TW201822246A - 用於在次7奈米cmos製造中控制砷釋氣的紫外線輻射系統與方法 - Google Patents

用於在次7奈米cmos製造中控制砷釋氣的紫外線輻射系統與方法 Download PDF

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Abstract

本文揭示的實施例相關於用於在磊晶處理之後,控制有害氣體的基板釋氣的方法。在一個實施例中,方法包含將包含磊晶層的基板提供入移送腔室,其中移送腔室具有設置為鄰接移送腔室頂板的紫外線(UV)燈模組,使含氧氣體經過移送腔室的氣體線流入移送腔室,使不反應氣體經過移送腔室的氣體線流入移送腔室,啟用UV燈模組以將在基板的表面上的殘留物或物質氧化以在基板的表面上形成釋氣阻障層,使含氧氣體與含氮氣體停止流入移送腔室,幫浦抽吸移送腔室,以及停用UV燈模組。

Description

用於在次7奈米CMOS製造中控制砷釋氣的紫外線輻射系統與方法
本揭示內容的實施例一般而言相關於積體電路的製造。更特定而言,本文揭示的實施例相關於用於控制基板釋氣(outgassing)的設備與方法。
離子植入(ion implementation)為將化學雜質引入半導體基板的方法,以形成製造場效電晶體或雙極性電晶體所必需的p-n接合區。這種雜質包含P型摻雜劑(諸如硼、鋁、鎵、鈹、鎂和鋅)以及N型摻雜劑(諸如磷、砷、銻、鉍、硒和碲)。化學雜質的離子植入,在植入範圍上破壞半導體基板的結晶。在低能量下,對基板的傷害相當低。然而,所植入的摻雜劑將不會停止在基板中的電性活躍位址上。因此,需要退火基板,以回復基板的結晶並將所植入的摻雜劑驅動至電性活躍的結晶位址上。
在於(例如)RTP腔室中處理基板的期間內,基板可傾向釋氣植入到基板中的雜質。被釋氣的這些雜質,可為摻雜劑材料、從摻雜劑材料導出的材料、或任何其他在退火處理期間內可脫離基板的材料(諸如矽的昇華物)。被釋氣的雜質可沈積在較冷的壁以及腔室的反射器板上。此沈積可干涉高溫計溫度讀數以及基板上的輻射分佈場,這相應地影響了基板的退火溫度。被釋氣的雜質的沈積亦可在基板上產生不想要的粒子,且亦可在基板上產生滑線(slip line)。根據沈積物的化學組成物,使腔室離開生產線以進行濕式清洗處理。
再者,一種最大的挑戰,相關於在摻雜砷的矽處理(Si:As)之後從基板將砷釋氣。這種摻雜砷的矽處理中的基板砷釋氣,高於III-V族磊晶生長處理及(或)蝕刻清洗處理(例如CMOS、FinFET、TFET處理)之後的基板砷釋氣。先前為了III-V族磊晶生長處理及(或)蝕刻清洗處理所開發的循環淨化作法,對於Si:As處理基板而言並不有效。已對先前已知的III-V族方法、設備執行測試,且結果指示在十次幫浦/淨化循環之後釋氣位準並未改變,而仍偵測到約2.0(ppb; 十億分之一)的砷釋氣。
由於砷的毒性,對於砷殘留物通常需要絕對零ppb的釋氣。為了在隨後的基板處置與處理期間內將來自砷釋氣的毒性最小化,需要改良用於控制對於Si:As處理基板的基板釋氣的方法與設備。
本文揭示的實施例相關於用於在磊晶處理之後,控制有害氣體的基板釋氣的方法。在一個實施例中,方法包含將包含磊晶層的基板提供入移送腔室,其中移送腔室具有設置為鄰接移送腔室頂板的紫外線(UV)燈模組,使含氧氣體經過移送腔室的氣體線流入移送腔室,使不反應氣體經過移送腔室的氣體線流入移送腔室,啟用UV燈模組以將在基板的表面上的殘留物或物質氧化以在基板的表面上形成釋氣阻障層,使含氧氣體與含氮氣體停止流入移送腔室,幫浦抽吸移送腔室,以及停用UV燈模組。
