CN115768918A - 最大限度地减少氧化锡室清洁时间 - Google Patents

最大限度地减少氧化锡室清洁时间 Download PDF

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Abstract

本文描述的技术涉及用于最小化氧化锡室清洁时间的方法和装置。在许多情况下，该室是用于在半导体衬底上沉积氧化锡的沉积室。该技术涉及将室表面暴露于由包括还原化学物质的第一等离子体产生气体产生的第一等离子体以将氧化锡还原成锡，然后将室表面暴露于由包括还原化学物质的第二等离子体产生气体产生的第二等离子体和有机添加剂化学从室表面去除锡。在一些情况下，用于将氧化锡还原为锡的第一等离子体还包括惰性气体。

Description

最大限度地减少氧化锡室清洁时间
通过引用并入
PCT申请表作为本申请的一部分与本说明书同时提交。在同时提交的PCT申请表中所标识的本申请要求享有其权益或优先权的每个申请均通过引用全文并入本文且用于所有目的。
背景技术
半导体设备的制造涉及诸如沉积、光刻、蚀刻等各种工艺的组合。许多不同的材料被用于若干不同的目的。一种可以使用的材料是氧化锡。
这里提供的背景描述是为了总体呈现本公开的背景的目的。当前指定的发明人的工作在其在此背景技术部分以及在提交申请时不能确定为现有技术的说明书的各方面中描述的范围内既不明确也不暗示地承认是针对本公开的现有技术。
发明内容
本文的多种实施方案涉及用于清洁室表面以从其去除氧化锡的方法、装置和系统。在许多情况下，室表面是用于在半导体衬底上沉积氧化锡的沉积室的内表面，但实施方案不限于此。
在所公开的实施方案的一个方面，提供了一种清洁室表面以从其去除氧化锡的方法，该方法包括：将所述室表面暴露于由包含第一还原化学物质的第一等离子体产生气体产生的第一等离子体以将所述氧化锡还原成锡粉；以及将所述室表面暴露于由包含第二还原化学物质和有机添加剂化学物质的第二等离子体产生气体产生的第二等离子体，以从所述室表面去除所述锡粉。
在某些实施方案中，可以使用特定的化学物质。例如，在多种实施方案中，第一还原化学物质和/或第二还原化学物质可以包括选自元素氢(H2)和氨(NH3)中的至少一种物质。在这些或其他实施方案中，有机添加剂化学物质可以包括选自甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、甲醇(CH3OH)和乙醇(C2H5OH)中的至少一种物质。在许多情况下，第一等离子体产生气体可以基本上不含CH4。此外，在多种实施方案中，第一等离子体产生气体基本上不含含碳物质。在这些或其他实施方案中，第一等离子体产生气体还可以包括惰性气体。惰性气体可包括选自由氦气、氖气、氩气、氙气和氮气(N2)组成的群组中的至少一种气体。在一些情况下，第一等离子体产生气体可具有约5％至约50％的惰性气体的组成。在这些或其他实施方案中，第二等离子体产生气体中的还原化学物质∶有机添加剂化学物质的比率可为约0.01至约100。例如，第二等离子体发生气体中的还原化学物质∶有机添加剂化学物质的比率可为约0.5到20左右。
在一些情况下，可以实现特定的转化率和/或去除率。在一些实施方案中，当室表面暴露于第一等离子体时，氧化锡向锡粉的转化速率为至少约
Figure BDA0004010411340000021
(埃/分钟)。在一些这样的实施方案中，氧化锡向锡粉的转化速率为至少约300埃/分钟。在这些或其他实施方案中，在将室表面暴露于第一和第二等离子体的过程中，可以至少约120埃/分钟的速率从室表面去除氧化锡。在一些实施方案中，当室表面暴露于第一等离子体时，氧化锡向锡粉的转化率在室表面的不同部分之间变化不超过约10％。
在多种实施方案中，第一和第二等离子体均是电容耦合等离子体。被清洁的室表面可以包括用于在半导体衬底上沉积氧化锡的沉积室的壁、天花板和/或底板。
在所公开的实施方案的另一方面，提供了一种用于处理衬底的装置，该装置包括：处理室，其在所述处理室的内部具有室表面；所述处理室的入口，其用于将反应物引入所述处理室；所述处理室的出口，其用于从所述处理室中去除物质；等离子体发生器，其被配置为在所述处理室中提供等离子体；以及控制器，其被配置为导致：将所述室表面暴露于由包含第一还原化学物质的第一等离子体产生气体产生的第一等离子体，以将所述室表面上的氧化锡还原成锡粉，以及将所述室表面暴露于由包含第二还原化学物质和有机添加剂化学物质的第二等离子体产生气体产生的第二等离子体，以从所述室表面去除所述锡粉。
在多种实现方案中，等离子体发生器可以是电容耦合等离子体发生器。在这些或其他实施方案中，第一还原化学物质和/或第二还原化学物质可以包括至少一种选自元素氢(H2)和氨(NH3)的物质。在这些或其他实施方案中，有机添加剂化学物质可以包括至少一种选自甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、甲醇(CH3OH)和乙醇(C2H5OH)的物质。在一些实施方案中，第一等离子体产生气体基本上不含含碳物质。在多个实施方案中，第一等离子体产生气体还包括惰性气体。
在一些实现方案中，第二等离子体产生气体中的还原化学物质∶有机添加剂化学物质的比率可以是约0.5至约20。在这些或其他实现方案中，氧化锡可以以至少约60埃/分钟的速率转化为锡粉。
下面参考附图进一步描述这些和其他方面。
附图说明
图1A是描述从处理室的内表面清洁氧化锡的方法的流程图。
图1B描绘了处理室的内表面，其经历了图1A中描述的清洁步骤。
图2A是描述根据多种实施方案从处理室的内表面清洁氧化锡的方法的流程图。
图2B示出了处理室的内表面，其经历了图2A中描述的清洁步骤。
图3示出了根据某些实施方案的处理站。
图4和5描绘了根据某些实施方案的多站处理装置。
图6A-6D显示了不同清洁方法的实验结果。
图7显示了与使用不同清洁方法在不同温度下将氧化锡转化为锡粉相关的实验结果。
具体实施方式
在以下描述中，阐述了许多具体细节以提供对所呈现的实施方案的透彻理解。可以在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实践所公开的实施方案。在其他情况下，没有详细描述公知的处理操作，以免不必要地使所公开的实施方案难以理解。尽管将结合具体实施方案来描述所公开的实施方案，但应当理解，其并非意在限制所公开的实施方案。
