CN101783281B - 等离子体刻蚀装置及栅极的刻蚀方法 - Google Patents
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Abstract
一种等离子体刻蚀装置,包括具有第一电极、第二电极的工艺腔、与所述第一电极电连接的激励射频电源和与所述第二电极电连接的偏置射频电源;其中,所述第一电极和第二电极相对放置,所述第一电极和第二电极之间为所述的工艺腔;所述激励射频电源用于向所述第一电极输入激励射频功率;所述偏置射频电源用于向所述第二电极输入偏置射频功率;所述激励射频电源和/或偏置射频电源为间断起辉模式的射频电源;其中,所述间断起辉模式为在单位射频周期的部分时间有功率输出的起辉模式。本发明的等离子体刻蚀装置在刻蚀时可提供更高的刻蚀选择比。本发明还提供一种栅极的刻蚀方法,本发明的方法可兼顾刻蚀速率和刻蚀选择比。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域,特别涉及一种等离子体刻蚀装置及栅极的刻蚀方法。
背景技术
在半导体集成电路制造工艺中,通过一系列的沉积、光刻、刻蚀、平坦化等工艺在半导体衬底上形成半导体结构。其中,光刻工艺用于形成掩膜图案,定义待刻蚀区域;而刻蚀工艺用于将光刻定义的图案转移到材料层中,在材料层中形成剖面结构。等离子体刻蚀即为常用的一种刻蚀工艺。等离子体刻蚀工艺中,以适当的气体作为刻蚀气体,通过能量源例如射频源激励刻蚀气体形成等离子体,然后用所述等离子体刻蚀没有光刻掩膜的区域,即可在材料层中形成所需要的图形。
图1为现有的一种等离子体刻蚀装置的基本原理图。如图1所示,所述刻蚀装置包括工艺腔壁10、位于工艺腔壁10顶部的射频电极14(也称为上电极)、与所述射频电极14电连接的激励射频电源18、位于所述工艺腔壁10顶部中央并穿过该顶部的刻蚀气体喷嘴16、位于所述工艺腔壁10形成的工艺腔的内部的、与所述射频电极14相对放置的静电卡盘12(又称为下电极)。所述静电卡盘12用于放置待加工的加工件20(例如半导体衬底或半导体结构或半导体晶片)。此外,所述静电卡盘12也可以与偏置射频电源电连接。
工作时,将加工件20置于所述静电卡盘12上,然后通过喷嘴16向工艺腔中喷入刻蚀气体,激励射频电源18向所述射频电极14输入射频功率(称为激励射频),并通过所述的射频电极14将激励射频施加到所述工艺腔中的刻蚀气体中,激励刻蚀气体电离,形成等离子体。通过等离子体的物理轰击和化学反应对加工件20进行刻蚀加工。
刻蚀速率和刻蚀选择比是等离子体刻蚀装置的两个重要技术指标。刻蚀速率是指等离子体刻蚀装置单位时间内刻蚀某种材料(膜层)的速率;刻蚀选择比是指等离子体刻蚀装置刻蚀两种材料(膜层)的刻蚀速率的比值。增加刻蚀速率能够提高产率;增加选择比能够在刻蚀当前材料(膜层)时,减少其他材料(膜层)的损失。因此,在实际应用中,希望在高刻蚀选择比的情况下,拥有相对较高的刻蚀速率。
通过改变刻蚀剂的种类可以改变刻蚀选择比,改变等离子体的能量可以改变刻蚀速率。而刻蚀能量的改变一般是通过调整激励射频的功率来实现的;此外,也可以在如图1所示的静电卡盘12上施加偏置射频,偏置射频用于提高等离子体的动能,加速将工艺腔中的等离子体施加于加工件20的表面,从而提高刻蚀速率。
由于激励射频和偏置射频的射频功率输出的能量较高,使得等离子体的能量较高,虽然可以获得较高的刻蚀速率,但是刻蚀选择比较低。
特别是随着半导体集成电路的关键尺寸的不断减小,在有些工艺步骤中对刻蚀选择比的要求也越来越高;例如,栅极介质层的厚度不断减小,栅极刻蚀工艺中需要刻蚀选择比越来越高。然而,上述的等离子体刻蚀装置已经难以满足对刻蚀选择比更高要求的需要。
