CN102097295B - 处理室的清洗方法 - Google Patents
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Abstract
一种处理室的清洗方法，用以去除包含铝和过渡金属的氮化层，该氮化层附着在该处理室的内表面上，所述方法包括：通过向该处理室提供清洗气体去除该氮化层，其中所述清洗气体包括包含硼的第一气体和包含氟的第二气体。
Description
本申请要求于2009年11月17日提交的韩国专利申请10-2009-0110881的权益，在此通过参考的方式援引该专利申请。
技术领域
本发明涉及一种附着有包含铝和过渡金属的氮化层的处理室的清洗方法。
背景技术
通常，通过在基板上沉积薄膜的沉积工艺、使用感光材料暴露或覆盖薄膜的选择区域的光刻工艺、以及对薄膜的选择区域构图的蚀刻工艺来制造半导体器件、显示设备或薄膜太阳能电池。
在基板上形成包含金属化合物的薄膜的沉积工艺中，在基板上沉积薄膜的同时，在处理室的内表面上也沉积了金属化合物的薄膜。如果薄膜堆积在处理室的内表面上，则堆积的薄膜可能脱落，并且微小颗粒会落在基板上，由此降低基板上沉积的薄膜的性能。因此，必需周期性地清洗处理室以去除处理室的内表面上的薄膜。
同时，在通过向处理室提供蚀刻气体蚀刻薄膜的蚀刻工艺中，被蚀刻的薄膜的副产物可与蚀刻气体的分解材料反应，因此可生成难以被蚀刻的化合物。特别地，在薄膜由包含铝的化合物形成并且蚀刻气体包含氟的情况下，可生成难以被蚀刻的铝和氟的化合物。铝和氟的化合物可保留在处理室的内表面上，并且作为随后在基板上形成薄膜的沉积工艺中的颗粒或杂质，由此降低在基板上沉积的薄膜的性能。
发明内容
因此，本发明涉及一种基本上消除了因为相关技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题的处理室的清洗方法。
本发明的优点是提供一种处理室的清洗方法，处理室附着有包含铝和过渡金属的氮化层，该方法使用包含硼的第一气体和包含氟的第二气体，由此去除该包含铝和过渡金属的氮化层。
本发明的其它特点和优点将在下面的描述中部分阐明，这些特点和优点的一部分根据描述变得显而易见，或者可以从本发明的实施中习得。本发明的目的和其他优点可以通过书面的描述、权利要求以及附图中具体指出的结构来实现和获得。
为了实现这些及其他优点，并且根据本发明的目的，如同在此具体化并广泛描述的，提供了一种处理室的清洗方法，用以去除包含铝和过渡金属的氮化层，该氮化层附着在该处理室的内表面上，所述方法包括：通过向该处理室提供清洗气体去除该氮化层，其中该清洗气体包括包含硼的第一气体和包含氟的第二气体。
这里，所述去除该氮化层的步骤包括：第一步骤，使该处理室的内部温度增加到预定温度；第二步骤，净化并排空该处理室的内部至真空状态；第三步骤，向该处理室的内部提供所述第一、第二和第三气体以去除该氮化层；以及第四步骤，净化该处理室。
在另一方案中，提供了一种处理室的清洗方法，用以去除包含铝和过渡金属的氮化层，该氮化层附着在该处理室的内表面上，所述方法包括：使该处理室的温度增加到预定温度；向该处理室的内部连续反复提供第一、第二和第三清洗气体，由此去除该氮化层，其中所述第一气体包含氯，第二气体包含硼，且第三气体包含氟；以及净化该处理室。
应理解的是，前述概括的描述以及以下详细的描述都是示意性和解释性的，并且意在提供对所要求保护的本发明的进一步的解释。
附图说明
给本发明提供进一步理解并结合在本申请中组成本申请一部分的附图图解了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1是示出根据本发明的基板处理装置的示意图；
图2是示出根据本发明的基板处理装置的内部部分的视图；
图3是根据本发明第一实施例的清洗工艺的流程图；
图4是被使用ClF3清洗的处理室的内部的图片；
