干法刻蚀方法技术

一种干法刻蚀方法，包括下列步骤：将晶圆放入反应室的承载器上；将聚焦环与晶圆的距离调节范围调节至０～１．５ｍｍ，所述聚焦环位于承载器外围的接地环的支撑柱上；刻蚀晶圆。经过上述步骤，刻蚀气体微粒几乎不会附着在晶圆表面，提高了晶圆的成品率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体集成电路制造
，特别涉及一种半导体器件制 造过程中。
技术介绍
刻蚀是半导体器件制造工艺中用化学溶液或气体从半导体晶圆除去不需 要的部分的工艺。通常主要用进行化学刻蚀的湿刻蚀，可以使电路图形变得 更精细的干刻蚀得至越来越广泛的使用。干法刻蚀不用化学溶液而用腐蚀性 气体或等离子体。湿刻蚀中，用强酸的化学反应进行各向同性刻蚀，即使被掩模覆盖的部 分也可以被刻蚀。相反，干法刻蚀用反应离子刻蚀，其中，用例如等离子态 的卣素的腐蚀性化学气体和等离子态离子进行刻蚀。因此，干法刻蚀可以实 现只在衬底上按垂直方向进行刻蚀的各向异性刻蚀，所以，干法刻蚀适用于要求高精度的精细工艺，例如，适用于甚大规模集成电路(VLSI)工艺。专利号为98124176的中国专利公开了在布线工艺中千法刻蚀金属层的 方法。如图1A所示，在已经完成第一层铝布线的晶圓100上用化学气相沉积 法氧化硅层102，作为层间介电层用于器件间的隔离；在氧化硅层102上溅射 厚度为金属层104,所述金属层104的材料为铝或铝铜合金；接着在金属层 104上用化学气相沉积法形成抗反射层106;用旋涂法在抗反射层106上形成 光阻层108。如图1B所示，对光阻层108进行曝光处理，将光罩上的半导体器件图形 转移至光阻层108上，经过显影工艺后，在光阻层108上形成光阻图形107。 如图1C所示，将带有氧化硅层102、金属层104、抗反射层106和光阻层108的晶圓100放入反应室中的晶圓承载器113上；以光阻层108为掩膜， 在反应室中通入BCb和Cl2混合气体，沿光阻图形107对抗反射层106和金 属层104进行刻蚀至露出氧化硅层102。如图1D所示，最后用灰化法去除光阻层108。在反应室中通入BCb和Cl2混合气体刻蚀抗反射层106和金属层104时， 如果承载器113外围的接地环114上的聚焦环110离晶圆IOO距离过低甚至 晶圆IOO高出聚焦环IIO，会造成刻蚀过程中产生金属层104残留；因此，现 有技术将聚焦环110与晶圆100的距离调节范围为0~25mm，而聚焦环110 与接地环114的距离调节范围为2~30mm，晶圆100不会高出聚焦环110,也 就在后续刻蚀过程中不会产生金属层104残留。然而由于聚焦环110与晶圆 100的距离调节范围为0~25mm，而聚焦环110与接地环114的距离调节范围 为0 30mm,调节范围太宽，当调节至聚焦环110与晶圆100的距离大于4mm 以上时，刻蚀气体产生的微粒被聚焦环110阻挡，而不容易被抽气泵111抽走， 进而使这些微粒附着在晶圆表面。现有干法刻蚀中，由于聚焦环与晶圆的距离调节范围或聚焦环与接地环 的距离调节范围太宽，当聚焦环与晶圓的距离被调节至大于4mm以上时，刻 蚀气体产生的微粒被聚焦环阻挡，而不容易被抽气泵抽走，进而使刻蚀气体 微粒附着在晶圆表面，导致晶圆产生缺陷，影响晶圆的成品率。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种，防止刻蚀气体微粒附着在 晶圆表面，导致晶圆产生缺陷，影响晶圆的成品率。为解决上述问题，本专利技术提供一种，包括下列步骤将晶 圓放入反应室的承栽器上；将聚焦环与晶圓的距离调节范围调节至0 1.5mm, 所述聚焦环位于承栽器外围的接地环的支撑柱上；刻蚀晶圓。聚焦环与晶圆的距离通过支撑柱来调节，所述支撑柱有3个。 聚焦环与接地环的距离调节范围为2mm 3.5mm。 所述反应室刻蚀压力为3毫托 500毫托。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点本专利技术将聚焦环与晶圓的距离 调节范围调节至0 1.5mm,这样聚焦环与晶圆的距离最大不超过4mm，刻蚀 气体产生的微粒不被聚焦环阻挡，容易被抽气泵抽走，进而刻蚀气体微粒几 乎不会附着在晶圆表面，提高了晶圓的成品率。 