專利名稱：使用氣體分離噴頭清潔腔室的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于清潔腔室的裝置，更特別涉及一種使用氣體分離噴頭清潔腔室的裝置，其中將含有電離的氟(F)成分的清潔氣體和非電離的基于氮氧的清潔氣體用作清潔氣體。
背景技術(shù)：
在清潔腔室的常規(guī)方法中，由于自頂向下的噴頭和腔室的結(jié)構(gòu)而使得清潔氣體從腔室的頂部向底部流動(dòng)。因此，由于腔室上部的清潔效率降低，所以清潔腔室的總時(shí)間增加。此外，由于使用較多的清潔氣體，所以生產(chǎn)率降低。
例如，為了清潔CVD腔的內(nèi)部，將例如CF4、C2F6、C3F8、C4F8和SF6等的基于過(guò)氟化物的清潔氣體(以下稱為PFC)和氧氣(O2)或氬氣(Ar)一起提供給CVD腔。通過(guò)將RF(射頻)等離子體提供給CVD腔來(lái)清潔CVD腔的內(nèi)部。然而，當(dāng)使用基于PFC的清潔氣體時(shí)，存在許多問(wèn)題，例如損害腔室的內(nèi)部部件、使全球變暖、較低的清潔速度和環(huán)境問(wèn)題等等。
為了解決上述問(wèn)題，通過(guò)遠(yuǎn)程等離子發(fā)生器使三氟化氮(NF3)清潔氣體電離，并將電離的三氟化氮(NF3)清潔氣體與氬氣(Ar)一起提供給腔室，以代替基于PFC的清潔氣體來(lái)清潔CVD腔的內(nèi)部。當(dāng)使用三氟化氮(NF3)清潔氣體時(shí)，腔室內(nèi)部部件的直接損害降低，且清潔速度增加。然而，全球變暖等環(huán)境問(wèn)題依然存在，生產(chǎn)成本由于使用高價(jià)氣體而增加。
為了提高使用氟(F2)清潔氣體清潔腔室的效率，目前通過(guò)遠(yuǎn)程等離子發(fā)生器將氮?dú)?N2)或者一氧化氮(NO)、一氧化二氮(N2O)等基于氮氧的氣體(NxOy)連同氟清潔氣體一起提供給腔室。
圖1示出了用于使用氟(F2)清潔氣體和基于氮氧的清潔氣體(NxOy)清潔腔室的常規(guī)裝置100。
參考圖1，氟(F2)清潔氣體110a和基于氮氧的清潔氣體110c連同作為添加氣體的氬氣(Ar)一起通過(guò)遠(yuǎn)程等離子源120電離。電離的混合氣體被提供給自頂向下的噴頭130，并通過(guò)噴頭130被噴入腔室140中。
然而，在常規(guī)方法中，由于除含氟成分(F)的氣體之外對(duì)清潔效率的影響最大的一氧化氮?dú)怏w(NO)是以NO基團(tuán)的形式而不是氮(N)基團(tuán)或氧(O)基團(tuán)的形式提供到腔室中，所以通過(guò)增加添加氣體來(lái)提高清潔效率具有一定的局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種使用氣體分離型噴頭清潔腔室的裝置，通過(guò)將電離狀態(tài)下的含氟(F)成分的清潔氣體提供給氣體分離噴頭，并將非電離狀態(tài)下的包含基于氮氧的成分的清潔氣體提供給氣體分離型噴頭，能夠提高腔室內(nèi)部的清潔效率。
本發(fā)明還提供一種使用氣體分離型噴頭用于清潔腔室的裝置，能夠通過(guò)氣體分離型噴頭的側(cè)向上的單獨(dú)的氣體注入模塊有效地清潔腔室內(nèi)部的上部。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了這樣一種使用氣體分離型噴頭清潔腔室的裝置，所述裝置可包括氣體供應(yīng)模塊，通過(guò)所述氣體供應(yīng)模塊單獨(dú)地提供第一和第二氣體；氣體分離模塊，通過(guò)所述氣體分離模塊單獨(dú)地分散所述第一和第二氣體；以及包括多個(gè)孔的氣體注入模塊，所述被單獨(dú)地分散的第一和第二氣體都通過(guò)所述孔注入到所述腔室，其中所述第一和第二氣體至少之一包括電離的第一清潔氣體，所述電離的第一清潔氣體包括含有氟(F)成分的氣體，并且，所述第一和第二氣體至少之一包括非電離的第二清潔氣體，所述非電離的第二清潔氣體包括基于氮氧的氣體(NxOy，x和y為等于或大于1的整數(shù))。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了這樣一種使用氣體分離型噴頭清潔腔室內(nèi)部的裝置，所述裝置可包括氣體分離型噴頭、第三氣體供應(yīng)模塊和第三氣體注入模塊。