用于处理基板的方法与设备技术

本案提供了用于清洁经配置用于处理基板的处理套件的方法和设备。例如，用于处理基板的处理腔室可以包括腔室壁；溅射靶，该溅射靶设置在该内部空间的上部中；基座，该基座包含基板支撑件，该基板支撑件具有支撑表面以支撑在该溅射靶下方的基板；功率源，经配置激发(energize)溅射气体以用于在该内部空间中形成等离子体；处理套件，该处理套件围绕该溅射靶和该基板支撑件；和ACT和控制器，该ACT连接到该基座，该控制器经配置使用该ACT来调谐该基座以维持该内部空间中的该等离子体与该处理套件之间的预定电势差，其中该预定电势差是基于该ACT的总电容的百分比和与该处理腔室的接地路径相关的杂散电容。接地路径相关的杂散电容。接地路径相关的杂散电容。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于处理基板的方法与设备


[0001]本公开内容的实施方式一般涉及半导体基板处理设备，并且更具体地，涉及提供原位腔室清洁能力的方法和设备。

技术介绍

[0002]在基板的物理气相沉积(PVD)处理期间，PVD腔室沉积溅射的材料，该溅射的材料可能会在围绕等离子体的所有部件上形成膜。随着时间过去，可能会在通常设置在PVD腔室中的处理套件屏蔽件上形成不必要的沉积材料。尽管将溅射材料沉积在处理套件屏蔽件上是一种公认的做法，但这种溅射材料可能会脱落颗粒，这些脱落的颗粒可能会损坏PVD期间使用的溅射靶和/或可能会污染正在处理的基板。
[0003]维护处理套件屏蔽件通常包括以下步骤：从PVD腔室中移除处理套件屏蔽件(其包括多个部件)，将处理套件屏蔽件化学蚀刻到原始状态，以及重新安装处理套件屏蔽件，使得可以再使用处理套件屏蔽件。然而，专利技术人已经观察到这样的工艺可能是费时、费力和昂贵的，以及不必要地增加了腔室的停机时间。
[0004]因此，专利技术人提供了提供原位腔室清洁能力的方法和设备。

