專利名稱：供應(yīng)清潔氣體至工藝腔室的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例大致上關(guān)于用以清潔基材處理設(shè)備的工藝腔室的設(shè)備與方法。特別是，本發(fā)明的實(shí)施例是關(guān)于用以清潔工藝腔室的設(shè)備與方法，所述工藝腔室用于沉積。
背景技術(shù)：
在工藝腔室中已經(jīng)執(zhí)行許多沉積步驟后，工藝腔室可能需要清潔以移除可能已形成在腔室壁上的不希望的沉積殘余物。一種用以清潔目前化學(xué)氣相沉積(CVD)或等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)工藝腔室的傳統(tǒng)方式是使用由遠(yuǎn)程等離子源(remote plasmasource, RPS)供應(yīng)的清潔等離子，其中RPS是遠(yuǎn)離工藝腔室。RPS提供清潔等離子(通常是由氟基清潔氣體形成)，所述清潔等離子經(jīng)由氣體循環(huán)硬件(包括裝設(shè)在工藝腔室中的氣體箱、氣體岐管與氣體散布系統(tǒng))流入沉積腔室。為了在清潔期間獲得更高的蝕刻速率，清潔等離子通常是以含有原子氟基團(tuán)的活躍形式來供應(yīng)。然而，從RPS到沉積腔室的復(fù)雜傳送路徑時(shí)常導(dǎo)致原子氟基團(tuán)與分子氣體的預(yù)成熟再結(jié)合，所述分子氣體具有低蝕刻速率。結(jié)果，盡管清潔氣體的前體分解效率是高的，清潔效率也可能是低的。再者，對(duì)于具有大容積和精密幾何形態(tài)的腔室而言(諸如300mm工藝腔室)，腔室泵送端口通?？拷鼑婎^，所述噴頭用來輸送清潔氣體到腔室。所以，噴頭與泵送端口間的基材支撐組件下方不佳的氣體循環(huán)造成了基材支撐組件下方低的清潔效率。因此，亟需一種用以清潔沉積腔室的改善的設(shè)備與方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用以清潔工藝腔室的方法與設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種工藝腔室，包括遠(yuǎn)程等離子源與工藝腔室，所述工藝腔室具有至少兩個(gè)工藝區(qū)域。各工藝區(qū)域包括:基材支撐組件，設(shè)置在所述工藝區(qū)域中；氣體散布系統(tǒng)，配置以提供氣體到所述基材支撐組件上方的所述工藝區(qū)域內(nèi)；以及氣體通道，配置以提供氣體到所述基材支撐組件下方的所述工藝區(qū)域內(nèi)。第一氣體導(dǎo)管是配置以將清潔試劑從所述遠(yuǎn)程等離子源經(jīng)由所述氣體散布組件流入各所述工藝區(qū)域，而第二氣體導(dǎo)管是配置以將來自所述第一氣體導(dǎo)管的所述清潔試劑的一部分轉(zhuǎn)向到各所述工藝區(qū)域的所述氣體通道。在另一實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種基材處理系統(tǒng)，包括:負(fù)載閉鎖腔室；傳送腔室，耦接到所述負(fù)載閉鎖腔室；遠(yuǎn)程等離子源；以及工藝腔室，耦接到所述傳送腔室。所述工藝腔室包含:腔室主體，具有至少一個(gè)第一工藝區(qū)域；第一基材支撐組件，設(shè)置在所述第一工藝區(qū)域中；第一氣體散布組件，耦接到所述遠(yuǎn)程等離子源，并且所述第一氣體散布組件是配置以從所述遠(yuǎn)程等離子源由所述基材支撐組件上方提供氣體到所述第一工藝區(qū)域內(nèi)；以及氣體通道，耦接到所述遠(yuǎn)程等離子源，并且所述氣體通道是配置以從所述遠(yuǎn)程等離子源由所述基材支撐組件下方提供氣體到所述第一工藝區(qū)域內(nèi)。在另一實(shí)施例中，本發(fā)明公開一種用以供應(yīng)工藝氣體到工藝腔室的方法。所述方法包含:提供等離子源；使第一體積的清潔試劑從所述等離子源經(jīng)由所述工藝腔室的頂部流入所述工藝腔室的內(nèi)部容積中；以及使第二體積的清潔試劑從基材支撐組件下方流入所述內(nèi)部容積。


為了可以詳細(xì)地理解本發(fā)明的前述特征，上文簡(jiǎn)要概述的本發(fā)明的更特定描述可以通過參照實(shí)施例來詳細(xì)地了解，其中一些實(shí)施例是圖示在附圖中。然而，值得注意的是，附圖僅示出本發(fā)明的典型實(shí)施例，并且因此不會(huì)限制本發(fā)明范圍，本發(fā)明允許其它等效的實(shí)施例。圖1為圖示處理系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意性平面圖，所述處理系統(tǒng)一具有清潔系統(tǒng)。圖2為雙工藝腔室的一個(gè)實(shí)施例的示意性橫截面圖。圖3A為水平橫截面圖，所述水平橫截面示閥的一個(gè)實(shí)施例，所述閥用在圖2的工藝腔室中。圖3B為圖3A的閥的部分等角剖視圖。圖3C為圖3A的閥的橫截面圖。圖3D為替換實(shí)施例中閥的橫截面圖。圖3E為替換實(shí)施例中閥的橫截面圖。圖4為沉積順序的一個(gè)實(shí)施例的方法步驟的流程圖，其中所述沉積順序可以被執(zhí)行在圖2的工藝腔室中。圖5為翼片的另一實(shí)施例的分解橫截面圖。圖6至圖7為圖5的翼片的部分截面圖與俯視圖。圖8A至圖8B為閥主體的另一實(shí)施例的俯視圖與仰視圖。圖8C為沿著圖8B的線8C-8C繪制的閥主體的橫截面圖。圖8D為沿著圖8C的線8D-8D繪制的閥主體的橫截面圖。圖9為凸緣支撐件的一個(gè)實(shí)施例的截面圖。為了促進(jìn)了解，在可能的情況下，在圖式中使用相同的組件符號(hào)來指稱相同的組件。設(shè)想在于，一個(gè)實(shí)施例的組件可以有益地被用在其它實(shí)施例中，而不需贅述。
