专利名称：反应腔室清洗的方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体硅片加工设备清洗的工艺，尤其涉及一种用于硅片刻蚀的反应 腔室清洗的方法。
背景技术：
目前在半导体制造工艺中，半导体元器件的特征尺寸越来越小，所以，相应的对半导 体的加工工艺要求也越来越高，其中，对工艺过程中的颗粒(particle)的控制是控制期 间成品率很关键的一个因素。
在半导体制造的刻蚀制程中，颗粒控制是一个至关重要的一部分。刻蚀过程中颗粒来 源有很多，当腔室使用的时间较长时，由于刻蚀的副产物附着在腔室内壁，所以在接下来 的刻蚀过程中，这些附着在内壁的副产物难免会受到等离子体的轰击而产生颗粒，这些颗 粒会使得刻蚀线条互相搭连，从而导致器件的垫性能降低，因此刻蚀工艺过程中，颗粒的 控制是十分必要的。
目前， 一般是在刻蚀工艺前对反应腔室进行清洗。但现有技术中的清洗方法，用等离 子体清洗完反应腔室后，腔室内仍存在一定数量的颗粒，不能对反应腔室中的颗粒进行彻 底清除。
发明内容
本发明的目的是提供一种反应腔室清洗的方法，该方法能有效清除反应腔室中的刻蚀 副产物及颗粒。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的-
本发明的反应腔室淸洗的方法，用于清洗反应腔室内的副产物，包括步骤-
A、 向反应腔室中通入工艺气体，通过射频源将工艺气体电离成等离子体，等离子体 与所述副产物反应，生成挥发性物质；
B、 向反应腔室中通入工艺气体，将所述挥发性物质带出反应腔室。 所述步骤A中所用的工艺气体包括气体SF6和/或02;所述射频源的功率为50 800W。 所述步骤A包括步骤-
Al、向反应腔室中通入气体SF6和/或02，并将所述射频源的功率设定为50 400W，保 持设定的时间；
A2、将射频源的功率设定为400 800W，保持至反应结束。
所述步骤A1中，
所述气体SF6的流量为80 120sccm;
所述气体02的流量为10 30sccm;
所述工艺气体的压力为5 15mT;
设定的时间为2 4s。 所述步骤A2中，
所述气体SF6的流量为80 120sccm;
所述气体02的流量为10 30sccm;
所述工艺气体的压力为5 15mT; 反应时间为8 12s。
所述气体SF6的流量为100sccm;
所述气体02的流量为20sccm;
所述工艺气体的压力为10mT;
所述步骤A1中，设定的时间为3s;
所述步骤A2中，设定的时间为10s。
所述的等离子体包括F和02—;
所述的副产物包括含Si和/或含C的颗粒和/或聚合物；
所述的挥发性物质包括SiF4和/或C02和/或C0 。 所述步骤B中所用的工艺气体包括He气和/或N2气。 所述的He气和/或N2气的总流量为100 200sccm。 所述的反应腔室连接有摆阀；
所述步骤B中，摆阀采用位置模式控制，且摆阀开到最大，工艺气体通过摆阀将所述 挥发性物质带出反应腔室。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的反应腔室清洗的方法，由于首 先向反应腔室中通入工艺气体，通过射频源将工艺气体电离成等离子体，等离子体与腔室 内的副产物反应，生成挥发性物质；然后向反应腔室中通入工艺气体，将所述挥发性物质 带出反应腔室。通过对反应腔室内的副产物进行气化，并带走，能有效清除反应腔室中的 刻蚀副产物及颗粒。
又由于启动射频源时，首先将射频源的功率设定为50 400W,保持一段时间；然后将 射频源的功率设定为400 800W，保持至反应结束，有利于获得稳定的等离子体。
主要适用于清洗硅片加工设备中的刻蚀腔室，也适用于清洗其它的腔室。
具体实施例方式
本发明反应腔室清洗的方法，用于对反应腔室进行清洗，这里所说的反应腔室主要指 半导体硅片加工设备的反应腔室，也可以是其它的腔室。主要是清洗硅片刻蚀过程中反应
腔室内残留的副产物及颗粒等，这些副产物主要包括含Si或含C的颗粒或者聚合物。
其较佳的具体实施方式
是，包括步骤
步骤l、向反应腔室中通入工艺气体，通过射频源将工艺气体电离成等离子体，等离
子体与所述副产物反应，生成挥发性物质；
步骤2、向反应腔室中通入工艺气体，将所述挥发性物质带出反应腔室。
上述的步骤l中，所用的工艺气体包括气体SF6或02，或者二者的混合气体；所述射频 源的功率为50 800W，可以是50、 100、 200、 400、 600、 700、 800W等优选功率。
这一步骤中，需要获得稳定的等离子体，才能得到理想的工艺效果。如果射频源从0W 瞬间升高到800W可能会引起等离子体不稳定，从而不利于获得稳定均匀的等离子体。因此 在这一步中射频源的功率要缓慢或分段提升的到需要的功率。
一个优选的方案是将步骤l分为两个步骤，具体是
步骤ll、向反应腔室中通入工艺气体，并将所述射频源的功率设定为50 400W，保持 设定的时间。其它具体的工艺参数为
所述气体SF6的流量为80 120sccm，可以是80、 90、 100、 110、 120sccm等优选流 量，最好是100sccm;
所述气体02的流量为10 30sccm，可以是IO、 20、 30sccm等优选流量，最好是 20sccm;
所述工艺气体的压力为5 15mT，可以是5、 8、 10、 12、 15mT等优选压力，最好是 10mT;
设定的时间为2 4s，可以是2、 3、 4s等优选时间，最好是3s。
