一种减少金属膜层等离子体刻蚀损伤的方法与流程

1.本发明涉及半导体制造技术领域，特别是涉及一种减少金属膜层等离子体刻蚀损伤的方法。


背景技术：

2.在碳化硅器件制备中，快速、精确且低损伤的碳化硅刻蚀技术是必不可少的。由于碳化硅材料的化学稳定性好，碳化硅材料仅能在高温情形下溶于磷酸或碱性溶液中，且腐蚀的速率极其缓慢。因此，碳化硅材料的刻蚀一般采用干法刻蚀而不采用湿法刻蚀。其中，干法刻蚀是利用等离子体在晶圆表面产生物理反应和/或化学反应来实现刻蚀，能实现图形的精准转换和更好的侧壁形貌控制，在半导体生产工艺中变得越来越重要。随着器件尺寸减小，栅氧层厚度变薄，等离子体刻蚀损伤对栅氧层的影响日益受到关注。在干法刻蚀中，等离子体刻蚀损伤可能包含表面物理损伤、光子辐射损伤、等离子体充电损伤的一种或几种。
3.上述等离子体刻蚀损伤会引起界面缺陷、栅氧化层退化、阈值电压漂移和漏极电流下降等问题，导致器件的可靠性降低或者失效。


技术实现要素：

4.本发明提供一种减少金属膜层等离子体刻蚀损伤的方法，能够减少刻蚀图案底部电荷堆积，从而减小金属膜层等离子体刻蚀对栅氧层的损伤，降低栅氧层被击穿的风险，提高碳化硅器件的电性能。
5.为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种减少金属膜层等离子体刻蚀损伤的方法，包括：。
6.在碳化硅表面上形成有含有第一光刻图案的二氧化硅薄膜，在所述碳化硅表面上依次溅射金属钛层、氮化钛层以及金属铝层，形成金属膜层；
7.在所述金属膜层上涂敷第一层光刻胶，经曝光、显影后，形成第二光刻图案；
8.利用等离子刻蚀机根据所述第二光刻图案对所述金属层进行第一次刻蚀，得到第一刻蚀图案；
9.采用惰性气体的等离子体轰击第一次蚀刻后的碳化硅材料，以减少所述第一刻蚀图案底部的电荷堆积；
10.利用所述等离子刻蚀机根据所述第一光刻图案以及所述第二光刻图案对轰击后的所述碳化硅材料进行第二次蚀刻，得到目标刻蚀图案。
11.根据本发明的一个实施例，在所述采用惰性气体的等离子体轰击第一次蚀刻后的碳化硅材料，以减少所述第一刻蚀图案底部的电荷堆积的步骤中；
12.所述惰性气体包括氦气和/或氩气。
13.根据本发明的一个实施例，当所述惰性气体包括氦气和氩气时，所述氦气的流量为0-200sccm，所述氩气的流量为100-400sccm，轰击的上射频功率为100-600w，下射频功率
为5-50w，轰击时间为5-50s。
14.根据本发明的一个实施例，所述氦气的流量为30-100sccm，所述氩气的流量为150-300sccm，所述上射频功率为200-500w，所述下射频功率为10-30w，所述轰击时间为10-35s。
15.根据本发明的一个实施例，所述氦气的流量为50sccm，所述氩气的流量为250sccm，所述上射频功率为350w，所述下射频功率为15w，所述轰击时间为25s。
16.根据本发明的一个实施例，在所述利用所述等离子刻蚀机根据所述第一光刻图案以及所述第二光刻图案对轰击后的所述碳化硅材料进行第二次蚀刻，得到目标刻蚀图案之后，还包括：
17.采用低温干法去除所述第一层光刻胶，并清除基于所述第一次蚀刻和第二次蚀刻所产生的侧壁聚合物；
18.将清除所述侧壁聚合物后的所述碳化硅材料放置于烧结炉中，于氢气氛围下进行退火处理。
19.根据本发明的一个实施例，在所述将清除所述侧壁聚合物后的所述碳化硅材料放置于烧结炉中，于氢气氛围下进行退火处理的步骤中；
20.所述氢气的流量为5-30sccm，加热温度为400-800℃，退火时间为2-6小时。
21.根据本发明的一个实施例，所述氢气的流量为5-20sccm，所述加热温度为400-600℃，所述退火时间为2-4小时。
22.根据本发明的一个实施例，所述氢气的流量为10sccm，所述加热温度为450℃，所述退火时间为3小时。
