CN117410177A - 一种Bosch刻蚀工艺后处理工艺 - Google Patents
一种Bosch刻蚀工艺后处理工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117410177A CN117410177A CN202311352352.9A CN202311352352A CN117410177A CN 117410177 A CN117410177 A CN 117410177A CN 202311352352 A CN202311352352 A CN 202311352352A CN 117410177 A CN117410177 A CN 117410177A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- argon
- pipeline
- flow rate
- wafer
- heating
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 170
- 238000005530 etching Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 92
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 claims abstract description 20
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims abstract description 7
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims abstract description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 264
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 132
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 16
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 238000009623 Bosch process Methods 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- -1 fluorine ions Chemical class 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000010849 ion bombardment Methods 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
- H01L21/30655—Plasma etching; Reactive-ion etching comprising alternated and repeated etching and passivation steps, e.g. Bosch process
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (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
本发明提供一种Bosch刻蚀工艺后处理工艺，晶圆的正面经Bosch刻蚀工艺刻有孔；包括以下步骤：步骤S1，微刻蚀，将经过Bosch刻蚀工艺处理后的晶圆放入刻蚀设备中进行电感耦合等离子体刻蚀，以消除侧壁尖部，同时去除所述晶圆表面的污染物及杂气；步骤S2，快速升温，将经步骤S1中刻蚀后的晶圆在真空环境下用加热源加热、并使得晶圆快速升温以趋向溅射镀膜工艺温度；步骤S3，溅射预热，将步骤S2中加热后的晶圆放入磁控溅射腔体内，对所述晶圆加热、并使得所述晶圆缓慢升温至工艺温度；步骤S4，溅射镀膜，对经步骤S3处理后的晶圆进行溅射镀膜。本发明实施例工艺过程简单、易于实施，溅射金属膜能够完全贴合孔侧壁、且连续无空洞，效果显著。
Description
技术领域
本发明涉及一种栽培系统，尤其涉及一种Bosch刻蚀工艺后处理工艺。
背景技术
Bosch工艺是通过交替的刻蚀和沉积步骤，以控制刻蚀深度并实现陡峭的侧壁，该工艺使用的是一种称为深硅反应离子刻蚀（DRIE）的刻蚀技术。
