等离子体处理的方法
【专利摘要】一种等离子体处理的方法，包括：对待处理基底进行第一等离子体处理，通入第一反应气体到反应腔，第一射频功率源输出射频功率到反应腔，第一射频功率源的输出频率为第一频率；对待处理基底进行第二等离子体处理，通入第二反应气体到反应腔，第一射频功率源输出射频功率到反应腔，自动调节第一射频功率源的输出频率获得第二频率，使第一射频功率源与反应腔阻抗匹配；在第一等离子体处理和第二等离子体处理之间还包括过渡步骤，反应腔内的气体从第一反应气体转换为第二反应气体，设置第一射频功率源输出的射频功率具有处于第一频率到第二频率之间的预设频率，使过等离子保持点燃。所述等离子体处理的方法能够保持等离子体稳定，处理质量提高。
【专利说明】等离子体处理的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造【技术领域】，尤其涉及一种等离子体处理的方法。
【背景技术】
[0002]用于集成电路的制造的等离子体处理工艺中包括等离子体沉积工艺、和等离子体刻蚀工艺等。所述等离子体处理工艺的原理包括:使用射频功率源驱动等离子体发生装置(例如电感耦合线圈)产生较强的高频交变磁场，使得低压的反应气体被电离产生等离子体。等离子体中含有大量的电子、离子、激发态的原子、分子和自由基等活性粒子，所述活性粒子可以和待处理晶圆的表面发生多种物理和化学反应，使得晶圆表面的形貌发生改变，即完成等离子体处理工艺。另外，所述活性离子比常规的气态反应物具有更高的活性，可以促进反应气体间的化学反应，即可以实现等离子体增强型化学气相沉积(PECVD)。
[0003]以电感稱合等离子体处理(ICP, Inductively Coupled Plasma)装置为例,请参考图1，现有的电感耦合等离子体处理装置，包括:反应腔10 ;位于所述反应腔10内的晶圆载台11，用于承载和固定晶圆14 ;设置于反应腔10顶部的电感耦合线圈12，用于使反应气体激发为等离子体；通过匹配单元15与电感耦合线圈12连接的电源13，用于向所述电感耦合线圈12提供射频功率。
[0004]在所述电感耦合等离子体处理装置工作时，所述电源13通过匹配单元15向电感耦合线圈12提供射频功率信号，且所述射频功率信号为脉冲信号，使得所述电感耦合线圈12能够产生磁场。被输入至反应腔10的反应气体被所述电感稱合线圈12产生的磁场电离，能够形成等离子体。以刻蚀工艺为例，在所述晶圆载台11被施加偏压，所述等离子体受到所述晶圆载台11的偏压影响而向晶圆14轰击,从而实现对晶圆14的刻蚀。
[0005]然而，在现有的等离子体处理工艺中，等离子体的稳定性较差，容易造成等离子体处理的结果不良。
【发明内容】
[0006]本发明解决的问题是提供一种等离子体处理的方法，使等离子体的稳定性改善，等尚子体处理的质量提闻。
[0007]为解决上述问题，本发明提供一种等离子体处理的方法，包括:
[0008]提供待处理基底到反应腔；
[0009]对所述待处理基底进行第一等离子体处理，通入第一反应气体到反应腔，第一射频功率源输出射频功率到反应腔，自动调节所述第一射频功率源的输出频率获得第一频率，使第一射频功率源与反应腔阻抗匹配；
[0010]在所述第一等离子体处理之后，对所述待处理基底进行第二等离子体处理，通入第二反应气体到反应腔，所述第一射频功率源输出射频功率到反应腔，自动调节所述第一射频功率源的输出频率获得第二频率，使第一射频功率源与反应腔阻抗匹配；
[0011]在所述第一等离子体处理和第二等离子体处理之间，还包括过渡步骤，在所述过渡步骤中，反应腔内气体从第一反应气体转换为第二反应气体，设置第一射频功率源输出的射频功率具有预设频率，所述预设频率使过渡步骤中的等离子保持点燃，所述预设频率处于第一频率到第二频率的范围内。
[0012]可选的，所述第一射频功率源使反应气体等离子体化，所述第一射频功率源输出的射频功率具有一个射频频率大于13兆赫兹。
