CN117529575A - 用于高温清洁的处理 - Google Patents

Abstract

处理腔室的示例性方法可包括将清洁前驱物输送到远程等离子体单元。方法可包括形成清洁前驱物的等离子体。方法可包括将清洁前驱物的等离子体流出物输送到半导体处理腔室的处理区域。处理区域可由一个或多个腔室部件限定。一个或多个腔室部件可包括氧化物涂层。方法可包括停止等离子体流出物的输送。方法可包括在停止等离子体流出物的输送之后，使用输送到处理区域的含氢材料来处理氧化物涂层。

Description

用于高温清洁的处理

相关申请的交叉引用

本申请请求于2021年5月25日提交的题为“TREATMENT FOR HIGH-TEMPERATURECLEANS(用于高温清洁的处理)”的美国专利申请第17/330,061号的权益和优先权，所述申请的全部内容通过引用的方式并入本文。

技术领域

本技术涉及半导体清洁工艺。更具体地，本技术涉及在清洁操作期间处理腔室表面和涂层的方法。

背景技术

通过在基板表面上产生复杂图案化材料层的工艺使得集成电路成为可能。在基板上产生图案化材料需要形成和去除暴露材料的可控方法。在腔室内执行沉积工艺之后，腔室部件可能包括来自沉积工艺的残留材料。腔室清洁操作可从腔室去除残留物，但是所述工艺可能随着时间的推移侵蚀腔室部件。

因此，需要可用于产生高质量器件和结构的改进系统和方法。本技术解决了这些和其他需求。

发明内容

处理腔室的示例性方法可包括将清洁前驱物输送到远程等离子体单元。方法可包括形成清洁前驱物的等离子体。方法可包括将清洁前驱物的等离子体流出物输送到半导体处理腔室的处理区域。处理区域可由一个或多个腔室部件限定。一个或多个腔室部件可包括氧化物涂层。方法可包括停止等离子体流出物的输送。方法可包括在停止等离子体流出物的输送之后，使用输送到处理区域的含氢材料来处理氧化物涂层。

在一些实施例中，清洁前驱物可包括含氧前驱物。一个或多个腔室部件可包括含碳残留物。方法可包括使用清洁前驱物的等离子体流出物来去除含碳残留物。在处理腔室的方法期间，可将半导体处理腔室的温度保持在大于或约400℃。使用含氢材料来处理氧化物涂层可包括使含氢气体流入处理区域。方法可包括使氧化物涂层与含氢气体接触。使用含氢材料来处理氧化物涂层可包括形成含氢前驱物的等离子体流出物。方法可包括使含氢前驱物的等离子体流出物流入处理区域。方法可包括使氧化物涂层与含氢前驱物的等离子体流出物接触。方法可包括在一个或多个腔室部件上形成氧化物涂层。形成氧化物涂层可包括使含硅前驱物和含氧前驱物以约0.008至约0.03之间的含硅前驱物与含氧前驱物的流速比率流入处理区域。形成氧化物涂层可包括以小于或约500W的等离子体功率形成含硅前驱物和含氧前驱物的等离子体。方法可包括在一个或多个腔室部件上沉积氧化硅材料。

本技术的一些实施例可涵盖处理腔室的方法。方法可包括将含氧前驱物输送到远程等离子体单元。方法可包括形成含氧前驱物的等离子体。方法可包括将含氧前驱物的等离子体流出物输送到半导体处理腔室的处理区域。处理区域可由一个或多个腔室部件限定。一个或多个腔室部件可包括氧化物涂层和碳材料。方法可包括停止等离子体流出物的输送。方法可包括在停止等离子体流出物的输送之后，使用输送到处理区域的含氢材料来处理氧化物涂层。

在一些实施例中，氧化物涂层可以是或包括氧化硅。方法可包括使用含氧前驱物的等离子体流出物来去除碳材料。碳材料可包括来自含碳材料的沉积的碳残留物。使用含氢材料来处理氧化物涂层可包括使含氢气体流入处理区域。方法可包括使氧化物涂层与含氢气体接触。在处理腔室的方法期间，可将半导体处理腔室的温度保持在大于或约400℃。使用含氢材料来处理氧化物涂层可包括形成含氢前驱物的等离子体流出物。方法可包括使含氢前驱物的等离子体流出物流入处理区域。方法可包括使氧化物涂层与含氢前驱物的等离子体流出物接触。方法可包括在一个或多个腔室部件上形成氧化物涂层。

