CN102969260A - 一种干法化学预清洁工艺机台 - Google Patents

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周军
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Abstract

本发明公开了一种干法化学预清洁工艺机台，包括晶圆支撑部件及加热部件，待处理的晶圆片放置于所述晶圆支撑部件上，通过移动所述加热部件来调节其与晶圆片之间的距离，从而实现了在保持晶圆片静止不动的前提下完成预清洁工艺，有效避免了晶圆片位置移动而导致的工艺不稳定甚至晶圆片破碎，因而节约了工艺成本，提高了工艺生产效率。

Description

一种干法化学预清洁工艺机台
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种干法化学预清洁工艺机台。
背景技术
随着半导体元件集成度提高，半导体器件性能对栅极工艺要求越来越高。对于65纳米以下工艺，半导体器件的栅极开始使用镍硅材料，而镍沉积之前的表面处理成为非常关键的技术。由于传统的预清洁工艺发生了很多工艺问题，需要一种有效的干法化学预清洁工艺来代替现有的氩电浆轰击工艺和氢氟酸沉浸工艺。
SiCoNi工艺是新一代预清洁工艺。SiCoNi工艺提供了一个低强度，化学刻蚀方法从钴硅和镍硅表面去除氧化膜。与氩电浆轰击工艺不同，SiCoNi工艺在没有电浆和粒子轰击的环境中去除氧化膜，降低了对基底材料的破坏。而和传统氢氟酸沉浸工艺相比，尽管SiCoNi工艺也是一种化学腐蚀的方法，但它具有几个关键的优点：在高真空环境下，晶圆表面处理后，被立即送往镍沉积腔。这样就避免了晶圆在机台间转移所造成的排队时间差异；去除了通常在氢氟酸沉浸工艺中出现的“尖峰缺陷”；对于氧化硅腐蚀具有非常好的选择性，降低了硅基底的损失和轮廓的变化。而且，多个半导体制造商已经证明，这种新的预清洁工艺能得到更低的漏电流和分布更集中的接触电阻。这可能得益于更好地处理镍和硅之间的介面，从而得到了更均匀的硅化物。另外，SiCoNi工艺还可以运用于许多其他硅或含硅表面的清理，例如，钨节点衬垫层前的预清。+
这种新的干法化学预清洁工艺包括两个步骤：NF3/NH3远程电浆刻蚀和原位退火，这两步都在同一腔体内完成。在刻蚀过程中，晶圆被放置在温度被严格控制在35℃的底座上，低功率的电浆将NF3和NH3转变成氟化氨(NH4F)和二氟化氨。氟化物在晶圆表面冷凝，并优先与氧化物反应，形成六氟硅氨((NH4)2SiF6)。这种硅酸盐可以在70℃以上的环境中升华。原位退火过程中，晶圆片被移动到靠近加热部件的位置，流动的氢气将热量带到晶圆片上，晶圆片在很短的时间内被加热到100℃以上，使六氟硅氨分解为气态的SiF4，NH3和HF，并被抽去。
但是在AMAT公司设计的SiCoNi腔体中，如图1所示，加热部件101固定不可移动，晶圆片100放置在晶圆片支撑部件102上，并与三个探针103接触(图中只示出两个，还有一个未示出)，通过所述探针103的上下移动将晶圆片100移动到靠近或远离加热部件101的位置，当进行热处理工艺时，所述晶圆片100完全依靠所述三根探针103支撑，而在热处理过程中，需要有气体将热量带到晶圆片100上，之后还要进行抽气，因而很容易导致晶圆片10(0的位置发生移动，从而导致工艺不稳定，甚至发生晶圆片100破碎，提高工艺生产成本，降低工艺生产效率。
因此，如何避免干法化学预清洁工艺中晶圆片位置移动而导致工艺不稳定甚至晶圆片破碎成为目前业界亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种干法化学预清洁机台，以避免由于干法化学预清洁工艺中晶圆片位置移动而导致的工艺不稳定甚至晶圆片破碎。
为了实现上述目的，本发明提出一种干法化学预清洁工艺机台，包括晶圆支撑部件及加热部件，待处理的晶圆片放置于所述晶圆支撑部件上，通过移动所述加热部件来调节其与晶圆片之间的距离。
可选的，所述机台的加热部件通过若干第一螺杆来进行移动，精确调节控制加热部件与晶圆片之间的距离。
可选的，所述第一螺杆的数目为三个及以上。
可选的，所述机台的加热部件通过若干第二螺杆来保持加热部件的水平。
可选的，所述第二螺杆的数目为三个及以上。
可选的，所述机台的加热部件与晶圆片之间的距离可调节至小于150mil。
可选的，所述机台的加热部件的温度控制在150～200℃，并保持恒定。
可选的，所述机台为应用材料公司(AMAT)生产的Endura机台。
与现有技术相比，本发明通过移动干法化学预清洁机台的加热部件来调节加热部件与晶圆片的间距，从而实现了在保持晶圆片静止不动的前提下完成预清洁工艺，有效避免了晶圆片位置移动而导致的工艺不稳定甚至晶圆片破碎。
