反应腔清洁方法与流程

1.本技术涉及半导体集成电路制造技术领域，具体涉及一种反应腔清洁方法。


背景技术：

2.缺陷(defect)是影响晶圆产品良率的一个重要因素，特别是在一些如浅沟槽隔离结构刻蚀或多晶硅刻蚀等前段工艺中，晶圆缺陷会导致图形无法完全正确地传递到目标层上，进而对产品的电性和良率产生不利影响。
3.通常浅沟槽隔离结构刻蚀或多晶硅刻蚀等前段工艺在反应腔中进行，反应腔的腔壁上存在连通口，在反应腔工作时，一些反应气体会流经该连通口，长此以往，在该连通口的口壁上会逐渐积累形成层层堆叠的聚合物，若该聚合物在后续晶圆加工工艺中掉落到晶圆表面，则会形成严重的晶圆缺陷。
4.而由于层层堆叠的聚合物其成分复杂，相关技术中的反应腔清洁方法难以将其清除干净。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种反应腔清洁方法，可以解决相关技术难以完全清除反应腔连通孔中堆叠的聚合物的问题。
6.为了解决背景技术中所述的技术问题，本技术提供一种反应腔清洁方法，所述反应腔用于对各批次晶圆进行处理工艺，一批次晶圆中包括多组晶圆，每组晶圆中包括多片晶圆；
7.所述反应腔对同一批次晶圆中各片晶圆的处理工艺相同，所述反应腔清洁方法包括：
8.一批次晶圆进行所述处理工艺前，对所述反应腔进行聚合物预处理工艺，清除在前批次晶圆处理工艺结束后积累在所述反应腔中的聚合物；
9.对一组晶圆中的各片晶圆进行所述处理工艺前，清除前片晶圆处理工艺结束后积累在所述反应腔中的聚合物；
10.一组晶圆中的所有晶圆完成所述处理工艺后，清除前组所有晶圆处理工艺结束后积累在所述反应腔中的聚合物，并抽离掉落在所述反应腔中的聚合物。
11.可选地，所述一批次晶圆进行所述处理工艺前，对所述反应腔进行聚合物预处理工艺，清除在前批次晶圆处理工艺结束后积累在所述反应腔中的聚合物的步骤，包括：
12.判断所述反应腔对所述批次晶圆的处理工艺，是否为刻蚀处理工艺；
13.确定所述反应腔对所述批次晶圆的处理工艺为刻蚀处理工艺后，在所述反应腔对所述批次晶圆进行所述刻蚀处理工艺前，使得所述反应腔进行聚合物预处理强化工艺，对所述反应腔中积累的聚合物进行清理。
14.可选地，所述聚合物预处理强化工艺包括以下依次进行的：
15.向所述反应腔中通入氧气，所述氧气与有机聚合反应，清除有机聚合物；
16.向所述反应腔中通入三氟化氮和氧气的混合气体，使得所述混合气体与有机聚合物和无机聚合物反应，清除有机聚合物和无机聚合物反应。
17.可选地，所述对一组晶圆中的各片晶圆进行所述处理工艺前，清除前片晶圆处理工艺结束后积累在所述反应腔中的聚合物的步骤包括：
18.提高所述反应腔的工作功率；
19.向所述反应腔的连通孔中通入氧气，清除前片晶圆处理工艺结束后，积累在反应腔连通孔中的有机聚合物；
20.向所述反应腔中通入三氟化氮气体，清除积累在所述反应腔中的无机聚合物。
21.可选地，所述向所述反应腔的连通孔中通入氧气，清除前片晶圆处理工艺结束后，积累在反应腔连通孔中的聚合物的步骤，包括：
22.向所述反应腔的连通孔中，持续20s至40s时间通入40sccm至60sccm流量的氧气，清除前片晶圆处理工艺结束后，积累在反应腔连通孔中的聚合物。
23.可选地，所述一组晶圆中的所有晶圆完成所述处理工艺后，清除前组所有晶圆处理工艺结束后积累在所述反应腔中的聚合物，并抽离掉落在所述反应腔中的聚合物的步骤，包括：
24.向所述反应腔的连通孔中，持续20s至40s的时间，通入40sccm至60sccm流量的氧气，清除前组所有晶圆处理工艺结束后积累在所述反应腔中的有机聚合物；
25.向所述反应腔的连通孔中，持续20s至40s的时间，通入40sccm至60sccm流量的三氟化氮气体，清除前组所有晶圆处理工艺结束后积累在所述反应腔中的无机聚合物；