附图说明图1A至图1D是现有技术干法刻蚀金属层的示意图； 图2是本专利技术干法刻蚀的流程图； 图3A至图3D是本专利技术干法刻蚀金属层的示意图； 图4A至图4E是本专利技术在布线工艺中干法刻蚀金属铝层的示意图。具体实施方式以，干法刻蚀适用于要求高精度的精细工艺，例如，适用于甚大规模集成电 路(VLSI)工艺。现有干法刻蚀中，由于晶圆承栽器上聚集环的距离过高，刻蚀 气体产生的微粒被聚焦环阻挡，而不容易被抽气泵抽走，进而使这些微粒附 着在晶圆表面，导致晶圆产生缺陷，影响晶圆的成品率。本专利技术将聚焦环与 晶圆的距离调节范围调节至0~1.5mm，由于聚焦环与晶圓的距离最大不超过 4mm,刻蚀气体产生的微粒不被聚焦环阻挡，容易被抽气泵抽走，进而刻蚀 气体微粒几乎不会附着在晶圆表面，提高了晶圓的成品率。为使本专利技术的上 述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施 方式做详细的说明。图2是本专利技术干法刻蚀的流程图。如图2所示，执行步骤S201将晶圆放入 反应室的承栽器上；执行步骤S202将聚焦环与晶圓的距离调节范围调节至 0 1.5mm，所述聚焦环位于承栽器外围的接地环的支撑柱上；执行步骤S203 刻蚀晶圆。图3 A至图3D是本专利技术干法刻蚀金属层的示意图。如图3A所示，在晶圓200 上用化学气相沉积法形成厚度为5000埃 7000埃的氧化硅层202 ，作为层间介 电层用于器件间的隔离；在氧化硅层202上用'践射法在功率为5000W 7000W， 温度为250。C 300。C时，形成厚度为2(am 6)um的金属层204，所述金属层204 的材料为铝或铝铜合金；用等离子增强化学气相沉积方式在金属层204上形成 厚度为0.02,~0.04拜的抗反射层206，所述抗反射层206的材料为氮化硅，在 后续曝光过程中用于保护金属层204;用旋涂法在抗反射层206上形成厚度为 2.4nm 4.8nm的光阻层208。本实施例中，氧化珪层202的具体厚度为5000埃、5500埃、6000埃、6500 埃或7000埃，优选6000埃。本实施例中，溅射功率具体为5000W、 5500W、 6000W、 6500W或7000W， 优选賊射功率6500W;溅射温度具体为250。C、 260°C、 270°C 、 280。C、 290 。C或30(TC ，优选溅射温度为270°C 。金属层204的厚度具体为2jLim、 2.5 nm、 3nm、 3.5)nm、 4jam、 4.5 p m、 5|am、 5.5nm或6pm;抗反射层206的厚度具体为0.02 ium、 0.03 n m 或0.04ium;光阻层208的厚度具体为2.4 y m、 2.6jam、 2.8 pm、 3.0|iim、 3.2|am、 3.4|am、 3.6|um、 3.8jum、 4.0 nm、 4.2 nm、 4.4|um、 4.6 |a m或4.8 )a m。如图3B所示，对光阻层208进行曝光处理，将光罩上的半导体器件图形 转移至光阻层208上，经过显影工艺后，在光阻层208上形成光阻图形207。 如图3C所示，将带有氧化硅层202、金属层204、抗反射层206和光阻层208的晶圓200放入反应室212中的晶圆承栽器213上，调节晶圓承载器 213外围的接地环214上支撑聚焦环210的三个支撑柱209，使聚焦环210的 与接地环214的距离调节范围缩小，为2~3.5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种干法刻蚀方法，其特征在于，包括下列步骤：将晶圆放入反应室的承载器上；将聚焦环与晶圆的距离调节范围调节至０～１．５ｍｍ，所述聚焦环位于承载器外围的接地环的支撑柱上；刻蚀晶圆。

【技术特征摘要】
1. 一种干法刻蚀方法，其特征在于，包括下列步骤将晶圆放入反应室的承载器上；将聚焦环与晶圆的距离调节范围调节至0～1.5mm，所述聚焦环位于承载器外围的接地环的支撑柱上；刻蚀晶圆。2. 根据权利要求l所述的干法刻蚀方法，其特征在于聚焦环与晶圆的距离通 过支撑柱来调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔红星，代大全，吕睿，李大勇，
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]