CN105140115B - 通过优化电荷释放步骤工艺条件改善球状缺陷的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种通过优化电荷释放步骤工艺条件改善球状缺陷的方法，包括：通过静电吸附盘实现对晶圆的固定；对经静电吸附盘固定的晶圆执行刻蚀工艺；执行电荷释放步骤工艺以便对刻蚀后的晶圆的正面及背面进行电荷释放；其中，在电荷释放步骤工艺中，朝向晶圆正面和/或晶圆背面导入稀有气体作为晶圆正面和/或晶圆背面上的残留电荷的载体；使得晶圆从所述静电吸附盘抬起。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，更具体地说，本发明涉及一种通过优化电荷释放步骤工艺条件改善球状缺陷的方法。
背景技术
集成电路制造刻蚀主流工艺中是通过静电吸附盘(ESC)在晶圆背面感应相反电荷，从而在晶背与静电吸附盘之间建立直流电场，利用正负电荷的吸附作用实现对晶圆的固定，在整个刻蚀工艺完成后需要独立工艺步骤来实现对晶圆正面及背面电荷的释放。
在顶层氧化膜刻蚀工艺中，为获得高刻蚀速率采用大功率工艺，等离子浓度及电场强度高，刻蚀工艺完成后腔体中及晶圆表面残留电荷数量多；同时，由于氧化膜层的绝缘特性造成刻蚀后残留电荷很难被有效释放，当前的静电释放步骤工艺采用不带等离子体情况下静置的方式进行电荷释放，电荷释放能力不足，晶圆表面容易存在局部静电残留。这种残留的静电在后续的湿法工艺中容易吸附化学药液中的成分形成球状缺陷(如图1所示)，影响产品品质。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种通过优化电荷释放步骤工艺条件改善球状缺陷的方法，其能够通过优化静电释放工艺步骤，增加大流量的氩气以及小量的背面氦气，帮助电荷释放，提高静电释放能力，从而有效避免在湿法工艺后形成球状缺陷，有效地提高产品良率。
为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种通过优化电荷释放步骤工艺条件改善球状缺陷的方法，包括：
第一步骤：用于通过静电吸附盘实现对晶圆的固定；
第二步骤：用于对经静电吸附盘固定的晶圆执行刻蚀工艺；
第三步骤：用于执行电荷释放步骤工艺以便对刻蚀后的晶圆的正面及背面进行电荷释放；其中，在电荷释放步骤工艺中，朝向晶圆正面和/或晶圆背面导入稀有气体作为晶圆正面和/或晶圆背面上的残留电荷的载体；
第四步骤：用于使得晶圆从所述静电吸附盘抬起。
优选地，在电荷释放步骤工艺中，朝向晶圆正面导入氩气，使氩气作为运输晶圆正面上的残留电荷的载体。
优选地，在电荷释放步骤工艺中，朝向晶圆背面中心部分及晶圆背面边缘部分同时导入一定的氦气。
优选地，氩气流量大于氦气流量。
优选地，氩气流量为300-1000sccm。
优选地，氩气流量为400sccm。
优选地，朝向晶圆背面中心部分及晶圆背面边缘部分导入的氦气的氦气流量相同。
优选地，氦气流量为1torr-5torr。
优选地，氦气流量为1torr。
由此，本发明提供了一种通过优化电荷释放步骤工艺条件改善球状缺陷的方法，其能够通过优化静电释放工艺步骤，增加大流量的氩气以及小量的背面氦气，帮助电荷释放，提高静电释放能力，从而有效避免在湿法工艺后形成球状缺陷，有效地提高产品良率。
附图说明
结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：
图1示意性地示出了根据现有技术的球状缺陷的显微图像。
图2示意性地示出了根据本发明优选实施例的通过优化电荷释放步骤工艺条件改善球状缺陷的方法的流程图。
需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。
