用于SiConi蝕刻的反應(yīng)腔及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于SiConi蝕刻的反應(yīng)腔及方法，屬于半導(dǎo)體工藝制造領(lǐng)域，通過在反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)置多個晶圓基座，低溫基座與高溫基座交替圍成一圈，旋轉(zhuǎn)架順著同一方向?qū)⒕A旋轉(zhuǎn)至相鄰的晶圓基座進(jìn)行刻蝕或揮發(fā)，直至晶圓旋轉(zhuǎn)至卸載口。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，增加晶圓產(chǎn)能，提高經(jīng)濟(jì)效益；此外，在晶圓進(jìn)行揮發(fā)工藝時，向晶圓表面輸送氬氣，可加快晶圓表面刻蝕副產(chǎn)物的揮發(fā)速度，進(jìn)一步提高單位時間內(nèi)晶圓的產(chǎn)能。
【專利說明】用于SiConi蝕刻的反應(yīng)腔及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于半導(dǎo)體集成電路制造領(lǐng)域，具體涉及一種用于SiConi蝕刻的反應(yīng)腔及用于SiConi的刻蝕方法。

【背景技術(shù)】
[0002]集成電路可通過在基板表面上制造復(fù)雜圖案化材料層的工藝而得以形成。在基板上制作圖案化材料需要一些用于移除暴露的材料的受控方法?；瘜W(xué)蝕刻用于各種目的，包含將光阻中的圖案轉(zhuǎn)移至下方層中、薄化多個層、或是薄化已存在于基板上的特征結(jié)構(gòu)的側(cè)向尺寸。
[0003]SiConi蝕刻通常用于晶圓金屬沉積前的預(yù)清洗，其作用是去除基板表面的氧化硅，降低接觸電阻。SiConi蝕刻是一種遠(yuǎn)端等離子體輔助的干式蝕刻工藝，該工藝包含讓基板同時暴露于等離子體副產(chǎn)物下。SiConi蝕刻對于氧化硅層大部分為共形的且具有選擇性的，但是不論硅是非晶硅、結(jié)晶硅或多晶硅，都不會輕易地蝕刻硅。選擇性對于諸如淺溝槽隔離(shallow trench isolat1n, STI)與層間介電層(inter-layer dielectric, ILD)凹槽形成之類的應(yīng)用提供了優(yōu)點(diǎn)。
[0004]在基板材料被移除時，SiConi工藝所產(chǎn)生的固態(tài)副產(chǎn)物會生長在基板表面上。由于所形成的刻蝕副產(chǎn)物為固態(tài)，會覆蓋在基板表面阻擋進(jìn)一步蝕刻，因此需提高外界溫度從而使固態(tài)副產(chǎn)物升華，進(jìn)而將固態(tài)副產(chǎn)物抽出反應(yīng)腔。
[0005]圖1為現(xiàn)有的用于SiConi刻蝕反應(yīng)腔的結(jié)構(gòu)示意圖，包括反應(yīng)腔4，反應(yīng)腔4內(nèi)設(shè)有一晶圓基座2，晶圓基座2上設(shè)有用于夾持晶圓I且可升降的夾持件6，基板I的上方設(shè)有加熱板3,反應(yīng)腔4的頂壁上設(shè)有用于離解等離子體的遠(yuǎn)程等離子體系統(tǒng)5 (remote plasmasystem, RPS)，遠(yuǎn)程等離子體系統(tǒng)5與輸氣管道8連接為晶圓I提供刻蝕劑，反應(yīng)腔4的側(cè)壁上設(shè)有真空泵管道7，所述真空泵管道7用于抽離反應(yīng)腔4內(nèi)的被氣化的刻蝕副產(chǎn)物。其中，晶圓基座2溫度保持在0°C?50°C，加熱板3的溫度保持在150°C?200°C。
