[发明专利]降低高密度等离子体化学气象淀积工艺的颗粒的清洗方案

说明书

技术领域

    本发明涉及一种半导体工艺，尤其涉及一种降低高密度等离子体化学气象淀积工艺的颗粒的清洗方案。

背景技术

针对诺法半导体公司的SPEEDTM HDP设备，提出了一种新的工艺清洗（ShutDown Clean）方法，可以有效的降低高密度等离子体化学气象淀积（HDP）工艺的颗粒（particle）问题。所谓清洗（ShutDown Clean）， 是当工艺腔室（chamber）积累淀积了一定厚度的薄膜后，需要利用F离子去除淀积在chamber壁上的反应物质，从而减少工艺过程中的颗粒问题，同时提供可持续地工艺条件。HDP工艺由于其自身工艺特点：通过SIH4+O2的淀积，同时Ar、He或H2的溅射开口作用，从而达到gapfill的功能。particle一直是HDP工艺的最大问题， 而且HDP又应用于STI, PMD, ILD等关键工艺步骤。所以HDP的颗粒水平直接影响器件的良率高低。

发明内容

    本发明公开了一种降低高密度等离子体化学气象淀积工艺的颗粒的清洗方案，用以防止在化学反应的环境下反应物从工艺腔室壁上剥落掉下落在硅片上造成颗粒从而影响良产率的问题。

    本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：

    一种降低高密度等离子体化学气象淀积工艺的颗粒的清洗方案，对一化学气象淀积设备的工艺腔室进行高流动性清洗，然后进行底流动清洗；对工艺腔室进行H2钝化；在工艺腔室内壁进行预敷层工艺，其中，在H2钝化工艺与预敷层工艺之间还包括：对工艺腔室进行O2钝化工艺。

    如上所述的降低高密度等离子体化学气象淀积工艺的颗粒的清洗方案，其中，在H2钝化工艺后工艺腔室内填充有Al2O2(OH)，O2钝化工艺具体为：在工艺腔室内通入O2，激活Al2O2(OH)中的O取代H，从而消除Al-OH 悬挂键，同时反应恢复Al2O3，以修复之前工艺对圆顶的损伤。

    如上所述的降低高密度等离子体化学气象淀积工艺的颗粒的清洗方案，其中，O2钝化工艺还包括：在工艺腔室内通入载气，以起到催化气体离化的作用。

    如上所述的降低高密度等离子体化学气象淀积工艺的颗粒的清洗方案，其中，O2钝化工艺中通入的载气为Ar气体。

    如上所述的降低高密度等离子体化学气象淀积工艺的颗粒的清洗方案，其中，O2钝化工艺中通入的载气为He或H2。

    如上所述的降低高密度等离子体化学气象淀积工艺的颗粒的清洗方案，其中，O2钝化工艺中将O2气体与Ar气体的比例控制在O2:Ar=1:3.7。

    如上所述的降低高密度等离子体化学气象淀积工艺的颗粒的清洗方案，其中，O2钝化工艺中将O2气体与Ar气体的总流量控制在155sccm，其中，O2流量为33sccm，Ar气体流量为122sccm。

    如上所述的降低高密度等离子体化学气象淀积工艺的颗粒的清洗方案，其中，O2钝化工艺的时间控制在60S。

    综上所述，本发明降低高密度等离子体化学气象淀积工艺的颗粒的清洗方案通过在H2钝化工艺与预敷层工艺之间加入O2钝化工艺，以对工艺腔室的内壁起到钝化保护和修复的作用，从而有效解决HDP工艺中的颗粒问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更明显。

图1是本发明降低高密度等离子体化学气象淀积工艺的颗粒的清洗方案的工艺流程图；

图2是本发明降低高密度等离子体化学气象淀积工艺的颗粒的清洗方案的单独通入O2的示意图；

图3是本发明降低高密度等离子体化学气象淀积工艺的颗粒的清洗方案的增加Ar气体流量后的示意图；

图4是本发明降低高密度等离子体化学气象淀积工艺的颗粒的清洗方案的将Ar流量设定为122sccm、O2的流量为99sccm后的示意图；

图5是本发明降低高密度等离子体化学气象淀积工艺的颗粒的清洗方案的Ar和O2总流量为155sccm条件下改变Ar和O2的流量比的示意图；

图6是本发明降低高密度等离子体化学气象淀积工艺的颗粒的清洗方案的最优条件的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：