專利名稱：原位室清潔方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明的實施例一般涉及到清潔方法。更特別地，實施例涉及到用于半導 體制造室的原位清潔方法。
背景技術(shù)：
當前半導體器件制造中的主要工藝是通過氣體的化學反應形成和蝕刻半 導體基板上的薄膜。不管進行形成和蝕刻薄膜中的哪一制造工藝，幾乎都不能 避免室內(nèi)的顆粒污染。
室內(nèi)的顆粒污染通常受到使用清潔氣體周期性清潔室的控制，其中激勵該 清潔氣體成誘導或電容性耦合的等離子體?；谄浣Y(jié)合前體氣體和形成在室部 件上的所沉積材料的能力選擇清潔氣體以形成能從室中排出的穩(wěn)定的揮發(fā)性 產(chǎn)物，從而清潔工藝環(huán)境。
雖然在減少等離子體反應器中大部分污染物方面已經(jīng)開發(fā)出了原位室清 潔，但是測量一些環(huán)境下的污染物仍超出所希望的水平。因此，對于用于進一 步降低等離子體反應器中污染物的改進的常規(guī)原位室清潔方法存在需求。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在具有包括多個孔的氣體分配部件的室中實施 原位室清潔方法。通過這些孔中的一些孔提供清潔氣流到室中，同時較少清潔 氣流通過剩余孔被提供。離子化清潔氣流，以使被離子化的清潔氣體基團被用 來對室進行清潔。
在另一實施例中，在具有包括多個孔的氣體分配部件的室中實施原位室清 潔方法。通過第一組孔提供清潔氣流到室中，同時沒有清潔氣流通過剩余的第 二組孔被提供，以便至少部分地清潔第一組孔。在第一組孔已經(jīng)至少部分地被 清潔之后，通過第二組孔提供清潔氣流到室中，同時沒有清潔氣流通過第一組 孔被提供，以便至少部分地清潔第二組孔。離子化清潔氣流被，以使被離子化的清潔氣體基團被用來對室進行清潔。
在再一實施例中，提供了半導體工藝。在室中順序地處理半導體晶片和使 用在室的內(nèi)部的氣體分配部件以引入處理氣流，其中氣體分配部件包括多個 孔。在處理預定數(shù)量半導體晶片之后，通過使用氣體分配部件引入清潔氣體實 施原位室清潔。引入清潔氣體，從而當清潔氣體通過第一組孔流入到室中時， 沒有清潔氣體通過剩余的第二組孔流動。并且，當清潔氣體通過第二組孔流入 到室中時，沒有清潔氣體通過第一組孔流動。離子化清潔氣流，以使被離子化 的清潔氣體基團被用來對室進行清潔。


因此能更詳細理解本發(fā)明上述特征的方式、本發(fā)明更加特定的描述、以上 的發(fā)明內(nèi)容可通過參考實施例獲得，于附圖中示出了一些實施例。但是，將注 意附圖僅示出了本發(fā)明的典型實施例，且由于本發(fā)明可允許其他等效實施例， 因此不應認為其限制了本發(fā)明的范圍。
圖1示出了如在此的實施例中描述的氣體分配部件的底視圖2示出了使用常規(guī)清潔工藝如何不能適當?shù)厍鍧崥饪字車奈廴疚铮?br> 圖3和圖4分別示出了如在此的實施例中所描述的清潔氣孔的機械裝置；
圖5示出了如在此的實施例中所描述的原位室清潔方法的流程；
圖6示出了如在此的實施例中所描述的原位室清潔方法的另一流程。
具體實施例方式
如在此描述的實施例一般針對改進的原位室清潔方法。本發(fā)明的實施例可 用于清潔諸如等離子體處理室。
圖1示出了如在此的實施例中所描述的氣體分配部件的底視圖。該實施例 中的處理室裝配有等離子體產(chǎn)生RF功率(圖中未示出)和具有圓形底部區(qū)域 的氣體分配部件100。中心圓形區(qū)域102a和包圍中心圓形區(qū)域102a的外部區(qū) 域102b在氣體分配部件100的該圓形底部區(qū)域上。中心圓形區(qū)域102a和外部 區(qū)域102b都布滿氣流孔103 (諸如圓的C形狹槽或其它適當形狀)。處理氣體 或清潔氣體通過氣體分配部件100 (通過氣孔103)引入到處理室(圖3和圖 4中示出)中。氣體分配部件100可以是噴嘴或是噴頭。等離子體產(chǎn)生RF功率離子化處理氣體或清潔氣體以使這些離子化氣體(也稱作等離子體)能夠?qū)?施其所需的功能，例如蝕刻薄膜或清潔污染物或顆粒。
