晶片刻蚀方法与流程

本申请涉及半导体集成电路制造，具体涉及一种晶片刻蚀方法。

背景技术：

1、刻蚀工艺对于半导体集成电路制造至关重要。例如单大马士革工艺对晶片表面的台阶差异要求较高，从而要求而在晶片刻蚀时对于晶片中间区域和晶片边缘区域的径向刻蚀均匀性提出更高的要求。

2、然而相关技术中对晶片中间区域和晶片边缘区域的径向刻蚀均匀性较差，即对晶片边缘区域的刻蚀速率较对晶片中间区域的刻蚀速率快，容易导致通过单大马士革工艺对刻蚀后的晶片制作金属互连层时，位于晶片边缘区域处的金属互连层与栅极距离过近产生晶片边缘区域的芯片烧毁、晶片失效的问题。

技术实现思路

1、本申请提供了一种晶片刻蚀方法，可以解决相关技术中晶片中间区域和晶片边缘区域的径向刻蚀均匀性较差的问题。

2、为了解决背景技术中所述的技术问题，本申请提供一种晶片刻蚀方法，所述晶片刻蚀方法包括以下步骤：

3、向工作腔通入保护气体，使得源功率和偏置功率的比值为4：1至3：1之间的任意值，以使得等离子体偏向晶片边缘区域分布轰击，所述保护气体在偏向晶片边缘区域分布的等离子体的轰击下偏向所述晶片边缘区域产生聚合物，所述聚合物减缓所述晶片边缘区域被所述等离子体轰击刻蚀的速率；

4、停止向所述工作腔中通入保护气体，向所述工作腔通入清洁气体，使得所述源功率和偏置功率的比值变为4：3至3：2之间的任意值，以使得等离子体偏向晶片中间区域分布轰击，所述清洁气体去除由所述保护气体偏向所述晶片边缘区域产生的聚合物。

5、可选地，所述向工作腔通入保护气体，使得源功率和偏置功率的比值为4：1至3：1之间的任意值，以使得等离子体偏向晶片边缘区域分布轰击，所述保护气体在偏向晶片边缘区域分布的等离子体的轰击下偏向所述晶片边缘区域产生聚合物，所述聚合物减缓所述晶片边缘区域被所述等离子体轰击刻蚀的速率的步骤中，所述保护气体包括碳氟化合物气体。

6、可选地，所述向工作腔通入保护气体，使得源功率和偏置功率的比值为4：1至3：1之间的任意值，以使得等离子体偏向晶片边缘区域分布轰击，所述保护气体在偏向晶片边缘区域分布的等离子体的轰击下偏向所述晶片边缘区域产生聚合物，所述聚合物减缓所述晶片边缘区域被所述等离子体轰击刻蚀的速率的步骤，包括：

7、向工作腔通入5sccm至10sccm流量的保护气体，使得源功率和偏置功率的比值为4：1至3：1之间的任意值，以使得等离子体偏向晶片边缘区域分布轰击，所述保护气体在偏向晶片边缘区域分布的等离子体的轰击下偏向所述晶片边缘区域产生聚合物，所述聚合物减缓所述晶片边缘区域被所述等离子体轰击刻蚀的速率。

8、可选地，所述停止向所述工作腔中通入保护气体，向所述工作腔通入清洁气体，使得所述源功率和偏置功率的比值变为4：3至3：2之间的任意值，以使得等离子体偏向晶片中间区域分布轰击，所述清洁气体去除所述保护气体偏向所述晶片边缘区域产生的聚合物的步骤中，所述清洁气体包括：氧气。

9、可选地，所述停止向所述工作腔中通入保护气体，向所述工作腔通入清洁气体，使得所述源功率和偏置功率的比值变为4：3至3：2之间的任意值，以使得等离子体偏向晶片中间区域分布轰击，所述清洁气体去除所述保护气体偏向所述晶片边缘区域产生的聚合物的步骤中，所述清洁气体包括：氮气。

10、可选地，所述停止向所述工作腔中通入保护气体，向所述工作腔通入清洁气体，使得所述源功率和偏置功率的比值变为4：3至3：2之间的任意值，以使得等离子体偏向晶片中间区域分布轰击，所述清洁气体去除所述保护气体偏向所述晶片边缘区域产生的聚合物的步骤，包括：

11、停止向所述工作腔中通入保护气体，向所述工作腔通入5sccm至10sccm流量的清洁气体，使得所述源功率和偏置功率的比值变为4：3至3：2之间的任意值，以使得等离子体偏向晶片中间区域分布轰击，所述清洁气体去除所述保护气体偏向所述晶片边缘区域产生的聚合物。

