对BiSbTe基片进行刻蚀的刻蚀方法技术

本发明专利技术提供一种对BiSbTe基片进行刻蚀的刻蚀方法，其中，所述刻蚀方法包括：将形成有掩膜图形的BiSbTe基片放入刻蚀腔中；利用刻蚀气体对形成有掩模图形的BiSbTe基片进行刻蚀，所述刻蚀气体包括能够与所述BiSbTe基片反应的化学刻蚀气体。本发明专利技术所提供的刻蚀方法为干法刻蚀，与湿法刻蚀相比，可以更精确地在BiSbTe基片上形成所需的图形。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体加工领域，具体地，涉及一种对BiSbTe基片进行刻蚀的刻蚀方法。
技术介绍
BiSbTe是一种新型的半导体材料，目前通常采用湿法刻蚀对BiSbTe基材进行刻蚀。但是，当在BiSbTe基材上形成较为精细的图形时，湿法刻蚀的图形可控性较差。因此，如何提高在BiSbTe基材上刻蚀精细图形时的精确程度成为本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种对BiSbTe基片进行刻蚀的刻蚀方法，利用该刻蚀方法对BiSbTe基片进行刻蚀获得的图形精度较高。为了实现上述目的，本专利技术提供一种对BiSbTe基片进行刻蚀的刻蚀方法，其中，所述刻蚀方法包括：将形成有掩膜图形的BiSbTe基片放入刻蚀腔中；利用刻蚀气体对形成有掩模图形的BiSbTe基片进行刻蚀，所述刻蚀气体包括能够与所述BiSbTe基片反应的化学刻蚀气体。优选地，所述化学刻蚀气体包括氢气和甲烷。优选地，所述刻蚀气体还包括物理刻蚀气体，所述物理刻蚀气体为电离后不与BiSbTe基片反应的气体。优选地，所述物理刻蚀气体为氮气、氦气和氩气中的任意一种或几种的混合。优选地，所述物理刻蚀气体的流量在所述刻蚀气体的总流量中的所占的比例大于所述化学刻蚀气体中任意一种气体的流量在所述刻蚀气体的总流量中所占的比例。优选地，所述物理刻蚀气体为氩气，所述物理刻蚀气体的流量占所述刻蚀气体总流量的40％～70％。优选地，所述物理刻蚀气体的流量为30～100sccm。优选地，所述物理刻蚀气体的流量为20～60sccm，所述化学刻蚀气体的流量为5～10sccm。优选地，在对所述BiSbTe基片进行刻蚀时，上电极功率为2000～2500W，下电极功率为50～500W。优选地，在对所述BiSbTe基片进行刻蚀时，下电极功率为70～200W。优选地，所述BiSbTe基片设置在静电卡盘上，在对所述BiSbTe基片进行刻蚀时，所述静电卡盘的温度为40～80℃。本专利技术所提供的刻蚀方法为干法刻蚀，与湿法刻蚀相比，可以更精确地在BiSbTe基片上形成所需的图形。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术所提供的刻蚀方法的流程图；图2是等离子体刻蚀设备的基本原理图；图3是利用本专利技术所提供的刻蚀方法的优选实施方式对BiSbTe基片进行刻蚀后得到的图形的扫描电镜图；图4是图3的局部放大图。附图标记说明1：喷嘴2：上部线圈3：刻蚀腔4：等离子体5：静电卡盘6：基片7：射频电源8：分子泵9：干泵10：冷却器具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。如图1所示，本专利技术提供一种对BiSbTe基片进行刻蚀的刻蚀方法，其中，所述刻蚀方法包括：将形成有掩膜图形的BiSbTe基片放入刻蚀腔中；利用刻蚀气体对形成有掩模图形的BiSbTe基片进行刻蚀，所述刻蚀气体包括能够与所述BiSbTe基片反应的化学刻蚀气体。本专利技术所提供的刻蚀方法是一种在刻蚀腔内进行的干法刻蚀方法，刻蚀气体进入刻蚀腔内后被电离成等离子体。在进行刻蚀时，所述化学刻蚀气体被电离后形成的等离子体分别与BiSbTe基片中的Bi、Sb和Te反应，生成化合物，该生成的化合物从BiSbTe基片脱落，从而可以在BiSbTe基片上没有掩膜图形覆盖的部分形成沟槽。本专利技术所提供的刻蚀方法为干法刻蚀，与湿法刻蚀相比，可以更精确地在BiSbTe基片上形成所需的图形。图2中所示的是干法刻蚀所用到的等离子刻蚀设备。如图所示，通过机台中央上部的喷嘴1喷入刻蚀基片6所需工艺气体，同时在机台上部线圈2通入射频，使得喷入刻蚀腔3内部的工艺气体激发成为等离子体4，利用射频电源7为支撑基片6的静电卡盘5提供射频，产生偏置电压，使等离子体轰击基片6的表面，使基片6上能够刻蚀出所需的图形。刻蚀工艺完成后，利用分子泵8和干泵9将副产物排出刻蚀腔3。在刻蚀过程中，反应会放出或者吸收热量，因此静电卡盘5底部需要接冷却器10，冷却器10可以向静电卡盘5的底部通入冷却液，以保持静电卡盘5的温度，保证刻蚀的均匀性。通常，冷却器10提供的冷却液的温度即为静电卡盘5的温度。在本专利技术中，对化学刻蚀气体的具体类型并没有限制，只要可以与BiSbTe基片反应即可。为了降低刻蚀工艺的成本，优选地，所述化学刻蚀气体包括氢气和甲烷。氢气被电离后产生氢离子(H+)，甲烷被电离产生甲基(CH3-)，氢离子可以与BiSbTe基片中的Te反应，甲基与BiSbTe基片中的Bi和Sb反应，具体化学反应式如下：Bi3++3CH3-→Bi(CH3)3；Sb3++3CH3-→Sb(CH3)3；Te2-+2H+→H2Te。刻蚀过程中生成的化合物H2Te是容易挥发的产物，而化合物Bi(CH3)3和化合物Sb(CH3)3会附着在图形侧壁上形成侧壁保护。因此，利用本专利技术刻蚀方法形成的图形可以具有侧壁陡直光滑的形貌。优选地，所述刻蚀气体还包括物理刻蚀气体，所述物理刻蚀气体为电离后不与BiSbTe基片反应的气体。所述物理刻蚀气体形成的等离子体可以在对BiSbTe基片进行轰击的同时，防止刻蚀过程中产生的副产物Bi(CH3)3和Sb(CH3)堆积在刻蚀形成的图形底部，从而进一步提高了本专利技术所提供的刻蚀方法形成的图形的精确程度。在本专利技术中，对物理刻蚀气体的具体成分并不做限定，只要不与BiSbTe基片发生反应即可。例如，所述物理刻蚀气体为氮气、氦气和氩气中的任意一种或几种的混合。因为氩气的分子量较大，电离后可以产生较好的物理轰击效果，因此，优选地，所述物理刻蚀气体为氩气。为了进一步提高通过所述刻蚀方法形成的图形的精确程度，优选地，所述物理刻蚀气体在所述刻蚀气体中的所占的流量大于所述化学刻蚀气体中任意一种气体在所述刻蚀气体中所占的流量。如上文中所述，所述物理刻蚀气体优选为氩气。当所述物理刻蚀气体为氩气时，所述物理刻蚀气体的流量优选占所述刻蚀气体总流量的40％～70％，从而使得整个刻蚀过程中取得良好的物理轰击效果。并且，当物理刻蚀气体的流量在上述范围内时，还可以避免掩膜图形...

