CN109801829A - 一种腔体、工艺机台的处理方法及侧墙工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种腔体、工艺机台的处理方法及侧墙工艺方法，其中包括，于腔体内无晶圆的情况下，采用一反应气体于一预设流量、一预设压力及一预设功率下，对腔体进行处理，并保持一预设时间后结束。本发明的技术方案有益效果在于：有效处理反应腔中因聚合物累积过多而不能被及时处理掉产生的问题，从而避免由于聚合物导致工艺中的产品缺陷的问题，避免侧墙工艺中小尺寸残留缺陷，提高了产品良率。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种腔体、工艺机台的处理方法及侧墙工艺方法。
背景技术
现有技术中，如图1所示，非易失闪存(NOR Flash)侧墙工艺通常包括以下步骤：
步骤a1、字线光刻(Word Line photo，WL-PH)，先在晶圆表面涂上一层光刻胶，并通过显影，将光罩上的图案传递到光刻胶上；
步骤a2、字线硬掩膜蚀刻(Word Line Hard Mask Spacer Etch，WLHM-ET)，顺着光刻胶的图案，蚀刻光刻胶下面的硬掩膜，将光刻胶的图案传递到硬掩膜上；
步骤a3、字线硬掩膜保护膜沉积(Word Line Hard Mask Spacer DEP，WLHMSP-DEP)，在晶圆表面沉积一层保护膜；
步骤a4、字线硬掩膜保护膜蚀刻(Word Line Hard Mask Spacer Etch，WLHMSP-ET)，蚀刻晶圆表面沉积的保护膜，并在硬掩膜侧壁形成一层保护膜；
步骤a5、字线蚀刻(Word Line etch，WL-ET)，顺着硬掩膜的图案，蚀刻硬掩膜下面的多晶硅，将硬掩膜的图案传递到晶圆上，形成字线。
在非易失闪存(NORFlash)侧墙工艺中，步骤a1中采用黄光制程(photo，PH)，受限于黄光制程的关键尺寸(Critical Dimension，CD)限制，需要在步骤a3中通过沉积侧墙(Deposition Spacer，DEP Spacer)的方法来做到关键尺寸收缩(Critical Dimensionshrink，CD shrink)。
在进行晶圆表面沉积保护膜后再刻蚀该保护膜时，会产生一定的聚合物，其中聚合物包括含碳成分的副产物，随着工艺过程的进行，越来越多的聚合物附着于腔体的内壁，聚合物长时间的累积，没有被及时清理，当聚合物累积到一定程度时，会因附着力不足而掉下来，掉落在晶圆表面或保护膜表面，因不能被及时去掉而导致形成缺陷。
因此，亟需一种有效解决非易失闪存(NOR Flash)侧墙工艺中小尺寸残留缺陷的工艺方法，以解决工艺中的产品缺陷。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种腔体、工艺机台的处理方法及侧墙工艺方法。
具体技术方案如下：
本发明包括一种腔体的处理方法，用于工艺机台，其中包括：
于所述腔体内无晶圆的情况下，所述工艺机台工作之前，采用一反应气体于一预设流量、一预设压力及一预设功率下，对所述腔体进行处理，并保持一预设时间后结束。
优选的，所述反应气体包括O2。
优选的，所述预设流量维持在720-880sccm之间。
优选的，所述预设压力维持在90MT-110MT之间。
优选的，所述预设功率维持在270W-330W之间。
优选的，所述预设时间至少设置为15s。
本发明还包括一种工艺机台的处理方法，其中包括：
步骤S1、于所述工艺机台工作之前，采用上述中任一项所述的腔体的处理方法处理所述工艺机台的腔体；