具體實(shí)施例方式本文描述的實(shí)施例關(guān)于基材處理系統(tǒng)，所述基材處理系統(tǒng)是可操作以在一或多個(gè)基材上執(zhí)行等離子工藝(例如蝕刻、CVD, PECVD等)，并進(jìn)行等離子清潔以移除在沉積工藝期間所形成的殘余物?；奶幚硐到y(tǒng)的一個(gè)示范性實(shí)例包含(但不限于)工廠界面、負(fù)載閉鎖腔室、傳送腔室以及至少一個(gè)工藝腔室(所述至少一個(gè)工藝腔室具有二或更多個(gè)工藝區(qū)域，所述二或更多個(gè)工藝區(qū)域彼此分離且共享公用氣體供應(yīng)器和公用排氣泵)。為了自工藝腔室內(nèi)部移除沉積殘余物，遠(yuǎn)程等離子源是可操作以產(chǎn)生清潔等離子，清潔等離子從工藝腔室的頂部與底部被供應(yīng)到工藝腔室內(nèi)部。藉此，工藝腔室的內(nèi)部能夠以更有效率的方式來清潔。圖1是圖不基材處理系統(tǒng)100的一個(gè)實(shí)施例的不意圖。基材處理系統(tǒng)100包含工廠界面110 (基材在所述工廠界面處被裝載到至少一個(gè)負(fù)載閉鎖腔室140且自所述至少一個(gè)負(fù)載閉鎖腔室140卸載)、基材傳送腔室170 (所述基材傳送腔室容納機(jī)械手臂172以用于操縱基材)以及至少一個(gè)工藝腔室200 (所述至少一個(gè)工藝腔室連接到傳送腔室170)。處理系統(tǒng)100是適于進(jìn)行各種等離子工藝(例如蝕刻、CVD或PECVD工藝)并支撐腔室硬件。如圖1所示，工廠界面110可以包括基材匣件113與基材操縱機(jī)械手臂115。各匣件113包含即將處理的基材?；牟倏v機(jī)械手臂115可以包含基材映對(duì)系統(tǒng)以將各匣件113中的基材作索引，用于準(zhǔn)備將所述基材裝載到負(fù)載閉鎖腔室140內(nèi)。負(fù)載閉鎖腔室140提供真空界面于工廠界面110與傳送腔室170之間。各負(fù)載閉鎖腔室140可以包含上基材支撐件(未示出)與下基材支撐件(未示出)，所述上基材支撐件和所述下基材支撐件堆疊在負(fù)載閉鎖腔室140內(nèi)。上基材支撐件與下基材支撐件是配置以支撐所述上基材支撐件與所述下基材支撐件上的進(jìn)入與退出的基材?；目梢越?jīng)由狹縫閥146被傳送在工廠界面110與負(fù)載閉鎖腔室140之間，并且基材可經(jīng)由狹縫閥148被傳送在負(fù)載閉鎖腔室140與傳送腔室170之間。上基材支撐件與下基材支撐件可以包含用于溫度控制的特征，例如埋設(shè)式加熱器或冷卻器以在傳送期間加熱或冷卻基材。傳送腔室170包括基材操縱機(jī)械手臂172，基材操縱機(jī)械手臂172是可操作以傳送基材于負(fù)載閉鎖腔室140與工藝腔室200之間。更詳細(xì)地說，基材操縱機(jī)械手臂172可以具有雙基材操縱葉片174，雙基材操縱葉片174適于從一個(gè)腔室同時(shí)傳送兩個(gè)基材到另一腔室。葉片174也可以配置以獨(dú)立地移動(dòng)?；目梢越?jīng)由狹縫閥176被傳送于傳送腔室170與工藝腔室200之間?；牟倏v機(jī)械手臂172的移動(dòng)可以通過馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(未示出)來控制，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可包括伺服或步進(jìn)馬達(dá)。圖2為圖示工藝腔室200的一個(gè)實(shí)施例的示意性橫截面圖。工藝腔室200包含兩個(gè)工藝區(qū)域202，基材可以在所述兩個(gè)工藝區(qū)域202中同時(shí)地進(jìn)行等離子處理。各工藝區(qū)域202具有側(cè)壁212與底部214，側(cè)壁212與底部214部分地界定工藝容積216。工藝容積216可以經(jīng)由形成在壁212中的接取端口(未示出)來接取而選擇性地被閥176密封，閥176用以使基材204移動(dòng)進(jìn)出各工藝區(qū)域202。各工藝區(qū)域202的壁212與底部214可以由單一的鋁塊或與工藝兼容的其它材料制成。各工藝區(qū)域202的壁212是支撐蓋組件222并包括內(nèi)襯224的組件，內(nèi)襯224的組件具有排氣端口 226，工藝區(qū)域202可以通過真空泵(未示出)經(jīng)由排氣端口 226來排空?；闹谓M件230設(shè)置在各工藝區(qū)域202的中央。在一個(gè)實(shí)施例中，支撐組件230可以受溫度控制。支撐組件230包含由鋁制成的支撐基座232，支撐基座232可內(nèi)封至少一個(gè)埋設(shè)的加熱器234，加熱器234是可操作以可控制地加熱支撐組件230與定位在支撐組件230上的基材204到預(yù)定溫度。在一個(gè)實(shí)施例中，支撐組件230可以操作以維持基材204于約150°C至約1000°C的溫度，這取決于對(duì)于所處理的材料的工藝參數(shù)。各支撐基座232具有上側(cè)236以用于支撐基材204，而支撐基座232的下側(cè)耦接到桿238。桿238將支撐組件230耦接到升降系統(tǒng)240，升降系統(tǒng)240將支撐組件230垂直地移動(dòng)于升高處理位置與下降位置之間，而可使基材傳送進(jìn)出工藝區(qū)域202。此外，桿238提供導(dǎo)線管，所述導(dǎo)線管是用于支撐組件230與腔室200的其它部件間的電氣與熱電耦導(dǎo)線(lead)。風(fēng)箱(bellows) 242可耦接在各工藝區(qū)域202的桿238與底部214間。風(fēng)箱242是提供工藝容積216與各工藝區(qū)域202外面的大氣間的真空密封，同時(shí)促進(jìn)支撐組件230的
