工艺腔的清洁方法与流程

1.本发明涉及集成电路制造技术领域，尤其涉及一种工艺腔的清洁方法。


背景技术：

2.在半导体集成电路制造工艺中，采用amat opus机台进行铝刻蚀时，刻蚀过程中容易产生含铝的刻蚀生成物并残留在工艺腔内。随着作业时数的增长，工艺腔中的生成物累计到一定厚度时会附着在上腔体和静电吸盘(electrostatic chuck，esc)的表面，严重时甚至会堵塞静电吸盘上的背氦(bhe)出气孔，导致后续的刻蚀过程中静电吸盘无法实现晶圆的有效降温，使晶圆上的刻蚀图形出现异常，从而影响产品良率。
3.鉴于此，需要一种方法去除工艺腔中的刻蚀生成物，避免静电吸盘上的背氦出气孔堵塞，从而避免静电吸盘在刻蚀工艺中温度不均。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种工艺腔的清洁方法，去除工艺腔中的刻蚀生成物，避免静电吸盘上的背氦出气孔堵塞，从而避免静电吸盘在刻蚀工艺中温度不均。
5.为了达到上述目的，本发明提供了一种工艺腔的清洁方法，包括：对晶圆进行刻蚀工艺后，贯穿静电吸盘的顶针将放置于静电吸盘上的所述晶圆向上顶起，以将所述晶圆与所述静电吸盘分离；在所述顶针向上顶起所述晶圆的过程中，通过贯穿所述静电吸盘的背氦出气孔向所述静电吸盘的表面通入清洁气体，以吹走所述静电吸盘上附着的部分刻蚀生成物。
6.可选的，所述清洁气体包括氦气，所述清洁气体的气体流量为10sccm～20sccm，通入所述清洁气体的时间为5sec～10sec。
7.可选的，在将所述晶圆与所述静电吸盘分离之后，将所述晶圆移出所述工艺腔。
8.可选的，在将所述晶圆移出所述工艺腔之后，还包括：
9.对所述工艺腔进行第一清洁工艺，以去除所述工艺腔的腔体内壁附着的刻蚀生成物。
10.可选的，在进行所述第一清洁工艺之后，还包括：
11.对所述工艺腔进行第二清洁工艺，以去除所述静电吸盘的表面剩余的刻蚀生成物。
12.可选的，在进行所述第一清洁工艺和所述第二清洁工艺的过程中，持续向所述背氦出气孔通入所述清洁气体。
13.可选的，所述清洁气体包括氦气，且所述清洁气体的气体流量为10sccm～20sccm。
14.可选的，所述第一清洁工艺的工艺压力为50mtorr～80mtorr，工艺气体包括三氯化硼。
15.可选的，所述第二清洁工艺的工艺压力为10mtorr～20mtorr，工艺气体包括氯气。
16.可选的，所述晶圆的刻蚀工艺为铝刻蚀工艺，所述刻蚀生成物包括含铝生成物。
17.综上所述，本发明提供一种工艺腔的清洁方法，对晶圆进行刻蚀工艺后，贯穿静电吸盘的顶针将放置于静电吸盘上的所述晶圆向上顶起，以将所述晶圆与所述静电吸盘分离；在所述顶针向上顶起所述晶圆的过程中，通过贯穿所述静电吸盘的背氦出气孔向所述静电吸盘的表面通入清洁气体，以吹走所述静电吸盘上附着的部分刻蚀生成物。本发明通过向静电吸盘上的背氦出气孔通入清洁气体，减少静电吸盘上的刻蚀生成物堆积，避免静电吸盘上的背氦出气孔堵塞，从而避免静电吸盘在刻蚀工艺中温度不均，进而提高产品良率。
18.进一步地，本发明还在将晶圆移出工艺腔之后对所述工艺腔依次进行了第一清洁工艺和第二清洁工艺，大幅减少了工艺腔中残留的刻蚀生成物，避免刻蚀生成物在下一次刻蚀工艺中污染晶圆，确保了后续刻蚀工艺的正常进行，进一步提高了产品良率。
附图说明
19.图1为本发明一实施例提供的工艺腔的结构示意图；
20.图2为本发明一实施例提供的工艺腔的清洁方法的流程图；
21.图3至图6为本发明一实施例提供的工艺腔的清洁方法中各个步骤对应的情况示意图；
22.其中，附图标记如下：
23.1-工艺腔；11-静电吸盘；111-背氦出气孔；112-顶针；12-上腔体；
24.2-晶圆；a1、a2、a3-刻蚀生成物。
具体实施方式
