专利名称：一种半导体刻蚀设备的腔室清洗方法
技术领域：
本发明涉及半导体刻蚀设备的清洗方法，特别是一种改良的刻蚀设备的腔室清洗方法。
背景技术：
在半导体器件的制造中，集成电路或平板显示器上的不同的材料层面一般都是由化学和物理沉积或刻蚀形成的。广义而言，刻蚀技术包含将材质整面均匀移除，或是将有图案的部分选择性去除。刻蚀一般都在等离子工艺体系中的腔室中进行。
刻蚀设备的腔室清洗方法，用于清除了腔室内的污染颗粒，改善了产品的质量。常规的清洗方法为呼吸式清洗法，即向腔室充入一定的气体，然后再将腔室的气体抽出，同时也将污染物连带抽走，如此往复达到了清洗腔室的目的。
如图1所示，常规的呼吸式清洗法的工作流程为，初始状态时所有阀门关闭。然后打开充气阀，当腔室的气体充到一定的压力，关闭充气阀，打开旁抽慢阀，过一定时间关闭旁抽慢阀，打开旁抽快阀，这是为了防止污染腔室，当腔室抽到一定压力，关闭旁抽快阀，然后打开充气阀充气，如此反复，所有的气体最终都会通过干泵抽走。在此期间分子泵是开着的，摆阀和分子泵隔离阀和分子泵清洗阀都关闭。这样做的目的就是分子泵对其出口压力和入口压力都有压力限制，不能有太高的压力。其中，分子泵的作用是，在刻蚀过程中把腔室抽到真空状态，由于等离子刻蚀设备需要腔室压力达到真空状态，再用高压来使腔室内残留气体等离子化，以刻蚀晶片。在清洗过程中分子泵并不起清洗方面的作用，只是在清洗中由于它是整套刻蚀设备中的一部分，不可避免要考虑分子泵的情况。
这样做的缺点是由于分子泵的两端由摆阀、分子泵隔离阀、分子泵清洗阀隔离。一般来说，分子泵在清洗腔室的时候是要关闭的，这是因为分子泵对两端压力有较高要求，而清洗时压力变动较大，所以一般会关闭这些阀门来保持分子泵的压力。但阀门关闭后分子泵会自动降速，而清洗时间过长，分子泵有可能自动降速至停止。由于分子泵在正常运转下需要有气体的循环，因此分子泵清洗阀和分子泵隔离阀会被打开，由分子泵清洗阀进气，分子泵隔离阀出气。这样就极大的减少了分子泵的使用寿命，而分子泵又是一个非常昂贵的部件。
发明内容
(一)要解决的技术问题本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种通过改进工艺流程而提高分子泵使用寿命的半导体刻蚀设备的腔室清洗方法。
(二)技术方案为实现上述目的，本发明采用如下技术方案一种半导体刻蚀设备的腔室清洗方法，包括以下步骤(1)打开充气阀，分子泵隔离阀和分子泵清洗阀，对反应腔室进行充气；(2)当腔室的气压到达一定水平时，关闭充气阀、分子泵隔离阀、分子泵清洗阀，并打开旁抽慢阀进行抽气；(3)为了防止污染腔室，关闭旁抽慢阀，打开旁抽快阀；(4)当干泵的入口管路压力达到分子泵的容忍范围，打开分子泵隔离和分子泵清洗阀；(5)当腔室气压降到一定程度，关闭旁抽快阀、分子泵隔离阀、分子泵清洗阀；(6)重复步骤(1)到步骤，完成腔室的清洗操作。
上述的半导体刻蚀设备的腔室清洗方法，其中步骤(1)中从进气口充入的气体是纯氮气。
上述的半导体刻蚀设备的腔室清洗方法，其中腔室内的气压有由气压传感器测量得到。
上述的半导体刻蚀设备的腔室清洗方法，一种优选的方案是所述的气压传感器安装在反应腔室和干泵管道出口附近，分别用于检测反应腔室内的气压值，和分子泵的气压值。
上述的半导体刻蚀设备的腔室清洗方法，其中所有气体由干泵10抽出。
(三)有益效果采用本发明提出的半导体刻蚀设备的腔室清洗方法，由于采用直接探测腔室内压力方式，直接控制清洗过程中各个步骤的进程，延长了清洗过程中分子本隔离阀和分子泵清洗阀的打开时间，保证分子泵的正常运作，减少了隔离分子泵的时间，因此能有效减少了对分子泵的损害，延长了分子泵的使用寿命。
图1是腔室设备示意图；图2是本发明提出的清洗方法的所需设备的模块图；图3是本发明提出的清洗方法的流程图。
其中1、充气阀；2、旁抽慢阀；3、旁抽块阀；4、摆阀；；5、分子泵隔离阀；6、分子泵清洗阀；7、进气口；8、进气口；9、分子泵；10、干泵。
具体实施例方式
下面结合附图，进一步详细说明本发明半导体刻蚀设备的腔室清洗方法的具体实施方式
，但不用来限制本发明的保护范围。
参见图1，本发明提出的刻蚀设备腔室清洗方法，其中，反应腔室四周共有6个阀门，分别是充气阀1、旁抽慢阀2、旁抽块阀3、摆阀4、分子泵隔离阀5、分子泵清洗阀6，这些阀门用于控制腔室内的气流流动以及为分子泵9提供一定的负载；另外在需要在腔室内使用压力传感器A，用于判断充气阀充了多少气体，是否达到足够的气压，即充到了多少可以均匀的把污染物给最大量的稀化，然后抽到多少压力即认为这一次基本上把污染物尽可能的抽走了，即污染物的抽走率和时间效率的一种平衡。
