一种深硅刻蚀工艺和深硅刻蚀设备制造技术

本发明专利技术公开了一种深硅刻蚀工艺和深硅刻蚀设备，涉及半导体技术领域，解决了深硅刻蚀过程中单个循环单元的持续时间长，刻蚀形成的沟槽的侧壁的粗糙度大的技术问题。该深硅刻蚀工艺包括多次重复进行的单个循环单元，所述单个循环单元包括一个沉积步骤和一个刻蚀步骤；在该深硅刻蚀工艺中，通过恒定功率射频电源输出沉积步骤的沉积功率P1；通过脉冲射频电源输出脉冲功率P2，刻蚀步骤的刻蚀功率为P3，其中，P2＝P3‑P1；脉冲射频电源的脉冲频率为f，占空比为D，单个循环单元的持续时间t等于沉积步骤的持续时间t1和刻蚀步骤的持续时间t2之和，其中，f＝1/t，D＝t2/t1。本发明专利技术用于进行深硅刻蚀。

A deep silicon etching process and deep silicon etching equipment

The invention discloses a deep silicon etching process and deep silicon etching equipment, relates to the field of semiconductor technology, solves the duration of a single cycle unit in the process of deep silicon etching, side wall trench formed by the roughness of the major technical problems. The deep silicon etching process includes a single repeated cycle of the single unit, the circulation unit includes a deposition step and an etching step; in the deep silicon etching process, the deposition power P1 constant power RF power output through the pulse deposition step; radio frequency power output pulse power P2, etching the etching power step P3, wherein, P2 = P3 P1; pulse frequency of the RF power is f, the duty ratio is D, single cycle duration unit t is equal to the duration of the T1 deposition step and etching duration of T2 and, among them, f = 1/t, D = t2/t1. The present invention is used for deep silicon etching.

【技术实现步骤摘要】
一种深硅刻蚀工艺和深硅刻蚀设备
本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种深硅刻蚀工艺和深硅刻蚀设备。
技术介绍
目前，常用的深硅刻蚀工艺主要为博世(Bosch)工艺，即多次重复一个循环单元的工艺，该循环单元包括一个沉积步骤和一个刻蚀步骤。然而，使用Bosch工艺刻蚀形成的沟槽的侧壁通常会出现扇贝效应，导致侧壁的粗糙度较大。现有技术中，为了减小刻蚀形成的沟槽的侧壁的扇贝效应，对侧壁的粗糙度进行控制，需缩短Bosch工艺的单个循环单元的持续时间，例如，通过频繁切换单个循环单元中的沉积步骤和刻蚀步骤的方式，缩短沉积步骤和刻蚀步骤的持续时间。由于在沉积步骤和刻蚀步骤中，所需的射频电源功率不同，因此，在频繁切换沉积步骤和刻蚀步骤的过程中，射频电源功率也应频繁切换。然而，本申请的专利技术人发现，在射频电源功率频繁切换的过程中，与该射频电源相应的自动匹配器的电机驱动速度远小于等离子体阻抗变化的速度，且射频电源功率的切换频率越快，功率反射越严重，进而导致传输至等离子体的功率越低。因此，为了避免传输至等离子体的功率过低，现有的Bosch工艺的单个循环单元的持续时间仍然较长(例如不短于1.5s)，无法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深硅刻蚀工艺，包括多次重复进行的单个循环单元，所述单个循环单元包括一个沉积步骤和一个刻蚀步骤；其特征在于，通过恒定功率射频电源输出所述沉积步骤的沉积功率P1；通过脉冲射频电源输出脉冲功率P2，所述刻蚀步骤的刻蚀功率为P3，其中，P2＝P3‑P1；所述脉冲射频电源的脉冲频率为f，占空比为D，所述单个循环单元的持续时间t等于所述沉积步骤的持续时间t1和所述刻蚀步骤的持续时间t2之和，其中，f＝1/t，D＝t2/t1。

【技术特征摘要】
1.一种深硅刻蚀工艺，包括多次重复进行的单个循环单元，所述单个循环单元包括一个沉积步骤和一个刻蚀步骤；其特征在于，通过恒定功率射频电源输出所述沉积步骤的沉积功率P1；通过脉冲射频电源输出脉冲功率P2，所述刻蚀步骤的刻蚀功率为P3，其中，P2＝P3-P1；所述脉冲射频电源的脉冲频率为f，占空比为D，所述单个循环单元的持续时间t等于所述沉积步骤的持续时间t1和所述刻蚀步骤的持续时间t2之和，其中，f＝1/t，D＝t2/t1。2.根据权利要求1所述的深硅刻蚀工艺，其特征在于，所述脉冲射频电源的脉冲频率f的取值范围为1Hz～1000Hz。3.根据权利要求1所述的深硅刻蚀工艺，其特征在于，所述脉冲射频电源的占空比D的取值范围为10％～90％。4.根据权利要求1所述的深硅刻蚀工艺，其特征在于，所述沉积功率P1为500W～3000W；所述刻蚀功率P3为500W～3000W。5.根据权利要求1所述的深硅刻蚀工艺，其特征在于，所述沉积功率P1为1500W，所述刻蚀功率P3为2000W，所述沉积步骤的持续时间为0.2s，所述刻蚀步骤的持续时间为0.3s，所述脉冲射频电源的脉冲频率f为2Hz，所述脉冲射频电源的占空比D为66.7％。6.根据权利要求1所述的深硅刻蚀工艺，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢秋实，
申请(专利权)人：北京北方华创微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11