深槽刻蝕設(shè)備的靜電釋放方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種深槽刻蝕設(shè)備的靜電釋放方法，深槽刻蝕設(shè)備具有晶圓手指、靜電吸附極板、手指安裝環(huán)、晶圓支撐環(huán)和靜電吸附極板支撐體；晶圓手指安裝于晶圓支撐環(huán)上，晶圓手指在靜電吸附極板支撐體由升起位置下降到降落位置時逐漸接觸晶圓，靜電吸附極板支撐體始終與深槽刻蝕設(shè)備的外殼相連接，外殼接地；其中，靜電釋放方法包括：無論靜電吸附極板支撐體處于升起位置還是降落位置，將晶圓支撐環(huán)與靜電吸附極板支撐體之間始終保持電連接。本發(fā)明能夠消除刻蝕工藝后在靜電吸附極板和晶圓上產(chǎn)生的大量靜電，避免因靜電釋放不干凈而發(fā)生的粘片現(xiàn)象。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導體制造設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體來說，本發(fā)明涉及一種深槽刻蝕設(shè)備 的靜電釋放方法。 深槽刻蝕設(shè)備的靜電釋放方法

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的深槽刻蝕（Deep Trench)設(shè)備（例如阿爾卡特AMS200型深娃等離子體刻 蝕機）一般包括晶圓手指（Wafer finger)、靜電吸附極板（E-chuck)、手指安裝環(huán)（Bridle)、 晶圓支撐環(huán)（Wafer support)和靜電吸附極板支撐體（ESC SH)等零部件。其中，晶圓手指 安裝于晶圓支撐環(huán)上，晶圓手指在靜電吸附極板支撐體由升起位置（Up位置）下降到降落 位置（Down位置）時逐漸接觸晶圓（Wafer)，而靜電吸附極板支撐體始終與深槽刻蝕設(shè)備的 外殼相連接，該外殼接地。
[0003] 但是，在實際生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)，該深槽刻蝕設(shè)備在刻蝕工藝后，在靜電吸附極板和 晶圓上會產(chǎn)生大量靜電。目前的技術(shù)是將靜電吸附極板上產(chǎn)生的靜電采用自身回路釋放， 但是使用三至四個月后，就會釋放不干凈而產(chǎn)生粘片現(xiàn)象（由粘片可導致跳片，最終導致 掉片）。而晶圓上的靜電主要是由工藝菜單（Recipe)內(nèi)設(shè)置的釋放靜電（Dechuck)命令來 消除。
[0004] 不過，深槽刻蝕設(shè)備的特點就是刻蝕工藝時間長，電離射頻功率大。刻蝕工藝時間 的長短和電離射頻（RF)功率的大小對于釋放靜電有著不同的結(jié)果，通?？涛g工藝時間越 長，RF功率越大，釋放靜電的效果越差。
[0005] 以AMS200型深硅等離子體刻蝕機為例，有些工藝的射頻功率要用2800W (上RF功 率產(chǎn)生器的功率）+100W(下RF功率產(chǎn)生器的功率）連續(xù)刻蝕近50分鐘，由此產(chǎn)生的靜電 如何消除，使之不粘片、跳片和掉片，是一個待解決的問題。
[0006] 造成上述問題的一個原因在于，上述晶圓支撐環(huán)與靜電吸附極板支撐體之間并非 始終是電連接的。即靜電吸附極板支撐體由升起位置下降到降落位置的過程中，晶圓支撐 環(huán)與深槽刻蝕設(shè)備的外殼脫離，因此晶圓和靜電吸附極板無法通過該外殼對地放電。
[0007] 由此，亟需找到一種徹底消除工藝后靜電的解決方案。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種深槽刻蝕設(shè)備的靜電釋放方法，能夠消除 刻蝕工藝后在靜電吸附極板和晶圓上產(chǎn)生的大量靜電，避免因靜電釋放不干凈而發(fā)生的粘 片現(xiàn)象。
[0009] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種深槽刻蝕設(shè)備的靜電釋放方法，所述深槽 刻蝕設(shè)備具有晶圓手指、靜電吸附極板、手指安裝環(huán)、晶圓支撐環(huán)和靜電吸附極板支撐體； 所述晶圓手指安裝于所述晶圓支撐環(huán)上，所述晶圓手指在所述靜電吸附極板支撐體由升起 位置下降到降落位置時逐漸接觸晶圓，所述靜電吸附極板支撐體始終與所述深槽刻蝕設(shè)備 的外殼相連接，所述外殼接地；
