TW202310944A - 用於高溫清潔的處理 - Google Patents
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Abstract
處理腔室的示例性方法可包括將清潔前驅物輸送到遠端電漿單元。方法可包括形成清潔前驅物的電漿。方法可包括將清潔前驅物的電漿流出物輸送到半導體處理腔室的處理區域。處理區域可由一個或多個腔室部件來定義。一個或多個腔室部件可包括氧化物塗層。方法可包括停止電漿流出物的輸送。方法可包括在停止電漿流出物的輸送之後，使用輸送到處理區域的含氫材料來處理氧化物塗層。
Description
本申請案請求於2021年5月25日提交的題為「TREATMENT FOR HIGH-TEMPERATURE CLEANS」的美國專利申請案第17/330,061號的權益和優先權，其全部內容通過引用的方式併入本文。
本技術涉及半導體清潔處理。更具體地，本技術涉及在清潔操作期間處理腔室表面和塗層的方法。
藉由在基板表面上產生複雜圖案化材料層的處理，使得積體電路成為可能。在基板上產生圖案化材料需要形成和去除暴露材料的可控方法。在腔室內執行沉積處理之後，腔室部件可能包括來自沉積處理的殘留材料。腔室清潔操作可從腔室去除殘留物，但是該處理可能隨著時間的推移侵蝕腔室部件。
因此，需要可用於產生高品質裝置和結構的改進系統和方法。本技術解決了這些和其他需求。
處理腔室的示例性方法可包括將清潔前驅物輸送到遠端電漿單元。方法可包括形成清潔前驅物的電漿。方法可包括將清潔前驅物的電漿流出物輸送到半導體處理腔室的處理區域。處理區域可由一個或多個腔室部件來定義。一個或多個腔室部件可包括氧化物塗層。方法可包括停止電漿流出物的輸送。方法可包括在停止電漿流出物的輸送之後，使用輸送到處理區域的含氫材料來處理氧化物塗層。
在一些實施例中，清潔前驅物可包括含氧前驅物。一個或多個腔室部件可包括含碳殘留物。方法可包括使用清潔前驅物的電漿流出物來去除含碳殘留物。在處理腔室的方法期間，可將半導體處理腔室的溫度保持在大於或約400°C。使用含氫材料來處理氧化物塗層可包括使含氫氣體流入處理區域。方法可包括使氧化物塗層與含氫氣體接觸。使用含氫材料來處理氧化物塗層可包括形成含氫前驅物的電漿流出物。方法可包括使含氫前驅物的電漿流出物流入處理區域。方法可包括使氧化物塗層與含氫前驅物的電漿流出物接觸。方法可包括在一個或多個腔室部件上形成氧化物塗層。形成氧化物塗層可包括使含矽前驅物和含氧前驅物以約0.008至約0.03之間的含矽前驅物與含氧前驅物的流速比例流入處理區域。形成氧化物塗層可包括以小於或約500W的電漿功率形成含矽前驅物和含氧前驅物的電漿。方法可包括在一個或多個腔室部件上沉積氧化矽材料。
本技術的一些實施例可包括處理腔室的方法。方法可包括將含氧前驅物輸送到遠端電漿單元。方法可包括形成含氧前驅物的電漿。方法可包括將含氧前驅物的電漿流出物輸送到半導體處理腔室的處理區域。處理區域可由一個或多個腔室部件來定義。一個或多個腔室部件可包括氧化物塗層和碳材料。方法可包括停止電漿流出物的輸送。方法可包括在停止電漿流出物的輸送之後，使用輸送到處理區域的含氫材料來處理氧化物塗層。
在一些實施例中，氧化物塗層可以是或包括氧化矽。方法可包括使用含氧前驅物的電漿流出物來去除碳材料。碳材料可包括來自含碳材料的沉積的碳殘留物。使用含氫材料來處理氧化物塗層可包括使含氫氣體流入處理區域。方法可包括使氧化物塗層與含氫氣體接觸。在處理腔室的方法期間，可將半導體處理腔室的溫度保持在大於或約400°C。使用含氫材料來處理氧化物塗層可包括形成含氫前驅物的電漿流出物。方法可包括使含氫前驅物的電漿流出物流入處理區域。方法可包括使氧化物塗層與含氫前驅物的電漿流出物接觸。方法可包括在一個或多個腔室部件上形成氧化物塗層。
