TW202245926A - 反應器系統及用於清潔反應器系統之方法 - Google Patents
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Abstract
一種反應系統,其包括一化學品儲存總成,此化學品儲存總成與一遠端電漿單元及一旁通線路兩者流體連通,以用於提供一電漿活化清潔物種及一非電漿活化清潔物種兩者至一反應室。
Description
本揭露大致上係關於反應器系統,且具體係包括配置用於基於電漿及非基於電漿之兩種反應室清潔的總成之反應器系統。本揭露大致上亦關於用於利用基於電漿及非基於電漿之兩種清潔製程清潔反應室之方法。
諸如化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition,CVD)、電漿增強化學氣相沉積(Plasma-enhanced CVD,PECVD)、原子層沉積(Atomic Layer Deposition,ALD)、及類似者的氣相反應器系統可用於各種應用,包括沉積及蝕刻基板表面上的材料。舉例而言,氣相反應器可用以沉積及/或蝕刻基板上的層以形成半導體裝置、平板顯示器裝置、光伏打裝置(photovoltaic devices)、微機電系統(Microelectromechanical System,MEMS)、及類似者。
典型的氣相反應器系統包括反應室、一或多個流體耦接至反應室的前驅物蒸氣源、一或多個流體耦接至反應室的載體、清潔、及/或吹掃氣體源、用於輸送氣體(例如,前驅物蒸氣及/或載體氣體、清潔氣體、及/或吹掃氣體)至基板表面的蒸氣分配系統、及流體耦接至反應室的排氣源。系統典型亦包括基板支撐總成(諸如基座),以在處理期間將基板固持就位。
反應室的内表面在反應器系統的延長操作週期期間可變成受到非所要的材料污染,且例如,此類污染可導致製程漂移以及非想要的缺陷的增加。因此,所想要的是用以清潔反應室的系統及方法。
本節提出之任何討論(包括問題及解決方案的討論)僅為了提供本揭露背景脈絡之目的而包括在本揭露中。此類討論不應視為承認任何或全部資訊在完成本揭露時為已知或以其他方式構成先前技術。
本揭露內容可用簡化形式來介紹以下更詳述的一系列概念。本揭露內容並非意欲必然鑑別所主張申請標的之關鍵特徵或基本特徵,亦非意欲用以限制所主張申請標的之範疇。
在本揭露的某些實施例中,提供一種反應器系統。此反應器系統可包括:一反應室;一化學品儲存總成,其包含至少一容器,此至少一容器含有一清潔化學品;及一遠端電漿單元,其流體連接至此化學品儲存總成。此反應器系統亦可包括一氣體分配總成,其經設置在此遠端電漿單元的下游,並配置以從此遠端電漿單元接收一電漿活化清潔物種,且進一步將此電漿活化清潔物種引入經設置在此反應室內之一反應空間中。此反應器系統亦可包括一旁通線路,其將此化學品儲存總成流體連接至此反應室,其中此旁通線路配置用於將一非電漿活化物種引入經設置在此反應室內之此反應空間中。此反應器系統可更包括一基板支撐總成,其經設置在此反應室內。
在本揭露的某些實施例中,提供一種清潔一反應器系統之方法。此方法可包括:提供一反應室,其包括一或多個内表面;提供一化學品儲存總成,其包含至少一容器,此容器含有一清潔化學品;使此清潔化學品流至經流體連接至此化學品儲存總成之一遠端電漿單元,生成一電漿活化清潔物種,將此電漿活化清潔物種引入經設置在此反應室內之一反應空間中;使此清潔化學品流至將此化學品儲存總成流體連接至此反應室之一旁通線路;將一非電漿活性清潔物種引入經設置在此反應室中之此反應空間中;使此一或多個内表面與此電漿活化清潔物種及此非電漿活化清潔物種中之至少一者接觸;及從此一或多個内表面移除一非想要的材料。
