[发明专利]一种检测静电吸盘表面颗粒污染物的方法

说明书

本发明公开了一种检测静电吸盘表面颗粒污染物的方法，采用在现有颗粒检测工艺前，对所述静电吸盘施加一正负切换电压，同时，通过不断向刻蚀腔体通入惰性气体并向所述静电吸盘的表面气道通入氦气，冲刷所述静电吸盘的表面。采用本发明的技术方案可以静电吸盘表面的颗粒污染物脱落，通过控片上检测到的颗粒物数量和大小来判断刻蚀腔体的稳定性，及时避免刻蚀腔体颗粒物污染物造成后续晶圆刻蚀缺陷，改善晶圆的良率。

技术领域

本发明涉及半导体刻蚀工艺，尤其涉及一种检测静电吸盘表面颗粒物污染物的方法。

背景技术

在理想的等离子体刻蚀工艺中，刻蚀气体完全参与反应而形成气态生成物，反应完后由真空泵抽离反应室。但实际刻蚀过程中，部分生成的固态生成物附着在刻蚀腔体和静电吸盘上，无法被真空泵抽离，造成对刻蚀反应室的污染。随着后续刻蚀的进行固态生成物不断累积，形成元器件的微粒子污染，同时，由于刻蚀产品的尺寸越来越小堆叠结构越来越复杂，刻蚀过程中反应物和生成物也相应地增加，微小的颗粒物污染物严重影响产品良率。

静电吸盘(Electrostatic Chuck，简称ESC)是设置在刻蚀腔体内部的依靠静电荷的同性相吸来固定被刻蚀晶源的设备，静电吸盘中通常设置电极和氦气气道。

现有的颗粒检测方法是在刻蚀工艺条件对测试控片进行检测，确定刻蚀腔体的颗粒稳定性。但是，在刻蚀工艺中静电吸盘表面颗粒物会在刻蚀工艺中被激发出来，由于吸盘表面无晶圆阻挡，颗粒物会在激发状态时被气流传递到静电吸盘边缘的聚焦换区域，在后续刻蚀过程中再次被溅射到晶圆表面形成刻蚀缺陷。因此，上述现有的检测方法难以检测到静电吸盘表面颗粒物状态。

发明内容

针对现有技术中半导体刻蚀工艺中存在的上述问题，现提供一种检测静电吸盘表面颗粒污染物的方法。

具体技术方案如下：

一种检测静电吸盘表面颗粒污染物的方法包括以下步骤：

步骤S1：对所述静电吸盘施加一正负切换电压，同时，通过不断向刻蚀腔体通入惰性气体并向所述静电吸盘的表面气道通入氦气，冲刷所述静电吸盘的表面；

步骤S2：在所述静电吸盘上吸附一控片，对所述控片进行刻蚀操作；

步骤S3：检测所述控片上的颗粒物数量和大小，判定所述静电吸盘的表面状态。

优选的，所述步骤S1中，所述正负切换电压的电压绝对值大于400V。

优选的，所述步骤S1中，所述正负切换电压的正负电压交换频率高于1Hz。

优选的，所述步骤S1中，在施加所述正负切换电压时，采用多次输入的方式施加所述正负切换电压，每次施加的所述正负切换电压的正负电压交换次数不少于10次。

优选的，所述步骤S1中，施加所述正负切换电压的持续时长不少于10分钟。

优选的，所述步骤S1中，通入所述氦气的气体流量大于20sccm。

优选的，所述步骤S1中，所述惰性气体为氦气或者氩气，根据刻蚀条件确定输入所述惰性气体的类型。

优选的，所述步骤S1中，通入所述惰性气体的气体流量大于1000sccm。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

在现有颗粒检测工艺前，对静电吸盘施加高频度正负电压激活表面黏附的颗粒物污染物，并通过一定量的气体冲刷，使颗粒物脱落，通过控片上检测到的颗粒物数量和大小来判断刻蚀腔体的稳定性，及时避免刻蚀腔体颗粒物污染物造成后续晶圆刻蚀缺陷，改善晶圆的良率。根据图4和图5对比可以看到较现有的颗粒物控片检测工艺可以显著的模拟到静电吸盘表面颗粒物情况，使得工作人员采用更适宜的方法对静电吸盘进行处理。

附图说明