一种改善非对称性静电吸盘刻蚀腔体边缘缺陷的方法技术

本发明专利技术提供了一种改善非对称性静电吸盘刻蚀腔体边缘缺陷的方法，包括：第一步骤：提供用于多晶硅栅极刻蚀工艺的等离子体反应腔体和需要执行多晶硅栅极刻蚀工艺处理的半导体结构；第二步骤：在所述等离子体反应腔体内以使静电吸盘具有非对称性的方式固定静电吸盘；第三步骤：将所述半导体结构置于反应腔体内进行多晶硅栅极刻蚀工艺；其中，在多晶硅刻蚀的预定步骤的一步或多步之前或之后执行减少刻蚀腔体内残留的刻蚀副产物的附加清除步骤。

A method for improving the defect of the edge of the asymmetric electrostatic chuck

The present invention provides a method, a method to improve the non symmetry of the electrostatic chuck etching cavity edge defects include: the first step: provide a plasma chamber used for polysilicon gate etching process and semiconductor structure polysilicon gate etching process is carried out; second steps: in the plasma reaction chamber so that the electrostatic chuck is non symmetry the fixed electrostatic chuck; third steps: the semiconductor structure is arranged in the reaction chamber of the polysilicon gate etching process; the implementation of additional cleanup step to reduce etching by-products in the etching cavity residues before or after a predetermined step polysilicon etching step or multiple step.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域，更具体地说，本专利技术涉及一种改善非对称性静电吸盘刻蚀腔体边缘缺陷的方法。
技术介绍
随着集成电路技术进入超大规模集成电路时代，集成电路的工艺尺寸向着65nm以及更小尺寸的结构发展，同时对晶圆制造工艺提出了更高更细致的技术要求。其中，刻蚀中产生的刻蚀缺陷对晶圆的良率变得越来越敏感。为了应对集成电路向深亚微米以至纳米尺度发展，在半导体制造过程中占据重要地位的等离子体干法刻蚀工艺技术也得到了不断地发展，其中主要有被刻蚀晶片的膜层结构设计技术和刻蚀工艺本身优化技术的开发。由于被刻蚀图形线条的微细化的发展，刻蚀工艺参数优化也显得十分重要。目前在大规模集成电路的多晶过工艺过程中采用等离子体刻蚀，也称为干法刻蚀，是利用等离子体进行薄膜刻蚀技术。当气体以等离子体形式存在时，它具备两个特点：一是等离子体中的气体化学活性比常态下要强很多，根据被刻蚀材料的不同，选择合适的气体，就可以更快地与材料进行反应，实现刻蚀去除的目的；二是可以利用电场对等离子体进行引导和加速，使其具备一定能量，当其轰击被刻蚀物的表面时，会将被刻蚀物材料的原子击出，从而达到利用物理上的能量转移来实现刻蚀的目的。因此，干法刻蚀是晶圆片表面物理和化学两种过程平衡的结果。干法刻蚀又分为三种：物理性刻蚀，化学性刻蚀，物理化学性刻蚀。其中物理性刻蚀又称为物理溅射刻蚀。很明显，该溅射刻蚀靠能量的轰击打出原子的过程和溅射非常相似。