垂直移動(dòng)。為了促進(jìn)基材204的傳送，各支撐基座232也具有數(shù)個(gè)開口 246，多個(gè)升降梢248是可移動(dòng)地被裝設(shè)通過所述數(shù)個(gè)開口 246。升降梢248是可操作以移動(dòng)于第一位置與第二位置之間。如圖2所示，第一位置允許基材204停置在支撐基座232的上側(cè)236上。第二位置(未示出)將基材204舉升于支撐基座232的上方，從而使基材204可得以被傳送到基材操縱機(jī)械手臂172，基材操縱機(jī)械手臂172來自接取端口(未示出)。升降梢248的向上/向下移動(dòng)可以由可移動(dòng)板250來驅(qū)動(dòng)。蓋組件222提供上邊界予各工藝區(qū)域202中的工藝容積216。蓋組件222可以被移除或開啟，以維護(hù)工藝區(qū)域202。在一個(gè)實(shí)施例中，蓋組件222可以由鋁制成。蓋組件222可以包括入口端口 260，工藝氣體可以經(jīng)由所述入口端口 260被導(dǎo)入工藝區(qū)域202中。工藝氣體可以包含由氣體源261提供的沉積(或蝕刻)氣體，或由遠(yuǎn)程等離子源(RSP) 262提供的清潔等離子。氣體散布組件270包括環(huán)狀基板272，環(huán)狀基板272具有阻隔板274，阻隔板274設(shè)置在面板(或噴頭)276中。阻隔板274提供均勻的氣體分布到面板276的背側(cè)。經(jīng)由入口端口 260供應(yīng)的工藝氣體是進(jìn)入第一中空容積278 (第一中空容積278部分地被限制在環(huán)狀基板272與阻隔板274之間)，并接著流動(dòng)通過數(shù)個(gè)通道280 (數(shù)個(gè)通道280形成在阻隔板274中)，而進(jìn)入介于阻隔板274與面板276間的第二容積282。然后，工藝氣體從第二容積282經(jīng)由數(shù)個(gè)形成在面板276中的通道284進(jìn)入工藝容積216。面板276通過絕緣質(zhì)材料286與腔室壁212和阻隔板274(或基板272)隔離。環(huán)狀基板272、阻隔板274及面板276可以由不銹鋼、鋁、陽極化鋁、鎳或其它兼容金屬合金制成，所述其它兼容金屬合金能夠以等離子(例如氯基清潔氣體、氟基清潔氣體、上述物質(zhì)的組合或其它經(jīng)選擇的清潔化學(xué)物)來清潔。為了輸送工藝氣體到各工藝區(qū)域202，氣體循環(huán)系統(tǒng)裝設(shè)在各工藝區(qū)域202與氣體源261和RPS262之間。氣體循環(huán)系統(tǒng)包含第一導(dǎo)管290 (第一導(dǎo)管290分別將各工藝區(qū)域202的頂部處的入口端口 260連接到氣體源261與RPS262)以及至少一個(gè)第二氣體導(dǎo)管294 (至少一個(gè)第二氣體導(dǎo)管294經(jīng)由閥300與第一氣體導(dǎo)管290連接)。第二氣體導(dǎo)管294耦接到一或多個(gè)通道292，所述通道292是向下延伸穿過腔室壁并與一或多個(gè)橫向通道296相交，所述橫向通道296是各自開放到各工藝區(qū)域202的底部?jī)?nèi)。在圖2中所示的實(shí)施例中，個(gè)別的通道292、296是用來將各區(qū)域202個(gè)別地耦接到閥300。設(shè)想在于，各區(qū)域202可以具有由個(gè)別的專用閥300所控制而向所述各區(qū)域連接的氣體輸送，以便清潔氣體的流量得以可選擇地且獨(dú)立地被輸送到各區(qū)域202，包括輸送清潔氣體到區(qū)域202中的一者且不輸送清潔氣體到另一區(qū)域。當(dāng)從RPS262提供清潔等離子時(shí)，可以開啟閥300，以便經(jīng)由各工藝區(qū)域202的頂部來輸送的清潔等離子的一部分也可以被轉(zhuǎn)向到各工藝區(qū)域的底部。因此，可以實(shí)質(zhì)避免基材支撐組件230下方的清潔等離子的停滯，并且可以改善對(duì)于基材支撐組件230下方的區(qū)域的清潔效率。圖3A至圖3B為圖示閥300的一個(gè)實(shí)施例的水平截面圖與示意性部分等角視圖。如圖所示，閥300包含閥主體330、翼片302、密封杯304與耦接機(jī)構(gòu)308。閥主體330可以由高溫材料制成，所述高溫材料制成適合與清潔及工藝化學(xué)物一起使用。適當(dāng)?shù)牟牧系膶?shí)例包括鋁、氧化鋁、氮化鋁、藍(lán)寶石(sapphire)與陶瓷等。適當(dāng)?shù)牟牧系钠渌鼘?shí)例包括可抵抗氟及氧基團(tuán)腐蝕的材料。在一個(gè)實(shí)施例中，閥主體330是由鋁制成。閥主體330容納翼片302，翼片302可以可選擇地旋轉(zhuǎn)以實(shí)質(zhì)避免流動(dòng)通過閥主體330的入口 399與一對(duì)出口端口 332之間。入口 399是配置以耦接到RPS源262，而出口端口 332是配置以經(jīng)由第二氣體導(dǎo)管294與通道292耦接到區(qū)域202。入口 399與出口端口 332可以配置以接受接頭，其中所述接頭是適于對(duì)導(dǎo)管290、294進(jìn)行防漏連接。翼片302的致動(dòng)器部分被杯密封件304圍繞，這用以將密封杯304穩(wěn)固地固定到閥主體330。