【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及半導體領(lǐng)域，具體涉及一種反應(yīng)腔清潔方法及等離子體刻蝕設(shè)備。
技術(shù)介紹
1、半導體基片在反應(yīng)腔內(nèi)被加工完成后，通常會將基片從反應(yīng)腔內(nèi)移除，對反應(yīng)腔進行清潔(wafer-less?clean)，以去除反應(yīng)過程中殘留在反應(yīng)腔內(nèi)壁或其他部件上的殘留物。這種清潔步驟通常要向反應(yīng)腔中通入清潔氣體，點燃等離子體，然后利用等離子體清除殘留物。在清潔步驟完成后，繼續(xù)進行下一步的基片處理。
2、對于反應(yīng)腔內(nèi)的非揮發(fā)性殘留物，現(xiàn)有的清潔工藝仍然無法達到足夠的清除效果，影響后續(xù)的基片處理步驟。因此，為了徹底清除反應(yīng)腔內(nèi)的殘留物，需要開發(fā)一種新的反應(yīng)腔清潔方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是提供一種能夠徹底清除反應(yīng)腔內(nèi)殘留物的清潔方法。
2、為了達到上述目的，本專利技術(shù)提供了一種反應(yīng)腔清潔方法，在所述反應(yīng)腔內(nèi)處理基片后，清潔所述反應(yīng)腔內(nèi)的殘留物，包括：
3、向所述反應(yīng)腔內(nèi)通入第一混合氣體，將所述第一混合氣體解離為等離子體，所述第一混合氣體包括cl2和o2，cl2和o2的體積比大于1；
4、向所述反應(yīng)腔內(nèi)通入第二混合氣體，將所述第二混合氣體解離為等離子體，所述第二混合氣體包括cl2和o2，cl2和o2的體積比小于1。
5、可選地，所述第一混合氣體中，cl2和o2體積比的范圍為2:1-10:1。
6、可選地，所述第二混合氣體中，cl2和o2體積比的范圍為1:10-1:2。
7、可選地，所述第一混合氣體還包括
8、可選地，所述第二混合氣體還包括ar，ar與o2的體積比小于1。
9、可選地，所述第一混合氣體解離為等離子體后至少用于清理所述反應(yīng)腔內(nèi)的金屬殘留物。
10、可選地，所述金屬殘留物中含有cr元素和ti元素中的至少一種。
11、可選地，所述金屬殘留物包括crcl2、crcl3、cr2o3、cr或tif4中的任意一種或幾種。
12、可選地，所述第二混合氣體解離為等離子體后至少用于清理所述反應(yīng)腔內(nèi)的碳氟殘留物和碳氫氟殘留物中的至少一種。
13、可選地，所述第一混合氣體解離為等離子體的清潔時間為10-60s。
14、可選地，所述第二混合氣體解離為等離子體的清潔時間為10-60s。
15、可選地，所述第一混合氣體解離為等離子體的清潔時間大于所述第二混合氣體解離為等離子體的清潔時間。
16、可選地，所述第一混合氣體解離為等離子體的所述反應(yīng)腔內(nèi)的壓力為5mt-50mt。
17、可選地，所述第二混合氣體解離為等離子體的所述反應(yīng)腔內(nèi)的壓力為10mt-100mt。
18、可選地，所述第一混合氣體還包括bcl3，bcl3與cl2的體積比小于0.1:1。
19、可選地，所述第二混合氣體還包括bcl3，bcl3與cl2的體積比小于0.1:1。
20、可選地，所述基片由下至上依次包括襯底、二氧化鈦層、鉻膜層及掩膜層；在所述反應(yīng)腔內(nèi)處理基片包括如下步驟：
21、通入刻蝕氣體，所述刻蝕氣體包含cl2和cxhyfz氣體，其中，0＜x≤4，y≥0，z≥0，y與z不同時取0；
22、以所述掩膜層為掩膜，刻蝕所述鉻膜層，再以所述鉻膜層為掩膜，刻蝕所述二氧化鈦層，在所述襯底上形成二氧化鈦納米結(jié)構(gòu)。
23、本專利技術(shù)還提供了一種等離子刻蝕設(shè)備，包括：
24、反應(yīng)腔；
25、cl2氣體源和o2氣體源，二者通過氣體管路與所述反應(yīng)腔連通；
26、射頻源，用于將反應(yīng)腔內(nèi)的氣體激發(fā)成等離子體；以及，
27、控制器，其被配置成執(zhí)行如下步驟：
28、向所述反應(yīng)腔內(nèi)通入第一混合氣體，將所述第一混合氣體解離為等離子體，所述第一混合氣體包括cl2和o2，cl2和o2的體積比大于1；
29、向所述反應(yīng)腔內(nèi)通入第二混合氣體，將所述第二混合氣體解離為等離子體，所述第二混合氣體包括cl2和o2，cl2和o2的體積比小于1。
30、本專利技術(shù)的有益效果為：
31、(1)本專利技術(shù)在基片加工完成后移除基片，向反應(yīng)腔內(nèi)通入包含cl2和o2的混合氣體清潔反應(yīng)腔(wafer-less?clean)，與僅通入單一氣體相比，混合氣體對殘留物的清除效率高，能夠保證反應(yīng)腔環(huán)境的穩(wěn)定性。
32、(2)本專利技術(shù)的第一混合氣體和第二混合氣體都至少包含cl2和o2，第一混合氣體中cl2的量占主導，用于清理反應(yīng)腔內(nèi)的金屬殘留物，第二混合氣體中o2的量占主導，用于清理反應(yīng)腔內(nèi)的碳氟殘留物或碳氫氟殘留物。因此，本專利技術(shù)提供的方法能夠利用相同種類的氣體，通過調(diào)節(jié)氣體的通入流量，以清理反應(yīng)腔內(nèi)不同種類的殘留物。
33、(3)針對bcl3氣體可能腐蝕反應(yīng)腔的問題，本專利技術(shù)嚴格控制bcl3氣體的通入量，在充分發(fā)揮bcl3對非揮發(fā)性殘留物的清潔效果的同時，降低了加入bcl3對反應(yīng)腔內(nèi)的陽極氧化區(qū)域帶來的負面影響。
34、(4)在本專利技術(shù)的工藝條件下，通入的第一混合氣體或第二混合氣體離子轟擊弱，對反應(yīng)腔體的腐蝕程度低，清潔完成后，反應(yīng)腔內(nèi)壁仍具有更好的均一性，不影響反應(yīng)腔的繼續(xù)使用。
35、(5)本專利技術(shù)提供的反應(yīng)腔清潔方法可用于微透鏡制造、或以tio2作為柵極側(cè)壁(spacer)材料的芯片中。
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1.一種反應(yīng)腔清潔方法，其特征在于，在所述反應(yīng)腔內(nèi)處理基片后，清潔所述反應(yīng)腔內(nèi)的殘留物，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)腔清潔方法，其特征在于，所述第一混合氣體中，Cl2與O2體積比的范圍為2:1-10:1。
