改善器件等離子體損傷的方法
【專利摘要】本發明公開了一種改善器件等離子體損傷的方法，包括：提供晶圓，并將晶圓放置在刻蝕機臺上；調整刻蝕機臺的頂針，使所述頂針與晶圓的間距小于0.2cm；啟動刻蝕機臺對所述晶圓進行刻蝕動作。本發明通過減小晶圓與頂針間的距離，使氣體的擊穿電壓增大，避免了晶圓與頂針間的貫穿性放電，通過測試靜電吸附盤電流正常，無正弦波變化，因而避免了晶圓的等離子體損傷，提高了晶圓的良率。
【專利說明】改善器件等離子體損傷的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及集成電路制造領域，特別涉及一種改善器件等離子體損傷的方法。
【背景技術】
[0002]在半導體器件的頂層銅鈍化膜刻蝕工藝中，采用金屬材質的刻蝕機臺，在工藝過程中，刻蝕機臺的整個靜電吸附盤將形成一個如圖1所示的等效電路。其中，用于放置晶圓10的吸盤等效為電阻Rl和電阻R2，電極40連接高壓模塊、頂針20穿過電阻Rl、電極40和電阻R2到達晶圓10底部。具體地，由于頂層晶圓10鈍化膜的刻蝕功率較高，使得晶圓10與頂針20間易形成一個較強電場，當電場強度過高時，存在于頂針20與晶圓10之間的氣體將會發生電離而產生擊穿效應，形成的離子體(此離子體并不是正常刻蝕晶圓10的等離子體30)會對晶圓10造成一定的損傷。研究表明，發生擊穿效應時，刻蝕機臺的靜電吸附盤中的電流將呈現正弦波變化，而未發生極間擊穿效應時，靜電吸附盤中的電流較平穩。
[0003]因此，如何在晶圓刻蝕時避免其表面的等離子體損傷，成為本領域技術人員亟待解決的一個技術問題。
【發明內容】
[0004]本發明提供一種改善器件等離子體損傷的方法，避免器件頂部刻蝕時發生等離子體損傷。
[0005]為解決上述技術問題，本發明提供一種改善器件等離子體損傷的方法，包括:提供晶圓，并將晶圓放置在刻蝕機臺上；調整刻蝕機臺的頂針，使所述頂針與晶圓的間距小于0.2cm ;啟動刻蝕機臺對所述晶圓進行刻蝕動作。
[0006]作為優選，所述頂針的長度為4.11?4.19cm。
[0007]作為優選，所述頂針頂部與所述晶圓的間距為:0.07?0.15cm。
[0008]作為優選，刻蝕所述晶圓時，刻蝕機臺內的腔室壓力為0.3?0.5Torr。
[0009]與現有技術相比，本發明具有以下優點:本發明通過減小晶圓與頂針間的距離，使氣體的擊穿電壓增大，避免了晶圓與頂針間的貫穿性放電，通過測試靜電吸附盤電流正常，無正弦波變化，因而避免了晶圓的等離子體損傷，提高了晶圓的良率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為刻蝕機臺的靜電吸附盤刻蝕晶圓的等效電路；
[0011]圖2為空氣的帕邢曲線；
[0012]圖3為本發明一【具體實施方式】中的刻蝕機臺的靜電吸附盤刻蝕晶圓的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】做詳細的說明。需說明的是，本發明附圖均采用簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。
[0014]本發明的改善器件等離子體損傷的方法，包括:提供晶圓1，并將晶圓1放置在刻蝕機臺上；調整刻蝕機臺的頂針2，使所述頂針2與晶圓1的間距小于0.2cm ;啟動刻蝕機臺對所述晶圓1進行刻蝕動作。具體地，如圖3所示，刻蝕機臺中，晶圓1放置在吸盤3上，電極4設置在兩吸盤3之間，并由鋁基5支撐，頂針2穿過鋁基5、電極4和吸盤3后到達晶圓1的底部。其中，頂針2底部連接射頻單元，電極4連接高壓模塊。而頂針2頂部與晶圓1底部的距離d小于0.2cm。進一步的，根據帕邢定律可知，頂針2與晶圓1之間氣體的擊穿電壓U0與壓力ρ和頂針2與晶圓1間的距離d存在如圖2所示的關系，即頂針2與晶圓1間氣體擊穿電壓％與氣壓ρ和頂針2與晶圓1間的距離d乘積的函數關系。由圖2可知，當pd在小于約ITorr.cm區間時,氣體擊穿電壓1?會隨著pd的減小而明顯增大。因此，本發明通過減小晶圓1與頂針2間的距離d，使氣體的擊穿電壓增大，避免了頂針2與晶圓1間的貫穿性放電，通過測試可知刻蝕機臺中的靜電吸附盤的電流正常，無正弦波變化，即避免了晶圓1的等離子體損傷，提高了晶圓1的良率。
[0015]作為優選，刻蝕所述晶圓1時，刻蝕機臺內的腔室壓力為0.3?0.5Torr,所述頂針2的長度為4.11?4.19cm，所述頂針2頂部與所述晶圓1的間距為:0.07?0.15cm。進一步的，腔室壓力為0.4Torr、頂針2長度為4.16cm±0.02cm時，頂針2與晶圓1的間距為0.1±0.02cm，此時，晶圓1的刻蝕效果最佳，且刻蝕機臺中的靜電吸附盤的電流正常，無正弦波變化。
[0016]綜上所述，本發明公開了一種改善器件等離子體損傷的方法，包括:提供晶圓1，并將晶圓1放置在刻蝕機臺上；調整刻蝕機臺的頂針2，使所述頂針2與晶圓1的間距小于0.2cm ;啟動刻蝕機臺對所述晶圓1進行刻蝕動作。本發明通過減小晶圓1與頂針2間的距離，使氣體的擊穿電壓增大，避免了晶圓1與頂針2間的貫穿性放電，通過測試靜電吸附盤電流正常，無正弦波變化，因而避免了晶圓1的等離子體損傷，提高了晶圓1的良率。
[0017]顯然，本領域的技術人員可以對發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包括這些改動和變型在內。
【權利要求】
1.一種改善器件等離子體損傷的方法，其特征在于，包括:提供晶圓，并將晶圓放置在刻蝕機臺上；調整刻蝕機臺的頂針，使所述頂針與晶圓的間距小于0.2cm ;啟動刻蝕機臺對所述晶圓進行刻蝕動作。
2.如權利要求1所述的改善器件等離子體損傷的方法，其特征在于，所述頂針的長度為 4.11 ?4.19cm。
3.如權利要求1所述的改善器件等離子體損傷的方法，其特征在于，所述頂針頂部與所述晶圓的間距為:0.07?0.15cm。
4.如權利要求1所述的改善器件等離子體損傷的方法，其特征在于，刻蝕所述晶圓時，刻蝕機臺內的腔室壓力為0.3?0.5Torr0
【文檔編號】H01L21/02GK104347358SQ201410469245
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年9月15日 優先權日:2014年9月15日
【發明者】劉昭, 曾林華, 任昱, 呂煜坤, 朱駿, 張旭升 申請人:上海華力微電子有限公司