專利名稱：一種快速防止預清洗室微粒污染的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種快速防止預清洗室微粒污染的方法，尤其是針對物理氣相沉積(PVD)裝置的預清洗室(pre-clean chamber)的微粒(particle)污染快速防止方法。
在半導體制造過程中，物理氣相沉積(以下簡稱PVD)裝置大多被用來進行制作金屬鍍膜。現(xiàn)有的一種PVD裝置如

圖1所示，其主要是由一緩沖室(buffer chamber)1、一預清洗室2、一轉移室(transferchamber)3、一制作室(process chamber)4、及一機械手臂5等構成。其中，該預清洗室2是用來進行一晶片的預清洗步驟，如圖2所示，該預清洗室2主要由一無線電波波頻產生器(RF generator)2一鐘型缸(bell jar)22、一防護體(shield)23、及一預清洗室本體24所構成。當需進行晶片6預清洗時，晶片6會由該機械手臂5運送到該預清洗室2中，然后，再將如氬氣的氣體導入上述預清洗室2中，同時通過該預清洗室2無線電波波頻產生器21將氬氣電離分解成等離子體(如圖3所示)，進而利用等離子體濺射(sputtering)晶片6的方式將晶片6表面上的氧化物清除。
承上所述，由于晶片6預清洗是用等離子體濺射(sputtering)晶片的方式來達成，因此，在濺射的過程中，會將晶片6表面成分擊出，進而使其表面成分附著在上述預清洗室2的鐘型缸22及防護體23上。此時，若PVD裝置所進行的金屬沉積工藝為柵極工藝的金屬沉積工藝時，則通常在該預清洗室2進行預清洗的晶片6表面成分主要為硅硅，換言之，在進行多次預清步驟后，該鐘型缸22及防護體23上將會附著大量的富含硅氧化物(silicon-rich oxide)。
由于該鐘型缸22通常是由石英制成，而石英與富含硅氧化物之間的附著效果并不佳，因此，當該鐘型缸22上累積一定厚度的富含硅氧化物時，則其將會產生剝離現(xiàn)象，進而對該預清洗室2中的晶片6產生微粒污染，如此，將會對后續(xù)的金屬薄膜制造過程產生不良影響。為解決這一問題，本領域一般技術人員會在一定使用時間后，將鐘型缸22加以清洗，以避免鐘型缸22上富含硅氧化物剝離所造成的微粒問題。
然而，由于每次清洗時須暫停生產，如此將會影響生產能力，因此，如何快速、有效地延長預清洗室2的鐘型缸22的使用時間，以降低保養(yǎng)次數(shù)，進而，提高生產能力實為一重要課題。
為了克服上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種可快速防止預清室的微粒污染，且可延長預清洗室鐘型缸的使用時間、降低其保養(yǎng)次數(shù)，進而提高生產能力的快速防止預清洗室微粒污染的方法。
發(fā)明的快速防止預清洗室微粒污染的方法的原理是將氧氣與氬氣通入預清洗室中，并利用無線電波波頻將該預清洗室中的氧氣與氬氣電離成等離子體，以使該氬氣等離子體將一硅材料中的硅成分撞擊出，進而使該硅成分與預清洗室中的富含硅氧化物同時與氧氣等離子體反應，以此在該預清洗室內形成一二氧化硅層，以避免其富含硅氧化物快速剝離，以此達到延長預清洗室的鐘型缸使用時間的目的。
為達上述目的，本發(fā)明的快速防止預清洗室微粒污染的方法包括以下步驟一提供一硅材于一預清洗室中的材提供步驟；一提供一氧氣與一濺射用氣體至該預清洗室中的氣體提供步驟；及一利用無線電波波頻，將該預清洗室中的氧氣與濺射用氣體電離成等離子體，以利用濺射用氣體的等離子體撞擊該硅材料，進而將硅材料中的成分擊出，以使該硅成分與該富含硅氧化物同時與氧等離子體反應，據(jù)以快速地在預清洗室內形成一二氧化硅層的等離子體產生的步驟。
本發(fā)明的有益效果是由于二氧化硅與鐘型缸間的附著性較好，因此，當該預清洗室的鐘型缸上形成有一富含硅氧化物層時，通過氧與富含硅氧化物、以及氧與硅的應，可迅速地產生二氧化硅。而當二氧化硅涂布于鐘型缸上時，則可避免因富含硅氧化物快速剝離所造成的污染，進而延長鐘型缸的使用時間。
下面結合附圖對本發(fā)明進行詳細說明圖1為現(xiàn)有的物理氣相沉積裝置主要部分的示意圖；圖2為現(xiàn)有的物理氣相沉積裝置預清洗室的部分分解圖；圖3為一包含預清洗室現(xiàn)有的物理氣相沉積裝置的主要部分的結構示意圖；圖4為利用本發(fā)明快速防止預清洗室微粒污染方法的一實施例的示意圖，圖中所示為一PVD裝置主要部分的示意圖；圖5為利用本發(fā)明快速防止預清洗室微粒污染方法的一實施例的示意圖，圖中所示為一包含預清洗室物理氣相沉積裝置的主要部分的結構示意圖。
