專(zhuān)利名稱(chēng)：清潔反應(yīng)室的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與一種在該反應(yīng)室的正常操作模式中，于引入至該反應(yīng)室中的半成品上形成一含硅層的方法有關(guān)。該半成品在該層產(chǎn)生之后，便再一次從該反應(yīng)室移除。在該正常操作模式中，在該反應(yīng)室的腔室壁上或該反應(yīng)室中的結(jié)構(gòu)上，于該半成品反應(yīng)期間中形成含硅沉積物。這些沉積物必須在半成品的一特定處理之后，于清潔操作模式中移除。在該清潔操作模式中，使用一種進(jìn)入該反應(yīng)室，包含像是完全氟化或部分氟化的含氟化合物，以及額外化合物的清潔氣體混合物，移除該沉積物。
該反應(yīng)室特別是一種等離子輔助化學(xué)氣相沉積(PECVD)反應(yīng)室。在這樣的腔室中，離子、自由基與激發(fā)原子及分子，是從該蝕刻氣體的顆粒，在等離子的協(xié)助之下產(chǎn)生，以加速引導(dǎo)蝕刻的化學(xué)反應(yīng)。然而，由此激發(fā)的顆粒在與一物理氣相沉積(PVD)反應(yīng)相比之下，幾乎沒(méi)有方向性。另一方面，舉例而言，也可使用次大氣壓化學(xué)氣相沉積(SACVD)的方法。
該半成品，舉例而言，是一種半導(dǎo)體晶圓，特別是一種硅晶圓。舉例而言，該晶圓具有150毫米、200毫米或300毫米的直徑。
該含氟化合物，舉例而言，分別是完全氟化或部分氟化的氟化碳或氟化氫碳。氟化碳或氟化氫碳一方面是一種稍微昂貴的反應(yīng)氣體，且另一方面會(huì)形成環(huán)境污染。
在日本應(yīng)用專(zhuān)利案JP 63011674A的摘要中，公開(kāi)了一種用于清潔等離子化學(xué)氣相沉積腔室的方法，其中是使用一種包括三氟化氮NF3與氬氣的混合氣體。
本發(fā)明的目標(biāo)是為了反應(yīng)室操作，提供一種用以清潔反應(yīng)室的簡(jiǎn)單方法，特別是為了一種等離子輔助化學(xué)氣相沉積(PECVD)反應(yīng)室或次大氣壓化學(xué)氣相沉積(SACVD)反應(yīng)室，更特別的，該方法可以經(jīng)濟(jì)并且以環(huán)境友善的方式實(shí)作。
此目標(biāo)是以一種包括在權(quán)利要求1，所描述的反應(yīng)步驟方法達(dá)成。另外的發(fā)展則在該次權(quán)利要求中描述。
除了在最初提到的反應(yīng)步驟以外，根據(jù)本發(fā)明的方法也適用后續(xù)的步驟-該含氟化化物的百分之五十以上或百分之九十以上，是一種具有多于一個(gè)碳原子的化合物。該敘述的百分比是基于在進(jìn)入該反應(yīng)室反應(yīng)氣體的體積比率。氟化合物的例子像是六氟乙烷C2F6、八氟丙烷C3F8、八氟環(huán)丁烷C4F8、呋喃C4F8O。每個(gè)化合物中碳原子數(shù)目的上限，是由在清潔期間，該化合物應(yīng)該以氣體形式存在的要求所決定。因此，舉例而言，該上方限制是六、七或八個(gè)碳原子。在一實(shí)施例中，該含氟化合物包含多于一個(gè)的氟原子。
-該額外氣體的百分之五十以上或百分之九十以上，是一種具有至少一個(gè)氧原子的化合物。同樣的，在此敘述的百分比是根據(jù)該體積比率。
