The invention provides a substrate etching method, which is carried out in a plasma processing device. The substrate etched by the substrate etching method includes photoresist mask layer, dielectric anti-reflection layer, carbon hard mask layer and silicon oxide layer, and a graphical dielectric anti-reflection layer is used as a mask to etch the carbon hard mask layer under the dielectric anti-reflection layer to form a graphical carbon hard mask. The plasma processing device includes a radio frequency source power source and a radio frequency offset power source. The radio frequency offset power source outputs a radio frequency signal whose frequency is greater than or equal to 2MHZ when etching the dielectric anti-reflection layer, monitors the etching process, and switches the output frequency of the radio frequency offset power source to less than 2MHZ when etching the dielectric anti-reflection layer is completed to realize pairing. Carbon hard mask etching. The advantages of the method are that the etching hole wall of the carbon mask layer is vertical and the opening width of the etching hole is reduced.
【技术实现步骤摘要】
一种基片刻蚀方法及相应的处理装置
本专利技术涉及半导体制造
,具体涉及一种基片刻蚀方法及相应的处理装置。
技术介绍
在半导体集成电路制造工艺中,通过一系列的工序,例如淀积、光刻、蚀刻、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,定义出待刻蚀区域。而刻蚀工艺用于将光刻定义的图案(pattern)转移至材料(金属、介质层或硅)上,以形成所需结构,现在的半导体工艺中,为了增强转移精确程度,一般采用先将光刻胶层通过曝光形成的图案转移至介质抗反射层(或防反射层DARC)上,然后利用图案化的介质抗反射层为掩膜,将图案再转移至材料(金属、介质层或硅)上。上述介质抗反射层的转移过程常用刻蚀工艺,并且在刻蚀过程中需要等离子入射配合控制刻蚀方向和形状。在等离子刻蚀工艺中,以适当的气体为刻蚀气体,通过能量源,例如射频源激励刻蚀气体形成等离子体,然后用该等离子体进行刻蚀。不同的等离子入射能量会影响待刻蚀材料与掩膜材料的选择比。入射能量越大则物理轰击现象越明显刻蚀选择比越小。如果刻蚀主要是化学反应,而反应气体对两种材料的反应速度差异巨大则选择比越大。除了采用控制射频激励源这种途径外,还可以通过改变射频偏置源的功率实现对等离子体入射能量控制。作为新一代存储器的3DNAND器件由若干层经过刻蚀的材料即不定型碳层构成,不定型碳层中形成有若干用于放置导电材料的孔,这些孔分布很密,且孔开口占据的面积越大,成本就越高;现有技术中采用的是氧等离子刻蚀,并以介质抗反射层为掩膜刻蚀位于其下方的不定型碳层,该方法所刻蚀出来的孔内侧面实际为弓形(low-like),并 ...
【技术保护点】
1.一种基片刻蚀方法,所述方法在一等离子体处理装置内进行,其特征在于,所述基片刻蚀方法刻蚀的基片包括光刻胶掩膜层,介质抗反射层,碳硬掩膜层及氧化硅层;以图形化的介质抗反射层为掩膜刻蚀位于介质抗反射层下方的碳硬掩膜层,形成图形化的碳硬掩膜层;所述等离子体处理装置包括一射频源功率源和一射频偏置功率源,所述射频偏置功率源在刻蚀所述介质抗反射层时输出一频率大于等于2MHZ的射频信号;监测刻蚀工艺进程,当所述介质抗反射层刻蚀完成后,切换所述射频偏置功率源的输出频率小于2MHZ,实现对碳硬掩膜层的刻蚀。
【技术特征摘要】
1.一种基片刻蚀方法,所述方法在一等离子体处理装置内进行,其特征在于,所述基片刻蚀方法刻蚀的基片包括光刻胶掩膜层,介质抗反射层,碳硬掩膜层及氧化硅层;以图形化的介质抗反射层为掩膜刻蚀位于介质抗反射层下方的碳硬掩膜层,形成图形化的碳硬掩膜层;所述等离子体处理装置包括一射频源功率源和一射频偏置功率源,所述射频偏置功率源在刻蚀所述介质抗反射层时输出一频率大于等于2MHZ的射频信号;监测刻蚀工艺进程,当所述介质抗反射层刻蚀完成后,切换所述射频偏置功率源的输出频率小于2MHZ,实现对碳硬掩膜层的刻蚀。2.如权利要求1所述的基片刻蚀方法,其特征在于:所述射频源功率源的输出频率为13MHz-60MHZ。3.如权利要求1或2所述的基片刻蚀方法,其特征在于:所述射频偏置功率源在刻蚀所述介质抗反射层时输出频率为2MHZ,所述射频偏置功率源在刻蚀所述碳硬掩膜层时输出频率为400KHZ。4.如权利要求1所述的基片刻蚀方法,其特征在于:所述光刻胶掩膜层和介质抗反射层之间设置底部防反射层。5.如权利要求4所述的基片刻蚀方法,其特征在于:刻蚀气体为COS、O2、CO2、SO2中的任意一种...
【专利技术属性】
技术研发人员:严利均,刘身健,李洋,饭塚浩,
申请(专利权)人:中微半导体设备上海有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
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