CN109868458B - 一种半导体设备的清洗系统及清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种半导体设备的清洗系统及清洗方法,清洗系统包括反应腔室、远程等离子体源、原位等离子体源、第一清洗通道和第二清洗通道,可通过第一清洗通道对反应腔室内的反应区域通入激发态清洗气体进行清洗,以及通过第二清洗通道对反应腔室内的非反应区域通入激发态清洗气体进行清洗。本发明通过把远程等离子体清洗方法和原位等离子体清洗方法相结合,采用先用大功率的远程等离子体清洗反应腔室,再用小功率的原位等离子体清洗腔室的方法;或者采用同时使用高气压的远程等离子体和低气压的原位等离子体对腔室进行清洗的方法,可精确控制清洗时间,减少清洗气体的使用量,降低生产成本,并可延长人工PM周期,节约维护成本。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,更具体地,涉及一种半导体设备的清洗系统及清洗方法。
背景技术
在半导体行业中,随着电子器件的几何尺寸不断减小以及器件的密集度不断提高,特征尺寸和高宽比变得越来越有挑战性。原子层沉积(Atomic layer deposition,ALD)就是为了应对这种挑战而提出的一种新的薄膜沉积方法。原子层沉积以其独特的自限制性生长模式,使其具有薄膜生长厚度精确可控、优异的保形性、成分可控等优点,越来越受到全世界科技工作者的关注。
在原子层沉积和等离子体增强原子层沉积(PEALD)的生产工艺中,都需要定期清洗反应腔室的内表面、气体分配板、等离子体约束环,基座表面等,避免因此产生的污染影响薄膜的性能。现有的清洗工艺主要有喷砂、化学清洗、原位等离子体(in situ plasma)清洗、远程等离子体(remote plasma source,RPS)清洗等。
由于喷砂、化学清洗等工艺都需要进行开腔处理,不仅清洗时间需要占用大量的设备时间,也易引起腔室内部部件的损坏,因此现在的反应腔清洗方面,主要采用原位等离子体清洗或者远程等离子体清洗方式。
使用原位等离子体进行清洗时,需要单独配置一台大功率电源,并且原位等离子体对清洗气体(如:NF3)的解离能力仅约为远程等离子体解离能力的三分之一,最终导致清洗时间过长,直接影响产能。
使用远程等离子体清洗时,电源功率高,对清洗气体的解离率接近100%,清洗效率高,并且对腔体内部工件的损伤小。
一种典型的容性耦合PEALD反应腔室100的具体结构可如图1所示:远程等离子体源(RPS)110通过主管道121直接与气体分配板(showerhead)111连接。射频馈入115将射频直接加载在气体分配板111上;气体分配板111既是上电极结构,同时还具有对工艺气体匀流的作用。清洗气体、清扫气体通过清洗气体和清扫气体管道112通入主管道121。气体分配板111周围通过绝缘环125与腔室上盖119相连。气体分配板上方通过覆盖在腔室上盖上的绝缘板117与外界隔离。基座114位于气体分配板下方的反应腔室内;基座114可通过转轴122连接驱动电机。在基座周围设有约束环116,约束环用于将RPS产生的等离子体束缚在反应区域127内。反应区域是指约束环116以内、气体分配板11和基座114之间的空间区域;而约束环116和腔室内壁120之间的空间区域则为非反应区域128。在腔室底部还设有工艺排气系统113。
请参与图2,图2为对上述容性耦合PEALD反应腔室采用远程等离子体源进行常规清洗时的工艺流程图。如图2所示,常规清洗时的工艺流程通常包括:采用惰性气体吹扫远程等离子体源RPS、清扫管道和反应腔室;启动远程等离子体源,使通过远程等离子体源激发清洗气体后形成的激发态活性清洗气体经过由主管道、气体分配板组成的吹扫管道进入反应腔室进行清洗;之后,再次利用惰性气体吹扫远程等离子体源RPS、清扫管道和反应腔室;当判断未清洗干净时,可重复执行上述清洗过程,直至清洗干净,则结束清洗。
