用于清洗工艺腔室的方法及其应用技术

本申请公开了一种用于清洗工艺腔室的方法及其应用，属于真空镀膜生产设备技术领域。一种用于清洗工艺腔室的方法，包括：(a)启动远程等离子体系统，清洗工艺气体被激发成等离子体，远程等离子体供应至工艺腔室；(b)当远程等离子体系统工作达到稳定状态后，再开启工艺腔室内的射频电源系统，射频电源系统对位于工艺腔室中的远程等离子体再次激发增强，在清洗时间段期间使用远程等离子体系统和射频电源系统两者共同作用清洁工艺腔室；(c)当清洗工艺腔室完毕后，先关闭工艺腔室内的射频电源系统；(d)再关闭远程等离子体系统。本申请可以缓解当前清洗方式存在的刻蚀速率慢、刻蚀范围窄或不能全面覆盖的问题，可以提升清洗刻蚀效率及速率。及速率。及速率。

【技术实现步骤摘要】
用于清洗工艺腔室的方法及其应用


[0001]本申请属于真空镀膜生产设备
，具体涉及一种用于清洗工艺腔室的方法及其应用。

技术介绍

[0002]目前，在大型等离子镀膜设备中，例如化学气相沉积(CVD)设备、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备、原子层沉积(ALD)设备、等离子体增强原子层沉积(PEALD)设备或其他蚀刻、沉积设备等，其真空腔体内部和镀膜样品载板的清洁是一项必要操作，用来保证真空腔体内部的洁净度。
[0003]相关技术中，对于真空镀膜腔体的清洗，通常使用远程等离子体系统(RPS)激发清洁气体成等离子体状态，经管道传送至镀膜腔体内，等离子体与腔内的膜层或颗粒杂质发生化学反应来实现。除此之外，也有些不使用RPS装置，而是利用镀膜设备比如PECVD设备本身所具有的平板电容耦合放电结构，通过改变工艺气体如NF3这类腐蚀性清洁气体，由原来的镀膜过程转化成刻蚀清洗，从而达到清洗的效果。然而，通过远程等离子体系统激发产生等离子体清洁工艺腔室，在传输过程中，远程等离子体在到达工艺腔室之前发生复合现象，其降低了整体的清洁效果，而传统的平板电容耦合放电结构设备刻蚀清洗存在刻蚀速率慢，刻蚀范围窄，或者不能全面覆盖等问题。因此，在相关技术中需要一种改进的真空镀膜设备的工艺腔室的清洗方法。

