用于晶片放气的等离子体增强退火腔室制造技术

本文所述的实施方式提供具有原位清洁能力的热基板处理装置。本文所述的装置可包括热处理腔室，所述热处理腔室限定处理容积并且基板支撑件可布置于处理容积内。一个或多个远程等离子体源可与处理容积流体连通，并且远程等离子体源可配置成将等离子体传送到处理容积。离子体源可配置成将等离子体传送到处理容积。离子体源可配置成将等离子体传送到处理容积。

【技术实现步骤摘要】
用于晶片放气的等离子体增强退火腔室
[0001]本申请是申请日为2017年4月10日、申请号为201780024464.8、专利技术名称为“用于晶片放气的等离子体增强退火腔室”的专利技术专利申请的分案申请。
[0002]背景


[0003]本公开内容的实施方式大致涉及半导体处理腔室。更具体而言，本文所述的实施方式涉及用于基板放气的等离子体增强退火腔室。

技术介绍

[0004]通常在半导体制造中出于各种目的采用半导体基板的热处理。不同类型的热处理包括快速热处理、激光处理、浸泡退火(soak annealing)等等。在热处理期间所采用的温度可配置成改变基板和设置在基板上的材料的各种特性。例如，掺杂剂扩散、结晶材料改性和表面改性仅仅是可通过热处理实现的一些类型的处理。
[0005]在某些热处理中，材料可从正受到热处理的基板放气。经放气的材料通常被从热处理腔室的处理容积排放，然而，经放气的材料也可能沉积在腔室壁和设置在腔室内的部件上。所沉积的材料可在腔室内产生颗粒，并且重新沉积在基板上，这可导致最终形成于基板上的微电子器件的故障。腔室的清洁通常需要在预防性维护期间长时间的停机时间，而降低热处理的效率。
[0006]因此，在本领域中需要改良的热处理腔室。

