供應清潔氣體至工藝腔室的方法和系統的製作方法

2023-11-09 22:56:22 3

專利名稱：供應清潔氣體至工藝腔室的方法和系統的製作方法
技術領域：
本發明的實施例大致上關於用以清潔基材處理設備的工藝腔室的設備與方法。特 別是，本發明的實施例是關於用以清潔用於沉積的工藝腔室的設備與方法。
背景技術：
在工藝腔室已經執行許多沉積步驟後，工藝腔室必須清潔以移除可能已形成在腔 室壁上的不希望的沉積殘餘物。一種用以清潔目前化學氣相沉積(CVD)或等離子增強化學 氣相沉積(PECVD)工藝腔室的傳統方式是使用由遠程等離子源(remote plasma source, RPS)供應的清潔等離子，其中RPS是遠離工藝腔室。RPS提供清潔等離子(通常是由氟基 清潔氣體形成)，其經由氣體循環硬體(包括裝設在工藝腔室中的氣體箱、氣體岐管與氣體 散布系統)流入沉積腔室。為了在蝕刻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的活 躍形式來供應。然而，從RPS到沉積腔室的複雜傳送路徑時常導致原子氟基團和具有低蝕 刻速率的分子氣體的預成熟再結合。結果，儘管清潔氣體的前體分解效率是高的，清潔效率 可能是低的。再者，對於具有大容積和精密幾何形態的腔室而言(諸如300mm工藝腔室)， 腔室泵送埠通常靠近用來輸送清潔氣體到腔室的噴頭。所以，噴頭與泵送埠間的基材 支撐組件下方不佳的氣體循環造成了基材支撐組件下方低的清潔效率。因此，亟需一種用以清潔工藝腔室的改善的設備與方法。

發明內容
本發明提出一種用以清潔一工藝腔室的方法與設備。在一實施例中，本發明揭示 一工藝腔室，其包括一遠程等離子源與一具有至少兩個工藝區域的工藝腔室。各工藝區域 包括一基材支撐組件，其設置在該工藝區域中；一氣體散布系統，其配置以提供氣體到該 基材支撐組件上方的該工藝區域內；以及一氣體通道，其配置以提供氣體到該基材支撐組 件下方的該工藝區域內。一第一氣體導管是配置以將一清潔試劑從該遠程等離子源經由該 氣體散布組件流入各該工藝區域，而一第二氣體導管是配置以將來自該第一氣體導管的該 清潔試劑的一部分轉向到各該工藝區域的該氣體通道。在另一實施例中，本發明揭示一基材處理系統，其包括一負載閉鎖腔室；一傳送 腔室，其耦接到該負載閉鎖腔室；一遠程等離子源；以及一工藝腔室，其耦接到該傳送腔 室。該工藝腔室包含一腔室主體，其具有至少一第一工藝區域；一第一基材支撐組件，其 設置在該第一工藝區域中；一第一氣體散布組件，其耦接到該遠程等離子源，並配置以從該 遠程等離子源由該基材支撐組件上方提供氣體到該第一工藝區域內；以及一第一氣體通 道，其耦接到該遠程等離子源，並配置以從該遠程等離子源由該基材支撐組件下方提供氣 體到該第一工藝區域內。在另一實施例中，本發明揭示一用以供應一工藝氣體到一工藝腔室的方法。該方 法包含提供一等離子源；使一第一體積的清潔試劑從該等離子源經由該工藝腔室的頂部
4流入該工藝腔室的一內部容積；以及使一第二體積的清潔試劑從位於一基材支撐組件下方 流入該內部容積。


本發明之前述特徵、詳細說明可以通過參照實施例來詳細地了解，其中一些實施 例是繪示在附圖中。然而，值得注意的是附圖僅示出本發明的典型實施例，並且因此不會限 制本發明範圍，本發明允許其它等效的實施例。圖1為顯示一具有清潔系統的處理系統的一實施例的平面圖。圖2為一雙工藝腔室的一實施例的截面圖。圖3A為繪示用在圖2工藝腔室中的閥的一實施例的水平截面圖。圖;3B為圖3A的閥的部分立體圖。圖3C為圖3A的閥的截面圖。圖4為沉積順序的一實施例的方法步驟的流程圖，其中該沉積順序可以被執行在 圖2的工藝腔室中。圖5為翼片的另一實施例的爆炸圖。圖6-7為圖5的翼片的部分截面圖與俯視圖。圖8A-B為閥主體的另一實施例的俯視圖與仰視圖。圖8C為沿著圖8B的線8C-8C繪製的閥主體的截面圖。圖8D為沿著圖8C的線8D-8D繪製的閥主體的截面圖。圖9為凸緣支撐件的一實施例的截面圖。為了促進了解，倘若可行，則在圖式中使用相同的組件符號來指稱相同的組件。應 知悉，一實施例的組件與特徵可以有益地被用在其它實施例中，而不需贅述。
