[发明专利]等离子体处理装置的清洁方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种等离子体处理装置的清洁方法。

背景技术

等离子处理装置利用真空反应室的工作原理进行半导体基片和等离子平板的基片的加工。真空反应室的工作原理是在真空反应室中通入含有适当刻蚀剂源气体的反应气体，然后再对该真空反应室进行射频能量输入，以激活反应气体，来激发和维持等离子体，以便分别刻蚀基片表面上的材料层或在基片表面上淀积材料层，进而对半导体基片和等离子平板进行加工。

随着半导体技术的发展，半导体元器件越来越小。以等离子体刻蚀处理装置为例，特征尺寸也越来越小，其从0.11um逐步发展到40nm甚至16nm。与此同时，业内对等离子体刻蚀处理装置腔体的金属污染（metal contamination）要求和限制越来越高。这是由于等离子体刻蚀处理装置腔体的金属污染会影响元器件的电学性能。另一方面，等离子体刻蚀处理装置的硬件设计（hardware design）很难避免含金属的部件，例如上电极的加热装置（heater）和使用的金属螺丝等都是由金属材料制成的。此外，等离子体刻蚀处理装置中的一些高分子密封环（O-ring）或石英材料中也会有金属的杂质。这些含金属的组件在基片制程过程中，在等离子体的环境下，可能给腔室内部带来金属污染。

传统的等离子体处理装置的清洁方法是通入清洁气体并点燃等离子体来清洁反应腔体，从而减少聚合物杂质导致的颗粒污染（particle），以此维持稳定的腔室内部环境。然而，工程师经过实验发现，在进行传统腔室清洁方法时，腔室中静电夹盘的表面陶瓷层中的金属会被离子溅射出来从而成为金属污染的来源，并且而腔室上部表面的一些被聚合物杂质包裹的金属也可能落在基片表面导致基片破损。

发明内容

针对背景技术中的上述问题，本发明提出了一种等离子体处理装置的清洁方法。

本发明第一方面提供了一种用于等离子体处理装置的清洁方法，其中，所述等离子体处理装置包括一腔室，基片放置于腔室之中进行制程，其中，所述清洁方法包括如下步骤：a.在基片制程之前，在所述腔室表面沉积不含氟的聚合物层；b.执行基片制程，然后将基片移除出腔室以外；c.往腔室中通入清洁气体，并连接射频能量产生等离子体，以对腔室内部进行清洁。

进一步地，所述步骤a还包括如下步骤：在基片制程之前，在静电夹盘上沉积不含氟的聚合物层。

进一步地，所述清洁气体为O₂，或者O₂与N₂或Ar的混合气体。

进一步地，所述步骤a还包括如下步骤：在制程之前，往腔室中通入第一气体，并连接射频能量产生等离子体，以在所述腔室表面沉积不含氟的聚合物层。

进一步地，所述第一气体为COS/N₂，CO/H₂，CO/NH₃，CH₄，C₂H₂，C₂H₄，C₂H₆，C₃H₆，C₃H₈,C₄H₁₀。

进一步地，所述第一气体与N₂和/或NH₃混合调节不含氟的聚合物层的浓度。

进一步地，所述射频能量为60MHZ，所述步骤a的执行时间为15秒至40秒。

进一步地，所述步骤c的执行时间为15秒至30秒。

进一步地，所述聚合物层的厚度为100nm到300nm。

进一步地，所述步骤c之后还包括如下步骤d：将清洁冗余用真空泵抽出腔室。

进一步地，在所述步骤d之后还包括如下步骤e:将基片传输入所述腔室，并对基片进行制程。

本发明提供的清洁方法能够放置腔室内部的金属污染。同时，由于不含氟的聚合物层的保护作用，基片制程过程中和清洁过程中对强势组件造成的腐蚀被大大降低，因此强势组件的使用寿命大大延长，降低了成本。

附图说明

图1是等离子体处理腔室的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的具体实施方式进行说明。