一種高密度等離子體機臺的管路裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種應(yīng)用于高密度等離子體機臺的可減少STI制程金屬污染的氣體管路裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]高密度等離子體機臺工藝是在腔體內(nèi)的高溫環(huán)境下，通過對特定的工藝氣體在等離子體增強條件下在硅片表面進行化學(xué)氣相沉積形成薄膜。例如AMAT (美國應(yīng)用材料半導(dǎo)體設(shè)備有限公司)HDP (high density plasma，高密度等離子體)機臺，它的特點是成膜速度快，薄膜均勾度好，填洞能力強。其中，STI (Shallow Trench Isolat1n，淺溝槽隔離)工藝為其腔體所提供的主要工藝之一。
[0003]隨著集成電路的線寬逐漸降低，越來越多地面臨填充空洞的問題。傳統(tǒng)純沉積的方式會造成空洞的發(fā)生，而在AMAT HDP機臺采用新的工藝引入NF3 (三氟化氮)作為STI刻蝕工藝氣體的同時，也引入了金屬污染的問題。這些金屬尤其是重金屬(例如Cr，Ti，Zn，Cu，F(xiàn)e，Μη)超規(guī)格后會造成產(chǎn)品良率的降低。
[0004]請參閱圖1，圖1是現(xiàn)有AMAT HDP機臺即3氣體管路配置示意圖。如圖1所示，在AMAT HDP機臺腔體10的外部裝有RPS (Remote Plasma System，遠程等離子體系統(tǒng))部件12，并通過連接管11相連通，其作用是在腔體作清掃的時候，解離作為清掃氣體的NF3，產(chǎn)生氟離子進行清掃。RPS內(nèi)部腔體的主要材質(zhì)為A1合金，其摻雜物質(zhì)可包括Cr、T1、Zn、Cu、Fe、Mn、Mg等。而目前AMAT HDP機臺的管路設(shè)計是用來清掃腔體的NF3和參與STI刻蝕工藝的NF3(不會被解離，只是經(jīng)過RPS)都會經(jīng)過RPS進入機臺腔體。即由氣體柜15分別引出用來清掃腔體的NF3氣體分管路14和參與刻蝕工藝的NF 3氣體分管路16，并在RPS之前并入一總管路13進入RPS。
[0005]在上述現(xiàn)有AMAT HDP機臺即3氣體管路配置結(jié)構(gòu)中，由于腔體清掃后會進行腔體抽空的過程及腔體預(yù)涂層，這樣因用來清掃腔體的~匕腐蝕RPS內(nèi)部腔體而帶來的污染金屬，一部分會被抽走、一部分會被預(yù)涂層包裹；而在STI刻蝕工藝過程中因沒有抽空的過程及進行預(yù)涂層，所以，因參與刻蝕工藝的NF3腐蝕而帶來的金屬元素就會遺留在RPS內(nèi)部腔體內(nèi)，從而造成刻蝕工藝時金屬元素超規(guī)格的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種高密度等離子體機臺的管路裝置，可減少STI刻蝕工藝制程中的金屬污染問題。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0008]—種高密度等離子體機臺的管路裝置，所述高密度等離子體機臺的腔體外部裝有遠程等離子體系統(tǒng)，并通過一連接管相連通，所述管路裝置包括第一、第二支管，其中，第一支管的兩端分別連接氣體柜和遠程等離子體系統(tǒng)，其僅在清掃腔體時打開，用于由氣體柜經(jīng)遠程等離子體系統(tǒng)向機臺腔體通入清掃腔體的NF3氣體，第二支管的一端連接氣體柜，另一端連接連接管，其僅在進行STI刻蝕工藝時打開，用于由氣體柜直接向機臺腔體通入?yún)⑴cSTI刻蝕工藝的NF3氣體。
[0009]優(yōu)選地，所述第一、第二支管分別裝有隔離閥，用于控制其開閉。
[0010]優(yōu)選地，所述第一、第二支管分別裝有質(zhì)量流量控制器，用于控制其氣體流量。
[0011]優(yōu)選地，所述第一、第二支管分別裝有壓力傳感器，用于檢測其管壓。
[0012]優(yōu)選地，所述第一、第二支管分別裝有溫度傳感器，用于檢測其氣體溫度。
[0013]優(yōu)選地，所述隔離閥為手動隔離閥、氣動隔離閥或電磁控制閥。
[0014]優(yōu)選地，所述手動隔離閥設(shè)有安全銷。