具体实施方式
为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。
在根据本发明优选实施例的通过优化电荷释放步骤工艺条件改善球状缺陷的方法包括：
第一步骤S1：用于通过静电吸附盘实现对晶圆的固定；
第二步骤S2：用于对经静电吸附盘固定的晶圆执行刻蚀工艺；
第三步骤S1：用于执行电荷释放步骤工艺以便对刻蚀后的晶圆的正面及背面进行电荷释放；其中，在电荷释放步骤工艺中，朝向晶圆正面和/或晶圆背面导入稀有气体作为晶圆正面和/或晶圆背面上的残留电荷的载体。
其中，在电荷释放步骤工艺中，朝向晶圆正面导入氩气，使氩气作为运输晶圆正面上的残留电荷的载体；由此，可以通过大流量氩气携带电荷在泵快速抽速的帮助下大大加快晶圆表面绝缘层上的残留电荷的释放。
进一步地，优选地，在电荷释放步骤工艺中，朝向晶圆背面中心部分及晶圆背面边缘部分同时导入一定的氦气，目的同样是用氦气作为运输晶圆背面上的残留电荷的载体帮助释放晶圆背面残留电荷。
氩气流量和氦气流量分别由工艺腔体所使用的惰性气体流量计量程及腔体的部件具体情况而定。优选地，氩气流量大于氦气流量。
优选地，导入300-1000sccm的氩气流量，例如400sccm的氩气流量。
优选地，朝向晶圆背面中心部分及晶圆背面边缘部分导入的氦气的氦气流量相同；当然，在具体实施时，这两个氦气流量也可以不同。优选地，氦气流量为1torr-5torr，例如1torr。
第四步骤S4：用于使得晶圆从所述静电吸附盘抬起。
电荷在高真空的状态下，同时在没有闭合的连通电路的情况下，电荷由于没有传导路径，很能被有效释放从而移除；另一方面堆积在晶圆表面没有释放的残留电荷将作为一个能量陷阱会吸附空气环境中的颗粒以及后续的湿法等工艺中的化学成分，从而形成缺陷；同时这种跟存放时间存在很强的相关性，放置时间越长，缺陷数量越多；
本发明通过晶圆在腔体阶段利用快速流动的物理分子帮助携带电荷，同时间改善晶圆正面及背面的电荷，确保残留数量被充分地移除，从根本上去除缺陷源头。
此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (7)
1.一种通过优化电荷释放步骤工艺条件改善球状缺陷的方法，其特征在于包括：
第一步骤：用于通过静电吸附盘实现对晶圆的固定；
第二步骤：用于对经静电吸附盘固定的晶圆执行刻蚀工艺；
第三步骤：用于执行电荷释放步骤工艺以便对刻蚀后的晶圆的正面及背面进行电荷释放；其中，在电荷释放步骤工艺中，朝向晶圆正面和/或晶圆背面导入稀有气体作为晶圆正面和/或晶圆背面上的残留电荷的载体，朝向晶圆正面导入氩气，使氩气作为运输晶圆正面上的残留电荷的载体，朝向晶圆背面中心部分及晶圆背面边缘部分同时导入一定流量的氦气；
第四步骤：用于使得晶圆从所述静电吸附盘抬起。
2.根据权利要求1所述的通过优化电荷释放步骤工艺条件改善球状缺陷的方法，其特征在于，氩气流量大于氦气流量。
3.根据权利要求1所述的通过优化电荷释放步骤工艺条件改善球状缺陷的方法，其特征在于，氩气流量为300-1000sccm。
4.根据权利要求1所述的通过优化电荷释放步骤工艺条件改善球状缺陷的方法，其特征在于，氩气流量为400sccm。
5.根据权利要求1所述的通过优化电荷释放步骤工艺条件改善球状缺陷的方法，其特征在于，朝向晶圆背面中心部分及晶圆背面边缘部分导入的氦气流量相同。
6.根据权利要求5所述的通过优化电荷释放步骤工艺条件改善球状缺陷的方法，其特征在于，氦气流量为产生的压强1torr-5torr。
7.根据权利要求5所述的通过优化电荷释放步骤工艺条件改善球状缺陷的方法，其特征在于，氦气流量产生的压强为1torr。
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