供应清洁气体至工艺腔室的方法和系统技术方案

本发明专利技术提出一种用以清洁工艺腔室的方法与设备。在一个实施例中，本发明专利技术提供一种工艺腔室，包括远程等离子源与工艺腔室，所述工艺腔室具有至少两个工艺区域。各工艺区域包括：基材支撑组件，设置在所述工艺区域中；气体散布系统，配置以提供气体到所述基材支撑组件上方的所述工艺区域内；以及气体通道，配置以提供气体到所述基材支撑组件下方的所述工艺区域内。第一气体导管是配置以将清洁试剂从所述远程等离子源经由所述气体散布组件流入各所述工艺区域，而第二气体导管是配置以将来自所述第一气体导管的所述清洁试剂的一部分转向到各所述工艺区域的所述气体通道。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例大致上关于用以清洁基材处理设备的工艺腔室的设备与方法。特别是，本专利技术的实施例是关于用以清洁工艺腔室的设备与方法，所述工艺腔室用于沉积。
技术介绍
在工艺腔室中已经执行许多沉积步骤后，工艺腔室可能需要清洁以移除可能已形成在腔室壁上的不希望的沉积残余物。一种用以清洁目前化学气相沉积(CVD)或等离子增强化学气相沉积(PECVD)工艺腔室的传统方式是使用由远程等离子源(remote plasmasource, RPS)供应的清洁等离子，其中RPS是远离工艺腔室。RPS提供清洁等离子(通常是由氟基清洁气体形成)，所述清洁等离子经由气体循环硬件(包括装设在工艺腔室中的气体箱、气体岐管与气体散布系统)流入沉积腔室。为了在清洁期间获得更高的蚀刻速率，清洁等离子通常是以含有原子氟基团的活跃形式来供应。然而，从RPS到沉积腔室的复杂传送路径时常导致原子氟基团与分子气体的预成熟再结合，所述分子气体具有低蚀刻速率。结果，尽管清洁气体的前体分解效率是高的，清洁效率也可能是低的。再者，对于具有大容积和精密几何形态的腔室而言(诸如300mm工艺腔室)，腔室泵送端口通常靠近喷头，所述喷头用来输送清洁气体到腔室。所以，喷头与泵送端口间的基材支撑组件下方不佳的气体循环造成了基材支撑组件下方低的清洁效率。因此，亟需一种用以清洁沉积腔室的改善的设备与方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种用以清洁工艺腔室的方法与设备。在一个实施例中，本专利技术提供一种工艺腔室，包括远程等离子源与工艺腔室，所述工艺腔室具有至少两个工艺区域。各工艺区域包括:基材支撑组件，设置在所述工艺区域中；气体散布系统，配置以提供气体到所述基材支撑组件上方的所述工艺区域内；以及气体通道，配置以提供气体到所述基材支撑组件下方的所述工艺区域内。第一气体导管是配置以将清洁试剂从所述远程等离子源经由所述气体散布组件流入各所述工艺区域，而第二气体导管是配置以将来自所述第一气体导管的所述清洁试剂的一部分转向到各所述工艺区域的所述气体通道。在另一实施例中，本专利技术提供一种基材处理系统，包括:负载闭锁腔室；传送腔室，耦接到所述负载闭锁腔室；远程等离子源；以及工艺腔室，耦接到所述传送腔室。所述工艺腔室包含:腔室主体，具有至少一个第一工艺区域；第一基材支撑组件，设置在所述第一工艺区域中；第一气体散布组件，耦接到所述远程等离子源，并且所述第一气体散布组件是配置以从所述远程等离子源由所述基材支撑组件上方提供气体到所述第一工艺区域内；以及气体通道，耦接到所述远程等离子源，并且所述气体通道是配置以从所述远程等离子源由所述基材支撑组件下方提供气体到所述第一工艺区域内。在另一实施例中，本专利技术公开一种用以供应工艺气体到工艺腔室的方法。所述方法包含:提供等离子源；使第一体积的清洁试剂从所述等离子源经由所述工艺腔室的顶部流入所述工艺腔室的内部容积中；以及使第二体积的清洁试剂从基材支撑组件下方流入所述内部容积。