CN102113097A - 腔室等离子清洁制程方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种用于对制程工具中的腔室进行等离子体清洁的方法。衬底被放置在其中具有污染物组的制程腔室中的卡盘上。在该制程腔室中进行等离子体制程，以将该污染物组转移到该衬底的上表面上。其上具有该污染物组的衬底被从该制程腔室移除。
Description
技术领域
本发明的实施例属于半导体制程领域，且特别是半导体制程设备的清洁方法。
背景技术
在过去数十年间，集成电路中的特征的大小变化已经成为逐渐成长的半导体业的驱动力。改变为越来越小的特征可在半导体芯片的有限土地(real estate)上增加功能单元的密度。举例而言，缩减晶体管尺寸可在芯片上并入较多数量的内存或逻辑装置，使产品制造具有较高产量。然而，逐增的产量并非没有问题的。对于组件之间临界尺寸变化的容限度已变得非常受限了。因此，在用于制造装置的制程步骤中的任何不完美都会不能接受地影响装置的性能。
低制程变化的迫切需求已对设备制造商带来实质负担。除了要解决高产量的需求外，制程工具也必须要呈现高度的晶圆间均匀性以及生产晶圆批次的逐次运转间(run-to-run)一致性。因此，设备制造商通常需要顾客执行非常详细且耗时的预防性维护(PM)方案，以确保晶圆间与逐次运转间的均匀性及一致性。然而，在需要长的工具闲置时间时，这种PM方案会实质上影响制程工具的产率。这会在半导体制造生产线中导致无法容许的延迟。
发明内容
本发明的实施例包括一种用于对制程工具中的腔室进行等离子体清洁的方法。在一个实施例中，将衬底(例如，晶元)放置在其中具有污染物组的制程腔室中的卡盘上。之后在该制程腔室中执行等离子体制程，以将该污染物组转移到衬底的上表面上。从该制程腔室移除其上具有该污染物组的衬底。在特定实施例中，该污染物组包括颗粒，例如但不限于金属颗粒和电介质颗粒。在另一个特定实施例中，等离子体制程是约在5-50mTorr的压力范围下实施的低压等离子体制程。
在另一个实施例中，放置衬底以覆盖其中具有一污染物组的制程腔室中的卡盘的上表面。在该制程腔室内进行第一等离子体制程以将污染物组转移到衬底的上表面上。接着将其上具有该污染物组的衬底从制程腔室中移除。当衬底位于制程腔室中时，在该制程腔室中进行第二等离子体制程以干燥(season)该制程腔室。当该卡盘的上表面暴露时，在制程腔室内进行第三等离子体制程。
另一个实施例包括一种用于操作蚀刻制程工具的方法。在制程腔室中的卡盘上提供第一衬底。在该制程腔室中，利用第一等离子体制程蚀刻第一衬底。这种蚀刻在该制程腔室中提供污染物组。之后从该制程腔室移除第一衬底。之后放置第二衬底以覆盖该制程腔室中的卡盘的上表面。在该制程腔室中进行第二等离子体制程，以将污染物组转移到第二衬底的上表面上。从该制程腔室移除其上具有污染物组的第二衬底。当卡盘的上表面暴露时，在该制程腔室内进行第三等离子体制程。
附图说明
图1说明根据本发明的实施例的等离子体制程腔室的截面图。
图2绘示了根据本发明的实施例的蚀刻制程的临界尺寸(CD)与腔室运转时间的函数关系的图。
图3是流程图，其说明了根据本发明的实施例的对制程工具中的腔室进行等离子体清洁的方法的操作流程。
图4A是说明根据本发明的实施例的等离子体制程腔室的截面图，该等离子体制程腔室内具有在其中由第一等离子体制程蚀刻的第一衬底(例如晶圆)，其中该蚀刻在该制程腔室中提供污染物组。
图4B是说明根据本发明的实施例的等离子体制程腔室的截面图，该等离子体制程腔室中具有暴露至其中的第二等离子体制程的第二衬底(例如晶圆)，其中该等离子体制程将该污染物组转移至该第二衬底的上表面。
