一種半導體製程中的幹法清洗方法
2023-05-29 18:27:21 2
專利名稱：一種半導體製程中的幹法清洗方法
技術領域：
本發明涉及一種半導體製程工藝，特別是涉及一種半導體製程中的幹法 清洗方法。
背景技術：
在半導體製程工藝中，特別是對於刻蝕工藝，工藝腔室能否維持一個高 度純淨的環境是衡量機臺性能的一個重要方面。當進行刻蝕工藝時，工藝腔 室內部需要保持一個絕對純淨的刻蝕環境以保證晶片在生產過程中的良率。 但是，在進行刻蝕工藝的過程中，由於等離子體對晶片表面的轟擊以及工藝 氣體與晶片材料進行反應，往往會產生一些工藝副產物，如聚合物，附著在
腔室內壁表面。這些產物中，有的比較緻密，會相對牢固的附著在腔室內表 面，而有的則比較疏鬆，很容易再次被等離子體打落下來。如果這些疏鬆的 附著物不能及時被清除乾淨，那麼在下次進行刻蝕工藝時，它們會被等離子 體打落並懸浮於等離子環境中。當工藝結束，等離子體熄滅， 一部分顆粒會 沉積下來，落在晶片表面，從而影響晶片的下一步工藝的進行，而導致各種 缺陷。
為了清除由刻蝕工藝產生的工藝副產物，目前應用的方法是在晶片的刻 蝕前後、每片晶片的刻蝕間隔，以及在一批晶片開始刻蝕之前，進行幹法清
洗(dryclean)，如用SF6， 02等工藝氣體的等離子體與含Si產物及有機聚合 物發生化學反應，生成氣體被抽出腔室。從而達到清潔腔室的目的。雖然傳統的幹法清洗方法可以將疏;^附著在腔室內壁的聚合物打落下來，並與工藝 氣體反應生成氣態產物後被抽走，但是由於在等離子體熄滅後，幹法清洗工 藝也隨之停止，所以一些沒有被反應掉的或殘留的顆粒會沉積下來，落在靜
電卡盤(ESC)表面，或附著在腔室內壁上。在下次刻蝕工藝開始時，啟輝產 生等離子體會再次把這些殘留顆粒巻起，有可能會落在晶片表面，造成顆粒 超標，從而影響良率。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種半導體製程中的幹法清洗方法，以 有效的減少傳統幹法清洗中殘留的顆粒，為後面的工藝步驟提供一個潔淨的 環境，從而保證產品的良率。
為解決上述技術問題，本發明提供了一種半導體製程中的幹法清洗方法， 包括如下步驟，a)傳統幹法清洗步驟，開啟上電極功率，通入工藝氣體進行 等離子體啟輝；b)吹掃步驟，在等離子體熄滅的瞬間通入氮氣或惰性氣體。
上述幹法清洗方法，其中，所述吹掃步驟中關閉上電極功率，關閉工藝 氣體。
上述幹法清洗方法，其中，所述惰性氣體為氬氣或氦氣。
上述幹法清洗方法，其中，所述吹掃步驟中腔室的壓力為60 - 150mT， 優選為60~ 130mT。
上述幹法清洗方法，其中，所述吹掃步驟中通入的氣體流量為120 ~ 250sccm。
上述幹法清洗方法，其中，所述吹掃步驟中通入氣體的時間為3~10秒。 本發明的幹法清洗方法，在傳統幹法清洗的基礎上增加了吹掃步驟，由 於是在等離子體熄滅的瞬間通入非工藝氣體，可以在懸浮的顆粒還沒落下附 著在腔室表面或靜電卡盤表面時將其帶走，因此可以有效減少傳統幹法清洗 後腔室內的殘留顆粒，並能夠吹掉一些掛在腔室表面的鬆散聚合物，從而達到減少顆粒的目的，本發明的方法可以將工藝過程中的顆粒數量控制在一個
較低水平，少於io顆，為後面的工藝步驟提供一個潔淨的環境，從而保證產
品的良率。
具體實施例方式
下面結合實施例詳細描述本發明。 實施例l
在半導體製程工藝中，先進行傳統的幹法清洗，上電極功率為300W,下 電極功率為O，腔室壓力為50mT，通入50sccm的SF6和20sccm的O2,氣體通入時 間為10s;待傳統幹法清洗結束後，關閉上電極功率，關閉工藝氣體，在等離 子體熄滅的瞬間通入氮氣，氣體流量為200sccm，保持腔室壓力為130mT,氣 體通入時間為8s。