在所提到的蝕刻處理中，在室和氣體分配部件中順序處理(例如蝕刻)半 導體晶片。在一個實施例中，在室內(nèi)部的氣體分配部件100用于引入處理氣流。
在目前的實踐中，在處理預定數(shù)目半導體晶片之后，使用氣體分配部件100 進行常規(guī)室清潔處理，室清潔氣體通過全部氣流孔103引入到處理室(圖2) 中。這種常規(guī)清潔處理留下在氣孔附近的污染物。由于通過孔103的清潔氣流 在孔103周圍附近產(chǎn)生高壓區(qū)域130，這種高壓區(qū)域130防止了清潔等離子體 有效地到達、侵蝕和去除這種顆?；蛭廴疚?14，所以在孔103周圍附近的顆 ?；蛭廴疚锊荒鼙贿m當清潔。
圖3和圖4分別示出了如此處的實施例中所描述的被順序地用來清潔氣流 孔103的機械裝置。此處描述的實施例采用如圖3和圖4中示出的順序機械裝 置來清潔附近區(qū)域。
在一個實施例中，如圖3中所示，在流速控制器108的控制下，，清潔氣 流通過中心圓形區(qū)域102a的孔103引入，同時沒有清潔氣流通過外部區(qū)域 102b的孔103提供。任選地， 一些氣流通過外部區(qū)域102b的孔103提供，這 些氣流少于通過中心圓形區(qū)域102a的孔103提供的氣流。通常選擇較少氣流 的速度，以使在孔103下游側(cè)出現(xiàn)的高壓區(qū)域面積被充分降低，由此在孔1(B 周圍的區(qū)域被更加有效地清潔。已經(jīng)通過中心圓形區(qū)域102a的孔103被引入 到室104中的清潔氣體此時通過射頻功率被離子化。由于沒有氣體通過外部區(qū) 域102b的孔103引入，所以在外部區(qū)域102b的孔103周圍附近不會產(chǎn)生高 壓。 一個實施例中，離子化氣體基團會侵蝕和去除在外部區(qū)域102b孔103周 圍附近的顆粒和污染物。
相似地，如圖4中所示，在一個實施例中，在流速控制器108的控制下， 清潔氣流通過外部區(qū)域102b的孔103被引入，同時沒有氣流通過中心圓形區(qū) 域102a的孔103提供。已經(jīng)被引入到室104中的清潔氣流此時通過射頻功率 被離子化。由于氣流不通過中心圓形區(qū)域102a的孔103引入，所以在中心圓 形區(qū)域102a的孔103周圍不會產(chǎn)生高壓。在一個實施例中，被離子化的氣體 集團侵蝕和去除在中心圓形區(qū)域102a的孔103附近周圍的顆?；蛭廴疚?。
提供如圖3和圖4中所示的清潔機械裝置來有效清潔在孔103周圍附近的顆?；蛭廴疚?。在一個實施例中，在室中順序地蝕刻半導體晶片，并且氣體分 配部件100被用來引入處理氣體和清潔氣體。在處理預定的半導體晶片之后
(諸如在被順序處理的每個晶片之間)通過使用圖3和圖4中所示的清潔機械 裝置來實施根據(jù)本發(fā)明實施例的原位室清潔方法。通過本發(fā)明的實施例，已經(jīng) 測量在被處理半導體晶片、諸如在室104內(nèi)的臺106上蝕刻的晶片上發(fā)現(xiàn)的聚 集顆粒或污染物處于所希望水平之下。根據(jù)本發(fā)明實施例消除在孔周圍附近的 高壓還允許清潔等離子體從氣體分配部件去除污染物。
在一個實施例中，氧氣用于清潔沉積在氣體分配部件100底部區(qū)域上的碳 基聚合物的殘余物。其它氣體諸如NF3、 CF4、 SF6、 Cl2、或HBr也可用于清 潔無機殘余物，諸如Si、 Ti、 Al、 Cu等。其它氣體、諸如N2、 H2、 H20、 CH3OH 也可用于清潔碳基聚合物的殘余物。