在上述采用远程等离子体源进行清洗工艺时,由于用于清洗的气体需要在腔室外的远程等离子体源中进行激发,因此在腔室内的分布与是否接地无关,只受到气流的影响,并且气流距离越远、越长,清洗效果就越差。并且,活性清洗气体在经过气体分配板时,会有一部分因复合而失去活性;因此,反应腔室内离清洗传输通道比较远的非反应区域等死区(即等离子源很难清洗到的区域)就很难清洗干净。当PEALD反应与清洗过程不断交替进行时,无法清洗干净的沉积物会越来越多,最终影响到工艺性能。为了防止清洗不完全和清洗不均匀的问题,只能通过增加清洗工艺时间和清洗气体流量来改善,但是这样会影响设备产能和生产成本。
综上,在采用远程等离子体源进行反应腔室清洗时,清洗气体经远程等离子体源(RPS)解离后进入反应腔室后容易产生以下几个问题:
1.由于反应腔室不同部位沉积的反应物不一致,最终会导致清洗不均匀。
2.清洗气体经解离后形成的活性粒子经过运输管道后复合损失率高,影响清洗效果。
3.RPS对清洗气体的使用量远远高于原位等离子体清洗方式对清洗气体的使用量,一般的清洗气体成本较高,从而增加了生产成本。
因此,如何缩短清洗时间、提高清洗均匀性、降低清洗气体的使用量就成为本领域急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷,提供一种半导体设备的清洗系统及清洗方法。
为实现上述目的,本发明的技术方案如下:
本发明提供了一种半导体设备的清洗系统,包括:
反应腔室、远程等离子体源、原位等离子体源、第一清洗通道和第二清洗通道,所述远程等离子体源分别通过所述第一清洗通道和所述第二清洗通道与所述反应腔室连接,用于通过所述第一清洗通道对反应腔室内的反应区域通入激发态清洗气体进行清洗,以及通过所述第二清洗通道对反应腔室内的非反应区域通入激发态清洗气体进行清洗。
优选地,所述第一清洗通道为主管道,所述主管道连接反应腔室内的气体分配板,所述气体分配板连通所述反应区域,所述远程等离子体源分别连接所述主管道和清洗/清扫管道;
所述第二清洗通道由所述主管道、第一分支管道、第二分支管道、第三分支管道及气道组成,所述第一分支管道的一端连接所述主管道,另一端与所述第二分支管道一端连通后连接到所述气道,第二分支管道另一端连接外部清扫气源,所述第三分支管道一端连接所述气道,另一端连接外部清洗气源,所述气道通向所述非反应区域;
优选地,所述反应腔室内设有基座,所述基座上方设有所述气体分配板,所述气体分配板周围通过绝缘环与所述反应腔室上盖相连,所述气体分配板上方覆盖有绝缘板,所述基座周围设有约束环,所述约束环以内、所述气体分配板和所述基座之间空间区域为所述反应区域,所述约束环和所述反应腔室内周壁之间空间区域为所述非反应区域。
本发明还提供了一种半导体设备的清洗方法,包括:在进行反应腔室清洗时,打开清洗/清扫管道,向远程等离子体源中通入清洗气体,并启动远程等离子体源,使通过远程等离子体源激发清洗气体后形成的等离子体通过第一清洗通道和第二清洗通道分别进入反应腔室,对反应区域和非反应区域进行清洗;同时,启动原位等离子体源,对进入反应腔室后因原子复合作用而失去活性的清洗气体进行再次激发,以增强清洗气体的活性,提高清洗效果。
优选地,所述清洗方法还包括,在进行反应腔室清洗前后,打开清洗/清扫管道,向远程等离子体源中通入清扫气体,并通过第一清洗通道和第二清洗通道分别进入反应腔室,对远程等离子体源以及反应腔室内的反应区域和非反应区域进行清扫。
