在具有電極、靜電夾盤（ＥＳＣ）與限制腔室部分的晶圓處理系統中，在預涂布處理期間ＥＳＣ被建立為ＲＦ浮接，而限制腔室部分接地。相應地，選擇性地以限制腔室部分與上電極為目標以沉積預涂布材料。如此，ＥＳＣ上所沉積的預涂布材料量較傳統系統大幅降低。因此，在晶圓自動清潔（ＷＡＣ）處理期間，會需要更少的時間、能量與材料以從ＥＳＣ中移除預涂布材料。此外，在ＷＡＣ處理期間該上電極被建立為ＲＦ浮接，而該限制腔室部分接地。如此，選擇性地將清潔材料導向腔室的限制硬件部分。因此，該上電極在ＷＡＣ處理期間受到更少的磨耗。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
技術介紹
半導體制造業逐漸重視節約成本，以增加持續衰減的利潤率。推動成本降低的一個重要努力是通過在實際蝕刻處理之前涂敷預涂布沉積，而降低反應器內曝露于等離子的零件的磨耗率。此預涂布在蝕刻處理期間保護底下的表面免受等離子直接侵蝕，且被消耗。 在晶圓離開無晶圓自動清潔(WAC)處理中的處理腔室后，會蝕刻掉預涂布殘留。為了使對產量與最終擁有成本的沖擊減至最低，需注意要將預涂布與額外WAC時間保持在最小長度。圖1描繪了傳統預涂布處理期間的傳統晶圓處理系統。系統100包括限制腔室部分102、電極104、靜電夾盤(ESC) 106、與電極104連接的上射頻(RF)驅動器108、與ESC 106連接的下RF驅動器110及排氣部分114。等離子形成空間112由電極104、ESC 106與限制腔室部分102界定。為了降低晶圓處理工藝期間對限制腔室部分102與電極104的傷害，通常在限制腔室部分102、電極104與ESC 106的曝露于等離子形成空間112的表面上沉積預涂布材料。這是通過以下操作完成的經由上RF驅動器108與下RF驅動器110在電極104與地 (ground)間、或ESC與地間、或兩者皆有提供電壓差，同時在等離子形成空間112中降低壓強。進一步，經由預涂布材料源(未示)供應預涂布材料至等離子形成空間112中。設定等離子形成空間112內的壓強及如上RF驅動器108與下RF驅動器110中至少一個所創造的電壓差，以使供應至等離子形成空間112中的預涂布材料產生等離子116。等離子116 使該預涂布材料沉積至限制腔室部分102、電極104與ESC 106的、曝露于等離子形成空間 112的表面上。圖2描繪傳統預涂布處理后圖1的傳統晶圓處理系統。在此圖中，等離子116已在電極104的底表面202、限制腔室部分102的內表面204與ESC 106的頂表面206上沉積預涂布材料層208。如上面提到的，在傳統預涂布處理期間，ESC 106中裸露于等離子形成空間112的部分另外具有沉積于其上的預涂布材料層。如下文將詳細討論的，不需要ESC 106上所沉積的預涂布層。因此，在ESC 106上沉積預涂布層浪費時間、能量與材料。此外，移除ESC106 上所沉積的預涂布層需要額外的時間、能量與金錢，下文將另外詳述。圖3描繪在傳統晶圓處理工藝期間圖1的傳統晶圓處理系統。在此圖中，晶圓300 經由靜電力而被保持在ESC 106上。同樣，經由上RF驅動器108與下RF驅動器110在電極104與ESC 106間提供電壓差，同時在等離子形成空間112中降低壓強。此外，經由蝕刻材料源(未顯示)供應蝕刻材料至等離子形成空間112中。設定等離子形成空間112內的壓強及如上RF驅動器108與下RF驅動器110中至少一個所創造的電壓差，以使供應至等離子形成空間112中的蝕刻材料產生等離子302。等離子302蝕刻等離子形成空間112內的材料，其除電極104的底表面202與限制腔室部分102的內表面204上的預涂布材料層 208之外還包括晶圓300。電極104的底表面202與限制腔室部分102的內表面204上的預涂布材料層208在晶圓處理期間保護底下的表面免受等離子直接侵蝕，且被消耗。圖4描繪傳統晶圓處理工藝后圖1的傳統晶圓處理系統。