反應(yīng)腔室的清洗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及微電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種反應(yīng)腔室的清洗方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，集成光波導(dǎo)光器件因其具有小尺寸、高穩(wěn)定性和重復(fù)性、易于大批量生產(chǎn) 的突出優(yōu)點，在通信領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸增多。其中，針對Si化的刻蝕工藝，與傳統(tǒng)的淺刻蝕技 術(shù)（刻蝕深度在1ymW下）相比，光波導(dǎo)技術(shù)的刻蝕深度可達到7UmW上，且采用重碳重 氣類氣體作為主刻蝕氣體（例如CaFs)，W提高刻蝕速率。
[0003] 采用光波導(dǎo)技術(shù)進行Si〇2的刻蝕工藝，其典型的工藝配置為；腔室壓強為3~ SmT;上電極功率為1500W;下電極功率為700W;刻蝕氣體包括CaFs和Ar,其中，CaFs的流量 為30~SOsccm;Ar的流量為80~lOOsccm?？涛g后獲得的形貌如圖1所示，且刻蝕速率 可達到500nm/min左右。然而，重碳重氣類氣體是一種極易產(chǎn)生碳?xì)忸惪涛g副產(chǎn)物（即，碳 氣類聚合物）的氣體，導(dǎo)致在完成Si化的刻蝕工藝之后，在反應(yīng)腔室中的腔室內(nèi)壁和零部 件表面附著有大量的碳?xì)忸惪涛g副產(chǎn)物，送些刻蝕副產(chǎn)物會在基片刻蝕工藝的過程中產(chǎn)生 污染顆粒，從而導(dǎo)致基片被污染，而且，大量的刻蝕副產(chǎn)物的積累還會改變刻蝕工藝的刻蝕 選擇比，從而給工藝質(zhì)量帶來了不良影響。
[0004] 為此，通常需要在經(jīng)過IOR印(RF化urs，射頻電源累計開啟的小時數(shù)）之后對反 應(yīng)腔室中的腔室內(nèi)壁和零部件表面進行清洗，W保證上述刻蝕工藝能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)量產(chǎn)。目 前，干法清洗值ryclean)是人們普遍應(yīng)用的一種清洗工藝，其通常采用氧氣作為清洗氣 體，且典型的工藝配置為；腔室壓強為50~SOmT;上電極功率為800W;下電極功率為OW;氧 氣的流量為200sccm〇
[0005] 上述清洗工藝在實際應(yīng)用中不可避免地存在W下問題：
[0006] 其一，通過實驗表明，即使在采用光波導(dǎo)技術(shù)完成單次刻蝕深度為7Um的Si化刻 蝕工藝之后，均采用上述干法清洗對反應(yīng)腔室清洗至少30分鐘W上，也無法將碳?xì)忸惪涛g 副產(chǎn)物完全清洗干凈，該干法清洗工藝的清洗時間較長、且清洗效果較差。
[0007] 其二，由于上述干法清洗工藝的清洗效果較差，導(dǎo)致Si〇2刻蝕工藝在經(jīng)過50R印 之后，其刻蝕速率會急速下降，此時必須打開反應(yīng)腔室進行濕法清洗和維護，從而導(dǎo)致濕法 清洗和維護的周期過短，進而降低了設(shè)備的運行率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，提出了一種反應(yīng)腔室的清 洗方法，其不僅可W縮短清洗時間，而且還可W改善清洗效果，從而可W延長濕法清洗和維 護的周期。
[0009] 為實現(xiàn)本發(fā)明的目的而提供一種反應(yīng)腔室的清洗方法，其包括W下步驟：
[0010] 對所述反應(yīng)腔室進行干法清洗，并隨著清洗時間的增加，按預(yù)定規(guī)則調(diào)節(jié)所述反 應(yīng)腔室的腔室壓強，W使其自預(yù)設(shè)的最高壓強值下降至最低壓強值，或者自預(yù)設(shè)的最低壓 強值上升至最高壓強值。
[0011] 優(yōu)選的，所述預(yù)定規(guī)則為；按分段函數(shù)或者線性函數(shù)的關(guān)系下降或上升所述腔室 壓強；或者，先按分段函數(shù)、后按線性函數(shù)下降或上升所述腔室壓強；或者，先按線性函數(shù)、 后按分段函數(shù)下降或上升所述腔室壓強。
[0012] 優(yōu)選的，隨著清洗時間的增加，所述腔室壓強變化遵循W下公式自預(yù)設(shè)的最高壓 強值下降至最低壓強值：
[0014] 其中，ti為當(dāng)前清洗時長；Pi為當(dāng)前清洗時長ti的腔室壓強；t為總清洗時長。
[0015] 優(yōu)選的，所述最高壓強值為80~95mT。
[0016] 優(yōu)選的，所述最低壓強值為3~6mT。
[0017] 優(yōu)選的，所述干法清洗所采用的清洗氣體包括氧氣。
