TW202212013A - 腔室清潔方法 - Google Patents

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文兵 楊
塔瑪爾 慕克吉
正義 游
暹華 陳
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Abstract

提供了一種用於清潔電漿處理室的方法，該方法包含一或多個循環。每一循環包含執行含氧電漿清潔階段、執行揮發性化學物質類型殘留物清潔階段以及執行含氟電漿清潔階段。

Description

腔室清潔方法
[階段關申請案]本申請案係主張於2020年6月15日申請之美國專利申請案第63/039,303號的優先權，為了所有目的，其完整內容係併於此以作為參考。
此處所提供之背景描述係為了總體上呈現本揭露內容背景的目的。在此技術領域部分中所描述的範圍內，目前列名的發明人之工作成果以及在提出申請時可能無法以其他方式視為先前技術的描述態樣，均未明示或暗示地承認為對於本發明的先前技術。
本揭露內容係涉及製造半導體裝置的方法。更具體來說，本揭露內容係關於清潔用於製造半導體裝置之電漿處理室的方法。
金屬導電路徑廣泛存在於通孔以及溝槽中，其中金屬蝕刻會移除多種類型的活性或惰性金屬以顯示電路圖案。除了互連，金屬蝕刻在進階記憶體裝置中也有重要應用。例如，在磁阻隨機存取記憶體(MRAM)堆疊中對多種磁性材料進行圖案化仍然具有挑戰性。這種堆疊包含多種含金屬層。蝕刻這種堆疊的結果是，在處理之後，各種金屬殘留物會留在電漿處理室之面向電漿的表面上。
電漿蝕刻製程會在電漿處理室之面向電漿的表面上造成金屬殘留物的累積。需要有效的金屬清潔處理來清潔多種蝕刻物質(包含金屬以及化合物形式的金屬)，以及來自晶圓或遮罩材料的矽物質。腔室壁表面上的污染物會導致嚴重的生產問題。
因此，有效的腔室清潔製程對於提高生產率變得至關重要。當前的依序清潔製程存在多個問題，這些問題仍然很關鍵，並且阻礙了腔室清潔效率。
為了實現前述說明以及根據本揭露內容的目的，提供了一種包含一或多個循環之用於清潔電漿處理室的方法。該每一循環係包含執行含氧電漿清潔階段、執行揮發性化學物質類型殘留物清潔階段以及執行含氟電漿清潔階段。
在另一實施例中，提供了一種用於在電漿處理室中處理複數處理晶圓的方法，其包含複數循環。每一循環係包含在電漿處理室中處理複數處理晶圓中的一處理晶圓並清潔電漿處理室，包含含氧電漿階段、揮發性化學物質類型殘留物清潔階段以及含氟電漿階段。
本揭露內容之這些及其它特徵將在下面的本揭露內容之詳細描述中結合以下附圖而更詳盡的描述。
本揭露內容現在將參照隨附圖示中說明的數個較佳實施例來詳細描述。在以下描述中，闡述了許多具體細節以便提供對本揭露內容的透徹理解。然而對於熟習本技藝者而言，很明顯地可以在沒有這些具體細節中的一些或全部的情況下實踐本揭露內容。在其他情況下，不詳細描述為人熟知之處理步驟及/或結構，以免不必要地模糊本揭露實施例。
金屬導電路徑廣泛存在於通孔以及溝槽中，其中金屬蝕刻會移除多種類型的活性或惰性金屬以顯示電路圖案。除了互連，金屬蝕刻在進階記憶體裝置中也有重要應用。例如，在磁阻隨機存取記憶體(MRAM)堆疊中對多種磁性材料進行圖案化仍然具有挑戰性，因為此類堆疊包含氮化鈦(TiN)、釕(Ru)、銅鐵硼合金(CoFeB)、氧化鎂(MgO)、鈷鉑(CoPt)、鉑錳(PtMn)以及其他可能的含金屬層。經過各個製程後留在腔室壁上的金屬殘留物包含鈷(Co)、鐵(Fe)、硼(B)、鉑(Pt)、鉭(Ta)、釕(Ru)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、錳（Mn）、鎂（Mg）、鈀（Pd）、鉻（Cr）、銥（Ir）、鎳（Ni）、鎢（W）、銅（Cu）以及鋁（Al）等。