图5是被使用Cl2清洗的晶片的截面图片；
图6是被彻底清洗的处理室中的基板支撑单元的图片；
图7是被使用ClF3和Cl2清洗的处理室中的基板支撑单元的图片；
图8A至图8D是示出根据本发明第一实施例的清洗工艺中多个步骤的截面图；
图9是根据本发明第一实施例的清洗气体供应单元的示意图；
图10A和图10B是根据本发明第一实施例的被使用Cl2、BCl3和ClF3清洗的处理室的内部的图片；
图11是根据本发明第二实施例的清洗工艺的流程图；
图12是根据本发明第二实施例的清洗气体供应单元的示意图；以及
图13A至图13D是根据本发明第二实施例的清洗工艺中多个步骤的截面图。
具体实施方式
下面将详细描述优选实施例，这些实施例的一些例子在附图中示出。
第一实施例
图1是示出根据本发明的基板处理装置的示意图，图2是示出根据本发明的基板处理装置的内部的视图，图3是根据本发明第一实施例的清洗工艺的流程图，图4是被使用ClF3清洗的处理室的内部的图片，图5是被使用Cl2清洗的晶片的截面图片，图6是被彻底清洗的处理室中的基板支撑单元的图片，图7是被使用ClF3和Cl2清洗的处理室中的基板支撑单元的图片，图8A至图8D是示出根据本发明第一实施例的清洗工艺中多个步骤的截面图，图9是根据本发明第一实施例的清洗气体供应单元的示意图，并且图10A和图10B是根据本发明第一实施例的被使用Cl2、BCl3和ClF3清洗的处理室的内部的图片。
如图1中所示，用于沉积薄膜的基板处理装置10包括：提供反应区域的处理室12；设置在处理室12的内部并且注入源气体、反应气体和净化气体的气体注入单元14；设置在气体注入单元14的下方并且支撑基板16的基板支撑单元18；用于向气体注入单元14提供源气体、反应气体和净化气体的气体供应管线20；以及排放反应区域中的气体的出口21。
基板支撑单元18包括轴32、主基座34和多个子基座36。轴32穿过处理室12的下壁的中心。轴32与外部驱动单元(未示出)连接，并且能够上下移动。主基座34与轴32连接。多个子基座36设置在主基座34上，并且基板16放置在各自的子基座36上。在图1的基板处理装置10中，气体注入单元14或基板支撑单元18可以旋转，即气体注入单元14和基板支撑单元18可以相反方向或相同方向旋转。
图1的基板支撑单元18包括轴32、主基座34和多个子基座36，并且如果需要，基板支撑单元18可以具有不同的结构。例如，尽管在图中未示出，在主基座34上限定用于定位基板16的一个或多个基板放置区域，并且在每个基板放置区域中设置穿过主基座34并且能够上下垂直移动的多个销。因此，由于多个销的上升和下降，基板16可被放置或载出。
如图2中所示，气体注入单元14包括与气体供应管线20连接的第一、第二、第三和第四气体注入器22、24、26和28，气体供应管线20包括用于提供源气体、反应气体和净化气体的多个供应管线。第一、第二、第三和第四气体注入器22、24、26和28的每一个具有在其下表面注入气体的气体注入孔30。尽管在图2中示出四个气体注入器，但是气体注入器的数量可随场合需要而改变。可设置八个气体注入器。第一和第三气体注入器22和26彼此成180度角度。第二和第四气体注入器24和28的每一个设置在第一和第三气体注入器22和26之间，并且与第一和第三气体注入器22和26成90度角度。第一、第二、第三和第四气体注入器22、24、26和28的每一个为管状。
基板16放置在图1的基板支撑单元18上，并且通过第一、第二、第三和第四气体注入器22、24、26和28注入源气体、反应气体和净化气体。然后，顺序提供源气体、反应气体和净化气体，并且由于气体注入单元14或基板支撑单元18的旋转，在每个基板16上形成薄膜。所述第一、第二、第三和第四气体注入器22、24、26和28的每一个与净化气体供应管线连接。
同时，代替包括多个气体注入器的气体注入单元14，可利用喷头和气体供应管线来提供源气体和反应气体。在基板16上形成的薄膜可以是包含铝和过渡金属的氮化层。例如，包含铝和过渡金属的氮化层可以是TiAlN，并且Ti可以由其他过渡金属代替。
