CN114975066B

CN114975066B - 沉积腔室清洁方法

Info

Publication number: CN114975066B
Application number: CN202210874547.9A
Authority: CN
Inventors: 张亚梅; 李培培; 周伟杰; 苏欣; 费腾
Original assignee: Piotech Beijing Co Ltd
Current assignee: Piotech Beijing Co Ltd
Priority date: 2022-07-25
Filing date: 2022-07-25
Publication date: 2022-10-25
Anticipated expiration: 2042-07-25
Also published as: CN114975066A

Abstract

本发明提供一种沉积腔室清洁方法，涉及半导体技术领域，沉积腔室包括腔体和清洁组件；所述清洁组件包括第一通道，所述第一通道的一端与所述腔体的底部连通，所述第一通道的另一端用于与等离子体连通；所述第一通道上设有第一阀件。在需要清洁腔体的底部时，开启第一阀件，等离子体通过腔体的底部进入腔体内部，使等离子体在腔体的底部的密度较高且能量较高，以较好地清洁腔体的底部，提高腔体的底部清洁效果。

Description

沉积腔室清洁方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其是涉及一种沉积腔室清洁方法。

背景技术

半导体器件在制造中经常进行薄膜沉积工艺，薄膜沉积工艺在沉积腔室内进行。为保证沉积腔室内的颗粒度，需要定期对沉积腔室进行清洁。

现有技术中，清洁装置将等离子体由沉积腔室的顶部通入沉积腔室内，以对沉积腔室进行清洁。

由于用于清洁的等离子体到达沉积腔室底部的密度较小且能量较低，而且沉积腔室底部的温度较低，上述因素导致沉积腔室底部清洁效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种沉积腔室，以解决现有技术中的沉积腔室底部清洁效果不佳的技术问题。

本发明提供的沉积腔室，包括腔体和清洁组件；

所述清洁组件包括第一通道，所述第一通道的一端与所述腔体的底部连通，所述第一通道的另一端用于与等离子体连通；

所述第一通道上设有第一阀件。

进一步地，所述清洁组件还包括第二通道，所述第二通道的一端与所述腔体的顶部连通，所述第二通道的另一端用于与等离子体连通；

所述第二通道上设有第二阀件。

进一步地，所述清洁组件还包括等离子体发生机构；

所述第一通道的一端和所述第二通道的一端分别与所述等离子体发生机构的出口连通。

进一步地，所述等离子体发生机构包括原位等离子体源和/或远程等离子体源。

进一步地，所述沉积腔室还包括挡件；

所述腔体内设有加热盘，所述挡件的外缘与所述腔体的内壁连接，且所述挡件设置在所述加热盘下方；所述挡件能够遮挡所述加热盘的底面。

进一步地，所述挡件的外缘与所述腔体的内壁可拆卸地连接。

本发明的目的还在于提供一种沉积腔室清洁方法，沉积腔室为本发明提供的沉积腔室；

所述沉积腔室清洁方法包括以下步骤：开启第一阀件，使等离子体由腔体的底部流入腔体内，以清洁腔体内部。

进一步地，所述沉积腔室清洁方法还包括以下步骤：

在腔体内每卸载一个完成沉积的晶圆后，开启第二阀件，使等离子体由腔体顶部流入腔体内，以清洁腔体内部；

在腔体内每卸载预设数量个完成沉积的晶圆后，开启第一阀件，使等离子体由腔体的底部流入腔体内，以清洁腔体内部。

进一步地，开启第二阀件时，将原位等离子体由腔体顶部流入腔体内；开启第一阀件时，将远程等离子体由腔体底部流入腔体内。

进一步地，等离子体由腔体的底部流入腔体内时，使用挡件遮挡所述加热盘。

本发明提供的沉积腔室，包括腔体和清洁组件；所述清洁组件包括第一通道，所述第一通道的一端与所述腔体的底部连通，所述第一通道的另一端用于与等离子体连通；所述第一通道上设有第一阀件。在需要清洁腔体的底部时，开启第一阀件，等离子体通过腔体的底部进入腔体内部，使等离子体在腔体的底部的密度较高且能量较高，以较好地清洁腔体的底部，提高腔体的底部清洁效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的沉积腔室中清洁组件的结构示意图;

图2是本发明实施例提供的沉积腔室的局部放大图；

图3是本发明实施例提供的沉积腔室清洁方法的步骤图。

图标：1-腔体；2-第一通道；3-第一阀件；4-第二通道；5-第二阀件；6-远程等离子体源；7-储气件；8-气泵；9-挡件；10-加热盘。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种沉积腔室清洁方法，下面给出多个实施例对本发明提供的沉积腔室清洁方法进行详细描述。

