[发明专利]一种防止刻蚀制程中产生表面缺陷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件制造工艺，尤其涉及晶圆的刻蚀工艺。

背景技术

在半导体器件制造工艺中，需要对曝有电路图形的晶圆进行刻蚀，该刻蚀制程在反应腔中执行，通过采用不同的气体与晶圆表面的薄膜进行反应，以将薄膜去除至特定的厚度。反应过程中产生的副产物大部分被真空系统抽走，少部分会淀积在反应腔的侧壁上，当大量的晶圆在反应腔中反应完毕后(例如连续反应80小时)，需要更换一个新的侧壁。

在某些刻蚀制程，例如电容孔刻蚀(C1-ETCH)制程中，包括如下两个步骤：第一步采用含碳量高的气体与晶圆表面的薄膜进行反应，可在反应腔侧壁上形成紧密的聚合物淀积，而且反应时间越久，聚合物淀积得越紧密；第二步采用含碳量低的气体进行反应，会在反应腔侧壁上形成疏松的聚合物淀积，这些淀积物容易在反应过程中从侧壁上脱落，掉在晶圆上形成表面缺陷(surfacedefect)。

由于制造部的工作人员是随机选取一批晶圆在反应腔内运行的，如果正好连续拿到几批需要执行第二步反应的晶圆，则由于聚合物淀积疏松，在反应过程中很可能发生淀积物脱落的情况，造成晶圆的表面缺陷，影响产品的良率。

为了防止表面缺陷的问题，一种方法是在执行第二步之前先采用其它的工程晶圆运行一下，来加固反应腔侧壁的聚合物淀积程度。然而，采用此方法，不仅浪费工程晶圆，也占用反应时间，不利于产能的提升。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防止刻蚀制程中产生表面缺陷的方法，以有效防止表面缺陷问题的产生，从而提升产能。

为了达到上述的目的，本发明提供一种防止刻蚀制程中产生表面缺陷的方法，所述的刻蚀制程包括在反应腔中分别执行的步骤一和步骤二；步骤一采用含碳量高的气体进行反应，执行步骤一时，会在反应腔侧壁上形成紧密的聚合物淀积；步骤二采用含碳量低的气体进行反应，执行步骤二时，会在反应腔侧壁上形成疏松的聚合物淀积，其实质性特点在于，本方法在同一个反应腔内运行数批不同的晶圆时，每运行一批需要执行步骤二的晶圆之前，都要先运行至少两批需要执行步骤一的晶圆。

本发明的防止刻蚀制程中产生表面缺陷的方法，通过合理安排晶圆在反应腔内的运行顺序，可有效提高反应腔侧壁上聚合物淀积的紧密程度，从而防止表面缺陷的产生，同时，无需借助额外的工程晶圆，节约了反应时间，提高了产能。

具体实施方式

下面将对本发明的防止刻蚀制程中产生表面缺陷的方法作进一步的详细描述。

本发明的方法主要用于刻蚀制程，所述的刻蚀制程包括在反应腔中分别执行的步骤一和步骤二。由于使用不同的工艺气体，在执行步骤一时，会在反应腔的侧壁上形成紧密的聚合物淀积，而在执行步骤二时，会在反应腔的侧壁上形成疏松的聚合物淀积。

于本发明的具体实施例中，该刻蚀制程为C1-ETCH制程，步骤一采用C₄F₈、CH₂F₂、CF₄、CO、Ar和O₂的混合气体，其含碳量较高，故可在反应腔侧壁上形成紧密的聚合物淀积，而且反应时间越长，淀积得越牢固。步骤二采用CHF₃、Ar和O₂的混合气体，其含碳量较低，因此在反应腔侧壁上形成的聚合物淀积较疏松，容易脱落。

为了防止在反应过程中发生淀积物脱落造成晶圆的表面缺陷，本发明对晶圆的运行顺序作出了优化：在同一个反应腔内运行数批不同的晶圆时，每运行一批需要执行步骤二的晶圆之前，都要先运行至少两批需要执行步骤一的晶圆。

通过先在反应腔中对两批晶圆执行步骤一，可在反应腔的侧壁上形成紧密牢固的聚合物淀积，从而在对后一批晶圆执行步骤二的过程中，即使形成的聚合物淀积较为疏松，也不至于脱落。然后再对两批晶圆执行步骤一，以进一步加固淀积程度，才能运行下一批需要执行步骤二的晶圆。如此反复，即可确保在侧壁的使用期内，不会发生淀积物脱落的现象，有效解决了表面缺陷的问题。

采用本发明的方法，无需对原有的工艺进行改动，只需合理安排晶圆的运行顺序，即可防止表面缺陷的产生。