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TW202236359A - 用於沉積殘留物控制的系統和方法 - Google Patents

用於沉積殘留物控制的系統和方法 Download PDF

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TW202236359A
TW202236359A TW110143495A TW110143495A TW202236359A TW 202236359 A TW202236359 A TW 202236359A TW 110143495 A TW110143495 A TW 110143495A TW 110143495 A TW110143495 A TW 110143495A TW 202236359 A TW202236359 A TW 202236359A
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艾比杜亞西斯 克哈嘉
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美商應用材料股份有限公司
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Abstract

示例性半導體處理系統可包括腔室主體，該腔室主體包含側壁及底座。系統可包括延伸穿過腔室主體的底座的基板支撐件。基板支撐件可包括支撐平臺及桿。系統可包括圍繞基板支撐件的桿延伸的擋板。擋板可界定穿過該擋板的一或多個孔。系統可包括在基板支撐件的桿與擋板之間的通口處與腔室主體流體耦接的流體源。

Description

用於沉積殘留物控制的系統和方法
本申請案主張申請於2020年11月25日，並且標題為「SYSTEMS AND METHODS FOR DEPOSITION RESIDUE CONTROL」的美國專利申請案第17/104,387號的權益及優先權，該申請案之內容以引用之方式全部併入本文。
本發明技術係關於用於半導體處理的系統和方法。更特定言之，本發明技術係關於處理腔室元件及用於在處理期間控制沉積殘留物的方法。
積體電路藉由在基板表面上產生複雜圖案化材料層的製程成為可能。在基板上產生圖案化材料需要用於形成且移除材料的可控方法。前驅物通常經傳遞至處理區域並且經分配以均勻地沉積或蝕刻基板上的材料。處理腔室的許多態樣可能影響製程均勻性，諸如腔室之內的製程條件的均勻性、穿過元件的流動的均勻性，以及其他製程及元件參數。即使基板上的微小差異亦可能影響形成或移除製程。另外，腔室內的元件可能影響腔室元件或基板支撐件的邊緣及背側區域上的沉積。
因此，需要可用於產生高品質裝置及結構的改良的系統及方法。本技術解決了該等及其他需要。
示例性半導體處理系統可包括腔室主體，該腔室主體包含側壁及底座。系統可包括延伸穿過腔室主體的底座的基板支撐件。基板支撐件可包括支撐平臺及桿。系統可包括圍繞基板支撐件的桿延伸的擋板。擋板可界定穿過該擋板的一或多個孔。系統可包括在基板支撐件的桿與擋板之間的通口處與腔室主體流體耦接的流體源。
在一些實施例中，系統可包括泵送板，該泵送板圍繞基板支撐件延伸並在泵送板與腔室主體的底座之間形成氣室。系統可包括穿過基板支撐件的桿延伸的射頻(radio frequency; RF)棒。射頻棒可與電接地或射頻電源耦接。擋板可包括沿著基板支撐件的桿延伸的導電覆蓋。腔室主體的底座可界定用於泵送系統前級管線的通口。腔室主體的底座可包括含氟塗層。
本發明技術的一些實施例可涵蓋半導體處理的方法。該方法可包括在半導體處理腔室的處理區域中形成沉積前驅物的電漿。該方法可包括將淨化氣體流過界定在基板支撐件與圍繞基板支撐件的桿延伸的擋板之間的間隙。該方法可包括在基板支撐件的桿與擋板之間產生淨化氣體的電漿流出物。該方法可包括在位於基板支撐件上的基板上沉積材料。該方法可以包括從處理區域排放沉積副產物。該方法可包括將淨化氣體的電漿流出物流過限定在擋板中的孔，同時從半導體處理腔室的處理區域排放沉積副產物。