在金屬電漿蝕刻之後，處理室壁係被多種蝕刻物質污染，包含金屬以及化合物形式的金屬以及來自處理晶圓或遮罩材料的矽物質。腔室壁上的污染物會影響腔室電漿條件，從而影響晶圓到晶圓的可再現性，而導致IC製造中出現嚴重問題。為了在MRAM磁性穿隧接面(MTJ)中蝕刻大多數金屬，乃應用鹵素化學物質來評估蝕刻功效。在晶圓處理期間，金屬會重新沉積在腔室壁上。腔室壁表面的X射線光電子能譜分析顯示金屬大多以化合物形式存在，例如金屬氟化物（MFx，M：金屬）。此外，腔室壁表面還塗佈有來自處理晶圓、硬遮罩材料或蝕刻化學品的矽氧化物層。金屬/金屬化合物以及矽氧化物的混合物在腔室內形成污染層。這種污染導致了幾個問題，包含金屬顆粒剝落在晶圓上，以及在晶圓處理期間藉由從腔室壁釋放多個原子而導致製程漂移。
因此，有效的腔室清潔製程對於提高生產率變得至關重要。目前，開發了一系列金屬清洗化學物質來移除特定的金屬種類，例如使用氧(O 2)電漿移除Ru、使用氫氣(H 2)電漿移除二氧化鉑(PtO 2)、以及使用Cl 2/H 2化學物質移除Co及Fe等。一種更全面的消除污染策略是採用覆蓋晶圓自動清潔(CWAC)蝕刻後晶圓製程進行及時腔室清潔。CWAC製程包含氯氣(Cl 2)、氫氣(H 2)、三氟化氮(NF 3)以及O 2等的依序步驟。應用Cl 2電漿而藉由形成MCl x來移除金屬製金屬或金屬氧化物（M：金屬）。H 2可以消除鹵素殘留物並有助於移除MF x以及MCl x。NF 3與矽氧化物反應以減少塗層材料，且金屬可以被氧化成金屬氧化物以防止顆粒剝落。然而，對於當前的依序CWAC製程，多個問題仍然很關鍵並阻礙了腔室清潔效率：(i)當前IC裝置中的多種金屬不能與Cl 2化學物質(例如Fe、Co、Pt、銅(Cu)等)形成揮發性物質，(ii)金屬污染物嵌入矽氧化物塗層中。矽氧化物塗層會導致與金屬移除化學品的有限反應物，(iii)NF 3燃燒有益於藉由移除矽氧化物塗層而暴露出新鮮金屬污染物，但在形成揮發性金屬物質方面效率低。電感耦合電漿質譜(ICPMS)分析顯示，在這樣的一個依序CWAC製程之後，金屬污染程度很高。
為便於理解，圖1為在實施例中使用之處理的高階流程圖。具有堆疊的處理晶圓係放置在電漿處理室中（步驟104）。圖2A是在實施例中進行處理之處理晶圓上的堆疊200的示意性橫剖面圖。堆疊200係位在具有矽或矽氧化物(Si/SiO 2)層204的基板上。第一鉭(Ta)層208係在Si/SiO 2層204之上。鉑(Pt)層212係在第一Ta層208上方。鈷鉑合金(CoPt)層216位在Pt層212之上。氧化鎂(MgO)層220位在CoPt層216之上。鈷鐵硼(CoFeB)層224位在MgO層220之上。第二Ta層228位在CoFeB層224上方。釕(Ru)層232位在第二Ta層228上方。圖案化遮罩係形成在堆疊200上方。在本實施例中，圖案化遮罩包含氮化鈦層236，其在SiO 2層240之下，而SiO 2層240在Ru層244之下。
對堆疊200進行處理（步驟108）。在此例中，堆疊係經受一或多個蝕刻製程以蝕刻堆疊。圖2B是在完成堆疊200的處理後之堆疊200的示意性橫剖面圖。堆疊的處理已經蝕刻了第一Ta層208、Pt層212、CoPt層216、MgO層220、CoFeB層224、第二Ta層228以及Ru層232。也可以蝕刻一些圖案化遮罩。處理堆疊200的結果是Ru、SiO 2、TiN、CoFeB、MgO、CoPt、Pt以及Ta沉積在電漿處理室之面向電漿的表面上。