本技术的一些实施例可涵盖处理腔室的方法。方法可包括将含氧前驱物输送到远程等离子体单元。方法可包括形成含氧前驱物的等离子体。方法可包括将含氧前驱物的等离子体流出物输送到半导体处理腔室的处理区域。处理区域可以由一个或多个腔室部件限定。一个或多个腔室部件可包括上覆于一个或多个腔室部件的氧化硅涂层以及在氧化硅涂层的区域上的碳材料。方法可包括使用含氧前驱物的等离子体流出物来去除碳材料。方法可包括停止等离子体流出物的输送。方法可包括在停止等离子体流出物的输送之后，使用输送到处理区域的含氢材料来处理氧化硅涂层。

在一些实施例中，使用含氢材料来处理氧化硅涂层可包括使含氢气体流入处理区域。方法可包括使氧化硅涂层与含氢气体接触。使用含氢材料来处理氧化硅涂层可包括形成含氢前驱物的等离子体流出物。方法可包括使含氢前驱物的等离子体流出物流入处理区域。方法可包括使氧化硅涂层与含氢前驱物的等离子体流出物接触。

这样的技术可提供优于常规系统和技术的许多好处。例如，工艺可产生能够保持数百个晶片循环或更多的腔室涂层。此外，本技术的实施例的操作可克服随着时间的推移而降低的去除速率，同时保护腔室部件免受侵蚀。结合以下描述和附图更详细地描述这些和其他实施例以及它们的优点和特征中的许多优点和特征。

附图说明

通过参考说明书的其余部分和附图，可实现对本公开技术的本质和优点的进一步理解。

图1示出了根据本技术的一些实施例的示例性处理腔室的示意性截面图。

图2示出了根据本技术的一些实施例的沉积方法中的示例性操作。

附图中的若干附图被包括作为示意图。应理解的是，附图是为了说明的目的，并且除非特别说明是按比例的，否则不被认为是按比例的。此外，作为示意图，提供附图是为了帮助理解，并且附图可不包括与现实表示相比的所有方面或信息，并且可包括用于说明目的的夸大材料。

在附图中，相似的部件和/或特征可具有相同的附图标记。此外，相同类型的不同部件可通过在附图标记后加上区分相似部件的字母来加以区分。如果说明书中仅使用了第一附图标记，则描述适用于具有相同第一附图标记的相似部件中的任何一者，而与字母无关。

具体实施方式

可包括半导体处理中的沉积操作，以在基板上形成任意数量的材料。例如，材料可沉积在基板上，以产生半导体结构，以及促进对基板上材料的图案化或去除。作为一个非限制性示例，硬模可沉积在基板上，以促进对基板上材料的去除或图案化。可以任何数量的方式来执行硬模沉积，包括通过热激活沉积以及等离子体增强沉积。无论何种机制，许多沉积操作不仅将材料沉积在正在处理的基板上，而且还将材料沉积在腔室部件上。例如，在处理区域中，沉积可能发生在基板以及基板安置于其上的基座或支撑件上、可能发生在可将材料分配到处理区域中的面板或扩散器上、可能发生在限定处理区域的腔室壁上、以及可能发生在限定用于材料和副产物后续沉积的排放路径的部件上。

一旦完成沉积工艺，就可从处理区域去除基板，并且可采用清洁工艺。腔室清洁可形成一种或多种前驱物的等离子体，所述等离子体可蚀刻或以其他方式去除形成在腔室部件上的残留材料，以便在后续处理操作之前基本上重置腔室，这可有助于保持晶片间的一致性。然而，这些腔室清洁操作可能产生许多挑战。例如，可容易地控制诸如感应产生或经由电容耦合产生的原位等离子体，以确保可执行更彻底的清洁，并且确保清洁材料可到达处理区域的不同结构几何形状。然而，原位清洁可能增加对腔室表面的轰击，这可能随着时间的推移侵蚀腔室部件。