23.根据本发明的一个实施例，在所述在碳化硅表面上形成有含有第一光刻图案的二氧化硅薄膜，在所述碳化硅表面上依次溅射金属钛层、氮化钛层以及金属铝层，形成金属膜层之前，还包括：
24.在碳化硅衬底上外延碳化硅层，在所述碳化硅层上沉积所述二氧化硅薄膜；
25.在所述二氧化硅薄膜上涂敷第二层光刻胶，经曝光、显影后，得到所述第一光刻图案，再经湿法刻蚀工艺后，将所述第一光刻图案转移到所述二氧薄膜上；
26.采用浓硫酸湿法工艺去除所述第二层光刻胶。
27.本发明的有益效果是：在第一次刻蚀和第二次刻蚀之间，增加了采用惰性气体的等离子体轰击第一次蚀刻后的碳化硅材料的步骤，能够减少刻蚀图案底部电荷堆积，从而减小金属膜层等离子体刻蚀对栅氧层的损伤，降低栅氧层被击穿的风险，提高碳化硅器件的电性能。
附图说明
28.图1是本发明一实施例的减少金属膜层等离子体刻蚀损伤的方法的流程示意图；
29.图2是本发明另一实施例的减少金属膜层等离子体刻蚀损伤的方法的流程示意图；
30.图3是本发明实施例1-5以及对比例1的所制备的碳化硅器件的性能测试结果图；
31.图4是本发明实施例6-10以及对比例2的所制备的碳化硅器件的性能测试结果图。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.本发明中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
34.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
35.图1是本发明一实施例的减少金属膜层等离子体刻蚀损伤的方法的流程示意图。需注意的是，若有实质上相同的结果，本发明的方法并不以图1所示的流程顺序为限。如图1所示，该方法包括步骤：
36.步骤s101：在碳化硅表面上形成有含有第一光刻图案的二氧化硅薄膜，在碳化硅表面上依次溅射金属钛层、氮化钛层以及金属铝层，形成金属膜层。
37.在步骤s101中，该实施例在碳化硅表面上首先溅射130纳米的金属钛层，接着溅射70纳米的氮化钛层，最后溅射4500纳米的金属铝层，形成金属膜层，因此，金属膜层包括金属钛层、氮化钛层以及金属铝层。
38.二氧化硅薄膜的图案为第一光刻图案，第一光刻图案由碳化硅表面上涂敷光刻胶，经曝光、显影形成，再转移到二氧化硅薄膜上。具体可以按照如下步骤形成：在碳化硅衬底上外延0.5微米碳化硅，形成碳化硅层，在碳化硅层上沉积2微米的二氧化硅薄膜；在二氧化硅薄膜上涂敷1.5微米厚度的光刻胶，经曝光、显影后，得到第一光刻图案，再用7：1的boe(buffered oxide etch，缓冲氧化物刻蚀液)溶液湿法刻蚀，以将第一光刻图案转移到二氧薄膜上；采用浓硫酸湿法工艺去除光刻胶，得到含有第一光刻图案的二氧化硅薄膜。
39.步骤s102：在金属膜层上涂敷第一层光刻胶，经曝光、显影后，形成第二光刻图案。
40.在步骤s102中，第一层光刻胶的涂敷厚度为7微米。
41.步骤s103：利用等离子刻蚀机根据第二光刻图案对金属层进行第一次刻蚀，得到第一刻蚀图案。
42.在步骤s103中，干法刻蚀是用等离子体进行薄膜刻蚀的技术。该实施例采用干法刻蚀工艺将第二光刻图案转移金属膜层上，干法刻蚀工艺包括部分刻蚀、到位刻蚀以及过
度刻蚀等步骤，该步骤中的第一次刻蚀为部分刻蚀步骤，步骤s105的第二次蚀刻为到位刻蚀步骤。利用等离子体刻蚀金属膜层过程中会产生光子辐射损伤、等离子体诱导物理损伤以及等离子体充电损伤，会导致产生陷阱电荷、表面损伤、界面缺陷、悬挂键、空穴、栅氧化层性能退化、栅氧化层击穿等缺陷。其中，金属膜层等离子体刻蚀充电损伤主要发生在刻蚀将要完成时，此时导体面积逐渐变小并相互分隔开来，栅氧化层绝缘性较高，积累在刻蚀图案底部电荷流动性变差形成堆积，电荷堆积会形成等离子体充电损伤，严重时会击穿栅氧层，因此，在步骤s103之后，增加了步骤s104，能够有效减少图案底部电荷堆积步骤，减小刻蚀过程中等离子充电损伤。
