使用上游等离子体源的后腔室减排制造技术

本公开内容的实施方式关于用于清洁排气管的远程等离子体源。在一个实施方式中，设备包含基板处理腔室；被定位用以抽空基板处理腔室的泵；以及减排系统。减排系统包括定位在基板处理腔室和泵之间的等离子体气体传送系统，该气体传送系统具有与基板处理腔室耦接的第一端和与泵耦接的第二端；反应器本体，通过传送构件与该气体传送系统连接；清洁气体源，与该反应器本体连接；以及功率源，被定位用以在反应器本体内使来自清洁气体源的清洁气体离子化。清洁气体的自由基和物种(species)与来自基板处理腔室的后处理气体反应，从而在该后处理气体进入泵之前将后处理气体转化成对环境和处理设备友好的成分。

Emission reduction in the rear chamber using an upstream plasma source

Method for implementing the disclosure of a remote plasma source for cleaning an exhaust pipe. In one embodiment, the apparatus includes a substrate processing chamber, a pump positioned for evacuating the substrate processing chamber, and a emission reduction system. Reduction in the substrate processing system comprises a positioning plasma gas between the chamber and the pump delivery system, the gas delivery system has a first end and a substrate processing chamber coupled with the pump and coupled to the second end; the reactor body, connected by a transfer member and the gas delivery system; clean gas source connected with the reactor body; and power source, is positioned to make clean gas ionization from clean gas source in the reactor body. Clean gas and free radical species (species) and gas reaction from the substrate processing chamber, and before the postprocessing gas enters the pump gas into pairs and postprocessing environment friendly components processing equipment.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容的实施方式一般涉及使用等离子体源的减排系统，以减少在用于腔室的排气系统内部的沉积物种，并最小化对处理参数(如腔室压力)的冲击。
技术介绍
半导体制造工艺使用各种化学物质，这些化学物质中的许多具有极低的人体耐受水平。在处理期间(例如物理气相沉积、扩散、蚀刻工艺、外延沉积(epitaxialdeposition)等)，所使用的一些工具(如，化学气相沉积腔室、介电或导体等离子体蚀刻腔室、扩散等)和处理可能产生不需要的次产物，包含(例如)全氟化合物(perfluorcompounds,PFCs)或可分解以形成PFCs的次产物。PFCs被确认对全球暖化做出了有力的贡献。这些不需要的次产物经由排气泵从半导体制造工具排出至减排系统。减排系统将这些由基板的处理所产生的不需要的次产物转化成对环境有害的变体，而被排出至大气。然而，对许多工艺而言，排气管线和泵可能被曝露在高含量的沉积物种。在排气泵内部的这些沉积物种和他们的凝结在泵部件(诸如泵叶片)上形成了薄层的介电膜，导致泵送效率的损失且最终导致了泵的故障。因此，在本
中有在排气泵内有效减少沉积物种的凝结并改善泵送效率的改良的减排系统的需求。
技术实现思路