如图1所示，以SF6为刻蚀气体，C4F8为钝化气体，通过交替转换刻蚀气体与钝化气体实现刻蚀与边壁钝化，C4F8在等离子体中能够形成氟化碳类高分子聚合物，沉积在硅表面能够阻止氟离子与硅的反应。具体过程为：第一步，在晶圆表面进行各向同性刻蚀；第二步将刻蚀表面进行钝化；第三步，沿深度方向进行离子轰击，以去除底部钝化层；第四步，再次进行各向同性的刻蚀，使第三步与第四步交替循环，使得刻蚀过程只沿深度方向进行。
Bosch工艺中，由于每一步刻蚀都是各向同性的，因此会造成刻蚀边壁表面的波纹效应，边壁波纹的高度可达100nm以上，而粗糙的表面会使得后道磁控溅射工艺的镀膜出现不连续的倒刺结构、并易在后续的加工过程中导致金属互联层极中出现空洞，如图2所示，进而影响器件的性能及寿命。
发明内容
为解决现有技术中的至少一个技术问题，提供一种Bosch刻蚀工艺后处理工艺，消除Bosch刻蚀工艺中的边壁波纹。为实现以上技术目的，本发明实施例采用的技术方案是：
本发明实施例提供了一种Bosch刻蚀工艺后处理工艺，晶圆的正面经Bosch刻蚀工艺刻有孔；包括以下步骤：
步骤S1，微刻蚀，将经过Bosch刻蚀工艺处理后的晶圆放入刻蚀设备中进行电感耦合等离子体刻蚀，以消除侧壁尖部，同时去除所述晶圆表面的污染物及杂气；
步骤S2，快速升温，将经步骤S1中刻蚀后的晶圆在真空环境下用加热源加热、并使得晶圆快速升温以趋向溅射镀膜的工艺温度；
步骤S3，溅射预热，将步骤S2中加热后的晶圆放入磁控溅射腔体内，对所述晶圆加热、并使得所述晶圆缓慢升温至工艺温度；
步骤S4，溅射镀膜，对经步骤S3处理后的晶圆进行溅射镀膜，并在孔侧壁不断形成金属薄膜。
进一步地，步骤S1中，所述微刻蚀包括以下连续的子步骤：
步骤S11，设置工艺条件包括：时间为4～6s，偏置功率为0w，线圈功率为0w，第一管路中氩气的流速为4～6sccm，第二管路中氩气的流速为20sccm；
步骤S12，设置工艺条件包括：时间为2～4s，偏置功率为125w～300w，线圈功率为0w，第一管路中氩气的流速为4～6sccm，第二管路中氩气的流速为20sccm；
步骤S13，设置工艺条件包括：时间为3s，偏置功率为125w～300w，线圈功率为300w，第一管路中氩气的流速为4～6sccm，第二管路中氩气的流速为20sccm；
步骤S14，设置工艺条件包括：时间为10～100s，偏置功率为125w～300w，线圈功率为200～300w，第一管路中氩气的流速为5～10sccm，第二管路中氩气的流速为0sccm；
步骤S15，设置工艺条件包括：时间为2～5s，偏置功率为1w，线圈功率为50～100w，第一管路中氩气的流速为4～6sccm，第二管路中氩气的流速为0sccm；
步骤S16，设置工艺条件包括：时间为5～8s，偏置功率为0w，线圈功率为0w，第一管路中氩气的流速为0sccm，第二管路中氩气的流速为0sccm。
进一步地，步骤S2中，所述真空环境的真空度为1E-8Torr～5E-6Torr，所述快速升温包括以下连续的子步骤：
步骤S21，设置工艺条件包括：时间为20～100s，升温速率为3～5℃/s；
步骤S22，设置工艺条件包括：时间为10～100s，升温速率为3～5℃/s；
步骤S23，设置工艺条件包括：时间为10～20s，升温速率为3～5℃/s。
进一步地，步骤S2中，所述加热源选用射灯加热所述晶圆，
所述射灯的数量为6个，所述射灯的功率为500～1000w。
进一步地，步骤S3中，所述磁控溅射腔体的真空度为300mTorr～1Torr，设置工艺条件为：加热温度为150～400℃，加热30s～180s后，所述晶圆升温至工艺温度100～300℃，第一管路中氩气的流速为0sccm，第二管路中氩气的流速为5～50sccm。
进一步地，步骤S4中，所述磁控溅射腔体的真空度为1E-5Torr～1E-2Torr，所述溅射镀膜包括以下连续的子步骤：
步骤S41，设置工艺条件包括：时间为5～15s，功率为0w，偏置功率为0w，加热温度为150～400℃，第一管路中氩气的流速为30～40sccm，第二管路中氩气的流速为10～20sccm；
步骤S42，设置工艺条件包括：时间为3～5s，功率为500～3000w，偏置功率为0w，加热温度为150～400℃，第一管路中氩气的流速为30～100sccm，第二管路中氩气的流速为5～50sccm；
步骤S43，设置工艺条件包括：时间为5～200s，功率为6000w～12000w，偏置功率为150～450w，加热温度为150～400℃，第一管路中氩气的流速为30～100sccm，第二管路中氩气的流速为5～50sccm；
