清洗真空处理设备的方法技术

按照真空处理设备的清洗方法，在真空处理设备的处理室中，含有氯原子团的气体对形成于半导体基片上并覆盖有抗蚀图形的薄膜进行蚀刻，之后，在处理室中产生由混合气体稀释而成的稀释气体的等离子体，所述混合气体由含有氧原子团的气体、含有氟子团的气体和含有氯原子团的气体构成，从而除去了剩余反应物。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及真空处理设备的一种清洗方法，更具体地说，涉在处理室中用含氯原子团的气体处理半导体基片后，清洗真空处设备中的处理室的一种方法。半导体元件的生产工序中使用了各种各样的半导体生产设备一些半导体生产设备中具有一个用来在真空或减压状态下处理半体基片的处理室。这种设备被称为真空处理设备。作为真空处理备，值得一提的例如干刻蚀设备、沉积成膜设备(PVD设备，CVD设备外延生长设备)或类似设备。在真空处理设备的处理室中处理半体基片时，剩余的反应产物粘附在处理室中。为了除去剩余的反产物，因此清洗处理室内部是必要的。附图说明图1表示一种作为真空处理设备的实例的干刻蚀设备。使用刻蚀设备进行的刻蚀处理作业，现将参考图l加以叙述。在于刻蚀备中，假设以Cl2气体(氯气)作为刻蚀气体，硅片上形成的铝薄膜干刻蚀。首先，将铝薄膜上带有抗蚀图形的硅片1放在处理室2中的高电极3上。接着，将处理室内部调整为高真空。将Cl2气从气体输口4输入处理室2中。在这种状态下，将来自高频发生器8的高频加于高频电极3上。这样就产生了氯原子团和氯离子，并与铝发生应，从而使铝薄膜被蚀刻。以上反应产生的氯化铝从排气口5排出。在刻蚀过程中，剩余反应产物AlxCyClz(氯化铝碳)重复产生产粘附在高频电极3、接地电极6和处理室2的内壁7上。剩余反应物中的Cy是根据抗蚀材料中所含的碳C而产生。当剩余反应产物粘附量提高时，加速了副刻蚀，或使铝薄膜的刻蚀速率变得不均匀这种现象发生时，问题在于得不到良好的刻蚀性能并且半导体元的不合格率上升。将空气引入处理室2时，剩余反应物与空气中的水分反应，从产生了氯化氢。因此，在将空气引入处理室2后，养护工作如除去理室2中的剩余反应产物不可能只进行几小时。因此，问题在于备的养护花费时间长。问题还在于工人的安全性。此外，还有个题在于干蚀设备和它的外部辅助设备被锈蚀。已考虑到用各种方法来解决上述各种问题。例如，JP-A-6-250185中公开了一种刻蚀设备清洗方法的例子。根据这种方法，蚀刻完成之后，在空气被引入处理室2之前，进行等离子体清洗。就是，通过气体输入口4B将氧化气体输入处理室2中，并产生氧化体的等离子体。接着，将含有氟原子团的气体从气体输入口4B输入并产生了含氟原子团气体的等离子体，从而清洗了处理室2。或者在刻蚀完成之后，在空气被引入处理室2之前，进行等离子体清洗。也就是，将氧化气体与含氟原子团气体的混合气体从气体输入口输入，并产生了混合气体的等离子体，从而对处理室进行了等离子清洗。JP-A-2-138472公开了一种沉积成膜设备的清洗方法的例子。根据这种方法，用SF6、氧化合物与惰性气体的混合气体的等离体清洗沉积成膜设备的反应室。然而，即使使用了上述清洗方法的任何一种， 在含铝薄膜被理的情况下，很难完全除去粘附在处理室内表面、高频电极、接电极等物体上的剩余反应产物。因此，以上真空处理设备的缺点于花费了长时间用于养护，并且用这种真空处理设备使生产的半体元件的不合格率提高。本专利技术的目的在于提供一种，这种法中，养护设备所需的时间可以减少，并且，由剩余反应产物引起半导体元件的不合格率可以降低。为了达到本专利技术的这一目标，包括下步骤在真空处理设备的处理室中，用含氟原子团的气体对覆盖有蚀图形的铝薄膜进行刻蚀，抗蚀层中含有碳成分；并且在处理室中产生含有氧原子团的气体、含有氟原子团的气体含有氯原子团的气体的混合气体的等离子体。含有氧原子团的气体最好选自以下气体氧气(O2)、臭氧(O3、水(H2O)、含水过氧化氢(H2O2)、碳氧化物(COx)、硫氧化物(SOx)和氮氧化物(NOx)。而且，含氟原子团的气体最好选自以下体三氟化氮(NF3)、六氟化二碳(C2F6)、四氟化碳(CF4)和六氟硫(SF6)。此外，含氯原子团的气体最好选自以下气体氯气(Cl2)三氟化硼(BCl3)、四氯化硅(SiCl4)和四氯化碳(CCl4)。这种情下，含有氧原子团的气体占混合气体的比例为40-60％，并且高于含氯原子团的气体占混合气体的比例。