确定最佳高频偏压值的方法技术

本发明专利技术提供一种确定最佳高频偏压值的方法，其中，该方法包括如下步骤：ａ．选择若干待测试的晶圆；ｂ．测试每一个晶圆在不同高频偏压值下反应腔内的微尘颗粒的数量；ｃ．测试每一个晶圆在不同高频偏压值下的反应腔体的温度；ｄ．在不影响反应腔内温度稳定性的前提下，选择反应腔内的微尘颗粒数量最少的高频偏压值作为最佳高频偏压值。与现有技术相比，本发明专利技术揭露了高频偏压值与微尘颗粒以及高频偏压值与反应腔温度之间的关系，并在不影响反应腔内温度稳定性的前提下，获取最佳的偏压值，在该偏压值作用下，可以有效避免电弧的产生，有效减少阴极的损伤，从而将反应腔内的微尘颗粒数量控制在最小的范围内。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高密度等离子体化学气相淀积制程，尤其涉及确定最佳高频偏 压值的方法。
技术介绍
高密度等离子体化学气相淀积(HDPCVD)工艺自20世纪90年代中期开 始被先进的芯片工厂采用以来，以其卓越的填孔能力，稳定的淀积质量，可靠 的电学特性等诸多优点而迅速成为0.25微米以下先进工艺的主流。高密度等离 子体化学气相淀积的突破创新之处就在于在同 一个反应腔中同步地进行淀积和 刻蚀的工艺。在常见的高密度等离子体化学气相淀积制程中，淀积工艺通常是 由SiH4 (四氢化硅)和02 (氧气)的反应来实现，而蚀刻工艺通常是由Ar (氩 气)和02的溅射来完成。高密度等离子体化学气相淀积是等离子体在低压下以高密度混合气体的形 式直接接触到反应腔中晶圓的表面。为了形成高密度等离子体，需要有激发混 合气体的高频偏压源(BiasRF),并直接使高密度等离子体到达晶圆表面。在高 密度等离子体化学气相淀积反应腔中，主要是由电感耦合等离子体反应器(ICP ) 来产生并维持高密度的等离子体。随着高频偏压源的阴极使用时间的推移，阴极表面受到损伤，变得很粗糙， 很容易吸附一些微尘，这些微尘颗粒会产生电弧，导致反应腔内的微尘颗粒增 多，从而影响晶圓的良率。 '
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，在该最佳高频偏 压值的作用下，可有效减少阴极的损伤。为实现上述目的，本专利技术提供一种，其中，该方法包括如下步骤a.选择若干待测试的晶圆；b.测试每一个晶圆在不同高频 偏压值下反应腔内的微尘颗粒的数量；c.测试每一个晶圆在不同.高频偏压值下 的反应腔体的温度；d.在不影响反应腔内温度稳定性的前提下，选择反应腔内 的微尘颗粒数量最少的高频偏压值作为最佳高频偏压值。步骤c首先设置一个高频偏压值，将待测试晶圓依次送入反应腔内反应， 测试每一个晶圆反应后反应腔内的微尘颗粒数量，然后再设置一个高频偏压值， 重复上述步骤。步骤d首次设置一个高频偏压值，将待测试晶圓依次送入反应腔内反应， 测试每一个晶圆反应后反应腔内的温度，然后再设置一个高频偏压值，重复上 述步骤。步骤d在测试反应腔温度之前先结束SiH4 (四氢化硅)的充入。在不同的高频偏压值下，选择反应腔内温度变化较为平緩作为可保证反应腔内温度稳定性的前提。与现有技术相比，本专利技术揭露了高频偏压值与微尘颗粒以及高频偏压值与反应腔温度之间的关系，并在不影响反应腔内温度稳定性的前提下，获取最佳的偏压值，在该偏压值作用下，可以有效避免电弧的产生，有效减少阴极的损伤，从而将反应腔内的微尘颗粒数量控制在最小的范围内。具体实施方式本专利技术揭露了高频偏压值和反应腔内的微尘颗粒之间的关系，随着测试晶 圓个数的增加，高频偏压值越大，反应腔内产生的^^尘颗粒数量就越多。本专利技术还揭露了高频偏压值和反应腔内温度之间的关系，随着测试晶圆个 数的增加，高频偏压源的阴极吸收的阳离子越多，反应腔内的温度就越稳定。本专利技术包括如下步骤，首先对送入反应腔的待 测试的晶圆编号，测试每一个晶圆在不同高频偏压值下反应腔内的微尘颗粒的 大小。首先设置一个高频偏压值，将待测试晶圓依次送入反应腔内反应，测试每 一个晶圆反应后反应腔内的微尘颗粒数量，然后再设置一个高频偏压值，重复 上述步骤。表1列出了编号为1至4的晶圆在不同的偏压电压值下测试得到反应腔内的0.2微米微尘颗粒数量。