本技術的一些實施例可包括處理腔室的方法。方法可包括將含氧前驅物輸送到遠端電漿單元。方法可包括形成含氧前驅物的電漿。方法可包括將含氧前驅物的電漿流出物輸送到半導體處理腔室的處理區域。處理區域可以由一個或多個腔室部件來定義。一個或多個腔室部件可包括覆蓋一個或多個腔室部件的氧化矽塗層和在氧化矽塗層的區域上的碳材料。方法可包括使用含氧前驅物的電漿流出物來去除碳材料。方法可包括停止電漿流出物的輸送。方法可包括在停止電漿流出物的輸送之後，使用輸送到處理區域的含氫材料來處理氧化矽塗層。
在一些實施例中，使用含氫材料來處理氧化矽塗層可包括使含氫氣體流入處理區域。方法可包括使氧化矽塗層與含氫氣體接觸。使用含氫材料來處理氧化矽塗層可包括形成含氫前驅物的電漿流出物。方法可包括使含氫前驅物的電漿流出物流入處理區域。方法可包括使氧化矽塗層與含氫前驅物的電漿流出物接觸。
這樣的技術可提供優於習知系統和技術的許多好處。例如，處理可產生能夠保持數百個晶圓循環或更多的腔室塗層。此外，本技術的實施例的操作可克服隨著時間的推移而降低的去除速率，同時保護腔室部件免於侵蝕。結合以下描述和附圖更詳細地描述這些和其他實施例以及它們的許多優點和特徵。
可包括半導體處理中的沉積操作，以在基板上形成任意數量的材料。例如，材料可沉積在基板上，以產生半導體結構，以及促進基板上材料的圖案化或去除。作為一個非限制性示例，硬掩模可沉積在基板上，以促進基板上材料的去除或圖案化。可以任何數量的方式來執行硬掩模沉積，包括藉由熱激活沉積以及電漿增強沉積。無論何種機制，許多沉積操作不僅將材料沉積在正在處理的基板上，而且還將材料沉積在腔室部件上。例如，在處理區域中，沉積可能發生在基板以及基板放置於其上的基座或支撐件上、可能發生在可將材料分配到處理區域中的面板或擴散器上、可能發生在定義處理區域的腔室壁上、及可能發生在定義用於材料和副產品隨後沉積的排放路徑的部件上。
一旦完成沉積處理，就可從處理區域去除基板，並且可採用清潔處理。腔室清潔可形成一種或多種前驅物的電漿，該電漿可蝕刻或以其他方式去除形成在腔室部件上的殘留材料，以便在隨後處理操作之前基本上重置腔室，這可有助於保持晶圓間的一致性。然而，這些腔室清潔操作可能產生許多挑戰。例如，可容易地控制諸如感應或通過電容耦合產生的原位電漿，以確保可執行更徹底的清潔，並且確保清潔材料可到達處理區域的不同結構幾何形狀。然而，原位清潔可能增加對腔室表面的轟擊，這可能隨著時間的推移侵蝕腔室部件。
遠端產生的電漿清潔可減少轟擊，但可能出現新的挑戰。例如，基於自由基的清潔可能對許多因素敏感，這些因素可能導致蝕刻劑材料重新結合且減少蝕刻，或者無法到達腔室周圍的沉積材料。為了彌補這些問題，使用遠端電漿清潔的許多處理使用鹵素材料，來執行清潔操作。例如，可使用氯前驅物或氟前驅物，來產生自由基物質，然後可更容易或積極地去除處理腔室中的材料。然而，大部分鹵素清潔是在較低的腔室溫度下執行，以保護腔室設備，並且隨著處理溫度的增加，鹵素清潔材料可能更積極地蝕刻腔室中的材料，並且可能形成會影響腔室效能的副產品。作為一個示例，氟蝕刻劑可能與鋁清潔部件相互作用而產生氟化鋁，這可能形成會沉積在基板上的薄片而產生缺陷。一些習知技術可能試圖藉由在沉積操作之前形成腔室塗層來克服此問題，這可允許清潔流出物與塗層相互作用，並且保護表面免於過度損壞。這在較低的操作溫度下可能就足夠了，但是在較高的操作溫度下，鹵素材料可能被充分激活而去除腔室塗層(諸如氧化矽)，以及去除沉積在塗層上的殘留物。這可能需要在每個沉積序列之前進行乾燥(seasoning)，並且由於塗層去除，仍可能隨著時間的推移導致腔室部件損壞。
本技術可藉由產生可在執行以去除沉積副產物的隨後去除操作期間保持的乾燥或塗層來克服這些限制。本技術還可包括恢復塗層或乾燥的處理，否則該塗層或乾燥會隨著時間的推移在腔室清潔操作期間導致去除減少。在描述了根據本技術的實施例的腔室的可執行下文討論的電漿處理操作的一般態樣之後，可討論特定方法和部件配置。應理解的是，本技術不旨在限於所討論的特定腔室或處理，因為所描述的技術可用於改進許多處理，並且可適用於各種處理腔室和操作。例如，儘管下文將描述示例性頂部饋電RF腔室，但本技術類似地包括底部饋電RF路徑配置。