发明内容
本发明提供一种等离子体刻蚀装置,本发明的等离子体刻蚀装置在刻蚀时可提供更高的刻蚀选择比。
本发明还提供一种栅极的刻蚀方法,本发明的方法可兼顾高刻蚀速率和高刻蚀选择比。
本发明提供的一种等离子体刻蚀装置,包括具有第一电极、第二电极的工艺腔、与所述第一电极电连接的激励射频电源和与所述第二电极电连接的偏置射频电源;其中,所述第一电极和第二电极相对放置,所述第一电极和第二电极之间为所述的工艺腔;所述激励射频电源用于向所述第一电极输入激励射频功率;所述偏置射频电源用于向所述第二电极输入偏置射频功率;
所述激励射频电源和/或偏置射频电源为间断起辉模式的射频电源;其中,所述间断起辉模式为在单位射频周期的部分时间有功率输出的起辉模式。
本发明还提供一种等离子体刻蚀装置,包括具有第一电极、第二电极的工艺腔、与所述第一电极电连接的激励射频电源和与所述第二电极电连接的偏置射频电源;其中,所述第一电极和第二电极相对放置,所述第一电极和第二电极之间为所述的工艺腔;所述激励射频电源用于向所述第一电极输入激励射频功率;所述偏置射频电源用于向所述第二电极输入偏置射频功率;
所述激励射频电源和/或偏置射频电源为具有间断起辉模式和连续起辉模式的射频电源;
所述等离子体刻蚀装置还包括与所述具有间断起辉模式和连续起辉模式的射频电源连接的射频电源控制器,用于控制所述射频电源在间断起辉模式和连续起辉模式之间切换;
其中,所述间断起辉模式为在单位射频周期的部分时间有功率输出的起辉模式;所述连续起辉模式为在单位射频周期的全部时间均有功率输出的起辉模式。
本发明还提供一种栅极的刻蚀方法,包括:
提供半导体衬底,在所述半导体衬底上依次具有栅极介质层和栅层,在所述栅层上具有栅极掩膜图案;
通过主刻蚀工艺刻蚀未被所述栅极掩膜图案覆盖的栅层,至所述栅极介质层表面露出时为止;
所述主刻蚀工艺之后,继续以所述栅极掩膜图案为掩膜,通过过刻蚀工艺刻蚀去除部分厚度的栅极介质层;其中
所述过刻蚀工艺为等离子体刻蚀;且所述过刻蚀工艺中的激励射频功率和/或偏置射频功率为间断起辉模式。
与现有技术相比,上述技术方案的其中一个至少具有以下优点:
通过设置激励射频电源和/或偏置射频电源为间断起辉模式的射频电源,可减小输出的射频功率,从而可减小施加于等离子体中的能量,进而减小的等离子体能量,使得等离子体物理刻蚀能力减小,从而可提高刻蚀选择比。
此外,上述技术方案的其中一个至少具有以下优点:
通过设置激励射频电源和/或偏置射频电源是具有间断起辉模式和连续起辉模式的射频电源;在执行刻蚀工艺时,可以根据需要选择间断起辉模式和连续起辉模式形成等离子体,并用该等离子体执行刻蚀工艺;既可以用连续起辉模式提高刻蚀速率,又可以用间断起辉模式提高刻蚀选择比。可增加等离子体刻蚀装置的调节范围,有利于提高刻蚀工艺的工艺窗口,且使用方便;
此外,上述技术方案的其中一个至少具有以下优点:
在栅极刻蚀工艺中,过刻蚀工艺为等离子体刻蚀;且所述过刻蚀工艺中的激励射频功率和/或偏置射频功率为间断起辉模式;不但可以以较高的速率执行主刻蚀工艺,提高效率,而且可以较大的刻蚀选择比执行过刻蚀工艺,减少对栅极介质层材料或栅极介质层材料下面的衬底的损伤;上述的实施例的方法可兼顾刻蚀速率和刻蚀选择比。
附图说明
图1为现有的一种电感耦合等离子体刻蚀装置的基本原理图;
图2为本发明的等离子体刻蚀装置第一实施例的流程图;
图3为本发明的等离子体刻蚀装置第二实施例的流程图;
图4为本发明的等离子体刻蚀装置第三实施例的流程图;
图5为本发明的等离子体刻蚀装置第四实施例的流程图;