[0010] 其中，所述靜電釋放方法包括：
[0011] 無論所述靜電吸附極板支撐體處于所述升起位置還是所述降落位置，將所述晶圓 支撐環(huán)與所述靜電吸附極板支撐體之間始終保持電連接。
[0012] 在一個可選的變化例中，所述深槽刻蝕設(shè)備適用于6英寸及以下各種規(guī)格晶圓的 干法刻蝕。
[0013] 在一個可選的變化例中，所述深槽刻蝕設(shè)備的刻蝕深寬比能達到30。
[0014] 在一個可選的變化例中，所述手指安裝環(huán)的材質(zhì)為氧化鋁，所述晶圓手指的個數(shù) 為4個。
[0015] 在一個可選的變化例中，所述深槽刻蝕設(shè)備為阿爾卡特AMS200型深硅等離子體 刻蝕機。
[0016] 在一個可選的變化例中，所述深槽刻蝕設(shè)備的工藝腔室內(nèi)包括兩個RF功率產(chǎn)生 器：上RF功率產(chǎn)生器和下RF功率產(chǎn)生器。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
[0018] 本發(fā)明通過適當?shù)馗淖兩畈劭涛g設(shè)備的設(shè)備結(jié)構(gòu)，將靜電吸附極板和晶圓上產(chǎn)生 的靜電有途徑對地（Ground)釋放，從而消除了刻蝕工藝后在它們上產(chǎn)生的大量靜電，避免 了因靜電釋放不干凈而發(fā)生的粘片、跳片現(xiàn)象。
[0019] 本發(fā)明完善了刻蝕工藝后的靜電釋放系統(tǒng)，使之穩(wěn)定可靠，從而徹底解決了因靜 電而最終導致的掉片問題。

【具體實施方式】
[0020] 本發(fā)明的創(chuàng)作思路在于：消除靜電最有效的方法就是直接對地（Ground)放電，而 引起跳片的時間點都是在動態(tài)中產(chǎn)生，所以應(yīng)該在這個時間點上徹底消除靜電，從而達到 解決問題的目的。
[0021] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，在以下的描述中闡述了更多的細節(jié) 以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明顯然能夠以多種不同于此描述的其它方式來實施，本 領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下根據(jù)實際應(yīng)用情況作類似推廣、演繹，因 此不應(yīng)以此具體實施例的內(nèi)容限制本發(fā)明的保護范圍。
[0022] 在本發(fā)明中，深槽刻蝕（Deep Trench)設(shè)備可以以阿爾卡特（Alcatel)AMS200型 深硅等離子體刻蝕機為例進行闡述、說明，其工藝腔室（Chamber)內(nèi)具有兩個RF功率產(chǎn)生 器：上RF功率產(chǎn)生器和下RF功率產(chǎn)生器。另外，該AMS200型深硅等離子體刻蝕機適用于 6英寸及以下各種規(guī)格晶圓的干法刻蝕，其刻蝕深寬比能夠達到30。
[0023] 該深槽刻蝕設(shè)備可包括晶圓手指（Wafer finger)、靜電吸附極板（E-chuck)、手指 安裝環(huán)（Bridle)、晶圓支撐環(huán)（Wafer support)和靜電吸附極板支撐體（ESCSH)。晶圓手 指安裝于晶圓支撐環(huán)上，晶圓手指在靜電吸附極板支撐體由升起位置（Up位置）下降到降 落位置（Down位置）時逐漸接觸晶圓（Wafer)，靜電吸附極板支撐體始終與深槽刻蝕設(shè)備的 外殼相連接，該外殼接地。
[0024] 其中，該深槽刻蝕設(shè)備的靜電釋放方法主要包括：
[0025] 無論靜電吸附極板支撐體處于升起位置還是降落位置，將晶圓支撐環(huán)與靜電吸附 極板支撐體之間始終保持電連接。
[0026] 在工藝時，晶圓處于靜電吸附極板上，不接觸晶圓手指，靜電吸附極板支撐體也處 于升起位置。而在傳送晶圓片（傳片）時，靜電吸附極板支撐體由升起位置下降到降落位 置。在下降的過程中，晶圓逐漸接觸到晶圓手指，而因為此時晶圓支撐環(huán)與靜電吸附極板支 撐體之間始終保持電連接（不再脫離），故晶圓或者靜電吸附極板上的靜電得以經(jīng)由深槽 刻蝕設(shè)備的外殼對地釋放。也就是說，在整個晶圓傳送過程中，晶圓手指始終接地，最終起 到了消除靜電的作用，徹底解決了因靜電引起的跳片問題。
