CN109559966A

CN109559966A - 加快工艺腔室复机的清洗方法

Info

Publication number: CN109559966A
Application number: CN201710889449.1A
Authority: CN
Inventors: 李晓鹏
Original assignee: Beijing North Microelectronics Co Ltd
Current assignee: Beijing Naura Microelectronics Equipment Co Ltd; Beijing North Microelectronics Co Ltd
Priority date: 2017-09-27
Filing date: 2017-09-27
Publication date: 2019-04-02
Anticipated expiration: 2037-09-27
Also published as: CN109559966B

Abstract

本发明公开了一种加快工艺腔室复机的清洗方法。包括加热工艺腔室，以使得工艺腔室内的温度符合清洗杂质的预设温度；延时第一预设时间后，对工艺腔室进行初步抽真空；循环执行快速清洗工艺腔室的流程；循环执行深度清洗工艺腔室的流程，其中，循环执行深度清洗工艺腔室的流程包括：控制通入工艺腔室内的第一清洗气体流量，使得第一清洗气体流量符合预设第一清洗气体流量，以对工艺腔室进行深度清洗，和/或，控制通入工艺腔室内的第一清洗气体流速，使得第一清洗气体流速符合预设第一清洗气体流速，以对工艺腔室进行深度清洗；执行初始化工艺腔室的流程，以完成对工艺腔室的清洗。能够有效缩短工艺腔室的复机时间，提高工艺腔室的清洗效率。

Description

加快工艺腔室复机的清洗方法

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种加快工艺腔室复机的清洗方法。

背景技术

等离子体设备广泛用于当今的半导体、太阳能电池、平板显示等制作工艺中。随着工厂自动化水平的提升，对生产线设备的自动化程度和快速恢复能力也提出了越来越高的要求。在工艺腔室停机维护后，需要进行一系列的恢复工艺腔室的操作，如果能够使工艺腔室快速满足工艺条件，可以大大缩短复机时间，提高产能，提升产品品质，降低维护成本。

在刻蚀机工艺设备中，特别是对于IC(集成电路)制造工艺，需要保证工艺腔室很高的真空度和清洁度，以利于后续的刻蚀工艺的有效进行，如果条件不满足，进行刻蚀后，晶片会出现污染，导致废片，不但浪费资源增加成本，而且降低了出片效率。因此在进行刻蚀工作前必须保证工艺腔室有足够真空度和洁净度。

现有的工艺腔室的复机过程一般包括：首先利用分子泵对工艺腔室抽真空，工艺腔室在该阶段会维持在一个摆阀打开，分子泵抽气的状态，即持续对腔室抽气的状态，这个状态需要持续2-4小时。其次，对工艺腔室进行循环充气、抽气，从而将杂质带出工艺腔室，达到清洁工艺腔室的目的。

但是，上述的复机过程中，由于对工艺腔室抽真空的阶段耗时较长(约2-4小时)，之后再对工艺腔室进行清洗。因此，这会导致工艺腔室的复机时间大大延长，造成生产效率低下。另外，现有的复机过程中，每次充气和抽气通过打开进气阀门和快速抽气阀门，这不能够有效控制工艺腔室内的清洗气体流量。除此之外，充气和抽气是分开进行的，减低了气体的流动、降低杂质的清洗能力。

因此，如何设计一种能够有效缩短工艺腔室复机的清洗方法成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种加快工艺腔室复机的清洗方法。

