Ⅲ族化合物衬底的刻蚀方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN104064648104064648A(43)申请公布日2014.09.24(21)申请号201310090375.7(22)申请日2013.03.20(71)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地址100176北京市北京经济技术开发区文昌大道8号(72)发明人谢秋实(74)专利代理机构北京天昊联合知识产权代理有限公司11112代理人彭瑞欣张天舒(51)Int.Cl.H01L33/30(2010.01)H01L33/00(2010.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书6页说明书6页附图4页附图4页(54)发明名称Ⅲ族化合物衬底的刻蚀方法(57)摘要本发明提供一种Ⅲ族化合物衬底的刻蚀方法，其包括以下步骤：包括第一刻蚀阶段，所述第一刻蚀阶段包括以下步骤：向反应腔室内输入第一刻蚀气体，第一刻蚀气体中含有氮气，用以调节Ⅲ族化合物衬底的沟槽侧壁的倾斜角度；向反应腔室施加激励功率，以使所述第一刻蚀气体形成等离子体；向Ⅲ族化合物衬底施加偏压功率，以使所述等离子体刻蚀Ⅲ族化合物衬底。本发明提供的Ⅲ族化合物衬底的刻蚀方法，其可以在不影响刻蚀速率以及刻蚀工艺的质量的前提下调整沟槽侧壁的倾斜角度，以使其达到理想的范围。CN104064648ACN10468ACN104064648A权利要求书1/2页1.一种Ⅲ族化合物衬底的刻蚀方法，其特征在于，包括第一刻蚀阶段，所述第一刻蚀阶段包括以下步骤：向反应腔室内输入第一刻蚀气体，所述第一刻蚀气体中含有氮气，所述氮气用于调节所述Ⅲ族化合物衬底的沟槽侧壁的倾斜角度；向反应腔室施加激励功率，以使所述第一刻蚀气体形成等离子体；向Ⅲ族化合物衬底施加偏压功率，以使所述等离子体刻蚀Ⅲ族化合物衬底。2.如权利要求1所述的Ⅲ族化合物衬底的刻蚀方法，其特征在于，所述氮气的流量范围在5～200sccm。3.如权利要求1所述的Ⅲ族化合物衬底的刻蚀方法，其特征在于，所述激励功率的范围在100～1000W。4.如权利要求1所述的Ⅲ族化合物衬底的刻蚀方法，其特征在于，所述偏压功率的范围在20～500W。5.如权利要求1所述的Ⅲ族化合物衬底的刻蚀方法，其特征在于，所述反应腔室的腔室压力的范围在2～20mT。6.如权利要求1-5任意一项权利要求所述的Ⅲ族化合物衬底的刻蚀方法，其特征在于，所述第一刻蚀气体包括主刻蚀气体和辅助气体，其中所述主刻蚀气体包括氯气或氯氟化碳；所述辅助气体包括氯化物气体和氮气，并且所述氯化物气体包括氯化硼、氯化硅或四氯化硅。7.如权利要求6所述的Ⅲ族化合物衬底的刻蚀方法，其特征在于，所述主刻蚀气体的流量范围在30～200sccm。8.如权利要求6所述的Ⅲ族化合物衬底的刻蚀方法，其特征在于，所述激励功率为500W；所述偏压功率为100W；所述腔室压力为5mT；所述主刻蚀气体为氯气，且其流量为90sccm；所述辅助气体包括氯化硼和氮气，并且所述氯化硼的流量为10sccm，所述氮气的流量为50sccm。9.如权利要求1所述的Ⅲ族化合物衬底的刻蚀方法，其特征在于，在所述反应腔室中，所述氮气的含量占所述第一刻蚀气体的总含量的百分比的范围在5%～50%。10.如权利要求1所述的Ⅲ族化合物衬底的刻蚀方法，其特征在于，还包括第二刻蚀阶段，所述第二刻蚀阶段包括以下步骤：向反应腔室内输入第二刻蚀气体，所述第二刻蚀气体中含有惰性气体，所述惰性气体用于使所述Ⅲ族化合物衬底的沟槽侧壁趋于垂直；所述惰性气体包括氩气或氦气；向反应腔室施加激励功率，以使所述第二刻蚀气体形成等离子体；向Ⅲ族化合物衬底施加偏压功率，以使所述等离子体刻蚀Ⅲ族化合物衬底；并且在整个刻蚀过程中交替进行所述第一刻蚀阶段和第二刻蚀阶段。11.如权利要求10所述的Ⅲ族化合物衬底的刻蚀方法，其特征在于，按先进行所述第一刻蚀阶段，后进行所述第二刻蚀阶段的顺序进行交替；或者，按先进行所述第二刻蚀阶段，后进行所述第一刻蚀阶段的顺序进行交替。12.如权利要求11所述的Ⅲ族化合物衬底的刻蚀方法，其特征在于，在进行所述第一刻蚀阶段时，所述激励功率为500W；所述偏压功率为100W；所述腔室压力的范围在3～2CN104064648A权利要求书2/2页5mT；所述第一刻蚀气体包括主刻蚀气体和辅助气体，其中，所述主刻蚀气体为氯气，且其流量为90sccm；所述辅助气体包括氯化硼和氮气，并且所述氯化硼的流量为10sccm，所述氮气的流量为50sccm；在进行所述第二刻蚀阶段时，所述激励功率为500W；所述偏压功率为100W；所述腔室压力的范围在3～5mT；所述第二刻蚀气体包括主刻蚀气体和辅助气体，其中，所述主刻蚀气体为氯气，且其流量为90sccm；所述辅助气体包括氯化硼和氩气，并且所述氯