一种用于提高CCP反应腔体内清洁效率的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于提高CCP反应腔体内清洁效率的方法，包括：提供一反应腔体，所述反应腔体内设有基座；提供一辅助组件，所述辅助组件的上表面积大于所述基座的上表面积；将所述辅助组件放置于所述基座上，使所述辅助组件的下表面和基座的上表面接触；通入清洁气体使其形成等离子体，清除沉积于所述反应腔体内的聚合物。本发明专利技术提供方法，无需打开腔体擦拭沉积于地极表面的高聚物，能够增强清洁工艺中等离子体对地极的轰击，提升对地极的清洁效率。提升对地极的清洁效率。提升对地极的清洁效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于提高CCP反应腔体内清洁效率的方法


[0001]本专利技术涉及半导体领域，具体涉及一种等离子体清洁工艺。

技术介绍

[0002]在CCP刻蚀工艺中，为了使刻蚀气体对工艺层的刻蚀速率大于对掩膜层的刻蚀速率，保证足够高的刻蚀选择比，通常采用沉积高聚物气体的方法，以保护被刻蚀孔径的侧壁。高聚物不仅会沉积于晶圆表面，还会沉积在腔体内壁各处，污染腔内环境，使每一片晶圆所处的环境不同，造成刻蚀结果的差异；在射频场的作用下，沉积的高聚物还会带来不同部件间放电、打火的风险。
[0003]通常向腔体内通入O2、CF4或Ar等离子体来清洁高聚物。但是，受限于等离子体腔室的具体结构，高聚物不易被清洗掉，例如在12英寸的腔体中，地极与阴极的面积比约为3:1。当使用相同的腔体刻蚀8英寸的晶圆时，地极与阴极的面积比约为6:1，其共同特征都是地极面积大于阴极面积。由于等离子体电中性的特征，等离子体通至地极和阴极的离子通量相当，当等离子体两侧的地极与阴极的面积比较大时，地极上的离子轰击能量比阴极少很多，以致现有的清洁工艺对地极上沉积的高聚物的清洁效率不高，经常需要打开腔体进行人工清洁。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是通过辅助组件减小地极与阴极的面积比，增强清洁过程中等离子体对地极的轰击，提升对地极的清洁效率。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种用于提高CCP反应腔体内清洁效率的方法，包括：
[0006]提供一反应腔体，所述反应腔体内设有基座；
[0007]提供一辅助组件，所述辅助组件的上表面积大于所述基座的上表面积；
[0008]将所述辅助组件放置于所述基座上，使所述辅助组件的下表面和基座的上表面接触；
[0009]通入清洁气体使其形成等离子体，清除沉积于所述反应腔体内的聚合物。
[0010]可选地，所述辅助组件包括一面积大于等于基座上表面积的圆底和一面积大于圆底面积的圆顶；将所述辅助组件放置于所述基座上，包括使所述圆底的下表面与所述基座的上表面接触后，固定所述辅助组件。
[0011]可选地，向所述基座通入直流电，产生静电吸附所述圆底，以固定所述辅助组件。
[0012]可选地，通过机械方式固定所述辅助组件。
[0013]可选地，所述反应腔体内设有与所述基座相对的上电极，将所述辅助组件放置于所述基座上，所述圆顶与所述上电极相对平行。
[0014]可选地，所述反应腔体内还设有围绕所述上电极的上接地环和移动环，所述辅助组件用于提高在所述上电极、上接地环和移动环上聚合物的清洁效率。
[0015]可选地，使所述圆底和所述基座要处理的晶圆形状相同，使所述圆顶和大于基座面积的晶圆形状相同。
[0016]可选地，将所述圆顶和圆底一体加工成型。
[0017]可选地，将所述圆顶和圆底为两片不同的晶圆粘结在一起成型。
[0018]可选地，所述辅助组件是半导体材料。
[0019]可选地，通入所述清洁气体后，施加源射频激发等离子体，施加偏置射频加强等离子体的轰击强度。
[0020]可选地，所述源射频施加到所述基座或所述上电极上，所述偏置射频施加到所述基座上。
[0021]可选地，所述源射频的频率大于40MHz，所述偏置射频的频率小于20MHz。
[0022]可选地，所述清洁气体包括碳氟气体、氧化性气体和保护气体。
[0023]可选地，将所述辅助组件通过传送机构送入所述反应腔体，放置于所述基座上；清洁完成后，通过所述传送机构将所述辅助组件移出所述反应腔体。
[0024]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0025]本专利技术提供的用于提高CCP反应腔体内清洁效率的方法，在利用原本为刻蚀更大面积的晶圆设计的反应腔体、来刻蚀更小面积的晶圆的情况下，无需打开腔体擦拭沉积于地极表面的高聚物，通过在基座上放置一片由圆底和圆顶组成的辅助组件，以加强清洁工艺中等离子体对地极的轰击，提升对地极的清洁效率，增强了该种提高反应腔体利用率方式的可操作性。
附图说明
[0026]图1为本专利技术提供的用于提高CCP反应腔体内清洁效率的方法的流程图。
[0027]图2为本专利技术提供的CCP反应腔体结构示意图。
[0028]图3为本专利技术提供的辅助组件的结构示意图。
[0029]图中，1