【技术保护点】
一种对BiSbTe基片进行刻蚀的刻蚀方法，其特征在于，所述刻蚀方法包括：将形成有掩膜图形的BiSbTe基片放入刻蚀腔中；利用刻蚀气体对形成有掩模图形的BiSbTe基片进行刻蚀，所述刻蚀气体包括能够与所述BiSbTe基片反应的化学刻蚀气体。

【技术特征摘要】
1.一种对BiSbTe基片进行刻蚀的刻蚀方法，其特征在于，所
述刻蚀方法包括：
将形成有掩膜图形的BiSbTe基片放入刻蚀腔中；
利用刻蚀气体对形成有掩模图形的BiSbTe基片进行刻蚀，所述
刻蚀气体包括能够与所述BiSbTe基片反应的化学刻蚀气体。
2.根据权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述化学刻
蚀气体包括氢气和甲烷。
3.根据权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述刻蚀气
体还包括物理刻蚀气体，所述物理刻蚀气体为电离后不与BiSbTe基
片反应的气体。
4.根据权利要求3所述的刻蚀方法，其特征在于，所述物理刻
蚀气体为氮气、氦气和氩气中的任意一种或几种的混合。
5.根据权利要求3或4所述的刻蚀方法，其特征在于，所述物
理刻蚀气体的流量在所述刻蚀气体的总流量中的所占的比例大于所
述化学刻蚀气体中任意一种气体的流量在所述刻蚀气体的总流量中
所占的比例。
6.根据权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周娜，
申请(专利权)人：北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11