【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体领域，具体涉及一种刻蚀方法及等离子体刻蚀装置。
技术介绍
1、随着半导体工艺的发展，器件的尺寸变得越来越小、堆叠高度越来越高，为了在基片上刻蚀出高深宽比的凹陷结构，通常采用低温刻蚀的方式。低温刻蚀指在温度等于低于0℃的环境下进行刻蚀的操作，可用于硅刻蚀或介质刻蚀。在低温条件下，刻蚀气体的粘附系数较常温高出许多，更容易沉积在凹陷结构的侧壁及底部，促进刻蚀的进行。
2、低温刻蚀的刻蚀时间通常会超过30分钟。然而，随着刻蚀时间的继续，等离子体的热效应会使基片温度会逐渐上升，使得刻蚀气体越来越难以沉积，且在刻蚀过程中产生的副产物逐渐堆积，在凹陷结构内阻碍刻蚀气体与目标材料反应，刻蚀效率降低。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种刻蚀速度快的刻蚀方法，以获得具有高深宽比、高准直性的凹陷结构的基片。
2、为了达到上述目的，本专利技术提供了一种刻蚀方法，包括：
3、提供一反应腔，所述反应腔内放置一基片；
4、刻蚀步骤：在0℃以下刻蚀所述基片；
5、升温步骤：将基片升温至60℃以上，使沉积于所述基片上的副产物以气态形式排出；
6、所述刻蚀步骤和所述升温步骤交替进行。
7、可选地，所述刻蚀步骤和所述升温步骤的时间比大于等于1。
8、可选地，所述刻蚀步骤的时间大于300s。
9、可选地，所述刻蚀步骤的时间小于1800s。
10、可选地，所述刻蚀步骤包括：在
11、可选地，将所述凹陷结构沿深度方向均分为n段，第(k-1)段凹陷结构刻蚀步骤的总时间小于第k段凹陷结构刻蚀步骤的总时间；其中，n≥2，2≤k≤n，n和k为整数。
12、可选地，所述刻蚀步骤和所述升温步骤至少交替循环3次。
13、可选地，所述升温步骤包括：提升所述基片，使所述基片靠近所述反应腔顶部的气体喷淋头，所述基片升温至60℃以上。
14、可选地，所述升温步骤包括：提供一加热腔，将所述基片传送至所述加热腔内，使所述基片升温至60℃以上。
15、可选地，所述升温步骤包括：减小所述基片背面导热气体的压力，使所述基片升温至60℃以上。
16、可选地，所述刻蚀步骤中，向所述反应腔内通入的刻蚀气体包含：
17、cxfy、cxhyfz中的一种或多种，其中x大于等于1，y大于等于1，z大于等于1，且x、y、z均为正整数。
18、可选地，所述刻蚀气体还包含：含卤素气体，所述含卤素气体包括hbr、hi、br2或i2中的一种或多种。
19、可选地，所述副产物由si、o、i、br或f中的任意一种或几种元素组成。
20、本专利技术还提供了一种等离子刻蚀装置，包括：
21、反应腔；
22、所述反应腔内设有一基座，所述基片放置于所述基座上，所述基座内设有冷却装置，用于冷却所述基片，使刻蚀步骤在0℃以下进行；及
23、升温装置，用于将所述基片升温至60℃以上。
24、可选地，所述升温装置包括气体喷淋头，所述气体喷淋头位于所述反应腔内，与所述基座相对设置；
25、所述基座上设有提升销钉，用于提升所述基片，使所述基片远离所述基座，并靠近所述气体喷淋头，所述基片升温至60℃以上。
26、可选地，所述升温装置包括加热腔，将所述基片由所述反应腔传送至所述加热腔，使所述基片升温至60℃以上。
27、可选地，所述冷却装置包括设于所述基座内的冷却管道，所述冷却管道内通有冷媒，所述基片的底面与所述冷媒接触，使刻蚀步骤在0℃以下进行。
28、可选地，所述冷媒的温度不高于-60℃。
29、可选地，所述基座内设置有气体传输通道，所述气体传输通道用于传输导热气体至所述基片和所述基座之间的间隙内。
30、本专利技术的有益效果为：
31、(1)本专利技术在刻蚀进行一段时间后，通过额外提供热源的方式，对基片升温至60℃以上，达到副产物的逸散温度，使原本粘附在基片上的副产物从基片上排出，有利于刻蚀气体与待刻蚀基片能够充分接触，进而提高刻蚀效率。
32、(2)本专利技术的刻蚀步骤和升温步骤交替循环进行，将长时间的连续刻蚀通过介入升温热处理的方式分割为短时间的多次刻蚀，在若干次相互间隔的刻蚀步骤中，每次刻蚀步骤之初，刻蚀气体都在被再次收集于基片表面沉积吸附，与连续刻蚀相比，短时间的每次刻蚀步骤都能保持更快的刻蚀速度，充分发挥低温刻蚀的优势。
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1.一种刻蚀方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述刻蚀步骤和所述升温步骤的时间比大于等于1。
3.如权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述刻蚀步骤的时间大于300s。
4.如权利要求3所述的刻蚀方法，其特征在于，所述刻蚀步骤的时间小于1800s。