图4C是说明根据本发明的实施例的等离子体制程腔室的截面图，该等离子体制程腔室中不具有衬底，其中在该等离子体制程腔室中实施第三等离子体制程。
图5是流程图，其说明根据本发明的实施例的操作蚀刻制程工具的方法的操作流程。
图6是说明根据本发明的实施例的示例多频率蚀刻系统的截面图，在该多频率蚀刻系统中可进行腔室等离子体清洁制程。
具体实施方式
描述了一种用于对制程工具中的腔室进行等离子体清洁的方法。在下述说明中，提出了各种特定细节(例如等离子体条件和材料配比)以提供对本发明的全面了解。该领域技术人员应知，也可以在不具有这些特定细节的情况下实施本发明。在其它例子中，并不详细说明公知的特征(例如半导体衬底制造技术)，以避免不必要地混淆本发明。此外，应了解图式中所绘示的各种实施例仅作为描述性示例，且其并未按比例绘制。
这里公开的是一种用于对制程工具中的腔室进行等离子体清洁的方法。该方法包括将衬底(例如晶圆)放置在制程腔室中的卡盘上，该制程腔室中具有污染物组。在一个实施例中，接着在该制程腔室中进行等离子体制程，以将污染物组转移至衬底的上表面。接着，从制程腔室移除其上具有该污染物组的衬底。在特定实施例中，污染物组包括颗粒，例如、但不限于金属颗粒和电介质颗粒。在另一个特定实施例中，等离子体制程是在约5-50mTorr的压力范围内实施的低压等离子体制程。
当衬底位于卡盘的上表面时进行腔室等离子体清洁制程可以使腔室的运转周期间临界尺寸(CD)的变化降低。举例而言，根据本发明的实施例，在衬底停留在制程腔室中的卡盘上表面上并且对其进行有效阻挡时，在制程腔室中实施等离子体清洁制程。在没有衬底覆盖卡盘的情况下，黏着到腔室壁或淋洒头的污染物反而会在等离子体清洁制程中落在卡盘的上表面上。当随后在腔室中处理(例如蚀刻)生产衬底时，存在于卡盘上的这种污染物可能在停留在卡盘上的生产衬底中产生热点(hot spots)。这些热点可能会影响蚀刻特性，并且可能导致不期望的CD变化被蚀刻到生产衬底内。相反的，在一个实施例中，在等离子体清洁制程中使用假衬底或干燥衬底(dummy or seasoning substrate)来覆盖卡盘。在此实施例中，在等离子体清洁制程期间，位于制程腔室中的污染物被转移到假衬底或干燥衬底上，而非卡盘上。因此，在实施例中，当从制程腔室中移除假衬底或干燥衬底时，即可从制程腔室中移除污染物。
在本发明的一个方面，制程工具中的制程腔室(例如蚀刻腔室)会在处理制程腔室中的生产衬底时受到污染。图1说明了根据本发明的实施例的等离子体制程腔室的截面图。
参照图1，制程腔室100包括卡盘102和淋洒头104。在一般制程条件下，将样品(例如生产衬底或生产晶圆)放置在卡盘102的上表面103上。接着等离子体源气体经由淋洒头104流入并均匀分布于制程腔室中。接着等离子体106被引入淋洒头104与卡盘102之间。等离子体106可以被用于蚀刻生产衬底中的特征。
在以等离子体106蚀刻生产衬底期间，污染物可能从生产衬底产生，并可能黏着到淋洒头104、甚至黏着到制程腔室100的腔室壁108。在生产衬底批次中所形成的污染物的累积会在用于蚀刻的制程腔室循环，其将随时间影响蚀刻制程的重现性。举例而言，在一个实施例中，淋洒头104上的污染物的累积会导致生产衬底的一个区域到同一生产衬底的另一个区域间、或一个生产衬底至下一个生产衬底间蚀刻率的变化。该变化可能是淋洒头104的一部分被污染物阻挡的结果，其妨碍制程气体流动通过淋洒头104。在另一个实施例中，累积在腔室壁108上污染物最后会导致污染物的块不期望地剥落到生产衬底上。可对制程腔室实施湿法清洁以移除污染物，但是在生产线中比每隔几天更频繁地进行这种湿法清洁程序可能是没有效率的。