所屬技術領域中具通常知識者從下列參考附圖之某些實施例的詳細描述將輕易明白這些及其他實施例。本揭露並未受限於任何所揭示之具體實施例。
下文所提供之系統、方法、結構、裝置、及設備之例示性實施例的描述僅係例示性且僅係意欲用於說明之目的;下列描述並非意欲限制本揭露或申請專利範圍之範疇。此外,列舉具有所陳述特徵之多個實施例不意欲排除具有額外特徵之其他實施例或結合所陳述特徵之不同組合的其他實施例。例如,各種實施例係提出作為例示性實施例,並可列舉於附屬項中。除非另有註明,否則例示性實施例或其等之組件可組合或可彼此分開應用。
如下文更詳細地提出,本揭露之各種實施例提供反應器系統,其等包括反應室以及用於清潔此反應室之總成及組件。例示性反應系統可例如用以採用電漿活化清潔物種(例如,基於自由基的清潔製程)及非電漿活化清潔物種(例如,基於熱的清潔製程)兩者清潔反應室。
欲維持反應器系統之製程模組的高製程可用性,對於移除內部反應室表面上之非所要的材料堆積,反應室清潔可能係必須的。移除非所要的材料可採用蝕刻製程來執行,其中蝕刻製程的選擇性至少受溫度驅使。例如,欲維持經設置在反應室內之基板的靜電夾持,在正規操作週期期間可能需要靜電夾盤表面之週期性優先蝕刻,且可能需要進一步的蝕刻製程以用於週期性地清潔反應室內壁。本揭露之實施例包括系統及方法,其等用於藉由較無侵犯性的製程清潔反應室,從而防止對經設置在反應室內的總成及組件造成損壞,並允許較短時間週期的後清潔以供反應室恢復至正規操作條件。實施例包括系統及方法,其等允許在反應室內根據內表面的溫度進行優先蝕刻。
在本揭露中,「氣體(Gas)」可包括在常溫及常壓(normal temperature and pressure,NTP)下為氣體之材料、汽化固體、及/或汽化液體,並可取決於使用情境由單一氣體或多個氣體混合物構成。除了製程氣體以外的氣體(亦即不藉由氣體分配總成、其他氣體分配裝置等所引入的氣體)可用於例如密封反應空間,並可包括一密封氣體,諸如一稀有氣體。在一些情況下,用語「前驅物(Precursor)」可指參與化學反應產出另一化合物之化合物,特別是構成薄膜基質或薄膜的主基幹(main skeleton)之化合物;用語「反應物(Reactant)」可與用語前驅物互換使用。用語「惰性氣體(Inert gas)」可指未參與化學反應及/或在相當程度上不變成薄膜基質之一部分的氣體。多個示例性惰性氣體包括氦氣、氬氣、及其任何組合。在一些情況下,惰性氣體可包括氮氣及/或氫氣。
如本文所使用,用語「基板(Substrate)」可指能夠用於形成或在其上可形成裝置、電路或薄膜的任何底層材料。基板可包括塊材(諸如矽(例如,單晶矽))、其他IV族材料(諸如鍺)或其他半導體材料(諸如II-VI族或III-V族半導體材料),並可包括上覆或下伏於塊材的一或多個層。此外,基板可包括各種特徵件,諸如形成在基板之一層的至少一部分之內或之上的凹部、突起部及類似者。舉例來說,基板可包括塊狀半導體材料及上覆於此塊材半導體材料之至少一部分的一絕緣或介電質材料層。
用語「循環沉積製程(cyclic deposition process/cyclical deposition process)」可指將多個前驅物(及/或反應物)依序引入反應室中,以在基板上方沉積一層,並包括處理技術,諸如原子層沉積(ALD)、循環化學氣相沉積(cyclical chemical vapor deposition,cyclical CVD)、及包括一原子層沉積成分及一循環化學氣相沉積成分之混合式循環沉積製程。
