用于清洁石英外延腔室的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112063994A(43)申请公布日2020.12.11(21)申请号202010493392.5(22)申请日2020.06.03(30)优先权数据62/859,6212019.06.10US(71)申请人ASMIP私人控股有限公司地址荷兰阿尔梅勒(72)发明人G.戴耶J.马吉蒂斯J.托尔(74)专利代理机构北京市柳沈律师事务所11105代理人焦玉恒(51)Int.Cl.C23C16/44(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称用于清洁石英外延腔室的方法(57)摘要公开了一种原位清洁外延反应腔室的方法。该方法可包括预涂布步骤、高温烘烤步骤和气体蚀刻步骤。该方法能够去除可能由石英制成的在反应腔室内积聚的残留物。CN112063994ACN112063994A权利要求书1/1页1.一种用于原位清洁反应腔室的方法，所述方法包括：用保护性涂层气体预涂布反应腔室内的多个壁，所述保护性涂层气体包含以下中的至少之一：二氯硅烷(DCS)、硅烷或乙硅烷；将所述反应腔室加热到超过700℃的温度；以及使蚀刻剂气体流动到所述反应腔室中；其中所述蚀刻剂气体从所述多个壁去除残留物，所述残留物包含以下中的至少之一：基于砷的材料、基于锗的材料、基于硅的材料或基于磷的材料。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述蚀刻剂气体包含以下中的至少之一：氯气(Cl2)或氮气(N2)。3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还在所述反应腔室内包含至少一个零件，其中所述零件包含以下中的至少之一：碳化硅或石墨。4.根据权利要求1所述的方法，其中在流动步骤期间所述反应腔室的压力在40-100托、45-90托或50-85托之间的范围内。5.根据权利要求1所述的方法，其中流动步骤的持续时间在1至10分钟、1.5至7分钟或2至5分钟的范围内。6.根据权利要求1所述的方法，其中在加热步骤期间所述反应腔室的温度超过800℃。7.根据权利要求1所述的方法，其中在加热步骤期间所述反应腔室的温度超过900℃。8.根据权利要求1所述的方法，其中加热步骤的持续时间超过160s。9.根据权利要求1所述的方法，其中加热步骤的持续时间超过170s。10.根据权利要求1所述的方法，其中加热步骤的持续时间超过180s。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述残留物包含基于砷的材料。12.根据权利要求11所述的方法，其中去除所述残留物将基于砷的材料的浓度降低到百万分之0.005的水平。13.根据权利要求2所述的方法，其中所述蚀刻剂气体包含氯气。14.根据权利要求13所述的方法，其中去除所述残留物将氯气的浓度降低到百万分之0.5的水平。15.一种半导体膜沉积系统，所述沉积系统包括：反应腔室；第一气体源；第二气体源；排气装置；配置为测量所述反应腔室内的温度的高温计；配置为调节所述反应腔室内的压力的压力控制阀；和蚀刻剂气体源；其中所述半导体膜沉积系统配置为执行根据权利要求1所述的方法。16.根据权利要求15所述的系统，其中所述反应腔室包含石英。17.根据权利要求15所述的系统，所述系统还包含设置在所述反应腔室内的零件，所述零件包含以下中的至少之一：碳化硅或石墨。2CN112063994A说明书1/4页用于清洁石英外延腔室的方法技术领域[0001]本发明涉及一种用于加工半导体基板的反应系统。具体而言，本发明涉及在反应系统的内壁上发生化学残留物的形成之后清洁反应系统。背景技术[0002]已知在特定的半导体应用像例如NMOS器件中采用外延工艺。这些工艺利用的化学前体通常具有在反应系统的腔室壁上形成厚残留物涂层的倾向。腔室壁通常由石英制成，这是由于石英具有杂质少、对受热的化学物质稳健并且透明的性质。[0003]当务之急是要不时去除形成在石英壁上的残留物。由于引入热漂移、颗粒污染和/或高的掺杂剂背景浓度，故残留物可能不利地影响外延膜的形成。在一些情况下，残留物可能阻碍热能从加热源向晶片的传递；最终导致工艺漂移和/或膜均匀性损失。由残留物生成的颗粒很可能脱落，并可能导致膜缺陷。还存在工艺过程中从残留物脱气的可能性。在晶片上游有涂层的情况下，产生的气体可能干扰晶片的掺杂剂分布。此外，从残留物脱气使得定期维护活动因气体的毒性而困难。[0004]先前的清洁石英壁的方法可能涉及反应腔室的去除和更换。然而，这需要关停工具，从而导致生产量的降低和工艺变换的可能性。因此，优选进行原位清洁的工艺。如标题为“DeviceforIn-situCleaningofanInductively-coupledPlasmaChambers”的美国专利号6,749,717中所述，现有方法已利用原位生成的等离子体来形成清洁气体，该专利以引用的方式并入本文。