在另一實施例中,方法包含將包含磊晶層的基板提供入移送腔室,移送腔室具有複數個UV燈,使含氧氣體與不反應氣體經過移送腔室的氣體線流入移送腔室,啟用UV燈模組以將基板的表面氧化以在基板的表面上形成釋氣阻障層,使含氧氣體與含氮氣體停止流入,幫浦抽吸移送腔室,以及停用UV燈模組。
在又另一實施例中,提供一種用於移送基板的移送腔室。移送腔室包含:頂板以及腔室壁,頂板與腔室壁界定處理容積於其中;基板支座,基板支座設置於處理容積內;石英視窗,石英視窗設置於頂板;UV燈模組,UV燈模組設置在石英視窗上方,其中UV燈包含複數個UV燈,且UV燈之每一者具有半球狀反射器,半球狀反射器設置於UV燈上方,以將UV輻射引導至基板支座;冷卻風扇,冷卻風扇設置於UV燈模組上方;真空幫浦,真空幫浦經過排氣通口耦接至腔室壁;以及氣體源,氣體源經過氣體線與腔室壁流體連通。
第1圖為用於控制基板釋氣的方法100的示意流程圖。方法100提供用於減少釋氣的作業。基板釋氣一般而言相關於釋放來自基板(或來自基板表面)的氣體或蒸汽產物。控制釋氣相關於在移送基板以進行下游處理之前,減少及(或)消除來自基板的殘留釋氣材料(例如砷)。
本文所說明的「基板」或「基板表面」,一般而言代表在其上執行處理的任何基板表面。例如,基板表面可包含矽、氧化矽、摻雜矽、矽鍺、鍺、砷化鎵、玻璃、藍寶石以及任何其他材料,諸如金屬、金屬氮化物、金屬合金和其他導電或半導電材料,這取決於應用。基板或基板表面亦可包含介電材料,諸如二氧化矽、氮化矽、有機矽酸鹽和碳摻雜的氧化矽或氮化物材料。用詞「基板」可進一步包含用詞「晶圓」。基板自身不限於任何特定的尺寸或形狀。雖然本文所述實施例一般而言係參照圓形基板,但可根據本文所述實施例利用其他形狀,諸如多邊形、平方、矩形、彎曲或其他非圓形工件。
在作業110,將基板遞送入清洗腔室,在清洗腔室中執行清洗處理,以從基板表面移除天然氧化物。適合的清洗處理,包含濺射蝕刻處理、電漿式氧化物蝕刻處理、或以上之結合者。示例性的電漿式氧化物蝕刻處理包含電感耦合電漿處理。在一個實施例中,清洗處理為電漿式氧化物蝕刻處理。電漿式氧化物蝕刻處理,可涉及將基板同時暴露於含氟前驅物和重惰性前驅物的電漿流出物,同時向基底施加偏壓。電漿式氧化物蝕刻處理可為電容耦合電漿處理,或電感耦合電漿處理。電漿可被原位形成或遠端形成。
在一個實施例中,電漿式氧化物蝕刻處理包含將三氟化氮(NF3 )流引入清洗腔室的處理區域中。氟的其他來源可增強或替代三氟化氮。通常,含氟前驅物可流入處理區域,且含氟前驅物包含從下列前驅物所構成的群組中選定的至少一種前驅物(以及這些前驅物的結合):雙原子氟(F2 );單原子氟(F);三氟化氮(NF3 );五氟化氮(NF5 );六氟化硫(SF6 );二氧化氙(XeF2 );四氟化碳(CF4 );八氟環丁烷(C4 F8 );三氟甲烷(CHF3 );氟化氫(HF)。
電漿式氧化物蝕刻處理進一步包含將相對重惰性的前驅物流引入處理區域,在處理區域中前驅物與三氟化氮被一起同時激發於電漿中。惰性前驅物可為重惰性前驅物。如本文所述,重惰性前驅物包含氬(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)及以上之結合。
在作業120,一旦氧化物已被從基板表面移除,基板被移送經過第一移送腔室至磊晶沈積腔室,以將磊晶層沈積至基板表面上。可在磊晶沈積腔室中執行任何適合的磊晶沈積處理。因為基板表面由於作業110的清洗處理而沒有污染物,提升了隨後形成在基板表面上的磊晶層的品質。磊晶沈積可為選擇性磊晶沈積處理。磊晶層可為摻雜或未摻雜的含Ⅳ族材料,諸如Si、Ge、Si:P、SiGe、SiC、SiAs、SiGe:B、Si:CP、任何合適的半導體材料或化合物半導體材料,諸如III-V族半導體化合物材料。在一個實施例中,磊晶層為n型摻雜矽層,例如由砷摻雜的矽層(Si:As)或由磷摻雜的矽層(Si:P)。在另一實施例中,磊晶層為n型摻雜鍺層,例如由砷摻雜的鍺層。