干泵10入口管道使用压力传感器B，用于判断抽气时循环体系内的气压是否降到足够的水平，即测量分子泵的出口压力。如果达到了分子泵的出口压力的容忍范围，就打开分子泵清洗阀和隔离阀，也就是说尽可能的给分子泵提供一个负载，让它有气可抽。硬件环境方面，集成凌华6208，9116，3544，3538等各种板卡的凌华工控机；工控机用于控制底层各个器件，它安装在刻蚀设备上，作为设备的总的控制器。软件环境方面，使用标准Windows 2000Professional版操作系统和java虚拟机，及相关的开发库。其中，操作系统安装在工控机中，设备软件运行在操作系统上的；java虚拟机和开发库用于完成控制软件的开发。
根据本发明，在进行腔室清洗时，初始状态时，所有阀门关闭。然后打开充气阀1、分子泵隔离阀5和分子泵清洗阀6，当腔室的气体压力达到一定水平，关闭充气阀1、分子泵隔离阀5和分子泵清洗阀6。打开旁抽慢阀2，过一定时间关闭旁抽慢阀2，打开旁抽快阀3，这是为了防止污染腔室。当干泵10的入口管路压力达到分子泵9的容忍范围，打开分子泵隔离阀5和分子泵清洗阀6。当腔室抽到一定压力，关闭旁抽快阀2、分子泵隔离阀5和分子泵清洗阀6。然后打开充气阀1进行充气，并打开分子泵隔离阀5和分子泵清洗阀6。如此反复。
整个清洗过程中，其中，分子泵9是开着的，由于分子泵通过分子泵隔离阀5和分子泵清洗阀6可以形成内循环，所以不用打开摆阀4，因此清洗过程中，摆阀4是关闭的。分子泵9的两端阀门，在清洗时并不起清洗方面的作用，在刻蚀设备中，摆阀4用于控制腔室压力，分子泵隔离阀5、分子泵清洗阀6和进气口8可以保证分子泵有正常的负载，进气口8的气体是氮气，保证分子泵9正常运转。
其中，压力传感器2用来监控分子泵的出口压力的或者干泵的入口压力，为了在清洗过程中检测打开分子泵出口阀的压力条件。
采用本发明提出的半导体刻蚀设备的腔室清洗方法，由于使用压力传感器1直接探测腔室内压力方式，直接控制清洗过程中各个步骤的进程，延长了清洗过程中分子本隔离阀和分子泵清洗阀的打开时间，保证分子泵的正常运作，减少了隔离分子泵的时间，因此能有效减少了对分子泵的损害，延长了分子泵的使用寿命。
以上为本发明的最佳实施方式，依据本发明公开的内容，本领域的普通技术人员能够显而易见地想到的一些雷同、替代方案，均应落入本发明保护的范围。
权利要求
1.一种半导体刻蚀设备的腔室清洗方法，其特征在于包括以下步骤A、打开充气阀(1)，分子泵隔离阀(5)和分子泵清洗阀(6)，对反应腔室进行充气；B、当腔室的气压到达一定水平时，关闭充气阀(1)、分子泵隔离阀(5)、分子泵清洗阀(6)，并打开旁抽慢阀(2)进行抽气；C、为了防止污染腔室，关闭旁抽慢阀(2)，打开旁抽快阀(3)；D、当干泵(10)的入口管路压力达到分子泵(9)的容忍范围，打开分子泵隔离阀(5)和分子泵清洗阀(6)；E、当腔室气压降到一定程度，关闭旁抽快阀(3)、分子泵隔离阀(5)、分子泵清洗阀(6)；F、重复步骤A到步骤E，完成腔室的清洗操作。
2.如权利要求1所述的半导体刻蚀设备的腔室清洗方法，其特征在于步骤A中从进气口(7)充入的气体是纯氮气。
3.如权利要求1所述的半导体刻蚀设备的腔室清洗方法，其特征在于腔室内的气压有由气压传感器测量得到。
4.如权利要求3所述的半导体刻蚀设备的腔室清洗方法，其特征在于所述的气压传感器安装在反应腔室和干泵(10)管道出口附近，分别用于检测反应腔室内的气压值，和分子泵(9)的气压值。
5.如权利要求1所述的半导体刻蚀设备的腔室清洗方法，其特征在于所有气体由干泵(10)抽出。
全文摘要
本发明涉及半导体刻蚀设备的清洗方法。本发明提出一种半导体刻蚀设备的腔室清洗方法，采用测量反应腔室内的气压值的方法，控制反应腔室附近的阀门的开关，尽量保持分子泵有一定的气压，从而减少了隔离分子泵的时间。本发明的优点和积极效果在于由于使用探测腔室内压力方式，直接控制清洗过程中各个步骤的进程，从而减少了隔离分子泵的时间，减少了对分子泵的损害，延长了分子泵的使用寿命。
文档编号H01L21/00GK1846883SQ20051012630
公开日2006年10月18日 申请日期2005年12月5日 优先权日2005年12月5日
发明者杨荣辉 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