技术实现思路

[0005]本案提供了用于提供原位腔室清洁能力的方法和设备的方法和设备。在一些实施方式中，一种用于处理基板的处理腔室，包括：腔室壁，该腔室壁至少部分地界定该处理腔室内的内部空间；溅射靶，该溅射靶设置在该内部空间的上部中；基座，该基座包含基板支撑件，该基板支撑件具有支撑表面以支撑在该溅射靶下方的基板；功率源，经配置激发(energize)溅射气体以用于在该内部空间中形成等离子体；处理套件，该处理套件围绕该溅射靶和该基板支撑件；和有源电容器调谐器(active capacitor tuner，ACT)和控制器，该ACT连接到该基座，该控制器经配置使用该ACT来调谐该基座以维持该内部空间中的该等离子体与该处理套件之间的预定电势差，其中该预定电势差是基于该ACT的总电容的百分比(a percentage)和与该处理腔室的接地路径相关的杂散电容。
[0006]在至少一些实施方式中，一种用于清洁经配置用于处理基板的处理套件的方法包括以下步骤：激发设置在该处理腔室的该内部空间中的清洁气体以产生等离子体；和调谐有源电容器调谐器(ACT)，使得维持该内部空间中的该等离子体与处理套件之间的预定电势差以用于去除沉积在该处理套件上的材料，该ACT连接到基座，该基座包含基板支撑件，其中该预定电势差是基于该ACT的总电容的百分比和与该处理腔室的接地路径相关的杂散电容。
[0007]在至少一些实施方式中，一种非暂时性计算机可读存储介质，具有存储在上面的指令，当处理器执行所述指令时，所述指令施行用于清洁针对处理基板配置的处理套件的方法。该方法例如包括以下步骤：激发设置在该处理腔室的该内部空间中的清洁气体以产生等离子体；和调谐有源电容器调谐器(ACT)，使得维持该内部空间中的该等离子体与处理
套件之间的预定电势差以用于去除沉积在该处理套件上的材料，该ACT连接到基座，该基座包含基板支撑件，其中该预定电势差是基于该ACT的总电容的百分比和与该处理腔室的接地路径相关的杂散电容。
[0008]本公开内容的其他和进一步的实施方式描述如下。
附图说明
[0009]本公开内容的实施方式已简要概述于前，并在以下有更详尽的讨论，可以通过参考所附附图中绘示的本公开内容的示例性实施方式以作了解。然而，所附附图仅绘示了本公开内容的典型实施方式，而由于本公开内容可允许其他等效的实施方式，因此所附附图并不会视为本公开内容范围的限制。
[0010]图1绘示根据本公开内容的一些实施方式的处理腔室的示意性侧视图。
[0011]图2绘示根据本公开内容的一些实施方式的处理套件的示意性截面图。
[0012]图3是根据本公开内容的一些实施方式的用于清洁经配置用于处理基板的处理套件的方法的流程图。
[0013]为便于理解，在可能的情况下，使用相同的附图标记代表附图中相同的元件。为求清楚，附图未依比例绘示且可能被简化。一个实施方式中的元件与特征可有利地用于其他实施方式中而无需赘述。
具体实施方式
[0014]本案提供了用于提供原位腔室清洁能力的方法和设备的实施方式。更具体言之，在至少一些实施方式中，本文描述的方法和设备使用有源电容器调谐器(ACT)和顶部射频(RF)功率源，ACT和顶部射频功率源与加热器一起工作以选择性地去除(如蚀刻)沉积在处理腔室中的处理套件上的材料。当与通过增加PVD腔室的内部处理空间(腔(cavity))中的等离子体电势的传统方法和设备相比时，本文所述的方法和设备可以提供增加的蚀刻速率(如在某些情况下高达50％)。更具体言之，在腔中的等离子体与处理套件(如接地的处理套件)之间提供相对较高的等离子体电势差增加蚀刻速率，增加的蚀刻速率允许以相对快速且有效率的方式完成原位腔室清洁。此外，本文所述的方法和设备在处理腔室中施行原位清洁工艺和/或较短的清洁配方(recipe)之后，提供较高的清洁间平均晶片(mean wafer between clean，MWBC)、更快的膜恢复(film recovery)。此外，与使用底部RF功率源来施行原位清洁工艺的传统方法和/或设备相比，使用顶部RF功率源可减少(如果不能消除)在原位清洁工艺期间可能发生的靶污染(如来自基座/光阀(shutter))。
[0015]图1绘示根据本公开内容的一些实施方式的处理腔室100(如PVD腔室)的示意性侧视图。根据本公开内容的一些实施方式。适合与本公开内容的处理套件屏蔽件一起使用的PVD腔室的实例包括Plus、SIPAPPLIED ENDURA和Applied Endura以及可从美国加利福尼亚州圣克拉拉市的应用材料公司(Applied Materials,Inc.)商购的其他PVD处理腔室。来自应用材料公司或其他制造商的其他处理腔室也可受益于本文公开的专利技术设备。
