[发明专利]一种暖机方法及刻蚀方法

说明书

本发明提供一种暖机方法及刻蚀方法，该暖机方法包括：控温阶段，检测绝缘筒的温度，并在所述绝缘筒的温度小于预设的温度范围时，进行升温工艺，以控制反应腔室的绝缘筒的温度维持在预设的温度范围内，所述升温工艺为等离子体起辉加热所述反应腔室；工艺阶段，进行暖机工艺，以使所述反应腔室达到需求工艺气氛。通过本发明，提高了暖机效率，节省了暖机时间并且减少了暖机成本。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，具体地，涉及一种暖机方法及刻蚀方法。

背景技术

在刻蚀工艺中，暖机步骤是一项重要的工艺步骤，其目的是通过暖机步骤达到量产所需工艺温度和工艺腔室的氛围，从而可以保持后续刻蚀腔室的稳定性和工艺的均匀性。对于从未使用的全新腔室、周期性维护后的腔室、空闲时间过长的腔室，均要进行暖机工艺处理，以提高机台的稳定性和片间的均匀性。

目前常采用的暖机工艺是采用一定数量的光刻胶陪片(PR Dummy)，即经过涂胶、烘烤而未经过光刻的晶片代替光刻后的刻蚀图形片，进行一定量的模拟量产工艺。当第N(比如17)片实验晶片达到量产晶片的刻蚀图形要求后，再增加一片实验晶片进行暖机工艺，以验证该刻蚀图形是否稳定持续，若持续，则认为腔室状态达到了稳定的工艺状态。

经验证，陶瓷筒温度是影响暖机工艺结果的关键参数。陶瓷筒温度随着量产工艺的进行的变化曲线如图1所示，第一片晶片从室温开始升温，一般工艺所用射频功率值在1000W-2000W之间，在单片工艺时间(如5min)内，腔室温度达不到真正量产时所需的工艺温度，且每做完一片，都要先停止工艺，先从腔室内把晶片取出，再放入下一片，然后进行暖机步骤。因为腔室没有单独的加热器，全靠暖机时的工艺温度升温，工艺停止其间，陶瓷筒自然降温，因此，在取放片的时间内，腔室温度还会下降。这样就会导致，现有暖机工艺过程需要大约17片晶片，和17*5＝85分钟的时间腔室温度才能逐渐达到量产所需工艺温度，浪费了大量的时间和晶片来升温，增加了成本。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种暖机方法及刻蚀方法，以提高暖机效率，节省暖机时间并且减少暖机成本。

为实现本发明的目的而提供一种暖机方法，所述方法包括：

控温阶段，检测绝缘筒的温度，并在所述绝缘筒的温度小于预设的温度范围时，进行升温工艺，以控制反应腔室的绝缘筒的温度维持在预设的温度范围内，所述升温工艺为等离子体起辉加热所述反应腔室；

工艺阶段，进行暖机工艺，以使所述反应腔室达到需求工艺气氛。

优选地，所述控温阶段，具体包括以下步骤：

S1：检测所述绝缘筒的温度是否小于或等于所述温度范围的下限值；若是，执行步骤S2；若否，进入所述工艺阶段；

S2：向所述反应腔室通入工艺气体，并开启上电极射频电源，以使所述绝缘筒的温度升高；

S3：检测所述绝缘筒的温度是否等于所述温度范围的上限值；若是，执行步骤S4；若否，返回执行步骤S2；

S4：停止向所述反应腔室通入所述工艺气体，并关闭所述上电极射频电源，在设定时间后，进入所述工艺阶段。

优选地，在所述工艺阶段中，采用一片测试晶片进行暖机工艺。

优选地，在所述工艺阶段之后，还包括：

验证阶段，进行暖机工艺，以验证所述反应腔室是否达到了稳定的工艺状态。

优选地，在所述验证阶段中，采用一片测试晶片进行暖机工艺。

优选地，在所述控温阶段中，所述工艺气体为氧气、氦气以及氮气中的任意一种。

优选地，在所述控温阶段中，所述上电极射频电源的功率的范围为：3000～4000W。