在具有电极、静电夹盘（ＥＳＣ）与限制腔室部分的晶圆处理系统中，在预涂布处理期间ＥＳＣ被建立为ＲＦ浮接，而限制腔室部分接地。相应地，选择性地以限制腔室部分与上电极为目标以沉积预涂布材料。如此，ＥＳＣ上所沉积的预涂布材料量较传统系统大幅降低。因此，在晶圆自动清洁（ＷＡＣ）处理期间，会需要更少的时间、能量与材料以从ＥＳＣ中移除预涂布材料。此外，在ＷＡＣ处理期间该上电极被建立为ＲＦ浮接，而该限制腔室部分接地。如此，选择性地将清洁材料导向腔室的限制硬件部分。因此，该上电极在ＷＡＣ处理期间受到更少的磨耗。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
半导体制造业逐渐重视节约成本，以增加持续衰减的利润率。推动成本降低的一个重要努力是通过在实际蚀刻处理之前涂敷预涂布沉积，而降低反应器内曝露于等离子的零件的磨耗率。此预涂布在蚀刻处理期间保护底下的表面免受等离子直接侵蚀，且被消耗。 在晶圆离开无晶圆自动清洁(WAC)处理中的处理腔室后，会蚀刻掉预涂布残留。为了使对产量与最终拥有成本的冲击减至最低，需注意要将预涂布与额外WAC时间保持在最小长度。图1描绘了传统预涂布处理期间的传统晶圆处理系统。系统100包括限制腔室部分102、电极104、静电夹盘(ESC) 106、与电极104连接的上射频(RF)驱动器108、与ESC 106连接的下RF驱动器110及排气部分114。等离子形成空间112由电极104、ESC 106与限制腔室部分102界定。为了降低晶圆处理工艺期间对限制腔室部分102与电极104的伤害，通常在限制腔室部分102、电极104与ESC 106的曝露于等离子形成空间112的表面上沉积预涂布材料。这是通过以下操作完成的经由上RF驱动器108与下RF驱动器110在电极104与地 (ground)间、或ESC与地间、或两者皆有提供电压差，同时在等离子形成空间112中降低压强。进一步，经由预涂布材料源(未示)供应预涂布材料至等离子形成空间112中。设定等离子形成空间112内的压强及如上RF驱动器108与下RF驱动器110中至少一个所创造的电压差，以使供应至等离子形成空间112中的预涂布材料产生等离子116。等离子116 使该预涂布材料沉积至限制腔室部分102、电极104与ESC 106的、曝露于等离子形成空间 112的表面上。图2描绘传统预涂布处理后图1的传统晶圆处理系统。在此图中，等离子116已在电极104的底表面202、限制腔室部分102的内表面204与ESC 106的顶表面206上沉积预涂布材料层208。如上面提到的，在传统预涂布处理期间，ESC 106中裸露于等离子形成空间112的部分另外具有沉积于其上的预涂布材料层。如下文将详细讨论的，不需要ESC 106上所沉积的预涂布层。因此，在ESC 106上沉积预涂布层浪费时间、能量与材料。此外，移除ESC106 上所沉积的预涂布层需要额外的时间、能量与金钱，下文将另外详述。图3描绘在传统晶圆处理工艺期间图1的传统晶圆处理系统。在此图中，晶圆300 经由静电力而被保持在ESC 106上。同样，经由上RF驱动器108与下RF驱动器110在电极104与ESC 106间提供电压差，同时在等离子形成空间112中降低压强。此外，经由蚀刻材料源(未显示)供应蚀刻材料至等离子形成空间112中。设定等离子形成空间112内的压强及如上RF驱动器108与下RF驱动器110中至少一个所创造的电压差，以使供应至等离子形成空间112中的蚀刻材料产生等离子302。等离子302蚀刻等离子形成空间112内的材料，其除电极104的底表面202与限制腔室部分102的内表面204上的预涂布材料层 208之外还包括晶圆300。电极104的底表面202与限制腔室部分102的内表面204上的预涂布材料层208在晶圆处理期间保护底下的表面免受等离子直接侵蚀，且被消耗。图4描绘传统晶圆处理工艺后图1的传统晶圆处理系统。在此图中，已从ESC 106 的顶部移除晶圆300。因为涂覆(coating)的量通常被预定成延续至晶圆蚀刻工艺结束以从电极104消除涂覆，故电极104的底表面202上预涂布材料层208的部分已被移除。然而，少量预涂布材料层404残留在限制腔室部分102的内表面204上。更重要地，相对大量的预涂布材料层402残留在ESC 106的上表面206上。这是因为在蚀刻处理期间ESC 106 的上表面206受晶圆300覆盖。因此，ESC 106上表面206上的部分预涂布材料层208不会遭遇到等离子302。因此，在蚀刻期间不会蚀刻掉ESC 106上表面206上的部分预涂布材料层208。为了准备新的晶圆处理时程，需移除限制腔室部分102的内表面204上的预涂布材料层404与ESC 106的上表面206上的部分预涂布材料层208。这通常是通过传统的无晶圆自动清洁(WAC)工艺而完成的。图5描绘传统WAC处理期间图1的传统晶圆处理系统。同样，经由上RF驱动器108 与下RF驱动器110在电极104与ESC 106间提供电压差，同时在等离子形成空间112中降低压强。此外，经由清洁材料源(未显示)供应清洁材料至等离子形成空间112中。设定等离子形成空间112内的压强及如上RF驱动器108与下RF驱动器110中至少一个所创造的电压差，以使供应至等离子形成空间112中的清洁材料产生等离子502。等离子502蚀刻等离子形成空间112内的材料，其包括限制腔室部分102的内表面204上的预涂布材料层 404与ESC106的上表面206上的预涂布材料层402。