[0016]处理腔室100包括腔室壁106，腔室壁106包围内部空间108(处理空间/腔)。腔室壁106包括侧壁116、底壁120和底壁124。处理腔室100可以是一个独立的腔室或者是多腔室平
台(未图示)的一部分，该多腔室平台具有由将基板104于各式腔室之间传送的基板传送机构连接的互连腔室的群集。处理腔室100可以是能够将材料溅射沉积到基板104上的PVD腔室。用于溅射沉积的合适材料的非限制性实例包括以各者中的一个：碳、氮化碳、铝、铜、钽、氮化钽、钛、氮化钛、钨、氮化钨或类似物。
[0017]处理腔室100包括基板支撑件130，基板支撑件130包含支撑基板104的基座134。基座134的基板支撑表面138在处理期间接收及支撑基板104。基座134可包括静电夹盘或加热器(如电阻加热器、热交换器或其它合适的加热装置)。基板104可以通过处理腔室100的侧壁116中的基板装载入口143被引入到处理腔室100中，并且被放置在基板支撑件130上。基板支撑件130可以由支撑升降机构被上升或降低，及在由机械臂将基板104放置在基板支撑件130上期间，升降本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于处理基板的处理腔室，包括：腔室壁，所述腔室壁至少部分地界定所述处理腔室内的内部空间；溅射靶，所述溅射靶设置在所述内部空间的上部中；基座，所述基座包含基板支撑件，所述基板支撑件具有支撑表面以支撑在所述溅射靶下方的基板；功率源，经配置激发溅射气体以用于在所述内部空间中形成等离子体；处理套件，所述处理套件围绕所述溅射靶和所述基板支撑件；和有源电容器调谐器(ACT)和控制器，所述ACT连接到所述基座，所述控制器经配置使用所述ACT来调谐所述基座以维持所述内部空间中的所述等离子体与所述处理套件之间的预定电势差，其中所述预定电势差是基于所述ACT的总电容的百分比和与所述处理腔室的接地路径相关的杂散电容。2.如权利要求1所述的处理腔室，其中所述功率源进一步经配置向所述溅射靶提供脉冲DC以用于物理气相沉积。3.如权利要求1所述的处理腔室，其中所述功率源包括RF滤波器，当提供脉冲DC时，所述RF滤波器经配置阻止RF信号进入所述功率源的DC电路。4.如权利要求1所述的处理腔室，其中所述处理套件包括：屏蔽件，所述屏蔽件具有圆柱体，所述圆柱体具有上部和下部；配接器部分，所述配接器部分经配置被支撑在所述处理腔室的壁上并具有用于支撑所述屏蔽件的静置表面；和加热器，所述加热器耦接到所述配接器部分并经配置电耦接到所述处理腔室的至少一个功率源以加热所述屏蔽件。5.如权利要求1至4中任一项所述的处理腔室，进一步包括传感器，所述传感器连接至所述基座并经配置提供与以下各者中的至少一者相关的信息：二氧化碳产生的端点、基于排放气体的组成的清洁时间的端点、或所述处理腔室的所述内部空间内的所述基座的电压或所述等离子体。6.一种用于清洁设置在处理腔室的内部空间中的处理套件的方法，所述方法包括以下步骤：激发设置在所述处理腔室的所述内部空间中的清洁气体以产生等离子体；和调谐有源电容器调谐器(ACT)，使得维持所述内部空间中的所述等离子体与处理套件之间的预定电势差以用于去除沉积在所述处理套件上的材料，所述ACT连接到基座，所述基座包含基板支撑件，其中所述预定电势差是基于所述ACT的总电容的百分比和与所述处理腔室的接地路径相关的杂散电容。7.如权利要求6所述的方法，其中所述等离子体包括氧(O)自由基，并且其中所述材料是碳。8.如权利要求6所述的方法，进一步包括以下步骤：从所述处理腔室排出用过的处理气体。9.如权利要求6至8中任一项所述的方法，进一步包括以下步骤中的至少一个步骤：经由气体供应源将所述清洁气体提供到所述内部空间中，并使用耦接到所述处理腔室的射频(RF)功率源来激发所述清洁气体以产生所述等离子体；
经由所述气体供应源将所述清洁气体提供到所述内部空间中，并使用耦接到所述处理腔室的DC功率源来激发所述清洁气体以产生所述等离子体；经由所述气体供应源将所述清洁气体提供到所述内部空间中，并使用耦接到所述处理腔室的微波功率源来激发所述清洁气体以产生所述等离子体；或经由耦接到所述处理腔室的远程等离子体源将所述等离子体提供到所述内部空间中。10.如权利要求6所述的方法，进一步包括以下步骤：使用耦接到所述处理腔室的直流(DC)功率源来将脉冲D...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈伯特，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：