【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造领域，特别是涉及一种基板刻蚀方法及装置。
技术介绍
1、湿法刻蚀是将基板浸入刻蚀溶液中，通过刻蚀溶液对需要去除的薄膜进行化学腐蚀。在湿法刻蚀中，通常还会向刻蚀溶液供给气体而产生气泡，用以改善刻蚀效果。目前，业内致力于优化供给气体的流量以及气体分布，实现较佳的刻蚀速率和刻蚀均匀性，在刻蚀均匀性的改进方面一般侧重于改善基板面内刻蚀均匀性和基板间刻蚀均匀性。
2、然而，对于基板上深结构中的薄膜进行湿法刻蚀时，例如，对形成在基板上的窄空隙、窄沟槽和/或高纵横比通孔等深结构中的氮化硅膜进行湿法刻蚀时，深结构中的刻蚀均匀性也将成为影响半导体器件可靠性的重要因素。与深结构顶部相比，深结构底部的宏观流动和传质效率下降，会造成刻蚀产物和刻蚀反应物在深结构顶部和底部的浓度不同，形成浓度梯度。而且深结构的深宽比越大，深结构中的浓度梯度越大，这会使深结构不同位置的刻蚀差异增大，进而影响深结构中刻蚀均匀性。
3、因此，有必要对湿法刻蚀进行改良，以调控深结构中刻蚀均匀性。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基板刻蚀方法及装置，用于解决现有技术中基板深结构中刻蚀不均匀的问题。
2、为实现上述目的及其它相关目的，本专利技术提供了一种基板刻蚀方法，包括：
3、将基板浸入容纳有刻蚀溶液的处理槽中，通过刻蚀溶液对基板进行湿法刻蚀，所述基板表面形成有深结构；
4、基于脉冲信号向刻蚀溶液中提供气体，用
5、可选地，所述供气时段产生的相邻气泡间隔时间tg小于相邻气泡中前一个气泡扰动后深结构中关键组分达到扩散平衡时所需的扩散时间td1。
6、可选地，所述供气时段连续地向刻蚀溶液供应气体。
7、可选地，所述供气时段基于n个子脉冲信号间断地向刻蚀溶液供应气体，每个子脉冲信号对应产生一个气泡，n为自然数且n≤10。
8、另一方面，本专利技术还提供了一种基板刻蚀装置，包括：
9、处理槽，用于容纳刻蚀溶液；
10、保持机构，用于保持基板并使基板浸入刻蚀溶液中，所述基板表面形成有深结构；
11、气体供给部，用于向刻蚀溶液中供给气体，以产生气泡对刻蚀溶液进行扰动；以及
12、控制器，配置为基于脉冲信号控制所述气体供给部向刻蚀溶液中提供气体，所述脉冲信号的一个脉冲时间包括供气时段和间歇时段，所述间歇时段取决于供气时段结束后所述深结构中关键组分达到扩散平衡所需的扩散时间。
13、如上所述，本专利技术提供一种基板刻蚀方法及装置，具有以下有益效果：
14、1)在湿法刻蚀过程中，以脉冲方式向刻蚀溶液中提供气体，一个脉冲时间包括供气时段和间歇时段，并根据供气时段结束后深结构中关键组分达到扩散平衡所需的扩散时间来确定间歇时段，合理控制相邻供气时段对沟槽的扰动间隔，对沟槽中扩散程度进行调控，进而改善沟槽中刻蚀均匀性；
15、2)通过使供气时段产生的相邻气泡间隔时间小于相邻气泡中前一个气泡扰动后深结构中关键组分达到扩散平衡时所需的扩散时间，利用多个气泡扰动叠加，增强供气时段的扰动强度，以扩大深结构中对流区域的范围，提高深结构中物质传递效率；
16、3)在供气时段采用n个子脉冲信号间断地向刻蚀溶液供应气体的单泡脉冲模式，不仅能够有效控制单个气泡产生时间，从而精准控制相邻气泡间隔时间；还能够采用更大的气体流量获得具有更高气速的气泡，以进一步增强气泡扰动能力。
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1.一种基板刻蚀方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基板刻蚀方法，其特征在于，所述间歇时段为10ms～1s。
3.根据权利要求1所述的基板刻蚀方法，其特征在于，所述间歇时段记为t2，供气时段结束后深结构中关键组分达到扩散平衡所需的扩散时间记为Td2，t2正比于Td2，记为t2＝k*Td2，其中，k>0。
4.根据权利要求3所述的基板刻蚀方法，其特征在于，所述k不小于0.5。