在半导体设备的制造中一种重要的材料是氧化锡。如本文所用，氧化锡旨在指代SnO2的化学计量和非化学计量形式。在某些情况下，氧化锡中可能存在其他元素，例如氢、碳和/或氮。在许多情况下，氧化锡通过基于气相的技术沉积，例如化学气相沉积、原子层沉积、物理气相沉积等。这种沉积通常发生在诸如沉积室之类的处理室中。示例性的沉积室包括但不限于
Figure BDA0004010411340000041
产品系列和
Figure BDA0004010411340000042
产品系列中的那些，每个都可从Lam ResearchCorporation(Fremont,CA)获得。
在沉积过程中，氧化锡(和其他材料，如果存在的话)会堆积在处理室的壁和其他表面上。如果不定期去除，这种材料会导致严重的处理问题和相关的低质量结果。例如，一旦材料足够厚，它就会开始从室壁和其他表面上剥落，这是不可取的。此外，如果材料未充分清洁，则可能导致在室中处理的衬底上形成大量颗粒缺陷。定期清洁室有助于避免这些问题。此外，定期清洁可提高室的预期寿命，从而随着时间的推移最大限度地减少资本成本。
本文的多种实施方案涉及用于从处理室内的壁和其他内表面清除氧化锡的方法和装置。本文中的许多实施方案是在清洁用于在一个或多个半导体衬底上沉积氧化锡的沉积反应器的背景中提出的。然而，实施方案不限于此。本文所述的技术可用于从其中可提供等离子体的任何类型的处理室的壁和其他内表面去除氧化锡。
图1A呈现了从处理室的内表面清洁氧化锡的方法的流程图。参考图1B描述图1A的方法，图1B显示了在清洁过程中涂有氧化锡152的室表面150。在许多情况下，氧化锡152在其被移除之前在一个或多个室表面150上具有约2μm的厚度。在一些情况下，氧化锡152可以具有更大的厚度，例如在某些实施方案中高达约4或5μm。图1A的方法从操作101开始，其中室表面150暴露于由氢气(H2)和甲烷(CH4)产生的等离子体。如图1B所示，这种等离子体暴露从室表面150去除了一部分氧化锡152。然而，在去除氧化锡152的同时，碳聚合物层154同时形成于其上。一段时间后，碳聚合物层154阻止去除额外的氧化锡152。
返回图1A，在操作103，执行气体冲洗以从室和供给室的输送管线中去除H2和CH4。气体冲洗可以通过使一种或多种惰性气体流入室来实现，从而从室中冲洗掉相关的化学物质。替代地或附加地，可以使用真空连接将室抽空以从室中移除相关化学物质。接下来，在操作105中，室表面150暴露于由氧(O2)产生的等离子体，其与碳聚合物154反应并去除碳聚合物154，如图1B所示。此时，氧化锡152比方法开始时薄。
在操作107中，确定是否有额外的氧化锡152要从室表面150移除。该确定可基于流逝的时间、流逝的循环次数、被移除材料的厚度、每个周期去除的材料厚度等来进行。该确定也可以基于计量学进行，例如基于提供关于在室内的特定位置处材料的存在和/或厚度的信息的测量结果来进行。在大多数情况下，图1A所示的方法需要几个循环(例如，大约5-10个循环)，以从室表面150充分去除氧化锡152。
如果在操作107中确定有额外的氧化锡要去除，则该方法继续操作109，在操作109中执行第二次气体冲洗以从室和供给室的输送管线中去除O2。然后该方法从操作101开始重复。当在操作107中确定没有额外的氧化锡要去除时，该方法完成。
使用关于图1A和1B所描述的清洁方法，其从室表面150去除约2μm的氧化锡152需要约17小时。这种长的清洁时间是不希望的。清洁时间如此长的原因之一是在操作103和109中执行的气体冲洗。这些气体冲洗用于避免H2/CH4和O2之间不希望的反应。清洁时间如此长的另一个原因是因为碳聚合物154的堆积限制了在每个循环期间可以去除的氧化锡152的量。
图2A是描述用于从处理室的内表面清洁氧化锡的改进方法的流程图。图2A的方法参考图2B描述，图2B显示了在清洁过程中涂有氧化锡252的室表面250。如上所述，在许多情况下，氧化锡252在其被移除之前在一个或多个室表面250上具有约2μm的厚度。室表面可以是铝(例如元素铝)、氧化铝(例如AlO3)和/或陶瓷材料。在多种实施方案中，氧化锡在被移除之前可具有至少约1μm、至少约2μm、至少约3μm、至少约4μm或至少约5μm的厚度。在这些或其他实施方案中，氧化锡252在被移除之前可以具有约5μm或更小的厚度，例如约4μm或更小、约3μm或更小、或约2.5μm或更小。在多种实施方案中，基于沉积在特定处理室中的衬底上的氧化锡的累积厚度(例如，而不是特定室表面上的氧化锡的厚度)来测量氧化锡累积/厚度。此累积厚度是从处理室最近清洁(例如，以产生裸露的室表面)的时间开始测量的。因此，在某些实现方案中，上面列出的氧化锡厚度可能与室清洁之间沉积在衬底上的氧化锡的累积厚度有关。
图2A的方法从操作201开始，其中其上具有氧化锡252的室表面250暴露于由第一等离子体产生气体产生的第一等离子体，该第一等离子体产生气体包括第一还原化学物质和一种或多种可选的惰性气体。示例性的还原化学物质可以包括一种或多种选自元素氢(H2)、有或没有合适催化剂(如Lindlar催化剂)的氢、氨(NH3)、乙硼烷(B2H6)、二氧化硫(SO2)、亚硫酸盐(例如，含有SO2- 3的物质)、碘化物(例如，包括I-的物质，其中一个示例是KI)、肼(N2H4)、二异丁基氢化铝((i-Bu2AlH)2)、甲酸(HCOOH)、亚磷酸盐(例如，包括(HPO3)2-或(H2PO3)-的物质)、次磷酸盐(例如，包括(H2PO2)-的物质)、磷酸(H3PO3)、一氧化碳(CO)和氰化物(例如，包括CN-或-CN)。示例性的惰性气体可包括来自由氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氙(Xe)和元素氮(N2)组成的群组的一种或多种。值得注意的是，在许多情况下，第一等离子体不含甲烷(CH4)和其他含碳物质，这与图1A的清洁方法相反。然而，在某些情况下，还原化学物质中可能包含含碳物质，上面列出的具体示例包括但不限于二异丁基氢化铝((i-Bu2AlH)2)、甲酸(HCOOH)、一氧化碳(CO)和氰化物(例如，包括CN-或-CN的物质)。第一等离子体操作以还原氧化锡252以形成锡粉253，如图2B中所示。锡烷(SnH4)也可以由氧化锡252形成。SnH4相对不稳定并且通常转化为锡粉253或以其他方式从室表面250(例如，以蒸气形式)去除。当室表面250暴露于第一等离子体时，锡粉253的大部分或全部保留在室表面250上。在某些实施方案中，第一等离子体由还原化学物质和惰性气体两者产生，如上所述。在操作201中在第一等离子体中包含的惰性气体显著增加了氧化锡被还原为锡粉的速率，从而使清洁时间最小化。此外，在第一等离子体中包含的惰性气体减少或消除了本来会导致在不同温度下室表面上的不均匀移除速率的温度效应。下面将进一步讨论这些优点。