26.向所述反应腔的连通孔中，持续20s至40s的时间，通入40sccm至60sccm流量的氩气，使得被清除的聚合物松动掉落在所述反应腔中；
27.将掉落在所述反应腔中的聚合物抽离。
28.本技术技术方案，至少包括如下优点：在一批次晶圆的处理工艺进程中，对反应腔进行多阶段清理，能够更有效地去除积累的聚合物。
附图说明
29.为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1示出了本技术一实施例提供的反应腔清洁方法的流程图；
31.图2示出了一批次晶圆的示意图；
32.图3示出了本技术一实施例中的反应腔对图2所示一批次晶圆，进行处理的示意图。
具体实施方式
33.下面将结合附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的
范围。
34.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。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。
35.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
36.此外，下面所描述的本技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
37.参照图1，其示出了本技术一实施例提供的反应腔清洁方法的流程图，该反应腔用于对各批次晶圆进行处理工艺。
38.参照图2，其示意出了一批次晶圆的示意图，从图2中可以看出，该一批次晶圆200中包括多组晶圆，如第一组晶圆210、第二组晶圆220
…
第n组晶圆，每组晶圆，若第一组晶圆210、第二组晶圆220
…
第n组晶圆中均包括多片晶圆，例如第一组晶圆210包括第一片晶圆211、第二片晶圆212
…
第m片晶圆，对所述反应腔对同一批次晶圆200中各片晶圆的处理工艺相同。
39.参照图3，其示出了本技术一实施例中的反应腔对图2所示一批次晶圆，进行处理的示意图。从图3中可以看出该反应腔300形成允许批次晶圆100通过的通道310，该批次晶圆100依次进入反应腔300中，即第一组晶圆210先进入反应腔300进行处理工艺，然后第二组晶圆220进入反应腔300进行处理工艺，直至第n组晶圆进入反应腔300进行处理工艺。图3中的箭头指向为该批次晶圆200的处理工艺执行顺序方向。
40.从图1中可以看出，该反应腔清洁方法包括依次执行的以下步骤s1至步骤s3：
41.步骤s1：一批次晶圆进行所述处理工艺前，对所述反应腔进行聚合物预处理工艺，清除在前批次晶圆处理工艺结束后积累在所述反应腔中的聚合物。
42.可选地，所述聚合物预处理工艺的时长为5000s至6000s。
43.继续参照图3，该反应腔300上形成连通孔320，该连通孔320的内壁上积累有在前批次晶圆处理工艺结束后形成的聚合物321。
44.因此，在使得该批次晶圆100进入图3所示的反应腔300进行处理工艺前，需要对该反应腔300进行聚合物预处理工艺，以清除在前批次晶圆处理工艺结束后积累在所述反应腔中的聚合物。
45.可选地，该步骤s1包括以下依次进行的步骤s11和步骤s12：
46.步骤s11：判断所述反应腔对所述批次晶圆的处理工艺，是否为对有机物层的刻蚀处理工艺。
47.步骤s12：确定所述反应腔对所述批次晶圆的处理工艺为对有机物层的刻蚀处理工艺后，在所述反应腔对所述批次晶圆进行所述刻蚀处理工艺前，使得所述反应腔进行聚
合物预处理强化工艺，对所述反应腔中积累的聚合物进行清理。
48.可选地，为了提高清除效果，可根据反应腔300对该批次晶圆100的处理工艺类型，选择性地循环多次依次执行步骤s11至步骤s12，以使得较彻底地清除在前批次晶圆处理工艺结束后积累在所述反应腔中的聚合物。