[0013]可选的，还包括第二射频功率源，所述第二射频功率源输出的射频功率具有一个射频频率小于13MHz，以调节待处理基底的偏压。
[0014]可选的，所述第一射频功率源输出的射频功率施加到反应腔内的电极或者反应腔外的电感线圈。
[0015]可选的，确定所述第一频率的自动频率匹配方式为阻抗匹配；确定所述第二频率的自动频率匹配方式为阻抗匹配。
[0016]可选的，所述第一等离子体处理与第二等离子体处理的第一射频功率源输出的射频功率不同。
[0017]可选的，所述第一等离子体处理与第二等离子体处理的气压不同。
[0018]可选的，所述第一等离子体处理与第二等离子体处理的反应气体的种类不同。
[0019]与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点:
[0020]在所述过渡步骤中，反应腔内气体从第一反应气体转换为第二反应气体，设置第一射频功率源输出的射频功率具有预设频率，所述预设频率处于第一频率到第二频率的范围内。首先，所述预设频率能够保持反应腔内的等离子体处于点燃状态，从而保证了反应腔内的等离子体稳定，则所述等离子体处理的效果良好，避免了所形成的半导体结构的特征尺寸发生变化、或聚合物堆积问题。其次，所述预设频率处于第一频率到第二频率的范围内，使得第一等离子体处理的第一频率能够平稳地过渡到第二等离子体处理的第二频率，在第一等离子体处理和第二等离子体处理之间，使等离子体保持点燃状态。而且，所述预设频率通过手动设置，使得所述预设频率为第一频率到第二频率之间的固定值，即第一射频功率源在过渡步骤中能够保持稳定，从而能够避免因自动匹配使第一射频功率源输出的频率发生剧烈波动，保证了等离子体持续点燃，从而改善等离子体的稳定性，使等离子体处理的质量提闻。
[0021]进一步，所述第一射频功率源用于使反应气体等离子体化，且所述第一射频功率源输出的射频功率具有一个射频频率大于13兆赫兹，因此第一射频功率源输出的射频功率较大，使得第一频率和第二频率之间的差异更大，使得过渡过程中的等离子体稳定性更差。而在过渡步骤中，手动设置第一射频功率源输出的射频功率为具有固定值的预设频率，有利于使第一频率平稳过渡到第二频率，保证了等离子体在过渡步骤中不熄灭，使反应腔内的等离子体保持稳定。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是现有的电感耦合等离子体处理装置的截面结构示意图；
[0023]图2是等离子体连续运行时，射频功率源输出的射频频率波形图；
[0024]图3是本发明实施例的等离子体处理方法的流程示意图；
[0025]图4是本实施例的等离子体处理装置的截面结构示意图；[0026]图5至图7是本实施例的等离子体处理过程中待处理半导体结构的截面结构示意图；
[0027]图8是在第一等离子体处理、过渡步骤和第二等离子体处理中，第一射频功率源输出的频率波形图。
【具体实施方式】
[0028]如【背景技术】所述，在现有的等离子体处理工艺中，等离子体的稳定性较差，容易造成等离子体处理的结果不良。
[0029]请继续参考图1，在现有的等离子体处理装置中，电源13通过匹配单元15向设置于反应腔10顶部的电感耦合线圈12提供射频功率，由所述电感耦合线圈12使反应腔10内产生等离子体，因此所述反应腔10内的等离子体为所述电源13的负载。随着等离子体处理工艺的进行，往往需要进行多个连续的工艺步骤，对于相邻两个工艺步骤来说，电源13输出的脉冲信号频率需要发生变化，而且，反应腔10内的气体成分、气压也会随工艺的变化而变化，从而导致反应腔10内的等离子体的阻抗发生变化；同时，所述电源13具有固定的输出阻抗(例如50 Ω )。因此，容易电源13的输出阻抗与反应腔10内的等离子体的阻抗之间容易发生失配，在用于连接电源13和电感耦合线圈12的传输线上形成反射功率，使得电源13输出的射频功率无法完全施加于电感耦合线圈12，容易造成等离子体无法点燃的问题。因此，所述电源13需要通过匹配单元15与电感耦合线圈12连接，如图1所示的匹配单元15用于阻抗匹配。随着等离子体处理工艺的进行，反应腔10内的等离子体的阻抗发生变化，所述匹配单元15能够根据所述等离子体阻抗的变化进行调节，使所述匹配单元15的阻抗和反应腔10内等离子体的阻抗之和与电源13的输出阻抗一致，从而实现阻抗匹配。
