一种深硅刻蚀方法和半导体工艺设备技术

本发明专利技术实施例提供了一种深硅刻蚀方法和半导体工艺设备，应用于半导体装备技术领域，该方法包括：获取目标工艺参数的初始参数值和终末参数值，以及其它工艺参数的实时参数值，确定与刻蚀区域的刻蚀次数对应的目标工艺参数的实时参数值，采用沉积工艺参数的实时参数值进行沉积钝化，采用刻蚀工艺参数的实时参数值进行刻蚀，重复确定目标工艺参数的实时参数值的步骤，以及对刻蚀区域进行沉积钝化和刻蚀的步骤，直至刻蚀次数达到刻蚀总次数。工艺参数的参数值随刻蚀次数的增大按S型曲线变化，使刻蚀初期和刻蚀后期与刻蚀中期具有不同的横向刻蚀强度，从而可以减小深硅结构的中部和下部之间的尺寸差异。下部之间的尺寸差异。下部之间的尺寸差异。

【技术实现步骤摘要】
一种深硅刻蚀方法和半导体工艺设备


[0001]本专利技术涉及半导体装备
，特别是涉及一种深硅刻蚀方法和半导体工艺设备。

技术介绍

[0002]深硅刻蚀是微电子领域中的一项重要工艺，采用该工艺刻蚀形成的硅通孔(Through Silicon Vias，TSV)和沟槽栅等深硅结构可以显著提升器件的性能、降低器件功耗和体积。
[0003]目前，主要采用干法刻蚀工艺进行深硅刻蚀，干法刻蚀过程中，采用沉积步和刻蚀步交替进行的方式进行深硅刻蚀。在沉积步中，向半导体工艺设备中的工艺腔室内通入沉积气体，在深硅结构的侧壁和底部形成聚合物层(也可以称之为钝化层)对深硅结构的侧壁进行保护。在刻蚀步中，向工艺腔室内通入刻蚀气体，刻蚀气体纵向刻蚀，刻蚀掉深硅结构底部的聚合物层和部分衬底层，同时横向刻蚀，对深硅结构的侧壁进行刻蚀。沉积步和刻蚀步交替进行，经过多次循环刻蚀，形成深硅结构。在深硅刻蚀过程中，随着刻蚀深度的增大，刻蚀气体的刻蚀效率和沉积气体的沉积效率会发生不同的变化，导致刻蚀形成的深硅结构中部和下部之间的尺寸相差较大。

技术实现思路

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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深硅刻蚀方法，其特征在于，用于对晶圆中的刻蚀区域进行刻蚀，所述方法包括：获取多项工艺参数中目标工艺参数的初始参数值和终末参数值，以及除所述目标工艺参数之外的其它工艺参数的实时参数值；所述目标工艺参数包括所述多项工艺参数中的沉积工艺参数和/或刻蚀工艺参数；确定与所述刻蚀区域的刻蚀次数对应的所述目标工艺参数的实时参数值；所述目标工艺参数的实时参数值随所述刻蚀次数的增大，从所述初始参数值至所述终末参数值按S型曲线变化，以使对所述刻蚀区域的刻蚀强度随所述刻蚀次数的增大而增大；采用所述多项工艺参数中的沉积工艺参数的实时参数值控制工艺腔室对所述刻蚀区域进行沉积钝化，并采用所述多项工艺参数中的刻蚀工艺参数的实时参数值控制所述工艺腔室对所述刻蚀区域进行刻蚀；在每次对所述刻蚀区域进行刻蚀之后，对所述刻蚀次数进行更新；在更新后的所述刻蚀次数未达到刻蚀总次数的情况下，重复确定所述目标工艺参数的实时参数值的步骤，以及对所述刻蚀区域进行沉积钝化和刻蚀的步骤，直至所述刻蚀次数达到所述刻蚀总次数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标工艺参数包括所述多项工艺参数中的刻蚀工艺参数；所述S型曲线为递增曲线，所述S型曲线中的前半部分向下凸，后半部分向上凸。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标工艺参数中还包括所述多项工艺参数中的沉积工艺参数；在所述目标工艺参数为所述多项工艺参数中的沉积工艺参数的情况下，若所述S型曲线为递减曲线，则所述S型曲线中的前半部分向上凸，后半部分向下凸；在所述目标工艺参数为所述多项工艺参数中的沉积工艺参数的情况下，若所述S型曲线为递增曲线，则所述S型曲线中的前半部分向上凸，后半部分向下凸。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标工艺参数包括所述多项工艺参数中的刻蚀工艺参数；所述S型曲线为递增曲线，所述S型曲线中的前半部分向上凸，后半部分向下凸。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述目标工...

【专利技术属性】
技术研发人员：林源为，
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：