[發明專利]用于SiConi蝕刻的反應腔及方法

在審

• 申請號: 201410357214.4
• 申請日: 2014-07-25
• 公開（公告）號: CN104078399A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 雷通;易海蘭
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01J37/32
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;林彥之

1.一種用于SiConi蝕刻的反應腔，其特征在于，包括反應腔、兩組晶圓基座、輸氣管道以及旋轉架；其中，

所述晶圓基座沿反應腔的圓周方向上均勻分布，一組晶圓基座為相同溫度值的低溫基座，一組晶圓基座為相同溫度值的高溫基座，每組晶圓基座的數量為兩個或三個，所述低溫基座與所述高溫基座交替排列圍成一圈,所述低溫基座的溫度范圍為0℃～50℃，所述高溫基座的溫度范圍為150℃～200℃；

所述輸氣管道設置在各晶圓基座的上方并與其一一對應，所述輸氣管道為低溫基座上的晶圓輸送刻蝕劑，為高溫基座上的晶圓輸送揮發劑；

所述旋轉架順著同一方向旋轉，包括依次固定連接的旋轉軸、旋轉臂和若干用于夾持晶圓的夾持件，所述旋轉軸帶動所述旋轉臂使所述晶圓旋轉至相鄰晶圓基座；

所述反應腔的腔壁上設有裝載口及卸載口，所述裝載口對應所述低溫基座，所述卸載口對應所述高溫基座；所述晶圓通過機械手傳送至所述裝載口，完成刻蝕工藝后，由機械手從所述卸載口將所述晶圓取出反應腔。

2.根據權利要求1所述的用于SiConi蝕刻的反應腔，其特征在于，所述低溫基座上方的輸氣管道連接遠程等離子體系統，所述遠程等離子體系統用于離解等離子體以形成刻蝕劑。

3.根據權利要求1所述的用于SiConi蝕刻的反應腔，其特征在于，所述反應腔連接真空泵，所述真空泵將反應腔內呈氣態的刻蝕副產物抽離出反應腔。

4.根據權利要求1所述的用于SiConi蝕刻的反應腔，其特征在于，所述低溫基座上方的輸氣管道并聯，或/和所述高溫基座上方的輸氣管道并聯。

5.根據權利要求1所述的用于SiConi蝕刻的反應腔，其特征在于，所述旋轉架上設有計時器，使所述旋轉架按預設時間值旋轉預設角度，且所述預設角度與相鄰的晶圓基座的夾角角度相等。

6.根據權利要求1所述的用于SiConi蝕刻的反應腔，其特征在于，所述裝載口及所述卸載口分別對應相鄰的低溫基座和高溫基座。

7.一種基于權利要求1-6任一所述的用于SiConi的蝕刻方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、機械手將晶圓從裝載口放置于所述低溫基座上，所述低溫基座的溫度范圍為0℃～50℃；

S2、通入等離子體至所述遠程等離子體系統，離解所述等離子體以形成刻蝕劑，所述刻蝕劑通過所述輸氣管道輸送至低溫基座上的晶圓表面，其中，所述等離子體包括含氟前體以及含氫前體；

S3、當晶圓表面產生固態刻蝕副產物，所述旋轉架順著同一方向將晶圓旋轉至相鄰的高溫基座，所述高溫基座的溫度范圍為150℃～200℃；

S4、所述高溫基座上方的輸氣管道輸送揮發劑至晶圓表面，以使固態刻蝕副產物揮發為氣態；

S5、所述真空泵將呈氣態的刻蝕副產物抽離出反應腔；

S6、所述旋轉架將晶圓旋轉至相鄰的低溫基座，重復步驟S2至S5，直至所述晶圓旋轉至卸載口，機械手將晶圓取出反應腔。

8.根據權利要求7所述的蝕刻方法，其特征在于，所述步驟S2中，含氟前體包括三氟化氮、氟化氫、雙原子氟、單原子氟或氟代碳氫化合物其中的一種或多種。

9.根據權利要求7所述的蝕刻方法，其特征在于，所述步驟S2中，含氫前體包括原子氫、分子氫、氨、碳氫化合物或不完全鹵代碳氫化合物其中的一種或多種。

10.根據權利要求7所述的蝕刻方法，其特征在于，所述揮發劑為氬氣。