图6为本发明的等离子体刻蚀装置第五实施例的流程图;
图7为本发明的等离子体刻蚀装置第六实施例的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
其次,本发明利用示意图进行详细描述,在详述本发明实施例时,为便于说明,表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大,而且所述示意图只是实例,其在此不应限制本发明保护的范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
本发明提供的一种等离子体刻蚀装置,包括具有第一电极和第二电极的工艺腔、与所述第一电极电连接的激励射频电源和与所述第二电极电连接的偏置射频电源。
所述第一电极和第二电极相对放置,在所述第一电极和第二电极之间为所述的工艺腔;所述激励射频电源用于向所述第一电极输入激励射频功率,所述偏置射频功率用于向所述第二电极输入偏置功率。
在所述第二电极上放置加工件,在所述工艺腔中通入刻蚀气体,所述激励射频电源通过所述的第一电极可向刻蚀气体施加激励射频功率,将刻蚀气体电离,形成等离子体;所述偏置功率通过所述第二电极向所述等离子体施加偏置射频功率,增加等离子体对加工件的刻蚀速率。
其中,所述的激励射频电源和/或偏置射频电源为间断起辉模式的射频电源,所述间断起辉模式为单位射频周期的部分时间输出有功率输出的起辉模式。
等离子体刻蚀包括物理轰击刻蚀和化学腐蚀刻蚀两个过程。其中化学腐蚀刻蚀是指等离子体中的刻蚀剂分子、原子、离子以及自由基与被刻蚀材料发生化学反应,生成可挥发的气态物质,达到刻蚀的目的;而物理刻蚀是指通过对带电粒子轰击被刻蚀材料的表面,将表面的材料剥离而达到刻蚀目的。
在等离子体刻蚀中,上述两种过程同时存在,物理刻蚀的轰击作用将表面的材料以及生成物剥离,有利于化学腐蚀刻蚀的进行,也有利于提高刻蚀速率。然而物理刻蚀的轰击作用会使刻蚀选择比降低。
间断起辉模式的射频电源可减小输出的射频功率,从而可减小施加于等离子体中的能量,进而减小的等离子体能量,使得等离子体物理刻蚀能力减小,从而可提高刻蚀选择比。
此外,本发明提供的等离子体刻蚀装置中所述激励射频电源和/或偏置射频电源还可以是具有间断起辉模式和连续起辉模式的射频电源;所述等离子体刻蚀装置还包括与所述具有间断起辉模式和连续起辉模式的射频电源连接的射频电源控制器,用于控制所述射频电源在间断起辉模式和连续起辉模式之间切换。
其中,所述间断起辉模式为在单位射频周期的部分时间有功率输出的起辉模式;所述连续起辉模式为在单位射频周期的全部时间均有功率输出的起辉模式。
具有上述的两种起辉模式的等离子体刻蚀装置,可以根据需要选择间断起辉模式和连续起辉模式形成等离子体,并用该等离子体执行刻蚀工艺;既可以用连续起辉模式提高刻蚀速率,又可以用间断起辉模式提高刻蚀选择比。可增加等离子体刻蚀装置的调节范围,有利于提高刻蚀工艺的工艺窗口,且使用方便。
下面结合实施例对本发明的等离子体刻蚀装置的实施例进行详细描述。应当说明的时,下面的实施例中对一些细节的描述仅仅是示意性的,其不应当不当的限制权利要求的保护范围,本领域技术人员在不脱离本发明的精神和实质的情况下可以做出相应的修改、删除和替换。
实施例一
图2为本发明的第一实施例的等离子体刻蚀装置的示意图。
请参考图2,等离子体刻蚀装置包括工艺腔壁100、相对放置的第一电极102和第二电极104,在第一电极102和第二电极104之间形成工艺腔。本实施例中,所述第一电极102位于所述工艺腔壁100的顶部,所述第二电极104位于所述工艺腔壁100底部上方一定距离。故所述第一电极102和第二电极104又可分别称为上电极和下电极。
