專利名稱：Mocvd設(shè)備的清潔方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別涉及一種MOCVD設(shè)備的清潔方法。
背景技術(shù)：
目前，金屬有機化合物化學氣相沉積(MOCVD)工藝是一種常見的用于形成第III 族元素和第V族元素化合物的工藝。MOCVD工藝通常是在一個具有較高溫度的MOCVD反應(yīng)腔內(nèi)進行，所述MOCVD反應(yīng)腔內(nèi)通入有包含第III族元素的第一反應(yīng)氣體和包含有第V族元素的第二反應(yīng)氣體，且所述MOCVD反應(yīng)腔內(nèi)的基座上具有基片，所述第一反應(yīng)氣體和第二反應(yīng)氣體在較高溫度的基片表面進行反應(yīng)，在所述基片表面形成第III族元素和第V族元素化合物薄膜。但是，利用MOCVD工藝在所述基片表面形成薄膜的同時，還會在反應(yīng)腔的內(nèi)壁、氣體噴淋頭表面、基座表面形成殘余沉積物。這些殘余沉積物會在反應(yīng)腔內(nèi)產(chǎn)生雜質(zhì)，并可能從附著處剝落下來，最終可能落在待處理的基片上，使得所述基片表面生成的薄膜產(chǎn)生缺陷，影響最終形成的半導(dǎo)體器件的電學性能。因而，在經(jīng)過一段時間的MOCVD薄膜沉積工藝后，必須停止沉積工藝，利用一個反應(yīng)腔清潔工藝將所述反應(yīng)腔內(nèi)的殘余沉積物清除掉。目前，業(yè)內(nèi)常用的反應(yīng)腔清潔工藝通常為“手工清潔”，具體包括停止MOCVD工藝，將反應(yīng)腔內(nèi)部溫度降低到一定的溫度；打開反應(yīng)腔，移除基片；利用刷子將附著在反應(yīng)腔的內(nèi)壁、氣體噴淋頭表面的殘余沉積物從其附著表面刷下來，并移除反應(yīng)腔；將附著有殘余沉積物的基座從反應(yīng)腔內(nèi)取出，并置換上新的、干凈的基座。但是利用所述清潔方法必須要停止原薄膜沉積工藝，等到反應(yīng)腔內(nèi)的溫度下降到適合于手工清理的溫度時才能打開反應(yīng)腔進行清潔，且在清潔工藝完成后所述反應(yīng)腔還需要升溫至特定的反應(yīng)溫度用于進行 MOCVD工藝。由于MOCVD設(shè)備在手工清潔時不能沉積薄膜，而所述降溫、升溫過程又需要耗費大量的時間，使得MOCVD設(shè)備的生產(chǎn)效率和產(chǎn)能不能最大化的利用。且由于所述清潔方法為手工清潔，不僅需要操作人員親自動手清除殘余沉積物，增加了操作人員的工作強度， 而且每次清潔的程度都不一致，可能因為操作人員的失誤使得殘余沉積物未清理干凈，殘余沉積物最終可能會落在后續(xù)待處理的基片上，使得對應(yīng)基片表面生成的薄膜產(chǎn)生缺陷， 影響最終形成的半導(dǎo)體器件的電學性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是提出一種MOCVD設(shè)備的清潔方法，能自動地清潔MOCVD反應(yīng)腔頂部的殘余沉積物，且不會對MOCVD反應(yīng)腔內(nèi)壁的材料造成損耗。為解決上述問題，本發(fā)明技術(shù)方案提供了一種MOCVD設(shè)備的清潔方法，所述MOCVD 設(shè)備包括反應(yīng)腔、等離子體處理裝置，所述清潔方法包括向所述反應(yīng)腔通入清潔氣體，所述清潔氣體至少包括Ar，利用所述等離子體處理裝置將所述清潔氣體等離子體化；在所述反應(yīng)腔頂部形成負偏壓，使得所述清潔氣體的等離子體被加速并轟擊所述反應(yīng)腔頂部，從而除去位于所述反應(yīng)腔頂部的殘余沉積物?？蛇x的，所述清潔氣體還包括He、Ne、Kr、Xe、Rn、N2其中的一種或幾種。