翼片302可劃分成外主體310 (外主體310具有大致上圓柱形的形狀)與阻流板312 (阻流板312附接到外主體310的相對(duì)側(cè))。在一個(gè)實(shí)施例中，翼片302可以是單一而不可分且由鋁或其它材料制成的本體，所述翼片302包括外主體310與阻流板312，如前所述。翼片302與主體330是被制造成具有相近的公差，從而使得在翼片302與主體330之間具有最小的泄漏。因此，翼片與主體330是設(shè)計(jì)以免除了個(gè)別動(dòng)態(tài)密封(所述個(gè)別動(dòng)態(tài)密封可能磨損且/或被清潔氣體與/或其它物種附著)的需求。當(dāng)使用時(shí)，密封杯304(密封杯304實(shí)質(zhì)內(nèi)封所述外主體310)是適于允許翼片302的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，并且密封杯304實(shí)質(zhì)密封阻流板312相應(yīng)于氣體循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)部的側(cè)與外面環(huán)境分離。翼片302的旋轉(zhuǎn)是經(jīng)由耦接機(jī)構(gòu)308來驅(qū)動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，耦接機(jī)構(gòu)308具有大致上U形形狀而含有兩個(gè)磁化端部分318。磁化端部分318具有埋設(shè)的磁鐵，所述埋設(shè)的磁鐵完全地被內(nèi)封在翼片302內(nèi)，因而得以避免埋設(shè)的磁鐵與腐蝕性氣體的直接接觸。耦接機(jī)構(gòu)308位于密封杯304上方，其中兩個(gè)磁化端部分318分別面對(duì)埋設(shè)在外主體310中的磁鐵322的兩相對(duì)磁極320。磁鐵322可以是永久磁鐵與/或電磁鐵。當(dāng)密封杯304與耦接機(jī)構(gòu)308之間存在間隙時(shí)，可保護(hù)密封杯304免于與耦接機(jī)構(gòu)308的高溫接觸。當(dāng)耦接機(jī)構(gòu)308旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁化端部分318與磁鐵322的相對(duì)磁極320之間的磁性吸引使翼片302旋轉(zhuǎn)。以此方式，阻流板312的方位可以通過旋轉(zhuǎn)來改變，以允許氣流通過(如圖3A中所示的開啟狀態(tài))或阻隔氣流通過(如圖3A中的虛線所示的關(guān)閉狀態(tài))。圖3C為閥300的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖，閥300耦接到第二導(dǎo)管294，所述橫截面圖是沿著圖3A的線C-C繪制。密封杯304包括軸環(huán)306，軸環(huán)306可以被固定到閥主體330以保持翼片302。靜態(tài)密封件314可以設(shè)置在閥主體330與軸環(huán)之間以避免泄漏。靜態(tài)密封件314可以由適于供工藝與清潔化學(xué)使用的材料制成，所述材料在使用氟基清潔氣體的實(shí)施例中可以是VIT0N。由于閥300不具有移動(dòng)的軸或動(dòng)態(tài)密封件，因此閥的維護(hù)壽命可比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)大幅延長(zhǎng)，并且所述閥可以運(yùn)作在250°C以上的溫度而實(shí)質(zhì)上不會(huì)腐蝕閥部件。翼片302的旋轉(zhuǎn)可以經(jīng)由滾珠軸承334(滾珠軸承334設(shè)置在阻流板312的端與閥主體330的壁335之間)與滾珠軸承336 (滾珠軸承336設(shè)置在外主體310與密封杯304之間)來促進(jìn)。通過耦接機(jī)構(gòu)308的驅(qū)動(dòng)，可以因此將阻流板312的方位定位成阻隔或允許傳入氣流340 (例如被導(dǎo)向至第二氣體導(dǎo)管294中的清潔氣體)的通過。替代地，或除了滾珠軸承334、336以外，可以設(shè)置軸承398于翼片302與閥主體330之間，如圖3D所示。軸承398可以由可抵抗氟與氧基團(tuán)腐蝕的材料制成，所述材料在一個(gè)實(shí)施例中是陶瓷材料。軸承398包括上軸承環(huán)395，上軸承環(huán)395經(jīng)由數(shù)個(gè)滾珠396旋轉(zhuǎn)在下軸承環(huán)397上。上軸承環(huán)395是接觸翼片302。在一個(gè)實(shí)施例中，上軸承環(huán)395是壓扣到翼片302。下軸承環(huán)397是接觸閥主體330。在一個(gè)實(shí)施例中，下軸承環(huán)397是壓扣到閥主體330。滾珠396可以是圓柱形、球形、一端逐漸變細(xì)的形狀、圓錐形或其它適當(dāng)?shù)男螤睢Ｌ娲?，可以使用一或多個(gè)磁性軸承390以在翼片302與閥主體330之間提供軸承，如圖3E所示。磁性軸承390包括一對(duì)互斥的磁鐵。在圖3E所示的實(shí)施例中，磁性軸承390包括兩對(duì)互斥的磁鐵，即設(shè)置在翼片302的相對(duì)端的第一對(duì)392A、394A與第二對(duì)392B、394B。磁鐵394A、394B是被內(nèi)封在翼片302內(nèi)，從而使得磁鐵394A、394B可受保護(hù)而免于清潔氣體中的氟與氧基團(tuán)。磁鐵392A、392B可以是永久磁鐵或電磁鐵。