步骤S44，设置工艺条件包括：时间为5～20s，功率为0w，偏置功率为0w，加热温度为150～400℃，第一管路中氩气的流速为0sccm，第二管路中氩气的流速为0sccm。
进一步地，步骤S4中，所述金属选用钛、铜、钨、铝、镍、钽中的一种或几种。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明实施例工艺过程简单、易于实施，溅射金属膜能够完全贴合孔侧壁、且连续无空洞，效果显著。
附图说明
图1为本发明背景技术中Bosch刻蚀工艺的流程图。
图2为本发明背景技术中金属互联层极中空洞的结构示意图。
图3为本发明实施例1中Bosch刻蚀工艺后处理工艺的SEM图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
此外，应理解，在阅读了本发明所公开的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本发明所限定的保护范围之内。
本发明实施例提供了一种Bosch刻蚀工艺后处理工艺，晶圆的正面经Bosch刻蚀工艺刻有孔；包括以下步骤：
步骤S1，微刻蚀，将经过Bosch刻蚀工艺处理后的晶圆放入刻蚀设备中进行电感耦合等离子体刻蚀，以消除侧壁尖部，同时去除所述晶圆表面的污染物及杂气；电感耦合等离子体刻蚀（ICP）轻度刻蚀可对进行过Bosch刻蚀工艺处理的晶圆片表面进行微处理，等离子体轰击可去除晶圆片表面的水汽、沾污或杂气，并能够去除侧壁尖的部位，进而降低边壁波纹的表面粗糙度。
步骤S2，快速升温，将经步骤S1中刻蚀后的晶圆在真空环境下用加热源加热、并使得晶圆快速升温以趋向溅射镀膜的工艺温度；
步骤S3，溅射预热，将步骤S2中加热后的晶圆放入磁控溅射腔体内，对所述晶圆加热、并使得所述晶圆缓慢升温至工艺温度；该步骤使得加热台与晶圆片之间的换热，并在热能守恒后、晶圆的温度趋于稳定且温度分布均匀，通过缓慢升温，增强溅射粒子的流动性，更易形成连续的金属薄膜。
步骤S4，溅射镀膜，对经步骤S3处理后的晶圆进行溅射镀膜，并在孔侧壁不断形成金属薄膜，金属溅射粒子在孔侧壁不断形成贴合侧壁的金属薄膜，进而消除边壁波纹。
进一步地，步骤S1中，所述微刻蚀包括以下连续的子步骤：
步骤S11，设置工艺条件包括：时间为4～6s，偏置功率为0w，线圈功率为0w，第一管路中氩气的流速为4～6sccm，第二管路中氩气的流速为20sccm；
步骤S12，设置工艺条件包括：时间为2～4s，偏置功率为125w～300w，线圈功率为0w，第一管路中氩气的流速为4～6sccm，第二管路中氩气的流速为20sccm；
步骤S13，设置工艺条件包括：时间为3s，偏置功率为125w～300w，线圈功率为300w，第一管路中氩气的流速为4～6sccm，第二管路中氩气的流速为20sccm；
步骤S14，设置工艺条件包括：时间为10～100s，偏置功率为125w～300w，线圈功率为200～300w，第一管路中氩气的流速为5～10sccm，第二管路中氩气的流速为0sccm；
步骤S15，设置工艺条件包括：时间为2～5s，偏置功率为1w，线圈功率为50～100w，第一管路中氩气的流速为4～6sccm，第二管路中氩气的流速为0sccm；
步骤S16，设置工艺条件包括：时间为5～8s，偏置功率为0w，线圈功率为0w，第一管路中氩气的流速为0sccm，第二管路中氩气的流速为0sccm。
进一步地，步骤S2中，所述真空环境的真空度为1E-8Torr～5E-6Torr，所述快速升温包括以下连续的子步骤：
步骤S21，设置工艺条件包括：时间为20～100s，升温速率为3～5℃/s；
步骤S22，设置工艺条件包括：时间为10～100s，升温速率为3～5℃/s；
步骤S23，设置工艺条件包括：时间为10～20s，升温速率为3～5℃/s。
进一步地，步骤S2中，所述加热源选用射灯加热所述晶圆，
所述射灯的数量为6个，所述射灯的功率为500～1000w。
进一步地，步骤S3中，所述磁控溅射腔体的真空度为300mTorr～1Torr，设置工艺条件为：加热温度为150～400℃，加热30s～180s后，所述晶圆升温至工艺温度100～300℃，第一管路中氩气的流速为0sccm，第二管路中氩气的流速为5～50sccm。
进一步地，步骤S4中，所述磁控溅射腔体的真空度为1E-5Torr～1E-2Torr，所述溅射镀膜包括以下连续的子步骤：
步骤S41，设置工艺条件包括：时间为5～15s，功率为0w，偏置功率为0w，加热温度为150～400℃，第一管路中氩气的流速为30～40sccm，第二管路中氩气的流速为10～20sccm；