附图说明
图1为现有干法化学预清洁工艺的机台的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的干法化学预清洁工艺的机台的结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明提出的提高无氮介质抗反射层薄膜与光刻胶粘附力的方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。
本发明的核心思想在于，提供一种干法化学预清洁工艺机台，包括晶圆支撑部件及加热部件，待处理的晶圆片放置于所述晶圆支撑部件上，通过移动所述加热部件来调节其与晶圆片之间的距离，从而实现了在保持晶圆片静止不动的前提下完成预清洁工艺，有效避免了晶圆片位置移动而导致的工艺不稳定甚至晶圆片破碎。
请参考图2，图2为本发明实施例提供的干法化学预清洁工艺的机台的结构示意图，如图2所示，本发明实施例提供的干法化学预清洁工艺机台包括：晶圆支撑部件201及加热部件202，待处理的晶圆片200放置于所述晶圆支撑部件201上，通过移动所述加热部件202来调节其与晶圆片200之间的距离。
具体的，所述机台的加热部件202通过若干第一螺杆203来进行移动，精确调节控制加热部件202与晶圆片200之间的距离。
并且优选的，所述第一螺杆203的数目为三个及以上，本实施例中所述第一螺杆203的数目为三个(其中图中只示出两个，有一个未示出)。当然应该意识到，本发明并不以此为限，其他数量的第一螺杆只要能稳定地支撑所述晶圆片，则也在本发明的保护范围之内。
具体的，所述机台的加热部件202还通过若干第二螺杆来保持加热部件202的水平。
并且优选的，所述第二螺杆的数目为三个及以上。当然应该意识到，本发明并不以此为限，其他数量的第二螺杆只要能稳定地支撑所述晶圆片，则也在本发明的保护范围之内。
具体的，所述机台的加热部件202与晶圆片200之间的距离可调节至小于150mil。
具体的，所述机台的加热部件202的温度控制在150～200℃，并保持恒定。
具体的，所述机台为应用材料公司(AMAT)生产的Endura机台。当然应该意识到，本发明并不以此为限，其它干法化学预清洁工艺机台只要使用相似原理进行加热部件与晶圆片之间的距离的调节，则都在本发明的保护范围之内。
本发明实施例提供的干法化学预清洁工艺的机台在热处理过程中的使用方法如下：
热处理工艺开始之前，晶圆片200放置在晶圆支撑部件201上，所述加热部件202与所述晶圆片200之间的距离较远；
通过调节所述若干第一螺杆203使所述加热部件202向靠近所述晶圆片200方向移动，从而调节所述加热部件202与所述晶圆片200之间的距离，通常，当所述加热部件202与晶圆片200之间的距离小于150mil即可；
进行热处理工艺；
热处理工艺完成之后，通过调节所述若干第一螺杆203使所述加热部件202向远离所述晶圆片200方向移动，直至满足要求。
综上所述，本发明提供了一种干法化学预清洁工艺机台，包括晶圆支撑部件及加热部件，待处理的晶圆片放置于所述晶圆支撑部件上，通过移动所述加热部件来调节其与晶圆片之间的距离，从而实现了在保持晶圆片静止不动的前提下完成预清洁工艺，有效避免了晶圆片位置移动而导致的工艺不稳定甚至晶圆片破碎。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种干法化学预清洁工艺机台，包括晶圆支撑部件及加热部件，待处理的晶圆片放置于所述晶圆支撑部件上，其特征在于，通过移动所述加热部件来调节其与晶圆片之间的距离。
2.如权利要求1所述的干法化学预清洁工艺机台，其特征在于，所述机台的加热部件通过若干第一螺杆来进行移动，精确调节控制加热部件与晶圆片之间的距离。
3.如权利要求2所述的干法化学预清洁工艺机台，其特征在于，所述第一螺杆的数目为三个及以上。
4.如权利要求1或2所述的干法化学预清洁工艺机台，其特征在于，所述机台的加热部件通过若干第二螺杆来保持加热部件的水平。
5.如权利要求4所述的干法化学预清洁工艺机台，其特征在于，所述第二螺杆的数目为三个及以上。
6.如权利要求1或2所述的干法化学预清洁工艺机台，其特征在于，所述机台的加热部件与晶圆片之间的距离可调节至小于150mil。
7.如权利要求1或2所述的干法化学预清洁工艺机台，其特征在于，所述机台的加热部件的温度控制在150～200℃，并保持恒定。
8.如权利要求1所述的干法化学预清洁工艺机台，其特征在于，所述机台为应用材料公司(AMAT)生产的Endura机台。
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