磁鐵對(duì)392A、394A及磁鐵對(duì)392B、394B是用以升高閥主體330內(nèi)的翼片，以便翼片302可得以通過與耦接機(jī)構(gòu)308的磁性交互作用而自由地被旋轉(zhuǎn)。耦接機(jī)構(gòu)308是由致動(dòng)器390來旋轉(zhuǎn)，以開啟與關(guān)閉閥300。致動(dòng)器390可以是螺線管、氣動(dòng)馬達(dá)、電動(dòng)馬達(dá)、氣缸或其它致動(dòng)器，所述其它致動(dòng)器適于控制耦接機(jī)構(gòu)308的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。致動(dòng)器390可以裝設(shè)到閥300、工藝腔室200或其它適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。圖4是流程圖，所述流程示用以運(yùn)作工藝腔室200的順序的一個(gè)實(shí)施例的方法步驟。在起始步驟402，將基材導(dǎo)入工藝腔室200的工藝區(qū)域202，以進(jìn)行等離子工藝(例如蝕刻或沉積工藝)。在步驟404，當(dāng)閥300關(guān)閉時(shí)，從氣體源261經(jīng)由第一導(dǎo)管290與各工藝區(qū)域202的頂部處的氣體散布組件270輸送工藝氣體到工藝容積216內(nèi)。在步驟406，在完成等離子工藝之后，基材被移出工藝區(qū)域202。在步驟408，當(dāng)閥300位于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，從RPS262經(jīng)由第一導(dǎo)管290與各工藝區(qū)域202的頂部處的氣體散布組件270輸送清潔試劑(例如氯基清潔氣體、氟基清潔氣體或上述清潔氣體的組合)。在一個(gè)實(shí)施例中，清潔氣體可以包含NF3、F2、SF6、C12、CF4、C2F6、CCl4或C2Cl6中的至少一個(gè)。當(dāng)經(jīng)由各工藝區(qū)域202的頂部將清潔氣體導(dǎo)入時(shí)，步驟410中的閥300是開啟一時(shí)段，以將所供應(yīng)清潔等離子的一部分經(jīng)由通道292轉(zhuǎn)向到基材支承組件230下方的各工藝區(qū)域202的底部214。此額外的清潔等離子流動(dòng)減少氟基團(tuán)的再結(jié)合，并且此額外的清潔等離子流動(dòng)去除支撐組件230下方的流動(dòng)停滯。此外，將經(jīng)轉(zhuǎn)向的清潔氣體經(jīng)由渠道196導(dǎo)入可在被泵送出腔室200之前于基材支撐組件230下方建立良好混合的紊流。因此，可以改善各工藝區(qū)域202中的清潔率?？梢粤私猓梢栽诓襟E408中將清潔氣體導(dǎo)入之前或的同時(shí)，進(jìn)行步驟410中的閥300的開啟。在步驟412，一旦完成了清潔運(yùn)作，清潔氣體的供應(yīng)終止。也可以了解，閥300可以是另一類型閥，所述另一類型閥適于控制來自RPS262經(jīng)由導(dǎo)管290、294的相對(duì)流量(所述控制包括切換流經(jīng)導(dǎo)管290、294的流量于流動(dòng)及不流動(dòng)狀態(tài)間，或提供經(jīng)選擇的流經(jīng)導(dǎo)管290、294的流量比范圍)。如前所述，基材處理系統(tǒng)因而得以可控制地將工藝氣體經(jīng)由工藝腔室的頂部與底部流入。在清潔期間，同時(shí)經(jīng)由工藝腔室的頂部與底部流入工藝容積(即從基材支撐件的頂側(cè)與底側(cè))的清潔等離子的經(jīng)控制供應(yīng)可以減少工藝容積內(nèi)化學(xué)物基團(tuán)的再結(jié)合。支撐組件下方的清潔氣體的水平導(dǎo)入可產(chǎn)生紊流，所述紊流提升腔室清潔。再者，更低的總質(zhì)量流率(mass flow rate)造成了更高的重量百分比的清潔試劑流入工藝腔室的底部。例如，在總等離子流速為5000sCCm下可以將42.67質(zhì)量百分比的清潔試劑經(jīng)由導(dǎo)管294與通道292引導(dǎo)到工藝腔室的底部，而在總等離子流速為15000SCCm下僅28.8質(zhì)量百分比的清潔試劑流到工藝腔室的底部。故，更低的總等離子流速可以將更高百分比的清潔試劑轉(zhuǎn)向到工藝腔室的底部，并且因此可以更有效率地清潔工藝腔室。圖5是翼片500的另一實(shí)施例的分解圖。圖6是翼片500的俯視圖。參照?qǐng)D5至圖6，翼片500包括主體502、蓋504以及一或多個(gè)磁鐵506。翼片500可以是單一而不可分且由鋁或其它材料制成的本體，所述翼片500包括外主體310與阻流板312，如前所述。主體502與蓋504可以由前述材料制成。主體502包括外主體534與阻流板538。外主體534具有凹部528形成在第一端530，凹部528的尺寸可以容納蓋504的至少一部分。在一個(gè)實(shí)施例中，蓋504是壓扣到凹部528內(nèi)，因此蓋504無法在凹部528內(nèi)旋轉(zhuǎn)。替代地，蓋504能夠以避免旋轉(zhuǎn)的方式被釘至IJ、黏附到、黏結(jié)到、焊接到或固定到主體502。阻流板538是從主體502的第二端540延伸到碟盤536。碟盤536的尺寸可與形成在閥主體中的凹部接合，以促進(jìn)翼片500的旋轉(zhuǎn)。碟盤536大致上具有小于外主體534的直徑的直徑。碟盤536的底表面532包括穴520，用于保持滾珠軸承(未示出)，其中所述滾珠軸承可促進(jìn)翼片500的旋轉(zhuǎn)。