因此，在已经在等离子体制程腔室100中蚀刻特定数量的生产衬底后，期望实施一种无衬底腔室的等离子体清洁制程。一般的无衬底等离子体清洁制程包含了使用在卡盘104上没有衬底存在时在腔室100中实施的高压等离子体制程。这种无衬底等离子体清洁制程可以比腔室的湿法清洁更频繁地实施(例如在每个生产衬底的蚀刻之间)而不影响生产线的排程。然而，根据本发明实施例，这种无衬底等离子体清洁制程可能将污染物从淋洒头104或腔室壁108转移到卡盘102的上表面103上。此外，在特定实施例中，高压无衬底等离子体清洁制程并不完全移除淋洒头104或腔室壁108的污染物。
在无衬底腔室等离子体清洁制程器件，污染物向卡盘102的上表面的转移可能有害地影响在腔室等离子体清洁制程后施加至生产衬底的蚀刻制程。举例而言，在一个实施例中，污染物累积在卡盘102的上表面103上会导致CD在一个生产衬底向下一生产衬底间产生变化。图2绘示了根据本发明的实施例的蚀刻制程的临界尺寸(CD)与腔室运转时间的函数关系的图200。
参照图2，曲线202代表CD与腔室运转时间之间的关系。腔室运转时间是指在制程腔室的湿式清洁之后累积的生产衬底处理的时间。在例如生产衬底批次中的每个生产衬底的蚀刻之间实施无衬底等离子体清洁。在一个实施例中，随着处理的生产衬底越多，衬底的CD开始增加，如第2图所示。在实施例中，CD的增加是因污染物在无衬底等离子体清洁期间转移到卡盘102的上表面103所致。当在腔室100中蚀刻生产衬底的同时，这些污染物会导致在卡盘102上形成热点。这些热点会改变样品表面处的等离子体局部蚀刻特性，而在生产衬底上导致变化的临界维度。
因此，本发明的一个方面包括一种对处理工具中的腔室进行等离子体清洁的方法。图3描绘了流程图300，其说明了根据本发明实施例的对制程工具中的腔室进行等离子体清洁的方法的操作流程。
参照流程图300的步骤302，衬底(例如晶圆)被放置在其中具有污染物组的制程腔室中的卡盘上。在一个实施例中，该衬底是假晶圆或干燥晶圆，例如但不限于裸硅晶圆或涂布有热成长氧化物的晶圆。在特定实施例中，晶圆是300mm晶圆，并且制程腔室被包围在用于处理300mm晶圆的工具中。在实施例中，该污染物组包括颗粒，其包括但不限于金属颗粒或电介质颗粒。
参照流程图300的操作304，之后在制程腔室中进行等离子体制程，以将该污染物组转移到衬底的上表面。根据本发明实施例，等离子体制程是在约5-50mTorr的压力范围内实施的低压等离子体制程。根据特定实施例，等离子体制程在约10mTorr的压力下实施。在此操作中使用低压等离子体制程能够比高压等离子体制程更完整地清洁制程腔室的部件(例如淋洒头和腔室壁)。举例而言，在一个实施例中，清洁图样开始于制程腔室顶篷中心处，并向制程腔室的壁面整体迁移。
操作304的等离子体清洁制程中所使用的等离子体可以基于适合轰击位于制程腔室各部件上的污染物、并将污染物转移至衬底(如前所述，可为假衬底或干燥衬底)上表面的气体。举例而言，在实施例中，等离子体清洁制程的等离子体是基于例如但不限于氧气或氩气的气体。在一个实施例中，等离子体制程是基于流量约在每分钟500-2000标准立方厘米(sccm)范围内的氧气，且实施持续时间约在60-200秒的范围内。在特定实施例中，等离子体制程是基于流量约1500sccm的氧气，且实施持续时间约180秒。在实施例中，制程腔室具有上电极和下电极，并且在等离子体制程期间，上电极具有约在500-2000瓦的范围内的功率源，而下电极具有约0瓦(无偏压)的功率源。在特定实施例中，在等离子体制程期间，上电极具有约1000瓦的功率源，而下电极具有约0瓦的功率源。
参照流程图300的操作306，其上具有污染物组的衬底被从制程腔室中移除。因此，污染物组被从制程腔室移除，而不再位于卡盘的表面上。举例而言，根据本发明的实施例，在执行等离子体清洁制程以前，污染物组位于容纳在该制程腔室中的淋洒头上。使用低压等离子体清洁制程，因为污染物组被转移到衬底的表面、而非卡盘的上表面，所以污染物组被从工具移除。