其中,所述第二电极104用于放置待加工的加工件106(例如半导体晶片)。例如,该第二电极104可以是静电卡盘。
所述工艺腔壁100上还具有刻蚀气体通入口(图未示)以及其它的部件,这里不再一一描述。
所述第一电极102通过第一射频匹配器110与所述激励射频电源120电连接。所述激励射频电源120产生的射频功率经第一射频匹配器110阻抗匹配之后,传输至所述第一电极102,并由所述第一电极102施加于工艺腔中的刻蚀气体中(若工艺腔中充有刻蚀气体的话),将所述刻蚀气体电离,形成等离子体。
所述第二电极104通过第二射频匹配器140与偏置射频电源150电连接。所述偏置射频电源150产生的射频功率经所述第二射频匹配器140阻抗匹配之后,传输至所述第二电极104,并由所述第二电极104施加于工艺腔中的刻蚀气体产生的等离子体。所述偏置射频电极150用于向所述刻蚀气体产生的等离子体施加能量,使所述等离子体加速向加工件106运动,以此增大等离子体对加工件106的刻蚀速率。
本实施例中,所述激励射频电源120为间断起辉模式的射频电源。其中,所述间断起辉模式为单位射频周期的部分时间输出有功率的起辉模式。也就是说,间断起辉模式的射频电源的功率输出不是在单个周期T的全部时间都有功率输出,而在仅在该周期T的某个时间段t有功率输出,在除该时间段t的其它时间T-t内均没有功率输出。
例如,可以设置在一个周期T的0至T/2时间、或者T/2至T、或T/4至3T/4有功率输出,而在该周期T的其它时间没有功率输出。在其它条件相同时,间断起辉模式的射频电源输出的全部能量相对于在整个周期T上均有功率输出的输出模式射频电源输出的能量小,可减小施加于形成的等离子体的能量,有利于减小等离子体的物理刻蚀能力,在其它条件(例如刻蚀气体种类,流量等)相同的情况下,可提高刻蚀选择比。在半导体集成电路的制造工艺中,需要较高刻蚀选择比时,可以用上述描述的等离子体刻蚀设备。
其中,所述的间断起辉模式的射频电源的功率输出的时间占空比可以是固定的,例如为40%、50%或70%;也可以是可调的。所述时间占空比是指单位周期内的功率输出时间占该周期的比例。
其中,所述间断起辉模式在单个周期中可以连续一段时间有功率输出,也可以间断的有功率输出(但有功率输出的时间之和小于一个周期),这里不再详细描述。
其中,在所述占空比可调的情况下,可以是连续可调或间断可调。在所述占空比可调时,等离子体刻蚀装置还可以包括与所述激励射频电源120连接的射频电源调节器130,用于调节所述间断起辉模式的激励射频电源120的功率输出的时间占空比。其中,所述间断起辉模式的激励射频电源120的功率输出时间占空比的调节范围可以是大于等于20%,且小于100%。
实施例二
图3为本发明的等离子体刻蚀装置的第二实施例的示意图。
请参考图3,本实施例中,所述偏置射频电源150为间断起辉模式的射频电源。其中,所述偏置射频电源150的功率输出时间占空比固定或可调,在可调时,所述偏置射频电源150可与射频电源调节器130连接,由所述射频电源调节器130调节所述偏置射频电源150的时间输出占空比。此外,本实施例中的等离子体刻蚀装置的其它方面可以与第一实施例相同或比对所述的第一实施例做相应的调整,这里不再描述。
由于偏置射频电源150为间断起辉模式,在其它条件相同时,间断起辉模式的射频电源输出的全部能量相对于在整个周期T上均有功率输出的输出模式的射频电源输出的能量要小,可减小施加于形成的等离子体的能量,从而有利于减小等离子体向加工件的运动速率,减小物理刻蚀能力,在其它条件(例如刻蚀气体种类,流量等)相同的情况下,可提高刻蚀选择比。