可以看出，当第5个晶圆在反应腔内反应时，偏压3000 V和3500 V的作用 下,.反应腔内微尘颗粒的数量均大量的增多。表1<table>table see original document page 5</column></row><table>然后，测试每一个晶圆在不同高频偏压值下的反应腔体的温度。先设置一 个高频偏压值，将待测试晶圆依次送入反应腔内反应，测试每一个晶圓反应后反应腔内的温度，再设置一个高频偏压值，重复上述步骤。请参阅表2，列出了 编号为1至4的晶圆在不同的偏压电压值下测试得到的反应腔的温度。反应腔 的温度是在关闭SiH4后测试的。表2<table>table see original document page 5</column></row><table>最后分析表1和表2，获得最适合的偏压值，例如，在本专利技术的实施例中， 得到最适合的高频偏压值为2500 V。在本专利技术的其他实施例中，为了获取更为精确的高频偏压值，可以测试更 多的晶圓，得到更多相应的取值。本专利技术揭露了高频偏压值与微尘颗粒以及高频偏压值与反应腔温度之间的 关系，并在不影响反应腔内温度稳定性的前提下，获取最佳的偏压值，在该偏 压值作用下，可以有效避免电弧的产生，有效减少阴极的损伤，从而将反应腔 内的微尘颗粒数量控制在最小的范围内。权利要求1. 一种，其特征在于，该方法包括如下步骤a.选择若干待测试的晶圆；b.测试每一个晶圆在不同高频偏压值下反应腔内的微尘颗粒的数量；c.测试每一个晶圆在不同高频偏压值下的反应腔体的温度；d.在不影响反应腔内温度稳定性的前提下，选择反应腔内的微尘颗粒数量最少的高频偏压值作为最佳高频偏压值。2. 如权利要求1所述的一种，其特征在于步骤c 首先设置一个高频偏压值，将待测试晶圆依次送入反应腔内反应，测试每一个 晶圆反应后反应腔内的微尘颗粒数量，然后再设置一个高频偏压值，重复上述步骤。3. 如权利要求1所述的一种，其特征在于步骤d 首次设置一个高频偏压值，将待测试晶圆依次送入反应腔内反应，测试每一个 晶圓反应后反应腔内的温度，然后再设置一个高频偏压值，重复上述步骤。4. 如权利要求3所述的一种，其特征在于步骤d 在测试反应腔温度之前先结束SiH4 (四氢化硅)的充入。5. 如权利要求1或3所述的一种，其特征在于在 不同的高频偏压值下，选择反应腔内温度变化较为平緩作为可保证反应腔内温 度稳定性的前提。全文摘要本专利技术提供一种，其中，该方法包括如下步骤a.选择若干待测试的晶圆；b.测试每一个晶圆在不同高频偏压值下反应腔内的微尘颗粒的数量；c.测试每一个晶圆在不同高频偏压值下的反应腔体的温度；d.在不影响反应腔内温度稳定性的前提下，选择反应腔内的微尘颗粒数量最少的高频偏压值作为最佳高频偏压值。与现有技术相比，本专利技术揭露了高频偏压值与微尘颗粒以及高频偏压值与反应腔温度之间的关系，并在不影响反应腔内温度稳定性的前提下，获取最佳的偏压值，在该偏压值作用下，可以有效避免电弧的产生，有效减少阴极的损伤，从而将反应腔内的微尘颗粒数量控制在最小的范围内。文档编号C23C16/52GK101280424SQ20071003918公开日2008年10月8日 申请日期2007年4月6日 优先权日2007年4月6日专利技术者玉 张, 彬 李, 肖春光, 郑金福 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定最佳高频偏压值的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：ａ．选择若干待测试的晶圆；ｂ．测试每一个晶圆在不同高频偏压值下反应腔内的微尘颗粒的数量；ｃ．测试每一个晶圆在不同高频偏压值下的反应腔体的温度；ｄ．在不影响反应腔内温度稳定性的前提下，选择反应腔内的微尘颗粒数量最少的高频偏压值作为最佳高频偏压值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖春光，郑金福，张玉，李彬，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]