TW202412052A - 晶圓刻蝕方法 - Google Patents
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Abstract
本發明實施例公開了一種晶圓刻蝕方法，包括以下步驟：步驟S1、在晶圓和等離子刻蝕機的等離子體反應腔的進氣口之間安裝等離子體控流裝置；步驟S2、在等離子刻蝕機的晶圓支撐台上放置晶圓；步驟S3、設置刻蝕參數，並向等離子刻蝕機的等離子體反應腔內通入刻蝕氣體對晶圓的進行刻蝕；步驟S4、使用終點檢測系統監控刻蝕過程，並進行主刻蝕階段的刻蝕終點抓取和過刻蝕階段的刻蝕終點抓取，主刻蝕階段以主刻蝕膜層刻蝕產物的光學信號進行刻蝕終點抓取，過刻蝕階段以停止層刻蝕產物的光學信號進行刻蝕終點抓取。該方法能夠提升刻蝕均一性，並能夠緩解刻蝕氣體直接被真空泵吸走導致浪費的問題，並能夠在保證主刻蝕膜層刻蝕完全的同時，將停止層的損耗降到最低。
Description
本發明涉及半導體生產技術領域，特別是一種晶圓刻蝕方法。
等離子刻蝕機應用於半導體行業，其基本原理是在真空低氣壓下，感應耦合電漿(Inductively Coupled Plasma,ICP)射頻電源產生的射頻輸出到環形耦合線圈，以一定比例的混合刻蝕氣體經耦合輝光放電，產生高密度的等離子體，在下電極的射頻(Radio Frequency,RF)的作用下，這些等離子體對晶圓襯底進行轟擊，晶圓襯底繪圖區域的半導體的化學鍵被打斷，與刻蝕氣體生成揮發性物質，以氣體形式脫離基片，從真空管路被抽走。
目前，等離子刻蝕機工作過程中存在等離子體分佈不均勻，刻蝕氣體分散於等離子體反應腔各處，導致晶圓的刻蝕均一性比較差，以金屬鋁刻蝕為例，目前市場上的金屬鋁刻蝕機均一性一般在8%以上，還導致部分刻蝕氣體被真空泵直接抽走，產生不必要的浪費。
因此，如何提升晶圓的刻蝕均一性，是本領域技術人員需要解決的技術問題。
為解決上述技術問題，本發明提供一種晶圓刻蝕方法，包括以下步驟：
步驟S1、在等離子刻蝕機的晶圓支撐台和等離子刻蝕機的等離子體反應腔的進氣口之間安裝等離子體控流裝置；所述等離子體控流裝置包括靠近等離子體反應腔的進氣口的第一環形體、靠近等離子體反應腔的排氣口的第二環形體
和連接在第一環形體和第二環形體之間的環形連接體，所述環形連接體、第一環形體和第二環形體共同圍合形成控流腔，所述第一環形體的內孔形成供等離子體進入所述控流腔的進流口，所述環形連接體設有供等離子體流出所述控流腔的出流口，晶圓位於所述第一環形體的內孔在所述晶圓支撐台上的投影區域內、也位於所述第二環形體的內孔在所述晶圓支撐台上的投影區域內；
步驟S2、在等離子刻蝕機的晶圓支撐台上放置晶圓；
步驟S3、設置刻蝕參數，並向等離子刻蝕機的等離子體反應腔內通入刻蝕氣體對晶圓進行刻蝕；所述刻蝕參數包括：等離子刻蝕機的上射頻功率、等離子刻蝕機的下射頻功率、等離子刻蝕機的冷水機溫度、等離子體反應腔的腔壓、刻蝕氣體及其流量。
晶圓刻蝕方法的一種實施方式，安裝好所述等離子體控流裝置後，其第一環形體的外周以及第二環形體的外周與等離子刻蝕機的等離子體反應腔的腔體側壁或者與等離子刻蝕機的等離子體反應腔的內襯側壁之間有間隙。
晶圓刻蝕方法的一種實施方式，所述等離子控流裝置表面材質可氧化鋁、氧化釔、硬氧、鋁等。
晶圓刻蝕方法的一種實施方式，所述晶圓包括AlN層或者ScXAlN層，主刻蝕階段刻蝕的膜層為晶圓的AlN層或者ScXAlN層。
