TW200416804A - Cleaning method of apparatus for manufacturing semiconductor device - Google Patents

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TW200416804A
TW200416804A TW093102005A TW93102005A TW200416804A TW 200416804 A TW200416804 A TW 200416804A TW 093102005 A TW093102005 A TW 093102005A TW 93102005 A TW93102005 A TW 93102005A TW 200416804 A TW200416804 A TW 200416804A
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TW
Taiwan
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cleaning
gas
semiconductor device
device manufacturing
manufacturing equipment
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TW093102005A
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Inventor
Soo-Sik Yoon
Geun-Young Yeom
Nae-Eung Lee
Ki-Joon Kim
Chang-Hyun Oh
Ji Hwang Kim
Original Assignee
Jusung Eng Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4405Cleaning of reactor or parts inside the reactor by using reactive gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/30Capture or disposal of greenhouse gases of perfluorocarbons [PFC], hydrofluorocarbons [HFC] or sulfur hexafluoride [SF6]

Description

200416804 五、發明說明(1) 一、 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種半導體裝置之勢1% 法,尤關於一種薄膜沉積設備的清潔^ 備的清潔方 本申請案主張西元2003年1月29日於韓國申咬 2003-05789號申請案之優先權日,在、早国申靖之第 料。 长此將其列入參考資 二、 【先前技術】 成 後 二般而言,+導體|置的薄膜可藉由各種方 例如化學氣相沈積(CVD)方法。沉積完各層薄膜之/ ,必須清潔薄膜沉積設備的處理t,以便清除殘留在 处里至之内壁及其内部之中的源氣體與殘餘物。 如cf4、C2F6、C3F8、C4F8及SF6等高氟化合物(PF 體,常作為清除殘留在處理室之中的矽、氧化矽(Si0 i ,=石夕(siNX)之清潔氣體。然❿,當使用PFC氣體^潔 处#至時,則一旦PFC氣體的反應效率變差而在處理室的 排t 口處重組成其它氣體時,就會產生造成地球溫度升高 的氣體。此種造成地球溫度升高的氣體通常吸收紅 (]Ό \ ^ 二κ)而造成地球溫度升高。所以,當藉由各種方法清潔 薄膜沉積設備的處理室時,通常使用PFC氣體的替代氣 ^、或減少使用PFC氣體,以便免於產生造成地球溫度升 咼的氣體。 近來,已廣泛使用NF3取代PFC氣體而作為清潔氣體, aNF3的清潔效果較佳,並僅排出極少量之造成地球溫度升 局的氣體。然而,由於NJ?的製造過程極為複雜’故NF3通 〇