步骤S42，设置工艺条件包括：时间为3～5s，功率为500～3000w，偏置功率为0w，加热温度为150～400℃，第一管路中氩气的流速为30～100sccm，第二管路中氩气的流速为5～50sccm；
步骤S43，设置工艺条件包括：时间为5～200s，功率为6000w～12000w，偏置功率为150～450w，加热温度为150～400℃，第一管路中氩气的流速为30～100sccm，第二管路中氩气的流速为5～50sccm；
步骤S44，设置工艺条件包括：时间为5～20s，功率为0w，偏置功率为0w，加热温度为150～400℃，第一管路中氩气的流速为0sccm，第二管路中氩气的流速为0sccm；
需要说明的是，该步骤中，所述功率为直流溅射磁控腔体中载片台与靶材之间的电源的功率，所述偏置功率为载片台背面增设的偏置电压的功率。
进一步地，步骤S4中，所述金属选用钛、铜、钨、铝、镍、钽中的一种或几种。
实施例1
一种Bosch刻蚀工艺后处理工艺，晶圆的正面经Bosch刻蚀工艺刻有孔；包括以下步骤：
步骤S1，微刻蚀，将经过Bosch刻蚀工艺处理后的晶圆放入刻蚀设备中进行电感耦合等离子体刻蚀，以消除侧壁尖部，同时去除所述晶圆表面的污染物及杂气，设置以下连续的子步骤：
步骤S11，设置工艺条件包括：时间为5s，偏置功率为0w，线圈功率为0w，第一管路中氩气的流速为5sccm，第二管路中氩气的流速为20sccm；
步骤S12，设置工艺条件包括：时间为3s，偏置功率为300w，线圈功率为0w，第一管路中氩气的流速为5sccm，第二管路中氩气的流速为20sccm；
步骤S13，设置工艺条件包括：时间为3s，偏置功率为300w，线圈功率为300w，第一管路中氩气的流速为5sccm，第二管路中氩气的流速为20sccm；
步骤S14，设置工艺条件包括：时间为40s，偏置功率为300w，线圈功率为300w，第一管路中氩气的流速为5sccm，第二管路中氩气的流速为0sccm；
步骤S15，设置工艺条件包括：时间为5s，偏置功率为1w，线圈功率为100w，第一管路中氩气的流速为5sccm，第二管路中氩气的流速为0sccm；
步骤S16，设置工艺条件包括：时间为5s，偏置功率为0w，线圈功率为0w，第一管路中氩气的流速为0sccm，第二管路中氩气的流速为0sccm；
步骤S2，快速升温，将经步骤S1中刻蚀后的晶圆在真空度为3E-6Torr的环境下用6个的射灯加热所述晶圆、并使得晶圆快速升温以趋向溅射镀膜的工艺温度，射灯的额定功率为1000w，并设置以下连续的子步骤：
步骤S21，设置工艺条件包括：时间为30s，升温速率为4℃/s；
步骤S22，设置工艺条件包括：时间为60s，升温速率为4℃/s；
步骤S23，设置工艺条件包括：时间为10s，升温速率为4℃/s；
步骤S3，溅射预热，将步骤S2中加热后的晶圆放入磁控溅射腔体内，对所述晶圆加热、并使得所述晶圆缓慢升温至工艺温度，具体设置所述磁控溅射腔体的真空度为800mTorr，设置工艺条件为：加热温度为300℃，加热30后，所述晶圆升温至工艺温度200℃，第一管路中氩气的流速为0sccm，第二管路中氩气的流速为5sccm。
步骤S4，溅射镀膜，对经步骤S3处理后的晶圆进行溅射镀膜，并在孔侧壁不断形成金属薄膜，所述金属选用钛，设置所述磁控溅射腔体的真空度为1E-3Torr，设置以下连续的子步骤：
步骤S41，设置工艺条件包括：时间为8s，功率为0w，偏置功率为0w，加热温度为300℃，第一管路中氩气的流速为35sccm，第二管路中氩气的流速为15sccm；
步骤S42，设置工艺条件包括：时间为4s，功率为1500w，偏置功率为0w，加热温度为300℃，第一管路中氩气的流速为65sccm，第二管路中氩气的流速为35sccm；
步骤S43，设置工艺条件包括：时间为100s，功率为8000w，偏置功率为300w，加热温度为300℃，第一管路中氩气的流速为65sccm，第二管路中氩气的流速为35sccm；
步骤S44，设置工艺条件包括：时间为10s，功率为0w，偏置功率为0w，加热温度为300℃，第一管路中氩气的流速为0sccm，第二管路中氩气的流速为0sccm。
实施例2
一种Bosch刻蚀工艺后处理工艺，晶圆的正面经Bosch刻蚀工艺刻有孔；包括以下步骤：
步骤S1，微刻蚀，将经过Bosch刻蚀工艺处理后的晶圆放入刻蚀设备中进行电感耦合等离子体刻蚀，以消除侧壁尖部，同时去除所述晶圆表面的污染物及杂气，设置以下连续的子步骤：
步骤S11，设置工艺条件包括：时间为4s，偏置功率为0w，线圈功率为0w，第一管路中氩气的流速为6sccm，第二管路中氩气的流速为20sccm；