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反应腔体，2
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基座，3
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约束环，4
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气体喷淋头，5
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上接地环，6
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移动环，7
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辅助组件，71
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圆底，72
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圆顶，8
‑
高聚物。
具体实施方式
[0030]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“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专利技术和简化描述，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专利技术的限制。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。
[0032]在本专利技术的描述中，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连
通。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专利技术中的具体含义。
[0033]电容耦合等离子体(CCP)刻蚀设备是一种由施加在极板上的射频电源通过电容耦合的方式在反应腔内产生等离子体并用于刻蚀的设备。
[0034]针对高刻蚀选择比的刻蚀工艺，为保护被刻蚀孔的侧壁，向反应腔体内沉积高聚物，使高聚物沉积于被刻蚀的晶圆表面，高聚物同时也会沉积于反应腔体的内壁。之后，采用通入O2、CF4或Ar等离子体的方法以清洁高聚物。
[0035]在一些工艺流程中，存在不得不提高地极与阴极面积比的情况，例如，为了提高CCP刻蚀设备的利用率，能够利用原本为刻蚀更大面积的晶圆设计的反应腔体，来刻蚀更小面积的晶圆。原本为刻蚀12英寸的晶圆所设计的反应腔体，在不改变反应腔体地极的情况下，能够直接用于刻蚀8英寸的晶圆，所以只改变阴极来适应小尺寸晶圆，此时因为阴极的面积变小，导致地极和阴极的面积比变大，进而使腔室的清洗效果变差。又例如，再高深宽比刻蚀的工艺中，需要加强对晶圆的轰击，因此提高了地极与阴极的面积比，而且在这类工艺中，因为使用了对晶圆上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于提高CCP反应腔体内清洁效率的方法，其特征在于，包括：提供一反应腔体，所述反应腔体内设有基座；提供一辅助组件，所述辅助组件的上表面积大于所述基座的上表面积；将所述辅助组件放置于所述基座上，使所述辅助组件的下表面和基座的上表面接触；通入清洁气体使其形成等离子体，清除沉积于所述反应腔体内的聚合物。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述辅助组件包括一面积大于等于基座上表面积的圆底和一面积大于圆底面积的圆顶；将所述辅助组件放置于所述基座上，包括使所述圆底的下表面与所述基座的上表面接触后，固定所述辅助组件。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，向所述基座通入直流电，产生静电吸附所述圆底，以固定所述辅助组件。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，通过机械方式固定所述辅助组件。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述反应腔体内设有与所述基座相对的上电极，将所述辅助组件放置于所述基座上，所述圆顶与所述上电极相对平行。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述反应腔体内还设有围绕所述上电极的上接地环和移动环，所述辅助组件用于提高在所述上电极、上接地环和移动环...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴昊，蔡宗祐，周东明，
申请(专利权)人：中微半导体设备上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：