专利名称：硅片刻蚀的方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体硅片加工工艺，尤其涉及一种硅片刻蚀的方法。
背景技术：
目前在半导体工艺制造中，元器件的特征尺寸越来越小，所以，相应的对半导体的工 艺要求也越来越高，其中，对工艺过程中的颗粒(particle)的控制是控制期间成品率很 关键的一个因素。
在多晶硅栅极刻蚀工艺中， 一般包括以下三个步骤BT(Break through)步，即初刻 蚀，其主要作用是去除表面的自然的氧化层；ME (main etch)步，即主刻蚀，其作用是刻蚀 多晶硅，形成线条；0E(0ver etch)步，即过刻蚀，其作用是刻蚀掉残余的多晶硅。
现有技术中一般是在刻蚀工艺前对硅片进行湿法清洗。但现有技术不能对工艺过程中 产生的颗粒进行清除。
发明内容
本发明的目的是提供一种硅片刻蚀的方法，该方法能有效清除刻蚀工艺过程中产生的颗粒。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的-
本发明的硅片刻蚀的方法，包括硅片刻蚀步，所述硅片刻蚀步之后还包括除去颗粒 步，所述颗粒为硅片刻蚀过程产生的副产物，吸附在刻蚀腔室的内壁或硅片表面上，所述
除去颗粒步包括步骤
A、向刻蚀腔室中通入工艺气体，通过射频源将工艺气体电离成等离子体，等离
子体轰击所述颗粒，使其脱离刻蚀腔室内壁或硅片表面；
B、向刻蚀腔室中通入工艺气体，将脱离刻蚀腔室内壁或硅片表面的颗粒带走； 所述步骤A中所用的工艺气体包括He气和/或Ar气。 所述射频源的功率为50 800W，所述的等离子体包括He+和/或Ar+及电子。 所述工艺气体的总流量为10 100sccm; 所述工艺气体的压力为5 12mT;
反应时间为2 30s。
所述步骤B中所用的工艺气体包括He气和/或Ar气，还包括化气。
所述工艺气体中，He气和/或Ar气的总流量为10 300sccm, &气的流量为5 300sccm;
所述工艺气体的压力为0 5mT; 供气时间为5 30s。
所述颗粒包括以下至少一种物质
SiBr'+的聚合物、SiBr +的聚合物、SiBr!+的聚合物、光阻的聚合物。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的硅片刻蚀的方法，由于硅片刻 蚀步之后还包括除去颗粒步，首先向刻蚀腔室中通入工艺气体，通过射频源将工艺气体电 离成等离子体，等离子体轰击所述颗粒，使其脱离刻蚀腔室内壁或硅片表面；然后向刻蚀 腔室中通入工艺气体，将脱离刻蚀腔室内壁或硅片表面的颗粒带走。能有效清除刻蚀工艺 过程中产生的颗粒。
适用与对各种半导体硅片的刻蚀，尤其适用于对多晶硅栅极的刻蚀。
具体实施例方式
本发明硅片刻蚀的方法较佳的具体实施方式
是，包括硅片刻蚀步、除去颗粒步。 所述硅片刻蚀步完成对硅片的刻蚀工艺，所述颗粒为硅片刻蚀过程产生的副产物，吸
附在刻蚀腔室的内壁或硅片表面上，所述颗粒主要包括等离子体SiBr"、 SiBr22+、 SiB +等
的聚合物，或光阻的聚合物。
所述除去颗粒步的主要目的就是除去上述的这些颗粒，具体包括步骤
步骤l、向刻蚀腔室中通入工艺气体，通过射频源将工艺气体电离成等离子体，
等离子体轰击所述颗粒，使其脱离刻蚀腔室内壁或硅片表面。这一步的目的是将颗粒激活
成为气化状态。
步骤2、向刻蚀腔室中通入工艺气体，将脱离刻蚀腔室内壁或硅片表面的颗粒带走。.