在一些實施例中，擋板可為或包括沿著基板支撐件的桿延伸的導電覆蓋。基板支撐件可包括穿過基板支撐件的桿延伸的射頻棒。沉積前驅物的電漿可為在半導體處理腔室的處理區域內形成的電容耦合電漿。淨化氣體的電漿流出物可由射頻棒的發射產生。該方法可包括用淨化氣體的電漿流出物從半導體處理腔室的表面移除沉積材料。半導體處理腔室可包括腔室主體，該腔室主體包含側壁及底座。腔室主體的底座可界定用於泵送系統前級管線的通口。腔室可包括泵送板，該泵送板圍繞基板支撐件延伸並在泵送板與腔室主體的底座之間形成氣室。腔室主體的底座可包括含氟塗層。淨化氣體的電漿流出物可流入形成在泵送板與腔室主體之間的氣室。淨化氣體可為或包括氧或三氟化氮。
本發明技術的一些實施例可涵蓋半導體處理的方法。該方法可包括在半導體處理腔室的處理區域中形成沉積前驅物的電漿。該方法可包括將淨化氣體流過界定在基板支撐件與圍繞基板支撐件的桿延伸的擋板之間的間隙。該方法可包括在位於基板支撐件上的基板上沉積材料。該方法可以包括從處理區域排放沉積副產物。該方法可包括將淨化氣體流過限定在擋板中的孔，同時從半導體處理腔室的處理區域排放沉積副產物。
在一些實施例中，淨化氣體可與沉積副產物反應以產生揮發性材料。半導體處理腔室可包括腔室主體，該腔室主體包含側壁及底座。腔室主體的底座可界定用於泵送系統前級管線的通口。腔室可包括泵送板，該泵送板圍繞基板支撐件延伸並在泵送板與腔室主體的底座之間形成氣室。穿過擋板界定的孔可形成於泵送板與基板支撐件的平臺之間的位置處。
該技術可提供優於傳統系統及技術的眾多益處。例如，本發明技術的實施例可限制腔室元件上的沉積，例如前級管線連接及其他腔室元件上的沉積。此外，藉由減少或消除室內的沉積，產量可藉由減少腔室清潔操作來提高。結合以下描述及附圖更詳細地描述該等及其他實施例，連同其許多優點及特徵。
電漿增強沉積製程可激發一或多種組成前驅物以促進基板上的薄膜形成。任何數目的材料膜可經產生以形成半導體結構，包括導電膜及介電膜，以及促進材料轉移且移除的膜。例如，硬遮罩膜可經形成以促進基板的圖案化，同時保護待以其他方式保持的下層材料。另外，其他介電材料可經沉積以分離基板上的電晶體，或以其他方式形成半導體結構。在許多處理腔室中，多種前驅物可在氣體控制板中混合並且經輸送至其中可安置基板的腔室的處理區域。雖然蓋堆疊的元件可能影響進入處理腔室的流量分佈，但許多其他製程變數可能會類似地影響沉積的均勻性。
雖然蓋堆疊元件可有利地將前驅物分佈至處理區域中以促進均勻沉積，但確保跨基板更均勻覆蓋的結構及操作可將沉積延伸至腔室周圍的多個區域中。例如，沉積前驅物及產物可流過耦接在處理腔室的底座處，或在耦接在腔室周圍的另一位置處的排氣系統。然而，由於該等元件中的許多者可保持在低於或遠低於正經處理的基板的溫度下，沉積材料可能更容易凝結或重新沉積在腔室主體壁或底座上，其中可形成與泵送系統的連接。為了解決此問題，傳統技術可能被迫增加沉積後的後續腔室清潔製程的時間。然而，此製程可具有多個缺點。例如，存取腔室的該等區域可能更具挑戰性，如此可能導致需要增加清潔時間並且可能增加佇列時間，從而降低系統的產量。此外，該等增加的清潔時間可能會將其他腔室元件暴露於與電漿流出物的延長相互作用，如此可能會更快地腐蝕腔室或元件。
本發明技術藉由在沉積操作期間利用淨化材料與一或多種沉積副產物，以及腔室內的沉積材料相互作用來克服該等挑戰。藉由引起與流出物沉積材料的化學反應，及/或利用寄生電漿來產生清潔自由基物種，本發明技術可限制或防止在腔室元件上的沉積，或者可在沉積操作期間從腔室表面移除沉積的材料。藉由控制或消除沉積在腔室表面上的材料，可藉由限制在凹陷區域中執行的清潔來改進清潔操作，如此可以提高產量。
儘管剩餘的揭示內容將例行地識別使用經揭示技術的特定沉積製程，但將容易理解，該等系統及方法同樣適用於其他沉積及清潔腔室，以及如可能發生在所述腔室中的製程。例如，許多蝕刻製程可產生可能在腔室表面上凝結或重新形成的副產物，並且此舉可藉由併入本發明技術的一或多個態樣來改良。因此，本技術不應視為僅限於與該等特定的沉積製程或腔室一起使用。在描述根據本發明技術的實施例的對該系統的額外變化和調整之前，本案將論述一種可包括根據本發明技術的實施例的蓋堆疊元件的可能的系統及腔室。