43.该实施例中，第一次刻蚀的工艺参数包括上射频功率为500-1000w，下射频功率为50-200w，腔室压力为5-20mt，氯气流量为30-120sccm，氯化硼的流量为30-150sccm，氮气的流量为0-20sccm。
44.本发明实施例采用lam9600等离子刻蚀机进行蚀刻。
45.步骤s104：采用惰性气体的等离子体轰击第一次蚀刻后的碳化硅材料，以减少第一刻蚀图案底部的电荷堆积。
46.在步骤s104中，该步骤通过惰性气体的等离子体在低偏压下轰击第一次蚀刻后的碳化硅材料，将第一刻蚀图案底部堆积的电荷释放，在后续的刻蚀工艺中产生栅氧化层的充电损伤将有效减少，降低栅氧化层击穿的风险。该步骤的惰性气体包括氦气和/或氩气。
47.在一种可实现的实施例中，当惰性气体包括氦气和氩气时，氦气的流量为0-200sccm，氩气的流量为100-400sccm，轰击的上射频功率为100-600w，下射频功率为5-50w，轰击时间为5-50s。优选地，氦气的流量为30-100sccm，氩气的流量为150-300sccm，上射频功率为200-500w，下射频功率为10-30w，轰击时间为10-35s。更优选地，氦气的流量为50sccm，氩气的流量为250sccm，上射频功率为350w，下射频功率为15w，轰击时间为25s。
48.步骤s105：利用等离子刻蚀机根据第一光刻图案以及第二光刻图案对轰击后的碳化硅材料进行第二次蚀刻，得到目标刻蚀图案。
49.在步骤s105中，第二次蚀刻为干法蚀刻工艺中的到位刻蚀步骤，该实施例中，第二次刻蚀的工艺参数包括上射频功率为300-800w，下射频功率为50-100w，腔室压力为5-20mt，氯气流量为30-80sccm，氯化硼的流量为20-100sccm，氮气的流量为0-10sccm。
50.本发明实施例的减少金属膜层等离子体刻蚀损伤的方法通过在第一次刻蚀和第二次刻蚀之间，增加了采用惰性气体的等离子体轰击第一次蚀刻后的碳化硅材料的步骤，能够减少刻蚀图案底部电荷堆积，从而减小金属膜层等离子体刻蚀对栅氧层的损伤，降低栅氧层被击穿的风险，提高碳化硅器件的电性能。
51.图2是本发明另一实施例的减少金属膜层等离子体刻蚀损伤的方法的流程示意图。需注意的是，若有实质上相同的结果，本发明的方法并不以图2所示的流程顺序为限。如图2所示，该方法包括步骤：
52.步骤s201：在碳化硅表面上形成有含有第一光刻图案的二氧化硅薄膜，在碳化硅表面上依次溅射金属钛层、氮化钛层以及金属铝层，形成金属膜层。
53.在本实施例中，图2中的步骤s201和图1中的步骤s101类似，为简约起见，在此不再赘述。
54.步骤s202：在金属膜层上涂敷第一层光刻胶，经曝光、显影后，形成第二光刻图案。
55.在本实施例中，图2中的步骤s202和图1中的步骤s102类似，为简约起见，在此不再赘述。
56.步骤s203：利用等离子刻蚀机根据第二光刻图案对金属层进行第一次刻蚀，得到第一刻蚀图案。
57.在本实施例中，图2中的步骤s203和图1中的步骤s103类似，为简约起见，在此不再赘述。
58.步骤s204：采用惰性气体的等离子体轰击第一次蚀刻后的碳化硅材料，以减少第一刻蚀图案底部的电荷堆积。
59.在本实施例中，图2中的步骤s204和图1中的步骤s104类似，为简约起见，在此不再赘述。
60.步骤s205：利用等离子刻蚀机根据第一光刻图案以及第二光刻图案对轰击后的碳化硅材料进行第二次蚀刻，得到目标刻蚀图案。
61.在本实施例中，图2中的步骤s205和图1中的步骤s105类似，为简约起见，在此不再赘述。