將堆疊200從電漿處理室（步驟112）移除。在電漿處理室中放置一蓋（步驟116）。圖3示意性的顯示可以在實施例中使用的電漿處理室系統300的一個例子。電漿處理室系統300係包含具有電漿處理室304在其中的電漿反應器302。由功率匹配網路308調諧的電漿電源306係供應功率到位於介電感應功率窗312附近之變壓器耦合電漿（TCP）線圈310，以藉由提供感應耦合功率而在電漿處理室304中產生電漿314。尖塔372係從電漿處理室304之腔室壁376延伸至介電感應功率窗312而形成尖塔環。尖塔372係與腔室壁376及介電感應功率窗312成角度。例如，尖塔372及腔室壁376之間的內角以及尖塔372及介電感應功率窗312之間的內角中之每一內角均可大於90˚且小於180˚。尖塔372在靠近電漿處理室304的頂部提供一成角度的環，如圖所示。TCP線圈（上部電源）310可經配置以在電漿處理室304內產生均勻的擴散輪廓。例如，TCP線圈310可以配置用以產生電漿314中的環形功率分佈。提供介電感應功率窗312以將TCP線圈310與電漿處理室304分開，同時允許能量從TCP線圈310傳遞到電漿處理室304。由偏壓匹配網路318調諧的晶圓偏置電壓電源316係將功率提供至電極320，以在當堆疊放置在電極320上時設置偏置電壓。蓋366係放置在電極320上方。在此實施例中，蓋366是裸矽晶圓。控制器324係控制電漿電源306以及晶圓偏置電壓電源316。
電漿電源306以及晶圓偏置電壓電源316可以配置用以在特定射頻下操作，例如13.56兆赫( MHz)、27 MHz、2 MHz、60 MHz、400千赫(kHz)、2.54千兆赫(GHz)或其組合。電漿電源306以及晶圓偏置電壓電源316的尺寸可以適當地設置以提供一定範圍的功率，從而實現期望的製程性能。例如，在一實施例中，電漿電源306可以提供50到5000 W範圍內的功率，且晶圓偏置電壓電源316可以提供20到2000伏(V)範圍內的偏置電壓。此外，TCP線圈310以及/或電極320可以由兩個或更多個子線圈或子電極組成。子線圈或子電極可由單一電源供電或由多個電源供電。
如圖3所示，電漿處理室系統300還包含氣體源/氣體供應機構330。氣體源330係藉由例如氣體注入器340的氣體入口與電漿處理室304流體連接。氣體注入器340可以位於電漿處理室304中的任何有利位置，且可以採取任何形式來注入氣體。然而，較佳地，氣體入口可以配置用以產生「可調諧」的氣體注入輪廓。可調諧之氣體注入輪廓係允許獨立調整到電漿處理室304中之多個區域的各別氣體流量。更佳地，氣體注入器係安裝到介電感應功率窗312。氣體注入器可以安裝在功率窗上、功率窗中或形成為功率窗的一部分。製程氣體以及副產物係藉由壓力控制閥342以及泵344從電漿處理室304中移除。壓力控制閥342以及泵344還用於維持電漿處理室304內的特定壓力。壓力控制閥342可以在處理期間保持小於1 Torr的壓力。邊緣環360係圍繞電極320的頂部放置。氣體源/氣體供應機構330係由控制器324控制。可以使用加州弗里蒙特市的Lam Research Corp.的Kiyo來實現實施例。
圖4A為電漿處理室304之一部分的放大橫剖面圖。在本實施例中，對堆疊200進行處理會導致含有矽氧化物(SiO 2)的殘留物層408沉積在電漿處理室304之面向表面的部件上。在本實施例中，含Ru殘留物412、揮發性化學物質類型殘留物416(例如含鐵及/或鈷殘留物)、金屬鹵化物類型殘留物420(例如含鈦及/或錫殘留物)，係沉積並嵌入到含SiO 2殘留物層408中。