实施例三
图4为本发明的等离子体刻蚀装置的第三实施例的示意图。
请参考图4,本实施例中,所述激励射频电源120和偏置射频电源150均为间断起辉模式的射频电源。其中,间断起辉模式的射频电源的功率输出的时间占空比固定或可调;可调时,所述激励射频电源120和偏置射频电源150可以与射频电源调节器130连接,由所述射频电源调节器130调节二者的时间输出占空比。其中,射频电源调节器130可以分别单独调节也可以同时调节所述激励射频电源120和偏置射频电源150。
此外,所述射频电源调节器130也可以有两个,分别与激励射频电源120和偏置射频电源150连接。
此外,本实施例的等离子体刻蚀装置的其它方面可以与上述的第一实施例相同或比对所述的第一实施例做相应的调整,这里不再一一描述。
通过设置激励射频电源120和偏置射频电源150为间断起辉模式,可减小等离子体的物理刻蚀能力,在其它条件相同的情况下,有利于提高刻蚀选择比。
实施例四
图5为本发明的等离子体装置的第四实施例的示意图。
请参考图5,本实施例中所述激励射频电源220为具有间断起辉模式和连续起辉模式的射频电源(双模模式射频电源)。其中,所述间断起辉模式为在单位射频周期的部分时间有功率输出的起辉模式;所述连续起辉模式为在单位射频周期的全部时间均有功率输出的起辉模式。
此外,本实施例的等离子体刻蚀装置还包括与所述激励射频电源220连接的射频电源控制器200,该射频电源控制器200用于控制所述激励射频电源220在间断起辉模式和连续起辉模式之间进行切换。
具有所述的两种起辉模式的等离子体刻蚀装置,可以根据需要选择间断起辉模式和连续起辉模式形成等离子体,并用该等离子体执行刻蚀工艺;既可以用连续起辉模式形成高能量的等离子体,提高刻蚀速率,又可以用间断起辉模式形成低能量的等离子体,以降低等离子体物理刻蚀能力,从而提高刻蚀选择比。可增加等离子体刻蚀装置的调节范围,有利于提高刻蚀工艺的工艺窗口,且使用方便。
此外,当所述的射频电源工作于间断起辉模式时,所述射频电源的功率输出的时间占空比可以是固定的,例如为,40%、50%或70%;或是可调的。
此外,本实施例的等离子体刻蚀装置还可以包括与所述激励射频电源220连接的射频电源调节器130,用于当所述射频电源工作于间断起辉模式时,调节所述射频电源的功率输出的时间占空比。该时间占空比连续可调或间断可调。调节范围可以是大于等于20%,且小于100%。
此外,本实施例的等离子体刻蚀装置的其它方面可以与第一实施例相同或比对所述的第一实施例做相应的调整,这里不再展开描述。
实施例五
图6为本发明的等离子体刻蚀装置的第五实施例的示意图。
请参考图6,本实施例中,偏置射频电源250为具有间断起辉模式和连续起辉模式的射频电源(双模模式射频电源)。
此外,本实施例的等离子体刻蚀装置还包括与所述偏置射频电源250连接的射频电源控制器200,该射频电源控制器200用于控制所述偏置射频电源250在间断起辉模式和连续起辉模式之间进行切换。
具有所述的两种起辉模式的偏置射频电源,可以根据需要选择间断起辉模式和连续起辉模式;既可以用连续起辉模式提高等离子体的能量,以提高等离子体向加工件的运动速率,提高刻蚀速率,又可以用间断起辉模式以降低等离子体物理刻蚀能力,从而提高刻蚀选择比。可增加等离子体刻蚀装置的调节范围,有利于提高刻蚀工艺的工艺窗口,且使用方便。
此外,本实施例的等离子体刻蚀装置的其它方面可以与所述的第四实施例相同或比对所述的第四实施例做相应的调整,这里不再展开描述。
实施例六
图7为本发明的等离子体刻蚀装置的第七实施例的示意图。