第1圖圖示根據實施例的沉積、蝕刻、烘烤及固化腔室的處理系統100的一個實施例的頂部平面圖。在附圖中，一對前開式晶圓傳送盒102供應各種尺寸的基板，該等基板由機械臂104接收並且經置放至低壓保持區106中，然後經置放至位於串列區段109a-c中的基板處理腔室108a-f之一者中。第二機械臂110可用於將基板晶圓從保持區106傳送至基板處理腔室108a-f並返回。除了電漿增強化學氣相沉積、原子層沉積、物理氣相沉積、蝕刻、預清洗、脫氣、定向及其他基板製程（包括退火、灰化等），每一基板處理腔室108a-f可經裝備以執行多個基板處理操作，包括形成本文所述的半導體材料的堆疊。
基板處理腔室108a-f可包括用於在基板上沉積、退火、固化及/或蝕刻介電質或其他膜的一或多個系統元件。在一個配置中，兩對處理腔室（例如，108c-d及108e-f）可用於在基板上沉積介電材料，而第三對處理室（例如，108a-b）可用於蝕刻經沉積的介電質。在另一配置中，所有三對腔室（例如108a-f）可經配置以在基板上沉積交替介電膜的堆疊。所描述的任何一或多種製程可在與不同實施例中所示的製造系統分離的腔室中進行。應將瞭解，系統100預期了用於介電膜的沉積、蝕刻、退火及固化腔室的附加配置。
第2圖圖示根據本發明技術的一些實施例的示例性電漿系統200的示意性橫截面圖。電漿系統200可圖示可裝配在一或多個上述串列部分109中的一對處理腔室108，並且該對處理腔室可包括根據本發明技術的實施例的面板或其他元件或組件。電漿系統200通常可包括具有側壁212、底壁216及界定一對處理區域220A和220B的內側壁201的腔室主體202。處理區域220A-220B中的每一者可經類似地配置，並且可包括相同的元件。
例如，處理區域220B的元件亦可包括在處理區域220A中，該處理區域220B可包括穿過在電漿系統200的底壁216中形成的通道222設置在處理區域中的基座228。基座228可提供適於在基座的暴露表面（主體部分）上支撐基板229的加熱器。基座228可包括加熱元件232，例如電阻加熱元件，其可將基板溫度加熱及控制在期望的製程溫度下。基座228亦可由遠端加熱元件加熱，諸如燈組件或任何其他加熱裝置。
基座228的主體可經由凸緣233耦接至桿。桿226可將基座228與電源插座或電力箱203電耦接。電力箱203可包括控制處理區域220B內的基座228的升高和移動的驅動系統。桿226亦可包括電力介面以向基座228提供電力。電力箱203亦可包括用於電力及溫度指示器的介面，例如熱電偶介面。桿226可包括適於與電力箱203可拆卸耦接的底座組件238。在電力箱203上方圖示了一個圓周環235。在一些實施例中，圓周環235可為適合作為機械止動件或平台的肩部，該肩部經配置以在基座組件238與電力箱203的上表面之間提供機械界面。
棒230可穿過形成在處理區域220B的底壁216中的通道224得以包括，並可用於定位穿過基座228的主體安置的基板升降銷261。基板升降銷261可選擇性地將基板229與基座間隔開，以促進基板229與用於將基板229穿過基板傳送埠260傳送進出處理區域220B的機器人交換。
腔室蓋204可與腔室主體202的頂部耦接。蓋204可容納與其耦接的一或多個前驅物分配系統208。前驅物分配系統208可包括前驅物入口通道240，其可穿過氣體輸送組件218將反應物及清潔前驅物輸送至處理區域220B中。氣體輸送組件218可包括氣箱248，該氣箱248具有設置在面板246中間的阻隔板244。射頻(radio frequency; 「RF」)源265可與氣體輸送組件218耦合，其可為氣體輸送組件218供電以促進在氣體輸送組件218的面板246與基座228之間產生電漿區域，該電漿區域可為腔室的處理區域。在一些實施例中，射頻源可與腔室主體202的其他部分（例如基座228）耦接，以促進電漿的產生。介電隔離器258可經安置在蓋204與氣體輸送組件218之間以防止將射頻功率傳導至蓋204。陰影環206可經安置在與基座228接合的基座228的周邊上。