接下来，在操作203中，将室表面暴露于由包含第二还原化学物质和有机添加剂化学物质的第二等离子体产生气体产生的第二等离子体，从而从室表面250去除锡粉253。还原化学物质可以包括一种或多种选自氨(NH3)和氢(H2)的物质。第二等离子体产生气体中的还原化学物质可以与第一等离子体产生气体中的还原化学物质相同或不同。在多种实施方案中，有机添加剂化学物质可包括至少一种选自烷烃、醇、羧酸和乙酸酯的有机物质。在许多情况下，有机添加剂化学物质包括具有相对短的碳原子链的有机物质。在许多实施方案中，有机添加剂化学物质可具有约1至约6个碳原子的链。该链可以是支链或直链。在各种情况下，烷烃的分子式可能为CnH2n+2。示例性烷烃包括但不限于甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)、戊烷(C5H12)、己烷(C6H14)等。醇的分子式可能为R-OH。示例性的醇包括但不限于甲醇(CH3OH)、乙醇(C2H5OH)、丙醇(C3H7OH)、丁醇(C4H9OH)、戊醇(C5H11OH)、己醇(C6H13OH)等。在一些情况下，二醇、三醇等可以使用。羧酸可具有式R-COOH。示例性的羧酸包括但不限于甲酸(HCOOH)、乙酸(CH3COOH)、丙酸(CH3CH2COOH)、丁酸(CH3(CH2)2COOH)、戊酸(CH3(CH2)3COOH)、己酸(CH3(CH2)4COOH)等。在使用羧酸的一些情况下，有机添加剂化学物质可以包括二羧酸、三羧酸等。乙酸盐可包括乙酸盐阴离子(CH3CO2 -)。在一些实施方案中，乙酸盐可以作为乙酸盐或乙酸酯提供。
此时，室表面250是干净的，如图2B所示。
图2A的方法优于图1A的方法。例如，因为操作201中的第一等离子体基本上不含CH4(和其他含碳物质)，所以没有形成碳聚合物层。因为不存在碳聚合物，所以不能如关于图1A和1B所解释的限制氧化锡的去除。因此，不需要逐份逐渐去除氧化锡的循环过程。相反，在操作201中，在单次暴露于第一等离子体期间，整个氧化锡层可以转化为锡粉。
图2A的方法的相关优势是不需要将室表面暴露于O2等离子体。由于不形成碳聚合物，因此无需使用O2等离子体将其去除。因此，可以完全取消O2等离子体步骤。
图2A的方法的另一个优点是不需要执行任何气体冲洗，因为不存在不同化学物质之间的不需要的反应的风险。相反，在图1A的方法中，在每个循环期间需要两次气体冲洗(例如，操作103和109)以防止H2/CH4化学物质和O2化学物质之间发生不希望的反应。消除气体冲洗可以使清洁工艺更快地进行，因为无需等待相关化学物质被冲洗出室和供给室的输送管线。
与图1A的方法相比，图2A的方法可用于显著减少从室表面清除氧化锡所需的时间。如上所述，图1A的方法通常需要约17小时来去除约2μm的氧化锡堆积物。换句话说，移除速率被限制在约0.12μm/hr，这相当于约2nm/min。相比之下，当使用图2A的方法(例如，没有任选的惰性气体)时，在大约一半的时间内去除相同量的氧化锡，例如大约8小时。在这种情况下，移除速率增加至约0.25μm/hr，其相当于约4nm/min或约
Figure BDA0004010411340000081
此外，当在操作201中将惰性气体添加到第一等离子体时，操作201的持续时间可进一步减少至约1/6。因此，当在操作201中将惰性气体添加到第一等离子体时，具有约2μm的堆积/厚度的氧化锡可以在约2小时内去除。这包括在操作201中将氧化锡转化为锡粉所花费的时间以及在操作203中去除锡粉所花费的时间。这提供了约1.0μm/hr的氧化锡去除速率，这相当于约16nm/min或约
Figure BDA0004010411340000082
使用传统的清洁方法无法实现这种高去除率。进一步的实验结果如下所示。在多种实施方案中，氧化锡的去除速率(包括操作201和203)可以为至少约
Figure BDA0004010411340000083
例如至少约
Figure BDA0004010411340000084
或至少约
Figure BDA0004010411340000085
或至少约
Figure BDA0004010411340000086
可以根据本文提供的示例性处理条件来控制一种或多种处理条件。参考图2A的方法，等离子体产生条件可以在操作201和203中的每一者期间进行控制。示例性的条件包括等离子体产生频率(或多种频率)、每种频率下的等离子体产生功率、等离子体占空比以及处理气体(或多种气体的流率和组成)。此外，可以控制处理室内的压强以及处理室内各种部件/表面的温度。
在操作201的第一等离子体步骤期间，可以使用约400W至约4,000W的RF功率以约400kHz至约40MHz的频率产生第一等离子体。
在操作201期间，第一等离子体由第一等离子体产生气体产生，该第一等离子体产生气体至少包括诸如H2和/或NH3之类的还原化学物质。第一等离子体产生气体还可包括一种或多种惰性气体以进一步提高氧化锡转化为锡粉的速率。在操作201期间还原化学物质的流率可为约400sccm至约20,000sccm，例如约2,000sccm至约8,000sccm。在操作201期间提供惰性气体的情况下，其可具有约100sccm至约20,000sccm的流率，例如约2,000sccm至约8,000sccm的流率。