附图说明为了可以详细地理解本专利技术的前述特征，上文简要概述的本专利技术的更特定描述可以通过参照实施例来详细地了解，其中一些实施例是图示在附图中。然而，值得注意的是，附图仅示出本专利技术的典型实施例，并且因此不会限制本专利技术范围，本专利技术允许其它等效的实施例。图1为图示处理系统的一个实施例的示意性平面图，所述处理系统一具有清洁系统。图2为双工艺腔室的一个实施例的示意性横截面图。图3A为水平横截面图，所述水平横截面示阀的一个实施例，所述阀用在图2的工艺腔室中。图3B为图3A的阀的部分等角剖视图。图3C为图3A的阀的横截面图。图3D为替换实施例中阀的横截面图。图3E为替换实施例中阀的横截面图。图4为沉积顺序的一个实施例的方法步骤的流程图，其中所述沉积顺序可以被执行在图2的工艺腔室中。图5为翼片的另一实施例的分解横截面图。图6至图7为图5的翼片的部分截面图与俯视图。图8A至图8B为阀主体的另一实施例的俯视图与仰视图。图8C为沿着图8B的线8C-8C绘制的阀主体的横截面图。图8D为沿着图8C的线8D-8D绘制的阀主体的横截面图。图9为凸缘支撑件的一个实施例的截面图。为了促进了解，在可能的情况下，在图式中使用相同的组件符号来指称相同的组件。设想在于，一个实施例的组件可以有益地被用在其它实施例中，而不需赘述。具体实施例方式本文描述的实施例关于基材处理系统，所述基材处理系统是可操作以在一或多个基材上执行等离子工艺(例如蚀刻、CVD, PECVD等)，并进行等离子清洁以移除在沉积工艺期间所形成的残余物。基材处理系统的一个示范性实例包含(但不限于)工厂界面、负载闭锁腔室、传送腔室以及至少一个工艺腔室(所述至少一个工艺腔室具有二或更多个工艺区域，所述二或更多个工艺区域彼此分离且共享公用气体供应器和公用排气泵)。为了自工艺腔室内部移除沉积残余物，远程等离子源是可操作以产生清洁等离子，清洁等离子从工艺腔室的顶部与底部被供应到工艺腔室内部。藉此，工艺腔室的内部能够以更有效率的方式来清洁。图1是图不基材处理系统100的一个实施例的不意图。基材处理系统100包含工厂界面110 (基材在所述工厂界面处被装载到至少一个负载闭锁腔室140且自所述至少一个负载闭锁腔室140卸载)、基材传送腔室170 (所述基材传送腔室容纳机械手臂172以用于操纵基材)以及至少一个工艺腔室200 (所述至少一个工艺腔室连接到传送腔室170)。处理系统100是适于进行各种等离子工艺(例如蚀刻、CVD或PECVD工艺)并支撑腔室硬件。如图1所示，工厂界面110可以包括基材匣件113与基材操纵机械手臂115。各匣件113包含即将处理的基材。基材操纵机械手臂115可以包含基材映对系统以将各匣件113中的基材作索引，用于准备将所述基材装载到负载闭锁腔室140内。负载闭锁腔室140提供真空界面于工厂界面110与传送腔室170之间。各负载闭锁腔室140可以包含上基材支撑件(未示出)与下基材支撑件(未示出)，所述上基材支撑件和所述下基材支撑件堆叠在负载闭锁腔室140内。上基材支撑件与下基材支撑件是配置以支撑所述上基材支撑件与所述下基材支撑件上的进入与退出的基材。基材可以经由狭缝阀146被传送在工厂界面110与负载闭锁腔室140之间，并且基材可经由狭缝阀148被传送在负载闭锁腔室140与传送腔室170之间。上基材支撑件与下基材支撑件可以包含用于温度控制的特征，例如埋设式加热器或冷却器以在传送期间加热或冷却基材。传送腔室170包括基材操纵机械手臂172，基材操纵机械手臂172是可操作以传送基材于负载闭锁腔室140与工艺腔室200之间。更详细地说，基材操纵机械手臂172可以具有双基材操纵叶片174，双基材操纵叶片174适于从一个腔室同时传送两个基材到另一腔室。叶片174也可以配置以独立地移动。基材可以经由狭缝阀176被传送于传送腔室170与工艺腔室200之间。基材操纵机械手臂172的移动可以通过马达驱动系统(未示出)来控制，马达驱动系统可包括伺服或步进马达。