專利名稱：一種硅片卸載工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硅片卸載工藝，具體來說，涉及一種能夠去除刻蝕工藝中產(chǎn)生的聚合物，降低顆粒和缺陷數(shù)量的硅片卸載工藝。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體制程中，多晶硅刻蝕(poly etch)的設(shè)備已經(jīng)普遍采用靜電卡盤的裝置來固定晶圓(hold wafer)，但卡盤表面一般都是陽極氧化Al等材料的絕緣體，不利于硅片釋放剩余電荷，如果不施加工藝啟輝放電卸載的步驟，硅片就很難取出腔室(chamber)。
傳統(tǒng)的工藝啟輝卸載，只是使用Ar在300-500w的功率下，60mt左右的壓力啟輝，與硅片表面形成電荷釋放回路，從而有效的導(dǎo)走殘余電荷，這樣硅片就可以被針頂起，取出腔室。
現(xiàn)在普遍采用的卸載工藝是高壓條件下，Ar等惰性氣體在一定功率下啟輝(300-500W)，這樣等離子體(plasma)與硅片表面和腔室表面(接地)構(gòu)成回路，將工藝過程中反應(yīng)氣體在硅片表面行程的殘余電荷導(dǎo)走。但是這種硅片卸載工藝只是考慮到了殘余電荷的釋放，事實上，刻蝕后的硅片除了有電荷累積的問題，還殘留一些反應(yīng)物，具體到多晶硅刻蝕，主要是一些PR(光刻膠)形成的聚合物以及HBr與Si發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)物和HBr的液滴。這些物質(zhì)的去除是可以通過修改硅片卸載工藝的條件來實現(xiàn)的。否則將帶來很多的缺陷(defect)，產(chǎn)生廢片?，F(xiàn)有工藝的具體工藝參數(shù)一般如下腔室壓力60mt、功率500W、Ar流量250sccm、時間10s。
對于帶光刻膠的多晶硅刻蝕工藝來說，反應(yīng)后處理主要是去除聚合物和殘余電荷。殘余電荷的去除一般只要進行容易電離的氣體啟輝就可以解決，聚合物主要是CH化合物，這些物質(zhì)的去除主要靠O2啟輝生成高活性的O原子，與C結(jié)合生成氣體揮發(fā)后被泵抽走，這樣才能減少聚合物沉積所帶來的顆?；蛘呷毕?。這是需要大流量的氧氣和低壓，氧氣流量大是為了增加電離量，提高反應(yīng)效率，低壓是為了提高原子和離子運動的平均自由程，使得到達硅片表面參與反應(yīng)的粒子更多。
目前硅片卸載所普遍使用的Ar啟輝的工藝并沒有充分考慮到去除聚合物的效率，只是從釋放硅片表面殘余電荷的角度設(shè)計的工藝，這樣即使在硅片卸載后也會產(chǎn)生很多缺陷，造成產(chǎn)品良率降低。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明的目的旨在提供一種新的硅片卸載工藝，以克服目前工藝中的缺點，提高多晶硅刻蝕產(chǎn)品的良率。
(二)技術(shù)方案為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了新的硅片卸載工藝，該工藝包括如下步驟吹掃和卸載。
其中所述吹掃步的工藝條件為腔室壓力10-20mt，上電極功率0w，下電極功率為0w，工藝氣體為O2和He的混合氣體，其中O2的流量50-150sccm，He的流量150-300sccm，時間5s-10s。優(yōu)選工藝條件為腔室壓力12-15mt，上電極功率0w，下電極功率0w，O2的流量80-120sccm，He的流量200-250sccm，時間6-8s。最優(yōu)選工藝條件為腔室壓力15mt，上電極功率0w，下電極功率0w，O2的流量100sccm，He的流量200sccm，時間7s。
其中所述卸載步的工藝條件為腔室壓力10-20mt，上電極功率250-400w，下電極功率0w，O2的流量50-150sccm，時間5s-15s。優(yōu)選工藝條件為腔室壓力12-15mt，上電極功率300-350w，下電極功率0w，O2的流量80-120sccm，時間6-10s。最優(yōu)選工藝條件為腔室壓力15mt，上電極功率300w，下電極功率0w，工藝氣體O2的流量100sccm，時間7s。
本發(fā)明的硅片卸載工藝使用O2作為卸載氣體代替?zhèn)鹘y(tǒng)的Ar，既可以釋放掉硅片表面的殘余電荷，又可以去除硅片刻蝕過程中殘留在表面的聚合物，降低了缺陷的數(shù)量，提高了電學(xué)性能。
本發(fā)明的工藝適用于所有柵刻蝕設(shè)備。
(三)有益效果本發(fā)明的硅片卸載工藝既可以有效的釋放硅片上殘留的電荷，還可以去除聚合物，降低顆粒和缺陷的數(shù)量，提高了產(chǎn)品的良率和產(chǎn)率。這種方法簡單易行，不僅避免了系統(tǒng)硬件設(shè)計所增加的變數(shù)、保證工藝的穩(wěn)定性，還可以避免系統(tǒng)升級、節(jié)約大筆開支。