第10頁 200416804 五、發明說明(2) 常供不應求。因此,一旦使用NF3作為清潔氣體時,將會因 為其價格昂貴而增加生產成本。此外,當使用NF3清潔薄膜 沉積設備的處理室時,有毒的氟氣(f2 )勢必形成為殘餘 物。於清潔期間,F2將腐蝕處理室的内壁,進而損及半導 體裝置的製造設備。 雖然可使用其它的清潔氣體,但其它清潔氣體的清潔 效果卻遠不及NF3的清潔效果。 三、【發明内容】 因此,本發明係提供一種半導體裝置之製造設備的清 潔方法,其可免於有習知設備的各種缺點。 本發明所提供之半導體裝置之製造設備的清潔方法的 優點在於:免於產生造成地球溫度升高的氣體。 本發明所提供之半導體裝置之製造設備的清潔方法的 另一優點在於:大幅減少半導體裝置之製造設備清潔之後 所釋出之造成地球溫度升高的氣體。 本發明所提供之半導體裝置之製造設備的清潔方法的 又一優點在於:大幅提高清潔效果與清潔效率。 本發明所提供之半導體裝置之製造設備的清潔方法的 再一優點在於:能夠均勻地清潔製造設備之處理室的内 部。 本發明之其他目的及優點由隨後之詳細說明及隨附之 申請專利範圍當可更加明白。 為了達成本發明上述之優點,如以下實施例所示,係 提供一種半導體裝置之製造設備的清潔方法,包含以下步
第11頁 200416804 五、發明說明(3) 驟:一供氣步驟 應到一處理室之 混合氣體 氣’且該 高頻能量 及一排氣 殘餘物與 根據 之製造設 氣體的步 該第一清 潔氣體的 中該第二 清潔氣體 氣體;及 殘餘物與 以上 例,而並 四、【實 以下 根據 沉積設備 氣,且第 第一清潔 ,其中 第二清 活4匕該 步驟, 殘餘氣 本發明 備的清 驟,藉 潔氣體 步驟, 清潔氣 將一第一清潔氣體與一第二清潔氣體供 一與第二清潔氣體形成為一 體係含有氟化碳氣體與氧 中,並 使該第 該第一清潔氣 潔氣體則含有氮氣;一活化步 第一與第二清 活化的 排除該 之另一 潔方法 由一而 係含有 藉由一 體係含 的步驟,藉以 一排氣步驟, 體。 ,僅為 發明狹 殘餘氣 所述者 非將本 施方式 參見各 本發明 的處理 二清潔 氣體的 潔氣體所形成的 混合氣體清潔之 實施樣態,係提供一種 ,包含以下步驟:一活 頻能量活化一第一清潔 氟化碳氣體與氧氣;一 高頻能量活化一第二清 有氮氣;一混合活化的 形成該第一與第二清潔 排除該混合氣體清潔之 了用於方便說明本發明 義地限制於該較佳實施 圖式,俾詳細說明本發明之實 ,同時使用第一與第二清潔氣 室。第一清潔 氣體含有氮氣 流量比係呈固 氣體係含有氟化 。所供應的第二 定。 驟,藉由一 混合氣體; 後所留下的 半導體裝置 化第一清潔 氣體,其中 活化第二清 潔氣體,其 第一與第二 氣體的混合 後所留下的 之較佳實施 例。 施例。 體清潔薄膜 碳氣體與氧 清潔氣體與
第12頁 200416804 五、發明說明(4) 較佳地 藉由電漿將 殘留在處理 而形成SiF4 果。 氧氣足 勻散佈。此 分子物質, 果。 同時將 到單獨設置 本發明之第 足以提局清 亦隨之增加 氧氣。 乳氣的 氟化碳氣體 化碳氣體未 果。如果所 於流量過大 過大的流量 另一方 氮氣的第二 氣體的流量 :氟化碳氣體為c3F8、c4f8及⑽之其中一個。 至 、石鼠化矽或氧化矽之中的矽起反應 ,並加以排出。如此一來,將可達成清潔效 以使,,碳氣體與含有氮氣的第二清潔氣體均 外,氧氣亦可防止氟i化碳氣體成為(化\的高 並可使處理室中的殘餘物氧化而增進清潔效 氟化碳氣體與氧氣供應到處理室之中、或供應 在處理室之外的電漿產生系統之中,藉以形^ 了清潔氣體。雖然快速供應氟化碳氣體與氧氣 潔效果,但所釋出之造成地球溫度升高的氣體 口此,必須以適當的流量供應氟化碳氣體與 机i必須大於氟化碳氣體的流量,且較佳地, =氧氣的流量比為0.1至0.5。如果所供應的氟 =上述之流量比,則難以達到預期的清潔效 供應的氟化碳氣體超過上述之流量比,則將由 ,使鼠化奴氣體在處理室之中的時間變短,故 並無法獲得最佳的清潔效率。 二亡述本發明所使用之清潔氣體尚包括含有 月/名氣體。所供應的第二清潔氣體與第一清潔 比約為0 · 0 1至〇 · 5。如果所供應的第二清潔氣
