一种减少工艺腔体颗粒的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开一种减少工艺腔体颗粒的系统，包括：气体通路，位于工艺腔顶针结构内，导入吹扫用气体；以及喷气装置，与所述气体通路相连接，将气体近距离喷射在下电极表面。由于喷气装置接近下电极表面，更容易在晶片表面产生较大气流，因此吹扫的动力更大，从而能够更加有效地减少甚至消除工艺腔体颗粒，特别是下电极表面颗粒，可以大大降低为去除电极表面颗粒而打开反应腔进行维护的次数，提高机台的正常运行时间。

A system and method for reducing the particle size of the process cavity

The invention discloses a system for reducing the process chamber particles, including: the gas path is located in the process chamber, the ejector and the jet device are connected with the gas path, and the gas is sprayed on the surface of the lower electrode at a short distance. The jet device is close to the electrode surface, more prone to large air flow on the surface of the wafer, so power blowing more, thus can more effectively reduce or even eliminate the process chamber particles, especially the particle electrode surface can be greatly reduced for the removal of particle electrode surface and open the chamber for maintenance of the times, improve the normal operation time machine.

【技术实现步骤摘要】
一种减少工艺腔体颗粒的系统和方法
本专利技术涉及集成电路
，尤其涉及一种减少工艺腔体颗粒的系统和方法。
技术介绍
在半导体工艺中，常常在一批晶片或一片晶片间需要进行等离子清洗工艺，以维持腔室环境稳定，提高工艺的重复性，稳定性和良品率。比如等离子刻蚀工艺中，由于等离子体对硅片表面的轰击以及工艺气体与晶片表面材料的反应往往会产生一些工艺副产物，如聚合物，附着在腔室内壁表面。为了清除由刻蚀工艺产生的工艺副产物，目前应用的方法是在晶片的刻蚀前后、每片晶片的刻蚀间隔，以及在一批晶片开始刻蚀之前，进行干法清洗(dryclean)，如用SF6，O2等工艺气体的等离子体与含Si产物及有机聚合物发生化学反应，生成气态产物被抽出腔室，从而达到清洁腔室的目的。目前为了兼顾生产效率和制造成本，一般干法清洗腔室时下电极(基座)是裸露的，部分附着在腔室顶上或侧壁的副产物，由于结合不牢固有可能掉下，由于重力作用很有可能掉落在下电极(基座)表面形成颗粒，待下一批加工晶片传入腔体时，由于背面的颗粒会影响晶片与下电极(基座)的接触状态而影响工艺结果。在图1中示出了现有技术的等离子刻蚀腔体清洗工艺示意图。因此急需一种新的技术来降低腔体内的颗粒，特别是能够有效消除落在下电极(基座)表面颗粒。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术公开一种减少工艺腔体颗粒的系统和方法。该减少工艺腔体颗粒的系统包括：气体通路，位于工艺腔顶针结构内，导入吹扫用气体；以及喷气装置，与所述气体通路相连接，将气体近距离喷射在下电极表面。本专利技术的减少工艺腔体颗粒的系统中，优选为，所述顶针结构包括顶针和顶针基座，所述气体通路的进气口设置在所述顶针基座。本专利技术的减少工艺腔体颗粒的系统中，优选为，所述喷气装置安装在所述顶针上。本专利技术的减少工艺腔体颗粒的系统中，优选为，所述喷气装置为设置在所述顶针上部的气体喷孔。本专利技术的减少工艺腔体颗粒的系统中，优选为，当抬起所述顶针时，所述气体喷孔的位置平行或略高于所述下电极表面。本专利技术的减少工艺腔体颗粒的系统中，优选为，所述气体喷孔为4～8个，直径为0.01mm～0.2mm。本专利技术的减少工艺腔体颗粒的系统中，优选为，所述气体喷射装置安装在所述下电极表面。本专利技术还公开一种减少工艺腔体颗粒的方法，包括以下步骤：干法清洗步骤，对工艺腔进行等离子干法清洗；以及吹扫步骤，抬起顶针，通过喷气装置将吹扫用气体近距离喷射在下电极表面，对下电极表面进行吹扫。本专利技术的减少工艺腔体颗粒的方法中，优选为，所述吹扫用气体为氩气、氦气等惰性气体，也可以为氮气，还可以为O2或者F基等反应气体。