[发明专利]ICP刻蚀工艺中降低反射功率的方法及装置

说明书

本发明公开了一种ICP刻蚀工艺中降低反射功率的方法及装置，方法包括：检测上射频电源的反射功率值，判断反射功率值是否大于第一预设阈值并持续第一预设时长；若是，则关闭上射频电源并持续第二预设时长；关闭上射频电源第二预设时长后，开启上射频电源。本发明中，上射频电源监测到反射功率值过大后，会通过关闭上射频电源输出功率并持续预设时长，以达到衰减反射功率的目的，有效防止了反射功率过大对硬件的损坏。

技术领域

本发明涉及半导体制造设备领域，更具体地，涉及一种ICP刻蚀工艺中降低反射功率的方法及装置。

背景技术

ICP等离子体源以其高选择性、高各项异性及高刻蚀速率的优势广泛应用在微电子加工领域。现在的工艺可以独立控制产生的等离子体的射频源 (决定等离子体密度)和基片台射频源(决定入射到晶片上的粒子能量)。

随着半导体工艺制程的发展，电子器件的几何尺寸不断减小以及器件的密集度不断提高，要求工艺过程的稳定性日趋重要。当反应腔室内的环境发生微小的改变即使持续的时间很短暂(毫秒级别)持续时间，例如MFC 对使用的工艺气体控制切换，都会造成等离子阻抗发生变化导致反射功率过大(Arc)出现。最终这种Arc会影响的工艺结果，造成经济损失。影响腔室内的环境因素过多，无法有效的控制，最可行的方案是当Arc出现，及时有效的消除Arc。

因此需要一种在射频电源处于连续波模式工艺起辉过程中快速衰减过大反射功率的方法，以保护腔室硬件，保证起辉处于一个稳定的状态。

发明内容

本发明的目的是提出一种ICP刻蚀工艺中降低反射功率的方法及装置，实现在射频电源处于连续波模式下消除工艺起辉过程中出现的过大反射功率，保护腔室硬件，并能快速衰减反射功率，保证射频源在反应腔室内起辉处于一个稳定的状态。

为实现上述目的，本发明提出了一种ICP刻蚀工艺中降低反射功率的方法，包括：

步骤1：检测上射频电源的反射功率值，判断所述反射功率值是否大于第一预设阈值并持续第一预设时长；

步骤2：若是，则关闭所述上射频电源并持续第二预设时长；

步骤3：关闭所述上射频电源所述第二预设时长后，开启所述上射频电源。

可选地，所述步骤3后还包括：

步骤4：持续检测所述上射频电源的反射功率值，判断所述反射功率是否仍大于所述第一预设阈值并持续所述第一预设时长；

步骤5：若是，则增加所述第二预设时长，并关闭所述上射频电源且持续增加后的所述第二预设时长；

步骤6：关闭所述上射频电源增加后的所述第二预设时长后，开启所述上射频电源。

可选地，重复执行步骤4至步骤6至预设次数。

可选地，所述增加所述第二预设时长包括：将所述第二预设时长调整为上一次第二预设时长的整数倍。

可选地，若重复步骤4至步骤6至所述预设次数后，所述反射功率仍大于所述第一预设阈值，则彻底关闭所述上射频电源。

可选地，所述步骤2还包括：关闭所述上射频电源的同时向下射频电源发出同步信号，使所述下射频电源保持当前输出功率，所述同步信号的持续时间与所述第二预设时长相同。

本发明还提出一种ICP刻蚀工艺中降低反射功率的方法，包括：

步骤1：检测反应腔室中的伽马系数伽马值，判断所述伽马系数伽马值是否大于第二预设阈值并持续第一预设时长；

步骤2：若是，则关闭上射频电源并持续第二预设时长；

步骤3：关闭所述上射频电源所述第二预设时长后，开启所述上射频电源。