CN110190023B - 金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀优化方法 - Google Patents

金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀优化方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110190023B
CN110190023B CN201910297139.XA CN201910297139A CN110190023B CN 110190023 B CN110190023 B CN 110190023B CN 201910297139 A CN201910297139 A CN 201910297139A CN 110190023 B CN110190023 B CN 110190023B
Authority
CN
China
Prior art keywords
etching
damascus
pump body
integrated
hard mask
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910297139.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN110190023A (zh
Inventor
庄望超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Huali Integrated Circuit Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Huali Integrated Circuit Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Huali Integrated Circuit Manufacturing Co Ltd filed Critical Shanghai Huali Integrated Circuit Manufacturing Co Ltd
Priority to CN201910297139.XA priority Critical patent/CN110190023B/zh
Publication of CN110190023A publication Critical patent/CN110190023A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110190023B publication Critical patent/CN110190023B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76801—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing
    • H01L21/76802—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing by forming openings in dielectrics
    • H01L21/76807—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing by forming openings in dielectrics for dual damascene structures
    • H01L21/7681—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing by forming openings in dielectrics for dual damascene structures involving one or more buried masks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀优化方法，包括执行金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀，在预设时段记录传送腔体与主刻蚀腔体指定参数，记录该预设时段大马士革一体化刻蚀泵体阀门工况；记录完成大马士革一体化刻蚀后是否存在阻挡刻蚀缺陷或腔体颗粒；反复执行上述步骤，对上述步骤的记录进行统计，提取未发生阻挡刻蚀缺陷或腔体颗粒的大马士革一体化刻蚀预设时段泵体阀门工况作为泵体阀门标准工况；执行金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀生产时，执行泵体阀门标准工况。本发明通过优化控制泵体阀门角度的控制来避免腔体压力剧烈波动，结合泵体阀门开关时间最终降低泵体内污染物扬起可能性，避免阻挡刻蚀缺陷以及腔体颗粒状况发生。

