專利名稱：一種cvd反應腔體的清潔方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體制作工藝，更具體的說是涉及一種CVD反應腔體的清潔方法和系統(tǒng)。
背景技術：
化學氣相淀積(CVD, Chemical Vapor desposition)是通過氣體混合的化學反應在硅片表面沉積一層固體膜的工藝。在進行CVD工藝時，在反應腔體的內壁上也會淀積生成薄膜，為了避免反應腔體內壁上生成的薄膜對后續(xù)的工藝過程帶來影響，需要清潔反應腔體內，以去除附著在反應腔體內壁上的雜質顆粒。在清潔CVD反應腔體內的雜質顆粒時，一般需要向反應腔體內通入清潔氣體，并經過氣體離子化，使氣體離子與反應腔體內壁上附著的雜質顆粒進行反應，以便去除反應腔體內壁上附著的雜質顆粒。例如在對高密度等離子體化學氣相淀積HDPCVD的反應腔體進行清潔時，可以通入含氟元素的氣體，進行氣體離子化，利用氟離子的弱酸性來清除反應腔體內壁上附著的雜質顆粒。但是現(xiàn)有的清潔反應腔體內的雜質顆粒方法，在清潔反應腔體的過程中，會明顯降低硅片承載臺的使用壽命，因此如何在保證清潔質量的同時，提高硅片承載臺的使用壽命是本領域技術人員迫切需要解決的問題。
發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種HDPCVD反應腔體的清潔方法和系統(tǒng)，在不降低硅片承載臺使用壽命的前提下，能完成對反應腔體內雜質顆粒的清潔。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種CVD反應腔體的清潔方法，包括將置于隔離片腔體內的隔離片轉移至反應腔體內，并將所述隔離片覆蓋于所述硅片承載臺上，所述隔離片可抗強酸腐蝕；向所述反應腔體內通入清潔氣體，以對所述CVD反應腔體進行清潔；清潔完成后，將所述隔離片轉移至所述隔離片腔體內。優(yōu)選的，所述硅片承載臺為靜電卡盤。優(yōu)選的，所述清潔氣體為CF4或NF3。優(yōu)選的，所述隔離片的面積與所述硅片承載臺的面積相同。優(yōu)選的，將置于隔離片腔體內的隔離片轉移至反應腔體內，包括當檢測到反應腔體內完成預設數(shù)量的硅片的CVD工藝后，將置于隔離片腔體內的隔離片至轉移至反應腔體內。優(yōu)選的，所述將置于隔離片腔體內的隔離片轉移至反應腔體內，具體包括將隔離片腔體內的隔離片轉移至硅片中轉槽內，并將硅片中轉槽內的隔離片轉移至反應腔體內。本發(fā)明還提供了一種CVD反應腔體的清潔系統(tǒng)，包括反應腔體、以及置于所述反應腔體內的硅片承載臺，還包括設置于所述反應腔體的硅片入口通道的前方的隔離片腔體，所述隔離片腔體，用于在反應腔體處于正常工作狀態(tài)時，放置可抗強酸腐蝕的隔離片；轉移單元，用于控制機械手將置于隔離片腔體內的隔離片轉移至反應腔體內，并控制機械手將所述隔離片覆蓋于所述硅片承載臺上；清潔控制單元,用于控制啟動所述反應腔體的氣體入口，向所述反應腔體內通入清潔氣體，以對所述CVD反應腔體進行清潔。優(yōu)選的，所述清潔系統(tǒng)還包括與所述反應腔體的硅片入口相連的硅片中轉槽；所述轉移單元，具體用于控制機械手將隔離片腔體內的隔離片轉移至硅片中轉槽內，并將硅片中轉槽內的隔離片轉移至反應腔體內，并控制機械手將所述隔離片覆蓋于所述硅片承載臺上。