用于清洁用于形成半导体装置的工具的组件及系统以及相关方法制造方法及图纸

本申请案涉及用于清洁用于形成半导体装置的工具的组件及系统以及相关方法。一种清洁用于形成半导体装置的工具的方法包含：加热包括陶瓷材料的晶片以至少加热所述陶瓷材料；将所述经加热晶片定位于用于形成半导体装置的工具的静电卡盘上，使得位于接近所述经加热晶片处的沉积物被加热以将所述沉积物中的至少一些沉积物汽化；及从所述工具移除所述经汽化沉积物。揭示形成半导体装置的相关方法、相关系统及相关清洁晶片。

Components and systems for cleaning tools used to form semiconductor devices and related methods

【技术实现步骤摘要】
用于清洁用于形成半导体装置的工具的组件及系统以及相关方法优先权主张本申请案主张2017年12月28日提出申请的美国专利申请案第15/856,373号“用于清洁用于形成半导体装置的工具的组件及系统以及相关方法(ComponentsandSystemsforCleaningaToolFormingaSemiconductorDevice,andRelatedMethods)”的申请日期的权益。
本文中所揭示的实施例涉及在半导体装置制作期间使用的工具及用于清洁所述工具的系统、用于清洁所述工具的清洁晶片，且涉及使用所述清洁晶片来清洁半导体工具的方法。更特定来说，本专利技术的实施例涉及用于形成半导体装置的半导体工具、用于清洁所述工具的系统，涉及包括用于加热工具的一部分的至少高比热容材料的清洁晶片，且涉及使用所述清洁晶片从所述工具移除沉积物的方法。
技术介绍
半导体装置的制作包含在被配置为半导体晶片或其它块体半导体衬底的半导体衬底上执行各种制作过程。举例来说，可在半导体衬底上方形成不同电绝缘材料及导电材料。电绝缘材料及导电材料经图案化以形成半导体装置的特征，例如个别存储器单元、晶体管、电容器、电极、导电通孔或其它特征。对半导体装置的材料进行图案化可包含将一或多种材料暴露于材料移除过程，例如蚀刻过程。举例来说，蚀刻过程可包含湿法蚀刻过程或干法蚀刻过程。湿法蚀刻包含将半导体装置暴露于溶液，所述溶液经调配以移除半导体装置的一或多种材料的至少一部分。可通过将半导体装置浸没于蚀刻剂中、将蚀刻剂喷涂到所述装置上或另一方法而将半导体装置暴露于湿法蚀刻剂。干法蚀刻是对半导体装置进行图案化的另一方法。干法蚀刻可包含等离子体蚀刻、反应离子蚀刻(RIE)、离子束蚀刻或其组合。干法蚀刻按惯例包含将半导体装置暴露于等离子体，所述等离子体经调配且经配置以从半导体装置移除所述半导体装置的一或多种材料。在常规干法蚀刻过程中，等离子体中的反应物质与被移除的材料进行反应以形成气体产物，可在蚀刻条件(例如，适当温度、低压力条件等)下将所述气体产物从蚀刻室载运出。取决于被移除的材料及在干法蚀刻过程期间使用的等离子体，可形成固体副产物。在一些实例中，所述副产物包含聚合物、盐类或在干法蚀刻过程的条件下基本上未从蚀刻室被移除的其它材料。聚合物、盐类或其它材料可在蚀刻室的壁及其它表面上形成沉积物。在一些实例中，沉积物可为导电的，例如当沉积物包括盐类或导电聚合物时。在一些此类实例中，电荷可在导电沉积物上积累且可形成电位。如果充足的电荷在导电沉积物上积累，那么可在沉积物与被处理的半导体衬底之间形成电弧。此电弧作用(arcing)可损坏(例如，破坏)半导体衬底且可致使半导体衬底上的半导体装置出故障。因此，在已处理特定数目个晶片之后，可清洁蚀刻室以从所述蚀刻室移除沉积物。然而，清洁蚀刻工具可减少蚀刻工具可用于对半导体装置进行图案化的时间量且可因此不合意地减少蚀刻工具的吞吐量。
技术实现思路
