CN110571123B - 改善刻蚀腔体缺陷的方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种改善刻蚀腔体缺陷的方法，该方法包括：步骤1，通过静电卡盘对第一预定数量的目标片体分别执行夹持和释放动作，实现静电卡盘的老化处理；步骤2，在静电卡盘依次夹持第二预定数量的目标片体的过程中，对静电卡盘的边缘进行清洁；步骤3，循环执行步骤1和步骤2预定次数。本申请通过对静电卡盘的老化处理和边缘清洁，改善了静电卡盘的粗糙度，有利于去除表面的颗粒，提高了更换新静电卡盘的PM成功率，降低了晶圆蚀刻的缺陷率。

Description

改善刻蚀腔体缺陷的方法
技术领域
本申请涉及微电子技术领域，具体涉及一种改善刻蚀腔体缺陷的方法。
背景技术
干法刻蚀是使者物理方法有选择地从半导体衬底表面去除不需要材料的过程，是完成光刻工艺后复制掩膜图案的关键步骤。一体化(all-in-one，AIO)刻蚀工艺是指将通孔刻蚀、去光阻以及沟槽刻蚀三个步骤在同一个工艺步骤中完成。通常，进行AIO刻蚀工艺的刻蚀腔体包括静电卡盘(Electrostatic Chuck，ESC)用于夹持和释放晶圆。
以东电电子公司(TOKYO ELECTRON LTD.，TEL)推出的AIO刻蚀腔体Vigus型号的刻蚀腔体为例，新安装(以下简称“新装”)静电卡盘后，Vigus刻蚀腔体在前两个预防性维护(Preventive Maintenance，PM)周期的产线生产(inline)和设备维护(offline)中的颗粒(Particle，PA)检测结果较差。
参考图1，新装静电卡盘的Vigus刻蚀腔体在前两个PM周期的inline和offline中的PA检测结果较差的原因在于：新装的静电卡盘表面状态较粗糙，颗粒(例如聚合物)不易完全去除，颗粒累积后，在后续晶圆的夹持过程中受到静电吸附力的影响脱出，落在晶圆边缘，从而导致PA较高。
发明内容
本申请提供了一种改善刻蚀腔体缺陷的方法，可以解决相关技术中由于新装静电卡盘表面状态粗糙导致颗粒难以完全去除，从而在后续夹持晶圆的过程中受到静电吸附力的影响脱出落在晶圆边缘，导致晶圆边缘的PA高或产生缺陷的问题。
本申请实施例提供了一种改善刻蚀腔体缺陷的方法，该方法包括：
步骤1，通过静电卡盘对第一预定数量的目标片体分别执行夹持和释放动作，实现静电卡盘的老化处理；
步骤2，在静电卡盘依次夹持第二预定数量的目标片体的过程中，对静电卡盘的边缘进行清洁；
步骤3，循环执行步骤1和步骤2预定次数。
可选的，步骤1中的第一预定数量为20～70片。
可选的，步骤2中的第二预定数量为5～20片。
可选的，在步骤2中，通过等离子体对静电卡盘的边缘进行清洁。
可选的，等离子体包括氦气。
可选的，步骤3中的预定次数为至少2次。
可选的，目标片体为废片或假晶圆。
可选的，该方法应用于一体化AIO刻蚀腔体安装的新的静电卡盘中。
本申请技术方案，至少包括如下优点：
通过对静电卡盘的老化处理和边缘清洁，改善了静电卡盘的粗糙度，有利于去除表面的颗粒，从而避免了在后续晶圆的夹持过程中颗粒脱出落在晶圆边缘，解决了新装静电卡盘在前两个PM周期的inline和offline的表现较差，导致晶圆边缘PA过高或产生缺陷的问题。提高了更换新静电卡盘的PM成功率，降低了晶圆蚀刻的缺陷率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是颗粒落到晶圆边缘的示意图。
图2是本申请一个示例性实施例提供的改善刻蚀腔体缺陷的方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本申请提供了一种改善刻蚀腔体缺陷的方法，如图2所示，该方法可以包括：
