CN100571903C - 清洗硅片刻蚀腔室的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种清洗硅片刻蚀腔室的方法，首先向刻蚀腔室中通入含氟气体和氧气，对刻蚀腔室中含硅的刻蚀副产物及颗粒进行清洗；然后向刻蚀腔室中通入氯气和氧气，对刻蚀腔室中含碳的刻蚀副产物及颗粒进行清洗。含氟气体主要包括SF6及NF3。能有效清除刻蚀腔室内的硅片刻蚀副产物及颗粒，主要用于清洗半导体硅片加工设备的刻蚀腔室。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体硅片加工设备的维护方法，尤其涉及一种硅片刻蚀腔室的清洗方法。
背景技术
半导体硅片的等离子体刻蚀是集成电路制造中的关键工艺之一，其目的是完整地将掩膜图形复制到半导体硅片表面，等离子刻蚀具有选择性好、对衬底的损伤较小，各项异性好等特点，硅片的等离子刻蚀的原理是：
在低压下，工艺气体在射频功率的激发下，产生电离并形成等离子体，等离子体是由带电的电子和离子组成，刻蚀腔室中的工艺气体在电子的撞击下，除了转变成离子外，还能吸收能量并形成大量的活性基团；活性反应基团和被刻蚀硅片表面形成化学反应并形成反应生成物；反应生成物脱离被刻蚀硅片表面，并被真空系统抽出刻蚀腔室。
在等离子体刻蚀工艺过程中，刻蚀过程会产生非挥发性副产物沉积于刻蚀腔室壁表面。随着刻蚀工艺进行，刻蚀腔室壁沉积物不断堆积，使得工艺过程中的刻蚀腔室环境不断变化，这种变化影响到刻蚀速率及其均匀性等工艺参数，造成刻蚀工艺的漂移。另外，沉积物开裂会在刻蚀腔室内产生大量的颗粒，使得产品良率显著降低。
为了降低刻蚀腔室内的刻蚀副产物，保证同一产品刻蚀结果的一致性，目前，普遍采用的方法是在每片硅片刻蚀工艺结束后对刻蚀腔室进行干法清洗。所谓干法清洗就是在刻蚀腔室中没有硅片的情况下，通入清洗用的反应气体，去除刻蚀腔室表面的沉积物。
现有的干法清洗方法不能完全消除刻蚀腔室内的颗粒污染。因此，当刻蚀腔室工作一段时间后，必须对刻蚀腔室进行湿法清洗，用清洗液对刻蚀腔室进行彻底清洗。但是，湿法清洗需打开刻蚀腔室的上盖进行操作，降低设备生产率。
发明内容
本发明的目的是提供一种清洗硅片刻蚀腔室的方法，该方法能有效清除刻蚀腔室内的硅片刻蚀副产物及颗粒。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的清洗硅片刻蚀腔室的方法，包括步骤：
A、向刻蚀腔室中通入含氟气体和氧气，对刻蚀腔室进行清洗工艺；
B、向刻蚀腔室中通入氯气和氧气，对刻蚀腔室进行清洗工艺。
所述的步骤A中，向刻蚀腔室中通入含氟气体和氧气时，含氟气体的流量为1～500sccm，氧气的流量为1～500sccm。
所述的步骤A中，含氟气体与氧气之间的体积比例为0.01～99.9。
所述的步骤A中的含氟气体包括SF6和/或NF3。
所述的步骤B中，向刻蚀腔室中通入氯气和氧气时，氯气的流量为1～500sccm，氧气的流量为1～500sccm。
所述的步骤B中，氯气与氧气之间的体积比例为0.01～99.9。
所述的清洗工艺中，刻蚀腔室内气体的压力5～100mT。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的清洗硅片刻蚀腔室的方法，由于分别向刻蚀腔室加入含氟气体/氧气和氯气/氧气的混合气体体系，对刻蚀腔室中的含硅及含碳的副产物及颗粒进行彻底的清洗，能有效清除刻蚀腔室内的硅片刻蚀副产物及颗粒，主要用于清洗半导体硅片加工设备的刻蚀腔室。
具体实施方式
本发明清洗硅片刻蚀腔室的方法，主要用于清洗硅片刻蚀腔室中的硅片刻蚀副产物及颗粒，其较佳的具体实施方式是，包括：
步骤1、向刻蚀腔室中通入含氟气体和氧气，对刻蚀腔室进行清洗工艺；
步骤2、向刻蚀腔室中通入氯气和氧气，对刻蚀腔室进行清洗工艺。
刻蚀腔室上设有上射频源和下射频源，其中上射频源的作用是将工艺气体电离成等离子体，下射频源的作用是对等离子体进行控制，实现对硅片的刻蚀或其他工艺操作。
在进行清洗工艺时，不需要对等离子体进行控制，因此只要打开上射频源将工艺气体电离成等离子体就可以了，不需要打开下射频源。
在上述的步骤1中，向刻蚀腔室中通入含氟气体和氧气时，含氟气体的流量为1-500sccm，氧气的流量为1～500sccm。所述的流量可以是1、20、80、252、321、456、500sccm等优选的流量。
其中，含氟气体与氧气之间的体积比例为0.01～99.9，可以为0.01、0.5、1、50、99.9等优选比例。
上述的含氟气体主要包括SF6或NF3，或二者的混合气体，根据需要也可以用其他的含氟气体。
步骤1的主要作用是清除含硅的副产物及颗粒。其中氧气的主要作用是加速含氟气体的分解，并清除一部分含碳的副产物及颗粒。
上述的步骤2中，向刻蚀腔室中通入氯气和氧气时，氯气的流量为1～500sccm，氧气的流量为1～500sccm。所述的流量可以是1、20、80、252、321、456、500sccm等优选的流量。
其中，氯气与氧气之间的体积比例为0.01～99.9，可以为0.01、0.5、1、50、99.9等优选比例。
步骤2的主要作用是彻底清除含碳的副产物及颗粒。
上述的清洗工艺中，刻蚀腔室内气体的压力5～100mT，可以为5、10、30、60、80、100mT等优选压力。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1、一种清洗硅片刻蚀腔室的方法，其特征在于，包括步骤：
A、向刻蚀腔室中通入含氟气体和氧气，对刻蚀腔室进行清洗工艺，所述含氟气体与氧气之间的体积比例为0.01～99.9；
B、向刻蚀腔室中通入氯气和氧气，对刻蚀腔室进行清洗工艺，向刻蚀腔室中通入氯气和氧气时，氯气的流量为1～500sccm，氧气的流量为1～500sccm。
2、根据权利要求1所述的清洗硅片刻蚀腔室的方法，其特征在于，所述的步骤A中，向刻蚀腔室中通入含氟气体和氧气时，含氟气体的流量为1～500sccm，氧气的流量为1～500sccm。
3、根据权利要求1或2所述的清洗硅片刻蚀腔室的方法，其特征在于，所述的步骤A中的含氟气体包括SF6和/或NF3。
4、根据权利要求1所述的清洗硅片刻蚀腔室的方法，其特征在于，所述的步骤B中，氯气与氧气之间的体积比例为50～99.9。
5、根据权利要求1所述的清洗硅片刻蚀腔室的方法，其特征在于，所述的清洗工艺中，刻蚀腔室内气体的压力30～100mT。
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