第13頁 200416804 五、發明說明(5) 體未達到上述之流量比,則無法達到預期的、主 ,pj 如果所供應的第二清潔氣體超過上述之流量比, 禾 且 果與所產生之造成地球溫度升高的氣體量廿 則a 'n 的流量比而更值。 H不會隨著過大 第二清潔氣體係選擇自Ν2、Ν0及化〇之其中_ — 電漿將第二清潔氣體活化成Ν0或Ν0自由基,* ^個。藉由 亚經由w e 應式(1 )至(4 )的反應而去除處理室中的錄^ 卜反 王τ的殘餘物 面的氮氣或氧氣,藉以加速清潔氣體與薄膜表面 、衣 應,其中氮氣或氧氣皆加以排除,並分解翁^ =石夕的反 # 生F自由基。 蜱鼠化奴氧體而產 N〇 + Si-N(s) —Si(s)+N20 …(1 ) N + 0 —NO …(2 ) NO + Si-〇(s)~>Si(s) + N02··· (3) N〇2 + 0~~>NO + 〇2 ··· (4 ) 此外,第一清潔氣體之中的氧氣與第二清潔氣體係足 以減少清潔過程所產生之造成地球溫度升高的氣體量。本 發明之氟化碳氣體在清潔過程將重組成各種氣體,如cF4、 C2F6、C3F8、C4F8、C0F2、SiF4、HF 等等。 4 在上述含氟的氣體中,藉由電漿使最容易造成地球溫 度升高的四氟化碳(CF4)與氧氣分解出來的〇自由基產生 反應,故可轉變成不易造成地球溫度升高的氣體,如c〇x或 C0Fx。又,CF4亦與第二清潔氣體分解出來的n自由基產生 反應,故可轉變成不易造成地球溫度升高的氣體,如CN或 NFX。因此,本發明之清潔氣體足以降低在處理室清潔過程
第14頁 200416804 五、發明說明(6) 所產生之PFC氣體對地球溫度升高的影響。 Μ读^ Ϊ =排虱對地球溫度升高所造成的破壞可分別藉由 破f〖生去除效能(DRE)與百萬公噸的碳當量(MMTCE)加 化。分別利用以下公式(1 )與(2 )計算_與MMTCE 的值· DRE ( % ) =[1-k/Ci] X 100 …公式(1 ) 其中Ci為電漿清潔之前的氣體體積濃度、 潔之後的氣體體積濃度,及 ◦為電水,月 MMTCE = Σ 12/44 X {Q(公斤)X GWP/10” ···公式(2 )
其中Q為清潔過程所釋出之氣體總量(公斤)、GWp為 各種成分造成地球溫度升高的程度(統計一百年的所 造成的影響)。 以下參考各圖式,俾詳細說明本發明之各實施例。 第二:實施你丨 、
圖1為採用本發明之第一實施例的半導體裝置之製造 設備的清潔方法之設備示意圖。根據本發明整第一實施 例,利用處理室1 〇之外的遠端電漿產生器7〇活化清潔氣 體。遂鳊電漿產生裔7 0的一端係連接於射頻(r f )電源 20,立遠端電漿產生器70的另一端接地。氣體入口 (未圖 示)係連接於遠端電漿產生器7〇。遠端電漿產生器7〇所產 生的電漿係經由電漿入口 3丨而流到處理室丨〇之中。基板架 16設置於處理室1〇之中,且排氣管32連接於處理室1〇而用 以排除清潔過程所產生的殘餘物。排氣管3 2亦連接於升壓 泵34與乾式泵36,且排氣管32之中設有控制闕4〇。藉由控
第15頁 200416804 五、發明說明(?) 制閥4 0調整虛— 電漿產生器70係使i π ^ 1私保持固定。遠端 排氣管32的一5〇量測處理室10的清潔速率,並在 6。,俾能量測#立:轉換紅外線(FT_⑴質譜儀 、土 =里而β泳過程所產生之PFC氣體的MMTCE值。 間,;=2器70使用13.56MHz當作RF源。在清潔期 理宮1(1 生器70施加約5〇〇瓦特的“源,並將處 ^ 0的壓力維持在3〇G米—陶爾(mT〇rr )。以氮化矽 〇八圖不)當作量測處理室1 〇之清潔速率的樣品,並將樣 。口 7刀別放置在基板架1 6的中央、處理室1 0的側壁、及處理 室10的前壁等三處。 此 ◦4 Fs為第一清潔氣體所含之氟化碳氣體,且% 〇為第二 清潔氣體。由於對氮化矽的最快清潔速率為在^匕 (20sccm) /〇2 (i4〇sccm)的情況下,故將流量約20sccm 的QF8與流量約i4〇sccni的〇2供應到遠端電漿產生器70之 中。未使用第二清潔氣體而僅用C4F8 /〇2的清潔速率約11 0 奈米/分。