控制还原化学物质和可选的惰性气体的各自的流率允许在操作201期间控制第一等离子体产生气体的组成。在一个实施方案中，第一等离子体产生气体在操作201期间不含或基本上不含惰性气体。在这样的实施方案中，第一等离子体产生气体可以是纯H2、纯NH3或仅H2和NH3的组合。在其他实施方案中，除了还原化学物质之外，第一等离子体产生气体还包括一种或多种惰性气体。在这种情况下，第一等离子体产生气体的组成可以具有至少约5％的惰性气体，例如至少约10％，或至少约25％的惰性气体。在这些或其他实施方案中，第一等离子体产生气体可具有约99％或更少的惰性气体的组成，例如约95％或更少、约90％或更少、约75％或更少、约50％或更少，约25％或更少，或约10％或更少的惰性气体的组成。例如，包括以100sccm提供的H2和以200sccm提供的惰性气体的第一等离子体产生气体被理解为大约67％的惰性气体。对于特定实施方案，可以根据需要组合用于操作201的第一等离子体产生气体中所列举的惰性气体的最小和最大浓度。例如，在一些实施方案中，第一等离子体产生气体可以是约5％至约50％的惰性气体。在多种实施方案中，操作201中的第一等离子体产生气体仅包括还原化学物质和任选的惰性气体。例如，具有至少约10％的惰性气体的组成的第一等离子体产生气体也可包括约90％或更少的还原化学物质。在一些其他实施方案中，除了还原化学物质和可选的惰性气体之外，还可以在第一等离子体产生气体中提供一种或多种物质。
在操作201期间，处理室中的压强可以控制在约0.5托至约10托。除了锡粉之外的反应产物(例如，气相反应产物)可以使用真空连接从处理室中移除。在清洁期间，处理室中的一个或多个部件(和/或形成处理室本身的部件)可以是温度控制的，例如，使用一个或多个加热和/或冷却部件以在期望位置达到期望温度。可以进行温度控制的示例性部件包括但不限于室壁、室底板、室天花板、衬底支撑件、喷头等。在一些情况下，可以控制一个或多个部件的温度，例如提高其温度和/或降低处理室的不同部分(和/或内部组件)之间的温差。这种温度控制可以促进更均匀的氧化锡去除速率，尤其是在操作201期间不提供惰性气体的情况下。在其他实施方案中，在清洁期间不主动控制部件的温度。在多种实施方案中，处理室和/或其中的一个或多个部件在操作201期间可具有约25℃至约430℃的温度。温度效应在下文实验部分中进一步讨论。
在一些实施方案中，被清洁的室表面可以在操作201中暴露于第一等离子体持续约10分钟至约300分钟的持续时间。如上所述，在操作201期间包含惰性气体导致氧化锡到锡粉的转化率显著更高，从而能够缩短清洁时间段。通常，较厚的氧化锡沉积物需要较长时间才能转化为锡粉。
可以在操作203期间以类似方式控制各种处理条件，同时室表面暴露于第二等离子体。例如，可以使用约400W至约4,000W的RF功率以约400kHz至约40MHz的频率产生第二等离子体。
在操作203期间，第二等离子体由至少包括还原化学物质和添加剂化学物质的第二等离子体产生气体产生。上面提供了示例性化学物质。操作203中的第二等离子体产生气体与操作201中的第一等离子体产生气体具有不同的组成，这至少是因为有机添加剂化学物质(和所有其他含碳物质)在操作201的第一等离子体产生气体中省略了，但是包括在操作203的第二等离子体产生气体中。第二等离子体产生气体还可以包括一种或多种惰性气体。在操作203期间还原化学物质的流率可为约400sccm至约20,000sccm，例如约2,000sccm至约8,000sccm。在操作203期间有机添加剂化学物质的流率可为约10sccm至约10,000sccm，例如约400sccm至约6,000sccm。在操作203期间提供惰性气体的情况下，其可具有约10sccm至约40,000sccm的流率，例如约4,000sccm至约10,000sccm。
控制还原化学物质、有机添加剂化学物质和任选的惰性气体的各自的流率和特性允许在操作203期间控制第二等离子体产生气体的组成。在一个实施方案中，第二等离子体产生气体在操作203期间不含或基本上不含惰性气体。在一些这样的实施方案中，第二等离子体产生气体可以完全是H2/CH4(或本文所述的还原化学物质和有机添加剂化学物质的另一种组合)。可以控制等离子体产生气体中的还原化学物质∶有机添加剂化学物质的比例(例如，在一个实施方案中，H2∶CH4的比例)(以sccm为单位计量)。例如，包括200sccm的H2和100sccm的CH4的第二等离子体产生气体具有2∶1的H2∶CH4比率，可以更简单地记为2。在多种实施方案中，第二等离子体产生气体中的还原化学物质∶有机添加剂的比率可以控制为约0.01至约100(例如，约1∶100至约100∶1)，例如约0.1至约50(例如，约1∶10至约50∶1)，或约0.5至约20(例如，约1∶2至约20∶1)。同样地，在操作203期间惰性气体存在于第二等离子体产生气体中的情况下，还原气体∶惰性气体(例如，在一些实施方案中为H2∶惰性气体)的比率可为约0.1至约10(例如，约1∶10至约10∶1)，并且有机添加剂化学物质∶惰性气体(例如，在一些实施方案中，CH4∶惰性气体)的比率可为约0.02至约10(例如，约1∶50至约10∶1)。
在一些实施方案中，被清洁的室表面可以在操作203中暴露于第二等离子体持续约2分钟至约240分钟的持续时间。通常，较厚的氧化锡沉积物会形成较厚的锡粉层，其需要相对较长的时间才能去除。
在操作203期间，可以如上文关于操作201所描述的那样控制处理室内的压强。在许多情况下，操作201和203在基本相同的压强下发生。然而，在一些情况下，可以在低于或高于执行操作201的压强的压强下执行操作203。类似地，处理室(和/或其中的一个或多个部件)的温度可以在操作203期间以与关于操作201所描述的类似方式被控制。在一些情况下，处理室和其中的部件的温度在操作201或203中的任一个期间不主动控制。在其他情况下，处理室和/或其中的一个或多个部件的温度可在操作201和203中的至少一个期间控制。在一些情况下，温度控制在操作201和203中是基本相同的。在其他情况下，一个或多个部件的温度可以在操作201期间控制在较低温度并且在操作203期间控制在较高温度，反之亦然。
装置
本文的实施方案可以在任何合适的装置上实践。一种合适的装置通常包括至少一个处理室，在该处理室中处理半导体衬底。此外，合适的装置配备有或以其他方式耦合到配置为在处理室中提供等离子体的等离子体发生器。在许多情况下，该装置用于在半导体衬底上沉积氧化锡，但实施方案不限于此。一般而言，本文的技术可用于从任何类型的处理室中去除氧化锡，只要可提供适当的化学物质/等离子体即可。
