基于钛衬底的二氧化硅刻蚀方法

技术领域

本发明属于二氧化硅刻蚀技术领域，尤其涉及一种基于钛衬底的二氧化硅刻蚀方法。

背景技术

集成电路里面，钛金属的应用一般是作为衬底缓释金属钨的应力并阻挡金属钨的扩散，且最终形成低电阻的金属硅化物，需要特别指出的是二氧化硅刻蚀工艺中，通常使用四氟化碳进行刻蚀，且在进行刻蚀时需增加一定比例的过刻蚀时间以防止刻蚀不干净导致二氧化硅有残留影响后续工艺其反应为CF4+SiO

需要注意的是，即使在刻蚀反应中氧化钛消耗完毕，因二氧化硅分解会提供氧离子来源，也会促成金属钛反应生成四氟化钛。并且在实际刻蚀工艺配方中会加入适量氧气提供氧离子，氧可与CFx原子团形成COF2,CO和CO

因此，在刻蚀钛衬底上的二氧化硅时，减少钛损伤是本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于钛衬底的二氧化硅刻蚀方法，在等离子体刻蚀完二氧化硅一段时间后(因为还有残留的二氧化硅，所以原本存在的钛氧化物此时还没有参与反应)，快速生成致密的钛氧化物，以附在衬底钛表面从而起到保护作用。由此，金属钛表层氧化物没有参与反应，减少了对金属钛的损伤。采用的技术方案如下：

一种基于钛衬底的二氧化硅刻蚀方法，包括以下步骤：

步骤1、采用CF4和O

步骤2、采用O

步骤3、采用O

优选地，步骤1中CF4流量为50-100sccm，CF4和O

优选地，步骤1中射频等离子体的气压为60-100mT、源射频为0-300W、偏压射频为150-200W。

优选地，步骤2中第一气体为N

优选地，步骤2中O

优选地，步骤2中O

优选地，步骤2中第一气体为N

优选地，步骤3中O

优选地，步骤3中等离子体的气压为300-500mT、源射频为1000-1500W。

与现有技术相比，本发明的优点为：

通过CF4和O2的低压射频等离子体，进行二氧化硅刻蚀后，再采用第一气体提高钛氧化物形成的速度和密度，最后通过CF4和O2的低压射频等离子体去除残留的二氧化硅。即在等离子体刻蚀完二氧化硅一段时间后(因为还有残留的二氧化硅，所以原本存在的钛氧化物此时还没有参与反应)，快速生成致密的钛氧化物，以附在衬底钛表面从而起到保护作用。由此，金属钛表层氧化物没有参与反应，减少了对金属钛的损伤。

附图说明

图1为步骤1工艺前结构图。

图2为实施例1中，工艺结束后结构图。

图3是实施例2中，步骤1工艺后结构图。

图4是实施例2中，步骤2工艺后结构图。

图5是实施例2中，步骤3工艺后结构图；

图6为基于钛衬底的二氧化硅刻蚀方法的流程图。

其中，101-二氧化硅，102-钛金属表层氧化物，103-钛金属。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的基于钛衬底的二氧化硅刻蚀方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

如图6所示，一种基于钛衬底的二氧化硅刻蚀方法，包括以下步骤：

步骤1、采用CF4和O

步骤2、采用O

具体的，第一气体为N

步骤3、采用O

在本实施例以外的其他实施例中，步骤2中第一气体为N

图1是步骤1工艺前结构图，二氧化硅101厚度为20x，下方是一层钛金属103及其表层氧化物102厚度分别为10x和1x。

图2是实施例1中，工艺结束后结构图，二氧化硅101厚度为0,钛金属103厚度约为6x，钛金属表层氧化物102厚度<1x。钛金属103及其表层氧化物102总厚度<7x。

图3是实施例2中，步骤1工艺后结构图，二氧化硅101厚度<1x,钛金属103厚度约为10x，钛金属表层氧化物102厚度<1x。

图4是实施例2中，步骤2工艺后结构图，二氧化硅101厚度<1x,钛金属103厚度约为6x，钛金属表层氧化物102厚度约为4x。

图5是实施例2中，步骤3工艺后结构图，二氧化硅101厚度为0，钛金属103厚度约为6x，钛金属表层氧化物102厚度约为4x。钛金属103及其表层氧化物102总厚度10x。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。