可選的冷卻通道247可經形成在氣體分配系統208的氣箱248中以在操作期間冷卻氣箱248。諸如水、乙二醇、氣體等的傳熱流體可循環穿過冷卻通道247，以使得氣箱248可得以保持在預定溫度。襯墊組件227可經安置在處理區域220B之內且緊鄰腔室主體202的側壁201、212，以防止側壁201、212暴露於處理區域220B內的處理環境。襯墊組件227可包括圓周泵送腔225，其可耦接至泵送系統264，該泵送系統264經配置以從處理區域220B排出氣體及副產物並且控制處理區域220B內的壓力。複數個排氣埠231可形成在襯墊組件227上。排氣埠231可經配置以允許氣體以促進系統200內處理的方式從處理區域220B流動至圓周泵送腔225。
第3圖圖示根據本發明技術的一些實施例的示例性處理系統300的示意性部分橫截面圖。第3圖可圖示與系統200中的元件相關的進一步細節。系統300經理解為包括先前在一些實施例中論述的系統200的任何特徵或態樣。系統300可用於執行半導體處理操作，包括沉積硬遮罩材料或如先前所述的其他材料，以及其他沉積、移除或清潔操作。系統300可展示所論述且可併入在半導體處理系統中的腔室元件的局部視圖，並且可圖示無上述多個蓋堆疊元件的視圖。如本領域技藝人士將易於理解地，系統300的任何態樣亦可與其他處理腔室或系統相結合。
系統300可以包括處理腔室，該處理腔室包括面板305，前驅物可穿過面板305經輸送以進行處理，並且面板305可與電源307耦接以在腔室的處理區域內產生電漿。腔室亦可包括腔室主體310，該腔室主體如圖所示可包括側壁和底座。如前所述，基座或基板支撐件315可以延伸穿過腔室的底座。基板支撐件可包括支撐平臺320，其可支撐半導體基板322。支撐平臺320可與桿325耦接，桿325可延伸穿過腔室的底座。例如，桿325可為多個流體和電連接提供通路，例如用於加熱器或卡盤的耦接。如上所述，諸如射頻棒328之導電棒可延伸穿過基板支撐件的桿，並且可以與電極耦接，或與基板支撐件耦接。如圖所示，桿可與電接地329耦接，儘管在一些實施例中，電源307與電接地連接可以顛倒，並且可以經由基板支撐件施加電力。在任一情況下，兩個電極可操作以在面板與基板支撐件之間限定的處理區域內產生電容耦合電漿。
如圖所示，腔室主體310可界定圍繞基板支撐件周向延伸的通口330，並且該通口可由腔室主體及/或腔室內的一個或多個附加元件界定。流體源335可與通口330或與通口耦接的埠耦接，並且可經配置以將一或多種淨化材料穿過通口輸送至至少部分地圍繞基板支撐件的桿界定的容積中，例如下文進一步論述的擋板350。儘管任何惰性氣體或稀有氣體可流過該通口，如下文將描述的，但在一些實施例中，流體源可以輸送蝕刻劑或稀釋劑物種（諸如氫、氧、含鹵素材料或其他材料）穿過通口以促進沉積材料的稀釋或與其之反應，此將在下文進一步論述。
系統300亦可包括可協作以界定來自處理腔室的排氣路徑的附加元件。腔室可包括泵送板340，其可與腔室的底座界定排放氣室。泵送板340可圍繞基板支撐桿延伸，並且可界定泵送板與桿之間的通口，該通口可允許製程氣體流入氣室以從腔室中排出。泵送系統345可經由腔室底座耦接以排出處理材料，並且該系統可包括泵、節流閥、可與腔室底座耦接的前級管線，以及可用於半導體腔室排放設置的任何其他元件。
腔室亦可包括圍繞基板支撐件的桿延伸的擋板350。擋板可包含限定在基板支撐件的桿與擋板之間的容積，並且該容積可接收從流體源335流出的淨化流體。在一些實施例中，擋板350可界定穿過擋板的一或多個孔355，該一或多個孔可為流入容積中的流體提供出口。孔可以任何位置或配置得以包括，如此可允許淨化材料經引導以在其流向排氣口時與任一種製程流體相互作用，以及與沉積在腔室表面上的材料相互作用。例如，如上所述，因為一些腔室表面可經保持比基板更冷，沉積產物及副產物可能更可能在該等表面上凝結或沉積。為了適應這種材料或防止沉積，本發明技術可執行多個操作。
