TWI790896B - 製程機台以及半導體元件的製造方法 - Google Patents

製程機台以及半導體元件的製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI790896B
TWI790896B TW111101494A TW111101494A TWI790896B TW I790896 B TWI790896 B TW I790896B TW 111101494 A TW111101494 A TW 111101494A TW 111101494 A TW111101494 A TW 111101494A TW I790896 B TWI790896 B TW I790896B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
bell
wafer chuck
chamber
process chamber
bell structure
Prior art date
Application number
TW111101494A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202308763A (zh
Inventor
林彥良
鍾嘉文
張耀文
金明昌
呂國良
蔡正原
李汝諒
Original Assignee
台灣積體電路製造股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 台灣積體電路製造股份有限公司 filed Critical 台灣積體電路製造股份有限公司
Application granted granted Critical
Publication of TWI790896B publication Critical patent/TWI790896B/zh
Publication of TW202308763A publication Critical patent/TW202308763A/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
    • H01J37/3211—Antennas, e.g. particular shapes of coils
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76801—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing
    • H01L21/76802—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing by forming openings in dielectrics
    • H01L21/76814—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing by forming openings in dielectrics post-treatment or after-treatment, e.g. cleaning or removal of oxides on underlying conductors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458—Vessel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32715—Workpiece holder
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
    • H01L21/0206—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of insulating layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
    • H01L21/0206—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of insulating layers
    • H01L21/02063—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of insulating layers the processing being the formation of vias or contact holes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
    • H01L21/02068—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of conductive layers, e.g. polysilicon or amorphous silicon layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67103—Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/6719—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the construction of the processing chambers, e.g. modular processing chambers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6831—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68785—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
    • H01L21/76841—Barrier, adhesion or liner layers