Description

金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀优化方法
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，特别是涉及一种金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀优化方法。
背景技术
随着半导体器件尺寸的减小，在65nm及以下的工艺技术中金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀经常会出现阻挡刻蚀的缺陷现象。导致这一缺陷的部分原因是在晶圆传送过程中以及刻蚀过程中由于工艺步骤转换压力存在波动，造成腔体内有气流扰动，促使腔体四周，泵体内以及与晶圆接触部件内隐藏的颗粒物掉落至晶圆表面最终形成阻挡刻蚀，使后续金属无法填入其中，会造成金属线路无法导通。在金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀工艺技术日趋成熟的同时存在着以下的一些问题：
1、金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀经常会出现由于污染物阻挡刻蚀的缺陷现象，最终导致金属无法填入，线路无法导通。
2、金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀晶圆位置边缘阻挡刻蚀缺陷比中间严重的现象。
3、金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀由于有多次刻蚀逐层累加会造成几何级数的良率影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能改善污染物回流造成阻挡刻蚀的金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀优化方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀优化方法，包括以下步骤：
1)执行金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀，在预设时段记录传送腔体与主刻蚀腔体指定参数，记录该预设时段大马士革一体化刻蚀泵体阀门工况；
2)记录完成大马士革一体化刻蚀后是否存在阻挡刻蚀缺陷或腔体颗粒；
3)反复执行上述步骤1)和步骤2)，对上述步骤1)和2)的记录进行统计，提取未发生阻挡刻蚀缺陷或腔体颗粒的大马士革一体化刻蚀预设时段泵体阀门工况作为泵体阀门标准工况；
4)执行金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀生产时，查询步骤3)执行泵体阀门标准工况。
进一步改进所述的金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀优化方法，所述预设时段是执行金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀中，工艺步骤转换所需时段；所述工艺步骤转换包括晶圆传送过程和或刻蚀过程的工艺步骤转换。
进一步改进所述的金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀优化方法，所述指定参数是压力值。
进一步改进所述的金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀优化方法，所述泵体阀门工况包括：执行工艺步骤转换泵体阀门初始角度和执行该初始角度的延迟时长；所述延迟时长是指工艺步骤转换之前(即阀门角度转换之前)需要等待的时间。即，原设计工艺步骤转换时，泵体阀门角度会同时转换。本发明工艺工艺步骤转换时，控制泵体阀门达到初始角度延迟时长后再执行工艺步骤转换(再执行阀门角度转换)。
进一步改进所述的金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀优化方法，所述泵体阀门标准工况中泵体阀门初始角度为0度-30度、30度-60度或60度-90度。
进一步改进所述的金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀优化方法，所述执行该标准工况泵体阀门角度的延迟时长是0.5秒。
进一步改进所述的金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀优化方法，所述执行该标准工况泵体阀门角度的延迟时长是1秒。
进一步改进所述的金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀优化方法，所述执行该标准工况泵体阀门角度的延迟时长是1.5秒。
进一步改进所述的金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀优化方法，所述执行该标准工况泵体阀门角度的延迟时长是2秒。
上述泵体阀门角度和执行该角度的时长最优工况是，泵体阀门角度度60度-90度，执行该角度延迟时长是1秒或1.5秒。相对效果较差的泵体阀门角度是0度-30度，执行该角度延迟时长是0.5秒。
经过理论结合实际生产发现大马士革一体化刻蚀中，气流的波动会对是否发生阻挡刻蚀缺陷或腔体颗粒产生巨大影响。本发明利用上述特性，对不同产品不同工况大马士革一体化刻蚀的泵体阀门开关时间以及角度的控制进行统计，以及对产品是否发生阻挡刻蚀缺陷或腔体颗粒进行统计，提取出不同工况所产生的不同结果。然后根据统计结果针对在现有工艺流程中，调整金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀中泵体阀门开关时间以及角度，避免腔体内压力波动。由于减少腔体内压力波动，进而减少了颗粒物的扬起，解决了金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀晶圆位置边缘阻挡刻蚀缺陷比中间严重的现象。在有效的减少颗粒物的扬起降低阻挡缺陷的发生的前提下，良率有明显的提高。利用本发明方法进行统计后的数据，可以用于建立清开阀角度与气体扰动对应的关系模型。根据建立的关系模型，可以用于现在以及未来任何产品，选择合适的角度与开关时间，进而通过优化金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀中泵体阀门开关时间以及角度的控制改善泵体中污染物的回流现象。
通过优化控制泵体阀门角度的控制来避免腔体压力波动剧烈的现象，结合泵体阀门开关时间最终将泵体内污染物扬起的可能性降低。采用本发明的方法对于金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀中的阻挡刻蚀缺陷以及腔体颗粒状况有明显改善。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是现有金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀压力及阀门角度时序图
图2是大马士革一体化刻蚀腔体内气体扰动示意图。
图3是本发明优化后金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀压力及阀门角度时序图示意图,图中箭头所示为压力波动所产生的回流。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容充分地了解本发明的其他优点与技术效果。本发明还可以通过不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点加以应用，在没有背离发明总的设计思路下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明提供的金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀优化方法第一实施例，包括以下步骤：
1)执行金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀，在预设时段记录传送腔体与主刻蚀腔体指定参数，记录该预设时段大马士革一体化刻蚀泵体阀门工况；
2)记录完成大马士革一体化刻蚀后是否存在阻挡刻蚀缺陷或腔体颗粒；
3)反复执行上述步骤1)和步骤2)，对上述步骤1)和2)的记录进行统计，提取未发生阻挡刻蚀缺陷或腔体颗粒的大马士革一体化刻蚀预设时段泵体阀门工况作为泵体阀门标准工况；
4)执行金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀生产时，查询步骤3)执行泵体阀门标准工况。
其中，所述预设时段是执行金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀中，晶圆传送过程和或刻蚀过程工艺步骤转换所需时段。
所述指定参数是压力值。
所述泵体阀门标准工况是泵体阀门初始角度60度-90度时，执行工艺步骤转换前延迟时长是1秒或1.5秒,然后再进行工艺步骤转换。
本发明提供的金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀优化方法第一实施例，包括以下步骤：
1)执行金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀，在预设时段记录传送腔体与主刻蚀腔体指定参数，记录该预设时段大马士革一体化刻蚀泵体阀门工况；
2)记录完成大马士革一体化刻蚀后是否存在阻挡刻蚀缺陷或腔体颗粒；
3)反复执行上述步骤1)和步骤2)，对上述步骤1)和2)的记录进行统计，提取未发生阻挡刻蚀缺陷或腔体颗粒的大马士革一体化刻蚀预设时段泵体阀门工况作为泵体阀门标准工况；
4)执行金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀生产时，查询步骤3)执行泵体阀门标准工况；
其中，所述预设时段是执行金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀中，晶圆传送过程和或刻蚀过程工艺步骤转换所需时段。
所述指定参数是压力值。
所述泵体阀门标准工况是泵体阀门初始角度0度-30度时，执行工艺步骤转换前延迟时长是0.5秒，然后再进行工艺步骤转换。
以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)执行金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀，在预设时段记录传送腔体与主刻蚀腔体指定参数，记录该预设时段大马士革一体化刻蚀泵体阀门工况；
2)记录完成大马士革一体化刻蚀后是否存在阻挡刻蚀缺陷或腔体颗粒；
3)反复执行上述步骤1)和步骤2)，对上述步骤1)和2)的记录进行统计，提取未发生阻挡刻蚀缺陷或腔体颗粒的大马士革一体化刻蚀预设时段泵体阀门工况作为泵体阀门标准工况；
4)执行金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀生产时，查询步骤3)执行泵体阀门标准工况；
所述泵体阀门工况包括：执行工艺步骤转换泵体阀门初始角度和执行该初始角度的延迟时长。
2.如权利要求1所述的金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀优化方法，其特征在于：所述预设时段是执行金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀中，工艺步骤转换所需时段；所述工艺步骤转换包括晶圆传送过程和或刻蚀过程的工艺步骤转换。
3.如权利要求2所述的金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀优化方法，其特征在于：所述指定参数是压力值。
4.如权利要求1所述的金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀优化方法，其特征在于：所述泵体阀门初始角度为0度-30度、30度-60度或60度-90度。
5.如权利要求4所述的金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀优化方法，其特征在于：执行泵体阀门工况泵体阀门角度的延迟时长是0.5秒。
6.如权利要求4所述的金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀优化方法，其特征在于：执行泵体阀门工况泵体阀门角度的延迟时长是1秒。
7.如权利要求4所述的金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀优化方法，其特征在于：执行泵体阀门工况泵体阀门角度的延迟时长是1.5秒。
8.如权利要求4所述的金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀优化方法，其特征在于：执行泵体阀门工况泵体阀门角度的延迟时长是2秒。
CN201910297139.XA 2019-04-15 2019-04-15 金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀优化方法 Active CN110190023B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910297139.XA CN110190023B (zh) 2019-04-15 2019-04-15 金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀优化方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910297139.XA CN110190023B (zh) 2019-04-15 2019-04-15 金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀优化方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110190023A CN110190023A (zh) 2019-08-30
CN110190023B true CN110190023B (zh) 2021-06-15