可選的，Ar占所述清潔氣體的摩爾百分比含量大于等于10%?？蛇x的，Ar占所述清潔氣體的摩爾百分比含量大于等于30%?？蛇x的，所述等離子體處理裝置為電容耦合等離子體處理裝置或電感耦合等離子體處理裝置?？蛇x的，所述電容耦合等離子體處理裝置包括第一電極，所述第一電極位于所述反應(yīng)腔頂部，且射頻信號施加在所述第一電極上，在反應(yīng)腔內(nèi)形成高頻電場，所述高頻電場使所述反應(yīng)腔內(nèi)的清潔氣體形成等離子體，且所述第一電極感應(yīng)產(chǎn)生負的自偏壓，所述負的自偏壓使所述清潔氣體的等離子體被加速并轟擊所述反應(yīng)腔頂部?？蛇x的，將所述射頻信號施加在所述第一電極上的同時，還將負偏壓施加在所述第一電極上?？蛇x的，所述射頻信號的功率范圍為IkW 5kW?？蛇x的，所述反應(yīng)腔頂部具有氣體噴淋頭，所述氣體噴淋頭作為所述電容耦合等離子體處理裝置的第一電極，所述清潔氣體的等離子體轟擊所述氣體噴淋頭表面以除去所述氣體噴淋頭表面的殘余沉積物?？蛇x的，所述電感耦合等離子體處理裝置包括位于所述反應(yīng)腔側(cè)壁的電感線圈， 將射頻信號施加在所述電感線圈上，使得反應(yīng)腔內(nèi)形成高頻電場，所述高頻電場使所述反應(yīng)腔內(nèi)的清潔氣體形成等離子體?？蛇x的，將負偏壓施加在所述反應(yīng)腔的頂部，使得所述清潔氣體的等離子體被加速并轟擊所述反應(yīng)腔頂部。可選的，所述反應(yīng)腔頂部具有氣體噴淋頭，將所述負偏壓施加所述氣體噴淋頭上， 使得所述清潔氣體的等離子體轟擊所述氣體噴淋頭表面以除去所述氣體噴淋頭表面的殘余沉積物?？蛇x的，所述反應(yīng)腔內(nèi)具有用于承載基片的基座，向所述反應(yīng)腔通入清潔氣體之前，將所述基座上的基片移出反應(yīng)腔。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案具有以下優(yōu)點所述MOCVD設(shè)備的清潔方法通過將至少包括Ar的清潔氣體形成等離子體，并使所述清潔氣體的等離子體被加速并轟擊所述反應(yīng)腔頂部，從而除去位于所述反應(yīng)腔頂部的殘余沉積物。由于Ar形成的等離子體帶有正電荷，當所述反應(yīng)腔頂部具有負偏壓時，利用所述負偏壓使得所述清潔氣體的等離子體被加速并轟擊所述反應(yīng)腔頂部，從而自動的除去位于所述反應(yīng)腔頂部的殘余沉積物，不需要手工清潔；且由于所述自動清潔工藝不需要反應(yīng)腔降溫，減少了兩次MOCVD工藝之間的等待時間，使得MOCVD設(shè)備的生產(chǎn)效率和產(chǎn)能能大幅提高；且由于Ar形成的等離子體與金屬不會發(fā)生化學反應(yīng)，不會對反應(yīng)腔內(nèi)壁的材料造成腐蝕。進一步的，當所述等離子體處理裝置為電容耦合等離子體處理裝置時，由于電容耦合形成的高頻電場會使得第一電極感應(yīng)產(chǎn)生負的自偏壓，所述負的自偏壓使所述清潔氣體的等離子體被加速并轟擊所述反應(yīng)腔頂部，從而除去所述反應(yīng)腔頂部表面的殘余沉積物。由于通過調(diào)整射頻信號的功率和頻率可調(diào)整所述自偏壓的大小，不需要在第一電極上施加偏壓，降低了 MOCVD設(shè)備的復(fù)雜度。