[0006]現(xiàn)有的用于SiConi的刻蝕方法包括以下步驟:S1、提供一待刻蝕的晶圓1，放置在晶圓基座2上，所述晶圓基座2的溫度保持在0°C?50°C且遠(yuǎn)離所述加熱板3 ;S2、遠(yuǎn)程等離子體系統(tǒng)5向晶圓I表面輸送刻蝕劑；S3、當(dāng)晶圓I表面產(chǎn)生固態(tài)刻蝕副產(chǎn)物，所述夾持件6將晶圓I上升至接近加熱板3的位置，所述加熱板3的溫度保持在150°C?200°C，在高溫的作用下使固態(tài)刻蝕副產(chǎn)物揮發(fā)；S4、真空泵管道7將被氣化的刻蝕副產(chǎn)物抽離出反應(yīng)腔4 ;S5、所述夾持件6將晶圓I下降至遠(yuǎn)離加熱板3的位置；S6、重復(fù)步驟S2至S5 —次或多次，直至完成SiConi蝕刻。
[0007]現(xiàn)有的用于SiConi刻蝕反應(yīng)腔通過夾持件6做升降運(yùn)動使晶圓I接近或遠(yuǎn)離所述加熱板3，使晶圓I在低溫下刻蝕，在高溫下?lián)]發(fā)刻蝕副產(chǎn)物，重復(fù)升降運(yùn)動使晶圓I完成SiConi蝕刻。但現(xiàn)有的用于SiConi刻蝕反應(yīng)腔及方法只能對單枚晶圓進(jìn)行刻蝕工藝，單位時間內(nèi)處理晶圓的產(chǎn)量低，處理晶圓的時間長，經(jīng)濟(jì)效益不高，因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員需對現(xiàn)有的SiConi刻蝕反應(yīng)腔及方法進(jìn)行改進(jìn)，增加晶圓產(chǎn)能，提高經(jīng)濟(jì)效益。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的是提供一種SiConi刻蝕反應(yīng)腔及方法，增加晶圓產(chǎn)能，提高經(jīng)濟(jì)效益。
[0009]本發(fā)明目的通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):提供一種用于SiConi蝕刻的反應(yīng)腔，包括反應(yīng)腔、兩組晶圓基座、輸氣管道以及旋轉(zhuǎn)架；其中，
[0010]所述晶圓基座沿反應(yīng)腔的圓周方向上均勻分布，一組晶圓基座為相同溫度值的低溫基座，一組晶圓基座為相同溫度值的高溫基座，每組晶圓基座的數(shù)量為兩個或三個，所述低溫基座與所述高溫基座交替排列圍成一圈，所述低溫基座的溫度范圍為O V?50°C，所述高溫基座的溫度范圍為150°C?200°C ；
[0011]所述輸氣管道設(shè)置在各晶圓基座的上方并與其一一對應(yīng)，所述輸氣管道為低溫基座上的晶圓輸送刻蝕劑，為高溫基座上的晶圓輸送揮發(fā)劑；
[0012]所述旋轉(zhuǎn)架順著同一方向旋轉(zhuǎn)，包括依次固定連接的旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)臂和若干用于夾持晶圓的夾持件，所述旋轉(zhuǎn)軸帶動所述旋轉(zhuǎn)臂使所述晶圓旋轉(zhuǎn)至相鄰晶圓基座；
[0013]所述反應(yīng)腔的腔壁上設(shè)有裝載口及卸載口，所述裝載口對應(yīng)所述低溫基座，所述卸載口對應(yīng)所述高溫基座；所述晶圓通過機(jī)械手傳送至所述裝載口，完成刻蝕工藝后，由機(jī)械手從所述卸載口將所述晶圓取出反應(yīng)腔。
[0014]優(yōu)選的，所述低溫基座上方的輸氣管道連接遠(yuǎn)程等離子體系統(tǒng)，所述遠(yuǎn)程等離子體系統(tǒng)用于離解等離子體以形成刻蝕劑。
[0015]優(yōu)選的，所述反應(yīng)腔連接真空泵，所述真空泵將反應(yīng)腔內(nèi)呈氣態(tài)的刻蝕副產(chǎn)物抽離出反應(yīng)腔。
[0016]優(yōu)選的，所述低溫基座上方的輸氣管道并聯(lián)，或/和所述高溫基座上方的輸氣管道并聯(lián)。
[0017]優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)架上設(shè)有計時器，使所述旋轉(zhuǎn)架按預(yù)設(shè)時間值旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)角度，且所述預(yù)設(shè)角度與相鄰的晶圓基座的夾角角度相等。
