[發(fā)明專利]處理室的高效UV清潔

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910261086.2
• 申請日: 2006-04-18
• 公開（公告）號: CN101736316A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發(fā)明（設(shè)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(quán)）人: 應(yīng)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(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11258
• 代理人: 趙飛;南霆

本申請是2006年4月18日申請的中國專利申請200680014799.3的分 案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

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

背景技術(shù)

氧化硅(SiO)、碳化硅(SiC)和摻碳氧化硅(SiOC)在半導(dǎo)體器件 制造中得到了非常廣泛的使用。在半導(dǎo)體襯底上形成含硅膜的一種途徑是 通過室內(nèi)的化學(xué)氣相沉積(CVD)。在含硅膜的CVD過程中經(jīng)常采用供 應(yīng)有機硅的材料。由于這種有機硅供應(yīng)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(yīng)副產(chǎn)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(shè)備內(nèi)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(xù)制造處理排隊的時候，膜對吸收水的抵抗能力 對于限定穩(wěn)定的膜而言很重要。潮氣不是穩(wěn)定膜的一部分，并可能在以后 造成器件工作過程中介質(zhì)材料的失效。

因此，優(yōu)選地從所沉積的含碳膜中除去不需要的化學(xué)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(wěn)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(quán)給Applied Materials，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(nèi)容結(jié)合于本申請 中。

因此，現(xiàn)有技術(shù)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(chǎn)率、 消耗最少的能量并適于對室自身內(nèi)表面進行原位清潔處理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)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(zhì)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(qū)域，這些處理區(qū)域由蓋子覆蓋的主體限定，蓋子分別 位于各個處理區(qū)域上方并具有對準(zhǔn)的燈泡隔離窗。燈泡隔離窗是通過下述 方式之一實現(xiàn)的：由串列處理室每側(cè)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(huán)境直接接觸。每個處理區(qū)域 的一個或多個UV燈泡由耦合到蓋子的殼體覆蓋并發(fā)射UV光，所述UV 光被穿過窗口導(dǎo)向位于處理區(qū)域內(nèi)的襯底上。

UV燈泡可以是發(fā)光二極管陣列或燈泡，其采用現(xiàn)有技術(shù)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(yīng)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(chǎn) 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?nèi)肷涔獾牟ㄩL分布；襯底與燈頭之間的相對運動， 包括旋轉(zhuǎn)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(chǎn)生所需的氧基可以通過遠程方式實現(xiàn)并將氧基傳輸?shù)? 固化室，也可以原位產(chǎn)生，還可以通過這兩種方案同時運轉(zhuǎn)來實現(xiàn)。由于 遠程產(chǎn)生的氧基會非常迅速地復(fù)合成氧分子(O₂)，所以基于遠程氧的清 潔方式關(guān)鍵是以遠程方式產(chǎn)生臭氧并將這種臭氧傳輸?shù)焦袒抑?，然后? 在臭氧與固化室內(nèi)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?shù)焦袒抑兴玫拿浇槲?。在遠程臭氧 清潔的輔助性優(yōu)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(chǎn)生臭氧的方法可以通過使用任何現(xiàn) 有的臭氧產(chǎn)生技術(shù)來實現(xiàn)，這些技術(shù)包括但不限于介質(zhì)阻擋放電/電暈放電 (例如Applied?Materials?Ozonator)或UV活化反應(yīng)器。根據(jù)一種實施例， 使用固化介質(zhì)材料所用的UV燈泡和/或另外的(一個或多個)UV燈泡來 產(chǎn)生臭氧，所述UV燈泡的位置可以在遠程。

附圖說明