等离子体反应腔室预处理方法技术

一种等离子体反应腔室预处理方法，利用所述反应腔室对引入其中的基底执行处理操作之前，还包括：将表面具有有机膜层的载片置于所述反应腔室；向所述反应腔室中通入离子化的氟碳气体，所述氟碳气体的氟碳比例小于或等于２∶１；将所述载片移出所述反应腔室。可减少所述弧光放电现象的产生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造
，特别涉及一种等离子体反应腔室 预处理方法。
技术介绍
等离子体是一种中性、高能量及离子化的气体，在一个有限的工艺腔 内，利用强直流或交流电磁场或是用某些电子源轰击气体原子都会导致 气体原子的离子化。当前，半导体制程中，由于等离子体可以提供发生 在硅片表面的气体反应所需的大部分能量，而被广泛应用于集成电路制造的各个步骤。例如，在高密度等离子体化学气相淀积(HDPCVD)中， 热能场内用等离子体离子化并激发一个气体源来淀积薄膜；此外，等离 子体的另 一个应用是通过等离子体刻蚀选择性地去除金属或薄膜材料的 一部分。然而，实际生产中，如图l所示，在经过等离子体处理的硅片上经常 存在一定量的电击损伤(如图中圈示区域)，所述电击损伤将影响形成 于所述硅片上的器件的性能，并进而影响产能。当前，业界通常将所述电击损伤产生的原因归结为，所述电击损伤是 由于等离子体处理过程中伴随的弧光放电现象带来的。因此，如何减少 所述弧光放电现象的产生成为本领域技术人员亟待解决的问题。2004年3月3日公告的公告号为"CN1141009C"的中国专利中提供 了 一种等离子体处理装置及用这种装置进行等离子体处理的方法，该装 置包括至少一对电极、 一个气体供应单元及一个供电部分；在上述电极 中，至少有一个电极在其外表面具有介电层。通过使至少一个电极具有 向放电间隙伸进的弯曲表面，以减少弧光放电现象的发生。但是，应用上述装置及方法减少弧光放电现象的发生时，需对现有设 备进行改进或者引进新设备，成本才t7v巨大。
技术实现思路
本专利技术提供了一种，可减少所述弧光 放电现象的产生。本专利技术提供的 一种，利用所述反应腔室对引入其中的基底执行处理操作之前，还包括将表面具有有机膜层的载片置于所述反应腔室；向所述反应腔室中通入离子化的氟碳气体，所述氟碳气体的氟碳比 例小于或等于2: 1;将所述载片移出所述反应腔室。可选地，在通入离子化的氟碳气体之前，润湿所述表面具有有机膜 层的载片；可选地，所述有机膜层至少包含光刻胶、聚酰亚胺或有机抗 反射层中的一种；可选地，所述载片的材料至少包含硅、合成树脂、钢 化玻璃或塑料中的一种；可选地，所述反应腔室包括金属等离子体刻蚀 反应腔室、金属化学气相淀积反应腔室和/或物理气相淀积反应腔室； 可选地，所述氟碳气体至少包含(^6或(^8中的一种；可选地，将所述 载片移出所述反应腔室之前，还包括，向所述反应腔室中通入Ar、 N2 及/或He的步骤。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点上述技术方案提供的，通过在利用所 述反应腔室对引入其中的基底执行处理操作之前，将表面具有有机膜层 的载片置于所述反应腔室，以利用所述有^L膜层作为C、 H源；继而， 结合通入的离子化的氟碳比例小于或等于2: 1的氟碳气体，可在所述 反应腔室内壁上形成预置膜层，所述预置膜层可覆盖附着于所述反应腔 室内壁的残留物，可减少所述残留物的脱落，并进而减少所述残留物的 脱落引起的基底内的瞬间放电造成的弧光放电现象，而无需对现有设备 进行改进或者引进新设备；上述技术方案提供的的可选方式，通过 在通入离子化的氟碳气体之前，润湿所述表面具有有机膜层的载片，可补充H含量，利于C、 H和氟充分反应形成预置膜层；上述技术方案提供的的可选方式，通过 在将所述载片移出所述反应腔室之前，向所述反应腔室中通入Ar、 &及/ 或He,可增强通入的离子化的氟碳气体的均匀性，利于形成均匀的预置 膜层。 附图说明图1为现有技术中硅片上电击损伤的示例图片； 图2为说明本专利技术实施例的存在的聚合物劈裂的示例图片； 图3为说明本专利技术实施例的预处理反应腔室的流程示意图； 图4为说明本专利技术实施例的微粒检测结果示意图； 图5为说明本专利技术实施例的经过预处理的反应腔室的结构示意图。 