在一個實施例中,使用高溫化學氣相沈積(CVD)處理來沈積磊晶層。在此熱CVD處理中,使用二氯矽烷、矽烷、乙矽烷、鍺烷、含磷氣體、含砷氣體、氯化氫或以上之結合的處理氣體來沉積磊晶層。
可選的,在磊晶沈積處理之後且在移送至第二移送腔室(說明於下文)之前,可執行III-V族蝕刻處理。或者,取決於應用,可由III-V族蝕刻處理替換磊晶沈積處理。
在作業130,一旦磊晶層已形成在基板表面上,則基板被移送至在環境氮環境中的第二移送腔室,以冷卻基板。可由將含氮氣體引入第二移送腔室來達成環境氮環境,第二移送腔室的壓力維持在約60托(Torr)至約120托的移送壓力,例如約80托。適合的含氮氣體可包含(但不限於)氨(NH3 )、氮(N2 )、肼(N2 H4 )及以上之混合物。在一些具體實施例中,含氮氣體可包含包含NH3 與N2 的氣體混合物,或包含NH3 與H2 的氣體混合物。在一些具體實施例中,可使用肼(N2 H4 )代替(或結合)NH3 以在氣體混合物中與N2 及H2 混合。在一些具體實施例中,含氮氣體可使用一氧化氮(NO)、一氧化二氮(N2 O)或二氧化氮(NO2 )。一旦到達所需的氮濃度位準,則可停止含氮氣體流,或保持開啟含氮氣體流以進行隨後的紫外線(UV)激活處理130A。
如將於下文針對第2圖進一步詳細討論的,第二移送腔室為改良的冷卻腔室,具有紫外線(UV)燈模組設置為鄰接腔室的頂板,以在磊晶處理之後控制釋氣。應理解到,作業130可由第2圖圖示的移送腔室200執行,或可由功能類似或均等於移送腔室200的任何其他移送腔室執行。
作業130一般而言包含UV激活處理130A與幫浦處理130B。UV激活處理130A與幫浦處理130B可被交替執行以形成釋氣阻障層,同時移除鬆散黏接在基板表面上的不想要的物質。例如,若於磊晶處理期間內在基板表面上形成了摻雜砷的矽層(Si:As),則砷可被釋氣且被困在基板表面上。這些含砷物質被由UV激活處理130A氧化以形成砷氧化物,作為阻障層以防止砷的釋氣。同時,由於基板表面的氧化,鬆散黏接的含砷物質被部分地解吸(desorb)並轉換成高蒸汽壓副產品,隨後在幫浦處理130B期間內,副產品被幫浦抽吸出第二移送腔室。UV激活處理130A與幫浦處理130B可被重複,直到毒性物質(例如砷)的釋氣不能被偵測到為止。
在UV激活處理130A期間內,啟動UV燈或燈泡,並將含氧氣體與不反應氣體(例如含氮氣體)引入第二移送腔室。可在含氧氣體與含氮氣體流入第二移送腔室之前、期間內、或之後啟動UV燈。UV輻射將含氧氣體解離成O2 或氧自由基,O2 或氧自由基氧化含砷物質以及矽(或III-V族表面)(若存在),以在基板表面上形成釋氣阻障層。UV輻射亦截斷不想要的物質與基板表面之間的鬆散黏接,及(或)與砷物質或殘留物反應以將他們轉換成有機副產品,在幫浦處理130B期間內可將副產品快速蒸發並移出第二移送腔室。「UV輻射」表示波長一般而言位於100 nm至400 nm範圍內的輻射。
在一些實施例中,不反應氣體流停止,且在UV激活處理130A期間內基板僅暴露至含氧氣體。
合適的含氧氣體可包括氧氣(O2 )、臭氧(O3 )氣體、一氧化二氮(N2 O)、一氧化氮(NO)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2 )、水蒸汽(H2 O)、或以上之任何組合。在UV激活處理130A期間內引入的含氮氣體,可或可不相同於在先前步驟中用於產生環境氮環境的含氮氣體。