在將蓋366放置在電漿處理室304中之後(步驟116)，清潔電漿處理室304(步驟120)。圖5是本實施例中用於清潔電漿處理室304之循環處理(步驟120)中之處理的更詳細流程圖。首先，提供含氧電漿階段（步驟504）。在本實施例中，含氧氣體包含純氧氣(O 2)。在其他實施例中，含氧氣體可包含O 2、臭氧(O 3)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO 2)以及水(H 2O)中的一或多種。含氧氣體係轉化為電漿。在本實施例中，RF產生器功率在13.5兆赫( MHz)的頻率下係高於500瓦(W)。電漿使一些金屬形成金屬氧化物。例如，可以形成氧化釕、氧化鐵以及氧化鈷。氧化釕可以是氧化釕(IV)或氧化釕(VIII)。用於形成這些示例性氧化物的化學反應可以分別是：Ru+O 2→RuO x、Co+O 2→CoO x、Fe+O 2→FeO x。有些氧化釕在含氧電漿階段變得易揮發並被移除。將某些金屬（例如鐵）轉化為氧化鐵，將鈷轉化為氧化鈷，可以在後續步驟中更輕鬆地移除鐵及鈷。停止含氧氣體的流動而結束含氧電漿階段（步驟504）。
圖4B是在完成含氧電漿階段(步驟504)之後電漿處理室304之一部分的放大橫剖面圖。一些含Ru殘留物412形成氧化釕並被移除。一些含Ru殘留物412在含SiO 2殘留物408中嵌入太深而未被移除。
在完成含氧電漿階段（步驟504）之後，提供揮發性化學物質類型殘留物清潔階段（步驟508）。在本實施例中，使含氯氣體流入電漿處理室304。在本實施例中，含氯氣體包含Cl 2以及三氯化硼(BCl 3)氣體。含氯氣體係轉變成電漿。在本實施例中，RF功率在頻率為13.5 MHz下係高於500 W。電漿使一些金屬形成金屬氯化物。在本實施例中，Fe以及Co係形成揮發性氯化物。接著停止含氯氣體的流動。
在其他實施例中，可以提供揮發性化學物質類型殘留物清潔階段（步驟508）的其他方法。其他含鹵素氣體可包含三氟化磷(PF 3)、三氯化磷(PCl 3)、BCl 3、四氯化矽(SiCl 4)、四氯化鈦(TiCl 4)以及Cl 2中的至少一種。在另一實施例中，提供包含CO、H 2O、氨(NH 3)、甲醇(MeOH)以及甲酸中之至少一種的揮發性化學氣體。該揮發性化學氣體係形成電漿。停止揮發性化學氣體的流動。暴露於電漿中導致的一些化學反應可能包含：Co/CoO x/CoF x+PCl 3/PF 3→Co(PCl 3) x/Co(PF 3) x，Fe/FeO x+SiCl 4→Fe(SiCl x) y，Mo+Cl 2→MoCl x，FeO x/CoO x+MeOH→Fe(CH 2O) x/Co(CH 2O) x，Fe/Co+CO→Fe(CO) x/Co(CO) x。
在揮發性化學物質類型殘留物清潔階段（步驟508）的另一實施例中，可以提供無電漿熱蝕刻。在該熱蝕刻中，電漿處理室304係加熱到高於100℃的溫度。在其它實施例中，電漿處理室304係加熱到高於200℃的溫度。具有載氣的配體蒸氣係流入電漿處理室，其中配體蒸氣與至少一種含金屬的殘留物(如鐵或鈷或兩者)形成配體錯合物。配體錯合物係在至少100℃的溫度下汽化。例如將含有乙醯丙酮（acac）以及六氟乙醯丙酮（hfac）至少其中之一的蒸氣流入電漿處理室304。Acac以及hfac係與例如Co及Fe的金屬結合，以形成例如Fe(acac) x、Fe(hfac) x、Co(acac) x以及Co(hfac) x的化合物。經加熱的電漿處理室304係使化合物之至少一種含金屬殘留物揮發。在其他實施例中，配體蒸氣可包含金屬乙醯丙酮化物或脒類的配體。金屬乙醯丙酮化物可包含Sn(acac) 2、TiCl 2(acac) 2、Hf(acac) 4、Zn(acac) 2中的至少一種。脒類可以包含丁基乙脒、胍以及甲脒中的至少一種。接著停止配體蒸氣的流動。
