本发明属于微纳加工，具体涉及一种补偿边缘效应提高刻蚀均匀性的工艺方法。
背景技术：
1、干法刻蚀是一种利用等离子体进行材料刻蚀的微纳加工技术。与湿法腐蚀相比，干法刻蚀刻蚀方向性好，图形尺寸易精确控制。干法刻蚀主要有反应离子刻蚀和电感耦合等离子体刻蚀，反应离子刻蚀基本原理是反应气体在平板电极间产生等离子体，通过等离子体轰击和反应来实现材料的刻蚀。电感耦合等离子体刻蚀基本原理是反应气体在螺旋线圈感应电场中形成高密度等离子体，再通过平板平行电场到达材料表面进行轰击和反应来实现材料刻蚀。因此，电感耦合等离子体刻蚀速率可显著提高。
2、刻蚀均匀性是干法刻蚀的一项重要指标，受多种因素影响。比如反应气体的气流分布、衬底加热均匀性、感应电场分布、平行电场分布等等，通过合理设计刻蚀设备结构参数，这些因素的影响可以有效降低，目前主流的干法刻蚀机刻蚀均匀性能达到6英寸区域小于5%。理论上晶圆尺寸越小刻蚀均匀性更好。然而在实际刻蚀工艺中，小尺寸晶圆的刻蚀均匀性有时甚至超过5%。这主要是由边缘效应造成的。刻蚀过程中，位于中间区域的被刻蚀表面只能从正上方接受等离子体补给，而边缘部分则由于有多个补给方向具有更充足的补给浓度，等离子体补给浓度出现从中心向边缘递增的边缘效应。因此中心与边缘由于等离子体补给浓度差异显示出刻蚀速率上的差异，边缘效应进一步降低刻蚀均匀性，且晶圆尺寸越小，边缘效应影响越大。
3、期刊论文“谢晓强等. 反应离子刻蚀中的边缘效应及其补偿办法. 真空电子技术. 2005(02): 41-44”中针对特定的刻蚀图案，以环绕的方式引入一定宽度的刻蚀补偿带，将所需刻蚀的图形相对位置调整到整体刻蚀区域的中心，使其各部分的刻蚀速率保持在相同的水平上，从而得到均匀的刻蚀结果。然而在实际生产中，这种直接在晶圆上设置补偿带会浪费大量的晶圆面积，晶圆利用率低。
4、上述直接在晶圆上通过掩膜设计引入刻蚀补偿带的方法，会造成晶圆面积利用率低，大大浪费了晶圆材料，不适合用于实际生产。
5、为解决上述问题，本次研发了一种补偿边缘效应提高刻蚀均匀性的工艺方法。
技术实现思路
1、本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的:一种补偿边缘效应提高刻蚀均匀性的工艺方法，其中：其方法步骤主要包括：
2、s1：采用sentech si500 icp干法刻蚀系统，对待刻gaas晶圆进行刻蚀实验；
3、s2：采用激光切割方法制作刻蚀补偿环；
4、s3：待刻gaas晶圆背面涂导热硅油，然后放置于6寸si刻蚀托盘中心区域；
5、s4：将刻蚀补偿环套在待刻gaas晶圆周围；
6、s5：将整个刻蚀托盘连同待刻gaas晶圆、刻蚀补偿环放入刻蚀系统中进行干法刻蚀；
7、s6：取下刻蚀补偿环。
8、优选的，步骤一中所述刻蚀系统其具体数值包括有2寸待刻gaas晶圆直径为50.8mm，厚度为500 μm，刻蚀托盘采用6寸单抛si晶圆，刻蚀气体采用bcl3、h2、ch4、ar混合气体，这种混合气体对si基本不刻蚀。
9、优选的，步骤二其刻蚀补偿环选用500 μm厚的4寸单抛si晶圆，再用高功率激光扫描切除正中心约2寸区域，形成一个刻蚀补偿环，待刻gaas晶圆尺寸有一定的误差，激光切割也有加工误差，考虑这些因素，为了能够将2寸待刻gaas晶圆置入刻蚀补偿环中，刻蚀补偿环内径需比2寸大，最终切割的补偿环内径为51.3 mm，比待刻gaas晶圆直径大0.5 mm。
10、优选的，步骤三中刻蚀补偿环待刻gaas晶圆高度一致，且两者间隙不超过500 μm。
11、优选的，刻蚀托盘si晶圆以及刻蚀补偿环表面未出现明显被刻蚀痕迹，刻蚀补偿环可和刻蚀托盘si晶圆一样多次重复使用。
12、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
13、本发明提供一种补偿边缘效应提高刻蚀均匀性的工艺方法，定制与被刻蚀晶圆高度一致的刻蚀补偿环，刻蚀时将刻蚀补偿环环套在晶圆外围，达到扩大晶圆等效面积的目的，实现补偿边缘效应提高刻蚀均匀性的效果。这种工艺只需根据晶圆尺寸提前定制一刻蚀补偿环，不额外增加工艺步骤，操作简单易实现，生产成本低，是一种低成本、简单易行的补偿边缘效应提高刻蚀均匀性的方法。
1.一种补偿边缘效应提高刻蚀均匀性的工艺方法，其中：其方法步骤主要包括：
2.根据权利要求1所述的一种补偿边缘效应提高刻蚀均匀性的工艺方法，其特征在于：步骤一中所述刻蚀系统其具体数值包括有2寸待刻gaas晶圆（2）直径为50.8 mm，厚度为500μm，刻蚀托盘（1）采用6寸单抛si晶圆，刻蚀气体采用bcl3、h2、ch4、ar混合气体，这种混合气体对si基本不刻蚀。
3.根据权利要求1所述的一种补偿边缘效应提高刻蚀均匀性的工艺方法，其特征在于：步骤二其刻蚀补偿环（3）选用500 μm厚的4寸单抛si晶圆，再用高功率激光扫描切除正中心约2寸区域，形成一个刻蚀补偿环（3），待刻gaas晶圆（2）尺寸有一定的误差，激光切割也有加工误差，考虑这些因素，为了能够将2寸待刻gaas晶圆（2）置入刻蚀补偿环（3）中，刻蚀补偿环（3）内径需比2寸大，最终切割的补偿环内径为51.3 mm，比待刻gaas晶圆（2）直径大0.5mm。
4.根据权利要求1所述的一种补偿边缘效应提高刻蚀均匀性的工艺方法，其特征在于：步骤三中刻蚀补偿环（3）待刻gaas晶圆（2）高度一致，且两者间隙不超过500 μm。
5.根据权利要求1所述的一种补偿边缘效应提高刻蚀均匀性的工艺方法，其特征在于：刻蚀托盘（1）si晶圆以及刻蚀补偿环（3）表面未出现明显被刻蚀痕迹，刻蚀补偿环（3）可和刻蚀托盘（1）si晶圆一样多次重复使用。