晶圓刻蝕方法的一種實施方式，所述刻蝕氣體為Cl2、BCl3、Ar、N2的一種或多種混合。
晶圓刻蝕方法的一種實施方式，所述等離子控流裝置的第一環形體的內孔直徑範圍為：200mm
D1
260mm，第二環形體的外周直徑範圍為：250mm
D2
350mm，環形連接體的高度尺寸範圍為20mm
H
70mm。
晶圓刻蝕方法的一種實施方式，所述等離子刻蝕機的上射頻功率範圍為：800W
P1
1500W，下射頻功率範圍為：300W
P2
800W，等離子體反應腔的腔壓範圍為：5mTorr
P
20mTorr，冷水機溫度範圍為：20℃
T
80℃，刻蝕氣體流量範圍為：100sccm
L
250sccm。
晶圓刻蝕方法的一種實施方式，還包括以下步驟：
步驟S4、使用終點檢測系統監控刻蝕過程，並進行主刻蝕階段的刻蝕終點抓取和過刻蝕階段的刻蝕終點抓取。
晶圓刻蝕方法的一種實施方式，主刻蝕階段和過刻蝕階段均以主刻蝕膜層的刻蝕產物的光學信號進行刻蝕終點抓取。
晶圓刻蝕方法的一種實施方式，主刻蝕階段以主刻蝕膜層的刻蝕產物的光學信號進行刻蝕終點抓取，過刻蝕階段以停止層的刻蝕產物的光學信號進行刻蝕終點抓取。
本發明，進行刻蝕前，在晶圓和等離子刻蝕機的等離子體反應腔的進氣口之間安裝等離子體控流裝置，刻蝕時，刻蝕氣體先自進氣口進入等離子體反應腔內部，由於第一環形體靠近等離子體反應腔的進氣口佈置，所以絕大部分刻蝕氣體自第一環形體的內孔進入控流腔內部，由於晶圓位於第一環形體的內孔在晶圓支撐台上的投影區域內和第二環形體的內孔在晶圓支撐台上的投影區域內，所以第一環形體的內孔能將刻蝕氣體更密集地集中在正對晶圓的區域，被集中起來的刻蝕氣體中的等離子體能集中落到晶圓上，高密度地對晶圓進行刻蝕，同時在控流腔的腔壁的阻擋作用下，等離子體會在晶圓上停留較長時間，從而能充分地參與刻蝕，因此能夠提升刻蝕均一性並能夠緩解刻蝕氣體直接被真空泵吸走導致浪費的問題。
101:第一環形體
102:第二環形體
103a:連接柱
103b:出流口
103:環形連接體
200:等離子體反應腔
201:腔體
201a:排氣口
201b:支撐套
202:腔蓋
202a:進氣口
203:內襯
301:晶圓支撐台
302:晶圓
303:晶圓聚焦環
401:偏壓電極
402:偏壓電極罩
403:偏壓射頻電源
404:偏壓匹配網路
501:導流罩
502:壓力控制閥
503:真空泵
600:屏蔽罩
701:耦合線圈
702:激發源射頻電源
703:激發源匹配網路
800:陶瓷介質窗
901:噴嘴
902:氣源
A:直線
B:雙信號抓取對應的抓取結果
S1,S2,S3,S4:步驟
圖1為本發明提供的晶圓刻蝕方法的流程圖；
圖2為等離子刻蝕機的等離子體反應腔內安裝著等離子體控流裝置和晶圓的剖視圖；
圖3為圖2中部分結構的立體剖面圖；
圖4為採用本發明提供的晶圓刻蝕方法刻蝕一種晶圓的AlN層時的刻蝕速率分佈圖；
圖5為一種晶圓刻蝕前後的膜層結構對比圖；
圖6為圖5所示的晶圓採用兩種刻蝕方法刻蝕後Mo層的顯微對比圖，圖
中A-center、A-edge分別為加裝等離子體控流裝置對應的刻蝕後晶圓中心區域、邊緣區域的斷面顯微圖，圖中B-center、B-edge分別為不加裝等離子體控流裝置對應的刻蝕後晶圓中心區域、邊緣區域的斷面顯微圖。
圖7為刻蝕同種晶圓的過程中，採用兩種抓取方式抓取刻蝕終點的結果對比圖，圖中A是單信號抓取對應的抓取結果，圖中B是雙信號抓取對應的抓取結果。
圖式屏蔽