主體520的第二端540也包括數(shù)個(gè)凹處542形成在第二端540中。在一個(gè)實(shí)施例中，所述凹處542的方位是徑向，并且所述凹處542繞著環(huán)形陣列而等距分隔。所述凹處542是配置以與從上軸承環(huán)395延伸的多個(gè)突出部(未示出)配合，從而使上軸承環(huán)395隨著翼片500旋轉(zhuǎn)被鎖固住。圖7為碟盤536剖過穴520的部分截面圖。穴520包括盲孔606，盲孔606形成為與主體506之中心線同心。維坑(countersink)604形成為與孔606同心。維坑604是形成為可促進(jìn)穴520內(nèi)滾珠軸承的保持的角度。參照?qǐng)D5至圖6，蓋504包括圓柱形主體510，圓柱形主體510具有上端516及下端518。圓柱形主體510的直徑可使圓柱形主體510嵌入主體502的凹部528內(nèi)。唇部508形成在主體510的上端516以便主體502的端530可座落在唇部508所定義的突壁(ledge) 512上，藉此能得以使主體510穿入到主體502內(nèi)預(yù)定深度處。穴520也可以形成在蓋504中，以使?jié)L珠軸承(未示出)得以保持在翼片500的中心軸上。橫向孔514是形成穿過主體510，以容納一或多個(gè)磁鐵506。橫向孔514是垂直于翼片500的中心線而形成。當(dāng)蓋504插入到主體502的凹部528時(shí)，所述一或多個(gè)磁鐵506會(huì)占據(jù)在橫向孔514中。在一個(gè)實(shí)施例中，所述一或多個(gè)磁鐵506包括以線性配置來堆疊的數(shù)個(gè)磁鐵。在圖5的實(shí)施例中,所述一或多個(gè)磁鐵506包括北極524、南極522以及一或多個(gè)堆疊在北極524與南極522之間的磁鐵526。圖8A至圖8B為閥主體800的另一實(shí)施例的俯視圖與仰視圖。盡管閥主體800可以由其它適當(dāng)?shù)牟牧现瞥?，閥主體800大致上為單一的鋁或陶瓷構(gòu)件。閥主體800包括頂表面802與底表面804。第一孔810從頂表面802形成到主體800內(nèi)。第一孔810是至少部分位于延伸部分806中。延伸部分806具有第一通道812 (以虛線圖示)形成穿過所述延伸部分。第一通道812的端部是用以將閥主體800連接到與遠(yuǎn)程等離子源262連通的導(dǎo)管。第一通道812的第二端是以T字形連接到第二通道824(也以虛線圖示)內(nèi)。第一孔810對(duì)齊于第一通道812，并且第一孔810的尺寸可使所述第一孔容納翼片，以控制流經(jīng)第一通道812到第二通道824的流體流動(dòng)。數(shù)個(gè)螺紋化盲裝設(shè)孔816是形成在閥主體800的第一側(cè)802中，以將密封杯(未示出)保持到閥主體800。閥主體800的第二側(cè)804包括第二與第三孔818。第二與第三孔818在第一與第二通道812、814的交會(huì)處的兩側(cè)連通于第二通道824。一 O-環(huán)溝槽820圍繞各孔818，以允許導(dǎo)管從閥800延伸到腔室主體內(nèi)而密封地被耦接到閥800。通過使用通過裝設(shè)孔822 (裝設(shè)孔822形成穿過主體800)的固定件(未示出)，可以壓縮O-環(huán)以密封接頭，所述接頭耦接到第二與第三孔818。在第8A至圖SB圖所示的實(shí)施例中，四個(gè)裝設(shè)孔822是與各孔818相關(guān)聯(lián)?，F(xiàn)參照?qǐng)D8C的截面圖，第二通道824可以在兩端以插塞830來密封。插塞830可以被壓嵌到、焊接到、黏結(jié)到、黏附到、旋扭到或以其它適當(dāng)方式密封地耦接到主體800?，F(xiàn)參照?qǐng)D8D的截面圖，第一孔810包括突壁832，突壁832是與翼片外主體接合且/或支撐軸承398的下軸承環(huán)397。翼片的阻流板延伸到孔810內(nèi)并可以旋轉(zhuǎn)，以控制流經(jīng)第一通道812的流量。第一孔810的底部也可以包括穴520，以促進(jìn)設(shè)置在翼片與主體800間的滾珠(未示出)留置。在使用軸承398的實(shí)施例中，突壁832可以包括數(shù)個(gè)凹處840，所述凹處840是配置以與從軸承398的下軸承環(huán)397延伸的突出部配合，使得在翼片500旋轉(zhuǎn)時(shí)下軸承環(huán)397被固定到主體800。再參照?qǐng)D1，凸緣支撐件299是同軸地耦接于遠(yuǎn)程等離子源262的出口，以允許壓力感應(yīng)器297偵測(cè)可表明遠(yuǎn)程等離子源262的出口壓力的測(cè)度。感應(yīng)器297的形式可以是壓力計(jì)(manometer)、壓力表計(jì)(pressure gage)或其它感應(yīng)器,所述其它感應(yīng)器適合獲得可表明離開遠(yuǎn)程等離子源262的清潔試劑壓力的測(cè)度。圖9是圖示凸緣支撐件299的一個(gè)實(shí)施例。凸緣支撐件299包括入口 902與兩個(gè)出口 904、906。入口 902是耦接到遠(yuǎn)程等離子源262的出口，并且入口 902經(jīng)由主通道920 (主通道920延伸穿過凸緣支撐件299)流體地耦接到第一出口 904。第一出口 904耦接到導(dǎo)管，所述導(dǎo)管從遠(yuǎn)程等離子源262提供清潔試劑到閥300與入口端口 260。第二出口906是經(jīng)由次通道922流體地耦接到主通道920，其中所述主通道920將入口 902耦接到第一出口 904。第二出口 906是配置以接受感應(yīng)器297。