为了实现上述目的，本发明的第一方面，提供了一种加快工艺腔室复机的清洗方法，所述清洗方法包括：

步骤S110、执行对所述工艺腔室进行清洗前的准备流程，包括：

步骤S111、加热所述工艺腔室，以使得所述工艺腔室内的温度符合清洗杂质的预设温度；

步骤S112、延时第一预设时间后，对所述工艺腔室进行初步抽真空；

步骤S120、循环执行快速清洗所述工艺腔室的流程；

步骤S140、循环执行深度清洗所述工艺腔室的流程，其中，所述循环执行深度清洗所述工艺腔室的流程包括：

步骤S141、控制通入所述工艺腔室内的第一清洗气体流量，使得所述第一清洗气体流量符合预设第一清洗气体流量，以对所述工艺腔室进行深度清洗，和/或，

步骤S142、控制通入所述工艺腔室内的第一清洗气体流速，使得所述第一清洗气体流速符合预设第一清洗气体流速，以对所述工艺腔室进行深度清洗；

步骤S150、执行初始化所述工艺腔室的流程，以完成对所述工艺腔室的清洗。

优选地，所述对所述工艺腔室进行初步抽真空的步骤包括：

开启分子泵的抽气阀门，以利用分子泵对所述工艺腔室进行初步抽真空；

初步抽真空完毕后，关闭所述分子泵的抽气阀门。

优选地，所述循环执行快速清洗所述工艺腔室的流程包括：

设定快速清洗的循环次数和延时时间，所述延时时间包括第二预设时间、第三预设时间、第四预设时间和第五预设时间；

按照循环次数循环执行下述各步骤：

开启快抽阀门，以对所述工艺腔室进行快速抽气；

延时所述第二预设时间；

开启充气阀门，以向所述工艺腔室提供第一清洗气体，其中，所述第一清洗气体包括氮气、氦气和氩气中的至少一者；

延时所述第三预设时间；

关闭所述快抽阀门；

延时所述第四预设时间；

关闭所述充气阀门；

延时所述第五预设时间。

优选地，所述清洗方法还包括在步骤S120和步骤S140之间进行的：

步骤S130、执行过渡清洗所述工艺腔室的步骤，包括：

开启快速抽气阀门，以对所述工艺腔室进行快速抽气；

延时第十预设时间；

关闭所述快速抽气阀门；

延时第十一预设时间；

开启所述分子泵抽气阀门；

延时第十二预设时间，之后进入到所述循环执行深度清洗所述工艺腔室的流程。

优选地，所述执行初始化所述工艺腔室的流程包括：

对所述工艺腔室再次抽真空；

对所述工艺腔室内的温度进行初始化，使得初始化温度符合预设初始化温度值。

优选地，所述预设初始化温度值为0-15℃。

优选地，所述预设温度为20-120℃。

优选地，所述预设第一清洗气体流量的范围为大于0小于等于100mTorr。

本发明的第二方面，提供了一种加快工艺腔室复机的清洗方法，所述清洗方法包括：

步骤a、循环执行深度清洗所述工艺腔室的流程，其中，所述循环执行深度清洗所述工艺腔室的流程包括：

步骤a1、控制通入所述工艺腔室内的第一清洗气体流量，使得所述第一清洗气体流量符合预设第一清洗气体流量，以对所述工艺腔室进行深度清洗，和/或，

步骤a2、控制通入所述工艺腔室内的第一清洗气体流速，使得所述第一清洗气体流速符合预设第一清洗气体流速，以对所述工艺腔室进行深度清洗。

优选地，所述循环执行深度清洗所述工艺腔室的流程包括：

设定深度清洗的循环次数和延时时间，所述延时时间包括第六预设时间、第七预设时间、第八预设时间和第九预设时间；

按照循环次数循环执行下述各步骤：

设定气体流量控制器的流量大小，以使所述第一清洗气体流量符合预设第一清洗气体流量；

开启进气阀门，经所述气体流量控制器向所述工艺腔室内通入所述第一清洗气体；

设定第二清洗气体流量，开启静电卡盘进气阀门，以向所述工艺腔室内的静电卡盘提供该第二清洗气体，所述第二清洗气体包括氦气；

延时所述第六预设时间；

设置摆阀的开口位置处于预设开口位置，以控制所述工艺腔室的抽气速度；

延时所述第七预设时间；

关闭所述静电卡盘进气阀门；

关闭所述进气阀门；

关闭所述气体流量控制器；

延时所述第八预设时间；

设置摆阀的开口位置处于全部打开状态，对所述工艺腔室进行快速抽气；

延时所述第九预设时间。

优选地，所述第六预设时间、第七预设时间、第八预设时间和第九预设时间均为2-15s。

本发明的加快工艺腔室复机的清洗方法，充分利用工艺腔室抽真空的时间(大约2-4小时)，在这段时间内，除去工艺腔室内的水汽和残余的颗粒杂质，从而可以加快工艺腔室的复机流程，有效地缩短工艺腔室的复机时间，进而可以使得工艺腔室能够更快、更稳定地达到量产条件的目的。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明中加快工艺腔室复机的清洗方法的流程图；

