用于基于UV抑制等离子体不稳定性的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及用于基于UV抑制等离子体不稳定性的系统和方法。将衬底定位成暴露于等离子体处理室内的等离子体产生区域。在所述等离子体产生区域内产生第一等离子体。所述第一等离子体被配置为致使膜沉积在所述衬底上直到沉积在所述衬底上的所述膜达到阈值膜厚度。然后所述衬底暴露于紫外辐射以消除沉积在所述衬底上的所述膜内的缺陷。可以使用构造成产生紫外线辐射的第二等离子体或者使用设置成暴露于等离子体产生区域中的紫外辐射设备来原位提供紫外线辐射。也可以通过将衬底移动到与等离子体处理室分离的紫外辐射设备来非原位地提供紫外辐射。可以以重复的方式将衬底暴露于紫外辐射，以便在膜厚度增加时消除沉积的膜内的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
用于基于UV抑制等离子体不稳定性的系统和方法本申请是申请日为2017年9月11日、中国专利申请号为201710811367.5、专利技术名称为“用于基于UV抑制等离子体不稳定性的系统和方法”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及半导体器件制造。
技术介绍
许多现代半导体芯片制造工艺包括产生等离子体，来自等离子体的离子和/或自由基成分用于直接或间接影响暴露于等离子体的衬底表面上的变化。例如，各种基于等离子体的工艺可用于从衬底表面蚀刻材料，将材料沉积到衬底表面上，或修改已存在于衬底表面上的材料。通常通过向受控环境中的工艺气体施加射频(RF)功率，使得工艺气体被激发并转变成期望的等离子体来产生等离子体。等离子体的特性受许多工艺参数影响，所述工艺参数包括但不限于工艺气体的材料组成、工艺气体的流速、等离子体产生区域和周围结构的几何特征、工艺气体和周围材料的温度、施加的RF功率的频率和幅值、以及施加的将等离子体的带电成分朝向衬底吸引的偏压等。然而，在一些等离子体工艺中，上述工艺参数可能不能提供对所有等离子体特性和行为的充分控制。具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在基于等离子体的膜沉积工艺期间原位处理膜表面缺陷的装置，其包括：/n衬底支撑件，其具有被配置为在等离子体处理操作期间支撑衬底以在所述衬底上沉积膜的顶表面；/n电极，其被设置为将射频功率传输到覆盖所述衬底支撑件的等离子体产生区域内；/n工艺气体输送部件，其被配置成将工艺气体输送到所述等离子体产生区域；/n排放出口，其被配置成从所述等离子体产生区域排出气体；和/n紫外辐射设备，其被设置为沿朝向所述衬底支撑件的顶表面的方向传输紫外辐射穿过所述等离子体产生区域；/n控制系统，其被配置为引导在所述等离子体产生区域内的所述等离子体的产生，并且引导所述紫外辐射设备的操作，使得在所述等离子体产生区...

【技术特征摘要】
20160909 US 15/261,7371.一种用于在基于等离子体的膜沉积工艺期间原位处理膜表面缺陷的装置，其包括：
衬底支撑件，其具有被配置为在等离子体处理操作期间支撑衬底以在所述衬底上沉积膜的顶表面；
电极，其被设置为将射频功率传输到覆盖所述衬底支撑件的等离子体产生区域内；
工艺气体输送部件，其被配置成将工艺气体输送到所述等离子体产生区域；
排放出口，其被配置成从所述等离子体产生区域排出气体；和
紫外辐射设备，其被设置为沿朝向所述衬底支撑件的顶表面的方向传输紫外辐射穿过所述等离子体产生区域；
控制系统，其被配置为引导在所述等离子体产生区域内的所述等离子体的产生，并且引导所述紫外辐射设备的操作，使得在所述等离子体产生区域内所述等离子体的产生和紫外线辐射穿过所述等离子体产生区域的传输以连续的方式进行，而不用将所述衬底从所述衬底支撑件的所述顶表面移动，
其中，所述控制系统被配置为引导在所述等离子体产生区域内产生所述等离子体，直到沉积在所述衬底上的所述膜达到阈值膜厚度为止，
其中，所述控制系统被配置为在所述膜达到所述阈值膜厚度时指导膜缺陷消除操作的执行，所述膜缺陷消除操作包括操作所述紫外辐射设备向所述衬底上的所述膜传输紫外线辐射，使得所述紫外线辐射在所述衬底上引起反应，以消除所述衬底上的所述膜内的缺陷，
其中，所述控制系统被配置为在完成所述膜缺陷消除操作之后引导在所述等离子体产生区域内进一步产生所述等离子体，直到在沉积在所述衬底上的所述膜的区间厚度达到所述阈值膜厚度为止，所述膜的所述区间厚度对应于自从最近完成所述薄膜缺陷消除操作以来所沉积的所述膜的厚度，
其中所述控制系统被配置为以连续的方式引导重复所述膜缺陷消除操作和在所述等离子体产生区域内所述等离子体的所述进一步产生，直到沉积在所述衬底上的所述膜达到固定的膜厚度为止。


2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述紫外辐射设备位于所述衬底支撑件的上方。


3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述紫外辐射设备被配置为在所述等离子体处理操作期间在支撑所述衬底的所述衬底支撑件的整个顶表面上延伸。


4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述紫外辐射设备被电力驱动。


5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述紫外辐射设备包括透镜的布置。


6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述紫外辐射设备包括光纤的布置。


7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述光纤被配置并连接成将来自紫外线辐射源的紫外线辐射朝着所述衬底支撑件的所述顶表面传输，并且其中，所述光纤被定位成将所述紫外线辐射分布在所述衬底支撑件的顶表面上。


8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述紫外辐射设备被配置为在基本垂直于所述衬底支撑件的所述顶表面的方向上引导紫外线辐射。


9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电极和所述工艺气体输送部件被集成到喷头电极中。


10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述紫外辐射设备被集成到所述喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚卡·斯瓦米纳森，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：美国;US