具體實施例方式本文描述的實施例關於一基材處理系統，其是可操作以在一或多個基材上執行等 離子工藝(例如蝕刻、CVD、PECVD等相類者)，並進行等離子清潔以移除在沉積工藝期間所 形成的殘餘物。基材處理系統的一示範性實例包含但不限於一工廠界面、一負載閉鎖腔室、 一傳送腔室、以及至少一工藝腔室(其具有兩個或多個彼此分離且共享公用氣體供應器和 公用排氣泵的工藝區域)。為了自工藝腔室內部移除沉積殘餘物，一遠程等離子源是可操作 以產生清潔等離子，清潔等離子從工藝腔室的頂部與底部被供應到工藝腔室內部。藉此，工 藝腔室的內部能夠以更有效率的方式來清潔。圖1是顯示一基材處理系統100的一實施例的示意圖。基材處理系統100包含一 工廠界面110 (基材在此處被裝載到至少一負載閉鎖腔室140且該至少一負載閉鎖腔室140 其卸載)、一基材傳送腔室170(其容納一機械手臂172以用於操縱基材)、以及至少一工藝 腔室200(其連接到傳送腔室170)。處理系統100是適於進行各種等離子工藝，例如蝕刻、 CVD或PECVD工藝。如圖1所示，工廠界面110可以包括多個基材匣件113與一基材操縱機械手臂 115。各匣件113包含多個即將處理的基材。基材操縱機械手臂115可以包含一基材映對 系統以將各匣件113中的基材作索引，用於準備將該些基材裝載到負載閉鎖腔室140內。
負載閉鎖腔室140提供一真空界面於工廠界面110與傳送腔室170之間。各負載 閉鎖腔室140可以包含一上基材支撐件(未示出)與一下基材支撐件(未示出)，其堆棧在 負載閉鎖腔室140內。上基材支撐件與下基材支撐件是配置以支撐其上的進入與退出的基 材。基材可以經由狹縫閥146被傳送在工廠界面110與負載閉鎖腔室140之間，並且經由 狹縫閥148被傳送在負載閉鎖腔室140與傳送腔室170之間。上基材支撐件與下基材支撐 件可以包含溫度控制的特徵，例如埋設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包括一基材操縱機械手臂172，其是可操作以傳送基材於負載閉鎖 腔室140與工藝腔室200之間。更詳細地說，基材操縱機械手臂172可以具有雙基材操縱 葉片174，雙基材操縱葉片174適於從一腔室同時傳送兩基材到另一腔室。葉片174也可 以配置以獨立地移動。基材可以經由狹縫閥176被傳送於傳送腔室170與工藝腔室200之 間。基材操縱機械手臂172的移動可以通過一馬達驅動系統(未示出)來控制，馬達驅動 系統包括伺服或步進馬達。圖2為繪示工藝腔室200的一實施例的截面圖。工藝腔室200包含兩個工藝區域 202，基材可以在該兩個工藝區域202中同時地進行等離子處理。各工藝區域202具有側壁 212與底部214，其部分地界定一工藝容積216。工藝容積216可以經由一形成在壁212中 的接取埠(未示出)來接取而選擇性地被閥176密封，閥176用以使基材204移動進出 各工藝區域202。各工藝區域202的壁212與底部214可以由單一的鋁塊或與工藝兼容的 其它材料製成。各工藝區域202的壁212是支撐一蓋組件222並包括一內襯224，內襯2M 的組件具有一排氣埠 226，工藝區域202可以通過一真空泵(未示出)經由排氣埠 2 來排空。一基材支撐組件230設置在各工藝區域202的中央。在一實施例中，支撐組件230 可以受溫度控制。支撐組件230包含一由鋁製成的支撐基座232，其可內封至少一埋設的加 熱器234，加熱器234是可操作以可控制地加熱支撐組件230與定位其上的基材204到一預 定溫度。在一實施例中，支撐組件230可以操作以維持基材204於約150°C至約1000°C的 溫度，取決於對於所處理的材料的工藝參數。各支撐基座232具有一上側236以用於支撐基材204，而支撐基座232的下側耦 接到一桿238。杆238將支撐組件230耦接到一升降系統M0，升降系統240可將支撐組件 230垂直地移動於一升高處理位置與一下降位置之間，而可使基材傳送進出工藝區域202。 