[發明專利]一種腔室的清洗方法

在審

• 申請號: 202110023554.3
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN114752918A
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 鄒志文;崔虎山;鄒榮園;范思大;丁光輝;許開東
• 申請（專利權）人: 江蘇魯汶儀器有限公司
• 主分類號: C23C16/44
• 分類號: C23C16/44;B08B7/00;H01J37/32
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 沈進

本發明提供一種腔室的清洗方法，該方法先關閉ICP?CVD反應腔室的分子泵，用干泵抽真空；通入清洗氣體高頻電源啟輝，形成清洗氣體的等離子體對腔室內進行清洗，在該過程中間歇啟動低頻電源；然后關閉干泵，啟動分子泵抽真空；通入清洗氣體，啟動高頻電源對腔室進行清洗，在該過程中間歇啟動低頻電源，完成腔室的清洗。該清洗方法使用常規的含氟氣體、惰性氣體和含氧氣體在腔室內進行等離子清洗作業；通過雙工藝規控制程序來控制不同的腔壓條件及射頻條件對腔室頂部，邊緣，底部進行清洗；同時通過流程的切換來保證對腔室材料的損傷降至最低；減少腔室內由于清洗過程及腔室損傷帶來的顆粒問題。

技術領域

本發明屬于集成電路加工領域，涉及一種腔室的清洗方法。

背景技術

電感耦合等離子體化學氣相沉積（Inductively-coupled plasma- chemicalvapor deposition，簡稱ICP-CVD）是一種低溫（180C）下沉積高致密薄膜（80沉積致密性由于PECVD 350C的）的沉積方式。一般在晶圓上沉積薄膜時，腔室周圍也會寄生的沉積同一材質的薄膜。如果沉積薄膜累計厚度達到一定厚度時，薄膜會從腔室各處裂開并掉落在晶圓上形成顆粒沾污，所以一般薄膜累計沉積厚度達到2um時對腔室開始做等離子清洗。一般基于ICP工藝（包含ICP-CVD）的工作壓強在幾十mTorr級別，所以其薄膜致密性很好（低壓下沉積的薄膜越致密）不容易清洗掉，而且腔室內的清洗用F離子很少導致整個清洗工藝時間大于40min。長時間清洗導致產能降低，也對機臺的備件有嚴重的損傷。解決這個問題，工業上多采用（remote-plasma source）RPS方式對腔室進行清洗；RPS清洗有清洗時間快；對腔室材料損傷小等一系列優點；但RPS清洗成本較高；集中體現在兩塊：1.需要在設備上加裝RPS發生器；2.RPS使用的NF3氣體對管道，轉接頭，密封圈的材質要求較高；3.NF₃的氣體費用遠高于CF₄等常規清洗氣體；另外RPS氣體需要對常規尾氣處理設備進行升級改造；增加了尾氣處理的成本；基于以上原因低成本客戶一般很難接受RPS，也不能忍受常規慢清洗。

發明內容

解決的技術問題：針對上述技術問題，本發明提供一種腔室的清洗方法。

技術方案：一種腔室的清洗方法，包括以下步驟：

第一步、關閉ICP-CVD反應腔室的分子泵，啟動干泵抽真空，將腔壓抽至于20-60mT；

第二步、通入清洗氣體，所述清洗氣體包括氟基氣體、含氧氣體和惰性氣體；

第三步、通過高頻電源啟輝，高頻電源的功率為100-600W，同時保持腔室的腔壓為0.8-4T；

第四步、將高頻電源的功率調高到600-3000W，從而形成清洗氣體的等離子體，并對腔室內進行清洗，在該高頻清洗過程中間歇啟動低頻電源，低頻電源的功率為20-3000W；清洗過程中保持腔室的腔壓為0.8-4T；

第五步、關閉干泵，啟動分子泵抽真空，將腔壓抽至于20mT下；

第六步、再次通入清洗氣體，啟動高頻電源，高頻電源的功率為600-3000W，從而形成清洗氣體的等離子體，對腔室進行清洗，在該高頻清洗過程中間歇啟動低頻電源，低頻電源的功率為20-3000W；清洗過程中腔壓保持在10-70mT，完成腔室的清洗。

進一步，所述步驟二中，所述清洗氣體中的氟基氣體的流量為1000-3000sccm、含氧氣體的流量為300-1000sccm、惰性氣體的流量為500-1000sccm。