步骤S2、执行晶圆的保护膜沉积工艺后，判断是否还要进行所述晶圆的保护膜沉积工艺；
若是，则返回进行所述步骤S1；
若否，则停止所述工艺机台。
本发明还包括一种侧墙工艺方法，其中，所述侧墙工艺方法中包括字线光刻步骤、字线硬掩膜刻蚀步骤、字线硬掩膜保护膜沉积、字线硬掩膜保护膜蚀刻及字线蚀刻；
于所述字线硬掩膜保护膜沉积步骤之前，采用上述中任一项所述的腔体的处理方法对所述工艺机台的腔体进行处理。
优选的，所述字线硬掩膜刻蚀步骤采用高分子气体进行刻蚀。
优选的，所述高分子气体包括CH3F。
本发明的技术方案有益效果在于：有效处理反应腔中因聚合物累积过多而不能被及时处理掉产生的问题，从而避免由于聚合物导致工艺中的产品缺陷的问题，避免侧墙工艺中小尺寸残留缺陷，提高了产品良率。
附图说明
参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。
图1为现有技术中，非易失闪存(NOR Flash)侧墙工艺方法的流程图；
图2为本发明的实施例的腔体的处理方法的流程图；
图3为本发明的实施例的工艺机台的处理方法的流程图；
图4为本发明的实施例的侧墙工艺方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
在现有技术中，非易失闪存(NOR Flash)侧墙工艺包括WL-PH、WLHM-ET、WLHMSP-DEP、WLHMSP-ET、WL-ET等步骤，在Flash产品工艺中，受限于黄光制程的尺寸限制，需要通过沉积保护膜的方法来做到尺寸，即由于WL-PH采用黄光，所以需要WLHMSP-DEP工艺来做尺寸收缩，进一步的，后续的WLHMSP-ET要用高分子气体来进行蚀刻，侧墙工艺需也要采用高分子气体来进行蚀刻，其中，沉积和刻蚀流程的重要步骤是WLHMSP，在WLHMSP步骤中，通过沉积形成膜层后再刻蚀该膜层，会产生一定的聚合物，其中聚合物包括含碳成分的副产物，随着工艺过程的进行，越来越多的聚合物附着于腔体的内壁，聚合物长时间的累积，没有被及时清理，当聚合物累积到一定程度时，会因附着力不足而掉下来，掉落在晶圆表面或保护膜表面，从而导致不能被及时去掉容易形成缺陷。
针对现有技术中存在的上述问题，本发明包括一种腔体的处理方法，用于工艺机台，其中包括：
于腔体内无晶圆的情况下，采用一反应气体于一预设流量、一预设压力及一预设功率下，对腔体进行处理，并保持一预设时间后结束。
通过上述腔体的处理方法的技术方案，如图2所示，采用无晶圆干法蚀刻清理(WaferLess Dry Clean，WLDC)工艺，并将反应时间至少保持15s，通过后续工艺的监测发现保持至少15s的反应时间，在腔体内无晶圆的情况下，采用反应气体在预设流量、预设压力及预设功率下，以对聚合物进行处理，其中，聚合物包括含碳成分的副产物，即聚合物与反应气体反应，会产生产物气体，在腔体内通过抽真空以将产物气体进行处理，进而降低了聚合物的含量，保持足够的反应时间，足以将聚合物的含量降低至预设范围内，也就是说，当聚合物的含量超出预设范围就会导致小尺寸残留缺陷，因此，当聚合物的含量降低至预设范围内则可以改善小尺寸残留缺陷。
进一步地，有效降低聚合物的残留缺陷水平，能够保证聚合物稳定，即反应腔中的聚合物含量降低到预设范围内，进一步地，有效处理反应腔中因聚合物累积过多而不能被及时处理掉产生的含量过高的问题，从而避免由于聚合物导致工艺中的产品缺陷的问题，避免侧墙工艺中小尺寸残留缺陷，提高了产品良率。