以往的等離子刻蝕機工作過程中存在等離子體分佈不均勻，刻蝕氣體分散於等離子體反應腔各處，導致晶圓的刻蝕均一性比較差(以金屬鋁Al刻蝕為例，目前市場上的金屬鋁刻蝕機均一性一般在8%以上)，還導致部分刻蝕氣體被真空泵直接抽走，產生不必要的浪費。
為此，本發明提供一種晶圓刻蝕方法，採用該晶圓刻蝕方法，能夠提升晶圓的刻蝕均一性，還能緩解刻蝕氣體直接被真空泵抽走導致的浪費。
為了使本技術領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合圖式和具體實施例對本發明提供的晶圓刻蝕方法作進一步的詳細說明。
如圖1和圖2，該實施例中，晶圓刻蝕方法至少包括步驟S1、步驟S2和步驟S3。
步驟S1、在等離子刻蝕機的晶圓支撐台和等離子刻蝕機的等離子體反應腔200的進氣口202a之間安裝等離子體控流裝置。
如圖2，等離子刻蝕機包括等離子體反應腔200。晶圓支撐台301設置在等離子體反應腔200內部。
等離子體反應腔200具有腔體201、腔蓋202和內襯203。腔體201的底壁設有排氣口201a。腔蓋202設有進氣口202a。內襯203嵌裝在等離子體反應腔200的腔體201內部，內襯203的底壁將等離子體反應腔200的腔體201內部分隔成上下兩個腔室，上腔室和下腔室通過內襯203底壁上的通
孔(圖中未展示出來)連通。當然，一些實施例中，也可不設內襯203。
如圖2和圖3，等離子體控流裝置包括第一環形體101、第二環形體102和環形連接體103。
第一環形體101、第二環形體102和環形連接體103均環繞直線A設置。第一環形體101和第二環形體102沿直線A相互間隔，之間形成間隔空間。第一環形體101和第二環形體102可以採用板狀結構，以方便佈置。
環形連接體103位於第一環形體101和第二環形體102之間的間隔空間中並連接第一環形體101和第二環形體102。環形連接體103與第一環形體101和第二環形體102共同圍合形成控流腔。
第一環形體101的內孔形成供等離子體進入控流腔的進流口。環形連接體103設有供等離子體流出控流腔的出流口103b，圖3中，環形連接體103為分體結構，包括多個連接柱103a，各連接柱103a環繞直線A依次間隔佈置，相鄰連接柱103a之間形成所述出流口103b，當然，環形連接體103也可以設置成一體結構。
安裝好等離子體控流裝置後，第一環形體101靠近等離子體反應腔200的進氣口202a，第二環形體102靠近等離子體反應腔200的排氣口201a，更確切地說是靠近晶圓支撐台301。
具體的，等離子控流裝置的表面材質可以為氧化鋁、氧化釔、硬氧、鋁等。
步驟S2、在等離子刻蝕機的晶圓支撐台301上放置晶圓302。
放置好後，晶圓302位於等離子體反應腔200的進氣口202a和排氣口201a之間，並且位於第一環形體101的內孔在晶圓支撐台301上的投影區域內，也位於第二環形體102的內孔在晶圓支撐台301上的投影區域內。
步驟S3、設置刻蝕參數，並向等離子刻蝕機的等離子體反應腔200內通入刻蝕氣體對晶圓302進行刻蝕。
具體的，刻蝕參數包括：等離子刻蝕機的上射頻功率、等離子刻蝕機的下射頻功率、等離子刻蝕機的冷水機溫度、等離子體反應腔200的腔壓、
刻蝕氣體及其流量等。