优选地,使所述远程等离子体源内的工艺气压取值范围为5-10Torr,反应腔室内的工艺气压取值范围为0.1-3Torr,二者压差大于4Torr;并且,使所述远程等离子体源的功率大于6KW,远程等离子体源的功率大于原位等离子体源的功率。
本发明还提供了一种半导体设备的清洗方法,包括:在进行反应腔室清洗时,打开清洗/清扫管道,向远程等离子体源中通入清洗气体,并启动远程等离子体源,使通过远程等离子体源激发清洗气体后形成的等离子体通过第一清洗通道进入反应腔室,对反应区域进行清洗;然后,关闭远程等离子体源,打开第二清洗通道的第二分支管道和第三分支管道,通过气道向反应腔室中分别通入清扫气体和清洗气体,接着,启动原位等离子体源,利用通过原位等离子体源激发清洗气体后形成的等离子体,对非反应区域进行清洗,以及对反应区域进行补充清洗。
优选地,所述清洗方法还包括,在进行反应腔室清洗前,进行反应腔室清扫的步骤,所述反应腔室清扫的步骤打开清洗/清扫管道,向远程等离子体源中通入清扫气体,并通过第一清洗通道和第二清洗通道分别进入反应腔室,对远程等离子体源以及反应腔室的反应区域和非反应区域进行清扫。
优选地,对反应区域进行清洗时,通过对清洗反应生成物的含量进行检测,当其达到预设值时,关闭远程等离子体源并启动原位等离子体源。
优选地,在进行反应腔室清扫后、反应腔室清洗前,还包括用清扫气体起辉的步骤,然后逐步通入清洗气体,等起辉稳定后关闭清扫气体,使用清洗气体进行清洗。
本发明具有以下优点:
1)采用高功率的远程等离子体和低功率的原位等离子体同时进行清洗的工艺方法,可减少活性反应原子的复合损失率,提升清洗效率,缩短清洗工艺时间,提升产能。
2)采用高气压的远程等离子体和低气压的原位等离子体先后进行清洗的工艺方法,可改善清洗不完全和清洗不均匀的现象,保证工艺性能的稳定性。
3)采用远程等离子体清洗和原位等离子体清洗相结合的清洗工艺方法,可精确控制两者的清洗时间,减少清洗气体的使用量,降低生产成本,并可延长人工PM周期,节约维护成本。
附图说明
图1是现有的一种PEALD反应腔室结构示意图;
图2是采用图1的反应腔室进行常规远程等离子体源清洗时的工艺流程图;
图3是本发明一较佳实施例的一种半导体设备的清洗系统结构示意图;
图4是本发明第一较佳实施例的一种半导体设备的清洗方法工艺流程图;
图5是本发明第二较佳实施例的一种半导体设备的清洗方法工艺流程图。
具体实施方式
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。
需要说明的是,在下述的具体实施方式中,在详述本发明的实施方式时,为了清楚地表示本发明的结构以便于说明,特对附图中的结构不依照一般比例绘图,并进行了局部放大、变形及简化处理,因此,应避免以此作为对本发明的限定来加以理解。
在以下本发明的具体实施方式中,请参阅图3,图3是本发明一较佳实施例的一种半导体设备的清洗系统结构示意图。如图3所示,本发明的一种半导体设备的清洗系统,包括反应腔室200、远程等离子体源210、原位等离子体源以及设置在反应腔室200上的第一清洗通道、第二清洗通道。
请参阅图3。在反应腔室200内可设有基座214,用于在其上放置基片;基座214可通过转轴222连接驱动电机;基座接地并且可具有加热功能。在基座上方设有气体分配板(showerhead)211,气体分配板211周围通过绝缘环218与反应腔室上盖219相连。气体分配板211上方通过覆盖在反应腔室上盖219上的绝缘板217与外界隔离。射频馈入215将射频直接加载到气体分配板211上;气体分配板既是上电极结构,同时还具有对工艺气体进行匀气的作用。
基座214周围设有约束等离子体的约束环216,约束环216用于将反应中形成的等离子体束缚在反应区域227内。约束环216将反应腔室内部空间进行分隔,形成位于约束环216以内、气体分配板211和基座214之间空间区域的反应区域227,以及位于约束环216和反应腔室内周壁220之间空间区域的非反应区域228。
