[发明专利]一种快速防止预清洗室微粒污染的方法

说明书

本发明涉及一种快速防止预清洗室微粒污染的方法，尤其是针对物理气相沉积(PVD)装置的预清洗室(pre-clean chamber)的微粒(particle)污染快速防止方法。

在半导体制造过程中，物理气相沉积(以下简称PVD)装置大多被用来进行制作金属镀膜。现有的一种PVD装置如图1所示，其主要是由一缓冲室(buffer chamber)1、一预清洗室2、一转移室(transferchamber)3、一制作室(process chamber)4、及一机械手臂5等构成。其中，该预清洗室2是用来进行一晶片的预清洗步骤，如图2所示，该预清洗室2主要由一无线电波波频产生器(RF generator)2一钟型缸(bell jar)22、一防护体(shield)23、及一预清洗室本体24所构成。当需进行晶片6预清洗时，晶片6会由该机械手臂5运送到该预清洗室2中，然后，再将如氩气的气体导入上述预清洗室2中，同时通过该预清洗室2无线电波波频产生器21将氩气电离分解成等离子体(如图3所示)，进而利用等离子体溅射(sputtering)晶片6的方式将晶片6表面上的氧化物清除。

承上所述，由于晶片6预清洗是用等离子体溅射(sputtering)晶片的方式来达成，因此，在溅射的过程中，会将晶片6表面成分击出，进而使其表面成分附著在上述预清洗室2的钟型缸22及防护体23上。此时，若PVD装置所进行的金属沉积工艺为栅极工艺的金属沉积工艺时，则通常在该预清洗室2进行预清洗的晶片6表面成分主要为硅硅，换言之，在进行多次预清步骤后，该钟型缸22及防护体23上将会附著大量的富含硅氧化物(silicon-rich oxide)。

由于该钟型缸22通常是由石英制成，而石英与富含硅氧化物之间的附著效果并不佳，因此，当该钟型缸22上累积一定厚度的富含硅氧化物时，则其将会产生剥离现象，进而对该预清洗室2中的晶片6产生微粒污染，如此，将会对后续的金属薄膜制造过程产生不良影响。为解决这一问题，本领域一般技术人员会在一定使用时间后，将钟型缸22加以清洗，以避免钟型缸22上富含硅氧化物剥离所造成的微粒问题。

然而，由于每次清洗时须暂停生产，如此将会影响生产能力，因此，如何快速、有效地延长预清洗室2的钟型缸22的使用时间，以降低保养次数，进而，提高生产能力实为一重要课题。

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可快速防止预清室的微粒污染，且可延长预清洗室钟型缸的使用时间、降低其保养次数，进而提高生产能力的快速防止预清洗室微粒污染的方法。

发明的快速防止预清洗室微粒污染的方法的原理是将氧气与氩气通入预清洗室中，并利用无线电波波频将该预清洗室中的氧气与氩气电离成等离子体，以使该氩气等离子体将一硅材料中的硅成分撞击出，进而使该硅成分与预清洗室中的富含硅氧化物同时与氧气等离子体反应，以此在该预清洗室内形成一二氧化硅层，以避免其富含硅氧化物快速剥离，以此达到延长预清洗室的钟型缸使用时间的目的。

为达上述目的，本发明的快速防止预清洗室微粒污染的方法包括以下步骤：

一提供一硅材于一预清洗室中的材提供步骤；

一提供一氧气与一溅射用气体至该预清洗室中的气体提供步骤；及一利用无线电波波频，将该预清洗室中的氧气与溅射用气体电离成等离子体，以利用溅射用气体的等离子体撞击该硅材料，进而将硅材料中的成分击出，以使该硅成分与该富含硅氧化物同时与氧等离子体反应，据以快速地在预清洗室内形成一二氧化硅层的等离子体产生的步骤。

本发明的有益效果是由于二氧化硅与钟型缸间的附著性较好，因此，当该预清洗室的钟型缸上形成有一富含硅氧化物层时，通过氧与富含硅氧化物、以及氧与硅的应，可迅速地产生二氧化硅。而当二氧化硅涂布于钟型缸上时，则可避免因富含硅氧化物快速剥离所造成的污染，进而延长钟型缸的使用时间。

下面结合附图对本发明进行详细说明：

图1为现有的物理气相沉积装置主要部分的示意图；

图2为现有的物理气相沉积装置预清洗室的部分分解图；

图3为一包含预清洗室现有的物理气相沉积装置的主要部分的结构示意图；

图4为利用本发明快速防止预清洗室微粒污染方法的一实施例的示意图，图中所示为一PVD装置主要部分的示意图；

图5为利用本发明快速防止预清洗室微粒污染方法的一实施例的示意图，图中所示为一包含预清洗室物理气相沉积装置的主要部分的结构示意图。

图号说明

1   缓冲室

2   预清洗室