上述晶圓刻蝕方法，由於進行刻蝕前，在晶圓302和等離子刻蝕機的等離子體反應腔200的進氣口202a之間安裝了等離子體控流裝置，這樣，在進行刻蝕時，刻蝕氣體先自進氣口202a進入等離子體反應腔200內部，由於第一環形體101靠近等離子體反應腔200的進氣口202a佈置，所以絕大部分刻蝕氣體自第一環形體101的內孔進入控流腔內部，刻蝕氣體中的等離子體穿過第二環形體102的內孔落到晶圓上，對晶圓進行刻蝕，然後這部分刻蝕氣體經環形連接體103的出流口103b排出控流腔，然後自等離子體反應腔200的排氣口201a排出。
並且由於晶圓302位於第一環形體101的內孔在晶圓支撐台301上的投影區域內和第二環形體102的內孔在晶圓支撐台301上的投影區域內，所以第一環形體101的內孔能將刻蝕氣體更密集地集中在正對晶圓的區域，被集中起來的刻蝕氣體中的等離子體能集中落到晶圓上，高密度地對晶圓進行刻蝕，同時在控流腔的腔壁的阻擋作用下，等離子體會在晶圓上停留較長時間，從而能充分地參與刻蝕，因此能夠提升刻蝕均一性並能夠緩解刻蝕氣體直接被泵吸走導致浪費的問題。
具體的，圖示實施例中，等離子刻蝕機還包括偏壓電極401、偏壓電極罩402、偏壓射頻電源403、偏壓匹配網路404。偏壓電極401、偏壓匹配網路404和偏壓射頻電源403通過導線依次連接，由偏壓電極401提供刻蝕所需的偏壓。
還包括導流罩501、壓力控制閥502和真空泵503，導流罩501的入口與等離子體反應腔200的排氣口201a連通，導流罩501的出口與壓力控制閥502連通，壓力控制閥502與真空泵503連通。由真空泵503提供刻蝕所需的負壓，由壓力控制閥502進行壓力調節。
還包括屏蔽罩600。屏蔽罩600固定在等離子體反應腔200外並罩住等離子體反應腔200的進氣口202a。屏蔽罩600和等離子體反應腔200圍合形成屏蔽腔室。
還包括耦合線圈701、激發源射頻電源702，激發源匹配網路703，耦合線圈701、激發源匹配網路703和激發源射頻電源702依次通過導線連接。耦合線圈701設置在屏蔽腔室內。
還包括陶瓷介質窗800、噴嘴901和氣源902。陶瓷介質窗800設置在屏蔽腔室內並位於耦合線圈701和等離子體反應腔200的進氣口202a之間。噴嘴901穿設於陶瓷介質窗800，並與氣源902連通，以向等離子體反應腔內部噴入刻蝕氣體。刻蝕氣體在耦合線圈701的作用下生成等。
具體的，上述晶圓刻蝕方法中，安裝好等離子體控流裝置後，優選使其第一環形體101的外周以及第二環形體102的外周與等離子體反應腔200的腔體201側壁或者等離子體反應腔200的內襯203側壁之間有間隙。也就是說，當等離子體反應腔不設內襯203時，間隙形成在第一環形體101的外周和第二環形體102的外周與等離子體反應腔200的腔體201側壁之間，當等離子體反應腔200設有內襯203時，間隙形成在第一環形體101的外周和第二環形體102的外周與等離子體反應腔200的內襯203側壁之間。
讓第一環形體101的外周以及第二環形體102的外周與等離子體反應腔200的腔體201側壁或者等離子體反應腔200的內襯203側壁之間有間隙，刻蝕過程中顆粒可以自該間隙落下，能避免顆粒堆積，更利於提升刻蝕均一性。
具體的，通過調整等離子體控流裝置的第一環形體101的內孔尺寸，可以改變等離子體控流裝置對刻蝕氣體的聚集程度。通過調整等離子體控流裝置的第二環形體102的外周尺寸，可以改變刻蝕氣體在等離子體控流裝置的控流腔中的停留時長。通過調整等離子體控流裝置的環形連接體103的高度尺寸，可以改變刻蝕氣體自控流腔向外排出的速度。聚集程度、停留時長和刻蝕氣體的排出速度均能對刻蝕均一性產生影響。