優(yōu)選的，該系統(tǒng)還包括檢測單元，用于檢測反應腔體內是否完成預設數(shù)量的硅片的CVD工藝，如果是，則執(zhí)行所述轉移單元的操作。優(yōu)選的，所述轉移單元，還包括隔離片移出單元，用于當清潔完成后，控制機械手將覆蓋于所述硅片承載臺上的隔離片移出反應腔體，并將所述隔離片轉移至所述隔離片腔體內。經由上述的技術方案可知，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明公開提供了一種CVD反應腔體的清潔方法和系統(tǒng)，該方法在通入清潔氣體前，將置于隔離片腔體內的隔離片轉移至反應腔體內，并將具有抗強酸腐蝕的隔離片覆蓋于硅片承載臺上，當向反應腔體內通入清潔氣體后，由于隔離片的阻隔，清潔氣體不會腐蝕硅片承載臺，從而延長了硅片承載臺的使用壽命。
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明一種CVD反應腔體的清潔方法的一個實施例的流程示意圖；圖2為本發(fā)明一種CVD反應腔體的清潔系統(tǒng)的一個實施例的結構示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。現(xiàn)有技術中向反應腔體通入清潔氣體對反應腔體進行清潔時，反應腔體內的硅片承載臺的使用壽命也會明顯縮短。發(fā)明人經研究發(fā)現(xiàn)，導致硅片承載臺壽命縮短的原因是反應腔體內用于承載硅片的娃片承載臺的表面有一層電介質，該電介質大多為有機材料或陽極氧化物，而向反應腔體內通入的清潔氣體經氣體離子化后，氣體離子會呈酸性，因此在清潔氣體與反應腔體內壁上附著的雜質顆粒進行反應的同時，清潔氣體也會與承載硅片的硅片承載臺發(fā)生反應，從而腐蝕硅片承載臺，減少了硅片承載臺的使用壽命。為了能減少對硅片承載臺的腐蝕，一般會降低反應腔體內通入的清潔氣體的濃度，進而在氣體離子化之后，降低反應腔體內呈酸性的氣體離子的濃度，這樣雖然能在一定程度上減輕對硅片承載臺的腐蝕，但是卻不能從根本上避免對硅片承載臺的腐蝕。同時，降低了清潔氣體的濃度后，對反應腔體內的雜質顆粒的清潔力度，也會降低，進而可能會影響CVD工藝。若要解決以上問題，必須在不降低對反應腔體內雜質顆粒的清潔力度的前提下，從根本上避免對硅片承載臺的腐蝕。
基于以上研究的基礎上，本發(fā)明實施例公開了，一種CVD反應腔體的清潔方法，參見圖1，本實施例的清潔方法包括以下步驟步驟101 :將置于隔離片腔體內的隔離片轉移至反應腔體內，并將所述隔離片覆蓋于所述硅片承載臺上，所述隔離片可抗強酸腐蝕。為了在清潔過程中，防止反應腔體內的清潔氣體對硅片承載臺造成腐蝕，可以在向反應腔體內通入清潔氣體前，將具有抗強酸腐蝕的隔離片覆蓋在硅片承載臺上。該隔離片具有抗強酸的特點，也不會與清潔氣體發(fā)生反應生成其他的雜質。例如，進行HDPCVD工藝時，反應腔體內壁上可能會淀積一層含硅元素的雜質薄膜，為了去除反應腔體內的薄膜(或者說是附著的雜質顆粒)，可以向反應腔體內通入含氟的氣體，并進行氣體離子化，由于氣體離子化后，反應腔體內具有酸性的氟離子氣體濃度較大，就會對硅片承載臺造成腐蝕，因此在通入清潔氣體前，就可以在硅片承載臺上覆蓋隔離片。需要說明的是，該隔離片的面積可以根據(jù)需要進行設定，但考慮到實際工藝過程，該隔離片的面積應小于或等于硅片承載臺的面積。