在揮發性化學物質類型殘留物清潔階段(步驟508)完成之後，提供揮發性化學物質類型殘留物泵出階段(步驟512)。揮發性化學物質類型殘留物泵出階段可提供例如氬氣的惰性氣體，並將惰性氣體連同揮發的殘餘物一起泵出。在本實施例中，揮發性化學物質類型殘留物泵出階段為無電漿的，且可用於泵出含鐵殘留物、含鈷殘留物以及其他鬆散顆粒。圖4C是在揮發性化學物質類型殘留物泵出階段(步驟512)完成之後，電漿處理室304之一部分的放大橫剖面圖。一些揮發性化學物質類型殘留物416係形成為氯化物並被移除。在本實施例中，揮發性化學物質類型殘餘物416為含Mg、Ti、Mo、Cr、Co以及Fe的殘餘物。氧化鐵以及氧化鈷比天然金屬鐵以及鈷更容易與氯反應。因此，將鐵及鈷氧化有助於更容易地移除鐵及鈷。此外，其他類型之殘留物的鬆散顆粒可以在揮發性化學物質類型殘留物泵出階段被移除。
在揮發性化學物質類型殘餘物泵出階段完成後（步驟512），提供含氟電漿階段（步驟516）。在本實施例中，含氟電漿階段（步驟516）係包含首先將含氟氣體流入電漿處理室304中。在本實施例中，該含氟氣體包含NF 3。在其它實施例中，含氟氣體可以包含NF 3、六氟化硫（SF 6）以及四氟化碳（CF 4）中的一或多種。將該含氟氣體轉變成電漿。在本實施例中，RF功率在頻率為13.5 MHz下係高於500 W。電漿使一些含有SiO 2的殘留物揮發。使含氟氣體的流動停止，而結束含氟電漿階段（步驟516）。
在含氟電漿階段（步驟516）完成之後，提供氟殘留物泵出階段（步驟520）。含氟泵出階段可提供例如氬氣的惰性氣體，並將惰性氣體連同揮發的殘餘物一起泵出。圖4D是在完成含氟泵出階段(步驟520)之後電漿處理室304之一部分的放大橫剖面圖。一些含有SiO 2的殘留物408被移除。移除以及泵出一些含SiO 2殘留物408可能移除一些含Ru殘留物412、揮發性化學物質類型殘留物416以及金屬鹵化物類型殘留物420。
在完成含氟泵出階段(步驟520)之後，提供金屬鹵化物類型殘留物清潔階段(步驟524)。金屬鹵化物類型殘餘物420係由在揮發性化學物質類型殘餘物清潔階段(步驟508)以及含氟電漿階段(步驟516)期間形成鹵化物的金屬所形成。在本實施例中，金屬鹵化物類型殘留物清潔階段（步驟524）係包含首先使含氫氣體流入電漿處理室304。在本實施例中，含氫氣體包含純H 2。在其他實施例中，含氫氣體可包含H 2、甲烷(CH 4)以及NH 3中的一或多種。含氫氣體係轉變為電漿。在本實施例中，RF功率在13.5 MHz的頻率下係高於500 W。電漿使一些金屬鹵化物類型殘留物420揮發。停止含氫氣體的流動，結束金屬鹵化物類型殘留物清潔階段(步驟524)。
在金屬鹵化物類型殘留物清潔階段(步驟524)完成之後，提供金屬鹵化物泵出階段(步驟528)。金屬鹵化物泵出階段可提供例如氬氣的惰性氣體，並將惰性氣體連同揮發的殘餘物一起泵出。圖4E是在金屬鹵化物泵出階段(步驟528)完成之後電漿處理室304之一部分的放大橫剖面圖。一些金屬鹵化物類型殘留物420被移除。在此步驟中移除的一些殘留物是含金屬的殘留物，例如含鐵、鈷、鈦、錫以及矽的殘留物。
判斷是否繼續另一個循環的處理(步驟532)。可以重複該循環直到電漿處理室304足夠乾淨，例如達到污染的某個閾值水平。可以使用原位端點感應器或一些其他感應器來確定電漿處理室304何時足夠乾淨。由於在此例中，殘留物仍留在電漿處理室304上，因此重複該處理而一次或多次的回到含氧電漿階段（步驟504）。圖4F是完成電漿處理室304的清潔 (步驟120)之後電漿處理室304之一部分的放大橫剖面圖。
在電漿處理室304被清潔(步驟120)之後，判斷是否處理另一個堆疊200(步驟124)。如果要處理另一個堆疊200，則該處理返回到將另一個堆疊200放置在電漿處理室304中。可以重複該循環直到處理完所有堆疊200。在要處理複數堆疊的情況下，可以執行一或多個循環。例如，可以在處理每一堆疊之後重複該循環，或者在處理預定數量之堆疊後重複該循環，或者在預定時間段之後重複該循環等。然而，即使在僅處理一個堆疊200的情況下，可以執行圖5中的步驟以清潔處理室，以例如保持處理室處於良好狀態。