此意味著在根據(jù)本發(fā)明的方法中，是特別不使用四氟化碳CF4。此化合物與其它氟-碳化合物相比之下，本質(zhì)上是比較穩(wěn)定的，并且因此導(dǎo)致所謂多氟化合物(PFC)，也就是具有多于一個(gè)氟原子的化合物的高度放出。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，舉例而言該八氟環(huán)丁烷C4F8的使用可以增加至介于百分之八十至百分之九十的數(shù)值之間。
在與使用四氟化碳CF4的情況相比之下，使用本發(fā)明的方法可能-減少百分之三十的清潔時(shí)間，因此對(duì)一固定生產(chǎn)量而言，反應(yīng)室的閑置時(shí)間便可減少，或僅需要較少的反應(yīng)室。
-減少百分之九十的多氟化合物放出，因此可滿(mǎn)足更嚴(yán)苛的環(huán)境規(guī)則，并因此與現(xiàn)今相比之下，僅需要較小的廢棄氣體凈化設(shè)備。其甚至可能省去廢棄氣體凈化設(shè)備。
-減少百分八十五重量的氣體耗費(fèi)，因此在避免該清潔作用受到不利影響的情況下，減少百分之六十的成本。
此外，根據(jù)本發(fā)明的方法中，該額外化合物允許該蝕刻率的最佳化。該蝕刻率在增加氟化合物中的碳原子數(shù)目及增加該清潔氣體中的氧含量時(shí)，可達(dá)到其最大值。該蝕刻率根據(jù)其它固定的參數(shù)而對(duì)該清潔時(shí)間產(chǎn)生影響，特別的是指固定的等離子功率。
在另一實(shí)施例中，該氟化合物是為八氟環(huán)丁烷C4F8。在另一替代的發(fā)展中，可使用呋喃C4F8O分子做為該氟化合物。在這些另外的發(fā)展中，該清潔氣體中該氟化合物的數(shù)目與該額外化合物的數(shù)目比率，特別的是少于1∶8，但大于1∶20。
另一項(xiàng)發(fā)展是有關(guān)一種清潔反應(yīng)，其特征在于使用下表中的反應(yīng)參數(shù)，且其放出表示如下
八氟環(huán)丁烷C4F8的氣體流率是每分鐘300標(biāo)準(zhǔn)立方厘米。該額外氣體一氧化二氮N2O的氣體流率是每分鐘3000標(biāo)準(zhǔn)立方厘米。在該另外實(shí)施例中，該氣體流率的比率為1∶10。
該單位”每分鐘標(biāo)準(zhǔn)立方厘米”意義為在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓與標(biāo)準(zhǔn)溫度下，每分鐘的標(biāo)準(zhǔn)立方厘米數(shù)目。其使用在海平面處的氣壓，也就是說(shuō)，1013.2百帕斯卡做為大氣壓。在此，標(biāo)準(zhǔn)溫度的參考是以攝氏20度或凱氏溫標(biāo)293.15度的溫度。
其也可能指明為體積百分比。因此，在該另外實(shí)施例中，該清潔氣體包含體積百分率為百分之十的C4F8，與體積百分率為百分之九十的一氧化二氮N2O。
在該清潔室中的壓力是為2.9毫米汞柱或386帕斯卡。為了達(dá)到一足夠的蝕刻率，在清潔期間為產(chǎn)生一等離子，所引入至該反應(yīng)室的功率是為1000瓦。舉例來(lái)說(shuō)，對(duì)具有1.46微米厚度的硅烷基氮化硅層SiNx而言，像是四氮化三硅，僅需要76秒的清潔時(shí)間，也就是說(shuō)非常短的清潔時(shí)間。
該四氟化硅SiF4的放出，是利用該清潔反應(yīng)的進(jìn)展所估算。在一另外的發(fā)展中，在該清潔期間，噴出203標(biāo)準(zhǔn)立方厘米的四氟化硅SiF4，也就是一稍微高的數(shù)值。此外，也形成144標(biāo)準(zhǔn)立方厘米的四氟化碳CF4以及307標(biāo)準(zhǔn)立方厘米的八氟環(huán)丁烷C4F8。而產(chǎn)生的六氟乙烷C2F6則是可忽略地小的。