在一個(gè)實(shí)施例中，凸緣支撐件299包括凸緣基座912、管件914、肘部916及凸緣918，凸緣基座912、管件914、肘部916及凸緣918組裝成壓力密封組件。在一個(gè)實(shí)施例中，凸緣基座912、管件914、肘部916及凸緣918是由鋁或不銹鋼制成并被焊接(例如通過連續(xù)焊接的方式)在一起。凸緣基座912包括圓柱形主體926，主通道920是形成穿過圓柱形主體926。圓柱形主體926具有主凸緣928于第一端與次凸緣930于第二端。A 口 902是形成穿過次凸緣930，并且入口 902被所述入口的表面934上的O-環(huán)溝槽932圍繞。次凸緣930的表面934亦包括數(shù)個(gè)裝設(shè)孔(未示出)，所述裝設(shè)孔在一個(gè)實(shí)施例中的形式是數(shù)個(gè)穿孔。第一出口 904是形成穿過主凸緣928。主凸緣928的表面936被光滑化以提供密封表面。主凸緣928的表面936亦包括數(shù)個(gè)裝設(shè)孔(未示出)，所述裝設(shè)孔在一個(gè)實(shí)施例中的形式是數(shù)個(gè)穿孔。圓柱形主體926包括孔938，孔938是穿設(shè)到主通道920內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，孔938是形成為實(shí)質(zhì)上垂直主體926的中心線，其中主體926的中心線是與主通道920的中心線共軸。
管件914是配置以通過將通道940與孔938流體地耦接的方式，而密封地耦接到圓柱形主體926，所述通道940經(jīng)界定穿過管件914。在一個(gè)實(shí)施例中，管件914的第一端具有一端逐漸變細(xì)的形狀或具有減小的外徑，其中所述外徑是插入孔938內(nèi)以促進(jìn)管件914與主體926的耦接。管件914的第二端可以具有一端逐漸變細(xì)的形狀或具有減小的外徑，其中所述外徑是插入肘部916內(nèi)以促進(jìn)管件914與肘部916的耦接。凸緣918包括圓柱形桿950，圓柱形桿950具有通道960形成穿過所述圓柱形桿。桿950的一個(gè)端具有唇部952。唇部952圍繞端口 954，其中所述端口 954是界定第二出口906。端口 954是配置以適于將感應(yīng)器297耦接到凸緣支撐件299。在一個(gè)實(shí)施例中，唇部952的表面956包括凹部958，凹部958與穿過桿950的通道960同心。唇部952的表面956可以具有實(shí)質(zhì)上垂直通道960的中心線的方位。唇部952的背側(cè)962可以在一端逐漸變細(xì)，以耦接接頭(未示出)，所述接頭用來固定感應(yīng)器297。在一個(gè)實(shí)施例中，唇部的背側(cè)是與桿形成約205°的角度。形成穿過凸緣918的通道960、形成穿過肘部916的通道964、形成穿過管件914的通道940以及形成在凸緣基座912中的孔938是界定次通道922。故，凸緣支撐件299允許來自遠(yuǎn)程等離子源262的清潔試劑的直接輸送而具有最少的阻隔，其中所述阻隔會(huì)不利地促使再結(jié)合。此外，凸緣支撐件299促進(jìn)在傳統(tǒng)位置的感應(yīng)器297的耦接，其中所述感應(yīng)器297是遠(yuǎn)離配置到腔室頂部的其它裝置。盡管前述說明是著重在本發(fā)明的某些實(shí)施例，但是在不脫離本發(fā)明的基本范圍下，可以設(shè)想出本發(fā)明的其它與進(jìn)一步實(shí)施例，并且本發(fā)明的范圍是由權(quán)利要求書所決定。
權(quán)利要求
1.一種工藝腔室，包含: 遠(yuǎn)程等離子源； 工藝腔室，具有至少兩個(gè)工藝區(qū)域，各工藝區(qū)域包含: 基材支撐組件，設(shè)置在所述工藝區(qū)域中； 氣體散布系統(tǒng)，配置以提供氣體到所述基材支撐組件上方的所述工藝區(qū)域內(nèi)； 氣體通道，配置以提供氣體到所述基材支撐組件下方的所述工藝區(qū)域內(nèi)； 第一氣體導(dǎo)管，配置以將清潔試劑從所述遠(yuǎn)程等離子源經(jīng)由所述氣體散布組件流入各所述工藝區(qū)域；以及 第二氣體導(dǎo)管，配置以將來自所述第一氣體導(dǎo)管的所述清潔試劑的一部分轉(zhuǎn)向到各所述工藝區(qū)域的所述氣體通道；以及 閥，所述閥控制所述第一氣體導(dǎo)管與所述第二氣體導(dǎo)管間的流量，所述閥包括: 可移動(dòng)的翼片，該可移動(dòng)的翼片具有阻流板； 至少一個(gè)磁鐵，設(shè)置在所述翼片中；以及 耦接機(jī)構(gòu)，能操作以將所述翼片在第一位置與第二位置之間旋轉(zhuǎn)，在所述第一位置時(shí)所述阻流板阻隔流經(jīng)所述主體 的流動(dòng)，在所述第二位置時(shí)所述阻流板允許流經(jīng)所述主體的流動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的工藝腔室，其中所述耦接機(jī)構(gòu)是配置以通過磁性交互作用來旋轉(zhuǎn)所述翼片。