[0030]由于相邻两个等离子体工艺步骤的工艺条件变化较大(气体成分、气压)，通常需要在变化工艺条件之前熄灭等离子体；待工艺条件稳定后，进行阻抗匹配并重新点燃等离子体。然而，等离子体的熄灭和点燃会造成聚合物堆积、或所形成的半导体结构特征尺寸变化等不良影响。为了降低这些不良影响，一种等离子体连续运行(Back-to-Back)的方法被提出，即在相邻两个等离子体工艺步骤之间，使电源13持续运行，而所述电源13输出的射频频率需要通过对等离子体的阻抗进行自动匹配而确定。
[0031]然而，请参考图2，图2是等离子体连续运行时，射频功率源输出的射频频率波形图，由于相邻两个等离子体工艺步骤Pl和步骤P2之间的工艺条件变化较大，等离子体的阻抗也急剧变化，在两工艺步骤之间进行阻抗的自动匹配时，匹配单元15 (如图1所示)会因阻抗突变而重新启动频率的阻抗匹配过程，导致电源13经过匹配单元15向电感耦合线圈12输出的射频频率具有较大波动；而且，由于电源13通过匹配单元15输出的射频频率波动较大、且速度较快，匹配单元15 (如图1所示)无法及时响应射频频率的剧烈变化，容易导致电感耦合线圈12与电源13失配而不能有效地输出射频功率，导致等离子体熄灭。
[0032]为了尽可能避免等离子体的熄灭，会在采用等离子体连续运行的方法时，在相邻两个等离子体工艺步骤Pl和步骤P2插入一过渡步骤，所述过渡步骤的工艺条件处于步骤Pl和步骤P2的工艺条件之间，以期实现电源13 (如图1所示)在步骤Pl向步骤P2转变的过程中，输出的射频频率平稳过渡。然而，由于步骤Pi至步骤的过程中，依旧采用阻抗的自动匹配方法确定所述频率，因此，基于上述因素，依旧会导致步骤Pl和步骤P2之间等离子体熄灭。
[0033]为了解决上述问题，本发明提出一种等离子体处理的方法，请参考图3，图3是本发明实施例的等离子体处理方法的流程示意图，包括:
[0034]步骤S101，提供待处理基底到一个反应腔；
[0035]步骤S102，对所述待处理基底进行第一等离子体处理，通入第一反应气体到反应腔，第一射频功率源输出射频功率到反应腔，自动调节所述第一射频功率源的输出频率获得第一频率，使第一射频功率源与反应腔阻抗匹配；
[0036]步骤S102，在所述第一等离子体处理之后，进行过渡步骤，在所述过渡步骤中，反应腔内气体从第一反应气体转换为第二反应气体，设置第一射频功率源输出的射频功率具有预设频率，使过渡步骤中等离子保持点燃；
[0037]步骤S103，在所述过渡步骤之后，对所述待处理基底进行第二等离子体处理，通入第二反应气体到反应腔，所述第一射频功率源输出射频功率到反应腔，自动调节所述第一射频功率源的输出频率获得第二频率，使第一射频功率源与反应腔阻抗匹配，所述预设频率处于第一频率到第二频率的范围内。
[0038]其中，在所述过渡步骤中，反应腔内气体从第一反应气体转换为第二反应气体，设置第一射频功率源输出的射频功率具有预设频率，所述预设频率处于第一频率到第二频率的范围内。首先，所述预设频率能够保持反应腔内的等离子体处于点燃状态，从而保证了反应腔内的等离子体稳定，则所述等离子体处理的效果良好，避免了所形成的半导体结构的特征尺寸发生变化、或聚合物堆积问题。其次，所述预设频率处于第一频率到第二频率的范围内，使得第一等离子体处理的第一频率能够平稳地过渡到第二等离子体处理的第二频率，在第一等离子体处理和第二等离子体处理之间，使等离子体保持点燃状态。而且，所述预设频率通过手动设置，使得所述预设频率为第一频率到第二频率之间的固定值，即第一射频功率源在过渡步骤中能够保持稳定，从而能够避免因自动匹配使第一射频功率源输出的频率发生剧烈波动，保证了等离子体持续点燃，从而改善等离子体的稳定性，使等离子体处理的质量提闻。