图2为本发明中快速清洗工艺腔室的流程图；

图3为本发明中过渡清洗工艺腔室的流程图；

图4为本发明中深度清洗工艺腔室的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1、图2、图3和图4所示，本发明的第一方面，涉及一种加快工艺腔室复机的清洗方法，清洗方法包括：

执行对工艺腔室进行清洗前的准备流程S110，该准备流程S110包括：

S111、加热工艺腔室，以使得工艺腔室内的温度符合清洗杂质的预设温度。

具体地，在本步骤中，可以预先设定工艺腔室内的温度，之后通过对工艺腔室进行加热的方式，使得工艺腔室内的温度符合清洗杂质的预设温度，对于预设温度的具体取值并没有作出限定，本领域技术人员可以根据实际需要进行确定需要保持的工艺腔室的温度，例如，可以将该预设温度设定为20-120℃。当然，该预设温度也可以为其他具体取值。

S112、延时第一预设时间后，对工艺腔室进行初步抽真空。

优选地，在本步骤中，可以利用分子泵对工艺腔室进行初步抽真空。具体地，开启分子泵的抽气阀门，以对工艺腔室进行初步抽真空。当初步抽真空完毕后，可以关闭分子泵的抽气阀门，以停止对工艺腔室进行抽真空。

上述清洗方法还包括：循环执行快速清洗工艺腔室的流程S120。

该循环执行快速清洗工艺腔室的流程S120的主要目的在于可以快速地对工艺腔室内部的杂质进行多次快速清洗，以达到降低工艺腔室内的杂质的目的，加快工艺腔室的复机时间。

需要说明的是，对于该工艺流程中，如何实现对工艺腔室进行快速清洗的步骤并没有作出限定，例如，可以通过对工艺腔室进行快速地抽气、以及向工艺腔室提供清洗气体，包括但不限于氮气、氩气和氦气。当然，还可以是其他的一些快速清洗的步骤，在此不作限定。

上述清洗方法还包括：循环执行深度清洗工艺腔室的流程S140。其包括：

S141、控制通入工艺腔室内的第一清洗气体流量，使得第一清洗气体流量符合预设第一清洗气体流量，以对工艺腔室进行深度清洗。和/或，

S142、控制通入工艺腔室内的第一清洗气体流速，使得第一清洗气体流速符合预设第一清洗气体流速，以对工艺腔室进行深度清洗。

需要说明的是，对于上述的预设第一清洗气体流量以及第一预设清洗气体流速的具体取值并没有作出限定。在实际应用时，本领域技术人员可以根据实际需要确定所需要的第一清洗气体流量以及第一清洗气体流速，例如，该预设第一清洗气体流量的范围可以为大于0小于等于100mTorr，具体地，可以利用气体流量控制器检测通入到反应腔室内的第一清洗气体流量以及检测通入到反应腔室内的第一清洗气体流速。

上述清洗方法还包括：执行初始化工艺腔室的流程S150，以完成对工艺腔室的清洗。

传统的工艺腔室复机的方法中，其一般是对工艺腔室进行抽真空，该过程大概需要进行2-4小时，在抽真空的过程中不对工艺腔室作任何处理，等到抽真空完毕后，再执行后面的清洗流程，包括向工艺腔室通入氧气，高温将工艺腔室中的一些聚合物反应(燃烧)清除，以及在正式工艺前的试运行，以此保证去除工艺腔室的水汽和颗粒等杂质的目的。因此，传统的清洗方法中，工艺腔室的复机时间漫长，降低生产效率，提高制作成本。而本实施例的加快工艺腔室复机的清洗方法中，充分利用工艺腔室抽真空的时间(大约2-4小时)，在这段时间内，除去工艺腔室内的水汽和残余的颗粒杂质，从而可以加快工艺腔室的复机流程，有效地缩短工艺腔室的复机时间，进而可以使得工艺腔室能够更快、更稳定地达到量产条件的目的。