藉由提供具有各個清潔步驟的循環製程，許多不同之含金屬殘留物及SiO 2殘留物的混合物係從電漿處理室304中被清除，從而允許電漿處理室304以更少的污染及更少的堆疊到堆疊漂移來處理每個後續的堆疊200。
在本實施例中，蓋366係防止殘留物重新沉積在電極320上。清潔處理可能會產生從介電感應功率窗312落下的顆粒。沒有蓋366，顆粒將落到電極320上。藉由使用蓋366，來自介電感應功率窗312的顆粒便落在蓋366上且當蓋366移除時，顆粒也被移除。具有堆疊200的基板係由電極320支撐並靜電吸附到電極320上。如果殘留物沉積在電極320上或電極320的表面被清潔處理損壞，基板可能就無法正確吸附且可能在處理中脫落。已經發現該實施例用於清潔介電感應功率窗312，以最佳化通過介電感應功率窗312的RF功率傳輸。如果介電感應功率窗312沒有被充分清潔，則電漿處理室304之部件上的累積，包含介電感應功率窗312，可能會達到通過介電感應功率窗312傳輸的RF功率不足的點，而無法點燃電漿。
各個實施例可以排除圖5所示的一或多個清潔製程，或者可以按照修改的順序執行處理，以及/或可以包含額外的步驟或處理。各個清潔步驟的特定順序有助於提供更有效的清潔處理。例如，可以省略金屬鹵化物類型殘留物清潔階段（步驟524）。在另一實施例中，可以省略各種泵出。然而，各個泵出有助於在顆粒落入電漿處理室304的下部之前移除顆粒。在特定步驟期間，可以在顆粒揮發之前將顆粒底切及鬆散開來。這種鬆散的顆粒可以落到電漿處理室304的下部。諸多泵出步驟可以泵出這種顆粒。在本實施例中，在清潔電漿處理室304之後(步驟120)以及在電漿處理室304中放置另一堆疊之前(步驟104)並不施加預塗層。隨著時間的推移，殘留物可能會積聚，從而必須打開並修復電漿處理室304。各個實施例係明顯延長了這種修復之間的時間，因此減少了停機時間。
在各種實施例中，含氯氣體可包含Cl 2、BCl 3、四氯化鈦(TiCl 4)、四氯化矽(SiCl 4)、三氯矽烷(SiHCl 3)、二氯矽烷(SiH 2Cl 2)、氯矽烷(SiH 3Cl)、三氟化磷(PF 3)與三氯化磷(PCl 3)中的一或多種。在諸多實施例中，配體蒸氣可包含acac、hfac、金屬乙醯丙酮化物以及脒類中的至少一種。
圖6顯示電腦系統600的高階方塊圖，電腦系統600適於實現用於實施例中的控制器324。電腦系統可以具有許多實體形式，範圍從積體電路、印刷電路板、小型手持裝置到大型超級電腦。電腦系統600包含一或多個處理器602、且還可以包含電子顯示裝置604(用於顯示圖像、文字和其他資料)、主記憶體606(例如隨機存取記憶體(RAM))、儲存裝置608 (例如硬碟)、可卸除式儲存裝置610(例如光碟機)、使用者介面裝置612(例如鍵盤、觸控式螢幕、鍵板、滑鼠或其他指向裝置等)以及通信介面614(例如無線網路介面)。通信介面614允許軟體和資料經由鏈結而在電腦系統600和外部裝置之間傳輸。該系統還可以包含上述裝置/模組所連接到的通信基礎設施616(例如通信匯流排、交叉匯流排(cross-over bar)或網路)。
經由通信介面614所傳輸之資訊可例如為下列信號形式：電子、電磁、光、或其他能經由通信連結(其可傳送信號且可使用電線或電纜、光纖、電話線、行動電話連結、射頻連結、及/或其他通信通道來實現)而被通信介面614所接收之信號。有了此類通信介面，預期一或更多之處理器602在執行上述方法步驟的處理中，可從網路接收資訊或可輸出資訊到網路。此外，方法實施例可僅於這些處理器上執行、或可在網路(如網際網路)上會同遠端處理器(其分擔一部分的處理)來執行。