此外，杆238提供一導線管，其是用於支撐組件230與腔室200的其它部件間的電氣與熱電 耦導線(lead)。一風箱(bellows) 242耦接在各工藝區域202的杆238與底部214間。風 箱242是提供工藝容積216與各工藝區域202外面的大氣間的真空密封，同時可促進支撐 組件230的垂直移動。為了促進基材204的傳送，各支撐基座232亦具有數個開口 M6，多個升降梢248 是可移動地被裝設通過該些開口對6。升降梢248是可操作以移動於一第一位置與一第二 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236上。第二 位置(未示出)將基材204舉升於支撐基座232的上，從而使基材204得以被傳送到來自 一接取埠(未示出)的基材操縱機械手臂172。升降梢M8的向上/向下移動可以由一 可移動板250來驅動。蓋組件222提供一上邊界予各工藝區域202的工藝容積216。蓋組件222可以被
6移除或開啟，以維護工藝區域202。在一實施例中，蓋組件222可以由鋁製成。蓋組件222可以包括一入口埠洸0，一工藝氣體可以經由該入口埠 260被導入 工藝區域202。工藝氣體可以包含由氣體源提供的沉積(或蝕刻)氣體，或由遠程等離 子源(RSP) 262提供的清潔等離子。氣體散布組件270包括一環狀基板272，環狀基板272 具有一阻隔板274，阻隔板274設置在面板(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。經由入口埠 260供應的工藝氣體是進入第一中空容積278(其 部分地被限制在環狀基板272與阻隔板274之間)，並接著流動通過數個通道280 (其形成 在阻隔板274中)，而進入介於阻隔板274與面板276間的第二容積觀2。然後，工藝氣體 從第二容積282經由數個形成在面板276中的通道284進入工藝容積216。面板276通過 一絕緣質材料觀6與腔室壁212和阻隔板274(或基板272)隔離。環狀基板272、阻隔板 274及面板276可以由不鏽鋼、鋁、陽極化鋁、鎳、或能夠以等離子(例如氯基清潔氣體、氟基 清潔氣體、其組合、或其它經選擇的清潔化學物)來清潔的其它兼容金屬合金製成。為了輸送工藝氣體到各工藝區域202，一氣體循環系統裝設在各工藝區域202與 氣體源261和RPS 262之間。氣體循環系統包含多個第一導管四0 (其分別將各工藝區 域202的頂部處的入口埠 260連接到氣體源261與RPS 262)以及至少一第二氣體導管 294 (其經由一閥300與第一氣體導管290連接)。第二氣體導管294耦接到一或多個通道 四2，該些通道292是向下延伸穿過腔室壁並與一或多個橫向通道296相交，該些橫向通道 296是各自開放到各工藝區域202的底部內。在圖2繪示的實施例中，個別的通道四2、四6 是用來將各區域202個別地耦接到閥300。可了解，各區域202可以具有由一個別的專用閥 300所控制而向其連接的氣體輸送，以便清潔氣體的流量得以可選擇地且獨立地被輸送到 各區域202，包括輸送清潔氣體到其一區域202且不輸送清潔氣體到另一區域。當從RPS262 提供一清潔等離子時，可以開啟閥300，以便經由各工藝區域202的頂部來輸送的清潔等離 子的一部分也可以被轉向到各工藝區域的底部。因此，可以實質避免基材支撐組件230下 方的清潔等離子的停滯，並且可以改善對於基材支撐組件230下方的區域的清潔效率。圖3A-B為繪示閥300的一實施例的水平截面圖與部分立體圖。如圖所示，閥300 包含一閥主體330、一翼片302、一密封杯304與一耦接機構308。閥主體330可以由與清潔 及工藝化學物一起使用的高溫材料製成。適當的材料的實例包括鋁、氧化鋁、氮化鋁、藍寶 石(sapphire)、與陶瓷等。適當的材料的其它實例包括可抵抗氟及氧基團腐蝕的材料。在 一實施例中，閥主體330是由鋁製成。閥主體330容納翼片302，翼片302可以可選擇地旋 轉以實質避免流動通過閥主體330的入口 399與一對出口埠 332之間。