专利名称：一种快速防止预清洗室微粒污染的方法
技术领域：
本发明涉及一种快速防止预清洗室微粒污染的方法，尤其是针对物理气相沉积(PVD)装置的预清洗室(pre-clean chamber)的微粒(particle)污染快速防止方法。
在半导体制造过程中，物理气相沉积(以下简称PVD)装置大多被用来进行制作金属镀膜。现有的一种PVD装置如
图1所示，其主要是由一缓冲室(buffer chamber)1、一预清洗室2、一转移室(transferchamber)3、一制作室(process chamber)4、及一机械手臂5等构成。其中，该预清洗室2是用来进行一晶片的预清洗步骤，如图2所示，该预清洗室2主要由一无线电波波频产生器(RF generator)2一钟型缸(bell jar)22、一防护体(shield)23、及一预清洗室本体24所构成。当需进行晶片6预清洗时，晶片6会由该机械手臂5运送到该预清洗室2中，然后，再将如氩气的气体导入上述预清洗室2中，同时通过该预清洗室2无线电波波频产生器21将氩气电离分解成等离子体(如图3所示)，进而利用等离子体溅射(sputtering)晶片6的方式将晶片6表面上的氧化物清除。
承上所述，由于晶片6预清洗是用等离子体溅射(sputtering)晶片的方式来达成，因此，在溅射的过程中，会将晶片6表面成分击出，进而使其表面成分附著在上述预清洗室2的钟型缸22及防护体23上。此时，若PVD装置所进行的金属沉积工艺为栅极工艺的金属沉积工艺时，则通常在该预清洗室2进行预清洗的晶片6表面成分主要为硅硅，换言之，在进行多次预清步骤后，该钟型缸22及防护体23上将会附著大量的富含硅氧化物(silicon-rich oxide)。
由于该钟型缸22通常是由石英制成，而石英与富含硅氧化物之间的附著效果并不佳，因此，当该钟型缸22上累积一定厚度的富含硅氧化物时，则其将会产生剥离现象，进而对该预清洗室2中的晶片6产生微粒污染，如此，将会对后续的金属薄膜制造过程产生不良影响。为解决这一问题，本领域一般技术人员会在一定使用时间后，将钟型缸22加以清洗，以避免钟型缸22上富含硅氧化物剥离所造成的微粒问题。
然而，由于每次清洗时须暂停生产，如此将会影响生产能力，因此，如何快速、有效地延长预清洗室2的钟型缸22的使用时间，以降低保养次数，进而，提高生产能力实为一重要课题。
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可快速防止预清室的微粒污染，且可延长预清洗室钟型缸的使用时间、降低其保养次数，进而提高生产能力的快速防止预清洗室微粒污染的方法。
发明的快速防止预清洗室微粒污染的方法的原理是将氧气与氩气通入预清洗室中，并利用无线电波波频将该预清洗室中的氧气与氩气电离成等离子体，以使该氩气等离子体将一硅材料中的硅成分撞击出，进而使该硅成分与预清洗室中的富含硅氧化物同时与氧气等离子体反应，以此在该预清洗室内形成一二氧化硅层，以避免其富含硅氧化物快速剥离，以此达到延长预清洗室的钟型缸使用时间的目的。
为达上述目的，本发明的快速防止预清洗室微粒污染的方法包括以下步骤一提供一硅材于一预清洗室中的材提供步骤；一提供一氧气与一溅射用气体至该预清洗室中的气体提供步骤；及一利用无线电波波频，将该预清洗室中的氧气与溅射用气体电离成等离子体，以利用溅射用气体的等离子体撞击该硅材料，进而将硅材料中的成分击出，以使该硅成分与该富含硅氧化物同时与氧等离子体反应，据以快速地在预清洗室内形成一二氧化硅层的等离子体产生的步骤。
本发明的有益效果是由于二氧化硅与钟型缸间的附著性较好，因此，当该预清洗室的钟型缸上形成有一富含硅氧化物层时，通过氧与富含硅氧化物、以及氧与硅的应，可迅速地产生二氧化硅。而当二氧化硅涂布于钟型缸上时，则可避免因富含硅氧化物快速剥离所造成的污染，进而延长钟型缸的使用时间。
下面结合附图对本发明进行详细说明图1为现有的物理气相沉积装置主要部分的示意图；图2为现有的物理气相沉积装置预清洗室的部分分解图；图3为一包含预清洗室现有的物理气相沉积装置的主要部分的结构示意图；图4为利用本发明快速防止预清洗室微粒污染方法的一实施例的示意图，图中所示为一PVD装置主要部分的示意图；图5为利用本发明快速防止预清洗室微粒污染方法的一实施例的示意图，图中所示为一包含预清洗室物理气相沉积装置的主要部分的结构示意图。