[0039]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0040]图4至图8，是本发明实施例的等离子体处理的过程的示意图，其中，图4是本实施例的等离子体处理装置的截面结构示意图，图5至图7是本实施例的等离子体处理过程中待处理半导体结构的截面结构示意图，图8是在第一等离子体处理、过渡步骤和第二等离子体处理中，第一射频功率源输出的频率波形图。
[0041]请参考图4和图5，提供待处理基底201到一个反应腔200。
[0042]所述反应腔200是用于等离子体处理工艺的装置的一部分。本实施例中，所述等离子体处理装置具有双射频源，包括:反应腔200 ;位于所述反应腔200内的晶圆载台202，用于承载待处理基底201 ;设置于反应腔200顶部的等离子体发生器203，用于使反应气体激发为等离子体；与等离子体发生器203连接的第一射频功率源210，用于向所述等离子体发生器203提供射频功率；与晶圆载台202连接的第二射频功率源206，用于向晶圆载台202施加偏压。[0043]其中，第一射频功率源210包括射频电源205和匹配单元204。本实施例中，所述射频电源205输出的射频功率通过匹配单元204提供到等离子体发生器203，使反应腔200内的反应气体等离子体化，所述射频功率为脉冲信号，所述脉冲信号具有一定的射频频率。在本实施例中，所述等离子体发生器203为电感耦合线圈，所述电感耦合线圈接收到射频功率之后，能够产生磁场，所述磁场能够使输入反应腔200的气体电离为等离子体。在其他实施例中，所述电感耦合线圈还能够包围于所述反应腔200的侧壁外表面，使通入反应腔200内的反应气体电离成等离子体。所述等离子体发生器203、反应腔200以及内部的等离子体为第一射频功率源210的负载，所述匹配单元204能够检测等离子体发生器203、反应腔200以及内部的等离子体的负载阻抗，使所述负载阻抗与匹配单元204的阻抗之和与射频电源205的输出阻抗相同，从而实现阻抗匹配。此外，所述第二射频功率源206能够向晶圆载台202施加偏压，则反应腔200内的等离子体受到所述偏压的电场力作用，能够向所述晶圆载台202移动，从而实现对待处理基底201的等离子体处理工艺。在本实施例中，所述等离子体处理工艺为等离子体刻蚀。
[0044]在另一实施例中，所述等离子体处理装置为电容耦合等离子体处理装置(CCP，Capacitance Coupled Plasma),包括反应腔、设置于反应腔顶部的上电极以及设置于反应腔底部的下电极，而本发明实施例所述的第一射频功率源能够被施加到上电极或下电极。具体的，所述电容耦合等离子体处理装置还包括源射频源和偏置射频源，所述源射频源用于产生等离子体，所述源射频源能够被施加到上电极或下电极；所述偏置射频源用于控制偏置功率，所述偏置射频源能够被施加到下电极；其中，所述源射频源的频率较高，而偏置射频功率源的频率较低。在该实施例中，所述第一射频功率源为频率较高的源射频源，所述第一射频功率源施加到上电极。
[0045]本实施例中，如图5所示，所述待处理基底201包括:半导体衬底300，形成于半导体衬底300表面的第一介质层301,形成于第一介质层301表面的第二介质层302,形成于第二介质层302表面的掩膜层303，所述掩膜层303暴露出部分第二介质层302表面。本实施例的等离子体刻蚀工艺需要以所述掩膜层303为掩膜，刻蚀所述第二介质层302和第一介质层301直至暴露出半导体衬底300为止。所述第一介质层301、第二介质层302和掩膜层303的材料不同，因此第一介质层301、第二介质层302和掩膜层303之间均具有刻蚀选择性。在本实施例中，所述第一介质层301的材料为氧化硅、所述第二介质层302的材料为氮化娃，所述掩膜层303的材料为无定形碳(a-C)。