[0018]優(yōu)選的，所述裝載口及所述卸載口分別對應(yīng)相鄰的低溫基座和高溫基座。
[0019]本發(fā)明還提供一種根據(jù)上述所述的用于SiConi的蝕刻方法，包括以下步驟:
[0020]S1、機(jī)械手將晶圓從裝載口放置于所述低溫基座上，所述低溫基座的溫度范圍為(TC ?50。。；
[0021]S2、通入等離子體至所述遠(yuǎn)程等離子體系統(tǒng)，離解所述等離子體以形成刻蝕劑，所述刻蝕劑通過所述輸氣管道輸送至低溫基座上的晶圓表面，其中，所述等離子體包括含氟前體以及含氫前體；
[0022]S3、當(dāng)晶圓表面產(chǎn)生固態(tài)刻蝕副產(chǎn)物，所述旋轉(zhuǎn)架順著同一方向?qū)⒕A旋轉(zhuǎn)至相鄰的高溫基座，所述高溫基座的溫度范圍為150°C?200°C ；
[0023]S4、所述高溫基座上方的輸氣管道輸送揮發(fā)劑至晶圓表面，以使固態(tài)刻蝕副產(chǎn)物揮發(fā)為氣態(tài)；
[0024]S5、所述真空泵將呈氣態(tài)的刻蝕副產(chǎn)物抽離出反應(yīng)腔；
[0025]S6、所述旋轉(zhuǎn)架將晶圓旋轉(zhuǎn)至相鄰的低溫基座，重復(fù)步驟S2至S5，直至所述晶圓旋轉(zhuǎn)至卸載口，機(jī)械手將晶圓取出反應(yīng)腔。
[0026]優(yōu)選的，所述步驟S2中，含氟前體包括三氟化氮、氟化氫、雙原子氟、單原子氟或氟代碳?xì)浠衔锲渲械囊环N或多種。
[0027]優(yōu)選的，所述步驟S2中，含氫前體包括原子氫、分子氫、氨、碳?xì)浠衔锘虿煌耆u代碳?xì)浠衔锲渲械囊环N或多種。
[0028]優(yōu)選的，所述揮發(fā)劑為氬氣。
[0029]本發(fā)明提供的用于SiConi刻蝕反應(yīng)腔通過在反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)置多個晶圓基座，低溫基座與高溫基座交替圍成一圈，旋轉(zhuǎn)架順著同一方向?qū)⒕A旋轉(zhuǎn)至相鄰的晶圓基座進(jìn)行刻蝕或揮發(fā)，直至晶圓旋轉(zhuǎn)至卸載口。結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，增加晶圓產(chǎn)能，提高經(jīng)濟(jì)效益；此外，在晶圓進(jìn)行揮發(fā)工藝時，向晶圓表面輸送氬氣，可加快晶圓表面刻蝕副產(chǎn)物的揮發(fā)速度，進(jìn)一步提聞單位時間內(nèi)晶圓的廣能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0031]圖1為現(xiàn)有的用于SiConi刻蝕反應(yīng)腔中晶圓遠(yuǎn)離加熱板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2為現(xiàn)有的用于SiConi刻蝕反應(yīng)腔中晶圓接近加熱板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3為本發(fā)明中用于SiConi刻蝕反應(yīng)腔的俯視圖。
[0034]圖中標(biāo)號說明如下:
[0035]1、晶圓；2、晶圓基座；3、加熱板；4、反應(yīng)腔；5、遠(yuǎn)程等尚子體系統(tǒng)；6、夾持件；7、真空泵管道；8、輸氣管道；10、反應(yīng)腔；21、低溫基座；22、高溫基座；30、晶圓；40、輸氣管道；50、旋轉(zhuǎn)架；51、旋轉(zhuǎn)軸；52、旋轉(zhuǎn)臂；53、夾持件；60、遠(yuǎn)程等離子體系統(tǒng)；70、真空泵；80、裝載口 ；90、卸載口 ；100、機(jī)械手。

【具體實(shí)施方式】