用語「原子層沉積(Atomic layer deposition)」可指氣相沉積製程,其中沉積循環(一般係複數個接續的沉積循環)係在製程室中實施。當用前驅物/反應性氣體及吹掃(例如惰性載體)氣體的交替脈衝進行時,如本文所使用的用語原子層沉積亦意謂包括由相關用語所指定的製程,諸如:化學氣相原子層沉積、原子層磊晶(atomic layer epitaxy,ALE)、分子束磊晶(molecular beam epitaxy,MBE)、氣體源分子束磊晶(gas source MBE)、有機金屬分子束磊晶(organometallic MBE)、以及化學束磊晶(chemical beam epitaxy)。
通常,對原子層沉積製程而言,在各沉積循環期間,將前驅物引入反應室且經化學吸附到沉積表面(例如,可包括來自先前原子層沉積循環之先前經沉積材料或其他材料的基板表面),並形成不易與額外前驅物起反應(亦即,自限式反應)的單層或次單層材料。其後,在一些情況下,可隨後將反應物(例如,另一前驅物或反應氣體)引入製程室中,以用於在沉積表面上將經化學吸附之前驅物轉化為想要的材料。反應物可以是能夠進一步與前驅物起反應。可在一或多個沉積循環期間(例如在各循環之各步驟期間)利用吹掃步驟來從製程室移除任何過量前驅物,及/或從反應室移除任何過量反應物及/或反應副產物。
另外,在本揭露中,變數之任兩數字可構成變數之可工作範圍,且所指示之任何範圍可包括或排除端點。此外,所指示的變數之任何數值(不管此等數值是否以「約」來表示)可指精確值或近似值並包括等效值,且可指平均值、中間值、代表值、多數值或類似者。進一步地,在本揭露中,於一些實施例中,用語「包括(including)」、「由……構成(constituted by)」及「具有(having)」係獨立地指「一般或廣泛地包含(typically or broadly comprising)」、「包含(comprising)」、「基本上由……組成(consisting essentially of)」或「由……組成(consisting of)」。在本揭露中,於一些實施例中,任何已定義之意義不必然排除尋常及慣例意義。
在本說明書中,應理解用語「在…上(on)」或「在…上方(over)」可用以描述相對的位置關係。另一元件、膜、或層可以直接在所提及層上,或者另一層(中間層)或元件可以插入其間,或者層可以設置在所提及層上但不完全覆蓋所提及層之表面。因此,除非分開地使用用語「直接(directly)」,用語「在…上(on)」或「在…上方(over)」將解釋為相對概念。與此類似地,將理解用語「在...下(under)」、「下伏(underlying)」或「在...下方(below)」也將解釋為相對概念。
本揭露之實施例可包括總成、組件、及方法,其等致能藉由氣體分配總成(例如,噴淋頭型總成)以及藉由繞行氣體分配總成之旁通線路兩者輸送清潔化學品(例如,蝕刻化學品)至反應室中。此外,氣體幕可經由近接氣體分配總成的惰性氣體流形成,以在氣體分配總成之暴露表面上方提供保護氣體幕。
本揭露之實施例可包括總成、組件、及方法,其等用於提供可經高度熱活化(亦即,低溫下之低或零蝕刻率以及升高溫度下的高蝕刻率)之清潔化學品(例如,蝕刻化學品)。與處於降低溫度下的表面相比,此一高度熱活化蝕刻化學可優先從處於升高溫度下的表面移除非所要的材料,從而防止對反應室內的選擇表面造成非所要的損壞。此外,熱活化清潔化學可至少部分地用以快速移除基板支撐表面上之非所要的膜或材料。在一些情況下,基板支撐可包含靜電夾盤,且在此類情況下,熱活化清潔化學可恢復靜電夾盤的夾持能力。
在各種實施例中,熱活化清潔化學可從基板支撐及/或反應室內的其他表面蝕刻或在一些情況下移除各種金屬(諸如,鉬、鎢、釩、銅、釕、及類似者)。額外或替代地,熱活化清潔化學可從基板支撐及/或反應室內的其他表面蝕刻或在一些情況下移除各種氮化物(諸如,氮化鈦(TiN)、氮化鉬(MoN)、氮化鎢(WN)、及類似者)。
