[发明专利]减少晶圆边缘聚合物沉积的刻蚀控制方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体制造技术领域，涉及一种刻蚀控制方法，尤其是指一种适用于产生聚合物多的刻蚀制程中的刻蚀控制方法，用于有效减少晶圆边缘聚合物的沉积。

背景技术

在半导体领域的产生聚合物多的等离子体刻蚀制程中，等离子体处理腔内对刻蚀反应气体（由一种或多种气体组成）施加能量以将气体激励形成等离子体，并且在该等离子体处理室中存在可用于产生和维持中等密度或高密度的等离子体的射频（RF）能量、微波能量和/或磁场；由于等离子体的加热使晶圆边缘的聚焦环具有很高的温度，而且该温度高于可使该聚焦环上的化合物热裂解的温度，由于晶圆是由温控装置控温的，因此它具有比聚焦环低的温度，所以热解后的化合物会在相对低温的晶圆边缘沉积并重新形成聚合物，这是晶圆边缘沉积聚合物的主要原因，会导致晶圆边缘范围的缺失，大大降低晶圆的刻蚀效果和产品质量。

然而，在产生聚合物多的等离子体刻蚀制程中，很难做到实时监控晶圆边缘聚合物的沉积特性，并且无法提高刻蚀后晶圆表面的均匀性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减少晶圆边缘聚合物沉积的刻蚀控制方法，能有效增强刻蚀后晶圆表面的均匀性，提高晶圆的刻蚀效果和产品质量。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种减少晶圆边缘聚合物沉积的刻蚀控制方法，具体包含以下步骤：

步骤1、对于将要进行产生聚合物多的等离子体刻蚀制程的处理腔室，使其闲置一段时间以处于非工作状态，用于冷却处理腔室；

步骤2、在闲置了一段时间的处理腔室内，对晶圆进行产生聚合物多的等离子体刻蚀制程。

所述的步骤1中，使将要进行产生聚合物多的等离子体刻蚀制程的处理腔室至少闲置20-30分钟。

本发明所提供的减少晶圆边缘聚合物沉积的刻蚀控制方法，应用于产生聚合物多的等离子体刻蚀制程，特别是针对之前进行高功率刻蚀制程的处理腔室，而后续又紧接着进行低功率且高聚合物的刻蚀制程的处理腔室。因为在上述前后两次刻蚀制程之间，很容易在晶圆边缘沉积形成大量聚合物，由于之前的高功率刻蚀制程使得处理腔室温度过高，在进行后续低功率且高聚合物的刻蚀制程时，聚合物不容易沉积到刻蚀腔体上，却极其容易沉积到温度相对较低的晶圆边缘上。

综上所述，本发明在前后两次刻蚀制程之间，采用闲置冷却处理腔室一定时间段的方法，能有效减少后一次产生聚合物多的刻蚀制程中在晶圆边缘沉积形成的聚合物，使得晶圆边缘缺失的问题得到改善；并且有效增强刻蚀后晶圆表面的均匀性，提高晶圆的刻蚀效果和产品质量。

具体实施方式

以下详细说明本发明的具体实施方式。

由于在产生聚合物多的等离子体刻蚀制程中，沉积在晶圆边缘的聚合物主要由硅薄膜过刻蚀所造成。因此，可以在各种不同情况下，使用产生聚合物多的等离子体刻蚀方法直接对裸露的硅晶圆表面进行刻蚀以生成聚合物，随后通过薄膜检测装置来检测在晶圆边缘所沉积形成的聚合物的厚度，从而通过简单的统计学原理总结聚合物的形成特性。

通过各种试验得出，如果试验时所使用的处理腔室之前刚刚完成其他高功率的刻蚀制程，那么此次产生聚合物多的等离子体刻蚀会在裸露的硅晶圆表面边缘沉积形成较厚的聚合物，使得刻蚀后晶圆表面的均匀性较差。

而如果试验时所使用的处理腔室之前并未被用于处理其他高功率刻蚀制程，那么此次产生聚合物多的等离子体刻蚀会在裸露的硅晶圆表面边缘沉积形成较薄较少的聚合物，使得刻蚀后晶圆表面的均匀性较好。

综合上述试验结果，不难看出，如果在进行产生聚合物多的等离子体刻蚀之前，处理腔室一直处于闲置非工作状态时，明显有利于产生聚合物多的刻蚀制程的刻蚀效果。但是在实际半导体制造过程中，想要做到每次产生聚合物多的等离子体刻蚀制程都是在之前处于闲置状态的处理腔室内进行，是极不现实也难以实现的。

因此，本发明所提供的一种减少晶圆边缘聚合物沉积的刻蚀控制方法，其包含以下步骤：

步骤1、对于将要用来进行产生聚合物多的等离子体刻蚀制程的处理腔室，使其闲置一段时间以处于非工作状态，用于冷却处理腔室；

步骤2、在闲置了一段时间的处理腔室内，对晶圆进行产生聚合物多的等离子体刻蚀制程。

所述的步骤1中，使将要用来进行产生聚合物多的等离子体刻蚀制程的处理腔室至少闲置20-30分钟。