请参考图7,本实施例中,等离子体刻蚀装置的激励射频电源220和偏置射频电源250均为具有间断起辉模式和连续起辉模式的射频电源。该等离子体刻蚀装置的还包括与所述激励射频电源220和偏置射频电源250连接的射频电源控制器200和射频电源调节器130。其中,射频电源控制器200和射频电源调节器130可以与所述的第四实施例的相同,也可以不同。
此外,本实施例的等离子体装置的其它方面可以与第四实施例相同或比对所述的第四实施例做相应的调整,这里不再展开描述。
此外,本发明还提供一种栅极的刻蚀方法。本发明的栅极的刻蚀方法包括如下步骤:
步骤S100,提供半导体衬底,在所述半导体衬底上依次具有栅极介质层和栅层,在所述栅层上具有栅极掩膜图案。
步骤S110,通过主刻蚀工艺刻蚀所述未被所述栅极掩膜图案覆盖的栅层,至所述栅极介质层表面露出时为止;
步骤S120,所述主刻蚀工艺之后,继续以所述栅极掩膜图案为掩膜,通过过刻蚀工艺刻蚀去除部分厚度的栅极介质层;其中所述过刻蚀工艺为等离子体刻蚀;且所述过刻蚀工艺中的激励射频功率和/或偏置射频功率为间断起辉模式。
下面结合具体实施例进行说明。
实施例一
激励射频电源和偏置射频电源频率射频电源频率选择13.56MHz,激励射频电源采用连续起辉模式,偏置射频电源可以切换连续起辉与间断起辉模式。偏置射频电源的功率输出时间占空比为50%。
主刻蚀过程中,偏置射频电源选择连续起辉模式,增加等离子体密度和能量,获得较高的刻蚀速率,刻蚀绝大部分多晶硅材料(以栅层是多晶硅材料为例进行说明),至栅极介质层表面露出时为止。
过刻蚀过程中,偏置射频电源选择间断起辉模式,降低等离子体密度和能量,获得较高的刻蚀选择比,精确刻蚀残余多晶硅材料,并减弱对栅极介质层的损耗。
实施例二
激励射频电源和偏置射频电源频率选择13.56MHz,激励射频电源采用固定连续起辉模式,偏置射频电源可切换连续起辉和可调节的间断起辉模式。其中,偏置射频电源的功率输入时间占空比调节范围为40%~100%。
主刻蚀过程分为两个步骤,第一个步骤偏置射频电源选择连续起辉模式,获得较高的刻蚀速率,刻蚀大部分的多晶硅材料,该步骤在未接触栅极介质层时结束;第二个步骤偏置射频电源的功率输入时间占空比为70%,降低等离子体密度和能量,并兼顾刻蚀速率与刻蚀选择比,刻蚀剩余多晶硅材料,该步骤在栅极偏置射频电源层表面露出时结束。
过刻蚀过程中,设置偏置射频电源的功率输入时间占空比为40%或50%,进一步降低等离子体密度和能量,获得较高的刻蚀选择比,精确刻蚀残余多晶硅材料,同时减弱对栅极氧化层的损耗。
通过上述的实施例,不但可以以较高的速率执行主刻蚀工艺,提高效率,而且可以较大的刻蚀选择比执行过刻蚀工艺,减少对栅极介质层材料或栅极介质层材料下面的衬底的损伤;上述的实施例的方法可兼顾刻蚀速率和刻蚀选择比。
本发明虽然以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本发明,任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,都可以做出可能的变动和修改,因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
Claims (7)
1.一种等离子体刻蚀装置,包括具有第一电极、第二电极的工艺腔、与所述第一电极电连接的激励射频电源和与所述第二电极电连接的偏置射频电源;其中,所述第一电极和第二电极相对放置,所述第一电极和第二电极之间为所述的工艺腔;所述激励射频电源用于向所述第一电极输入激励射频功率;所述偏置射频电源用于向所述第二电极输入偏置射频功率;