圖I是本發(fā)明實施例的MOCVD設(shè)備的清潔方法的流程示意圖；圖2為本發(fā)明實施例的實施所述清潔方法的一種MOCVD設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實施例的實施所述清潔方法的另一種MOCVD設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實施例的實施所述清潔方法的另一種MOCVD設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式正如背景技術(shù)中提到，由于手工清潔MOCVD反應(yīng)腔內(nèi)壁的殘余沉積物不僅需要耗費大量的時間，使得MOCVD設(shè)備的生產(chǎn)效率和產(chǎn)能不能最大化的利用，且手工清潔每次清潔的程度都不一致，可能因為操作人員的失誤使得殘余沉積物未清理干凈。此外，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，位于基片上方的反應(yīng)腔頂部的殘余沉積物最容易落在待處理的基片上，容易使得基片表面生成的薄膜產(chǎn)生缺陷。因此，需要一種新的MOCVD設(shè)備的清潔方法來清除MOCVD反應(yīng)腔內(nèi)壁，特別是能夠自動的清除位于所述基片上方的反應(yīng)腔頂部的殘余沉積物，使得在后續(xù)工藝中不會有殘余沉積物落在待處理的基片上，且清潔所耗費的時間短。發(fā)明人經(jīng)過研究，提出了一種MOCVD設(shè)備的清潔方法，所述MOCVD設(shè)備包括反應(yīng)腔，所述反應(yīng)腔內(nèi)具有等離子體處理裝置，所述清潔方法具體包括向所述反應(yīng)腔通入清潔氣體，所述清潔氣體至少包括Ar，利用所述等離子體處理裝置將所述清潔氣體等離子體化； 在所述反應(yīng)腔頂部形成負偏壓，使得所述清潔氣體的等離子體被加速并轟擊所述反應(yīng)腔頂部，從而除去位于所述反應(yīng)腔頂部的殘余沉積物。由于本發(fā)明實施例將Ar的等離子體轟擊所述反應(yīng)腔頂部，從而除去位于所述反應(yīng)腔頂部的殘余沉積物，既能自動地除去位于所述反應(yīng)腔頂部的殘余沉積物，又不需要打開反應(yīng)腔進行清潔，沒有讓反應(yīng)腔升溫和降溫的過程，與現(xiàn)有工藝相比節(jié)約了時間，還不會對MOCVD反應(yīng)腔內(nèi)壁的材料造成損耗。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。在以下描述中闡述了具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以多種不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣。因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。請參考圖1，為本發(fā)明實施例的MOCVD設(shè)備的清潔方法的流程示意圖，具體包括步驟S101，利用MOCVD設(shè)備在基片上形成薄膜后，將所述MOCVD設(shè)備內(nèi)的基座上的基片移出所述反應(yīng)腔；步驟S102，向所述反應(yīng)腔通入清潔氣體，所述清潔氣體為Ar、N2兩者的混合物，利用所述等離子體處理裝置將所述清潔氣體等離子體化；步驟S103，在所述反應(yīng)腔頂部形成負偏壓，使得所述清潔氣體的等離子體被加速并轟擊所述反應(yīng)腔頂部，從而除去位于所述反應(yīng)腔頂部的殘余沉積物。具體的，執(zhí)行步驟S101，利用MOCVD設(shè)備在基片上形成薄膜后，將所述MOCVD設(shè)備內(nèi)的基座上的基片移出所述反應(yīng)腔。為了防止在清潔過程中從反應(yīng)腔頂部轟擊下來的殘余沉積物落在基片上，當利用所述MOCVD設(shè)備在基片上形成薄膜后，在通入清潔氣體之前，將所述MOCVD設(shè)備內(nèi)的基座上的基片移出所述反應(yīng)腔。執(zhí)行步驟S102，向所述反應(yīng)腔通入清潔氣體，所述清潔氣體為Ar、N2兩者的混合物，利用所述等離子體處理裝置將所述清潔氣體等離子體化。