3.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)腔清潔方法，其特征在于，所述第二混合氣體中，Cl2與O2體積比的范圍為1:10-1:2。
4.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)腔清潔方法，其特征在于，所述第一混合氣體還包括Ar，Cl2與Ar體積比的范圍為1:4-4:1。
5.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)腔清潔方法，其特征在于，所述第二混合氣體還包括Ar，Ar與O2的體積比小于1。
6.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)腔清潔方法，其特征在于，所述第一混合氣體解離為等離子體后至少用于清理所述反應(yīng)腔內(nèi)的金屬殘留物。
7.如權(quán)利要求6所述的反應(yīng)腔清潔方法，其特征在于，所述金屬殘留物中含有Cr元素和Ti元素中的至少一種。
8.如權(quán)利要求7所述的反應(yīng)腔清潔方法，其特征在于，所述金屬殘留物包括CrCl2、CrCl3、Cr2O3、Cr或TiF4中的任意一
9.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)腔清潔方法，其特征在于，所述第二混合氣體解離為等離子體后至少用于清理所述反應(yīng)腔內(nèi)的碳氟殘留物和碳氫氟殘留物中的至少一種。
10.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)腔清潔方法，其特征在于，所述第一混合氣體解離為等離子體的清潔時間為10-60s。
11.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)腔清潔方法，其特征在于，所述第二混合氣體解離為等離子體的清潔時間為10-60s。
12.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)腔清潔方法，其特征在于，所述第一混合氣體解離為等離子體的清潔時間大于所述第二混合氣體解離為等離子體的清潔時間。
13.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)腔清潔方法，其特征在于，所述第一混合氣體解離為等離子體的所述反應(yīng)腔內(nèi)的壓力為5mT-50mT。
14.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)腔清潔方法，其特征在于，所述第二混合氣體解離為等離子體的所述反應(yīng)腔內(nèi)的壓力為10mT-100mT。
15.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)腔清潔方法，其特征在于，所述第一混合氣體還包括BCl3，BCl3與Cl2的體積比小于0.1:1。
16.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)腔清潔方法，其特征在于，所述第二混合氣體還包括BCl3，BCl3與Cl2的體積比小于0.1:1。
17.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)腔清潔方法，其特征在于，所述基片由下至上依次包括襯底、二氧化鈦層、鉻膜層及掩膜層；在所述反應(yīng)腔內(nèi)處理基片包括如下步驟：
18.一種等離子刻蝕設(shè)備，其特征在于，包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種反應(yīng)腔清潔方法，其特征在于，在所述反應(yīng)腔內(nèi)處理基片后，清潔所述反應(yīng)腔內(nèi)的殘留物，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)腔清潔方法，其特征在于，所述第一混合氣體中，cl2與o2體積比的范圍為2:1-10:1。
3.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)腔清潔方法，其特征在于，所述第二混合氣體中，cl2與o2體積比的范圍為1:10-1:2。
4.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)腔清潔方法，其特征在于，所述第一混合氣體還包括ar，cl2與ar體積比的范圍為1:4-4:1。
5.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)腔清潔方法，其特征在于，所述第二混合氣體還包括ar，ar與o2的體積比小于1。
6.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)腔清潔方法，其特征在于，所述第一混合氣體解離為等離子體后至少用于清理所述反應(yīng)腔內(nèi)的金屬殘留物。
7.如權(quán)利要求6所述的反應(yīng)腔清潔方法，其特征在于，所述金屬殘留物中含有cr元素和ti元素中的至少一種。
8.如權(quán)利要求7所述的反應(yīng)腔清潔方法，其特征在于，所述金屬殘留物包括crcl2、crcl3、cr2o3、cr或tif4中的任意一種或幾種。
9.如權(quán)利要求1所述的反應(yīng)腔清潔方法，其特征在于，所述第二混合氣體解離為等離子體后至少用于清理所述反應(yīng)腔內(nèi)的碳氟殘留物和碳氫氟殘留物中的至少一種。<...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃秋平，劉身健，
申請(專利權(quán))人：中微半導體設(shè)備上海股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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