远程产生的等离子体清洁可减少轰击，但可能出现新的挑战。例如，基于自由基的清洁可能对许多因素敏感，这些因素可能导致蚀刻剂材料重新结合且减少蚀刻，或者无法到达腔室周围的沉积材料。为了弥补这些问题，使用远程等离子体清洁的许多工艺使用卤素材料来执行清洁操作。例如，可使用氯前驱物或氟前驱物来产生自由基物质，然后所述自由基物质可更容易或更积极地去除处理腔室中的材料。然而，大部分卤素清洁在较低的腔室温度下执行以保护腔室设备，并且随着处理温度的增加，卤素清洁材料可能更积极地蚀刻腔室中的材料，并且可能形成会影响腔室性能的副产物。作为一个示例，氟蚀刻剂可能与铝清洁部件相互作用而产生氟化铝，这可能形成会沉积在基板上从而产生缺陷的薄片。一些常规技术可能试图通过在沉积操作之前形成腔室涂层来克服此问题，这可允许清洁流出物与涂层相互作用，并且保护表面免于过度损坏。这在较低的操作温度下可能就足够了，但是在较高的操作温度下，卤素材料可能被充分激活而去除腔室涂层(诸如氧化硅)，以及去除沉积在涂层上的残留物。这可能需要在每个沉积序列之前进行陈化(seasoning)，并且由于涂层去除，仍可能随着时间的推移导致腔室部件损坏。

本技术可通过产生可在被执行以去除沉积副产物的后续去除操作期间保持的陈化或涂层来克服这些限制。本技术还可涵盖恢复涂层或陈化的处理，否则所述涂层或陈化会随着时间的推移在腔室清洁操作期间导致去除减少。在描述了根据本技术的实施例的可在其中执行下文讨论的等离子体处理操作的腔室的一般方面之后，可讨论特定方法和部件配置。应理解的是，本技术不旨在限于所讨论的特定腔室或处理，因为所描述的技术可用于改进许多工艺，并且可适用于各种处理腔室和操作。例如，尽管下文将描述示例性顶部馈电RF腔室，但本技术类似地涵盖底部馈电RF路径配置。

图1示出了根据本技术的一些实施例的示例性处理腔室100的截面图。图中可图示出结合本技术的一个或多个方面和/或可被特别配置为根据本技术的实施例来执行一个或多个操作的系统的概述。可在下文进一步描述腔室100的附加细节或所执行的方法。根据本技术的一些实施例，可使用腔室100来形成膜层，但应理解的是，可在其中可发生膜形成的任何腔室中类似地执行所述方法。处理腔室100可包括腔室主体102、设置在腔室主体102内部的基板支撑件104、以及与腔室主体102耦合且将基板支撑件104包围在处理容积120中的盖组件106。基板103可通过开口126被提供到处理容积120，可使用狭缝阀或门来常规地密封开口126以进行处理。在处理期间，基板103可安置在基板支撑件的表面105上。如箭头145所指示，基板支撑件104可沿着轴线147旋转，基板支撑件104的轴144可位于轴线147上。替代地，可在沉积工艺期间根据需要提升基板支撑件104以旋转。

等离子体轮廓调制器111可设置在处理腔室100中，以控制跨设置在基板支撑件104上的基板103的等离子体分布。等离子体轮廓调制器111可包括第一电极108，第一电极108可设置成与腔室主体102相邻，并且第一电极108可将腔室主体102与盖组件106的其他部件分开。第一电极108可以是盖组件106的一部分，或者可以是单独的侧壁电极。第一电极108可以是环形或环状构件，并且可以是环电极。第一电极108可以是在围绕处理容积120的处理腔室100的圆周周围的连续回路，或者如果需要可以在选定位置处不连续。第一电极108还可以是穿孔电极，诸如穿孔环或网状电极，或者可以是板电极，诸如例如二次气体分配器。

一个或多个隔离器110a、110b可以是介电材料，诸如陶瓷或金属氧化物，例如氧化铝和/或氮化铝，一个或多个隔离器110a、110b可接触第一电极108并且将第一电极108与气体分配器112和腔室主体102电分离和热分离。气体分配器112可限定孔118，以用于将处理前驱物分配到处理容积120中。气体分配器112可与第一电功率源142耦合，第一电功率源142诸如RF产生器、RF电源、DC电源、脉冲DC电源、脉冲RF电源或可与处理腔室耦合的任何其他电源。在一些实施例中，第一电功率源142可以是RF电源。

气体分配器112可以是导电气体分配器或非导电气体分配器。气体分配器112还可由导电和非导电部件形成。例如，气体分配器112的主体可以是导电的，而气体分配器112的面板可以是非导电的。气体分配器112可诸如由如图1所示的第一电功率源142供电，或者在一些实施例中，气体分配器112可与接地耦合。

