等離子體刻蝕裝置及提高硅鈷鎳刻蝕效率的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種等離子體刻蝕裝置及提高硅鈷鎳刻蝕效率的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]SiCoNi蝕刻技術(shù)通常用于金屬沉積前的預清洗，其作用是去除表面的氧化硅，降低接觸電阻。最大的特點是Si02/Si的刻蝕選擇比很高(>20:1)，且不會對硅襯底造成等離子損傷。目前SiCoNi制程也被用來進行形貌修正，例如在淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)(STI)填充時，可以用來消除溝槽上方的懸突。
[0003]圖1為傳統(tǒng)SiCoNi反應腔示意圖。基板(Pedestal) —般溫度保持在30C左右，晶圓上方的蓮蓬噴頭具有加熱功能，溫度保持在180°C左右。SiCoNi蝕刻過程的反應過程可以簡述為6個步驟:1.刻蝕劑形成；2.低溫下刻蝕(所形成的刻蝕副產(chǎn)物為固態(tài)，會覆蓋在表面阻擋進一步蝕刻)；3.晶圓上升靠近高溫蓮蓬噴頭；4.副產(chǎn)物在高溫下?lián)]發(fā)；5.被氣化的副產(chǎn)物被抽走；6.晶圓降回到初始低溫位置。
[0004]由于整個過程需要對晶圓進行升降，而且是通過熱輻射對晶圓加熱實現(xiàn)副產(chǎn)物氣化，所以效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服以上問題，本發(fā)明旨在提供一種等離子體刻蝕裝置及刻蝕方法，旨在提高硅鈷鎳刻蝕的效率。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種等離子體刻蝕裝置，包括:反應腔、位于反應腔中的用于承載晶圓的基座，對應于基座上方所述反應腔的頂壁上具有用于提供遠程等離子體的第一輸氣口，以及用于將氣體排出的機械泵，還包括:
[0007]第二輸氣口，其位于所述反應腔壁上，用于向所述反應腔內(nèi)輸送被加熱的氣體；
[0008]副產(chǎn)物加熱裝置，位于所述反應腔外部，其利用加熱的氣體使所述晶圓表面的刻蝕副產(chǎn)物受熱氣化；其包括:
[0009]加熱氣體輸送管道，與所述第二氣體輸氣口相連；
[0010]氣體加熱裝置，其位于所述反應腔外部，與所述加熱氣體輸送管道相連，用于將氣體加熱；所述被加熱的氣體通過所述加熱氣體輸送管道、所述第二氣體輸氣口到達所述反應腔室的所述晶圓表面，加熱所述晶圓表面的刻蝕副產(chǎn)物使其揮發(fā)。
[0011]優(yōu)選地，所述被加熱的氣體為惰性氣體。
[0012]優(yōu)選地，所述惰性氣體為He或Ar。
[0013]優(yōu)選地，所述加熱裝置對應于所述晶圓上方的所述反應腔的頂壁上。
[0014]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種提高硅鈷鎳刻蝕效率的方法，采用上述的等離子體刻蝕裝置，所述提高硅鈷鎳刻蝕效率的方法包括:
[0015]步驟01:將晶圓置于所述基座上；
[0016]步驟02:通過所述第一輸氣口向所述反應腔內(nèi)輸送反應氣體；
[0017]步驟03:對所述晶圓進行硅鈷鎳刻蝕工藝，刻蝕副產(chǎn)物形成于所述晶圓表面，關(guān)閉所述第一輸氣口；
[0018]步驟04:開啟所述第二輸氣口，通過所述氣體加熱裝置將氣體加熱，被加熱的氣體通過所述加熱氣體輸送管道、所述第二輸氣口進入所述反應腔內(nèi)的所述晶圓表面；
[0019]步驟05:所述晶圓表面的刻蝕副產(chǎn)物吸收所述被加熱的氣體的熱量而揮發(fā)，并通過所述機械泵被抽出所述反應腔。