绝缘环218和约束环216可以是陶瓷等绝缘材料。
反应腔室外设有远程等离子体源(RPS)210,远程等离子体源210通过主管道221直接与气体分配板211连接。远程等离子体源210同时还连接有清洗/清扫管道212;清洗气体和清扫气体可通过清洗/清扫管道212通入远程等离子体源210。在清洗/清扫管道和主管道上可分别设有阀门,用于控制清洗气体/清扫气体输入及隔绝远程等离子体源。
在反应腔室的腔室内壁220底部还设有排气口213,用于排出工艺废气;并且,在所述排气口上还可设有残余气体检测装置234,用于对腔室内的清洗反应生成物的含量进行检测。
绝缘环218侧壁与腔室上盖219侧壁之间具有通向非反应区域228的间隙233。当PEALD的交替反应进行时,除了位于反应区域227内基座214上的基片表面会有反应生成物,反应区域外非反应区域228的腔室内壁上、约束环以及绝缘环上也会有少量的副反应沉积物生成。为防止固体电解质沉积在绝缘环上导通气体分配板和腔室,导致射频耦合接地问题,同时也考虑到气体分配板和腔室的热膨胀系数,因此在绝缘环218和腔室上盖219之间保持有约3mm左右的间隙233。但是经过长时间的工艺反应,该间隙233很容易积累微小颗粒,成为颗粒源。
此外,在PM周期中进行远程等离子体源清洗时,经过气体分配板211进入腔室的清洗气体很难清洗到约束环216外壁、绝缘环218与腔室上盖219之间的间隙233等死区(即等离子体源很难清洗到的区域)。
因此,本发明通过在反应腔室上同时设置第一清洗通道和第二清洗通道来解决上述问题。
请参阅图3。第一清洗通道为主管道221,主管道221连接反应腔室内的气体分配板211;气体分配板211连通反应区域。第一清洗通道可用于对反应区域227通入清扫气体进行清扫;或可用于在进行腔室清洗时,对反应区域227通入经远程等离子体源210激发清洗气体后形成的激发态活性气体、即等离子体作为清洗气体进行清洗。
清扫气体由清洗/清扫管道进入远程等离子体源和第一清洗通道,并通过气体分配板进入腔室,保证了传输通道中的清扫效果。
请参阅图3。第二清洗通道至少可由主管道221、第一分支管道223、第二分支管道209、第三分支管道208及气道225组成。气道225为从上到下依次穿过绝缘板217、绝缘环218和腔室上盖219通向非反应区域228的通道,同时,气道225也可设置为,从腔室外侧沿绝缘环218贯穿到腔室内侧通向非反应区域的通道(图中未示出),或者气道也可以设置为其他形式由腔室外通入腔室内的非反应区。
气道225的上端可设有第一分支管道223、第二分支管道209,用于分别连接主管道221、外部清扫气源(未示出);第三分支管道208的一端连接所述气道225,第三分支管道的另一端连接外部清洗气源(未示出)。在第一分支管道223、第二分支管道209和第三分支管道208上可分别设有阀门,用于分别控制经远程等离子体源产生的等离子体的通入以及控制外部清扫气体、清洗气体的通入。
第二清洗通道可用于对非反应区域228通入清扫气体进行清扫,或可用于在进行腔室清洗时,对非反应区域228通入经远程等离子体源210产生的激发态气体、即等离子体作为清洗气体进行清洗,以增强对非反应区域的清洗效果。
以下通过具体实施方式及附图,对本发明一种半导体设备的清洗方法进行详细说明。
请参阅图4,图4是本发明第一较佳实施例的一种半导体设备的清洗方法工艺流程图;同时,请结合参阅图3。本发明的一种半导体设备的清洗方法,可使用上述的半导体设备的清洗系统,并可包括以下具体方法:
如图4所示,在进行反应腔室清洗前,可打开清洗/清扫管道212,向远程等离子体源中通入惰性气体作为清扫气体,并通过第一清洗通道和第二清洗通道分别进入反应腔室,先利用惰性气体吹扫远程等离子体源RPS、清扫管道和反应腔室,对远程等离子体源RPS以及反应腔室的反应区域227和非反应区域228进行清扫。
之后,在进行反应腔室清洗时,打开清洗/清扫管道212,向远程等离子体源中通入清洗气体,并启动连接主管道的远程等离子体源210,使通过远程等离子体源激发清洗气体后形成的激发态活性气体、即等离子体通过第一清洗通道和第二清洗通道分别进入反应腔室,对反应区域227和非反应区域228进行清洗;此时,启动原位等离子体源(图略),对进入反应腔室后因原子复合作用而失去活性的清洗气体进行再次激发,以增强清洗气体的活性,提高清洗效果。
在进行反应腔室清洗之后,可打开清洗/清扫管道,向远程等离子体源中通入惰性气体作为清扫气体,并通过第一清洗通道和第二清洗通道分别进入反应腔室,再次利用惰性气体吹扫远程等离子体源RPS、清扫管道和反应腔室,对远程等离子体源RPS以及反应腔室的反应区域和非反应区域进行清扫。
当判断未清洗干净时,可重复执行上述清洗过程,直至清洗干净,则结束清洗。
上述清洗过程中,可使所述远程等离子体源内的工艺气压与反应腔室内的工艺气压之间保持正压差,并且,使所述远程等离子体源的功率大于原位等离子体源的功率。例如,远程等离子体源内的工艺气压可在5-10Torr的范围内,反应腔室内的工艺气压可在0.1-3Torr的范围内,保证远程等离子体源和反应腔室的工艺气压差不小于4Torr。这样可保证激发后的活性反应气体能够快速通入反应腔室参与清洗反应。并且,使远程等离子体源的功率大于原位等离子体源的功率;远程等离子体源的功率可大于6KW,以保证反应气体的离化率大于95%,而原位等离子体源的功率只需要维持在很低的功率即可,以维持进入腔室的反应气体的活性。
远程等离子体源产生的等离子体通过第一清洗通道和第二清洗通道分别进入反应腔室的反应区域和非反应区域。因为PEALD工艺反应主要在反应区域内进行,只有少部分通过陶瓷约束环进入非反应区域;因此,主要的副反应沉积物都在反应区域内。这样,采用同时使用远程等离子源和原位等离子体源进行清洗的方法,有效增强了反应区域的清洗效果,可避免出现非反应区域内已清洗干净,但反应区域内还没清洗干净的情况发生。
上述采用高功率的远程等离子体和低功率的原位等离子体同时进行清洗的工艺方法,可减少活性反应原子的复合损失率,提升清洗效率,缩短清洗工艺时间,提升产能。
请参阅图5,图5是本发明第二较佳实施例的一种半导体设备的清洗方法工艺流程图;同样请结合参阅图3。本发明的另一种半导体设备的清洗方法,可使用上述的半导体设备的清洗系统,可包括以下具体方法:
如图5所示,在进行反应腔室清洗前,可先进行反应腔室清扫的步骤,包括打开清洗/清扫管道212,向远程等离子体源中通入惰性气体作为清扫气体,并通过第一清洗通道和第二清洗通道分别进入反应腔室,先利用惰性气体吹扫远程等离子体源RPS、清扫管道和反应腔室,对远程等离子体源RPS以及反应腔室的反应区域227和非反应区域228进行清扫。
之后,在进行反应腔室清洗时,打开清洗/清扫管道212,向远程等离子体源中通入清洗气体,并启动连接主管道的远程等离子体源210,使通过远程等离子体源激发清洗气体后形成的等离子体通过第一清洗通道进入反应腔室,对反应区域227进行不完全清洗。
在对反应区域进行不完全清洗时,可通过设置在排气口213上的残余气体检测装置234,对腔室内的清洗反应生成物的含量进行检测。当清洗反应生成物的含量达到预设值时,关闭远程等离子体源并启动原位等离子体源。否则,可重复执行上述远程等离子体源清洗过程,直至达到预设值,则进入下一个步骤。