在本发明的另一个方面中，在关于流程图300的操作302、304与306描述的等离子体清洁制程后进行第二等离子体清洁制程操作。参照流程图300的操作308，当卡盘的上表面暴露时，在制程腔室中进行第二等离子体制程。
第二等离子体制程可以被用来移除没有按照操作302、304与306的低压等离子体清洁制程方案而从制程腔室直接转移出去的其它污染物和杂质。举例而言，在一个实施例中，第二等离子体制程消耗位于制程腔室中的有机污染物。根据本发明实施例，第二等离子体清洁制程仰赖高压等离子体而将污染物或杂质(例如有机污染物或杂质)转化为可泵送出制程腔室的挥发物。因此，在此操作中，不需使用衬底(例如晶圆)来覆盖卡盘，这是因为第二等离子体使剩余的污染物或杂质挥发，而非轰击和转移。更优选地使得卡盘的顶面暴露，使卡盘的上表面可通过第二等离子体制程而得到清洁。
在操作308的第二等离子体清洁制程中所使用的等离子体是基于适合使制程腔室各部件上的污染物挥发的气体。举例而言，根据本发明的实施例，第二等离子体清洁制程是在比第一等离子体清洁制程高得多的压力下实施的。在实施例中，第一等离子体清洁制程是在约5-50mTorr的压力范围中实施的低压等离子体制程，并且第二等离子体清洁制程是在约200-600mTorr的压力范围中实施的高压等离子体制程。在特定实施例中，第一等离子体清洁制程是在约10mTorr的压力下实施的低压等离子体制程，而第二等离子体清洁制程是在约300mTorr的压力下实施的高压等离子体制程。在一个实施例中，第二等离子体制程是基于流量在约500-4000sccm的范围内的氧气，其实施持续时间约在10-60秒的范围内。在特定实施例中，第二等离子体清洁制程实施约30秒的持续时间。在实施例中，制程腔室具有上电极和下电极，在第二等离子体制程期间，上电极具有在约0-100瓦的范围内的功率源，而下电极具有约0瓦(无偏压)的功率源。
在本发明的一个方面中，腔室等离子体清洁制程是在制程腔室受到污染物组污染后进行。图4A至图4C说明了根据本发明的实施例的等离子体制程腔室的截面图，其中等离子体清洁制程方案在该等离子体制程腔室中实施。
图4A说明了根据本发明的实施例的等离子体制程腔室400的截面图，该等离子体制程腔室400内具有在其中通过第一等离子体制程406进行蚀刻的生产衬底408(在一个实施例中为生产晶圆)，其中该蚀刻在该制程腔室中提供污染物组。生产衬底408位于卡盘402的一部分的上方并覆盖这一部分，并且位于容纳在等离子体制程腔室400中的淋洒头404的下方。生产衬底408可以包括一般用于半导体工业中的各种覆盖层或图样化堆栈材料。举例而言，在一个实施例中，生产衬底408包括衬底410、图样化电介质层412和金属特征414，如图4A中的放大部分所示。根据本发明实施例，在对生产衬底408进行蚀刻制程时，污染物组产生并分散于等离子体制程腔室400中，如箭头470所示。在实施例中，污染物组分散在淋洒头404的一部分上并阻挡这一部分。在一个实施例中，生产衬底408包括金属层和电介质层，而污染物组包括颗粒，例如但不限于金属颗粒或电介质颗粒。在另一个实施例中，其它污染物(例如有机残余物)分散在等离子体制程腔室400中。在特定实施例中，有机残余物从生产衬底408上的光刻胶416产生。在通过第一等离子体制程蚀刻生产衬底408后，生产衬底408被从等离子体制程腔室400移除。
