本公开内容的实施例一般关于用以调节远程等离子体产生器的内壁表面的方法。在一个实施例中，提供了一种用以处理基板的方法。所述方法包括下列步骤：将远程等离子体源的内壁表面暴露于处在激发态的调节气体，以钝化远程等离子体源的内壁表面，其中该远程等离子体源透过导管耦接至处理腔室，其中基板设置于处理腔室中，且调节气体包含含氧气体、含氮气体、或前述气体的组合。已观察到所述方法能增进处理腔室中的解离/重组速率及等离子体耦合效率，且因此提供了晶片至晶片之间的可重复且稳定的等离子体源表现。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容的实施例总体上涉及用于调节远程等离子体源的方法。
技术介绍
等离子体增强的化学气相沉积(PECVD)工艺是将电磁能量施加到至少一种前驱物气体或蒸气以将前驱物转变成反应性等离子体的一种工艺。形成等离子体可降低形成膜所需的温度、增加形成速率或两者皆可。可在处理腔室内部(即，原位)产生等离子体，或在远程等离子体产生器中产生等离子体，所述远程等离子体产生器定位在处理腔室的远程。远程等离子体产生器提供诸多优点。例如，远程等离子体产生器可对不具有原位等离子体系统的沉积系统提供等离子体能力(plasmacapability)。使用远程等离子体产生器也可最小化等离子体与基板及腔室部件的交互作用，从而防止处理腔室的内部有等离子体形成工艺的非期望副产物。远程等离子体产生器总体上具有保护性阳极化铝涂层，以保护铝质内壁不劣化。然而，阳极化铝涂层通常是有孔的，且倾向发生表面反应。因此，由于阳极化涂层在等离子体清洁环境中的劣化，因而限制了阳极化铝涂层的寿命。铝质表面上方的保护性阳极化涂层的失效会导致下游反应器腔室内的过量颗粒产生(particulategeneration)。此外，由于保护性阳极化涂层的表面状况随着工艺持续而有所改变，因此下游反应器腔室也遭遇不稳定的等离子体表现。因此，晶片至晶片之间的晶片沉积/蚀刻速率、膜均匀性及等离子体耦合效率会降低。虽然可能进行频繁的腔室清洁以稳定腔室状况，腔室清洁化学物(如NF3)将会使阳极化涂层以更快的速率退化。在远程等离子体源使用AlN等离子体块体(plasmablock)或阳极化等离子体块体的某些情况中，远程等离子体源内的表面状况将随着沉积或清洁化学物在时间上改变。等离子体块体的表面状况的此改变不会提供可重复的等离子体表现，从而导致时间上不一致的晶片对晶片表现。因此，需要一种用于调节远程等离子体产生器的表面的方法，以在维持基板产量的同时提供稳定且可重复的等离子体表现。
技术实现思路
本公开内容的实施例总体上涉及调节远程等离子体产生器的内壁表面的方法。在一个实施例中，提供了处理基板的方法。该方法包括下列步骤：将自由基源的内壁表面暴露于处在激发态的调节气体，以钝化自由基源的内壁表面，其中自由基源经由自由基导管耦接至处理腔室，其中基板设置于该处理腔室中，且调节气体包含含氧气体、含氮气体、或前述气体的组合。在另一实施例中，所述方法包括下列步骤：(a)将自由基源的内壁表面暴露于处在激发态的调节气体，以钝化自由基源的内壁表面，其中自由基源经由自由基导管耦接至处理腔室，其中基板设置于处理腔室中，且调节气体包含含氧气体、含氮气体、或前述气体的组合；(b)于该处理腔室中，使用来自自由基源的自由基，于来自一批次的基板中的N个数量的基板上进行一系列的工艺，其中N是基板的整数数量并介于1与20之间；以及(c)重复步骤(a)及(b)，直到该批次的基板中的最后一个基板经处理并从处理腔室移出为止。在又一实施例中，所述方法包括下列步骤：将自由基源的内壁表面暴露于调节气体，其中调节气体包含含氧气体、含氮气体或前述气体的组合；于自由基源中，从调节气体产生等离子体，以钝化自由基源的内壁表面；以及于处理腔室中，使用来自自由基源的自由基，于N个数量的基板上进行一系列的工艺，其中N是基板的整数倍并介于1与20之间。附图说明为能详细了解本公开内容以上所载特征，可参阅多个实施例得出以上简要概括的本公开内容的更具体说明内容，且部分实施例图示于附图中。然而应注意，该等附图仅绘示代表性实施例，故而不应视为本公开内容范围的限制，本公开内容允许做出其他等效实施例。图1为根据本公开内容的实施例的用以形成介电膜的设备的剖面视图。图2绘示根据本公开内容的实施例的用以调节图1的自由基源的方法。为帮助理解，尽可能地使用相同附图标记代表该等图式中共有的相同元素。构想到，一个实施例的元素和特征可有益地并入其他实施例中而无需进一步详述。具体实施方式图1为根据本公开内容的实施例的用以形成介电膜的设备100的剖面视图。在一个实施例中，设备100包括处理腔室102以及自由基源(radicalsource)104，自由基源104耦接至处理腔室102。自由基源104可以是能产生自由基的任何合适来源。自由基源104可以是远程等离子体源，如射频(RF)或超高射频(veryhighradiofrequency，VHRF)、电容式耦合的等离子体(capacitivelycoupledplasma，CCP)源、感应式耦合的等离子体(inductivelycoupledplasma，ICP)源、微波感应(microwaveinduced，MW)的等离子体源、电子回旋加速共振(electroncyclotronresonance，ECR)腔室，或高密度等离子体(highdensityplasma，HDP)腔室。