当通过使用图1的基板处理装置将TiAlN层作为包含铝和过渡金属的氮化层沉积时，第一源气体可以包含是Ti前体的TiCl4，第二源气体可以包含是Al前体的TMA(三甲基铝)，反应气体可以包含具有氮的NH3，并且净化气体可以包含诸如Ar的惰性气体或诸如氮的非反应气体。
第一源气体TiCl4通过第一气体注入器22注入，第二源气体TMA通过第二气体注入器24注入，反应气体NH3通过第三和第四气体注入器26和28注入。代替TMA，Al前体可以选自DMAH(二甲基铝)、TMEDA(四甲基乙二胺)、DMEAA(二甲基乙基胺铝烷，dimethylethylamine alane)、TEA(三乙基铝)和TBA(三异丁基铝)之一。
通过原子层沉积(ALD)方法形成TiAlN层。更具体地，通过下列步骤形成TiAlN层：在第一步骤中，通过第一气体注入器22在基板16上注入第一源气体TiCl4；在第二步骤中，通过第一、第二、第三和第四气体注入器22、24、26和28注入净化气体；在第三步骤中，通过第三和第四气体注入器26和28注入反应气体NH3；在第四步骤中，通过第一、第二、第三和第四气体注入器22、24、26和28注入净化气体；在第五步骤中，通过第二气体注入器24注入第二源气体TMA；在第六步骤中，通过第一、第二、第三和第四气体注入器22、24、26和28注入净化气体；在第七步骤中，通过第三和第四气体注入器26和28注入反应气体NH3；在第八步骤中，通过第一、第二、第三和第四气体注入器22、24、26和28注入净化气体。
对反应无贡献的第一和第二源气体、反应气体和反应残留物被在第二、第四、第六和第八步骤注入的净化气体净化。在ALD方法中，第一至第八步骤构成一个周期，并且具有原子层级厚度的薄膜通过该周期形成。为了获得预定厚度，第一至第八步骤的周期重复数次至数百次。因此，通过连续重复第一至第八步骤获得具有预定厚度的TiAlN层。
为了增加ALD方法的生产率，如图1和图2中所示，在基板支撑单元18，更具体地，在主基座34上放置多个基板16，同时对这些基板16执行ALD工艺。或者，可以在主基座34上放置一个基板16，并且对该个基板16执行ALD工艺。前者可以称为批处理式，后者可以称为单独处理式。
这里，尽管图1的基板处理装置10用于ALD方法来形成TiAlN层，但是基板处理装置10可以用于诸如溅射法的应用物理碰撞的物理气相淀积(PVD)或可以用于应用化学反应的化学气相沉积(CVD)。
当通过溅射法、CVD方法或ALD方法在基板16上形成薄膜时，在处理室12的内表面上沉积包含铝的过渡金属材料的薄膜。包含铝的过渡金属材料的薄膜可脱落，并且微小颗粒会落在基板上16，由此降低基板16上沉积的薄膜的性能。因此，应当周期性地清洗处理室12以去除处理室12的内表面上沉积的薄膜。当处理室12的内表面上沉积的薄膜具有约8微米厚度时，就可以清洗处理室12。
在将基板16载出处理室12之后，通过向处理室12提供包含氯和氟的ClF3作为清洗气体来去除处理室12的内表面上沉积的薄膜。当用ClF3清洗TiAlN层时，从TiAlN提取的铝与ClF3分解产生的氟彼此结合，由此生成诸如AlF3的铝-氟(Al-F)化合物。AlF3可以通过完全结合或不完全反应而处于混合物状态。如图4中所示，在使用ClF3清洗气体清洗处理室12的内表面上沉积的TiAlN层时生成的铝-氟化合物AlF3未被去除，并且作为多孔白色粉末保留在处理室12中。
由于铝-氟化合物保留在处理室12的内表面上，所以在后续沉积工艺中铝-氟化合物可脱落并且颗粒会落在基板16上，由此降低基板16上沉积的薄膜的性能。通过常规的清洗气体很难分解铝-氟化合物。因此，可以通过将处理室12的内部温度增加到高于1400摄氏度、降低铝和氟的结合强度以及增加挥发性来蚀刻或者去除铝-氟化合物。但是，在诸如图1的基板处理装置的用于ALD方法的沉积装置中，很难将处理室12的内部温度增加到高于1400摄氏度，并且基本难以去除铝-氟化合物。
