[發(fā)明專利]減少球狀缺陷的方法及其裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810207333.6
• 申請日: 2008-12-19
• 公開（公告）號: CN101752209A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發(fā)明（設計）人: 曾德強;徐立;李世梁;俞海明
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

技術領域

本發(fā)明屬于半導體制造技術領域，具體屬于減少等離子干法刻蝕后、刻蝕副產(chǎn)物清洗之中形成的球狀缺陷的方法及其裝置。

背景技術

晶圓制造工藝技術中，為了得到集成電路所需要的圖形，必須將光刻膠上的圖形轉(zhuǎn)移到晶圓上，完成這一圖形轉(zhuǎn)換的方法之一就是將未被光刻膠掩蔽的部分通過選擇性刻蝕去掉。刻蝕的方法包括干法刻蝕和濕法刻蝕。干法刻蝕作為常用的刻蝕方式，具有各向異性度好、適用于小尺寸刻蝕的特點。

圖1所示為等離子干法刻蝕的示意圖。在干法刻蝕的過程中，通常在晶圓所處的腔室中有某種氣體電離產(chǎn)生的等離子體，等離子體中的活性自由基對晶圓表面產(chǎn)生物理的或者化學性的選擇性刻蝕。在現(xiàn)有干法刻蝕工藝技術中，晶圓通常通過刻蝕設備的腔室中的靜電吸盤吸附，同時，刻蝕完成后，通過在靜電吸盤上加適當?shù)姆聪螂妷?靜電吸盤電源的電壓翻轉(zhuǎn)，dechuck)，靜電吸盤上的電荷分布變反，從而可以中和圖1所示的晶圓上的電荷。然而，由于晶圓上的電荷的多少難以把握，靜電吸盤電源的加載的反向電壓的大小也難以把握，因此，在現(xiàn)有技術中這種去除靜電荷的方法并不能對所有晶圓完整去除靜電荷。

同時，我們也應該注意到，干法刻蝕過程后，往往會在晶圓表面殘留聚合體(polymer)等副產(chǎn)物(與干法刻蝕的介質(zhì)、干法刻蝕的氣體、光刻膠等有關系)，例如在銅互連雙大馬士革后端的制程中，溝槽和通孔(trench/via)干法刻蝕完成以后，會在表面形成聚合物副產(chǎn)物。在干法刻蝕完成、以及去除光刻膠以后、需要一步去除副產(chǎn)物的過程，該過程主要通過采用清洗液清洗去除。然而，在清洗過程后，我們會發(fā)現(xiàn)，晶圓表面經(jīng)常會出現(xiàn)顆粒凝結(jié)，形成球狀雜質(zhì)附著芯片上，這種副效應被稱作球狀缺陷(ball?defect)。這些球狀缺陷難以清除，廣泛分布于芯片表面，嚴重影響了工藝制程的可靠性及成品率。因此迫切需要減少球狀缺陷(ball?defect)的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是：提供一種減少球狀缺陷的方法及其裝置。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的一種減少球狀缺陷的方法，用于對晶圓進行等離子干法刻蝕之后，包括對所述半導體晶圓進行靜電消除步驟。

作為較佳實施例，在對所述半導體晶圓進行靜電消除后，還包括步驟：使用清洗液清洗去除晶圓表面等離子干法刻蝕工藝中產(chǎn)生的副產(chǎn)物；在對所述半導體晶圓進行靜電消除之前，還包括步驟：對半導體晶圓進行電荷釋放。其中，電荷釋放工藝在等離子刻蝕設備的腔室中進行。

根據(jù)本發(fā)明所提供的減少球狀缺陷的方法，其中，采用電離空氣對準半導體晶圓表面進行吹洗的方法對半導體晶圓進行靜電消除。所述吹洗時間范圍為30秒到1min。

本發(fā)明同時提供一種減少球狀缺陷的裝置，該發(fā)明裝置包括一個以上用于靜電消除的電離空氣吹洗設備。

根據(jù)本發(fā)明所提供的減少球狀缺陷的裝置，其中，所述裝置還包括用于傳輸晶圓至所述電離空氣吹洗設備的吹洗區(qū)的傳輸設備。所述電離空氣吹洗設備固定，所述傳輸設備包括用于將晶圓移動至所述電離空氣吹洗設備的吹洗區(qū)域的機械傳送臂，機械傳送臂末端設置有用于定位晶圓的托盤。所述晶圓置于電離空氣吹洗設備的氣流出口的正下方進行靜電電荷消除。

本發(fā)明的技術效果是：通過在等離子干法刻蝕完成后、晶圓表面聚合物清洗之前增加靜電消除步驟，能大大減少清洗過程中殘留的靜電電荷吸附清洗液中的碳硅元素形成雜質(zhì)造成球狀缺陷的現(xiàn)象，從而有效提高晶圓制程中的成品率和可靠性。

附圖說明

圖1是靜電吸盤釋放電荷解除吸附芯片的示意圖；

圖2是清洗去除刻蝕副產(chǎn)物過程中球狀缺陷的形成原理圖；

圖3是減少球狀缺陷的方法的一個實施例；

圖4所示為電離空氣消除靜電的原理示意圖；

圖5是減少球狀缺陷的方法的又一個實施例；

圖6是本發(fā)明用于減少球狀缺陷的裝置的實施例示意圖；

圖7是本發(fā)明實施例的效果示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述。

圖2所示為清洗去除刻蝕副產(chǎn)物過程中球狀缺陷的形成原理圖。發(fā)明人認為，由于經(jīng)過等離子干法刻蝕后的晶圓表面具有殘留靜電荷，在對刻蝕副產(chǎn)物進行清洗去除時，由于所用的清洗液包含有C、Si、O等離子，這些殘留的靜電電荷會吸附清洗液中的C、Si、O離子，在芯片表面的靜電電荷分布處成核，形成顆粒凝結(jié)，也即球狀缺陷。