本发明专利技术是关于一种远程等离子体工艺，所述工艺用以在处理过安置于基板处理腔室内的基板之后，自该基板处理腔室的一个或多个内部表面移除不良沉积堵塞。在一实施例中，将基板转移出基板处理腔室，且将含氟蚀刻气体流引入远程等离子体源，在远程等离子体源中形成反应性物种。当重复高压及低压清洗步骤的循环时，自该远程等离子体源至该基板处理腔室的该反应性物种的连续流得以产生。在高压清洗步骤期间，将基板处理腔室内的压力维持在４至１５托之间的同时，将反应性物种流入基板处理腔室。在低压清洗步骤期间，将基板处理腔室的压力较高压清洗步骤中所达到的高压减少至少５０％的同时，将反应性物种流入基板处理腔室。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有循环高压及低压清洗步骤的远程等离子体清洗工艺。
技术介绍
制造新型半导体器件的主要步骤之一是在基板或晶片上形成诸如氧化硅层的层。 众所周知，该层可通过化学气相沉积法(CVD)得以沉积。在传统的热CVD工艺中，提供反应性气体到基板表面，在该基板表面发生热诱导化学反应以形成所要薄膜。在传统的等离子体CVD工艺中，使用(例如)射频(RF)能量或微波能量来形成受控等离子体，以分解及/ 或赋能反应性气体内的反应物种，进而产生所要薄膜。在这些CVD工艺期间，还将在诸如处理腔室壁的位置上产生不良沉积。行业中皆知，通常的做法是使用原位腔室清洗操作来移除堵塞于腔室壁内部区域上的不良沉积材料。普通的腔室清洗技术包括使用诸如氟的蚀刻气体，自腔室壁及其它区域移除沉积材料。 在一些工艺中，将蚀刻气体引入腔室且形成等离子体，以使蚀刻气体与沉积材料反应并自室壁移除沉积材料。通常在每一个晶片或每η个晶片的沉积步骤之间执行这些清洗程序。一些半导体制造商使用远程等离子体清洗工艺作为原位等离子体清洗操作的替代方法。可使用一种如下远程等离子体清洗程序其中通过高密度等离子体源，诸如微波等离子体系统、超环形等离子体产生器或类似装置，从基板处理腔室远处产生蚀刻等离子体。 自蚀刻等离子体解离的物种随后经输送至基板处理腔室，在处理腔室内该物种可与不当的沉积堵塞反应并将该不当的沉积堵塞蚀刻掉。生产商之所以有时使用远程等离子体清洗程序，是因为远程等离子体清洗程序提供与原位等离子体清洗相比而言“更柔性”的蚀刻，即， 由于等离子体未与腔室组件接触，故对腔室组件的离子轰击及/或实体损伤较少。专利
技术实现思路
本专利技术的实施例是关于在腔室内处理过基板(例如在基板上沉积材料层)之后， 自基板处理腔室的一个或多个内部表面移除不良沉积堵塞的技术。一些现有使用的远程等离子体清洗工艺存在一个问题是，清洗工艺中产生的反应性氟物种与自腔室内部蚀刻出的硅重新结合，形成四氟化硅(SiF4)气相副产物，这些副产物将干扰清洗工艺的效率。特别地，SiF4在气相下可与清洗工艺期间产生的氧物种反应，形成SiO2粒子。本专利技术的实施例是关于一种如下远程等离子体清洗工艺其中在清洗工艺期间，使用在高压与低压水平之间周期性循环的腔室压力将SiF4气相副产物泵出。根据一实施例，在将基板转移出基板处理腔室之后，将含氟蚀刻气体流引入远程等离子体源，在远程等离子体源中形成反应性物种。当重复基板处理腔室内的高压及低压清洗步骤的循环时，得以产生自远程等离子体源至基板处理腔室的反应性物种的连续流。在高压清洗步骤期间，当将腔室内的压力维持在4至15托之间的同时，使反应性物种流入基板处理腔室。在低压清洗步骤期间，当将腔室的压力较高压清洗步骤中所达到的高压减少至少50%的同时，使反应性物种流入基板处理腔室。一些实施例重复高压及低压清洗步骤的循环至少四次。在一些实施例中，高压步骤期间的腔室压力在4至15托之间，低压步骤期间的腔室压力在0. 5至4托之间。在一些其它实施例中，高压步骤中的腔室压力在5至8托之间， 低压步骤中的腔室压力在0. 5至2. 5托之间。在一些实施例中，含氟蚀刻气体为三氟化氮， 该三氟化氮在高压步骤期间，按至少每分钟4升的速率引入远程等离子体源。在另一实施例中，本专利技术的工艺包含以下步骤将基板转移出基板处理腔室，及随后通过以下步骤移除不良沉积堵塞(a)将含氟蚀刻气体流入流体地耦接至基板处理腔室的远程等离子体源，自蚀刻气体形成反应性物种，且输送反应性物种至基板处理腔室内；及 (b)将含氟蚀刻气体连续地流入远程等离子体腔室且将反应性物种连续地输送至基板处理腔室内的同时，使基板处理腔室内的压力在第一范围内的高压与第二范围内的低压之间循环达至少两个高压及低压的循环，其中高压高于低压。本专利技术的这些及其它实施例以及本专利技术的许多优点及特征将更详细地描述于下文中。 