等离子发生装置、半导体器件清洗装置及原位清洁方法制造方法及图纸

技术编号:39330634 阅读:12 留言:0更新日期:2023-11-12 16:06
本发明专利技术提供的一种等离子发生装置、半导体器件清洗装置及原位清洁方法,涉及半导体技术领域,包括:等离子体产生室;微波施加装置,微波施加装置装配在等离子体产生室上;第一管线,第一管线与等离子体产生室连通,用于向等离子体产生室中通入反应气体;第二管线,第二管线与等离子体产生室连通,用于向等离子体产生室中通入含氟气体。在上述技术方案中,当该等离子体产生室内通入含氟气体以反应消除掉Si3N4膜层或者活性气体以后,此时该等离子体产生室内产生的等离子体便不会存在Si3N4膜层或者活性气体的颗粒,当将此时产生的等离子体通入随后的工艺室中,对其内部的晶圆进行清洗时,就可以避免现有技术中Si3N4膜层或者活性气体的颗粒对晶圆形成的污染。气体的颗粒对晶圆形成的污染。气体的颗粒对晶圆形成的污染。

【技术实现步骤摘要】
等离子发生装置、半导体器件清洗装置及原位清洁方法


[0001]本专利技术涉及半导体
,尤其是涉及一种等离子发生装置、半导体器件清洗装置及原位清洁方法。

技术介绍

[0002]随着集成电路的集成度不断提高,作为集成电路原料的晶圆其表面的清洁度也在不断提升,所以多采用等离子清洗机对晶圆进行清洗。
[0003]等离子体清洗的机理,主要是依靠等离子体中活性粒子的“活化作用”达到去除物体表面污渍的目的。但是,利用目前的等离子清洗机对晶圆进行清洗操作后,晶圆仍旧存在被污染的现象,清洗效果无法满足需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种等离子发生装置、半导体器件清洗装置及原位清洁方法,以解决现有技术中晶圆容易被污染的技术问题。
[0005]本专利技术提供的一种等离子发生装置,包括:
[0006]等离子体产生室;
[0007]微波施加装置,所述微波施加装置装配在所述等离子体产生室上;
[0008]第一管线,所述第一管线与所述等离子体产生室连通,用于向所述等离子体产生室中通入反应气体;
[0009]第二管线,所述第二管线与所述等离子体产生室连通,用于向所述等离子体产生室中通入含氟气体。
[0010]本专利技术还提供了一种半导体器件清洗装置,包括所述等离子发生装置,还包括工艺室,所述等离子体产生室与所述工艺室连通,以提供等离子体。
[0011]本专利技术还提供了一种等离子发生装置的原位清洁方法,根据所述等离子发生装置,包括如下步骤
[0012]向所述等离子体产生室中通入所述反应气体以产生等离子体;
[0013]向所述等离子体产生室中通入所述含氟气体。
[0014]在上述技术方案中,当该等离子体产生室内通入含氟气体以反应消除掉Si3N4膜层或者活性气体以后,此时该等离子体产生室内产生的等离子体便不会存在Si3N4膜层或者活性气体的颗粒,当将此时产生的等离子体通入随后的工艺室中,对其内部的晶圆进行清洗时,就可以避免现有技术中Si3N4膜层或者活性气体的颗粒对晶圆形成的污染。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前
和N2,除此之外,本领域技术人员还可以根据需求选择合适的反应气体,在此不做限定。
[0032]在该过程中,也即可以在反应气体通入之前、同时或之后,通过第二管线4向该等离子体产生室1内通入含氟气体,例如,含氟气体包括NF3、CF4、SF6或F2。此时,含氟气体便可以与该等离子体产生室1内的Si3N4膜层或者活性气体(如N2或NH3)进行反应,使Si3N4膜层或者活性气体被反应消除。
[0033]例如,当含氟气体采用NF3,并与Si3N4膜层反应时,反应式为:Si3N4(s)+4NF
3 (g)