12、可选地，所述向工作腔通入保护气体，使得源功率和偏置功率的比值为4：1至3：1之间的任意值，以使得等离子体偏向晶片边缘区域分布轰击，所述保护气体在偏向晶片边缘区域分布的等离子体的轰击下偏向所述晶片边缘区域产生聚合物，所述聚合物减缓所述晶片边缘区域被所述等离子体轰击刻蚀的速率步骤进行的时长，与所述停止向所述工作腔中通入保护气体，向所述工作腔通入清洁气体，使得所述源功率和偏置功率的比值变为4：3至3：2之间的任意值，以使得等离子体偏向晶片中间区域分布轰击，所述清洁气体去除所述保护气体偏向所述晶片边缘区域产生的聚合物的步骤进行的时长一致。

13、本申请技术方案，至少包括如下优点：先通过较低比值的功率与偏置功率的搭配使得等离子体偏向晶片边缘区域分布轰击同时通入保护气体以保护晶片边缘区域，然后通过较高比值的功率与偏置功率的搭配使得等离子体偏向晶片中间区域分布轰击同时通入清洁气体以去除上一步骤形成的聚合物，从而能够提高晶片边缘区域与晶片中间区域的刻蚀均匀性。

技术特征：

1.一种晶片刻蚀方法，其特征在于，所述晶片刻蚀方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的晶片刻蚀方法，其特征在于，所述向晶片边缘区域通入保护气体，使得源功率和偏置功率的比值为4：1至3：1之间的任意值，以使得等离子体偏向所述晶片边缘区域分布轰击，所述保护气体在所述等离子体的轰击下偏向所述晶片边缘区域产生聚合物，所述聚合物减缓所述晶片边缘区域被所述等离子体轰击刻蚀的速率的步骤中，所述保护气体包括碳氟化合物气体。

3.如权利要求1所述的晶片刻蚀方法，其特征在于，所述向晶片边缘区域通入保护气体，使得源功率和偏置功率的比值为4：1至3：1之间的任意值，以使得等离子体偏向所述晶片边缘区域分布轰击，所述保护气体在所述等离子体的轰击下偏向所述晶片边缘区域产生聚合物，所述聚合物减缓所述晶片边缘区域被所述等离子体轰击刻蚀的速率的步骤，包括：

4.如权利要求1所述的晶片刻蚀方法，其特征在于，所述停止向所述晶片边缘区域通入保护气体，向工作腔通入清洁气体，使得所述源功率和偏置功率的比值变为4：3至3：2之间的任意值，以使得等离子体偏向晶片中间区域分布轰击，所述清洁气体去除由所述保护气体偏向所述晶片边缘区域产生的聚合物的步骤中，所述清洁气体包括：氧气。

5.如权利要求1所述的晶片刻蚀方法，其特征在于，所述停止向所述晶片边缘区域通入保护气体，向所述工作腔通入清洁气体，使得所述源功率和偏置功率的比值变为4：3至3：2之间的任意值，以使得等离子体偏向晶片中间区域分布轰击，所述清洁气体去除由所述保护气体偏向所述晶片边缘区域产生的聚合物的步骤中，所述清洁气体包括：氮气。

6.如权利要求1所述的晶片刻蚀方法，其特征在于，所述停止向所述晶片边缘区域通入保护气体，向所述工作腔通入清洁气体，使得所述源功率和偏置功率的比值变为4：3至3：2之间的任意值，以使得等离子体偏向晶片中间区域分布轰击，所述清洁气体去除由所述保护气体偏向所述晶片边缘区域产生的聚合物的步骤，包括：

7.如权利要求1所述的晶片刻蚀方法，其特征在于，所述向晶片边缘区域通入保护气体，使得源功率和偏置功率的比值为4：1至3：1之间的任意值，以使得等离子体偏向所述晶片边缘区域分布轰击，所述保护气体在所述等离子体的轰击下偏向所述晶片边缘区域产生聚合物，所述聚合物减缓所述晶片边缘区域被所述等离子体轰击刻蚀的速率步骤进行的时长，与所述停止向所述晶片边缘区域中通入保护气体，向所述工作腔通入清洁气体，使得所述源功率和偏置功率的比值变为4：3至3：2之间的任意值，以使得等离子体偏向晶片中间区域分布轰击，所述清洁气体去除由所述保护气体偏向所述晶片边缘区域产生的聚合物的步骤进行的时长一致。

技术总结
本申请涉及半导体集成电路制造技术领域，具体涉及一种晶片刻蚀方法。包括以下步骤：向工作腔通入保护气体，使得源功率和偏置功率的比值为4：1至3：1之间的任意值，以使得等离子体偏向晶片边缘区域分布轰击，所述保护气体在偏向晶片边缘区域分布的等离子体的轰击下偏向所述晶片边缘区域产生聚合物，所述聚合物减缓所述晶片边缘区域被所述等离子体轰击刻蚀的速率；停止向所述工作腔中通入保护气体，向所述工作腔通入清洁气体，使得所述源功率和偏置功率的比值变为4：3至3：2之间的任意值，以使得等离子体偏向晶片中间区域分布轰击，所述清洁气体去除由所述保护气体偏向所述晶片边缘区域产生的聚合物。

技术研发人员：季凡,汪健,王玉新,丁佳,赵雁雁,郭海亮,姚道州
受保护的技术使用者：华虹半导体（无锡）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10