[发明专利]一种等离子体腔室的运行方法和等离子反应器

权利要求书

1.一种等离子体腔室的运行方法，其特征在于，包含：硅深孔刻蚀过程和无晶圆清洁过程，在刻蚀过程中交替循环执行刻蚀步骤和侧壁保护步骤，直到等离子腔室中的晶圆上的刻蚀孔达到目标深度，

完成至少一个硅深孔刻蚀过程后移除晶圆，进行无晶圆清洁过程，将腔室交替循环暴露于第一等离子体和第二等离子体中，以清除腔室内的分层团聚/固化的聚合物，

其中所述的第一等离子体用以清除含COF的聚合物，所述的第二等离子体用以清除含硅的聚合物，所述方法进一步包含终点检测步骤：在利用第一和第二等离子体进行清洁的过程中，持续检测所述第一和第二等离子体中代表碳和硅的发射谱线的强度，当监测到碳和硅的发射谱线强度低于预设值时，结束无晶圆清洗过程。

2.如权利要求1所述的等离子体腔室的运行方法，其特征在于，所述的第一等离子体是通过第一清洁气体转化的，所述的第二等离子体是通过第二清洁气体转化的。

3.如权利要求2所述的等离子体腔室的运行方法，其特征在于，所述的第一清洁气体为O₂，所述的第二清洁气体为SF₆。

4.如权利要求1-3任一项所述的等离子体腔室的运行方法，其特征在于，所述等离子体腔室在硅深孔刻蚀过程中的刻蚀步骤和侧壁保护步骤的执行时间小于1秒，所述第一等离子体和第二等离子体的持续时间大于1秒小于3秒。

5.权利要求1-3任一项所述的等离子体腔室的运行方法，其特征在于，所述等离子体腔室在硅深孔刻蚀过程中刻蚀步骤和侧壁保护步骤中施加到所述等离子体腔室的基座的射频功率大于第一射频功率，所述无晶圆清洁过程中施加到所述基座的射频功率低于所述第一射频功率。

6.一种等离子反应器，其特征在于，包含：一反应腔，一气体切换部件，其与反应腔相连，所述的气体切换部件用于交替循环供应第一和第二清洁气体到所述反应腔，同时所述等离子反应器还包括第一、二射频，所述的第一射频电源供应高频射频功率到反应腔，第二射频电源供应低频射频电源到反应腔的基座，所述基座用于固定待处理晶圆；

控制所述气体切换部件的输入反应腔的气体，同时控制第一射频电源和第二射频电源输入反应腔的射频功率，以产生循环交替产生第一清洁等离子体和第二清洁等离子体，所述第一清洁等离子体用以清除有机聚合物，第二等离子体用以清除与硅，

所述等离子反应器还包括一个光学检测部件，用于检测第一清洁等离子体和第二清洁等离子体中的成分，当检测到第一清洁等离子体中碳发射谱线的强度低于第一预设值，并且第二清洁等离子体中硅的发生谱线强度低于第二预设值时，停止向反应腔供应所述第一和清洁气体。

7.如权利要求6所述的等离子反应器，其特征在于，所述的第一清洁气体为O₂，所述的第二清洁气体为SF₆。

8.如权利要求6所述的等离子反应器，其特征在于，还包括一电感线圈，所述第一射频电源向所述电感线圈供应射频功率。

9.利要求6所述的等离子反应器，其特征在于，所述气体切换部件还连接到第一反应气体和第二反应气体，所述第一反应气体用于刻蚀硅，第二反应气体用于在刻蚀形成的通孔上形成保护膜，其中第一反应气体包括SF₆，第二反应气体包括氟碳化合物或者氟碳氢化合物。