本揭露之實施例亦可包括總成、組件、及方法,其等用於提供可經電漿活化之蝕刻化學以從電漿生成裝置形成自由基清潔物種。
本揭露之實施例亦可包括總成、組件、及方法,其等用於採用頻繁使用以從某些內表面(諸如,基板支撐總成之暴露表面)優先清潔非所要的沉積之熱清潔製程(例如,熱蝕刻製程),以及非頻繁使用以清潔反應室的整個內表面之電漿清潔製程(例如,基於自由基的清潔製程)。優先熱清潔製程及基於自由基的清潔製程兩者的組合可導致反應器系統的可用性增加(例如,維護循環之間的操作時間(「可操作時間」增加)。
第1圖繪示根據本揭露之例示性實施例的反應器系統100。第1圖所繪示之反應器系統100係簡化示意圖,且因此本揭露之例示性反應系統100可包括進一步的組件及總成(未繪示)(諸如,例如,值、流量控制器、壓力控制器、加熱器、氣體通道、及氣體源等)。反應器系統100包括反應室102。經設置在反應室內者係反應空間104及基板支撐總成114。反應室102可包括一或内表面,且此類表面可部分或完全地塗以不想要的材料或膜。例如,非想要的材料(材料沉積物400(第4圖))可沿著基板支撐總成114的邊緣堆積。反應室102內之一或多個内表面可包括室壁之暴露表面及基板支撐總成114之暴露表面。基板支撐總成114可包括一或多個加熱器134,其配置用於將基板支撐總成加熱至致能優先清潔基板支撐總成之暴露表面的溫度。基板支撐總成114可包括包含陶瓷表面之暴露表面。替代或額外地,基板支撐總成114可包含金屬材料。在本揭露之一些實施例中,基板支撐總成114可包含靜電夾盤。
反應器系統100包括化學品儲存總成117。化學品儲存總成117可包括一或多個容器,其用於含有清潔化學品、前驅物、載體氣體、及/或吹掃氣體。化學品儲存總成117可包括至少一容器,其用於含有清潔化學品。在一些實施例中,化學品儲存總成117可包括第一容器118(及相關聯流量控制器128),其含有第一清潔化學品。在一些實施例中,化學品儲存總成117可進一步包含第二容器120(及相關聯流量控制器130),其含有第二清潔化學品。化學品儲存總成117可包含進一步的容器,其等含有額外的清潔化學品。化學品儲存總成117可包含容器,其等配置用於儲存及供應一或多個清潔化學品,此清潔化學品選自由下列組成之群組:NF
3、BCl
3、CCl
4、XeF
3、F
2、NOF、F
2、及NO
2F。
例如,反應器系統100可包括電漿生成裝置(諸如,遠端電漿單元116)。遠端電漿單元116可流體連接至化學品儲存總成117。在一些實施例中,遠端電漿單元可設置在化學品儲存總成117之下游及反應室102之上游。
反應器系統100可包括旁通線路119,其經由第一反應室入口121將化學品儲存總成117流體連接至反應室102。旁通線路119可配置用於將非電漿活化清潔物種引入經設置在反應室102內的反應空間104中。例如,非電漿活化清潔物種可包含高度熱活化清潔化學,與處於較低或降低溫度的內部反應室表面相比,此高度熱活化清潔化學用於優先蝕刻反應室內處於升高溫度的表面。
在一些實施例中,化學品儲存總成117可包括單一清潔容器,其含有單一清潔化學品,與遠端電漿單元116及旁通線路119兩者流體連通。在一些實施例中,化學品儲存總成117可包括含有第一清潔化學品的第一容器118及含有第二清潔化學品的第二容器120,其中第一清潔化學品不同於第二清潔化學品。在一些實施例中,第一容器可與遠端電漿單元116流體連通,且第二容器可與旁通線路119流體連通。
在一些實施例中,旁通線路119將含有清潔化學品之容器流體連接至第一反應室入口121。例如,第一反應室入口121可設置在氣體分配總成106的遠端。