62.步骤s206：采用低温干法去除第一层光刻胶，并清除基于第一次蚀刻和第二次蚀刻所产生的侧壁聚合物。
63.在步骤s206中，选用上述步骤中最优工艺条件下刻蚀的金属膜层进行去胶，基于湿法工艺清除第一次蚀刻和第二次蚀刻所产生的侧壁聚合物。
64.步骤s207：将清除侧壁聚合物后的碳化硅材料放置于烧结炉中，于氢气氛围下进行退火处理。
65.在步骤s207中，氢气的流量为5-30sccm，加热温度为400-800℃，退火时间为2-6小时。优选地，氢气的流量为5-20sccm，加热温度为400-600℃，退火时间为2-4小时。更优选地，氢气的流量为10sccm，加热温度为450℃，退火时间为3小时。本发明实施例采用ct activation 150退火设备进行退火处理。
66.等离子体刻蚀过程中造成的光子辐射损伤和部分等离子体物理损伤可以利用退火工艺进行消除或较少。该实施例的退火工艺选用氢气处理，可以渗进更深的层次，以减少或消除等离子体刻蚀引起的深层次缺陷，同时避免金属膜层氧化。经测试，如图4所示，800℃中退火6小时的处理结果与450℃中退火3小时的处理结果接近，说明等离子刻蚀引起的损伤可以在450℃退火处理即可有效减少或消除，选择合适的退火温度和时间可以减少生产成本和提高产能。而栅氧化层等离子体刻蚀损伤减少，可以有效防止阈值电压漂移，从而提高产品性能。
67.本发明实施例的减少金属膜层等离子体刻蚀损伤的方法在上述实施例的基础上，通过退火工艺可以减少或消除等离子体刻蚀过程中造成的光子辐射损伤和部分等离子体物理损伤，进一步提高碳化硅器件的电性能。
68.实施例1
69.基于图1的方法步骤，其中，步骤s104的工艺参数为：
70.上射频功率为600w，下射频功率为50w，氦气流量为100sccm，氩气流量为400sccm，轰击时间为50s。
71.基于此流程制作的碳化硅器件的性能测试结果如图3曲线d所示。
72.实施例2
73.基于图1的方法步骤，其中，步骤s104的工艺参数为：
74.上射频功率为100w，下射频功率为10w，氦气流量为0sccm，氩气流量为100sccm，轰击时间为10s。
75.基于此流程制作的碳化硅器件的性能测试结果如图3曲线f所示。
76.实施例3
77.基于图1的方法步骤，其中，步骤s104的工艺参数为：
78.上射频功率为200w，下射频功率为5w，氦气流量为200sccm，氩气流量为150sccm，轰击时间为5s。
79.基于此流程制作的碳化硅器件的性能测试结果如图3曲线e所示。
80.实施例4
81.基于图1的方法步骤，其中，步骤s104的工艺参数为：
82.上射频功率为500w，下射频功率为30w，氦气流量为30sccm，氩气流量为300sccm，轰击时间为35s。
83.基于此流程制作的碳化硅器件的性能测试结果如图3曲线c所示。
84.实施例5
85.基于图1的方法步骤，其中，步骤s104的工艺参数为：
86.上射频功率为350w，下射频功率为15w，氦气流量为50sccm，氩气流量为250sccm，轰击时间为25s。
87.基于此流程制作的碳化硅器件的性能测试结果如图3曲线b所示。
88.以上实施例，除步骤s104的工艺参数的不同，其他步骤的工艺参数相同。
89.对比例1
90.此实施例使用湿法工艺刻蚀金属膜层，避免等离子体损伤栅极氧化层。金属铝层用磷酸：硝酸：醋酸：水＝16：1：1：2的混合溶液在35℃下刻蚀；金属氮化钛层用双氧水：水＝5：1的混合溶液在60℃下刻蚀；金属钛用双氧水：氢氧化钾＝5：2的混合溶液在23℃下刻蚀，最后用有机溶液去胶。
91.基于此流程制作的碳化硅器件的性能测试结果如图3曲线a所示。
92.实施例6
93.取实施例5刻蚀作业后的晶圆经去胶、湿法清洗工艺后增加退火工艺，退火工艺参数为：