圖號說明1 緩沖室2 預清洗室21 無線電波波頻產生器22 鐘型缸23 防護體24 預清洗室本體241 預置室25 氣體導入口3 轉移室4 制作室5 機械手臂6 晶片7 硅材8 傳動機構81 動力部82 承載部9 升降機構91 升降架在具體說明之前，欲事先說明的是，為說明上的便利，以及避免說明上的冗述，在本實施例中，有關PVD裝置預清洗室等相關構造說明沿用上述的圖號。
本發(fā)明的快速防止預清洗室微粒污染方法的利用時機是在一PVD裝置預清洗室的鐘型缸上形成有一定厚度富含硅氧化物層時使用。
本發(fā)明的快速防止預清洗室微粒污染方法包括一硅材提供步驟、一氣體提供步驟、及一等離子體產生步驟。
在硅材提供步驟中，有關硅材的提供方式，可通過圖4所示的PVD裝置來完成。如圖4所示，該種PVD裝置預清洗室本體24側壁上裝配有一可預置硅材7的預置室241。在本實施例中，該硅材7呈板狀，其可通過一傳動機構8而將其放置于一升降機構9的升降架91上。
具體來說，該傳動機構8是由一動力部81、及承載部82構成，當動力部81啟動時，則會使該承載部82轉動，進而將放置在承載部82的硅材7移動至該升降機構9的升降架91上。在此值得一提的是，硅材的提供方式除可以圖4所示的方式外，還可將硅材與晶片6混置在中，再通過上述機械手臂5搬送到該預清洗室2中(未示于圖)。
之后，再進行氣體提供步驟，于此步驟中，如圖5所示，氧氣與濺射用氣體經(jīng)由一氣體導入口25而被導入預清洗室2中，具體來說，氧氣與濺射用氣體系被導入到一由預清洗室2鐘型缸22等構件形成的空間內，于在本實施例中，該濺射用氣體為氬氣。
另外，如圖5所示，在產生等離子體的步驟中是利用無線電波波頻將該預清洗室2中的氧氣與濺射用氣體電離成等離子體，以利用濺射用氣體的等離子體撞擊該硅材7，進而將硅材7中的硅成分擊出，以使該硅成分與該富含硅氧化物同時與氧等離子體反應，據(jù)以快速地在預清洗室鐘型缸22內形成一二氧化硅層。在本實施例中，無線電波波頻是由上述無線電波波頻產生器21產生，另外，于此要特別說明的是，在本實施例中之所以能快速形成二氧化硅層，是由于富含硅氧化物中的硅成分與自硅材7釋出的硅成分充足，故可迅速地與氧產生反應。
承上所述，由于二氧化硅與鐘型缸間的附著力較強，因此，當該預清洗室的鐘型缸上形成有一富含硅氧化物層時，則可通過氧與富含硅氧化物反應，以及氧與硅反應而產生二氧化硅，而當二氧化硅涂布于鐘型缸上時，則可避免因富含硅氧化物快速剝離所造成的污染，進而延長鐘型缸的使用時間。由于可延長鐘型缸的使用時間，因此可以減少保養(yǎng)次數(shù)，進而達到提高產能的功效。
本實施例所提出的具體實施例僅是為了說明本發(fā)明的技術內容，而并非將本發(fā)明狹義地限制在實施例內，在不超出本發(fā)明并結合說明書及附圖的保護范圍內，可作種種變化實施。
權利要求
1.一種快速防止預清洗室微粒污染的方法，是利用一預清洗室中已形成有富含硅氧化物時，包括一硅材提供步驟，在該預清洗室中提供一硅材；一氣體提供步驟，提供一氧氣與一濺射用氣體至該預清洗室中；及一等離子體產生步驟，是利用無線電波波頻將該預清洗室中的氧氣與濺射用氣體電離成等離子體，以利用濺射用氣體的等離子體撞擊該硅材，進而將硅材中的硅成分擊出，以使該硅成分與該富含硅氧化物同時與氧等離子體反應，據(jù)以快速地在該預清洗室內形成一二氧化硅層。
2.根據(jù)權利要求1所述的快速防止預清洗室微粒污染的方法，其特征在于該預清洗室為物理氣相沉積裝置的預清洗室。
3.根據(jù)權利要求1所述的快速防止預清洗室微粒污染的方法，其特征在于該硅材是預置在預清洗室中。
4.根據(jù)權利要求1所述的快速防止預清洗室微粒污染的方法，其特征在于該預清洗室包括含一鐘型缸，而該二氧化硅層形成在該預清洗室的鐘型缸上。
5.根據(jù)權利要求4所述的快速防止預清洗室微粒污染的方法，其特征在于該氧氣與濺射用氣體是供給至該預清洗室鐘型缸所形成空間內。
6.根據(jù)權利要求1或5所述的快速防止預清洗室微粒污染的方法，其特征在于該濺射用氣體為氬氣。
全文摘要
一種快速防止預清洗室微粒污染的方法,包括一提供硅材于一預清洗室中;一提供氧氣與濺射用氣體至該預清洗室中的氣體中;及一利用無線電波波頻,將該預清洗室中的氧氣與濺射用氣體電離成等離子體,以使該硅成分與氧等離子體反應,形成一二氧化硅層的等離子體產生步驟。根據(jù)本發(fā)明可以達到延長預清洗室的鐘型缸使用時間的目的。
文檔編號C23C14/34GK1374413SQ0111126
公開日2002年10月16日 申請日期2001年3月9日 優(yōu)先權日2001年3月9日
發(fā)明者郭家銘, 黃昭元 申請人:矽統(tǒng)科技股份有限公司