[0036]以下將配合圖式及實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式，藉此對本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題并達(dá)成技術(shù)功效的實(shí)現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。
[0037]如圖3所示，圖3為本發(fā)明中用于SiConi刻蝕反應(yīng)腔的俯視圖，本發(fā)明提供一種用于SiConi蝕刻的反應(yīng)腔，包括反應(yīng)腔10、兩組晶圓基座、輸氣管道40以及旋轉(zhuǎn)架50 ;其中，
[0038]所述晶圓基座沿反應(yīng)腔10的圓周方向上均勻分布，一組晶圓基座為相同溫度值的低溫基座21，一組晶圓基座為相同溫度值的高溫基座22，每組晶圓基座的數(shù)量為兩個或三個，所述低溫基座21與所述高溫基座22交替排列圍成一圈，所述低溫基座21的溫度范圍為(TC?50°C，所述高溫基座22的溫度范圍為150°C?200°C。
[0039]輸氣管道40設(shè)置在各晶圓基座的上方并與其對應(yīng),輸氣管道40為低溫基座21上的晶圓30輸送刻蝕劑，為高溫基座22上的晶圓30輸送揮發(fā)劑；旋轉(zhuǎn)架50順著同一方向旋轉(zhuǎn)，包括依次固定連接的旋轉(zhuǎn)軸51、旋轉(zhuǎn)臂52和若干用于夾持晶圓30的夾持件53，旋轉(zhuǎn)軸51帶動所述旋轉(zhuǎn)臂52使所述晶圓30旋轉(zhuǎn)至相鄰晶圓基座。
[0040]所述反應(yīng)腔10的腔壁上設(shè)有裝載口 80及卸載口 90，所述裝載口 80對應(yīng)所述低溫基座21，所述卸載口 90對應(yīng)所述高溫基座22 ;所述晶圓30通過機(jī)械手100傳送至所述裝載口 80，完成刻蝕工藝后，由機(jī)械手100從所述卸載口 90將所述晶圓30取出反應(yīng)腔10。
[0041]本發(fā)明還包括遠(yuǎn)程等離子體系統(tǒng)60，與低溫基座21上方的輸氣管道40連接，用于離解等離子體以形成刻蝕劑；以及真空泵70，設(shè)置在反應(yīng)腔10的側(cè)壁上，將反應(yīng)腔10內(nèi)呈氣態(tài)的刻蝕副產(chǎn)物抽離出反應(yīng)腔10。
[0042]其中，遠(yuǎn)程等離子體系統(tǒng)60通過輸氣管道40為低溫基座21上的晶圓30提供刻蝕劑，當(dāng)晶圓30表面產(chǎn)生固態(tài)刻蝕副產(chǎn)物，所述旋轉(zhuǎn)架50將晶圓30旋轉(zhuǎn)至相鄰高溫基座22，高溫基座22上方的輸氣管道40輸送揮發(fā)劑至晶圓30表面以使固態(tài)刻蝕副產(chǎn)物揮發(fā)為氣態(tài)，真空泵70將呈氣態(tài)的刻蝕副產(chǎn)物抽離出反應(yīng)腔10，由此完成一個循環(huán)的SiConi蝕刻工藝，根據(jù)預(yù)設(shè)次數(shù)重復(fù)循環(huán)的SiConi蝕刻工藝，直至完成SiConi蝕刻。
[0043]本發(fā)明提供的用于SiConi刻蝕反應(yīng)腔通過在反應(yīng)腔10內(nèi)設(shè)置多個晶圓基座，低溫基座21與高溫基座22交替圍成一圈，旋轉(zhuǎn)架50順著同一方向?qū)⒕A30旋轉(zhuǎn)至相鄰的晶圓基座進(jìn)行刻蝕或揮發(fā)，直至晶圓30旋轉(zhuǎn)至卸載口 90。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，增加晶圓產(chǎn)能，提高經(jīng)濟(jì)效益；此外，在晶圓進(jìn)行揮發(fā)工藝時，向晶圓表面輸送氬氣，可加快晶圓表面刻蝕副產(chǎn)物的揮發(fā)速度，進(jìn)一步提高單位時間內(nèi)晶圓的產(chǎn)能。