圖1示出了根據本技術的一些實施例的示例性處理腔室100的截面圖。該圖可圖示出結合本技術的一個或多個態樣及/或可被特定配置為根據本技術的實施例來執行一個或多個操作的系統的概述。可在下文進一步描述腔室100的附加細節或所執行的方法。根據本技術的一些實施例，可使用腔室100來形成膜層，但應理解的是，可在其中可發生膜形成的任何腔室中類似地執行該等方法。處理腔室100可包括腔室主體102、設置在腔室主體102內部的基板支撐件104、及與腔室主體102耦合且將基板支撐件104包圍在處理容積120中的蓋組件106。基板103可通過開口126提供到處理容積120，可使用狹縫閥或門，來習知地密封開口126以進行處理。在處理期間，基板103可安置在基板支撐件的表面105上。如箭頭145所示，基板支撐件104可沿著軸線147旋轉，基板支撐件104的軸144可位於該軸線147上。或者，可在沉積處理期間根據需要提升基板支撐件104以旋轉。
電漿輪廓調制器111可設置在處理腔室100中，以控制跨設置在基板支撐件104上的基板103的電漿分佈。電漿輪廓調制器111可包括第一電極108，第一電極108可設置在腔室主體102附近，並且第一電極108可將腔室主體102與蓋組件106的其他部件分開。第一電極108可以是蓋組件106的一部分，或者可以是單獨的側壁電極。第一電極108可以是環形或環狀構件，並且可以是環形電極。第一電極108可以是圍繞包圍處理容積120的處理腔室100的圓周的連續環，或者如果需要可以在選定位置處不連續。第一電極108還可以是穿孔電極，諸如穿孔環或網狀電極，或者可以是板電極，諸如例如輔助氣體分配器。
一個或多個隔離器110a、110b可以是介電材料，諸如陶瓷或金屬氧化物(例如氧化鋁及/或氮化鋁)，一個或多個隔離器110a、110b可接觸第一電極108並且將第一電極108與氣體分配器112和腔室主體102電分開和熱分開。氣體分配器112可定義孔118，用於將處理前驅物分配到處理容積120中。氣體分配器112可與第一電源來源142 (諸如RF產生器、RF電源、直流電源、脈衝直流電源、脈衝RF電源或可與處理腔室耦合的任何其他電源)耦合。在一些實施例中，第一電源來源142可以是RF電源。
氣體分配器112可以是導電氣體分配器或非導電氣體分配器。氣體分配器112還可由導電和非導電部件形成。例如，氣體分配器112的主體可以是導電的，而氣體分配器112的面板可以是非導電的。氣體分配器112可諸如由如圖1所示的第一電源來源142供電，或者在一些實施例中，氣體分配器112可接地耦合。
第一電極108可與第一調諧電路128耦合，第一調諧電路128可控制處理腔室100的接地路徑。第一調諧電路128可包括第一電子感測器130和第一電子控制器134。第一電子控制器134可以是或包括可變電容器或其他電路元件。第一調諧電路128可以是或包括一個或多個電感器132。第一調諧電路128可以是在處理期間在處理容積120中存在的電漿條件下實現可變或可控阻抗的任何電路。在所示的一些實施例中，第一調諧電路128可包括並聯耦合在接地與第一電子感測器130之間的第一電路腿和第二電路腿。第一電路腿可包括第一電感器132A。第二電路腿可包括與第一電子控制器134串聯耦合的第二電感器132B。第二電感器132B可設置在第一電子控制器134與將第一電路腿和第二電路腿都連接到第一電子感測器130的節點之間。第一電子感測器130可以是電壓或電流感測器並且可與第一電子控制器134耦合，這可對在處理容積120內部的電漿條件提供一定程度的閉合迴路控制。
