【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，尤其是涉及晶圆刻蚀方法及半导体工艺设备。
技术介绍
1、随着集成电路工艺制程的推进，线宽尺寸随着技术节点的发展急剧微缩，为了具有更好的曝光窗口，晶圆的光阻厚度也随之不断下降，极大限制了图形的精准传递。目前半导体工艺技术中晶圆主要采用三明治结构(tri-layer)，这里三明治结构是指晶圆的顶部膜层自上而下依次设置光阻、抗反射层和碳类膜层，并通过巧妙利用三个膜层间的刻蚀选择比，将掩膜从薄的光阻成功转移到具有足够厚度和良好抗刻蚀能力的碳类膜层上。
2、但是，本专利技术的专利技术人发现，在刻蚀三明治结构的过程中，常会发现在晶圆边缘处(如距离晶圆边缘10mm距离内)存在刻蚀异常的状况，且越靠近边缘处异常越显著，具体表现可看作其刻蚀速率的异常增加，降低了晶圆刻蚀的均匀性。因此，如何解决三明治结构的晶圆边缘处刻蚀异常是亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供晶圆刻蚀方法及半导体工艺设备，以缓解上述问题，改善了晶圆刻蚀的均匀性。
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种晶圆刻蚀方法，应用于半导体工艺设备，半导体工艺设备的工艺腔室中设置有环绕晶圆承载装置的聚焦环，晶圆上形成有图案化的光阻层；该方法包括：在晶圆进入工艺腔室之前，在聚焦环上沉积预设厚度的第一含碳层；控制晶圆进入工艺腔室，对光阻层下方的膜层进行刻蚀，以将光阻层的图形传递到下方膜层。
3、优选地，在聚焦环上沉积预设厚度的第一含碳层的步骤之前，该方法还包
4、优选地，晶圆包括位于光阻层下方的抗反射层，对光阻层下方的膜层进行刻蚀的步骤，包括：利用含氟气体对抗反射层进行刻蚀，以将光阻层的图形传递到抗反射层。
5、优选地，晶圆还包括位于抗反射层下方的第二含碳层，该方法还包括：利用含氧气体对第二含碳层进行刻蚀，同时消除聚焦环上沉积的第一含碳层。
6、优选地，预设厚度根据抗反射层的厚度以及抗反射层和聚焦环上沉积的第一含碳层的刻蚀选择比确定。
7、优选地，形成第一含碳层的工艺气体包括沉积气体；其中，沉积气体包括碳氢类气体和/或碳氢氟类气体。
8、优选地，工艺气体还包括稀释气体，沉积气体与稀释气体的流量比为1:8～1:12。
9、优选地，在聚焦环上沉积预设厚度的第一含碳层的工艺参数包括：
10、上射频电源的功率为300w～1200w；和/或，
11、下射频电源的功率为0～50w；和/或，
12、工艺腔室的压力范围为5mt～30mt，气体总流量为200sccm～500sccm；和/或，
13、晶圆承载装置的温度范围为30℃～60℃；和/或，
14、工艺加工的时长为10s～30s。
15、第二方面，本专利技术实施例还提供一种半导体工艺设备，包括工艺腔室和控制器；其中，工艺腔室中设置有环绕晶圆承载装置的聚焦环；控制器包括至少一个处理器和至少一个存储器，存储器中存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面的方法的步骤。
16、优选地，聚焦环包括石英或陶瓷材料。
17、第三方面，本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述第一方面的方法的步骤。
18、本专利技术实施例带来了以下有益效果：
19、本专利技术实施例提供了晶圆刻蚀方法及半导体工艺设备，在不更改半导体工艺设备的硬件材质前提下，首先在晶圆进入工艺腔室之前，在聚焦环上沉积预设厚度的第一含碳层，然后在晶圆进入工艺腔室后，通过对光阻层下方的膜层进行刻蚀，以将光阻层的图形传递到下方膜层，由于聚焦环上沉积预设厚度的第一含碳层，避免了刻蚀过程中由于聚焦环材质导致晶圆边缘处刻蚀异常的情形，从而改善了晶圆刻蚀的均匀性。
20、本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
21、为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
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1.一种晶圆刻蚀方法，应用于半导体工艺设备，所述半导体工艺设备的工艺腔室中设置有环绕晶圆承载装置的聚焦环，所述晶圆上形成有图案化的光阻层；其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述聚焦环上沉积预设厚度的第一含碳层的步骤之前，所述方法还包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述晶圆包括位于所述光阻层下方的抗反射层，所述对所述光阻层下方的膜层进行刻蚀的步骤，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述晶圆还包括位于所述抗反射层下方的第二含碳层，所述方法还包括：
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设厚度根据所述抗反射层的厚度以及所述抗反射层和所述聚焦环上沉积的第一含碳层的刻蚀选择比确定。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述第一含碳层的工艺气体包括沉积气体；其中，所述沉积气体包括碳氢类气体和/或碳氢氟类气体。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述工艺气体还包括稀释气体，所述沉积气体与所述稀释气体的流量比为1:8～1:12。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述聚焦环上沉积预设厚度的第一含碳层的工艺参数包括：
9.一种半导体工艺设备，其特征在于，包括工艺腔室和控制器；其中，所述工艺腔室中设置有环绕晶圆承载装置的聚焦环；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权利要求1-8任一项所述的方法的步骤。
10.根据权利要求9所述的半导体工艺设备，其特征在于，所述聚焦环包括石英或陶瓷材料。
...【技术特征摘要】
1.一种晶圆刻蚀方法，应用于半导体工艺设备，所述半导体工艺设备的工艺腔室中设置有环绕晶圆承载装置的聚焦环，所述晶圆上形成有图案化的光阻层；其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述聚焦环上沉积预设厚度的第一含碳层的步骤之前，所述方法还包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述晶圆包括位于所述光阻层下方的抗反射层，所述对所述光阻层下方的膜层进行刻蚀的步骤，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述晶圆还包括位于所述抗反射层下方的第二含碳层，所述方法还包括：
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设厚度根据所述抗反射层的厚度以及所述抗反射层和所述聚焦环上沉积的第一含碳层的刻蚀选择比确定。
6.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦乾，朱海云，钟桂豪，骆军，
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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