化学刻蚀是利用等离子体中的化学活性原子团与被刻蚀材料发生化学反应，从而实现刻蚀目的。由于刻蚀的核心还是化学反应，因此刻蚀的效果和湿法刻蚀有些相近，具有较好的选择性，但各向异性较差。因此，期望的是，能够提供一种能够改善非对称性静电吸盘刻蚀腔体边缘缺陷的方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够改善非对称性静电吸盘刻蚀腔体边缘缺陷的方法。为了实现上述技术目的，根据本专利技术，提供了一种改善非对称性静电吸盘刻蚀腔体边缘缺陷的方法，包括：第一步骤：提供用于多晶硅栅极刻蚀工艺的等离子体反应腔体和需要执行多晶硅栅极刻蚀工艺处理的半导体结构；第二步骤：在所述等离子体反应腔体内以使静电吸盘具有非对称性的方式固定静电吸盘；第三步骤：将所述半导体结构置于反应腔体内进行多晶硅栅极刻蚀工艺；其中，在多晶硅刻蚀的预定步骤的一步或多步之前或之后执行减少刻蚀腔体内残留的刻蚀副产物的附加清除步骤。优选地，在第二步骤，采用单悬臂固定静电吸盘以使静电吸盘具有非对称性。优选地，在第三步骤，所述附加清除步骤使用气体来减少刻蚀腔体内残留的刻蚀副产物。优选地，所述附加清除步骤所使用的气体包括：惰性气体和/或不产生刻蚀副产物的刻蚀气体。优选地，在第三步骤，在附加清除步骤中，通过在多晶硅刻蚀程式中增加减少刻蚀副产物的步骤来减少刻蚀腔体内残留的刻蚀副产物。优选地，所述预定步骤包括：抗反射涂层刻蚀步骤、硬掩膜刻蚀步骤、多晶硅刻蚀步骤和硅刻蚀步骤。优选地，所述附加清除步骤包括：在多晶硅刻蚀工艺过程的抗反射涂层刻蚀步骤后增加的惰性气体稀释刻蚀副产物的步骤。优选地，所述附加清除步骤包括：在多晶硅刻蚀工艺过程的硬掩膜刻蚀步骤后增加的惰性气体稀释刻蚀副产物的步骤。优选地，所述附加清除步骤包括：在多晶硅刻蚀工艺过程的硅刻蚀步骤后增加的惰性气体稀释刻蚀副产物的步骤。优选地，所述附加清除步骤包括：在多晶硅刻蚀工艺过程结束后使用惰性气体或非反应性气体对刻蚀腔体进行气体稀释的步骤。采用本专利技术的技术方案，通过在多晶硅刻蚀程式的关键步骤之前或之后加入特定的气体稀释步骤并针对此步骤进行抽真空(PumpDown)来抽离稀释刻蚀过程中产生的副产物气体，减少聚合物在悬臂上方的沉积，有效地消除悬臂上方边缘刻蚀缺陷，提高刻蚀反应腔体的使用效率，晶圆的电学性能和产品的良率，减少产品报废率。附图说明结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本专利技术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本专利技术优选实施例的改善非对称性静电吸盘刻蚀腔体边缘缺陷的方法的流程图。需要说明的是，附图用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。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专利技术的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本专利技术的内容进行详细描述。本专利技术公开了一种改善非对称性刻蚀腔体边缘刻蚀缺陷的方法，通过在多晶硅刻蚀程式中加入一步或多步特殊气体减少刻蚀副产物残留的步骤来减少静电吸盘边缘聚合物的淀积，从而解决在多晶硅刻蚀过程中产生的刻蚀缺陷问题，提高产品的良率。该方法实现简单，成本低廉。图1示意性地示出了根据本专利技术优选实施例的改善非对称性静电吸盘刻蚀腔体边缘缺陷的方法的流程图。如图1所示，根据本专利技术优选实施例的改善非对称性静电吸盘刻蚀腔体边缘缺陷的方法包括：第一步骤S1：提供用于多晶硅栅极刻蚀工艺的等离子体反应腔体和需要执行多晶硅栅极刻蚀工艺处理的半导体结构；第二步骤S2：在所述等离子体反应腔体内以使静电吸盘具有非对称性的方式固定静电吸盘；优选地，在第二步骤S2，采用单悬臂固定静电吸盘以使静电吸盘具有非对称性。