一種半導體製造設備反應室的清潔方法

2023-05-23 06:49:06 1

專利名稱：一種半導體製造設備反應室的清潔方法
技術領域：
本發明涉及半導體領域，特別是指一種半導體製造設備反應室的清潔方法。
技術背景微電子工業中的清洗是一個很廣的概念，並且也是非常重要的一個步驟， 包括任何與去除汙染物有關的工藝。通常是指在不破壞材料表面特性及電特性 的前提下，有效地清除殘留在材料上的微塵、金屬離子及有機物雜質。特別是 在半導體製造過程中，幾乎每道工序都涉及到清洗，而且製造工序越多，所需 的清洗工序也越多。在諸多的清洗工序中，只要其中某一工序達不到要求，則 將前功盡棄。薄膜製造工藝的主要設備是"化學氣相沉積"(CVD)機臺。CVD會在晶片 上長出薄膜，薄膜的成份有可能是矽、二氧化矽或其它金屬材料，但這些材料 不僅會附著在晶片i:，也會附著在反應室的內壁上，反應室內壁上的二氧化矽 累積至相當數量，就會在反應室內形成微粒子(Particle),影響晶片的合格率。 因此每臺CVD機臺在處理過規定數量的晶片後，就要使用含氟的氣體清洗，以 去除內壁上的矽化物質。現有的用含氟的清潔氣體來清潔反應室的方法如圖1 所示，但是採用這種方法會在反應室的內壁表面形成一個氟化物層。如果反應 室內附著有氟化物層，該氟化物層會使後續的製造流程中在該氟化物層表面形 成的薄膜會由於附著力(Adhesion)不足而會發生剝落。現有的解決辦法是更換 設備的反應室，但是這樣會造成運營成本增加。發明內容針對現有技術中存在的缺陷和不足，本發明的目的是提出一種半導體製造 設備反應室的清潔方法，能夠有效去除反應室內的氟化物層，以降低運營成本，降低缺陷產品率。為了達到上述目的，本發明提出一種半導體製造設備反應室的清潔方法，包括步驟l.使用含氟的清潔氣體對反應室進行清洗；歩驟2.用氧化性氣體通過等離子體氧化法對歩驟1中清洗後形成的氟化物層進行氧化，在反應室內壁上形成—-氧化物層。其中，所述步驟2中該氧化性氣體為氧氣02或一氧化二氮N2 0或一氧化 氮NO或二氧化氮NO 2或其中兩種以上的組合。其中，所述步驟2中該氧化性氣體中還包括作為摻雜氣體的氦氣He或氬氣 Ar或氮氣N2或氨氣NH3或其中兩種以上的組合。。其中，所述步驟2中氧化反應的壓力為0.5mtorr至200torr( 1 torr=133.32Pa)。本發明提出了一種半導體製造設備反應室的清潔方法。現有技術中採用含 氟的氣體清洗會造成反應室內壁上形成氟化物層，在後續的製造過程中形成的 薄膜會由於附著力不足造成剝落，因此只能更換反應室。本發明的清潔方法能 夠將反應室內壁上形成的氟化物層氧化，形成一個氧化層，以解決後續的製造 過程中形成的薄膜附著力不足的問題，提高了部件的使用壽命，節省了營運成 本。下面結合附圖，對本發明的具體實施方式
作進一步的詳細說明。對於所屬 技術領域的技術人員而言，從對本發明的詳細說明中，本發明的上述和其他目 的、特徵和優點將顯而易見。


圖1為現有的清洗方法流程圖 圖2為本發明的清洗方法流程圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明做進一步說明。本發明的-種半導體製造設備反應室的清潔方法優選實施例如圖2所示， 包括1、使用含氟的氣體對反應室進行清洗，這樣反應室表面會形成氟化物層；2、用氧化性氣體通過等離子體氧化法在0.5mtorr至200torr的壓力下對反應 室內壁上的氟化物層進行氧化反應，以在反應室內壁上形成一氧化物層。採用上述方法後，具有氧化性的等離子氣體能夠將反應室內的氟化物層氧 化，在反應室內形成一氧化物層，氧化物層的附著力優於氟化物層，不會出現 製造過程中形成的薄膜被剝離的問題，可以提高設備的使用壽命。..h述的氧化性等離子氣體可以選用氧氣02或一氧化二氮N2 0或一氧化氮 NO或二氧化氮N02中的一種或幾種。為了增強上述氧化反應過程的穩定性，還可以在上述氧化性等離子氣體中 添加氦氣He或氣氣Ar或氮氣N2或氨氣NH3中的 一種或幾種作為摻雜氣體。本發明可以應用在所有半導體領域的清洗過程中。當然，本發明還可有其他實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下， 所屬技術領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些 相應的改變和變形都應屬於本發明的權利要求的保護範圍。
權利要求
1. 一種半導體製造設備反應室的清潔方法，包括步驟1.使用含氟的清潔氣體對反應室進行清洗；步驟2.用氧化性氣體通過等離子體氧化法對步驟1中清洗後形成的氟化物層進行氧化，在反應室內壁上形成一氧化物層。
2、 根據權利要求1所述的一種半導體製造設備反應室的清潔方法，其特徵 在於，上述步驟2中的氧化性氣體為02、 N2 0、 NO及NO 2中的一種或幾種。
3、 根據權利要求1或2所述的一種半導體製造設備反應室的清潔方法，其 特徵在於，上述步驟2中該氧化氣體中還包括作為摻雜氣體的He、 Ar、 N2與 NH3中的一種或幾種。
4、 根據權利要求3所述的一種半導體製造設備反應室的清潔方法，其特徵 在於，上述步驟2中氧化反應的壓力為0.5mtorr至200torr。
全文摘要
本發明提出了一種半導體製造設備反應室的清潔方法，針對現有技術中採用含氟氣體清潔反應腔會在反應腔表面形成氟化物層，導致後續的半導體製造過程中形成的薄膜因附著力不足而脫落的問題而發明，包括步驟1.使用含氟的清潔氣體對反應室進行清洗；步驟2.用氧化性氣體通過等離子體氧化法對步驟1中清洗後形成的氟化物層進行氧化，在反應室內壁上形成一氧化物層。本發明提出的方法步驟簡單，能夠將反應室內形成的氟化物層氧化，形成一個氧化層，以解決後續的製造過程中的薄膜附著力不足的問題，提高了部件的使用壽命，節省了營運成本。
文檔編號C23C16/00GK101220461SQ20071000030
公開日2008年7月16日 申請日期2007年1月8日 優先權日2007年1月8日
發明者凱 楊, 蔡孟修, 厚 陳 申請人:和艦科技(蘇州)有限公司