其特征在于:所述激励射频电源和/或偏置射频电源为具有间断起辉模式和连续起辉模式的射频电源;
所述等离子体刻蚀装置还包括与所述具有间断起辉模式和连续起辉模式的射频电源连接的射频电源控制器,用于控制所述射频电源在间断起辉模式和连续起辉模式之间切换;
其中,所述间断起辉模式为在单位射频周期的部分时间有功率输出的起辉模式;所述连续起辉模式为在单位射频周期的全部时间均有功率输出的起辉模式。
2.如权利要求1所述的等离子体刻蚀装置,其特征在于:还包括与所述具有间断起辉模式和连续起辉模式的射频电源连接的射频电源调节器,用于当所述射频电源工作于间断起辉模式时,调节所述射频电源的功率输出的时间占空比。
3.如权利要求2所述的等离子体刻蚀装置,其特征在于:所述射频电源工作于间断起辉模式时,其功率输出的时间占空比连续可调或间断可调。
4.如权利要求2所述的等离子体刻蚀装置,其特征在于:所述射频电源工作于间断起辉模式时,其功率输出的时间占空比的调节范围为大于等于20%,且小于100%。
5.如权利要求4所述的等离子体刻蚀装置,其特征在于:所述射频电源工作于间断起辉模式时,其功率输出的时间占空比为40%、50%或70%。
6.一种栅极的刻蚀方法,其特征在于,包括:
提供半导体衬底,在所述半导体衬底上依次具有栅极介质层和栅层,在所述栅层上具有栅极掩膜图案;
通过主刻蚀工艺刻蚀未被所述栅极掩膜图案覆盖的栅层,至所述栅极介质层表面露出时为止;
所述主刻蚀工艺之后,继续以所述栅极掩膜图案为掩膜,通过过刻蚀工艺刻蚀去除部分厚度的栅极介质层;其中
所述主刻蚀工艺为等离子体刻蚀,且所述主刻蚀工艺中的激励射频功率和/或偏置射频功率为连续起辉模式,或者为先采用连续起辉模式,而后采用间断起辉模式;
所述过刻蚀工艺为等离子体刻蚀;且所述过刻蚀工艺中的激励射频功率和/或偏置射频功率为间断起辉模式,所述等离子体刻蚀的装置通过射频电压控制器控制激励射频功率和/或偏置射频功率的间断起辉模式和连续起辉模式之间的切换。
7.如权利要求6所述的栅极的刻蚀方法,其特征在于:当所述偏置射频功率为间断起辉模式时,功率输出的时间占空比为40%或50%或70%。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1802732A (zh) * | 2003-05-30 | 2006-07-12 | 东京毅力科创株式会社 | 用于刻蚀高k介电材料的方法和系统 |
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CN1802732A (zh) * | 2003-05-30 | 2006-07-12 | 东京毅力科创株式会社 | 用于刻蚀高k介电材料的方法和系统 |
CN1909193A (zh) * | 2005-08-04 | 2007-02-07 | 周星工程股份有限公司 | 等离子蚀刻设备 |
CN100377624C (zh) * | 2005-12-07 | 2008-03-26 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | 一种刻蚀设备的射频起辉控制方法 |
CN101153396A (zh) * | 2006-09-30 | 2008-04-02 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 等离子刻蚀方法和装置 |
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