[发明专利]一种提高刻蚀腔电流稳定性的方法

说明书

本发明提供一种提高刻蚀腔电流稳定性的方法，该方法提供具有静电吸盘的刻蚀腔、晶圆和控制系统，静电吸盘具有使用时间数，静电吸盘的电路系统中设有可调变阻器；静电吸盘电路系统中的电流与使用时间数呈线性关系，控制系统采集静电吸盘的使用时间数并根据该使用时间数计算电路系统中的电流值；提供一基准电流值，控制系统将计算得到的电流值反馈至可调变阻器，可调变阻器对其内部电阻进行调节，使电路系统中电流值等于基准电流值，使用刻蚀腔对晶圆进行多次刻蚀，每次刻蚀均重复以上步骤。该方法通过可变电阻的调节，保持了刻蚀作业中静电吸盘电流稳定，避免因静电吸盘表面吸附聚合物而导致电流增大造成刻蚀腔作业环境漂移的现象。

技术领域

本发明涉及一种半导体制造工艺稳定性的方法，特别是涉及一种提高刻蚀腔电流稳定性的方法。

背景技术

钝化层刻蚀工艺是晶圆在晶圆代工厂内的最后一道工艺，位于晶圆芯片最外层。钝化层的主要作用是保护晶圆，防水，防机械损伤和防射线。所以对工艺的要求比较高。具体要求表现为：(1)铝表面无氮化钛残留。氮化钛残留会导致封装时引脚不能完全接触，导致接触不良，甚至断路，因此要求氮化钛完全去除干净，为满足此要求，通常过刻蚀量需大于50％，金属铝被大幅度的刻蚀。(2)晶圆表面无聚合物残留。由于需要完全去除氮化钛，在钝化层刻蚀过程中需要大于50％的过刻蚀量。此过程中，必然会带来铝的刻蚀，形成含钛含铝的聚合物。形成含钛含铝的聚合物，质地酥松，附着于晶圆表面，在变成芯片后，容易造成可靠性问题。鉴于含钛含铝的聚合物问题，第二钝化层刻蚀过刻蚀量需控制在铝表面无氮化钛残留和晶圆表面无聚合物残留之间；(3)要求具有良好的物理形貌，侧壁角度大于80度小于90度。具体钝化层刻蚀示意图如图1a所示，图1a显示为现有技术的晶圆刻蚀前钝化层结构示意图。铝01上顺次设有氮化钛02、氧化硅03、氮化硅04以及光阻05。图1b显示为现有技术的晶圆刻蚀后钝化层结构示意图。图1b中，所述氮化钛02及其以上部分被刻蚀，剩下铝01。

特别是对氮化钛的清除方面，由于需要大于50％的过刻蚀，会导致下层金属铝被大量刻蚀掉而产生铝基副产物附着在静电吸盘表面，使静电吸盘表面电阻降低，从而导致在刻蚀作业过程中的环路电阻降低，并通过环路电流增大表征出来，具体刻蚀过程的环路电路图如下图2所示。

刻蚀过程中静电吸盘的环路电流计算公式如下所示：

I_esc＝V_HV/R_g

R_g＝R_p+R_w+R_e

其中Rp表示等离子体电阻，Rw表示晶圆电阻，Re表示静电吸盘电阻，Rg表示固定内电阻。图2显示为现有技术的刻蚀腔电路系统示意图。图2中,等离子体06的电阻为等离子体电阻006,晶圆07的电阻为晶圆电阻007,静电吸盘电极08的电阻为静电吸盘电阻008,还包括滤波电阻09、滤波电容10、高压电源电阻11、漏电流采样电阻12以及高压电源13。

因此，导致环路电流增大问题而使得刻蚀腔工作环境改变的问题亟待解决。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种提高刻蚀腔电流稳定性的方法，用于解决现有技术中因静电吸盘表面吸附的铝基聚合物导致的电流增大现象造成的刻蚀腔体作业环境漂移的问题。