步骤1，通过静电卡盘对第一预定数量的目标片体分别执行夹持和释放动作，实现静电卡盘的老化处理。
可选的，步骤1中的第一预定数量为20～70片。
可选的，目标片体为废片(Dummy Wafer)或假晶圆。
在新静电卡盘更换后，首先利用废片或假晶圆，让静电卡盘对一定数量的废片或假晶圆执行快速的夹持和释放动作，静电卡盘只进行夹持和释放动作，不进行等离子体的蚀刻，使得真空的，新的静电卡盘的部件表面迅速老化，从而改善静电卡盘表面的粗糙度。
步骤2，在静电卡盘依次夹持第二预定数量的目标片体的过程中，对静电卡盘的边缘进行清洁。
可选的，步骤2中的第二预定数量为5～20片。
可选的，在步骤2中，通过等离子体对静电卡盘的边缘进行清洁。
通过等离子体的蚀刻对静电卡盘的边缘进行清洁，改善静电卡盘表面的粗糙度。
可选的，等离子体包括氦气。
步骤3，循环执行步骤1和步骤2预定次数。
可选的，步骤3中的预定次数为至少2次。
在实际应用中，循环对静电卡盘执行夹持释放动作和清洁动作，反复几次，改善静电卡盘表面的粗糙度。
本申请实施例中提供的方法可应用于AIO刻蚀腔体安装的新的静电卡盘中；典型的，可应用于TEL的Vigus刻蚀腔体中。
在实际应用中，可以先夹持和释放50片废片或假晶圆，然后对静电卡盘的边缘清洁10片，将这个过程循环执行两次，可将刻蚀腔体的颗粒数由4颗改善为2.3颗，提高了静电卡盘的PM复现率，降低新静电卡盘在晶圆蚀刻过程中产生的缺陷数。
通常，由于射频(Radio Frequency，RF)时间越高，静电卡盘表面粗糙度越低，因此需要对静电卡盘的RF时间进行管控，使静电卡盘的RF时间大于1000小时以上。通过本申请实施例提供的改善刻蚀腔体缺陷的方法，可以在短时间内对静电卡盘进行陈化，使静电卡盘表面粗糙度达到RF时间1000小时以上的效果。
综上所述，本申请实施例提供的改善刻蚀腔体缺陷的方法，通过在新静电卡盘正式投入使用前，对静电卡盘进行老化处理和边缘清洁，改善了静电卡盘的粗糙度，有利于去除表面的颗粒，从而避免了在后续晶圆的夹持过程中颗粒脱出落在晶圆边缘，解决了刻蚀腔体中新装静电卡盘在前两个PM周期的inline和offline的表现较差，导致晶圆边缘PA过高或产生缺陷的问题。提高了更换新静电卡盘的PM成功率，降低了晶圆蚀刻的缺陷率。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种改善刻蚀腔体缺陷的方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1，通过静电卡盘对第一预定数量的目标片体分别执行夹持和释放动作，实现所述静电卡盘的老化处理；
步骤2，在所述静电卡盘依次夹持第二预定数量的目标片体的过程中，对所述静电卡盘的边缘进行清洁；
步骤3，循环执行所述步骤1和所述步骤2预定次数。
2.根据权利要求1所述的改善刻蚀腔体缺陷的方法，其特征在于，所述步骤1中的第一预定数量为20～70片。
3.根据权利要求1所述的改善刻蚀腔体缺陷的方法，其特征在于，所述步骤2中的第二预定数量为5～20片。
4.根据权利要求1所述的改善刻蚀腔体缺陷的方法，其特征在于，在所述步骤2中，通过等离子体对所述静电卡盘的边缘进行清洁。
5.根据权利要求4所述的改善刻蚀腔体缺陷的方法，其特征在于，所述等离子体包括氦气。
6.根据权利要求1所述的改善刻蚀腔体缺陷的方法，其特征在于，所述步骤3中的预定次数为至少2次。
7.根据权利要求1所述的改善刻蚀腔体缺陷的方法，其特征在于，所述目标片体为废片或假晶圆。
8.根据权利要求1至7任一所述的改善刻蚀腔体缺陷的方法，其特征在于，所述方法应用于一体化AIO刻蚀腔体安装的新的静电卡盘中。
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