優選的，當主刻蝕階段刻蝕的膜層是晶圓的AlN層或者ScXAlN層時，等離子控流裝置的第一環形體的內孔直徑的優選範圍為：200mm
D1
260mm，第二環形體的外周直徑的優選範圍為：250mm
D2
350mm，環形連
接體的高度尺寸(即沿直線A的尺寸)的優選範圍為20mm
H
70mm，這樣更利於提升刻蝕均一性。
優選的，當主刻蝕階段刻蝕的膜層是晶圓的AlN層或者SCXAlN層時，等離子刻蝕機的上射頻功率優選範圍為：800W
P1
1500W，下射頻功率優選範圍為：300W
P2
800W，等離子體反應腔的腔壓優選範圍為：5mTorr
P
20mTorr，冷水機溫度優選範圍為：20℃
T
80℃，刻蝕氣體流量優選範圍為：100sccm
L
250sccm，這樣更利於提升刻蝕均一性。
具體的，當主刻蝕階段刻蝕的晶圓的膜層是AlN層或者SCXAlN層時，刻蝕氣體可以選擇Cl2、BCl3、Ar、N2的一種或多種組合。
具體的，圖4展示了利用上述晶圓刻蝕方法刻蝕一種晶圓的AlN層時的刻蝕速率分佈圖。該晶圓的襯底層上依次設有SiO2絕緣層和AlN層。刻蝕該晶圓時，選用的等離子控流裝置的第一環形體的內孔直徑為230mm，第二環形體的外周直徑為310mm，環形連接體的高度尺寸為30mm。設定等離子刻蝕機的上射頻功率為1000W，下射頻功率為500W，等離子體反應腔的腔壓為10mTorr，冷水機溫度為40℃。刻蝕氣體為BCl3、Cl2、Ar的混合，其中BCl3的流量為45sccm，Cl2的流量為80sccm，Ar的流量為10sccm。如圖4，採用上述尺寸的等離子控流裝置和上述刻蝕參數，刻蝕均勻性可達2%。
具體的，圖5為一種晶圓刻蝕前後的膜層結構對比圖。該晶圓的襯底層上依次設有SiO2絕緣層、Mo金屬層、SCxAlN層。刻蝕該晶圓時，選用的等離子控流裝置的第一環形體的內孔直徑為240mm，第二環形體的外周直徑為300mm，環形連接體的高度尺寸為50mm。設定等離子刻蝕機的上射頻功率為1500W，下射頻功率為650W，等離子體反應腔的腔壓為12mTorr，冷水機溫度為50℃。刻蝕氣體為BCl3、Cl2、N2的混合，其中BCl3的流量為65sccm，Cl2的流量為60sccm，N2的流量為10sccm。
圖6為圖5所示的晶圓採用兩種刻蝕方法刻蝕後Mo層的顯微對比圖，圖中A-center、A-edge分別為加裝等離子體控流裝置對應的刻蝕後晶圓中心區域、邊緣區域的斷面顯微圖，圖中B-center、B-edge分別為不加裝等
離子體控流裝置對應的刻蝕後晶圓中心區域、邊緣區域的斷面顯微圖。
從圖6中A-center、A-edge可以看出，刻蝕前加裝等離子體控流裝置，刻蝕後晶圓中心區域的損耗量為33nm，邊緣區域的損耗量為66nm，均勻性為8.8%。
從圖6中B-center、B-edge可以看出，刻蝕前不加裝等離子體控流裝置，刻蝕後晶圓中心區域的損耗量為40nm，邊緣區域的損耗量為132nm，均勻性為26.7%。
對比可見，加裝上述等離子體控流裝置能大幅提升刻蝕均勻性。
進一步的，如圖1，本發明提供的晶圓刻蝕方法還可以包括步驟S4。
步驟S4、使用終點檢測系統-例如光學發射光譜儀(Optical Emission Spectrometer，OES)監控刻蝕過程監控刻蝕過程，並進行主刻蝕階段的刻蝕終點抓取和過刻蝕階段的刻蝕終點抓取。
具體的，主刻蝕階段和過刻蝕階段可以均以主刻蝕膜層的刻蝕產物的光學信號進行刻蝕終點抓取，即單信號抓取。
