减少蚀刻制作工艺期间微粒产生的方法 【技术领域】
本发明是一种半导体蚀刻制作工艺(etching process)。特别是关于一种减少蚀刻制作工艺期间微粒(particle)产生的方法。背景技术
目前广泛应用于半导体制作工艺上的蚀刻技术主要有两种，一是湿式蚀刻；另一为干式蚀刻(dry etching)，尤其是后者已经成为现今蚀刻制作工艺的主流。所谓的干式蚀刻是以等离子体(plasma)来进行薄膜侵蚀的一种技术，其制作工艺大多是将晶圆(wafer)放置于一蚀刻腔体(etching chamber)内，然后依照被蚀刻层的材质(material)与欲蚀刻掉的厚度等要求，调整其蚀刻参数。然后，于腔体中产生等离子体，并利用等离子体中的粒子轰击晶圆表面，以进行蚀刻制作工艺。同时，被等离子体轰击除去的被蚀刻层粒子，即“固体蚀刻副产物(solid etching by-product)”，会在进行蚀刻制作工艺期间附着于蚀刻腔体内壁。
然而，位于整个晶圆上的被蚀刻层往往会因为蚀刻率(etchingrate)不均匀，导致腔体内壁上的固体蚀刻副产物分布不均。由于分布不均的蚀刻副产物会有聚集堆积的情形发生，因此容易产生微粒，造成周期维修(periodic maintenance，简称PM)的增加，进而使生产量(throughput)降低。发明内容
本发明的目的在提供一种减少蚀刻制作工艺期间微粒产生的方法，其可以增加晶圆上地材质层的蚀刻率均匀性(uniformity)。
本发明的再一目的在提供一种减少蚀刻制作工艺期间微粒产生的方法，其可以使蚀刻腔体内壁上的固体蚀刻副产物分布更均匀。
本发明的另一目的在提供一种减少蚀刻制作工艺期间微粒产生的方法，以产生更少的微粒，借此以提升制作工艺合格率(yield)与降低周期的维修(PM)。
本发明的又一目的在提供一种减少蚀刻制作工艺期间微粒产生的方法，以获致较高的生产率(throughput)。
根据上述与其它目的，本发明提出一种减少蚀刻制作工艺期间微粒产生的方法，适于将晶圆置于一蚀刻腔体的一乘载器上，包括设定承载器为一高度以及在此高度下进行一蚀刻制作工艺。然后，在此高度下测量在不同位置的蚀刻深度的误差。接着，在不同高度下重复上述两步骤，以便产生数组不同高度的对应资料，再选择结果为最小误差的高度作为用以施行一标准蚀刻制作工艺的高度，借此以增加整个基底上的材质层的蚀刻率均匀性。
本发明利用事先重复量测蚀刻腔体的乘载器高度与蚀刻深度误差之间的关系，以选择结果为最小误差的高度作为用以施行一标准蚀刻制作工艺的高度，故可以增加晶圆上的材质层的蚀刻率均匀性，因此蚀刻腔体内壁上固体蚀刻副产物将更均匀。也由于固体蚀刻副产物更均匀分布，所以这种方法可较公知产生更少的微粒，借以提升制作工艺合格率与降低周期的维修，进而获致较高的生产量。
为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明。附图说明
图1是依照本发明一较佳实施例的减少蚀刻制作工艺期间微粒产生的方法示意图；
图2是依照图1所绘示的晶圆经历蚀刻制作工艺的第一范例放大图；
图3是依照本发明的第一范例所得的微粒、蚀刻速率与蚀刻深度标准误差的关系图；
图4是依照本发明的第一范例所得与公知的比较图；
图5是依照图1所绘示的晶圆经历蚀刻制作工艺的第二范例放大图。标记说明：
100：晶圆 102：蚀刻腔体
104：等离子体 105：承载器
106：轴 200：基底
202：材质层 502：介电层
504：开口 506：角落具体实施方式
图1是依照本发明一较佳实施例的减少蚀刻制作工艺期间微粒产生的方法示意图。