在本實施例中，利用MOCVD設(shè)備的氣體噴淋頭將清潔氣體通入到反應(yīng)腔中，所述清潔氣體為Ar和N2的混合物。由于現(xiàn)有技術(shù)的MOCVD反應(yīng)腔側(cè)壁、頂部、氣體噴淋頭的材料一般為鋁合金、不銹鋼等，所述鋁合金、不銹鋼很容易受到如Cl、F等元素的等離子體的腐蝕。但本發(fā)明實施例中使用的清潔氣體為Ar、N2，由于Ar、N2形成的等離子體不容易與鋁合金、不銹鋼發(fā)生反應(yīng)，因此利用所述Ar、N2作為清潔氣體不會對MOCVD反應(yīng)腔內(nèi)壁的材料造成損耗。在其他實施例，所述清潔氣體至少包括Ar,還可以包括He、Ne、Kr、Xe、Rn、N2其中的一種或幾種。所述He、Ne、Kr、Xe、Rn形成的等離子體也不容易與鋁合金、不銹鋼發(fā)生反應(yīng)，所述He、Ne、Kr、Xe、Rn作為清潔氣體不會對MOCVD反應(yīng)腔內(nèi)壁的材料造成損耗。其中，由于Ar的原子質(zhì)量較大，轟擊反應(yīng)腔頂部時的動能較大，清潔效果較好，成本相對較低，當所述清潔氣體為Ar和所述幾種氣體的混合氣體時，Ar占所述清潔氣體的摩爾百分比含量大于等于10%。在其他實施例中，為了到達較佳的清潔效果，Ar占所述清潔氣體的摩爾百分比含量大于等于30%。所述等離子體處理裝置為電容耦合等離子體處理裝置或電感耦合等離子體處理裝置。在本實施例中，所述等離子體處理裝置為電容耦合等離子體處理裝置，包括位于所述反應(yīng)腔頂部的第一電極，所述第一電極通過射頻匹配器與射頻供應(yīng)源相連接。請參考圖2， 為本發(fā)明實施例的MOCVD設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖,包括反應(yīng)腔110,所述反應(yīng)腔110包括側(cè)壁 111、底部112和頂部113 ;位于所述反應(yīng)腔110內(nèi)部的一個或多個基座150，所述基座150 用于承載待處理的基片(未圖示)；位于反應(yīng)腔110側(cè)壁或底部且與抽氣泵140相連接的排氣口 141，利用所述排氣口 141將多余的氣體和剝落的殘余沉積物排出反應(yīng)腔110 ;位于所述反應(yīng)腔的頂部表面的氣體噴淋頭120，所述氣體噴淋頭120用于向反應(yīng)腔110輸送反應(yīng)氣體或清潔氣體，且所述氣體噴淋頭120作為所述電容耦合等離子體處理裝置的第一電極，射頻供應(yīng)源122通過射頻匹配器121與所述氣體噴淋頭120相連接。當射頻供應(yīng)源122 產(chǎn)生的射頻信號施加在所述氣體噴淋頭120上，在所述反應(yīng)腔110內(nèi)形成高頻電場，所述高頻電場使所述反應(yīng)腔110內(nèi)的清潔氣體形成等離子體。在另一實施例中，請參考圖3，當氣體噴淋頭220位于所述MOCVD反應(yīng)腔的側(cè)壁 211上時，由于位于所述反應(yīng)腔頂部的殘余沉積物最容易落在待處理的基片上，因此，需要利用清潔氣體的等離子體將位于反應(yīng)腔頂部的殘余沉積物除去。在本實施例中，所述反應(yīng)腔頂部213為電容耦合等離子體處理裝置的第一電極，所述反應(yīng)腔頂部213的材料為導(dǎo)電材料，如鋁合金、不銹鋼等。所述反應(yīng)腔頂部213通過射頻匹配器221與射頻供應(yīng)源222相連接。當射頻供應(yīng)源222產(chǎn)生的射頻信號施加在所述反應(yīng)腔頂部213上，在所述反應(yīng)腔210 內(nèi)形成高頻電場，所述高頻電場使所述反應(yīng)腔210內(nèi)的清潔氣體形成等離子體。在另一實施例中，所述等離子體處理裝置為電感耦合等離子體處理裝置。