图3示意性地示出了可用于使用原子层沉积(ALD)和/或化学气相沉积(CVD)来沉积氧化锡和其他材料的处理站300的实施方案，其中任何一种都可以是等离子体增强的。为简单起见，将处理站300描绘为独立的处理站，其具有用于维持低压环境的处理室主体302。然而应理解，多个处理站300可被包含在共同的处理工具环境中，如相对于图4和图5所描述的。还应理解，在一些实施方案中，可以通过一或多个计算机控制器以程序方式调整处理站300的一或多个硬件参数(包含本文中详细讨论的那些参数)。
处理站300与反应物输送系统301流体连通，反应物输送系统301用于将工艺气体输送至分配喷头306。反应物输送系统301包含用于混合和/或调整待输送至喷头306的工艺气体的混合容器304。一或多个混合容器入口阀320可控制工艺气体至混合容器304的引入。类似地，喷头入口阀305可控制工艺气体至喷头306的引入。在一些实施方案中，可以修改反应物输送系统以确保反应物在进入处理室主体302之前不混合。
某些反应物在蒸发并接着被输送至处理站之前可以以液态储存。例如，图3的实施方案包含用于蒸发待供给至混合容器304的液体反应物的蒸发点303。在一些实施方案中，蒸发点303可以是经加热的蒸发器。从这种蒸发器所产生的反应物蒸气会在下游输送管线中凝结。不相容的气体暴露于已凝结的反应物可能会产生小颗粒。这些小颗粒会阻塞管线、阻碍阀操作、污染衬底等。解决这些问题的某些方法涉及扫除和/或排空输送管线以去除剩余的反应物。然而，扫除输送管线会增加处理站循环时间，降低处理站的产量。因此，在一些实施方案中，可热追踪蒸发点303下游的输送管线。在某些示例中，也可热追踪混合容器304。在非限制性的示例中，蒸发点303下游的管线具有较高温度的分布，其从约100℃延伸至混合容器304处的约150℃。
在一些实施方案中，反应物液体在液体注入器处蒸发。例如，液体注入器可将液体反应物的脉冲注入至混合容器上游的载气流中。在一种情况下，液体注入器可通过瞬间使液体从较高压力变为较低压力来蒸发反应物。在另一情况下，液体注入器可将液体雾化为分散微滴，这些分散微滴接着在经加热的输送管线中蒸发。应明白，较小的液滴比较大的液滴更快蒸发，因此可降低液体注入与完成蒸发之间的延迟。较快蒸发可减少蒸发点303下游的管线的长度。在一情况下，液体注入器可直接安装至混合容器304。在另一情况下，液体注入器可直接安装至喷头306上。
在一些实施方案中，可提供蒸发点303上游的液流控制器以控制蒸发以及输送至处理站300的液体的质量流量。例如，液流控制器(LFC)可包含位于LFC下游的热质量流量计(MFM)。接着可调整LFC的柱塞阀以响应与MFM电通信的比例-积分-微分(PID)控制器所提供的反馈控制信号。然而，利用反馈控制可能要花一秒或更长时间才能稳定液流。这可能会延长液态反应物的配料时间。因此，在一些实施方案中，LFC可动态地在反馈控制模式与直接控制模式之间切换。在一些实施方案中，LFC可通过停用LFC与PID控制器的感测管来动态地从反馈控制模式切换至直接控制模式。
喷头306向衬底312分配工艺气体。在图3所示的实施方案中，衬底312位于喷头306下方，并且显示为搁置在基座308上。应当理解，喷头306可以具有任何合适的形状，并且可以具有用于将工艺气体分配到衬底312的任何合适数量和布置的端口。喷头306和相关联的反应物输送系统301还分布工艺气体以清洁处理室主体302的表面，例如使用本文描述的技术以去除氧化锡。
在一些实施方案中，微体积307位于喷头306下方。在处理站中的微体积中进行ALD和/或CVD工艺会比在整个体积中进行ALD和/或CVD工艺能减少反应物暴露与扫除时间、可降低转换处理条件(如压力、温度等)所需的时间、可限制处理站机械手被暴露于工艺气体等。微体积尺寸的示例可包含但不限于约0.1升至约2升之间的体积。该微体积也会影响生产产量。虽然每一循环的沉积率减少，但循环时间也同时减少。在某些情况下，后者的效应大到足以改善针对特定目标膜厚度的模块的整体产量。
在一些实施方案中，可升高或降低基座308以将衬底312和/或相关处理化学物质暴露于微体积307和/或改变微体积307的体积。例如，在衬底传送阶段中，可降低基座308以使衬底312能加载到基座308上。在沉积工艺阶段中，可升高基座308以将衬底312置于微体积307中。在一些实施方案中，微体积307可完全围绕衬底312以及基座308的一部分以在沉积工艺期间产生高流动阻抗区域。
任选地，可在部分沉积工艺期间降低和/或升高基座308以调节微体积307内的工艺压力、反应物浓度等。在清洁工艺中可以进行类似的调整。在处理期间处理室主体302被维持在基础压力的情况下，降低基座308可使微体积307被排空。微体积的体积对处理室的体积的示例性比例可包含但不限于介于约1:300至约1:10之间的比例。应理解，在一些实施方案中，可通过合适的计算机控制器以编程方式调整基座高度。
在另一情况下，调整基座308的高度可改变沉积或清洁工艺中所包含的等离子体活化期间和/或处理循环期间的等离子体密度。在完成沉积工艺阶段时，可在另一衬底传送阶段期间降低基座308以使得能从基座308去除衬底312。清洁通常在处理室主体302中没有衬底时进行。
虽然本文中所述的示例性微体积变化是指高度可调整的基座，但应理解，在一些实施方案中，可调整喷头306相对于基座308的位置以改变微体积307的体积。另外，应理解，在本发明的范围内可通过任何适当的机构来改变基座308和/或喷头306的竖直位置。在一些实施方案中，基座308可包含用于旋转衬底312的方位的旋转轴。应当明白，在一些实施方案中，可通过一或多个合适的计算机控制器以编程方式执行这些示例性调整的一或多种。
回到图3所示的实施方案，喷头306与基座308是与用于对等离子体供给功率的RF电源314与匹配网络316电连通。在一些实施方案中，可通过控制处理站压力、气体浓度、RF源功率、RF源频率以及等离子体功率脉冲时点中的一或多者来控制等离子体能量。例如，可在任何适当的功率下操作RF电源314与匹配网络316以产生具有期望的自由基物质组成的等离子体。适当功率的示例已包含在上面的段落。类似地，RF电源314可提供具有任何适当频率的RF功率。在一些实施方案中，RF电源314可用于彼此独立地控制高频与低频RF电源。低频RF频率的示例可包含但不限于约50kHz至约300kHz的频率。高频RF频率的示例可包含但不限于约1.8MHz至约2.45GHz的频率。应明白，可以离散地或连续地调节任何适当的参数以提供用于期望反应的等离子体能量。在一非限制性的示例中，相对于被连续供电的等离子体，可间歇地给等离子体功率施以脉冲以降低对相关表面的离子轰击。
