【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，具体而言，涉及一种含钨层的刻蚀方法及半导体工艺设备。
技术介绍
1、金属钨(w)材料是自然界熔点最高的金属(3410℃)，具有熔点高、强度高、硬度高等特点，还具有耐冲击、耐磨损、热稳定性好、能够在高温条件下长期稳定工作的优点，是mems器件加工制造和3d nand器件中优选的工艺材料。但金属钨材料相关的半导体制造流程也相对困难，对于刻蚀工艺来说，传统的反应离子刻蚀对于钨材料的刻蚀速率非常低，且通常只能产生化学各种同性刻蚀，造成明显的横向钻蚀，无法实现高深度、高深宽比和优良的深度均匀性刻蚀，是目前制约金属钨在mems器件和3d nand中刻蚀推广应用的主要因素。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供一种含钨层的刻蚀方法及半导体工艺设备，以解决无法实现开口高深宽比刻蚀的技术问题。
2、本专利技术实施例提供的一种含钨层的刻蚀方法，包括以下步骤：
3、主刻蚀步，对上表面具有目标图形刻蚀掩膜层的含钨层表面进行各向异性刻蚀，以形成开口；
4、掩膜增厚步，在所述开口的内侧壁及所述目标图形刻蚀掩膜层的上表面沉积保护膜层；
5、循环进行所述主刻蚀步和所述掩膜增厚步至少一次，直至所述开口形成目标深度的开口。
6、可选地，所述主刻蚀步中，每次刻蚀的刻蚀深度均相同，且与所述开口的宽度一致；
7、或，所述主刻蚀步中，随着循环次数的增加，每次的刻蚀深度逐渐减小。
8、可选地，所述主刻蚀步中，随着循环次数
9、可选地，所述主刻蚀步的下电极温度高于所述掩膜增厚步的下电极温度。
10、可选地，所述主刻蚀步的下电极温度为5℃以上；
11、和/或，所述掩膜增厚步的下电极温度范围为0℃以下。
12、可选地，所述开口的内侧壁保护膜层的覆盖厚度与所述开口的深度之间的厚深比值为1/(5～10)，且随着循环次数的增加，所述厚深比值逐渐减小。
13、可选地，所述主刻蚀步中所采用的工艺气体包括含氟气体和辅助刻蚀气体，所述辅助刻蚀气体用于对含钨层进行物理轰击。
14、可选地，所述掩膜增厚步中所采用的工艺气体包括碳氟类气体。
15、可选地，所述掩膜增厚步中，工艺压力为50mt以上。
16、可选地，所述主刻蚀步与所述掩膜增厚步之间还包括步骤：
17、第一置换步，将下电极温度切换为所述掩膜增厚步所需的温度，并清除所述开口内的残余物；
18、所述掩膜增厚步与所述主刻蚀步之间还包括步骤：
19、第二置换步，将下电极温度切换为所述主刻蚀步所需的温度，并清除所述开口内的残余物。
20、可选地，所述第一置换步中，工艺压力为50mt以下，且射频功率为零；
21、所述第二置换步中，工艺压力为50mt以下，且射频功率为零。
22、本专利技术实施例所提供的刻蚀方法的有益效果在于：
23、本专利技术实施例所提供的含钨层的刻蚀方法中，主要包括主刻蚀步和掩膜增厚步，其中，主刻蚀步中，对含钨层的刻蚀方法进行各向异性刻蚀，即纵向方向刻蚀，在该刻蚀过程中能够减少甚至避免横向刻蚀；掩膜增厚步中，在开口的内侧壁及目标图形刻蚀掩膜层所沉积的保护膜层能够将该保护膜层所覆盖的区域进行保护，当于下一次主刻蚀过程中，对开口的深度加深刻蚀时，能够有效减少甚至避免对该覆盖区域的刻蚀，即实现开口几乎仅沿其深度方向纵向方向刻蚀，使得开口的深度逐渐增加，而其宽度几乎不变，进而实现开口的高深宽比刻蚀，直至得到目标深度的开口。
24、本专利技术实施例所提供的半导体工艺设备，包括工艺腔室、进气组件、上电极组件、下电极组件和控制器，其特征在于，所述控制器包括至少一个处理器和至少一个存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述含钨层的刻蚀方法。
25、本专利技术实施例所提供的半导体工艺设备具有上述刻蚀方法的有益效果，在此不再赘述。
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1.一种含钨层的刻蚀方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述主刻蚀步中，每次刻蚀的刻蚀深度均相同，且与所述开口的宽度一致；
3.根据权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述主刻蚀步中，随着循环次数的增加，每次的刻蚀时长逐渐增加。
4.根据权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述主刻蚀步的下电极温度高于所述掩膜增厚步的下电极温度。
5.根据权利要求4所述的刻蚀方法，其特征在于，所述主刻蚀步的下电极温度为5℃以上；
6.根据权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述开口的内侧壁保护膜层的覆盖厚度与所述开口的孔深之间的厚深比值为1/(5～10)，且随着循环次数的增加，所述厚深比值逐渐减小。
7.根据权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述主刻蚀步中所采用的工艺气体包括含氟气体和辅助刻蚀气体，所述辅助刻蚀气体用于对含钨层进行物理轰击。
8.根据权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述掩膜增厚步中所采用的工艺气体包括碳氟类气体。
9.根据权利要
10.根据权利要求1-9所述的刻蚀方法，其特征在于，所述主刻蚀步与所述掩膜增厚步之间还包括步骤：
11.根据权利要求10所述的刻蚀方法，其特征在于，所述第一置换步中，工艺压力为50mT以下，且射频功率为零；
12.一种半导体工艺设备，包括工艺腔室、进气组件、上电极组件、下电极组件和控制器，其特征在于，所述控制器包括至少一个处理器和至少一个存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-11任一项所述的含钨层的刻蚀方法。
...【技术特征摘要】
1.一种含钨层的刻蚀方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述主刻蚀步中，每次刻蚀的刻蚀深度均相同，且与所述开口的宽度一致；
3.根据权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述主刻蚀步中，随着循环次数的增加，每次的刻蚀时长逐渐增加。
4.根据权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述主刻蚀步的下电极温度高于所述掩膜增厚步的下电极温度。
5.根据权利要求4所述的刻蚀方法，其特征在于，所述主刻蚀步的下电极温度为5℃以上；
6.根据权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述开口的内侧壁保护膜层的覆盖厚度与所述开口的孔深之间的厚深比值为1/(5～10)，且随着循环次数的增加，所述厚深比值逐渐减小。
7.根据权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述主刻蚀步中所采用的工艺...
【专利技术属性】
技术研发人员：张海苗，
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：
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