本文中所揭示的实施例涉及用于清洁用于形成半导体装置的工具的系统，描述相关清洁晶片及相关方法。举例来说，根据至少一些实施例，一种清洁用于形成半导体装置的工具的方法包括：加热包括陶瓷材料的晶片以至少加热所述陶瓷材料；将所述经加热晶片定位于用于形成半导体装置的工具的静电卡盘上，使得位于接近所述经加热晶片处的沉积物被加热以将所述沉积物中的至少一些沉积物汽化；及从所述工具移除所述经汽化沉积物。在额外实施例中，一种形成半导体装置的方法包括：在工具的室中对半导体晶片进行图案化；从所述工具移除所述半导体晶片；加热清洁晶片，所述清洁晶片包括具有大于约400J/kg·K的比热容的第一材料及包括绝热材料的第二材料；将所述清洁晶片安置于所述工具的静电卡盘上，所述第一材料接近位于所述工具的被界定于所述静电卡盘与边缘环之间的凹穴区域中的沉积物，使得接近所述第一材料的所述沉积物被加热；及从所述工具移除所述沉积物。在其他实施例中，一种用于清洁用于形成半导体装置的工具的系统包括：晶片，其包括在约20℃下展现大于约400J/kg·K的比热容的第一材料；加热室，其经配置以加热所述晶片；及工具，其包括：静电卡盘，其经配置以接纳所述晶片；边缘环，其安置于所述静电卡盘的一部分周围；及凹穴区域，其介于所述边缘环与所述静电卡盘之间。在仍额外实施例中，一种用于清洁用于制作半导体装置的工具的清洁晶片包括：绝热材料；及高比热容材料，其在约20℃下展现大于约400J/kg·K的比热容，环绕所述绝热材料的至少一部分且经配置以被安置于用于制作半导体装置的工具的静电卡盘上，所述高比热容材料经配置以上覆于被界定于所述工具的所述静电卡盘与边缘环之间的凹穴区域上。附图说明图1A是根据本专利技术的实施例的用于制作半导体晶片的工具的简化示意图；图1B是根据本专利技术的实施例的包含安置于静电卡盘上的清洁晶片的组合件的简化横截面图；图1C及图1D是根据本专利技术的实施例的包含安置于基座上的清洁晶片的组合件的简化横截面图；图2A及图2B是根据本专利技术的实施例的清洁晶片组合件的相应侧视横截面图及俯视横截面图；图3A及3B是根据本专利技术的其它实施例的加热晶片组合件的相应侧视横截面图及俯视图；图4是根据本专利技术的一些实施例的另一清洁晶片组合件的横截面图；图5是根据本专利技术的一些实施例的清洁晶片组合件的横截面图；图6A到图6C是根据本专利技术的实施例的加热组合件的示意图；且图7是制作半导体装置的方法的简化流程图。具体实施方式由此所包含的图解说明并不打算作为任何特定系统或半导体结构的实际视图，而是仅为用于在本文中描述实施例的理想化表示。各图之间共有的元件及特征可保持相同数字标示，只不过为了易于进行描述，在大多数情况下，参考编号以介绍或最全面描述元件的图式的编号开始。以下描述提供特定细节(例如材料类型、材料厚度及处理条件)，以便提供对本文中所描述的实施例的透彻描述。然而，所属领域的技术人员将理解，可在不采用这些特定细节的情况下实践本文中所描述的实施例。实际上，所述实施例可结合半导体工业中所采用的常规制作技术来实践。另外，本文中所提供的描述并不形成对用于制作半导体装置的工具、清洁晶片或用于清洁所述工具的系统的完整描述、对用于制造此类清洁晶片的过程流程或者用于清洁此类工具的完整过程流程的完整描述。下文所描述的结构并不形成完整半导体结构或半导体装置。下文仅详细地描述用于理解本文中所描述的实施例所必需的那些过程动作及结构。可通过常规技术而执行本文中所描述的用以形成用于清洁工具的完整系统、半导体装置或者清洁晶片的额外动作。根据本文中所揭示的实施例，一种系统经配置以用于清洁用于形成半导体装置的工具(例如，蚀刻工具、沉积工具等)。所述系统包含晶片(其还可在本文中称为“清洁晶片”)，所述晶片经配置以将热从所述晶片的一部分转移到工具的一或多个区域(例如，被界定为介于工具的静电卡盘与其边缘环之间的空间的凹穴区域)。