在一些实施方案中，可通过一或多个等离子体监测器原位监测等离子体。在一情况下，可通过一或多个电压、电流传感器(如VI探针)监测等离子体功率。在另一情况下，可通过一或多个光发射光谱(OES)传感器测量等离子体密度和/或工艺气体的浓度。在一些实施方案中，可基于来自这种原位监测器的测量值以编程方式调整一或多个等离子体参数。例如，可在提供等离子体功率的程序化控制的反馈回路中使用OES传感器。应理解，在一些实施方案中，可使用其他监测器监测等离子体与其他处理特性。这种监测器可包含但不限于红外线(IR)监测器、声学监测器以及压力传感器。
在一些实施方案中，可通过输入/输出控制(IOC)序列指令控制等离子体。在一示例中，设定用于等离子体工艺阶段的等离子体条件的指令可被包含在沉积工艺配方和/或清洁工艺配方的对应等离子体活化配方阶段中。在某些情况下，工艺配方阶段可按顺序配置，使得用于特定工艺阶段的所有指令与该工艺阶段同步执行。在一些实施方案中，可将用于设定一或多个等离子体参数的指令包含在等离子体工艺阶段之前的配方阶段中。例如，第一配方阶段可包含用于设定惰性气体和/或反应物气体的流率的指令、用于将等离子体产生器设定至功率设定点的指令以及用于第一配方阶段的时间延迟指令。后续的第二配方阶段可包含用于启用等离子体产生器的指令以及用于第二配方阶段的时间延迟指令。第三配方阶段可包含用于使等离子体产生器停用的指令以及用于第三配方阶段的时间延迟指令。应理解，在本发明的范围内这些配方阶段可以任何合适的方式被更进一步地细分和/或重复。
在某些等离子体工艺中，等离子体激励持续数秒或更长的数量级的时间。在一些实施方案中，可使用较短的等离子体激励(例如，这些在基板上沉积时可能特别有用)。这些等离子体激励可持续10毫秒至1秒数量级的时间，约20至80毫秒，其中50毫秒是特定示例性时间。这种极短的RF等离子体激励需要等离子体的极快速稳定。为了达到此目的，可配置等离子体产生器以使阻抗匹配被设定预设在特定电压，同时允许频率浮动。在传统上，高频等离子体是在约13.56MHz的RF频率下产生。在本文所述的多种实施方案中，允许频率浮动至不同于该标准值的值。通过允许频率浮动但将阻抗匹配固定在预定电压，可更加快速地稳定等离子体，当使用与某些沉积或循环类型相关的极短等离子体激励时，该结果可能是重要的。
在一些实施方案中，基座308可通过加热器310控制温度。另外，在一些实施方案中，可通过蝶阀318提供沉积工艺站300的压力控制。如图3的实施方案中所示，蝶阀能调节下游真空泵(未显示)提供的真空。然而在一些实施方案中，可通过改变被导入处理站300的一或多种气体的流率而调整处理站300的压力控制。合适的控制器在下面进一步讨论。
应当理解，在多站式处理工具环境中可包括多个处理站，例如图4中所示，图4描绘了多站式处理工具的实施方案的示意图。处理装置400采用集成电路制造室463，其包括多个制造处理站，每一制造处理站可用于在保持在特定处理站的晶片保持器(例如，基座)的衬底上执行处理操作。在图4的实施方案中，集成电路制造室463被显示为具有四个处理站451、452、453以及454。其它类似的多站式处理装置可具有更多或更少的处理站，具体取决于实施方案以及例如并行晶片处理的期望水平、尺寸/空间限制、成本限制等。图4还显示了衬底搬运机械手475，其可在系统控制器490的控制下操作、被配置成将来自晶片盒(图4中未显示)的衬底从装载端口480移动至集成电路制造室463中以及处理站451、452、453和454中的一者上。
图4还描绘了用于控制处理装置400的工艺条件以及硬件状态的系统控制器490的实施方案。系统控制器490可包括一或更多存储器设备、一个或更多个大容量储存设备以及一个或更多个处理器，如本文中所述的。
RF子系统495可产生RF功率并将RF功率通过射频输入端口467而传送至集成电路制造室463。在特定实施方案中，集成电路制造室463可包括射频输入端口467之外的输入端口(额外的输入端口未显示在图4中)。因此，集成电路制造室463可使用8个RF输入端口。在特定实施方案中，集成电路制造室463的处理站451-454可各自使用第一及第二输入端口，其中第一输输入端口可以传送具有第一频率的信号，第二输入端口可传送具有第二频率的信号。双频率的使用可带来增强的等离子体特性。
如上所述，在多站式处理工具中可包括一个或更多处理站。图5显示了多站式处理工具500的实施方案的示意图，其具有入站装载锁502以及出站装载锁504，入站装载锁502以及出站装载锁504中的任一者或两者可包括远程等离子体源。在大气压力下的机械手506用于将衬底或晶片从盒(通过晶舟508装载)经由大气端口510移动至入站装载锁502中。将衬底通过机械手506而放置在入站装载锁502中的基座512上，关闭大气端口510，且抽空装载锁。在入站装载锁502包括远程等离子体源的情况中，可使衬底在被导入处理室514之前、在装载锁中暴露于远程等离子体处理。此外，也可以在入站装载锁502中将衬底加热，例如，以移除湿气和吸附的气体。接着，打开通往处理室514的室传送端口516，另一机械手(未显示)将晶片放置在反应器中的第一站(显示在反应器中)的基座上，以进行处理。虽然图5中所显示的实施方案包括装载锁，但应当了解，在一些实施方案中，晶片可直接进入处理站中。在多种实施方案中，当衬底通过机械手506而放置在基座512上时，将浸泡气体引入该站。
在图5所示的实施方案中，所描绘的处理室514包括四个处理站，编号为1到4。每一站具有加热的基座(显示于站1的518)、以及气体管线入口。应理解，在一些实施方案中，每一处理站可具有不同或多个目的。例如，在一些实施方案中，处理站可在ALD与PEALD工艺模式之间进行切换。附加地或替代地，在一些实施方案中，处理室514可包括一或更多匹配成对的ALD与等离子体增强ALD处理站。尽管所描绘的处理室514包括四站，但应当理解，根据本公开内容的处理室可具有任何适当数目的站。例如，在一些实施方案中，处理室可具有五个或更多站，然而在其它实施方案中，处理室可具有三个或更少站。