当达到预设值时,关闭远程等离子体源210,打开第二清洗通道的第二分支管道209,通过气道225向反应腔室中通入惰性气体作为清扫气体,并打开第二清洗通道的第三分支管道208,通过气道225向反应腔室中通入作为清洗气体的反应气体,使惰性气体和清洗气体分别经第二分支管道和第三分支管道进入反应腔室。
接着,启动原位等离子体源,利用通过原位等离子体源激发清洗气体后形成的等离子体,对非反应区域228进行清洗,以及对反应区域227进行补充清洗,以改善清洗不完全和清洗不均匀的现象,保证工艺性能的稳定性,提高清洗效果。
当判断未清洗干净时,可重复执行上述原位等离子体源清洗过程,直至清洗干净,则结束清洗。
在图5所示的本发明清洗方法中,是先用远程等离子体源激发清洗气体,通过主管道221经过气体分配板进入腔室,将反应区域内的绝大部分易清洗的副反应物清洗干净。并通过安装在排气口的反应尾气检测装置(例如RGA)判断清洗反应生成物(例如SiF4)的含量,当清洗效果达到预设值时,关闭远程等离子体源,切换清洗气体通入通道至第二清洗通道;惰性气体(例如Ar)和清洗气体(例如NF3)分别通过第二分支管道209和第三分支管道208汇合到气道225再进入腔室;等气压稳定后,开启原位等离子体源,将剩余少量的不宜清洗的副反应生成物清洗干净。这样,可避免清洗工艺后期用大量的清洗气体进行长时间的清洗,从而可节约清洗气体使用量,缩短清洗工艺时间。
在进行反应腔室清扫后、反应腔室清洗前,还可包括用清扫气体起辉的步骤;可先用惰性气体(例如Ar)作为清扫气体起辉,腔室内清扫气体含量为100%。然后逐步通入清洗气体(例如NF3);等起辉稳定后,关闭清扫气体,使用清洗气体进行清洗,腔室内清洗气体含量为100%。
上述采用高气压的远程等离子体和低气压的原位等离子体先后进行清洗的工艺方法,可改善清洗不完全和清洗不均匀的现象,保证工艺性能的稳定性。
本发明采用远程等离子体清洗和原位等离子体清洗相结合的清洗工艺方法,可精确控制两者的清洗时间,减少清洗气体的使用量,降低生产成本,并可延长人工PM周期,节约维护成本。
本发明的反应气体包括但不限于NF3,也可包括CF4、F2、HF、HCl、Cl2等常用的清洗气体。反应腔室中待清洗的反应物可以是SiO2、SiN、W、WN等化合物或单质。
综上,本发明通过把远程等离子体清洗方法和原位等离子体清洗方法相结合,采用先用大功率的远程等离子体清洗反应腔室,再用小功率的原位等离子体清洗腔室的方法;或者采用同时使用高气压的远程等离子体和低气压的原位等离子体对腔室进行清洗的方法,从而具有了以下多项优点:缩短整个清洗过程的工艺时间,增加设备产能;减少清洗气体的使用量,降低生产成本;改善清洗不彻底和清洗不均匀的现象;保证工艺性能稳定性,延长机台的人工PM周期。
以上所述的仅为本发明的优选实施例,所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围,因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化,同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种半导体设备的清洗系统,其特征在于,包括:
反应腔室、远程等离子体源、原位等离子体源、第一清洗通道和第二清洗通道;所述反应腔室内设有基座,所述基座上方设有气体分配板,所述气体分配板周围通过绝缘环与所述反应腔室的上盖相连,所述气体分配板上方覆盖有绝缘板,所述基座周围设有约束环,所述约束环以内、所述气体分配板和所述基座之间空间区域为反应区域,所述约束环和所述反应腔室的内周壁之间空间区域为非反应区域;
所述远程等离子体源分别通过所述第一清洗通道和所述第二清洗通道与所述反应腔室连接,用于通过所述第一清洗通道对反应腔室内的所述反应区域通入激发态清洗气体进行清洗,以及通过所述第二清洗通道对反应腔室内的所述非反应区域通入激发态清洗气体进行清洗;