對腔室進行顆粒檢測實驗，清洗前顆粒數量為44顆，經傳統幹法清洗後 顆粒數量為14顆；經本實施例的幹法清洗後顆粒數量為3顆。
實施例2
在半導體製程的刻蝕工藝中，先進行傳統的幹法清洗，上電極功率為 500W，下電極功率為O,月空室壓力為80mT,通入20sccm的SF6和100sccm的O2， 氣體通入時間為8s;待傳統幹法清洗結束後，關閉上電極功率，關閉工藝氣 體，在等離子體熄滅的瞬間通入氬氣，氣體流量為250sccm,保持腔室壓力為 60mT，氣體通入時間為10s。
經檢測，清洗前腔室顆粒為45顆，採用傳統幹法清洗後顆粒數量為U顆， 經本實施例的幹法清洗後腔室顆粒為5顆。
實施例3
在半導體製程的刻蝕工藝中，先進行傳統的幹法清洗，上電極功率為 800W,下電極功率為O，腔室壓力為60mT,通入80sccm的SF6和60sccm的O2,氣體通入時間為15s;待傳統幹法清洗結束後，關閉上電極功率，關閉工藝氣體, 在等離子體熄滅的瞬間通入氦氣，氣體流量為60sccm,保持腔室壓力為150mT， 氣體通入時間為3s。
經檢測，清洗前腔室顆粒為43顆，採用傳統幹法清洗後顆粒數量為16顆， 經本實施例的幹法清洗後腔室顆粒為6顆。
由以上實驗結果可以看出，本發明增加了吹掃步驟的幹法清洗方法可以 有效的減少工藝過程中顆粒數量的增加，效果比傳統的幹法清洗方法有明顯 的提高。
權利要求
1、一種半導體製程中的幹法清洗方法，其包括如下步驟a)傳統幹法清洗步驟；和b)吹掃步驟，在等離子體熄滅的瞬間通入氮氣或惰性氣體。
2、 如權利要求l所述的方法，其特徵在於，所述吹掃步驟中關閉上電極 功率，關閉工藝氣體。
3、 如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述惰性氣體為氬氣或 氦氣。
4、 如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述吹掃步驟中腔室的 壓力為60~ 150mT。
5、 如權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述吹掃步驟中腔室的壓力 為60~ 130mT。
6、 如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述吹掃步驟中通入的 氣體流量為120 250sccm。
7、 如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述吹掃步驟中通入氣 體的時間為3~10秒。
全文摘要
本發明提供了一種半導體製程中的幹法清洗方法，包括如下步驟，a)傳統幹法清洗步驟；b)吹掃步驟，在等離子體熄滅的瞬間通入氮氣或惰性氣體。本發明中所用的惰性氣體為氬氣或氦氣；吹掃步驟中腔室的壓力為60～150mT，優選為60～130mT；通入的氣體流量為120～250sccm，通入時間為3～10s。本發明的方法能夠有效的減少傳統幹法清洗中殘留的顆粒，為後面的工藝步驟提供一個潔淨的環境，從而保證產品的良率。
文檔編號B08B7/04GK101450346SQ200710178788
公開日2009年6月10日 申請日期2007年12月5日 優先權日2007年12月5日
發明者洋 周 申請人:北京北方微電子基地設備工藝研究中心有限責任公司