[發(fā)明專利]硅片刻蝕的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610164844.5
• 申請日: 2006-12-06
• 公開（公告）號: CN101197269A
• 公開（公告）日: 2008-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 榮延棟
• 申請（專利權(quán)）人: 北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司
• 主分類號: H01L21/306
• 分類號: H01L21/306;H01L21/3065
• 代理公司: 北京凱特來知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 趙鎮(zhèn)勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體硅片加工工藝，尤其涉及一種硅片刻蝕的方法。

背景技術(shù)

目前在半導(dǎo)體工藝制造中，元器件的特征尺寸越來越小，所以，相應(yīng)的對半導(dǎo)體的工藝要求也越來越高，其中，對工藝過程中的顆粒(particle)的控制是控制期間成品率很關(guān)鍵的一個因素。

在多晶硅柵極刻蝕工藝中，一般包括以下三個步驟：BT(Break?through)步，即初刻蝕，其主要作用是去除表面的自然的氧化層；ME(main?etch)步，即主刻蝕，其作用是刻蝕多晶硅，形成線條；OE(Over?etch)步，即過刻蝕，其作用是刻蝕掉殘余的多晶硅。

現(xiàn)有技術(shù)中一般是在刻蝕工藝前對硅片進(jìn)行濕法清洗。但現(xiàn)有技術(shù)不能對工藝過程中產(chǎn)生的顆粒進(jìn)行清除。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種硅片刻蝕的方法，該方法能有效清除刻蝕工藝過程中產(chǎn)生的顆粒。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明的硅片刻蝕的方法，包括硅片刻蝕步，所述硅片刻蝕步之后還包括除去顆粒步，所述顆粒為硅片刻蝕過程產(chǎn)生的副產(chǎn)物，吸附在刻蝕腔室的內(nèi)壁或硅片表面上，所述除去顆粒步包括步驟：

A、向刻蝕腔室中通入工藝氣體，通過射頻源將工藝氣體電離成等離子體，等離子體轟擊所述顆粒，使其脫離刻蝕腔室內(nèi)壁或硅片表面；

B、向刻蝕腔室中通入工藝氣體，將脫離刻蝕腔室內(nèi)壁或硅片表面的顆粒帶走；

所述步驟A中所用的工藝氣體包括He氣和/或Ar氣。

所述射頻源的功率為50～800W，所述的等離子體包括He⁺和/或Ar⁺及電子。

所述工藝氣體的總流量為10～100sccm；

所述工藝氣體的壓力為5～12mT；

反應(yīng)時間為2～30s。

所述步驟B中所用的工藝氣體包括He氣和/或Ar氣，還包括N₂氣。

所述工藝氣體中，He氣和/或Ar氣的總流量為10～300sccm，N₂氣的流量為5～300sccm；

所述工藝氣體的壓力為0～5mT；

供氣時間為5～30s。

所述顆粒包括以下至少一種物質(zhì)：

SiBr³⁺的聚合物、SiBr₂²⁺的聚合物、SiBr³⁺的聚合物、光阻的聚合物。

由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所述的硅片刻蝕的方法，由于硅片刻蝕步之后還包括除去顆粒步，首先向刻蝕腔室中通入工藝氣體，通過射頻源將工藝氣體電離成等離子體，等離子體轟擊所述顆粒，使其脫離刻蝕腔室內(nèi)壁或硅片表面；然后向刻蝕腔室中通入工藝氣體，將脫離刻蝕腔室內(nèi)壁或硅片表面的顆粒帶走。能有效清除刻蝕工藝過程中產(chǎn)生的顆粒。

適用與對各種半導(dǎo)體硅片的刻蝕，尤其適用于對多晶硅柵極的刻蝕。

具體實施方式

本發(fā)明硅片刻蝕的方法較佳的具體實施方式是，包括硅片刻蝕步、除去顆粒步。

所述硅片刻蝕步完成對硅片的刻蝕工藝，所述顆粒為硅片刻蝕過程產(chǎn)生的副產(chǎn)物，吸附在刻蝕腔室的內(nèi)壁或硅片表面上，所述顆粒主要包括等離子體SiBr³⁺、SiBr₂²⁺、SiBr³⁺等的聚合物，或光阻的聚合物。

所述除去顆粒步的主要目的就是除去上述的這些顆粒，具體包括步驟：

步驟1、向刻蝕腔室中通入工藝氣體，通過射頻源將工藝氣體電離成等離子體，等離子體轟擊所述顆粒，使其脫離刻蝕腔室內(nèi)壁或硅片表面。這一步的目的是將顆粒激活成為氣化狀態(tài)。

步驟2、向刻蝕腔室中通入工藝氣體，將脫離刻蝕腔室內(nèi)壁或硅片表面的顆粒帶走。

上述步驟1中所用的工藝氣體包括He氣或Ar氣，或二者的混合氣體。所述射頻源的功率為50～800W，射頻源將工藝氣體電離成為等離子體，主要包括He⁺離子、Ar⁺離子及電子，這些等離子體實現(xiàn)對顆粒的轟擊、氣化。

這一過程中的主要的優(yōu)選工藝參數(shù)為：

工藝氣體的總流量為10～100sccm，可以為10、18、32、45、55、68、83、100sccm等優(yōu)選流量，其中He氣的流量可以為0～100sccm，Ar氣的流量可以為0～100sccm；

工藝氣體的壓力為5～12mT，可以是5、8、10、12mT等優(yōu)選壓力；