圖5示出了如此處的實施例所描述的原位室清潔方法400的流程。如圖3 和圖4中所示的，清潔氣流通過外部區(qū)域102b的氣孔引入，同時沒有氣流通 過中心圓形區(qū)域102a的氣孔提供。應理解，清潔機械裝置不限于圓形區(qū)域102a 或外部區(qū)域102b的用于清潔氣孔周圍的沉積殘余物的形狀。如框402中所描 述的，清潔氣流通過氣體分配部件的第一組孔提供到室中，同時沒有清潔氣流 通過氣體分配部件剩余的第二組孔提供。如框404中所描述的，清潔氣流通過 氣體分配部件的第二組孔提供到室中，同時沒有清潔氣流通過氣體分配部件的 第一組孔提供?？?02或框404中的任一個都能在另一個之前首先進行。被引 入到清潔氣體被離子化以產(chǎn)生清潔氣體基團(框406)。在一個實施例中，一 旦清潔氣流被引入到室中，就進行框406的處理。在一個實施例中，被離子化 的清潔氣體基團清潔在孔周圍沉積的殘余物。
圖6示出了如此處實施例中所描述的原位室清潔方法的另一流程。可通過 在實施方法400中描述的清潔處理之前引入和離子化通過所有孔的清潔氣體 而將清潔方法400進一步優(yōu)化為清潔方法600。如所示出的，在框602中，清 潔氣體通過所有孔流入室中。，在框603中，離子化流入的清潔氣體來清潔室。 可在實施清潔方法400之前增加在框602和框603中清潔氣體的補充，并可 通過施加比在框604或框606中施加的壓力大的氣體輸入壓力而將這種清潔 氣體的補充用來清潔氣孔內(nèi)部和周圍以及室內(nèi)部的大塊的污染。如框604中所 描述的，清潔氣流通過氣體分配部件的第一組孔提供到室中，同時沒有清潔氣流通過氣體分配部件剩余的第二組孔提供。在框605中清潔氣體被離子化以清 潔室。如框606中所描述的，清潔氣流通過氣體分配部件的第二組孔提供到室 中，同時沒有清潔氣流通過氣體分配部件的第一組孔提供。清潔氣體在框608 中被離子化以清潔室。框604和框606中任一個可在另一個之前首先進行。
如框602和603中所述的通過所有孔引入清潔氣體能夠在如框604和606 中所述的僅通過第一組孔或者僅通過第二組孔引入清潔氣體之前、之后或之間 進行。在一個實施例中，在框604和框606之前進行一次框602，和在框604 和框606之后再進行一次框602。在替換實施例中，框602能在框604和框 606之前進行一次，和在框604和框606之間再進行一次。在不同情況下，根 據(jù)實際需要框602可與框604和框606 —起進行，且實施這些框的先后順序 和持續(xù)時間也能根據(jù)實際需要變化。
根據(jù)前述實施例，改進的原位室清潔方法提供了清潔氣體分配部件周圍附 近以及處理室內(nèi)其他區(qū)域的顆?；蛭廴疚锏挠行Х绞健Ｔ谏鲜鏊袑嵤├?， 可預期，當主清潔氣體，如果提供的話，流過第一組孔時， 一些氣流可通過第 二組孔提供，其中通過第二組孔的氣流少于通過第一組孔提供的氣流，以使在 第二組孔的下游側(cè)出現(xiàn)的高壓區(qū)域面積被充分降低，從而由于第二組孔下游側(cè) 的較低壓力，可相對于第一組孔優(yōu)先地清潔第二組孔的區(qū)域。
雖然前述內(nèi)容針對本發(fā)明的實施例，但是可設計出在此描述的其它的和進 一步的實施例而不超出其基本范圍，且其范圍由所附的權(quán)利要求確定。
權(quán)利要求
1. 一種原位室清潔方法，包括在具有包括多個孔的氣體分配部件的室中，通過這些孔中的一些孔提供清潔氣流到所述室中，同時沒有清潔氣體通過剩余的孔被提供；和離子化所述清潔氣流，以便采用離子化的清潔氣體基團對所述室進行清潔。
2. 如權(quán)利要求1的原位室清潔方法，其中清潔氣體包括氧。