[0020]優(yōu)選地，還包括，步驟06:重復所述步驟02至所述步驟05，直至完成刻蝕目標厚度。
[0021]優(yōu)選地，所述步驟05中，所述被加熱的氣體隨所述刻蝕副產(chǎn)物的揮發(fā)氣體一起被抽出所述反應腔。
[0022]優(yōu)選地，所述刻蝕副產(chǎn)物為固態(tài)的(NH4)2SiF6。
[0023]優(yōu)選地，所述被加熱的氣體為惰性氣體。
[0024]優(yōu)選地，所述惰性氣體為He或Ar。
[0025]本發(fā)明的等離子體刻蝕裝置，通過在反應腔頂壁上設置輸氣口，在反應腔外部設置具有氣體加熱裝置和加熱氣體輸送管道的副產(chǎn)物加熱裝置，被加熱的氣體通過加熱氣體輸送管道、與之連接的輸氣口進入反應腔內(nèi)的晶圓表面，從而對晶圓表面的刻蝕副產(chǎn)物進行加熱使其氣化揮發(fā)，從而省去了傳統(tǒng)工藝中晶圓的升降過程，并且改進了傳統(tǒng)工藝中的熱反射加熱方式，提高了硅鈷鎳刻蝕工藝的效率，提高了產(chǎn)量。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明的一個較佳實施例的等離子體刻蝕裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
[0027]圖2為本發(fā)明的一個較佳實施例的提高硅鈷鎳刻蝕效率的方法的流程示意圖
【具體實施方式】
[0028]為使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明的內(nèi)容作進一步說明。當然本發(fā)明并不局限于該具體實施例，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
[0029]本發(fā)明提供了一種等離子體刻蝕裝置，包括:反應腔、位于反應腔中的用于承載晶圓的基座，對應于基座上方反應腔的頂壁上具有用于提供遠程等離子體的第一輸氣口，以及用于將氣體排出的機械泵；還包括:位于反應腔壁上的第二輸氣口，用于向反應腔內(nèi)輸送被加熱的氣體；位于反應腔外部的副產(chǎn)物加熱裝置，其利用加熱的氣體使晶圓表面的刻蝕副產(chǎn)物受熱氣化；副產(chǎn)物加熱裝置包括:與加熱氣體輸氣口相連的加熱氣體輸送管道；氣體加熱裝置，其位于反應腔外部，與加熱氣體輸送管道相連，用于將氣體加熱；被加熱的氣體通過加熱氣體輸送管道、加熱氣體輸氣口到達反應腔室的所述晶圓表面，加熱晶圓表面的刻蝕副產(chǎn)物使其揮發(fā)。
[0030]以下結(jié)合附圖1?2和具體實施例對本發(fā)明的等離子體刻蝕裝置、以及提高硅鈷鎳刻蝕效率的方法作進一步詳細說明。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式、使用非精準的比例，且僅用以方便、清晰地達到輔助說明本實施例的目的。
[0031]請參閱圖1，本實施例的等離子體刻蝕裝置包括:
[0032]反應腔00，反應腔00可以采用現(xiàn)有的刻蝕反應腔；
[0033]基座，用于承載晶圓，位于反應腔00底部；基座底部具有支撐軸02、托盤01、夾持部件等；其可以米用現(xiàn)有的基座結(jié)構(gòu)；
[0034]第一輸氣口 04，位于基座上方的反應腔00的頂壁上，用于向反應腔00內(nèi)提供遠程等離子體；第一輸氣口 04連接有反應氣體儲蓄裝置；
[0035]在基座上方具有蓬蓮噴頭03，用于噴出刻蝕氣體或被加熱的氣體；
[0036]第二輸氣口 05，位于基座上方的反應腔00的頂壁上，與晶圓相對設置；
[0037]副產(chǎn)物加熱裝置，包括:
[0038]氣體加熱裝置06，位于反應腔00外部，用于將氣體加熱；
[0039]加熱氣體輸送管道07，與第二輸氣口 05相連；
[0040]機械泵(未畫出)