減少蝕刻製作工藝期間微粒產生的方法
2023-05-16 09:25:11 2
專利名稱：減少蝕刻製作工藝期間微粒產生的方法
技術領域：
本發明是一種半導體蝕刻製作工藝(etching process)。特別是關於一種減少蝕刻製作工藝期間微粒(particle)產生的方法。
然而，位於整個晶圓上的被蝕刻層往往會因為蝕刻率(etchingrate)不均勻，導致腔體內壁上的固體蝕刻副產物分布不均。由於分布不均的蝕刻副產物會有聚集堆積的情形發生，因此容易產生微粒，造成周期維修(periodic maintenance，簡稱PM)的增加，進而使生產量(throughput)降低。
本發明的再一目的在提供一種減少蝕刻製作工藝期間微粒產生的方法，其可以使蝕刻腔體內壁上的固體蝕刻副產物分布更均勻。
本發明的另一目的在提供一種減少蝕刻製作工藝期間微粒產生的方法，以產生更少的微粒，藉此以提升製作工藝合格率(yield)與降低周期的維修(PM)。
本發明的又一目的在提供一種減少蝕刻製作工藝期間微粒產生的方法，以獲致較高的生產率(throughput)。
根據上述與其它目的，本發明提出一種減少蝕刻製作工藝期間微粒產生的方法，適於將晶圓置於一蝕刻腔體的一乘載器上，包括設定承載器為一高度以及在此高度下進行一蝕刻製作工藝。然後，在此高度下測量在不同位置的蝕刻深度的誤差。接著，在不同高度下重複上述兩步驟，以便產生數組不同高度的對應資料，再選擇結果為最小誤差的高度作為用以施行一標準蝕刻製作工藝的高度，藉此以增加整個基底上的材質層的蝕刻率均勻性。
本發明利用事先重複量測蝕刻腔體的乘載器高度與蝕刻深度誤差之間的關係，以選擇結果為最小誤差的高度作為用以施行一標準蝕刻製作工藝的高度，故可以增加晶圓上的材質層的蝕刻率均勻性，因此蝕刻腔體內壁上固體蝕刻副產物將更均勻。也由於固體蝕刻副產物更均勻分布，所以這種方法可較公知產生更少的微粒，藉以提升製作工藝合格率與降低周期的維修，進而獲致較高的生產量。
為了讓本發明的上述和其它目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合附圖，作詳細說明。
具體實施例方式
圖1是依照本發明一較佳實施例的減少蝕刻製作工藝期間微粒產生的方法示意圖。
請參照圖1，將一晶圓100放置於一蝕刻腔體(etching chamber)102的承載器105上。然後，利用等離子體104施行一蝕刻製作工藝。本發明主要是垂直調整蝕刻腔體102中的晶圓100的高度，並且在不同高度下重複上述蝕刻製作工藝，以便產生數組不同高度的對應資料，再選擇結果為最小誤差的高度作為用以施行一標準蝕刻製作工藝的高度，藉以增加整個晶圓100上的蝕刻率(etching rate)均勻性(uniformity)，其中可利用位於承載器105下的一軸(shaft)106作調整，該軸106可被向上與向下移動，以垂直驅動晶圓100。為了更清楚說明本發明的應用的廣泛，以圖2作為本發明的第一範例。
圖2是依照圖1所繪示的晶圓經歷蝕刻製作工藝的第一範例放大圖。
請參照圖2，通常晶圓100可包括基底200與位於其上的待蝕刻材質層202，其中材質層202譬如是氧化矽層。當進行蝕刻製作工藝時，等離子體104會轟擊材質層202，且其蝕刻深度譬如在300～800埃之間。而經過在不同高度下重複上述蝕刻製作工藝後，可獲得如圖3所示的數據圖。
圖3是依照本發明的第一範例所得的微粒(particle)、蝕刻速率(etch rate)與蝕刻深度標準誤差(standard deviation，簡稱Std.)的關係圖，其中的x軸是指晶圓的編號；左邊y軸代表的是微粒數以及蝕刻速率；以及右邊y軸是代表蝕刻深度的標準誤差。
請參照圖3，在大致相同的蝕刻率之下，當蝕刻深度的標準誤差愈小，也就是晶圓上的待蝕刻材質層的蝕刻率均勻性增加時，從吸附於蝕刻腔體內壁的副產物(by-product)而產生的微粒的數目也會隨之減少。為突顯本發明的功效，以圖4中的數據為例。
圖4是依照本發明的第一範例所得與公知的比較圖，其中的x軸是指片數；左邊y軸代表的是微粒數以及蝕刻速率；以及右邊y軸是代表蝕刻深度的標準誤差。
請參照圖4，當本發明應用於圖1中的蝕刻製作工藝時，將可獲致如本圖標中「改善後」的曲線，而於本圖標中「改善前」的曲線就是以公知的蝕刻製作工藝所獲致的微粒數。上述兩者相較後可知本發明的作法能明顯降低微粒的數目。