25.为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。
26.如在本发明中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，术语“若干”通常是以包括“至少一个”的含义而进行使用的，术语“至少两个”通常是以包括“两个或两个以上”的含义而进行使用的，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者至少两个该特征，“一端”与“另一端”以及“近端”与“远端”通常是指相对应的两部分，其不仅包括端点，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。此外，如在本发明中所使用的，一元件设置于另一元件，通常仅表示两元件之间存在连接、耦合、配合或传动关系，且两元件之间可以是直接的或通过中间元件间接的连接、耦合、配合或传动，而不能理解为指示或暗示两元件之间的空间位置关系，即一元件可以在另一元件的内部、外部、上方、下方或一侧等任意方位，除非内容另外明确指出外。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
27.图1为本实施例所述的工艺腔的结构示意图。参阅图1，本实施例中，所述工艺腔1至少包括用于承载晶圆2的静电吸盘11(electrostatic chuck，esc)、设置于所述静电吸盘11上方的上腔体12，以及多个贯穿所述静电吸盘11的顶针112，其中，所述静电吸盘11上设置有多个背氦出气孔111(bhe)，可以通过所述背氦出气孔111从静电吸盘11的背面向正面通入气体(所述气体可以为清洁气体和/或工艺气体)。
28.图2为本实施例所述的工艺腔的清洁方法的流程图。参阅图2，本实施例所述的工艺腔的清洁方法包括：
29.步骤s01：对晶圆进行刻蚀工艺后，贯穿静电吸盘的顶针将放置于静电吸盘上的所述晶圆向上顶起，以将所述晶圆与所述静电吸盘分离；在所述顶针向上顶起所述晶圆的过程中，通过贯穿所述静电吸盘的背氦出气孔向所述静电吸盘的表面通入清洁气体，以吹走所述静电吸盘上附着的部分刻蚀生成物；
30.步骤s02：将所述晶圆移出所述工艺腔，并对所述工艺腔进行第一清洁工艺，以去除所述工艺腔的腔体内壁附着的刻蚀生成物；以及，
31.步骤s03：对所述工艺腔进行第二清洁工艺，以去除所述静电吸盘的表面剩余的刻蚀生成物。
32.图3至图6为本实施例所述的工艺腔的清洁方法中各个步骤对应的情况示意图。下面结合图图3至图6详细说明本实施例所述的工艺腔的清洁方法。
33.首先，参阅图3和图4，执行步骤s01，在对晶圆2进行刻蚀工艺后，贯穿静电吸盘11的顶针112将放置于静电吸盘11上的晶圆2向上顶起，以将所述晶圆2与所述静电吸盘11分离；在所述顶针112向上顶起所述晶圆2的过程中，通过贯穿所述静电吸盘11的背氦出气孔111向所述静电吸盘11的表面通入清洁气体，以吹走所述静电吸盘11上附着的部分刻蚀生成物(即图3中的刻蚀生成物a2和a3)。
34.本实施例中，所述晶圆2的刻蚀工艺为铝刻蚀工艺，所述刻蚀生成物包括含铝生成物，在本发明的其他实施例中，所述工艺腔可以用于其他膜层的刻蚀工艺，所述刻蚀生成物的具体种类也与被刻蚀的膜层有关，所述工艺腔中进行的工艺制程还可以为其他可能产生固体生成物的半导体制程，本发明对此不作限制。
35.继续参阅图3，由于晶圆刻蚀过程中会产生刻蚀生成物并附着在所述工艺腔1的腔体内壁上，例如所述上腔体12的底面上附着有刻蚀生成物a1，所述静电吸盘11的表面(即正面)上附着有刻蚀生成物a2，所述背氦出气孔111的内壁上附着有刻蚀生成物a3，需要说明的是，所述刻蚀生成物a1、a2和a3的种类和成分是完全相同的，此处采用不同的标记是为了区分工艺腔中不同位置处的刻蚀生成物。
