[發(fā)明專利]配置中的除污及剝除處理腔室

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380010918.8
• 申請日: 2013-01-18
• 公開（公告）號: CN104137248B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·J·薩里納斯;P·B·路透;A·恩蓋耶;J·A·里
• 申請（專利權(quán)）人: 應(yīng)用材料公司
• 主分類號: H01L21/68
• 分類號: H01L21/68;H01L21/677;H01L21/8238
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司31100
• 代理人: 黃嵩泉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實施例一般是關(guān)于用于制造半導(dǎo)體基板上的裝置的方法與設(shè)備。更具體地，本發(fā)明的實施例是關(guān)于一種負(fù)載鎖定腔室，該負(fù)載鎖定腔室包括了配置來用于處理基板的一腔室容積。

背景技術(shù)

超大型集成電路(Ultra-large-scale?integrated(ULSI)circuits)可包括超過一百萬的電子裝置(例如晶體管)，這些電子裝置形成于半導(dǎo)體基板上(例如硅(Si)基板)并且共同配合來執(zhí)行裝置內(nèi)的各種功能。通常，ULSI電路中所用的晶體管是互補金屬氧化半導(dǎo)體(Metal-Oxide-semiconductor(CMOS))場效應(yīng)晶體管。

等離子體蝕刻通常使用于晶體管與其他電子裝置的制造中。在用于形成晶體管結(jié)構(gòu)的等離子體蝕刻處理期間，一或更多層膜堆迭(例如多層的硅、多晶硅、二氧化鉿(HfO₂)、二氧化硅(SiO₂)、金屬材料、等等)通常曝露至包含至少一含有鹵素的氣體(例如溴化氫(HBr)、氯氣(Cl₂)、四氟化碳(CF₄)、等等)的蝕刻劑。此種處理導(dǎo)致含有鹵素的殘余物生成在所蝕刻部件、蝕刻遮罩、與基板上其他位置的表面上。

當(dāng)曝露至非真空環(huán)境(例如生產(chǎn)介面或基板儲存盒內(nèi))及/或在連續(xù)處理期間，氣體鹵素與鹵素型反應(yīng)物(例如溴氣(Br₂)、氯氣(Cl₂)、氯化氫(HCl)、等等)可能從蝕刻期間所沉積的含有鹵素的殘余物釋放出來。所釋放的鹵素與鹵素基反應(yīng)物產(chǎn)生粒子污染且導(dǎo)致處理系統(tǒng)與生產(chǎn)介面內(nèi)部的腐蝕，以及基板上面金屬層的曝露部分的腐蝕。處理系統(tǒng)與生產(chǎn)介面的清洗以及腐蝕部分的替換是耗時且昂貴的程序。

已經(jīng)發(fā)展出數(shù)種處理來移除所蝕刻基板上的含有鹵素的殘余物。例如，所蝕刻基板可被轉(zhuǎn)移至遠(yuǎn)端等離子體反應(yīng)器，以曝露所蝕刻基板至氣體混合物，氣體混合物將含有鹵素的殘余物轉(zhuǎn)換成非腐蝕的揮發(fā)性化合物，該揮發(fā)性化合物可被除去氣體且抽出反應(yīng)器外。但是，此種處理需要專屬的處理室以及額外的步驟，導(dǎo)致增加的機(jī)臺花費、降低的制造產(chǎn)率與產(chǎn)量、導(dǎo)致高的制造成本。

因此，需要有改良的方法與設(shè)備，用于從基板移除含有鹵素的殘余物。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實施例通常提供用于處理基板的設(shè)備與方法。具體地，本發(fā)明的實施例提供能夠處理基板的一種負(fù)載鎖定腔室，例如通過曝露位于負(fù)載鎖定腔室內(nèi)的基板至反應(yīng)物種(reactive?species)。

本發(fā)明的一實施例提供一種負(fù)載鎖定腔室。該負(fù)載鎖定腔室包括腔室主體組件，腔室主體組件界定了彼此隔離的第一腔室容積與第二腔室容積。第一腔室容積透過兩個開口而選擇性地可連接至兩個環(huán)境，這兩個開口被配置來用于基板轉(zhuǎn)移，且第二腔室容積選擇性地連接至兩個環(huán)境的至少一者。該負(fù)載鎖定腔室還包括冷卻基板支撐組件，冷卻基板支撐組件設(shè)置在第一腔室容積中并且被配置來支撐且冷卻冷卻基板支撐組件上的基板；加熱基板支撐組件，加熱基板支撐組件設(shè)置在第二腔室容積中并且被配置來支撐加熱基板支撐組件上的基板；以及氣體分配組件，氣體分配組件設(shè)置在第二腔室容積中并且被配置來提供處理氣體到第二腔室容積，以用于處理設(shè)置在第二腔室容積中中的基板。

本發(fā)明的一實施例提供一種雙負(fù)載鎖定腔室。該雙負(fù)載鎖定腔室包括第一負(fù)載鎖定腔室與第二負(fù)載鎖定腔室，相鄰地設(shè)置在單一腔室主體組件中。第一負(fù)載鎖定腔室與第二負(fù)載鎖定腔室的每一者包括彼此隔離的第一腔室容積與第二腔室容積。第一腔室容積透過兩個開口而選擇性地可連接至兩個環(huán)境，兩個開口被配置來用于基板轉(zhuǎn)移，且第二腔室容積選擇性地連接至兩個處理環(huán)境的至少一者。每一負(fù)載鎖定腔室亦包括冷卻基板支撐組件，冷卻基板支撐組件設(shè)置在第一腔室容積中并且被配置來支撐且冷卻冷卻基板支撐組件上的基板；加熱基板支撐組件，加熱基板支撐組件設(shè)置在第二腔室容積中并且被配置來支撐加熱基板支撐組件上的基板；以及氣體分配組件，氣體分配組件設(shè)置在第二腔室容積中并且被配置來提供處理氣體到第二腔室容積，以用于處理設(shè)置在第二腔室容積中的基板。

本發(fā)明的還由一實施例提供一種方法，用于從基板移除含有鹵素的殘余物。該方法包括：透過負(fù)載鎖定腔室的第一腔室容積來轉(zhuǎn)移基板到基板處理系統(tǒng)，負(fù)載鎖定腔室的第一腔室容積耦接至基板處理系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移室；利用含有鹵素的化學(xué)物來在一或更多個處理室中蝕刻基板，一或更多個處理室耦接至基板處理室的轉(zhuǎn)移室；在負(fù)載鎖定腔室的第二腔室容積中從已蝕刻基板移除含有鹵素的殘余物；以及在移除含有鹵素的殘余物之后，在負(fù)載鎖定腔室的冷卻基板支撐組件中冷卻基板。