同时，当清洗处理室12的内部表面上沉积的TiAlN层时，代替ClF3，可以使用Cl2作为清洗气体，从而可不生成铝-氟化合物。但是，在这种情况下，当处理室12的内部低于430摄氏度时，可生成诸如AlCl3的铝-氯(Al-Cl)化合物。AlCl3可处于完全或不完全结合状态。但是，由于很难将处理室的整个内部保持在高于430摄氏度，所以如图5中所示，所以存在部分铝-氯化合物。
图5是晶片的截面图片，为了获得与处理室12的截面类似的结果，在将上面有氧化硅的晶片载入处理室12并且在基板16上沉积TiAlN层之后照相。从图5中可以得出在处理室12中存在铝-氮化合物。
当使用ClF3和Cl2作为清洗气体时，钛-氮(Ti-N)在TiAlN层中的蚀刻速率比铝-氮(Al-N)的蚀刻速率高，并且在清洗工艺之后，在处理室12的内表面上存在铝-氮化合物。在完成清洗工艺之后，铝-氮化合物可保留在处理室12的内表面上。
图6是在被彻底清洗的处理室中的基板支撑单元的图片；并且图7是被使用ClF3和Cl2清洗的处理室中的基板支撑单元的图片。与图6相比，图7示出在处理室中的基板支撑单元上保留的铝-氮化合物。
为了有效清洗在处理室12的内表面上的包含铝和过渡金属的氮化层，本发明提议一种使用第一清洗气体和第二清洗气体的处理室的清洗方法，其中第一清洗气体包含硼，硼与包含铝和过渡金属的氮化层反应并且生成具有硼-氮元素的副产物，并且第二清洗气体包括氟，氟分解具有硼-氮元素的副产物，由此将气相副产物排出。
以下参照图3、图8A至图8D和图9说明根据本发明第一实施例的处理室的清洗方法。
如图3中所示，处理室的清洗方法包括：第一步骤S01，增加图1的处理室12的内部的温度；第二步骤S02，通过向图1的处理室12提供第一净化气体净化图1的处理室12的内部；第三步骤，通过向处理室12的内部提供清洗气体去除图8A的TiAlN层50；以及第四步骤S04，通过向图1的处理室12提供第二净化气体净化图1的处理室12的内部。
更具体地，在TiAlN层沉积在处理室中的基板16上并且将基板16从处理室12载出之后，执行第一步骤S01，并且将处理室12的内部的温度升高至清洗工艺的合适温度。如图8A中所示，当TiAlN层50附着在处理室12的内表面上达约8微米的厚度时，可以执行清洗工艺。清洗工艺的时间可以适当调整。在第一步骤S01中，处理室12的内部的温度可以升高至适于清洗工艺的400摄氏度到650摄氏度。升高的温度可以随清洗气体而变化。此外，处理室12的内部的压力可以设定到0.1托至10托。
由于用于在基板16上沉积TiAlN层的工艺气体会保留在气体供应管线20和处理室12中，所以在步骤S02，提供诸如氩(Ar)的惰性气体作为第一净化气体，由此去除在气体供应管线20和处理室12中的工艺气体。因此，由于净化步骤，不存在工艺气体，并且清洗工艺不受工艺气体的影响。
在第三步骤S03，如图8A中所示，提供包含硼的第一清洗气体和包含氟的第二清洗气体以去除处理室12的内表面上沉积的TiAlN层。
第一清洗气体BCl3与图8A的TiAlN层50反应如下：
BCl3+TiAlN-＞TiCl4(气体)+AlCl3(气体)+N2(气体)+BxNy(固体)。
如果向图1的处理室12的内部提供第一清洗气体，TiAlN层50附着在处理室12的内部，则钛(Ti)和氯(Cl)反应生成的气相TiCl4、铝(Al)和氯(Cl)反应生成的气相AlCl3、以及从TiAlN层50分解的气相氮可以通过处理室12的出口21排出到外部，并且生成包含硼-氮(B-N)元素的物质。因此，如图8B中所示，TiAlN层50的上部被第一清洗气体分解，同时，生成具有硼-氮(B-N)元素的副产物52。具有硼-氮(B-N)元素的副产物52可以是化合物或混合物。