优选地，如图2所示，在上述循环执行快速清洗工艺腔室的流程S120中，可以先设定快速清洗的循环次数和延时时间，延时时间包括第二预设时间、第三预设时间、第四预设时间和第五预设时间。

之后，按照循环次数循环执行下述各步骤：

S121、开快抽阀门。通过开启快抽阀门，对工艺腔室进行快速抽气。

S122、延时第二预设时间。

S123、开启充气阀门。

通过开启充气阀门，利用进气管道向工艺腔室提供第一清洗气体，其中，第一清洗气体包括氮气、氦气和氩气中的至少一者。

S124、延时第三预设时间。

S125、关闭快抽阀门，停止对工艺腔室进行快速抽气。

S126、延时第四预设时间。

S127、关闭充气阀门，停止对工艺腔室进行充气。

S128、延时第五预设时间。

当快速清洗的循环次数达到设定的循环次数时，结束该快速清洗工艺腔室的流程。

本实施例的加快工艺腔室复机的清洗方法中，可以通过配置上述各步骤中的延时时间，对流程中各个环节的时间进行配置，从而可以加快工艺腔室的复机流程，有效地缩短工艺腔室的复机时间，进而可以使得工艺腔室能够更快、更稳定地达到量产条件的目的。

优选地，如图4所示，上述循环执行深度清洗工艺腔室的流程S140中，可以预先设定深度清洗的循环次数和延时时间，延时时间包括第六预设时间、第七预设时间、第八预设时间和第九预设时间。之后按照循环次数循环执行下述各步骤：

S141a、设置MFC(气体流量控制器)流量大小。

在本步骤中，可以利用气体流量控制器，设定通入工艺腔室内的第一清洗气体流量，以使得第一清洗气体流量符合预设第一清洗气体流量。

S141b、开启进气阀门，从MFC中充氮气。

具体地，可以利用MFC向工艺腔室内通入氮气。当然，在该步骤中，还可以通入其他的清洗气体，例如，氩气等。

S142a、设置静电卡盘氦气。

具体地，可以设置静电卡盘氦气的气体流量，通过开启静电卡盘进气阀门，向工艺腔室内的静电卡盘提供设定流量的氦气。以利用氦气对静电卡盘和与静电卡盘相邻的部件进行清洗。

S142b、延时第六预设时间。

S143a、设置摆阀位置，控制抽气速度。

在本步骤中，可以通过控制摆阀的开口位置处于预设开口位置，例如，摆阀的开口开启一半，从而可以控制工艺腔室的抽气速度。

S143b、延时第七预设时间。

S144a、关闭静电卡盘氦气。

S144b、关闭进气阀门。

S144c、关闭MFC。

S144d、延时第八预设时间。

S145a、摆阀全开，对工艺腔室快速抽气。

S145b、延时第九预设时间。

当深度清洗的循环次数达到设定循环次数时，结束该深度清洗工艺腔室的流程。

本实施例的加快工艺腔室复机的清洗方法，通过气体量流量控制器向工艺腔室内充氮气，可以有效控制工艺腔室的充气速度和充气流量，另外，通过设置摆阀的位置，可以实现控制抽气速度的目的。因此，本实施例的加快工艺腔室复机的清洗方法中，可以利用气体流量控制器和摆阀，配置出最佳清洗工艺腔室压力，最佳充气和抽气等清洗参数，以对该工艺腔室进行清洗，从而可以加快工艺腔室的复机流程，有效地缩短工艺腔室的复机时间，进而可以使得工艺腔室能够更快、更稳定地达到量产条件的目的。