入口 399是配置 以耦接到RPS源沈2，而出口埠 332是配置以經由第二氣體導管294與通道292耦接到區 域202。入口 399與出口埠 332可以配置以接受一接頭，其中該接頭是適於對導管四0、 294進行防漏連接。翼片302的致動器部分被杯密封件304圍繞，其用以將密封杯304穩固地固定 到閥主體330。翼片302可劃分成一外主體310(其具有大致上矩形的形狀)與一阻流板 312 (其附接到外主體310的相對側)。在一實施例中，包括外主體310與阻流板312的翼片 302可以是單一而不可分且由鋁或其它材料製成的本體，如前所述。翼片302與主體330是 被製造成具有相近的公差，從而使得在其之間具有最小的洩漏。因此，翼片與主體330是設 計以免除了個別動態密封(其可能磨損且/或被清潔氣體與/或其它物種附著)的需求。當使用時，密封杯304 (其實質內封該外主體310)是適於允許翼片302的相對轉動，並且實 質密封阻流板312從外面環境相應於氣體循環系統內部的側。翼片302的旋轉是經由耦接機構308來驅動。在一實施例中，耦接機構308具有 大致上U形形狀而含有兩個磁化端部分318。磁化端部分318具有埋設的磁鐵，其完全地被 內封在翼片302內，因而得以避免埋設的磁鐵與腐蝕性氣體的直接接觸。耦接機構308位 於密封杯304上方，兩磁化端部分318分別面對埋設在外主體310中的磁鐵322的兩相對 磁極320。磁鐵322可以是永久磁鐵與/或電磁鐵。當密封杯304與耦接機構308之間存 在一間隙時，可保護密封杯304免於與耦接機構308的高溫接觸。當耦接機構308旋轉時， 磁化端部分318與磁鐵322的相對磁極320間的磁性吸引可使翼片302旋轉。以此方式， 阻流板312的方位可以通過旋轉來改變，以允許氣流通過(如圖3A所示的開啟狀態)或阻 隔氣流通過(如圖3A的虛線所示的關閉狀態)。圖3C為耦接到第二導管四4的閥300的一實施例的截面圖，其是沿著圖3A的線 C-C繪製。密封杯304包括一軸環306，軸環306可以被固定到閥主體330以保持翼片302。 一靜態密封件314可以設置在閥主體330與軸環之間以避免洩漏。靜態密封件314可以由 適於工藝與清潔化學(其在實施例中是使用矽基清潔氣體)的材料製成，可以是VIT0N。由 於閥300不具有移動的軸或動態密封件，閥的維護壽命可比傳統設計大幅延長，並且其可 以運作在約250°C以上的溫度而實質上不會腐蝕閥部件。翼片302的旋轉可以經由滾珠軸承334(其設置在阻流板312的一端與閥主體330 的壁335之間)與一滾珠軸承336 (其設置在外主體310與密封杯304之間)來促進。通 過耦接機構308的驅動，可以因此將阻流板312的方位定位成阻隔或允許氣流340 (例如被 導向第二氣體導管四4的清潔氣體)的通過。替代地，或除了滾珠軸承334、336以外，可以設置一軸承398於翼片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腐蝕的材料製成，其在一實施例 中是陶瓷材料。軸承398包括一上軸承環395，上軸承環395經由數個滾珠396旋轉在一下 軸承環397上。上軸承環395是接觸翼片302。在一實施例中，上軸承環395是壓扣到翼片 302。下軸承環397是接觸閥主體330。在一實施例中，下軸承環397是壓扣到閥主體330。 滾珠396可以是圓柱形、球形、一端逐漸變細的形狀、圓錐形、或其它適當的形狀。替代地，可以使用一或多個磁性軸承390以在翼片302與閥主體330之間提供一 軸承，如圖3E所示。磁性軸承390包括一對互斥的磁鐵。在圖3E繪示的實施例中，磁性 軸承390包括兩對互斥的磁鐵，即設置在翼片302的相對端的第一對392A、394A與第二對 392B、394B。磁鐵394A、394B是被內封在翼片302內，從而使得其可受保護而免於清潔氣體 中的氟與氧基團。磁鐵392A、392B可以是永久磁鐵或電磁鐵。磁鐵對392A、394A及392B、 394B是用以升高閥主體330內的翼片，以使翼片302得以通過與耦接機構308的磁性交互 作用而自由地被旋轉。