反應器系統100亦包括氣體分配總成106,其包括氣體分配裝置108、氣體膨脹區110、及噴淋頭板112。氣體分配總成106係耦接至遠端電漿單元116,並從遠端電漿單元116接收活化物種,在氣體膨脹區110內分配活化物種,並經由噴淋頭板112將活化物種提供至經設置在反應室內的反應空間。可使用氣體分配總成106、氣體膨脹區110、及噴淋頭板112以想要的方式分配活化物種,以提供例如活化物種之所想要的量、流量率、或通量至反應室的內表面。
遠端電漿單元116從提供自化學品儲存總成117之一或容器(118及120)生成活化物種(例如,自由基)。所生成的自由基接著藉由氣體分配總成106進入反應室104,並接著流入反應室102中。遠端電漿源可包括:由不同射頻(RF)頻率(諸如100千赫(kHz)、400千赫、2百萬赫(MHz)、13.56百萬赫、60百萬赫、160百萬赫、及/或2.45吉赫(GHz)微波源)驅動之環形類型感應耦合電漿(ICP)及/或電容耦合電漿(CCP)源或線圈類型感應耦合電漿源。
反應器系統100亦可包括第二反應室入口125,其經由氣體通道123與化學品儲存總成117流體連通。第二反應室入口125可設置在氣體分配總成106下方,並可配置以引導惰性氣體流朝向氣體分配總成106之表面。例如,化學品儲存總成可包含第三容器122(及相關聯的流量控制閥132),其中第三容器122含有惰性氣體(例如,氮或氬)。惰性氣體可提供至第二反應室入口125,並引導至反應室102中朝向氣體分配總成106的下表面,且具體朝向噴淋頭板112的下表面。惰性氣體流可跨噴淋頭板之下表面提供保護氣體幕。例如,當執行基板支撐總成126之暴露表面的優先熱蝕刻時,可採用保護氣體幕。
反應器系統100亦包括控制器124,其可配置以執行如本文所述之各種功能及/或步驟。控制器124可包括一或多個微處理器、記憶體元件、及/或開關元件以執行各種功能。雖然繪示為單一單元,控制器124可替代地包含多個裝置。舉實例而言,控制器124可用以控制氣體流(例如,藉由監控流量率及控制閥128、130、132)、馬達、及/或控制加熱器(諸如,加熱器134之一或多者)、及類似者)。
在本揭露之一些實施例中,反應器系統100可配置用於執行循環沉積製程(諸如,例如,原子層沉積或循環化學氣相沉積)。在一些實施例中,反應器系統100可配置用於執行至經設置在基板支撐總成(其經設置在反應室102內)上之基板表面上的膜之原子層沉積。作為一非限制性實例,反應器系統100可配置用於將膜(諸如,金屬、金屬氮化物、或金屬碳化物)沉積至基板表面上。沉積膜可用於組構電子裝置(諸如,例如,邏輯裝置(例如,互補式金屬氧化物半導體(CMOS)裝置)及/或記憶體裝置(例如,NAND裝置))。
本揭露更包括用於清潔一反應室之方法。例如,一清潔方法可包含: 提供一反應室,其包括一或多個内表面;提供一化學品儲存總成,其包含至少一容器,此容器含有一清潔化學品;使此清潔化學品流至經流體連接至此化學品儲存總成之一遠端電漿單元;生成一電漿活化清潔物種;將此電漿活化清潔物種引入經設置在此反應室內之一反應空間中;使此清潔化學品流至將此化學品儲存總成流體連接至此反應室之一旁通線路;將一非電漿活化清潔物種引入經設置在此反應室中之此反應空間中;使此一或多個内表面與此電漿活化清潔物種及此非電漿活化清潔物種中之至少一者接觸;及從此一或多個内表面移除一非想要的材料。
在清潔方法之一些實施例中,反應室內的一或多個内表面可包含至少一室壁及基板支撐總成。室壁可處於第一溫度,且基板支撐總成可處於第二溫度,其中第二溫度大於第一溫度。室壁可以是介於大約100 °C與200 °C之間、或介於120 °C與180 °C之間、或介於140 °C與170 °C之間的溫度。基板支撐總成(具體係基板支撐總成之暴露表面)可處於介於大約400 °C與700 °C之間的溫度。