如图5所描绘的，传统WAC处理持续至所有预涂布材料被移除。因为ESC 106的上表面206上的预涂布材料层402是最厚的预涂布材料层，所以传统WAC工艺应持续至层402 被移除。如此，在移除限制腔室部分102的内表面204上的预涂布材料之后，传统WAC工艺仍会持续一段时间。在此期间，限制腔室部分102的内表面204不必要地遭遇等离子502， 这对限制腔室部分102的寿命有负面影响。此外，在传统WAC工艺的整个期间，电极104的底表面202不必要地遭遇等离子502，这对电极104的寿命有负面影响。在完成上文所讨论的工艺之后，系统100准备好新的晶圆处理时程，再次开始图1 中所描绘的预涂布工艺。如同上面提到的，与传统晶圆处理系统相关的问题之一是浪费时间、能量与材料在不必要地涂布ESC 106，接着清洁ESC 106上。所需要的是一种从由电极、ESC与限制腔室部分界定的等离子形成空间内选择性地沉积与移除预涂布材料的方法。
技术实现思路
本专利技术的目标是提供一种系统与方法，其从由沉积腔室的电极、ESC与限制腔室部分界定的等离子形成空间内选择性地沉积与移除预涂布材料。本专利技术的一个方面涉及操作晶圆处理系统的方法，该系统具有电极、静电夹盘、限制腔室部分、第一射频驱动源、第二射频驱动源、预涂布材料源、清洁材料源、排气部分与切换系统。该电极与该静电夹盘间隔开且相对。等离子形成空间由该电极、该静电夹盘与该限制腔室部分界定。该第一射频驱动源被配置成经该切换系统而与该电极电气连接。该第二射频驱动源被配置成经该切换系统而与该静电夹盘电气连接。该预涂布材料源是可操作的以提供预涂布材料至该等离子形成空间中。该清洁材料源是可操作的以提供清洁材料至该等离子形成空间中。该排气部分是可操作的以从该等离子形成空间中移除预涂布材料与清洁材料。该方法可包括执行预涂布处理与清洁处理中至少一个。该预涂布处理可包括经由该切换系统连接该第一射频驱动源与该电极、连接该限制腔室部分与地、经由该切换系统切断该第二射频驱动源与该静电夹盘的连接、断开该静电夹盘与地的连接、经由该预涂布材料源而供应预涂布材料至该等离子形成空间中、在该等离子形成空间内产生等离子以及在该限制腔室部分上涂布该预涂布材料。该清洁处理可包括经由该切换系统切断该第一射频驱动源与该电极的连本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种操作晶圆处理系统的方法，所述晶圆处理系统包括电极、静电夹盘、限制腔室部分、第一射频驱动源、第二射频驱动源、预涂布材料源、清洁材料源、排气部分与切换系统，所述电极与所述静电夹盘间隔开且相对，等离子形成空间由所述电极、所述静电夹盘与所述限制腔室部分界定，所述第一射频驱动源被配置成经由所述切换系统而与所述电极电气连接，所述第二射频驱动源被配置成经由所述切换系统而与所述静电夹盘电气连接，所述预涂布材料源是可操作的以提供预涂布材料至所述等离子形成空间中，所述清洁材料源是可操作的以提供清洁材料至所述等离子形成空间中，所述排气部分是可操作的以从所述等离子形成空间中移除所述预涂布材料与所述清洁材料，所述方法包括：执行预涂布处理与清洁处理中的至少一个；其中所述预涂布处理包括：经由所述切换系统连接所述第一射频驱动源与所述电极；连接所述限制腔室部分与地；经由所述切换系统切断所述第二射频驱动源与所述静电夹盘的连接；切断所述静电夹盘与地的连接；经由所述预涂布材料源而供应所述预涂布材料至所述等离子形成空间中；在所述等离子形成空间内产生等离子；以及在所述限制腔室部分上涂布所述预涂布材料；以及其中所述清洁处理包括：经由所述切换系统切断所述第一射频驱动源与所述电极的连接；切断所述电极与地的连接；连接所述限制腔室部分与地；经由所述切换系统连接所述第二射频驱动源与所述静电夹盘；经由所述清洁材料源而供应所述清洁材料至所述等离子形成空间中；在所述等离子形成空间内产生等离子；以及从所述限制腔室部分中清洁所述预涂布材料。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US12/253,5112008年10月17日1.一种操作晶圆处理系统的方法，所述晶圆处理系统包括电极、静电夹盘、限制腔室部分、第一射频驱动源、第二射频驱动源、预涂布材料源、清洁材料源、排气部分与切换系统， 所述电极与所述静电夹盘间隔开且相对，等离子形成空间由所述电极、所述静电夹盘与所述限制腔室部分界定，所述第一射频驱动源被配置成经由所述切换系统而与所述电极电气连接，所述第二射频驱动源被配置成经由所述切换系统而与所述静电夹盘电气连接，所述预涂布材料源是可操作的以提供预涂布材料至所述等离子形成空间中，所述清洁材料源是可操作的以提供清洁材料至所述等离子形成空间中，所述排气部分是可操作的以从所述等离子形成空间中移除所述预涂布材料与所述清洁材料，所述方法包括执行预涂布处理与清洁处理中的至少一个； 其中所述预涂布处理包括经由所述切换系统连接所述第一射频驱动源与所述电极； 连接所述限制腔室部分与地；经由所述切换...
【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯·菲舍尔，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：US
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