腔室维护后降低钼含量的方法与流程

本发明涉及一种半导体集成电路的制造方法，特别是涉及一种腔室维护后降低钼含量的方法。

背景技术：

在半导体集成电路制造过程中，诸多工艺都会引入各种金属元素，无论是离子注入或刻蚀等等。这些金属元素作为副产物会粘附在腔室内壁表面上。当对不同工艺进行切换时，为了重建下一制造工艺的腔室内环境，需要对腔室进行维护。维护后进行暖机和测试，为下一制造工艺做准备。如公开文献cn108389809a、cn111952168a、cn210378986u中所提到的。

用作图像传感器的cis芯片，其金属离子含量是影响芯片良率的一个重要参数，金属离子含量过高，会导致cis芯片在不通电的情况下产生暗电流(darkcurrent)，在芯片像素测试时，暗电流会导致白色像素(whitepixel)的形成，使像素测试失败，良率降低。金属离子中mo钼元素对其影响最大，因此需要在cis芯片制造工艺中把腔室中mo钼元素含量控制在很低的范围内，mo钼元素的含量要求通常要远低于其他元素。但现有技术各种方法中对mo钼元素的去除效果，都不太理想。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，如何在腔室维护后有效降低钼元素在腔室中的含量，提高cis芯片的制造良品率。

本发明提供一种腔室维护后降低钼含量的方法，包括：

步骤s1，腔室维护，所述腔室维护步骤至少包括清洗步骤，所述清洗步骤注入第一工艺气体，以及排出所述第一工艺气体，用以降低腔室内的金属杂质离子含量，所述清洗步骤循环多次；

步骤s2，腔室钼含量检测，用以测量所述腔室内钼离子的含量；

步骤s3，钼元素清洗，用以降低所述腔室内所述钼离子的含量，

所述钼元素清洗步骤注入第二工艺气体，以及排出所述第二工艺气体，

所述第二工艺气体至少包含四氟化碳、氦气和氧气，在注入所述第二工艺气体前还在所述腔室中放入晶圆,

所述晶圆为已经过等离子体增强四乙基硅酸盐淀积过的晶圆。

优选地，所述步骤s2中，采用所述钼含量检测采用电感耦合等离子体质谱分析方法获得。

优选地，所述步骤s3中，所述钼元素清洗步骤循环多次。

优选地，所述步骤s3中，所述第二工艺气体注入的流量范围为100-300sccm，压力范围为20-50mt。

优选地，所述步骤s3中，所述晶圆的数量为多个。

优选地，所述步骤中s3中，放入所述晶圆的数量通过计算获得。

优选地，所述步骤中s3中，放入所述晶圆的数量的所述计算方法为通过实验拟合曲线选取。

与现有技术相比，本发明的腔室维护后降低钼含量的方法，可以有效降低腔室维护后的钼含量，提高cis芯片的制造良品率，另外还可以通过计算放入pe-teos晶圆的数量满足腔室钼含量的不同要求，并减少清洗次数，提高生产效率，降低能耗。

附图说明

图1为具体实施方式的步骤示意图。

图2为具体实施方式的腔室示意图。

图3为实施例2的晶圆数量计算方法示意图。

具体实施方式

具体实施方式的腔室维护后降低钼含量的方法如图1所示。

实施例1

实施例1的腔室维护后降低钼含量的方法包含如下步骤：

s1、腔室维护；

腔室维护主要包括部件的更换，以及腔室的清洗。

如图2所示，腔室清洗通常利用注入工艺气体的方法，例如注入第一工艺气体。通过进气单元注入第一工艺气体，进气单元位于腔体顶部的中间位置。第一工艺气体的流量可控制在100sccm至1000sccm之间。第一工艺气体在通入前被电离形成等离子体。第一工艺气体可以是满足预设工艺需求的气体，例如含氧、氟等元素的气体，此处不做限制。同时通过排气单元，排出反应后的气体。这种清洗过程可以反复多次，例如10～20次。

s2、腔室钼含量检测；

钼含量可以采用例如电感耦合等离子体质谱(icp-ms)的分析方法获得。例如串联四极杆icp-ms(icp-ms/ms)，拥有更高的灵敏度、更低的背景和更出色的干扰物质控制，可以监测低浓度污染物元素。例如钼元素就是一种超低浓度的污染物元素。例如钼元素的浓度要求上限可以设为为0.4e10atoms/cm²。

s3、钼元素清洗；

钼元素清洗通过注入工艺气体的方法，例如注入第二工艺气体。第二工艺气体注入的流量范围为100-300sccm，压力范围为20-50mt，第二工艺气体在通入前被电离形成等离子体。第二工艺气体是为了满足去除钼元素而配置，区别于现有技术的工艺气体。第二工艺气体包含四氟化碳cf4、氦气he和氧气o2。这种清洗过程可以反复多次。