3.一種基材處理系統(tǒng),包含: 負(fù)載閉鎖腔室； 傳送腔室，耦接到所述負(fù)載閉鎖腔室； 遠(yuǎn)程等離子源； 工藝腔室，耦接到所述傳送腔室，其中所述工藝腔室包含: 腔室主體，具有至少一個(gè)第一工藝區(qū)域； 第一基材支撐組件，設(shè)置在所述第一工藝區(qū)域中； 第一氣體散布組件，耦接到所述遠(yuǎn)程等離子源，并且所述第一氣體散布組件是配置以從所述遠(yuǎn)程等離子源由所述基材支撐組件上方提供氣體到所述第一工藝區(qū)域內(nèi)； 氣體通道，耦接到所述遠(yuǎn)程等離子源，并且所述氣體通道是配置以從所述遠(yuǎn)程等離子源由所述基材支撐組件下方提供氣體到所述第一工藝區(qū)域內(nèi)；以及 閥，具有入口與至少一個(gè)出口，所述入口耦接到所述遠(yuǎn)程等離子源，所述至少一個(gè)出口耦接到所述第一氣體通道和所述第二氣體通道，其中所述閥包含: 可移動(dòng)的翼片，該可移動(dòng)的翼片具有阻流板；以及 耦接機(jī)構(gòu)，能操作以將所述翼片在第一位置與第二位置之間旋轉(zhuǎn)，在所述第一位置時(shí)所述阻流板能阻隔流經(jīng)所述閥的流動(dòng)，在所述第二位置時(shí)所述阻流板能允許氣體通過所述閥。
4.如權(quán)利要求3所述的基材處理系統(tǒng)，其中所述腔室主體進(jìn)一步包含: 第二工藝區(qū)域； 第二基材支撐組件，設(shè)置在所述第二工藝區(qū)域中； 第二氣體散布組件，耦接到所述遠(yuǎn)程等離子源，并且所述第二氣體散布組件是配置以從所述遠(yuǎn)程等離子源由所述基材支撐組件上方提供氣體到所述第二工藝區(qū)域內(nèi)；以及 第二氣體通道，耦接到所述遠(yuǎn)程等離子源，并且所述第二氣體通道是配置以從所述遠(yuǎn)程等離子源由所述基材支撐組件下方提供氣體到所述第二工藝區(qū)域內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的基材處理系統(tǒng)，其中所述第一氣體通道與所述第二氣體通道是被定位用以產(chǎn)生流到內(nèi)部容積的實(shí)質(zhì)向內(nèi)氣流。
6.如權(quán)利要求3所述的基材處理系統(tǒng)，其中所述耦接機(jī)構(gòu)是配置以通過磁性交互作用來旋轉(zhuǎn)所述翼片。
7.一種用以供應(yīng)等離子到工藝腔室的方法，所述方法包含: 提供遠(yuǎn)程等離子源； 使第一體積的清潔試劑從所述遠(yuǎn)程等離子源經(jīng)由所述工藝腔室的頂部流入所述工藝腔室的內(nèi)部容積中；以及 使用一閥，將經(jīng)由所述工藝腔室的頂部所提供的清潔試劑的一部分轉(zhuǎn)向到位于基材支撐組件下方的端口，使第二體積的清潔試劑從所述端口流入所述內(nèi)部容積，所述閥連接到介于所述遠(yuǎn)程等離子源和位于所述基材支撐組件下方的所述端口之間的流量通路，其中所述閥包括: 可移動(dòng)的翼片，該可移動(dòng)的翼片具有阻流板； 至少一個(gè)磁鐵，設(shè)置在所述翼片中；以及 耦接機(jī)構(gòu)，能操作以將所述翼片在第一位置與第二位置之間旋轉(zhuǎn)，在所述第一位置時(shí)所述阻流板阻隔流經(jīng)所述主體的流動(dòng)，在所述第二位置時(shí)所述阻流板允許流經(jīng)所述主體的流動(dòng)。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述第二體積的清潔試劑是由所述遠(yuǎn)程等離子源來提供。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述清潔試劑包含下述氣體中的至少一者:NF3、F2、SF6, Cl2, CF4, C2F6, CCl4或C2Cl6,并且其中使所述第一體積的清潔試劑與所述第二體積的清潔試劑流入是同時(shí)進(jìn)行。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其中使所述清潔試劑從所述遠(yuǎn)程等離子源經(jīng)由所述工藝腔室的所述頂部流入所述工藝腔室的所述內(nèi)部容積包含:使所述清潔試劑從所述遠(yuǎn)程等離子源經(jīng)由第一氣體 導(dǎo)管并接著經(jīng)由氣體散布系統(tǒng)流入，所述氣體散布系統(tǒng)設(shè)置在所述內(nèi)部容積的頂部處。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，其中操作所述閥以在所述閥位于完全開啟狀態(tài)時(shí)，將所述遠(yuǎn)程等離子源所供應(yīng)的總清潔試劑量的少于約50%轉(zhuǎn)向到所述端口。
全文摘要
本發(fā)明提出一種用以清潔工藝腔室的方法與設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種工藝腔室，包括遠(yuǎn)程等離子源與工藝腔室，所述工藝腔室具有至少兩個(gè)工藝區(qū)域。各工藝區(qū)域包括基材支撐組件，設(shè)置在所述工藝區(qū)域中；氣體散布系統(tǒng)，配置以提供氣體到所述基材支撐組件上方的所述工藝區(qū)域內(nèi)；以及氣體通道，配置以提供氣體到所述基材支撐組件下方的所述工藝區(qū)域內(nèi)。第一氣體導(dǎo)管是配置以將清潔試劑從所述遠(yuǎn)程等離子源經(jīng)由所述氣體散布組件流入各所述工藝區(qū)域，而第二氣體導(dǎo)管是配置以將來自所述第一氣體導(dǎo)管的所述清潔試劑的一部分轉(zhuǎn)向到各所述工藝區(qū)域的所述氣體通道。
文檔編號(hào)B08B5/00GK103170478SQ20131005506
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2009年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月19日
發(fā)明者R·薩卡拉克利施納, D·杜鮑斯, G·巴拉蘇布拉馬尼恩, K·杰納基拉曼, J·C·羅查-阿爾瓦雷斯, T·諾瓦克, V·斯瓦拉馬克瑞希楠, H·姆薩德 申請(qǐng)人:應(yīng)用材料公司