图4B说明根据本发明的实施例的等离子体制程腔室400的截面图，该等离子体制程腔室中具有暴露到第二等离子体制程的假衬底或干燥衬底420(在一个实施例中为假晶圆或干燥晶圆)，其中该等离子体制程将该污染物组转移到假衬底或干燥衬底420的上表面。参照图4B，放置假衬底或干燥衬底420以覆盖等离子体制程腔室400中卡盘402的上表面的一部分。第二等离子体制程在等离子体制程腔室400中执行，以将污染物组转移到假衬底或干燥衬底420的上表面，如箭头480所示。在一个实施例中，该污染物组包括在生产衬底408蚀刻期间所产生的金属颗粒或电介质颗粒。根据本发明实施例，第二等离子体制程是低压等离子体制程，例如为关于流程图300的操作304描述的低压等离子体制程。在实施例中，当假衬底或干燥衬底420位于等离子体制程腔室400中时，在等离子体制程腔室400中执行第三等离子体制程以干燥(season)等离子体制程腔室400。在进行第二或第三等离子体制程后，从等离子体制程腔室400移除其上具有污染物组的假衬底或干燥衬底420。
图4C说明根据本发明的实施例的等离子体制程腔室400的截面图，当在该等离子体制程腔室400中实施无衬底或无晶圆等离子体制程时，该等离子体制程腔室400中不具衬底。参照图4C，当卡盘402的上表面暴露时，在等离子体制程腔室400中进行无衬底等离子体制程。在实施例中，无衬底等离子体制程是高压等离子体制程，例如关于流程图300中操作308描述的高压等离子体制程。在一个实施例中，无衬底等离子体制程被用来使残余在等离子体制程腔室400中的有机残留物挥发，如弯曲箭头490所示。
在本发明的一个方面中，腔室等离子体清洁制程可以被结合在生产线整合方案中。举例而言，图5描绘了说明根据本发明的实施例的操作蚀刻制程工具的方法的操作流程的流程图500。
参照流程图500的操作502，干燥衬底被放置在其中具有污染物组的制程腔室中的卡盘上。干燥衬底与污染物组可以是结合流程图300的操作302描述的干燥晶圆和污染物组。根据本发明的实施例，干燥衬底是晶圆，在对实际生产晶圆进行生产蚀刻方法前，先在制程腔室中对该晶圆(干燥衬底)施加该生产蚀刻方法。
参照流程图500的操作504，当干燥衬底或干燥晶圆位于卡盘上时，于制程腔室中进行等离子体制程，来执行等离子体清洁制程。实施此操作来将污染物组从例如制程腔室壁或制程腔室淋洒头转移到干燥衬底的上表面。在一个实施例中，等离子体清洁制程是低压等离子体制程，例如结合流程图300的操作304描述的低压等离子体制程。
参照流程图500的操作506，当干燥衬底存在于制程腔室中的卡盘上时，在制程腔室中进行干燥方法(seasoning recipe)以干燥该制程腔室。根据本发明的实施例，干燥方法是与随后用来对制程腔室中的生产衬底进行蚀刻的蚀刻方法相同的蚀刻方法。在另一个实施例中，在干燥衬底仍位于制程腔室中的卡盘上时，在干燥方法之后进行灰化方法。在一个实施例中，所使用的灰化方法与在后续处理的生产衬底上执行的灰化方法类似。如本领域中所公知的，这种干燥(亦即蚀刻)和灰化方法可以包含数种等离子体气体和各种制程条件的使用。
参照流程500的操作508，从该制程腔室移除其上已经具有污染物组的干燥衬底。接着，参照流程图500的操作510，在制程腔室中实施无衬底或无晶圆等离子体清洁方法。在一个实施例中，无衬底等离子体清洁制程是高压等离子体制程，诸如结合流程图300的操作308描述的高压等离子体制程。
此时，制程腔室等离子体清洁和干燥操作可以完成，并且可以在制程腔室中处理生产衬底或生产衬底批次。参照流程图500的caozuo1512，生产衬底被插入制程腔室中，并在该生产衬底上进行生产方法。举例而言，根据本发明的实施例，利用与结合步骤506所述的干燥方法相同或类似的方法对生产衬底进行蚀刻。也可在蚀刻方法进行之后，对该生产衬底进行灰化方法，这反映了结合操作506所说明的制程顺序。
