[发明专利]硅片脱附的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体硅片加工工艺，尤其涉及一种硅片脱附的方法。

背景技术

在硅片干法刻蚀工艺中，硅片一般在反应腔室中放置在ESC(静电卡盘)上进行刻蚀工艺，一般是在静电卡盘上加正向电压，通过静电吸引将硅片吸附在静电卡盘上。刻蚀结束后，要对硅片进行脱附，即对静电卡盘内部及硅片表面的残余电荷进行消除，使硅片完全脱离静电卡盘。对硅片进行脱附的平稳进行对刻蚀工艺本身及刻蚀加工流程的稳定产能有着至关重要的作用。硅片脱附主要包括2个方面：静电卡盘内部的残余电荷的消除和被刻蚀硅片表面的残余电荷的消除。之后，还要对硅片脱附的效果进行检测。

静电卡盘内部电荷的消除主要是通过卡盘电极的反接实现，消除电荷的效果主要取决于反接电压和反接时间；硅片表面残余电荷的消除主要是通过在反应腔室内通入惰性气体，并对惰性气体进行电离来实现，消除电荷的效果主要却决于惰性气体的电离度和电离时间。检测静电荷是否完全消除的方法是通过检测漏电电流来实现的。

现有技术中，对静电卡盘内部的电荷消除、对硅片表面的电荷消除及对电荷消除是否完全的检测均是分步进行，这样不利于工艺集成和提高生产率，硅片脱附的安全性也不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺集成度高、安全、生产效率高的硅片脱附的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的硅片脱附的方法，其特征在于，包括步骤：

A、去掉静电卡盘的正向电压，并向静电卡盘增加反向电压；

B、向反应腔室内通入惰性气体，并开启射频源，将惰性气体电离成等离子体；

C、通过硅片背面的背吹He气从硅片与静电卡盘之间泄漏的流量，判断硅片是否脱附，当背吹He气的泄漏量大于设定值时，判断为硅片完全脱附。

所述的步骤A之前，首先将摆阀打开，向反应腔室持续通入一定流量的惰性气体。

所述的步骤A中，向静电卡盘增加反向电压的大小为700～1200V，时间为1～5s。

所述的步骤A中，控制硅片背面的背吹He气的压力为硅片正常刻蚀工艺中的压力值；

所述的步骤B和步骤C中，控制硅片背面的背吹He气的压力为2～9Torr。

所述的步骤B和步骤C中，控制硅片背面的背吹He气的压力为4～6Torr。

所述的步骤B和步骤C中，控制硅片背面的背吹He气的压力为5Torr。

所述的步骤C中，所述的背吹He气的泄漏量的设定值为当静电卡盘上没有硅片时，同样压力下He气流量的90％。

所述的步骤C中，所述的背吹He气的泄漏量的设定值为4～6sccm。

所述的步骤C中，所述的背吹He气的泄漏量的设定值为5sccm。

还包括步骤：

D、根据背吹He气的泄漏流量达到设定值的时间，调节向静电卡盘增加反向电压的大小和时间，使硅片脱附的时间达到最小值。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的硅片脱附的方法，由于首先向静电卡盘增加反向电压，消除静电卡盘内部的静电荷，同时，通过将惰性气体电离成等离子体，利用离子的导电性，消除硅片表面的残余电荷，并通过硅片背面的背吹He气从硅片与静电卡盘之间泄漏的流量，判断硅片是否完全脱附。工艺集成度高、安全、生产效率高，尤其适用与半导体硅片加工工艺中，硅片与静电卡盘之间的脱附。

附图说明

图1为本发明硅片脱附的方法的主要流程框图。

具体实施方式

本发明的硅片脱附的方法较佳的具体实施方式如图1所示，包括

步骤11、去掉静电卡盘的正向电压，并向ESC(静电卡盘)增加反向电压，这一步的主要作用是通过增加反向电压，消除静电卡盘内部的静电荷。

步骤12、向反应腔室内通入惰性气体，并开启射频源，将惰性气体电离成等离子体，这一步的主要作用是利用离子的导电性，消除硅片表面的残余电荷。同时，也消除静电卡盘表面的残余电荷。

步骤13、通过硅片背面的背吹He气从硅片与静电卡盘之间泄漏的流量，判断硅片是否脱附，当背吹He气的泄漏量大于设定值时，判断为硅片完全脱附。当静电卡盘对硅片的吸附力较大时，硅片与静电卡盘之间密封较好，背吹He气从硅片与静电卡盘之间泄漏的流量较小；当静电卡盘对硅片的吸附力较小时，硅片与静电卡盘之间密封较差，背吹He气从硅片与静电卡盘之间泄漏的流量较大。