CN1574244A - 半导体制造装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种干蚀刻装置，包括箱体，用于形成等离子进行干蚀刻工序；下部电极，包含排出箱体内部反应气体的排气口，并且设置基片；上部电极，与下部电极隔开面对。而且，这种干蚀刻装置包括清洗部，清洗部与电源进行电连接，包括：清洗时为了形成包含清洗用气体的等离子的清洗用电极；可引导清洗用电极水平移动的电极引导部件及支撑清洗用电极并引导清洗用电极垂直移动的电极支撑体。向清洗用电极施加电源形成等离子，并通过它除去箱体内壁残留的污染物。

Description

半导体制造装置
技术领域
本发明涉及一种半导体制造装置，更具体地说，涉及一种等离子型干蚀刻装置。
背景技术
在半导体制造工序中，使用诸如通过溅射或沉积形成薄膜的薄膜沉积装置、对薄膜制作布线图案的湿式或干式蚀刻装置、用来对薄膜制作布线图案而当作掩膜的对感光层进行显像的曝光装置在内的多个装置和设备。
这些装置定期或按需要分解并清洗，以预防故障并提高产品合格率。
特别是进行干蚀刻时，来自半导体基片的光致抗蚀剂与蚀刻气体结合以聚合体状态附着，从而污染装置，所以定期清洗显得尤为重要。
然而，附着在等离子箱体上的粒子在定期清洗之前还是作为污染源起作用，它还改变干蚀刻时形成的等离子形成条件，进而影响所形成的等离子特性。结果，它成为影响基片上形成的半导体元件可靠性的原因。
发明内容
本发明旨在解决上述弊端，本发明的目的是提供一种可以不定期进行清洗的半导体制造装置。
为了达到上述目的，根据本发明的半导体制造装置包括通过等离子进行清洗的清洗部。
更具体地说，根据本发明实施例的半导体制造装置包括：箱体，具有气体注入口或排气口；第一电极，位于箱体内部并接地；第二电极，与第一电极形成包括清洗用气体的等离子，并与第一电极电连接；以及电源，与第二电极电连接、提供形成清洗用等离子能量。
半导体制造装置可使用通过溅射形成薄膜的溅射装置或通过等离子进行蚀刻的干蚀刻装置或通过化学汽相沉积成膜的化学汽相沉积装置。
优选地，这种半导体制造装置将它用作干蚀刻装置时，还应包括面对第一电极、包括干时刻用气体的、形成干蚀刻用等离子的第三电极。优选地，第一电极具有将干蚀刻用气体导向箱体内部的气体注入口。
向第二电极施加交流或直流电可以产生清洗用等离子。优选地，第二电极包括导电体和包围导电体的保护体。
根据这种本发明实施例的半导体制造装置还可包括：电极支撑体，用于支撑第二电极、使形成清洗用等离子的第二电极垂直移动；以及电极引导部件，用于支撑电极支撑体、使形成清洗用等离子的第二电极水平移动。
而且，第二电极可形成马蹄形或环形。半导体制造装置还可包括电极支撑体，用于支撑第二电极、使形成清洗用等离子的第二电极垂直移动。
附图说明
本发明的上述和其它优点将通过参考附图详细地描述实施例，从而变得更加明显，其中：
图1是根据本发明第一实施例的干蚀刻装置结构的简要截面图；
图2是根据本发明第一实施例的、包括在干蚀刻装置里的清洗部具体平面图；
图3及图4是根据本发明第一实施例的干蚀刻装置的清洗工程的具体工序图；
图5是根据本发明第二实施例的干蚀刻装置结构的简要截面图；以及
图6是根据本发明第二实施例的、包括在干蚀刻装置里的清洗部具体平面图；
具体实施方式
为了使本领域技术人员能够实施本发明，现参照附图详细说明本发明的优选实施例。但是，本发明可表现为不同形式，它不局限于在此说明的实施例。
下面，参照附图详细说明根据本发明实施例的半导体制造装置。根据本发明实施例的半导体制造装置具有利用等离子除去残留在箱体内部的污染粒子的清洗部，对此以干蚀刻装置为例进行说明。
图1是根据本发明第一实施例的干蚀刻装置结构的简要截面图。图2是根据本发明第一实施例的、包括在干蚀刻装置里的清洗部具体平面图。