94.氢气流量为30sccm，加热温度为800℃，退火时间为6小时。
95.基于此流程制作的碳化硅器件的性能测试结果如图4曲线a所示。
96.实施例7
97.取实施例5刻蚀作业后的晶圆经去胶、湿法清洗工艺后增加退火工艺，退火工艺参数为：
98.氢气流量为5sccm，加热温度为600℃，退火时间为2小时。
99.基于此流程制作的碳化硅器件的性能测试结果如图4曲线c所示。
100.实施例8
101.取实施例5刻蚀作业后的晶圆经去胶、湿法清洗工艺后增加退火工艺，退火工艺参
数为：
102.氢气流量为20sccm，加热温度为400℃，退火时间为4小时。
103.基于此流程制作的器件性能测试结果如图4曲线d所示。
104.实施例9
105.取实施例5刻蚀作业后的晶圆经去胶、湿法清洗工艺后增加退火工艺，退火工艺参数为：
106.氢气流量为20sccm，加热温度为400℃，退火时间为1小时。
107.基于此流程制作的器件性能测试结果如图4曲线e所示。
108.实施例10
109.取实施例5刻蚀作业后的晶圆经去胶、湿法清洗工艺后增加退火工艺，退火工艺参数为：
110.氢气流量为10sccm，加热温度为450℃，退火时间为3小时。
111.基于此流程制作的器件性能测试结果如图4曲线b所示。
112.对比例2
113.此步骤取实施例5刻蚀作业后的晶圆经去胶、湿法清洗工艺后无氢气退火工艺。
114.基于此流程制作的器件性能测试结果如图4曲线f所示。
115.本发明的实施例采用功率器件分析仪(keysight b1505a)分别对上述实施例1-10以及对比例1-2所制备的碳化硅器件进行性能测试，测试方法是测试不同工艺条件下所制备的碳化硅器件的源漏之间的漏电(i
ds
)，通过赋予一个偏压(v
ds
)，然后扫描栅压(vg)，得到对应的转移曲线，其中，实施例1-5以及对比例1的所制备的碳化硅器件的性能测试结果如图3所示，实施例6-10以及对比例2的所制备的碳化硅器件的性能测试结果如图4所示。本发明实施例通过阈值电压飘移情况来判断栅氧化层的性能，阈值电压飘移越小，栅氧化层的性能越好。如图3所示，在干法刻蚀工艺中，曲线b的阈值电压飘移最小，栅氧化层的性能最好，说明上射频功率为350w，下射频功率为15w，轰击时间为25s，氦气的流量为50sccm，氩气的流量为250sccm时，能够减少刻蚀图案底部电荷堆积，从而减小金属膜层等离子体刻蚀对栅氧层的损伤，降低栅氧层被击穿的风险，提高碳化硅器件的电性能。如图4所示，曲线a的阈值电压飘移明显比曲线f的阈值电压飘移小，说明退火处理可有效减少或消除等离子刻蚀引起的损伤。而曲线a与曲线b的阈值电压飘移相近，说明800℃中退火6小时的处理结果与450℃中退火3小时的处理结果接近，则等离子刻蚀引起的损伤可以在450℃退火处理即可有效减少或消除，选择合适的退火温度和时间可以减少生产成本和提高产能。
116.以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种减少金属膜层等离子体刻蚀损伤的方法，其特征在于，包括：在碳化硅表面上形成有含有第一光刻图案的二氧化硅薄膜，在所述碳化硅表面上依次溅射金属钛层、氮化钛层以及金属铝层，形成金属膜层；在所述金属膜层上涂敷第一层光刻胶，经曝光、显影后，形成第二光刻图案；利用等离子刻蚀机根据所述第二光刻图案对所述金属层进行第一次刻蚀，得到第一刻蚀图案；采用惰性气体的等离子体轰击第一次蚀刻后的碳化硅材料，以减少所述第一刻蚀图案底部的电荷堆积；利用所述等离子刻蚀机根据所述第一光刻图案以及所述第二光刻图案对轰击后的所述碳化硅材料进行第二次蚀刻，得到目标刻蚀图案。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述采用惰性气体的等离子体轰击第一次蚀刻后的碳化硅材料，以减少所述第一刻蚀图案底部的电荷堆积的步骤中；所述惰性气体包括氦气和/或氩气。