第一电极108可与第一调谐电路128耦合，第一调谐电路128可控制处理腔室100的接地路径。第一调谐电路128可包括第一电子传感器130和第一电子控制器134。第一电子控制器134可以是或包括可变电容器或其他电路元件。第一调谐电路128可以是或包括一个或多个电感器132。第一调谐电路128可以是在处理期间在处理容积120中存在的等离子体条件下实现可变或可控阻抗的任何电路。在所图示的一些实施例中，第一调谐电路128可包括并联耦合在接地与第一电子传感器130之间的第一电路支路和第二电路支路。第一电路支路可包括第一电感器132A。第二电路支路可包括与第一电子控制器134串联耦合的第二电感器132B。第二电感器132B可设置在第一电子控制器134与将第一电路支路和第二电路支路两者都连接到第一电子传感器130的节点之间。第一电子传感器130可以是电压或电流传感器并且可与第一电子控制器134耦合，第一电子控制器134可对在处理容积120内部的等离子体条件提供一定程度的闭环控制。

第二电极122可与基板支撑件104耦合。第二电极122可嵌入基板支撑件104内或与基板支撑件104的表面耦合。第二电极122可以是板、穿孔板、网、丝网、或导电元件的任何其他分布式排列。第二电极122可以是调谐电极，并且可通过例如设置在基板支撑件104的轴144中的导管146与第二调谐电路136耦合，导管146例如具有诸如50欧姆之类的选定电阻的电缆。第二调谐电路136可具有第二电子传感器138和第二电子控制器140，第二电子控制器140可以是第二可变电容器。第二电子传感器138可以是电压或电流传感器，并且可与第二电子控制器140耦合，以提供对处理容积120中的等离子体条件的进一步控制。

第三电极124可以是偏压电极和/或静电吸附电极，第三电极124可与基板支撑件104耦合。第三电极可通过滤波器148与第二电功率源150耦合，滤波器148可以是阻抗匹配电路。第二电功率源150可以是DC功率、脉冲DC功率、RF偏压功率、脉冲RF源或偏压功率、或这些或其他电源的组合。在一些实施例中，第二电功率源150可以是RF偏压功率。

图1的盖组件106和基板支撑件104可与用于等离子体处理或热处理的任何处理腔室一起使用。在操作中，处理腔室100可提供对处理容积120中的等离子体条件的实时控制。基板103可设置在基板支撑件104上，并且可根据任何期望的流动计划，使用入口114使处理气体流过盖组件106。入口114可包括来自远程等离子体源单元116以及旁路117的输送，远程等离子体源单元116可与腔室流体耦合，在一些实施例中，旁路117用于可能不流过远程等离子体源单元116的处理气体输送。气体可通过出口152离开处理腔室100。电功率可与气体分配器112耦合，以在处理容积120中建立等离子体。在一些实施例中，可使用第三电极124对基板施加电偏压。

在激励处理容积120中的等离子体后，可在等离子体与第一电极108之间建立电位差。还可在等离子体与第二电极122之间建立电位差。然后可使用电子控制器134、140来调整由两个调谐电路128和136表示的接地路径的流动特性。可将设定点输送到第一调谐电路128和第二调谐电路136，以提供对从中心到边缘的沉积速率和等离子体密度均匀性的独立控制。在两个电子控制器都可以是可变电容器的实施例中，电子传感器可独立地调整可变电容器，以最大化沉积速率和最小化厚度不均匀性。

调谐电路128、136中的每一者可具有可变阻抗，所述可变阻抗可使用相应的电子控制器134、140来调整。在电子控制器134、140是可变电容器的情况下，可选择可变电容器中的每一者的电容范围以及第一电感器132A和第二电感器132B的电感以提供阻抗范围。此范围可取决于等离子体的频率和电压特性，其可在每个可变电容器的电容范围中具有最小值。因此，当第一电子控制器134的电容处于最小值或最大值时，第一调谐电路128的阻抗可能很高，从而导致在基板支撑上具有最小的空中或横向覆盖率的等离子体形状。当第一电子控制器134的电容接近使第一调谐电路128的阻抗最小化的值时，等离子体的空中覆盖率可增长到最大值，有效地覆盖基板支撑件104的整个工作面积。随着第一电子控制器134的电容偏离最小阻抗设定，等离子体形状可能从腔室壁缩小并且基板支撑件的空中覆盖率可能下降。第二电子控制器140可具有类似的效果，随着第二电子控制器140的电容可改变，而增加和减少等离子体在基板支撑件之上的空中覆盖。