参照图1及图2，根据本发明的干蚀刻装置包括：形成等离子进行干蚀刻工序的箱体10；包含位于箱体10内部的下面两端，排出箱体10内部空气或干蚀刻时的反应气体的排气口13，并设置所处理对象物的半导体基片或显示器用基片的下部电极11；与下部电极11面对隔开，并位于箱体10内部上面的上部电极12。而且，包括与上部电极12及下部电极11电连接，将流入气体在上部电极12及下部电极11之间箱体10内为了形成干蚀刻用等离子而提供所需能量的第一电源40。虽未在图中具体显示，但根据本发明实施例的干蚀刻装置包括使蚀刻用反应气体流入箱体10内部的气体注入口。上部电极12上均匀分布有干蚀刻时使从气体注入口流入的反应气体均匀导向箱体10内部的气体注入口。
此外，根据本发明实施例的干蚀刻装置包括清洗部20。清洗部20包括：以气体注入口流入的清洗用气体与上部电极12一同形成清洗用等离子的清洗用电极21；引导清洗用电极21水平移动的电极引导部件23及支撑清洗用电极21，并引导清洗用电极21垂直移动的电极支撑体22及向清洗用电极21提供形成清洗用等离子所需的能量的第二电源50。
这时，形成在本发明实施例的干蚀刻装置上部电极12上的气体注入口，与排气口13的距离越近，其密度越小，与排气口13距离越远，其密度越大。这样，可以防止干蚀刻用反应气体向排气口13周围聚集，反应气体可以均匀到达基片表面，从而进行均匀蚀刻。
根据图1及图2详细说明根据本发明的干蚀刻装置的作用。
根据本发明的干蚀刻装置通过气体注入口向箱体10内注入至少一个以上成分组成的蚀刻用反应气体。接着，注入的反应气体通过形成在上部电极12的气体注入口向上部电极12和下部电极11之间的反应区域扩散传送。在这里，可以使形成在上部电极12的气体注入口随着与形成在下部电极12两侧排气口13的距离的不同，其大小或设置密度也不同，由此可以引导注入的反应气体在反应区域均匀扩散。
接着，在与第一电源40电连接的上部电极12和接地的下部电极11中，在下部电极11通过第一电源40施加偏差电源，在箱体10内形成垂直的电场和水平的磁场。随之在下部电极11放出的自由电子由电磁场得到动能加速后，通过流入反应区域的反应气体，与反应气体分子碰撞，并向反应气体传递能量。在此得到这些能量的反应气体离子化，这些离子也由电磁场得到动能并加速后，通过反应气体，并向反应气体传递能量。随着这种过程的反复进行，在箱体10内的反应区域形成阳离子、阴离子、原子团等共存的干蚀刻用等离子，该等离子状态的反应气体与晶片或基片100上部形成的薄膜进行化学反应或进行物理碰撞，蚀刻薄膜。
这时，反应气体的一部作为污染物附着在上部电极12或箱体10的壁面上，为了除去这些污染物可以利用清洗部20。
那么，对这种根据本发明实施例的干蚀刻装置中进行清洗的工序，参照附图进行具体说明。
图3及图4是根据本发明第一实施例的干蚀刻装置的清洗工序的具体工序图。
参照图3，根据本发明实施例的清洗用电极21包括导电性材料组成的导电体212和防止导电体212露出的、由陶瓷等组成的保护体211。
首先，由电或光检测出箱体10内壁面或电极表面沉积或增加残留引起的污染物60，向清洗用电极21的导电体212利用第二电源50施加直流或交流偏置电压，并利用电极支撑体22，将清洗用电极21垂直(上下)移动，将它一直移动至上部电极12下面，再利用电极引导部件23将清洗用电极21水平(左右)移动。这时，向箱体10内部注入对清洗有效的包括诸如氟系列气体或氯系列气体或惰性气体这样的清洗气体，通过上部电极12的气体注入口注入。那么，在上部电极12和清洗用电极21之间形成包括清洗用气体的阳离子、阴离子、原子团等共存的清洗用等离子30，清洗用气体与污染物60进行物理或化学反应，结果，污染物从箱体10的壁面或上部电极12脱落，通过排气口13排出。污染物60为聚合物系列时主要由氟系列离子或原子团为金属材料时由氯系列离子或原子团或由惰性气体除去。因此，在本实施例中利用清洗用电极形成等离子清洗箱体污染物，所以可在所需要的时间内容易进行清洗。
另外，在本发明的第一实施例中清洗用电极为棒状，但它还可以是马蹄状或环状，对此将参照附图进行具体说明。
图5是根据本发明第二实施例的干蚀刻装置结构的简要截面图，图6是根据本发明第二实施例的、包括在干蚀刻装置里的清洗部具体平面图。