優(yōu)選的，該隔離片的面積與硅片承載臺的面積相同。例如，對于8寸機臺來說，可以將隔離片的面積與8寸機臺中所用硅片的面積相同，即與8寸機臺中的硅片承載臺的面積相同。當反應腔體進行正常的CVD工藝時，該隔離片不能覆蓋在硅片承載臺上因此，在反應腔體不進行硅片隔離時，需要將隔離片置于隔離片腔體內，并在需要進行反應腔體清潔時，將隔離片從隔離片腔體中移出，并將隔離片轉移至反應腔體內的硅片承載臺上。該隔離片腔體位于反應腔體外部，與娃片中轉槽相連，該娃片中轉槽與反應腔體的娃片入口相連。硅片中轉槽也成公共腔，是在進行CVD工藝時，用于將硅片轉移至該硅片中轉槽，以便將中轉槽中的硅片轉移至CVD的反應腔體內，在硅片上進行淀積薄膜的工藝。其中硅片承載臺，是指在進行CVD工藝的過程中，在反應腔體內用于承載硅片的卡盤。該硅片承載臺可以為靜電卡盤ESC(也稱靜電吸盤)，當然也可以為其他承載硅片的卡盤。步驟102 向所述反應腔體內通入清潔氣體，以對所述CVD反應腔體進行清潔。反應腔體內通入的清潔氣體經氣體離子化后，離子化后的氣體可以與反應腔體內附著的雜質顆粒進行反應，從而清除反應腔體內的雜質顆粒。通入的清潔氣體根據(jù)CVD工藝的不同分類可能會有所不同，但是通入的清潔氣體在進行氣體離子化之后都會產生呈酸性的氣體離子。通入的清潔氣體可以為含氟元素的氣體，如CF4或NF3。仍以對進行HDPCVD工藝的反應腔體進行清潔為例，在對反應腔體進行清潔時，向反應腔體內通入的含氟元素的氣體可以包括三氟化硅或者四氟化碳，當然也可以為其他含氟氣體。步驟103 :清潔完成后，將所述隔離片轉移至所述隔離片腔體內。完成本次清潔后，需要將隔離片從反應腔體的硅片承載臺中移走，以便進行后續(xù)的CVD工藝。將隔離片從反應腔體移出后可以放置于隔離片腔體內，下次對反應腔體進行清潔時，可以再從隔離片腔體內取出隔離片覆蓋于硅片承載臺上。在通入清潔氣體前，將置于隔離片腔體內的隔離片轉移至反應腔體內，并將具有抗強酸腐蝕的隔離片覆蓋于硅片承載臺上，當向反應腔體內通入清潔氣體后，由于隔離片的阻隔，清潔氣體不會腐蝕硅片承載臺，從而延長了硅片承載臺的使用壽命。
在實際應用中，CVD機臺的硅片入口處都會設置有中轉槽，用于將硅片轉移至中轉槽(公共腔體內)，再將中轉槽內的硅片在轉移至反應腔體內，因此在步驟101中，將隔離片腔體內的隔離片轉移至反應腔體內，具體包括將隔離片腔體內的隔離片轉移至硅片中轉槽內，并將硅片中轉槽內的隔離片轉移至反應腔體內。也就是說，將隔離片腔體內的隔離片取出后直接放置于中轉槽，然后按照從中轉槽向反應腔體內轉移硅片的方式，將該隔離片轉移到反應腔體內的硅片承載臺上。需要說明的是，現(xiàn)有技術中為了避免對反應腔體內附著的雜質顆粒的污染，一般會采用一片一清潔的方式，也就是每完成一片硅片的CVD工藝就需要對反應腔體進行清潔?，F(xiàn)有技術中采用一片一清潔的方式，是考慮到清潔氣體的濃度太大，會對硅片承載臺造成比較嚴重的腐蝕，在清潔氣體濃度較小的情況下，如果采用多片一清潔，雜質顆粒清潔不徹底的現(xiàn)象就會更加嚴重。但是一片一清潔的方式，清潔周期太短占用了較長的工藝時間。而本發(fā)明在對反應腔體進行清潔時，在硅片承載臺的表面需要覆蓋有隔離片，可以避免清潔氣體會硅片承載臺的腐蝕，因此可以采用在進行多片硅片的CVD工藝后，進行一次清潔，即，當檢測到反應腔體內完成預設數(shù)量的硅片的CVD工藝后，將置于隔離片腔體內的隔離片至轉移至反應腔體內，以便進行后續(xù)的通入清潔氣體會反應腔體進行清潔的操作，其中預設數(shù)量可以為大于或等于一片。