所述第二清洗通道包含气道,所述气道为从上到下依次穿过所述绝缘板、所述绝缘环和所述反应腔室的上盖通向所述非反应区域的通道;通过向所述气道通入清洗气以清洗所述绝缘环与所述上盖之间的间隙。
2.根据权利要求1所述的半导体设备的清洗系统,其特征在于,所述第一清洗通道为主管道,所述主管道连接反应腔室内的气体分配板,所述气体分配板连通所述反应区域,所述远程等离子体源分别连接所述主管道和清洗/清扫管道;
所述第二清洗通道由所述主管道、第一分支管道、第二分支管道、第三分支管道及气道组成,所述第一分支管道的一端连接所述主管道,另一端与所述第二分支管道一端连通后连接到所述气道,第二分支管道另一端连接外部清扫气源,所述第三分支管道一端连接所述气道,另一端连接外部清洗气源,所述气道通向所述非反应区域。
3.一种半导体设备的清洗方法,其特征在于,所述半导体设备的清洗系统为权利要求1-2任一种半导体设备的清洗系统,所述清洗方法包括:在进行反应腔室清洗时,打开清洗/清扫管道,向远程等离子体源中通入清洗气体,并启动远程等离子体源,使通过远程等离子体源激发清洗气体后形成的等离子体通过第一清洗通道和第二清洗通道分别进入反应腔室,对反应区域和非反应区域及间隙进行清洗;同时,启动原位等离子体源,对进入反应腔室后因原子复合作用而失去活性的清洗气体进行再次激发,以增强清洗气体的活性,提高清洗效果。
4.根据权利要求3所述的半导体设备的清洗方法,其特征在于,所述清洗方法还包括,在进行反应腔室清洗前后,打开清洗/清扫管道,向远程等离子体源中通入清扫气体,并通过第一清洗通道和第二清洗通道分别进入反应腔室,对远程等离子体源以及反应腔室内的反应区域和非反应区域进行清扫。
5.根据权利要求3所述的半导体设备的清洗方法,其特征在于,使所述远程等离子体源内的工艺气压取值范围为5-10Torr,反应腔室内的工艺气压取值范围为0.1-3Torr,二者压差大于4Torr;并且,使所述远程等离子体源的功率大于6KW,远程等离子体源的功率大于原位等离子体源的功率。
6.一种半导体设备的清洗方法,其特征在于,所述半导体设备的清洗系统为权利要求1-2任一种半导体设备的清洗系统,所述清洗方法包括:在进行反应腔室清洗时,打开清洗/清扫管道,向远程等离子体源中通入清洗气体,并启动远程等离子体源,使通过远程等离子体源激发清洗气体后形成的等离子体通过第一清洗通道进入反应腔室,对反应区域进行清洗;然后,关闭远程等离子体源,打开第二清洗通道的第二分支管道和第三分支管道,通过气道向反应腔室中分别通入清扫气体和清洗气体,接着,启动原位等离子体源,利用通过原位等离子体源激发清洗气体后形成的等离子体,对非反应区域及间隙进行清洗,以及对反应区域进行补充清洗。
7.根据权利要求6所述的半导体设备的清洗方法,其特征在于,所述清洗方法还包括,在进行反应腔室清洗前,进行反应腔室清扫的步骤,所述反应腔室清扫的步骤打开清洗/清扫管道,向远程等离子体源中通入清扫气体,并通过第一清洗通道和第二清洗通道分别进入反应腔室,对远程等离子体源以及反应腔室的反应区域和非反应区域进行清扫。
8.根据权利要求6所述的半导体设备的清洗方法,其特征在于,对反应区域进行清洗时,通过对清洗反应生成物的含量进行检测,当其达到预设值时,关闭远程等离子体源并启动原位等离子体源。
9.根据权利要求7所述的半导体设备的清洗方法,其特征在于,在进行反应腔室清扫后、反应腔室清洗前,还包括用清扫气体起辉的步骤,然后逐步通入清洗气体,等起辉稳定后关闭清扫气体,使用清洗气体进行清洗。
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