    • H01L21/76853—Barrier, adhesion or liner layers characterized by particular after-treatment steps
    • H01L21/76861—Post-treatment or after-treatment not introducing additional chemical elements into the layer
    • H01L21/76862—Bombardment with particles, e.g. treatment in noble gas plasmas; UV irradiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/335—Cleaning
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

在一些實施例中，本揭露有關於製程機台，其包括界定製程腔的腔室殼體。製程腔內有晶圓卡盤，晶圓卡盤配置為容置基底。此外，鐘罩結構設置在晶圓卡盤之上，使得鐘罩結構的開口面向晶圓卡盤。電漿線圈安置在鐘罩結構之上。氧氣源耦合到製程腔並配置為將氧氣輸送到製程腔。

Description

製程機台以及半導體元件的製造方法
本發明實施例是有關於製程機台以及半導體的製程方法。
半導體元件製造是用於建構日常電子元件中存在的積體電路的過程。製造過程是微影和化學處理步驟的多步驟程序，在此期間，在由半導體材料組成的晶圓上逐漸建構電子電路。在微影和化學處理步驟之間，可以使用清潔製程去除任何污染物顆粒，以減少積體電路中的物理和電性缺陷。
本發明實施例提出一種製程機台，包括：腔室殼體，界定製程腔；晶圓卡盤，設置在所述製程腔內並配置為容置基底；鐘罩結構，安置在所述晶圓卡盤之上，其中所述鐘罩結構的開口面向所述晶圓卡盤；電漿線圈，安置在所述鐘罩結構之上；以及氧氣源，耦合到所述製程腔並配置為將氧氣輸送到所述製程腔中。
本發明實施例提出一種製程機台，包括：腔室殼體，在真空中界定製程腔；晶圓卡盤，設置在所述製程腔內並配置為容置基底；電漿線圈，安置在所述晶圓卡盤之上；氧氣源，與所述製程腔耦合，用於向所述製程腔輸入氧氣；加熱構件，設置在所述製程腔內並配置為增加所述製程腔的溫度；以及鐘罩結構，安置在所述晶圓卡盤和所述電漿線圈之間，其中所述鐘罩結構的開口面向所述晶圓卡盤。
本發明實施例提出一種半導體元件的製造方法，包括：在基底上的導電結構上形成介電層；執行移除製程，以移除部分的所述介電層，以暴露部分的所述導電結構；將所述基底輸送到清潔室，所述清潔室包括設置在鐘罩結構下方的晶圓卡盤；執行清潔製程，以清潔所述導電結構的所述暴露部分：開啟惰性氣體源，以在所述清潔室中引入惰性氣體，開啟氧氣源，以在所述清潔室內引入氧氣，對電漿線圈施加偏壓，以在所述清潔室內形成電漿氣體，以及對所述晶圓卡盤施加偏壓；從所述清潔腔室中取出所述基底；以及在所述介電層上形成導電層，所述導電層耦合到所述導電結構的所述暴露部分。
100、300、400、500、500-1100、600、700、800A、800A-800C、800B、800C、900、1000、1100:剖視圖
102:製程腔殼體
104:製程腔
106:基座
108:晶圓卡盤
110:輸入管道
112:氧氣源
114:第一惰性氣體源
116:第二惰性氣體源
118:輸出管道
120:真空泵
122:電漿線圈
124:射頻功率電路
126:卡盤電路
128:鐘罩結構
128a、602:開口
128b:封閉的頂部
129:晶圓
130:基底
132:介電層
134:導電結構
134t:最頂面
136:罩幕結構
200:立體圖
302:第一加熱構件/加熱構件
304:第二加熱構件/加熱構件
402:機台外殼
404:附加工藝室外殼
406:附加的晶圓卡盤
412:傳輸電路
414:運輸機器人
416:傳送
604:金屬氧化物殘留物
701:運輸
802、806、808、810:箭頭
804:線
1102:附加的導電結構
1200:方法
1202、1204、1206、1208、1210、1212:動作
d1:第一距離
d2:第二距離
d3:第三距離
d4:第四距離
當結合附圖閱讀時，從以下詳細描述可以最好地理解本揭露的方面。需要注意的是，根據行業中的標準做法，各種特徵並未按比例繪製。事實上，為討論的清楚起見，可以任意增加或 減少各種特徵的尺寸。
圖1示出清潔裝置的一些實施例的剖視圖，其包括設置在製程腔內的晶圓卡盤之上的鐘罩結構，其中氧氣源耦合到製程腔。
圖2示出鐘罩結構的一些實施例的立體圖。
圖3示出清潔裝置的一些其他實施例的剖視圖，該清潔裝置包括設置在晶圓卡盤之上的鐘罩結構和設置在製程腔內部的加熱構件。
圖4示出連接到另製程腔的清潔裝置的一些實施例的剖視圖。
圖5-11示出通過使用包括鐘罩結構、氧氣源和加熱構件的製程腔執行清潔製程以從導電結構去除金屬氧化物殘留物的方法的一些實施例的剖視圖。
圖12示出對應於圖5-11的方法的一些實施例的方法的流程圖。
以下揭露內容提供用於實施所提供標的的不同特徵的諸多不同的實施例或實例。以下闡述組件及排列的具體實例以簡化本揭露。當然，該些僅為實例而非旨在進行限制。舉例而言，以下說明中將第一特徵形成於第二特徵「之上」或第二特徵「上」可包括其中第一特徵及第二特徵被形成為直接接觸的實施例，且亦可包括其中第一特徵與第二特徵之間可形成有額外特徵以使得所述第一特徵與所述第二特徵可能不直接接觸的實施例。此外， 本揭露可在各種實例中重複使用參考編號及/或字母。此種重複使用是出於簡潔及清楚的目的，而非自身表示所論述的各種實施例及/或配置之間的關係。
此外，為易於說明，本文中可使用例如「位於...之下」、「位於...下方」、「下部的」、「位於...上方」、「上部的」等空間相對性用語來闡述圖中所說明的一個構件或特徵與另一(其他)構件或特徵的關係。除圖中所繪示的定向之外，所述空間相對性用語亦旨在涵蓋裝置在使用或操作中的不同定向。設備可被另外定向(旋轉90度或處於其他定向)，且本文所使用的空間相對性描述語可同樣相應地加以解釋。