進一步的,在向反應腔體內通入清潔氣體時,清潔氣體的濃度也可以比現(xiàn)有技術中通入到反應腔體內的清潔氣體的濃度大。該過程可以為向所述反應腔體內通入清潔氣體，使反應腔體內清潔氣體的濃度達到預設值，該預設值大于正常清潔時反應腔體內的清潔氣體的濃度。如，當對HDPCVD工藝的反應腔體進行清潔時，可以向反應腔體內通入含氟元素的氣體，并在所述反應腔體內進行氣體離子化反應使所述反應腔內的氟離子濃度達到預設值，其中該預設值大于正常清潔時反應腔體內的氟離子濃度。本發(fā)明還提供了一種CVD反應腔體的清潔系統(tǒng)，參見圖2，為本發(fā)明一種CVD反應腔體的清潔系統(tǒng)的一個實施例的結構示意圖。本實施例的清潔系統(tǒng)包括反應腔體、以及置于所述反應腔體內的硅片承載臺，還包括設置于所述反應腔體的硅片入口的前方的隔離片腔體201、轉移單元202和清潔控制單元203。隔離片腔體201，用于在反應腔體不進行清潔時，放置可抗強酸腐蝕的隔離片。其中，隔離片具有抗強酸的特點，也不會與清潔氣體發(fā)生反應生成其他的雜質。該隔離片的面積可以根據(jù)需要進行設定，但考慮到實際工藝過程，該隔離片的面積應小于或等于硅片承載臺的面積。優(yōu)選的，該隔離片的面積與硅片承載臺的面積相同轉移單元202，用于控制機械手將置于隔離片腔體內的隔離片轉移至反應腔體內，并控制機械手將所述隔離片覆蓋于所述硅片承載臺上。清潔控制單元203，用于控制啟動所述反應腔體的氣體入口，向所述反應腔體內通入清潔氣體，以對所述CVD反應腔體進行清潔。當機械手將隔離片覆蓋在硅片承載臺上后，就可以打開氣體入口的閥門，以向反應腔體內通入清潔氣體，對反應腔體進行清潔。該清潔系統(tǒng)還可以包括與反應腔體的硅片入口相連的硅片中轉槽。在進行CVD工藝時，將其他槽內的硅片轉移到該中轉槽內，再將中轉槽中的硅片轉移到反應腔體內；在對反應腔體清潔過程中，可以將隔離片腔體內的隔離片先轉移至該中轉槽內，再將隔離片由中轉槽轉移至反應腔體。對應的，轉移單元，具體用于控制機械手將隔離片腔體內的隔離 片轉移至硅片中轉槽內，并將硅片中轉槽內的隔離片轉移至反應腔體內，并控制機械手將隔離片覆蓋于硅片承載臺上。需要說明的是，硅片承載臺是在進行CVD工藝時，在反應腔體內用于承載硅片的裝置或卡盤。該硅片承載臺可以為靜電卡片(或稱靜電吸盤)ESC，當然也可以為其他承載硅片的卡盤等。本發(fā)明的系統(tǒng)可以采用一片一清潔的方式，即每進行一片硅片的CVD工藝就對反應腔體進行一次反應腔體的清潔，也可以是多片一清潔，可以設置當完成預設數(shù)量的硅片的CVD工藝后，對反應腔體進行一次清潔，為了檢測出是否完成預設數(shù)量的硅片的CVD工藝，本發(fā)明的系統(tǒng)還包括檢測單元204，用于檢測反應腔體內是否完成預設數(shù)量的硅片的CVD工藝，如果是，則執(zhí)行所述轉移單元的操作。預設數(shù)量為大于或等于一片。當反應腔體內清潔結束后，需要將覆蓋在硅片承載臺上的隔離片移出反應腔體，為此，轉移單元還包括隔離片移出單元，用于當清潔完成后，控制機械手將覆蓋于所述硅片承載臺上的隔離片移出反應腔體，并將隔離片轉移至所述隔離片腔體內。本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權利要求