上述步骤l中所用的工艺气体包括He气或Ar气，或二者的混合气体。所述射频源的功率 为50 800W，射频源将工艺气体电离成为等离子体，主要包括He+离子、Ar+离子及电子，这 些等离子体实现对颗粒的轰击、气化。
这一过程中的主要的优选工艺参数为
工艺气体的总流量为10 100sccm，可以为IO、 18、 32、 45、 55、 68、 83、 100sccm等优选流量，其中He气的流量可以为0 100sccm， Ar气的流量可以为0 100sccm; 工艺气体的压力为5 12mT，可以是5、 8、 10、 12 mT等优选压力； 反应时间为2 30s，可以是2、 5、 10、 18、 26、 30s等优选时间。
上述步骤2中所用的工艺气体包括He气或Ar气，或二者的混合气体，还包括N2气。这一 步骤中， 一边向刻蚀腔室中通入工艺气体， 一边将工艺气体抽出反应腔室，从而将气化的 颗粒带走。
这一过程中的主要的优选工艺参数为
所述工艺气体中，He气与Ar气的总流量为10 300sccm，可以为IO、 18、 45、 68、 100、 150、 200、 265、 285、 300sccm等优选流量，其中He气的流量可以为0 300sccm， Ar 气的流量可以为0 300sccm。
N2气的流量为5 300sccm,可以为5、 10、 18、 45、 68、 100、 150、 200、 265、 285、 300sccm等优选流量。
所述工艺气体的压力为0 5mT，可以是O、 1、 3、 5 mT等优选压力；
供气时间为5 30s，可以是5、 10、 18、 26、 30s等优选时间。
本发明通过对吸附在刻蚀腔室的内壁或硅片表面上颗粒进行气化，并带走，能有效清 除刻蚀工艺过程中产生的颗粒。适用与对各种半导体硅片的刻蚀，尤其适用于对多晶硅栅 极的刻蚀。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任 何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都 应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种硅片刻蚀的方法，包括硅片刻蚀步，其特征在于，所述硅片刻蚀步之后还包括除去颗粒步，所述颗粒为硅片刻蚀过程产生的副产物，吸附在刻蚀腔室的内壁或硅片表面上，所述除去颗粒步包括步骤A、向刻蚀腔室中通入工艺气体，通过射频源将工艺气体电离成等离子体，等离子体轰击所述颗粒，使其脱离刻蚀腔室内壁或硅片表面；B、向刻蚀腔室中通入工艺气体，将脱离刻蚀腔室内壁或硅片表面的颗粒带走。
2、 根据权利要求l所述的硅片刻蚀的方法，其特征在于，所述步骤A中所用的工艺气 体包括He气和/或Ar气。
3、 根据权利要求2所述的硅片刻蚀的方法，其特征在于，所述射频源的功率为5Q 800W，所述的等离子体包括He+和/或Ar+及电子。
4、 根据权利要求2或3所述的硅片刻蚀的方法，其特征在于， 所述工艺气体的总流量为10 100sccm; 所述工艺气体的压力为5 12raT; 反应时间为2 30s。
5、 根据权利要求l所述的硅片刻蚀的方法，其特征在于，所述步骤B中所用的工艺气 体包括He气和/或Ar气，还包括队气。
6、 根据权利要求5所述的硅片刻蚀的方法，其特征在于，所述工艺气体中，He气和/或Ar气的总流量为10 300sccm， &气的流量为5 300sccm;所述工艺气体的压力为0 5mT; 供气时间为5 30s。
7、 根据权利要求l所述的硅片刻蚀的方法，其特征在于，所述颗粒包括以下至少一种 物质SiB,的聚合物、SiBrZ+的聚合物、SiBr3+的聚合物、光阻的聚合物。
全文摘要
本发明公开了一种硅片刻蚀的方法，包括硅片刻蚀步，还包括除去颗粒步。硅片刻蚀步结束后，首先向刻蚀腔室中通入工艺气体，通过射频源将工艺气体电离成等离子体，等离子体轰击硅片刻蚀过程中产生的颗粒，使其脱离刻蚀腔室内壁或硅片表面；然后向刻蚀腔室中通入工艺气体，将脱离刻蚀腔室内壁或硅片表面的颗粒带走。能有效清除刻蚀工艺过程中产生的颗粒。适用与对各种半导体硅片的刻蚀，尤其适用于对多晶硅栅极的刻蚀。
文档编号H01L21/306GK101197269SQ20061016484
公开日2008年6月11日 申请日期2006年12月6日 优先权日2006年12月6日
发明者荣延栋 申请人:北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司