耦接機構308是由一致動器390來旋轉，以開啟與關閉閥300。致動器390可以是 螺線管、氣動馬達、電動馬達、氣缸、或適於控制耦接機構308的旋轉運動的其它致動器。致 動器390可以裝設到閥300、工藝腔室200、或其它適當的結構。圖4是一流程圖，其繪示用以運作工藝腔室200的順序的一實施例的方法步驟。在 起始步驟402，將一基材導入工藝腔室200的一工藝區域202，以進行一等離子工藝(例如蝕刻或沉積工藝)。在步驟404，當閥300關閉時，從氣體源261經由第一導管四0與各工 藝區域202的頂部處的氣體散布組件270輸送一工藝氣體到工藝容積216內。在步驟406， 在完成等離子工藝之後，基材被移出工藝區域202。在步驟408，當閥500位於關閉狀態時， 從RPS 262經由第一導管290與各工藝區域202的頂部處的氣體散布組件270輸送一清潔 試劑(例如氯基清潔氣體、氟基清潔氣體、或其組合)。在一實施例中，清潔氣體可以包含 順3、&、5 6、(12丄 4、(^6、014或C2Cl6的至少一個。當經由各工藝區域202的頂部將清潔 氣體導入時，步驟410的閥300是開啟一時段，以將所供應等離子的一部分經由通道292轉 向到基材支承組件230下方的各工藝區域202的底部214。此額外的清潔等離子流動可減 少氟基團的再結合，並去除支撐組件230下方的流動停滯。此外，將經轉向的清潔氣體經由 渠道196導入可在被泵送出腔室200之前於基材支撐組件230下方建立良好混合的紊流。 因此，可以改善各工藝區域202中的清潔率。可以了解，可以在步驟408將清潔氣體導入之 前或的同時，進行步驟410的閥300的開啟。在步驟412，一旦完成了清潔運作，清潔氣體的 供應是終止。也可以了解，閥300可以是適於控制從RPS 262經由導管四0、四4的相對流 量的另一類型閥(包括切換流經導管四0、四4的流量於流動及不流動狀態間，或提供經選 擇的流經導管四0、四4的流量比範圍)。如前所述，基材處理系統因而得以可控制地將工藝氣體經由工藝腔室的頂部與底 部流入。在清潔期間，同時經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 頂側與底側)的清潔等離子的經控制供應可以減少工藝容積內化學物基團的再結合。支撐 組件下方的清潔氣體的水平導入可產生得以提升腔室清潔的紊流。再者，更低的總質量流 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質量百分比的清潔試劑經由導管294與通道四2 引導到工藝腔室的底部，而在總等離子流速為15000sCCm下僅觀.8質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向到工藝 腔室的底部，並且因此可以更有效率地清潔工藝腔室。圖5是翼片500的另一實施例的爆炸圖。圖6是翼片500的俯視圖。參照圖5_6， 翼片500包括一主體502、一蓋504、以及一或多個磁鐵506。包括外主體310與阻流板312 的翼片500可以是單一而不可分且由鋁或其它材料製成的本體，如前所述。主體502與蓋 504可以由前述材料製成。主體502包括外主體534與阻流板538。外主體534具有凹部5 形成在一第一 端530，其尺寸可以容納蓋504的至少一部分。在一實施例中，蓋504是壓扣到凹部528內， 因此蓋504無法在凹部5 內旋轉。替代地，蓋504能夠以避免旋轉的方式被釘到、黏附到、 黏結到、焊接到、或固定到主體502。阻流板538是從主體502的一第二端540延伸到一碟盤536。碟盤536的尺寸可 與形成在閥主體中的凹部接合，以促進翼片500的旋轉。碟盤536大致上具有小於外主體 534的直徑的直徑。碟盤536的底表面532包括穴520用於保持一滾珠軸承(未示出)，其 中該滾珠軸承可促進翼片500的旋轉。主體520的第二端540也包括數個凹處形成在其中。在一實施例中，該些凹處M2 的方位是徑向，並且其繞著一極性數組而等距分隔。該些凹處542是配置以與從上軸承環 395延伸的多個突出部(未顯示)配合，從而使上軸承環395隨著翼片500旋轉被鎖故住。