半導體元件通常包括設置在介電層內的多個導電結構，其中訊號(例如，電流、電壓)可以行經多個導電結構。導電結構可以通過各種沉積、微影和去除製程形成。導電結構通常包括一種金屬，此金屬在例如是去除製程中暴露於環境時可能會氧化。因此，在導電結構的製造過程中，使用清潔製程去除導電結構的暴露部分上的金屬氧化物殘留物。通過去除金屬氧化物殘留物，可改善導電結構之間的附著力和導電結構之間的接觸電阻，從而提高整個半導體元件的可靠度。
一些清潔製程包括物理濺射清潔製程，該製程依賴於電漿體對金屬氧化物的化學還原，以從導電結構中去除金屬氧化物殘留物。在物理濺射清潔製程中，晶圓安置在製程腔中，電漿氣體轟擊金屬氧化物殘留物和導電結構，以去除導電結構中的金屬 氧化物殘留物。儘管大部分的金屬氧化物殘留物以金屬、氧和/或金屬氧化物的形式被抽離製程腔，但有一些金屬在離開腔室之前會氧化並再沉積到導電結構和/或其他層上。此外，有一些金屬氧化物在清潔製程中更可能再沉積，例如氧化鎢、氧化鋁或氧化鈦。
本揭露的各種實施例有關於清潔裝置和相應的方法，以去除導電結構的金屬氧化物殘留物，並減輕金屬氧化物再沉積於導電結構和/或其他層上。在一些實施例中，清潔裝置包括界定製程腔的腔室殼體。晶圓卡盤設置在製程腔內，並配置為容置用於進行清潔基底。鐘罩結構安置在晶圓卡盤之上。鐘罩結構包括面向晶圓卡盤的開口。在一些實施例中，清潔裝置更包括設置在鐘罩結構之上的電漿線圈和通過氣體輸入管道耦合到製程腔的氣源。
在一些實施例中，氣體源之一包括氧氣源。因此，在清潔製程中，氧氣被抽入製程腔，如此當來自金屬氧化物殘留物的金屬從電漿體轟擊中去除時，金屬可能與氧氣反應並以金屬氧化物的形式再沉積於鐘罩結構上，而不是沉積於導電結構和/或其他層上。由於金屬氧化物沉積在鐘罩結構而不僅僅是在金屬上，因此可以避免金屬覆蓋的鐘罩結構和電漿氣體之間的屏蔽效應。在一些實施例中，製程腔還包括或多個指向鐘罩結構的加熱構件，以進一步促使金屬氧化物氧化到鐘罩表面上，而不是導電結構和/或其他層上。在一些實施例中，多種惰性氣體也被輸送到製程腔中，以促進金屬氧化物殘留物的化學還原，以去除金屬氧化物殘 留物。因此，本揭露提供製程腔的多種配置，用於通過將金屬做為金屬氧化物再沉積在鐘罩結構上，而不是將金屬或金屬氧化物再沉積到導電結構和/或其他層上，以改進導電結構上金屬氧化物殘留物的去除。
圖1示出清潔裝置的一些實施例的剖視圖100，包括製程腔中的鐘罩結構和氧氣源。
圖1的清潔裝置包括界定製程腔104的製程腔殼體102。在一些實施例中，製程腔104被配置用於清潔製程。在一些實施例中，真空泵120通過輸出管道118耦合到製程腔104，並且當清潔裝置用於清潔製程時真空泵120被配置為可以在製程腔104中產生真空條件。在一些實施例中，氧氣源112、第一惰性氣體源114和第二惰性氣體源116通過輸入管道110耦合到製程腔104。在一些實施例中，可以省略第二惰性氣體源116，使得在清潔製程期間只有第一惰性氣體源114被輸送到製程腔104中。在一些實施例中，第一惰性氣體源114包括惰性氣體，例如氬氣、氪氣或一些其他合適的惰性氣體。在一些實施例中，第二惰性氣體源116可以在製程腔104中提供與第一惰性氣體源114不同的惰性氣體。在一些實施例中，第二惰性氣體源116可包括惰性氣體，例如氬氣、氪氣或一些其他合適的惰性氣體。
在一些實施例中，晶圓卡盤108設置在製程腔104的底部附近。在一些實施例中，晶圓卡盤108設置在基座106之上。晶圓卡盤108配置為在清潔製程中固定在晶圓129上。在一些實 施例中，晶圓129包括基底130上的層。例如，在一些實施例中，晶圓129包括在基底130之上設置在介電層132內的導電結構134。在一些實施例中，在介電層132之上還設置罩幕結構136，並且導電結構134之一的最頂面134t暴露於製程腔104。在一些實施例中，導電結構134包括金屬，例如銅、鋁、鎢、鉭、鈦或一些其他合適的導電金屬。在一些實施例中，當導電結構134的最頂面134t暴露於環境和/或去除製程時氧化，從而在導電結構134的最頂面134t上形成金屬氧化物殘留物(未示出)。因此，圖1的清潔裝置被配置為執行電漿體清潔製程，以通過去除金屬氧化物殘留物來清潔導電結構134的暴露部分的最頂面134t。
在一些實施例中，電漿線圈122設置在製程腔104的頂部附近和晶圓卡盤108之上。在一些實施例中，從俯視角度來看，電漿線圈122具有環狀結構。在一些實施例中，電漿線圈122耦合到被配置為在RF頻率下操作的射頻功率電路124。在清潔製程的操作期間，至少第一惰性氣體源114被配置為將惰性氣體輸入到製程腔中。當射頻功率電路124應用於電漿線圈122時，會產生電場和/或磁場，將能量傳遞給製程腔內的惰性氣體，以形成電漿氣體。在一些實施例中，卡盤電路126耦合到基座106和晶圓卡盤108。在清潔製程中，卡盤電路126被配置為對晶圓卡盤108施加偏壓，使得電漿氣體被吸引向偏壓的晶圓卡盤108以用電漿氣體轟擊晶圓129，以去除金屬氧化物殘留物。
在一些實施例中，鐘罩結構128設置在製程腔104內並 且設置在晶圓卡盤108之上。在一些實施例中，鐘罩結構128設置在電漿線圈122和晶圓卡盤108之間。鐘罩結構128中的開口128a面向晶圓卡盤108。在一些實施例中，鐘罩結構128包括玻璃，例如氧化矽玻璃。在一些實施例中，鐘罩結構128的底部與晶圓卡盤108間隔開第一距離d1。在一些實施例中，第一距離d1是非零的距離，使得鐘罩結構128與晶圓卡盤108間隔開，並且晶圓129設置在晶圓卡盤上。在一些實施例中，第一距離d1在例如大約1毫米和大約10釐米之間的範圍內。在一些實施例中，鐘罩結構128的開口128a具有等於第二距離d2的寬度。在一些實施例中，第二距離d2在例如大約30釐米和大約50釐米之間的範圍內。在一些實施例中，晶圓卡盤108具有等於第三距離d3的寬度。在一些實施例中，鐘罩結構128的開口128a的第二距離d2大於或等於晶圓卡盤108的第三距離d3。因此，在一些實施例中，鐘罩結構128的開口128a完全覆蓋晶圓卡盤108。
在一些實施例中，在清潔製程中，氧氣源112耦合到製程腔104並且被配置為將氧氣輸送到製程腔104中。在一些實施例中，當晶圓129上有金屬氧化物殘留物，以電漿體氣體轟擊時，金屬和氧化物被化學分離並通過輸出管道118被去除。在一些實施例中，一些金屬將與來自氧氣源112的氧氣反應，以形成金屬氧化物，並再沉積在鐘罩結構128上而不是回到晶圓129上。此外，在一些實施例中，第二惰性氣體源116被配置為提供另一種惰性氣體於製程腔104之中，以做為燃燒劑並增加金屬在鐘罩結 構128上的氧化。因此，在一些實施例中，鐘罩結構128、氧氣源112和第二惰性氣體源116減少金屬氧化物再沉積到晶圓129上，以改進清潔製程。