第二電極122可與基板支撐件104耦合。第二電極122可嵌入基板支撐件104內或與基板支撐件104的表面耦合。第二電極122可以是板、穿孔板、網、絲網、或導電元件的任何其他分散式排列。第二電極122可以是調諧電極，並且可藉由導管146 (例如設置在基板支撐件104的軸144中的具有選定電阻(諸如50歐姆)的電纜)與第二調諧電路136耦合。第二調諧電路136可具有第二電子感測器138和第二電子控制器140，第二電子控制器140可以是第二可變電容器。第二電子感測器138可以是電壓或電流感測器，並且可與第二電子控制器140耦合，以提供對處理容積120中的電漿條件的進一步控制。
第三電極124可以是偏壓電極及/或靜電夾持電極，第三電極124可與基板支撐件104耦合。第三電極可通過濾波器148與第二電源來源150耦合，濾波器148可以是阻抗匹配電路。第二電源來源150可以是DC電源、脈衝DC電源、RF偏壓電源、脈衝RF源或偏壓電源、或這些或其他電源的組合。在一些實施例中，第二電源來源150可以是RF偏壓電源。
圖1的蓋組件106和基板支撐件104可與用於電漿或熱處理的任何處理腔室一起使用。在操作中，處理腔室100可提供對處理容積120中的電漿條件的即時控制。基板103可設置在基板支撐件104上，並且可根據任何期望的流動計劃，使用入口114，將處理氣體流過蓋組件106。入口114可包括來自遠端電漿源單元116以及旁路117的輸送，遠端電漿源單元116可與腔室流體耦合，在一些實施例中，旁路117用於可能不流過遠端電漿源單元116的處理氣體輸送。氣體可通過出口152離開處理腔室100。電源可與氣體分配器112耦合，以在處理容積120中建立電漿。在一些實施例中，可使用第三電極124對基板施加電偏壓。
就在對處理容積120中的電漿提供能量時，可在電漿與第一電極108之間建立電位差。還可在電漿與第二電極122之間建立電位差。然後可使用電子控制器134、140，來調整由兩個調諧電路128和136表示的接地路徑的流動特性。可將設定點輸送到第一調諧電路128和第二調諧電路136，以提供對從中心到邊緣的沉積速率和電漿密度均勻性的獨立控制。在電子控制器都可以是可變電容器的實施例中，電子感測器可獨立地調整可變電容器，以最大化沉積速率和最小化厚度不均勻性。
調諧電路128、136中的每一個可具有可變阻抗，該可變阻抗可使用相應的電子控制器134、140來調整。在電子控制器134、140是可變電容器的情況下，可選擇每個可變電容器的電容範圍及第一電感器132A和第二電感器132B的電感以提供阻抗範圍。此範圍可取決於電漿的頻率和電壓特性，其可在每個可變電容器的電容範圍中具有最小值。因此，當第一電子控制器134的電容處於最小值或最大值時，第一調諧電路128的阻抗可能很高，從而導致在基板支撐上具有最小的空中或橫向覆蓋的電漿形狀。當第一電子控制器134的電容接近使第一調諧電路128的阻抗最小化的值時，電漿的空中覆蓋可增長到最大值，有效地覆蓋基板支撐件104的整個工作面積。隨著第一電子控制器134的電容偏離最小阻抗設定，電漿形狀可能從腔室壁縮小並且基板支撐件的空中覆蓋可能下降。第二電子控制器140可具有類似的效果，隨著第二電子控制器140的電容可改變，增加和減少電漿在基板支撐件上方的空中覆蓋。
可使用電子感測器130、138，來在閉合迴路中調諧相應的電路128、136。可取決於所使用的感測器的類型，在每個感測器中安裝電流或電壓的設定點，並且感測器可配備有控制軟體，該控制軟體確定對每個相應的電子控制器134、140的調整，以最小化與設定點的偏差。因此，可在處理期間選擇和動態控制電漿形狀。應理解的是，雖然前面的討論是基於可以是可變電容器的電子控制器134、140，但可使用具有可調整特性的任何電子元件，來對調諧電路128和136提供可調整阻抗。