請參考圖4，所述電感耦合等離子體處理裝置包括位于所述反應(yīng)腔側(cè)壁311的電感線圈330，所述電感線圈330通過射頻匹配器331與射頻供應(yīng)源332相連接。且所述MOCVD反應(yīng)腔頂部 313的氣體噴淋頭320與偏壓源325電連接。在其他實施例中，當所述MOCVD反應(yīng)腔的氣體噴淋頭位于所述反應(yīng)腔側(cè)壁上時，所述MOCVD反應(yīng)腔頂部與偏壓源電連接。當射頻供應(yīng)源 332產(chǎn)生的射頻信號施加在所述電感線圈330上，在所述反應(yīng)腔310內(nèi)形成高頻電場，所述高頻電場使所述反應(yīng)腔310內(nèi)的清潔氣體形成等離子。執(zhí)行步驟S103，在所述反應(yīng)腔頂部形成負偏壓，使得所述清潔氣體的等離子體被加速并轟擊所述反應(yīng)腔頂部，從而除去位于所述反應(yīng)腔頂部的殘余沉積物。在本實施例中，請參考圖2，由于所述等離子體處理裝置為電容耦合等離子體處理裝置，當射頻供應(yīng)源122產(chǎn)生的射頻信號施加在所述氣體噴淋頭120上，等離子體電容耦合會使得與射頻供應(yīng)源122相連接的氣體噴淋頭120上感應(yīng)產(chǎn)生負的自偏壓。由于所述Ar 和N2在被等離子體化后形成的等離子體都帶有正電荷，利用所述負的自偏壓，可以將所述反應(yīng)腔內(nèi)的清潔氣體的等離子體加速后轟擊所述反應(yīng)腔頂部113，從而除去位于所述氣體噴淋頭120表面的殘余沉積物。在其他實施例中，當所述清潔氣體包括He、Ne、Kr、Xe、Rn 時，由于所述He、Ne、Kr、Xe、Rn在被等離子體化后形成的等離子體也都帶有正電荷，利用所述負的自偏壓，可以將所述反應(yīng)腔內(nèi)的清潔氣體的等離子體加速后轟擊所述反應(yīng)腔頂部， 從而除去位于所述氣體噴淋頭表面的殘余沉積物。且通過控制所述射頻供應(yīng)源122產(chǎn)生的射頻信號的頻率和功率，可以控制所述第一電極上產(chǎn)生的自偏壓的大小，從而可以調(diào)節(jié)所述清潔氣體的等離子體轟擊到氣體噴淋頭120表面時的能量的大小，從而可以控制對所述殘余沉積物的清潔程度和清潔時間。所述射頻供應(yīng)源122的功率范圍為IkW 5kW。所述射頻供應(yīng)源122的頻率大于或等于13MHZ，例如13. 56MHZ、27MHZ、60MHZ、100MHZ、120MHZ等。在其他實施例中，所述氣體噴淋頭120還可以與一偏壓源(未圖示)電連接。所述偏壓源給所述氣體噴淋頭120施加一個負偏壓，所述負偏壓可以與射頻信號產(chǎn)生的自偏壓一起共同調(diào)節(jié)所述清潔氣體的等離子體轟擊到氣體噴淋頭120表面時的能量的大小。在另一實施例中，請參考圖3，當射頻供應(yīng)源222產(chǎn)生的射頻信號施加在所述反應(yīng)腔頂部213上，等離子體電容耦合會使得與射頻供應(yīng)源222相連接的反應(yīng)腔頂部213上感應(yīng)產(chǎn)生負的自偏壓。由于所述Ar和N2在被等離子體化后形成的等離子體都帶有正電荷， 利用所述負的自偏壓，可以將所述反應(yīng)腔內(nèi)的清潔氣體的等離子體加速后轟擊所述反應(yīng)腔頂部，從而除去位于所述反應(yīng)腔頂部213表面的殘余沉積物。在其他實施例中，當所述清潔氣體包括He、Ne、Kr、Xe、Rn時，由于所述He、Ne、Kr、Xe、Rn在被等離子體化后形成的等離子體也都帶有正電荷，利用所述負的自偏壓，可以將所述反應(yīng)腔內(nèi)的清潔氣體的等離子體加速后轟擊所述反應(yīng)腔頂部，從而除去位于所述氣體噴淋頭表面的殘余沉積物。