具体实施例方式尽管下面将参照附图对本专利技术进行更详细的描述，其中表示了本发 明的优选实施例，应当理解本领域技术人员可以修改在此描述的本专利技术 而仍然实现本专利技术的有利效果。因此，下列的描述应当被理解为对于本 领域技术人员的广泛教导，而并不作为对本专利技术的限制。为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细 描述公知的功能和结构，因为它们会使本专利技术由于不必要的细节而混 乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实 现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实 施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和 耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本专利技术。根据下列 说明和权利要求书本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助 说明本专利技术实施例的目的。由于，实际生产中，在经过等离子体处理过程后，在硅片上经常存 在一定量的弧光放电现象导致的电击损伤，所述电击损伤将影响形成于 所述硅片上的器件的性能，并进而影响产能。如何减少所述弧光放电现 象的产生成为本专利技术解决的主要问题。本专利技术的专利技术人从分析所述弧光放电现象的产生原因为基点，通过对 产生所述弧光放电现象的相关工艺进行改进，而从根本上减少所述弧光 放电现象的产生。本专利技术的专利技术人分析后认为，产生所述弧光放电现象的原因在于通 常，在经过一段时间的使用以后，在等离子体反应腔室壁(chamber liner ) 上会形成一定厚度的聚合物(polymer)，所述聚合物与等离子体反应腔 室壁间的粘附程度较差，在后续的等离子体处理过程中，极易形成如图2 所示的聚合物劈裂(polymer peeling)(如图中圈示区域)，劈裂的聚 合物将掉落在运行的硅片上，由于所述运行的硅片上通常已形成一定的 金属互连结构，以及，在之前的等离子体处理过程中所述运行的硅片上 已积聚了一定的电荷，因此，掉落在所述运行的硅片上的劈裂的聚合物 (尤其是，执行所述等离子体处理时，反应腔室内涉及金属离子时形成 的聚合物)将导致上述电荷的瞬间再分布，即，将导致瞬间电流的产生， 所述瞬间电流导致所述弧光放电现象的发生，继而，导致上述电击损伤。因此，本专利技术的专利技术人分析后认为，减少所述聚合物劈裂现象的发生 成为减少所述瞬间电流及由此导致的弧光放电现象的发生的指导方向。由此，本专利技术的专利技术人提供了一种，通 过在利用所述等离子体反应腔室对引入其中的基底执行处理操作之前， 在所述反应腔室内壁上形成预置膜层，所述预置膜层可覆盖附着于所述 反应腔室内壁的尺寸较大(如，大于或等于3微米)的聚合物，以减少所述聚合物劈裂现象的发生，并进而减少所述聚合物劈裂引起的基底内的 瞬间放电造成的弧光放电现象。如图3所示，利用所述等离子体反应腔室对引入其中的基底执行处理操作之前，预处理所述等离子体反应腔室的具体步骤包括步骤31:将表面具有有机膜层的载片置于所述反应腔室。所述有机膜层至少包含光刻胶(包括但不限于ArF光刻胶或KrF光 刻胶)、聚酰亚胺(PI)或有机抗反射层(BARC)中的一种。所述载片包括空片或处于半导体工艺中任一制程的在制品；所述载 片的材料至少包含硅、合成树脂、钢化玻璃或塑料中的一种。在所述载片上形成有机膜层的方法可采用旋涂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子体反应腔室预处理方法，其特征在于，利用所述反应腔室对引入其中的基底执行处理操作之前，还包括：　将表面具有有机膜层的载片置于所述反应腔室；　向所述反应腔室中通入离子化的氟碳气体，所述氟碳气体的氟碳比例小于或等于２∶１；　将所述 载片移出所述反应腔室。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王新鹏，孙武，尹晓明，张海洋，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：11[]