步骤S12，设置工艺条件包括：时间为2s，偏置功率为125ww，线圈功率为0w，第一管路中氩气的流速为6sccm，第二管路中氩气的流速为20sccm；
步骤S13，设置工艺条件包括：时间为3s，偏置功率为125ww，线圈功率为300w，第一管路中氩气的流速为6sccm，第二管路中氩气的流速为20sccm；
步骤S14，设置工艺条件包括：时间为10s，偏置功率为125ww，线圈功率为250w，第一管路中氩气的流速为8sccm，第二管路中氩气的流速为0sccm；
步骤S15，设置工艺条件包括：时间为2s，偏置功率为1w，线圈功率为70w，第一管路中氩气的流速为6sccm，第二管路中氩气的流速为0sccm；
步骤S16，设置工艺条件包括：时间为8s，偏置功率为0w，线圈功率为0w，第一管路中氩气的流速为0sccm，第二管路中氩气的流速为0sccm；
步骤S2，快速升温，将经步骤S1中刻蚀后的晶圆在真空度为1E-8Torr的环境下用6个的射灯加热所述晶圆、并使得晶圆快速升温以趋向溅射镀膜的工艺温度，射灯的额定功率为1000w，并设置以下连续的子步骤：
步骤S21，设置工艺条件包括：时间为20s，升温速率为5℃/s；
步骤S22，设置工艺条件包括：时间为10s，升温速率为5℃/s；
步骤S23，设置工艺条件包括：时间为15s，升温速率为5℃/s；
步骤S3，溅射预热，将步骤S2中加热后的晶圆放入磁控溅射腔体内，对所述晶圆加热、并使得所述晶圆缓慢升温至工艺温度，具体设置所述磁控溅射腔体的真空度为300mTorr，设置工艺条件为：加热温度为400℃，加热30s后，所述晶圆升温至工艺温度300℃，第一管路中氩气的流速为0sccm，第二管路中氩气的流速为25sccm。
步骤S4，溅射镀膜，对经步骤S3处理后的晶圆进行溅射镀膜，并在孔侧壁不断形成金属薄膜，所述金属选用铜，设置所述磁控溅射腔体的真空度为1E-5Torr，设置以下连续的子步骤：
步骤S41，设置工艺条件包括：时间为5s，功率为0w，偏置功率为0w，加热温度为150℃，第一管路中氩气的流速为40sccm，第二管路中氩气的流速为20sccm；
步骤S42，设置工艺条件包括：时间为3s，功率为3000w，偏置功率为0w，加热温度为150℃，第一管路中氩气的流速为30sccm，第二管路中氩气的流速为50sccm；
步骤S43，设置工艺条件包括：时间为200s，功率为6000w，偏置功率为150w，加热温度为150℃，第一管路中氩气的流速为30sccm，第二管路中氩气的流速为50sccm；
步骤S44，设置工艺条件包括：时间为5s，功率为0w，偏置功率为0w，加热温度为150℃，第一管路中氩气的流速为0sccm，第二管路中氩气的流速为0sccm；
实施例3
一种Bosch刻蚀工艺后处理工艺，晶圆的正面经Bosch刻蚀工艺刻有孔；包括以下步骤：
步骤S1，微刻蚀，将经过Bosch刻蚀工艺处理后的晶圆放入刻蚀设备中进行电感耦合等离子体刻蚀，以消除侧壁尖部，同时去除所述晶圆表面的污染物及杂气，设置以下连续的子步骤：
步骤S11，设置工艺条件包括：时间为6s，偏置功率为0w，线圈功率为0w，第一管路中氩气的流速为4sccm，第二管路中氩气的流速为20sccm；
步骤S12，设置工艺条件包括：时间为4s，偏置功率为300w，线圈功率为0w，第一管路中氩气的流速为4sccm，第二管路中氩气的流速为20sccm；
步骤S13，设置工艺条件包括：时间为3s，偏置功率为300w，线圈功率为300w，第一管路中氩气的流速为4sccm，第二管路中氩气的流速为20sccm；
步骤S14，设置工艺条件包括：时间为100s，偏置功率为300w，线圈功率为200w，第一管路中氩气的流速为10sccm，第二管路中氩气的流速为0sccm；
步骤S15，设置工艺条件包括：时间为4s，偏置功率为1w，线圈功率为50w，第一管路中氩气的流速为4sccm，第二管路中氩气的流速为0sccm；
步骤S16，设置工艺条件包括：时间为6s，偏置功率为0w，线圈功率为0w，第一管路中氩气的流速为0sccm，第二管路中氩气的流速为0sccm；
步骤S2，快速升温，将经步骤S1中刻蚀后的晶圆在真空度为5E-6Torr的环境下用6个的射灯加热所述晶圆、并使得晶圆快速升温以趋向溅射镀膜的工艺温度，射灯的额定功率为1000w，并设置以下连续的子步骤：
步骤S21，设置工艺条件包括：时间为100s，升温速率为3℃/s；
步骤S22，设置工艺条件包括：时间为100s，升温速率为3℃/s；
步骤S23，设置工艺条件包括：时间为20s，升温速率为3℃/s；