图5描绘晶片搬运系统590的实施方案，其用于在处理室514内转移晶片。在一些实施方案中，晶片搬运系统590可以在各种处理站之间和/或在处理站与装载锁之间转移衬底。应理解，可采用任何适当的晶片搬运系统。非限制性示例包括晶片旋转盘及晶片搬运机械手。图5还描绘了系统控制器550的实施方案，其用于控制处理工具500的工艺条件和硬件状态。系统控制器550可包括一个或更多存储器设备556、一个或更多大容量储存设备554、以及一或更多处理器552。处理器552可以包括CPU或计算机、模拟和/或数字输入/输出连接、步进马达控制器板等。在一些实施方案中，系统控制器550包括机器可读指令，其用于执行操作，例如本文中所述的那些操作。
在一些实施方案中，系统控制器550控制处理工具500的活动。系统控制器550执行系统控制软件558，系统控制软件558被储存于大容量储存设备554中、加载至存储器设备556中、以及在处理器552上执行。替代地，可以将控制逻辑硬编码于控制器550中。为了这些目的，可使用特殊应用集成电路、可编程逻辑装置(例如，场域可编程门阵列、或FPGA)及类似者。在以下讨论中，在使用“软件”或“编码”的任何情况中，可适当地使用功能上可比较的硬编码逻辑。系统控制软件558可包括用于控制以下项的指令：时序、气体的混合、气体流量、室和/或站压力、室和/或站温度、衬底温度、目标功率电平、RF功率电平、衬底基座、卡盘和/或托座位置、以及通过处理工具500而执行的特定工艺的其它参数。系统控制软件558可以任何适当的方式进行配置。例如，可撰写各种处理工具部件子程序或控制对象，以控制用于实行各种处理工具工艺的处理工具部件的操作。系统控制软件558可以任何适当的计算机可读程序语言进行编码。
在一些实现方案中，系统控制器550是系统的一部分，该系统可以是上述示例的一部分。这样的系统可以包括半导体处理设备，半导体处理设备包括一个或多个处理工具、一个或多个室、用于处理的一个或多个平台、和/或特定处理部件(晶片基座、气体流系统等)。这些系统可以与用于在半导体晶片或衬底的处理之前、期间和之后控制它们的操作的电子器件集成。电子器件可以被称为“控制器”，其可以控制一个或多个系统的各种部件或子部件。根据处理要求和/或系统类型，控制器550可以被编程以控制本文公开的任何工艺，包括处理气体的输送、温度设置(例如加热和/或冷却)、压力设置、真空设置、功率设置、在一些系统中的射频(RF)产生器设置、RF匹配电路设置、频率设置、流率设置、流体输送设置、位置和操作设置、晶片转移进出工具和其他转移工具和/或与具体系统连接或通过接口连接的装载锁。
从广义上讲，控制器可以定义为电子器件，电子器件具有接收指令、发出指令、控制操作、启用清洁操作、启用端点测量等的各种集成电路、逻辑、存储器和/或软件。集成电路可以包括存储程序指令的固件形式的芯片、数字信号处理器(DSP)、定义为专用集成电路(ASIC)的芯片、和/或执行程序指令(例如，软件)的一个或多个微处理器或微控制器。程序指令可以是以各种单独设置(或程序文件)的形式发送到控制器的指令，单独设置(或程序文件)定义用于在半导体晶片或系统上或针对半导体晶片或系统执行特定工艺的操作参数。在一些实施方案中，操作参数可以是由工艺工程师定义的配方的一部分，以在一或多个(种)层、材料、金属、氧化物、硅、二氧化硅、表面、电路和/或晶片的管芯的制造期间完成一个或多个处理步骤。
在一些实现方案中，控制器可以是与系统集成、耦合到系统、以其它方式联网到系统或其组合的计算机的一部分或耦合到该计算机。例如，控制器可以在“云”中或是晶片厂(fab)主机系统的全部或一部分，其可以允许对晶片处理的远程访问。计算机可以实现对系统的远程访问以监视制造操作的当前进展、检查过去制造操作的历史、检查多个制造操作的趋势或性能标准，改变当前处理的参数、设置处理步骤以跟随当前的处理、或者开始新的工艺。在一些示例中，远程计算机(例如服务器)可以通过网络(其可以包括本地网络或因特网)向系统提供工艺配方。远程计算机可以包括使得能够输入或编程参数和/或设置的用户界面，然后将该参数和/或设置从远程计算机发送到系统。在一些示例中，控制器接收数据形式的指令，其指定在一个或多个操作期间要执行的每个处理步骤的参数。应当理解，参数可以特定于要执行的工艺的类型和工具的类型，控制器被配置为与该工具接口或控制该工具。因此，如上所述，控制器可以是例如通过包括联网在一起并朝着共同目的(例如本文所述的工艺和控制)工作的一个或多个分立的控制器而呈分布式。用于这种目的的分布式控制器的示例是在与远程(例如在平台级或作为远程计算机的一部分)的一个或多个集成电路通信的室上的一个或多个集成电路，其组合以控制在室上的工艺。
示例系统可以包括但不限于等离子体蚀刻室或模块、沉积室或模块、旋转漂洗室或模块、金属电镀室或模块、清洁室或模块、倒角边缘蚀刻室或模块、物理气相沉积(PVD)室或模块、化学气相沉积(CVD)室或模块、原子层沉积(ALD)室或模块、原子层蚀刻(ALE)室或模块、离子注入室或模块、轨道室或模块、以及可以与半导体晶片的制造和/或制备相关联或用于半导体晶片的制造和/或制备的任何其它半导体处理系统。
如上所述，根据将由工具执行的一个或多个处理步骤，控制器可以与一个或多个其他工具电路或模块、其它工具部件、群集工具、其他工具接口、相邻工具、邻近工具、位于整个工厂中的工具、主计算机、另一控制器、或在将晶片容器往返半导体制造工厂中的工具位置和/或装载口运输的材料运输中使用的工具通信。
实验
本文所述的技术可用于显著减少从处理室的内表面去除氧化锡所需的时间。图6A-6D描绘了涂有氧化锡并根据本文所述的不同技术清洁的表面(例如，类似于处理室的内表面的金属表面)。图6A描绘了使用从H2/CH4产生的等离子体清洁的表面，如图1A的方法中所述。图6A显示了单次暴露于H2/CH4等离子体之后和暴露于O2等离子体之前的表面。总清洁时间为约50分钟。在该示例中，表面包括大量未反应的氧化锡，上面涂有碳聚合物层。为了进一步清洁表面，可以将表面暴露于氧等离子体以去除碳聚合物，如图1A中所描述的。
图6B描绘了通过暴露于纯H2等离子体而清洁的表面。这说明了图2A的方法中操作201和203之间的表面。在本示例中，将表面清洁持续约10分钟。图6B显示了氧化锡已转化为锡粉(例如，大圆圈表示锡粉)。由于大量锡粉残留在表面上，因此H2等离子体步骤本身不足以产生干净的表面。额外的实验结果(未显示)证实，即使清洁时间大大延长，例如延长至约70分钟，锡粉仍保留在表面上。
