用于半导体处理装置的通过吹扫气体稀释和排出来减少气体凝结在腔室壁上制造方法及图纸

一种用于加热腔室中的工件的系统、方法和装置，其提供大体上圈定腔室容积的一个或多个表面。真空和吹扫气体端口与腔室容积流体连通。加热器装置将工件支撑件上的工件选择性地加热到预定温度，并且在腔室容积内产生脱气材料。真空阀在真空源和真空端口之间提供选择性流体连通。吹扫气体阀在用于吹扫气体的吹扫气体源与吹扫气体端口之间提供选择性流体连通。控制器控制真空和吹扫气体阀，以在工件被加热时在预定压力下选择性地使吹扫气体从吹扫气体端口流动至真空端口，从而移除和防止脱气材料在腔室表面上的凝结。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于半导体处理装置的通过吹扫气体稀释和排出来减少气体凝结在腔室壁上相关申请的引用本申请要求于2019年1月4日提交的名称为“用于半导体处理装置的通过吹扫气体稀释和排出来减少气体凝结在腔室壁上”的美国申请第16/240,071号的权益，该申请的内容以全文引用方式并入本文。
本申请大体上涉及用于处理工件的工件处理系统和方法，并且更具体地涉及用于减少脱气材料(outgasmaterial)凝结在具有热夹盘的腔室中的系统、装置和方法。
技术介绍
在半导体处理中，可以对工件或半导体晶片执行许多操作，诸如离子注入。随着离子注入处理技术的进步，可以实施工件处的各种离子注入温度以在工件中实现各种注入特性。例如，在常规离子注入处理中，典型地考虑三个温度状态：冷注入，其中工件处的处理温度维持在低于室温的温度；热注入，其中工件处的处理温度维持在典型地100-600℃范围内的高温；以及所谓的准室温注入，其中工件处的处理温度维持在略高于室温但低于高温注入中使用的温度，准室温注入温度典型地在50-100℃范围内。例如，热注入变得更加常见，由此通常通过专用高温静电夹盘(ESC：electrostaticchuck)，也称为经加热夹盘，来实现处理温度。经加热夹盘在注入期间将工件保持或夹紧到其表面。例如，常规的高温ESC包括嵌入在夹持表面下方的一组加热器，用于将ESC和工件加热到处理温度(例如，100℃-600℃)，由此气体界面常规地提供从夹持表面到工件背侧的热界面。典型地，通过将能量辐射至背景中的腔室表面来冷却高温ESC。
技术实现思路
本申请通过提供一种用于减轻与加热工件相关联的脱气材料凝结在腔室中的系统、装置和方法来克服现有技术的限制。本专利技术的各种方面提供优于常规系统及方法的优点，其中在利用热夹盘的经加热离子注入系统中提供特定优点。因此，以下呈现了本申请的简化概述，以便提供对本申请的一些方面的基本理解。该概述不是本申请的广泛概述。它既不旨在标识本专利技术的关键或重要元素，也不旨在描绘本专利技术的范围。其目的是以简化形式呈现本申请的一些概念，作为随后呈现的更详细描述的序言。根据本申请的一个方面，提供了一种工件处理系统，其包括具有一个或多个表面的腔室，所述一个或多个表面大体上圈定腔室容积。腔室例如包括与腔室容积流体连通的真空端口和吹扫气体端口。工件支撑件位于腔室内，其中，工件支撑件配置成选择性地支撑工件。在一个示例中，加热器装置被配置为将工件选择性地加热到预定温度。例如，加热工件在腔室容积内产生脱气材料。例如，提供真空源和真空阀，其中真空阀被配置为在真空源和真空端口之间提供选择性流体连通。还提供了一种吹扫气体源，该吹扫气体源具有与其相关联的吹扫气体，其中吹扫气体阀被配置成在吹扫气体源和吹扫气体端口之间提供选择性流体连通。吹扫气体例如可以包括惰性气体或由惰性气体组成。根据一个示例，控制器被进一步提供和配置成控制真空阀和吹扫气体阀，以在加热工件的同时，在预定压力(诸如近似大气压力)下将吹扫气体从吹扫气体端口选择性地流动至真空端口。因此，在保持预定压力的同时，可以在加热工件的同时大体上从腔室容积中排出脱气材料，从而大体上防止脱气材料凝结在一个或多个腔室表面上。在一个示例中，第一负载锁定阀可操作地耦接至腔室并且被配置为在腔室容积与第一环境之间提供选择性流体连通。例如，第一负载锁定阀还被配置为在腔室容积和第一环境之间选择性地传送工件。此外，第二负载锁定阀可以可操作地耦接至腔室，由此第二负载锁定阀例如被配置成在腔室容积与第二环境之间提供选择性流体连通。例如，第二负载锁定阀还被配置为在腔室容积和第二第一环境之间选择性地传送工件。例如，控制器还可以被配置为选择性地打开和关闭第一负载锁定阀，从而将腔室容积与第一环境选择性地隔离。控制器还可以被配置为选择性地打开和关闭第二负载锁定阀，从而将腔室容积与第二环境选择性地隔离。例如，第一环境可以包括在大气压力下的大气环境。第二环境例如可以包括真空压力下的真空环境。结合真空阀和吹扫气体阀的控制，控制器例如可以进一步被配置为在第二负载锁定阀将腔室容积与第二环境隔离的同时使吹扫气体从吹扫气体端口流动至真空端口。