附图说明图1为描述根据本专利技术的一实施例的步骤的流程图；图2A为图示根据本专利技术的一特定实施例的腔室压力随时间的变化的图表；图2B为描述根据图2A所述的清洗工艺的SiF4散发量与时间的关系的图表；图3A为图示根据现有已知的清洗工艺的腔室压力随时间的变化的图表；图3B为描述根据图3A所述的清洗工艺的SiF4散发量与时间的关系的图表；图4A及图4B为将根据本专利技术的实施例的清洗工艺与现有已知清洗工艺就清洗率与时间的关系进行比较的图表；图5A及图5B分别描述了根据本专利技术的技术与根据现有技术执行的清洗工艺的测试结果；以及图6为可与本专利技术的实施例同用的示范性基板处理系统的简化横截面图。具体实施例方式本专利技术的实施例是关于在腔室内处理过基板(例如在基板上沉积氧化硅层或类似材料层)之后，自基板处理腔室的一个或多个内部表面移除不良沉积堵塞的技术。氟为远程等离子体清洗工艺中常用的蚀刻物种，而三氟化氮(NF3)为此类工艺中常用的氟源。在远程等离子体清洗期间，若用含氟气体作为反应性蚀刻物种源，且有含硅材料(诸如掺杂或未掺杂的氧化硅、氮化硅或类似物)自腔室内部移除，则清洗工艺中产生的反应性氟物种与自腔室内部蚀刻出的硅将重新结合，形成四氟化硅(SiF4)气相副产物，这些副产物将干扰清洗工艺的效率。SiF4在气相下可与清洗工艺期间产生的氧物种反应，形成SiO2粒子。 本专利技术的实施例通过在清洗工艺期间使腔室压力在高压与低压水平之间周期性地循环，而将腔室及/或排气前管内SiF4的累积降至最低。在标准的压力均勻的远程等离子体腔室清洗期间，SiF4的分压最初随时间增加，直到该分压达到峰值或者达到稳态，而后由于含硅材料大多被移除，故SiF4的分压在清洗接近尾声时下降。在该清洗期间，需要阻止SiF4分压达到足够量以致在腔室内含氟材料与含硅材料之间的反应反向进行，形成氧化硅或其它含硅的粒子。在本专利技术的实施例中，在低压循环期间，自腔室及/或前管泵出过量SiF4，从而降低SiF4的分压，且减少粒子形成的可能性。尽管本专利技术的实施例适用于诸多不同的远程等离子体清洗工艺，然而本专利技术的实施例尤其适用于将高流速(例如每分钟3.0升或更高的流速)的含氟气体流入远程等离子体产生器的工艺中。此类高流速工艺产生相对更高体积的解离的反应性物种并将该物种输送至腔室内，以便同较低流速清洗工艺相比增加腔室的有效清洗率。图1为描述根据本专利技术的一实施例的步骤的流程图。如图1所示，在基板沉积工艺或其它类型的基板处理步骤(步骤幻在基板处理腔室内发生之后，将基板转移出腔室(步骤4)。然后，进行可选的原位等离子体加热步骤(步骤6)，其中在基板处理腔室内由诸如氩的惰性气体形成等离子体。在远程等离子体清洗工艺之前，等离子体将基板处理腔室加热至高于早先的基板处理操作(例如沉积步骤)的温度。一旦将腔室加热至适合的温度，原位等离子体消失且在流体地耦接至基板处理腔室的远程等离子体腔室内产生等离子体(步骤8)。在一实施例中，在将NF3引入远程等离子体腔室之前，以氩或类似惰性气体的初始流启动远程等离子体。然后，当将NF3引入远程等离子体腔室时，降低氩的流速。举例而言，可用3000sCCm的氩流启动远程等离子体，随着 NF3以lOOOsccm的初始流速引入远程等离子体腔室且随后将流速增至1500sCCm，将该氩流流速逐步降至lOOOsccm继本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种在处理过安置于基板处理腔室内的基板之后，自该基板处理腔室的一个或多个内部表面移除不良沉积堵塞的工艺，该工艺包含以下步骤：将该基板转移出该基板处理腔室；通过以下步骤移除该不良沉积堵塞：（ａ）将含氟蚀刻气体流入流体地耦接至该基板处理腔室的远程等离子体源内，自该蚀刻气体形成反应性物种，且输送所述反应性物种至该基板处理腔室内；且（ｂ）将该含氟蚀刻气体连续地流入该远程等离子体腔室，且将所述反应性物种连续地输送至该基板处理腔室内的同时，使该基板处理腔室内的压力在第一范围内的高压与第二范围内的低压之间循环达至少两个高压及低压的循环，其中该高压高于该低压。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：华忠强，
申请(专利权)人：应用材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US
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