CN105583206A - 一种用于硅片刻蚀反应腔室清洗的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种反应腔室清洗的方法，用于清洗反应腔室内的副产物。首先向反应腔室中通入SF₆&O₂等工艺气体，通过射频源将工艺气体电离成等离子体，等离子体与所述副产物反应，生成挥发性物质；然后向反应腔室中通入He气及N₂气等工艺气体，将所述挥发性物质带出反应腔室。启动射频源时，首先将所述射频源的功率设定为50-<b>400W,</b>保持一段时间_；然后将射频源的功率设定为400-800W,保持至反应结束，有利于获得稳定的等离子体。通过对反应腔室内的副产物进行气化，并带走，能有效清除反应腔室中的刻蚀副产物及颗粒。主要适用于清洗硅片加工设备中的刻蚀腔室，也适用于清冼其它的腔室。

Description

一种用于硅片刻蚀反应腔室清洗的方法

技术领域

本发明涉及一种半导体硅片加工设备清洗的工艺，尤其涉及一种用于硅片刻蚀的反应 腔室清洗的方法。

背景技术

目前在半导体制造工艺中，半导体元器件的特征尺寸越来越小，所以，相应的对半导 体的加工工艺要求也越来越高，其中，对工艺过程中的颗粒（particle)的控制是控制期 间成品率很关键的一个因素。

在半导体制造的刻蚀制程中，颗粒控制是一个至关重要的一部分。刻蚀过程中颗粒来 源有很多，当腔室使用的时间较长时，由于刻蚀的副产物附着在腔室内壁，所以在接下来 的刻蚀过程中，这些附着在内壁的副产物难免会受到等离子体的轰击而产生颗粒，这些颗 粒会使得刻蚀线条互相搭连，从而导致器件的垫性能降低，因此刻蚀工艺过程中，颗粒的 控制是十分必要的。

目前，一般是在刻蚀工艺前对反应腔室进行清洗。但现有技术中的清洗方法，用等离 子体清洗完反应腔室后，腔室内仍存在一定数量的颗粒，不能对反应腔室中的颗粒进行彻 底清除。

发明内容

本发明的目的是提供一种反应腔室清洗的方法，该方法能有效清除反应腔室中的刻蚀 副产物及颗粒。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的反应腔室淸洗的方法，用于清洗反应腔室内的副产物，包括步骤：

A、向反应腔室中通入工艺气体，通过射频源将工艺气体电离成等离子体，等离子体 与所述副产物反应，生成挥发性物质；

B、向反应腔室中通入工艺气体，将所述挥发性物质带出反应腔室。

所述步骤A中所用的工艺气体包括气体SF6和/或02;所述射频源的功率为50〜800W。所述步骤A包括步骤：

A1、向反应腔室中通入气体SF6和/或02，并将所述射频源的功率设定为50〜400W，保 持设定的时间；

A2、将射频源的功率设定为400〜800W，保持至反应结束。

所述步骤A1中，

所述气体SF6的流量为80〜120sccm;

所述气体02的流量为10〜30sccm_;

所述工艺气体的压力为5〜15mT;

设定的时间为2〜4s。

所述步骤A2中，

所述气体SF6的流量为80〜120sccm;

所述气体02的流量为10〜30sccm_;

所述工艺气体的压力为5〜15mT;

反应时间为8〜12s。

所述气体SF6的流量为lOOsccm;

所述气体02的流量为20sccm;

所述工艺气体的压力为lOmT;

所述步骤A1中，设定的时间为3s;

所述步骤A2中，设定的时间为10s。

所述的等离子体包括F和0²_;

所述的副产物包括含Si和/或含C的颗粒和/或聚合物； 所述的挥发性物质包括SiF4和/或C02和/或CO。所述步骤B中所用的工艺气体包括He气和/或N2气。 所述的He气和/或N2气的总流量为100〜200sccm。

所述的反应腔室连接有摆阀；

所述步骤B中，摆阀釆用位置模式控制，且摆阀开到最大，工艺气体通过摆阀将所述 挥发性物质带出反应腔室。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的反应腔室清洗的方法，由于首 先向反应腔室中通入工艺气体，通过射频源将工艺气体电离成等离子体，等离子体与腔室 内的副产物反应，生成挥发性物质；然后向反应腔室中通入工艺气体，将所述挥发性物质 带出反应腔室。通过对反应腔室内的副产物进行气化，并带走，能有效清除反应腔室中的 刻蚀副产物及颗粒。

又由于启动射频源时，首先将射频源的功率设定为50〜400W,保持一段时间；然后将 射频源的功率设定为400〜800W，保持至反应结束，有利于获得稳定的等离子体。

主要适用于清洗硅片加工设备中的刻蚀腔室，也适用于清洗其它的腔室。

具体实施方式

本发明反应腔室清洗的方法，用于对反应腔室进行清洗，这里所说的反应腔室主要指 半导体硅片加工设备的反应腔室，也可以是其它的腔室。主要是清洗硅片刻蚀过程中反应 腔室内残留的副产物及颗粒等，这些副产物主要包括含Si或含C的颗粒或者聚合物。

其较佳的具体实施方式是，包括步骤：

步骤1、向反应腔室中通入工艺气体，通过射频源将工艺气体电离成等离子体，等离 子体与所述副产物反应，生成挥发性物质；

步骤2、向反应腔室中通入工艺气体，将所述挥发性物质带出反应腔室。

上述的步骤1中，所用的工艺气体包括气体SF6或02,或者二者的混合气体；所述射频 源的功率为50〜800W,可以是50、100、200、400、600、700、800W等优选功率。

这一步骤中，需要获得稳定的等离子体，才能得到理想的工艺效果。如果射频源从0W瞬间升高到800W可能会引起等离子体不稳定，从而不利于获得稳定均匀的等离子体。因此 在这一步中射频源的功率要缓慢或分段提升的到需要的功率。

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 (4)

1.所述的挥发性物质包括SiF4和/或C02和/或CO。

2.根据权利要求1所述的反应腔室清洗的方法，其特征在于，所述步骤B中所用的工 艺气体包括He气和/或N2气。

3.根据权利要求8所述的反应腔室清洗的方法，其特征在于，所述的He气和/或N2气 的总流量为100〜200sccm。

4.根据权利要求1所述的反应腔室清洗的方法，其特征在于，所述的反应腔室连接 有摆阀；

所述步骤B中，摆阀釆用位置模式控制，且摆阀幵到最大，工艺气体通过摆阀将所述 挥发性物质带出反应腔室。