[发明专利]改善器件等离子体损伤的方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，特别涉及一种改善器件等离子体损伤的方法。

背景技术

在半导体器件的顶层铜钝化膜刻蚀工艺中，采用金属材质的刻蚀机台，在工艺过程中，刻蚀机台的整个静电吸附盘将形成一个如图1所示的等效电路。其中，用于放置晶圆10的吸盘等效为电阻R1和电阻R2，电极40连接高压模块、顶针20穿过电阻R1、电极40和电阻R2到达晶圆10底部。具体地，由于顶层晶圆10钝化膜的刻蚀功率较高，使得晶圆10与顶针20间易形成一个较强电场，当电场强度过高时，存在于顶针20与晶圆10之间的气体将会发生电离而产生击穿效应，形成的离子体(此离子体并不是正常刻蚀晶圆10的等离子体30)会对晶圆10造成一定的损伤。研究表明，发生击穿效应时，刻蚀机台的静电吸附盘中的电流将呈现正弦波变化，而未发生极间击穿效应时，静电吸附盘中的电流较平稳。

因此，如何在晶圆刻蚀时避免其表面的等离子体损伤，成为本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。

发明内容

本发明提供一种改善器件等离子体损伤的方法，避免器件顶部刻蚀时发生等离子体损伤。

为解决上述技术问题，本发明提供一种改善器件等离子体损伤的方法，包括：提供晶圆，并将晶圆放置在刻蚀机台上；调整刻蚀机台的顶针，使所述顶针与晶圆的间距小于0.2cm；启动刻蚀机台对所述晶圆进行刻蚀动作。

作为优选，所述顶针的长度为4.11～4.19cm。

作为优选，所述顶针顶部与所述晶圆的间距为：0.07～0.15cm。

作为优选，刻蚀所述晶圆时，刻蚀机台内的腔室压力为0.3～0.5Torr。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明通过减小晶圆与顶针间的距离，使气体的击穿电压增大，避免了晶圆与顶针间的贯穿性放电，通过测试静电吸附盘电流正常，无正弦波变化，因而避免了晶圆的等离子体损伤，提高了晶圆的良率。

附图说明

图1为刻蚀机台的静电吸附盘刻蚀晶圆的等效电路；

图2为空气的帕邢曲线；

图3为本发明一具体实施方式中的刻蚀机台的静电吸附盘刻蚀晶圆的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本发明附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明的改善器件等离子体损伤的方法，包括：提供晶圆1，并将晶圆1放置在刻蚀机台上；调整刻蚀机台的顶针2，使所述顶针2与晶圆1的间距小于0.2cm；启动刻蚀机台对所述晶圆1进行刻蚀动作。具体地，如图3所示，刻蚀机台中，晶圆1放置在吸盘3上，电极4设置在两吸盘3之间，并由铝基5支撑，顶针2穿过铝基5、电极4和吸盘3后到达晶圆1的底部。其中，顶针2底部连接射频单元，电极4连接高压模块。而顶针2顶部与晶圆1底部的距离d小于0.2cm。进一步的，根据帕邢定律可知，顶针2与晶圆1之间气体的击穿电压U₀与压力p和顶针2与晶圆1间的距离d存在如图2所示的关系，即顶针2与晶圆1间气体击穿电压U₀与气压p和顶针2与晶圆1间的距离d乘积的函数关系。由图2可知，当pd在小于约1Torr.cm区间时，气体击穿电压U₀会随着pd的减小而明显增大。因此，本发明通过减小晶圆1与顶针2间的距离d，使气体的击穿电压增大，避免了顶针2与晶圆1间的贯穿性放电，通过测试可知刻蚀机台中的静电吸附盘的电流正常，无正弦波变化，即避免了晶圆1的等离子体损伤，提高了晶圆1的良率。

作为优选，刻蚀所述晶圆1时，刻蚀机台内的腔室压力为0.3～0.5Torr，所述顶针2的长度为4.11～4.19cm，所述顶针2顶部与所述晶圆1的间距为：0.07～0.15cm。进一步的，腔室压力为0.4Torr、顶针2长度为4.16cm±0.02cm时，顶针2与晶圆1的间距为0.1±0.02cm，此时，晶圆1的刻蚀效果最佳，且刻蚀机台中的静电吸附盘的电流正常，无正弦波变化。

综上所述，本发明公开了一种改善器件等离子体损伤的方法，包括：提供晶圆1，并将晶圆1放置在刻蚀机台上；调整刻蚀机台的顶针2，使所述顶针2与晶圆1的间距小于0.2cm；启动刻蚀机台对所述晶圆1进行刻蚀动作。本发明通过减小晶圆1与顶针2间的距离，使气体的击穿电压增大，避免了晶圆1与顶针2间的贯穿性放电，通过测试静电吸附盘电流正常，无正弦波变化，因而避免了晶圆1的等离子体损伤，提高了晶圆1的良率。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。