可使用电子传感器130、138来在闭环中调谐相应的电路128、136。可取决于所使用的传感器的类型，在每个传感器中安装电流或电压的设定点，并且传感器可配备有控制软件，所述控制软件确定对每个相应的电子控制器134、140的调整，以最小化与设定点的偏差。因此，可在处理期间选择并且动态地控制等离子体形状。应理解的是，虽然前面的讨论是基于可以是可变电容器的电子控制器134、140，但可使用具有可调整特性的任何电子部件来对调谐电路128和136提供可调整阻抗。

如前所解释，根据本技术的一些实施例的腔室清洁操作可包括形成远程等离子体并且将等离子体流出物输送到腔室的处理区域。为了保护腔室表面，可在腔室的表面之上形成涂层，诸如氧化物涂层。为了限制在工艺之间的涂层的去除，在本技术的一些实施例中，可不使用含卤素的清洁材料。然而，测试已显示，在一些处理中，残留材料的去除速率可能会随着时间的推移而降低，诸如当使用含氧等离子体来从氧化物涂层去除碳残留物时。尽管在蚀刻工艺期间可能不去除涂层，并且可能保留涂层用于后续沉积序列，但是残留物的去除可能被限制，并且随着腔室内发生堆积，随着时间的推移可能发生处理漂移。不受任何特定理论的束缚，氧的重新结合可在较高的温度下在氧化物涂层上增加，这可能限制处理区域内的蚀刻剂物质。随着处理腔室内的温度增加，诸如大于或约200℃、大于或约300℃、大于或约400℃、大于或约500℃、大于或约600℃或更高，氧的重新结合速率可能急剧增加。测试已显示，增加气体或流出物流量仍可能由于重新结合而无法充分蚀刻残留材料。

例如，氧化物涂层(诸如作为一个非限制性示例，氧化硅)可由包括羟基部分的表面键和配体来表征。当涂层被氧自由基物质接触时，在表面处可能发生氢耗尽，这可能产生活性位点，诸如氧悬空键。这些键位点可能更容易导致重新结合。发生的相互作用可能不会去除涂层，但可能是在涂层表面封端处耗尽氢的表面效应。所述反应还可能增加涂层的表面温度，这可能进一步增加重新结合。因此，氧蚀刻剂可在腔室内被骤冷，并且沉积副产物的去除速率可能随着每个连续的基板序列而降低。这可能导致在腔室内的残留物堆积，这可能影响工艺且导致晶片之间的漂移，并且可能由于清洁不充分而导致缺陷。然而，本技术已确定的是，在清洁工艺之后的氢处理恢复退化的表面键合，这可在涂层表面处补充氢，并且这可在每个循环中产生更一致的去除。因此，本技术可提供可限制由于清洁效果引起的处理漂移的腔室处理。

图2示出了根据本技术的一些实施例的处理腔室的方法200中的示例性操作。所述方法可在各种处理腔室中执行，包括上述处理腔室100。方法200可包括数个可选操作，所述可选操作可以与或可以不与根据本技术的方法的一些实施例具体相关联。例如，描述了操作中的许多操作以便提供结构形成的更广范围，但对本技术而言不是关键的，或者可通过容易理解的替代方法来执行。

方法200可包括在开始列出的操作之前的附加操作。例如，在一些实施例中，本技术可包括形成可减少在处理期间的负面相互作用的涂层。在可选的操作205处，可将诸如氧化物涂层之类的涂层施加到或形成在处理腔室的一个或多个部件(诸如先前提到的任何部件)的表面之上。涂层可以是任何数量的材料的氧化物，这可基于腔室中发生的处理而改变。作为一个非限制性示例，氧化物涂层可以是形成为减少涂层的粗糙度的氧化硅涂层，这可促进残留物的去除。涂层可通过等离子体增强工艺在处理区域内形成，并且可包括将含硅前驱物和含氧前驱物流入处理区域中。