圖2示出鐘罩結構的一些實施例的立體圖200。
在一些實施例中，鐘罩結構128是包括開口128a和圓形封閉的頂部128b的錐形結構。在一些實施例中，鐘罩結構128的壁具有等於第四距離d4的厚度。在一些實施例中，第四距離d4在例如大約1毫米和大約10毫米之間的範圍內。在一些實施例中，鐘罩結構128的開口128a的第二距離d2是鐘罩結構128的開口128a的最大寬度。應當理解，鐘罩結構128的形狀的其他變化也在本揭露的範圍內。例如，在一些實施例中，鐘罩結構128的開口128a可以是圓形，而在一些其他實施例中，鐘罩結構128的開口128a可能更像橢圓形。此外，例如，在一些實施例中，圖1中的鐘罩結構128的剖視圖可以呈現一些平面側壁，而在一些其他實施例中，圖1中的鐘罩結構128的剖視圖可以呈現全部基本上彎曲的側壁。
圖3示出清潔裝置的一些其他實施例的剖視圖300，清潔裝置包括鐘罩結構、氧氣源和製程腔中的或多個加熱構件。
在一些實施例中，清潔裝置更包括設置在鐘罩結構128之上的第一加熱構件302。在一些實施例中，第一加熱構件302是燈或一些其他加熱構件，並且被配置為增加製程腔104和鐘罩結構128的溫度。在一些實施例中，第一加熱構件302設置在製 程腔殼體102的內壁上。在其他一些實施例中，第一加熱構件302可以設置在鐘罩結構128旁邊並且在製程腔殼體102的內壁上。
在一些實施例中，第二加熱構件304設置在鐘罩結構128上。在一些實施例中，第二加熱構件304是環狀結構並且圍繞鐘罩結構128的外壁。在一些其他實施例中，第二加熱構件304包括彼此間隔開但圍繞鐘罩結構128的外壁的多個燈狀結構。在一些實施例中，第二加熱構件304是燈、加熱套(heat jacket)或一些其他加熱構件。在一些實施例中，第二加熱構件304還被配置為增加鐘罩結構128的溫度。在一些實施例中，清潔裝置僅包括第一加熱構件302、僅包括第二加熱構件304、僅包括第一加熱構件302和第二加熱構件304、或包括第一加熱構件302和第二加熱構件304以及附加的加熱構件。
在一些實施例中，第一加熱構件302和第二加熱構件304各自由電路(未示出)控制。加熱構件302、304設置在鐘罩結構128上或附近，以促進鐘罩結構128附近金屬與氧氣之間的氧化反應，從而在鐘罩結構128上而不是在晶圓129上形成金屬氧化物，從而改善從晶圓129到金屬氧化物殘留物的清潔製程。
圖4示出圖1的清潔裝置的一些實施例的剖視圖400，該剖視圖400連接到另一製程腔。
在一些實施例中，圖1的清潔裝置是更大機台外殼402的一部分。例如，在一些實施例中，附加工藝室外殼404所界定的附加製程腔設置在機台外殼402內。在一些實施例中，附加的 製程腔可以是例如用於去除製程的腔室，例如蝕刻腔室。在一些實施例中，附加的晶圓卡盤406可以設置在附加工藝室外殼404內，並且運輸機器人414可以被配置為從附加的製程腔到製程腔104的傳送416和晶圓129以進行清潔。在一些實施例中，運輸機器人414可以包括機械臂，該機械臂被配置為在不損壞晶圓129的情況下傳送晶圓129。在一些實施例中，運輸機器人414由傳輸電路412控制。在一些實施例中，製程腔殼體102和附加工藝室外殼404被配置為對於晶圓129中的傳送開啟和關閉。應當理解，機台外殼402的其他腔室和/或特徵也在本揭露的範圍內。
圖5-11示出通過使用包括鐘罩結構、氧氣源、惰性氣體源和/或加熱構件的清潔裝置清潔晶圓，以去除金屬氧化物殘留物，並防止金屬氧化物殘留物再沉積的方法的一些實施例的剖視圖500-1100。雖然圖5-11描述關於方法，但是應當理解，圖5-11中揭露的結構不限於此方法，而是可以做為獨立於方法的結構而獨立存在。
如圖5的剖視圖500所示，在一些實施例中，提供晶圓129。在一些實施例中，晶圓129可以包括任何類型的半導體主體(例如，矽/CMOS體、SiGe、SOI等)，例如晶圓上的半導體晶圓或更多晶粒，以及任何其他類型的半導體和/或在其上形成和/或以其他方式與之相關的磊晶層。例如，在圖5中，晶圓129至少包括設置在基底130之上的介電層132。在一些實施例中，基底130包括半導體材料，例如矽、鍺等。在一些其他實施例中，基底130 可以包括其他材料，例如玻璃。在一些實施例中，介電層132通過沉積製程(例如，物理氣相沉積、化學氣相沉積、原子層沉積等)形成在基底130之上。在一些實施例中，介電層132可以包括例如氮化物(例如，氮化矽、氧氮化矽)、碳化物(例如，碳化矽)、氧化物(例如，氧化矽)、硼矽酸鹽玻璃(BSG)、磷矽酸鹽玻璃(PSG)、硼磷矽玻璃(BPSG)、低介電常數k氧化物(例如，碳摻雜氧化物，SiCOH)等。
在一些實施例中，晶圓129更包括形成在介電層132之間的導電結構134。在一些實施例中，導電結構134通過各種步驟形成，包括沉積製程(例如，PVD、CVD、ALD、濺鍍等)、去除製程(例如，濕蝕刻、乾蝕刻、化學機械平坦化(CMP)等)和/或圖案化製程(例如，微影/蝕刻)。在一些實施例中，導電結構134包括導電材料，例如銅、鋁、鎢、鉭、鈦或一些其他合適的導電材料。在一些實施例中，導電結構134是或包括半導體元件中的電極、導線、通孔或一些其他導電結構。
如圖6的剖視圖600所示，在一些實施例中，罩幕結構136形成在介電層132之上。在一些實施例中，罩幕結構136通過微影和去除(例如，蝕刻)製程的各個步驟形成。在一些實施例中，例如，罩幕結構136包括微影材料或硬罩幕材料。在一些實施例中，罩幕結構136被圖案化以具有開口602。在一些實施例中，然後根據罩幕結構136執行去除製程，以去除設置在罩幕結構136的開口602之下的部分介電層132。在一些實施例中，去除 製程包括濕式或乾式蝕刻製程。在一些實施例中，在去除製程之後，導電結構134中的或多個中的最頂面134t暴露於環境。在一些實施例中，因為導電結構134包括金屬或一些其他易於氧化的材料，在導電結構134的最頂面134t上可形成金屬氧化物殘留物604(或一些其他氧化物殘留物)。