请参照图1，将一晶圆100放置于一蚀刻腔体(etching chamber)102的承载器105上。然后，利用等离子体104施行一蚀刻制作工艺。本发明主要是垂直调整蚀刻腔体102中的晶圆100的高度，并且在不同高度下重复上述蚀刻制作工艺，以便产生数组不同高度的对应资料，再选择结果为最小误差的高度作为用以施行一标准蚀刻制作工艺的高度，借以增加整个晶圆100上的蚀刻率(etching rate)均匀性(uniformity)，其中可利用位于承载器105下的一轴(shaft)106作调整，该轴106可被向上与向下移动，以垂直驱动晶圆100。为了更清楚说明本发明的应用的广泛，以图2作为本发明的第一范例。
图2是依照图1所绘示的晶圆经历蚀刻制作工艺的第一范例放大图。
请参照图2，通常晶圆100可包括基底200与位于其上的待蚀刻材质层202，其中材质层202譬如是氧化硅层。当进行蚀刻制作工艺时，等离子体104会轰击材质层202，且其蚀刻深度譬如在300～800埃之间。而经过在不同高度下重复上述蚀刻制作工艺后，可获得如图3所示的数据图。
图3是依照本发明的第一范例所得的微粒(particle)、蚀刻速率(etch rate)与蚀刻深度标准误差(standard deviation，简称Std.)的关系图，其中的x轴是指晶圆的编号；左边y轴代表的是微粒数以及蚀刻速率；以及右边y轴是代表蚀刻深度的标准误差。
请参照图3，在大致相同的蚀刻率之下，当蚀刻深度的标准误差愈小，也就是晶圆上的待蚀刻材质层的蚀刻率均匀性增加时，从吸附于蚀刻腔体内壁的副产物(by-product)而产生的微粒的数目也会随之减少。为突显本发明的功效，以图4中的数据为例。
图4是依照本发明的第一范例所得与公知的比较图，其中的x轴是指片数；左边y轴代表的是微粒数以及蚀刻速率；以及右边y轴是代表蚀刻深度的标准误差。
请参照图4，当本发明应用于图1中的蚀刻制作工艺时，将可获致如本图标中“改善后”的曲线，而于本图标中“改善前”的曲线就是以公知的蚀刻制作工艺所获致的微粒数。上述两者相较后可知本发明的作法能明显降低微粒的数目。
另外，本发明除了上述实施例所描述的蚀刻制作工艺之外，本发明也可应用于将介电层开口角落变圆步骤(corner rounding step)的蚀刻制作工艺，如图5所示。
图5是依照图1所绘示的晶圆经历蚀刻制作工艺的第二范例放大图。
请参照图5，待蚀刻层譬如是具有一开口504的介电层502。当进行开口变圆步骤的蚀刻制作工艺时，将晶圆放置于蚀刻腔体的承载器上，等离子体104会轰击介电层502，使开口504顶部角落处506变圆，同时去除部分介电层502，且能降低微粒的产生，用于此种步骤的蚀刻腔体一金属沉积机台的一部份。而在不同高度下重复上述蚀刻制作工艺，以便产生数组不同高度的对应资料，再选择结果为最小误差的高度作为用以施行一标准开口变圆步骤的蚀刻制作工艺的高度，借以增加整个晶圆上的蚀刻率均匀性。
综上所述，本发明的特征包括：
1.本发明利用调整晶圆放置于蚀刻腔体的位置，以便产生数组不同高度与蚀刻深度误差的对应资料，借此以选择结果为最小误差的高度，作为用以施行一标准蚀刻制作工艺的高度，以增加晶圆上的待蚀刻材质层的蚀刻率均匀性。
2.本发明因为能够增加待蚀刻材质层的蚀刻率均匀性，故可使蚀刻腔体内壁上的固体蚀刻副产物分布地更加均匀。
3.本发明利用调整晶圆放置于蚀刻腔体的位置，使固体蚀刻副产物分布更均匀，所以可较公知产生更少的微粒。
4.本发明因为产生的微粒较少，因此能提升制作工艺合格率，并且降低周期的维修，进而获致较高的生产量。
虽然本发明已以一较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许之更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。