清洁晶片可包含第一材料，所述第一材料包括展现高比热容的材料(在本文中称为“高比热容”材料或“高比热”材料)。在一些实施例中，清洁晶片可进一步包含第二材料，所述第二材料可展现比第一材料相对低的比热容。与第二材料相比，第一材料可展现相对较高比热且在一些实施例中展现较高导热性。在一些实施例中，第一材料环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种清洁用于形成半导体装置的工具的方法，所述方法包括：加热包括陶瓷材料的晶片以至少加热所述陶瓷材料；将所述经加热晶片定位于用于形成半导体装置的工具的静电卡盘上，使得位于接近所述经加热晶片处的沉积物被加热以将所述沉积物中的至少一些沉积物汽化；及从所述工具移除所述经汽化沉积物。

【技术特征摘要】
2017.12.28 US 15/856,3731.一种清洁用于形成半导体装置的工具的方法，所述方法包括：加热包括陶瓷材料的晶片以至少加热所述陶瓷材料；将所述经加热晶片定位于用于形成半导体装置的工具的静电卡盘上，使得位于接近所述经加热晶片处的沉积物被加热以将所述沉积物中的至少一些沉积物汽化；及从所述工具移除所述经汽化沉积物。2.根据权利要求1所述的方法，其中加热包括陶瓷的晶片包括：加热包括由所述陶瓷材料环绕的绝热材料的晶片。3.根据权利要求1所述的方法，其中加热包括陶瓷材料的晶片包括：加热包括以下各项中的至少一者的晶片：氧化铝、氧化锆、氮化铝、氮化硼及碳化硼。4.根据权利要求1所述的方法，其中加热包括陶瓷材料的晶片包括：加热包括在约20℃下展现大于约400J/kg·K的比热容的陶瓷材料的晶片。5.根据权利要求1所述的方法，其中加热包括陶瓷材料的晶片包括：在将所述经加热晶片定位于所述工具的所述静电卡盘上之前在加热室中加热所述晶片。6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在将所述经加热晶片放置于所述静电卡盘上之后将所述晶片的绝热材料冷却。7.根据权利要求1所述的方法，其中将所述经加热晶片定位于用于形成半导体装置的工具的静电卡盘上使得位于接近所述经加热晶片处的沉积物被加热以将所述沉积物中的至少一些沉积物汽化包括：加热位于接近所述经加热晶片处的一或多种铵盐。8.根据权利要求1所述的方法，其中加热晶片包括：将所述陶瓷材料加热到高于约300℃的温度。9.根据权利要求1所述的方法，其中将所述经加热晶片定位于静电卡盘上包括：在低于约1.0mmHg的压力下将所述经加热晶片从加热室输送到所述工具。10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在所述经加热晶片位于所述静电卡盘上的同时将所述工具暴露于等离子体。11.根据权利要求1所述的方法，其中将所述经加热晶片定位于用于形成半导体装置的工具的静电卡盘上使得位于接近所述经加热晶片处的沉积物被加热以将所述沉积物中的至少一些沉积物汽化包括：将所述沉积物加热到至少约300℃。12.根据权利要求1所述的方法，其中加热晶片包括：在所述工具外部加热所述晶片。13.一种用于清洁用于形成半导体装置的工具的系统，所述系统包括：晶片，其包括在约20℃下展现大于约400J/kg·K的比热容的第一材料；加热室，其经配置以加热所述晶片；及工具，其包括：静电卡盘，其经配置以接纳所述晶片；边缘环，其安置于所述静电卡盘的一部分周围；及凹穴区域，其介于所述边缘环与所述静电卡盘之间。14.根据权利要求13所述的系统，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡嘉敷健，古尔特杰·S·桑胡，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：美国,US