[0044]本發(fā)明中，低溫基座21及高溫基座22上方均設(shè)有輸氣管道40，低溫基座21上方的輸氣管道40優(yōu)選為并聯(lián)，或/和高溫基座22上方的輸氣管道40優(yōu)選為并聯(lián)。低溫基座21上的輸氣管道40向晶圓30表面輸送刻蝕劑，高溫基座22上的輸氣管道40上晶圓30表面輸送揮發(fā)劑。
[0045]此外，旋轉(zhuǎn)架50上設(shè)有計時器(圖中未示出)，使旋轉(zhuǎn)架50按預(yù)設(shè)時間值旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)角度，且預(yù)設(shè)角度與相鄰的晶圓基座的夾角角度相等，旋轉(zhuǎn)架50優(yōu)選順著同一方向旋轉(zhuǎn)。
[0046]一般的，裝載口 80和卸載口 90位于相鄰位置，即裝載口 80及所述卸載口 90分別對應(yīng)相鄰的低溫基座21和高溫基座22，從低溫基座21開始刻蝕，在高溫基座22完成揮發(fā)，旋轉(zhuǎn)架50在反應(yīng)腔10內(nèi)旋轉(zhuǎn)至卸載口 90位置，即完成SiConi刻蝕刻蝕。
[0047]此外，本發(fā)明還提供一種用于SiConi的蝕刻方法，包括以下步驟:
[0048]S1、機(jī)械手100將晶圓30從裝載口 80放置于所述低溫基座21上，所述低溫基座21的溫度范圍為0°C?50°C ;其中，晶圓30包含氧化硅層，
[0049]S2、向遠(yuǎn)程等離子體系統(tǒng)60通入等離子體，離解等離子體以形成刻蝕劑，并通過輸氣管道40輸送至低溫基座21上的晶圓30表面，等離子體包括含氟前體以及含氫前體；
[0050]其中，含氟前體包括三氟化氮、氟化氫、雙原子氟、單原子氟或氟代碳?xì)浠衔锲渲械囊环N或多種，含氟前體優(yōu)選為NF3 ;步驟S2中，含氫前體包括原子氫、分子氫、氨、碳?xì)浠衔锘虿煌耆u代碳?xì)浠衔锲渲械囊环N或多種，含氫前體優(yōu)選為NH3。
[0051]S3、當(dāng)晶圓30表面產(chǎn)生固態(tài)刻蝕副產(chǎn)物，旋轉(zhuǎn)架50順著同一方向?qū)⒕A30旋轉(zhuǎn)至相鄰的高溫基座22，高溫基座22的溫度范圍為150°C?200°C ；
[0052]S4、高溫基座22上方的輸氣管道40輸送揮發(fā)劑至晶圓30表面，以使固態(tài)刻蝕副產(chǎn)物揮發(fā)為氣態(tài)；其中，所述揮發(fā)劑優(yōu)選為氬氣；
[0053]S5、真空泵70將呈氣態(tài)的刻蝕副產(chǎn)物抽離出反應(yīng)腔10 ；
[0054]S6、旋轉(zhuǎn)架50將晶圓30旋轉(zhuǎn)至相鄰的低溫基座21，重復(fù)步驟S2至S5，直至所述晶圓30旋轉(zhuǎn)至卸載口 90，機(jī)械手100將晶圓30取出反應(yīng)腔10。
[0055]實(shí)施例一
[0056]如圖3所示，本實(shí)施例提供一種用于SiConi蝕刻的反應(yīng)腔，包括:四個晶圓基座，沿反應(yīng)腔10的圓周方向上均勻分布，各晶圓基座上均設(shè)有溫控裝置(圖中未示出)，使晶圓基座分為兩個低溫基座21和兩個高溫基座22，低溫基座21與高溫基座22交替排列圍成一圈，各低溫基座21的溫度值均為30°C，各高溫基座22的溫度值均為180°C。還包括順時針方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)架50，旋轉(zhuǎn)架50包括依次固定連接的旋轉(zhuǎn)軸51、旋轉(zhuǎn)臂52和若干用于夾持晶圓的夾持件53，旋轉(zhuǎn)軸51帶動兩個旋轉(zhuǎn)臂52使晶圓30旋轉(zhuǎn)至下一相鄰的晶圓基座，其中旋轉(zhuǎn)架50上設(shè)有計時器(圖中未示出)，使其在預(yù)設(shè)的時間點(diǎn)旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)的角度，預(yù)設(shè)角度優(yōu)選為45°。