從該放出數(shù)值，可根據(jù)以下方程序計(jì)算一估計(jì)的百萬(wàn)噸碳當(dāng)量(MMTCE)MMTCE＝(sum(I，Qi/kg).12/44.GWP100).10-9方程式1其中，i是在該放出的氟碳化合物中，指明碳原子數(shù)目的連續(xù)數(shù)目。因此，Q1便是在該廢棄氣體中四氟化碳CF4的質(zhì)量，Q2便是在該廢棄氣體中六氟乙烷C2F6的質(zhì)量，Q3便是在該廢棄氣體中八氟丙烷C3F8的質(zhì)量，Q4便是在該廢棄氣體中八氟環(huán)丁烷C4F8的質(zhì)量，等等。該GWP100的量標(biāo)明該個(gè)別氟化合物的百年全球溫暖化潛力。從文獻(xiàn)上指出，該四氟化碳CF4、六氟乙烷C2F6與八氟環(huán)丁烷C4F8的百年全球溫暖化潛力分別為6500、9200與8700。
氟化合物的放出體積，可從其標(biāo)準(zhǔn)立方厘米，配合其分子量轉(zhuǎn)換至為質(zhì)量，四氟化碳CF4的分子重量為88原子質(zhì)量，六氟乙烷C2F6的分子重量為138原子質(zhì)量，而八氟環(huán)丁烷C4F8的分子重量為200原子質(zhì)量。也就是說(shuō)，其形成一個(gè)稍微低的數(shù)值7.54×10-9。而為了完全清潔反應(yīng)的總氣體耗費(fèi)為5.4克。這同樣也是一個(gè)非常低的數(shù)值。
在一另外的發(fā)展中，可使用下表中的反應(yīng)參數(shù)實(shí)行其清潔反應(yīng)，且其放出表示如下
其使用每分鐘150標(biāo)準(zhǔn)立方厘米的八氟環(huán)丁烷C4F8氣體流率，以及每分鐘1800標(biāo)準(zhǔn)立方厘米的該額外氣體一氧化二氮N2O氣體流率。此意味著該氣體流率比率是1∶12。
其也可能指明為體積百分比。因此，在該另外實(shí)施例中，該清潔氣體包含體積百分率為百分之八的八氟環(huán)丁烷C4F8，與體積百分率為百分之九十二的一氧化二氮N2O。
在該另外實(shí)施例中，于清潔期間，在該清潔室中流通的壓力是為3.5毫米汞柱，也就是466帕斯卡。在清潔期間用于產(chǎn)生一等離子的引入功率同樣是1000瓦。
對(duì)上述的氮化硅層，其僅需要105秒的短清潔時(shí)間。此時(shí)間是稍微大于根據(jù)表格1中所獲得的清潔時(shí)間。
四氟化硅SiF4的放出是為210標(biāo)準(zhǔn)立方厘米。四氟化碳CF4的放出是為64標(biāo)準(zhǔn)立方厘米。六氟乙烷C2F6的放出則僅是一小到可以忽略的量。八氟環(huán)丁烷C4F8的放出則是為141標(biāo)準(zhǔn)立方厘米。從這些數(shù)值，其百萬(wàn)噸碳當(dāng)量為3.46×10-9，也就是小于利用由表格1中的數(shù)值所計(jì)算的結(jié)果。該氣體耗費(fèi)為2.7克，也就是遠(yuǎn)低于根據(jù)表格1反應(yīng)情況的氣體耗費(fèi)。
在一另外的發(fā)展中，其使用六氟乙烷C2F6做為該氟化合物。氟化合物的數(shù)量，與該額外化合物的數(shù)量比率則是小于1∶1但大于1∶5。
在一另外發(fā)展中，該清潔方法是具有下表中的反應(yīng)參數(shù)，且其放出表示如下
六氟乙烷C2F6的氣體流率是為每分鐘300標(biāo)準(zhǔn)立方厘米。該額外氣體一氧化二氮N2O的氣體流率是為每分鐘750標(biāo)準(zhǔn)立方厘米。其計(jì)算的氣體流率比率為1∶2.5。