[0018] 優(yōu)選的，所述氧氣的流量的取值范圍在100~200sccm〇
[0019] 優(yōu)選的，所述氧氣的流量為200sccm〇
[0020] 優(yōu)選的，所述最高壓強值為80mT。
[0021] 優(yōu)選的，所述最低壓強值為5mT。
[0022] 本發(fā)明具有W下有益效果：
[0023] 本發(fā)明提供的反應(yīng)腔室的清洗方法，其通過在干法清洗的過程中，隨著清洗時間 的增加，按預(yù)定規(guī)則使腔室壓強自預(yù)設(shè)的最高壓強值降低至最低壓強值，可W逐漸增大離 子的平均自由程，從而可W使離子清洗的有效位置由反應(yīng)腔室的上部逐漸移動至下部；或 者，隨著清洗時間的增加，按預(yù)定規(guī)則使腔室壓強自預(yù)設(shè)的最低壓強值上升至最高壓強值， 可W逐漸減小離子的平均自由程，從而可W使離子清洗的有效位置由反應(yīng)腔室的下部逐漸 移動至上部，進而可W改善清洗效果，從而可W延長濕法清洗和維護的周期，提高反應(yīng)腔室 的運行率。而且，通過實驗表明，本發(fā)明提供的反應(yīng)腔室的清洗方法可W將清洗時間縮短 16%，并且濕法清洗周期可W延長到130R印，在提高工藝效率的同時也提升了設(shè)備運行效 率。
【附圖說明】
[0024] 圖1為現(xiàn)有的采用光波導(dǎo)技術(shù)進行Si化刻蝕工藝后獲得的形貌的電鏡掃描圖； [00巧]圖2A為本發(fā)明實施例提供的反應(yīng)腔室的清洗方法中降低腔室壓強的一種線性函 數(shù)關(guān)系圖；
[0026] 圖2B為本發(fā)明實施例提供的反應(yīng)腔室的清洗方法中降低腔室壓強的另一種線性 函數(shù)關(guān)系圖；
[0027] 圖3為本發(fā)明實施例提供的反應(yīng)腔室的清洗方法中降低腔室壓強的又一種線性 函數(shù)關(guān)系圖；
[0028] 圖4A為本發(fā)明實施例提供的反應(yīng)腔室的清洗方法中降低腔室壓強的一種分段函 數(shù)關(guān)系圖；
[0029] 圖4B為本發(fā)明實施例提供的反應(yīng)腔室的清洗方法中降低腔室壓強的另一種分段 函數(shù)關(guān)系圖；
[0030] 圖5為本發(fā)明實施例提供的反應(yīng)腔室的清洗方法中降低腔室壓強的又一種分段 函數(shù)關(guān)系圖；W及
[0031] 圖6為本發(fā)明實施例提供的反應(yīng)腔室的清洗方法中降低腔室壓強的線性函數(shù)和 分段函數(shù)組合的關(guān)系圖。
【具體實施方式】
[0032] 為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖來對本發(fā)明 提供的反應(yīng)腔室的清洗方法進行詳細(xì)描述。
[0033] 本發(fā)明提供的反應(yīng)腔室的清洗方法，其包括W下步驟：
[0034] 對反應(yīng)腔室進行干法清洗，并隨著清洗時間的增加，按預(yù)定規(guī)則調(diào)節(jié)所述反應(yīng)腔 室的腔室壓強，W使其自預(yù)設(shè)的最高壓強值降低至最低壓強值，或者自預(yù)設(shè)的最低壓強值 上升至最高壓強值。
[0035] 其中，干法清洗的過程具體為：向反應(yīng)腔室內(nèi)通入清洗氣體，同時開啟上電極電 源，用W向反應(yīng)腔室施加上電極功率，從而激發(fā)反應(yīng)腔室內(nèi)的清洗氣體形成等離子體，等離 子體中的離子會腐蝕附著在反應(yīng)腔室中的腔室內(nèi)壁和零部件表面上的刻蝕副產(chǎn)物，直至將 其完全清除。
[0036] 由于腔室壓強的大小會直接影響等離子體中離子的平均自由程，而離子的平均自 由程的長短決定了離子清洗的有效位置，即，離子的平均自由程較短，則其清洗的有效位置 位于反應(yīng)腔室的上部；相反的，離子的平均自由程較長，則其清洗的有效位置位于反應(yīng)腔室 的下部。因此，為了能夠使清洗的有效位置覆蓋整個反應(yīng)腔室，可W在清洗的過程中，通過 調(diào)節(jié)腔室壓強的大小，來改變離子的平均自由程，從而實現(xiàn)有效清洗位置的移動。
[0037] 基于上述原理，本發(fā)明提供的反應(yīng)腔室的清洗方法通過在干法清洗的過程中，隨 著清洗時間的增加，按預(yù)定規(guī)則使腔室壓強自預(yù)設(shè)的最高壓強值降低至最低壓強值，可W 逐漸增大離子的平均自由程，從而可W使離子清洗的有效位置由反應(yīng)腔室的上部逐漸移動 至下部；或者，隨著清洗時間的增加，按預(yù)定規(guī)則使腔室壓強自預(yù)設(shè)的最低壓強值上升至最 高壓強值，可W逐漸減小離子的平均自由程，從而可W使離子清洗的有效位置由反應(yīng)腔室 的下部逐漸移動至上部，進而可W改善清洗效果，從而可W延長濕法清洗和維護的周期，提 高反應(yīng)腔室的運行率。而且，