参照流程图500的操作514，从制程腔室移除生产衬底或生产晶圆，并在制程腔室中进行无衬底或无晶圆等离子体清洁方法。在一个实施例中，无衬底等离子体清洁制程是高压等离子体制程，例如结合流程图300中操作308或上述操作508描述的高压等离子体制程。根据生产线的需求，可循环执行操作512与514数次，如箭头516所示。举例而言，在一个实施例中，操作512与514循环达25次以完成单一批次的25个生产衬底。
参照箭头518，一旦完成所需次数的操作512/514循环，可以在处理另一批次的生产衬底或生产晶圆前进行等离子体清洁操作502至510。之后，重复516与518循环两次，直到需对制程腔室进行例如湿式清洁的预防性维修(PM)为止。根据本发明实施例，通过将低压等离子体清洁制程结合到制程腔室的生产序列中，在需要PM制程前可以处理的生产衬底数约为不使用低压等离子体制程时可处理的生产衬底数的三倍。在一个实施例中，通过将低压等离子体清洁制程结合到制程腔室的生产序列中，制程腔室在PM制程之间可使用约1000小时。
如上所述的腔室等离子体清洁制程方案可被用在各种蚀刻或反应腔室中。举例而言，在一个实施例中，腔室等离子体清洁制程被实施在可以利用多种RF频率来激发蚀刻剂气体混合物的等离子体蚀刻腔室中，例如由美国加州的应用材料公司(Applied Material of CA，U.S.A.)所制造的EnablerTM蚀刻腔室。在另一个实施例中，腔室等离子体清洁制程被实施在磁性增强反应性离子蚀刻器(MERIE)的蚀刻腔室中，例如同样由美国应用材料公司所制造的MxP
MxP+TM、Super-ETM或E-MAX腔室。腔室等离子体清洁制程也可实施在本领域公知的其它类型的高性能蚀刻腔室中，举例而言，如其中使用感应技术而形成等离子体的腔室。
图6绘示了示例的多频率蚀刻系统600(例如：EnablerTM蚀刻腔室)的截面图，在该多频率蚀刻系统600中可进行腔室等离子体清洁制程。系统600包括接地腔室605。假衬底或干燥衬底610(在一个实施例中为假晶圆或干燥晶圆)被通过开口615载入，并被夹到温度控制的阴极620。在特定实施例中，温度控制阴极620包括多个区域，其中各区域都可被独立地控制到温度设定点，例如接近衬底610中央的第一热区622和接近衬底610外围的第二热区621。制程气体被从气体源645、646、647和648供应通过各个质量流量控制器649而进入腔室605的内部。在特定实施例中，NSTU 650提供了可控制的内外径气体流量比，由此在靠近衬底610中央处或衬底610外围处提供较高流量的制程气体，以调整衬底610直径上的中性颗粒浓度。经由连接到包括涡轮分子泵的高能力真空泵堆栈装置655的排气阀651将腔室605排空以降低压力。
当施加RF功率时，等离子体形成于衬底610上方的腔室制程区域中。偏压功率RF产生器625耦接到阴极620。偏压功率RF产生器624提供偏压功率以进一步激发等离子体。偏压功率RF产生器625一般具有约2MHz到60MHz的低频率，且在特定实施例中，处于13.56MHz的频带内。在某些实施例中，等离子体蚀刻系统600包括频率处于约2MHz的频带处的另一个偏压功率RF产生器626，并且与偏压功率RF产生器625连接至相同的RF匹配器627。源功率RF产生器630通过匹配器(图中未示)而连接至淋洒头635(其可以是与阴极620相对的阳极)，以提供高频功率源来激发等离子体。源功率RF产生器630一般具有高于偏压RF产生器625的频率(例如介于100与180MHz之间)，且在特定实施例中处于162MHz的频带内。当功率源与衬底610上偏压相对独立地影响等离子体密度时，偏压功率影响衬底610上的偏压电压，而控制衬底610的离子轰击。注意，给定输入气体组(等离子体从其产生)的蚀刻性能会随等离子体密度和衬底偏压而显著改变，因此激发等离子体的功率的大小和频率是重要的。因为衬底直径会随时间而从150mm、200mm、300mm等发展，通常在此领域中会使等离子体蚀刻系统的源功率与偏压功率对于衬底面积归一化。