或者，主刻蝕階段以主刻蝕膜層的刻蝕產物的光學信號進行刻蝕終點抓取，過刻蝕階段以停止層的刻蝕產物的光學信號進行刻蝕終點抓取，即雙信號抓取。
圖7為刻蝕同種晶圓的過程中，採用上述兩種抓取方式抓取刻蝕終點的結果對比圖，圖中A是單信號抓取對應的抓取結果，圖中B是雙信號抓取對應的抓取結果。
該晶圓的襯底層上依次設有SiO2絕緣層、Mo金屬層、AlN層。刻蝕該晶圓時，選用的等離子控流裝置的第一環形體的內孔直徑為250mm，第二環形體的外周直徑為300mm，環形連接體的高度尺寸為40mm。設定等離子刻蝕機的上射頻功率為1200W，下射頻功率為600W，等離子體反應腔的腔壓為12mTorr，冷水機溫度為50℃。刻蝕氣體為BCl3、Cl2、N2的混合，其中BCl3的流量為65sccm，Cl2的流量為60sccm，N2的流量為10sccm。
如圖7中A所示，採用單信號抓取刻蝕終點對應的抓取結果為：主刻蝕終點為136.2S，過刻蝕終點為174.1S，過刻量為27.8%。
如圖7中B所示，採用雙信號抓取刻蝕終點對應的抓取結果為：主刻終點為136.2S，過刻終點為161.6S，過刻量為18.6%。
對比可見，採用雙信號抓取刻蝕終點比採用單信號抓取刻蝕終點，過刻量降低了9.2個百分點。採用雙信號抓取刻蝕終點抓取結果更準確，更利於降低過刻量，能夠在保證主刻蝕膜層刻蝕完全的同時，將停止層的損耗降到最低。
綜上，本發明的一個核心思想是：刻蝕前在等離子刻蝕機的等離子體反應腔內部安裝等離子體控流裝置，通過合理選擇等離子體控流裝置的尺寸和合理設定刻蝕參數達到提升刻蝕均一性和緩解刻蝕氣體浪費的效果。另一核心思想是：刻蝕過程中，在主刻蝕階段和過刻蝕階段分別採用不同信號實現刻蝕終點的精確抓取，這樣能夠在保證主刻蝕膜層刻蝕完全的同時，將停止層的損耗降到最低。
以上應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明請求項的保護範圍內。
S1,S2,S3,S4:步驟
Claims (20)
- 晶圓刻蝕方法，其特徵在於，包括以下步驟：步驟S1、在等離子刻蝕機的晶圓支撐台和等離子刻蝕機的等離子體反應腔的進氣口之間安裝等離子體控流裝置；所述等離子體控流裝置包括靠近等離子體反應腔的進氣口的第一環形體、靠近等離子體反應腔的排氣口的第二環形體及連接在第一環形體和第二環形體之間的環形連接體，所述環形連接體、第一環形體和第二環形體共同圍合形成控流腔，所述第一環形體的內孔形成供等離子體進入所述控流腔的進流口，所述環形連接體設有供等離子體流出所述控流腔的出流口，晶圓位於所述第一環形體的內孔在所述晶圓支撐台上的投影區域內、也位於所述第二環形體的內孔在所述晶圓支撐台上的投影區域內；步驟S2、在等離子刻蝕機的晶圓支撐台上放置晶圓；步驟S3、設置刻蝕參數，並向等離子刻蝕機的等離子體反應腔內通入刻蝕氣體對晶圓進行刻蝕。
- 如請求項1所述的晶圓刻蝕方法，其中，所述刻蝕參數包括：等離子刻蝕機的上射頻功率、等離子刻蝕機的下射頻功率、等離子刻蝕機的冷水機溫度、等離子體反應腔的腔壓、刻蝕氣體及其流量。
- 如請求項2所述的晶圓刻蝕方法，其中，等離子刻蝕機還包括導流罩、壓力控制閥和真空泵，導流罩的入口與等離子體反應腔的排氣口連通，導流罩的出口與壓力控制閥連通，壓力控制閥與真空泵連通，由真空泵提供刻蝕所需的負壓，由壓力控制閥進行壓力調節。
- 如請求項1所述的晶圓刻蝕方法，其中，安裝好所述等離子體控流裝置後，其第一環形體的外周以及第二環形體的外周與等離子刻蝕機的等離子體反應腔的腔體側壁或者與等離子刻蝕機的等離子體反應腔的內襯側壁之間有間隙。
