[發明專利]刻蝕工藝方法

有效

• 申請號: 201711097030.9
• 申請日: 2017-11-09
• 公開（公告）號: CN108091556B
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: 郭享;羅永堅;荊泉;任昱;呂煜坤;張旭升
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/306
• 分類號: H01L21/306;H01L21/67
• 代理公司: 31211 上海浦一知識產權代理有限公司
• 代理人: 郭四華<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了一種刻蝕工藝方法，包括步驟：步驟一、確定干法刻蝕工藝腔中的刻蝕速率分布并找出干法刻蝕速率最低的區域位置。步驟二、確定濕法刻蝕工藝設備中的刻蝕速率分布并找出濕法刻蝕速率最高的區域位置。步驟三、對晶圓產品片的被刻蝕材料層進行如下刻蝕：步驟31、進行干法刻蝕。步驟32、將晶圓產品片轉動一固定角度使晶圓產品片上的干法刻蝕速率最低的區域定位在后續濕法刻蝕中濕法刻蝕速率最高的區域。步驟33、進行濕法刻蝕。本發明能提高刻蝕的面內均勻性，能防止被刻蝕材料殘留，提高產品良率。

技術領域

本發明涉及一種半導體集成電路制造方法，特別是涉及一種刻蝕工藝方法。

背景技術

在半導體集成電路制造領域中，需要采用到刻蝕工藝，刻蝕工藝用于對晶圓(wafer)上的材料層進行刻蝕以形成特點的圖形結構。晶圓一般為硅襯底片，呈圓片狀結構。刻蝕工藝一般包括干法刻蝕和濕法刻蝕兩種工藝。在有一些材料的刻蝕工藝中，往往需要同時進行干法刻蝕和濕法刻蝕，如在多晶硅的刻蝕工藝中，往往會先進行干法刻蝕，之后再進行濕法刻蝕。

干法刻蝕通常是利用等離子體進行刻蝕，這需要在一個密閉的工藝腔中進行。濕法刻蝕則是將晶圓放置在刻蝕液中進行刻蝕。所以，干法刻蝕和濕法刻蝕是兩種具有不同刻蝕機理的刻蝕方法，兩者所采用的設備也不同。

在一些刻蝕工藝中，如多晶硅的刻蝕工藝中，在采用干法刻蝕和濕法刻蝕的組合刻蝕工藝時往往會形成多晶硅殘留，也即晶圓上有些區域的多晶硅無法被去除，這大大降低了產品的良率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種刻蝕工藝方法，能防止被刻蝕材料殘留，提高產品良率。

為解決上述技術問題，本發明提供的刻蝕工藝方法包括如下步驟：

步驟一、確定晶圓假片上的被刻蝕材料層在干法刻蝕工藝腔(Process Chamber)中的刻蝕速率分布，找出所述晶圓假片(dummy wafer)上的干法刻蝕速率最低的區域位置。

步驟二、確定所述晶圓假片上的所述被刻蝕材料層在濕法刻蝕工藝設備中的刻蝕速率分布，找出所述晶圓假片上的濕法刻蝕速率最高的區域位置。

步驟三、對晶圓產品片的被刻蝕材料層進行如下刻蝕：

步驟31、將所述晶圓產品片放置在所述干法刻蝕工藝腔中進行干法刻蝕。

步驟32、所述干法刻蝕完成之后將所述晶圓產品片從所述干法刻蝕工藝腔取出并將所述晶圓產品片轉動一固定角度進行角度定位，所述固定角度使所述晶圓產品片上的干法刻蝕速率最低的區域定位在后續濕法刻蝕中濕法刻蝕速率最高的區域。

步驟33、將進行了角度定位的所述晶圓產品片放置所述濕法刻蝕工藝設備中進行濕法刻蝕，在所述濕法刻蝕中，所述濕法刻蝕速率最高的區域定位于所述干法刻蝕速率最低的區域，防止所述晶圓產品片上的被刻蝕材料層殘留。

進一步的改進是，所述晶圓假片和所述晶圓產品片都為硅襯底晶圓。

進一步的改進是，所述晶圓假片和所述晶圓產品片的被刻蝕材料層都為多晶硅層。

進一步的改進是，步驟一中，在所述干法刻蝕工藝腔中包括有真空閥門(SlitDoor)，所述晶圓假片上的干法刻蝕速率最低的區域位置位于所述真空閥門的對側的邊緣區域。

進一步的改進是，步驟二中，濕法刻蝕速率和所述濕法刻蝕工藝設備中的刻蝕液的流動速率相關，所述晶圓假片上的濕法刻蝕速率最高的區域位置位于刻蝕液的流動速率最低的區域。

進一步的改進是，所述真空閥門隔離在所述干法刻蝕工藝腔和傳輸腔(TransferChamber，TM)之間，在所述真空閥門打開時，晶圓通過機械手臂在所述干法刻蝕工藝腔和所述傳輸腔之間傳輸；在所述干法刻蝕工藝腔進行干法刻蝕過程中，所述真空閥門關閉。