在特定实施例中，等离子体蚀刻腔室包括用于控制内外径磁场强度比的CSTU，以沿着衬底610的直径控制等离子体中的带电颗粒的密度。一个示例CSTU包括邻近衬底610外围的磁场线圈640以及邻近衬底610中央的磁场线圈641，以于腔室605内侧区域或外侧区域、或两者中提供介于0G与约25G间的磁场。
在本发明的实施例中，系统600是通过控制器670而受计算机控制，以控制低频偏压功率、高频功率源、CSTU内外磁场比、蚀刻剂气体流量和NSTU内外流量比、制程压力和阴极温度以及其它制程参数。控制器670可以是可用于工业设定以控制各种副制程和副控制器的任何形式的通用数据处理系统的其中一种。一般而言，在其它共同组件间中，控制器670包括与存储器673和输入/输出(I/O)电路674连接的中央处理单元(CPU)672。由CPU 672执行的软件指令可使系统600将衬底加载到腔室605中，将等离子体清洁制程气体(例如氧气)引入到腔室605内，并将污染物转移到衬底的上表面。根据本发明的其它制程(例如对生产衬底上的金属层上方的无机电介质盖层进行蚀刻)也可由控制器670执行。根据本发明的实施例，本发明的方面可提供为计算机程序产品，其包括其上存储有指令的计算机可读取介质，其用以对计算机(或其它电子装置)进行编程以将假衬底或干燥衬底载入腔室605中，并将等离子体清洁气体(例如氧气)导入至腔室605中。计算机可读取介质包括但不限于软盘机、光驱、CD ROM(紧凑型光盘只读存储器)、磁光光盘、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、EPROM(可擦除式可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除式可编程只读存储器)、磁卡或光学卡、闪存、或其它已知类型、适用于储存电子指令的可读取储存介质。此外，本发明也可以作为含有计算机程序产品的程序文件而被下载，其中该程序文件被从远程计算机传送到请求计算机。
因此，已经公开了一种用于对制程工具中的腔室进行等离子体清洁的方法。根据本发明的实施例，衬底被放置在其中具有污染物组的制程腔室中的卡盘上。之后在制程腔室中进行等离子体制程以将污染物组转移到衬底的上表面。然后，从制程腔室中移除其上具有污染物组的衬底。在一个实施例中，该污染物组包括颗粒，例如但不限于金属颗粒和电介质颗粒。在另一个实施例中，等离子体制程是在约5-50mTorr的压力范围下实施的低压等离子体制程。
Claims (15)
1.一种用于对制程工具中的腔室进行等离子体清洁的方法，包括：
将衬底放置在制程腔室中的卡盘上，所述制程腔室中具有污染物组；
在所述制程腔室中执行等离子体制程，以将所述污染物组转移到所述衬底的上表面上；以及
从所述制程腔室移除所述衬底，所述衬底上具有所述污染物组。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述污染物组包括从由金属颗粒和电介质颗粒组成的组中选择的颗粒。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述等离子体制程是约在5-50mTorr的压力范围下实施的低压等离子体制程。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述等离子体制程基于流量约在每分钟500-2000标准立方厘米(sccm)的范围内的氧气，且实施持续时间约在60-200秒的范围内。