优选地，其中的第六预设时间、第七预设时间、第八预设时间和第九预设时间可以均设置为2-15s。

优选地，如图1和图3所示，上述清洗方法还包括在循环执行快速清洗工艺腔室的流程S120和循环执行深度清洗工艺腔室的流程S140之间进行的：

执行过渡清洗工艺腔室的步骤S130，包括：

S131、开启快速抽气阀门，以对工艺腔室进行快速抽气。

S132、延时第十预设时间。

S133、关闭快速抽气阀门。

S134、延时第十一预设时间。

S135、开启分子泵抽气阀门。

S136、延时第十二预设时间，之后进入到循环执行深度清洗工艺腔室的流程S140。

本实施例的加快工艺腔室复机的清洗方法中，通过设置过渡清洗工艺腔室的流程，可以实现从快速清洗工艺腔室的流程向深度清洗工艺腔室的流程的一个平稳转变的过程，从而可以加快工艺腔室的复机流程，有效地缩短工艺腔室的复机时间，进而可以使得工艺腔室能够更快、更稳定地达到量产条件的目的。

优选地，上述执行初始化工艺腔室的流程S150包括：

S151、对工艺腔室再次抽真空。

S152、初始化工艺腔室温度。

在本步骤中，对工艺腔室内的温度进行初始化，使得初始化温度符合预设初始化温度值，例如，该预设初始化温度可以为0-15℃。

本发明的第二方面，涉及一种加快工艺腔室复机的清洗方法，该清洗方法与本发明的第一方面不同的地方在于：本发明的第二方面可以仅仅包括循环执行深度清洗所述工艺腔室的流程，至于具体地循环执行深度清洗所述工艺腔室的流程所包括的具体内容，可以参考本发明的第一方面相关的描述，在此不作赘述。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种加快工艺腔室复机的清洗方法，其特征在于，所述清洗方法包括：

步骤S120、循环执行快速清洗所述工艺腔室的流程；

2.根据权利要求1所述的清洗方法，其特征在于，所述对所述工艺腔室进行初步抽真空的步骤包括：

初步抽真空完毕后，关闭所述分子泵的抽气阀门。

3.根据权利要求1所述的清洗方法，其特征在于，所述循环执行快速清洗所述工艺腔室的流程包括：

按照循环次数循环执行下述各步骤：

开启快抽阀门，以对所述工艺腔室进行快速抽气；

延时所述第二预设时间；

延时所述第三预设时间；

关闭所述快抽阀门；

延时所述第四预设时间；

关闭所述充气阀门；

延时所述第五预设时间。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的清洗方法，其特征在于，所述清洗方法还包括在步骤S120和步骤S140之间进行的：

步骤S130、执行过渡清洗所述工艺腔室的步骤，包括：

开启快速抽气阀门，以对所述工艺腔室进行快速抽气；

延时第十预设时间；

关闭所述快速抽气阀门；

延时第十一预设时间；

开启所述分子泵抽气阀门；

5.根据权利要求1至3任意一项所述的清洗方法，其特征在于，所述执行初始化所述工艺腔室的流程包括：

对所述工艺腔室再次抽真空；

6.根据权利要求5所述的清洗方法，其特征在于，所述预设初始化温度值为0-15℃。

7.根据权利要求1至3任意一项所述的清洗方法，其特征在于，所述预设温度为20-120℃。

8.根据权利要求1至3任意一项所述的清洗方法，其特征在于，所述预设第一清洗气体流量的范围为大于0小于等于100mTorr。

9.一种加快工艺腔室复机的清洗方法，其特征在于，所述清洗方法包括：

10.根据权利要求9所述的清洗方法，其特征在于，所述循环执行深度清洗所述工艺腔室的流程包括：

按照循环次数循环执行下述各步骤：

延时所述第六预设时间；

延时所述第七预设时间；

关闭所述静电卡盘进气阀门；

关闭所述进气阀门；

关闭所述气体流量控制器；

延时所述第八预设时间；

延时所述第九预设时间。

11.根据权利要求10所述的清洗方法，其特征在于，所述第六预设时间、第七预设时间、第八预设时间和第九预设时间均为2-15s。