技术实现思路

[0007]在一个实施方式中，提供一种基板处理装置。所述装置包括第一热处理腔室，所述第一热处理腔室限定第一处理容积。第一基板支撑件可设置在第一处理容积内，第一远程等离子体源可流体耦合至第一处理容积，并且第一气源可流体耦合至第一远程等离子体源。所述装置还包括第二热处理腔室，所述第二热处理腔室限定第二处理容积。第二热处理腔室与第一热处理腔室共用壁。第二基板支撑件可设置在第二处理容积内，第二远程等离子体源可流体耦合至第二处理容积，并且第二气源可流体耦合至第二远程等离子体源。排放装置也可流体耦合至第一处理容积和第二处理容积。
附图说明
[0008]为了可详细理解本公开内容的上述特征的方式，可通过参照实施方式而具有上文简要概述的本公开内容的更具体的说明，一些实施方式图示于附图中。然而，应注意的是，附图仅图示例性实施方式，并且因此不被视为对本公开内容的范围的限制，而可认同其他同等有效的实施方式。
[0009]图1示意性图示根据本文所述的一个实施方式的具有远程等离子体源的双腔室热处理装置。
[0010]图2示意性图示根据本文所述的一个实施方式的具有远程等离子体源的双腔室热处理装置。
[0011]图3示意性图示根据本文所述的一个实施方式的具有远程等离子体源的双腔室热处理装置。
[0012]图4示意性图示根据本文所述的一个实施方式的具有远程等离子体源的双腔室热处理装置。
[0013]图5示意性图示根据本文所述的一个实施方式的具有远程等离子体源的双腔室热处理装置。
[0014]图6示意性图示根据本文所述的一个实施方式的具有远程等离子体源的双腔室热处理装置。
[0015]图7示意性图示根据另一实施方式的双腔室热处理装置。
[0016]为了促进理解，已尽可能使用相同的参考数字代表附图共有的相同的元件。应考虑一个实施方式的元件和特征可有益地并入其他实施方式中而无须进一步说明。
具体实施方式
[0017]本文所述的实施方式提供具有原位清洁能力的热基板处理装置。本文所述的装置可包括热处理腔室，所述热处理腔室限定处理容积，并且基板支撑件可设置在处理容积内。一个或多个远程等离子体源可与处理容积流体连通，并且远程等离子体源可配置成将清洁等离子体传送到处理容积。
[0018]图1示意性图示根据本文所述的一个实施方式的具有远程等离子体源126、132的双腔室热处理装置100。装置100包括第一热处理腔室102，第一热处理腔室102限定第一处理容积110。第一腔室102的壁(例如，第一侧壁120和第一顶板(ceiling)118)进一步限定第一处理容积110。壁120和顶板118可由适合承受升高的处理温度的材料形成。例如，第一腔室102可由不锈钢、铝或其他合适的金属材料形成。限定处理容积110的第一腔室102的表面可用各种材料涂覆，以在某些实施方式中增强或避免在所述表面上的沉积。尽管未图示，也考虑各种处理配件、屏蔽物和类似物可设置在第一处理容积110内，以进一步改善颗粒管理和基板的热处理。
[0019]第一处理容积110可配置成通过将基板加热至约400℃以上的温度而在设置于第一处理容积110中的基板上执行热处理，例如介于约700℃与约1200℃之间，例如介于约850℃与约1100℃之间。第一基板支撑件106设置在第一处理容积110内。第一基板支撑件106可配置成通过各种方法于热处理期间在第一基板支撑件106上保持基板，这些方法诸如是真空吸附或静电吸附。也考虑基板可通过各种其他装置定位和/或保持在第一基板支撑件106上，诸如通过环、销和类似物。第一基板支撑件106还可包括电阻加热装置，诸如线圈或类似物，以促进设置在第一基板支撑件106上的基板的加热。诸如来自灯的电磁能量的其他加热方法可与电阻加热装置结合使用，以加热基板。
[0020]第一远程等离子体源126可耦合至第一处理容积110并且与第一处理容积110流体连通。第一远程等离子体源126可配置成距离第一处理容积110远程地产生等离子体，并且将等离子体产物传送到第一处理容积110。尽管未图示，第一远程等离子体源126可耦合至RF功率源。应考虑取决于期望的等离子体特性和腔室构造，第一远程等离子体源126可以是
电容耦合等离子体产生器或电感耦合等离子体产生器。并未图示诸如RF扼流器或接地装置和类似物的各种其他等离子体产生装置，以免模糊图示的实施方式。
[0021]等离子体产物可经由第一导管130被传送至第一处理容积110，所述第一导管130与第一远程等离子体源126和第一处理容积110流体耦合。在一个实施方式中，第一导管130可从第一远程等离子体源126延伸至第一腔室102的第一顶板118。第一导管130可为任何合适形状的导管，并且可由主要对通过第一远程等离子体源126产生的等离子体产物为惰性的材料形成。在一个实施方式中，第一导管130可由石英材料、陶瓷材料或金属材料形成。暴露于等离子体产物的第一导管130的表面也可用对等离子体产物为惰性或大体上为惰性的各种材料涂覆，以减少或防止第一导管130的损伤、侵蚀或沉积。
[0022]第一远程等离子体源126也可与第一气源128流体连通。第一气源128将一种或多种前驱物气体传送到第一远程等离子体源126。第一气源128可传送诸如含有氩、氧、氮、氦和氟的气体的前驱物气体，例如三氟化氮或类似物。前驱物气体可被单独地或组合地并且/或者依次地或同时地被传送至第一远程等离子体源126。
[0023]在操作中，材料可从经热处理的基板被放气，并且材料可最终沉积并且积聚在第一腔室102的表面上。在某些实施方式中，可能期望移除沉积，并且可选择合适的前驱物气体以将所述前驱物气体从本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基板处理装置，包含：第一处理腔室，所述第一处理腔室限定第一处理容积；第二处理腔室，所述第二处理腔室限定第二处理容积；第一远程等离子体源，所述第一远程等离子体源通过第一等离子体导管耦合至所述第一处理腔室，所述第一等离子体导管配置成将等离子体从所述第一远程等离子体源传送到设置在所述第一处理容积中的第一喷头；第二等离子体导管，所述第二等离子体导管耦合在所述第一远程等离子体源与所述第二处理腔室之间，所述第二等离子体导管配置成将所述等离子体从所述第一远程等离子体源传送到设置在所述第二处理容积中的第二喷头；第二远程等离子体源，所述第二远程等离子体源通过第三等离子体导管耦合至所述第二处理腔室；排放装置，所述排放装置通过第一排放导管耦合至所述第一处理腔室，并且通过第二排放导管耦合至所述第二处理腔室；共同排放导管，所述共同排放导管将所述第一排放导管和所述第二排放导管耦合至所述排放装置；总排放流量控制器，所述总排放流量控制器设置在所述共同排放导管中；和腔室排放流量控制器，所述腔室排放流量控制器设置在所述第一排放导管中。2.如权利要求1所述的装置，进一步包含：设置在所述第一等离子体导管中的第一等离子体流量控制器；设置在所述第二等离子体导管中的第二等离子体流量控制器；和耦合至所述第一等离子体流量控制器与所述第二等离子体流量控制器、所述总排放流量控制器和所述腔室排放流量控制器的控制器。3.如权利要求1所述的装置，进一步包含：设置在所述第一处理腔室中的第一压力传感器，和设置在所述第二处理腔室中的第二压力传感器。4.如权利要求3所述的装置，进一步包含：控制器，所述控制器耦合至所述第一压力传感器与所述第二压力传感器、所述总排放流量控制器和所述腔室排放流量控制器。5.如权利要求4所述的装置，进一步包含：设置在所述第一处理腔室中的第一成分传感器，和设置在所述第二处理腔室中的第二成分传感器，其中第一气源通过第一源导管耦合至所述第一远程等离子体源；第二气源，所述第二气源通过第二源导管耦合至所述第二远程等离子体源；第一源流量控制器，所述第一源流量控制器设置在所述第一源导管中；和第二源流量控制器，所述第二源流量控制器设置在所述第二源导管中。6.如权利要求5所述的装置，其中所述控制器也耦合至所述第一源流量控制器、所述第二源流量控制器、所述第一成分传感器和所述第二成分传感器。7.一种基板处理装置，包含：第一处理腔室，所述第一处理腔室限定第一处理容积；第二处理腔室，所述第二处理腔室限定第二处理容积；第一远程等离子体源，所述第一远程等离子体源通过第一等离子体导管耦合至所述第一处理腔室，所述第一等离子体导管配置成将...

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