在该步骤中在钼元素清洗前还放入了等离子体增强四乙基硅酸盐(pe-teos)淀积过的晶圆(pe-teoswafer)，帮助吸附钼离子。其中放入的pe-teos晶圆为多片。

等离子体增强四乙基硅酸盐(pe-teos)淀积，采用气相沉积法例如化学气相沉积，以teos为反应物在硅基底上淀积氧化硅，形成一层氧化膜。

通过钼元素清洗步骤，可以有效降低腔室内钼元素含量。

放入pe-teos晶圆进一步提高了钼元素的去除能力，比放入裸晶圆更有效降低腔室内钼元素含量。

实施例2

实施例2腔室维护后降低钼含量的方法包含如下步骤：

s1、腔室维护；

与实施例1相同。

s2、腔室钼含量检测；

与实施例1相同。

s3、钼元素清洗；

在该步骤中放入的pe-teos晶圆数量通过计算获得。其他方法与实施例1相同。

放入的pe-teos晶圆数量的计算，可根据实验拟合的曲线来获得，如图3。在钼元素的浓度要求上限确定的情况下，可确定放入pe-teos晶圆的数量。例如浓度上限设为0.4，放入pe-teos晶圆的数量为40pcs，浓度上限设为0.3，放入pe-teos晶圆的数量为80pcs。

采用上述方法可以在清洗次数不变的情况下，根据浓度上限设定的要求，放入不同数量的入pe-teos晶圆，而将钼含量浓度降低到要求上限以下。

以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种腔室维护后降低钼含量的方法，其特征在于，包括：

步骤s1，腔室维护，所述腔室维护步骤至少包括清洗步骤，所述清洗步骤注入第一工艺气体，以及排出所述第一工艺气体，用以降低腔室内的金属杂质离子含量，所述清洗步骤循环多次；

步骤s2，腔室钼含量检测，用以测量所述腔室内钼离子的含量；

步骤s3，钼元素清洗，用以降低所述腔室内所述钼离子的含量，

所述钼元素清洗步骤注入第二工艺气体，以及排出所述第二工艺气体，

所述第二工艺气体至少包含四氟化碳、氦气和氧气，在注入所述第二工艺气体前还在所述腔室中放入晶圆,

所述晶圆为已经过等离子体增强四乙基硅酸盐淀积过的晶圆。

2.如权利要求1所述的腔室维护后降低钼含量的方法，其特征在于：

所述步骤s2中，采用所述钼含量检测采用电感耦合等离子体质谱分析方法获得。

3.如权利要求1所述的腔室维护后降低钼含量的方法，其特征在于：

所述步骤s3中，所述钼元素清洗步骤循环多次。

4.如权利要求1所述的腔室维护后降低钼含量的方法，其特征在于：

所述步骤s3中，所述第二工艺气体注入的流量范围为100-300sccm，压力范围为20-50mt。

5.如权利要求1所述的腔室维护后降低钼含量的方法，其特征在于：

所述步骤s3中，所述晶圆的数量为多个。

6.如权利要求5所述的腔室维护后降低钼含量的方法，其特征在于：

所述步骤中s3中，放入所述晶圆的数量通过计算获得。

7.如权利要求6所述的腔室维护后降低钼含量的方法，其特征在于：

所述步骤中s3中，放入所述晶圆的数量的所述计算方法为通过实验拟合曲线选取。

技术总结
本发明公开了一种腔室维护后降低钼含量的方法,包括步骤S1，腔室维护，所述腔室维护步骤至少包括清洗步骤，所述清洗步骤注入第一工艺气体，以及排出所述第一工艺气体，用以降低腔室内的金属杂质离子含量，所述清洗步骤循环多次；步骤S2，腔室钼含量检测，用以测量所述腔室内钼离子的含量；步骤S3，钼元素清洗，用以降低所述腔室内所述钼离子的含量。

技术研发人员：贺学兵;吴长明;冯大贵;王玉新;余鹏;童光辉;张欢欢
受保护的技术使用者：华虹半导体(无锡)有限公司
技术研发日：2021.04.28
技术公布日：2021.08.06