步骤S3，溅射预热，将步骤S2中加热后的晶圆放入磁控溅射腔体内，对所述晶圆加热、并使得所述晶圆缓慢升温至工艺温度，具体设置所述磁控溅射腔体的真空度为1Torr，设置工艺条件为：加热温度为150℃，加热180s后，所述晶圆升温至工艺温度100℃，第一管路中氩气的流速为0sccm，第二管路中氩气的流速为50sccm。
步骤S4，溅射镀膜，对经步骤S3处理后的晶圆进行溅射镀膜，并在孔侧壁不断形成金属薄膜，所述金属选用钨，设置所述磁控溅射腔体的真空度为1E-2Torr，设置以下连续的子步骤：
步骤S41，设置工艺条件包括：时间为15s，功率为0w，偏置功率为0w，加热温度为400℃，第一管路中氩气的流速为40sccm，第二管路中氩气的流速为10sccm；
步骤S42，设置工艺条件包括：时间为5s，功率为500w，偏置功率为0w，加热温度为400℃，第一管路中氩气的流速为100sccm，第二管路中氩气的流速为5sccm；
步骤S43，设置工艺条件包括：时间为5s，功率为12000w，偏置功率为450w，加热温度为400℃，第一管路中氩气的流速为100sccm，第二管路中氩气的流速为5sccm；
步骤S44，设置工艺条件包括：时间为20s，功率为0w，偏置功率为0w，加热温度为400℃，第一管路中氩气的流速为0sccm，第二管路中氩气的流速为0sccm。
应用实施例
本应用实施例将实施例1提供的晶圆片切片后，在显微镜下观察晶圆片截面，测试仪器为泰思肯Tescan Clara扫描电子显微镜。结果如图3所示，溅射金属膜完全贴合孔侧壁，且连续无空洞，厚度为289.1nm，效果显著。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种Bosch刻蚀工艺后处理工艺，晶圆的正面经Bosch刻蚀工艺刻有孔；其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，微刻蚀，将经过Bosch刻蚀工艺处理后的晶圆放入刻蚀设备中进行电感耦合等离子体刻蚀，以消除侧壁尖部，同时去除所述晶圆表面的污染物及杂气；
步骤S2，快速升温，将经步骤S1中刻蚀后的晶圆在真空环境下用加热源加热、并使得晶圆快速升温以趋向溅射镀膜的工艺温度；
步骤S3，溅射预热，将步骤S2中加热后的晶圆放入磁控溅射腔体内，对所述晶圆加热、并使得所述晶圆缓慢升温至工艺温度；
步骤S4，溅射镀膜，对经步骤S3处理后的晶圆进行溅射镀膜，并在孔侧壁不断形成金属薄膜。
2.如权利要求1所述的Bosch刻蚀工艺后处理工艺，其特征在于，
步骤S1中，所述微刻蚀包括以下连续的子步骤：
步骤S11，设置工艺条件包括：时间为4～6s，偏置功率为0w，线圈功率为0w，第一管路中氩气的流速为4～6sccm，第二管路中氩气的流速为20sccm；
步骤S12，设置工艺条件包括：时间为2～4s，偏置功率为125w～300w，线圈功率为0w，第一管路中氩气的流速为4～6sccm，第二管路中氩气的流速为20sccm；
步骤S13，设置工艺条件包括：时间为3s，偏置功率为125w～300w，线圈功率为300w，第一管路中氩气的流速为4～6sccm，第二管路中氩气的流速为20sccm；
步骤S14，设置工艺条件包括：时间为10～100s，偏置功率为125w～300w，线圈功率为200～300w，第一管路中氩气的流速为5～10sccm，第二管路中氩气的流速为0sccm；
步骤S15，设置工艺条件包括：时间为2～5s，偏置功率为1w，线圈功率为50～100w，第一管路中氩气的流速为4～6sccm，第二管路中氩气的流速为0sccm；
步骤S16，设置工艺条件包括：时间为5～8s，偏置功率为0w，线圈功率为0w，第一管路中氩气的流速为0sccm，第二管路中氩气的流速为0sccm。
3.如权利要求1所述的Bosch刻蚀工艺后处理工艺，其特征在于，
步骤S2中，所述真空环境的真空度为1E-8Torr～5E-6Torr，所述快速升温包括以下连续的子步骤：
步骤S21，设置工艺条件包括：时间为20～100s，升温速率为3～5℃/s；
步骤S22，设置工艺条件包括：时间为10～100s，升温速率为3～5℃/s；
步骤S23，设置工艺条件包括：时间为10～20s，升温速率为3～5℃/s。
4.如权利要求1所述的Bosch刻蚀工艺后处理工艺，其特征在于，
步骤S2中，所述加热源选用射灯加热所述晶圆，
所述射灯的数量为6个，所述射灯的功率为500～1000w。
5.如权利要求1所述的Bosch刻蚀工艺后处理工艺，其特征在于，
