CN101447394B - 一种改善半导体制程中加工件背面污染的方法 - Google Patents

一种改善半导体制程中加工件背面污染的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种改善半导体制程中加工件背面污染的方法，其中，在聚焦环底部的内边缘设置小孔，在所有工艺步骤结束后，通过聚焦环底部的小孔向加工件背面通入能够与加工件背面污染物作用的气体，保持等离子体启辉；将所述加工件底面到所述聚焦环上表面的距离调整为2～11mm；聚焦环底部的小孔呈对称设置，孔径为1～5mm；所述气体为含F基气体和氧气，其中含F基气体选自CF4、CHF3、C2F6或C4F8；通入的气体流量为50～200sccm，优选100sccm，通入时间为1～10s，优选5～10；保持上电极功率为200～400W；保持腔室压力为40～60mT。本发明的方法能够有效的清除半导体制程中加工件背面产生的聚合物，而且不会产生其他负面影响。

Description

一种改善半导体制程中加工件背面污染的方法
技术领域
本发明涉及一种改善加工件背面污染的方法，特别是涉及一种改善半导体制程中加工件背面污染的方法。
背景技术
在半导体制程中，由于等离子体的方向性和径向运动会造成某些离子跟静电卡盘1边缘的聚焦环3产生碰撞，从而部分离子在加工件2的边缘背面会产生一些聚合物，如图1所示。这些聚合物会在加工件传回的过程中对传输用的机械手、传输腔室、放置加工件的盒子造成一定的污染；如果不及时清除，也会对后续流程造成一定的污染。所以有效的改善半导体制程中加工件背面的污染，成为一个重要的问题。
现有的技术方案是采用在聚焦环3的底部4，使用部分铝材料，将等离子体的电场扩大，使其向加工件2的边缘方向拉动，从而减少运动到加工件背面的颗粒及聚合物，如图2所示。该方法虽然可以对加工件背面的聚合物有一定程度的减少，但是仍然无法有效的改善这种现象；而且聚焦环下面更换成铝材料之后，由于电场向加工件的边缘扩展，使得聚焦环的消耗变得更加频繁，从而增加了CoC。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种改善半导体制程中加工件背面污染的方法，以有效的清除半导体制程中加工件背面产生的聚合物，而且不会产生其他负面影响。
为解决上述技术问题，本发明提供一种改善半导体制程中加工件背面污染的方法，其中，在贯穿聚焦环的厚度方向设置有小孔，在所有刻蚀工艺步骤结束后，关闭工艺气体和下电极功率，通过贯穿聚焦环的小孔向加工件背面通入能够与加工件背面污染物作用的气体，保持等离子体启辉，以清除半导体制程中加工件背面产生的聚合物。
上述改善半导体制程中加工件背面污染的方法，其中，将加工件底面到聚焦环上表面的距离调整为2～11mm。
上述改善半导体制程中加工件背面污染的方法，其中，所述贯穿聚焦环的厚度方向的小孔呈对称设置；贯穿聚焦环的厚度方向至少设置两个小孔；小孔的孔径为1～5mm。
上述改善半导体制程中加工件背面污染的方法，其中，所述通入的气体为含F基气体或氧气，含F基气体选自CF4、CHF3、C2F6或C4F8，优选CF4。
上述改善半导体制程中加工件背面污染的方法，其中，通入气体的流量为50～200sccm，优选为100sccm。
上述改善半导体制程中加工件背面污染的方法，其中，通入气体的时间为1～10s，优选为5～10s，最佳为10s。
上述改善半导体制程中加工件背面污染的方法，其中，上电极功率为200～400W。
上述改善半导体制程中加工件背面污染的方法，其中，腔室压力为40～60mT。
本发明的改善半导体制程中加工件背面污染的方法，通过在聚焦环底部内边缘设置小孔，从小孔通入可以与加工加背面污染物作用的气体，该气体能够去除加工件背面的聚合物，调整加工件底面和聚焦环之间的距离，有利于加工件底面和聚焦环之间的气体的等离子体启辉，同时增加了气体对聚合物的作用效果，能够有效的清除半导体制程中在加工件背面形成的聚合物。
附图说明
图1为加工件背面聚合物形成示意图；
图2为现有技术中改变聚焦环下面材料以改变电场分布的示意图；
图3为本发明较佳实施例的聚焦环俯视图；
图4为本发明较佳实施例的加工件底部边缘通入惰性气体的示意图。
具体实施方式
下面参照图3和图4详细描述本发明的方法。
实施例1
如图3所示，在聚焦环3的底部的内边缘对称设置8个小孔5，孔径为3mm；如图4所示，在所有工艺步骤结束后，通过聚焦环3底部的小孔5向加工件2的背面通入CF4气体，流量为100sccm，保持压力60mT，维持上电极功率为300w，保持等离子体启辉，持续时间为8s。通入的CF4气体与加工件背面的聚合物作用，可以基本清除聚合物。
实施例2
在聚焦环3的底部的内边缘对称设置6个小孔5，孔径为5mm；如图4所示，将加工件2底面到聚焦环3上表面的距离h调整为2mm，在所有工艺步骤结束后，通过聚焦环3底部的小孔5向加工件2的背面通入CHF3气体，流量为200sccm，保持压力50mT，维持上电极功率为200w，保持等离子体启辉，持续时间为5s，，通入的CHF3气体与加工件背面的聚合物作用，可以基本清除聚合物。
实施例3
在聚焦环3的底部的内边缘对称设置10个小孔5，孔径为1mm；如图4所示，将加工件2底面到聚焦环3上表面的距离h调整为11mm，在所有工艺步骤结束后，通过聚焦环3底部的小孔5向加工件2的背面通入C2F6气体，流量为50sccm，保持压力60mT，维持上电极功率为400w，保持等离子体启辉，持续时间为10s，通入的C2F6气体与加工件背面的聚合物作用，可以基本清除聚合物。
实施例4
在聚焦环3的底部的内边缘对称设置2个小孔5，孔径为5mm；如图4所示，将加工件2底面到聚焦环3上表面的距离h调整为5mm，在所有工艺步骤结束后，通过聚焦环3底部的小孔5向加工件2的背面通入氧气，流量为100sccm，保持压力60mT，维持上电极功率为200w，保持等离子体启辉，持续时间为1s，通入的C4F8气体与加工件背面的聚合物作用，可以基本清除聚合物。

Claims (13)

1.一种改善半导体制程中加工件背面污染的方法，其特征在于，在聚焦环底部的内边缘、贯穿聚焦环的厚度方向设置有小孔，在所有工艺步骤结束后，通过贯穿聚焦环的小孔向加工件背面通入能够与加工件背面污染物作用的气体，保持等离子体启辉，以清除半导体制程中加工件背面产生的聚合物。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述加工件底面到所述聚焦环上表面的距离调整为2～11mm。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述贯穿聚焦环的厚度方向的小孔呈对称设置。
4.如权利要求1或2所述方法，其特征在于，所述贯穿聚焦环的厚度方向至少设置两个小孔。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述小孔的孔径为1～5mm。
6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述通入的气体为含F基气体或氧气。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述含F基气体选自CF4、CHF3、C2F6或C4F8。
8.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述通入气体的流量为50～200sccm。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述气体的流量为100sccm。
10.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述通入气体的时间为1～10s。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述通入气体的时间为5～10s。
12.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，上电极功率为200～400W。
13.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，腔室压力为40～60mT。
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