在此圖中，已從ESC 106 的頂部移除晶圓300。因為涂覆(coating)的量通常被預定成延續至晶圓蝕刻工藝結束以從電極104消除涂覆，故電極104的底表面202上預涂布材料層208的部分已被移除。然而，少量預涂布材料層404殘留在限制腔室部分102的內表面204上。更重要地，相對大量的預涂布材料層402殘留在ESC 106的上表面206上。這是因為在蝕刻處理期間ESC 106 的上表面206受晶圓300覆蓋。因此，ESC 106上表面206上的部分預涂布材料層208不會遭遇到等離子302。因此，在蝕刻期間不會蝕刻掉ESC 106上表面206上的部分預涂布材料層208。為了準備新的晶圓處理時程，需移除限制腔室部分102的內表面204上的預涂布材料層404與ESC 106的上表面206上的部分預涂布材料層208。這通常是通過傳統的無晶圓自動清潔(WAC)工藝而完成的。圖5描繪傳統WAC處理期間圖1的傳統晶圓處理系統。同樣，經由上RF驅動器108 與下RF驅動器110在電極104與ESC 106間提供電壓差，同時在等離子形成空間112中降低壓強。此外，經由清潔材料源(未顯示)供應清潔材料至等離子形成空間112中。設定等離子形成空間112內的壓強及如上RF驅動器108與下RF驅動器110中至少一個所創造的電壓差，以使供應至等離子形成空間112中的清潔材料產生等離子502。等離子502蝕刻等離子形成空間112內的材料，其包括限制腔室部分102的內表面204上的預涂布材料層 404與ESC106的上表面206上的預涂布材料層402。如圖5所描繪的，傳統WAC處理持續至所有預涂布材料被移除。因為ESC 106的上表面206上的預涂布材料層402是最厚的預涂布材料層，所以傳統WAC工藝應持續至層402 被移除。如此，在移除限制腔室部分102的內表面204上的預涂布材料之后，傳統WAC工藝仍會持續一段時間。在此期間，限制腔室部分102的內表面204不必要地遭遇等離子502， 這對限制腔室部分102的壽命有負面影響。此外，在傳統WAC工藝的整個期間，電極104的底表面202不必要地遭遇等離子502，這對電極104的壽命有負面影響。在完成上文所討論的工藝之后，系統100準備好新的晶圓處理時程，再次開始圖1 中所描繪的預涂布工藝。如同上面提到的，與傳統晶圓處理系統相關的問題之一是浪費時間、能量與材料在不必要地涂布ESC 106，接著清潔ESC 106上。所需要的是一種從由電極、ESC與限制腔室部分界定的等離子形成空間內選擇性地沉積與移除預涂布材料的方法。
技術實現思路
本專利技術的目標是提供一種系統與方法，其從由沉積腔室的電極、ESC與限制腔室部分界定的等離子形成空間內選擇性地沉積與移除預涂布材料。本專利技術的一個方面涉及操作晶圓處理系統的方法，該系統具有電極、靜電夾盤、限制腔室部分、第一射頻驅動源、第二射頻驅動源、預涂布材料源、清潔材料源、排氣部分與切換系統。該電極與該靜電夾盤間隔開且相對。等離子形成空間由該電極、該靜電夾盤與該限制腔室部分界定。該第一射頻驅動源被配置成經該切換系統而與該電極電氣連接。該第二射頻驅動源被配置成經該切換系統而與該靜電夾盤電氣連接。該預涂布材料源是可操作的以提供預涂布材料至該等離子形成空間中。該清潔材料源是可操作的以提供清潔材料至該等離子形成空間中。該排氣部分是可操作的以從該等離子形成空間中移除預涂布材料與清潔材料。該方法可包括執行預涂布處理與清潔處理中至少一個。該預涂布處理可包括經由該切換系統連接該第一射頻驅動源與該電極、連接該限制腔室部分與地、經由該切換系統切斷該第二射頻驅動源與該靜電夾盤的連接、斷開該靜電夾盤與地的連接、經由該預涂布材料源而供應預涂布材料至該等離子形成空間中、在該等離子形成空間內產生等離子以及在該限制腔室部分上涂布該預涂布材料。該清潔處理可包括經由該切換系統切斷該第一射頻驅動源與該電極的連本文檔來自技高網...