如圖7的剖視圖700所示，在一些實施例中，晶圓129是運輸701到製程腔104中的晶圓卡盤108上，被配置為從晶圓129去除金屬氧化物殘留物604。在一些實施例中，晶圓129在去除室之間是運輸並且使用運輸機器人例如圖4的運輸機器人414進入製程腔104。此外，在一些實施例中，晶圓129通過各種對準技術例如晶圓凹口對準、光學對準或一些其他合適的對準技術在晶圓卡盤108上方對準。
在一些實施例中，清潔裝置包括界定製程腔104的製程腔殼體102。在一些實施例中，製程腔104包括設置在基座106之上並耦合到卡盤電路126的晶圓卡盤108。在一些實施例中，真空泵120經由輸出管道118耦合到製程腔104。在一些實施例中，氧氣源112、第一惰性氣體源114和第二惰性氣體源116經由輸入管道110耦合到製程腔104。在一些實施例中，電漿線圈122設置在製程腔104的上部附近並且耦合到射頻功率電路124。在一些實施例中，鐘罩結構128設置在電漿線圈122和晶圓卡盤108之間，其中鐘罩結構128的開口128a面向晶圓卡盤108。
此外，在一些實施例中，第一加熱構件302設置在鐘罩 結構128之上。在一些實施例中，第二加熱構件304設置在鐘罩結構128之上和周圍。在其他實施例中，省略第一加熱構件302和第二加熱構件304。
圖8A、8B、8C分別示出清潔製程的剖視圖800A、800B和800C，包括指向晶圓129的電漿氣體轟擊以去除晶圓129上的金屬氧化物殘留物604。在一些實施例中，圖8A示出清潔製程的第一時間；圖8B示出在第一時間之後的清潔製程的第二時間；圖8C示出在第一和第二時間之後的清潔製程的第三時間。應當理解，圖8A、8B和8C示出單個清潔製程，但是在清潔製程期間的不同時間以了解如何從晶圓129去除金屬氧化物殘留物604。
如圖8A的剖視圖800A所示，在一些實施例中，開啟真空泵120以在製程腔104中產生真空條件。此外，在一些實施例中，開啟氧氣源112、第一惰性氣體源114和第二惰性氣體源116以將氧氣、第一稀有氣體和第二稀有氣體經由輸入管道110輸入到製程腔104中，如箭頭802所示。在一些實施例中，開啟射頻功率電路124以將RF頻率施加到電漿線圈122。然後，電漿線圈122產生電場和/或磁場，如線804所示。在一些實施例中，來自電漿線圈122的電場和/或磁場(例如，線804)將能量從第一和第二惰性氣體源114、116轉移到第一和/或第二惰性氣體，以在製程腔104中形成電漿體氣體。在一些實施例中，開啟卡盤電路126以對晶圓卡盤108施加偏壓，使得電漿氣體吸引向偏壓的晶圓卡盤108，用電漿氣體轟擊晶圓129，以去除金屬氧化物殘留物604。 在圖8A中，電漿體氣體及其對晶圓129的吸引力以製程腔104中的箭頭806說明。在一些實施例中，真空泵120、射頻功率電路124、氣源(例如，氧氣源112、第一惰性氣體源114、第二惰性氣體源116)、卡盤電路126以及第一加熱構件302和第二加熱構件304同時或大約同時開啟，以開始清潔製程。
此外，在一些實施例中，第一加熱構件302和第二加熱構件304在清潔製程期間被開啟。在圖8A中，箭頭808表示第一加熱構件302開啟並散發熱量，箭頭810表示第二加熱構件304開啟並散發熱量。在一些其他實施例中，第一加熱構件302和第二加熱構件304從製程腔104中省略，因此，清潔製程不包括開啟第一加熱構件302和第二加熱構件304。在其他實施例中，製程腔104可包括第一或第二加熱構件302或可包括多於第一加熱構件302和第二加熱構件304。
圖8B示出在圖8A之後並且開始用電漿氣體(例如，8064)轟擊晶圓129上的金屬氧化物殘留物60的清潔製程。如圖8B的剖視圖800B所示，當電漿氣體(例如，806)轟擊金屬氧化物殘留物604時，有一些金屬氧化物殘留物604會沉積在鐘罩結構128上。這是因為，在一些實施例中，電漿體氣體(例如，806)將金屬氧化物殘留物604化學還原為金屬和氧，而去除晶圓129上的金屬氧化物殘留物604。在某些情況下，金屬和氧氣通過輸出管道118離開製程腔104。然而，在其他一些情況下，金屬會在製程腔104內再氧化。
為防止金屬再氧化到晶圓129，來自氧氣源112的氧氣以及第一加熱構件302和第二加熱構件304，促進金屬再氧化到鐘罩結構128而不是晶圓129。例如，氧氣源112在製程腔104中提供過量氧氣，使得金屬再氧化到鐘罩結構128上，而不是僅在鐘罩結構128上沉積為金屬。此外，第一加熱構件302和第二加熱構件304被配置為將熱量導向鐘罩結構128，以增加鐘罩結構128附近的鐘罩結構128和/或製程腔104的溫度，加速鐘罩結構128附近的金屬氧化物反應。因此，經過一定時間的清潔製程後，金屬氧化物殘留物604開始在鐘罩結構128上形成，以改進從晶圓129中去除金屬氧化物殘留物604的清潔製程。
在一些實施例中，第二惰性氣體源116包括與第一惰性氣體源114不同的惰性氣體，以增加電漿體氣體(例如，806)轟擊晶圓129的效率。例如，在一些實施例中，第一惰性氣體源114包括氬、氪或一些其他合適的惰性氣體，並且第二惰性氣體源116包括與第一惰性氣體源114不同的惰性氣體，例如氬、氪或一些其他合適的惰性氣體。
如圖8C的剖視圖800C所示，清潔製程可能會持續一段時間，直到導電結構134的最頂面134t和晶圓129的其他特徵上的金屬氧化物殘留物604被移除。在一些實施例中，金屬氧化物殘留物604形成在鐘罩結構128的內側壁上和/或鐘罩結構128的外壁上。
如圖9的剖視圖900所示，通過關閉射頻功率電路124、 卡盤電路126、第一加熱構件302、第二加熱構件304和氣源(例如，氧氣源112、第一惰性氣體源114、第二惰性氣體源116)來結束清潔製程。在一些實施例中，在清潔製程之後，晶圓129基本上不含金屬氧化物殘留物604。在一些實施例中，在清潔製程(例如，圖7)之前，在鐘罩結構128上具有第一量(例如，重量、體積等)的金屬氧化物殘留物604，而在清潔製程(例如，圖9)之後，在鐘罩結構128上具有第二量的第二金屬氧化物殘留物604(例如重量、體積等)，其中第二量的金屬氧化物殘留物604大於第一量的金屬氧化物殘留物604。第一量又可以稱為第一計量，第二量又可以稱為第二計量。
