[发明专利]非沉积制程的缺陷控制方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及半导体刻蚀技术领域，特别是关于一种非沉积制程的缺陷控制方法。

背景技术

在制造集成电路的硅片上形成预期图形主要是通过刻蚀工艺完成的，现有的刻蚀方法主要包括湿法刻蚀和干法刻蚀两类。湿法刻蚀由于缺乏各向异性，并且存在过度的颗粒污染，通常被用于非关键尺寸的任务中。干法刻蚀中最常用的是等离子刻蚀，与湿法刻蚀相比，等离子刻蚀具有相对较高的各向异性，相对较少的颗粒污染，因此对于较小的特征尺寸的晶片的刻蚀非常重要。

当然，等离子刻蚀也不能完全避免刻蚀过程中产生晶片缺陷，这些缺陷包括表面缺陷、锥形缺陷、图形错误缺陷等类型，其中其他缺陷所占比例相对较小，较分散，而图形错误缺陷约占25％，通常随机分布在芯片边缘，在芯片边缘聚集成小堆，是影响良品率的主要缺陷，请看图1，图1是使用现有方法时晶片图形缺陷的示意图。

通过只通气体的重复试验，可以发现图形错误缺陷产生于晶片被加工前，产生原因主要是采用沉积制程和非沉积制程混合加工。在沉积制程中，碳氟聚合物会形成膜覆盖在反应室的零件上，而在非沉积制程中很少形成聚合物，并且会破坏反应室的零件上已形成的聚合物的膜，被破坏的聚合物会随气流而剥落、聚集，如果掉落在晶片上，就会阻挡刻蚀，成为图形错误缺陷。使用现有方法时，由于先开启高电压，更容易将这些粒子吸附到晶片上，请看图2，图2是使用现有方法时晶片吸附等离子体的示意图。

从图形错误缺陷产生的原因来看，可以通过先去除反应室内形成的聚合物来减少这种缺陷，但这样会增加工艺流程的步骤和复杂性。

发明内容

本发明的目的是为解决上述现有技术问题，在非沉积制程中，防止图形错误缺陷的产生，同时又不增加工艺的步骤和复杂性。

为实现本发明的发明目的，本发明提供了一种非沉积制程的缺陷控制方法，依次包括下列步骤：将晶片放置于反应室内的静电吸盘上；向反应室通反应气体，增加室内压强；开启室内射频；开启室内高电压；向晶片背面通制冷气体；刻蚀完成，停止向晶片背面通制冷气体；关闭高电压；关闭射频，放电；刻蚀完成，取出晶片。通过这种方法，可以在不增加工艺流程复杂性的情况下，实现在非沉积制程中对晶元主要缺陷的控制。

其中，每个步骤的时间不应超过10分钟；室内压强应为0-100毫托；反应气体可以由三氟甲烷、氩气、氧气、一氧化碳、四氟甲烷、二氟甲烷或八氟-2-丁烯中的三种或三种以上的气体混合而成，并且每种气体的流量应在0-1500sccm(sccm表示：在1个标准大气压下，每秒有1立方厘米的气体流过)。室内的高电压的范围应在1000-2500伏特；射频的范围应为0-2000瓦特。晶片背面通的制冷气体应为氦气。

由于采用了本发明的非沉积制程缺陷控制方法，防止了对引起缺陷的等离子体的吸附，在不增加工艺流程复杂性的情况下，减少了刻蚀工艺中晶片的主要缺陷。

附图说明

图1是使用现有方法时晶片图形缺陷的示意图。

图2是使用现有方法时晶片吸附等离子的示意图。

图3是使用本发明方法时晶片图形缺陷的示意图。

图4是使用本发明方法时晶片吸附等离子的示意图。

图5是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

发明提供的非沉积制程的缺陷控制方法尤其适用于TEL机器，依次包括下列步骤：晶片进入反应室后，放置于反应室内的静电吸盘上。向反应室通反应气体，气体可以为三氟甲烷、氩气、氧气、一氧化碳、四氟甲烷、二氟甲烷或八氟-2-丁烯中的三种或三种以上的气体的混合气体，并且每种气体的流量应在0-1500sccm(sccm表示：在1个标准大气压下，每秒有1立方厘米的气体流过)；增加室内压强，压强范围为0-100毫托。开启室内射频，射频的范围应为0-2000瓦特。开启室内高电压，室内的高电压的范围应在1000-2500伏特。向晶片背面通作为制冷气体的氦气，防止晶片温度过高。刻蚀完成，停止向晶片背面通制冷气体，然后先关闭高电压，再关闭射频，放电，取出晶片。其中，每个步骤的时间不应超过10分钟。

下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步的描述。

图1为使用现有方法时晶片图形缺陷的示意图，说明现有刻蚀方法会引起大量图形缺陷，这些图形缺陷2通常分布在晶片1的边缘，并且聚集成很多小堆，严重影响了晶片的良品率。