CN104882358A

CN104882358A - 一种侦测蚀刻腔体内聚合物的方法

Info

Publication number: CN104882358A
Application number: CN201410071988.0A
Authority: CN
Inventors: 周耀辉
Original assignee: CSMC Technologies Corp
Current assignee: CSMC Technologies Corp
Priority date: 2014-02-28
Filing date: 2014-02-28
Publication date: 2015-09-02

Abstract

本发明提供一种侦测蚀刻腔体内聚合物的方法，其包括：提供晶圆；在蚀刻腔体中放入所述晶圆；向所述蚀刻腔体内通入具有离子轰击性和反应活性的混合气体，形成等离子体；利用所述等离子体清洗所述蚀刻腔体的侧壁和/或位于所述蚀刻腔体内的部件表面上的聚合物，致使所述蚀刻腔体内的聚合物附着于所述晶圆的表面；取出晶圆，对附着于所述晶圆的表面上的聚合物进行质谱分析。该方法无需拆卸设备，且不会消耗太长的时间及人力，可实时侦测蚀刻腔体当前的聚合物状况，使得侦测结果更为准确有效。

Description

一种侦测蚀刻腔体内聚合物的方法

【技术领域】

本发明涉及半导体设计及制造技术领域，特别涉及一种侦测蚀刻腔体内聚合物的方法。

【背景技术】

在蚀刻工艺的大规模量产中，利用不一样的气体蚀刻，使蚀刻层次不同，必然会产生各种各样的聚合物并吸附在蚀刻腔体内侧壁及上下蚀刻圆的表面，不同聚合物状况对蚀刻腔体本身的蚀刻能力有着重大的影响。在不一样的蚀刻腔体聚合物环境下，蚀刻腔体的蚀刻率，蚀刻均匀性，微负载能力等均表现出差异。如图1所例示，在不同的聚合物状况下，设备的蚀刻率显示出明显的差异。这可能会导致晶圆良率及电性能发生异常。因此，及时的侦测到蚀刻腔体内聚合物状况的变化，有助于保证蚀刻腔体的稳定。

目前检测蚀刻腔体聚合物的方式为：先在大气中拆卸设备，刮下蚀刻腔体内壁及部件表面附着的聚合物物质，然后送样进行质谱检测。此方法的缺点是：1、需拆卸设备，消耗较长的时间及较多的人力、而且需要停机进行，提高了生产成本。2、检测样品为蚀刻腔体内壁刮下的聚合物，此聚合物是蚀刻腔体在拆卸前所有蚀刻过程所产生的聚合物累加体现，并非蚀刻腔体当时表面聚合物情况。

因此，有必要提供一种改进的技术方案来克服上述问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种侦测蚀刻腔体内聚合物的方法，从而无需在大气中拆卸设备，使得在高真空下便可实时侦测蚀刻腔体内聚合物状况的变化，且所侦测到的数据精确，有助于保证蚀刻腔体稳定。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，本发明提供一种侦测蚀刻腔体内聚合物的方法，其包括：

提供晶圆；

在蚀刻腔体中放入所述晶圆；

向所述蚀刻腔体内通入具有离子轰击性和反应活性的混合气体，形成等离子体；

利用所述等离子体清洗所述蚀刻腔体的侧壁和/或位于所述蚀刻腔体内的部件表面上的聚合物，致使所述蚀刻腔体内的聚合物附着于所述晶圆的表面；

取出晶圆，对附着于所述晶圆的表面上的聚合物进行质谱分析。

作为本发明的一个优选的实施例，所述晶圆为陶瓷材质。

作为本发明的一个优选的实施例，所述具有离子轰击性和反应活性的混合气体为由氩气和氧气组成的混合气体。

作为本发明的一个优选的实施例，所述氩气和氧气的体积比为3:1至5:1，所述混合气体总流量为150-200sccm。

作为本发明的一个优选的实施例，所述氩气和氧气的体积比为4:1。

作为本发明的一个优选的实施例，所述等离子体清洗蚀刻腔体侧壁及部件表面的反应时间为30-50s。

作为本发明的一个优选的实施例，所述等离子体清洗蚀刻腔体侧壁及部件表面的反应时间为40s。

与现有技术相比，本发明中的侦测蚀刻腔体内聚合物的方法，无需拆卸设备，且不会消耗太长的时间及人力，可实时侦测蚀刻腔体当前的聚合物状况，使得侦测结果更为准确有效。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为现有技术中的不同聚合物状况下蚀刻率变化的示意图；