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圖7為碟盤536剖過穴520的部分截面圖。穴520包括一盲孔606，盲孔606形成 為與主體506之中心線同心。一錐坑(countersink)604形成為與孔606同心。錐坑604 是形成於可促進穴520內滾珠軸承的保持的角度。參照圖5-6，蓋504包括一圓柱形主體510，圓柱形主體510具有一上端516及一 下端518。圓柱形主體510的直徑可可使其嵌入主體502的凹部528。一唇部508形成在 主體510的上端516以使主體502的端530可座落在唇部508所定義的一突壁(ledge) 512 上，藉此能得以使主體510穿入到主體502內一預定深度。穴520也可以形成在蓋504中， 以使滾珠軸承(未示出)得以保持在翼片500的中心軸上。一橫向孔514是形成穿過主體510，以容納一或多個磁鐵506。橫向孔514是垂直 於翼片500的中心線而形成。當蓋504插入到主體502的凹部5 時，該一或多個磁鐵506 會佔據在橫向孔514中。在一實施例中，該一或多個磁鐵506包括以線性配置來堆棧的數個磁鐵。在圖5 的實施例中，該一或多個磁鐵506包括一北極524、一南極522、以及一或多個堆棧在其間的 磁鐵5沈。圖8A-B為閥主體800的另一實施例的俯視圖與仰視圖。儘管閥主體800可以由 其它適當的材料製成，閥主體800大致上為單一的鋁或陶瓷構件。閥主體800包括一頂表 面802與一底表面804。一第一孔810從頂表面802形成到主體800內。第一孔810是至 少部分位於一延伸部分806中。延伸部分806具有一第一通道812(以虛線顯示)形成其 間。第一通道812的端部是用以將閥主體800連接到與遠程等離子源262連通的導管。第 一通道812的第二端是以T字形連接到一第二通道擬4 (也以虛線顯示)內。第一孔810對 齊於第一通道812，並且第一孔810的尺寸可使其容納翼片，以控制流經第一通道812到第 二通道824的流體流動。數個螺紋化盲裝設孔816是形成在閥主體800的第一側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804包括一第二與第三孔818。第二與第三孔818在第一與 第二通道812、814的交會處的兩側連通於第二通道824。一 0-環溝槽820界定各孔818， 以允許導管從閥800延伸到腔室主體內而密封地被耦接到閥800。通過使用通過裝設孔 822(其形成穿過主體800)的固定件(未示出)，可以壓縮0-環以密封耦接到第二與第三 孔818的接頭。在第8A-B圖繪示的實施例中，四個裝設孔822是與各孔818相關聯。現參照圖8C的截面圖，第二通道8M可以在兩端以插塞830來密封。插塞830可 以被壓嵌到、焊接到、黏結到、黏附到、螺紋化到、或以其它適當方式密封地耦接到主體800。現參照圖8D的截面圖，第一孔810包括一突壁832，突壁832是形成翼片外主體的 界面與/或支撐軸承398的下軸承環397。翼片的阻流板延伸到孔810內並可以旋轉，以控 制流經第一通道812的流量。第一孔810的底部也可以包括一穴520，以促進設置在翼片與 主體800間的滾珠(未示出)留置。在使用軸承398的實施例中，突壁832可以包括數個 凹處840，該些凹處840是配置以與從軸承398的下軸承環397延伸的突出部配合，從而使 得在翼片800旋轉時下軸承環397被固定到主體800。再參照圖1，一凸緣支撐件299是同軸地耦接於遠程等離子源沈2的出口，以允許 壓力感應器297偵測可表面遠程等離子源262的出口壓力的測度。感應器297的形式可以 是壓力計(manometer)、壓力表計(pressuregage)、或用以獲得可表明離開遠程等離子源262的清潔試劑壓力的測度的其它感應器。圖9是繪示凸緣支撐件四9的一實施例。