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述制程腔室具有上电极和下电极，并且其中在所述等离子体制程期间，所述上电极具有约在500-2000瓦的范围内的功率源并且所述下电极具有约0瓦的功率源。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，在进行所述等离子体制程之前，所述污染物组位于容纳在所述制程腔室内的淋洒头上。
7.一种用于对制程工具中的腔室进行等离子体清洁的方法，包括：
放置衬底以覆盖制程腔室中的卡盘的上表面，所述制程腔室中具有污染物组；
在所述制程腔室中进行第一等离子体制程，以将所述污染物组转移到所述衬底的上表面上；
当所述衬底位于所述制程腔室中时，在所述制程腔室中进行第二等离子体制程以干燥所述制程腔室；
从所述制程腔室移除所述衬底，所述衬底上具有所述污染物组；以及
当所述卡盘的所述上表面暴露时，在所述制程腔室中进行第三等离子体制程。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述污染物组包括从由金属颗粒和电介质颗粒组成的组中选择的颗粒。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第三等离子体制程消耗位于所述制程腔室中的有机污染物。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一等离子体制程是约在5-50mTorr的压力范围下实施的低压等离子体制程，并且其中所述第三等离子体制程是约在200-600mTorr的压力范围下实施的高压等离子体制程。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第一等离子体制程基于流量约在每分钟500-2000标准立方厘米(sccm)的范围内的氧气，且实施持续时间约在60-200秒的范围内，并且其中所述第三等离子体制程基于流量约在每分钟500-4000标准立方厘米(sccm)的范围内的氧气，且实施持续时间约在10-60秒的范围内。
12.根据权利要求7所述的方法，其中，所述制程腔室具有上电极和下电极，并且其中在所述第一等离子体制程期间，所述上电极具有约在500-2000瓦的范围内的功率源并且所述下电极具有约0瓦的功率源，并且其中，在所述第三等离子体制程期间，所述上电极具有约在0-100瓦的范围内的功率源并且所述下电极具有约0瓦的功率源。
13.根据权利要求7所述的方法，其中，在进行所述第一等离子体制程之前，所述污染物组位于容纳在所述制程腔室内的淋洒头上。
14.一种用于操作蚀刻制程工具的方法，包括：
在制程腔室中的卡盘上提供第一衬底；
在所述制程腔室中，利用第一等离子体制程蚀刻所述第一衬底，其中所述蚀刻在所述制程腔室中提供污染物组；
从所述制程腔室移除所述第一衬底；
放置第二衬底以覆盖所述制程腔室中的所述卡盘的上表面；
在所述制程腔室中进行第二等离子体制程，以将所述污染物组转移到所述第二衬底的上表面上；
从所述制程腔室移除所述第二衬底，所述第二衬底上具有所述污染物组；以及
当所述卡盘的所述上表面暴露时，在所述制程腔室内进行第三等离子体制程。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述第一衬底包括金属层和电介质层，并且其中所述污染物组包括从由金属颗粒和电介质颗粒组成的组中选择的颗粒。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110629 |