可控制处理条件以限制沉积膜的粗糙度。例如，在一些实施例中，含硅前驱物与含氧前驱物的流速比率可保持相对较低，并且在一些实施例中，可保持在约0.008至0.03之间。这可减少在膜内的氢掺入，并且还可有利地产生更平滑的膜沉积。此外，可在相对低的等离子体功率下执行沉积，这还可限制可增加粗糙度的溅射。例如，可在小于或约500W、小于或约400W、小于或约300W、小于或约200W、或更低的等离子体功率下执行沉积，而氧化硅材料被沉积在处理腔室的表面上。通过执行如所述的涂层沉积，所产生的氧化硅膜可由小于或约1.0nm的平均粗糙度来表征，并且可由小于或约0.9nm、小于或约0.8nm、小于或约0.7nm、小于或约0.6nm、小于或约0.5nm、小于或约0.4nm、小于或约0.3nm、小于或约0.2nm、小于或约0.1nm、或更少的平均粗糙度来表征。

在已形成或沉积涂层之后，在可选的操作210处，可在腔室内执行处理，诸如沉积工艺。工艺可包括将基板定位在腔室的处理区域内，诸如在如前所述的基座上。沉积可包括在基板上形成任何数量的导电材料或介电材料，以及沉积硬模或其他材料。作为一个非限制性示例，在一些实施例中，工艺可包括在基板上沉积含碳材料，诸如含碳硬模。工艺可包括形成含碳前驱物的等离子体，或使含碳前驱物热反应，以在基板上沉积含碳材料。可在碳硬模中使用的任何数量的掺杂剂或其他材料可与含碳前驱物一起被包括。如前所述，工艺还可使材料沉积在腔室的一个或多个部件上，包括在先前形成的氧化物涂层上。

工艺可包括从处理区域去除基板，以及执行清洁操作。如上文所讨论，形成原位等离子体可能经由轰击损坏部件和涂层，并且因此在一些实施例中，方法200可包括在操作215处将清洁前驱物输送到远程等离子体单元。前驱物可包括在腔室清洁中使用的任何数量的气体，包括含卤素材料，但是在一些实施例中，当在高于或约200℃、高于或约400℃或更高的温度下执行清洁工艺时(此时含卤素材料可能对腔室和涂层造成过度损坏)，本技术在所述工艺中可不包括含卤素材料。继续上文所讨论的针对碳沉积的非限制性示例，残留物可以是或包括含碳材料，并且清洁前驱物可以是或包括含氧前驱物。示例性的含氧前驱物可以是或包括双原子氧、臭氧、一氧化二氮、一氧化氮或任何其他含氧材料。

在操作220处，可在远程等离子体单元中形成等离子体，这可产生清洁前驱物的等离子体流出物，诸如含氧等离子体流出物。工艺可包括在操作225处将等离子体流出物流动或输送到腔室的处理区域。等离子体流出物可与处理区域内的表面相互作用，这可允许在操作230处去除来自沉积的残留材料，诸如可包括含碳材料。等离子体流出物还可与腔室材料上的涂层相互作用。可通过使用可与氧化物涂层相互作用的含氧等离子体流出物，在去除操作期间保持涂层，甚至在升高的温度下也是如此。

如上文所解释，如果随后重复处理，则后续去除速率可能随着时间的推移而减少，这可能是由涂层的表面上的氢耗尽导致的，并且这可能导致等离子体流出物的重新结合增加。根据一些实施例，处理可在如上所讨论的增加的温度下发生，在一些实施例中温度可以是高于或约400℃，并且温度可进一步增加重新结合速率。然而，本技术可包括对腔室涂层的后续处理，这可确保在每次循环期间的一致的去除。例如，在一些实施例中，可停止含氧前驱物的等离子体，并且可净化腔室。

在操作235处，可在氧化物涂层上执行处理，这可恢复在清洁工艺期间可能已发生的氢耗尽。例如，处理可包括在腔室清洁之后，将含氢材料输送到处理区域。在已去除处理残留物之后，含氢材料可与涂层相互作用。腔室可保持在上述的处理温度，并且含氢材料可向涂层的表面提供氢，这可补充损失的氢。氢可使涂层恢复到基态，这可与在执行清洁操作之前的涂层状态一致。

测试已显示，可使用任何数量的含氢材料执行处理，所述含氢材料诸如例如双原子氢、氨、水蒸气、酒精或任何其他含氢或含羟基材料。含氢材料可与一种或多种载体材料一起输送，所述载体材料诸如氩气、氦气、氮气或其他气体。此外，处理可通过热方式或使用等离子体增强工艺来执行。例如，因为在如上所述的一些实施例中腔室温度可保持相对较高，工艺可涉及使含氢材料流过处理腔室，并且允许含氢材料接触氧化物涂层。此外，在一些实施例中，等离子体可由含氢材料形成，并且含氢等离子体流出物可与涂层相互作用。