且通過控制所述射頻供應(yīng)源222產(chǎn)生的射頻信號的頻率和功率，可以控制所述反應(yīng)腔頂部213產(chǎn)生的自偏壓的大小，從而可以調(diào)節(jié)所述清潔氣體的等離子體轟擊到反應(yīng)腔頂部213表面時的能量的大小，從而可以控制對所述殘余沉積物的清潔程度和清潔時間。所述射頻供應(yīng)源222 的功率范圍為IkW 5kW。所述射頻供應(yīng)源222的頻率大于或等于13MHZ，例如13. 56MHZ、 27MHZ、60MHZ、100MHZ、120MHZ 等。在另一實施例中，請參考圖4，由于利用電感耦合等離子體處理裝置已將清潔氣體等離子體化，利用所述偏壓源325，控制所述施加在MOCVD反應(yīng)腔頂部313的氣體噴淋頭 320上的負偏壓。由于所述Ai^P N2在被等離子體化后形成的等離子體都帶有正電荷，利用所述負偏壓，可以將所述反應(yīng)腔內(nèi)的清潔氣體的等離子體加速后轟擊所述反應(yīng)腔頂部313， 從而除去位于所述反應(yīng)腔頂部313的氣體噴淋頭320表面的殘余沉積物。在其他實施例中，當所述清潔氣體包括He、Ne、Kr、Xe、Rn時，由于所述He、Ne、Kr、Xe、Rn在被等離子體化后形成的等離子體也都帶有正電荷，利用所述負的自偏壓，可以將所述反應(yīng)腔內(nèi)的清潔氣體的等離子體加速后轟擊所述反應(yīng)腔頂部，從而除去位于所述氣體噴淋頭表面的殘余沉積物。此外，在利用清潔氣體的等離子體轟擊所述反應(yīng)腔頂部的同時，利用抽氣泵將多余的清潔氣體和剝落的殘余沉積物從排氣口排出，從而能自動地清除所述反應(yīng)腔內(nèi)剝落的殘余沉積物。綜上，本發(fā)明實施例的清潔方法通過將至少包括Ar的清潔氣體形成等離子體，并使所述清潔氣體的等離子體被加速并轟擊所述反應(yīng)腔頂部，從而除去位于所述反應(yīng)腔頂部的殘余沉積物。由于Ar的等離子體帶有正電荷，當所述反應(yīng)腔頂部具有負偏壓時，利用所述負偏壓使得所述清潔氣體的等離子體被加速并轟擊所述反應(yīng)腔頂部，從而自動的除去位于所述反應(yīng)腔頂部的殘余沉積物，不需要手工清潔；且由于所述自動清潔工藝不需要反應(yīng)腔降溫，減少了兩次MOCVD工藝之間的等待時間，使得MOCVD設(shè)備的生產(chǎn)效率和產(chǎn)能能大幅提高；且由于Ar的等離子體與金屬不會發(fā)生化學反應(yīng)，不會對反應(yīng)腔內(nèi)壁的材料造成腐蝕。進一步的，當所述等離子體處理裝置為電容耦合等離子體處理裝置時，由于電容耦合形成的高頻電場會使得第一電極感應(yīng)產(chǎn)生負的自偏壓，所述負的自偏壓使所述清潔氣體的等離子體被加速并轟擊所述反應(yīng)腔頂部，從而除去所述反應(yīng)腔頂部表面的殘余沉積物。由于通過調(diào)整射頻信號的功率和頻率可調(diào)整所述自偏壓的大小，不需要在第一電極上施加偏壓，降低了 MOCVD設(shè)備的復(fù)雜度。本發(fā)明雖然已以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種MOCVD設(shè)備的清潔方法，所述MOCVD設(shè)備包括反應(yīng)腔、等離子體處理裝置，其特征在于，包括向所述反應(yīng)腔通入清潔氣體，所述清潔氣體至少包括Ar，利用所述等離子體處理裝置將所述清潔氣體等離子體化；在所述反應(yīng)腔頂部形成負偏壓，使得所述清潔氣體的等離子體被加速并轟擊所述反應(yīng)腔頂部，從而除去位于所述反應(yīng)腔頂部的殘余沉積物。
2.如權(quán)利要求I所述的MOCVD設(shè)備的清潔方法，其特征在于，所述清潔氣體還包括He、 Ne、Kr、Xe、Rn、N2其中的一種或幾種。
3.如權(quán)利要求2所述的MOCVD設(shè)備的清潔方法，其特征在于，Ar占所述清潔氣體的摩爾百分比含量大于等于10%。