或者，自由基源104可以是紫外线(UV)源或热线化学气相沉积(hotwirechemicalvapordeposition，HW-CVD)腔室的丝状体(filament)。自由基源104可包括一个或多个气体入口106，且自由基源104可通过自由基导管108耦接至处理腔室102。一或多种工艺气体可经由一个或多个气体入口106进入自由基源104，所述工艺气体可以是自由基形成气体(radical-forminggas)。所述一或多种工艺气体可包含含氧气体、含氮气体、含氢气体、或上述气体的任何组合。在自由基源104中产生的自由基可行进经由与处理腔室102耦接的自由基导管108进入处理腔室102。自由基源104可具有施加至铝质内部腔室壁的阳极化涂层，以保护下方铝质内部腔室壁不受侵蚀或劣化。在多个实施例中，阳极化保护涂层可由氧化铝或氮化铝形成。自由基导管108为盖体组件112的一部分，盖体组件112也包括自由基空腔110、顶板114、盖缘(lidrim)116及双区喷淋头118。自由基导管108可包含实质上不与自由基反应的材料。例如，自由基导管108可包含AlN、SiO2、Y2O3、MgO、阳极化Al2O3、蓝宝石、陶瓷(含有Al2O3、蓝宝石、AlN、Y2O3、MgO或塑料中的一者或多者)。合适的SiO2材料的代表性范例为石英。替代或附加地，自由基导管108在表面上可具有涂层，在操作中接触自由基。所述涂层也可包含AlN、SiO2、Y2O3、MgO、阳极化Al2O3、蓝宝石、陶瓷(含有Al2O3、蓝宝石、AlN、Y2O3、MgO或塑料中的一者或多者)。若使用涂层的话，涂层的厚度可介于约1μm与约1mm之间。可使用喷射涂覆工艺来施加涂层。自由基导管108可被设置在自由基导管支撑构件120内并被自由基导管支撑构件120所支撑。自由基导管支撑构件120可设置在顶板114上，而顶板114靠在盖缘116上。自由基空腔110位于自由基导管108下方并耦接至自由基导管108，且在自由基源104中产生的自由基经由自由基导管108行进至自由基空腔110。自由基空腔110可由顶板114、盖缘116及双区喷淋头118所界定。视情况，自由基空腔110可包括衬里122。衬里122可覆盖顶板114及盖缘116的位于自由基空腔110内的表面。衬里122可包含实质上不与自由基反应的材料。例如，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于处理基板的方法，包含下列步骤：(a)将远程等离子体源的内壁表面暴露于处于激发态的调节气体，以钝化所述远程等离子体源的所述内壁表面，其中所述远程等离子体源经由导管耦接至处理腔室，其中基板设置于所述处理腔室中，且所述调节气体包含含氧气体、含氮气体、或前述气体的组合；(b)使用来自所述远程等离子体源的自由基，在所述处理腔室中对来自一批次的基板的N个数量的基板进行一系列的工艺，其中N是基板的整数数量且介于1与20之间；以及(c)重复步骤(a)及(b)，直到所述批次的基板中的最后一个基板经处理并从所述处理腔室移出为止。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.21 US 62/027,051;2015.04.23 US 14/694,6761.一种用于处理基板的方法，包含下列步骤：(a)将远程等离子体源的内壁表面暴露于处于激发态的调节气体，以钝化所述远程等离子体源的所述内壁表面，其中所述远程等离子体源经由导管耦接至处理腔室，其中基板设置于所述处理腔室中，且所述调节气体包含含氧气体、含氮气体、或前述气体的组合；(b)使用来自所述远程等离子体源的自由基，在所述处理腔室中对来自一批次的基板的N个数量的基板进行一系列的工艺，其中N是基板的整数数量且介于1与20之间；以及(c)重复步骤(a)及(b)，直到所述批次的基板中的最后一个基板经处理并从所述处理腔室移出为止。2.如权利要求1所述的方法，其中所述远程等离子体源的所述内壁表面由氧化铝或氮化铝形成，且所述调节气体是含氧气体。3.如权利要求2所述的方法，其中所述含氧气体包含：氧(O2)气体、臭氧(O3)气体、氧化亚氮(N2O)、一氧化氮(NO)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、水蒸气(H2O)、或前述气体的任何组合。4.如权利要求1所述的方法，其中所述远程等离子体源的所述内壁表面是由氧化铝或氮化铝形成，且所述调节气体是含氮气体。5.如权利要求4所述的方法，其中所述含氮气体包含：氨(NH3)、氮(N2)、联氨(N2H4)、一氧化氮(NO)、氧化亚氮(N2O)、或二氧化氮(NO2)、或前述气体的任何组合。6.如权利要求1所述的方法，其中所述调节气体进一步包含化学惰性气体，且所述惰性气体处于约1:6至约1:15的惰性气体对调节气体比例。7.如权利要求1所述的方法，其中所述远程等离子体的所述内壁表面暴露于所述调节气体且持续约3秒至约25秒。8.如权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·A·哈贾，M·阿尤伯，J·D·平森二世，J·C·罗查阿尔瓦雷斯，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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