图号说明1 缓冲室2 预清洗室21 无线电波波频产生器22 钟型缸23 防护体24 预清洗室本体241 预置室25 气体导入口3 转移室4 制作室5 机械手臂6 晶片7 硅材8 传动机构81 动力部82 承载部9 升降机构91 升降架在具体说明之前，欲事先说明的是，为说明上的便利，以及避免说明上的冗述，在本实施例中，有关PVD装置预清洗室等相关构造说明沿用上述的图号。
本发明的快速防止预清洗室微粒污染方法的利用时机是在一PVD装置预清洗室的钟型缸上形成有一定厚度富含硅氧化物层时使用。
本发明的快速防止预清洗室微粒污染方法包括一硅材提供步骤、一气体提供步骤、及一等离子体产生步骤。
在硅材提供步骤中，有关硅材的提供方式，可通过图4所示的PVD装置来完成。如图4所示，该种PVD装置预清洗室本体24侧壁上装配有一可预置硅材7的预置室241。在本实施例中，该硅材7呈板状，其可通过一传动机构8而将其放置于一升降机构9的升降架91上。
具体来说，该传动机构8是由一动力部81、及承载部82构成，当动力部81启动时，则会使该承载部82转动，进而将放置在承载部82的硅材7移动至该升降机构9的升降架91上。在此值得一提的是，硅材的提供方式除可以图4所示的方式外，还可将硅材与晶片6混置在中，再通过上述机械手臂5搬送到该预清洗室2中(未示于图)。
之后，再进行气体提供步骤，于此步骤中，如图5所示，氧气与溅射用气体经由一气体导入口25而被导入预清洗室2中，具体来说，氧气与溅射用气体系被导入到一由预清洗室2钟型缸22等构件形成的空间内，于在本实施例中，该溅射用气体为氩气。
另外，如图5所示，在产生等离子体的步骤中是利用无线电波波频将该预清洗室2中的氧气与溅射用气体电离成等离子体，以利用溅射用气体的等离子体撞击该硅材7，进而将硅材7中的硅成分击出，以使该硅成分与该富含硅氧化物同时与氧等离子体反应，据以快速地在预清洗室钟型缸22内形成一二氧化硅层。在本实施例中，无线电波波频是由上述无线电波波频产生器21产生，另外，于此要特别说明的是，在本实施例中之所以能快速形成二氧化硅层，是由于富含硅氧化物中的硅成分与自硅材7释出的硅成分充足，故可迅速地与氧产生反应。
承上所述，由于二氧化硅与钟型缸间的附著力较强，因此，当该预清洗室的钟型缸上形成有一富含硅氧化物层时，则可通过氧与富含硅氧化物反应，以及氧与硅反应而产生二氧化硅，而当二氧化硅涂布于钟型缸上时，则可避免因富含硅氧化物快速剥离所造成的污染，进而延长钟型缸的使用时间。由于可延长钟型缸的使用时间，因此可以减少保养次数，进而达到提高产能的功效。
本实施例所提出的具体实施例仅是为了说明本发明的技术内容，而并非将本发明狭义地限制在实施例内，在不超出本发明并结合说明书及附图的保护范围内，可作种种变化实施。
权利要求
1.一种快速防止预清洗室微粒污染的方法，是利用一预清洗室中已形成有富含硅氧化物时，包括一硅材提供步骤，在该预清洗室中提供一硅材；一气体提供步骤，提供一氧气与一溅射用气体至该预清洗室中；及一等离子体产生步骤，是利用无线电波波频将该预清洗室中的氧气与溅射用气体电离成等离子体，以利用溅射用气体的等离子体撞击该硅材，进而将硅材中的硅成分击出，以使该硅成分与该富含硅氧化物同时与氧等离子体反应，据以快速地在该预清洗室内形成一二氧化硅层。
2.根据权利要求1所述的快速防止预清洗室微粒污染的方法，其特征在于该预清洗室为物理气相沉积装置的预清洗室。
3.根据权利要求1所述的快速防止预清洗室微粒污染的方法，其特征在于该硅材是预置在预清洗室中。
4.根据权利要求1所述的快速防止预清洗室微粒污染的方法，其特征在于该预清洗室包括含一钟型缸，而该二氧化硅层形成在该预清洗室的钟型缸上。
5.根据权利要求4所述的快速防止预清洗室微粒污染的方法，其特征在于该氧气与溅射用气体是供给至该预清洗室钟型缸所形成空间内。
6.根据权利要求1或5所述的快速防止预清洗室微粒污染的方法，其特征在于该溅射用气体为氩气。
全文摘要
一种快速防止预清洗室微粒污染的方法,包括一提供硅材于一预清洗室中;一提供氧气与溅射用气体至该预清洗室中的气体中;及一利用无线电波波频,将该预清洗室中的氧气与溅射用气体电离成等离子体,以使该硅成分与氧等离子体反应,形成一二氧化硅层的等离子体产生步骤。根据本发明可以达到延长预清洗室的钟型缸使用时间的目的。
文档编号C23C14/34GK1374413SQ0111126
公开日2002年10月16日 申请日期2001年3月9日 优先权日2001年3月9日
发明者郭家铭, 黄昭元 申请人:矽统科技股份有限公司