[0046]请参考图4、图6和图8，对所述待处理基底201进行第一等离子体处理Pl，通入第一反应气体到反应腔200，第一射频功率源206输出射频功率到反应腔200，自动调节所述第一射频功率源210的输出频率获得第一频率F1，使第一射频功率源210与反应腔200阻抗匹配。
[0047]本实施例中，所述等离子体处理工艺为等离子体刻蚀，在第一等离子体处理Pl过程中，以所述掩膜层303为掩膜，刻蚀所述第二介质层302，直至暴露出第一介质层301为止，在第二介质层302内形成第一开口 304。通入反应腔200内的第一反应气体能够用于刻蚀所述第二介质层302。
[0048]在本实施例中，所述第一射频功率源210用于使反应气体等离子体化，所述第一射频功率源210输出的射频功率具有一射频频率，且所述射频频率大于13兆赫兹；第二射频功率源206，所述第二射频功率源206输出的射频功率具有一射频频率，且所述射频频率小于13MHz，用于调节待处理基底201的偏压。
[0049]在所述第一等离子体处理Pl过程中，确定所述第一频率Fl的自动频率匹配方式为阻抗匹配。在进入第一等离子体处理Pl时，反应腔200内的气体、气压等工艺条件已趋于稳定，所述匹配单元204对反应腔200以及等离子体的阻抗进行检测，并通过自动调节使匹配单元204和反应腔200以及等离子体的阻抗总和与射频电源205的输出阻抗相同，从而实现阻抗匹配。自进入第一等离子体处理Pl工艺之后，反应腔200内的气体、气压等工艺条件逐渐趋于稳定，即等离子体的阻抗逐渐趋于稳定，使得匹配单元204自动调节的阻抗也趋于稳定，因此第一射频功率源210输出的射频频率经过自动调节，由一开始的波动直至达到平稳的第一频率Fl。在本实施例中，所述第一频率Fl为59.1兆赫兹。
[0050]本实施例中，所述第一射频功率源210用于产生等离子体，所述第一射频功率源210输出的射频频率较高，从第一等离子体处理Pl过渡到后续的第二等离子体处理的过程中，所述第一射频功率源210输出的第一频率Fl、与后续第二等离子体处理中输出的第二频率F2之间的差异较大。若在后续的过渡步骤中依旧通过自动调节第一射频功率源210获得所需的输出频率，容易使第一射频功率源210的输出频率波动剧烈，使匹配单元204难以捕捉到匹配条件，继而使第一射频功率源210无法输出射频功率，造成等离子体熄灭。因此，在后续的过渡步骤中，通过设置第一射频功率源210输出的射频功率具有预设频率，所述预设频率为固定值，从而能够避免第一射频功率源210在过渡步骤中输出的频率发生剧烈波动，以此避免在过渡步骤中等离子体发生熄灭。
[0051]在其他实施例中，等离子体处理装置具有单射频功率源，则所述第一射频功率源除了连接到等离子体发生器之外，还能够施加到反应腔内的电极上，所述电极设置于晶圆载台，使所述晶圆载台以及待处理基底具有偏压。
[0052]请参考图4和图8，在所述第一等离子体处理Pl之后，进行过渡步骤Pt，在所述过渡步骤Pt中，反应腔200内气体从第一反应气体转换为第二反应气体，设置第一射频功率源210输出的射频功率具有预设频率Ft，使过渡步骤Pt中等离子保持点燃，所述预设频率Ft处于第一频率Fl到后续的第二等离子体处理P2的第二频率F2的范围内。
[0053]所述过渡步骤Pt为第一等离子体处理Pl和后续的第二等离子体处理之间的过渡，因此需要将反应腔200内的第一反应气体转换为第二反应气体，所述第二反应气体能够用于刻蚀第一介质层301。然而，在所述过渡步骤中Pt，第一反应气体逐渐转换为第二反应气体，使得反应腔200内的气压和气体种类不断发生变化，因此在所述过渡步骤Pt中，所述反应腔200内的等离子体阻抗也不断变化；若采用自动频率匹配方式获取第一射频功率源210输出的射频频率，容易造成匹配单元204不断地重新检测反应腔200的阻抗，使得第一射频功率源210输出的射频频率发生剧烈波动，进而使匹配单元204更难以准确检测到反应腔200的阻抗，最终使第一射频功率源210无法输出射频功率，造成反应腔200内的等离子体熄灭。
