[发明专利]等离子体刻蚀工艺

说明书

本发明涉及等离子体刻蚀工艺，涉及半导体集成电路制造工艺，通过在刻蚀过程中，缩短上部直流偏压的使用时间，并且上部直流偏压关闭时间要早于射频功率，使得在关闭上部直流偏压之后，依然可以提供较强的电场，进而改变颗粒物浮动轨迹，减少颗粒物掉落在晶圆表面，避免造成缺陷，提高晶圆良率。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造工艺，尤其涉及一种等离子体刻蚀工艺。

背景技术

随着半导体集成电路、集成光路和其它光电子器件向微形化和高密度化方向发展，对刻蚀的工艺要求亦越来越高。从传统的湿法刻蚀到干法刻蚀技术。

同时随着技术的发展，在现行先进逻辑芯片生产中，等离子刻蚀已经成为刻蚀工艺的主要方法之一。等离子体源包括带电的离子和中性的原子以及自由基。在刻蚀过程中，等离子体所产生的反应粒子与刻蚀材料进行化学反应，在室温下易形成挥发性的杂质。并且这些挥发性的杂质容易附着在腔体表面，当大量积累时，大颗粒物容易掉落在晶圆(wafer)表面，造成缺陷，进而影响产品良率。因此，如何改进等离子体刻蚀工艺以降低缺陷已成为当务之急。

发明内容

本发明的目的在于提供一种等离子体刻蚀工艺，以减少颗粒物掉落在晶圆表面，避免造成缺陷，提高晶圆良率。

本发明提供的等离子体刻蚀工艺，适用于一等离子体刻蚀机台，所述等离子体刻蚀机台包括产生等离子体的射频电源；静电吸盘，静电吸盘用于放置待刻蚀的晶圆；上部电极；上部直流偏压以及排气装置，该等离子体刻蚀工艺包括：S1：点火，射频电源开启，上部电极产生等离子体，同时上部直流偏压开启；S2：在等离子体刻蚀工艺期间在反应腔体内产生颗粒，颗粒在晶圆上方、上部电极与静电吸盘之间运动；以及S3：先关闭上部直流偏压，然后关闭射频电源，位于上部电极与静电吸盘之间的部分颗粒掉随排气装置排出。

更进一步的，静电吸盘是用于晶圆固定和温度控制的重要部件，它通过绝缘层产生的静电力吸附固定晶圆，并通过绝缘层槽道中的冷却气体和基座中的循环冷却液使晶圆表面稳定在设定温度。

更进一步的，在S1中，在上部电极产生的等离子体源中包括带正电的离子和带负电的离子，上部直流偏压开启后吸引等离子体源中带正电的离子，使带正电的离子与等离子体源中带负电的离子发生撞击。

更进一步的，在S2期间部分颗粒随排气装置排出。

更进一步的，在S3中在关闭上部直流偏压0.2秒后关闭射频电源。

更进一步的，在S3中在关闭上部直流偏压0.2秒后关闭射频电源有一定的偏差。

更进一步的，所述偏差为20％以内。

更进一步的，所述偏差为10％以内。

更进一步的，所述偏差为5％以内。

更进一步的，在S3中，在关闭上部直流偏压后，射频电源仍处于开启状态，在上部直流偏压关闭至射频电源关闭之间的期间，射频电源仍提供强的电场而使颗粒不掉落在晶圆上，并由于射频电源仍处于开启状态，则上部电极仍产生等离子体，上部电极产生的等离子体轰击位于上部电极与静电吸盘之间的颗粒，使颗粒随排气装置排出。

本发明提供的等离子体刻蚀工艺，通过在刻蚀过程中，缩短上部直流偏压的使用时间，并且上部直流偏压关闭时间要早于射频功率，使得在关闭上部直流偏压之后，依然可以提供较强的电场，进而改变颗粒物浮动轨迹，减少颗粒物掉落在晶圆表面，避免造成缺陷，提高晶圆良率。

附图说明

图1为等离子体刻蚀机台的部分部件示意图。

图2为现有技术中等离子体刻蚀的工艺中DRS时序示意图。

图3为本发明的等离子体刻蚀工艺的流程。

图4为本发明一实施例的等离子体刻蚀的工艺中DRS时序示意图。