技术实现思路

[0004]鉴于存在的上述问题，本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术提供一种用于清洗工艺腔室的方法及其应用，能够缓解当前清洗方式存在的刻蚀速率慢、刻蚀范围窄或不能全面覆盖的问题，有助于提升清洗刻蚀效率及速率。
[0005]为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：
[0006]本申请实施例提供了一种用于清洗工艺腔室的方法，所述方法包括以下步骤：
[0007](a)将清洗工艺气体通入远程等离子体系统，启动远程等离子体系统，气体被激发成等离子体，远程等离子体供应至工艺腔室；
[0008](b)当远程等离子体系统工作达到稳定状态后，再开启所述工艺腔室内的射频电源系统，所述射频电源系统对位于所述工艺腔室中所述远程等离子体再次激发增强，利用再次激发增强后的等离子体对所述工艺腔室进行清洗；并且，
[0009]在清洗时间段期间使用所述远程等离子体系统和所述射频电源系统两者共同作用清洁所述工艺腔室；
[0010](c)当清洗所述工艺腔室完毕后，先关闭所述工艺腔室内的所述射频电源系统；
[0011](d)在关闭完所述射频电源系统之后，再关闭所述远程等离子体系统。另外，根据本申请的用于清洗工艺腔室的方法，还可以具有如下附加的技术特征：
[0012]在其中的一些实施方式中，所述清洗工艺气体包括吹扫气体和清洁气体，所述步
骤(a)包括：
[0013](a1)对远程等离子体系统内腔室、气体输送管道和所述工艺腔室进行预处理，所述预处理包括利用所述吹扫气体对所述远程等离子体系统的内腔室、气体输送管道和工艺腔室进行吹扫，再启动远程等离子体系统；
[0014](a2)在启动远程等离子体系统之后，通入清洁气体，将经远程等离子体系统激发产生的等离子体供应至工艺腔室。
[0015]在其中的一些实施方式中，所述吹扫气体包括Ar、He、N2或H2中的至少一种。
[0016]在其中的一些实施方式中，开启所述工艺腔室内的射频电源系统之前，逐渐增加所述清洗工艺气体中所述清洁气体的流量，使得所述清洁气体和所述吹扫气体达到一定比值，其中，所述清洁气体的流量与所述吹扫气体的流量比例逐步增大或阶梯式增大。
[0017]在其中的一些实施方式中，所述清洁气体包括腐蚀性气体，所述腐蚀性气体包括NF3、CF4、SF6、C2F6、F2、C3F8、CHF3、HF、Cl2或HCl中的至少一种。
[0018]在其中的一些实施方式中，所述远程等离子体系统包括电感线圈耦合放电结构，所述远程等离子体系统采用频率为100KHz～13.56MHz的交流电源。
[0019]在其中的一些实施方式中，所述步骤(b)中，当远程等离子体系统开启时间至5～150s，其工作状态达到稳定，再开启所述射频电源系统。
[0020]在其中的一些实施方式中，所述射频电源系统的工作参数包括：
[0021]射频电源的频率范围为2MHz～100MHz；和/或，
[0022]射频电源的功率范围为500W～90000W；和/或，
[0023]射频电源的放电间距范围为5mm～50mm；和/或，
[0024]清洁工艺腔室期间的工作气压为0.01Torr～10Torr。
[0025]在其中的一些实施方式中，所述步骤(d)进一步包括：
[0026]在关闭所述射频电源系统之后，且在关闭所述远程等离子体系统之前，仅通入吹扫气体，利用远程等离子体系统对吹扫气体进行激发，产生等离子体，利用等离子体对工艺腔室进行吹扫。
[0027]本申请还提供了一种如前所述的用于清洗工艺腔室的方法在真空镀膜工艺设备中的应用，所述真空镀膜工艺设备包括化学气相沉积设备或原子层沉积设备。
[0028]实施本专利技术的技术方案，至少具有以下有益效果：
[0029]在本申请实施例中，所提供的用于清洗工艺腔室的方法，采用远程等离子体系统与工艺腔室内的射频电源系统相结合的方式进行清洗，并在清洗时间段期间使用远程等离子体系统和射频电源系统两者共同作用清洁工艺腔室，经过远程等离子体系统激发后产生的等离子体传输到工艺腔室之后，再次被射频电源系统激发增强，增加了输入功率，刻蚀速率上升，增加了等离子体功率，使更多的气体分子处于激发态，电离加强，等离子体密度增加，可以全面覆盖整个等离子镀膜设备工艺腔体，进而可以大幅度提升清洗刻蚀效率及速率。同时，本专利技术方法限定了远程等离子体系统、射频电源系统的开启和关闭顺序或时限，可以保证清洗质量缩短清洗时间，提供足量的等离子体，增强清洗刻蚀效果，还可以减少或避免对腔体内器件的损坏。
[0030]本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0031]图1为本申请示例性的一些实施方式提供的用于清洗工艺腔室的方法的流程示意图；
[0032]图2为本申请示例性的一些实施方式提供的用于清洗工艺腔室的方法的另一流程示意图；
[0033]图3为本申请示例性的一些实施方式提供的半导体工艺设备的结构示意图。
[0034]附图标记：
[0035]100
‑
射频电源系统；200
‑
远程等离子体系统；300
‑
上极板；400
‑
载板；500
‑
加热板。
具体实施方式
[0036]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于清洗工艺腔室的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(a)将清洗工艺气体通入远程等离子体系统，启动远程等离子体系统，气体被激发成等离子体，远程等离子体供应至工艺腔室；(b)当远程等离子体系统工作达到稳定状态后，再开启所述工艺腔室内的射频电源系统，所述射频电源系统对位于所述工艺腔室中所述远程等离子体再次激发增强，利用再次激发增强后的等离子体对所述工艺腔室进行清洗；并且，在清洗时间段期间使用所述远程等离子体系统和所述射频电源系统两者共同作用清洁所述工艺腔室；(c)当清洗所述工艺腔室完毕后，先关闭所述工艺腔室内的所述射频电源系统；(d)在关闭完所述射频电源系统之后，再关闭所述远程等离子体系统。2.根据权利要求1所述的用于清洗工艺腔室的方法，其特征在于，所述清洗工艺气体包括吹扫气体和清洁气体，所述步骤(a)包括：(a1)对远程等离子体系统内腔室、气体输送管道和所述工艺腔室进行预处理，所述预处理包括利用所述吹扫气体对所述远程等离子体系统的内腔室、气体输送管道和工艺腔室进行吹扫，再启动远程等离子体系统；(a2)在启动远程等离子体系统之后，通入清洁气体，将经远程等离子体系统激发产生的等离子体供应至工艺腔室。3.根据权利要求2所述的用于清洗工艺腔室的方法，其特征在于，所述吹扫气体包括Ar、He、N2或H2中的至少一种。4.根据权利要求2所述的用于清洗工艺腔室的方法，其特征在于，开启所述工艺腔室内的射频电源系统之前，逐渐增加所述清洗工艺气体中所述清洁气体的流量，使得所述清洁气体和所述吹扫气体达到一定比值，其中，所述清洁气体的流量...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈庆源，何学勇，周剑，闻二成，房现飞，王登志，
申请(专利权)人：苏州迈正科技有限公司，
类型：发明
国别省市：