[发明专利]使用氟化硫从CVD/PECVD腔的内部除去表面沉积物的远程腔方法

说明书

背景技术

1.技术领域

本发明涉及用经远程活化含有氧源、氟化硫和氮源的气体混合物而产生的活化的气体混合物来除去表面沉积物的方法。更具体地，本发明涉及使用通过远程活化含有氧源、氟化硫和氮源的气体混合物而产生的活化的气体混合物来除去化学气相沉积腔内表面上沉积物的方法。

2.相关现有技术的描述

在半导体加工工业中，需要对化学气相沉积(CVD)腔和等离子体增强化学气相淀积(PECVD)腔进行常规清洗。常见的清洁方法包括原位等离子体清洗和远程腔等离子体清洗。

在原位等离子体清洗过程中，清洗气体混合物在CVD/PECVD加工腔中被活化为等离子体，并对沉积物进行原位清洗。原位等离子体清洗方法存在若干缺陷。第一，没有直接暴露于等离子体的腔部分无法得到清洗。第二，清洗过程包括离子轰击诱导的反应和自发的化学反应。由于离子轰击溅射会腐蚀腔部件，因此需要进行昂贵的和耗时的部件更换。

认识到原位等离子体清洗的这些缺点后，远程腔等离子体清洗方法越来越受到欢迎。在远程腔等离子体清洗过程中，清洗气体混合物在与CVD/PECVD加工腔不同的分离的腔中被等离子体活化。然后，等离子体中性产物经过源腔而到达CVD/PECVD加工腔的内部。传输通道例如可以是由短连接管和CVD/PECVD加工腔的喷头构成。与原位等离子体清洗方法不同的是，远程腔等离子体清洗过程仅包括自发的化学反应，从而避免了由加工腔中的离子轰击导致的腐蚀问题。

对于进行等离子体清洗来说，清洗气体的选择是至关重要的。由于具有相对较弱的氮-氟键，NF₃很快发生离解，这使其一直是流行的高效清洗气体。然而，NF₃具有毒性、性质活泼并且昂贵。在进行运输时也需小心防止降解的发生。

因此，需要一种替代的清洗气体，其在不牺牲清洗性能如腐蚀速率之下较为便宜和更加安全。

发明综述

本发明涉及除去表面沉积物的方法，所述方法包括：(a)在远程腔内对含有氧源、氟化硫和氮源的气体混合物进行活化以及，然后(b)使所述活化的气体混合物接触表面沉积物而除去至少一些所述表面沉积物。

附图说明

图1是用于进行本方法的一种装置的示意图。

图2是向SF₆+O₂+Ar供给气体混合物中加入N₂和NF₃对氮化硅的腐蚀速率的影响图示。

图3中比较了NF₃/O₂/Ar体系和SF₆/O₂/N₂/Ar体系对氮化硅的腐蚀速率。

图4是向SF₆+O₂+Ar供给气体混合物中加入N₂对二氧化硅的腐蚀速率的影响图示。

图5是对暴露于SF₆+O₂+Ar+N₂等离子体后的蓝宝石晶片的X-射线光电子分光光谱(XPS)检验。

发明详述

用本发明除去的表面沉积物包括那些通常由化学气相沉积或等离子体增强化学气相沉积或类似过程沉积下来的材料。这些材料包括硅、掺杂的硅、氮化硅、钨、二氧化硅、氮氧化硅、碳化硅和各种被称之为低K材料的硅氧化合物，例如FSG(氟硅玻璃)、碳化硅和SiC_XO_XH_X或PECVD OSG，包括Black Diamond(Applied Materials)，Coral(Novellus Systems)和Aurora(ASM International)。本发明中优选的表面沉积物是氮化硅。

本发明的一种实施方式是从用于制造电子设备的加工腔内部除去表面沉积物。这样的加工腔可以是化学气相沉积(CVD)腔或等离子体增强化学气相沉积(PECVD)腔。

本发明的其他实施方式包括但不限于：从金属除去表面沉积物、清洗等离子体腐蚀腔和剥去光致抗蚀剂。