通入當作第二清潔氣體且其對第一清潔氣體的流量比 為0. 0 5至0 · 2 0的N2 0,其中第一清潔氣體的總流量為 160sccm,並量測各種流量比時的清潔速率、DRE及MMTCE 值。 將\0添加到C4F8 /〇2的第一清潔氣體中達到0 · 0 5的比 例時,將可提高清潔速率,且最快的清潔速率為比例達0·
第16頁 200416804 五、發明說明(8) 05時的30 0奈米/分。然而,相較於比例為〇· 〇5的队0之清 潔速率而言,添力α更多的% 〇旅無法進一步提咼清潔速率。 雖然基板架1 6之中央處、處理室1 〇之側壁、與處理室 1 0之前壁的清潔速率有所不同,但差距皆在1 0 %以内,故 可達成極均勻的清潔效果。 使用N20時,C4F8的DRE係高於99 %,因此所供應之所有 的C4F8皆已在清潔期間完全分解。 對清潔過程所產生的PFC氣體測量約兩分鐘的時間, 且PFC氣體的MMTCE值隨之降低,直到N20添加到C4F8 /02的 比例達0· 15為止。因此,將N20添加到C4F8 /02之中將可極 有效地抑制對地球溫度升高的影響。 此外,計算氮化矽的清潔速率為1,OOOnm時PFC氣體所 產生的MMTCE值。當第一清潔氣體未添加N20時,MMTCE約1. 3 X 10_9。當添加N20至第一清潔氣體的比例為〇· 〇5時,貝!J MMTCE約為未添加N20時的75 %而為3· 5 X 10—1{)。當添加N20 至第一清潔氣體的比例為0· 2時,則MMTCE約5. 0 X ΙΟ-10。 第二實施例 ' 根據第二實施例,對圖1之遠端電漿產生器7 〇施加約
8 0 0瓦特的RF源而產生電漿,並將圖1之處理室丨〇的壓力 持在400米一陶爾(mTorr )。第二實施例的其它條件與 一實施例完全相同,且亦採用如同第一實施例之設備。 外,將量測處理室之清潔速率的樣品分別放置在基板架 的中央、處理室10的側壁、及處理室1〇的前壁等三處。 (;F8〇為第一清潔氣體所含之氣化碳氣體,且或肋為
第17頁 200416804 五、發明說明(9) 第二清潔氣體。將流量約4〇sccm的(:4ίτ8〇與流量約18〇3〇^111 的〇 2供應到遠端電漿產生器7 〇之中。未使用第二清潔氣體 而僅用C4F80 /02的清潔速率約118奈米/分,且與MMTCE 分別為96% 與 7.023χ ΙΟ-10。 通入當作第二清潔氣體且其對第一清潔氣體的流量比 為0.05至0.25的队0或NO ’其中第一清潔氣體的總流量為 22〇SCCni ’並量測第二清潔氣體在各種流量比時的清潔速 率、DRE 及MMTCE 值。 當使用N2 0為第二清潔氣體時,將% 〇添加到q匕〇 /〇2 的第一清潔氣體中時’將可提高清潔速率,且最快的清潔 速率為比例達0.15時的^90奈米/分。然而,相較於比 例為0. 15的之清潔速率而言,添加更多的化〇並無法進 一步提高清潔速率。三處量測清潔速率的差距約丨3 %。益 論是否添加Μ,Μ8〇的DRE值皆高於96%。添加比例為 〇,〇5的Μ到c4f8o/〇2時的MMTCE值約降低至95%。因此, 添=到C4 F8 0 / 〇2之中將可極有效地抑制對地球溫度升 鬲的影響。 可提! 作添加到以〇/〇2的第二清潔氣體時,將
150大回//八 且最快的清潔速率為比例達〇· 05時的I 150示未/刀。即使Ν〇的添加比例超過〇 仍細比例為0.05時的清潔速率。雖然三處」清〜潔二 距皆在11%以内,故可達成極均句的清潔效 果‘,、、响疋否添加NO,c4F8〇的DRE值皆相同。相較於未添 加NO時的隨E而言,添加有⑽之⑽的似
