JP2017505377A - プロセスチャンバのインシトゥ洗浄のための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明者らは、いくつかのインシトゥ洗浄プロセスで、洗浄ガスがチャンバ表面を十分に洗浄せず、一部の表面にはまったく接触しないことがあることを観察した。
いくつかの実施形態では、プロセスチャンバの洗浄方法は、第1の流れチャネルを通ってチャンバ床面を通ってチャンバ本体の内側体積へ洗浄ガスを導入するステップと、第1の流れチャネル、チャンバの内側体積、チャンバ内のポンプリング、および第1の出口を備える洗浄ガスのための選択可能な第1の流路を提供するステップと、第1の流れチャネル、チャンバの内側体積、およびチャンバリッドを通る第2の出口を備える洗浄ガスのための選択可能な第2の流路を提供するステップと、洗浄ガス流路を提供するための流路を選択するステップとを含む。いくつかの実施形態では、この方法は、第1の洗浄ガス流路を提供するために第1の流路を選択するステップおよび第2の洗浄ガス流路を提供するために第2の流路を選択するステップのいずれか一方または両方をさらに含むことができる。
本開示の他のさらなる実施形態は後述する。
上記で簡単に要約し、以下でさらに詳細に論じる本開示の実施形態は、添付の図面に示す本開示の例示的な実施形態を参照することによって理解することができる。しかし、本開示は他の等しく有効な実施形態も許容することができるため、添付の図面は本開示の典型的な実施形態のみを示しており、したがって本開示の範囲を限定すると見なされるべきではないことに留意されたい。
基板処理チャンバおよび内部構成要素のインシトゥ洗浄のための装置および方法が本明細書に開示される。本発明の装置は、有利には、チャンバ内で洗浄ガスの改善された流れを提供することによって、インシトゥ洗浄プロセスの性能を高めることができる。
本開示の目的のため、基板処理チャンバのインシトゥ洗浄は、チャンバを開放することなく、たとえばリッドを開放することによって、チャンバの内側体積内に位置する構成要素を含むチャンバの内側体積を洗浄することを意味するために使用される。インシトゥ洗浄は、チャンバ体積および構成要素への物理的アクセスを得るためにチャンバを開放する必要がある湿式洗浄などの他の洗浄プロセスとは区別することができる。
いくつかの実施形態では、チャンバ100は、概して、内側体積108を密閉するチャンバ壁102、チャンバ床面104、およびチャンバリッド106を含むことができる。チャンバ壁102、チャンバ床面104、およびチャンバリッド106を含むチャンバ100の構成要素は、任意のプロセス適合材料、たとえばアルミニウムまたはステンレス鋼から形成することができる。
チャンバリッド106は、流れチャネル、第1の流れチャネル112を含み、第1の流れチャネル112は、チャンバリッド106を通って延び、内側体積108に流体結合される。第1の流れチャネル112は、内側体積108を第1の出口125へ選択的に開放するように、たとえば導管116によってバルブ114に流体結合される。
バルブ114は、第1の出口125を介してチャンバ100の内側体積108を第1の排気120へ選択的に開放する。いくつかの実施形態では、バルブ114はまた、任意選択で、第1のガス供給118(1つを図示する)などの1つまたは複数のガス源を内側体積108へ供給するように、第1のガス入口117に流体結合することができる。ガス供給は、内側体積108へのプロセスガスの流れを提供することができる。いくつかの実施形態では、バルブ114は、第1のガス入口117を介して第1のガス供給118、たとえば洗浄ガスもしくはプロセスガスへ、または第1の出口125を介して第1の排気120へ、内側体積108を開放するように構成される。
第1の排気120は、第1の排気ポンプ、第1のポンプ122を含むことができ、第1のポンプ122は、吸引側124で第1の出口125を介してバルブ114に結合され、圧力側127でバルブ129を介して適当な排気取扱い機器(図示せず)に結合される。
いくつかの実施形態では、ヒータプレート130は、ポンプリング138の内側向きの壁143の加熱を容易にすることができる。本発明者らは、加熱された内側向きの壁143およびチャンバ床面104がいくつかのインシトゥ洗浄動作において洗浄を容易にすることができることに注目した。ヒータプレート130は、内側向きの壁143およびチャンバ床面104を約100℃〜約300℃、たとえば約200℃の洗浄温度まで加熱するのを容易にすることができる。