在一些實施例中，在清潔製程之後，製程腔殼體102被開啟，並且將晶圓129從晶圓卡盤108和製程腔104移除902。在一些實施例中，使用運輸機器人移除902晶圓129，例如圖4的運輸機器人414。
如圖10的剖視圖1000所示，在一些實施例中，導電結構134的最頂面134t沒有金屬氧化物殘留物(圖8C的604)。此外，在一些實施例中，晶圓129的其他表面，例如介電層132和罩幕結構136，也沒有金屬氧化物殘留物(圖8C的604)。
如圖11的剖視圖1100所示，在一些實施例中，附加的導電結構1102形成在介電層132的開口內。在一些實施例中，附加的導電結構1102通過導電層的沉積製程(例如，PVD、CVD、ALD、濺鍍等)形成，接著進行去除製程(例如，CMP)以移除 設置在介電層132上方的部分導電層。在一些實施例中，罩幕結構136也在附加的導電結構1102的形成過程中被移除。在一些實施例中，附加的導電結構1102包括例如銅、鋁、鎢、鉭、鈦或一些其他合適的導電材料。在一些實施例中，因為導電結構134的最頂面134t清除金屬氧化物殘留物(圖8C的604)，所以附加的導電結構1102很好地粘附到導電結構134，並且導電結構134和附加的導電結構1102之間的接觸電阻在不存在金屬氧化物殘留物的情況下得到改善(圖8C的604))。因此，圖8A-C的清潔製程去除晶圓129上的金屬氧化物殘留物，以改善整個半導體元件的物理和電性。
圖12示出方法1200的一些實施例的流程圖，其對應於圖5-11中示出的方法。
雖然方法1200在下面被示出和描述為一系列動作或事件，但是應當理解，這種動作或事件的示出排序不應被解釋為限制意義。例如，一些動作可以以不同的順序和/或與除了在此圖示和/或描述的那些之外的其他動作或事件同時發生。此外，可能不需要所有所示出的動作來實施本文描述的或多個方面或實施例。此外，本文描述的動作中的或多個可以在或多個單獨的動作和/或相中進行。
在動作1202處，在基底上的導電結構之上形成介電層。圖5示出對應於動作1202的一些實施例的剖視圖500。
在動作1204處，執行去除製程，以去除部分的介電層， 進而暴露部分的導電結構。圖6示出對應於動作1204的一些實施例的剖視圖600。
在動作1206處，將基底運輸進入清潔室，清潔室包括設置在鐘罩結構下方的晶圓卡盤。圖7示出對應於動作1206的一些實施例的剖視圖700。
在動作1208處，執行清潔製程，以清潔導電結構的暴露部分。在清潔製程期間，來自氧氣源的氧氣和來自惰性氣體源的惰性氣體被輸送到清潔室中。圖8A-C示出對應於動作1208的一些實施例的剖視圖800A-800C。
在動作1210處，將基底從清潔室中取出。圖9示出對應於動作1210的一些實施例的剖視圖900。
在動作1212處，在介電層上方形成導電層，且導電層耦合到導電結構的暴露部分。圖11示出對應於動作1212的一些實施例的剖視圖1100。
因此，本揭露有關於一種清潔裝置和使用該清潔裝置移除晶圓上的金屬氧化物殘留物並通過使用氧氣、稀有氣體和/或加熱構件促進金屬氧化物再沉積到鐘罩結構上而不是晶圓上的方法。
因此，在一些實施例中，本揭露有關於一種製程機台，包括：腔室殼體，界定製程腔；晶圓卡盤設置在製程腔內並配置為容置基底；鐘罩結構設置在晶圓卡盤之上，其中鐘罩結構的開口面向晶圓卡盤；電漿線圈安置在鐘罩結構之上；以及氧氣源耦 合到製程腔並被配置為將氧氣輸送到製程腔中。
在一些實施例中，所述鐘罩結構的所述開口具有等於第一距離的最大寬度，其中所述晶圓卡盤具有等於第二距離的最大寬度，並且其中所述第一距離大於所述第二距離。在一些實施例中，所述的製程機台，更包括：電漿線圈電源電路，耦合到所述電漿線圈並配置為對所述電漿線圈施加偏壓，以在所述製程腔內產生電漿氣體；以及晶圓卡盤電路，耦合到所述晶圓卡盤並配置為對所述晶圓卡盤施加偏壓，以將所述電漿氣體吸引到所述晶圓卡盤。在一些實施例中，所述製程機台，更包括：真空泵，耦合到所述製程腔並配置為在所述製程腔內產生真空條件。在一些實施例中，所述的製程機台，更包括：加熱燈，設置在所述鐘罩結構上方並設置在所述腔室殼體的內壁上，其中所述加熱燈被配置為將所述製程腔的溫度升高至接近所述鐘罩結構。在一些實施例中，所述製程機台，更包括：加熱套結構，設置在所述鐘罩結構和所述鐘罩結構的表面，其中所述加熱套結構用於提高所述鐘罩結構的溫度。在一些實施例中，所述製程機台，更包括：惰性氣體源，耦合到所述製程腔並配置為將惰性氣體輸入到所述製程腔。
在其他實施例中，本揭露有關於一種製程機台，包括：腔室殼體，在真空中界定製程腔；晶圓卡盤，設置在製程腔內並配置為容置基底；電漿線圈，安置在晶圓卡盤之上；氧氣源，與製程腔耦合，用於向製程腔輸入氧氣；加熱構件，設置在製程腔內並被配置為增加製程腔的溫度；鐘罩結構，安置在所述晶圓卡 盤和電漿線圈之間，其中所述鐘罩結構的開口面向所述晶圓卡盤。
在一些實施例中，所述鐘罩結構的所述開口完全覆蓋所述晶圓卡盤。在一些實施例中，所述鐘罩結構中的所述開口與所述晶圓卡盤間隔開非零距離。在一些實施例中，所述製程機台，更包括：惰性氣體源與所述製程腔耦合，並配置成在將所述氧氣輸入所述製程腔的同時將惰性氣體輸入所述製程腔。在一些實施例中，所述加熱構件設置在所述鐘罩結構之上和周圍，並且其中所述加熱構件具有圍繞所述鐘罩結構的環狀結構。在一些實施例中，所述加熱構件設置在所述腔室殼體的內壁上。在一些實施例中，所述製程機台，更包括：附加的加熱構件，安置在所述鐘罩結構周圍上。
在其他實施例中，本揭露有關於方法，其包括：在基底上的導電結構上形成介電層；執行移除製程，以移除部分介電層，以暴露部分的所述導電結構；將基底輸送到清潔室，所述清潔室包括設置在鐘罩結構下方的晶圓卡盤；執行清潔製程，以清潔導電結構的所述暴露部分：開啟惰性氣體源，以在所述清潔室內引入惰性氣體，開啟氧氣源以在所述清潔室內引入氧氣，對電漿線圈施加偏壓，以形成所述清潔室內的電漿氣體，以及對晶圓卡盤施加偏壓；從所述清潔室中取出所述基底；在所述介電層上方形成導電層，所述導電層耦合到所述導電結構的所述暴露部分。
