[发明专利]降低晶圆偏移的半导体制造方法

说明书

本发明提供一种半导体制造方法，包含：将一晶圆置于一处理腔体中的一托盘上，其中该处理腔体的环境根据一进气手段及/或一排气手段具有一气体流量；将该处理腔体的气体流量维持在一第一低流量，以执行一第一处理；将该处理腔体的气体流量从该低流量提高至一高流量，以执行一第二处理；及于该第二处理之后，将该处理腔体的气体流量从该高流量下降至一第二低流量。

技术领域

本发明是关于一种半导体制造方法，特别是关于制造过程中的一部分流程，用于确保被处理晶圆在需要高流量气体环境的一处理中能稳固于加热盘上的方法。

背景技术

在半导体制程中，产能一直是具有挑战性的。随着技术的进步，晶圆必须以连续且有效率的方式进行处理。例如，多腔体的制程设备或集束型设备(cluster tools)满足了这样的需求，其可在多个站的配置中分批处理多个晶圆，而这些站可大致上维持在相同或不同的环境条件以获得一致或多样的晶圆处理。这种多腔体的设备取代了仅处理单个晶圆并随后再将此晶圆传递至另一腔体期间内使此晶圆暴露于空气的作法。藉由将多个处理腔体连接到一共同的传递腔体(transfer chamber)，使得晶圆在一个处理腔体完成处理后，可在相同的真空环境下，将此晶圆传递至下一个处理腔体进行处理。

已知的制程包含以等离子强化(plasma-enhanced)的各种处理，像是薄膜沉积、蚀刻及腔体清洁。执行这种等离子处理的腔体通常具有射频组件，用于将射频功率施加至腔体的某些部位(如支撑座与喷淋板或腔壁之间)，使特定气体被离子化并引入腔体中进行化学处理。例如，在腔体干燥清洁的处理中，射频能量可经由喷淋板而施加至H₂、NH₃、Ar或N₂等气体，使选定的气体被活化并触及清洁腔体的内部表面。

在某些针对晶圆的处理中，处理腔体的环境需维持在特定的气体流量，以确保反应气体能有效涵盖所需要的处理范围。例如，在某些沉积处理中的腔内气体流量需维持高达每站8LPM以上，此在整个处理的期间是相对高的流量。一般而言，被处理的晶圆是放置于支撑座上，而有些支撑座的盘面形成有用于容置该晶圆的下沉空间，且所述下沉空间的直径大于晶圆的直径。经发现，位于所述高流量的环境中的晶圆，特别是容置在托盘的下沉空间，会受到气流影响而抖动，导致晶圆相对盘面产生相当大程度的偏移。当然，可通过硬件的手段解决偏移的现象，例如增设限位构件或校正装置，但也相对带来制造成本的支出。

因此，有必要针对所述晶圆偏移的问题发展一种非硬件的解决手段，将晶圆因高流量环境产生的偏移控制在可接受的程度。

发明内容

本发明目的在于提供一种半导体制造方法，包含：将一晶圆置于一处理腔体中的一托盘上，其中该处理腔体的环境根据一进气手段及/或一排气手段具有一气体流量；将该处理腔体的气体流量维持在一第一低流量，以执行一第一处理；将该处理腔体的气体流量从该低流量提高至一高流量，以执行一第二处理；及于该第二处理之后，将该处理腔体的气体流量从该高流量下降至一第二低流量。

在一具体实施例中，于该第一低流量下的所述第一处理为该处理腔体的一预热处理。

在一具体实施例中，该方法更包含，在从该第一低流量提高至该高流量之前，将该处理腔体中的环境从一第一压力阶梯上升至一第二压力，该第二压力适用于一工艺处理。

在一具体实施例中，该方法更包含，在从该低流量提高至该高流量之前，施加一射频功率至该托盘，使该托盘以库伦力吸附该晶圆。

在一具体实施例中，所述第二处理为将反应气体通入该处理腔体的一沉积处理。

在一具体实施例中，从该高流量下降至该第二低流量的过程中，维持施加该射频功率至该托盘。

在一具体实施例中，该方法更包含，在该高流量下降至该第二低流量后，将该射频功率下降至零。

在一具体实施例中，该方法更包含，在该高流量下降至该第二低流量后，从该第二压力阶梯下降至一第三压力。