第二清洗气体ClF3与图8B的具有硼-氮(B-N)元素的副产物52反应如下：
ClF3+BxNy-＞BCl3(气体)+NF3(气体)。
如果向图1的处理室12的内部提供第二清洗气体，TiAlN层50附着在处理室12的内部，则硼(B)与氯(Cl)反应生成BCl3，氮(N)与氟(F)反应生成NF3。然后，BCl3和NF3通过处理室12的出口21排出到外部。
或者，可以同时提供第一和第二清洗气体。因此，通过第一清洗气体与图8A的TiAlN层50的一部分的反应生成具有硼-氮元素的副产物52，然后第二清洗气体分解具有硼-氮元素的副产物52。可以重复这些工艺，并且如图8D中所示，可以去除附着在处理室12的内表面上的图8A和图8B的TiAlN层50。
如图8C中所示，可以与第一和第二清洗气体一起提供用于生成富铝TiAlN层54的第三清洗气体，从而通过与图8A的TiAlN层50反应可容易生成具有具有硼-氮元素的副产物52。
这里，Cl2可以用作第三清洗气体，并且Cl2可以与图8A的TiAlN层50反应如下：
Cl2+TiAlN-＞TiCl4(气体)+AlCl3(气体)+N2(气体)。
然后，钛(Ti)与氯(Cl)反应产生的气相TiCl4、铝和氯反应生成的气相AlCl3、以及从TiAlN层50分解的气相氮通过处理室12的出口21排出到外部。这里，由于钛-氮(Ti-N)在TiAlN层中的蚀刻速率比铝-氮(Al-N)的蚀刻速率高，所以如图8C中所示，在TiAlN层50上形成富铝TiAlN层54。富铝TiAlN层54可以与第二清洗气体反应以容易生成具有硼-氮元素的副产物52。
通过反复执行利用第三清洗气体与图8A的TiAlN层50反应而在TiAlN层50上生成富铝TiAlN层54的工艺、利用第二清洗气体、TiAlN层50和富铝TiAlN层54的反应生成具有硼-氮元素的副产物52的工艺以及利用第二清洗气体分解具有硼-氮元素的副产物52的工艺，就可以去除TiAlN层50。如图8D中所示，由于第一至第三清洗气体相互的反应，可以完全去除TiAlN层50。
如图10A和图10B中所示，当使用Cl2、BCl3和ClF3作为清洗气体清洗处理室12时，发现处理室12中的副产物被完全去除。这里，图10A是示出处理室的内表面和出口部分的图片，图10B是示出在处理室中的基板支撑单元的图片。
可以使用图9中所示的清洗气体供应单元70同时提供第一至第三清洗气体。图9的清洗气体供应单元70可以包括：提供第一清洗气体的第一供应源60；提供第二清洗气体的第二供应源62；提供第三清洗气体的第三供应源64；以及在第一至第三供应源60、62和64与处理室12之间的流量控制器66，流量控制器66用以控制第一至第三清洗气体的流率。
当使用图9的清洗气体供应单元70向处理室12同时提供第一至第三清洗气体时，第一、第二和第三清洗气体，即BCl3、ClF3和Cl2的流率可为1∶0.6∶2。
第二实施例
图11是根据本发明第二实施例的清洗工艺的流程图，图12是根据本发明第二实施例的清洗气体供应单元的示意图；以及图13A至图13D是根据本发明第二实施例的清洗工艺中多个步骤的截面图。这里，相同的附图标记表示与第一实施例中相同的部件。
为了有效地清除在处理室的内表面上包含铝和过渡金属的氮化层，本发明第二实施例提议一种通过连续反复提供第一清洗气体、第二清洗气体和第三清洗气体的处理室的清洗方法，其中第一清洗气体与包含铝和过渡金属的氮化层反应并生成富铝TiAlN层，第二清洗气体包含与TiAlN层和富铝TiAlN层反应并生成具有具有硼-氮元素的副产物的硼，并且第三清洗气体包含分解具有硼-氮元素的副产物由此排出气相副产物的氟。
随后将参照图11、图12和图13A至图13D说明根据本发明第二实施例的处理室的清洗方法。