1.一種CVD反應腔體的清潔方法，其特征在于，包括 將置于隔離片腔體內的隔離片轉移至反應腔體內，并將所述隔離片覆蓋于所述硅片承載臺上，所述隔離片可抗強酸腐蝕； 向所述反應腔體內通入清潔氣體，以對所述CVD反應腔體進行清潔； 清潔完成后，將所述隔離片轉移至所述隔離片腔體內。
2.根據(jù)權利要求I所述的清潔方法，其特征在于，所述硅片承載臺為靜電卡盤。
3.根據(jù)權利要求I所述的清潔方法，其特征在于，所述清潔氣體為CF4或NF3。
4.根據(jù)權利要求I所述的清潔方法，其特征在于，所述隔離片的面積與所述硅片承載臺的面積相同。
5.根據(jù)權利要求I所述的清潔方法，其特征在于，將置于隔離片腔體內的隔離片轉移至反應腔體內，包括 當檢測到反應腔體內完成預設數(shù)量的硅片的CVD工藝后，將置于隔離片腔體內的隔離片至轉移至反應腔體內。
6.根據(jù)權利要求I所述的清潔方法，其特征在于，所述將置于隔離片腔體內的隔離片轉移至反應腔體內，具體包括 將隔離片腔體內的隔離片轉移至硅片中轉槽內，并將硅片中轉槽內的隔離片轉移至反應腔體內。
7.—種CVD反應腔體的清潔系統(tǒng)，其特征在于，包括反應腔體、以及置于所述反應腔體內的娃片承載臺，還包括 設置于所述反應腔體的硅片入口通道的前方的隔離片腔體，所述隔離片腔體，用于在反應腔體處于正常工作狀態(tài)時，放置可抗強酸腐蝕的隔離片； 轉移單元，用于控制機械手將置于隔離片腔體內的隔離片轉移至反應腔體內，并控制機械手將所述隔離片覆蓋于所述硅片承載臺上； 清潔控制單元，用于控制啟動所述反應腔體的氣體入口，向所述反應腔體內通入清潔氣體，以對所述CVD反應腔體進行清潔。
8.根據(jù)權利要求7所述的清潔系統(tǒng)，其特征在于，所述清潔系統(tǒng)還包括與所述反應腔體的娃片入口相連的娃片中轉槽； 所述轉移單元，具體用于控制機械手將隔離片腔體內的隔離片轉移至硅片中轉槽內，并將硅片中轉槽內的隔離片轉移至反應腔體內，并控制機械手將所述隔離片覆蓋于所述硅片承載臺上。
9.根據(jù)權利要求7所述的清潔系統(tǒng)，其特征在于，還包括 檢測單元，用于檢測反應腔體內是否完成預設數(shù)量的硅片的CVD工藝，如果是，則執(zhí)行所述轉移單元的操作。
10.根據(jù)權利要求7所述的清潔系統(tǒng)，其特征在于，所述轉移單元，還包括隔離片移出單元，用于當清潔完成后，控制機械手將覆蓋于所述硅片承載臺上的隔離片移出反應腔體，并將所述隔離片轉移至所述隔離片腔體內。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種CVD反應腔體的清潔方法和系統(tǒng)，包括將置于隔離片腔體內的隔離片轉移至反應腔體內，并將隔離片覆蓋于所述硅片承載臺上，隔離片可抗強酸腐蝕；向反應腔體內通入清潔氣體，以對CVD反應腔體進行清潔；清潔完成后，將隔離片轉移至隔離片腔體內。當向反應腔體內通入清潔氣體后，由于隔離片的阻隔，清潔氣體不會腐蝕硅片承載臺，從而延長了硅片承載臺的使用壽命。
文檔編號C23C16/44GK102925874SQ20111022740
公開日2013年2月13日 申請日期2011年8月9日 優(yōu)先權日2011年8月9日
發(fā)明者朱曉軍 申請人:無錫華潤上華科技有限公司