图6C显示了通过暴露于由包括5％CH4和95％H2的等离子体产生气体产生的等离子体而清洁的表面。该示例类似于图6A中所示的示例，不同的是，与用于图6A的等离子体产生气体相比，用于图6C的等离子体产生气体具有较低的CH4含量。在图6C示例中，清洁后在表面上残留大量碳聚合物。图6C中的清洁持续时间是大约70分钟。这些结果证实，即使当等离子体包含相对低的碳含量时，也不能使用单个等离子体步骤成功去除氧化锡。
图6D示出了通过暴露于由H2产生的第一等离子体，然后暴露于由H2/CH4产生的第二等离子体而清洁的表面，如图2A的方法中所述。表面暴露于第一等离子体持续约10分钟，并且暴露于第二等离子体持续约40分钟，总清洁持续时间为约50分钟。图6D中的结果说明了干净的表面，没有任何氧化锡或锡粉残留。
图7描绘了显示在不同温度下氧化锡转化成锡粉的转化率的实验结果。参考图2A的方法，这是在操作201期间当衬底暴露于第一等离子体(例如，本示例中的H2等离子体)时实现的转化率。在第一等离子体是纯还原化学物质的情况下，不同温度下的转化率存在显著差异，低温下转化率较低，而高温下转化率较高。例如，如图7所示，85℃下的转化率为约
Figure BDA0004010411340000211
120℃下的转化率约为
Figure BDA0004010411340000212
这是显著的差异，并且可能导致处于不同温度的处理室的不同部分处的不均匀转化率。在清洁过程中，室表面通常处于不均匀的温度，室的某些部分处于较低温度，而室的其他部分处于较高温度。
如上所述，降低温度对转化率的影响的一种方式是在操作201中在第一等离子体中包括惰性气体。如图7所示，当第一等离子体包含惰性气体(例如，在这种情况下惰性气体为氦气)时，转化率在85℃和120℃下均增加至约
Figure BDA0004010411340000213
因此，与纯还原化学物质等离子体(例如，纯H2等离子体)相比，在第一等离子体中包含惰性气体促进不同温度下更高的转化率和更均匀的转化率。与使用纯还原化学物质等离子体的情况相比，这可以实现更快、更均匀的清洁结果。两种选择(例如，纯还原化学物质和还原化学物质/惰性气体)都被认为在所公开的实施方案的范围内。
在多种实施方案中，从氧化锡转化成锡粉的转化率是至少约
Figure BDA0004010411340000214
Figure BDA0004010411340000215
(埃/分钟)，例如至少约
Figure BDA0004010411340000216
至少约
Figure BDA0004010411340000217
至少约
Figure BDA0004010411340000218
或至少约
Figure BDA0004010411340000219
在这些或其他实施方案中，转化率在室表面的不同部分可以是基本均匀的。例如，在室表面的不同部分，转化率的变化可能不超过约10％(在某些情况下，不超过约5％或不超过约1％)。
结论
虽然已为了清楚理解的目的而对前述实施方案进行了一些详细的说明，但显而易见，可以在随附权利要求的范围内实施某些改变和修饰。应注意可以有许多实施本文实施方案的处理、系统和装置的替代方式。因此，本文的实施方案应视为示例性且非限制性的，且实施方案不应限制在此处提出的细节。

Claims (10)

1.一种清洁室表面以去除其中的氧化锡的方法，该方法包括：
将所述室表面暴露于由包含第一还原化学物质的第一等离子体产生气体产生的第一等离子体以将所述氧化锡还原成锡；以及
将所述室表面暴露于由包含第二还原化学物质和有机添加剂化学物质的第二等离子体产生气体产生的第二等离子体，以从所述室表面去除所述锡。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一等离子体产生气体还包括惰性气体。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述惰性气体包括选自由氦气、氖气、氩气、氙气和氮气(N2)组成的群组中的至少一种气体。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二等离子体产生气体中的还原化学物质∶有机添加剂化学物质的比率为约0.01至约100。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一还原化学物质或所述第二还原化学物质中的至少一者包括选自元素氢(H2)、氨(NH3)、乙硼烷(B2H6)、二氧化硫(SO2)、肼(N2H4)、二异丁基氢化铝((i-Bu2AlH)2)、甲酸(HCOOH)、一氧化碳(CO)、亚硫酸盐、碘化物、亚磷酸盐、次磷酸盐和氰化物中的至少一种物质。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述有机添加剂化学物质包括选自烷烃、醇、羧酸和乙酸盐中的至少一种物质。
7.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一等离子体产生气体基本上不含CH4。
8.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一等离子体产生气体基本上不含含碳物质。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中，所述第一等离子体和所述第二等离子体都是电容耦合等离子体。
10.一种用于处理衬底的装置，该装置包括：
处理室，其在所述处理室的内部具有室表面；
所述处理室的入口，其用于将反应物引入所述处理室；
所述处理室的出口，其用于从所述处理室中去除物质；
等离子体发生器，其被配置为在所述处理室中提供等离子体；以及
控制器，其被配置为导致：
将所述室表面暴露于由包含第一还原化学物质的第一等离子体产生气体产生的第一等离子体，以将所述室表面上的氧化锡还原成锡，以及
将所述室表面暴露于由包含第二还原化学物质和有机添加剂化学物质的第二等离子体产生气体产生的第二等离子体，以从所述室表面去除所述锡。
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