实施例1

本实施例提供的沉积腔室，如图1至图3所示，包括腔体1和清洁组件；清洁组件包括第一通道2，第一通道2的一端与腔体1的底部连通，第一通道2的另一端用于与等离子体连通；第一通道2上设有第一阀件3。

在需要清洁腔体1的底部时，开启第一阀件3，等离子体通过腔体1的底部进入腔体1内部，使等离子体在腔体1的底部的密度较高且能量较高，以较好地清洁腔体1的底部，提高腔体1的底部清洁效果。

腔体1的底部的清洁效果提升，能够减少腔体1整体清洁时间；并且能够减少腔体1的底部残留薄膜的厚度，从而减少腔体1的底部残留薄膜的脱落，以改善腔体1内的颗粒度，减少腔体1开腔次数，提高产能。

其中，第一阀件3可以为手动阀，也可以为电控阀，只要第一阀件3能够导通或截断第一通道2即可。

进一步地，清洁组件还包括第二通道4，第二通道4的一端与腔体1的顶部连通，第二通道4的另一端用于与等离子体连通；第二通道4上设有第二阀件5。

其中，第二阀件5可以为手动阀，也可以为电控阀，只要第二阀件5能够导通或截断第二通道4即可。

第二阀件5开启后，等离子体通过第二通道4流入腔体1的顶部，从而可以对整个腔体1进行清洁。

通过第一阀件3和第二阀件5，可以控制等离子体进入腔体1的路径，以调节腔体1的清洁部位。

在使用时，第一阀件3和第二阀件5可以同时开启，以同时对整个腔体1以及腔体1的底部进行清洁，清洁效率较高；也可以使第一阀件3和第二阀件5互锁，即第二阀件5开启时，第一阀件3关闭，等离子体从腔体1的顶部进入，清洁整个腔体1，第二阀件5关闭，第一阀件3开启，等离子体从腔体1的底部进入，主要用于清洁腔体1的底部。

进一步地，清洁组件还包括等离子体发生机构；第一通道2的一端和第二通道4的一端分别与等离子体发生机构的出口连通，等离子体发生机构能够提供等离子体。

等离子体发生机构产生的等离子体通过等离子体发生机构的出口流入第一通道2和第二通道4，等离子体通过第一通道2由腔体1的底部进入腔体1，等离子体通过第二通道4由腔体1的顶部进入腔体1。

进一步地，等离子体发生机构包括原位等离子体源和/或远程等离子体源6。

一种实施方式中，等离子体发生机构包括相互连接的储气件7和原位等离子体源，原位等离子体源的出口分别与第一通道2和第二通道4连接。储气件7内储存清洁气体，储气件7向原位等离子体源中通入清洁气体，并启动原位等离子体源，使通过原位等离子体源激发清洁气体后形成的原位等离子体能够通过第一通道2和第二通道4分别进入腔体1内。原位等离子体中不含氟离子，能够防止对加热盘10造成损伤。

另一种实施方式中，等离子体发生机构包括相互连接的储气件7和远程等离子体源6，远程等离子体源6的出口分别与第一通道2和第二通道4连接。储气件7内储存清洁气体，向远程等离子体源6中通入清洁气体，并启动远程等离子体源6，使通过远程等离子体源6激发清洁气体后形成的远程等离子体能够通过第一通道2和第二通道4分别进入腔体1内。远程等离子体清洁能力较强，能够提高清洁效果。

在又一种实施方式中，等离子体发生机构包括原位等离子体源、远程等离子体源6和储气件7，原位等离子体源的入口和远程等离子体源6的入口分别与储气件7的出口连接，原位等离子体源的出口与第二通道4连接，远程等离子体源6的出口与第一通道2连接。储气件7内储存清洁气体，向远程等离子体源6中通入清洁气体，并启动远程等离子体源6，使通过远程等离子体源6激发清洁气体后形成的远程等离子体能够通过第一通道2进入腔体1底部，远程等离子体清洁能力较强，能够提高腔体1底部清洁效果；向原位等离子体源中通入清洁气体，并启动原位等离子体源，使通过原位等离子体源激发清洁气体后形成的原位等离子体能够通过第二通道4进入腔体1顶部，能够对腔体1整体进行清洁，且原位等离子体中不含氟离子，能够防止对加热盘10造成损伤。

沉积腔室还设置气泵8，气泵8与腔体1连通，气泵8驱动等离子体由等离子体发生机构流入腔体1。

进一步地，沉积腔室还包括挡件9；腔体1内设有加热盘10，挡件9的外缘与腔体1的内壁连接，且挡件9设置在加热盘10下方；挡件9能够遮挡加热盘10。

挡件9可以为盘状，也可以为块状等任意适合的形式。本实施例中，挡件9为盘状，挡件9遮挡在加热盘10的下方，在第一通道2内通入等离子体时，挡件9能够遮挡加热盘10，防止等离子体与加热盘10表面反应，保护加热盘10。并且，挡件9可以提高腔体1的底部局部问题，提高清洁效果。

