CN102691050B - 一种钨化学气相沉积系统的清洗方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钨化学气相沉积系统的清洗方法，通过使用硅片达到保护加热器的目的，使得在等离子体清洗时，减少了对加热器的损耗，延长了加热器的使用寿命，并节省了原有方法由于打磨或更换加热器后需要对仪器进行调整所需的时间，从而的节省了人力财力，大大提高了生产效率。

Description

一种钨化学气相沉积系统的清洗方法
技术领域
本发明涉及集成电路制造领域，特别涉及一种钨化学气相沉积系统的清洗方法。
背景技术
钨在集成电路制造中经常被用来作为高传导性的互连金属或者是铝和硅之间的隔离结构。在实际工艺中，钨的形成方法大多采用溅射工艺或者化学气相沉积（CVD）工艺，而由于化学气相沉积工艺所形成的钨薄膜具有较高的物理性质，采用钨化学气相沉积（WCVD）已成为首选。
现有的钨化学气相沉积系统能够很好的实现WCVD工艺，然而在WCVD工艺中所必须的清洗过程是很频繁的，通常一个很短的间隔，比如加工6片硅片就要采用等离子体NF3（氟化氮）来对反应腔进行清洗，这不可避免的会给其内部的加热器带来显著的损耗，使得加热器表面状况变差，从而设备工程师就需要进行更频繁的定期维护（PM），对加热器表面进行磨光处理，乃至极大的减少了使用寿命，缩短了更换加热器的周期。这将耗费较大的人力财力，并且浪费时间，不利于高效生产。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种钨化学气相沉积系统的清洗方法，减少清洗过程中对加热器的损耗，提高生产效率。
为解决上述技术问题，本发明提供一种钨化学气相沉积系统的清洗方法，包括：
在反应腔中载入硅片到加热器上；
清洗反应腔。
进一步的，对于所述的钨化学气相沉积系统的清洗方法，所述硅片上具有钨薄膜层。
进一步的，对于所述的钨化学气相沉积系统的清洗方法，所述硅片为循环多次使用的硅片。
进一步的，对于所述的钨化学气相沉积系统的清洗方法，所述硅片的数量与钨化学气相沉积设备的反应腔数量一致。
进一步的，对于所述的钨化学气相沉积系统的清洗方法，利用等离子体工艺清洗反应腔。
进一步的，对于所述的钨化学气相沉积系统的清洗方法，所述等离子体工艺的反应物包括氟的无机化合物和钨。
进一步的，对于所述的钨化学气相沉积系统的清洗方法，在清洗反应腔步骤之后，还包括如下步骤：
腔内钨沉积；
载出所述硅片到冷却腔中。
进一步的，对于所述的钨化学气相沉积系统的清洗方法，每加工6片产品后进行反应腔的清洗。
本发明提供的钨化学气相沉积系统的清洗方法，通过使用硅片达到保护加热器的目的，使得在等离子体清洗时，减少了对加热器的损耗，延长了加热器的使用寿命，并节省了原有方法由于打磨或更换加热器后需要对仪器进行调整所需的时间，从而的节省了人力财力，大大提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明实施例的钨化学气相沉积系统的清洗方法的流程示意图；
图2为本发明实施例的钨化学气相沉积系统的结构示意图；
图3为图2中结构5的示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明钨化学气相沉积系统的清洗方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
请参考图1，本发明的目的是减少对加热器的损耗，故图1仅示出加热器及其上的硅片的示意图。如图1所示，所述钨化学气相沉积系统的清洗方法包括如下步骤：
步骤S101，在反应腔中载入一片硅片2到加热器1上，所述硅片2上具有钨薄膜层3；
步骤S102，清洗反应腔，所述清洗方法为等离子体清洗，具体的，可以涉及以下反应：W+NF3→WF，由图中可见，清洗过后硅片2上方钨薄膜层被去除，需要说明的是，由于反应腔内沉积的钨厚度不可能相同，在完全清洗后，不能保证硅片2上的钨薄膜层恰好反应，故硅片2可能会受到损伤，而这也正是本发明为了防止加热器1损耗采取的替代方法，只需一定时期更换硅片2即可；
为了达到较优的清洗目的，并提高生产效率，还包括如下步骤：
步骤S103，腔内钨沉积，如图1所示，硅片2上形成一层钨薄膜层3，腔内钨沉积是为了减少清洗反应腔后的微粒（particle），以使得后续产品的质量不会由于反应腔的清洗而反受影响；
步骤S104，载出所述硅片到冷却腔（未示出）中。
在实际生产中，可采取每个反应腔加工指定片数的产品就进行反应腔的清洗，比如4片，6片或者根据实际需要间隔不同的产品数量。
接着，请参考图2，本实施例以AMATWCVDCENTURA系统（应用材料公司研发的钨化学气相沉积设备）为例，其他WCVD系统亦可采用。AMATWCVDCENTURA系统具有4个钨化学气相沉积腔4，每个钨化学气相沉积腔4都可采用上述方法进行清洗，所述硅片的数量与钨化学气相沉积设备的反应腔数量一致，则共需要4片硅片，我们将这4片硅片存放于冷却腔5中，便于自动化操作和减少污染。
具体的，请参考图3，冷却腔5具有8个槽（slot），用于对加工过的产品进行冷却，而通常8个槽是不会都具有硅片，故本实施例将4片硅片2存放于冷却腔5的第1~4槽内，在进行清洗过程时，从冷却腔5内载出对应的硅片2到反应腔内，清洗过后将所述硅片2载入冷却腔5即可，经证实，硅片2存放在冷却腔5中不会对进入其中冷却的产品产生影响，也不会影响设备的生产效率，并且充分利用了冷却腔5内的多余空间。
与现有技术相比，本发明提供的钨化学气相沉积系统的清洗方法，通过使用硅片达到保护加热器的目的，使得在等离子体清洗时，减少了对加热器的损耗，延长了加热器的使用寿命，并节省了原有方法由于打磨或更换加热器后需要对仪器进行调整所需的时间，从而的节省了人力财力，大大提高了生产效率。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种钨化学气相沉积系统的清洗方法，其特征在于，包括：
在反应腔中载入硅片到加热器上，以在清洗时保护加热器；
清洗反应腔。
2.如权利要求1所述的钨化学气相沉积系统的清洗方法，其特征在于，所述硅片上具有钨薄膜层。
3.如权利要求2所述的钨化学气相沉积系统的清洗方法，其特征在于，所述硅片为循环多次使用的硅片。
4.如权利要求3所述的钨化学气相沉积系统的清洗方法，其特征在于，所述硅片的数量与钨化学气相沉积设备的反应腔数量一致。
5.如权利要求1所述的钨化学气相沉积系统的清洗方法，其特征在于，利用等离子体工艺清洗反应腔。
6.如权利要求5所述的钨化学气相沉积系统的清洗方法，其特征在于，所述等离子体工艺的反应物包括氟的无机化合物和钨。
7.如权利要求1所述的钨化学气相沉积系统的清洗方法，其特征在于，在清洗反应腔步骤之后，还包括如下步骤：
腔内钨沉积；
载出所述硅片到冷却腔中。
8.如权利要求1所述的钨化学气相沉积系统的清洗方法，其特征在于，每加工6片产品后进行反应腔的清洗。
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