36.参阅图3和图4，在所述晶圆2与所述静电吸盘11分离且所述顶针112向上顶起所述晶圆2的过程中，通过所述背氦出气孔111向所述静电吸盘11的表面通入清洁气体，从而吹走所述背氦出气孔111的内壁上的刻蚀生成物a3，以及所述静电吸盘11的表面的部分刻蚀生成物a2，减少或避免所述背氦出气孔111发生堵塞。
37.本实施例中，所述清洁气体包括氦气(he)，所述清洁气体的气体流量为10sccm～20sccm，通入所述清洁气体的时间为5sec～10sec，在本发明的其他实施例中，所述清洁气体的具体种类可以根据工艺腔中刻蚀生成物的种类进行选择，所述清洁气体的气体流量和通入时间可以根据实际需要进行调整，本发明对此不作限制。
38.接着，参阅图4和图5，执行步骤s02，将所述晶圆2移出所述工艺腔1，对所述工艺腔1进行第一清洁工艺，去除所述工艺腔1的腔体内壁附着的刻蚀生成物(至少包括图4中的刻蚀生成物a1)。
39.本实施例中，所述第一清洁工艺的工艺压力为50mtorr～80mtorr，工艺气体包括三氯化硼(bcl3)。具体的，在进行所述第一清洁工艺的过程中，持续向所述背氦出气孔111通入所述清洁气体，所述清洁气体包括氦气且所述清洁气体的气体流量为10sccm～20sccm，同时，向所述工艺腔1中通入工艺气体(即三氯化硼)，并将所述工艺腔1的腔室压力调整为50mtorr～80mtorr，从而去除所述上腔体12的底部附着的刻蚀生成物a1以及所述静电吸盘11上的部分刻蚀生成物a2。
40.随后，参阅图5和图6，执行步骤s03，对所述工艺腔1进行第二清洁工艺，去除所述静电吸盘11的表面剩余的刻蚀生成物(至少包括图5中的刻蚀生成物a2)。
41.本实施例中，所述第二清洁工艺的工艺压力为10mtorr～20mtorr，工艺气体包括氯气(cl2)。具体的，在进行所述第二清洁工艺的过程中，持续向所述背氦出气孔111通入所述清洁气体，所述清洁气体包括氦气且所述清洁气体的气体流量为10sccm～20sccm，同时，向所述工艺腔1中通入工艺气体(即氯气)，并将所述工艺腔1的腔室压力调整为10mtorr～20mtorr，从而去除所述静电吸盘11上的刻蚀生成物a2以及所述工艺腔1中剩余的刻蚀生成物。
42.对比图3和图6可知，本实施例所述的工艺腔的清洁方法通过向静电吸盘11上的背氦出气孔111通入清洁气体，减少静电吸盘11上的刻蚀生成物堆积，避免静电吸盘上的背氦出气孔111堵塞，从而避免静电吸盘11在刻蚀工艺中温度不均，进而提高产品良率。同时，本实施例通过第一清洁工艺和第二清洁工艺大幅减少了所述工艺腔1中残留的刻蚀生成物，避免所述刻蚀生成物在下一次刻蚀工艺中污染晶圆，确保了刻蚀工艺的正常进行，进一步提高了产品良率。
43.综上所述，本发明提供一种工艺腔的清洁方法，对晶圆进行刻蚀工艺后，贯穿静电吸盘的顶针将放置于静电吸盘上的所述晶圆向上顶起，以将所述晶圆与所述静电吸盘分离；在所述顶针向上顶起所述晶圆的过程中，通过贯穿所述静电吸盘的背氦出气孔向所述静电吸盘的表面通入清洁气体，以吹走所述静电吸盘上附着的部分刻蚀生成物。本发明通过向静电吸盘上的背氦出气孔通入清洁气体，减少静电吸盘上的刻蚀生成物堆积，避免静电吸盘上的背氦出气孔堵塞，从而避免静电吸盘在刻蚀工艺中温度不均，进而提高产品良率。
44.进一步地，本发明还在将晶圆移出工艺腔之后对所述工艺腔依次进行了第一清洁工艺和第二清洁工艺，大幅减少了工艺腔中残留的刻蚀生成物，避免刻蚀生成物在下一次刻蚀工艺中污染晶圆，确保了后续刻蚀工艺的正常进行，进一步提高了产品良率。
45.上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。