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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体器件制备,特别涉及一种平坦化方法及平坦化装置。
技术介绍
1、化学机械研磨工艺(chemical mechanical polish,cmp)是集成电路制造过程中常用的平坦化工艺,其是利用抛光液中的磨料摩擦及化学腐蚀,以使晶片表面变平或平面化,并达到晶片表面所期望的平面度。然而,在平坦化过程中,磨料颗粒的摩擦和化学成分的腐蚀清洗等均会不可避免地在晶片表面形成划痕和凹坑等缺陷。即使是用化学机械抛光制备的超平面衬底,在原子尺度上仍存在纳米尺度的突起,加之后续金属层等薄膜的沉积,半导体结构表面的平坦度问题会愈专利技术显,严重影响器件性能。且经研究发现,在euv光刻中,晶片上的凹坑或凸起等缺陷需要小于1nm才能避免对后续的光刻产生影响,而现有的平坦化工艺并不能满足如此高的指标要求。
2、因此,亟需一种新的平坦化工艺,以实现纳米级别的平坦化加工。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种平坦化方法及平坦化装置,以解决如何提高基板平坦度的问题。
2、为解决上述技术问题,本专利技术提供一种平坦化方法,包括:
3、提供一基板,并将所述基板置于反应腔内;
4、采用预设光束照射所述基板,以使所述基板表面的缺陷处形成光学近场;同时,向所述反应腔内通入刻蚀气体,以使所述刻蚀气体在所述光学近场作用下修复所述基板表面的缺陷。
5、可选的,在所述的平坦化方法中,所述预设光束的波长大于所述刻蚀气体的最大吸收波长。
6
7、可选的,在所述的平坦化方法中,在向所述反应腔内通入刻蚀气体的过程中,通入的所述刻蚀气体的压强范围为100pa~200pa。
8、可选的,在所述的平坦化方法中,在采用预设光束照射所述基板的过程中,所述预设光束相对所述基板逐行扫描照射。
9、可选的,在所述的平坦化方法中,所述预设光束逐行扫描间距范围为:0.005mm~0.0150mm;且所述预设光束的扫描速度范围为:0.1mm/s~0.5mm/s。
10、可选的,在所述的平坦化方法中,所述预设光束的光斑直径范围为0.05mm~0.20mm。
11、基于同一专利技术构思,本专利技术还提供一种平坦化装置,包括:反应单元、发光单元和供气单元;
12、所述反应单元包括反应室和承载台;所述反应室具有一反应腔,所述承载台位于所述反应腔内,以承载基板;
13、所述发光单元包括发光器,所述发光器位于所述反应室的外侧,并能够向所述反应腔内发射预设光束,以照射所述基板,且在所述基板表面的缺陷处形成光学近场;
14、所述供气单元包括供气罐和供气管道;所述供气罐和所述反应腔经所述供气管道相连通,以使所述供气罐内的刻蚀气体流入所述反应腔内,并在所述光学近场作用下修复所述基板表面的缺陷。
15、可选的,在所述的平坦化装置中,所述发光单元还包括调光镜组,以至少聚焦所述预设光束并调整所述预设光束的偏转方向。
16、可选的,在所述的平坦化装置中,在向所述反应腔内发射预设光束时,所述发光器的功率范围为:5w~15w,以及,功率密度为10kw/cm2~42kw/cm2。
17、综上所述,本专利技术提供一种平坦化方法及平坦化装置。其中,所述平坦化方法是利用预设光束在所述基板的表面缺陷处形成光学近场,同时向所述基板所在的反应腔内提供刻蚀气体,以利用所述光学近场引发刻蚀气体非绝热光化学反应,从而激发刻蚀气体的分子晶格振动,使得刻蚀气体被选择地光解离。其中,解离出的离子自由基会选择性地刻蚀掉基板上的凸起结构,从而实现对基板表面的缺陷修复,提高基板的平坦度。此外,光学近场具有陡峭的空间梯度,则当基板的表面变得足够平坦时,光学近场会随着凸出结构的消失而消失,相应的蚀刻就会自动停止,刻蚀过程具有较佳的自限性,不会对基板的非缺陷区域造成影响。
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1.一种平坦化方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的平坦化方法,其特征在于,所述预设光束的波长大于所述刻蚀气体的最大吸收波长。
3.根据权利要求1或2所述的平坦化方法,其特征在于,所述刻蚀气体为含氯气体和/或含氟气体。
4.根据权利要求1所述的平坦化方法,其特征在于,在向所述反应腔内通入刻蚀气体的过程中,通入的所述刻蚀气体的压强范围为100Pa~200Pa。
5.根据权利要求1所述的平坦化方法,其特征在于,在采用预设光束照射所述基板的过程中,所述预设光束相对所述基板逐行扫描照射。
6.根据权利要求5所述的平坦化方法,其特征在于,所述预设光束逐行扫描间距范围为:0.005mm~0.0150mm;且所述预设光束的扫描速度范围为:0.1mm/s~0.5mm/s。
7.根据权利要求1或5所述的平坦化方法,其特征在于,所述预设光束的光斑直径范围为0.05mm~0.20mm。
8.一种平坦化装置,其特征在于,用于执行如权利要1~7中任意一项所述的平坦化方法,所述平坦化装置包括:反应单元、发光单元和
9.根据权利要求8所述的平坦化装置,其特征在于,所述发光单元还包括调光镜组,以至少聚焦所述预设光束并调整所述预设光束的偏转方向。
10.根据权利要求8所述的平坦化装置,其特征在于,在向所述反应腔内发射预设光束时,所述发光器的功率范围为:5W~15W,以及,功率密度范围为10kW/cm2~42kW/cm2。
...【技术特征摘要】
1.一种平坦化方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的平坦化方法,其特征在于,所述预设光束的波长大于所述刻蚀气体的最大吸收波长。
3.根据权利要求1或2所述的平坦化方法,其特征在于,所述刻蚀气体为含氯气体和/或含氟气体。
4.根据权利要求1所述的平坦化方法,其特征在于,在向所述反应腔内通入刻蚀气体的过程中,通入的所述刻蚀气体的压强范围为100pa~200pa。
5.根据权利要求1所述的平坦化方法,其特征在于,在采用预设光束照射所述基板的过程中,所述预设光束相对所述基板逐行扫描照射。
6.根据权利要求5所述的平坦化方法,其特征在于,所述预设光束逐行扫描间距范围为:0.005mm~0.0150m...
【专利技术属性】
技术研发人员:任雨萌,陈雨婷,高世栋,
申请(专利权)人:上海传芯半导体有限公司,
类型:发明
国别省市:
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