[发明专利]一种刻蚀副产物智能自清洁方法

说明书

本发明公开了一种刻蚀副产物智能自清洁方法，适用于对半导体干法刻蚀工艺过程，提供一工艺控制系统及一干法刻蚀设备，还包括以下步骤：步骤S1，工艺控制系统于干法刻蚀设备对应的干法刻蚀工艺开始之前，采集干法刻蚀设备执行之前的干法刻蚀工艺过程中的第一工艺参数；步骤S2，工艺控制系统根据第一工艺参数，获得对干法刻蚀设备进行自清洁的第二工艺参数；步骤S3，工艺控制系统根据第二工艺参数对干法刻蚀设备执行自清洁工艺；步骤S4，干法刻蚀设备执行对应的干法刻蚀工艺，待干法刻蚀工艺执行完毕后返回步骤S1。本发明的技术方案有益效果在于：减少刻蚀过程中因聚合物累积造成的刻蚀缺陷颗粒源，改善晶圆批次作业的首枚效应问题。

技术领域

本发明涉及集成电路制造技术领域，尤其涉及一种刻蚀副产物智能自清洁方法。

背景技术

随着集成电路技术进入超大规模集成电路时代，集成电路的工艺尺寸向着28nm以及更小尺寸的结构发展，同时对晶圆制造工艺提出了更高更细致的技术要求。

在大规模晶圆制造过程中，随着晶圆加工数量的不断增加，刻蚀腔体的内部环境会随之发生变化，即前一片/批晶圆对后一片/批有着某种程度的影响，具有记忆效应。这种记忆效应其中主要体现在聚合物的堆积，即在刻蚀腔壁上不断累积聚合物，聚合物的类型会根据等离子体反应物和反应产物的不同而有所不同，主要分为无机聚合物和有机聚合物等。目前对于刻蚀工艺过程中聚合物在刻蚀腔壁的堆积引起的记忆效应的研究在工业上已给出了多种措施且已经具有很好的改善效果，其中使用最广泛的如无晶圆自动干法蚀刻清洁方法通常使用NF₃等富氟气体去除无机类聚合物，使用O₂等富氧气体去除有机类聚合物并在清洁之后的刻蚀腔体内壁上沉淀一层类似二氧化硅的聚合物，这些无晶圆自清洁步骤能有效抑制腔体的记忆效应。

然而，现有大量产工艺上只是笼统地就批次晶圆和单片晶圆之间进行高强度自清洁，不能针对性不同性质聚合物进行清洁，导致刻蚀腔体在高射频时数时容易累积更多的聚合物，产生更多的颗粒污染物源。如图1所示，是某一金属沟槽和通孔一体化刻蚀流程示意图，在六步刻蚀过程中由于刻蚀材料和刻蚀气体差异生成的聚合物也会产生很大差异。

发明内容

针对上述问题，现提供一种旨在实现对刻蚀副产物进行智能化自清洁的方法。

具体技术方案如下：

一种刻蚀副产物智能自清洁方法，适用于对半导体干法刻蚀工艺过程，提供一工艺控制系统及一干法刻蚀设备，所述工艺控制系统与所述干法刻蚀设备信号连接，

还包括以下步骤：

步骤S1，所述工艺控制系统于所述干法刻蚀设备对应的干法刻蚀工艺开始之前，采集所述干法刻蚀设备执行之前的干法刻蚀工艺过程中的第一工艺参数；

步骤S2，所述工艺控制系统根据所述第一工艺参数，获得对所述干法刻蚀设备进行自清洁的第二工艺参数；

步骤S3，所述工艺控制系统根据所述第二工艺参数对所述干法刻蚀设备执行自清洁工艺；

步骤S4，所述干法刻蚀设备执行对应的干法刻蚀工艺，待所述干法刻蚀工艺执行完毕后返回所述步骤S1。

优选的，所述第一工艺参数包括在所述干法刻蚀工艺过程中的刻蚀时间、刻蚀量、刻蚀气体。

优选的，所述步骤S2中，根据所述第一工艺参数计算获得一刻蚀副产物参数。

优选的，所述刻蚀副产物参数包括刻蚀副产物中的聚合物种类和聚合物累积量。

优选的，在所述步骤S1中，按照所述干法刻蚀工艺过程中的不同步骤产生的所述聚合物种类进行分类采集。

优选的，对每种所述聚合物均提供一积累时间用以指示所述聚合物的积累量，每次执行所述自清洁工艺后，将所述自清洁工艺的当前第二工艺参数对应的所述聚合物的所述积累时间清零。