[發明專利]處理室的高效UV清潔

無效

• 申請號: 200680014799.3
• 申請日: 2006-04-18
• 公開（公告）號: CN101171367A
• 公開（公告）日: 2008-04-30
• 發明（設計）人: 托馬斯·諾瓦克;均·卡洛斯·若徹－阿勒圭瑞;安德則耶·卡祖巴;斯科特·A·亨德里克森;達斯廷·W·霍;薩恩吉夫·巴盧哈;湯姆·周;約瑟芬尼·常;海澈姆·穆薩德
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: C23C16/44
• 分類號: C23C16/44;B08B7/00
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 趙飛

技術領域

本發明的實施例一般涉及紫外(UV)固化室。更具體地說，本發明的實施例涉及串列UV室，所述UV室用于對襯底上的介質膜執行固化處理并對串列室內的表面執行清潔處理。

背景技術

氧化硅(SiO)、碳化硅(SiC)和摻碳氧化硅(SiOC)在半導體器件制造中得到了非常廣泛的使用。在半導體襯底上形成含硅膜的一種途徑是通過室內的化學氣相沉積(CVD)。在含硅膜的CVD過程中經常采用供應有機硅的材料。由于這種有機硅供應材料中存在碳，室壁上和襯底上可能形成含碳膜。

水常常是有機硅化合物的CVD反應副產品，并會被通過物理方式以潮氣的形式吸收到膜中。襯底加工設備內空氣里的潮氣提供了未固化膜中潮氣的另一來源。在為后續制造處理排隊的時候，膜對吸收水的抵抗能力對于限定穩定的膜而言很重要。潮氣不是穩定膜的一部分，并可能在以后造成器件工作過程中介質材料的失效。

因此，優選地從所沉積的含碳膜中除去不需要的化學成分和化合物(例如水)。更重要的是，需要除去犧牲材料的熱不穩定有機碎片(由CVD過程中提高多孔性所用的成孔劑(porogen)造成)。已有建議采用紫外輻射來對CVD氧化硅膜的后處理提供幫助。例如，授權給AppliedMaterials，Inc.的美國專利No.6,566,278和No.6,614,181描述了使用UV光對CVD碳摻雜氧化硅膜進行后處理，這些專利的全部內容結合于本申請中。

因此，現有技術中需要一種UV固化室，所述室可以對沉積在襯底上的膜進行有效的固化。還需要一種UV固化室，這種室可以提高生產率、消耗最少的能量并適于對室自身內表面進行原位清潔處理。

發明內容

本發明的實施例一般涉及紫外(UV)固化室，所述固化室用于對位于襯底上的介質材料進行固化。在一種實施例中，串列處理室提供了兩個單獨并相鄰的處理區域，這些處理區域由蓋子覆蓋的主體限定，蓋子分別位于各個處理區域上方并具有對準的燈泡隔離窗。燈泡隔離窗是通過下述方式之一實現的：由串列處理室每側一個窗口將一個或多個燈泡與一個大的共用體積中的襯底隔開；或者將燈泡陣列的每個燈泡包在其各自的UV透明包封物中，然后所述包封物與襯底處理環境直接接觸。每個處理區域的一個或多個UV燈泡由耦合到蓋子的殼體覆蓋并發射UV光，所述UV光被穿過窗口導向位于處理區域內的襯底上。

UV燈泡可以是發光二極管陣列或燈泡，其采用現有技術的任何UV照明源，包括但不限于微波弧光、射頻燈絲(電容耦合的等離子體)以及感應耦合等離子體(ICP)燈。另外，可以在固化處理期間以脈沖方式產生UV光。用于增強襯底照明均勻性的各種想法包括：使用燈陣列，所述燈陣列還可以用來改變入射光的波長分布；襯底與燈頭之間的相對運動，包括旋轉和周期性平移(掃描)；以及實時改變燈反射器的形狀和/或位置。

固化處理期間形成的殘余物是有機物/有機硅，并被使用基于氧基和臭氧的清潔來除去。產生所需的氧基可以通過遠程方式實現并將氧基傳輸到固化室，也可以原位產生，還可以通過這兩種方案同時運轉來實現。由于遠程產生的氧基會非常迅速地復合成氧分子(O₂)，所以基于遠程氧的清潔方式關鍵是以遠程方式產生臭氧并將這種臭氧傳輸到固化室中，然后，在臭氧與固化室內的受熱表面接觸時，允許臭氧在該處分解成氧基和氧分子。因此，臭氧主要是將氧基傳輸到固化室中所用的媒介物。在遠程臭氧清潔的輔助性優點中，固化室中未分解的臭氧也可以攻擊某些有機殘余物，從而增強氧基清潔。以遠程方式產生臭氧的方法可以通過使用任何現有的臭氧產生技術來實現，這些技術包括但不限于介質阻擋放電/電暈放電(例如Applied?Materials?Ozonator)或UV活化反應器。根據一種實施例，使用固化介質材料所用的UV燈泡和/或另外的(一個或多個)UV燈泡來產生臭氧，所述UV燈泡的位置可以在遠程。

附圖說明

為了可以更詳細地理解本發明的上述特征，通過參考實施例可以對上文簡要概括的本發明有更具體的說明，附圖中圖示了這些實施例中的一些。但是應當明白，附圖只是圖示了本發明的典型實施例，因此不應認為對其范圍的限制，因為本發明可以采用其他等效實施方式。

圖1是半導體處理系統的俯視圖，本發明的實施例可以結合在該系統中。

圖2是被構造用于UV固化的半導體處理系統的串列處理室示意圖。

圖3是串列處理室的局部剖視圖，該處理室具有蓋子組件，蓋子組件具有分別位于兩個處理區域上方的兩個UV燈泡。