[0027] 另外，在本實施例中，該手指安裝環(huán)的材質(zhì)可以為氧化鋁（Alumina)，該晶圓手指 的個數(shù)可以為4個。
[0028] 本發(fā)明改進之后的優(yōu)點是很明顯的，至少包括以下兩點：
[0029] 1.提高生產(chǎn)時間（up time):每次跳片需打開深槽刻蝕設(shè)備的工藝腔室，濕法清 洗腔室（wet clean chamber),包括截面分析（FA)，通常情況下這需要16小時左右才能使 設(shè)備重新生產(chǎn)。經(jīng)過改進后，基本不存在因靜電引起的跳片現(xiàn)象，從而大大提高了生產(chǎn)時 間。
[0030] 2.延長靜電吸附極板的使用壽命：原來使用壽命在3個月左右，改進后理論上能 使用到吸不住晶圓為止，這樣大大地降低了成本。
[0031] 綜上所述，本發(fā)明通過適當?shù)馗淖兩畈劭涛g設(shè)備的設(shè)備結(jié)構(gòu)，將靜電吸附極板和 晶圓上產(chǎn)生的靜電有途徑對地（Ground)釋放，從而消除了刻蝕工藝后在它們上產(chǎn)生的大 量靜電，避免了因靜電釋放不干凈而發(fā)生的粘片、跳片現(xiàn)象。
[0032] 本發(fā)明完善了刻蝕工藝后的靜電釋放系統(tǒng)，使之穩(wěn)定可靠，從而徹底解決了因靜 電而最終導致的掉片問題。
[0033] 本發(fā)明雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技 術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動和修改。因此，凡是未脫離 本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何修改、等同變化 及修飾，均落入本發(fā)明權(quán)利要求所界定的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種深槽刻蝕設(shè)備的靜電釋放方法，所述深槽刻蝕設(shè)備具有晶圓手指、靜電吸附極 板、手指安裝環(huán)、晶圓支撐環(huán)和靜電吸附極板支撐體；所述晶圓手指安裝于所述晶圓支撐 環(huán)上，所述晶圓手指在所述靜電吸附極板支撐體由升起位置下降到降落位置時逐漸接觸晶 圓，所述靜電吸附極板支撐體始終與所述深槽刻蝕設(shè)備的外殼相連接，所述外殼接地； 其中，所述靜電釋放方法包括： 無論所述靜電吸附極板支撐體處于所述升起位置還是所述降落位置，將所述晶圓支撐 環(huán)與所述靜電吸附極板支撐體之間始終保持電連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的深槽刻蝕設(shè)備的靜電釋放方法，其特征在于，所述深槽刻蝕 設(shè)備適用于6英寸及以下各種規(guī)格晶圓的干法刻蝕。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的深槽刻蝕設(shè)備的靜電釋放方法，其特征在于，所述深槽刻蝕 設(shè)備的刻蝕深寬比能達到30。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的深槽刻蝕設(shè)備的靜電釋放方法，其特征在于，所述手指安裝 環(huán)的材質(zhì)為氧化鋁，所述晶圓手指的個數(shù)為4個。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的深槽刻蝕設(shè)備的靜電釋放方法，其特征在于，所述深槽刻蝕 設(shè)備為阿爾卡特AMS200型深硅等離子體刻蝕機。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的深槽刻蝕設(shè)備的靜電釋放方法，其特征在于，所述深槽刻蝕 設(shè)備的工藝腔室內(nèi)包括兩個RF功率產(chǎn)生器：上RF功率產(chǎn)生器和下RF功率產(chǎn)生器。
【文檔編號】H01L21/00GK104157547SQ201410424459
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月26日
【發(fā)明者】吳小勇, 李進標 申請人:上海先進半導體制造股份有限公司