[0057]本實(shí)施例中，在各晶圓基座的上方設(shè)有與其對應(yīng)的輸氣管道40,低溫基座21上方的輸氣管道40為并聯(lián)，且高溫基座22上方的輸氣管道40為并聯(lián)，低溫基座21上方的輸氣管道40連接遠(yuǎn)程等離子體系統(tǒng)60，輸氣管道40輸送NF3和NH3至遠(yuǎn)程等離子體系統(tǒng)(RPS) 60，NF3和NH3在RPS激發(fā)下將形成NH4F和NH4F.HF，NH4F和NH4F.HF能夠刻蝕晶圓30表面的氧化硅，但同時形成固態(tài)的(NH4) 2SiF6吸附在晶圓30表面，從而阻礙刻蝕工藝的進(jìn)一步進(jìn)行；高溫基座22上的輸氣管道40向晶圓30輸送氬氣，在高溫及氬氣的同時作用下，晶圓30表面的固態(tài)的(NH4) 2SiF6更快的揮發(fā)成氣態(tài)，氣態(tài)的刻蝕副產(chǎn)物通過反應(yīng)腔10的側(cè)壁上的真空泵70抽離出反應(yīng)腔10。
[0058]本實(shí)施例相應(yīng)的提供用于SiConi的蝕刻方法，包括以下步驟:
[0059]S1、同時提供兩枚待刻蝕的晶圓30，由機(jī)械手100將兩枚晶圓30從裝載口 80依次放置于兩個低溫基座21的上方，低溫基座21的溫度保持30°C ;其中，所述晶圓30包含氧化娃層；
[0060]S2、向遠(yuǎn)程等離子體系統(tǒng)60通入等離子體，離解所述等離子體以形成刻蝕劑，并通過輸氣管道40輸送至低溫基座21上的晶圓30表面，其中，所述等離子體為NF3和NH3,在遠(yuǎn)程等離子體系統(tǒng)60的激發(fā)下形成NH4F和NH4F.HF，NH4F和NH4F.HF能夠刻蝕晶圓30表面的氧化硅。
[0061]S3、當(dāng)晶圓30表面產(chǎn)生固態(tài)刻蝕副產(chǎn)物(NH4)2SiF6，旋轉(zhuǎn)架50將晶圓30旋轉(zhuǎn)至下一個相鄰的高溫基座22，高溫基座22的溫度保持180°C ；
[0062]S4、高溫基座22上方的輸氣管道40輸送氬氣至晶圓30表面，以使固態(tài)刻蝕副產(chǎn)物揮發(fā)為氣態(tài)；
[0063]S5、真空泵70將呈氣態(tài)的刻蝕副產(chǎn)物抽離出反應(yīng)腔10 ；
[0064]S6、旋轉(zhuǎn)架50將晶圓30旋轉(zhuǎn)至下一個相鄰的低溫基座21，重復(fù)步驟S2至S5 —次，直至晶圓30旋轉(zhuǎn)至卸載口 90，由機(jī)械手100將晶圓30從卸載口 90取出反應(yīng)腔。
[0065]上述說明示出并描述了本發(fā)明的若干優(yōu)選實(shí)施例，但如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進(jìn)行改動。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于SiConi蝕刻的反應(yīng)腔，其特征在于，包括反應(yīng)腔、兩組晶圓基座、輸氣管道以及旋轉(zhuǎn)架；其中， 所述晶圓基座沿反應(yīng)腔的圓周方向上均勻分布，一組晶圓基座為相同溫度值的低溫基座，一組晶圓基座為相同溫度值的高溫基座，每組晶圓基座的數(shù)量為兩個或三個，所述低溫基座與所述高溫基座交替排列圍成一圈，所述低溫基座的溫度范圍為0°c~50°C，所述高溫基座的溫度范圍為150°C~200°C ； 所述輸氣管道設(shè)置在各晶圓基座的上方并與其一一對應(yīng)，所述輸氣管道為低溫基座上的晶圓輸送刻蝕劑，為高溫基座上的晶圓輸送揮發(fā)劑； 所述旋轉(zhuǎn)架順著同一方向旋轉(zhuǎn)，包括依次固定連接的旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)臂和若干用于夾持晶圓的夾持件，所述旋轉(zhuǎn)軸帶動所述旋轉(zhuǎn)臂使所述晶圓旋轉(zhuǎn)至相鄰晶圓基座； 