[發明專利]腔室等離子清潔制程方法

無效

• 申請號: 200980130232.6
• 申請日: 2009-07-15
• 公開（公告）號: CN102113097A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 昌林·斯;程志康;英博小尻;喬舒亞·崔
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: H01L21/3065
• 分類號: H01L21/3065;H01L21/304
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 柳春雷

技術領域

本發明的實施例屬于半導體制程領域，且特別是半導體制程設備的清潔方法。

背景技術

在過去數十年間，集成電路中的特征的大小變化已經成為逐漸成長的半導體業的驅動力。改變為越來越小的特征可在半導體芯片的有限土地(real?estate)上增加功能單元的密度。舉例而言，縮減晶體管尺寸可在芯片上并入較多數量的內存或邏輯裝置，使產品制造具有較高產量。然而，逐增的產量并非沒有問題的。對于組件之間臨界尺寸變化的容限度已變得非常受限了。因此，在用于制造裝置的制程步驟中的任何不完美都會不能接受地影響裝置的性能。

低制程變化的迫切需求已對設備制造商帶來實質負擔。除了要解決高產量的需求外，制程工具也必須要呈現高度的晶圓間均勻性以及生產晶圓批次的逐次運轉間(run-to-run)一致性。因此，設備制造商通常需要顧客執行非常詳細且耗時的預防性維護(PM)方案，以確保晶圓間與逐次運轉間的均勻性及一致性。然而，在需要長的工具閑置時間時，這種PM方案會實質上影響制程工具的產率。這會在半導體制造生產線中導致無法容許的延遲。

發明內容

本發明的實施例包括一種用于對制程工具中的腔室進行等離子體清潔的方法。在一個實施例中，將襯底(例如，晶元)放置在其中具有污染物組的制程腔室中的卡盤上。之后在該制程腔室中執行等離子體制程，以將該污染物組轉移到襯底的上表面上。從該制程腔室移除其上具有該污染物組的襯底。在特定實施例中，該污染物組包括顆粒，例如但不限于金屬顆粒和電介質顆粒。在另一個特定實施例中，等離子體制程是約在5-50mTorr的壓力范圍下實施的低壓等離子體制程。

在另一個實施例中，放置襯底以覆蓋其中具有一污染物組的制程腔室中的卡盤的上表面。在該制程腔室內進行第一等離子體制程以將污染物組轉移到襯底的上表面上。接著將其上具有該污染物組的襯底從制程腔室中移除。當襯底位于制程腔室中時，在該制程腔室中進行第二等離子體制程以干燥(season)該制程腔室。當該卡盤的上表面暴露時，在制程腔室內進行第三等離子體制程。

另一個實施例包括一種用于操作蝕刻制程工具的方法。在制程腔室中的卡盤上提供第一襯底。在該制程腔室中，利用第一等離子體制程蝕刻第一襯底。這種蝕刻在該制程腔室中提供污染物組。之后從該制程腔室移除第一襯底。之后放置第二襯底以覆蓋該制程腔室中的卡盤的上表面。在該制程腔室中進行第二等離子體制程，以將污染物組轉移到第二襯底的上表面上。從該制程腔室移除其上具有污染物組的第二襯底。當卡盤的上表面暴露時，在該制程腔室內進行第三等離子體制程。

附圖說明

圖1說明根據本發明的實施例的等離子體制程腔室的截面圖。

圖2繪示了根據本發明的實施例的蝕刻制程的臨界尺寸(CD)與腔室運轉時間的函數關系的圖。

圖3是流程圖，其說明了根據本發明的實施例的對制程工具中的腔室進行等離子體清潔的方法的操作流程。

圖4A是說明根據本發明的實施例的等離子體制程腔室的截面圖，該等離子體制程腔室內具有在其中由第一等離子體制程蝕刻的第一襯底(例如晶圓)，其中該蝕刻在該制程腔室中提供污染物組。

圖4B是說明根據本發明的實施例的等離子體制程腔室的截面圖，該等離子體制程腔室中具有暴露至其中的第二等離子體制程的第二襯底(例如晶圓)，其中該等離子體制程將該污染物組轉移至該第二襯底的上表面。

圖4C是說明根據本發明的實施例的等離子體制程腔室的截面圖，該等離子體制程腔室中不具有襯底，其中在該等離子體制程腔室中實施第三等離子體制程。

圖5是流程圖，其說明根據本發明的實施例的操作蝕刻制程工具的方法的操作流程。

圖6是說明根據本發明的實施例的示例多頻率蝕刻系統的截面圖，在該多頻率蝕刻系統中可進行腔室等離子體清潔制程。

具體實施方式

描述了一種用于對制程工具中的腔室進行等離子體清潔的方法。在下述說明中，提出了各種特定細節(例如等離子體條件和材料配比)以提供對本發明的全面了解。該領域技術人員應知，也可以在不具有這些特定細節的情況下實施本發明。在其它例子中，并不詳細說明公知的特征(例如半導體襯底制造技術)，以避免不必要地混淆本發明。此外，應了解圖式中所繪示的各種實施例僅作為描述性示例，且其并未按比例繪制。