いくつかの実施形態では、内側体積108内に基板支持体158が配置され、基板支持体158は、少なくとも持ち上げられた処理位置(図示のとおり)と、たとえばプレート160の頂面168上で基板をロードまたはアンロードするためのより低い位置との間の変位のために、底面170に結合されたシャフト162によって支持されたプレート160を備える。プレート160は、プレート160の温度制御を容易にするために、ヒータ要素166を備えることができる。シャフト162を収容するために、チャンバ床面104およびヒータプレート130を通って通路164を形成することができる。
いくつかの実施形態では、第2の流れチャネル132、内側体積108、ポンプリング138、および第2の出口154を備える第1の流路を形成することができる。第1の流路は、上部チャンバ壁146の領域内に位置する通路144を通って非処理領域174からポンプリング138へ流れ、ヒータプレート130およびチャンバ床面104を通って第2の出口154およびバルブ151を介してチャンバ100から出る。
いくつかの実施形態では、第2の流れチャネル132、内側体積108、第1の流れチャネル112、バルブ114、および第1の出口125を備える第2の流路を形成することができる。
208で、ガス、たとえば第1のガス供給118からの洗浄ガスのための任意選択の選択可能な第3の流路180が提供される。
210で、洗浄ガス流路、すなわち洗浄ガス供給からチャンバ100の内側体積108を通って洗浄ガスを流すために利用可能な流路を提供するために、第1の流路176、第2の流路178、および第3の流路180の1つまたは複数の間で選択が行われる。選択される流路は、内側体積108を通ってガスまたは洗浄ガスを流すために、任意の順序で順次選択することができる。以下でより詳細に論じるように、特定の条件下では、流路のいくつかを同時に選択することができる。
第3の流路180は、チャンバリッド106を通って内側体積108に提供されるガスのために提供される。第3の流路は、処理領域172、ポンプリング138、バルブ151、および第2の出口154を含む。
チャンバ床面104を通って内側体積108へ供給されるガスのために、2つの流路が提供される。第1の流路176は、内側体積108の非処理領域174、ポンプリング138、バルブ151、および第2の出口154を含む。バルブ151を開放することで、第1の流路が利用可能になり、チャンバ構成要素を通ってガス、たとえば第2のガス供給134から供給される洗浄ガスを流し、たとえば第2の出口154を通ってチャンバから出すことができる。この流れを容易にするために、ポンプ、第2のポンプ150を設けて、チャンバを通る流れを促進することができる。
提供されている場合、第3の流路180の選択を行うことができ、第1の流路176と別個または同時に利用可能とすることができる。第1の流路176および第3の流路180が同時に利用可能である場合、これらの2つの流路は、内側体積108内へ流されるガスを取り除くために、ポンプリング138および第2の出口154を利用するはずである。
Claims (15)
- 内側体積を密閉するチャンバ本体と、
前記チャンバ本体の上部部分に取外し可能に結合されたチャンバリッドであって、第1の流れチャネルを含み、前記第1の流れチャネルが、前記内側体積に流体結合され、前記内側体積を第1の出口へ選択的に開放しまたは前記内側体積を前記第1の出口から密封するように適合される、チャンバリッドと、
前記チャンバ本体の下部部分に結合されたチャンバ床面であって、第2の流れチャネルを含み、前記第2の流れチャネルが、前記内側体積に流体結合され、前記内側体積を第1の入口へ選択的に開放しまたは前記内側体積を前記第1の入口から密封するように適合される、チャンバ床面と、
前記内側体積内に配置され、前記内側体積と流体連通するポンプリングであって、下部チャンバに流体結合された上部チャンバおよび前記下部チャンバに流体結合された第2の出口を備え、前記第2の出口が、前記内側体積を前記第2の出口へ選択的に開放しまたは前記内側体積を前記第2の出口から密封するように適合される、ポンプリングとを備え、前記第2の流れチャネル、前記内側体積、前記ポンプリング、および前記第2の出口が第1の流路を構成し、前記第2の流れチャネル、前記内側体積、前記第1の流れチャネル、および前記第1の出口が第2の流路を構成する、