步骤12、将射频源的功率设定为400 800W，保持至反应结束。其它具体的工艺参数
为
所述气体SF6的流量为80 120sccm; 所述气体02的流量为10 30sccm; 所述工艺气体的压力为5 15mT;
反应时间为8 12s，可以是8、 10、 12s等优选时间，最好是10s。其它工艺参数的可
选值及优选值与步骤12相同。
在步骤11及步骤12中，工艺气体被电离成等离子体包括r和02—及电子等，这些等离子
体对反应腔室中的含Si及含C的颗粒或者聚合物进行轰击或反应，使其形成挥发性物质。
这些挥发性物质主要包括SiF4、 C02和C0等。
接下来的步骤2中， 一边向反应腔室中通入工艺气体， 一边将工艺气体抽出反应腔
室，将上述的挥发性物质带出反应腔室。
这一步骤中，所用的工艺气体包括He气或N2气，或者是二者的混合气体。
工艺气体的总流量为100 200sccm，可以是100、 120、 150、 170、 190、 200sccm等优
选流量。
在所述的反应腔室的下部一般连接有摆阀，工艺气体通过摆阀将所述挥发性物质带出 反应腔室。这一步骤中，摆阀采用位置模式控制，且摆阀开到最大。
摆阀有两种控制模式， 一种是压力模式控制，即设定一个压力值，摆阙直接根据压力 的值来自我调节以达到设定值，工艺默认为压力模式控制；
另一种是位置模式控制，摆阀从关闭到完全打开被分成1000份，当摆阀打开的份数是 1000的时候就是摆阀完全打开的时候。
该步的主要作用是在摆阀完全打开的情况下，利用工艺气体将上一步中残余的颗粒或 者挥发性产物吹走。
本发明通过对反应腔室内的副产物进行气化，并带走，能有效清除反应腔室中的刻蚀 副产物及颗粒。主要适用于清洗硅片加工设备中的刻蚀腔室，也适用于清洗其它的腔室。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任 何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都 应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种反应腔室清洗的方法，用于清洗反应腔室内的副产物，其特征在于，包括步骤A、向反应腔室中通入工艺气体，通过射频源将工艺气体电离成等离子体，等离子体与所述副产物反应，生成挥发性物质；B、向反应腔室中通入工艺气体，将所述挥发性物质带出反应腔室。
2、 根据权利要求l所述的反应腔室清洗的方法，其特征在于，所述步骤A中所用的工 艺气体包括气体SF6和/或02;所述射频源的功率为50 800W。
3、 根据权利要求2所述的反应腔室清洗的方法，其特征在于，所述步骤A包括步骤 Al、向反应腔室中通入气体SF6和/或02，并将所述射频源的功率设定为50 400W，保持设定的时间；A2、将射频源的功率设定为400 800W,保持至反应结束。
4、 根据权利要求3所述的反应腔室清洗的方法，其特征在于，所述步骤A1中， 所述气体SF6的流量为80 120sccm;所述气体02的流量为10 30sccm;所述工艺气体的压力为5 15mT;设定的时间为2 4s。
5、 根据权利要求3所述的反应腔室清洗的方法，其特征在于，所述步骤A2中， 所述气体SF6的流量为80 120sccm;所述气体02的流量为10 30sccm;所述工艺气体的压力为5 15mT;反应时间为8 12s。
6、 根据权利要求4或5所述的反应腔室清洗的方法，其特征在于， 所述气体SF6的流量为100sccm; 所述气体02的流量为20sccm; 所述工艺气体的压力为10mT;所述步骤A1中，设定的时间为3s; 所述步骤A2中，设定的时间为10s。
7、 根据权利要求2、 3、 4或5所述的反应腔室清洗的方法，其特征在于， 所述的等离子体包括F和O2、所述的副产物包括含Si和/或含C的颗粒和/或聚合物；所述的挥发性物质包括SiF4和/或C02和/或C0 。
8、 根据权利要求l所述的反应腔室清洗的方法，其特征在于，所述步骤B中所用的工 艺气体包括He气和/或N2气。
9、 根据权利要求8所述的反应腔室清洗的方法，其特征在于，所述的He气和/或N2气 的总、流量为100 200sccm。
10、 根据权利要求l所述的反应腔室清洗的方法，其特征在于，所述的反应腔室连接 有摆阀；所述步骤B中，摆阀采用位置模式控制，且摆阀开到最大，工艺气体通过摆阀将所述 挥发性物质带出反应腔室。
全文摘要
本发明公开了一种反应腔室清洗的方法，用于清洗反应腔室内的副产物。首先向反应腔室中通入SF#——[6]及O<sub>2</sub>等工艺气体，通过射频源将工艺气体电离成等离子体，等离子体与所述副产物反应，生成挥发性物质；然后向反应腔室中通入He气及N<sub>2</sub>气等工艺气体，将所述挥发性物质带出反应腔室。启动射频源时，首先将所述射频源的功率设定为50～400W，保持一段时间；然后将射频源的功率设定为400～800W，保持至反应结束，有利于获得稳定的等离子体。通过对反应腔室内的副产物进行气化，并带走，能有效清除反应腔室中的刻蚀副产物及颗粒。主要适用于清洗硅片加工设备中的刻蚀腔室，也适用于清洗其它的腔室。
文档编号B08B7/00GK101195117SQ20061016490
公开日2008年6月11日 申请日期2006年12月7日 优先权日2006年12月7日
发明者荣延栋 申请人:北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司