UV燈的波長可被選定為激活或解離含氧氣體。例如,含氧氣體可暴露至在約10 nm與約500 nm之間的範圍內的UV輻射,例如在約190 nm與365 nm之間,諸如193nm,例如248nm,例如266 nm,例如290 nm,例如355 nm,例如365 nm,例如420 nm。若在UV激活處理130A期間內使用氧,則可使用約190 nm與約266 nm之間的波長,因為氧吸收184.9 nm波長。若在UV激活處理130A期間內使用臭氧,則可使用約266 nm與約290 nm之間的波長,因為臭氧吸收253.7 nm波長。在一些實施例中,UV燈可發射兩種不同波長,以增強氣體、物質或殘留物的解離。例如,第一組UV燈經配置以發射約240 nm的第一UV輻射,且第二組UV燈經配置以發射約355 nm的第二UV輻射。UV輻射可被遞送於約0.05與5 W/cm2 之間的強度。
UV激活處理130A可被執行約5秒至約45秒,例如約10秒至約30秒。腔室壓力可被維持在約80托的移送壓力。
在幫浦處理130B期間內,停止含氧氣體與含氮氣體流,並將含氧氣體與含氮氣體幫浦抽吸出第二移送腔室。UV燈可保持開啟或被停用。可使用不反應氣體(諸如含氮氣體)以在幫浦抽吸之前淨化移送腔室。在一些實施例中,在幫浦處理130B期間內UV燈保持開啟。腔室壓力被從移送壓力(例如80托)減少至約0.5托至約20托的較低壓力,例如約1托。幫浦處理130B可被執行約10秒至約40秒,諸如約15秒至約30秒,例如約20秒。
一旦含氧氣體與含氮氣體已被幫浦抽吸出第二移送腔室,則可重複前述的UV激活處理130A。例如,回復含氧氣體與含氮氣體流,並啟動UV燈或燈泡(若先前被停用)以將含氧氣體解離成O2 或氧自由基以再次氧化含砷物質,以在基板表面上形成釋氣阻障層,同時截斷不想要的物質與基板表面之間的鬆散黏接,及(或)與砷物質或殘留物反應以將砷物質或殘留物轉換成有機副產品,可在幫浦處理130B期間內將副產品快速蒸發並移出第二移送腔室。腔室壓力被升回約60托至約120托,例如約80托。UV激活處理130A可被執行約5秒至約45秒,例如約10秒至約30秒。在一些實施例中,含氧氣體與含氮氣體可不同於先前UV激活處理中使用的含氧氣體與含氮氣體。
此後,可重複前述的幫浦處理130B。例如,停止含氧氣體與含氮氣體流,且啟用或停用UV燈,並將含氧氣體與含氮氣體幫浦抽吸出第二移送腔室。腔室壓力再次被從移送壓力(例如80托)減少至約0.5托至約20托的較低壓力,例如約1托。幫浦處理130B可被執行約10秒至約40秒,諸如約15秒至約30秒,例如約20秒。
UV激活處理130A與幫浦處理130B可被重複約2次循環、3次循環、4次循環、5次循環、6次循環、7次循環、8次循環、9次循環、10次循環、或任何所需的次數,直到毒性物質(例如砷)的釋氣不能被偵測到為止。在一個實施例中,UV激活處理130A與幫浦處理130B被重複約2至5次循環、約5至10次循環、約10至15次循環、或約15至20次循環。在作業130之後,未觀測到釋氣殘留物。
在作業140,一旦已將不想要的物質從基板表面移除(亦即沒有可偵測到的毒性物質釋氣),則停用UV燈並停止含氧氣體流。含氮氣體可持續流動或可被回復(若先前被停止),或可使不反應氣體(諸如氮氣)流入第二移送腔室,直到第二移送腔室的壓力到達移送壓力(例如80托)為止。在一個實施例中,含氮氣體被流入第二移送腔室約20秒或更少,例如約15秒或更少,例如約12秒或更少,諸如約5秒至約10秒。作為含氮氣體的替代或附加,亦可使用其他不反應氣體。