其也可能指明為體積百分比。因此，在該另外實(shí)施例中，該清潔氣體包含體積百分率為百分之二十九的六氟乙烷C2F6，與體積百分率為百分之七十一的一氧化二氮N2O。
于清潔期間，在該清潔室中流通的壓力是為3.5毫米汞柱，也就是466帕斯卡。在清潔期間用于產(chǎn)生一等離子的引入功率是為800瓦。
對(duì)上述的氮化硅層，其形成82秒的清潔時(shí)間。此時(shí)間是稍微地大于根據(jù)表格1中所獲得的清潔時(shí)間。
四氟化硅SiF4的放出是為203標(biāo)準(zhǔn)立方厘米。四氟化碳CF4的放出是為131標(biāo)準(zhǔn)立方厘米。六氟乙烷C2F6的放出是為446標(biāo)準(zhǔn)立方厘米。八氟環(huán)丁烷C4F8的放出則僅是一小到可以忽略的量或并不放出。其百萬(wàn)噸碳當(dāng)量為7.78×10-9，也就是同樣小于利用由表格1中的數(shù)值，利用方程式1所計(jì)算的結(jié)果。該氣體耗費(fèi)為3.7克。
上述表格1至3的數(shù)值，是關(guān)于具有一反應(yīng)空間體積的一反應(yīng)室，舉例來(lái)說(shuō)，在以應(yīng)用材料(AMAT)形式P5000DxL(照明加熱)的設(shè)備中，存在有4.6升的反應(yīng)空間體積。該表示的數(shù)值對(duì)于稍大或稍小的反應(yīng)室也同樣有效，舉例來(lái)說(shuō)對(duì)該處理室而言，其反應(yīng)空間體積可增加百分之十或減少百分之十。氣體流率、壓力或功率，當(dāng)引入該反應(yīng)空間體積的氣體流率、壓力或功率稍微偏離上述數(shù)值時(shí)，舉例而言增加百分之十或減少百分之十，也同樣可以達(dá)到上述的良好結(jié)果。
如果使用一種具有非常不同反應(yīng)室?guī)缀涡螤畹姆磻?yīng)室，舉例而言，具有6.4升的反應(yīng)空間體積的應(yīng)用材料(AMAT)形式P5000DxZ(誘導(dǎo)加熱)的設(shè)備，于表格中所表示的數(shù)值可被轉(zhuǎn)換為適合的數(shù)值。該等離子輸入功率密度則維持相同。該氣體流率則以反應(yīng)空間尺寸的比率變化。該壓力也可維持不改變。
根據(jù)一第二觀點(diǎn)。本發(fā)明一般上與一種方法有關(guān)，其中在每個(gè)情況中，含氟化化物的至少百分之五十或多于百分之九十，至少包含用于清潔的一個(gè)碳原子或多數(shù)碳原子，及/或至少一個(gè)氧原子及/或至少一個(gè)氮原子或至少一個(gè)硫原子。舉例來(lái)說(shuō)，氟化銨FNO或三氟化銨F3NO可與一含氧額外氣體一起做為含氟氣體。替代的或累積的，也可以使用三氟化氮NF3。其也可能使用六氟化硫SF6與一含氧額外氣體一起做為含氟化合物。
據(jù)此，后述18種化合物是具有影響的，F(xiàn)指明為一個(gè)氟原子或多數(shù)氟原子，C指明為一個(gè)碳原子或多數(shù)碳原子，O指明為一個(gè)氧原子或多數(shù)氧原子，N指明為一個(gè)氮原子或多數(shù)氮原子，而S指明為一個(gè)硫原子或多數(shù)硫原子，且除了該原子之外，其可能不使用或使用一或多個(gè)其它的原子的化合物F/C、F/C/O、F/C/N、F/C/S、F/C/O/N、F/C/O/S、F/C/O/N/S、F/C/N、F/C/N/S、F/C/S、F/O、F/N、F/S、F/O/N、F/O/S、F/O/N/S、F/N/S與F/S。
一氧化二氮N2O是特別為了一種設(shè)備所使用，其中并不保證氧氣與硅甲烷SiH4的完全分離。為了減少爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，是使用帶有氮器的氧氣取代純氧。