在一些實施例中，在所述進行所述清潔製程之前，所述導電結構的所述暴露部分的最頂面包括第一量的金屬氧化物殘留 物，並且其中在所述清潔製程之後，所述導電結構的所述暴露部分的所述最頂面包括第二量的金屬氧化物殘留物，所述第一量小於所述第一量。在一些實施例中，在所述進行所述清潔製程之前，所述鐘罩結構的表面包括第一量的金屬氧化物殘留物，並且其中在所述清潔製程之後，所述鐘罩結構的所述表面包括第二量的金屬氧化物殘留物，所述第二量大於所述第一量。在一些實施例中，所述清潔室包括加熱構件，其中所述清潔製程更包括：開啟所述加熱構件，以提高所述清潔室的所述溫度。在一些實施例中，所述清潔室處於真空條件下。在一些實施例中，在所述清潔製程後，金屬氧化物殘留物安置在所述鐘罩結構的內外表面。
前述概述幾個實施例的特徵，以便本領域技術人員可以更好地理解本揭露的方面。本領域技術人員應當理解，他們可以容易地使用本揭露做為設計或修改其他製程和結構的基礎，以實現與本文介紹的實施例相同的目的和/或實現相同的優點。本領域技術人員也應該意識到，如此的等效構造並不脫離本發明的精神和範圍，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，可以對本文進行各種變化、替換和變更。
100:剖視圖
102:製程腔殼體
104:製程腔
106:基座
108:晶圓卡盤
110:輸入管道
112:氧氣源
114:第一惰性氣體源
116:第二惰性氣體源
118:輸出管道
120:真空泵
122:電漿線圈
124:射頻功率電路
126:卡盤電路
128:鐘罩結構
128a:開口
129:晶圓
130:基底
132:介電層
134:導電結構
134t:最頂面
136:罩幕結構
d1:第一距離
d2:第二距離
d3:第三距離

Claims (10)

  1. 一種製程機台，包括：腔室殼體，界定製程腔；晶圓卡盤，設置在所述製程腔內並配置為容置基底；鐘罩結構，安置在所述晶圓卡盤之上，其中所述鐘罩結構的開口面向所述晶圓卡盤；電漿線圈，安置在所述鐘罩結構之上；以及氧氣源，耦合到所述製程腔並配置為將氧氣輸送到所述製程腔中，其中所述鐘罩結構安置在所述腔室殼體之內，且介於所述腔室殼體與所述晶圓卡盤之間。
  2. 如請求項1所述的製程機台，其中所述鐘罩結構的所述開口具有等於第一距離的最大寬度，其中所述晶圓卡盤具有等於第二距離的最大寬度，並且其中所述第一距離大於所述第二距離。
  3. 如請求項1所述的製程機台，更包括：加熱燈，設置在所述鐘罩結構上方並設置在所述腔室殼體的內壁上，其中所述加熱燈被配置為將所述製程腔的溫度升高至接近所述鐘罩結構。
  4. 如請求項1所述的製程機台，更包括：加熱套結構，設置在所述鐘罩結構和所述鐘罩結構的表面，其中所述加熱套結構用於提高所述鐘罩結構的溫度。
  5. 一種製程機台，包括：腔室殼體，在真空中界定製程腔；晶圓卡盤，設置在所述製程腔內並配置為容置基底；電漿線圈，安置在所述晶圓卡盤之上；氧氣源，與所述製程腔耦合，用於向所述製程腔輸入氧氣；加熱構件，設置在所述製程腔內並配置為增加所述製程腔的溫度；以及鐘罩結構，安置在所述晶圓卡盤和所述電漿線圈之間，其中所述鐘罩結構的開口面向所述晶圓卡盤，其中所述鐘罩結構安置在所述腔室殼體之內，且介於所述腔室殼體與所述晶圓卡盤之間。
  6. 如請求項5所述的製程機台，其中所述鐘罩結構的所述開口完全覆蓋所述晶圓卡盤，且所述鐘罩結構中的所述開口與所述晶圓卡盤間隔開非零距離。
  7. 如請求項5所述製程機台，其中所述加熱構件設置在所述鐘罩結構之上和周圍，其中所述加熱構件具有圍繞所述鐘罩結構的環狀結構或所述加熱構件設置在所述腔室殼體的內壁上。
  8. 一種半導體元件的製造方法，包括：在基底上的導電結構上形成介電層；執行移除製程，以移除部分的所述介電層，以暴露部分的所述導電結構；將所述基底輸送到清潔室，所述清潔室包括設置在鐘罩結構 下方的晶圓卡盤；執行清潔製程，以清潔所述導電結構的所述暴露部分：開啟惰性氣體源，以在所述清潔室中引入惰性氣體，開啟氧氣源，以在所述清潔室內引入氧氣，對電漿線圈施加偏壓，以在所述清潔室內形成電漿氣體，以及對所述晶圓卡盤施加偏壓；從所述清潔腔室中取出所述基底；以及在所述介電層上形成導電層，所述導電層耦合到所述導電結構的所述暴露部分。
  9. 如請求項8所述的半導體元件的製造方法，其中在所述進行所述清潔製程之前，所述導電結構的所述暴露部分的最頂面包括第一量的金屬氧化物殘留物，並且其中在所述清潔製程之後，所述導電結構的所述暴露部分的所述最頂面包括第二量的金屬氧化物殘留物，所述第一量小於所述第一計量，其中在所述進行所述清潔製程之前，所述鐘罩結構的表面包括第一計量的金屬氧化物殘留物，並且其中在所述清潔製程之後，所述鐘罩結構的所述表面包括第二計量的金屬氧化物殘留物，所述第二計量大於所述第一計量。
  10. 如請求項8所述的半導體元件的製造方法，其中所述清潔腔室包括加熱構件，其中所述清潔製程更包括：開啟所述加熱構件，以提高所述清潔室的溫度。
TW111101494A 2021-08-27 2022-01-13 製程機台以及半導體元件的製造方法 TWI790896B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/459,137 2021-08-27
US17/459,137 US20230062974A1 (en) 2021-08-27 2021-08-27 Cleaning chamber for metal oxide removal

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI790896B true TWI790896B (zh) 2023-01-21
TW202308763A TW202308763A (zh) 2023-03-01

Family

ID=84465013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111101494A TWI790896B (zh) 2021-08-27 2022-01-13 製程機台以及半導體元件的製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230062974A1 (zh)
CN (1) CN115497795A (zh)
TW (1) TWI790896B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW295772B (zh) * 1995-05-30 1997-01-11 Nidden Aneruba Kk
