专利名称：超厚多晶硅回刻的方法
技术领域：
本发明涉及半导体生产工艺方法，尤其涉及一种超厚多晶硅回刻的方法。
背景技术：
在POWER MOS器件的制作过程中，需要成长极厚的多晶硅(12000A， 常规厚度3000A左右)，目前的干法刻蚀方法主要是使用溴化氢(HBr)， 氯气(CU ，氧气(02)进行一步刻蚀。但是使用这种刻蚀方式，刻蚀效率 很低，并且刻蚀过程中会产生非常多的聚合物，容易造成刻蚀残留，使刻 蚀过程变得极不稳定。发明内容本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种超厚多晶 硅回刻的方法，该方法在提高刻蚀速率的同时，使刻蚀过程更清洁、稳定。 为了解决上述技术问题，本发明通过如下技术方案实现 一种超厚多晶硅回刻的方法，包括如下步骤(1) 用六氟化硫、氯气、氧气和氦气对多晶硅进行刻蚀；(2) 经步骤(1)处理的多晶硅再用溴化氢、氯气和氧气进行刻蚀。 本发明的超厚多晶硅回刻的方法，在不改变产品特性的前提下，有效提高了刻蚀速度，且使刻蚀过程更清洁稳定，同时还提高了设备的利用率， 设备经本发明方法刻蚀后，清洗频度有一定程度的降低。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。 图1是现有工艺进行超厚多晶硅刻蚀的过程示意图； 图2是本发明方法进行超厚多晶硅刻蚀的过程示意图。
具体实施方式
本发明超厚多晶硅回刻的方法，包括如下步骤(1) 用六氟化硫、氯气、氧气和氦气对多晶硅进行刻蚀；(2) 经步骤(1)处理的多晶硅再用溴化氢、氯气和氧气进行刻蚀。 所述步骤(1)中的气体用量范围为0scciiK;六氟化硫《85sccm，0sccm〈氯气《125sccm, 0sccm《氧气《7sccm， 0sccm《氦气《175sccm。 所述步骤(2)中的气体用量范围为30sccm《溴化氢《185sccm,0sccm 《氯气《85sccm， 0sccm《氧气《5sccm。图1所示为应用现有工艺对超厚多晶硅进行刻蚀的过程，该工艺使用 溴化氢(HBr),氯气(CL2)，氧气(02)进行一步刻蚀，刻蚀进程缓慢，且 刻蚀过程中产生大量的聚合物，容易造成刻蚀残留，使刻蚀过程变得不稳 定。刻蚀时间约7 8分钟。本发明超厚多晶硅回刻的方法改进现有工艺，对超厚多晶硅，采用两 步刻蚀过程，第一步主刻蚀用六氟化硫(SF6)、氯气(CL2)、氧气(02) 和氦气(He)对多晶硅进行高速清洁刻蚀；第二步使用溴化氢(HBr)， 氯气(CU)，氧气(02)进行追加刻蚀。该两步刻蚀使用的压力范围为6mT 《压力《70mT，使用的上部功率范围为100W《功率《700W，且使用的下 部电压范围为-225V《电压《-15V。 六氟化硫(SFJ是一种比溴化氢(HBr)化学作用强的刻蚀气体，配以 合适的上部/下部功率，及合适的气体配比，能够达到极高的刻蚀速率； 同时，由子氟离子的活性，对于刻蚀过程中产生的聚合物(主要在追加刻 蚀中由溴化氢与氧和硅聚合生成)有很强的清除作用。主刻蚀将12000A的多晶硅刻蚀到仅剩2000A 3000A多晶硅，再使用 溴化氢(HBr)，氯气(CU),氧气(02)进行追加刻蚀，将剩余的2000A 左右的多晶硅刻完，并将深沟道中的多晶硅刻蚀至基板下方。较低的速率 可以更精确地控制刻蚀停止在多晶硅与基板氧化膜的界面，并精确地控制 多晶硅在深沟道中的凹陷量，追加刻蚀的刻蚀时间约1分半钟。本发明方法的整个刻蚀过程，仅需要3分钟左右，而使用现有工艺刻 蚀需要7 8分钟，且经本发明方法刻蚀后产品表面与现有工艺相比，聚 合物及残留物都减少很多，使刻蚀过程更清洁稳定。
权利要求
1.一种超厚多晶硅回刻的方法，其特征在于，包括如下步骤(1)用六氟化硫、氯气、氧气和氦气对多晶硅进行刻蚀；(2)经步骤(1)处理的多晶硅再用溴化氢、氯气和氧气进行刻蚀。
2. 如权利要求1所述的超厚多晶硅回刻的方法，其特征在于，步骤(l)所述的气体用量范围为0sccm〈六氟化硫《85sccm， OsccnK:氯气《 125sccm， 0sccm《氧气《7sccm， Osccm《氦气《175sccm。
3. 如权利要求1所述的超厚多晶硅回刻的方法，其特征在于，步骤(2) 所述的气体用量范围为30sccm《溴化氢《185sccm， Osccm《氯气《 85sccm， 0sccm《氧气《5sccm。
4. 如权利要求1所述的超厚多晶硅回刻的方法，其特征在于，步骤(l) 和(2)所述的刻蚀使用的压力范围为6mT《压力《70mT。
5. 如权利要求1所述的超厚多晶硅回刻的方法，其特征在于，步骤(l) 和(2)所述的刻蚀使用的上部功率范围为100W《功率《700W。
6. 如权利要求1所述的超厚多晶硅回刻的方法，其特征在于，步骤(l) 和(2)所述的刻蚀使用的下部电压范围为-225V《电压《-15V。
全文摘要
本发明公开了一种超厚多晶硅回刻的方法，包括如下步骤用六氟化硫、氯气、氧气和氦气对多晶硅进行刻蚀；经前述步骤处理的多晶硅再用溴化氢、氯气和氧气进行刻蚀。本发明的超厚多晶硅回刻的方法能有效提高刻蚀速度，且使刻蚀过程更清洁稳定，同时还提高了设备的利用率。
文档编号C23F1/12GK101126161SQ20061003010
公开日2008年2月20日 申请日期2006年8月15日 优先权日2006年8月15日
发明者黎 吉, 吴志丹, 虹 李, 潘周君, 奎 王, 颖 虞 申请人:上海华虹Nec电子有限公司