第18頁 200416804 五、發明說明(ίο) 值係降低為9 3 %。 第三實施例 ~ 根據第三實施例,產生電漿的RF源為3 0 0瓦特且處理 室的壓力為40 0mTorr。第三實施例係電容耦合電漿(ccp )系統。 在石夕晶圓上形成氮化石夕(5 c m X 5 c m ),俾當作量測處 理室之清潔速率的樣品。C4F80為第一清潔氣體所含的氟化 碳氣體,且化為第二清潔氣體。將流量為16sccm的C4F80與 流量為64seem的%供應到處理室之中。未使用第二清潔氣 體時的清潔速率約50 7. 7奈米/分,且DRE與MMTCE分別為 d 98.38%與3.58\10_9。 ’ 通入當作第二清潔氣體且其對第一清潔氣體的流量比 為〇 · 〇 5至〇 · 2 0的N2,其中第一清潔氣體的總流量為 80sccm ’並量測在各種流量比時的清潔速率、dre及丽代丑 值。 將化添加到C4F80 /〇2的第一清潔氣體中時,將可提高 清潔速率’且最快的清潔速率為添加有比例達〇 .丨〇之%的 C4F8 0 /02。添加有比例為〇· 1〇之n2的(:41?8〇 /〇2比未添加%的 C:4 Fs 0 /〇2之清潔速率約快3 2。5 %。然而,相較於比例為〇 . _ 10的乂之清潔速率而言,添加更多的n2o並無法進一步提高1 清潔速率。 添加到C4F8〇 /02 的比例0· 05 至0· 20 時,C4F80 的DRE 值將南於°相較於未添加N2之清潔氣體的MMTCE值而 吕’添加有比例為〇· 10之N2的C4F80 /02 iMMTCE值將降低至 -
第19頁 200416804
弟四實施例 圖2為採用本發明之第四實施例的半 設備的清潔方法之設備示意圖。 、—破置之‘以 在圖2中,在處理室1〇中設 上電極12係連接於射頻(RF)電源2〇,且下、/電極14。 處理室1 0之中設有氣體入口 q ♦、 下電極1 4接地。 、 3〇’處理室10中同古其也 架16。排氣管32係連接於處理室10而用以排= 產生的殘餘物。排氣管32亦連接於升麼泵34鱼所 且排,管32之中”控制閥4。。藉由控制間理室 10之壓力。使用虱乳(% )當作乾式泵36的驅動氣體,並 使Ν2的流量在清潔過程保持固定。使用步進式輪廓器5〇 測處理室10的清潔速率,並在排氣管32的一端設置I立 轉換紅外線(FT-IR )質譜儀6〇,俾能量測清潔過程所產、 生之PFC氣體的MMTCE值。將量測清潔速率的樣品放置在其 板架上。 土 本發明之第四實施例係使用電容搞合電裝(C c p )系 統而產生電漿。使用350瓦特的RF源且處理室的壓力在、、青 潔過程維持在5 0 0mTorr。 C^FsO為第一清潔氣體所含之氟化破氣體,且n2〇或nq為 第二清潔氣體。將流量約1 6sccm的QFsO與流量約64sccm的 02供應到處理室1 0之中。未使用第二清潔氣體而僅用C4 F8 〇 /〇2的清潔速率約60 0奈米/分,且DRE與MMTCE分別為98 % 與3· 6 X 10一10。
200416804 五、發明說明(12) 通入當作第二清潔氣體且其對第一清潔氣體的流量比 為〇· 05至0. 25的%0或N0,其中第一清潔氣體的總流量為 8 0seem,並量測第二清潔氣體在各種流量比時的清潔速 率、DRE 及MMTCE 值。 添加N20或NO到C4F8 0 /02的第一清潔氣體之中將可提高 清潔速率,且與第一清潔氣體的比例達0· 05至0· 15時最 佳。添加NO的清潔速率係大於添加N20的清潔速率。 無論是否添加第二清潔氣體或添加何種第二清潔氣 體,DRE皆在95 %至99 %的範圍之内。添加第二清潔氣體 到〇4?8〇 /〇2之中將降低MMTCE值。當未添加第二清潔氣體 時’正規化值為1,〇〇〇奈米/分的MMTCE之氮化矽的清潔速 率約5· 66 X 10-10。