[發明專利]提升靜電吸盤使用壽命的方法

有效

• 申請號: 202010884946.4
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN111900120B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 蔣燚
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/683
• 分類號: H01L21/683
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 曹廷廷

本發明提供了一種提升靜電吸盤使用壽命的方法，包括：提供一工藝腔，包括位于工藝腔頂部的上電極和位于工藝腔底部的靜電吸盤，所述上電極的表面附著有第一聚合物；對所述靜電吸盤進行聚合物沉積工藝，以在所述靜電吸盤的表面形成一保護層；在所述工藝腔內進行摻碳氮化硅的再生回收工藝，以使摻碳氮化硅與所述第一聚合物發生反應，生成第二聚合物并附著在所述保護層的表面；清洗所述工藝腔，以去除所述保護層和所述第二聚合物。本發明提供的提升靜電吸盤使用壽命的方法可以有效去除附著在靜電吸盤上的殘留聚合物，從而避免靜電吸盤因電阻下降導致的吸附能力減弱，提升靜電吸盤的使用壽命。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種提升靜電吸盤使用壽命的方法。

背景技術

在半導體制造工藝中，摻碳氮化硅(NDC)的再生回收工藝可以與鈍化層的刻蝕工藝共用同一個工藝腔，以降低設備成本。參閱圖1，鈍化層的刻蝕工藝中工藝腔1’內會產生較重的第一聚合物2’(主要包括鋁基聚合物)并附著在上電極11’的表面。當所述上電極11’的表面附著的第一聚合物2’過多時，所述上電極11’會由于過重而無法清洗，從而報廢。因此，需要定期清洗所述工藝腔1’，特別是所述上電極11’表面附著的第一聚合物2’，以消除工藝腔1’的記憶效應并延長所述上電極11’的使用壽命，降低生產成本。

摻碳氮化硅的再生回收工藝通過刻蝕晶圓表面的摻碳氮化硅層來實現摻碳氮化硅的再生回收。當工藝腔1’的上電極11’的表面附著有第一聚合物2’時，摻碳氮化硅的再生回收工藝中產生的摻碳氮化硅會與所述第一聚合物2’中的鋁基聚合物發生反應，生成第二聚合物3’(即氮化鋁聚合物)并附著在所述靜電吸盤12’的邊緣。由于上述過程可以使附著在上電極11’表面的第一聚合物減少，因此通常將摻碳氮化硅的再生回收工藝安排在工藝腔1’清洗之前，以降低清理第一聚合物2’所需的生產成本和時間成本，提高生產效率。

然而，附著在靜電吸盤12’邊緣的第二聚合物3’無法在工藝腔1’的清洗過程中被有效去除，導致清潔后的工藝腔1’中殘留有第二聚合物3’。當清潔后的工藝腔1’用于進行鈍化層的刻蝕工藝時，所述靜電吸盤12’上殘留的第二聚合物3’會被刻蝕氣體中的氫離子還原成金屬(即氮化鋁聚合物被氫離子還原成金屬鋁)，使得靜電吸盤的電阻減小，所述工藝腔1’的環路電阻降低，從而導致所述靜電吸盤12’的環路電流增大，進而導致所述靜電吸盤12’的吸附能力減弱，使用壽命降低。

在實際的生產過程中，靜電吸盤(Elector-Static-Chuck,ESC)通常在工作時長達到1500-2000h左右時會因工藝腔的環路電流增大而報廢。因此，需要改善靜電吸盤的環路電流增大的問題，以延長靜電吸盤的使用壽命。

發明內容

本發明的目的在于提供一種提升靜電吸盤使用壽命的方法，通過在靜電吸盤上制備保護層避免摻碳氮化硅的再生回收工藝中生成的聚合物附著于所述靜電吸盤，從而防止后續工藝中因所述聚合物被還原導致的靜電吸盤的電阻降低，進而防止所述靜電吸盤的吸附能力減弱，以提升靜電吸盤的使用壽命。

為了達到上述目的，本發明提供了一種提升靜電吸盤使用壽命的方法，包括：

提供一工藝腔，包括位于工藝腔頂部的上電極和位于工藝腔底部的靜電吸盤，所述上電極的表面附著有第一聚合物；

對所述靜電吸盤進行聚合物沉積工藝，以在所述靜電吸盤的表面形成一保護層；

在所述工藝腔內進行摻碳氮化硅的再生回收工藝，以使摻碳氮化硅與所述第一聚合物發生反應，生成第二聚合物并附著在所述保護層的表面；

清洗所述工藝腔，以去除所述保護層和所述第二聚合物。

可選的，在所述聚合物沉積工藝前還包括：上電極清潔工藝，以減少附著在上電極表面的第一聚合物。

可選的，所述上電極清潔工藝為等離子體干法清洗。

可選的，所述等離子體干法清洗的過程包括：