例如，一或多個孔355可穿過腔室的底座與泵送板340之間的擋板形成，該一或多個孔可將淨化材料引導至排放氣室中。另外地或替代地，一或多個孔355可穿過泵送板與基板支撐件的平臺背側之間的擋板形成，如此可允許淨化材料接觸腔室表面，例如平臺、腔室壁、襯墊，或狹縫閥，或與流動的流出物材料相互作用。在一些實施例中，孔可以一定角度形成或指向表面。作為一個非限制實例，穿過腔室主體與泵送板340之間的擋板形成的一或多個孔可以向下的角度形成，以將淨化材料引向腔室的底座，如此可增加與沉積材料的相互作用及移除。此外，孔可以一定角度形成以與特定的腔室表面、平臺或支撐件的其他態樣相互作用，或者可經形成以圍繞界定在支撐平臺下方的區域產生一定量的流動或旋轉。
如將在下文進一步解釋的，在一些實施例中，淨化材料可以非激發狀態流動以與沉積材料相互作用，諸如未在基板表面上反應或沉積的材料或沉積期間產生的副產物。另外，根據本發明技術的一些實施例的系統可利用寄生電漿來產生清潔電漿自由基物種以在沉積期間執行腔室清潔操作。如上所述，RF棒328或一些導電棒可藉由傳遞RF功率以產生電漿，或者如圖所示作為延伸至電接地的返回路徑延伸穿過基板支撐桿。該操作可在面板與基座之間形成電容耦合電漿，如此可允許電漿增強的沉積發生。然而，傳遞穿過桿328的電壓可產生向外延伸的電場。半導體處理通常尋求限制寄生電漿的產生，寄生電漿會改變預期位置的電漿產生、電流流動及處理操作。例如，擋板350可由包含電場的導電材料形成，如法拉第籠，並限制處理環境中的寄生電漿形成。
本發明技術可在桿與擋板之間輸送淨化流體，該淨化流體可經激勵並且在一些實施例中於該容積中得以離子化。擋板可與桿保持足夠的距離以產生自由基淨化物種。藉由併入穿過擋板的孔，自由基物種可經輸送至處理腔室中以按一或多種方式相互作用。例如，電漿物種可經輸送以與流動的沉積產物相互作用，或者在一些實施例中，淨化材料可以包括一或多種蝕刻劑材料，其可在處理期間執行腔室清潔。此外，在一些實施例中，腔室的底座以及泵送板的一側或兩側可塗有含氟、陶瓷或其他材料以限制處理期間的沉積。例如，腔室表面或元件可包括聚四氟乙烯或一些其他材料的塗層，該塗層經配置以在處理操作期間限制副產物的沉積。
如先前所解釋的，本發明技術的一些實施例可使用淨化及/或清潔材料，其可限制在基板支撐件與面板之間界定的處理區域之外的腔室元件上的沉積，或可在沉積操作本身期間移除沉積材料。第4圖圖示根據本發明技術的一些實施例的半導體處理的示例性方法400的操作。該方法可在各種處理腔室中執行，包括上述處理系統200及300，其可包括界定如前所述的淨化及排放路徑的任何特徵或元件。方法400可以包括多個可選操作，該等操作可以或可以不與根據本發明技術的方法的一些實施例特定相關聯。例如，描述了許多操作以提供更廣泛範圍的，但對技術並不關鍵的技術，或者可以藉由容易理解的替代方法來執行。另外，操作可以任何順序執行，包括與所示順序不同的順序，包括具有同時發生的一或多個操作。應當理解，所示操作僅為在根據本發明技術的一些實施例的方法期間可能發生的操作。
方法400可包括在開始所列操作之前的附加操作。例如，半導體處理可在開始方法400之前執行。處理操作可在其中可執行方法400的腔室或系統中執行，或者處理可在將基板傳送至其中可以執行方法400的處理腔室之前在一或多個其他處理腔室中執行。一旦基板已經接收在處理腔室中，諸如包括來自上述系統300的一些或全部元件，方法400可包括在操作405處於半導體處理腔室的處理區域中形成一或多種沉積前驅物的電漿。基板可定位在基板支撐件上，諸如上述支撐件315上，其可包括上述任何元件、特徵或特性，包括如前所述的界定一或多個孔以引導淨化流體的擋板。在形成期間，並且包括在沉積操作期間，在操作410處，淨化氣體可穿過腔室的底座流入通口，並且例如，淨化氣體可流入在基板支撐件與圍繞基板支撐件的桿延伸的擋板之間限定的間隙或容積中。
在沉積期間，淨化材料可從一或多個穿過擋板限定的孔流動或被引導。在一些實施例中，可輸送淨化或清潔流體以與沉積材料的各個態樣相互作用。作為一個非限制性實例，在碳硬遮罩材料的形成期間，流出物材料可包括可為自由基的含碳及氫的材料。流動氫氣及/或氧氣與該等材料相互作用可允許基於由自由基碳物種提供的能量發生反應。該反應可產生揮發性產物，例如碳氫化合物、二氧化碳或其他材料，該等產物可防止碳沉積在腔室的表面上。
