一种干刻蚀方法

文档序号:8458243阅读:1026来源:国知局
一种干刻蚀方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种干刻蚀方法,属于半导体工艺技术领域。
【背景技术】
[0002]干刻蚀(或称作干法刻蚀)是用等离子体进行薄膜刻蚀的技术。当气体以等离子体形式存在时,它具备两个特点:一方面等离子体中的这些气体化学活性比常态下时要强很多,根据被刻蚀材料的不同,选择合适的气体,就可以更快地与材料进行反应,实现刻蚀去除的目的;另一方面,还可以利用电场对等离子体进行引导和加速,使其具备一定能量,当其轰击被刻蚀物的表面时,会将被刻蚀物材料的原子击出,从而达到利用物理上的能量转移来实现刻蚀的目的。因此,干法刻蚀是晶圆片表面物理和化学两种过程平衡的结果。一般干刻蚀的方法为:利用气压为10?1000帕的特定气体(或混合气体)的辉光放电,产生能与薄膜发生离子化学反应的分子或分子基团,生成的反应产物是挥发性的。它在低气压的真空室中被抽走,从而实现刻蚀。
[0003]目前,低温多晶硅薄膜晶体管列阵基板的制备的深过孔等离子体刻蚀过程中,由于刻蚀腔内等离子体分布的不均匀性,会导致基板局部地区会有正/负电荷的累积。且由于等离子体鞘层的存在使得离子和电子分布的不同,电子集聚在刻蚀沟槽侧壁,而离子集聚在沟槽底部。如图1所示,为了在绝缘层3刻蚀出到达金属层4的过孔,在刻蚀过程中,由于刻蚀气体中的正离子受到刻蚀沟槽侧壁累积的电子的影响导致物理刻蚀的方向发生改变,出现一些微刻蚀2,其中I为光阻层,5为缓冲层,6为衬底。这些微刻蚀会造成液晶面板的稳定性和可靠性降低。

【发明内容】

[0004]本发明要解决的技术问题是:如何减小干刻蚀时的微刻蚀效应。
[0005]为实现上述的发明目的,本发明提供了一种干刻蚀方法,包括:
[0006]至少两次刻蚀步骤;在先后进行的任两次相邻的刻蚀步骤之间还包括在刻蚀腔内加入保护气体进行处理的步骤,其中在该步骤中使所述保护气体产生等离子以中和光阻侧壁上累积的电子。
[0007]其中较优地,所述加入保护气体进行处理的步骤之前包括:清除刻蚀腔内刻蚀气体的步骤。
[0008]其中较优地,所述清除清除刻蚀腔内刻蚀气体的步骤包括:设置源功率或偏压为零,按预定压力、预定流速在预定时间内通入保护气体。
[0009]其中较优地,所述预定压力为50mt,预定流速为lOOOsccm,预定时间10s。
[0010]其中较优地,所述加入保护气体进行处理的步骤之后还包括:清除刻蚀腔内保护气体的步骤。
[0011]其中较优地,所述清除刻蚀腔内保护气体的步骤包括:设置源功率或偏压为零,按预定压力通入预定量的蚀刻气体。
[0012]其中较优地,所述刻蚀腔压力及通入刻蚀气体气流/流量与下一刻蚀步骤相同。
[0013]其中较优地,所述蚀刻气体通入时间10s。
[0014]其中较优地,所述在刻蚀腔内加入保护气体进行处理的步骤包括:设置预定腔室压力、预定源功率、预定偏压,以预定流速在预定时间内通入保护气体。
[0015]其中较优地,所述预定腔室压力为50mt,所述预定源功率为500w,所述预定偏压为0w,所述预定流速为lOOOsccm,预定时间为10_20s。
[0016]其中较优地,所述两次相邻的刻蚀步骤包括主刻蚀步骤和过刻蚀步骤;
[0017]所述主刻蚀步骤和过刻蚀步骤之间包括在刻蚀腔内加入保护气体进行处理的步骤。
[0018]其中较优地,所述保护气体是氢气。
[0019]本发明提供的干刻蚀方法,在刻蚀过程中加入氢气等离子处理,去除刻蚀沟槽侧壁累积的电子以减小进行多次刻蚀步骤时的微刻蚀效应,提高了显示基板的工艺稳定性和可靠性。
【附图说明】
[0020]图1是现有技术干刻蚀生产生微刻蚀效应示意图;
[0021]图2是本发明干刻蚀方法流程示意图;
[0022]图3是本发明干刻蚀避免微刻蚀效应示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和实施例,对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
[0024]本发明提供了一种干刻蚀方法,该方法包括:至少两次刻蚀步骤;在先后进行的任两次相邻的刻蚀步骤之间还包括在刻蚀腔内加入保护气体进行处理的步骤,其中在该步骤中使所述保护气体产生等离子以中和刻蚀沟槽侧壁上累积的电子。由于在先后进行的任两次相邻的刻蚀步骤之间还包括在刻蚀腔内加入保护气体并使所述保护气体产生等离子以中和刻蚀沟槽侧壁上累积的电子,因此可以消除多次刻蚀时由于在先刻蚀步骤累积的电子而使得在后刻蚀步骤避免或减小产生微刻蚀。应该理解:在本发明中,加入保护气体的步骤可以加在任意两次相邻的刻蚀步骤之间,两次相邻的刻蚀步骤都是为了完成一个刻蚀过程;本发明的干刻蚀可以是刻蚀过孔或进行其他刻蚀。为了便于理解,下面以刻蚀过孔且在主刻蚀和过刻蚀之间加入保护气体的步骤为例对本发明提供的干刻蚀方法展开详细说明。
[0025]如图2所示,刻蚀过孔包括SI主刻蚀步骤和S3过刻蚀步骤。应该理解,主刻蚀,一般用来刻蚀大部分的待刻蚀层,获得理想的刻蚀沟槽侧壁剖面,而过刻蚀,用于去除刻蚀残留物和剩余的待刻蚀层,为了达到贯通,一般会刻蚀掉待刻蚀层的下一层的一部分。主刻蚀与过刻蚀之间,还包括在刻蚀腔内加入保护气体进行处理的步骤S2,其中在该步骤S2中使保护气体产生等离子以中和刻蚀沟槽(即过孔)侧壁上累积的电子。由此,由于主刻蚀时在过孔侧壁上累积的电子被保护气体产生的等离子中和,从而可以避免或减缓在过刻蚀时产生如图1的微刻蚀。下面对本发明提供的干刻蚀方法展开详细的说明。
[0026]在本发明中,由于刻蚀过程中会用到氧气等活性气体,为了避免加入保护气体后和氧气混合产生危险(例如爆炸)。优选在加入保护气体之前需要将刻蚀腔内的刻蚀气体清除掉。清除刻蚀腔内刻蚀气体时,设置源功率或偏压为零,按预定压力、预定流速在预定时间内通入保护气体。随着保护气体的通入,在刻蚀腔内的刻蚀气会被保护气体排出。在清除刻蚀气体时预定压力优选为50mt,预定流速优选为lOOOsccm,预定时间优选10s。
[0027]在刻蚀过程中向刻蚀腔内加入一定量的保护气体,保护气体在一定条件下(例如通过加电)生成一定的等离子。该等离子中
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