[發(fā)明專利]從用于等離子體室內(nèi)的上部電極清除金屬污染物的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080056019.8
• 申請日: 2010-12-06
• 公開（公告）號: CN102652350A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宏·石;阿爾曼·阿沃楊;沙尚克·C·德希穆克;大衛(wèi)·卡曼
• 申請（專利權(quán)）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: H01L21/205
• 分類號: H01L21/205;H01L21/3065
• 代理公司: 上海勝康律師事務(wù)所 31263
• 代理人: 李獻(xiàn)忠

本申請根據(jù)U.S.C.§119主張2009年12月18日提交的名稱為METHODOLOGY?FOR?CLEANING?OF?SURFACE?METAL?CONTAMINATION?FROM?AN?UPPER?ELECTRODE?USED?IN?APLASMA?CHAMBER,美國臨時申請?zhí)枮?1/288,087的優(yōu)先權(quán)，通過引用將該臨時申請的整體內(nèi)容并入本申請中。

背景技術(shù)

在電容耦合等離子體（CCP）室內(nèi)，集成電路由形成有圖案化的微電子層的晶片或者基板制成。在基板的處理過程中，等離子體在上部和下部電極間產(chǎn)生，并且常被用來在基板上沉淀薄膜或者蝕刻薄膜的預(yù)定部分。射頻（RF）利用電極運(yùn)行一段時間后，室顯示出蝕刻速率下降和蝕刻均質(zhì)性偏離。蝕刻性能的下降由電極硅表面的形態(tài)改變和電極的等離子體裸露表面的污染引起。因此，需要一個系統(tǒng)的和有效的方法清潔電極和減小表面粗糙度以便電極符合表面污染物規(guī)格，提高生產(chǎn)產(chǎn)量。

發(fā)明內(nèi)容

一種從用于等離子體室內(nèi)的上部電極清除金屬污染物的方法，該方法包括在氫氧化銨，過氧化氫和水組成的清潔溶液內(nèi)浸泡所述整個上部電極，優(yōu)選體積比從1-2:1-2:2到1-2:1-2:20的基于NH₃的28-30wt%的濃縮的氫氧化銨水溶液、29-31wt％的過氧化氫水溶液和水。

附圖說明

圖1為根據(jù)一個實(shí)施例說明清潔上部電極的典型步驟的流程圖。

圖2為根據(jù)另外一個實(shí)施例清潔上部電極的設(shè)備（fixture）的剖視示意圖。

圖3A為圖2中設(shè)備的透視視圖。

圖3B為圖3A中B部分放大的剖視示意圖。

具體實(shí)施方式

典型的電容耦合等離子體（CCP）室可以包括：室壁；有下部等離子體暴露表面的上部電極；基板支承件；嵌入在基板支承件和在基板處理過程中有效控制基板的靜電夾頭。室壁優(yōu)選包括基板傳送槽或者門，用來傳送基板進(jìn)出室。室壁可以可選地涂覆合適的耐磨損材料。為了提供接地電路，室壁要由金屬組成，例如鋁，并且電接地。基板支承件可以包括鋁板，該鋁板充當(dāng)下部電極，并且被耦合到RF電源（通常經(jīng)由匹配網(wǎng)絡(luò)）。上部電極可以被耦合到RF電源（通常經(jīng)由匹配網(wǎng)絡(luò)）和一個或者更多的用于供應(yīng)處理氣體的氣體管線。其他類型的電路裝置可以被用來給上部電極和下部電極供應(yīng)電源。例如，上部電極可以接地為供應(yīng)到下部電極的電源提供回路。可替代地，下部電極可以耦合到兩個或者更多的有不同的頻率的RF電源。上部電極和下部電極被隔開，在它們之間形成用于生產(chǎn)等離子體的空間。在操作過程中，上部電極和/或下部電極通過通電將處理氣體激發(fā)成等離子體狀態(tài)。

上部電極可以是單片電極或者多片電極。例如，上部電極可以包括單片電路網(wǎng)狀電極，或者可以包括內(nèi)部網(wǎng)狀電極板和形成環(huán)形外部電極環(huán)的一個或多個片段。上部電極優(yōu)選包括襯墊構(gòu)件，例如，鋁或者石墨的墊板。單片電路網(wǎng)狀電極或者內(nèi)部網(wǎng)狀電極板和外部電極環(huán)可以可選地用粘接材料，例如彈性體粘接材料（彈性接頭），粘接到襯墊構(gòu)件上。在上部電極運(yùn)用彈性體粘接材料的詳情公開在共同轉(zhuǎn)讓的美國專利號6,376,385,6,194,322,6,148,765,6,073,577中，所有這些專利的全部內(nèi)容通過引用并入本申請中。彈性接頭使得在電極和襯墊構(gòu)件間能運(yùn)動，以補(bǔ)償上部電極溫度循環(huán)引起的熱膨脹。彈性接頭可以包括電的和/或熱的導(dǎo)電填料和在高溫下穩(wěn)定的催化劑固化的聚合物。例如，彈性接頭可以由硅酮聚合物形成，填料可以由鋁合金或者硅粉形成。為了提供低電阻和減少電極污染，上部電極優(yōu)選由單晶硅形成。襯墊構(gòu)件、彈性接頭和網(wǎng)狀電極可以包括多個孔或者氣體出口，使得處理氣體能通過上部電極。優(yōu)選地，上部電極的孔的直徑從600μm到1000μm。

在等離子體處理過程中，上部電極可以被諸如Ca,Cr,Co,Cu,Fe,Li,Mg,Mo,Ni,K,Na,Ti,Zn之類金屬污染（例如，從上部電極下的基板處理）。在等離子體處理過程中，這些金屬可以從上部電極釋放出來，同時污染正在進(jìn)行例如等離子體蝕刻之類處理的基板，。

為了阻止經(jīng)處理的基板的金屬污染，上部電極優(yōu)選在一定數(shù)量的RF時間之后定期地從室內(nèi)拿出并且進(jìn)行清潔。可替代地，此處描述的清潔可以作為新的上部電極的最后生產(chǎn)階段被實(shí)施。圖1顯示了說明根據(jù)一個實(shí)施例清潔上部電極的典型步驟的流程圖100。在步驟101中，上部電極被浸泡在異丙醇（IPA）內(nèi)一段合適的時間，例如10分鐘至1小時，優(yōu)選大約30分鐘，以從上部電極移除有機(jī)的污染物。此處所使用的“大約”指±10%。