作為另一非限制性示例，在矽材料的沉積（諸如利用矽烷或原矽酸四乙酯的電漿流出物）期間，淨化材料可包括氫氣或含鹵素的材料，例如含氟或含氯的材料，以及其他材料，如此可產生揮發性矽材料，例如再形成的矽烷、四氟化矽或其他可能限制在腔室元件上的矽沉積的材料。因此，可使用可與沉積材料結合或可用作清潔腔室的蝕刻劑或蝕刻沉積材料的任何材料。在該等製程的一些實施例期間，一或多個孔可在擋板中界定以材料在與腔室表面相互作用之前引導該等材料，諸如進入排放氣室；並且淨化流體可經輸送至泵送板與基板支撐平臺之間的區域中，儘管該等材料可替代地或另外地經輸送至用以限制腔室表面上的沉積的任何其他位置。
另外，如先前所述，在可選操作415處，穿過RF棒或另一導電棒的電壓可用於產生淨化材料的電漿流出物。如先前所述，沉積前驅物的電漿可為在面板與基板支撐件之間產生的電容耦合電漿。穿過桿中的棒施加或延伸至地的電壓可用於產生寄生電漿，其可產生淨化材料的電漿流出物。然後，可將淨化材料引導至可能發生沉積的一或多個位置，例如在泵送氣室中，包括沿著腔室主體的底座。自由基淨化材料可蝕刻或移除該等材料並將其從系統中排出。例如，氧電漿流出物可以經引導至諸位置以移除在碳材料的沉積操作期間形成在腔室表面上的含碳沉積物，或者氟電漿流出物可經引導至諸位置以移除含矽沉積物。
在操作420處，可從一或多種沉積前驅物的電漿流出物將材料沉積在基板上。殘留的沉積材料與副產物以及淨化氣體皆可流入排放氣室。然後，可在操作425處將該等材料從處理腔室中排出。在沉積期間，在操作430處，淨化材料可利用穿過擋板的孔引導至一或多個位置。雖然在一些實施例中，淨化材料可與流動的沉積產物相互作用並限制或防止在腔室表面上的沉積，但在一些實施例中，淨化材料可在可選操作435中移除沉積材料，如上所述。
如上所述，任何數目的淨化氣體可流過腔室中的通口和間隙。例如，任何稀有氣體（包括氦氣或氬氣，以及氫氣、氮氣、氧氣）或包括該等材料（諸如一氧化二氮、含鹵素材料或任何其他材料）中的一或多者的材料，皆可作為淨化氣體流動。因為一些淨化氣體的特徵可在於更高的游離能量，這可能會限制放電，所以沉積電漿可以或可不以更高的電壓執行以增加寄生電漿的形成。
淨化氣體的流動可影像沉積的各態樣。例如，在一個非限制性實例中，碳硬遮罩可利用根據本發明技術之實施例的製程及設備沉積在基板上。在一些實施例中，沉積前驅物可限於含碳及氫的前驅物及/或一或多種載氣，但在一些實施例中可包括一或多種摻雜劑前驅物。為了促進移除前驅物或與前驅物相互作用，以及確保完全移除腔室表面上的任何經沉積碳材料，氧氣、氫氣或其他材料的流動速率可大於或約穿過腔室中的通口引入的500 sccm的流量，並且流動速率可大於或約1000 sccm、大於或約1500 sccm、大於或約2000 sccm、大於或約2500 sccm、大於或約3000 sccm、大於 或約3500 sccm、大於或約4000 sccm、大於或約4500 sccm、大於或約5000 sccm或更高。此外，若使用含氮及氧的材料，例如一氧化二氮，則流動速率可經加倍以提供足夠的氧氣用於移除。上述其他材料的類似流動速率可用於與其他沉積材料相互作用，例如可在含矽沉積的一些實施例中提供的含氟材料。
為了進一步增加對可能已沉積材料的移除，與常規處理相比可增加腔室底座。例如，腔室底座可經加熱至大於或約100℃，並且可經加熱至大於或約110℃、大於或約120℃、大於或約130℃、大於或約140℃、大於或約150℃、大於或約160℃、大於或約170℃、大於或約180℃、大於或約190℃、大於或約200℃或更高。泵送系統的任何其他元件可類似地經加熱以限制沉積，並且任何元件可經塗佈以如先前所述限制沉積。藉由併入本發明技術的實施例，在一些實施例中可限制或防止腔室表面上的沉積。因此，歸因於減少了清潔時間，產量可得以提高。
在先前的描述中，為了解釋的目的，已闡述了許多細節以提供對本發明技術的各種實施例的理解。然而，對於熟習該項技術者顯而易見的是，可在沒有該等細節中的一些或具有附加細節的情況下實踐某些實施例。
已揭示了若干實施例，熟習該項技術者將認識到，在不脫離實施例的精神的情況下可使用各種修改、替代構造及等同物。另外，為了避免不必要地混淆本發明技術，未描述多個眾所熟知的製程及元件。因此，以上描述不應視為限製本發明技術的範圍。