正規化的MMTCE值將隨著第二清潔氣體添 加到第一清潔氣體之中而降低,且在〇· 15的⑽時為2· 52 X 而在0· 15 的\0 時為3· 31 X ΙΟ,。 _弟五實施例 、CSF8為第一清潔氣體所含之氟化碳氣體,且队、N〇或^ 〗〇為第二清潔氣體。將流量約丨5 〇 s c cm的&匕與流量約 i〇Sccm的〇2供應到處理室10之中。未使用第二清潔氣體 清潔速率約258. 9奈米,分,且DRE與〇11(:£:分別為99 % 與1· 4 X 10-10。 /02 為添 N2〇時 田使用N2日守最快的清潔速率為添加有0 · 1 0之n2的c3 f8 ϋ米/分。當使用n〇時,最快的清潔速率 气之,的沾A,且為433奈米/分。當使用 ,取快的/月A速率為添加有〇· 10之Μ的c3F8 /〇2,且 200416804
五、發明說明(13) 為426· 5奈米/分。 無論是否添加第二清潔氣體或添加何種第二清潔氣 體,DRE皆為99 %。 ' 將%、N0及〜0等第二清潔氣體添加到/〇2將使 MMTCE值降低。當第二清潔氣體與第一清潔氣體的比例 〇 · 〇 5時MMTCE值將大幅降低,且降低至未添加第二潘如μ 用〉糸氣 體時的30%至40%。 第六f施例 CJ8為第一清潔氣體所含之氟化碳氣體,且%、N〇或^ 2〇為第二清潔氣體。將流量約1 〇 Osccm的QF8與流量約 40 0seem的%供應到處理室10之中。未使用第二清潔氣體 時,清潔速率約232.9奈米/分,且〇{^與丽1^£分別為99 % 與6· 15 X ΙΟ-11。 …
當使用N2 B夺,最快的清潔速率為添加有Q . 15之 /〇2,且為333.6奈米/分。當使用N 為添加有0.15之NO的C4F8/〇9,曰也…/的月,糸速车 用N2〇時,最快的清潔速率 J 14.5奈米/分。當使 且為3 0 7 · 5奈米/分。ϋ · 1 5之^ 0的C4 F8 /02, 無論是否添加第二清潔氣濟 體,DRE皆為99 %。 s a加何種第二清潔氣 4, 將N2、NO及\0等第二清潔$ MMTCE值降低。當第二清潔氣體^ •添加到/〇2將使 0 · 1 5時MMTCE值為最低,並降彳=弟—清潔氣體的比例為 · 的2 5 %至4 0 %。 -未添加第二清潔氣體時
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五、發明說明(14) 為了比較本發明之實施例的效果,因此在如同第一實 施例之相同條件及設備的情況下、使用NF3當作清潔氣體進 行另一種清潔過程。同時,添加氬氣(Ar )到NFS。nf3的 流$為2 0seem且添加到NF3之Ar的流量係隨時變化。 添加有Ar的NF3剛開始能夠提高清潔速率,且最快的产 潔速率為添加有比例為0· 5之Ar的NF3之310奈米/分。又, 基板架中央處、處理室之側壁、與處理室之前壁等三處的 清潔速率差距亦小於1 0 %,故代表不同位置皆具有均句 清潔速率。 的 DRE值皆超過99%,故代表所有的
無論是否添加Ar NFS氣體皆已分解。 又’無論是否添加Ar,MMTCE值皆為〇·5χ 1 〇~1G。此 外,對氮化矽之清潔速率在正規化成丨,〇 〇 〇奈米/分 MMTCE值時約在1〇· 〇 X 1〇,至12· 5 X 10,的範圍之内。 方* Ϊ上所述,本發明之清潔方法在清潔過程之後將免於 的影ί成地球溫度升高的氣體,故可降低對地球溫度升高 率,青潔方法足以提高清潔速率,藉以增進效 羊,並可均勻地清潔處理室。 曰遣双 大幅ΐ:半明使用廉價的清潔氣體取代肝3,故可 田峄低丰導體裝置的製造成本。 3 例,:發:ίΐ用於方便說明本發明之較佳實施 非將本W狹義地限制於該較佳實施例。凡依本 200416804 五、發明說明(15) 發明所做的任何變更,皆屬本發明申請專利之範圍。 200416804 圖式簡單說明 五、【圖式簡單說明】 圖1為採用本發明之第一實施例的半導體裝置之製造 設備的清潔方法之設備示意圖。 圖2為採用本發明之第四實施例的半導體裝置之製造 設備的清潔方法之設備示意圖。 元件符號說明: 10 處理室 12 上電極 14 下電極 16 基板架 2 0 射頻(RF )電源 3 0 氣體入口 31 電漿入口 32 排氣管 34 升壓泵 36 乾式泵 40 控制閥 質譜儀 # 50 步進式輪廓器