4.如權(quán)利要求2所述的MOCVD設(shè)備的清潔方法，其特征在于，Ar占所述清潔氣體的摩爾百分比含量大于等于30%。
5.如權(quán)利要求I所述的MOCVD設(shè)備的清潔方法，其特征在于，所述等離子體處理裝置為電容耦合等離子體處理裝置或電感耦合等離子體處理裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的MOCVD設(shè)備的清潔方法，其特征在于，所述電容耦合等離子體處理裝置包括第一電極，所述第一電極位于所述反應(yīng)腔頂部，且射頻信號施加在所述第一電極上，在反應(yīng)腔內(nèi)形成高頻電場，所述高頻電場使所述反應(yīng)腔內(nèi)的清潔氣體形成等離子體， 且所述第一電極感應(yīng)產(chǎn)生負的自偏壓，所述負的自偏壓使所述清潔氣體的等離子體被加速并轟擊所述反應(yīng)腔頂部。
7.如權(quán)利要求6所述的MOCVD設(shè)備的清潔方法，其特征在于，將所述射頻信號施加在所述第一電極上的同時，還將負偏壓施加在所述第一電極上。
8.如權(quán)利要求6所述的MOCVD設(shè)備的清潔方法，其特征在于，所述射頻信號的功率范圍為 Ikff 5kff0
9.如權(quán)利要求6所述的MOCVD設(shè)備的清潔方法，其特征在于，所述反應(yīng)腔頂部具有氣體噴淋頭，所述氣體噴淋頭作為所述電容耦合等離子體處理裝置的第一電極，所述清潔氣體的等離子體轟擊所述氣體噴淋頭表面以除去所述氣體噴淋頭表面的殘余沉積物。
10.如權(quán)利要求5所述的MOCVD設(shè)備的清潔方法，其特征在于，所述電感耦合等離子體處理裝置包括位于所述反應(yīng)腔側(cè)壁的電感線圈，將射頻信號施加在所述電感線圈上，使得反應(yīng)腔內(nèi)形成高頻電場，所述高頻電場使所述反應(yīng)腔內(nèi)的清潔氣體形成等離子體。
11.如權(quán)利要求10所述的MOCVD設(shè)備的清潔方法，其特征在于，將負偏壓施加在所述反應(yīng)腔的頂部，使得所述清潔氣體的等離子體被加速并轟擊所述反應(yīng)腔頂部。
12.如權(quán)利要求10所述的MOCVD設(shè)備的清潔方法，其特征在于，所述反應(yīng)腔頂部具有氣體噴淋頭，將所述負偏壓施加所述氣體噴淋頭上，使得所述清潔氣體的等離子體轟擊所述氣體噴淋頭表面以除去所述氣體噴淋頭表面的殘余沉積物。
13.如權(quán)利要求I所述的MOCVD設(shè)備的清潔方法，其特征在于，所述反應(yīng)腔內(nèi)具有用于承載基片的基座，向所述反應(yīng)腔通入清潔氣體之前，將所述基座上的基片移出反應(yīng)腔。
全文摘要
一種MOCVD設(shè)備的清潔方法，具體包括向所述反應(yīng)腔通入清潔氣體，所述清潔氣體至少包括Ar，利用所述等離子體處理裝置將所述清潔氣體等離子體化；在所述反應(yīng)腔頂部形成負偏壓，使得所述清潔氣體的等離子體被加速并轟擊所述反應(yīng)腔頂部，從而除去位于所述反應(yīng)腔頂部的殘余沉積物。由于所述清潔方法不需要反應(yīng)腔降溫，減少了兩次MOCVD工藝之間的等待時間，使得MOCVD設(shè)備的生產(chǎn)效率和產(chǎn)能能大幅提高；且由于Ar的等離子體與金屬不會發(fā)生化學反應(yīng)，不會對反應(yīng)腔內(nèi)壁的材料造成腐蝕。
文檔編號C23C16/00GK102586753SQ201210077038
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月21日
發(fā)明者孟雙, 尹志堯, 杜志游 申請人:中微半導(dǎo)體設(shè)備(上海)有限公司