然而，在另一發(fā)展中，如果該反應(yīng)室的設(shè)計(jì)是為了氧氣O2與硅甲烷SiH4的完全分離，便可使用氣體狀態(tài)的氧氣做為該額外化合物。
在另一發(fā)展中，如果該含硅層是由一種硅烷基方式所產(chǎn)生，八氟環(huán)丁烷C4F8與六氟乙烷C2F6兩者都可適用為該反應(yīng)氣體。如果該含硅層是由一種四乙烯正硅酸的方式所產(chǎn)生，則六氟乙烷C2F6、八氟丙烷C3F8、八氟環(huán)丁烷C4F8與呋喃C4F8O則特別適用為該反應(yīng)氣體。
根據(jù)本發(fā)明的方法與其另外的方法，其是特別適用于清潔沉積了一氮化硅層Si3N4、一未摻雜二氧化硅層SiO2或一摻雜二氧化硅層SiO2的反應(yīng)室。
本發(fā)明的工作范例，在之后將參考附加圖標(biāo)所說(shuō)明。

圖1顯示一種等離子輔助化學(xué)氣相沉積(PECVD)反應(yīng)室10，其包含由腔室壁12至18所圍繞的一反應(yīng)空間20。該反應(yīng)空間20舉例而言可為圓筒狀。
一維持晶圓裝置22，其大致上形成做為一電極，且其與該下方電極連接24連接，并位于該反應(yīng)空間20之中。
配置在該維持晶圓裝置22上方的是一個(gè)氣體進(jìn)入接頭26，舉例而言，其包含數(shù)百個(gè)氣體進(jìn)入洞。該氣體進(jìn)入接頭26與一個(gè)氣體進(jìn)入管28相連。尤其是，兩個(gè)氣體管30與32，分別讓一反應(yīng)氣體G1與一反應(yīng)氣體G2，引導(dǎo)至該氣體進(jìn)入管28中。該氣體進(jìn)入接頭26也做為該上方電極(對(duì)照上方電極連接34)。
該反應(yīng)室10有包含一氣體排出管36，由此廢棄氣體38可透過(guò)該氣體排出管36從一反應(yīng)空間20移除。該氣體排出管36引導(dǎo)至一個(gè)未顯示的泵，且其產(chǎn)生在該反應(yīng)空間20中的降低壓力。該廢棄氣體凈化裝置之中，在該泵的下游位置處，實(shí)作一種氧化或洗凈反應(yīng)。
在一正常操作模式中，舉例而言，在以該維持晶圓裝置22上方所維持的晶圓上，產(chǎn)生一層氮化硅層的薄層。舉例來(lái)說(shuō)，在此使用硅甲烷SiH4或一氮化合物。一個(gè)有時(shí)以一清潔操作模式中的清潔方式所必須移除的覆蓋層40，也形成在該腔室壁12至18上。因此，可避免該覆蓋層40的剝落部分，而在晶圓上的密度不足便可被較佳的控制。
在三個(gè)工作范例中，具有以上表格1至表格3特征的反應(yīng)，是在應(yīng)用材料(AMAT)形式P5000DxL的設(shè)備中，實(shí)作其清潔反應(yīng)。舉例而言，對(duì)于根據(jù)表格1的清潔反應(yīng)來(lái)說(shuō)，該反應(yīng)氣體G1是八氟環(huán)丁烷C4F8。該反應(yīng)氣體G2是一氧化二氮N2O。并利用該氣體管30與32之中的質(zhì)量流控制器，設(shè)定八氟環(huán)丁烷C4F8的氣體流率為每分鐘300標(biāo)準(zhǔn)立方厘米，而一氧化二氮N2O的氣體流率為每分鐘3000標(biāo)準(zhǔn)立方厘米，該控制器并未顯示。等離子是利用電極連接24與34的幫助，在該維持晶圓裝置22與該氣體進(jìn)入接頭26之間引入。在等離子燃燒之后，便在清潔期間輸入1000瓦的電力。設(shè)置在該氣體排出管36中的節(jié)流閥便被激活，因此在該反應(yīng)空間20之中產(chǎn)生386帕的壓力。