如前所解釋，根據本技術的一些實施例的腔室清潔操作可包括形成遠端電漿並且將電漿流出物輸送到腔室的處理區域。為了保護腔室表面，可在腔室的表面上方形成塗層，諸如氧化物塗層。為了限制在處理之間的塗層的去除，在本技術的一些實施例中，可不使用含鹵素的清潔材料。然而，測試已顯示，在一些處理中，殘留材料的去除速率可能會隨著時間的推移而降低，諸如當使用含氧電漿來從氧化物塗層去除碳殘留物時。儘管在蝕刻處理期間可能不去除塗層，並且可能保留塗層用於隨後沉積序列，但是殘留物的去除可能被限制，並且隨著腔室內發生堆積，隨著時間的推移可能發生處理漂移。不受任何特定理論的束縛，氧的重新結合可在較高的溫度下在氧化物塗層上增加，這可能限制處理區域內的蝕刻劑種類。隨著處理腔室內的溫度增加，諸如大於或約200°C、大於或約300°C、大於或約400°C、大於或約500°C、大於或約600°C或更高，氧的重新結合速率可能急劇增加。測試已顯示，增加氣體或流出物流量仍可能由於重新結合而無法充分蝕刻殘留材料。
例如，氧化物塗層(諸如作為一個非限制性實例的氧化矽)可具有特徵在於表面鍵和配體(包括羥基部分)。當塗層與氧自由基物質接觸時，在表面處可能發生氫耗盡，這可能產生活性位點，諸如氧懸空鍵。這些鍵位點可能更容易導致重新結合。發生的相互作用可能不會去除塗層，但可能是在塗層表面末端耗盡氫的表面效應。該等反應還可能增加塗層的表面溫度，這可能進一步增加重新結合。因此，氧蝕刻劑可在腔室內驟冷，並且沉積副產物的去除速率可能隨著每個連續的基板序列而降低。這可能導致在腔室內的殘留物堆積，這可能影響處理且導致晶圓之間的漂移，並且可能由於清潔不充分而導致缺陷。然而，本技術已確定的是，在清潔處理之後的氫處理恢復退化的表面鍵合，這可在塗層表面處補充氫，並且這可在每個循環中產生更一致的去除。因此，本技術可提供可限制由於清潔效果引起的處理漂移的腔室處理。
圖2示出了根據本技術的一些實施例的處理腔室的方法200中的示例性操作。該方法可在各種處理腔室中來執行，包括上述處理腔室100。方法200可包括數個可選的操作，該等可選的操作可以或可以不特定與根據本技術的方法的一些實施例相關聯。例如，許多操作被描述，以便提供結構形成的更廣範圍，但對技術而言不是關鍵的，或者可藉由容易理解的替代方法來執行。
方法200可包括在開始列出的操作之前的附加操作。例如，在一些實施例中，本技術可包括形成可減少在處理期間的負面相互作用的塗層。在可選的操作205中，可將塗層(諸如氧化物塗層)施加到或形成在處理腔室的一個或多個部件(諸如先前提到的任何部件)的表面上方。塗層可以是任何數量的材料的氧化物，其可基於腔室中發生的處理而改變。作為一個非限制性示例，氧化物塗層可以是形成用以減少塗層的粗糙度的氧化矽塗層，這可促進殘留物的去除。塗層可藉由電漿增強處理在處理區域內來形成，並且可包括將含矽前驅物和含氧前驅物流入處理區域中。
可控制處理條件，以限制沉積膜的粗糙度。例如，在一些實施例中，含矽前驅物與含氧前驅物的流速比例可保持相對較低，並且在一些實施例中，可保持在約0.008至0.03之間。這可減少在膜內的氫加入，並且還可有利地產生更平滑的膜沉積。此外，可在相對低的電漿功率下執行沉積，這還可限制可增加粗糙度的濺射。例如，可在小於或約500W、小於或約400W、小於或約300W、小於或約200W、或更低的電漿功率下執行沉積，而氧化矽材料被沉積在處理腔室的表面上。藉由執行如所述的塗層沉積，所產生的氧化矽膜可具有特徵在於小於或約1.0nm的平均粗糙度，並且可具有特徵在於小於或約0.9nm、小於或約0.8nm、小於或約0.7nm、小於或約0.6nm、小於或約0.5nm、小於或約0.4nm、小於或約0.3nm、小於或約0.2nm、小於或約0.1nm、或更少的平均粗糙度。
在已形成或沉積塗層之後，可在腔室內執行處理，諸如在可選的操作210處的沉積處理。處理可包括將基板定位在腔室的處理區域內，諸如在如前所述的基座上。沉積可包括在基板上形成任何數量的導電材料或介電材料，以及沉積硬掩模或其他材料。作為一個非限制性示例，在一些實施例中，處理可包括在基板上沉積含碳材料，諸如含碳硬掩模。處理可包括形成含碳前驅物的電漿，或使含碳前驅物熱反應，以在基板上沉積含碳材料。含碳前驅物可包括可用於碳硬掩模的任何數量的摻雜劑或其他材料。如前所述，處理還可使材料沉積在腔室的一個或多個部件上，包括在先前形成的氧化物塗層上。