本公开内容的实施方式关于使用远程等离子体源的后腔室减排系统，以减少在排气系统内的沉积物种，并最小化对于处理参数(诸如腔室压力)的冲击。后腔室减排系统的起始时间是弹性的，可与处理一起进行(不论是全部的时间或部分的时间)，或可经设计以避免某些敏感的处理步骤并可在清洁或晶片传送阶段开始。在一个实施方式中，一种设备包含基板处理腔室，具有设置在基板处理腔室中的基板支撑件；泵，经定位以抽空基板处理腔室；减排系统。减排系统包含定位在基板处理腔室和泵之间的等离子体气体传送系统，气体传送系统具有第一端和第二端，第一端耦接至基板处理腔室，第二端耦接至泵；反应器本体，通过传送构件连接至气体传送系统，在反应器本体内部界定出等离子体激发区域；清洁气体源，连接至反应器本体；以及功率源，经定位以在等离子体激发区域内使来自清洁气体源的清洁气体离子化。在另一实施方式中，设备包括基板处理腔室，具有设置在基板处理腔室中的基板支撑件；泵，经定位以抽空基板处理腔室；以及减排系统。减排系统包含定位在基板处理腔室和泵之间的等离子体气体传送系统气体传送系统具有第一端和第二端，第一端耦接至基板处理腔室，第二端耦接至泵；反应器本体，通过传送构件连接至等离子体气体传送系统，在反应器本体内部界定出等离子体激发区域，其中传送构件经由加热元件而被加热；多个磁体，大致围绕反应器本体而设置，以在反应器本体的等离子体激发区域内方位角地提供磁场；清洁气体源，连接至反应器本体；以及功率源，经定位以在等离子体激发区域内使来自清洁气体源的清洁气体离子化。在又一实施方式中，设备包括基板处理腔室，具有设置在基板处理腔室中的基板支撑件；真空泵，设置于基板处理腔室的下游以抽空基板处理腔室；以及定位在基板处理腔室和真空泵之间的流动路径中的减排系统。减排系统包含反应器本体，在反应器本体内部界定出等离子体激发区域之间；减排气体传送系统，经由气体管线连接至反应器本体的第一端；等离子体气体传送系统，经由传送构件连接至反应器本体的第二端，其中等离子体气体传送系统的第一端连接至基板处理腔室，且等离子体气体传送系统的第二端连接至泵；以及离子过滤器，设置于反应器本体和等离子体气体传送系统之间，以仅允许减排试剂的自由基和/或能量激发的中性物种经由传送构件而进入等离子体气体传送系统。附图说明为使本公开内容的上述特征能被详细理解，可经由参照实施方式(一些实施方式描绘于所附附图中)而获得本公开内容的较特定的说明(如前面简单概括的内容)。然而，应理解所附附图仅描绘本公开内容的通常实施方式，且因此不应被视为限制本公开内容的保护范围，因为本公开内容可采用其他等效的实施方式。图1为依据本公开内容的实施方式的具有远程等离子体源的减排系统的示意、概念图。图2为依据本公开内容的实施方式的具有远程等离子体源的减排系统的示意、概念图。图3为依据本公开内容的实施方式的具有远程等离子体源的减排系统的示意、概念图。图4A描绘依据本公开内容的实施方式的可用于替换图1～3中反应器本体的反应器本体的示意俯视图。图4B描绘依据本公开内容的实施方式的具有设置在反应器本体上的气体分配板的图4A的反应器本体的示意剖视图。图5A描绘依据本公开内容的实施方式的可用于替代图1～3中反应器本体的反应器本体的示意俯视图。图5B描绘依据本公开内容的实施方式的具有设置在反应器本体上的气体分配板的图5A的反应器本体的示意剖视图。为帮助理解，已尽可能使用相同的元件符号以指定附图共用的相同元件。应理解在一个实施中所公开的元件可有利地在其他实施方式中使用而无需特定的引用。具体实施方式图1为依据本公开内容的实施方式的具有远程等离子体源102的减排系统100的示意、概念图。减排系统100大致设置于基板处理腔室104和泵118之间。减排系统100包含用于清洁泵118的远程等离子体源102和在基板处理腔室104和泵118之间的路径流动。特别地，远程等离子体源102从减排试剂产生自由基和/或能量激发的中性物种，以在离开基板处理腔室104的气体和/或其他材料上执行减排处理，使得这些气体和/或其他材料可被转化成对环境和/或处理设备更友好的成分。基板处理腔室104大体被构造以执行至少一个集成电路制造工艺(诸如沉积工艺、蚀刻工艺、等离子体处理工艺、预清洁工艺、离子注入(ionimplant)工艺或其他集成电路制造工艺)。在基板处理腔室104中所执行的工艺可被热辅助或等离子体辅助。在一个例子中，在基板处理腔室104中执行的工艺为等离子体沉积工艺，用以在基板上沉积硅基材料，基板被定位于设置在基板处理腔室104内的基板支撑件上。大体而言，减排系统100包含充当远程等离子体源的反应器本体101；减排气体传送系统106、等离子体气体传送系统110、功率源112和功率传送系统114。