以等離子的方法，該八氟環(huán)丁烷C4F8便被分解為反應(yīng)自由基。該自由基與該覆蓋40中的氮化硅反應(yīng)，并產(chǎn)生四氟化硅SiF4，其透過(guò)該氣體排出管36從該反應(yīng)空間20吸出。在該覆蓋40中的氮原子便形成氮?dú)釴2或氣體型式的氮化合物，像是一氧化氮NO或等等，并透過(guò)氣體排出管36吸出。氮氧化合物N2O的氧則與該自由基的碳反應(yīng)，便產(chǎn)生像是二氧化碳或一氧化碳。其避免形成會(huì)降低蝕刻率的聚合物。
輸入用以產(chǎn)生等離子的功率，在所有的三個(gè)工作范例中，是介于700瓦與1200瓦的范圍之間。1200瓦以上的功率，在該清潔操作模式之后，便需要一附加的冷卻裝置。700瓦以下的功率，則為導(dǎo)致更長(zhǎng)的清潔時(shí)間。
在另一工作范例中，該氣氣體進(jìn)入管28與該氣體排出管36的位置是與圖1中所顯示的不同。
基于指明的反應(yīng)參數(shù)，該反應(yīng)空間20之中的溫度可達(dá)到攝氏300度與攝氏500度之間的數(shù)值，舉例像是攝氏400度。
組件符號(hào)說(shuō)明G1 反應(yīng)氣體G2 反應(yīng)氣體10 等離子輔助化學(xué)氣相沉積(PECVD)反應(yīng)室12、14、16、18 腔室壁20 反應(yīng)空間22 維持晶圓裝置24 下方電極連接26 氣體進(jìn)入接頭28 氣體進(jìn)入管30 氣體管32 氣體管34 上方電極連接36 氣體排出管38 廢棄氣體40 覆蓋層
權(quán)利要求
1.一種用以清潔反應(yīng)室(10)的方法，其中，在該反應(yīng)室(10)的正常操作模式中，于引入至該反應(yīng)室(10)中的半成品上，形成一含硅層，其中，在該正常操作模式中，在該反應(yīng)室(10)的腔室壁(16至18)上及/或該反應(yīng)室(10)中的結(jié)構(gòu)上形成含硅沉積物(40)，其中，在一清潔操作模式中，利用一種進(jìn)入該反應(yīng)室(10)，包含含氟化合物(G1)與額外化合物(G2)的清潔氣體混合物(G1、G2)，移除該沉積物(40)，該含氟化合物(G1)的至少百分之五十，都是一種包含多于一個(gè)碳原子的化合物，且該額外化合物(G2)的至少百分之五十，是一種至少包含一個(gè)氧原子的化合物。
2.如權(quán)利要求1的方法，其特征是該氟化合物(G1)的至少百分之五十，是一種具有四個(gè)碳原子的化合物，且較佳的是C4F8分子或C4F8O分子，及/或在該清潔氣體中的該氟化合物(G1)數(shù)目與該額外化合物(G2)數(shù)目的比率是小于1∶4或小于1∶5或小于1∶8，但較佳的是大于1∶20或大于1∶15。
3.如權(quán)利要求2的方法，其特征是該比率是介于1∶8與1∶12的范圍之間，且較佳的是1∶10，及/或在該反應(yīng)室(10)的壓力是介于266帕與665帕的范圍之間，或是介于320帕與440帕的范圍之間，或介于370帕與400帕的范圍之間，且較佳的是386帕。
4.如權(quán)利要求2的方法，其特征是該比率是介于1∶10與1∶14的范圍之間，且較佳的是1∶12，及/或在該反應(yīng)室(10)的壓力是介于266帕與665帕的范圍之間，或是介于440帕與490帕的范圍之間，且較佳的是466帕。
5.如權(quán)利要求2至4任一項(xiàng)的方法，其特征是該反應(yīng)室(10)具有4.6升的反應(yīng)空間體積，或是由該反應(yīng)空間體積偏離此值不大于百分之十。