處理可包括從處理區域去除基板，並且包括執行清潔操作。如上所討論，形成原位電漿可能經由轟擊損壞部件和塗層，而因此在一些實施例中，方法200可包括在操作215處將清潔前驅物輸送到遠端電漿單元。前驅物可包括用於腔室清潔的任何數量的氣體，包括含鹵素材料，但是在一些實施例中，當在高於或約200°C、高於或約400°C或更高的溫度下執行處理時，本技術在清潔處理中可不包括含鹵素材料，這可能對腔室和塗層造成過度損壞。繼續上文所討論的針對碳沉積的非限制性示例，殘留物可以是或包括含碳材料，並且清潔前驅物可以是或包括含氧前驅物。示例性的含氧前驅物可以是或包括雙原子氧、臭氧、一氧化二氮、一氧化氮或任何其他含氧材料。
在操作220處，可在遠端電漿單元中形成電漿，這可產生清潔前驅物的電漿流出物，諸如含氧電漿流出物。處理可包括在操作225處將電漿流出物流動或輸送到腔室的處理區域。電漿流出物可與處理區域內的表面相互作用，這可允許在操作230處去除來自沉積的殘留材料，諸如可包括含碳材料。電漿流出物還可與腔室材料上的塗層相互作用。可藉由使用可與氧化物塗層相互作用的含氧電漿流出物，在去除操作期間保持塗層，甚至在升高的溫度下。
如上所解釋，如果然後重複處理，隨後去除速率可能隨著時間的推移而減少，這可能是由塗層的表面上的氫耗盡導致的，並且這可能導致電漿流出物的重新結合增加。根據一些實施例，處理可在如上所討論的增加的溫度下發生，在一些實施例中溫度可高於或約400°C，並且溫度可進一步增加重新結合速率。然而，本技術可包括對腔室塗層的隨後處理，這可確保在每次循環期間的一致的去除。例如，在一些實施例中，可停止含氧前驅物的電漿，並且可淨化腔室。
在操作235處，可在氧化物塗層上執行處理，這可恢復在清潔處理期間可能已發生的氫耗盡。例如，處理可包括在腔室清潔之後，將含氫材料輸送到處理區域。在已去除處理殘留物之後，含氫材料可與塗層相互作用。腔室可保持在上述的處理溫度，並且含氫材料可向塗層的表面提供氫，這可補充損失的氫。氫可使塗層恢復到基態，這可與在執行清潔操作之前的塗層狀態一致。
測試已顯示，可使用任何數量的含氫材料(諸如例如雙原子氫、氨、水蒸氣、酒精或任何其他含氫或含羥基材料)執行處理。含氫材料可與一種或多種載體材料一起輸送，諸如氬氣、氦氣、氮氣或其他氣體。此外，處理可通過熱方式或使用電漿增強處理來執行。例如，因為在如上所述的一些實施例中腔室溫度可保持相對較高，所以處理可涉及使含氫材料流過處理腔室，並且允許含氫材料接觸氧化物塗層。此外，在一些實施例中，電漿可由含氫材料形成，並且含氫電漿流出物可與塗層相互作用。
在處理可以是或包括電漿處理的一些實施例中，電漿功率可保持相對較低，以限制超出塗層的表面的相互作用，諸如提供一種以化學吸附方案而不是化學蝕刻方案操作的處理。例如，原位電漿可以小於或約1000W的功率位準形成，並且可以小於或約900W、小於或約800W、小於或約700W、小於或約600W、小於或約500W、小於或約400W、小於或約300W、小於或約200W、小於或約100W或更低形成。在處理期間的壓力可維持在小於或約12托，並且可維持在小於或約10托、小於或約8托、小於或約6托、小於或約4托、小於或約2托或更少。藉由在相對低的壓力下操作，可發生增加的自由基流動，這可確保跨處理區域內的氧化膜的改進的相互作用。
在已經執行處理之後，可藉由提供隨後晶圓進行處理，來重複處理。藉由執行根據本技術的一些實施例的處理，可在處理間保持腔室塗層，這可減少可能降低蝕刻速率的清潔電漿重新結合。保持的蝕刻速率可增加在腔室清潔期間的殘留物去除的一致性，這可限制會導致晶圓間的處理漂移的殘留物堆積。
在前面的描述中，為了解釋的目的，已經闡述了許多細節，以便提供對本技術的不同實施例的理解。然而，對於本領域具有通常知識者顯而易見的是，某些實施例可在沒有這些細節中的一些的情況下或具有附加細節的情況下實施。