基板处理腔室104具有经由管线105而耦接至等离子体气体传送系统110的腔室排气，在等离子体气体传送系统110中，从反应器本体101产生的自由基和/或能量激发的中性物种与从基板处理腔室104排出的后处理气体反应。等离子体气体传送系统110的排气经由排气导管116而耦接至泵118和设备排气120。泵118可为真空泵，用以抽空基板处理腔室104，而设备排气120大致包含洗净器(scrubber)或其他排气清洁设备，用以制备基板处理腔室104的流出物(effluent)以进入大气。在各种实施方式中，反应器本体101设置于泵118的外部。反应器本体101可被定位在等离子体气体传送系统110的上游。反应器本体101在结构上与等离子体气体传送系统110分离。因此，反应器本体101与管线105、排出管线116及泵118是物理隔离的。在一个实施方式中，等离子体气体传送系统110设置在基板处理腔室104和泵118之间的流动路径中。等离子体气体传送系统110具有第一端和第二端，第一端耦接至基板处理腔室，第二端耦接至泵，使得从基板处理腔室104出来的后处理气体将首先遭遇等离子体气体传送系统110，然后是泵118。在一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，包括：基板处理腔室，具有设置在所述基板处理腔室中的基板支撑件；泵，经定位用以抽空所述基板处理腔室；以及减排系统，包括：等离子体气体传送系统，定位在所述基板处理腔室和所述泵之间，所述气体传送系统具有第一端和第二端，所述第一端耦接至所述基板处理腔室，所述第二端耦接至所述泵；反应器本体，通过传送构件连接至所述气体传送系统，在所述反应器本体内部界定出等离子体激发区域；清洁气体源，连接至所述反应器本体；以及功率源，经定位以在所述等离子体激发区域内使来自所述清洁气体源的清洁气体离子化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.06 US 62/033,774;2015.06.11 US 14/737,0731.一种设备，包括：基板处理腔室，具有设置在所述基板处理腔室中的基板支撑件；泵，经定位用以抽空所述基板处理腔室；以及减排系统，包括：等离子体气体传送系统，定位在所述基板处理腔室和所述泵之间，所述气体传送系统具有第一端和第二端，所述第一端耦接至所述基板处理腔室，所述第二端耦接至所述泵；反应器本体，通过传送构件连接至所述气体传送系统，在所述反应器本体内部界定出等离子体激发区域；清洁气体源，连接至所述反应器本体；以及功率源，经定位以在所述等离子体激发区域内使来自所述清洁气体源的清洁气体离子化。2.如权利要求1所述的设备，其中所述反应器本体为感应耦合等离子体(ICP)腔室、电容耦合等离子体(CCP)腔室、微波诱导(MW)等离子体腔室、电子回旋共振(ECR)腔室、高密度等离子体(HDP)腔室、紫外线(UV)腔室、热丝化学气相沉积(HW-CVD)腔室，或上述腔室的任何组合。3.如权利要求1所述的设备，其中所述功率源提供连续的射频功率、连续的直流功率、具有射频脉冲频率的射频功率，或具有直流脉冲频率的直流功率。4.如权利要求1所述的设备，其中所述等离子体气体传送系统包括与所述基板处理腔室连接的管线，且所述传送构件相对于所述管线的纵轴呈一定角度而定位，且所述角度在约20°和约45°之间，或在约60°和约110°之间。5.如权利要求1所述的设备，进一步包括：离子过滤器，设置于所述反应器本体和所述等离子体气体传送系统之间，以仅允许所述清洁气体的自由基和/或能量激发的中性物种通过所述传送构件进入所述等离子体气体传送系统。6.如权利要求1所述的设备，进一步包括：第一压力调节装置，设置于所述清洁气体源和所述反应器本体之间，以控制所述清洁气体源内部的压力相对高于所述反应器本体内部的压力。第二压力调节装置，设置在所述基板处理腔室和所述等离子体气体传送系统之间，以控制所述管线内部的压力相对高于所述等离子体气体传送系统内部的压力。7.如权利要求1所述的设备，其中所述反应器本体具有多个导电突出物，所述多个导电突出物从所述反应器本体的内表面向内延伸。8.如权利要求7所述的设备，其中所述突出物围绕所述反应器本体的内部圆周均匀间隔。9.如权利要求1所述的设备，进一步包括：气体分配板，设置于所述反应器本体和所述清洁气体源之间，其中所述气体分配板包括多个孔，这些孔穿过所述气体分配板而形成。10.一种设备，包括：基板处理腔室，具有设置在所述基板处理腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：王荣平，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US