[發明專利]等離子體處理裝置的清潔方法

有效

• 申請號: 201310294419.8
• 申請日: 2013-07-12
• 公開（公告）號: CN104282518A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 王兆祥;蘇興才
• 申請（專利權）人: 中微半導體設備（上海）有限公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種等離子體處理裝置的清潔方法。

背景技術

等離子處理裝置利用真空反應室的工作原理進行半導體基片和等離子平板的基片的加工。真空反應室的工作原理是在真空反應室中通入含有適當刻蝕劑源氣體的反應氣體，然后再對該真空反應室進行射頻能量輸入，以激活反應氣體，來激發和維持等離子體，以便分別刻蝕基片表面上的材料層或在基片表面上淀積材料層，進而對半導體基片和等離子平板進行加工。

隨著半導體技術的發展，半導體元器件越來越小。以等離子體刻蝕處理裝置為例，特征尺寸也越來越小，其從0.11um逐步發展到40nm甚至16nm。與此同時，業內對等離子體刻蝕處理裝置腔體的金屬污染（metal?contamination）要求和限制越來越高。這是由于等離子體刻蝕處理裝置腔體的金屬污染會影響元器件的電學性能。另一方面，等離子體刻蝕處理裝置的硬件設計（hardware?design）很難避免含金屬的部件，例如上電極的加熱裝置（heater）和使用的金屬螺絲等都是由金屬材料制成的。此外，等離子體刻蝕處理裝置中的一些高分子密封環（O-ring）或石英材料中也會有金屬的雜質。這些含金屬的組件在基片制程過程中，在等離子體的環境下，可能給腔室內部帶來金屬污染。

傳統的等離子體處理裝置的清潔方法是通入清潔氣體并點燃等離子體來清潔反應腔體，從而減少聚合物雜質導致的顆粒污染（particle），以此維持穩定的腔室內部環境。然而，工程師經過實驗發現，在進行傳統腔室清潔方法時，腔室中靜電夾盤的表面陶瓷層中的金屬會被離子濺射出來從而成為金屬污染的來源，并且而腔室上部表面的一些被聚合物雜質包裹的金屬也可能落在基片表面導致基片破損。

發明內容

針對背景技術中的上述問題，本發明提出了一種等離子體處理裝置的清潔方法。

本發明第一方面提供了一種用于等離子體處理裝置的清潔方法，其中，所述等離子體處理裝置包括一腔室，基片放置于腔室之中進行制程，其中，所述清潔方法包括如下步驟：a.在基片制程之前，在所述腔室表面沉積不含氟的聚合物層；b.執行基片制程，然后將基片移除出腔室以外；c.往腔室中通入清潔氣體，并連接射頻能量產生等離子體，以對腔室內部進行清潔。

進一步地，所述步驟a還包括如下步驟：在基片制程之前，在靜電夾盤上沉積不含氟的聚合物層。

進一步地，所述清潔氣體為O₂，或者O₂與N₂或Ar的混合氣體。

進一步地，所述步驟a還包括如下步驟：在制程之前，往腔室中通入第一氣體，并連接射頻能量產生等離子體，以在所述腔室表面沉積不含氟的聚合物層。

進一步地，所述第一氣體為COS/N₂，CO/H₂，CO/NH₃，CH₄，C₂H₂，C₂H₄，C₂H₆，C₃H₆，C₃H₈,C₄H₁₀。

進一步地，所述第一氣體與N₂和/或NH₃混合調節不含氟的聚合物層的濃度。

進一步地，所述射頻能量為60MHZ，所述步驟a的執行時間為15秒至40秒。

進一步地，所述步驟c的執行時間為15秒至30秒。

進一步地，所述聚合物層的厚度為100nm到300nm。

進一步地，所述步驟c之后還包括如下步驟d：將清潔冗余用真空泵抽出腔室。

進一步地，在所述步驟d之后還包括如下步驟e:將基片傳輸入所述腔室，并對基片進行制程。

本發明提供的清潔方法能夠放置腔室內部的金屬污染。同時，由于不含氟的聚合物層的保護作用，基片制程過程中和清潔過程中對強勢組件造成的腐蝕被大大降低，因此強勢組件的使用壽命大大延長，降低了成本。

附圖說明

圖1是等離子體處理腔室的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖，對本發明的具體實施方式進行說明。