已揭示了一些實施例，本領域具有通常知識者將理解的是，在不背離實施例的精神的情況下，可使用不同修改、替代構造和等同物。此外，為了避免不必要地混淆本技術，沒有描述許多眾所周知的處理和元件。因此，以上描述不應被視為限制本技術的範疇。此外，方法或處理可能被描述為順序的或依步驟的，但應理解的是，該等操作可同時執行，或者以不同於列出的順序執行。
在提供數值範圍的情況下，應理解的是，除非上下文另有明確規定，否則該範圍的上限與下限之間的每個中間值(到下限單位的最小分數)也被具體揭示。包括在規定範圍內的任何規定值或未規定的中間值與在規定範圍內的任何其他規定或中間值之間的任何較窄範圍。這些較小範圍的上限和下限可獨立地包括或排除在該範圍內，並且其中一個、不包括或兩個限制都包括在較小範圍內的每個範圍亦包括在本技術內，受限於所述範圍內的任何明確排除的限制。當所述範圍包括一個或兩個限制時，排除其中一個或兩個限值的範圍亦包括在內。
如本文和隨附申請專利範圍中使用的，單數形式的「一」及「該」包括複數引用，除非上下文另有明確規定。因此，例如，對「一前驅物」的引用包括複數個這樣的前驅物，並且對「該層」的引用包括對本領域具有通常知識者已知的一個或多個層及其等同物的引用，等等。
此外，當在本說明書和以下申請專利範圍中使用時，詞語「包含」及「包括」旨在指定所述的特徵、整數、部件或操作的存在，但是它們不排除一個或多個其他特徵、整數、部件、操作、動作或群組的存在或添加。
100:腔室
102:腔室主體
103:基板
104:基板支撐件
105:表面
106:蓋組件
108:第一電極
110a:隔離器
110b:隔離器
111:電漿輪廓調制器
112:氣體分配器
114:入口
116:遠端電漿源單元
117:旁路
118:孔
120:處理容積
122:第二電極
124:第三電極
126:開口
128:電路
130:電子感測器
132A:電感器
132B:電感器
134:電子控制器
136:電路
138:電子感測器
140:電子控制器
142:第一電源來源
144:軸
145:箭頭
146:導管
147:軸線
148:濾波器
150:第二電源來源
152:出口
200:方法
205:操作
210:操作
215:操作
220:操作
225:操作
230:操作
235:操作
藉由參考說明書的其餘部分和附圖，可實現對所揭示技術的本質和優點的進一步理解。
圖1示出了根據本技術的一些實施例的示例性處理腔室的示意性截面圖。
圖2示出了根據本技術的一些實施例的沉積方法中的示例性操作。
其中一些圖作為示意圖包括在內。應理解的是，這些圖是為了說明的目的，並且不被認為是按比例的，除非特別說明是按比例的。此外，作為示意圖，提供這些圖是為了幫助理解，並且可不包括與現實表示相比的所有態樣或資訊，並且可包括用於說明目的的誇大材料。
在附圖中，相似的元件及/或特徵可具有相同的元件符號。此外，相同類型的不同部件可藉由在元件符號後加上區分相似部件的字母來區分。如果說明書中僅使用了第一元件符號，則描述適用於具有相同第一元件符號的任何相似部件，而與字母無關。
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
200:方法
205:操作
210:操作
215:操作
220:操作
225:操作
230:操作
235:操作
Claims (20)
- 一種處理一腔室的方法，該方法包括以下步驟： 將一清潔前驅物輸送到一遠端電漿單元； 形成該清潔前驅物的一電漿； 將該清潔前驅物的電漿流出物輸送到一半導體處理腔室的一處理區域，其中該處理區域由一個或多個腔室部件來定義，其中該一個或多個腔室部件包括一氧化物塗層； 停止該等電漿流出物的輸送；及 在停止該等電漿流出物的輸送之後，使用輸送到該處理區域的一含氫材料來處理該氧化物塗層。
- 如請求項1所述之處理一腔室的方法，其中該清潔前驅物包括一含氧前驅物。
- 如請求項1所述之處理一腔室的方法，其中該一個或多個腔室部件進一步包括一含碳殘留物。