所述反應(yīng)腔的腔壁上設(shè)有裝載口及卸載口，所述裝載口對應(yīng)所述低溫基座，所述卸載口對應(yīng)所述高溫基座；所述晶圓通過機(jī)械手傳送至所述裝載口，完成刻蝕工藝后，由機(jī)械手從所述卸載口將所述晶圓取出反應(yīng)腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于SiConi蝕刻的反應(yīng)腔，其特征在于，所述低溫基座上方的輸氣管道連接遠(yuǎn)程等離子體系統(tǒng)，所述遠(yuǎn)程等離子體系統(tǒng)用于離解等離子體以形成刻蝕劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于SiConi蝕刻的反應(yīng)腔，其特征在于，所述反應(yīng)腔連接真空泵，所述真空泵將反應(yīng)腔內(nèi)呈氣態(tài)的刻蝕副產(chǎn)物抽離出反應(yīng)腔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于SiConi蝕刻的反應(yīng)腔，其特征在于，所述低溫基座上方的輸氣管道并聯(lián)，或/和所述高溫基座上方的輸氣管道并聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于SiConi蝕刻的反應(yīng)腔，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)架上設(shè)有計時器，使所述旋轉(zhuǎn)架按預(yù)設(shè)時間值旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)角度，且所述預(yù)設(shè)角度與相鄰的晶圓基座的夾角角度相等。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于SiConi蝕刻的反應(yīng)腔，其特征在于，所述裝載口及所述卸載口分別對應(yīng)相鄰的低溫基座和高溫基座。
7.一種基于權(quán)利要求1-6任一所述的用于SiConi的蝕刻方法,其特征在于,包括以下步驟: s1、機(jī)械手將晶圓從裝載口放置于所述低溫基座上，所述低溫基座的溫度范圍為O°c~.500C ； s2、通入等離子體至所述遠(yuǎn)程等離子體系統(tǒng)，離解所述等離子體以形成刻蝕劑，所述刻蝕劑通過所述輸氣管道輸送至低溫基座上的晶圓表面，其中，所述等離子體包括含氟前體以及含氫前體； s3、當(dāng)晶圓表面產(chǎn)生固態(tài)刻蝕副產(chǎn)物，所述旋轉(zhuǎn)架順著同一方向?qū)⒕A旋轉(zhuǎn)至相鄰的高溫基座，所述高溫基座的溫度范圍為150°C~200°C ； s4、所述高溫基座上方的輸氣管道輸送揮發(fā)劑至晶圓表面，以使固態(tài)刻蝕副產(chǎn)物揮發(fā)為氣態(tài)； s5、所述真空泵將呈氣態(tài)的刻蝕副產(chǎn)物抽離出反應(yīng)腔； s6、所述旋轉(zhuǎn)架將晶圓旋轉(zhuǎn)至相鄰的低溫基座，重復(fù)步驟S2至S5，直至所述晶圓旋轉(zhuǎn)至卸載口，機(jī)械手將晶圓取出反應(yīng)腔。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的蝕刻方法，其特征在于，所述步驟S2中，含氟前體包括三氟化氮、氟化氫、雙原子氟、單原子氟或氟代碳?xì)浠衔锲渲械囊环N或多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的蝕刻方法，其特征在于，所述步驟S2中，含氫前體包括原子氫、分子氫、氨、碳?xì)浠衔锘虿煌耆u代碳?xì)浠衔锲渲械囊环N或多種。
10.根據(jù)權(quán)利要求 7所述的蝕刻方法，其特征在于，所述揮發(fā)劑為氬氣。
【文檔編號】H01J37/32GK104078399SQ201410357214
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】雷通, 易海蘭 申請人:上海華力微電子有限公司