[0054]为了避免在所述过渡步骤Ft中，等离子体熄灭，设置第一射频功率源210输出的射频功率具有预设频率Ft，且所述预设频率Ft处于第一频率Fl与后续的第二等离子体处理P2的第二频率F2之间，则所述等离子体能够在过渡步骤Ft中保持稳定。直至进入后续的第二等离子体处理P2之后，反应腔200内的气体趋于稳定，使反应腔200内等离子体的阻抗稳定，且预设频率Ft到第二频率之间的差异较小，因此所述第一射频功率源210后续能够通过自动调节顺利获取第二频率而不致发生等离子体熄灭。较佳的，所述预设频率Ft的值位于第一频率Fl和第二频率F2的中间，使得自第一频率Fl变化到预设频率Ft、以及自预设频率Ft变化到第二频率P2的变化量均较小，更有利于消除第一射频功率源210输出的射频功率的波动，使等离子体的稳定性更好。
[0055]在所述过渡步骤Pt中，通过设置第一射频功率源210输出的射频功率具有预设频率Ft，能够保持反应腔200内的等离子体处于点燃状态，从而保证了反应腔200内的等离子体稳定，使得等离子体处理的效果良好，避免了所形成的半导体结构的特征尺寸发生变化、或刻蚀产生的聚合物在待处理基底201表面堆积的问题。
[0056]请参考图5、图7和图8，在所述过渡步骤Pt之后，对所述待处理基底201进行第二等离子体处理P2，通入第二反应气体到反应腔200，所述第一射频功率源210输出射频功率到反应腔200，自动调节所述第一射频功率源210的输出频率获得第二频率F2，使第一射频功率源210与反应腔200阻抗匹配。
[0057]本实施例中，所述等离子体处理工艺为等离子体刻蚀，在第二等离子体处理P2过程中，以所述掩膜层303为掩膜，刻蚀第一开口 304底部的第一介质层301，直至暴露出半导体衬底300为止，在第二介质层302和第一介质层301内形成第二开口 305。其中，通入反应腔200内的第二反应气体用于刻蚀所述第一介质层301。
[0058]由于所述第一介质层301和第二介质层302的材料不同,刻蚀所述第一介质层301和第二介质层302的反应气体也不相同，而且刻蚀第一介质层301和第二介质层302的工艺也不相同；其中，第一介质层301和第二介质层302的反应气体不同包括:所述第一等离子体处理Pl与第二等离子体处理P2的反应气体的种类不同，所述第一等离子体处理Pl与第二等离子体处理P2的反应腔200内气压不同；而刻蚀第一介质层301和第二介质层302的工艺包括:所述第一等离子体处理Pl与第二等离子体处理P2的第一射频功率源205的射频功率不同。
[0059]在所述第二等离子体处理P2过程中，确定所述第二频率F2的自动频率匹配方式为阻抗匹配。自过渡步骤Pt进入第二等离子体处理P2时，反应腔200内的气体、气压等工艺条件已趋于稳定，所述匹配单元204对反应腔200以及等离子体的阻抗进行检测，并通过自动调节使匹配单元204和反应腔200以及等离子体的阻抗总和与射频电源205的输出阻抗相同，实现阻抗匹配。自过渡步骤Ft进入第二等离子体处理P2工艺之后，反应腔200内的气体、气压等工艺条件逐渐趋于稳定，使等离子体的阻抗变化也趋于稳定，有利于通过匹配单元204自动调节阻抗，则经过自动调节，第一射频功率源210输出的射频频率由波动状态达到平稳的第二频率F2。