一旦第二移送腔室內到達所需的移送壓力,則可將基板移送至基板存取腔室。基板存取腔室可為傳送室(load-lock chamber)及(或)前開式晶圓傳送盒(front opening unified pod, FOUP)。在一個實施例中,在已於作業130減少釋氣之後,將基板移送至FOUP以進行進一步的下游處理。
第2圖示意圖示說明根據本揭示內容的實施例的移送腔室200的簡化側面截面圖。可使用移送腔室執行作業130,諸如上文針對第1圖所討論的UV激活處理130A與幫浦處理130B。移送腔室200包含腔室壁210,可由金屬材料(諸如鋁)製成腔室壁210。腔室壁210在腔室壁210中界定處理容積。石英視窗230被夾持至腔室壁210的頂壁232。因為合成石英具有高UV光傳輸率,可由合成石英製成石英視窗230。可在石英視窗230與腔室壁210之間設置連續O形環235,以提供真空密封。可在石英視窗230上設置UV燈模組280,UV燈模組280與石英視窗230之間可具有或不具有間隙。真空幫浦260透過排氣通口連接至移送腔室200,可由閥265關閉排氣通口。真空幫浦260將移送腔室200抽氣到適合的特定真空位準,以進行前述的幫浦處理230B。氣體源270(可包含上文針對第1圖討論的含氧氣體源與含氮氣體源)透過氣體線272連接至移送腔室200,由氣體閥275關閉氣體線272。
儘管圖示單一氣體線272,已思及到可調適兩或更多個氣體線以流動相同或不同的氣體。在一些實施例中,可在移送腔室200的頂板232處設置兩個氣體線。額外或替代的,可在移送腔室200的側壁處設置一或更多個氣體線。每一氣體線可經配置以流動如上文所討論的在作業130的一或更多個處理氣體。
石英視窗230經配置為裝設在移送腔室200的頂板232上,在其中來自UV燈模組280的UV光被發送經過石英視窗230,同時諸如含氧氣體與含氮氣體的氣體流入移送腔室200以執行處理,諸如上文所討論的在作業130的UV激活處理130A。
可分別由從基板支座156向上延伸的複數個基板支座銷255a、255b,升起並支撐複數個基板(例如兩個基板250a、250b)。可藉由將冷卻流體或冷卻氣體從入口257循環流動經過基板支座256至出口258,來調整基板支座256的溫度。
在作業中,基板(例如基板150a、150b)被移送經過腔室壁210中的裝載通口220,且被分別放置在基板支座銷255a、255b上。在基板被裝載入移送腔室200之前,移送腔室200可被真空幫浦260抽氣,以到達移送腔室。在UV激活處理130A期間內,啟動UV燈模組280,並將來自氣體源270的含氧氣體與含氮氣體經過氣體線272引入移送腔室200。可在含氧氣體與含氮氣體流入移送腔室200之前、期間內、或之後啟動UV燈模組280。UV燈模組280透過石英視窗230,以240 nm的波長與0.05與5 W/cm2 之間的強度的UV輻射,照射基板250a、250b約10秒至約30秒。含氧氣體吸收UV輻射並解離成氧或氧氣自由基,氧或氧氣自由基與不想要的殘留物(例如含砷物質)反應以在基板表面上形成砷氧化物。如先前所討論的,砷氧化物作為用於釋氣控制的阻障層。一些不想要的殘留物或物質被轉換成有機副產品,副產品可被快速蒸發。同時,氧或氧氣自由基亦截斷不想要的物質與基板表面之間的鬆散黏接,從而將基板250a、250b表面所吸收(或圍困)的含砷物質(AsHx , TBA)移除。反應產物為氣態,並可被由真空幫浦260抽離移送腔室200,如上文針對第1圖所討論的幫浦處理130B。
