CN101450346B - 一种半导体制程中的干法清洗方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种半导体制程中的干法清洗方法，包括如下步骤，a)传统干法清洗步骤；b)吹扫步骤，在等离子体熄灭的瞬间通入氮气或惰性气体。本发明中所用的惰性气体为氩气或氦气；吹扫步骤中腔室的压力为60～150mT，优选为60～130mT；通入的气体流量为120～250sccm，通入时间为3～10s。本发明的方法能够有效的减少传统干法清洗中残留的颗粒，为后面的工艺步骤提供一个洁净的环境，从而保证产品的良率。

Description

一种半导体制程中的干法清洗方法
技术领域
本发明涉及一种半导体制程工艺，特别是涉及一种半导体制程中的干法清洗方法。
背景技术
在半导体制程工艺中，特别是对于刻蚀工艺，工艺腔室能否维持一个高度纯净的环境是衡量机台性能的一个重要方面。当进行刻蚀工艺时，工艺腔室内部需要保持一个绝对纯净的刻蚀环境以保证芯片在生产过程中的良率。但是，在进行刻蚀工艺的过程中，由于等离子体对晶片表面的轰击以及工艺气体与晶片材料进行反应，往往会产生一些工艺副产物，如聚合物，附着在腔室内壁表面。这些产物中，有的比较致密，会相对牢固的附着在腔室内表面，而有的则比较疏松，很容易再次被等离子体打落下来。如果这些疏松的附着物不能及时被清除干净，那么在下次进行刻蚀工艺时，它们会被等离子体打落并悬浮于等离子环境中。当工艺结束，等离子体熄灭，一部分颗粒会沉积下来，落在晶片表面，从而影响晶片的下一步工艺的进行，而导致各种缺陷。
为了清除由刻蚀工艺产生的工艺副产物，目前应用的方法是在晶片的刻蚀前后、每片晶片的刻蚀间隔，以及在一批晶片开始刻蚀之前，进行干法清洗(dryclean)，如用SF6，02等工艺气体的等离子体与含Si产物及有机聚合物发生化学反应，生成气体被抽出腔室。从而达到清洁腔室的目的。虽然传统的干法清洗方法可以将疏松附着在腔室内壁的聚合物打落下来，并与工艺气体反应生成气态产物后被抽走，但是由于在等离子体熄灭后，干法清洗工艺也随之停止，所以一些没有被反应掉的或残留的颗粒会沉积下来，落在静电卡盘(ESC)表面，或附着在腔室内壁上。在下次刻蚀工艺开始时，启辉产生等离子体会再次把这些残留颗粒卷起，有可能会落在晶片表面，造成颗粒超标，从而影响良率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种半导体制程中的干法清洗方法，以有效的减少传统干法清洗中残留的颗粒，为后面的工艺步骤提供一个洁净的环境，从而保证产品的良率。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种半导体制程中的干法清洗方法，包括如下步骤，a)传统干法清洗步骤，开启上电极功率，通入工艺气体进行等离子体启辉；b)吹扫步骤，在等离子体熄灭的瞬间通入氮气或惰性气体。
上述干法清洗方法，其中，所述吹扫步骤中关闭上电极功率，关闭工艺气体。
上述干法清洗方法，其中，所述惰性气体为氩气或氦气。
上述干法清洗方法，其中，所述吹扫步骤中腔室的压力为60～150mT，优选为60～130mT。
上述干法清洗方法，其中，所述吹扫步骤中通入的气体流量为120～250sccm。
上述干法清洗方法，其中，所述吹扫步骤中通入气体的时间为3～10秒。
本发明的干法清洗方法，在传统干法清洗的基础上增加了吹扫步骤，由于是在等离子体熄灭的瞬间通入非工艺气体，可以在悬浮的颗粒还没落下附着在腔室表面或静电卡盘表面时将其带走，因此可以有效减少传统干法清洗后腔室内的残留颗粒，并能够吹掉一些挂在腔室表面的松散聚合物，从而达到减少颗粒的目的，本发明的方法可以将工艺过程中的颗粒数量控制在一个较低水平，少于10颗，为后面的工艺步骤提供一个洁净的环境，从而保证产品的良率。
具体实施方式
下面结合实施例详细描述本发明。
实施例1
在半导体制程工艺中，先进行传统的干法清洗，上电极功率为300W，下电极功率为0，腔室压力为50mT，通入50sccm的SF6和20sccm的O2，气体通入时间为10s；待传统干法清洗结束后，关闭上电极功率，关闭工艺气体，在等离子体熄灭的瞬间通入氮气，气体流量为200sccm，保持腔室压力为130mT，气体通入时间为8s。
对腔室进行颗粒检测实验，清洗前颗粒数量为44颗，经传统干法清洗后颗粒数量为14颗；经本实施例的干法清洗后颗粒数量为3颗。
实施例2
在半导体制程的刻蚀工艺中，先进行传统的干法清洗，上电极功率为500W，下电极功率为0，腔室压力为80mT，通入20sccm的SF6和100sccm的O2，气体通入时间为8s；待传统干法清洗结束后，关闭上电极功率，关闭工艺气体，在等离子体熄灭的瞬间通入氩气，气体流量为250sccm，保持腔室压力为60mT，气体通入时间为10s。
经检测，清洗前腔室颗粒为45颗，采用传统干法清洗后颗粒数量为17颗，经本实施例的干法清洗后腔室颗粒为5颗。
实施例3
在半导体制程的刻蚀工艺中，先进行传统的干法清洗，上电极功率为800W，下电极功率为0，腔室压力为60mT，通入80sccm的SF6和60sccm的O2，气体通入时间为15s；待传统干法清洗结束后，关闭上电极功率，关闭工艺气体，在等离子体熄灭的瞬间通入氦气，气体流量为60sccm，保持腔室压力为150mT，气体通入时间为3s。
经检测，清洗前腔室颗粒为43颗，采用传统干法清洗后颗粒数量为16颗，经本实施例的干法清洗后腔室颗粒为6颗。
由以上实验结果可以看出，本发明增加了吹扫步骤的干法清洗方法可以有效的减少工艺过程中颗粒数量的增加，效果比传统的干法清洗方法有明显的提高。

Claims (7)

1.一种半导体制程中的干法清洗方法，其包括如下步骤：
a）传统干法清洗步骤，开启上电极功率，通入工艺气体进行等离子体启辉；和
b）吹扫步骤，在等离子体熄灭的瞬间通入氮气或惰性气体。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吹扫步骤中关闭上电极功率，关闭工艺气体。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述惰性气体为氩气或氦气。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述吹扫步骤中腔室的压力为60～150mT。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述吹扫步骤中腔室的压力为60～130mT。
6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述吹扫步骤中通入的气体流量为120～250sccm。
7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述吹扫步骤中通入气体的时间为3～10秒。
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