49.例如，若反应腔300对该批次晶圆100的处理工艺为对有机物层(例如光刻胶层或有机抗反射层)的刻蚀处理工艺，需要循环多次依次执行步骤s11至步骤s12，以使得较彻底地清除在前批次晶圆处理工艺结束后积累在所述反应腔中的聚合物。
50.若反应腔300对该批次晶圆100的处理工艺为对无机物层(例硬质掩模层)的刻蚀处理工艺，可以仅对步骤s11至步骤s12执行一次。
51.若该批次晶圆100进入图3所示的反应腔300进行处理工艺前，未进行聚合物预处理工艺，且反应腔300该批次晶圆100进行的处理工艺为刻蚀处理工艺，则在该刻蚀处理工艺中的刻蚀气体会侵蚀聚合物321，使得聚合物321容易脱落掉在晶圆上的，从而使得该晶圆产生缺陷。
52.因此在，确定反应腔300对该批次晶圆100的处理工艺为对有机物层(例如光刻胶层或有机抗反射层)的刻蚀处理工艺后，在反应腔300对该批次晶圆100进行刻蚀处理工艺前，使得反应腔300进行聚合物预处理强化工艺，对该反应腔300中积累的聚合物进行清理。
53.其中，该聚合物预处理强化工艺包括以下依次进行的步骤s121和步骤s122：
54.步骤s121：向所述反应腔中通入氧气，所述氧气与有机聚合反应，清除有机聚合物。
55.步骤s122：向所述反应腔中通入三氟化氮和氧气的混合气体，使得所述混合气体与有机聚合物和无机聚合物反应，清除有机聚合物和无机聚合物反应。
56.步骤s2：对一组晶圆中的各片晶圆进行所述处理工艺前，清除前片晶圆处理工艺结束后积累在所述反应腔中的聚合物。
57.使用图3所示的反应腔300，对图2所示第一组晶圆210中的各片晶圆进行处理前，例如在对第一片晶圆211进行处理工艺后，在对第二片晶圆进行处理工艺前，需要清理反应腔300，清除第一片晶圆211处理工艺结束后积累在反应腔300中的聚合物。
58.可选地，该步骤s2可以包括以下依次执行的步骤s21和步骤s22：
59.步骤s21：向所述反应腔的连通孔中通入氧气，清除前片晶圆处理工艺结束后，积累在反应腔连通孔中的有机聚合物。
60.其中，该步骤s21中通入氧气的持续时间可以为20s至40s的，通入的流量可以为40sccm至60sccm。
61.步骤s3：一组晶圆中的所有晶圆完成所述处理工艺后，清除前组所有晶圆处理工艺结束后积累在所述反应腔中的聚合物，并抽离掉落在所述反应腔中的聚合物。
62.例如，使用图3所示的反应腔300，对图2所示第一组晶圆210中的所有晶圆进行处理工艺完成后，包括反应腔300连通孔320在内位置处形成聚合物321，该聚合物321的成分包括有机聚合物和无机聚合物。因此在第一组晶圆210中的所有晶圆进行处理工艺完成后，还需清理反应腔300中的聚合物，并抽离掉落在所述反应腔中的聚合物。
63.可选地，该步骤s3可以包括以下依次执行的步骤s31至步骤s34：
64.步骤s31：向所述反应腔的连通孔中，持续20s至40s的时间，通入40sccm至60sccm
流量的氧气，清除前组所有晶圆处理工艺结束后积累在所述反应腔中的有机聚合物；
65.步骤s32：向所述反应腔的连通孔中，持续20s至40s的时间，通入40sccm至60sccm流量的三氟化氮气体，清除前组所有晶圆处理工艺结束后积累在所述反应腔中的无机聚合物；
66.步骤s33：向所述反应腔的连通孔中，持续20s至40s的时间，通入40sccm至60sccm流量的氩气，使得被清除的聚合物松动掉落在所述反应腔中；
67.步骤s34：将掉落在所述反应腔中的聚合物抽离。
68.可选地，为了提高清除效果，可循环多次依次执行步骤s31至步骤s34，以使得较彻底地清除前组所有晶圆处理工艺结束后积累在所述反应腔中的聚合物，并抽离掉落在所述反应腔中的聚合物。
69.本实施例在一批次晶圆的处理工艺进程中，对反应腔进行多阶段清理，能够更有效地去除积累的聚合物。
70.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本技术创造的保护范围之中。