图2为本发明中的一种侦测蚀刻腔体内聚合物的方法在一个实施例中的流程图。

【具体实施方式】

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

首先，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

其次，本发明利用示意图等进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是实例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间。图2为本发明中的一种侦测蚀刻腔体内聚合物的方法在一个实施例中的流程图。下面结合图2对本发明的一个实施例进行详细说明，如图2所示，所述侦测方法100包括如下步骤。

步骤110，提供晶圆，去除晶圆表面污垢。

具体的，所述晶圆（未图示）用于为后续侦测方法提供平台，所述晶圆可以选自陶瓷等材质。

步骤120，在蚀刻腔体中放入所述晶圆。

具体的，在蚀刻腔体中放入已去除晶圆表面污垢的晶圆，防止晶圆表面的污垢影响侦测数据。

步骤130，向所述蚀刻腔体内通入具有离子轰击性和反应活性的混合气体，形成等离子体。

在一个实施例中，所述具有离子轰击性和反应活性的混合气体为由氩气和氧气组成的混合气体。所述氩气和氧气的体积比为3:1至5:1，优选体积比为4:1，所述混合气体总流量为150-200sccm。

在以上步骤中，其反应原理为：

Ar+e-→Ar+(离子轰击源)+2e-，

O₂+e-→2O*(自由基，反应活性较大)+e-。

步骤140，利用所述等离子体清洗所述蚀刻腔体侧壁上和/或位于蚀刻腔体内的部件表面上的聚合物，致使所述蚀刻腔体内的聚合物附着于所述晶圆的表面。

具体的，所述等离子体清洗蚀刻腔体侧壁及部件表面的反应时间为30-50s，优选反应时间为40s。

在以上步骤中，利用一些离子轰击特性较强结合反应活性较大的气体(如Ar和O₂)，形成具备轻微轰击特性且反应活性较微弱的等离子体，对蚀刻腔体侧壁及蚀刻圆表面进行精细的清洗，从而导致表层的聚合物附着在晶圆上。

步骤150，取出晶圆，对晶圆表面聚合物进行质谱分析。

从另一个角度来讲，步骤150的工艺也不属于本发明的重点，其可以采用现有的质谱分析方法完成，因此为了突出本发明的重点，有关步骤150的具体工艺在本文中并未被详细描述。

所属领域内的普通技术人员应该能够理解的是，本发明的特点或目的之一在于：对于侦测蚀刻腔体内聚合物的方法，放弃原来的在大气中拆卸，并刮下腔体内壁及部件表面聚合物的方法，而是将已去除表面污垢的晶圆放入蚀刻腔体内，并通过向所述蚀刻腔体内通入具有离子轰击性和反应活性的混合气体，形成等离子体来清洗蚀刻腔体侧壁及部件表面，以获得附着于所述晶圆表面的聚合物；从而通过对晶圆表面聚合物进行质谱分析来了解蚀刻腔体内聚合物的实时情况，从而无需拆卸设备，即可实时侦测蚀刻腔体当前的聚合物状况，使得侦测结果更为准确有效。

需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims

1.一种侦测蚀刻腔体内聚合物的方法，其特征在于，其包括：

提供晶圆；

在蚀刻腔体中放入所述晶圆；

2.根据权利要求1所述的侦测蚀刻腔体内聚合物的方法，其特征在于，所述晶圆为陶瓷材质。

3.根据权利要求1所述的侦测蚀刻腔体内聚合物的方法，其特征在于，所述具有离子轰击性和反应活性的混合气体为由氩气和氧气组成的混合气体。

4.根据权利要求3所述的侦测蚀刻腔体内聚合物的方法，其特征在于，所述氩气和氧气的体积比为3:1至5:1，所述混合气体总流量为150-200sccm。

5.根据权利要求1所述的侦测蚀刻腔体内聚合物的方法，其特征在于，所述氩气和氧气的体积比为4:1。

6.根据权利要求1所述的侦测蚀刻腔体内聚合物的方法，其特征在于，所述等离子体清洗蚀刻腔体侧壁及部件表面的反应时间为30-50s。

7.根据权利要求6所述的侦测蚀刻腔体内聚合物的方法，其特征在于，所述等离子体清洗蚀刻腔体侧壁及部件表面的反应时间为40s。