一种实现自动清洗的烘烤腔结构及其自动清洗方法与流程

本发明涉及集成电路技术领域，特别涉及一种实现自动清洗的烘烤腔结构及其自动清洗方法。

背景技术：

众所周知，金属成膜对腔体的真空度要求较高。一般腔体的预先压力需达到10E^-8Torr级别后硅片方可进入腔体进行后续的成膜动作。因此金属成膜的设备安装有烘烤-Degas腔体，即通过高温烘烤吹气去除硅片表面附着的水汽。

但这样也带来一种弊端，前道硅片上的副产物随着烘烤时水汽的蒸腾而挥发，被带离硅片表面，继而逐渐在烘烤腔体的内壁和烘烤腔体的加热器上堆积，如图1所示，最终造成整个烘烤腔体的颗粒数增加。

现有技术的清洗方式为手动的湿法清洗：打开烘烤腔，通过人工擦拭实现对腔体内壁及加热器表面的清洁，从而减少烘烤腔体内的颗粒数，清洗结果如图2所示。打开烘烤腔意味着腔体将暴露在大气压中，所以清洗完毕恢复正常生产以前还需要有一个连续抽真空的过程。

因此，需要开发一种按设定条件触发自动清洗的烘烤腔结构及其自动清洗方法。通过自动清洗可以去除腔体内壁及加热器表面上堆积的硅片的前道副产物的挥发物，减少腔体内颗粒，避免由于假借人力可能引起的清洗效果因人而异的波动，也使省略了打开腔体后恢复真空所必须的抽真空过程，实现进一步提高清洗效率的最终目的。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是通过自动清洗去除腔体内壁及加热器表面上堆积的硅片的前道副产物的挥发物，减少腔体内颗粒，实现进一步提高清洗效率的最终目的。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种实现自动清洗的烘烤腔结构，包括腔体以及腔体内部的加热器，其特征在于，一个外置遥控清洗模块通过气体管线与腔体相连；

可选的，所述遥控清洗模块由控制信号触发工作；

优选的，所述控制信号为烘烤工艺中的基础统计数据；

优选的，所述烘烤工艺的基础统计数据是烘烤片数，也可以是烘烤腔累计的工作时间；

可选的，所述外置遥控清洗模块内有缠绕气体管线的线圈

优选的，所述线圈通电后产生磁场，电离管线内气体并将带正电荷的气体离子再经由所述气体管线通入烘烤腔内；

优选的，所述被电离的气体为大质量的惰性气体；

优选的，所述大质量的惰性气体为氩气；

本发明提出了一种实现自动清洗烘烤腔的方式，外置遥控清洗模块接收控制信号后，对其内部线圈通电，电离惰性气体，同时线圈形成的磁场将电离所得带正电荷的离子偏转后通入烘烤腔内，对腔体及内部结构进行轰击清洗；

可选的，所述惰性气体为氩气Ar。

现有技术的清洗方式为手动的湿法清洗，打开烘烤腔，通过人工擦拭实现对腔体内壁及加热器表面的清洁来减少烘烤腔体内的颗粒数。但其缺点是显而易见的，首先人工清洗的效果往往会因为操作者动作和技能的熟练程度发生波动；其次，湿法清洗必须打开腔体，而打开烘烤腔意味着腔体将暴露在大气压中，所以清洗完毕恢复正常生产以前还需要有一个连续抽真空的过程，这会影响生产进度。

而本发明的结构可以以设定条件作为控制信号触发有外置的遥控清洗模块启动自动清洗。控制条件可以选用制程中已有的基础统计数据，无需另行特别建立新的统计参数：可以是烘烤硅片计数，也可以是烘烤腔的累计工作时间。遥控清洗模块中有通电线圈可以将气体电离，经过与烘烤腔连接的气体管线将带电离子送入腔内，对腔体内壁及加热器表面上堆积的硅片的前道副产物的挥发物进行物理轰击，实现减少腔体内颗粒，实现进一步提高清洗效率的最终目的。

作为优化方案，本发明结构使用的气体是大质量的惰性气体Ar。一方面，使用惰性气体因为其不易参加反应，另一方面，Ar质量够大，电离后的正电离子可以用于清洁腔体的物理轰击。

本发明还提出了基于上述结构的自动清洗方法。本发明方法是全程不用打开腔体，因此清洗过程省略了打开腔体后恢复真空所必须的抽真空过程，同样实现进一步提高清洗效率的最终目的。

综上所述，本发明提出的实现自动清洗烘烤腔的结构以及方法，通过控制信号触发外置遥控清洗模块，将大质量气体电离后通入腔体，由上述离子对腔体内壁及加热器表面进行轰击清洗，减少腔体内的颗粒数，实现进一步提高清洗效率的最终目的。

附图说明

图1是烘烤腔内壁及加热器在湿法清洗前的照片。

图2是烘烤腔内壁及加热器在湿法清洗后的照片。

图3是现有技术的烘烤腔的截面示意图。

图4是本发明的烘烤腔的截面示意图。

图5是本发明的遥控清洗模块中线圈电离气体示意图。

具体实施方式

为使本发明的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本发明的内容作进一步说明。当然本发明并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本发明的保护范围内。

其次，本发明利用示意图进行详细的表述，在详述本发明实例时，为了便于说明，示意图不依照一般比例局部放大，不应以此作为对本发明的限定。

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。

由于金属成膜前需要通过烘烤腔体对硅片进行真空下的高温烘烤吹，去除附着在硅片表面的水汽。这种操作同时带来弊端是硅片上前道工艺的副产物残留随着烘烤挥发，逐渐在烘烤腔体壁和烘烤腔体的加热器上累积。现有技术的烘烤腔的截面如图3所示，其中环绕一周的是腔体内部A,B为烘烤硅片的加热器。

本实施例使用装有遥控清洗模块的烘烤腔结构，其截面如图4所示。其中，环绕一周的为腔内壁A，B为加热器，遥控清洗模块D通过气体管线E与腔体相连，遥控清洗模块有触发信号control控制进行清洗操作，将带正电的大质量的惰性气体Ar的气体离子G，通过气体管线E送入腔内进行物理轰击。本实施例的control信号为硅片烘烤片数的计数，每完成50硅片烘烤触发一次清洗。

如图5所示为实施清洗时，遥控清洗模块中线圈电离气体的过程。对遥控模块中缠绕气体管线A的线圈B通电I，，将通过管线的气体Ar电离成带正电的大质量的正电离子C和电子D，同时由通电线圈产生的磁场对带电粒子进行偏转，将带正电的大质量的正电离子C引导经由气体管线送入烘烤腔，对腔内壁以及加热器进行物理轰击，去除表面堆积的前道工艺的副产物残留，完成清洗。

实际操作中，也可以将烘烤腔工作的小时计数作为遥控清洁模块的触发信号。

上述描述仅是对本发明实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。