本揭露之清潔方法可包含化學品儲存總成,其包含含有第一清潔化學品之第一容器及含有第二清潔化學品之第二容器,其中第一清潔化學品不同於第二清潔化學品。例如,第一容器可與遠端電漿單元流體連通,且第二容器可與旁通線路流體連通。在一些實施例中,化學品儲存總成包含含有單一清潔化學品之單一清潔容器,其可與遠端電漿單元及旁通線路兩者流體連通。在一些實施例中,清潔化學品可包含含有清潔化學品之鹵化物(諸如,例如,NF
3、BCl
3、CCl
4、XeF
3、F
2、NOF、F
2、 及 NO
2F)。在一些實施例中,可將電漿活化清潔物種引入反應室中持續第一時間週期,並可將非電漿活化清潔物種引入反應室中持續第二時間週期,其中第一時間週期及第二時間週期係非並行的,亦即,電漿活化清潔物種及非電漿活化清潔物種並非同時引入反應室中。在替代實施例中,電漿活化清潔物種及非電漿活化清潔物種可並行地(亦即,在相同時間週期或至少具有重疊的時間週期)引入反應室中。
在一些實施例中,非電漿活化清潔物種可以第一頻率引入反應室中,且電漿活化清潔物種可以第二頻率引入反應室中,其中第二頻率小於第一頻率。
在一些實施例中,非電漿活化清潔物種可引入反應室中,同時維持基板支撐總成之表面溫度高於300 °C、或高於500 °C、或高於700 °C、或介於50 °C與750 °C之間的溫度。此外,亦如在非電漿活化清潔物種之引入期間維持基板支撐總成的溫度,反應室之其他內部浸濡表面(internal wetted surfaces)(例如,諸如室壁)的溫度可維持在小於300 °C、或小於250 °C、或小於200 °C、或小於150 °C、或小於100 °C、或甚至介於300°C與100°C之間的溫度。在一些實施例中,基板支撐總成(例如,靜電夾盤的表面溫度)與反應室之其他浸濡內表面之間的溫度差可大於100 °C、或大於200 °C、或大於300 °C、或大於400 °C、或大於500 °C、或甚至大於600 °C。例如,基板支撐總成之表面溫度與反應室之其他內部浸濡表面之間的溫度差量可用以從基板支撐總成的表面快速地移除非所要材料的厚堆積,從而允許基板支撐總成快速清潔後恢復至操作條件(諸如,例如,恢復包含靜電夾盤之基板支撐總成的夾持能力)。
此外,在將非電漿活化清潔物種引入反應室中的期間,可在近接或甚至接觸噴淋頭板112之下表面處引入惰性氣體吹掃幕,從而提供保護性惰性氣體流給噴淋頭板112。
在一些實施例中,與經暴露在反應室室壁上之不想要的膜或材料相比,非電漿活化清潔物種可優先從基板支撐總成之暴露表面移除(亦即,蝕刻)不想要的膜或材料。換言之,相較於經設置在反應室之一或多個室壁上方之不想要的膜,清潔製程可以較高速率從基板支持總成之暴露表面移除不想要的膜。
例如,第2圖繪示展現採用由電漿活化及熱活化生成之清潔物種兩者之蝕刻率對基板支撐總成之溫度(亦即,基座溫度)的資料。第2圖的資料清楚地展現,對於特定的基座溫度,自由基清潔方法與熱清潔方法之間存在清楚的蝕刻選擇性(蝕刻率差)。
此外,並參照第4圖,本技術之實施例可能夠以高於其他組件的速率從一些組件蝕刻材料沉積物。具體地,在熱清潔時具有較高溫度(例如,高於300 °C)之組件比具有較低溫度(例如,200 °C)之組件顯現更高的蝕刻率。例如,在熱清潔之前,可在基板支撐總成114上的邊緣上觀察到材料沉積物400,而在噴淋頭板112上僅可觀察到最少量沉積物。熱清潔製程可以高於40 A/秒的速率從基板支撐總成114移除材料沉積物,而熱清潔製程並未從噴淋頭板112移除任何材料沉積物。