在处理可以是或包括等离子体处理的一些实施例中，等离子体功率可保持相对较低，以限制超出涂层的表面的相互作用，诸如提供以化学吸附方案而不是化学蚀刻方案操作的处理。例如，原位等离子体可以小于或约1000W的功率水平形成，并且可以小于或约900W、小于或约800W、小于或约700W、小于或约600W、小于或约500W、小于或约400W、小于或约300W、小于或约200W、小于或约100W或更低形成。在处理期间的压力可维持在小于或约12托，并且可维持在小于或约10托、小于或约8托、小于或约6托、小于或约4托、小于或约2托或更少。通过在相对低的压力下操作，可发生增加的自由基流动，这可确保跨处理区域内的氧化膜的改进的相互作用。

在已经执行处理之后，可通过提供后续晶片以供处理来重复工艺。通过执行根据本技术的一些实施例的处理，可在处理间保持腔室涂层，这可减少可能降低蚀刻速率的清洁等离子体重新结合。保持的蚀刻速率可增加在腔室清洁期间的残留物去除的一致性，这可限制会导致晶片间的处理漂移的残留物堆积。

在前面的描述中，为了解释的目的，已经阐述了许多细节，以便提供对本技术的不同实施例的理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，某些实施例可在没有这些细节中的一些的情况下或具有附加细节的情况下实施。

已公开了一些实施例，本领域技术人员将理解的是，在不背离实施例的精神的情况下，可使用不同修改、替代构造和等同物。此外，为了避免不必要地混淆本技术，没有描述许多众所周知的工艺和元件。因此，以上描述不应被视为限制本技术的范围。此外，方法或工艺可能被描述为顺序的或依步骤的，但应理解的是，操作可同时执行，或者以不同于列出的顺序执行。

在提供值的范围的情况下，应理解的是，除非上下文另有明确规定，否则此范围的上限与下限之间的每个中间值，直到下限单位的最小分数也被具体公开。在阐明范围内的任何阐明值或未阐明的中间值与在此阐明范围内的任何其他阐明值或中间值之间的任何较窄范围被涵盖。这些较小范围的上限和下限可独立地被包括或排除在范围内，并且限值中的任一者、一者都不或两者都被包括在较小范围内的每个范围也被涵盖在本技术内，受限于阐明范围内的任何明确排除的限值。在阐明范围包括限值中的一者或两者的情况下，排除这些限值中的任一者或两者的范围也被包括。

如本文和所附权利要求书中使用的，除非上下文另有明确规定，否则单数形式的“一(a)”、“一个(an)”和“所述”包括复数指代。因此，例如，对“一前驱物”的指代包括多个此类前驱物，并且对“所述层”的指代包括对本领域技术人员已知的一个或多个层及其等同物的指代，等等。

此外，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，词语“包括(comprise)”、“包括(comprising)”、“包括(contain)”、“包括(containing)”、“包括(include)”和“包括(including)”旨在指定所阐明的特征、整数、部件或操作的存在，但是它们不排除一个或多个其他特征、整数、部件、操作、动作或群组的存在或添加。

Claims (20)