步骤S3中，所述磁控溅射腔体的真空度为300mTorr～1Torr，设置工艺条件为：加热温度为150～400℃，加热30s～180s后，所述晶圆升温至工艺温度100～300℃，第一管路中氩气的流速为0sccm，第二管路中氩气的流速为5～50sccm。
6.如权利要求1所述的Bosch刻蚀工艺后处理工艺，其特征在于，
步骤S4中，所述磁控溅射腔体的真空度为1E-5Torr～1E-2Torr，所述溅射镀膜包括以下连续的子步骤：
步骤S41，设置工艺条件包括：时间为5～15s，功率为0w，偏置功率为0w，加热温度为150～400℃，第一管路中氩气的流速为30～40sccm，第二管路中氩气的流速为10～20sccm；
步骤S42，设置工艺条件包括：时间为3～5s，功率为500～3000w，偏置功率为0w，加热温度为150～400℃，第一管路中氩气的流速为30～100sccm，第二管路中氩气的流速为5～50sccm；
步骤S43，设置工艺条件包括：时间为5～200s，功率为6000w～12000w，偏置功率为150～450w，加热温度为150～400℃，第一管路中氩气的流速为30～100sccm，第二管路中氩气的流速为5～50sccm；
步骤S44，设置工艺条件包括：时间为5～20s，功率为0w，偏置功率为0w，加热温度为150～400℃，第一管路中氩气的流速为0sccm，第二管路中氩气的流速为0sccm。
7.如权利要求1所述的Bosch刻蚀工艺后处理工艺，其特征在于，
步骤S4中，所述金属选用钛、铜、钨、铝、镍、钽中的一种或几种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311352352.9A CN117410177A (zh) | 2023-10-19 | 2023-10-19 | 一种Bosch刻蚀工艺后处理工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311352352.9A CN117410177A (zh) | 2023-10-19 | 2023-10-19 | 一种Bosch刻蚀工艺后处理工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117410177A true CN117410177A (zh) | 2024-01-16 |
Family
ID=89492003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311352352.9A Pending CN117410177A (zh) | 2023-10-19 | 2023-10-19 | 一种Bosch刻蚀工艺后处理工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117410177A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1569271A (zh) * | 2003-12-26 | 2005-01-26 | 中国科学院理化技术研究所 | 微型实心硅针阵列芯片及其制备方法和用途 |
| TW201310525A (zh) * | 2011-05-12 | 2013-03-01 | Lam Res Corp | 在布氏蝕刻製程後獲得平滑之側壁之方法 |
| CN110429122A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-11-08 | 昆山梦显电子科技有限公司 | 硅基微显示屏及其制备方法 |
| CN114229787A (zh) * | 2022-02-23 | 2022-03-25 | 绍兴中芯集成电路制造股份有限公司 | 改善深硅刻蚀晶圆硅柱缺陷的方法、结构及半导体器件 |
| CN115513128A (zh) * | 2021-08-30 | 2022-12-23 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 半导体装置及其制造方法 |
-
2023
- 2023-10-19 CN CN202311352352.9A patent/CN117410177A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1569271A (zh) * | 2003-12-26 | 2005-01-26 | 中国科学院理化技术研究所 | 微型实心硅针阵列芯片及其制备方法和用途 |
| TW201310525A (zh) * | 2011-05-12 | 2013-03-01 | Lam Res Corp | 在布氏蝕刻製程後獲得平滑之側壁之方法 |