3. 如權(quán)利要求1的原位室清潔方法，其中清潔氣體包括氧、氮、氫、CF4、 NF3、 SF6、 Cl2、 HBr、 1120或0^011中的至少一種。
4. 如權(quán)利要求1的原位室清潔方法，其中所述這些孔是C形狹槽。
5. 如權(quán)利要求1的原位室清潔方法，其中所述氣體分配部件是噴嘴或噴頭。
6. —種原位室清潔方法，包括在具有包括多個孔的氣體分配部件的室中，通過第一組孔提供清洗氣流 到所述室中，同時沒有清潔氣體通過剩余的第二組孔被提供；通過所述第二組孔提供清潔氣流，同時沒有清潔氣流通過所述第一組孔 被提供；和離子化所述清潔氣流，以便采用離子化的清潔氣體基團對所述室進行清潔。
7. 如權(quán)利要求6的原位室清潔方法，其中所述這些孔是C形狹槽。
8. 如權(quán)利要求6的原位室清潔方法，其中清潔氣體包括氧。
9. 如權(quán)利要求6的原位室清潔方法，其中清潔氣體包括氧、氮、氫、CF4、 NF3、 SF6、 Cl2、 HBr、 H20或CH3OH中的至少一種。
10. 如權(quán)利要求6的原位室清潔方法，其中所述氣體分配部件是噴嘴或噴頭。
11. 如權(quán)利要求10的原位室清潔方法，其中所述氣體分配部件包括圓形區(qū) 域，所述第一組孔位于中心圓形區(qū)域中，而所述第二組孔位于包圍所述中心圓 形區(qū)域的外部區(qū)域中。
12. 如權(quán)利要求6的原位室清潔方法，其中所述清潔氣流被射頻功率離子化。
13.—種半導體工藝，包括在室中順序地處理半導體晶片和使用在室的內(nèi)部的氣體分配部件以引入 處理氣流，其中所述氣體分配部件包括多個孔；在處理預定數(shù)量的半導體晶片之后進行原位室清潔，所述清潔包括使用 所述氣體分配部件弓I入清潔氣體，其中所述原位室清潔包括(a) 通過第一組孔將清潔氣流提供到所述室中，同時沒有清潔氣體通過 剩余的第二組孔被提供；(b) 通過所述第二組孔將清潔氣流提供到所述室中，同時沒有清潔氣體 通過所述第一組孔被提供；和(c) 離子化每一種清潔氣流，以便采用離子化清潔氣體基團對所述室進 行清潔。
14. 如權(quán)利要求13的半導體工藝，其中原位室清潔還包括在(a)和(b) 之前通過所有孔將清潔氣流提供到所述室中。
15. 如權(quán)利要求14的半導體工藝，其中原位室清潔還包括在(a)和(b) 之后通過所有孔將清潔氣流提供到所述室中。
16. 如權(quán)利要求15的半導體工藝，其中原位室清潔還包括在(a)和(b) 之間通過所有孔將清潔氣流提供到所述室中。
17. 如權(quán)利要求15的半導體工藝，其中清潔氣體包括氧。
18. 如權(quán)利要求15的半導體工藝，其中清潔氣體包括氧、氮、氫、CF4、 NF3、 SF6、 Cl2、 HBr、 H20或CH3OH中的至少一種。
19. 如權(quán)利要求15的半導體工藝，其中所述氣體分配部件是噴嘴或噴頭。
20. 如權(quán)利要求19的半導體工藝，其中所述氣體分配部件包括圓形區(qū)域， 所述第一組孔位于中心圓形區(qū)域中，而所述第二組孔位于包圍所述中心圓形區(qū) 域的外部區(qū)域中。
全文摘要
在具有包括多個孔的氣體分配部件的室中實施原位室清潔方法。清潔氣流通過一些孔提供到室中，同時沒有清潔氣流通過剩余的孔提供。清潔氣流被離子化，以使離子化的清潔氣體基團被用來對室進行清潔。
文檔編號B08B7/00GK101428284SQ200810175538
公開日2009年5月13日 申請日期2008年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月2日
發(fā)明者小尻英博 申請人:應用材料股份有限公司