- 如請求項4所述的晶圓刻蝕方法，其中，內襯嵌裝在等離子體反應腔的腔體內部，內襯的底壁將等離子體反應腔的腔體內部分隔成上下兩個 腔室，上腔室和下腔室通過內襯底壁上的通孔連通。
- 如請求項1所述的晶圓刻蝕方法，其中，安裝好所述等離子體控流裝置後，第一環形體靠近等離子體反應腔的進氣口，第二環形體靠近晶圓支撐台，所述晶圓支撐台的晶圓放置區域位於等離子體反應腔的進氣口和排氣口之間。
- 如請求項1所述的晶圓刻蝕方法，其中，所述等離子控流裝置表面材質為氧化鋁、氧化釔、硬氧、鋁。
- 如請求項1所述的晶圓刻蝕方法，其中，所述晶圓包括AlN層或者ScXAlN層，主刻蝕階段刻蝕的膜層為晶圓的AlN層或者ScXAlN層。
- 如請求項8所述的晶圓刻蝕方法，其中，所述刻蝕氣體為Cl2、BCl3、Ar、N2的一種或多種混合。
- 如請求項8所述的晶圓刻蝕方法，其中，所述等離子控流裝置的第一環形體的內孔直徑範圍為：200mmD1
260mm，第二環形體的外周直徑範圍為：250mm
D2
350mm，環形連接體的高度尺寸範圍為20mm
H
70mm。
- 如請求項8所述的晶圓刻蝕方法，其中，所述等離子刻蝕機的上射頻功率範圍為：800WP1
1500W，下射頻功率範圍為：300W
P2
800W，等離子體反應腔的腔壓範圍為：5mTorr
P
20mTorr，冷水機溫度範圍為：20℃
T
80℃，刻蝕氣體流量範圍為：100sccm
L
250sccm。
- 如請求項1至11任一項所述的晶圓刻蝕方法，其中，還包括以下步驟：步驟S4、使用終點檢測系統監控刻蝕過程，並進行主刻蝕階段的刻蝕終點抓取和過刻蝕階段的刻蝕終點抓取。
- 如請求項12所述的晶圓刻蝕方法，其中，主刻蝕階段和過刻蝕階段均以主刻蝕膜層的刻蝕產物的光學信號進行刻蝕終點抓取。
- 如請求項12所述的晶圓刻蝕方法，其中，主刻蝕階段以主刻蝕膜層的刻蝕產物的光學信號進行刻蝕終點抓取，過刻蝕階段以停止層的刻蝕 產物的光學信號進行刻蝕終點抓取。
- 如請求項1至11任一項所述的晶圓刻蝕方法，其中，等離子刻蝕機還包括偏壓電極，並由偏壓電極提供刻蝕所需的偏壓。
- 如請求項1至11任一項所述的晶圓刻蝕方法，其中，等離子刻蝕機還包括屏蔽罩，屏蔽罩固定在等離子體反應腔外並罩住等離子體反應腔的進氣口，屏蔽罩和等離子體反應腔圍合形成屏蔽腔室；等離子刻蝕機還包括耦合線圈、激發源射頻電源，激發源匹配網路，耦合線圈、激發源匹配網路和激發源射頻電源依次通過導線連接，耦合線圈設置在屏蔽腔室內。
- 如請求項16所述的晶圓刻蝕方法，其中，等離子刻蝕機還包括陶瓷介質窗、噴嘴和氣源，陶瓷介質窗設置在屏蔽腔室內並位於耦合線圈和等離子體反應腔的進氣口之間，噴嘴穿設於陶瓷介質窗，並與氣源連通，以向等離子體反應腔內部噴入工藝氣體，工藝氣體在耦合線圈的作用下生成等離子體。
- 如請求項1至11任一項所述的晶圓刻蝕方法，其中，根據工藝條件，通過調整第一環形體的內孔尺寸，和/或，調整第二環形體的外周尺寸，和/或，調整環形連接體的高度尺寸，以優化等離子刻蝕機的均一性。
- 如請求項1至11任一項所述的晶圓刻蝕方法，其中，第二環形體的外周尺寸小於第一環形體的外周尺寸。
- 如請求項1至11任一項所述的晶圓刻蝕方法，其中，第一環形體和第二環形體均為板狀結構。
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