凸緣支撐件299包括一入口 902與兩齣 口 904、906。入口 902是耦接到遠程等離子源洸2的出口，並且經由一主通道920 (其延伸 穿過凸緣支撐件四9)流體地耦接到第一出口 904。第一出口 904耦接到從遠程等離子源 262提供清潔試劑到閥300與入口埠 260的導管。第二出口 906是經由次通道922流體 地耦接到主通道920，其中該主通道920將入口 902耦接到第一出口 904。第二出口 906是 配置以接受感應器四7。在一實施例中，凸緣支撐件299包括一凸緣基座912、一管件914、一肘部916及一 凸緣918，其組裝成一壓力密封組件。在一實施例中，凸緣基座912、管件914、肘部916及 凸緣918是由鋁或不鏽鋼製成，並被焊接(例如通過連續焊接的方式)在一起。凸緣基座 912包括一圓柱形主體926，主通道920是形成穿過圓柱形主體926。圓柱形主體擬6具有
一主凸緣928於第一端與一次凸緣930於第二端。入口 902是形成穿過次凸緣930，並且被在其表面934上的0_環溝槽932圍繞。 次凸緣930的表面934亦包括數個裝設孔(未示出)，該些裝設孔在一實施例中的形式是數 個穿孔。第一出口 904是形成穿過主凸緣928。主凸緣928的表面936被光滑化以提供一 密封表面。主凸緣擬8的表面936亦包括數個裝設孔(未示出)，該些裝設孔在一實施例中 的形式是數個穿孔。圓柱形主體擬6包括一孔938，孔938是穿設到主通道920內。在一實施例中，孔 938是形成為實質上垂直主體擬6之中心線，其中主體擬6之中心線是與主通道920之中心 線共軸。管件914是配置以通過將界定穿過管件914的通道940與孔938流體地耦接，而 密封地耦接到圓柱形主體926。在一實施例中，管件914的第一端具有一端逐漸變細的形 狀或具有減小的外徑，其中該外徑是插入孔938內以促進管件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的形狀或具有減小的外徑，其中該外徑是插入肘部 916內以促進管件914與肘部916的耦接。凸緣918包括一圓柱形杆950，圓柱形杆950具有一通道960形成穿過其間。杆 950的一端具有一唇部952。唇部952圍繞一埠 954，其中該埠卯4是界定第二出口 906。埠卯4是配置以適於將感應器297耦接到凸緣支撐件四9。在一實施例中，唇部952的表面956包括一凹部958，凹部958與穿過杆950的通 道960同心。唇部952的表面956可以具有實質上垂直通道960之中心線的方位。唇部 952的背側962可以在其一端逐漸變細，以耦接用來固定感應器297的接頭(未示出)。在 一實施例中，唇部的背側是與杆形成約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可允許來自遠程等離子源沈2的清潔試劑的直接輸送而具有 最少的阻隔，其中該阻隔會不利地促使再結合。此外，凸緣支撐件299可以促進在傳統位置 的感應器四7的耦接，其中該感應器297是遠離配置到腔室頂部的其它裝置。儘管前述說明是著重在本發明的實施例，在不脫離本發明的基本範圍下，可以設想出本發明的其它與進一步實施例，並且本發明的範圍是由權利要求所決定。
權利要求
1.一種工藝腔室，至少包含 遠程等離子源；工藝腔室，其具有至少兩個工藝區域，各工藝區域包含 基材支撐組件，其設置在該工藝區域中；氣體散布系統，其配置以提供氣體到該基材支撐組件上方的該工藝區域內； 氣體通道，其配置以提供氣體到該基材支撐組件下方的該工藝區域內； 第一氣體導管，其配置以將清潔試劑從該遠程等離子源經由該氣體散布組件流入各該 工藝區域；以及第二氣體導管，其配置以將來自該第一氣體導管的該清潔試劑的一部分轉向到各該工 藝區域的該氣體通道。
2.如權利要求1所述的工藝腔室，更包含一閥，該閥可控制該第一氣體導管與該第二 氣體導管間的流量。
3.如權利要求2所述的工藝腔室，其中該閥包含 可移動的翼片，其具有阻流板；至少一磁鐵，其設置在該翼片中；以及耦接機構，其是可操作以將該翼片旋轉在第一位置與第二位置之間，在該第一位置時 該阻流板可阻隔流經該主體的流動，在該第二位置時該阻流板可允許流經該主體的流動。