在各種實施例中,並參照第3圖,在清潔步驟(例如,自由基清潔及/或熱清潔)之後,反應室可不需要後續調節。於習知系統中,在可將新晶圓轉移至室中以供新沉積製程之前可能需要室調節。在習知清潔之後且在調節之前,一般觀察到高達150%至200%之製程漂移。製程漂移負面地影響反應室恢復至正規處理條件。此製程漂移可藉由在「虛擬晶圓」上運行沉積製程(亦稱為調節)來校正,然而,此額外步驟(亦即,轉移虛擬晶圓及運行額外沉積)減少了系統的操作時間。
根據本技術之實施例,清潔之後的製程漂移係最小(亦即,+/- 5%),且因此不需要以虛擬晶圓調節,其增加系統的操作時間。特定地,在將室用以沉積MoN及鉬的情況下,可測量MoN膜的電阻率(Rs)漂移(亦即,製程漂移)。
在習知清潔中,由於清潔化學品(諸如氟)的影響,MoN沉積的前幾個晶圓將具有異常高的電阻率。然而,根據本技術之實施例,清潔製程之後的MoN膜之電阻率漂移係最小(亦即,+/- 5%);因此,有關於在虛擬晶圓上運行沉積製程的室調節對使室恢復至正規處理條件係不必要的。根據本技術之實施例,在清潔製程完成之後且在新dp之前,可將氟清除劑引入室中以使室增強恢復至正規操作條件。
上文所述之本揭露之實例實施例並未限制本揭露的範疇,因為這些實施例僅為本揭露之實施例之實例,本揭露之範疇係由隨附之申請專利範圍及其法定均等物定義。任何等同實施例皆意欲在本揭露之範疇內。實際上,除了本文所示與描述之外,熟習此項技藝者可從描述中變得明白本揭露的各種修改,諸如所述元件的替代性有用組合。此類修改及實施例亦意欲落於額外申請專利範圍的範疇內。
100:反應器系統
102:反應室
104:反應空間
106:氣體分配總成
108:氣體分配裝置
110:氣體膨脹區
112:噴淋頭板
114:基板支撐總成
116:遠端電漿單元
117:化學品儲存總成
118:第一容器
119:旁通線路
120:第二容器
121:第一反應室入口
122:第三容器
123:氣體通道
125:第二反應室入口
126:基板支撐總成
128:流量控制器/控制閥
130:流量控制器/控制閥
132:流量控制閥
134:加熱器
400:材料沉積物
當結合下列闡釋性圖式考慮時,可藉由參考實施方式及申請專利範圍而對本揭露之實施例有更完整理解。
第1圖繪示根據本揭露之例示性實施例之反應器系統;
第2圖繪示展現針對自由基及熱蝕刻程序兩者之蝕刻率與基板支撐總成的溫度之間的關係之資料;
第3圖繪示清潔製程之前及之後的製程漂移圖;及
第4圖代表性地繪示在熱清潔之前及之後的反應器系統之一部分。
將理解,圖式中之元件係為了簡明及清楚起見而繪示,且不必然按比例繪製。例如,圖式中之一些元件的尺寸可能相對於其他元件而特別放大,以幫助改善對所繪示本揭露實施例的理解。
100:反應器系統
102:反應室
104:反應空間
106:氣體分配總成
108:氣體分配裝置
110:氣體膨脹區
112:噴淋頭板
114:基板支撐總成
116:遠端電漿單元
117:化學品儲存總成
118:第一容器
119:旁通線路
120:第二容器
121:第一反應室入口
122:第三容器
123:氣體通道
125:第二反應室入口
126:基板支撐總成
128:流量控制器/控制閥
130:流量控制器/控制閥
132:流量控制閥
134:加熱器
Claims (20)
- 一種反應器系統,包括: 一反應室; 一化學品儲存總成,包括至少一容器,該容器含有一清潔化學品; 一遠端電漿單元,經流體連接至該化學品儲存總成; 一氣體分配總成,經設置在該遠端電漿單元的下游,並配置以從該遠端電漿單元接收一電漿活化物種,且進一步將該電漿活化物種引入經設置在該反應室內之一反應空間中; 一旁通線路,將該化學品儲存總成流體連接至該反應室,其中該旁通線路配置用於將一非電漿活化物種引入經設置在該反應室內之該反應空間中;以及 一基板支撐總成,經設置在該反應室內。