5.根据权利要求4所述的基板刻蚀方法，其特征在于，所述k取值范围为0.5～2。
6.根据权利要求1所述的基板刻蚀方法，其特征在于，所述供气时段以第一气量向刻蚀溶液提供气体，所述间歇时段以第二气量向刻蚀溶液提供气体，第二气量小于第一气量。
7.根据权利要求6所述的基板刻蚀方法，其特征在于，所述第二气量为零。
8.根据权利要求6所述的基板刻蚀方法，其特征在于，所述处理槽中配置有气体喷嘴，用以向刻蚀溶液提供气体，以产生气泡，所述第二气量不小于临界气体流量，所述临界气体流量是指避免倒流至气体喷嘴的最小气体流量。p>
9.根据权利要求1所述的基板刻蚀方法，其特征在于，所述供气时段为10ms～1s。
10.根据权利要求1所述的基板刻蚀方法，其特征在于，所述供气时段产生气泡数量为N，N为自然数且N≤10。
11.根据权利要求10所述的基板刻蚀方法，其特征在于，所述供气时段产生的相邻气泡间隔时间Tg小于相邻气泡中前一个气泡扰动后深结构中关键组分达到扩散平衡时所需的扩散时间Td1。
12.根据权利要求11所述的基板刻蚀方法，其特征在于，所述Tg＝k1*Td1，k1∈(0，0.5)。
13.根据权利要求10所述的基板刻蚀方法，其特征在于，所述供气时段连续地向刻蚀溶液供应气体。
14.根据权利要求13所述的基板刻蚀方法，其特征在于，所述连续地向刻蚀溶液供应气体的流量为0.5L/min～2L/min。
15.根据权利要求10所述的基板刻蚀方法，其特征在于，所述供气时段基于N个子脉冲信号间断地向刻蚀溶液供应气体，每个子脉冲信号对应产生一个气泡，N为自然数且N≤10。
16.根据权利要求15所述的基板刻蚀方法，其特征在于，每个所述子脉冲信号的脉冲时间为10ms～100ms。
17.根据权利要求15所述的基板刻蚀方法，其特征在于，所述子脉冲信号向刻蚀溶液供应的气体流量不低于2L/min。
18.根据权利要求17所述的基板刻蚀方法，其特征在于，所述子脉冲信号向刻蚀溶液供应的气体流量为2L/min～30L/min。
19.根据权利要求1所述的基板刻蚀方法，其特征在于，所述脉冲信号是周期性的，或非周期性的。
20.一种基板刻蚀装置，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基板刻蚀方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基板刻蚀方法，其特征在于，所述间歇时段为10ms～1s。
3.根据权利要求1所述的基板刻蚀方法，其特征在于，所述间歇时段记为t2，供气时段结束后深结构中关键组分达到扩散平衡所需的扩散时间记为td2，t2正比于td2，记为t2＝k*td2，其中，k>0。
4.根据权利要求3所述的基板刻蚀方法，其特征在于，所述k不小于0.5。
5.根据权利要求4所述的基板刻蚀方法，其特征在于，所述k取值范围为0.5～2。
6.根据权利要求1所述的基板刻蚀方法，其特征在于，所述供气时段以第一气量向刻蚀溶液提供气体，所述间歇时段以第二气量向刻蚀溶液提供气体，第二气量小于第一气量。
7.根据权利要求6所述的基板刻蚀方法，其特征在于，所述第二气量为零。
8.根据权利要求6所述的基板刻蚀方法，其特征在于，所述处理槽中配置有气体喷嘴，用以向刻蚀溶液提供气体，以产生气泡，所述第二气量不小于临界气体流量，所述临界气体流量是指避免倒流至气体喷嘴的最小气体流量。
9.根据权利要求1所述的基板刻蚀方法，其特征在于，所述供气时段为10ms～1s。
10.根据权利要求1所述的基板刻蚀方法，其特征在于，所述供气时段产生气泡数量为n，n为自然数且n≤10。
11.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：王晖，徐融，王俊，李亚洲，张晓燕，
申请(专利权)人：盛美半导体设备上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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