1.一种处理腔室的方法，所述方法包括以下步骤：

将清洁前驱物输送到远程等离子体单元；

形成所述清洁前驱物的等离子体；

将所述清洁前驱物的等离子体流出物输送到半导体处理腔室的处理区域，其中所述处理区域由一个或多个腔室部件限定，其中所述一个或多个腔室部件包括氧化物涂层；

停止所述等离子体流出物的输送；以及

在停止所述等离子体流出物的输送之后，使用输送到所述处理区域的含氢材料来处理所述氧化物涂层。

2.如权利要求1所述的处理腔室的方法，其中所述清洁前驱物包括含氧前驱物。

3.如权利要求1所述的处理腔室的方法，其中所述一个或多个腔室部件进一步包括含碳残留物。

4.如权利要求3所述的处理腔室的方法，进一步包括以下步骤：

使用所述清洁前驱物的所述等离子体流出物来去除所述含碳残留物。

5.如权利要求1所述的处理腔室的方法，其中在处理腔室的所述方法期间，将所述半导体处理腔室的温度保持在大于或约400℃。

6.如权利要求1所述的处理腔室的方法，其中使用含氢材料来处理所述氧化物涂层的步骤包括以下步骤：

使含氢气体流入所述处理区域；以及

使所述氧化物涂层与所述含氢气体接触。

7.如权利要求1所述的处理腔室的方法，其中使用含氢材料来处理所述氧化物涂层的步骤包括以下步骤：

形成含氢前驱物的等离子体流出物；

使所述含氢前驱物的所述等离子体流出物流入所述处理区域；以及

使所述氧化物涂层与所述含氢前驱物的所述等离子体流出物接触。

8.如权利要求1所述的处理腔室的方法，进一步包括以下步骤：

在所述一个或多个腔室部件上形成所述氧化物涂层。

9.如权利要求8所述的处理腔室的方法，其中形成所述氧化物涂层的步骤包括以下步骤：

使含硅前驱物和含氧前驱物以约0.008至约0.03之间的所述含硅前驱物与所述含氧前驱物的流速比率流入所述处理区域。

10.如权利要求9所述的处理腔室的方法，其中形成所述氧化物涂层的步骤包括以下步骤：

以小于或约500W的等离子体功率形成所述含硅前驱物和所述含氧前驱物的等离子体；以及

在所述一个或多个腔室部件上沉积氧化硅材料。

11.一种处理腔室的方法，所述方法包括以下步骤：

将含氧前驱物输送到远程等离子体单元；

形成所述含氧前驱物的等离子体；

将所述含氧前驱物的等离子体流出物输送到半导体处理腔室的处理区域，其中所述处理区域由一个或多个腔室部件限定，其中所述一个或多个腔室部件包括氧化物涂层和碳材料；

停止所述等离子体流出物的输送；以及

在停止所述等离子体流出物的输送之后，使用输送到所述处理区域的含氢材料来处理所述氧化物涂层。

12.如权利要求11所述的处理腔室的方法，其中所述氧化物涂层包括氧化硅。

13.如权利要求11所述的处理腔室的方法，进一步包括以下步骤：

使用所述含氧前驱物的所述等离子体流出物来去除所述碳材料，其中所述碳材料包括来自含碳材料的沉积的碳残留物。

14.如权利要求11所述的处理腔室的方法，其中使用含氢材料来处理所述氧化物涂层的步骤包括以下步骤：

使含氢气体流入所述处理区域；以及

使所述氧化物涂层与所述含氢气体接触。

15.如权利要求11所述的处理腔室的方法，其中在处理腔室的所述方法期间，将所述半导体处理腔室的温度保持在大于或约400℃。

16.如权利要求11所述的处理腔室的方法，其中使用含氢材料来处理所述氧化物涂层的步骤包括以下步骤：

形成含氢前驱物的等离子体流出物；

使所述含氢前驱物的所述等离子体流出物流入所述处理区域；以及

使所述氧化物涂层与所述含氢前驱物的所述等离子体流出物接触。

17.如权利要求11所述的处理腔室的方法，进一步包括以下步骤：

在所述一个或多个腔室部件上形成所述氧化物涂层。

18.一种处理腔室的方法，所述方法包括以下步骤：

将含氧前驱物输送到远程等离子体单元；

形成所述含氧前驱物的等离子体；

将所述含氧前驱物的等离子体流出物输送到半导体处理腔室的处理区域，其中所述处理区域由一个或多个腔室部件限定，其中所述一个或多个腔室部件包括上覆于所述一个或多个腔室部件的氧化硅涂层以及在所述氧化硅涂层的区域上的碳材料；

使用所述含氧前驱物的所述等离子体流出物来去除所述碳材料；

停止所述等离子体流出物的输送；以及

在停止所述等离子体流出物的输送之后，使用输送到所述处理区域的含氢材料来处理所述氧化硅涂层。

19.如权利要求18所述的处理腔室的方法，其中使用含氢材料来处理所述氧化硅涂层的步骤包括以下步骤：

使含氢气体流入所述处理区域；以及

使所述氧化硅涂层与所述含氢气体接触。

20.如权利要求18所述的处理腔室的方法，其中使用含氢材料来处理所述氧化硅涂层的步骤包括以下步骤：

形成含氢前驱物的等离子体流出物；

使所述含氢前驱物的所述等离子体流出物流入所述处理区域；以及

使所述氧化硅涂层与所述含氢前驱物的所述等离子体流出物接触。