- 如請求項1之系統,其中該基板支撐總成包括一或多個加熱元件。
- 如請求項1至2之系統,其中該基板支撐總成包括一暴露陶瓷表面。
- 如請求項1至3之系統,其中該基板支撐總成包括一靜電夾盤。
- 如請求項1至4之系統,其中該旁通線路將含有該清潔化學品之該至少一容器流體連接至一第一反應室入口。
- 如請求項1至5之系統,其中該第一反應室入口係設置在該氣體分配總成之遠端。
- 如請求項1至6之系統,更包括一第二反應室入口,該第二反應室入口與該化學品儲存總成流體連通,其中該第二反應室入口經設置在該氣體分配總成下方,並配置以引導一惰性氣體流朝向該氣體分配總成之一表面。
- 如請求項1至7之系統,其中該化學品儲存總成包括含有一第一清潔化學品之一第一容器及含有一第二清潔化學品之一第二容器,其中該第一清潔化學品不同於該第二清潔化學品。
- 如請求項1至8之系統,其中該第一容器與該遠端電漿單元流體連通,且該第二容器與該旁通線路流體連通。
- 如請求項1至8之系統,其中該化學品儲存總成包括含有一單一清潔化學品之一單一清潔容器,且該單一清潔容器與該遠端電漿單元及該旁通線路流體連通。
- 一種反應器系統,包括: 一反應室,包括至少一室壁; 一室清潔總成,配置用於供應自由基清潔物種及非自由基清潔物種至該反應室,該室清潔總成包括; 一化學品儲存總成,包括至少一容器,該容器含有一清潔化學品; 一第一流體通道,將該化學品儲存總成容器流體連接至該反應室,其中該第一流體通道包括一電漿生成裝置,經設置在該反應室下游;以及 一第二流體通道,將該化學品儲存總成流體連接至該反應室;以及 一基板支撐總成,經設置在該反應室內。
- 一種清潔一反應器系統之方法,包括: 提供一反應室,包括一第一內表面及一第二內表面; 提供一化學品儲存總成,包括至少一容器,該容器含有一清潔化學品; 使該清潔化學品流至一遠端電漿單元,該遠端電漿單元經流體連接至該化學品儲存總成; 生成一電漿活化清潔物種;以及 以第一速率從該第一內表面移除一非想要的材料,並以一第二速率從該第二表面移除該非想要的材料,其中該第一速率高於該第二速率,且其中移除該非想要的材料包括: 將該電漿活化清潔物種引入經設置在該反應室內之一反應空間中; 使該清潔化學品流至一旁通線路,該旁通線路將該化學品儲存總成流體連接至該反應室, 將一非電漿活性清潔物種引入經設置在該反應室內之該反應空間中;以及 使該一或多個内表面與該電漿活化清潔物種及該非電漿活化清潔物種中之至少一者接觸。
- 如請求項12之方法,其中該第一内表面包括一基板支撐總成,且該第二内表面包括一室壁。
- 如請求項12至14之方法,其中該化學品儲存總成包括含有一第一清潔化學品之一第一容器及含有一第二清潔化學品之第二容器,其中該第一清潔化學品不同於該第二清潔化學品。
- 如請求項12至15之方法,其中該第一容器與該遠端電漿單元流體連通,且該第二容器與該旁通線路流體連通。
- 如請求項12至16之方法,其中該化學品儲存總成包括一單一清潔容器,該單一清潔容器含有一單一清潔化學品。
- 如請求項12至17之方法,其中該單一清潔容器與該遠端電漿單元及該旁通線路兩者流體連通。
- 如請求項12至18之方法,其中該清潔化學品係選自由下列組成之群組:NF 3、BCl 3、CCl 4、XeF 3、F 2、NOF、F 2、及NO 2F。
- 如請求項12至19之方法,其中該非電漿活化清潔物種係以一第一頻率引入該反應室中,且該電漿活化清潔物種係以一第二頻率引入該反應室中,其中該第二頻率小於該第一頻率。
- 如請求項12之方法,其中該移除該非想要的材料之後的一製程漂移係+/- 5%。
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