等离子体刻蚀装置及提高硅钴镍刻蚀效率的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种等离子体刻蚀装置及提高硅钴镍刻蚀效率的方法。
【背景技术】
[0002]SiCoNi蚀刻技术通常用于金属沉积前的预清洗，其作用是去除表面的氧化硅，降低接触电阻。最大的特点是Si02/Si的刻蚀选择比很高(>20:1)，且不会对硅衬底造成等离子损伤。目前SiCoNi制程也被用来进行形貌修正，例如在浅沟槽隔离结构(STI)填充时，可以用来消除沟槽上方的悬突。
[0003]图1为传统SiCoNi反应腔示意图。基板(Pedestal) —般温度保持在30C左右，晶圆上方的莲蓬喷头具有加热功能，温度保持在180°C左右。SiCoNi蚀刻过程的反应过程可以简述为6个步骤:1.刻蚀剂形成；2.低温下刻蚀(所形成的刻蚀副产物为固态，会覆盖在表面阻挡进一步蚀刻)；3.晶圆上升靠近高温莲蓬喷头；4.副产物在高温下挥发；5.被气化的副产物被抽走；6.晶圆降回到初始低温位置。
[0004]由于整个过程需要对晶圆进行升降，而且是通过热辐射对晶圆加热实现副产物气化，所以效率较低。
【发明内容】
[0005]为了克服以上问题，本发明旨在提供一种等离子体刻蚀装置及刻蚀方法，旨在提高硅钴镍刻蚀的效率。
[0006]为了实现上述目的，本发明提供了一种等离子体刻蚀装置，包括:反应腔、位于反应腔中的用于承载晶圆的基座，对应于基座上方所述反应腔的顶壁上具有用于提供远程等离子体的第一输气口，以及用于将气体排出的机械泵，还包括:
[0007]第二输气口，其位于所述反应腔壁上，用于向所述反应腔内输送被加热的气体；
[0008]副产物加热装置，位于所述反应腔外部，其利用加热的气体使所述晶圆表面的刻蚀副产物受热气化；其包括:
[0009]加热气体输送管道，与所述第二气体输气口相连；
[0010]气体加热装置，其位于所述反应腔外部，与所述加热气体输送管道相连，用于将气体加热；所述被加热的气体通过所述加热气体输送管道、所述第二气体输气口到达所述反应腔室的所述晶圆表面，加热所述晶圆表面的刻蚀副产物使其挥发。
[0011]优选地，所述被加热的气体为惰性气体。
[0012]优选地，所述惰性气体为He或Ar。
[0013]优选地，所述加热装置对应于所述晶圆上方的所述反应腔的顶壁上。
[0014]为了实现上述目的，本发明还提供了一种提高硅钴镍刻蚀效率的方法，采用上述的等离子体刻蚀装置，所述提高硅钴镍刻蚀效率的方法包括:
[0015]步骤01:将晶圆置于所述基座上；
[0016]步骤02:通过所述第一输气口向所述反应腔内输送反应气体；
[0017]步骤03:对所述晶圆进行硅钴镍刻蚀工艺，刻蚀副产物形成于所述晶圆表面，关闭所述第一输气口；
[0018]步骤04:开启所述第二输气口，通过所述气体加热装置将气体加热，被加热的气体通过所述加热气体输送管道、所述第二输气口进入所述反应腔内的所述晶圆表面；
[0019]步骤05:所述晶圆表面的刻蚀副产物吸收所述被加热的气体的热量而挥发，并通过所述机械泵被抽出所述反应腔。
[0020]优选地，还包括，步骤06:重复所述步骤02至所述步骤05，直至完成刻蚀目标厚度。
[0021]优选地，所述步骤05中，所述被加热的气体随所述刻蚀副产物的挥发气体一起被抽出所述反应腔。
[0022]优选地，所述刻蚀副产物为固态的(NH4)2SiF6。
[0023]优选地，所述被加热的气体为惰性气体。
[0024]优选地，所述惰性气体为He或Ar。
[0025]本发明的等离子体刻蚀装置，通过在反应腔顶壁上设置输气口，在反应腔外部设置具有气体加热装置和加热气体输送管道的副产物加热装置，被加热的气体通过加热气体输送管道、与之连接的输气口进入反应腔内的晶圆表面，从而对晶圆表面的刻蚀副产物进行加热使其气化挥发，从而省去了传统工艺中晶圆的升降过程，并且改进了传统工艺中的热反射加热方式，提高了硅钴镍刻蚀工艺的效率，提高了产量。
【附图说明】
[0026]图1为本发明的一个较佳实施例的等离子体刻蚀装置的结构示意图
[0027]图2为本发明的一个较佳实施例的提高硅钴镍刻蚀效率的方法的流程示意图
【具体实施方式】
[0028]为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。
[0029]本发明提供了一种等离子体刻蚀装置，包括:反应腔、位于反应腔中的用于承载晶圆的基座，对应于基座上方反应腔的顶壁上具有用于提供远程等离子体的第一输气口，以及用于将气体排出的机械泵；还包括:位于反应腔壁上的第二输气口，用于向反应腔内输送被加热的气体；位于反应腔外部的副产物加热装置，其利用加热的气体使晶圆表面的刻蚀副产物受热气化；副产物加热装置包括:与加热气体输气口相连的加热气体输送管道；气体加热装置，其位于反应腔外部，与加热气体输送管道相连，用于将气体加热；被加热的气体通过加热气体输送管道、加热气体输气口到达反应腔室的所述晶圆表面，加热晶圆表面的刻蚀副产物使其挥发。
[0030]以下结合附图1?2和具体实施例对本发明的等离子体刻蚀装置、以及提高硅钴镍刻蚀效率的方法作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式、使用非精准的比例，且仅用以方便、清晰地达到辅助说明本实施例的目的。
[0031]请参阅图1，本实施例的等离子体刻蚀装置包括:
[0032]反应腔00，反应腔00可以采用现有的刻蚀反应腔；
[0033]基座，用于承载晶圆，位于反应腔00底部；基座底部具有支撑轴02、托盘01、夹持部件等；其可以米用现有的基座结构；
[0034]第一输气口 04，位于基座上方的反应腔00的顶壁上，用于向反应腔00内提供远程等离子体；第一输气口 04连接有反应气体储蓄装置；
[0035]在基座上方具有蓬莲喷头03，用于喷出刻蚀气体或被加热的气体；
[0036]第二输气口 05，位于基座上方的反应腔00的顶壁上，与晶圆相对设置；
[0037]副产物加热装置，包括:
[0038]气体加热装置06，位于反应腔00外部，用于将气体加热；
[0039]加热气体输送管道07，与第二输气口 05相连；
[0040]机械泵(未画出)