CN101220461A - 一种半导体制造设备反应室的清洁方法 - Google Patents

一种半导体制造设备反应室的清洁方法 Download PDF

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CN101220461A CNA2007100003052A CN200710000305A CN101220461A CN 101220461 A CN101220461 A CN 101220461A CN A2007100003052 A CNA2007100003052 A CN A2007100003052A CN 200710000305 A CN200710000305 A CN 200710000305A CN 101220461 A CN101220461 A CN 101220461A
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蔡孟修
陈厚
杨凯
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Abstract

本发明提出了一种半导体制造设备反应室的清洁方法，针对现有技术中采用含氟气体清洁反应腔会在反应腔表面形成氟化物层，导致后续的半导体制造过程中形成的薄膜因附着力不足而脱落的问题而发明，包括：步骤1.使用含氟的清洁气体对反应室进行清洗；步骤2.用氧化性气体通过等离子体氧化法对步骤1中清洗后形成的氟化物层进行氧化，在反应室内壁上形成一氧化物层。本发明提出的方法步骤简单，能够将反应室内形成的氟化物层氧化，形成一个氧化层，以解决后续的制造过程中的薄膜附着力不足的问题，提高了部件的使用寿命，节省了营运成本。

Description

一种半导体制造设备反应室的清洁方法
技术领域
本发明涉及半导体领域，特别是指一种半导体制造设备反应室的清洁方法。
背景技术
微电子工业中的清洗是一个很广的概念，并且也是非常重要的一个步骤，包括任何与去除污染物有关的工艺。通常是指在不破坏材料表面特性及电特性的前提下，有效地清除残留在材料上的微尘、金属离子及有机物杂质。特别是在半导体制造过程中，几乎每道工序都涉及到清洗，而且制造工序越多，所需的清洗工序也越多。在诸多的清洗工序中，只要其中某一工序达不到要求，则将前功尽弃。
薄膜制造工艺的主要设备是“化学气相沉积”(CVD)机台。CVD会在晶片上长出薄膜，薄膜的成份有可能是硅、二氧化硅或其它金属材料，但这些材料不仅会附着在芯片上，也会附着在反应室的内壁上，反应室内壁上的二氧化硅累积至相当数量，就会在反应室内形成微粒子(Particle)，影响晶片的合格率。因此每台CVD机台在处理过规定数量的晶片后，就要使用含氟的气体清洗，以去除内壁上的硅化物质。现有的用含氟的清洁气体来清洁反应室的方法如图1所示，但是采用这种方法会在反应室的内壁表面形成一个氟化物层。如果反应室内附着有氟化物层，该氟化物层会使后续的制造流程中在该氟化物层表面形成的薄膜会由于附着力(Adhesion)不足而会发生剥落。现有的解决办法是更换设备的反应室，但是这样会造成运营成本增加。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷和不足，本发明的目的是提出一种半导体制造设备反应室的清洁方法，能够有效去除反应室内的氟化物层，以降低运营成本，降低缺陷产品率。
为了达到上述目的，本发明提出一种半导体制造设备反应室的清洁方法，包括：
步骤1.使用含氟的清洁气体对反应室进行清洗；
步骤2.用氧化性气体通过等离子体氧化法对步骤1中清洗后形成的氟化物层进行氧化，在反应室内壁上形成一氧化物层。
其中，所述步骤2中该氧化性气体为氧气O2或一氧化二氮N2O或一氧化氮NO或二氧化氮NO2或其中两种以上的组合。
其中，所述步骤2中该氧化性气体中还包括作为掺杂气体的氦气He或氩气Ar或氮气N2或氨气NH3或其中两种以上的组合。。
其中，所述步骤2中氧化反应的压力为0.5mtorr至200torr(1torr＝133.32Pa)。
本发明提出了一种半导体制造设备反应室的清洁方法。现有技术中采用含氟的气体清洗会造成反应室内壁上形成氟化物层，在后续的制造过程中形成的薄膜会由于附着力不足造成剥落，因此只能更换反应室。本发明的清洁方法能够将反应室内壁上形成的氟化物层氧化，形成一个氧化层，以解决后续的制造过程中形成的薄膜附着力不足的问题，提高了部件的使用寿命，节省了营运成本。
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。对于所属技术领域的技术人员而言，从对本发明的详细说明中，本发明的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。
附图说明
图1为现有的清洗方法流程图；
图2为本发明的清洗方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
本发明的一种半导体制造设备反应室的清洁方法优选实施例如图2所示，包括：
1、使用含氟的气体对反应室进行清洗，这样反应室表面会形成氟化物层；
2、用氧化性气体通过等离子体氧化法在0.5mtorr至200torr的压力下对反应室内壁上的氟化物层进行氧化反应，以在反应室内壁上形成一氧化物层。
采用上述方法后，具有氧化性的等离子气体能够将反应室内的氟化物层氧化，在反应室内形成一氧化物层，氧化物层的附着力优于氟化物层，不会出现制造过程中形成的薄膜被剥离的问题，可以提高设备的使用寿命。
上述的氧化性等离子气体可以选用氧气O2或一氧化二氮N2O或一氧化氮NO或二氧化氮NO2中的一种或几种。
为了增强上述氧化反应过程的稳定性，还可以在上述氧化性等离子气体中添加氦气He或氩气Ar或氮气N2或氨气NH3中的一种或几种作为掺杂气体。
本发明可以应用在所有半导体领域的清洗过程中。
当然，本发明还可有其他实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，所属技术领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种半导体制造设备反应室的清洁方法，包括：
步骤1.使用含氟的清洁气体对反应室进行清洗；
步骤2.用氧化性气体通过等离子体氧化法对步骤1中清洗后形成的氟化物层进行氧化，在反应室内壁上形成一氧化物层。
2.根据权利要求1所述的一种半导体制造设备反应室的清洁方法，其特征在于，上述步骤2中的氧化性气体为O2、N2O、NO及NO2中的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的一种半导体制造设备反应室的清洁方法，其特征在于，上述步骤2中该氧化气体中还包括作为掺杂气体的He、Ar、N2与NH3中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的一种半导体制造设备反应室的清洁方法，其特征在于，上述步骤2中氧化反应的压力为0.5mtorr至200torr。
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