UV燈模組280可具有不同的配置,以增強氧化處理的效率。第3圖圖示說明根據本揭示內容的一個實施例的UV燈模組300的部分的截面示意圖。UV燈模組300可被用以替代UV燈模組280。UV燈模組300一般而言包含外殼260,以固持複數個UV燈385於外殼360內。UV燈385可被設置為彼此並聯,且尺寸設置為實質上涵蓋石英視窗230的全體面積(參見第2圖),以達成基板上的均勻UV輻射強度,諸如移送腔室200中的基板250A、250B。UV燈385可具有相同或不同的長度,長度尺寸設置為覆蓋石英視窗230。在一個實施例中,UV燈385經設置為兩行,設置為頭對頭或彼此偏移。在此種情況中,第一行UV燈與第二行UV燈可被配置為共平面。UV燈385可具有方形設計,但亦思及了其他形狀,諸如圓形。
單一中空半球狀反射器390圍繞每一UV燈385。每一UV燈385可具有管形、雙管形或其他適合的形狀。在UV燈385上方設置反射器390,且來自UV燈385的UV輻射可直接經過石英視窗290傳送入移送腔室200。每一反射器390的環形或凹形表面391向下反射UV輻射,以增強UV輻射的強度與均勻度。反射器390可具有固定的厚度,為約1 mm至約5 mm,以提供所需的機械強度。雖然圖示半球狀反射器390,但亦思及了其他形狀,諸如橢圓形或倒V形。
若需要,則反射器390可具有提供在反射器390下側(亦即面向UV燈385側)的反射塗層或層堆疊。反射塗層或層堆疊經設計以反射或引導UV輻射至基板。在一個實施例中,反射塗層為多層塗層,具有折射率不同的至少兩種材料,這些材料的結合反射在電磁頻譜的UV範圍中的輻射。適合用於多層塗層的材料,可包含鋁、鉭、鈦、矽、鈮、鉿、鈰、鋯、釔、鉺、銪、钆、銦、鎂、鉍、釷及以上之結合以及相似的適合的稀土金屬的氧化物或氮化物中的至少一種。在一個實施例中,多層塗層包含前述氧化物或氮化物之至少兩者的結合。
可在外殼360的上表面上裝設冷卻風扇370。在供電時,冷卻風扇370將從頂部吸取空氣,透過位於冷卻風扇370底部的開口(未圖示),以冷卻外殼360內的反射器390。反射器390的冷卻也會冷卻UV燈385。
第3圖圖示說明根據本揭示內容的另一實施例的UV燈模組400的部分的俯視圖。UV燈模組400可被用以替代UV燈模組280。在此實施例中,複數個UV燈485被設置或容納於外殼460內。UV燈485可具有管形、雙管形或其他適合的形狀。UV燈485從外殼460的中心軸410徑向向外延伸(例如像是輪框的輻條)。UV燈485可均等間隔地圍繞外殼460的外圓周,以均勻照射基板250A、250B(第2圖)。
儘管未圖示,但可使用單一中空半球狀反射器(諸如上文討論的反射器390)圍繞每一UV燈485,以反射或引導UV輻射至基板。
UV燈385與UV燈485被設置為使得UV輻射被發射為均勻照射整體基板表面,而移送腔室200內的處理氣體的所有分子,從頭至腳且從側邊至另一側邊,都飽和承受UV輻射通量。
已完成了測試,且結果顯示在暴露至含氧氣體之後,基板上(及(或)基板表面上)以及在III-V族表面上的殘留砷相關物質被氧化。砷殘留物被截斷成穩定氧化物或副產品,副產品具有高蒸汽壓且被快速蒸發。再者,在氧化之後,完成不反應氣體幫浦/淨化循環,因此將釋氣降至零ppb。結果顯示在氧化與幫浦循環之後,釋氣被減至零ppb,因此消除釋氣殘留物且進一步提升產量。
