[发明专利]刻蚀工艺的切换方法

说明书

本发明提供了一种刻蚀工艺的切换方法，根据所要刻蚀的介质层的介质材料的不同，划分成不同的刻蚀工艺，包括以下步骤：按照所要刻蚀的介质材料的介电常数值的由大到小，对所述刻蚀工艺进行顺次排序；按照所述刻蚀工艺的排序，在同一反应腔内依次实施所述刻蚀工艺；在所述刻蚀工艺进行切换时，增加一恢复工艺，用于清除所述反应腔内壁和静电吸盘表面上的副产物，并恢复所述反应腔的内环境。本发明可以减少不同刻蚀工艺进行切换时，清除所述反应腔内壁和静电吸盘表面上的副产物的难度。通过恢复工艺对反应腔的内环境进行恢复，不用更换反应腔内的部件，可以提高生产效率，并且减少不同刻蚀工艺切换的成本。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种刻蚀工艺的切换方法。

背景技术

半导体集成电路遵循摩尔定律迅速发展，其发展的标志是所加工的CD(特征尺寸)的缩小、硅片尺寸的增加和芯片集成度的增加，其中特征尺寸的缩小最为关键，它代表着更快的器件速度、更小的体积、更强大的功能以及更低的功耗。工艺技术演进到深亚微米技术代后，逐步缩小的特征尺寸虽然使得器件门(栅极)延迟减小，但器件的互联性能急剧下降；造成这一结果的原因在于特征尺寸的缩小导致后段金属互联线横截面和间距减小，从而导致互联线电容、电阻、电感引起的寄生效应增加，这会严重影响器件的性能，包括信号传输延迟增加和信号传输噪声显著增大。

在进入到90mm工艺技术代之后，后段(BEOL)导线互联的RC(电阻电容耦合)延迟取代了门延迟成为器件延迟的主要因素。在器件尺寸确定的状况下，可以采用低介电常数(Low k)的介质材料来降低RC延时的影响。在40m及以下的技术中，为了进一步降低后段的电阻电容的寄生效应，可以采用超低介电常数(Ultra Low k)的介质材料来进一步的降低后段的电阻电容延迟效应。

由于低介电常数(Low k)介质材料及超低介电常数(Ultra Low k)介质材料的引入，在一体化刻蚀过程中会产生大量的副产物，副产物挥发性较差，会积聚并附着在反应腔的内壁表面上。

在一体化刻蚀中，会根据刻蚀的介质层的介质材料的不同，再细化成不同的刻蚀工艺。通常在不同刻蚀工艺之间不能直接在线切换，究其原因是因为反应腔的内壁表面上有副产物附着，不同的介质材料产生的副产物的量不同，副产物的类型也不同，造成反应腔的内环境不一致。为了对不同的刻蚀工艺进行切换，重建反应腔的内环境，需要对反应腔进行维护(PM)，才能继续下一个工艺。反应腔维护不但需要更换反应腔内的部件，而且需要耗费较多的时间，导致不同刻蚀工艺进行切换时会消耗较多的时间及产生较多的成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种刻蚀工艺的切换方法，能够让不同的刻蚀工艺直接在线切换，且在进行不同刻蚀工艺的切换时，可以不用更换反应腔内的部件，以减少不同的刻蚀工艺进行切换所消耗的时间及成本。

为了达到上述目的，本发明提供了一种刻蚀工艺的切换方法，包括：

在同一刻蚀设备中按照介质层的介电常数从高到低的顺序顺次对所述介质层进行刻蚀，每次刻蚀结束后，清除所述刻蚀设备中的副产物并恢复所述反应腔的内环境。

可选的，所述刻蚀设备包括反应腔及设置于所述反应腔内的静电吸盘，清除所述刻蚀设备中的副产物包括清除所述反应腔的内壁上的副产物和/或清除所述静电吸盘上的副产物。

可选的，清除所述反应腔的内壁上的副产物的步骤包括：

在所述反应腔内放置一遮挡片以遮盖所述静电吸盘；

将所述反应腔加热至第一温度，并维持第一设定时间；

向所述反应腔内通入第一工艺气体，将所述第一工艺气体激发成等离子态以清除所述反应腔内壁上的副产物。

可选的，所述第一温度为140℃～160℃。

可选的，所述第一工艺气体的流量为50sccm～1000sccm。