US6482331B2 (en) * 2001-04-18 2002-11-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method for preventing contamination in a plasma process chamber
TW200709296A (en) * 2005-05-31 2007-03-01 Tokyo Electron Ltd Plasma treatment apparatus and plasma treatment method

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010043555A (ko) * 1998-05-12 2001-05-25 조셉 제이. 스위니 진공 프로세싱 시스템에서 예비세정용 산소-아르곤 가스혼합물
JP4124800B2 (ja) * 1998-11-11 2008-07-23 東京エレクトロン株式会社 表面処理方法及びその装置
US6352081B1 (en) * 1999-07-09 2002-03-05 Applied Materials, Inc. Method of cleaning a semiconductor device processing chamber after a copper etch process
EP1081751A3 (en) * 1999-09-02 2003-03-19 Applied Materials, Inc. Methods of pre-cleaning dielectric layers of substrates
JP2003224117A (ja) * 2002-01-31 2003-08-08 Advanced Lcd Technologies Development Center Co Ltd 絶縁膜の製造装置
US9121540B2 (en) * 2012-11-21 2015-09-01 Southwest Research Institute Superhydrophobic compositions and coating process for the internal surface of tubular structures

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW295772B (zh) * 1995-05-30 1997-01-11 Nidden Aneruba Kk
US6482331B2 (en) * 2001-04-18 2002-11-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method for preventing contamination in a plasma process chamber
TW200709296A (en) * 2005-05-31 2007-03-01 Tokyo Electron Ltd Plasma treatment apparatus and plasma treatment method

Also Published As

Publication number Publication date
TW202308763A (zh) 2023-03-01
CN115497795A (zh) 2022-12-20
US20230062974A1 (en) 2023-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI654683B (zh) 蝕刻雙鑲嵌結構中的介電阻隔層之方法
US20230178419A1 (en) Scaled liner layer for isolation structure
US7122477B2 (en) Method of plasma treatment
JP2024102093A (ja) 間隙充填堆積プロセス
JP2005504885A (ja) 新規なスパッタ堆積方法を使用したバリア形成
WO2004047158A1 (ja) プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
JPH0547712A (ja) プラズマ処理方法およびプラズマ処理装置
WO2006057236A1 (ja) 基板処理方法および半導体装置の製造方法
TWI606509B (zh) 金屬層之蝕刻方法
KR20160068668A (ko) Cu 배선의 형성 방법 및 성막 시스템, 기억 매체
US6908865B2 (en) Method and apparatus for cleaning substrates
TW202100781A (zh) 形成金屬容納材料的方法
KR19990077239A (ko) 반도체소자의 제조방법
TWI790896B (zh) 製程機台以及半導體元件的製造方法
US20120252226A1 (en) Plasma processing method
CN114959624A (zh) 物理气相沉积构件以及清洁静电吸盘的方法
JP2003037105A (ja) プラズマ処理装置及び方法
JP2000216249A (ja) 電子装置の製造方法及びその装置
TWI723162B (zh) 磁阻元件之製造方法及磁阻元件之製造系統
US20050189075A1 (en) Pre-clean chamber with wafer heating apparatus and method of use
JP2018078138A (ja) 被処理体を処理する方法
JPS6053013A (ja) 薄膜形成装置
TW200302694A (en) Etching method and etching device
JP7220603B2 (ja) 膜をエッチングする方法及びプラズマ処理装置
JP2006351948A (ja) 残渣改質処理方法、プラズマ処理方法およびコンピュータ読取可能な記憶媒体