混合气体可用稀释气体稀释。这种情况下，稀释气体与稀释气体的混合比例优选范围为10-80％。为了达到本专利技术的另一个目标，包以下步骤在真空处理设备的处理室中，用含氯原子团的气体对覆盖有蚀图形的铝薄膜进行刻蚀，抗蚀层中含有碳成分；并且在处理室中，产生混合气体的等离子体，混和气体由含有与碳应成分的气体、含有与铝反应成分的气体和含有起催化作用成分气体混和而成。当混和气体的等离子体辐射到剩余反应产物AlxCyClz上时，剩反应产物中的铝与氯原子团反应，从而产生AlCl3(三氯化铝)，剩反应产物中的碳原子团与氧反应，从而产生CO2(二氧化碳)。将产的AlCl3和CO2从处理室中排出。氧气(O2)可以用作含有氧原子团的气体。六氟化硫可以用作有氟原子团的气体。氯气(Cl2)可以用作含有氯原子团的气体。表表示的是混合比例不同的上述气体对剩余反应产物的去除效果测所得的结果。表1编号 气体流量(sccm) 效果(O2) (SF6) (Cl2)1 10 10 80 X2 20 20 60 X3 30 30 40 X4 30 30 30 △5 40 40 20 ○6 40 30 30 ○7 50 20 30 ○8 60 20 20 ○9 60 0 40 X1070 10 20 △1180 10 10 X(注)○剩余反应产物的去除效果明显。△剩余反应产物的去除效果中等。×剩余反应产物的去除效果微弱。由表1显而易见的是，在以下情况下可看出去除剩余反应产物效果含有氧原子团的气体占混合气体的比例在30-70％的范围内，且，混合气体中含有氧原子团气体的比例等于或大于混合气体中含的含有氯原子团气体的比例和含有氟原子团气体的比例。尤其以下情况下去除剩余产物的效果是明显的含有氧原子团的气体混合气体的比例在40-60％的范围内。肉眼观察，粘附在处理室内等物体上的剩余反应产物AlxCyCl2呈深褐色。用一种混入了40-60％(体积百分数)含有氧原子团气体的混合气体等离子体辐射10-20分钟，就从处理室中完全除去了剩余反应产物。可认为混合气体中的O2为形成CO2而被消耗，Cl2为形成AlCl3而被消耗，且SF6起催化剂作用。混合气体可以用惰性气体如氦气等气体来稀释。稀释的混合体等离子体，即稀释的气体均匀扩展到处理室的每一处，因此均匀并且有效地除去了剩余反应产物。当惰性气体与稀释后气体的混比例等于或小于10％时，惰性气体的稀释效果微弱，并很难均匀地生混合气体的等离子体。另一方面，当惰性气体与稀释后气体的合比例等于或大小80％时，惰性气体的稀释效果过于明显，而且剩反应产物的去除效果变差。因此，惰性气体与稀释后气体的混合例最好在10-80％的范围内。根据本专利技术，由于能够均匀地并有效地除去剩余反应产物，因获得了良好的刻蚀性能并且半导体元件的不合格率能够降低。由真空处理设备的养护可在短时间内安全地进行，因此真空处理设的工作效率能够提高。图1是一种刻蚀设备的剖视图，用于解释本专利技术及相关工艺的体细节。现参照附图详述本专利技术的实施方案。图1是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种清洗真空处理设备的方法，包括以下步骤：在真空处理设备的处理室中，用含有氯原子团的气体刻蚀覆有抗蚀图形的铝薄膜，抗蚀层中含有碳成分；并且在所述处理室中产生供给气体的等离子体，供给气体中含有下气体的混合气体：含有与碳反应成分的气体， 含有与铝反应成分气体和含有起催化剂作用的成分的气体。

【技术特征摘要】
JP 1995-5-24 124890/951.一种清洗真空处理设备的方法，包括以下步骤在真空处理设备的处理室中，用含有氯原子团的气体刻蚀覆有抗蚀图形的铝薄膜，抗蚀层中含有碳成分；并且在所述处理室中产生供给气体的等离子体，供给气体中含有下气体的混合气体含有与碳反应成分的气体，含有与铝反应成分气体和含有起催化剂作用的成分的气体。2.权利要求1的方法，其中，所述供给气体被稀释气体稀释，并，所述稀释气体与所述供给气体的混合比例为10-80％。3.权利要求2的方法，其中，所述稀释气体为惰性气体。4.权利要求1-3中任一项的方法，其中，所述的含有与碳反应分的气体是含有氧原子团的气体，所述的含有与铝反应成分的气是含有氯原子团的气体，所述的含有起催化剂作用成分的气体是有氟...

【专利技术属性】
技术研发人员：小川博，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]