在提供值範圍的情況下，應當理解，除非上下文另有明確規定，否則還特定揭示了該範圍的上限與下限之間的每個中介值（到下限單位的最小分數）。涵蓋任何規定值或規定範圍內的未規定中介值與該規定範圍內的任何其他規定或中介值之間的任何更窄範圍。彼等較小範圍的上限及下限可以獨立地包括在該範圍內或排除在該範圍內，並且其中任一者、兩者皆不或兩者包括在較小範圍內的每一範圍亦涵蓋在本發明技術內，受制於以下所規定範圍中任何明確排除的限制。若所述範圍包括一個或兩個限制，則亦包括不包括其中一個或兩個限制的範圍。
如本文及所附申請專利範圍中所用，單數形式「一(a)」、「一(an)」及「該(the)」包括複數形式，除非上下文另有明確規定。因此，例如，提及「一孔」包括複數個此類孔，並且提及「該流體」包括提及熟習該項技術者已知的一或多種流體及其等同物，等等。
此外，當在本說明書和以下申請專利範圍中使用時，詞語「包含(comprise(s))」、「包含(comprising)」、「含有(contain(s))」、「含有(containing)」、「包括(include(s))」和「包括(including)」意欲指定所述特徵、整數、元件或操作的存在，但不排除一或多個其他特徵、整數、元件、操作、行為或群組的存在或添加。
100:處理系統 102:前開式晶圓傳送盒 104:機械臂 106:低壓保持區 108a:基板處理腔室 108b:基板處理腔室 108c:基板處理腔室 108d:基板處理腔室 108e:基板處理腔室 108f:基板處理腔室 109a:串列區段 109b:串列區段 109c:串列區段 110:第二機械臂 200:電漿系統 201:側壁 202:腔室主體 203:電力箱 204:腔室蓋 206:陰影環 208:前驅物分配系統 212:側壁 216:底壁 218:氣體輸送組件 220A:處理區域 220B:處理區域 222:通道 224:通道 225:圓周泵送腔 226:桿 227:襯墊組件 228:基座 229:基板 230:棒 231:排氣埠 232:加熱元件 233:凸緣 235:圓周環 238:基座組件 240:前驅物入口通道 244:阻隔板 246:面板 247:冷卻通道 248:氣箱 258:介電隔離器 260:基板傳送埠 261:基板升降銷 264:泵送系統 265:射頻源 300:處理系統 305:面板 307:電源 310:腔室主體 315:基板支撐件 320:支撐平臺 322:半導體基板 325:桿 328:射頻棒 329:電接地 330:通口 335:流體源 340:泵送板 345:泵送系統 350:擋板 355:孔 400:方法 405:操作 410:操作 415:操作 420:操作 425:操作 430:操作 435:操作
所揭示的技術之本質及優點的進一步理解可參考說明書的剩餘部分及附圖來實現。
第1圖圖示根據本發明技術的一些實施例的示例性處理系統的頂部平面圖。
第2圖圖示根據本發明技術的一些實施例的示例性電漿系統的示意性橫截面圖。
第3圖圖示根據本發明技術的一些實施例的示例性處理系統的示意性部分橫截面圖。
第4圖圖示根據本發明技術的一些實施例的半導體處理的示例性方法的操作。
包括若干附圖作為示意圖。應將理解，該等附圖是為了說明目的，除非特定說明是按比例的，否則不被視為按比例的。此外，作為示意圖，提供該等附圖是為了幫助理解，並且可能不包括與現實表示相比的所有態樣或資訊，並且可能包括用於說明目的之誇大材料。
在附圖中，類似的元件及/或特徵可具有相同的元件符號。此外，相同類型的各種元件可以藉由在元件符號後面加上區分相似元件的字母來區分。若說明書中僅使用第一元件符號，則該描述適用於具有相同第一元件符號的任一個相似元件，而不管字母如何。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
300:處理系統
305:面板
307:電源
310:腔室主體
315:基板支撐件
320:支撐平臺
322:半導體基板
325:桿
328:射頻棒