60 傅立葉轉換紅外線(FT-IR 70 遠端電漿產生器
第25頁

Claims (1)

  1. 200416804 六、申請專利範圍 1 · 一種半導體裝置之製造設備的清潔方法,包含以下步 …驟: * 一供氣步驟,將一第一清潔氣體與一第二清潔氣體供 應到一處理室之中,並使該第一與第二清潔氣體形成為一 混合氣體,其中該第一清潔氣體係含有氟化碳氣體與氧 氣,且該第二清潔氣體則含有氮氣; 一活化步驟,藉由一高頻能量活化該第一與第二清潔 氣體所形成的混合氣體;及 一排氣步驟,排除該活化的混合氣體清潔之後所留下 的殘餘物與殘餘氣體。 2 ·如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造設備的清潔 方法,其中該氟化碳氣體為C3F8、C4F8及C4F80之其中一個。 3. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造設備的清潔 方法,其中該第二清潔氣體含有N2、N20及N0之其中一個。 4. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造設備的清潔 方法,其中該氟化碳氣體與該氧氣的流量比在0. 1至0. 5的 範圍之内。 5. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造設備的清潔 方法,其中該第二清潔氣體與該第一清潔氣體的流量比在 0 . 0 1至0 . 5的範圍之内。
    第26頁 200416804 六、申請專利範圍 6 ·如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造設備的清潔 方法,其中該第一與第二清潔氣體所形成的混合氣體係藉 由該處理室之外的一電漿產生器加以活化。 7 ·如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造設備的清潔 方法,其中該第一與第二清潔氣體所形成的混合氣體足以 清潔殘留在該處理室之中的矽、氮化矽及氧化矽。 8. —種半導體裝置之製造設備的清潔方法,包含以下步 驟: 一活化第一清潔氣體的步驟,藉由一高頻能量活化一 第一清潔氣體,其中該第一清潔氣體係含有氟化碳氣體與 氧氣; 一活化第二清潔氣體的步驟,藉由一高頻能量活化一 第二清潔氣體,其中該第二清潔氣體係含有氮氣; 一混合活化的第一與第二清潔氣體的步驟,藉以形成 該第一與第二清潔氣體的混合氣體;及 一排氣步驟,排除該混合氣體清潔之後所留下的殘餘 物與殘餘氣體。 9. 如申請專利範圍第8項之半導體裝置之製造設備的清潔 方法,其中氟化碳氣體為C3F8、C4F8及C4F80之其中一個。
    第27頁 200416804 六、申請專利範圍 1 0.如申請專利範圍第8項之半導體裝置之製造設備的清潔 方法,其中該第二清潔氣體含.有N2、N20及N0之其中一個。 1 1 ·如申請專利範圍第8項之半導體裝置之製造設備的清潔 方法,其中該氟化碳氣體與該氧氣的流量比在0. 1至0. 5的 範圍之内。 1 2.如申請專利範圍第8項之半導體裝置之製造設備的清潔 方法,其中該第二清潔氣體與該第一清潔氣體的流量比在 0.01至0.5的範圍之内。 1 3.如申請專利範圍第8項之半導體裝置之製造設備的清潔 方法,其中該第一與第二清潔氣體所形成的混合氣體足以 清潔殘留在該處理室之中的矽、氮化矽及氧化矽。
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