4.如權利要求3所述的工藝腔室，其中該耦接機構是配置以通過磁性交互作用來旋轉 該翼片。
5.一種基材處理系統，至少包含 負載閉鎖腔室；傳送腔室，其耦接到該負載閉鎖腔室； 遠程等離子源；以及工藝腔室，其耦接到該傳送腔室，其中該工藝腔室包含 腔室主體，其具有至少一第一工藝區域； 第一基材支撐組件，其設置在該第一工藝區域中；第一氣體散布組件，其耦接到該遠程等離子源，並配置以從該遠程等離子源由該基材 支撐組件上方提供氣體到該第一工藝區域內；以及第一氣體通道，其耦接到該遠程等離子源，並配置以從該遠程等離子源由該基材支撐 組件下方提供氣體到該第一工藝區域內。
6.如權利要求5所述的基材處理系統，其中該腔室主體更包含 第二工藝區域；第二基材支撐組件，其設置在該第二工藝區域中；第二氣體散布組件，其耦接到該遠程等離子源，並配置以從該遠程等離子源由該基材 支撐組件上方提供氣體到該第二工藝區域內；以及第二氣體通道，其耦接到該遠程等離子源，並配置以從該遠程等離子源由該基材支撐 組件下方提供氣體到該第二工藝區域內。
7.如權利要求6所述的基材處理系統，其中該第一與第二氣體通道是被定位用以產生 流到內部容積的實質向內氣流。
8.如權利要求6所述的基材處理系統，更包含一閥，其具有入口與至少一出口，該入口耦接到該遠程等離子源，該至少一出口耦接到 該第一和第二氣體通道，其中該閥包含 可移動的翼片，其具有阻流板；耦接機構，其是可操作以將該翼片旋轉在第一位置與第二位置之間，在該第一位置時 該阻流板可阻隔流經該閥的流動，在該第二位置時該阻流板可允許氣體通過該閥。
9.如權利要求8所述的基材處理系統，其中該耦接機構是配置以通過磁性交互作用來 旋轉該翼片。
10.一種用以供應等離子到工藝腔室的方法，至少包含 提供遠程等離子源；使第一體積的清潔試劑從該遠程等離子源經由該工藝腔室的頂部流入該工藝腔室的 內部容積；以及使第二體積的清潔試劑從位於基材支撐組件下方的埠流入該內部容積。
11.如權利要求10所述的方法，其中該第二體積的清潔試劑是由該遠程等離子源來提供。
12.如權利要求10所述的方法，其中該清潔試劑包含至少一下述氣體NF3、F2、SF6、C12、 CF4, C2F6, CCl4或C2Cl6,並且其中使第一與第二體積的清潔試劑流入是同時進行。
13.如權利要求10所述的方法，其中使清潔試劑從該遠程等離子源經由該工藝腔室的 頂部流入該工藝腔室的內部容積是包含使該清潔試劑從該遠程等離子源經由第一氣體導 管並接著經由設置在該內部容積的頂部處的氣體散布系統流入。
14.如權利要求10所述的方法，其中使第二體積的清潔試劑流入的步驟更包含 將經由該工藝腔室的頂部所提供的清潔試劑的一部分轉向到該埠。
15.如權利要求14所述的方法，其中該轉向是由閥來控制，其中操作該閥以在該閥位 於完全開啟狀態時，將該遠程等離子源所供應的總清潔試劑量的少於約50%轉向到該端
全文摘要
本發明提出一種用以清潔一工藝腔室的方法與設備。在一實施例中，本發明揭示一工藝腔室，其包括一遠程等離子源與一具有至少兩個工藝區域的工藝腔室。各工藝區域包括一基材支撐組件，其設置在該工藝區域中；一氣體散布系統，其配置以提供氣體到該基材支撐組件上方的該工藝區域內；以及一氣體通道，其配置以提供氣體到該基材支撐組件下方的該工藝區域內。一第一氣體導管是配置以將一清潔試劑從該遠程等離子源經由該氣體散布組件流入各該工藝區域，而一第二氣體導管是配置以將來自該第一氣體導管的該清潔試劑的一部分轉向到各該工藝區域的該氣體通道。
文檔編號H01L21/205GK102067279SQ200980124391
公開日2011年5月18日 申請日期2009年5月28日 優先權日2008年6月19日
發明者D·杜鮑斯, G·巴拉蘇布拉馬尼恩, H·姆薩德, J·C·羅查-阿爾瓦雷斯, K·傑納基拉曼, R·薩卡拉克利施納, T·諾瓦克, V·斯瓦拉馬克瑞希楠 申請人:應用材料股份有限公司