上述技术方案中，优选的，反应气体包括O2，其中预设流量维持在720-880sccm之间，也可以是720sccm或740sccm或760sccm或780sccm或800sccm或820sccm或840sccm或860sccm或880sccm等。
上述技术方案中，优选的，预设压力维持在90MT-110MT之间，也可以是90MT或95MT或100MT或105MT或110MT等。
上述技术方案中，优选的，预设功率维持在270W-330W之间，也可以是270W或280W或290W或300W或310W或320W或330W等。
上述技术方案中，优选的，预设时间至少设置为15s，当反应时间至少保持15s时，通过后续工艺的监测发现保持至少15s的反应时间，在腔体内无晶圆的情况下，采用反应气体O2在预设流量维持在720-880sccm之间、预设压力维持在90MT-110MT之间及预设功率维持在270W-330W之间，以对聚合物进行处理，其中，聚合物包括含碳成分的副产物，即含碳成分的副产物与反应气体O2反应，会产生一氧化碳或二氧化碳的产物气体，在腔体内通过抽真空以将一氧化碳或二氧化碳的产物气体进行处理，进而降低了聚合物的含量，保持足够的反应时间，足以将聚合物的含量降低至预设范围内，即聚合物的含量降低至预设范围内时，导致小尺寸残留缺陷的问题会被改善。
进一步地，有效处理反应腔中因聚合物累积过多而不能被及时处理掉产生的含量过高的问题，从而避免由于聚合物导致工艺中的产品缺陷的问题，避免侧墙工艺中小尺寸残留缺陷，提高了产品良率。
本发明还包括一种工艺机台的处理方法，其中包括：
步骤S1、于工艺机台工作之前，采用上述的腔体的处理方法处理工艺机台的腔体；
步骤S2、执行晶圆的保护膜沉积工艺后，判断是否还要进行晶圆的保护膜沉积工艺；
若是，则返回进行步骤S1；
若否，则退出。
通过上述工艺机台的处理方法的技术方案，如图3所示，工艺机台用以进行字线硬掩膜保护膜沉积工艺，属于沉积机台，沉积机台的工作过程是循环往复的，首先在工艺机台工作之前，采用O2对腔体进行处理，在一预设条件下保持至少15s后结束，其中最优预设条件包括O2的预设流量800sccm、预设压力100MT及预设功率300W。
具体地，在工艺机台工作之前，工艺机台内无晶圆的情况下，采用反应气体O2在预设流量800sccm、预设压力100MT及预设功率300W下，以对工艺机台内的聚合物进行处理，其中，聚合物包括含碳成分的副产物，即含碳成分的副产物与被反应气体O2反应，会产生一氧化碳或二氧化碳的产物气体，在腔体内通过抽真空以将一氧化碳或二氧化碳的产物气体进行处理，进而降低了聚合物的含量，保持足够的反应时间，足以将聚合物的含量降低至预设范围内，因此，当聚合物的含量降低至预设范围内就可以改善小尺寸残留缺陷。
进一步地，当工艺机台内的聚合物的含量降低至预设范围内时，进行晶圆的保护膜沉积工艺，在执行晶圆的保护膜沉积工艺后，转至后续制程的刻蚀工艺机台，其中后续制程的刻蚀工艺机台包括刻蚀机台，以进行字线硬掩膜保护膜蚀刻工艺，具体的字线硬掩膜保护膜蚀刻工艺在此不再赘述。
进一步地，当该工艺机台工作结束之后，还会判断是否还要进行晶圆的保护膜沉积工艺；若是，则返回进行步骤S1；若否，则退出；进一步地，有效处理反应腔中因聚合物累积过多而不能被及时处理掉产生的含量过高的问题，从而避免由于聚合物导致工艺中的产品缺陷的问题，避免侧墙工艺中小尺寸残留缺陷，提高了产品良率。
本发明还一种侧墙工艺方法，其中，侧墙工艺方法中包括字线光刻步骤、字线硬掩膜刻蚀步骤、字线硬掩膜保护膜沉积、字线硬掩膜保护膜蚀刻及字线蚀刻；
于字线硬掩膜保护膜沉积步骤之前，采用上述的腔体的处理方法对侧墙工艺机台的腔体进行处理。
