一种减少干法清洗工艺对刻蚀均匀性影响的方法

摘要

本发明提供了一种减少干法清洗工艺对刻蚀均匀性影响的方法，它在传统的干法清洗工艺后增加一步气体等离子处理过程。本发明所述的气体等离子处理过程能有效减少刻蚀中氯、溴的损失，提高刻蚀均匀性。

说明书

技术领域

本发明涉及多晶硅刻蚀工艺，具体地涉及一种减少干法清洗工艺对刻蚀均匀性影响的方法。

背景技术

在多晶硅刻蚀工艺中，为了保证每一片硅片的刻蚀工艺环境一致，通常会在每一片硅片刻蚀前或刻蚀后进行干法清洗处理，以清除腔壁的聚合物。传统的干法清洗的具体工艺如下：

                                传统干法清洗工艺

  上RF功率  (W)   下RF功率  (W)   腔室压力  (mT)   SF₆/NF₃  (sccm)   Cl₂  (sccm)   O₂  (sccm)   Time  (s)   300-1000  0  0-100  0-100  0-100  0-100  ＞0  300-1000  0  0-100  0-100  0-200  0-500  ＞0

但是，仅通过干法清洗处理难以将聚合物去除干净，残留的聚合物在干法清洗工艺中会被等离子轰击而变得松散，从而导致在刻蚀过程中侧壁的松散聚合物吸附反应气体，使得反应气体的浓度分布发生变化，影响刻蚀的均匀性。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种减少干法清洗工艺对刻蚀均匀性影响的方法。

(二)技术方案

为减少干法清洗工艺对刻蚀均匀性的影响，本发明在传统的干法清洗工艺后增加一步气体等离子处理过程，补充腔体侧壁聚合物的氯、溴含量，从而有效减少干法清洗工艺对刻蚀均匀性的影响。

本发明所述的等离子处理过程中的工艺气体工艺气体包括HBr、Cl₂中的一种或多种，其中，HBr/Cl₂混合气体中HBr与Cl₂的比例没有特殊要求。

本发明所述的等离子处理过程中的工艺气体还包括O₂。

本发明所述的等离子处理过程中的气体还包括载气，其中，所述的载气选自Ar、He、N₂中的一种，载气与工艺气体之间的比例没有特殊要求。

本发明所述的等离子处理过程的工艺如下表所示：

  上RF功率  (W)  下RF功率  (W)  腔室压力  (mT)  Cl₂  (sccm)  O₂  (sccm)  HBr  (sccm)  载气  (sccm)  Time  (s)  50-1000  0-100  7-500  0-200  0-200  0-500  0-500  2-100

优选地，本发明所述的等离子处理过程的工艺如下表所示：

  上RF功率  (W)  下RF功率  (W)  腔室压力  (mT)  Cl₂  (sccm)  O₂  (sccm)  HBr  (sccm)  载气  (sccm)  Time  (s)  100-500  0-80  10-80  5-100  0-50  50-300  20-300  2-20

更优选地，本发明所述的等离子处理过程的工艺如下表所示：

  上RF功率  (W)  下RF功率  (W)  腔室压力  (mT)  Cl₂  (sccm)  O₂  (sccm)  HBr  (sccm)  载气  (sccm)  Time  (s)  200  0  80  10  5  150  50  10

(三)有益效果

本发明所述的等离子处理过程能有效减少刻蚀中氯、溴的损失，提高刻蚀均匀性。

附图说明

图1传统的干法清洗工艺处理后的刻蚀均匀性；

图2增加本发明所述的氯、溴等离子处理过程后的刻蚀均匀性。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

气体等离子处理工艺在北方微电子商业刻蚀机中进行。具体工艺参数为：上RF功率1000W，下RF功率100W，腔室压力为500mT，O₂流量为200sccm，Cl₂流量为200sccm，HBr流量为500sccm，Ar流量为500sccm，处理时间为100s。

采用此工艺能有效提高刻蚀均匀性。

实施例2

气体等离子处理工艺在北方微电子商业刻蚀机中进行。具体工艺参数为：上RF功率50W，下RF功率100W，腔室压力为7mT，HBr流量为500sccm，He流量为300sccm，处理时间为2s。

采用此工艺能有效提高刻蚀均匀性。

实施例3

气体等离子处理工艺在北方微电子商业刻蚀机中进行。具体工艺参数为：上RF功率为100W，下RF功率80W，腔室压力为80mT，O₂流量为50sccm，Cl₂流量为10sccm，处理时间为20s。

采用此工艺能有效提高刻蚀均匀性。

实施例4

气体等离子处理工艺在北方微电子商业刻蚀机中进行。具体工艺参数为：上RF功率为500W，腔室压力为10mT，O₂流量为5sccm，Cl₂流量为5sccm，HBr流量为120sccm，N₂流量为20sccm，处理时间为5s。

采用此工艺能有效提高刻蚀均匀性。

实施例5

气体等离子处理工艺在北方微电子商业刻蚀机中进行。具体工艺参数为：上RF功率为200W，腔室压力为80mT，O₂流量为5sccm，Cl₂流量为10sccm，HBr流量为150sccm，Ar流量为50sccm，处理时间为10s。

采用此工艺能有效提高刻蚀均匀性。