- 如請求項3所述之處理一腔室的方法，進一步包括以下步驟： 使用該清潔前驅物的該等電漿流出物來去除該含碳殘留物。
- 如請求項1所述之處理一腔室的方法，其中在處理一腔室的該方法期間，將該半導體處理腔室的一溫度保持在大於或約400°C。
- 如請求項1所述之處理一腔室的方法，其中使用一含氫材料來處理該氧化物塗層的步驟包括以下步驟： 使一含氫氣體流入該處理區域；及 使該氧化物塗層與該含氫氣體接觸。
- 如請求項1所述之處理一腔室的方法，其中使用一含氫材料來處理該氧化物塗層的步驟包括以下步驟： 形成一含氫前驅物的電漿流出物； 使該含氫前驅物的該等電漿流出物流入該處理區域；及 使該氧化物塗層與該含氫前驅物的該等電漿流出物接觸。
- 如請求項1所述之處理一腔室的方法，進一步包括以下步驟： 在該一個或多個腔室部件上形成該氧化物塗層。
- 如請求項8所述之處理一腔室的方法，其中形成該氧化物塗層的步驟包括以下步驟： 使一含矽前驅物和一含氧前驅物以約0.008至約0.03之間的該含矽前驅物與該含氧前驅物的一流速比例流入該處理區域。
- 如請求項9所述之處理一腔室的方法，其中形成該氧化物塗層的步驟包括以下步驟： 以小於或約500W的一電漿功率形成該含矽前驅物和該含氧前驅物的一電漿；及 在該一個或多個腔室部件上沉積一氧化矽材料。
- 一種處理一腔室的方法，該方法包括以下步驟： 將一含氧前驅物輸送到一遠端電漿單元； 形成該含氧前驅物的一電漿； 將該含氧前驅物的電漿流出物輸送到一半導體處理腔室的一處理區域，其中該處理區域由一個或多個腔室部件來定義，其中該一個或多個腔室部件包括一氧化物塗層和一碳材料； 停止該等電漿流出物的輸送；及 在停止該等電漿流出物的輸送之後，使用輸送到該處理區域的一含氫材料來處理該氧化物塗層。
- 如請求項11所述之處理一腔室的方法，其中該氧化物塗層包括氧化矽。
- 如請求項11所述之處理一腔室的方法，進一步包括以下步驟： 使用該含氧前驅物的該等電漿流出物來去除該碳材料，其中該碳材料包括來自一含碳材料的沉積的碳殘留物。
- 如請求項11所述之處理一腔室的方法，其中使用一含氫材料來處理該氧化物塗層的步驟包括以下步驟： 使一含氫氣體流入該處理區域；及 使該氧化物塗層與該含氫氣體接觸。
- 如請求項11所述之處理一腔室的方法，其中在處理一腔室的該方法期間，將該半導體處理腔室的一溫度保持在大於或約400°C。
- 如請求項11所述之處理一腔室的方法，其中使用一含氫材料來處理該氧化物塗層的步驟包括以下步驟： 形成一含氫前驅物的電漿流出物； 使該含氫前驅物的該等電漿流出物流入該處理區域；及 使該氧化物塗層與該含氫前驅物的該等電漿流出物接觸。
- 如請求項11所述之處理一腔室的方法，進一步包括以下步驟： 在該一個或多個腔室部件上形成該氧化物塗層。
- 一種處理一腔室的方法，該方法包括以下步驟： 將一含氧前驅物輸送到一遠端電漿單元； 形成該含氧前驅物的一電漿； 將該含氧前驅物的電漿流出物輸送到一半導體處理腔室的一處理區域，其中該處理區域由一個或多個腔室部件來定義，其中該一個或多個腔室部件包括覆蓋該一個或多個腔室部件的一氧化矽塗層和在該氧化矽塗層的區域上的一碳材料； 使用該含氧前驅物的該等電漿流出物來去除該碳材料； 停止該等電漿流出物的輸送；及 在停止該等電漿流出物的輸送之後，使用輸送到該處理區域的一含氫材料來處理該氧化矽塗層。
- 如請求項18所述之處理一腔室的方法，其中使用一含氫材料來處理該氧化矽塗層的步驟包括以下步驟： 使一含氫氣體流入該處理區域；及 使該氧化矽塗層與該含氫氣體接觸。
- 如請求項18所述之處理一腔室的方法，其中使用一含氫材料來處理該氧化矽塗層的步驟包括以下步驟： 形成一含氫前驅物的電漿流出物； 使該含氫前驅物的該等電漿流出物流入該處理區域；及 使該氧化矽塗層與該含氫前驅物的該等電漿流出物接觸。
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