[0060]本实施例中，所述第一射频功率源210用于产生等离子体，所述第一射频功率源210输出的射频频率较高，从第一等离子体处理Pl过渡到第二等离子体处理P2的过程中，第一频率Fl和第二频率F2之间的差异较大，通过自动调节第一射频功率源210实现自第一频率Fl过渡到第二频率F2时，更易因射频频率发生距离波动而使等离子体熄灭。因此，通过设置第一射频功率源210输出的射频功率具有固定的预设频率Ft，更有利于避免等离子体的熄灭，保持等离子体的稳定性。具体的，所述第二频率F2为59.8兆赫兹，而第一频率Fl为59.1兆赫兹，则在过渡步骤中设置的第一射频功率源210输出的预设频率Ft在59.1兆赫兹?59.8兆赫兹之间，能够使设置的预设频率Ft在靠近阻抗匹配的范围内，有利于在过渡步骤Pt中，稳定第一射频功率源210输出的射频功率，从而维持等离子体的连续运行状态。
[0061]本实施例中，在所述过渡步骤中，反应腔内气体从第一反应气体转换为第二反应气体，设置第一射频功率源输出的射频功率具有预设频率，所述预设频率处于第一频率到第二频率的范围内。首先，所述预设频率能够保持反应腔内的等离子体处于点燃状态，从而保证了反应腔内的等离子体稳定，则所述等离子体处理的效果良好，避免了所形成的半导体结构的特征尺寸发生变化、或聚合物堆积问题。其次，所述预设频率处于第一频率到第二频率的范围内，使得第一等离子体处理的第一频率能够平稳地过渡到第二等离子体处理的第二频率，在第一等离子体处理和第二等离子体处理之间，使等离子体保持点燃状态。而且，所述预设频率通过手动设置，使得所述预设频率为第一频率到第二频率之间的固定值，即第一射频功率源在过渡步骤中能够保持稳定，从而能够避免因自动匹配使第一射频功率源输出的频率发生剧烈波动，保证了等离子体持续点燃，从而改善等离子体的稳定性，使等离子体处理的质量提高。
[0062]虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
【权利要求】
1.一种等离子体处理的方法，其特征在于，包括: 提供待处理基底到反应腔； 对所述待处理基底进行第一等离子体处理，通入第一反应气体到反应腔，第一射频功率源输出射频功率到反应腔，自动调节所述第一射频功率源的输出频率获得第一频率，使第一射频功率源与反应腔阻抗匹配； 在所述第一等离子体处理之后，对所述待处理基底进行第二等离子体处理，通入第二反应气体到反应腔，所述第一射频功率源输出射频功率到反应腔，自动调节所述第一射频功率源的输出频率获得第二频率，使第一射频功率源与反应腔阻抗匹配； 在所述第一等离子体处理和第二等离子体处理之间，还包括过渡步骤，在所述过渡步骤中，反应腔内气体从第一反应气体转换为第二反应气体，设置第一射频功率源输出的射频功率具有预设频率，所述预设频率使过渡步骤中的等离子保持点燃，所述预设频率处于第一频率到第二频率的范围内。
2.如权利要求1所述等离子体处理的方法，其特征在于，所述第一射频功率源使反应气体等离子体化，所述第一射频功率源输出的射频功率具有一个射频频率大于13兆赫兹。
3.如权利要求2所述等离子体处理的方法，其特征在于，还包括第二射频功率源，所述第二射频功率源输出的射频功率具有一个射频频率小于13MHz，以调节待处理基底的偏压。
4.如权利要求2所述等离子体处理的方法，其特征在于，所述第一射频功率源输出的射频功率施加到反应腔内的电极或者反应腔外的电感线圈。
5.如权利要求1所述等离子体处理的方法，其特征在于，确定所述第一频率的自动频率匹配方式为阻抗匹配；确定所述第二频率的自动频率匹配方式为阻抗匹配。
6.如权利要求1所述等离子体处理的方法，其特征在于，所述第一等离子体处理与第二等离子体处理的第一射频功率源输出的射频功率不同。
7.如权利要求1所述等离子体处理的方法，其特征在于，所述第一等离子体处理与第二等离子体处理的气压不同。
8.如权利要求1所述等离子体处理的方法，其特征在于，所述第一等离子体处理与第二等离子体处理的反应气体的种类不同。
【文档编号】H01L21/3065GK103474328SQ201310436381
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月23日 优先权日:2013年9月23日
【发明者】叶如彬, 浦远 申请人:中微半导体设备(上海)有限公司