綜上所述,本文所揭示的實施例相關於用於控制基板釋氣的方法與設備,以在對基板執行Si:As處理之後,或在執行III-V族磊晶生長處理之後,及(或)在執行III-V族蝕刻處理之後且在額外的處理之前,將有害的氣體從基板表面除去。本揭示內容的一些益處,包含將含氧氣體流入改良的移送腔室,此移送腔室具有UV能力以氧化砷相關物質。隨後將不反應氣體流入移送腔室,以在幫浦抽吸移送腔室之前淨化移送腔室。重複氧化與幫浦處理,直到毒性物質(例如砷)的釋氣不能被偵測到為止。因此,將有害的氣體與釋氣殘留物降低及(或)從基板移除,而可執行進一步的處理。
雖然前述內容係關於特定實施例,但可發想其他與進一步的實施例而不脫離前述內容的基板範圍,且前述內容的範圍係由下列申請專利範圍判定。
100‧‧‧方法
110‧‧‧作業
120‧‧‧作業
130A‧‧‧UV激活處理
130B‧‧‧幫浦處理
130‧‧‧作業
140‧‧‧作業
150a‧‧‧基板
150b‧‧‧基板
156‧‧‧基板支座
200‧‧‧腔室
210‧‧‧腔室壁
220‧‧‧裝載通口
230B‧‧‧幫浦處理
230‧‧‧石英視窗
232‧‧‧頂板
235‧‧‧O形環
250a‧‧‧基板
250b‧‧‧基板
255a‧‧‧基板支座銷
255b‧‧‧基板支座銷
256‧‧‧基板支座
257‧‧‧入口
258‧‧‧出口
260‧‧‧真空幫浦
265‧‧‧閥
270‧‧‧氣體源
272‧‧‧氣體線
275‧‧‧氣體閥
280‧‧‧UV燈模組
300‧‧‧UV燈模組
360‧‧‧外殼
370‧‧‧冷卻風扇
385‧‧‧UV燈
390‧‧‧反射器
391‧‧‧凹面
400‧‧‧UV燈模組
410‧‧‧中心軸
460‧‧‧外殼
485‧‧‧UV燈
可參考多個實施例以更特定地說明以上簡要總結的本公開內容,以更詳細瞭解本揭示內容的上述特徵,附加圖式圖示說明了其中一些具體實施例。然而應注意到,附加圖式僅圖示說明本公開內容的典型實施例,且因此不應被視為限制本揭示內容的範圍,因為公開內容可允許其他等效的實施例。
第1圖為用於控制基板釋氣的方法的示意流程圖。
第2圖示意圖示說明根據本揭示內容的實施例的移送腔室的簡化側面截面圖。
第3圖圖示說明根據本揭示內容的一個實施例的UV燈模組的部分的截面示意圖。
第4圖圖示說明根據本揭示內容的另一實施例的UV燈模組的部分的俯視圖。
為了協助瞭解,已盡可能使用相同的元件符號標定圖式中共有的相同元件。已思及到,揭示於一個實施例中的要素,可無需進一步的敘述即可被有益地併入其他實施例中。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

Claims (20)

  1. 一種用於處理一基板的方法,包含以下步驟: 提供基板步驟,將一基板提供入一移送腔室,該基板包含一磊晶層,其中該移送腔室具有一紫外線(UV)燈模組,該UV燈模組設置為鄰接該移送腔室的一頂板; 流入含氧氣體步驟,使一含氧氣體經過該移送腔室的一氣體線流入該移送腔室; 流入不反應氣體步驟,使一不反應氣體經過該移送腔室的該氣體線流入該移送腔室; 啟用UV燈模組步驟,啟用該UV燈模組,以將在該基板的一表面上的殘留物或物質氧化,以在該基板的該表面上形成一釋氣阻障層; 停止氣體流步驟,使該含氧氣體與該含氮氣體停止流入該移送腔室; 幫浦步驟,幫浦抽吸該移送腔室;以及 停用UV燈模組步驟,停用該UV燈模組。
  2. 如請求項1所述之方法,該方法進一步包含以下步驟: 重複進行使一含氧氣體經過該移送腔室的一氣體線流入該移送腔室的該流入含氧氣體步驟、使一不反應氣體經過該移送腔室的該氣體線流入該移送腔室的該流入不反應氣體步驟、啟用該UV燈模組以將在該基板的一表面上的殘留物或物質氧化以在該基板的該表面上形成一釋氣阻障層的該啟用UV燈模組步驟、使該含氧氣體與該含氮氣體停止流入該移送腔室的該停止氣體流步驟、以及幫浦抽吸該移送腔室的該幫浦步驟約二至五次循環。
