的时长可以根据对应沉积层的厚度而定，本发明对此不作限制。
[0055]在第一腔室中完成对各沉积层的刻蚀工艺后，可以在第二腔室中去除第一掩膜层并刻蚀晶圆的基底。
[0056]具体地，如图4所示，S2可以包括:
[0057]S21、利用灰化气体去除第一掩膜层；
[0058]S22、利用第三刻蚀气体按预设图形刻蚀晶圆的基底以形成沟槽。
[0059]优选地，第一掩膜层可以为不定型碳层，灰化气体可以为氧气，即可以利用氧气通过灰化工艺去除第一掩膜层。具体地，在利用氧气通过灰化工艺去除第一掩膜层时，射频功率可以为700-1200W，氧气流量可以为200-500sccm，气压可以为10_30mt。
[0060]通常，晶圆基底的材质为硅，因此优选地，第三刻蚀气体可以包括HBr。具体地，第三刻蚀气体可以包括主气体和辅气体，主气体可以包括HBr，辅气体可以包括CI2、NF3> SF6,N2, He中的任意一种或任意多种的混合气体，在利用第三刻蚀气体对基底进行刻蚀时，主气体的流量可以为300-500sCCm，辅气体的流量小于50sCCm。可以理解的是，上述仅为本发明所提供的优选实施方式，基底可以根据需要为其它材质，第三刻蚀气体可以进行对应的调整，本发明对此不作限制。
[0061]上述为对通过第一腔室和第二腔室进行的刻蚀步骤的描述，下面结合图5至图7所示示例对上述刻蚀步骤进行进一步描述，其中，图5为晶圆的初始状态，基底106上由上至下依次沉积有光阻层101、抗反射层102、第一掩膜层103、第二掩膜层104、介质层105，其中，光阻层101形成为预设图形。
[0062]在第一腔室中，可以根据光阻层101所形成的预设图形对抗反射层102、第一掩膜层103、第二掩膜层104和介质层105进行刻蚀，以打开上述各沉积层，形成预设图形，其中，光阻层101和抗反射层102的厚度通常较薄，在刻蚀过程中会被消耗并被去除，因此，完成第一腔室中的工艺后可以得到如图6所示的晶圆，其中，第一掩膜层103、第二掩膜层104和介质层105均被打开并形成为预设图形。
[0063]在第二腔室中，可以先采用灰化工艺去除第一掩膜层103，之后可以对基底106进行刻蚀以形成沟槽，完成第二腔室的工艺后，可以得到图7所示的晶圆。
[0064]更进一步地，在上述步骤SI之后，还可以包括:将晶圆移至第二腔室，清洁第一腔室的腔室壁上的反应副产物。具体地，在第一腔室中完成对各沉积层的刻蚀以形成预设图形后，可以将晶圆移至第二腔室以准备进行第二腔室中的对应工艺流程，之后，可以对第一腔室的腔室壁上的反应副产物进行清洁，这样，可以使得在对下一个晶圆进行对应工艺时，第一腔室为清洁状态。
[0065]更进一步地，在上述步骤S2之后，还可以包括:将晶圆移出第二腔室，清洁第二腔室的腔室壁上的反应副产物。具体地，在第一腔室中完成对第一掩膜层的去除以及沟槽的形成后，可以将晶圆移出第二腔室，之后，可以对第二腔室的腔室壁上的反应副产物进行清洁，这样，可以使得在对下一个晶圆进行对应工艺时，第二腔室为清洁状态。
[0066]对第一腔室和第二腔室的清洁可以交替进行，即，可以在第一腔室中进行对应工艺的同时清洁第二腔室；可以在将晶圆从第一腔室传递至第二腔室后，在第二腔室中进行对应工艺的同时清洁第一腔室。这样，可以提高整个工艺流程的效率。
[0067]上述对第一腔室和第二腔室进行清洁时，可以采用干法清洗。具体地，可以选用氧气或SF6或NF3等气体进行清洗，清洗时，气体流量可以为20-300SCCm，射频功率可以为300-900W。
[0068]上述本发明所提供的沟槽刻蚀方法可以用于沟槽的刻蚀深度可以根据需要而定，当需要刻蚀出较深的沟槽时，可以在第二腔室中延长对晶圆基底的刻蚀步骤的时长，或者重复对晶圆基底的刻蚀步骤，本发明对此不作限制。
[0069]上述为对本发明所提供的沟槽刻蚀方法进行的描述，可以看出，将沟槽的刻蚀过程分在两个腔室中进行，能够有效克服现有技术中在去除第一掩膜层时，通入的大流量气流容易造成沉积在腔室壁的反应副产物脱落的问题。此外，上述方法还便于在完成对应工艺后分别对两个腔室进行清洁，能够保证在对晶圆进行对应工艺时，两个腔室均为清洁状态。
[0070]同时，将沟槽的刻蚀过程分在两个腔室中进行，能够更加精确地控制。通常，对各沉积层进行刻蚀以形成图形的过程中，所形成的图形的尺寸较为关键，而图形的尺寸和温度相关性较大，因而可以在第一腔室中设置具有高温控能力的加热基座以实现在工艺过程中对温度的精确控制；对晶圆的基底进行刻蚀以形成沟槽时，刻蚀深度和刻蚀形貌较为关键，因而第二腔室可以采用具有高调控能力的射频系统以改善刻蚀的均匀性。
[0071]作为本发明的另一方面，提供一种刻蚀装置，用于在晶圆的基底上刻蚀沟槽，其中，晶圆的基底上由上至下沉积有第一掩膜层和位于第一掩膜层下方的第二掩膜层，该刻蚀装置用于实现上述本发明所提供的方法，具体地，如图8所示，该刻蚀装置包括第一腔室10、第二腔室20，其中:
[0072]第一腔室10用于将所述第一掩膜层和所述第二掩膜层打开，形成预设图形；
[0073]第二腔室20用于去除所述第一掩膜层，并按所述预设图形刻蚀所述晶圆的基底以形成所述沟槽。
[0074]更进一步地，该刻蚀装置还可以包括传输腔30，该传输腔30用于连接所述第一腔室10和所述第二腔室20，用于将所述晶圆从所述第一腔室10传递至所述第二腔室20。
[0075]更进一步地，第一腔室10内可以设置有带温控功能的加热基座，该加热基座可以用于对晶圆进行加热并控制加热温度。
[0076]可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种沟槽刻蚀方法，用于在晶圆的基底上刻蚀沟槽，所述晶圆的基底上由上至下沉积有第一掩膜层和位于所述第一掩膜层下方的第二掩膜层，其特征在于，所述沟槽刻蚀方法包括: 51、在第一腔室内打开所述第一掩膜层和所述第二掩膜层，形成预设图形； 52、在第二腔室内去除所述第一掩膜层，并按所述预设图形刻蚀所述晶圆的基底以形成所述沟槽。
2.根据权利要求1所述的沟槽刻蚀方法，其特征在于，所述SI包括: 511、利用第一刻蚀气体打开所述第一掩膜层，形成所述预设图形； 512、利用第二刻蚀气体打开所述第二掩膜层，形成所述预设图形。
3.根据权利要求2所述的沟槽刻蚀方法，其特征在于，所述第一掩膜层为不定型碳层，所述第一刻蚀气体包括主气体和辅气体，所述第一刻蚀气体的主气体包括氧气，所述第一刻蚀气体的辅气体包括惰性气体。
4.根据权利要求2所述的沟槽刻蚀方法，其特征在于，所述第二掩膜层为硬掩膜层，所述第二刻蚀气体包括主气体和辅气体，所述第二刻蚀气体的主气体包括CF4和/或CH2F2,所述第二刻蚀气体的辅气体包括氧气与Ar和/或He的混合气体。
5.根据权利要求2所述的沟槽刻蚀方法，其特征在于，所述第一掩膜层上方还沉积有抗反射层和位于所述抗反射层上方的光阻层，且所述光阻层形成为所述预设图形，所述Sll之前还包括: 利用所述第二刻蚀气体按所述预设图形打开所述抗反射层； 所述晶圆的基底与所述第二掩膜层之间还沉积有介质层，所述S12之后还包括: 利用所述第二刻蚀气体打开所述介质层，形成所述预设图形。
6.根据权利要求1所述的沟槽刻蚀方法，其特征在于，所述S2包括: 521、利用灰化气体去除所述第一掩膜层； 522、利用第三刻蚀气体按所述预设图形刻蚀所述晶圆的基底以形成所述沟槽。
7.根据权利要求6所述的沟槽刻蚀方法，其特征在于，所述第一掩膜层为不定型碳层，所述灰化气体包括氧气。
8.根据权利要求6所述的沟槽刻蚀方法，其特征在于，所述第三刻蚀气体包括主气体和辅气体，所述第三刻蚀气体的主气体包括HBr，所述第三刻蚀气体的辅气体包括CI2、NF3>SF6> N2> He中的任意一种或任意多种的混合气体。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的沟槽刻蚀方法，其特征在于，所述SI之后还包括:将所述晶圆移至所述第二腔室，清洁所述第一腔室的腔室壁上的反应副产物。
10.根据权利要求1-8中任意一项所述的沟槽刻蚀方法，其特征在于，所述S2之后还包括:将所述晶圆移出所述第二腔室，清洁所述第二腔室的腔室壁上的反应副产物。
11.一种刻蚀装置，用于在晶圆的基底上刻蚀沟槽，所述晶圆的基底上由上至下沉积有第一掩膜层和位于所述第一掩膜层下方的第二掩膜层，其特征在于，所述刻蚀装置包括第一腔室和第二腔室，所述第一腔室用于将所述第一掩膜层和所述第二掩膜层打开，形成预设图形； 所述第二腔室用于去除所述第一掩膜层，并按所述预设图形刻蚀所述晶圆的基底以形成所述沟槽。
12.根据权利要求11所述的刻蚀装置，其特征在于，所述刻蚀装置还包括传输腔，所述传输腔用于连接所述第一腔室和所述第二腔室，用于将所述晶圆从所述第一腔室传递至所述第二腔室。
13.根据权利要求11所述的刻蚀装置，其特征在于，所述第一腔室内设置有具有温控功能的加热基座，所述加热基座用于对所述晶圆加热。
【专利摘要】本发明提供一种沟槽刻蚀方法及刻蚀装置，用于在晶圆的基底上刻蚀沟槽，所述晶圆的基底上由上至下沉积有第一掩膜层和位于所述第一掩膜层下方的第二掩膜层，其中，沟槽刻蚀方法包括：S1、在第一腔室内将所述第一掩膜层和所述第二掩膜层打开，形成预设图形；S2、在第二腔室内去除所述第一掩膜层，并按所述预设图形刻蚀所述晶圆的基底以形成所述沟槽。本发明能够克服现有技术中灰化工艺容易造成沉积在腔室壁的反应副产物掉落而导致部分刻蚀缺陷的问题。
【IPC分类】H01L21-02, H01L21-67
【公开号】CN104752152
【申请号】CN201310737928
【发明人】符雅丽
【申请人】北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年12月29日