5.如权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述刻蚀步骤包括：在所述基片上刻蚀出凹陷结构，所述凹陷结构的深宽比大于等于40。
6.如权利要求5所述的刻蚀方法，其特征在于，将所述凹陷结构沿深度方向均分为n段，第(k-1)段凹陷结构刻蚀步骤的总时间小于第k段凹陷结构刻蚀步骤的总时间；其中，n≥2，2≤k≤n，n和k为整数。
7.如权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述刻蚀步骤和所述升温步骤至少交替循环3次。
8.如权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述升温步骤包括：提升所述基片，使所述基片靠近所述反应腔顶部的气体喷淋头，所述基片升温至60℃以上。
9.如权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述升温
10.如权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述升温步骤包括：减小所述基片背面导热气体的压力，使所述基片升温至60℃以上。
11.如权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述刻蚀步骤中，向所述反应腔内通入的刻蚀气体包含：
12.如权利要求11所述的刻蚀方法，其特征在于，所述刻蚀气体还包含：含卤素气体，所述含卤素气体包括HBr、HI、Br2或I2中的一种或多种。
13.如权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述副产物由Si、O、I、Br或F中的任意一种或几种元素组成。
14.一种等离子刻蚀装置，其特征在于，包括：
15.如权利要求14所述的等离子刻蚀装置，其特征在于，所述升温装置包括气体喷淋头，所述气体喷淋头位于所述反应腔内，与所述基座相对设置；所述基座上设有提升销钉，用于提升所述基片，使所述基片远离所述基座，并靠近所述气体喷淋头，所述基片升温至60℃以上。
16.如权利要求14所述的等离子刻蚀装置，其特征在于，所述升温装置包括加热腔，将所述基片由所述反应腔传送至所述加热腔，使所述基片升温至60℃以上。
17.如权利要求14所述的等离子刻蚀装置，其特征在于，所述冷却装置包括设于所述基座内的冷却管道，所述冷却管道内通有冷媒，所述基片的底面与所述冷媒接触，使刻蚀步骤在0℃以下进行。
18.如权利要求17所述的等离子刻蚀装置，其特征在于，所述冷媒的温度不高于-60℃。
19.如权利要求14所述的等离子刻蚀装置，其特征在于，所述基座内设置有气体传输通道，所述气体传输通道用于传输导热气体至所述基片和所述基座之间的间隙内。
...【技术特征摘要】
1.一种刻蚀方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述刻蚀步骤和所述升温步骤的时间比大于等于1。
3.如权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述刻蚀步骤的时间大于300s。
4.如权利要求3所述的刻蚀方法，其特征在于，所述刻蚀步骤的时间小于1800s。
5.如权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述刻蚀步骤包括：在所述基片上刻蚀出凹陷结构，所述凹陷结构的深宽比大于等于40。
6.如权利要求5所述的刻蚀方法，其特征在于，将所述凹陷结构沿深度方向均分为n段，第(k-1)段凹陷结构刻蚀步骤的总时间小于第k段凹陷结构刻蚀步骤的总时间；其中，n≥2，2≤k≤n，n和k为整数。
7.如权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述刻蚀步骤和所述升温步骤至少交替循环3次。
8.如权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述升温步骤包括：提升所述基片，使所述基片靠近所述反应腔顶部的气体喷淋头，所述基片升温至60℃以上。
9.如权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述升温步骤包括：提供一加热腔，将所述基片传送至所述加热腔内，使所述基片升温至60℃以上。
10.如权利要求1所述的刻蚀方法，其特征在于，所述升温步骤包括：减小所述基片背面导热气体的压力，使所述基片升温至60℃以上。
11.如权利要求1所述的刻蚀方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：张凯，徐伟娜，侯剑秋，吴紫阳，张一川，
申请(专利权)人：中微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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