6.如權(quán)利要求5的方法，其特征是在該清潔操作模式中，于該反應(yīng)室(10)中產(chǎn)生等離子，用以產(chǎn)生等離子的輸入功率，較佳的是介于800瓦至1200瓦的范圍之間，或是介于900瓦至1100瓦的范圍之間，且較佳的是1100瓦。
7.如權(quán)利要求5或6的方法，其特征是包含該氟化合物氣體(G1)的氣體流率，是介于每分鐘200立方厘米至每分鐘400立方厘米的范圍之間，或是在每分鐘250立方厘米至每分鐘350立方厘米的范圍之間，且較佳的是每分鐘300立方厘米，而包含該額外化合物氣體(G2)的氣體流率，是介于每分鐘2800立方厘米至每分鐘3200立方厘米的范圍之間，或是在每分鐘2900立方厘米至每分鐘3100立方厘米的范圍之間，且較佳的是每分鐘3000立方厘米。
8.如權(quán)利要求5或6的方法，其特征是包含該氟化合物氣體(G1)的氣體流率，是介于每分鐘100立方厘米至每分鐘200立方厘米的范圍之間，或是在每分鐘125立方厘米至每分鐘175立方厘米的范圍之間，且較佳的是每分鐘150立方厘米，而包含該額外化合物氣體(G2)的氣體流率，是介于每分鐘1600立方厘米至每分鐘2000立方厘米的范圍之間，或是在每分鐘1700立方厘米至每分鐘1900立方厘米的范圍之間，且較佳的是每分鐘1800立方厘米。
9.如權(quán)利要求2至4任一項(xiàng)的方法，其特征是該反應(yīng)室(10)具有與在權(quán)利要求5所提及反應(yīng)空間體積不同的反應(yīng)空間體積，且其等離子功率密度，是與在該清潔操作模式中，于該反應(yīng)室(10)中，使用根據(jù)權(quán)利要求6的功率數(shù)值所產(chǎn)生的等離子的該功率密度相同，及/或包含該氟化合物氣體(G1)的氣體流率，與包含該額外化合物氣體(G2)的氣體流率，是與根據(jù)權(quán)利要求第7或第8項(xiàng)中的氣體流率相同，其使用一校正因子進(jìn)行校正，該校正因子指明該反應(yīng)空間體積與根據(jù)權(quán)利要求5的反應(yīng)空間體積的比率。
10.如權(quán)利要求1的方法，其特征是該氟化合物(G1)的至少百分之五十，都是一種具有兩個(gè)或三個(gè)碳原子的化合物，且較佳的是C2F6分子或C3F8分子，及/或在該清潔氣體中的該氟化合物(G1)數(shù)目與該額外化合物(G2)數(shù)目的比率是小于1∶1或小于1∶1.5，但較佳的是大于1∶4或大于1∶5。
11.如權(quán)利要求10的方法，其特征是該比率是介于1∶2.3與1∶2.7的范圍之間，且較佳的是1∶2.5，及/或在該反應(yīng)室(10)的壓力是介于266帕與665帕的范圍之間，或是介于440帕與490帕的范圍之間，且較佳的是466帕。
12.如權(quán)利要求10或11的方法，其特征是該反應(yīng)室(10)具有5.6升的反應(yīng)空間體積，或是由該反應(yīng)空間體積偏離此值不大于百分之十。
13.如權(quán)利要求12的方法，其特征是在該清潔操作模式中，于該反應(yīng)室(10)中產(chǎn)生等離子，用以產(chǎn)生等離子的輸入功率，較佳的是介于600瓦至1200瓦的范圍之間，或是介于700瓦至900瓦的范圍之間，且較佳的是800瓦。
14.如權(quán)利要求12或13的方法，其特征是包含該氟化合物氣體(G1)的氣體流率，是介于每分鐘200立方厘米至每分鐘400立方厘米的范圍之間，或是在每分鐘250立方厘米至每分鐘350立方厘米的范圍之間，且較佳的是每分鐘300立方厘米，而包含該額外化合物氣體(G2)的氣體流率，是介于每分鐘600立方厘米至每分鐘900立方厘米的范圍之間，或是在每分鐘700立方厘米至每分鐘800立方厘米的范圍之間，且較佳的是每分鐘750立方厘米。
