[發明專利]暖機方法和基片的刻蝕方法

有效

• 申請號: 201910216389.6
• 申請日: 2019-03-21
• 公開（公告）號: CN111725044B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 張君
• 申請（專利權）人: 北京北方華創微電子裝備有限公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;張天舒

本發明提供一種暖機方法，以及采用該暖機方法使腔室達到工藝所需的工作狀態的一種基片的刻蝕方法。該暖機方法包括步驟S1：對光膠片進行第一刻蝕，以將生成的聚合物覆蓋在暴露于腔室內的工藝環境中的部件表面；步驟S2：對光膠片進行第二刻蝕，用于在暴露于腔室內的工藝環境中的石英蓋表面增加聚合物。通過在第一刻蝕步驟的基礎上增加第二刻蝕步驟，可以在石英蓋表面沉積一層較厚的致密的聚合物，從而使得在后續對基片進行刻蝕的工藝中，石英蓋表面覆蓋的聚合物顆粒不容易掉落，避免在基片上造成顆粒缺陷，提高產品的良率。

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，具體地，涉及一種暖機方法和基片的刻蝕方法。

背景技術

ICP(Inductive?Coupled?Plasma，電感耦合等離子體)刻蝕工藝是制造諸如LED(Light-Emitting?Diode，發光二極管)等半導體器件的過程中常用的一種干法刻蝕工藝。暖機(Season)步驟是ICP刻蝕工藝中一項重要的工藝步驟，尤其對于從未使用的全新的刻蝕腔室、進行周期性維護(PM)后的刻蝕腔室和空閑時間(Idle)過長的刻蝕腔室均需進行暖機步驟，以提高刻蝕腔室的穩定性及片間均勻性。

實驗表明，經過暖機的刻蝕腔室比未經暖機的刻蝕腔室，刻蝕速率高30％左右，刻蝕選擇比(對基片的刻蝕速率與對光刻膠的刻蝕速率之比)高30％～50％。這是由于：暴露于刻蝕腔室內的工藝環境中的部件，如內襯、石英蓋、卡盤等，其表面在微觀尺度下是不平滑的，從而導致等離子體在這些部件的表面發生較多的非彈性碰撞，損失較多。經過暖機步驟后，對光膠片進行刻蝕所生成的聚合物沉積在這些部件的表面，弱化了其微觀尺度下的不平滑程度，從而使得等離子體在這些部件的表面發生的非彈性碰撞減少，彈性散射的比例增大，等離子體密度增大，刻蝕速率提高。并且，根據勒沙特列原理，在對基片進行刻蝕時，沉積在這些部件表面的聚合物會降低基片上與聚合物成分相近的光刻膠的刻蝕速率，從而提高刻蝕選擇比。

暖機步驟通常采用三氯化硼(BCl₃)氣體作為刻蝕氣體。常見的暖機步驟工藝參數的配方為：刻蝕腔室內壓力為3～5mT，溫度為0℃～20℃，上電極射頻功率(SRF)為1800W，下電極射頻功率(BRF)為300W，BCl₃氣體流量為150sccm，刻蝕持續時間為45min。

但是，在實際的生產過程中，發明人發現：現有技術中的暖機步驟在石英蓋表面覆蓋的聚合物數量不夠，在后續對基片進行刻蝕的工藝中，聚合物顆粒容易掉落在基片上，造成基片上的顆粒缺陷(亮缺陷)，影響產品的良率。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提出了一種暖機方法和基片的刻蝕方法，其可以避免聚合物顆粒掉落在基片上，造成基片上的顆粒缺陷。

為實現本發明的目的而提供一種暖機方法，用于使腔室達到工藝所需的工作狀態，其特征在于，所述暖機方法包括：

步驟S1：對光膠片進行第一刻蝕，以將生成的聚合物覆蓋在暴露于所述腔室內的工藝環境中的部件表面；

步驟S2：對所述光膠片進行第二刻蝕，用于在暴露于所述腔室內的工藝環境中的石英蓋表面增加所述聚合物。

優選的，交替進行所述步驟S1和S2至少兩次。

優選的，所述激勵功率的取值范圍為1000W～1200W。

優選的，所述步驟S2采用的腔室壓力大于所述步驟S1采用的腔室壓力。

優選的，所述步驟S1采用的所述腔室壓力的取值范圍為3mT～50mT；所述步驟S2采用的所述腔室壓力的取值范圍為50mT～100mT。

優選的，所述步驟S2采用的工藝氣體的流量大于所述步驟S1采用的工藝氣體的流量。