另外，本發明除了上述實施例所描述的蝕刻製作工藝之外，本發明也可應用於將介電層開口角落變圓步驟(corner rounding step)的蝕刻製作工藝，如圖5所示。
圖5是依照圖1所繪示的晶圓經歷蝕刻製作工藝的第二範例放大圖。
請參照圖5，待蝕刻層譬如是具有一開口504的介電層502。當進行開口變圓步驟的蝕刻製作工藝時，將晶圓放置於蝕刻腔體的承載器上，等離子體104會轟擊介電層502，使開口504頂部角落處506變圓，同時去除部分介電層502，且能降低微粒的產生，用於此種步驟的蝕刻腔體一金屬沉積機臺的一部份。而在不同高度下重複上述蝕刻製作工藝，以便產生數組不同高度的對應資料，再選擇結果為最小誤差的高度作為用以施行一標準開口變圓步驟的蝕刻製作工藝的高度，藉以增加整個晶圓上的蝕刻率均勻性。
綜上所述，本發明的特徵包括1.本發明利用調整晶圓放置於蝕刻腔體的位置，以便產生數組不同高度與蝕刻深度誤差的對應資料，藉此以選擇結果為最小誤差的高度，作為用以施行一標準蝕刻製作工藝的高度，以增加晶圓上的待蝕刻材質層的蝕刻率均勻性。
2.本發明因為能夠增加待蝕刻材質層的蝕刻率均勻性，故可使蝕刻腔體內壁上的固體蝕刻副產物分布地更加均勻。
3.本發明利用調整晶圓放置於蝕刻腔體的位置，使固體蝕刻副產物分布更均勻，所以可較公知產生更少的微粒。
4.本發明因為產生的微粒較少，因此能提升製作工藝合格率，並且降低周期的維修，進而獲致較高的生產量。
雖然本發明已以一較佳實施例公開如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此技術者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視權利要求書所界定者為準。
權利要求
1.一種減少蝕刻製作工藝期間微粒產生的方法，適於將一晶圓置於一蝕刻腔體的一乘載器上，其特徵在於包括設定該承載器的一高度以及在該高度下進行一蝕刻製作工藝；在該高度下測量在不同位置的蝕刻深度的誤差；在不同高度下重複上述兩步驟，以便產生數組不同高度的對應資料；選擇結果為最小誤差的該高度作為施行一標準蝕刻製作工藝的高度。
2.如權利要求1所述的減少蝕刻製作工藝期間微粒產生的方法，其特徵在於其中該晶圓的位置憑藉位於該晶圓下的一軸調整，該軸可被向上與向下移動，以垂直驅動該基底。
3.如權利要求1所述的減少蝕刻製作工藝期間微粒產生的方法，其特徵在於其中該蝕刻製作工藝所蝕刻的材質層包括氧化矽層。
4.如權利要求1所述的減少蝕刻製作工藝期間微粒產生的方法，其特徵在於其中該蝕刻製作工藝所蝕刻的材質層一介電層，該蝕刻腔體一金屬沉積機臺的一部份，以及適用於在該介電層中使一開口的一角變圓。
5.一種蝕刻製作工藝，適於去除一基底上的一材質層，其特徵在於包括放置該基底於一蝕刻腔體中的一承載器上，其中該蝕刻腔體是用於一蝕刻製作工藝；設定該承載器的一高度以及在該高度下施行該蝕刻製作工藝，使該材質層的各部位在該高度下所測量的蝕刻深度的誤差最小。
6.如權利要求5所述的蝕刻製作工藝，其特徵在於其中該基底的位置憑藉位於該基底下的一軸調整，該軸可被向上與向下移動，以垂直驅動該基底。
7.如權利要求5所述的蝕刻製作工藝，其特徵在於其中該材質層包括氧化矽層。
8.一種將開口角落變圓的方法，適於將一基底上的一介電層中的一開口的角變圓，其特徵在於包括放置該基底於一蝕刻腔體中的一承載器上；設定該承載器的一高度以及在該高度下施行一角落變圓製作工藝，且在該高度下使介電層的各部位所測量的蝕刻深度的誤差最小。
9.如權利要求8所述的將開口角落變圓的方法，其特徵在於其中該基底的位置憑藉位於該基底下的一軸調整，該軸可被向上與向下移動，以垂直驅動該基底。
全文摘要
一種減少蝕刻製作工藝期間微粒產生的方法，適於將晶圓置於一蝕刻腔體的一乘載器上，先設定承載器為一高度以及在此高度下進行一蝕刻製作工藝。然後，在此高度下測量在不同位置的蝕刻深度的誤差。接著，在不同高度下重複上述兩步驟，以便產生數組不同高度的對應資料，再選擇結果為最小誤差的該高度作為用以施行一標準蝕刻製作工藝的高度，藉此以增加整個基底上的材質層的蝕刻率均勻性。
文檔編號H01L21/306GK1469437SQ0212622
公開日2004年1月21日 申請日期2002年7月16日 優先權日2002年7月16日
發明者彭俊寧 申請人:旺宏電子股份有限公司