Family

ID=67714313

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910297139.XA Active CN110190023B (zh) 2019-04-15 2019-04-15 金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀优化方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110190023B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110867374B (zh) * 2019-11-25 2022-06-14 上海华力微电子有限公司 金属硬质掩模一体化刻蚀方法及其控制系统
CN118073248A (zh) * 2024-04-18 2024-05-24 粤芯半导体技术股份有限公司 刻蚀设备的检测方法及晶圆的刻蚀方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013197232A (ja) * 2012-03-19 2013-09-30 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置、基板処理方法、半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造方法を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体。
CN108054115B (zh) * 2017-11-14 2021-01-29 上海华力微电子有限公司 刻蚀腔体的聚合物清洁方法
CN107833830B (zh) * 2017-11-22 2021-03-12 上海华力微电子有限公司 一种改善一体化刻蚀聚集残留缺陷的方法
CN109037117B (zh) * 2018-09-04 2023-11-28 长江存储科技有限责任公司 压力调整装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN110190023A (zh) 2019-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110190023B (zh) 金属硬质掩模大马士革一体化刻蚀优化方法
CN100524691C (zh) 嵌入式闪存器件中悬浮式刻蚀阻挡层接触孔的刻蚀方法
CN100490089C (zh) 超大规模集成电路逻辑器件中斜肩式侧墙的刻蚀方法
CN103972293A (zh) 侧墙结构、侧墙结构的制备方法、cmos器件
CN109065475A (zh) 晶圆清洗装置及其晶圆清洗方法
CN107833830B (zh) 一种改善一体化刻蚀聚集残留缺陷的方法
CN109003894A (zh) 一种改善双重图形刻蚀芯模顶端圆角的工艺方法
JP3208596B2 (ja) ドライエッチング方法
CN101127319A (zh) 减小sti边缘漏电的方法
CN102867743B (zh) 改善掺杂与非掺杂多晶硅栅极刻蚀形貌差异的方法
CN114783866A (zh) 一种TiN膜层形貌的刻蚀方法及TiN膜层
US20050269293A1 (en) Seasoning method for etch chamber
CN115132652A (zh) 一种用等离子体和反应离子刻蚀制造双台阶型连接孔的方法
CN101764040B (zh) 等离子体蚀刻的控制方法
CN103730340A (zh) 一种提高背孔工艺中金属Ni掩膜选择比的方法
CN103531473B (zh) 氧化硅及氮化硅双层复合侧墙的刻蚀方法
CN102867742A (zh) 一种消除形貌变形的等离子刻蚀方法
US20070173001A1 (en) Method for manufacturing semiconductor device
KR20090045754A (ko) 하드마스크를 이용하는 반도체 소자의 패턴 형성 방법
CN104465364B (zh) 一种消除有源区损伤的多晶硅刻蚀方法
CN104241191A (zh) 一种金属线成膜工艺方法
KR102710128B1 (ko) 초임계 유체 배기 시스템 및 그 방법
CN104967437A (zh) 硅基低漏电流悬臂梁栅cmos传输门及制备方法
CN112582263B (zh) 一种点状残留改善方法
CN102412133B (zh) 一种rf ldmos栅极金属硅化物形成的工艺方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant