发明名称 在一高温具腐蚀性电浆环境下进行净化之方法与设备
摘要 本发明提供一利用含卤素(halogen-containing)气体提供电浆处理,用以清除不要之金属沈积物的方法与设备,以一实施例而言,例如,此一气体为具射频能量,温度最少为400℃之含氯气体。以另一较佳实施例而言,本发明亦提供一净化沈积反应室之程序,此程序包含,以一惰性气体将反应室加压至第一压力值,并将此惰性气体充满在反应室之内部空间,将第一压力值降低至净化程序压力值,然后于净化程序压力值下通入一反应气体至反应室,使得惰性气体由内部空间向外流,因此使该反应气体进入该内部空间所受侵扰降至最低。
申请公布号 TW387094 申请公布日期 2000.04.11
申请号 TW087101004 申请日期 1998.04.17
申请人 应用材料股份有限公司 发明人 赵俊;罗礼;王家祥;金良孝;史帝芬渥尔孚;三裘图泰来克斯;张美
分类号 H01L21/00 主分类号 H01L21/00
代理机构 代理人 蔡坤财 台北巿松江路一四八号十二楼
主权项 1.一种清洗形成于基板制程反应室,不必要沈积物的制程,该反应室具有加热器,其加热能力能将反应室加热至温度大于400℃,该制程至少包含:维持该加热器于第一温度,于反应室内至少约为400℃;维持该反应室之一压力范围约为1-10torr;通入一含氯气体与一电浆气体至该反应室内;及外加能量形成电浆于邻近基板处,该电浆包含含氯样品用以清洗位于该反应室表面不必要之沉积物。2.如申请专利范围第1项所述之制程,其中上述之第一温度至少约为500℃3.如申请专利范围第1项所述之制程,其中上述之能量包含射频能量。4.如申请专利范围第1项所述之制程,其中上述之能量包含微波能量。5.如申请专利范围第2项所述之制程,其中上述之含氯气被通入反应室之流量约为300-400sccm。6.如申请专利范围第1项所述之制程,其中上述之含氯气被通入反应室之流量约为200sccm。7.如申请专利范围第1项所述之制程,其中上述之不必要沉积物包含金属沉积物。8.如申请专利范围第7项所述之制程,其中上述之金属沉积物包含钛沉积物。9.如申请专利范围第1项所述之制程,其中上述之电浆气体系选自任何惰性气体(例如氩气);BCl3;ClF3等族群之一,或是其混合。10.如申请专利范围第1项所述之制程,其中上述之金属系选自含钛膜层,例如钛膜、氮化钛、titanium disilicide及其他金属族群之一。11.如申请专利范围第1项所述之制程,其中上述之压力约小于5torr。12.如申请专利范围第3项所述之制程,其中上述所供应之射频能量其在频率范围约100kHz到13.56MHz,功率约200-2000佤。13.如申请专利范围第3项所述之制程,更包含步骤:降低该射频能量,由第一能级降至第二能级,以维持该电浆、该降低能量步骤避免热冲击该加热器及减低该反应室内粒子污染。14.如申请专利范围第1项所述之制程,更包含加热该加热器至第一温度,接着加热该加热器至制程温度,其中该第一温度高于该制程温度。15.一种基板制程装置,至少包含:一具有反应空间之反应室;一气体输送系统包含复数个气体源,最少其中一个该复数个气体源供应一含氯气体,而其他复数个气体源的其中之一供应一含卤素气体,该气体输送系统以一流速输送该含卤素气体至该反应室内;一加热系统包含一加热基座,该加热基座具有一表面可以支撑该晶圆,该加热基座包含一,于一含卤化样品之电浆环境下具有电阻性加热至至少400℃之能力;一电浆系统,该电浆系统于该反应室内具有形成电浆之能力;一真空系统与该反应室连接,该真空系统控制该反应室排气;及一控制系统包含一处理器与一记忆体包含一电脑可判读媒体具有电脑可判读(computer-riadable)程式,用以直接操作沉积装置,连接至该处理器,该电脑可判读(computer-readable)程式包含:(i)一第一组指令用以控制该加热系统加热及维持该加热器基座在第一温度;(ii)一第二组指令用以控制该气体输送系统,以第一流速输送该含卤素气体与该电浆气体;及(iii)一第三组指令用以控制该电浆系统由该含卤素气体与该含电浆气体,形成该电浆用以清洗由该反应室内沉积制程所产生之不必要之沉积物。16.如申请专利范围第15项所述之制程装置,其中上述之电浆系统包含一射频产生器与一射频平面装设于该加热器基座中该平面下方约200mm之距离。17.如申请专利范围第15项所述之制程装置,其中上述之电浆系统包含一微波产生器。18.如申请专利范围第15项所述之制程装置,其中上述之第一温度至少约为500℃。19.如申请专利范围第15项所述之制程装置,其中上述之含卤素气体包含一含氯气体,该含卤化样品包含一氯化样品。20.如申请专利范围第15项所述之制程装置,其中上述之第一组指令包含一第一组副指令用以控制该加热系统于第一时间周期将该加热器基座加热至一第一温度,该第一温度低于该第二温度,与一第二组副指令用以控制该加热系统于第一时间周期之后的第二时间周期将该加热器基座加热至一第二温度。21.如申请专利范围第20项所述之制程装置,其中上述之第二温度约小于5%的第一温度,该第二时间周期约小于20秒。22.如申请专利范围第16项所述之制程装置,其中上述之含电浆气体系选自任何惰性气体(例如氩气);BCl3;ClF3等族群之一,或是其混合。23.一种利用一种反应气体清洗沉积反应室之制程,该制程至少包含:利用一不反应气体加压该反应室至一第一压力持续一第一周期时间,利用一不反应气体预先充满位于该反应室之内部空间;降低该第一压力至一清洗制程压力;及于该清洗制程压力下流入一沉积气体至反应室内,使该不反应气体由该内部空间向外流,因此使该反应气能进入该内部空间所受侵扰降至最低。24.如申请专利范围第23项所述之制程,其中上述之不反应气体包含一惰性气体,像是氩气、或氮气;且上述之反应气体包含一含氯气体或含氟气体,且其中上述内部空间系位于一加热器模组或一加热基座内。25.如申请专利范围第23项所述之制程,其中上述之第一压力至少是该沉积压力的两倍大。图式简单说明:第一图A为本发明中一较佳实施例之沉积系统之方块图,包含沉积反应室一简化之截面图。第一图B显示本发明位于使用者与可以控制沉积系统之处理器间之介面之示意图。第二图为本发明中一简化之沉积反应室之截面图。第三图为本发明中一简化、且切面与气体流向平行,其中气流流经晶圆至排气口之截面图。第四图A-第四图E显示位于加热挡板与陶瓷衬垫间流速限制环之不同实施例示意图。第五图显示本发明中控制软体之分级控制结构之方块图。第六图显示本发明中陶瓷基座与金属支撑轴连结之截面图。第七图A显示本发明中加热模组简易之爆炸图。第七图B显示本发明中位于加热模组内之射频(RF)平板之上视图。第七图C显示本发明中位于加热模组内之平面金属丝加热元件之部份简化之上视图。第八图显示本发明中具有一密封长陶瓷支撑轴用以净化气体之陶瓷基座之截面图。第九图显示本发明中位于加热模组中之加热器与射频平面详细电性连接之简化截面图。第十图显示本发明中包含一加热阻隔连接器与夹具之连结器之简化截面图。第十一图显示本发明中加热阻隔连接器之简化等比例图。第十二图显示本发明中关于支撑轴、加热阻隔连接器、与加热模组间之连接关系爆炸图。第十三图显示本发明中基座螺丝与上盖插栓之简化截面图。第十四图显示本发明中位于加热模组内由底部供能射频平面之简化示意图。第十五图显示本发明中一简化之射频系统示意图。第十六图A显示本发明中内盖模组之简化爆炸图。第十六图B显示本发明中清洗头与热交换通道之平行截面图。第十七图显示本发明中所制作之元件外观之简化截面图。第十八图显示本发明中所制作之元件中接触窗外观之简化截面图。第十九图显示本发明中一较佳实施例之制程序列流程图。第二十图显示本发明中对加热基座上温度均匀性之测试结果。及第二十一图显示一钛膜层沉积速率对四氯化钛(TiCl4)蒸气压力之曲线图且其蒸气压力比低于其他类似沉积条件。
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