发明名称 用于增加蚀刻多晶矽之一致性及减少其蚀刻速率变异之方法
摘要 一种用于在使用含氟气体来清洗及/或乾燥电浆蚀刻室之后接着以极微的电浆蚀刻速率变异来连续加工一系列半导体基板之装置及方法。该方法包括步骤(a)将半导体基板放在一电浆蚀刻室内的基板支架上,(b)使该电浆蚀刻室维持在真空状态,(c)藉由将蚀刻气体供应至该电浆蚀刻室并且供给能量至蚀刻气体以在该电浆蚀刻室内形成电浆,而得以蚀刻所曝露之基板表面,(d)自该电浆蚀刻室取出该基板,及(e)以重复步骤(a-d)来连续蚀刻该电浆蚀刻室内的另外基板,蚀刻步骤之进行系藉由使围绕基板之碳化矽边缘环上的H与Br重组速度降至最低以维持在足以抵消整个基板之Br消耗速率的速率。可利用纯HBr或HBr与其它气体之结合物进行该方法。
申请公布号 TWI249205 申请公布日期 2006.02.11
申请号 TW090105894 申请日期 2001.03.14
申请人 蓝姆研究公司 发明人 倪杜侃;竹下健二;汤姆丘;法兰克Y 林;温利 柯立森
分类号 H01L21/3213 主分类号 H01L21/3213
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种用于在使用含氟气体来清洗及/或乾燥电浆 蚀刻室之后接着以极微的电浆蚀刻速率变异来连 续加工一系列半导体基板之方法,该方法包括步骤 : (a)将半导体基板放在一电浆蚀刻室内的基板支架 上; (b)使该电浆蚀刻室维持在真空状态; (c)将含HBr之蚀刻气体供应至该电浆蚀刻室并且供 给能量至蚀刻气体以在该电浆蚀刻室内形成电浆, 而得以蚀刻所曝露之基板多晶矽表面; (d)自该电浆蚀刻室取出该基板;及 (e)以重复步骤(a-d)来连续蚀刻在该电浆蚀刻室内 另外的基板,蚀刻步骤之进行系藉由使围绕基板之 碳化矽边缘环上的H与Br重组速度降至最低以维持 在足以抵消整个基板之Br消耗速率的速率。 2.根据申请专利范围第1项之方法,其中该半导体基 板是具有在步骤(c)期间以纯HBr蚀刻之多晶矽层之 矽晶圆。 3.根据申请专利范围第1项之方法,其中将步骤(c)期 间的该电浆蚀刻室维持在小于100毫托之真空压力 下。 4.根据申请专利范围第1项之方法,其中在步骤(c)期 间,以基板支架将RF偏压施加至基板上,以至于RF偏 压会使边缘环上的沉积堆聚降至最低。 5.根据申请专利范围第1项之方法,其中该构件包含 碳化矽之边缘环。 6.根据申请专利范围第1项之方法,其中蚀刻步骤系 在原位清洗及乾燥该电浆蚀刻室之步骤之后。 7.根据申请专利范围第1项之方法,其中蚀刻系在以 感应方式耦接之电浆反应器中进行,其中将边缘环 上表面设置在经曝露之多晶矽表面上。 8.根据申请专利范围第1项之方法,其中利用藉由一 介电构件而隔离于该电浆蚀刻室内部之平面状或 非平面状天线供给能量至蚀刻气体而成为电浆态, 使该介电构件至少与该基板支架共延伸。 9.根据申请专利范围第8项之方法,其中经由该介电 构件中至少一气体入口将蚀刻气体供应至该电浆 蚀刻室。 10.一种电浆蚀刻装置,其包含 一电浆蚀刻室,其内部具有一基板支架,该电浆蚀 刻室包括朝向该基板支架之介电构件; 一气体供应器,用于将含HBr气体供应至该电浆蚀刻 室内部; 一天线,其藉由该介电构件而隔离于该电浆蚀刻室 内部,该天线使RF能量通过介电构件及供给能量至 蚀刻气体而成为电浆态; 一真空泵,用于抽空该电浆蚀刻室内部; 一碳化矽边缘环,其环绕基板支架周围;及 一基板,其包括欲蚀刻之多晶矽层,将基板设置在 基板支架上,以至于该边缘环与该基板相隔离一段 间隙,该间隙大小足以允许在将该基板支架上的基 板下降及上升,而不会使基板与边缘环内周围接触 。 11.根据申请专利范围第10项之电浆蚀刻装置,其中 该边缘环具有在平面上与多晶矽层平行之宽度,该 宽度是在平面上之基板最大尺寸之至少20%。 12.根据申请专利范围第10项之电浆蚀刻装置,其中 该真空泵使该电浆蚀刻室内部维持在小于100毫托 之真空压力下。 13.根据申请专利范围第10项之电浆蚀刻装置,其中 该基板支架包括将不超过500瓦之RF偏压施加至基 板之电极。 14.根据申请专利范围第10项之电浆蚀刻装置,其中 该边缘环系由CVD SiC所组成。 15.根据申请专利范围第10项之电浆蚀刻装置,其中 该边缘环包含以CVD SiC涂布之熔结之SiC。 16.根据申请专利范围第10项之电浆蚀刻装置,其中 该边缘环自该基板支架的外围延伸至该基板的外 边缘。 17.根据申请专利范围第10项之电浆蚀刻装置,其中 该介电构件至少会与该基板支架共延伸。 18.根据申请专利范围第17项之电浆蚀刻装置,其中 该介电构件包括至少一入口,会经由该入口将蚀刻 气体供应至该电浆蚀刻室内部。 19.根据申请专利范围第10项之电浆蚀刻装置,其中 基板包含一具有多晶矽层之矽晶圆,并且气体供应 器将HBr及Cl2供应至该电浆蚀刻室内。 20.根据申请专利范围第10项之电浆蚀刻装置,其中 该边缘环具有在基板上充份间隔之上表面,以补偿 在基板边缘之电场效应。 图式简单说明: 图1展示可用于进行本发明方法之电浆蚀刻室概要 的横截面图示。
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