[0015]優(yōu)選地，所述壓力傳感器為壓力表。
[0016]優(yōu)選地，所述溫度傳感器為溫度表或熱偶。
[0017]優(yōu)選地，還包括控制模塊，所述第一、第二支管分別裝有隔離控制閥、溫度傳感器、質(zhì)量流量控制器和壓力傳感器，并連接控制模塊，其中，在清掃腔體時，所述控制模塊通過控制關(guān)閉所述第二支管的隔離控制閥、打開所述第一支管的隔離控制閥，以向所述第一支管通入清掃腔體的nf3氣體，對包括遠程等離子體系統(tǒng)在內(nèi)的腔體進行清掃，在進行刻蝕工藝時，所述控制模塊通過控制關(guān)閉所述第一支管的隔離控制閥、打開所述第二支管的隔離控制閥，以向所述第二支管通入?yún)⑴cSTI刻蝕工藝的NF3氣體，直接供機臺腔體進行STI刻蝕工藝，所述控制模塊并通過采集溫度傳感器、質(zhì)量流量控制器和壓力傳感器的信息，控制對應(yīng)支管的氣體溫度、流量和壓力滿足工藝設(shè)定。
[0018]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明通過將用來清掃腔體的NF3氣體和參與刻蝕工藝的NF3氣體分別采用獨立的第一、第二支管進入腔體，使參與刻蝕工藝的NF 3氣體不經(jīng)過遠程等離子體系統(tǒng)而直接進入機臺腔體，從而避免了在進行STI刻蝕工藝時，因參與刻蝕工藝的~匕氣體腐蝕而帶來的金屬元素遺留在遠程等離子體系統(tǒng)內(nèi)部腔體內(nèi)，因此可減少STI刻蝕工藝制程中金屬元素超規(guī)格所帶來的金屬污染問題。
【附圖說明】
[0019]圖1是現(xiàn)有AMAT HDP機臺NF3氣體管路配置示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明一較佳實施例的一種高密度等離子體機臺的管路裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步的詳細說明。
[0022]需要說明的是，在下述的【具體實施方式】中，在詳述本發(fā)明的實施方式時，為了清楚地表示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)以便于說明，特對附圖中的結(jié)構(gòu)不依照一般比例繪圖，并進行了局部放大、變形及簡化處理，因此，應(yīng)避免以此作為對本發(fā)明的限定來加以理解。
[0023]在以下本發(fā)明的【具體實施方式】中，請參閱圖2，圖2是本發(fā)明一較佳實施例的一種高密度等離子體機臺的管路裝置結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，本發(fā)明的一種高密度等離子體機臺的管路裝置可應(yīng)用于例如AMAT(美國應(yīng)用材料半導(dǎo)體設(shè)備有限公司)HDP(highdensity plasma，高密度等離子體)機臺。該高密度等離子體(HDP)機臺在其工藝腔體20外部裝有遠程等離子體系統(tǒng)(Remote Plasma System，RPS) 22，RPS22與腔體20之間通過一連接管21相連通。在HDP機臺外部設(shè)有氣體柜28，氣體柜28連接廠務(wù)氣源，用于向HDP機臺腔體20供應(yīng)各種工藝氣體。
[0024]請參閱圖2。本發(fā)明的管路裝置包括由第一支管24和第二支管29組成的管路系統(tǒng)。第一支管24的進口端連接氣體柜28，出口端連接到RPS22的入口。這樣，由氣體柜28通入的清掃腔體的NF3氣體，必須經(jīng)過RPS22的內(nèi)部腔體，并通過RPS22解離產(chǎn)生氟離子后進入機臺腔體20，對包括RPS22內(nèi)部腔體在內(nèi)的整個機臺腔體進行清掃。第一支管24僅在清掃腔體時打開。
[0025]請繼續(xù)參閱圖2。第二支管29的進口端也連接氣體柜28，但與第一支管24的進口端是分開連接的；第二支管29的出口端連接在RPS22與腔體20之間的連接管21上。由于在進行STI刻蝕工藝時，NF3氣體無須被解離，因此，由氣體柜28通入的參與STI刻蝕工藝的NF3氣體，就不再需要經(jīng)過RPS22，而是繞過RPS22直接進入機臺腔體20進行S