用語「非暫時性電腦可讀媒體(non-transient computer readable medium)」一般用於指稱如主記憶體、輔助記憶體、可卸除式儲存器、以及儲存裝置(例如硬式磁碟機、快閃記憶體、磁碟機記憶體、CD-ROM、以及其他形式的永久記憶體)之媒體，而且不應理解為涵蓋暫時性標的(例如載波或信號)。電腦碼的例子包含機器碼(例如由編譯器產生者)以及由電腦利用直譯器所執行之含有較高階編碼的檔案。電腦可讀媒體亦可為藉由包含在載波中之電腦資料信號來傳送並代表由處理器所執行之指令序列的電腦碼。
雖然已經根據幾個較佳實施例描述了本揭露內容，但是仍有著落入本揭露內容範圍內的變更、置換、修改以及各種替代等效物。 吾人亦應注意到有許多實現本揭露內容的方法以及裝置的替代方式。 因此意圖將以下所附之申請專利範圍解釋為包含落入本揭露內容之真實精神及範圍內的所有此等變更、置換、修改以及各種替代等效物。如本文所用的，使用非排他性的邏輯OR(或)，用語A、B、或C應解釋為邏輯的(A或B或C)，且不應解釋為「僅A或B或C其中之一」。
104:步驟 108:步驟 112:步驟 116:步驟 120:步驟 124:步驟 200:堆疊 204:Si/SiO 2層 208:第一Ta層 212:Pt層 216:CoPt層 220:MgO層 224:CoFeB層 228:第二Ta層 232:Ru層 236:氮化鈦層 240:SiO 2層 244:Ru層 300:電漿處理室系統 302:電漿反應器 304:電漿處理室 306:電漿電源 308:功率匹配網路 310:變壓器耦合電漿（TCP）線圈 312:介電感應功率窗 314:電漿 316:晶圓偏置電壓電源 318:偏壓匹配網路 320:電極 324:控制器 330:氣體源/氣體供應機構 340:氣體注入器 342:壓力控制閥 344:泵 360:邊緣環 366:蓋 372:尖塔 376:腔室壁 408:含SiO 2殘留物層408 412:含Ru殘留物 416:揮發性化學物質類型殘留物 420:金屬鹵化物類型殘留物 504:步驟 508:步驟 512:步驟 516:步驟 520:步驟 524:步驟 528:步驟 532:步驟 600:電腦系統 602:處理器 604:電子顯示裝置 606:記憶體 608:儲存裝置 610:可卸除式儲存裝置 612:使用者介面裝置 614:通信介面 616:通信基礎設施
此處所揭露之各種實施例係以舉例而非限制的方式來說明，在所附圖示中，類似的參考號碼係指稱類似的元件。
圖1為一實施例之高階流程圖。
圖2A-B是根據實施例處理之堆疊的示意性橫剖面圖。
圖3是可用於實施例中之電漿處理室的示意圖。
圖4A-F是電漿處理室之一部分的放大示意性橫剖面圖。
圖5為實施例中使用之清潔步驟的更詳細流程圖。
圖6是可以在實施例中使用的電腦系統。
504:步驟
508:步驟
512:步驟
516:步驟
520:步驟
524:步驟
528:步驟
532:步驟

Claims (23)

  1. 一種用以清潔電漿處理室的方法，該方法包含一或多個循環，其中每一循環係包含: i)        執行一含氧電漿清潔階段； ii)      執行一揮發性化學物質類型殘餘物清潔階段；以及 iii)    執行一含氟電漿清潔階段。
  2. 如請求項1之用以清潔電漿處理室的方法，其中該清潔階段係在該電漿處理室中處理一第一晶圓之後且在該電漿處理室中處理一第二晶圓之前執行。
  3. 如請求項1之用以清潔電漿處理室的方法，其中於該清潔步驟之前先在該電漿處理室中放置一蓋。
  4. 如請求項1之用以清潔電漿處理室的方法，其中該含氧電漿清潔階段係包含流入一含氧氣體至該電漿處理室中，並將該含氧氣體形成為一電漿。
  5. 如請求項1之用以清潔電漿處理室的方法，其中該含氟電漿清潔階段係包含流入一含氟氣體至該電漿處理室中，並將該含氟氣體形成為一電漿。
