[发明专利]清洗刻蚀腔室侧壁聚合物的方法及接触孔的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种清洗刻蚀腔室侧壁聚合物的方法及接触孔的形成方法。

背景技术

在集成电路的制造中，通常通过刻蚀工艺将沉积在半导体衬底上的材料，比如二氧化硅、氮化硅、多晶硅、金属、金属硅化物和单晶硅以预定好的图形刻蚀形成栅、通路、接触孔、沟道或者互连线。

在刻蚀工艺中，刻蚀残余物(经常指聚合物)会沉积在刻蚀腔内的腔壁和其它部件的表面上，刻蚀残余物的组成依赖于蒸发的刻蚀气体的类型、被刻蚀的材料、以及衬底上掩模层的化学组成。例如，当被刻的是金属层，例如铝等，对金属层的刻蚀会导致金属物质的蒸发。另外，衬底上的掩模层也会部分的被刻蚀气体蒸发出来形成气态的烃、氟代烃、氯代烃或者含氧物质。这些蒸发的气态物质冷凝下来，形成包括聚合副产物的刻蚀剂的残余物。所述聚合副产物包括硅氟化物、金属氯化物或者氧气以及高度氟代和/或氯代的烃。

现有在刻蚀以氧化硅为材料的绝缘介质层形成接触孔之前，通常会对刻蚀腔室进行清洗，现有技术的一种方法是将刻蚀腔室的频率设置为27MHz，但是在此频率下，设定预定功率对刻蚀腔室进行清洗。但采用这种方法进行清洗后的刻蚀腔室侧壁仍残留有过多的聚合物，使后续刻蚀形成接触孔时，会由于刻蚀腔侧壁形成的聚合物积聚过多，导致晶圆表面产生过多的颗粒，使接触孔的刻蚀不完全或产生短路现象。

对于这些聚合物，还可以采用如申请号为200410012071.X的中国专利申请文件中描述一种清洗刻蚀腔侧壁产生的污染物的方法进行去除。

然而，上述清洗方法对刻蚀腔室进行清洗后，由于对聚合物清洗得过于干净，而导致后续接触孔刻蚀后线宽过小，达不到目标尺寸的情况发生。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种清洗刻蚀腔室侧壁聚合物的方法及接触孔的形成方法，防止刻蚀腔侧壁形成的聚合物会因积聚过多，导致接触孔刻蚀不完全或产生短路象；或聚合物过少而导致接触孔线宽达不到目标尺寸。

为解决上述问题，本发明提供一种清洗刻蚀腔室侧壁聚合物的方法，包括：向刻蚀腔室内通入气体，对刻蚀腔室侧壁的聚合物进行清洗；在设定的工作频率下，随着清洗时间的增加减小刻蚀腔室的功率。

可选的，所述预定的工作频率为55MHz～65MHz。

可选的，所述清洗时间由0秒向40秒渐变。

可选的，所述刻蚀腔室的功率由700W向0W渐变。

可选的，所述向刻蚀腔室内通入的气体为氩气和氧气。

可选的，所述刻蚀腔室的功率随清洗时间呈线性下降。

本发明还提供一种接触孔的形成方法，包括：向刻蚀腔室内通入气体，对刻蚀腔室侧壁的聚合物进行清洗；在设定的工作频率下，随着清洗时间的增加减小刻蚀腔室的功率；将依次形成有布线层、绝缘介质层和图案化光刻胶层的半导体衬底放入刻蚀腔室内；以图案化光刻胶层为掩膜，刻蚀绝缘介质层至露出布线层，形成接触孔，所述接触孔的线宽为目标尺寸；去除图案化光刻胶层。

可选的，所述预定的工作频率为55MHz～65MHz。

可选的，所述清洗时间由0秒向40秒渐变。

可选的，所述刻蚀腔室的功率由700W向0W渐变。

可选的，所述向刻蚀腔室内通入的气体为氩气和氧气。

可选的，所述刻蚀腔室的功率随清洗时间呈线性下降。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：在预定的工作频率下，随着工艺时间的增加减小刻蚀腔室的功率，可以很好的控制刻蚀腔室侧壁的聚合物量达到最佳，使后续刻蚀形成接触孔时，聚合物积聚的量不会影响气体刻蚀接触孔所需的流量，也不会在晶圆表面产生过多颗粒，使接触孔的线宽达到目标尺寸。

附图说明

图1是本发明清洗刻蚀腔室侧壁聚合物的具体实施例流程图；

图2是本发明洗刻蚀腔室侧壁聚合物时刻蚀腔室的功率随时间变化的关系图；

图3至图5为制作接触孔过程中采用本发明的方法的示意图。

具体实施方式

现有技术在刻蚀绝缘介质层形成接触孔的过程中，由于刻蚀腔室侧壁残留有过多的聚合物，使后续刻蚀形成接触孔时，会由于刻蚀腔侧壁形成的聚合物积聚过多，导致晶圆表面产生过多的颗粒，使接触孔的刻蚀不完全或产生短路现象。而如果刻蚀腔室侧壁的聚合物清洗后，残留过少的话，又会导致后续接触孔刻蚀后线宽过小，达不到目标尺寸的情况发生。

为了解决上述问题，本发明采用新的清洗刻蚀腔室侧壁聚合物的方法，具体流程如图1所示，执行步骤S1，向刻蚀腔室内通入气体，对刻蚀腔室侧壁的聚合物进行清洗。