挡件9的外缘可以与腔体1的内壁固定连接，例如焊接或粘接，也可以可拆卸地连接，可拆卸地连接方式可以为卡接，也可以为螺纹连接等任意适合的形式。

本实施例中，挡件9的外缘与腔体1的内壁可拆卸地连接。可以根据工艺需求，选择是否安装挡件9。

实施例2

本实施例提供的沉积腔室清洁方法，如图1至图3所示，沉积腔室为实施例1提供的沉积腔室；

沉积腔室清洁方法包括以下步骤：开启第一阀件3，使等离子体由腔体1的底部流入腔体1内，以清洁腔体1内部。

进一步地，沉积腔室清洁方法还包括以下步骤：

在腔体1内每卸载一个完成沉积的晶圆后，开启第二阀件5，使等离子体由腔体1顶部流入腔体1内，以清洁腔体1内部；

在腔体1内每卸载预设数量个完成沉积的晶圆后，开启第一阀件3，使等离子体由腔体1的底部流入腔体1内，以清洁腔体1内部。

在腔体1内对晶圆进行沉积薄膜，沉积薄膜完成后，将晶圆从腔体1内卸载，在腔体1内每卸载一个完成沉积的晶圆后，开启第二阀件5，使等离子体由腔体1顶部流入腔体1内，对整个腔体1进行清洁，在每卸载一个完成沉积的晶圆后对整个腔体1进行清洁，使腔体1整体的洁净度较高。

在腔体1内每卸载预设数量个完成沉积的晶圆后，腔体1的底部累积一定厚度的薄膜，开启第一阀件3，使等离子体由腔体1的底部流入腔体1内，主要对腔体1的底部进行清洁，提高腔体1的底部的清洁效果。

其中预设数量可以为2个、3个或4个等任意适合的数量，预设数量可根据具体工艺实际情况设定。

进一步地，开启第二阀件5时，将原位等离子体由腔体1顶部流入腔体1内；开启第一阀件3时，将远程等离子体由腔体1底部流入腔体1内。

原位等离子体中不含氟离子，原位等离子体通过腔体1的顶部进入腔体1，对腔体1整体进行清洁，能够防止对加热盘10造成损伤。

远程等离子体清洁能力较强，远程等离子体通过腔体1的底部进入腔体1，主要对腔体1的底部进行清洁，能够提高腔体1底部清洁效果。

进一步地，等离子体由腔体1的底部流入腔体1内时，使用挡件9遮挡所述加热盘10。

在第一通道2内通入等离子体时，挡件9能够防止等离子体与加热盘10表面反应，从而保护加热盘10，防止加热盘10损伤。并且，挡件9可以提高腔体1的底部局部问题，提高清洁效果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种沉积腔室清洁方法，其特征在于，沉积腔室包括腔体（1）和清洁组件；

所述清洁组件包括第一通道（2），所述第一通道（2）的一端与所述腔体（1）的底部连通，所述第一通道（2）的另一端用于与等离子体连通；

所述第一通道（2）上设有第一阀件（3）；

所述清洁组件还包括第二通道（4），所述第二通道（4）的一端与所述腔体（1）的顶部连通，所述第二通道（4）的另一端用于与等离子体连通；

所述第二通道（4）上设有第二阀件（5）；

所述沉积腔室清洁方法包括以下步骤：开启第一阀件（3），使等离子体由腔体（1）的底部流入腔体（1）内，以清洁腔体（1）内部；

在腔体（1）内每卸载一个完成沉积的晶圆后，开启第二阀件（5），使等离子体由腔体（1）顶部流入腔体（1）内，以清洁腔体（1）内部；

在腔体（1）内每卸载预设数量个完成沉积的晶圆后，开启第一阀件（3），使等离子体由腔体（1）的底部流入腔体（1）内，以清洁腔体（1）内部。

2.根据权利要求1所述的沉积腔室清洁方法，其特征在于，开启第二阀件（5）时，将原位等离子体由腔体（1）顶部流入腔体（1）内；开启第一阀件（3）时，将远程等离子体由腔体（1）底部流入腔体（1）内。

3.根据权利要求1所述的沉积腔室清洁方法，其特征在于，所述沉积腔室还包括挡件（9）；所述腔体（1）内设有加热盘（10），所述挡件（9）的外缘与所述腔体（1）的内壁连接，且所述挡件（9）设置在所述加热盘（10）下方；所述挡件（9）能够遮挡所述加热盘（10）；

等离子体由腔体（1）的底部流入腔体（1）内时，使用挡件（9）遮挡所述加热盘（10）。