  6. 如請求項1之用以清潔電漿處理室的方法，其中清潔該電漿處理室的該步驟進一步包含在該含氟電漿階段之後的一金屬鹵化物類型殘留物清潔階段。
  7. 如請求項6之用以清潔電漿處理室的方法，其中該金屬鹵化物類型殘留物清潔階段包含: 流入含氫氣體至該電漿處理室中；以及 將該含氫氣體形成為一電漿。
  8. 如請求項6之用以清潔電漿處理室的方法，其中該金屬鹵化物類型殘留物清潔階段進一步包含泵出一金屬鹵化物。
  9. 如請求項1之用以清潔電漿處理室的方法，其中清潔該電漿處理室之該步驟進一步包含在該含氟電漿階段之後的殘留氟化物泵出階段。
  10. 如請求項1之用以清潔電漿處理室的方法，其進一步包含在該揮發性化學物質類型殘留物清潔階段之後的一揮發性化學物質類型殘留物泵出階段。
  11. 如請求項1之用以清潔電漿處理室的方法，其中該含氧電漿階段係使含釕殘留物揮發，並使例如鐵或鈷的含金屬殘留物氧化。
  12. 如請求項1之用以清潔電漿處理室的方法，其中該揮發性化學物質類型殘留物清潔階段係包含: 流入含氯氣體至該電漿處理室中；以及 將該含氯氣體形成為一電漿。
  13. 如請求項12之用以清潔電漿處理室的方法，其中該含氯氣體係包含(i) Cl 2、BCl 3、TiCl 4、SiCl 4、SiHCl 3、SiH 2Cl 2、SiH 3Cl、或PF 3、或其任一組合、以及(ii)PCl 3。
  14. 如請求項1之用以清潔電漿處理室的方法，其中該揮發性化學物質類型殘留物清潔階段係包含: 將該電漿處理室加熱至至少100℃的一溫度；以及 流入一配體蒸氣至該電漿處理室，其中該配體蒸氣係與至少一含金屬殘留物形成一配體錯合物，其中該配體錯合物係在至少100℃的一溫度汽化。
  15. 如請求項14之用以清潔電漿處理室的方法，其中該配體蒸氣係包含acac、hfac、金屬乙醯丙酮化物以及脒類之至少其中之一。
  16. 如請求項1之用以清潔電漿處理室的方法，其中該揮發性化學物質類型殘留物清潔階段係包含: 流入一揮發性化學氣體至該電漿處理室中，該揮發性化學氣體係包含CO、H 2O、MeOH、或甲酸、或其任一組合；以及 將該揮發性化學氣體形成為一電漿。
  17. 如請求項1之用以清潔電漿處理室的方法，其中該揮發性化學物質類型殘留物清潔階段係包含: 流入一揮發性化學氣體至該電漿處理室中，該揮發性化學氣體係包含CO、H 2O、NH 3、甲醇(MeOH)、或甲酸、或其任一組合；以及 將該揮發性化學氣體形成為一電漿。
  18. 如請求項1之用以清潔電漿處理室的方法，其中該含氧氣體係包含O 2、O 3、CO、CO 2、或H 2O、或其任一組合。
  19. 如請求項1之用以清潔電漿處理室的方法，其中該揮發性化學物質類型殘留物清潔階段係使至少一含金屬殘留物揮發。
  20. 如請求項1之用以清潔電漿處理室的方法，其中該含氟氣體係包含NF 3、SF 6、或CF 4、或其任一組合。
  21. 一種在電漿處理室中處理複數處理晶圓的方法，該方法包含複數循環，其中每一循環係包含: a)       在該電漿處理室中處理該複數處理晶圓之一處理晶圓； b)       清潔該電漿處理室，其包含: i)        一含氧電漿階段； ii)      一揮發性化學物質類型殘餘物清潔階段；以及 iii)    一含氟電漿階段。
  22. 如請求項21之在電漿處理室中處理複數處理晶圓的方法，其進一步包含將該處理晶圓自該電漿處理室移除。
  23. 如請求項21之在電漿處理室中處理複數處理晶圓的方法，其進一步包含放置一蓋於該電漿處理室中。
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