基板処理チャンバ。 - 前記第1の流れチャネルが、前記内側体積を第2の入口へ選択的に開放しまたは前記内側体積を前記第2の入口から密封するようにさらに適合される、請求項1に記載のチャンバ。
- プロセスガスまたは洗浄ガスの少なくとも1つを提供するために、前記第2の入口に結合された第2のガス供給をさらに備える、
請求項2に記載のチャンバ。 - 前記内側体積内に配置された基板支持体をさらに備え、前記基板支持体が、頂面を有するプレートを備え、前記プレートが、シャフトによって支持され、前記プレートが、前記内側体積を、前記頂面と前記チャンバリッドとの間の処理領域と、前記頂面と前記チャンバ床面との間の非処理領域とに分離する、
請求項1に記載のチャンバ。 - 前記第1の流路の一部分が、前記非処理領域の一部分を構成する、請求項4に記載のチャンバ。
- 前記第2の流路の一部分が前記非処理領域の一部分を構成し、または
前記第2の流路の一部分が前記処理領域を含む、
請求項4に記載のチャンバ。 - 前記内側体積を前記第1のガス供給へ選択的に開放しかつ前記第1の出口に対して閉じることができ、前記第1の出口へ開放しかつ前記第1のガス供給に対して閉じることができ、または前記第1のガス供給と前記第1の出口の両方に対して閉じることができるように、バルブを通って前記第1の流れチャネルに流体結合された第1のガス供給をさらに備える、請求項1から6までのいずれか1項に記載のチャンバ。
- 前記第1の流路および前記第2の流路が、同時に開放するように、順次開放するように、または閉じるように選択可能である、請求項1から6までのいずれか1項に記載のチャンバ。
- 前記内側体積を前記第1の出口または第1のガス入口へ選択的に開放するように適合された前記第1の流れチャネルに流体結合されたバルブをさらに備える、
請求項1から6までのいずれか1項に記載のチャンバ。 - 第3の流路が、処理領域、前記ポンプリング、前記バルブ、および前記第2の出口を含む、請求項9に記載のチャンバ。
- 前記チャンバリッドの内面を約100℃〜約300℃の洗浄温度まで加熱するように前記チャンバリッド内に配置されたヒータ、または
前記チャンバ床面および前記ポンプリングの内側向きの表面を約100℃〜約300℃の洗浄温度まで加熱するように前記チャンバ床面上に配置されたヒータプレート
の少なくとも1つをさらに備える、請求項1から6までのいずれか1項に記載のチャンバ。 - 前記チャンバを通る流れを容易にするために前記第1の出口および前記第2の出口の1つまたは複数に流体結合された1つまたは複数のポンプをさらに備える、請求項1から6までのいずれか1項に記載のチャンバ。
- プロセスチャンバの洗浄方法であって、
第1の流れチャネルを通ってチャンバ床面からチャンバ本体の内側体積へ洗浄ガスを導入するステップと、
前記第1の流れチャネル、前記チャンバの内側体積、前記チャンバ内のポンプリング、および第1の出口を備える前記洗浄ガスのための選択可能な第1の流路を提供するステップと、
前記第1の流れチャネル、前記チャンバの前記内側体積、およびチャンバリッドを通る第2の出口を備える前記洗浄ガスのための選択可能な第2の流路を提供するステップと、
洗浄ガス流路を提供するための流路を選択するステップとを含む方法。 - 流路を選択するステップが、
第1の洗浄ガス流路を提供するために前記第1の流路を選択するステップ、または
第2の洗浄ガス流路を提供するために前記第2の流路を選択するステップの一方または両方を含み、
前記第1の流路と前記第2の流路の両方が選択される場合、前記第1の洗浄ガス流路は、順次または前記第2の洗浄ガス流路と同時に提供される、請求項13に記載の方法。 - 前記チャンバ床面および前記ポンプリングの内側向きの表面を約100℃〜約300℃の洗浄温度まで加熱するステップ、または
前記チャンバリッドの内面を約100℃〜約300℃の洗浄温度まで加熱するステップ
の少なくとも1つをさらに含む、請求項13または14に記載の方法。
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