半导体刻蚀工艺的晶圆背面颗粒研究

唐在峰++吴智勇++任昱

摘 要：半导体制造过程中，干法刻蚀工艺需要晶圆背面与设备接触，把晶圆固定和支撑住，掌握晶圆背面颗粒状态对半导体工艺制程相当重要。本文主要研究前段刻蚀工艺后晶圆背面颗粒的状态、对工艺制程的影响以及降低这种影响的方法。前段刻蚀工艺由于稳定性、精确性和准确性的高要求，需要在每片晶圆作业完后对刻蚀腔体进行自身清洁和聚合物再淀积，以此来保证每片晶圆都有一致的刻蚀环境，刻蚀腔体中的静电吸盘（ESC）表面会覆盖聚合物，此聚合物的反应对温度非常敏感，由于ESC本身硬件的特性，表面聚合物淀积不均匀，造成与其接触的晶圆背面颗粒数很高。对其他晶圆正面造成严重的影响，分析晶圆背面颗粒在设备传输过程中的变化，通过优化晶圆冷却装置和冷却时间，有效地降低晶圆背面颗粒对其他晶圆正面的影响。

关键词：半导体制造 晶圆 背面 干法刻蚀 颗粒

中图分类号：TN305 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）08（c）-0098-04

半导体制造过程中，晶圆正面是电路图形，晶圆背面为光片，在工艺制程的最后被研磨掉大部分，容易被忽视，实际上在半导体制造的工艺过程中，晶圆背面不可避免地直接接触到各类设备的平台，经过各道工序后，晶圆背面的颗粒状态也在不断地变化中，这些颗粒变化会交叉影响到晶圆正面的电路，掌握晶圆背面的颗粒状态有利于降低此类影响。

本文主要研究半导体制造工艺中的等离子体刻蚀工艺，其中主要对前段刻蚀工艺后晶圆背面颗粒状态做深入研究。……