图2为图示工艺腔室200的一个实施例的示意性横截面图。工艺腔室200包含两个工艺区域202，基材可以在所述两个工艺区域202中同时地进行等离子处理。各工艺区域202具有侧壁212与底部214，侧壁212与底部214部分地界定工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工艺腔室，包含：远程等离子源；工艺腔室，具有至少两个工艺区域，各工艺区域包含：基材支撑组件，设置在所述工艺区域中；气体散布系统，配置以提供气体到所述基材支撑组件上方的所述工艺区域内；气体通道，配置以提供气体到所述基材支撑组件下方的所述工艺区域内；第一气体导管，配置以将清洁试剂从所述远程等离子源经由所述气体散布组件流入各所述工艺区域；以及第二气体导管，配置以将来自所述第一气体导管的所述清洁试剂的一部分转向到各所述工艺区域的所述气体通道；以及阀，所述阀控制所述第一气体导管与所述第二气体导管间的流量，所述阀包括：可移动的翼片，该可移动的翼片具有阻流板；至少一个磁铁，设置在所述翼片中；以及耦接机构，能操作以将所述翼片在第一位置与第二位置之间旋转，在所述第一位置时所述阻流板阻隔流经所述主体的流动，在所述第二位置时所述阻流板允许流经所述主体的流动。

【技术特征摘要】
2008.06.19 US 12/142,4021.一种工艺腔室，包含: 远程等离子源； 工艺腔室，具有至少两个工艺区域，各工艺区域包含: 基材支撑组件，设置在所述工艺区域中； 气体散布系统，配置以提供气体到所述基材支撑组件上方的所述工艺区域内； 气体通道，配置以提供气体到所述基材支撑组件下方的所述工艺区域内； 第一气体导管，配置以将清洁试剂从所述远程等离子源经由所述气体散布组件流入各所述工艺区域；以及 第二气体导管，配置以将来自所述第一气体导管的所述清洁试剂的一部分转向到各所述工艺区域的所述气体通道；以及 阀，所述阀控制所述第一气体导管与所述第二气体导管间的流量，所述阀包括: 可移动的翼片，该可移动的翼片具有阻流板； 至少一个磁铁，设置在所述翼片中；以及 耦接机构，能操作以将所述翼片在第一位置与第二位置之间旋转，在所述第一位置时所述阻流板阻隔流经所述主体 的流动，在所述第二位置时所述阻流板允许流经所述主体的流动。2.如权利要求1所述的工艺腔室，其中所述耦接机构是配置以通过磁性交互作用来旋转所述翼片。3.一种基材处理系统,包含: 负载闭锁腔室； 传送腔室，耦接到所述负载闭锁腔室； 远程等离子源； 工艺腔室，耦接到所述传送腔室，其中所述工艺腔室包含: 腔室主体，具有至少一个第一工艺区域； 第一基材支撑组件，设置在所述第一工艺区域中； 第一气体散布组件，耦接到所述远程等离子源，并且所述第一气体散布组件是配置以从所述远程等离子源由所述基材支撑组件上方提供气体到所述第一工艺区域内； 气体通道，耦接到所述远程等离子源，并且所述气体通道是配置以从所述远程等离子源由所述基材支撑组件下方提供气体到所述第一工艺区域内；以及 阀，具有入口与至少一个出口，所述入口耦接到所述远程等离子源，所述至少一个出口耦接到所述第一气体通道和所述第二气体通道，其中所述阀包含: 可移动的翼片，该可移动的翼片具有阻流板；以及 耦接机构，能操作以将所述翼片在第一位置与第二位置之间旋转，在所述第一位置时所述阻流板能阻隔流经所述阀的流动，在所述第二位置时所述阻流板能允许气体通过所述阀。4.如权利要求3所述的基材处理系统，其中所述腔室主体进一步包含:...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·萨卡拉克利施纳，D·杜鲍斯，G·巴拉苏布拉马尼恩，K·杰纳基拉曼，J·C·罗查阿尔瓦雷斯，T·诺瓦克，V·斯瓦拉马克瑞希楠，H·姆萨德，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：