在另一示例中，控制器被配置为在第二负载锁定阀将腔室容积与第二环境隔离，和第一负载锁定阀将腔室容积与第一环境隔离的同时，将吹扫气体从吹扫气体端口流动至真空端口。根据另一示例，控制器可以被配置为与加热工件的同时打开吹扫气体阀和真空阀，从而进一步同时使吹扫气体在预定压力下从吹扫气体端口流动至真空端口。吹扫气体阀例如可以包括吹扫气体调节器。在另一示例中，真空阀可以包括真空调节器。在一个方面，吹扫气体调节器和真空调节器可以被配置为当吹扫气体从吹扫气体端口流动至真空端口时提供预定压力。例如，控制器还可以被配置为控制吹扫气体调节器和真空调节器中的一个或多个，从而控制预定压力。在另一示例中，吹扫气体调节器和真空调节器中的一个或多个包括手动调节器。根据另一方面，可以提供温度测量装置，其中温度测量装置可以被配置为确定工件的测量温度。例如，控制器还可以被配置为至少部分地基于工件的测量温度来控制真空阀和吹扫气体阀。在另一示例中，控制器还可以被配置为至少部分地基于预定时间来控制真空阀和吹扫气体阀。根据另一示例，工件支撑件包括经加热压板，该经加热压板具有被配置为接触工件的背侧的支撑表面，其中经加热压板大体上限定加热器装置。例如，工件支撑件可以包括一个或多个销，所述一个或多个销被配置为将工件选择性地升高和降低至与其相关联的支撑表面上。在另一示例中，加热器装置包括加热灯、红外加热器和电阻加热器中的一个或多个。根据另一示例性方面，本申请提供了一种负载锁定装置，该负载锁定装置包括具有大体上限定腔室容积的一个或多个腔室表面的腔室。经加热压板例如设置在腔室容积内，并且被配置为选择性地支撑和加热工件，由此加热工件产生脱气材料。例如，真空阀提供与腔室容积和真空源的选择性流体连通。吹扫气体阀例如提供与腔室容积和用于吹扫气体的吹扫气体源的选择性流体连通。在一个示例中，控制器被配置为控制真空阀和吹扫气体阀，以在加热工件的同时，在预定压力下使腔室容积内的吹扫气体从吹扫气体源选择性地流动至真空源。因此，从腔室容积中大体上排出脱气材料，因此大体上防止脱气材料凝结在一个或多个腔室表面上。根据本申请的又一示例性方面，提供了一种用于减轻工件的脱气凝结的方法。例如，该方法包括在具有一个或多个腔室表面的腔室中加热工件，所述一个或多个腔室表面大体上限定腔室容积，由此从工件产生脱气材料。与加热工件同时，吹扫气体以预定压力在腔室容积内流动。此外，在吹扫气体流动的同时，吹扫气体从腔室容积中排出，其中保持预定压力，并且其中脱气材料大体上从腔室容积中排出。以上概述仅旨在给出本申请的一些实施例的一些特征的简要概述，并且其他实施例可以包括与以上提及的特征相比附加的和/或不同的特征。具体地，该
技术实现思路
不应被解释为限制本申请的范围。因此，为了实现前述和相关的目的，本申请包括以下描述的并且在申请保护范围中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工件处理系统，包括：/n腔室，其具有大致圈定腔室容积的一个或多个表面，并且其中所述腔室包括与所述腔室容积流体连通的真空端口和吹扫气体端口；/n工件支撑件，其定位于所述腔室内并且被配置为选择性地支撑工件；/n加热器装置，其被配置为将所述工件选择性地加热到预定温度，其中加热所述工件在所述腔室容积内产生脱气材料；/n真空源；/n真空阀，其被配置成在所述真空源和所述真空端口之间提供选择性流体连通；/n吹扫气体源，其具有与其相关联的吹扫气体；/n吹扫气体阀，其被配置为在所述吹扫气体源和所述吹扫气体端口之间提供选择性流体连通；以及/n控制器，其被配置成控制所述真空阀和所述吹扫气体阀，以在加热所述工件的同时在预定压力下使所述吹扫气体从所述吹扫气体端口选择性地流动至所述真空端口，从而大体上从所述腔室容积中排出所述脱气材料，并且防止所述脱气材料凝结在所述一个或多个表面上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190104 US 16/240,0711.一种工件处理系统，包括：
腔室，其具有大致圈定腔室容积的一个或多个表面，并且其中所述腔室包括与所述腔室容积流体连通的真空端口和吹扫气体端口；
工件支撑件，其定位于所述腔室内并且被配置为选择性地支撑工件；
加热器装置，其被配置为将所述工件选择性地加热到预定温度，其中加热所述工件在所述腔室容积内产生脱气材料；
真空源；
真空阀，其被配置成在所述真空源和所述真空端口之间提供选择性流体连通；
吹扫气体源，其具有与其相关联的吹扫气体；
吹扫气体阀，其被配置为在所述吹扫气体源和所述吹扫气体端口之间提供选择性流体连通；以及
控制器，其被配置成控制所述真空阀和所述吹扫气体阀，以在加热所述工件的同时在预定压力下使所述吹扫气体从所述吹扫气体端口选择性地流动至所述真空端口，从而大体上从所述腔室容积中排出所述脱气材料，并且防止所述脱气材料凝结在所述一个或多个表面上。


