一种具有高深宽比沟槽晶圆的预清洁方法与流程

本发明涉及晶圆加工，具体涉及具有高深宽比沟槽晶圆的预清洁方法。

背景技术：

1、晶圆在加工的过程中，特别是暴露氧气之后，晶圆表面容易形成一层二氧化硅自然氧化层，附着在晶圆表面的自然氧化层会对后续的加工工艺产生不利影响，因此需要针对二氧化硅氧化层进行预清洁去除。但是晶圆由多个部分组成，尤其是具有高深宽比沟槽的晶圆。常规的预清洁工艺无法达到去除沟槽内和晶圆其他部分自然氧化层的目的，需要一种新的预清洁方法来去除具有高深宽比沟槽晶圆表面的氧化层。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种具有高深宽比沟槽晶圆的预清洁方法，具有能够清除具有高深宽比沟槽晶圆表面氧化层的优点。

2、为实现上述目的，本发明提供一种具有高深宽比沟槽晶圆的预清洁方法，其包含：

3、s10、将晶圆传入预清洁腔内；

4、s20、将第一气体在第一压力下通入所述预清洁腔内，使所述第一气体吸附在沟槽表面的自然氧化层表面；

5、s30、将第二气体在所述第一压力下通入所述预清洁腔内，对所述沟槽表面的自然氧化层进行刻蚀；

6、s40、将第三气体和第四气体在第二压力下通入所述预清洁腔内，对所述沟槽之外的晶圆其他部分的自然氧化层进行刻蚀；

7、s50、将所述晶圆从所述预清洁腔中传出；

8、其中，第一气体和第三气体包括含氟气体，第二气体和第四气体包括含氮氢气体；所述第一压力小于所述第二压力。

9、较佳地，在步骤s20和步骤s30中，所述第一压力为0.1-3torr；在步骤s40中，所述第二压力为3.5-8torr。

10、较佳地，所述第一压力为1.5-2.5torr；所述第二压力为4-6torr。

11、较佳地，所述第一压力和所述第二压力根据分子自由程公式获得。

12、较佳地，在步骤s10之前，还包括：

13、s01、通入清洁气体对所述预清洁腔进行吹扫；

14、在步骤s50之后，还包括：

15、s60、通入所述清洁气体对所述预清洁腔进行吹扫；

16、在步骤s01中和步骤s60中，所述清洁气体包括ar、he、xe、h2、n2气体中的任意一种或其任意组合。

17、较佳地，在步骤s20和步骤s40中，所述含氟气体包括hf、cf4、chf3、ch2f2、ch3f、nf3、sf6气体中的任意一种或其任意组合。

18、较佳地，所述含氟气体为hf。

19、较佳地，在步骤s20之后，还包括：

20、步骤s21、抽出所述预清洁腔内气体直至所述预清洁腔内的气压降至0.1-1torr；

21、在步骤s30之后，还包括：

22、步骤s31、抽出所述预清洁腔内气体直至所述预清洁腔内的气压降至0.1-1torr；

23、在步骤s40之后，还包括：

24、步骤s41、抽出所述预清洁腔内气体直至所述预清洁腔内的气压降至0.1-1torr。

25、较佳地，在所述步骤s30之后，还包括：

26、s32、将所述晶圆从所述预清洁腔内传出至冷却腔体内；

27、s33、对所述预清洁腔进行氩气等离子体循环清除；

28、s34、将所述晶圆传入所述预清洁腔内。

29、较佳地，在步骤s30和步骤s40中，所述含氮氢气体包括nh3或n2h4。

30、较佳地，在所述步骤s20-步骤s40中，所述预清洁腔的工艺温度为70-200℃。

31、较佳地，在步骤s40之前，还包括重复执行n次步骤s20-s30，n取值为2-100。

32、较佳地，n取值为5-20。

33、综上所述，与现有技术相比，本发明提供的具有高深宽比沟槽晶圆的预清洁方法，具有如下有益效果：

34、本发明的具有高深宽比沟槽晶圆的预清洁方法，顺序通入第一压力的第一气体和第二气体对沟槽表面的自然氧化层进行刻蚀去除，同时通入第二压力的第三气体和第四气体对沟槽之外的晶圆其他部分的自然氧化层进行刻蚀去除，达到对具有深沟槽晶圆表面的自然氧化层进行去除。

技术特征：

1.一种具有高深宽比沟槽的晶圆的预清洁方法，其特征在于，所述预清洁方法包括：

2.如权利要求1所述的具有高深宽比沟槽的晶圆的预清洁方法，其特征在于，在步骤s20和步骤s30中，所述第一压力为0.1-3torr；在步骤s40中，所述第二压力为3.5-8torr。

3.如权利要求2所述的具有高深宽比沟槽的晶圆的预清洁方法，其特征在于，所述第一压力为1.5-2.5torr；所述第二压力为4-6torr。

4.如权利要求1-3任一项所述的具有高深宽比沟槽的晶圆的预清洁方法，其特征在于，所述第一压力和所述第二压力根据分子自由程公式获得。

5.如权利要求1所述的具有高深宽比沟槽的晶圆的预清洁方法，其特征在于，在步骤s10之前，还包括：

6.如权利要求1所述的具有高深宽比沟槽的晶圆的预清洁方法，其特征在于，在步骤s20和步骤s40中，所述含氟气体包括hf、cf4、chf3、ch2f2、ch3f、nf3、sf6气体中的任意一种或其任意组合。

7.如权利要求5所述的具有高深宽比沟槽的晶圆的预清洁方法，其特征在于，所述含氟气体为hf。

8.如权利要求1所述的具有高深宽比沟槽的晶圆的预清洁方法，其特征在于，在步骤s20之后，还包括：

9.如权利要求1或8所述的具有高深宽比沟槽的晶圆的预清洁方法，其特征在于，在所述步骤s30之后，还包括：

10.如权利要求1所述的具有高深宽比沟槽的晶圆的预清洁方法，其特征在于，在步骤s30和步骤s40中，所述含氮氢气体包括nh3或n2h4。

11.如权利要求1所述的具有高深宽比沟槽的晶圆的预清洁方法，其特征在于，在所述步骤s20-步骤s40中，所述预清洁腔的工艺温度为70-200℃。

12.如权利要求1所述的具有高深宽比沟槽的晶圆的预清洁方法，其特征在于，在步骤s40之前，还包括重复执行n次步骤s20-s30，n取值为2-100。

13.如权利要求12所述的具有高深宽比沟槽的晶圆的预清洁方法，其特征在于，n取值为5-20。

技术总结
本发明提供一种具有高深宽比沟槽的晶圆的预清洁方法，包括将第一气体在第一压力下通入预清洁腔内，将第二气体在第一压力下通入预清洁腔内，对沟槽表面的自然氧化层进行刻蚀；将第三气体和第四气体在第二压力下通入预清洁腔内，对沟槽之外的晶圆其他部分的自然氧化层进行刻蚀；第一气体和第三气体为含氟气体，第二气体和第四气体为含氮氢气体；第一压力小于第二压力。本发明的具有高深宽比沟槽晶圆的预清洁方法，通入第一压力的第一气体和第二气体对沟槽表面的自然氧化层进行刻蚀去除，通入第二压力的第三气体和第四气体对沟槽之外的晶圆其他部分的自然氧化层进行刻蚀去除，达到对具有深沟槽晶圆表面的自然氧化层进行去除。

技术研发人员：丁科允
受保护的技术使用者：江苏天芯微半导体设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15