圖1為現(xiàn)有工藝所得硅片顆粒情況圖2-5為本發(fā)明工藝所得硅片顆粒情況其中觀察所用設(shè)備為KLA-TENCOR 6420顆粒檢測儀。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
實施例1工藝(刻蝕)設(shè)備感應(yīng)耦合等離子體刻蝕機觀測設(shè)備為KLA-TENCOR 6420顆粒檢測儀。
工藝步驟貫穿刻蝕腔室壓力7mt，射頻源功率350w，下射頻功率40w，刻蝕氣體CF450sccm，5s主刻蝕腔室壓力10mt，射頻源功率350w，下射頻功率40w，刻蝕氣體Cl20sccm、HBr 190sccm、He/O215sccm，50s。
過刻蝕腔室壓力60mt，射頻源功率350w，下射頻功率40w，刻蝕氣體HBr 150sccm、He100sccm、He/O215sccm，40s。
硅片卸載腔室壓力60mt，射頻源功率500w，下射頻功率40w，刻蝕氣體HBr 150sccm、He100sccm、He/O215sccm，40s。
如圖1所示，刻蝕所得多晶硅片顆粒增加數(shù)目是25顆(前值是16顆)。
實施例2同實施例1的方法，其區(qū)別在于其中的硅片卸載工藝如下吹掃步腔室壓力15mt，上電極功率0w，下電極功率0w，工藝氣體O2的流量100sccm、He的流量200sccm，7s；卸載步腔室壓力15mt，上電極功率300w，下電極功率0w，工藝氣體O2的流量100sccm，30s。
如圖2所示，刻蝕所得多晶硅片顆粒增加數(shù)目是8顆(前值為4顆)。
實施例3同實施例2的方法，其區(qū)別在于其中的硅片卸載工藝如下吹掃步腔室壓力10mt，上電極功率0w，下電極功率為0w，工藝氣體O2的流量50sccm，He的流量300sccm，10s；卸載步腔室壓力20mt，上電極功率250w，下電極功率0w，O2的流量150sccm，時間15s。
如圖3所示，刻蝕所得多晶硅片顆粒增加數(shù)目是10顆(前值為3顆)。
實施例4同實施例2的方法，其區(qū)別在于其中的硅片卸載工藝如下腔室壓力20mt，上電極功率0w，下電極功率為0w，工藝氣體O2的流量150sccm，He的流量150sccm，時間5s；腔室壓力10mt，上電極功率400w，下電極功率0w，O2的流量50sccm，時間5s。
如圖4所示，刻蝕所得多晶硅片顆粒增加數(shù)目是9顆(前值為3顆)。
實施例5同實施例2的方法，其區(qū)別在于其中的硅片卸載工藝如下吹掃步腔室壓力12mt，上電極功率0w，下電極功率0w，O2的流量80sccm，He的流量250sccm，時間8s；卸載步腔室壓力15mt，上電極功率300w，下電極功率0w，O2的流量80sccm，時間10s。
如圖5所示，刻蝕所得多晶硅片顆粒增加數(shù)目是10顆(前值為3顆)。
權(quán)利要求
1.一種硅片卸載工藝，包括以下步驟吹掃和卸載，其特征在于吹掃步中工藝氣體為O2和He的混合氣體，卸載步中工藝氣體為O2。
2.如權(quán)利要求1所述的硅片卸載工藝，其特征在于吹掃步中腔室壓力為10-20mt，上電極功率為0w，下電極功率為0w，O2的流量為50-150sccm O2，He的流量為150-300sccm，時間為5s-10s；卸載步中腔室壓力為10-20mt，上電極功率為250-400w，下電極功率為0w，O2的流量為50-150sccm，時間為5s-15s。
3.如權(quán)利要求2所述的硅片卸載工藝，其特征在于吹掃步中腔室壓力為12-15mt，上電極功率為0w，下電極功率為0w，O2的流量為80-120sccm，He的流量為200-250sccm，工藝時間為6-8s。
4.如權(quán)利要求2所述的硅片卸載工藝，其特征在于吹掃步中腔室壓力為15mt，上電極功率為0w，下電極功率為0w，O2的流量為100sccm，He的流量為200sccm，時間為7s。
5.如權(quán)利要求2-4任一所述的硅片卸載工藝，其特征在于卸載步中腔室壓力為12-15mt，上電極功率為300-350w，下電極功率為0w，O2的流量為80-120sccm，時間為6-10s。
6.如權(quán)利要求2-4任一所述的硅片卸載工藝，其特征在于卸載步中腔室壓力為15mt，上電極功率為300w，下電極功率為0w，工藝氣體O2的流量為100sccm，時間為7s。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種硅片卸載工藝，其步驟包括吹掃和卸載，其中吹掃步中工藝氣體為O
文檔編號H01L21/02GK1851864SQ20051012645
公開日2006年10月25日 申請日期2005年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月9日
發(fā)明者白志民 申請人:北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責任公司