  3. 如請求項1所述之方法,該方法進一步包含以下步驟: 在使該含氧氣體與該含氮氣體停止流入該移送腔室的該停止氣體流步驟以及幫浦抽吸該移送腔室的該幫浦步驟之間,使一不反應氣體流入該移送腔室。
  4. 如請求項1所述之方法,該方法進一步包含以下步驟: 在停用該UV燈模組之後,使一含氮氣體流入該移送腔室,其中該腔室壓力維持為約80托(Torr)。
  5. 如請求項1所述之方法,其中在將包含一磊晶層的一基板提供入一移送腔室的該提供基板步驟期間內,該移送腔室位於一環境氮環境中,且該腔室壓力維持為約80托。
  6. 如請求項1所述之方法,其中在啟用該UV燈模組以將在該基板的一表面上的殘留物或物質氧化以在該基板的該表面上形成一釋氣阻障層的該啟用UV燈模組步驟期間內,該腔室壓力維持為約80托。
  7. 如請求項1所述之方法,其中在幫浦抽吸該移送腔室的該幫浦步驟期間內,該腔室壓力維持為約1托。
  8. 如請求項1所述之方法,其中該UV燈模組發射具有一波長的輻射,該波長位於100 nm至400 nm的範圍中。
  9. 如請求項1所述之方法,其中該磊晶層摻雜或不摻雜含IV族材料。
  10. 如請求項1所述之方法,其中啟用該UV燈模組以將在該基板的一表面上的殘留物或物質氧化以在該基板的該表面上形成一釋氣阻障層的該啟用UV燈模組步驟,係執行約10秒至約30秒。
  11. 如請求項1所述之方法,其中幫浦抽吸該移送腔室的該幫浦步驟,係執行約20秒。
  12. 如請求項1所述之方法,其中該UV燈模組包含複數個UV燈,該複數個UV燈設置為彼此並聯。
  13. 如請求項12所述之方法,其中該等UV燈之每一者具有一半球狀反射器,該半球狀反射器設置在該UV燈上方,以將UV輻射引導至該基板。
  14. 如請求項13所述之方法,其中該反射器具有一反射塗層。
  15. 如請求項12所述之方法,其中該等UV燈被設置為位於一方形中。
  16. 如請求項1所述之方法,其中該UV燈模組包含複數個UV燈,該複數個UV燈設置於一外殼中,且該複數個UV燈從該外殼的一中心軸徑向向外延伸。
  17. 一種用於處理一基板的方法,包含以下步驟: 提供基板步驟,將包含一磊晶層的一基板提供入一移送腔室中,該移送腔室具有複數個UV燈; 流入含氧氣體與不反應氣體步驟,使一含氧氣體與一不反應氣體經過該移送腔室的一氣體線流入該移送腔室; 啟用UV燈模組步驟,啟用該UV燈模組,以將該基板的一表面氧化,以在該基板的該表面上形成一釋氣阻障層; 停止氣體流步驟,使該含氧氣體與該含氮氣體停止流入; 幫浦步驟,幫浦抽吸該移送腔室;以及 停用UV燈模組步驟,停用該UV燈模組。
  18. 一種用於移送基板的移送腔室,包含: 一頂板以及一腔室壁,該頂板與該腔室壁界定一處理容積於其中; 一基板支座,該基板支座設置於該處理容積內; 一石英視窗,該石英視窗設置於該頂板; 一UV燈模組,該UV燈模組設置在該石英視窗上方,其中該UV燈包含複數個UV燈,且該等UV燈之每一者具有一半球狀反射器,該半球狀反射器設置於該UV燈上方,以將UV輻射引導至該基板支座; 一冷卻風扇,該冷卻風扇設置於該UV燈模組上方; 一真空幫浦,該真空幫浦經過一排氣通口耦接至該腔室壁;以及 一氣體源,該氣體源經過一氣體線與該腔室壁流體連通。
  19. 如請求項18所述之移送腔室,其中該複數個UV燈設置為彼此並聯。
  20. 如請求項18所述之移送腔室,其中該複數個UV燈設置於一外殼中,且該複數個UV燈從該外殼的一中心軸徑向向外延伸。
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