| US20130237062A1 (en) * | 2011-05-12 | 2013-09-12 | Jaroslaw W. Winniczek | Method for achieving smooth side walls after bosch etch process |
| CN103534196A (zh) * | 2011-05-12 | 2014-01-22 | 朗姆研究公司 | 用于在bosch蚀刻工艺后实现平滑的侧壁的方法 |
| CN110429122A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-11-08 | 昆山梦显电子科技有限公司 | 硅基微显示屏及其制备方法 |
| CN115513128A (zh) * | 2021-08-30 | 2022-12-23 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 半导体装置及其制造方法 |
| CN114229787A (zh) * | 2022-02-23 | 2022-03-25 | 绍兴中芯集成电路制造股份有限公司 | 改善深硅刻蚀晶圆硅柱缺陷的方法、结构及半导体器件 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "Alchimer新的无晶种湿法沉积技术可免去硅通孔薄膜堆叠工艺的整个步骤", 电子工业专用设备, no. 12, 20 December 2009 (2009-12-20) * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110218984B (zh) | 薄膜沉积方法 | |
| JP4179642B2 (ja) | 金属層の形成方法及び形成装置 | |
| EP0732732A2 (en) | Method of removing native silicon oxide by sputtering | |
| CN112376024B (zh) | 一种氧化物薄膜的制备方法 | |
| CN108977781B (zh) | 一种硬质合金表面磁控溅射复合技术沉积w-n硬质膜的方法 | |
| CN111621756B (zh) | 一种室温溅射制备晶态透明氧化铝薄膜的方法 | |
| CN102179970B (zh) | 导热材料及其制备工艺,以及使用该导热材料的led线路板 | |
| CN112063985B (zh) | 玻璃基材真空磁控溅射镀铜方法 | |
| CN117410177A (zh) | 一种Bosch刻蚀工艺后处理工艺 | |
| CN108411271B (zh) | 一种制备多孔纳米铜结构的方法 | |
| CN108554745B (zh) | 一种dlc膜层的表面处理方法 | |
| CN113293357B (zh) | 一种脉冲复合射频增强空心阴极长管内壁沉积类金刚石涂层方法 | |
| CN113061845B (zh) | 一种超黑高性能Ti-DLC涂层的制备工艺 | |
| CN101572997B (zh) | 绝缘导热金属基板上真空溅镀形成导电线路的方法 | |
| JP2006332427A (ja) | 光起電力装置の製造方法およびそれに用いるエッチング装置 | |
| KR101045364B1 (ko) | 고방열 금속판을 이용한 피씨비 제조방법 | |
| JPH0355401B2 (zh) | ||
| CN112466757A (zh) | 薄膜沉积方法及基片 | |
| CN101572994A (zh) | 散热基板上真空溅镀形成导电线路的方法 | |
| CN113430642B (zh) | 降低异质外延偏压阈值的方法 | |
| JPH08127870A (ja) | 窒化チタン薄膜成膜方法 | |
| CN210358580U (zh) | 一种带有镜面硬质涂层的镶嵌式气缸套筒挤出模具 | |
| CN111304611B (zh) | 一种钕铁硼磁体表面高耐蚀防护涂层的制备方法 | |
| US8568906B2 (en) | Housing and method for making the same | |
| CN115404487A (zh) | Dlc膜的脱膜方法 |
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 |