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述惰性气体包括氦气和氩气时，所述氦气的流量为0-200sccm，所述氩气的流量为100-400sccm，轰击的上射频功率为100-600w，下射频功率为5-50w，轰击时间为5-50s。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述氦气的流量为30-100sccm，所述氩气的流量为150-300sccm，所述上射频功率为200-500w，所述下射频功率为10-30w，所述轰击时间为10-35s。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述氦气的流量为50sccm，所述氩气的流量为250sccm，所述上射频功率为350w，所述下射频功率为15w，所述轰击时间为25s。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述利用所述等离子刻蚀机根据所述第一光刻图案以及所述第二光刻图案对轰击后的所述碳化硅材料进行第二次蚀刻，得到目标刻蚀图案之后，还包括：采用低温干法去除所述第一层光刻胶，并清除基于所述第一次蚀刻和第二次蚀刻所产生的侧壁聚合物；将清除所述侧壁聚合物后的所述碳化硅材料放置于烧结炉中，于氢气氛围下进行退火处理。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述将清除所述侧壁聚合物后的所述碳化硅材料放置于烧结炉中，于氢气氛围下进行退火处理的步骤中；所述氢气的流量为5-30sccm，加热温度为400-800℃，退火时间为2-6小时。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述氢气的流量为5-20sccm，所述加热温度为400-600℃，所述退火时间为2-4小时。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述氢气的流量为10sccm，所述加热温度为450℃，所述退火时间为3小时。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述在碳化硅表面上形成有含有第一光刻图案的二氧化硅薄膜，在所述碳化硅表面上依次溅射金属钛层、氮化钛层以及金属铝层，形成金属膜层之前，还包括：在碳化硅衬底上外延碳化硅层，在所述碳化硅层上沉积所述二氧化硅薄膜；
在所述二氧化硅薄膜上涂敷第二层光刻胶，经曝光、显影后，得到所述第一光刻图案，再经湿法刻蚀工艺后，将所述第一光刻图案转移到所述二氧薄膜上；采用浓硫酸湿法工艺去除所述第二层光刻胶。

技术总结
本发明涉及半导体制造领域，公开了一种减少金属膜层等离子体刻蚀损伤的方法。该方法包括：在碳化硅表面上形成有含有第一光刻图案的二氧化硅薄膜，在碳化硅表面上依次溅射金属钛层、氮化钛层以及金属铝层，形成金属膜层；在金属膜层上涂敷第一层光刻胶，经曝光、显影后，形成第二光刻图案；利用等离子刻蚀机根据第二光刻图案对金属层进行第一次刻蚀，得到第一刻蚀图案；采用惰性气体的等离子体轰击第一次蚀刻后的碳化硅材料；利用等离子刻蚀机根据第一光刻图案以及第二光刻图案对轰击后的碳化硅材料进行第二次蚀刻，得到目标刻蚀图案。通过上述方式，本发明能够减少刻蚀图案底部电荷堆积，从而减小金属膜层等离子体刻蚀对栅氧层的损伤。损伤。损伤。


技术研发人员：汪之涵 和巍巍 傅俊寅 张良关 张学强
受保护的技术使用者：深圳基本半导体有限公司
技术研发日：2023.04.11
技术公布日：2023/7/12