第三步骤S3：将所述半导体结构置于反应腔体内进行多晶硅栅极刻蚀工艺；其中，在多晶硅刻蚀的预定步骤的一步或多步之前或之后执行减少刻蚀腔体内残留的刻蚀副产物的附加清除步骤。优选地，在第三步骤S3，在附加清除步骤中，所述附加清除步骤使用气体来减少刻蚀腔体内残留的刻蚀副产物。而且优选地，所述附加清除步骤所使用的气体包括但不仅限于：惰性气体(如He、Ar等)和/或不产生刻蚀副产物的刻蚀气体(N2等CO等)。或者，在第三步骤S3，在附加清除步骤中，通过在多晶硅刻蚀程式中增加减少刻蚀副产物的步骤来减少刻蚀腔体内残留的刻蚀副产物。具体地，所述预定步骤指的是一些主要步骤，例如包括：抗反射涂层(BARC)刻蚀步骤、硬掩膜刻蚀步骤、多晶硅刻蚀步骤、硅刻蚀步骤等。具体地，附加清除步骤可以包括如下：a)在现有多晶硅刻蚀工艺过程的抗反射涂层(C-O)刻蚀步骤后增加的惰性气体稀释刻蚀副产物的步骤；该过程能稀释抗反射涂层刻蚀过程中产生的有机副产物气体，减少悬臂上方的副产物聚集；b)在现有多晶硅刻蚀工艺过程的硬掩膜(SiO2/SiN)刻蚀步骤后增加的惰性气体稀释刻蚀副产物的步骤；该过程能稀释硬掩膜(SiO2/SiN)刻蚀过程中产生的有机副产物气体，减少悬臂上方的副产物聚集；c)在现有多晶硅刻蚀工艺过程的硅(Si)刻蚀步骤后增加的惰性气体稀释刻蚀副产物的步骤；该过程能稀释硅(Si)刻蚀过程中产生的有机副产物气体，减少悬臂上方的副产物聚集；d)在现有多晶硅刻蚀工艺过程结束后，使用惰性气体或非反应性气体对刻蚀腔体进行气体稀释的步骤，减少残留副产物气体。采用本专利技术的技术方案，通过在多晶硅刻蚀程式的关键步骤之前或之后加入特定的气体稀释步骤并针对此步骤进行抽真空(PumpDown)来抽离稀释刻蚀过程中产生的副产物气体，减少聚合物在悬臂上方的沉积，有效地消除悬臂上方边缘刻蚀缺陷，提高刻蚀反应腔体的使用效率，晶圆的电学性能和产品的良率，减少产品报废率。此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善非对称性静电吸盘刻蚀腔体边缘缺陷的方法，其特征在于包括：第一步骤：提供用于多晶硅栅极刻蚀工艺的等离子体反应腔体和需要执行多晶硅栅极刻蚀工艺处理的半导体结构；第二步骤：在所述等离子体反应腔体内以使静电吸盘具有非对称性的方式固定静电吸盘；第三步骤：将所述半导体结构置于反应腔体内进行多晶硅栅极刻蚀工艺；其中，在多晶硅刻蚀的预定步骤的一步或多步之前或之后执行减少刻蚀腔体内残留的刻蚀副产物的附加清除步骤。

【技术特征摘要】
1.一种改善非对称性静电吸盘刻蚀腔体边缘缺陷的方法，其特征在于包括：第一步骤：提供用于多晶硅栅极刻蚀工艺的等离子体反应腔体和需要执行多晶硅栅极刻蚀工艺处理的半导体结构；第二步骤：在所述等离子体反应腔体内以使静电吸盘具有非对称性的方式固定静电吸盘；第三步骤：将所述半导体结构置于反应腔体内进行多晶硅栅极刻蚀工艺；其中，在多晶硅刻蚀的预定步骤的一步或多步之前或之后执行减少刻蚀腔体内残留的刻蚀副产物的附加清除步骤。2.根据权利要求1所述的改善非对称性静电吸盘刻蚀腔体边缘缺陷的方法，其特征在于，在第二步骤，采用单悬臂固定静电吸盘以使静电吸盘具有非对称性。3.根据权利要求1或2所述的改善非对称性静电吸盘刻蚀腔体边缘缺陷的方法，其特征在于，在第三步骤，所述附加清除步骤使用气体来减少刻蚀腔体内残留的刻蚀副产物。4.根据权利要求3所述的改善非对称性静电吸盘刻蚀腔体边缘缺陷的方法，其特征在于，所述附加清除步骤所使用的气体包括：惰性气体和/或不产生刻蚀副产物的刻蚀气体。5.根据权利要求1或2所述的改善非对称性静电吸盘刻蚀腔体边缘缺陷的方法，其特征在于，在第三步骤，在附加清除步骤中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡伟玲，聂钰节，唐在峰，吴智勇，任昱，吕煜坤，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31