通过上述侧墙工艺方法的技术方案，如图4所示，字线硬掩膜刻蚀步骤采用高分子气体进行刻蚀，其中，高分子气体包括CH3F，其中，沉积和刻蚀流程的重要步骤是WLHMSP，在WLHMSP步骤中，通过高低分子气体沉积形成膜层后再刻蚀该膜层，会产生一定的聚合物，其中聚合物包括含碳成分的副产物，随着工艺过程的进行，越来越多的聚合物附着于腔体的内壁，聚合物长时间的累积，没有被及时清理，当聚合物累积到一定程度时，会因附着力不足而掉下来，掉落在晶圆表面或保护膜表面，从而导致不能被及时去掉容易形成缺陷。
针对上述问题，于字线硬掩膜保护膜沉积步骤之前，采用O2对侧墙工艺机台的腔体进行处理，在一预设条件下保持至少15s后结束，其中最优预设条件包括O2的预设流量800sccm、预设压力100MT及预设功率300W。
进一步地，当反应时间至少保持15s时，通过后续工艺的监测发现保持至少15s的反应时间，在腔体内无晶圆的情况下，采用反应气体O2在预设流量800sccm、预设压力100MT及预设功率300W下，其中，聚合物包括含碳成分的副产物，即含碳成分的副产物与被反应气体O2反应，会产生一氧化碳或二氧化碳的产物气体，在腔体内通过抽真空以将一氧化碳或二氧化碳的产物气体进行处理，进而降低了聚合物的含量，保持足够的反应时间，足以将聚合物的含量降低至预设范围内，即聚合物的含量超出预设范围就会导致小尺寸残留缺陷，因此，当聚合物的含量降低至预设范围内就可以改善小尺寸残留缺陷。
进一步地，有效降低聚合物的残留缺陷水平，能够保证聚合物稳定，即反应腔中的聚合物含量降低到预设范围内，有效处理反应腔中因聚合物累积过多而不能被及时处理掉产生的含量过高的问题，从而避免由于聚合物导致工艺中的产品缺陷的问题，避免侧墙工艺中小尺寸残留缺陷，提高了产品良率。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种腔体的处理方法，用于工艺机台，其特征在于，包括：
于所述腔体内无晶圆的情况下，采用一反应气体于一预设流量、一预设压力及一预设功率下，对所述腔体进行处理，并保持一预设时间后结束。
2.根据权利要求1所述的腔体的处理方法，其特征在于，所述反应气体包括O2。
3.根据权利要求1所述的腔体的处理方法，其特征在于，所述预设流量维持在720-880sccm之间。
4.根据权利要求1所述的腔体的处理方法，其特征在于，所述预设压力维持在90MT-110MT之间。
5.根据权利要求1所述的腔体的处理方法，其特征在于，所述预设功率维持在270W-330W之间。
6.根据权利要求1所述的腔体的处理方法，其特征在于，所述预设时间至少设置为15s。
7.一种工艺机台的处理方法，其特征在于，包括：
步骤S1、于所述工艺机台工作之前，采用上述权利要求1-6中任一项所述的腔体的处理方法处理所述工艺机台的腔体；
步骤S2、执行晶圆的保护膜沉积工艺后，判断是否还要进行所述晶圆的保护膜沉积工艺；
若是，则返回进行所述步骤S1；
若否，则退出。
8.一种侧墙工艺方法，其特征在于，所述侧墙工艺方法中包括字线光刻步骤、字线硬掩膜刻蚀步骤、字线硬掩膜保护膜沉积、字线硬掩膜保护膜蚀刻及字线蚀刻；
于所述字线硬掩膜保护膜沉积步骤之前，采用上述权利要求1-6中任一项所述的腔体的处理方法对所述工艺机台的腔体进行处理。
9.根据权利要求8所述的侧墙工艺方法，其特征在于，所述字线硬掩膜刻蚀步骤采用高分子气体进行刻蚀。
10.根据权利要求9所述的侧墙工艺方法，其特征在于，所述高分子气体包括CH3F。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190524 |