【技術保護點】
１．一種操作晶圓處理系統的方法，所述晶圓處理系統包括電極、靜電夾盤、限制腔室部分、第一射頻驅動源、第二射頻驅動源、預涂布材料源、清潔材料源、排氣部分與切換系統，所述電極與所述靜電夾盤間隔開且相對，等離子形成空間由所述電極、所述靜電夾盤與所述限制腔室部分界定，所述第一射頻驅動源被配置成經由所述切換系統而與所述電極電氣連接，所述第二射頻驅動源被配置成經由所述切換系統而與所述靜電夾盤電氣連接，所述預涂布材料源是可操作的以提供預涂布材料至所述等離子形成空間中，所述清潔材料源是可操作的以提供清潔材料至所述等離子形成空間中，所述排氣部分是可操作的以從所述等離子形成空間中移除所述預涂布材料與所述清潔材料，所述方法包括：執行預涂布處理與清潔處理中的至少一個；其中所述預涂布處理包括：經由所述切換系統連接所述第一射頻驅動源與所述電極；連接所述限制腔室部分與地；經由所述切換系統切斷所述第二射頻驅動源與所述靜電夾盤的連接；切斷所述靜電夾盤與地的連接；經由所述預涂布材料源而供應所述預涂布材料至所述等離子形成空間中；在所述等離子形成空間內產生等離子；以及在所述限制腔室部分上涂布所述預涂布材料；以及其中所述清潔處理包括：經由所述切換系統切斷所述第一射頻驅動源與所述電極的連接；切斷所述電極與地的連接；連接所述限制腔室部分與地；經由所述切換系統連接所述第二射頻驅動源與所述靜電夾盤；經由所述清潔材料源而供應所述清潔材料至所述等離子形成空間中；在所述等離子形成空間內產生等離子；以及從所述限制腔室部分中清潔所述預涂布材料。...
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】US12/253,5112008年10月17日1.一種操作晶圓處理系統的方法，所述晶圓處理系統包括電極、靜電夾盤、限制腔室部分、第一射頻驅動源、第二射頻驅動源、預涂布材料源、清潔材料源、排氣部分與切換系統， 所述電極與所述靜電夾盤間隔開且相對，等離子形成空間由所述電極、所述靜電夾盤與所述限制腔室部分界定，所述第一射頻驅動源被配置成經由所述切換系統而與所述電極電氣連接，所述第二射頻驅動源被配置成經由所述切換系統而與所述靜電夾盤電氣連接，所述預涂布材料源是可操作的以提供預涂布材料至所述等離子形成空間中，所述清潔材料源是可操作的以提供清潔材料至所述等離子形成空間中，所述排氣部分是可操作的以從所述等離子形成空間中移除所述預涂布材料與所述清潔材料，所述方法包括執行預涂布處理與清潔處理中的至少一個； 其中所述預涂布處理包括經由所述切換系統連接所述第一射頻驅動源與所述電極； 連接所述限制腔室部分與地；經由所述切換...
【專利技術屬性】
技術研發人員：安德烈亞斯·菲舍爾，
申請(專利權)人：朗姆研究公司，
類型：發明
國別省市：US
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