如图11中所示，用于去除附着在处理室内的表面上的TiAlN层的处理室的清洗方法包括：第一步骤S01，增加图1的处理室12的内部的温度；第二步骤S02，通过向图1的处理室12提供第一净化气体来净化图1的处理室12的内部；第三步骤，向处理室12的内部提供第一清洗气体；第四步骤S04，通过向图1的处理室12提供第二净化气体来净化图1的处理室12的内部；第五步骤S05，向处理室12的内部提供第二清洗气体；第六步骤S06，通过向处理室12提供第三净化气体来净化处理室12的内部；第七步骤S07，向处理室12提供第三清洗气体；以及第八步骤S08，通过向处理室12提供第四净化气体来净化处理室12的内部。在不破坏真空状态下，使处理室12的内部持续保持在真空状态时执行第一至第八步骤。
更具体地，在TiAlN层沉积在处理室中的基板16上并且将基板16从处理室12载出之后，执行第一步骤S01，并且将处理室12的内部的温度升高至清洗工艺的合适温度。如图13A中所示，当TiAlN层50附着在处理室12的内表面上达约8微米的厚度时，可以执行清洗工艺。在第一步骤S01中，处理室12的内部的温度可以升高至适于清洗工艺的400摄氏度到650摄氏度。升高的温度可以随清洗气体而变化。
由于用于在基板16上沉积TiAlN层的工艺气体会保留在气体供应管线20和处理室12中，所以在第二步骤S02，提供惰性气体作为第一净化气体，由此去除在气体供应管线20和处理室12中的工艺气体。因此，由于净化步骤，不存在工艺气体，并且清洗工艺不受工艺气体的影响。
在第三步骤S03，Cl2可以用作第一清洗气体，并且Cl2与图13A的TiAlN层50反应如下：
Cl2+TiAlN-＞TiCl4(气体)+AlCl3(气体)+N2(气体)
然后，钛(Ti)和氯(Cl)反应生成的气相TiCl4、铝(Al)和氯(Cl)反应生成的气相AlCl3、以及从TiAlN层50分解的气相氮通过处理室12的出口21排出到外部。这里，由于钛-氮(Ti-N)的蚀刻速率比铝-氮(Al-N)的蚀刻速率高，所以如图13C中所示，一部分TiAlN层50变成富铝TiAlN层54。
在第四步骤S04，提供诸如氩(Ar)的惰性气体作为第二净化气体以完全排出气体供应管线20和处理室12中的第一清洗气体，从而清洗工艺不受保留在气体供应管线20和处理室12中的第一清洗气体和下一步骤将提供的第二清洗气体的混合的影响。
在第五步骤S05，BCl3可以用作第二清洗气体，并且BCl3与图13B的TiAlN层50反应如下：
BCl3+TiAlN-＞TiCl4(气体)+AlCl3(气体)+N2(气体)+BxNy(固体)。
如果向图1的处理室12的内部提供第二清洗气体，TiAlN层50附着在处理室12的内部，则钛(Ti)和氯(Cl)反应生成的气相TiCl4、铝(Al)和氯(Cl)反应生成的气相AlCl3、以及从TiAlN层50分解的气相氮可以通过处理室12的出口21排出到外部，并且生成包含硼-氮(B-N)元素的物质。因此，如图13C中所示，TiAlN层50的上部被第二清洗气体分解，同时，生成具有硼-氮(B-N)元素的副产物52。具有硼-氮元素的副产物52可以是化合物或混合物。这里，富铝TiAlN层54与第二清洗气体反应容易生成具有硼-氮元素的副产物52。
在第六步骤S06，提供诸如氩(Ar)的惰性气体作为第三净化气体以完全排出气体供应管线20和处理室12中的第二清洗气体，从而清洗工艺不受保留在气体供应管线20和处理室12中的第二清洗气体和下一步骤将提供的第三清洗气体的混合的影响。
在第七步骤S07，第三清洗气体ClF3与图13C的具有硼-氮(B-N)元素的副产物52反应如下：
ClF3+BxNy-＞BCl3(气体)+NF3(气体)。
如果将第三清洗气体提供至图1的处理室12的内部，TiAlN层50附着在处理室12的内部，则硼(B)与氯(Cl)反应生成BCl3，氮(N)与氟(F)反应生成NF3。然后，BCl3和NF3通过处理室12的出口21排出到外部。
在第八步骤S08，提供诸如氩(Ar)的惰性气体作为第四净化气体以去除气体供应管线20和处理室12中保留的第三清洗气体，从而完全排出气体供应管线20和处理室12中的第三清洗气体。