329:電接地
330:通口
335:流體源
340:泵送板
345:泵送系統
350:擋板
355:孔

Claims (20)

  1. 一種半導體處理系統，包含： 一腔室主體，該腔室主體包含一側壁及一底座； 一基板支撐件，穿過該腔室主體的該底座延伸，其中該基板支撐件包含一支撐平臺及一桿； 一擋板，圍繞該基板支撐件的一桿延伸，其中該擋板界定穿過該擋板的一或多個孔；以及 一流體源，在該基板支撐件的該桿與該擋板之間的一通口處與該腔室主體流體耦接。
  2. 如請求項1所述之半導體處理系統，進一步包含：一泵送板，該泵送板圍繞該基板支撐件延伸並在該泵送板與該腔室主體的該底座之間形成一氣室。
  3. 如請求項1所述之半導體處理系統，進一步包含：一射頻棒，穿過該基板支撐件的該桿延伸。
  4. 如請求項3所述之半導體處理系統，其中該射頻棒可與電接地或一射頻電源耦接。
  5. 如請求項1所述之半導體處理系統，其中該擋板包含沿著該基板支撐件的該桿延伸的一導電覆蓋。
  6. 如請求項1所述之半導體處理系統，其中該腔室主體的該底座界定用於一泵送系統前級管線的一通口。
  7. 如請求項6所述之半導體處理系統，其中該腔室主體的該底座包含一含氟塗層。
  8. 一種半導體處理的方法，包含以下步驟： 在一半導體處理腔室的一處理區域中形成一沉積前驅物的一電漿; 將一淨化氣體流過界定在一基板支撐件與圍繞該基板支撐件的一桿延伸的一擋板之間的一間隙； 在該基板支撐件的該桿與該擋板之間產生該淨化氣體的電漿流出物; 在位於該基板支撐件上的一基板上沉積材料； 從該處理區域排放沉積副產物；以及 將該淨化氣體的該電漿流出物流過界定在該擋板中的孔，同時從該半導體處理腔室的該處理區域排放該沉積副產物。
  9. 如請求項8所述之半導體處理的方法，其中該擋板包含沿著該基板支撐件的該桿延伸的一導電覆蓋。
  10. 如請求項8所述之半導體處理的方法，其中該基板支撐件包含穿過該基板支撐件的該桿延伸的一射頻棒。
  11. 如請求項10所述之半導體處理的方法，其中該沉積前驅物的該電漿為在該半導體處理腔室的該處理區域內形成的一電容耦合電漿。
  12. 如請求項11所述之半導體處理的方法，其中該淨化氣體的該電漿流出物可由該射頻棒的發射產生。
  13. 如請求項8所述之半導體處理的方法，進一步包含以下步驟： 用該淨化氣體的該電漿流出物從該半導體處理腔室的一表面移除沉積材料。
  14. 如請求項13所述之半導體處理的方法，其中該半導體處理腔室包含： 一腔室主體，包含側壁及一底座，其中該腔室主體的該底座可界定用於一泵送系統前級管線的一通口；以及 一泵送板，該泵送板圍繞該基板支撐件延伸並在該泵送板與該腔室主體的該底座之間形成一氣室。
  15. 如請求項14所述之半導體處理的方法，其中該腔室主體的該底座包含一含氟塗層。
  16. 如請求項14所述之半導體處理的方法，其中該淨化氣體的該電漿流出物可流入形成在該泵送板與該腔室主體之間的該氣室。
  17. 如請求項16所述之半導體處理的方法，其中該淨化氣體包含氧氣或三氟化氮。
  18. 一種半導體處理的方法，包含以下步驟： 在一半導體處理腔室的一處理區域中形成一沉積前驅物的一電漿; 將一淨化氣體流過界定在一基板支撐件與圍繞該基板支撐件的一桿延伸的一擋板之間的一間隙； 在位於該基板支撐件上的一基板上沉積材料； 從該處理區域排放沉積副產物；以及 將該淨化氣體流過界定在該擋板中的孔，同時從該半導體處理腔室的該處理區域排放該沉積副產物。
  19. 如請求項18所述之半導體處理的方法，其中該淨化氣體與該沉積副產物反應以產生揮發性材料。
  20. 如請求項18所述之半導體處理的方法，其中該半導體處理腔室包含： 一腔室主體，包含側壁及一底座，其中該腔室主體的該底座可界定用於一泵送系統前級管線的一通口；以及 一泵送板，圍繞該基板支撐件延伸並在該泵送板與該腔室主體的該底座之間形成一氣室，其中穿過該擋板界定的該等孔經形成於該泵送板與該基板支撐件的一平臺之間的一位置處。
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