2.根据权利要求1所述的工件处理系统，进一步包括：
第一负载锁定阀，其可操作地耦接至所述腔室并且被配置成在所述腔室容积与第一环境之间提供选择性流体连通，并且其中所述第一负载锁定阀进一步被配置成在所述腔室容积与所述第一环境之间选择性地传送所述工件；以及
第二负载锁定阀，其可操作地耦接至所述腔室并且被配置为在所述腔室容积与第二环境之间提供选择性流体连通，并且其中所述第二负载锁定阀进一步被配置为在所述腔室容积与所述第二环境之间选择性地传送所述工件。


3.根据权利要求2所述的工件处理系统，其中所述控制器还被配置为选择性地打开和关闭所述第一负载锁定阀，从而选择性地将所述腔室容积与所述第一环境隔离，并且其中，所述控制器还被配置为选择性地打开和关闭所述第二负载锁定阀，从而选择性地将所述腔室容积与所述第二环境隔离。


4.根据权利要求3所述的工件处理系统，其中所述第一环境包括在大气压下的大气环境，并且其中，所述第二环境包括在真空压力下的真空环境，并且其中，所述控制器被配置为在所述第二负载锁定阀将所述腔室容积与所述第二环境隔离的同时使所述吹扫气体从所述吹扫气体端口流动至所述真空端口。


5.根据权利要求4所述的工件处理系统，其中所述控制器被配置为在所述第二负载锁定阀将所述腔室容积与所述第二环境隔离，并且所述第一负载锁定阀将所述腔室容积与所述第一环境隔离的同时，将所述吹扫气体从所述吹扫气体端口流动至所述真空端口。


6.根据权利要求1所述的工件处理系统，其中所述控制器被配置为在加热所述工件的同时打开所述吹扫气体阀和所述真空阀，从而进一步同时使所述吹扫气体在所述预定压力下从所述吹扫气体端口流动至所述真空端口。


7.根据权利要求6所述的工件处理系统，其中所述吹扫气体阀包括吹扫气体调节器，并且其中所述真空阀包括真空调节器，其中所述吹扫气体调节器和所述真空调节器被配置为当所述吹扫气体从所述吹扫气体端口流动至所述真空端口时提供所述预定压力。


8.根据权利要求7所述的工件处理系统，其中所述控制器还被配置为控制所述吹扫气体调节器和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·巴格特，
申请(专利权)人：艾克塞利斯科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US