参照图5及图6，大部分结构与图1及图2相同。
然而，根据本发明第二实施例的干蚀刻装置具有与第一实施例不同的清洗部70。清洗部70用气体注入口流入的清洗用气体与接地的箱体10壁面一起形成清洗用等离子，包括：环形清洗用电极71；支撑清洗用电极71且引导其垂直移动的电极支撑体72及向清洗用电极71提供形成清洗用等离子所需能量的第二电源50。
在这种根据本发明第二实施例的干蚀刻装置中，由电或光检测出箱体10内壁面或电极表面沉积或增加残留引起的污染物60，向清洗用电极71利用第二电源50施加直流或交流偏置电压，并利用电极支撑体72，将清洗用电极71垂直(上下)移动，在清洗用电极71和箱体10壁面之间形成清洗用等离子。这时，清洗用气体与污染物进行物理或化学反应，结果，污染物从箱体10的壁面上脱落，通过排气口13排出。
为了使清洗用电极71在箱体的全部壁面除去污染物，在施加电源的状态下上下移动，从而可以完全除去污染物。
这种本发明实施例的清洗部同样可以适用在反应性离子蚀刻或PE或ICP方式的干蚀刻装置。
根据本发明第一及第二实施例的干蚀刻装置为了除去箱体内面沉积的污染物具有清洗部，这种清洗部同样适用在对导电材料进行沉积形成薄膜的溅射装置或通过化学反应成膜的化学汽相沉积装置上。溅射装置和化学汽相沉积装置也如同干蚀刻装置，具有相互电连接并接地的第一电极和与清洗用电源连接并与第一电极一同形成清洗用等离子的第二电极。这时，溅射装置支撑沉积在半导体装置或显示装置用基片上部的包括导电材料的目标物(target)，包括连接在电源的第三电极。化学汽相装置包括反应气体供给部。在这里，如同第一及第二实施例，第一电极可以是上部电极或箱体内壁。
根据本发明的半导体制造装置中，利用清洗用电极形成等离子清洗箱体内部，与定期开启箱体进行清洗相比，更能节约清洗时间，还可以延长定期清洗时间。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种半导体制造装置，包括：
箱体，具有气体注入口或排气口；
第一电极，位于所述箱体内部并接地；
第二电极，与所述第一电极形成包括清洗用气体的等离子，并与所述第一电极电连接；以及
电源，与所述第二电极电连接、提供形成所述清洗用等离子能量。
2.根据权利要求1所述的半导体制造装置，其特征在于，所述半导体装置作为通过溅射形成薄膜的溅射装置来使用。
3.根据权利要求1的半导体制造装置，其特征在于，所述半导体装置作为通过等离子进行蚀刻的干蚀刻装置来使用。
4.根据权利要求3所述的半导体制造装置，其特征在于，所述半导体装置还包括与所述第一电极面对、形成包含干蚀刻用气体的干蚀刻用等离子的第三电极。
5.根据权利要求5所述的半导体制造装置，其特征在于，所述第一电极具有把所述干蚀刻用气体导入到所述箱体内部的气体注入口。
6.根据权利要求1所述的半导体制造装置，其特征在于，所述半导体制造装置作为通过化学汽相沉积成膜的化学汽相沉积装置来使用。
7.根据权利要求1所述的半导体制造装置，其特征在于，向所述第二电极施加交流或直流电源，形成所述清洗用等离子。
8.根据权利要求1所述的半导体制造装置，其特征在于，所述第二电极包括导电体和包围所述导电体的保护体。
9.根据权利要求1所述的半导体制造装置，其特征在于，还包括：
电极支撑体，用于支撑所述第二电极，为了形成所述清洗用等离子，将所述第二电极垂直移动；以及
电极引导部件，用于支撑所述电极支撑体，为了形成所述清洗用等离子，将所述第二电极水平移动。
10.根据权利要求9所述的半导体制造装置，其特征在于，所述第二电极以棒状形成。
11.根据权利要求1所述的半导体制造装置，其特征在于，所述第二电极以马蹄状或环状形成，所述半导体制造装置还包括电极支撑体，用于支撑所述第二电极，为了形成所述清洗用等离子，将所述第二电极垂直移动。
12.根据权利要求1所述的半导体制造装置，其特征在于，所述第一电极作为所述箱体的内壁来利用。
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