因此，通过重复执行第三至第八步骤可以去除处理室12的内表面上附着的TiAlN层50。这里，如果在第三、第五和第七步骤S03、S05和S07中分别提供具有相同流率的第一、第二和第三清洗气体，则第一、第二和第三清洗气体的量依赖供应时间。当提供具有相同流率的第一、第二和第三清洗气体时，则第一、第二和第三清洗气体的供应时间的比率可为2∶1∶0.6。
在本发明的第二实施例中，为了连续反复提供第一、第二和第三清洗气体，如图12中所示的清洗气体供应单元74可以包括提供第一清洗气体的第一供应源60、提供第二清洗气体的第二供应源62、提供第三清洗气体的第三供应源64以及在第一、第二和第三供应源60、62和64与处理室12之间的第一、第二和第三流量控制器66a、66b和66c，第一、第二和第三流量控制器66a、66b和66c用以分别控制第一至第三清洗气体的流率。
在不脱离本发明的精神或范围的情况下可以对本发明作出各种修改和变形，对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，本发明将覆盖落在所附权利要求及其等效范围内的对本发明进行的各种修改和变形。
Claims (8)
1.一种处理室的清洗方法，用以去除包含铝和过渡金属的氮化层，所述氮化层附着在所述处理室的内表面上，所述方法包括：
使所述处理室的内部的温度增加到预定温度；
提供包含氯的第一清洗气体；
使用所述第一清洗气体从所述氮化层的一部分生成包含铝和过渡金属的富铝氮化层；
提供包含硼的第二清洗气体；
利用所述第二清洗气体和所述氮化层的反应以及所述第二清洗气体和所述富铝氮化层的反应生成具有硼-氮元素的副产物；
提供包含氟的第三清洗气体；
使用所述第三清洗气体分解所述副产物；以及
净化所述处理室；
其中所述氮化层是TiAlN层，并且所述第一清洗气体、第二清洗气体和第三清洗气体分别是Cl2、BCl3和ClF3，
其中Cl2与TiAlN层反应生成富铝氮化层，BCl3与TiAlN层反应生成具有硼-氮元素的副产物，ClF3分解具有硼-氮元素的副产物，以及
其中以相同的流率提供所述第一清洗气体、第二清洗气体和第三清洗气体，并且所述第一清洗气体、第二清洗气体和第三清洗气体的供应时间的比率是2：1：0.6。
2.如权利要求1所述的清洗方法，还包括：
通过在使所述处理室的内部的温度增加与提供所述第一清洗气体之间提供第一净化气体来第一次净化所述处理室的内部；
通过在生成所述富铝氮化层与提供所述第二清洗气体之间提供第二净化气体来第二次净化所述处理室的内部；
通过在生成所述副产物与提供所述第三清洗气体之间提供第三净化气体来第三次净化所述处理室的内部；以及
通过在分解所述副产物之后提供第四净化气体来第四次净化所述处理室的内部。
3.如权利要求2所述的清洗方法，其中所述第一净化气体是惰性气体，而第二净化气体、第三净化气体和第四净化气体是包含氩的惰性气体。
4.如权利要求2所述的清洗方法，其中在不破坏所述处理室的真空状态下提供所述第一清洗气体、第二清洗气体和第三清洗气体。
5.如权利要求1所述的清洗方法，其中提供第一清洗气体、生成富铝氮化层、提供第二清洗气体、生成副产物、提供第三清洗气体以及分解副产物的步骤被连续重复直到氮化层被完全去除为止。
6.如权利要求1所述的清洗方法，其中生成所述副产物包括利用BCl3与TiAlN层的反应生成气相TiCl4、AlCl3和N2以及固体BxNy。
7.如权利要求1所述的清洗方法，其中分解所述副产物包括利用ClF3和固体BxNy的反应生成气相BCl3和NF3。
8.如权利要求1所述的清洗方法，其中生成所述富铝氮化层包括利用Cl2和TiAlN层的反应生成气相TiCl4、AlCl3和N2以及生成富铝氮化层。
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