本专利技术的减少工艺腔体颗粒的方法中，优选为，所述吹扫用气体流量为20sccm～5000sccm，气压为5mT～100mT，吹扫时间为5s～120s。本专利技术的减少工艺腔体颗粒的方法中，通过在顶针内设置气体通路，以及在近下电极(基座)表面处安装喷气装置，在晶片表面产生较大气流，因此吹扫的动力更大，从而能够更加有效地减少甚至消除工艺腔体颗粒，特别是下电极表面颗粒。可以大大降低为去除电极表面颗粒而打开反应腔进行维护的次数，提高机台的正常运行时间附图说明图1是现有技术的等离子刻蚀腔体清洗工艺示意图。图2是减少工艺腔体颗粒的系统的实施方式的剖面结构示意图。图3是减少工艺腔体颗粒的方法的实施例的流程图。图4是是减少工艺腔体颗粒的方法的实施例的各阶段的示意图：(a)刻蚀工艺环节，(b)取片工艺环节，(c)干法清洗工艺环节(d)吹扫工艺环节。附图标记1～气体通路；11～进气口；2～顶针结构；21～顶针；22～顶针基座；3～喷气装置；4～下电极。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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，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，也可以是电连接；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。图2是本专利技术的减少工艺腔体颗粒的系统的剖面结构示意图。如图2所示，减少工艺腔体颗粒的系统包括：气体通路1，位于工艺腔顶针结构2内，导入吹扫用气体；以及喷气装置3，与气体通路1相连接，将气体近距离喷射在下电极4表面。顶针结构2包括顶针21和顶针基座22，优选为，气体通路1的进气口11设置在顶针基座22，气体从进气口11经由气体通路1流向喷气装置。在图2中用箭头表示了气体流向。在本实施方式中，喷气装置3为设置在顶针上部的气体喷孔。进一步优选为，当抬起顶针21时，气体喷孔的位置略高于下电极4的表面。但是本专利技术不限定于此，喷气装置3还可以是其他安装在顶针上的结构。例如设计为可伸缩结构，在不使用的状态下回缩在顶针21内，在使用时，从顶针21内伸出对下电极4的表面进行吹扫。进一步地，喷气装置3还可以是可旋转结构，在吹扫时，可以做圆周运动，从而进一步提高吹扫的范围和效果。此外，如图2所示，喷气装置3设置于顶针21上。但是本专利技术不限定于此，气体喷射装置3例如也可以安装在下电极4表面，只要能够将气体近距离喷射在下电极4表面即可。为了进一步说明本专利技术的减少工艺腔体颗粒的系统，以下以感应耦合等离子体刻蚀机工艺腔为例进行详细阐述。在本实施例中顶针为四针，在四个顶针内部设有气体通道，并且与顶针基座内的气体通道相连接形成导气通路，进气口设在顶针基座上。其中，顶针直径为1～3mm，导气通道直径为0.5mm～1.5mm。在顶针上部开设4～8个喷气孔，喷气孔的直径为0.01mm～0.2mm。当顶针升起时喷气孔的位置略高于下电极的上表面或基本平行。顶针的材质为陶瓷、树脂或金属合金。通过在顶针内部设置导气通道并在其上部开设气体喷孔，由于气体喷孔接近下电极(基座)表面，更容易在晶片表面产生较大气流，这样吹扫的动力及效果远优于传统的方式。以下结合图3和图4针对本专利技术的减少工艺腔体颗粒的方法的实施例进行说明。在刻蚀工艺步骤S1中，采用Cl2和HBr对硅片进行浅沟槽隔离(STI)刻蚀，此时顶针落下，反应气体自上部喷嘴进入，如图4(a)所示。在取片步骤S2中，抬起顶针将硅片举起，将完成刻蚀工艺后的硅片取出工艺腔，如图4(b)所示。在干法清洗步骤S3中，顶针下降，通过上部喷嘴通入干法清洗所需的反应气体，进行工艺腔的等离子干法清洗，如图4(c)所示。工艺参数设置如下：气压为5mT～100mT，激励功率为800W，偏压功率为0W～50W，O2流量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减少工艺腔体颗粒的系统，其特征在于，包括：气体通路，位于工艺腔顶针结构内，导入吹扫用气体；以及喷气装置，与所述气体通路相连接，将气体近距离喷射在下电极表面。

【技术特征摘要】
1.一种减少工艺腔体颗粒的系统，其特征在于，包括：气体通路，位于工艺腔顶针结构内，导入吹扫用气体；以及喷气装置，与所述气体通路相连接，将气体近距离喷射在下电极表面。2.根据权利要求1所述的减少工艺腔体颗粒的系统，其特征在于，所述顶针结构包括顶针和顶针基座，所述气体通路的进气口设置在所述顶针基座。3.根据权利要求2所述的减少工艺腔体颗粒的系统，其特征在于，所述喷气装置安装在所述顶针上。4.根据权利要求3所述的减少工艺腔体颗粒的系统，其特征在于，所述喷气装置为设置在所述顶针上部的气体喷孔。5.根据权利要求4所述的减少工艺腔体颗粒的系统，其特征在于，当抬起所述顶针时，所述气体喷孔的位置略高于所述下电极表面。6.根据权利要求5所述的减少工艺腔体颗粒的系...

【专利技术属性】
技术研发人员：康斯坦丁·莫吉利尼科夫，
申请(专利权)人：鲁汶仪器有限公司比利时，
类型：发明
国别省市：比利时,BE