[发明专利]一种清洗等离子体反应腔体的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件生产领域，尤其涉及一种清洗等离子体反应腔体的方法及系统。

背景技术

等离子体反应腔体用于进行半导体晶片加工，在加工过程中会产生大量的生成物，这些生成物会在等离子体反应腔体内壁和备件表面形成一层主要包含氮化硅化合物的膜层，长时间的工艺会引起膜层的剥落，产生大量颗粒，导致下一片晶片在工艺过程中会被剥落的颗粒污染，进而影响产品的可靠性以及晶片膜层的致密性。因此，在等离子体反应腔体内工艺完一片晶片后，手臂需要将已经工艺好的晶片传出等离子体反应腔体，然后进行等离子体反应腔体的清洗。

由于传统的清洗方式，是在工艺完一片晶片后将等离子体反应腔体打开，并采用人工方式清洗，例如使用浸润有水的无尘布对所述等离子体反应腔体进行擦拭。该方法清洗过程复杂用时久，而且很难将等离子体反应腔体内壁上的薄膜清洗干净。因此，目前大部分晶圆厂使用干法清洗的方式对等离子体反应腔体内壁进行清洗，例如，使用四氟化碳(CF₄)和氧化二氮(N₂O)对等离子体反应腔体进行清洗，但本发明人发现该方法有如下缺点：

第一、清洗时间较长；

第二、所使用的清洗气体量较大；

第三、备件损耗较快，成本过高。

发明内容

本发明实施例提供一种清洗等离子体反应腔体的方法及系统，用于降低清洗等离子体反应腔体内壁的时间，提高清洗效率。

一种清洗等离子体反应腔体的方法，所述方法包括：

将三氟化氮NF₃气体输入到所述等离子体反应腔体内；

触发所述三氟化氮NF₃气体与所述等离子体反应腔体内的氮化硅化合物进行化学反应；

将所述等离子体反应腔体内的残留气体抽走。

一种清洗等离子体反应腔体的系统，所述系统包括：

气体存储设备，与所述等离子体反应腔体相连，用于将存储的三氟化氮NF₃气体输入到所述等离子体反应腔体内；

射频功率产生器，与所述等离子体反应腔体相连，所述射频功率产生器用于触发所述三氟化氮NF₃气体与所述等离子体反应腔体内的氮化硅化合物进行化学反应；

机械泵，与等离子体反应腔体相连，用于将所述等离子体反应腔体内的残留气体抽走。

本发明提供的方法中，通过使用反应速度较快的气体作为原料，能够大大缩减清洗等离子体反应腔体内壁所需的时间、提高清洗效率。

附图说明

图1为本发明提供的一种清洗等离子体反应腔体的方法步骤示意图；

图2为本发明实施例提供的一种清洗等离子体反应腔体的方法步骤示意图；

图3为本发明提供的一种清洗等离子体反应腔体的系统结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种清洗等离子体反应腔体的方法及系统。由于长时间的工艺过程会在等离子体反应腔体内形成一层主要包含氮化硅化合物的膜层，当膜层脱落时会产生大量的颗粒，这些颗粒将会影响下一片晶片的可靠性以及晶片膜层的致密性。因此，在开始工艺下一片晶片前，需要对等离子体反应腔体内壁的膜层进行清洗。而现有技术中干法清洗所需的气体原料是CF₄和N₂O，该方法用时时间长，并且需要消耗大量的气体原料，本发明提出的方法能够有效减少清洗工艺时间，节省原料、延长备件使用寿命以及提高等离子体反应腔体工作效率。如图1所示，本发明包括如下步骤：

步骤S11，将三氟化氮(NF₃)气体输入到所述等离子体反应腔体内；

步骤S12，触发所述三氟化氮(NF₃)气体与所述等离子体反应腔体内的氮化硅化合物进行化学反应；

步骤S13，将所述等离子体反应腔体内的残留气体抽走。

在步骤S11之前，需要进行等离子体反应腔体的清洗准备工作，所述清洗准备工作包括：向等离子体反应腔体输入一定量的氮气(N₂)；由工作人员将预先设定的气压值和流速值分别存入气压计与流量计中；