15.如權(quán)利要求10或11的方法，其特征是該反應(yīng)室(10)具有與在權(quán)利要求12所提及反應(yīng)空間體積不同的反應(yīng)空間體積，且等離子功率密度，是與在該清潔操作模式中，于該反應(yīng)室(10)中，使用根據(jù)權(quán)利要求13的功率數(shù)值所產(chǎn)生的等離子的該功率密度相同，及/或包含該氟化合物氣體(G1)的氣體流率，與包含該額外化合物氣體(G2)的氣體流率，是與根據(jù)權(quán)利要求第14項(xiàng)中的氣體流率相同，并使用一校正因子進(jìn)行校正，該校正因子指明該反應(yīng)空間體積與根據(jù)權(quán)利要求12的反應(yīng)空間體積的比率。
16.如上述權(quán)利要求任一項(xiàng)中的方法，其特征是該氟化合物的至少百分之五十或至少百分之九十，包含至少一個(gè)氧原子及/或至少一個(gè)氮原子及或至少一個(gè)硫原子。
17.一種用以清潔反應(yīng)室(10)的方法，其中，在該反應(yīng)室(10)的正常操作模式中，于引入至該反應(yīng)室(10)中的一半成品上，形成一含硅層，其中，在該正常操作模式中，在該反應(yīng)室(10)的腔室壁(16至18)上及/或該反應(yīng)室(10)中的結(jié)構(gòu)(22)上形成含硅沉積物(40)，其中，在一清潔操作模式中，利用一種進(jìn)入該反應(yīng)室(10)，包含含氟化合物(G1)與額外化合物(G2)的清潔氣體混合物(G1、G2)，移除該沉積物(40)，及該含氟化合物(G1)的至少百分之五十，都是包含多于一個(gè)或多個(gè)碳原子及/或至少一個(gè)氧原子及/或至少一個(gè)氮原子及/或至少一個(gè)硫原子的化合物，該額外化合物(G2)的至少百分之五十，是一種至少包含一個(gè)氧原子的化合物。
18.如上述權(quán)利要求任一項(xiàng)中的方法，其特征是該額外化合物(G2)的至少百分之五十是為氧分子，或該額外化合物(G2)的至少百分之五十，是氮的氧化物，更特別的是為N2O分子及/或NO2分子及/或NO分子。
19.如上述權(quán)利要求任一項(xiàng)中的方法，其特征是該含硅層(40)，是利用一種硅烷基反應(yīng)的方式產(chǎn)生，或該含硅層(40)，是利用一種四乙烯正硅酸反應(yīng)的方式產(chǎn)生，及/或該含硅層(40)是摻雜或非摻雜的，及/或該含硅層(40)質(zhì)量的至少百分之五十包含氮化硅或二氧化硅，及/或該半成品是一種包括一半導(dǎo)體材料的基質(zhì)，特別是包括硅材料。
全文摘要
說(shuō)明一種在清潔操作模式中，用以清潔反應(yīng)室(10)的方法。含氟化合物(G1)與額外化合物(G2)用于該清潔工作。該方法允許對(duì)該反應(yīng)室(10)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)且環(huán)境友善的清潔工作。
文檔編號(hào)C23F4/00GK1720347SQ200380104627
公開(kāi)日2006年1月11日 申請(qǐng)日期2003年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月30日
發(fā)明者U·赫科勒, A·約翰遜, H·-G·科斯勒, O·諾維克, K·-A·施雷伯, H·溫茲格, M·I·斯特恩 申請(qǐng)人:因芬尼昂技術(shù)股份公司