3SiF4(g)+2N2(g)。此时,便可以将该等离子体产生室1内的Si3N4膜层反应消除掉,避免该Si3N4膜层以颗粒的形式在随后的清洗过程中污染晶圆,以达到提高晶圆清洗效果的目的。
[0034]除此之外,当含氟气体采用其他气体,并与Si3N4膜层或者活性气体进行反应时,也可以相应的消除掉Si3N4膜层或者活性气体,避免Si3N4膜层或者活性气体以颗粒的形式在随后的清洗过程中污染晶圆。
[0035]继续参考图2所示,当该等离子体产生室1内通入含氟气体以反应消除掉Si3N4膜层或者活性气体以后,此时该等离子体产生室1内产生的等离子体便不会存在Si3N4膜层或者活性气体的颗粒,当将此时产生的等离子体通入随后的工艺室5中,对其内部的晶圆进行清洗时,就可以避免现有技术中Si3N4膜层或者活性气体的颗粒对晶圆形成的污染。
[0036]因此,继续参考图3至图6所示,随着清洁的次数或时长增加以后,Si3N4膜层或者活性气体散布颗粒的产生将得到有效的缓解。不仅如此,当通过上述方式进行原位清洁时,还不会出现颗粒捕获的现象,从而也能够有效的消除后续接触多晶硅的异常沉积现象,防止器件的接触电阻缺陷。
[0037]本专利技术还提供了一种半导体器件清洗装置,包括等离子发生装置,还包括工艺室5,等离子体产生室1与工艺室5连通,以提供等离子体。该工艺室5至少包含了晶圆装载器51和晶圆装载腔52,等离子体产生室1可以通过适配的管线结构与该工艺室5连通,以将等离子体通入该工艺室5内实现对晶圆的清洗。该半导体器件清洗装置适于清洗的半导体器件至少包括:半导体存储器、闪存和液晶显示器。本领域技术人员也可以根据需求选择其他结构、类型的工艺室5,或者根据需求选择合适的设备进行清洗,在此不做限定。
[0038]结合图1和图2所示,本专利技术还提供了一种等离子发生装置的原位清洁方法,根据等离子发生装置,包括如下步骤:向等离子体产生室1中通入反应气体以产生等离子体;向等离子体产生室1中通入含氟气体。
[0039]由上可知,在向该等离子体产生室1施加微波的状态下,可以使反应气体在该等离子体产生室1内产生等离子体。其中,该反应气体可以为N2,可以为N2和H2,可以为 NH3,或者可以为NH3和N2,除此之外,本领域技术人员还可以根据需求选择合适的反应气体,在此不做限定。
[0040]在该过程中,也即可以在反应气体通入之前、同时或之后,通过第二管线4向该等离子体产生室1内通入含氟气体,例如,含氟气体包括NF3、CF4、SF6或F2。此时,含氟气体便可以与该等离子体产生室1内的Si3N4膜层或者活性气体(如N2或NH3)进行反应,使Si3N4膜层或者活性气体被反应消除。
[0041]其中,还包括如下步骤:在通入含氟气体之前或之后,向等离子体产生室1中通入氩气。此时,通入的氩气可以选择利用第二管线4向该等离子体产生室1内通入,通入该氩气后,可以保证该等离子体产生室1内的等离子体处于稳定的状态。
[0042]另外,在向该等离子体产生室1内通入含氟气体的时候,还可以将含氟气体的通入压力控制在3.4Torr至4Torr之间,例如可以选择通入压力为3.4Torr、3.5Torr、3.6Torr、 3.7Torr、3.8Torr、3.9Torr或4Torr等。与此同时,还可以将含氟气体的通入流量控制在 480sccm至520sccm之间,例如可以选择通入流量为480sccm、485sccm、490sccm、 495sccm、500sccm、505sccm、510sccm、515sccm或520sccm等。与此同时,还可以将含氟气体的通入时间在18s至22s之间,例如可以选择通入时间为18s、19s、20s、21s 或22s等。与此同时,还可以将含氟气体的通入功率在1100W至1300W之间,例如可以选择通入功率为1100W、1100W、1150W、1200W、1250W或1300W等。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种等离子发生装置,其特征在于,包括:等离子体产生室;微波施加装置,所述微波施加装置装配在所述等离子体产生室上;第一管线,所述第一管线与所述等离子体产生室连通,用于向所述等离子体产生室中通入反应气体;第二管线,所述第二管线与所述等离子体产生室连通,用于向所述等离子体产生室中通入含氟气体。2.根据权利要求1所述的等离子发生装置,其特征在于,所述含氟气体包括NF3、CF4、SF6或F2。3.一种半导体器件清洗装置,包括权利要求1或2所述的等离子发生装置,还包括工艺室,所述等离子体产生室与所述工艺室连通,以提供等离子体。4.根据权利要求3所述的半导体器件清洗装置,其特征在于,所述半导体器件至少包括:半导体存储器、闪存和液晶显示器。5.一种等离子发生装置的原位清洁方法,其特征在于,根据权利要求1或2所述的等离子发生装置,包括如下步骤:向所述等离子体产生室中通入所述反应气体以产生等离子体;向所述等离子...

【专利技术属性】
技术研发人员:安重镒李相遇金成基李亭亭蒋浩杰贺晓彬项金娟王晓磊
申请(专利权)人:真芯北京半导体有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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