氣體分離型噴頭可包括氣體供應(yīng)模塊，第一和第二氣體通過(guò)它被單獨(dú)地提供；氣體分離模塊，第一和第二氣體通過(guò)它被單獨(dú)地分散；和包括多個(gè)孔的氣體注入模塊，被單獨(dú)地分散的第一和第二氣體通常通過(guò)所述孔注入。第三氣體供應(yīng)模塊圍繞所述氣體分離型噴頭的外表面，用于清潔腔室內(nèi)部的第三氣體通過(guò)它提供并輸送。被提供的第三氣體通過(guò)第三氣體注入模塊注入到腔室中。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供這樣一種使用氣體分離型噴頭用于清潔腔室內(nèi)部的裝置，所述裝置可包括氣體分離型噴頭、第三氣體供應(yīng)模塊和第三氣體注入模塊。氣體分離型噴頭可包括氣體供應(yīng)模塊，第一和第二氣體通過(guò)它被單獨(dú)提供；氣體分離模塊，第一和第二氣體通過(guò)它被單獨(dú)分散；和包括多個(gè)孔的氣體注入模塊，被單獨(dú)分散的第一和第二氣體通常通過(guò)所述孔注入。第三氣體供應(yīng)模塊圍繞所述氣體分離型噴頭的外表面，用于清潔腔室內(nèi)部的第三氣體通過(guò)它提供并輸送。被提供的第三氣體通過(guò)第三氣體注入模塊注入到腔室中。其中所述第一和第二氣體和第三氣體中的至少一種氣體是用于清潔腔室內(nèi)部的氣體。


通過(guò)參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明示例性的實(shí)施方式，本發(fā)明上述和其它的特征以及優(yōu)點(diǎn)將會(huì)更加清楚，其中圖1示出了用于清潔腔室的常規(guī)裝置；圖2示出了用于本發(fā)明的氣體分離型噴頭的一個(gè)實(shí)施例；圖3示出了圖2所示的氣體分離型噴頭的氣體分離模塊和氣體注入模塊的三維截面圖；圖4至6示出了本發(fā)明所使用的用于提供清潔氣體的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例；圖7和圖8示出了從圖2所示的氣體分離型噴頭注入的清潔氣體的注入形狀；圖9示出了本發(fā)明所使用的用于提供清潔氣體的系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例；圖10和11示出了從圖2所示的氣體分離型噴頭注入的混合清潔氣體和防止回流的氣體的注入形狀；圖12示出了本發(fā)明所使用的氣體分離型噴頭的另一個(gè)實(shí)施例；圖13至15示出了圖2所示的氣體分離型噴頭的第三氣體注入模塊的仰視圖；圖16和17是圖12所示的氣體分離型噴頭的第三氣體注入模塊的側(cè)視圖；以及圖18至圖22示出了從圖12所示的氣體分離型噴頭注入的氣體的注入形狀。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
在本發(fā)明中，主要使用氣體分離型噴頭。
圖2示出了本發(fā)明所使用的氣體分離型噴頭的一個(gè)實(shí)施例。圖2所示的氣體分離型噴頭200包括氣體供應(yīng)模塊210、氣體分離模塊220和氣體注入模塊230。
通過(guò)氣體供應(yīng)模塊210單獨(dú)地提供第一和第二氣體A和B。為了單獨(dú)地提供第一和第二氣體A和B，氣體供應(yīng)模塊210包括彼此分開(kāi)的外、內(nèi)供應(yīng)管210a和210b。參考圖2，第一氣體A提供給外供應(yīng)管210a，第二氣體B提供給內(nèi)供應(yīng)管210b。
從氣體供應(yīng)模塊210提供的第一和第二氣體A和B通過(guò)氣體分離模塊220被單獨(dú)地分散。為了單獨(dú)地分散第一和第二氣體A和B，第一分散區(qū)域220a連接到氣體供應(yīng)模塊210的外供應(yīng)管210a，第二分散區(qū)域220b連接到氣體供應(yīng)模塊110的內(nèi)供應(yīng)管210b。參考圖2，第一氣體A在第一分散區(qū)域220a中被分散，第二氣體B在第二分散區(qū)域220b中被分散。
第一分散區(qū)域220a被構(gòu)建成一個(gè)區(qū)域。第二分散區(qū)域220b位于第一分散區(qū)域220a之下，且被分成多個(gè)區(qū)域。優(yōu)選地，在第二分散區(qū)域220b的分開(kāi)區(qū)域中可以設(shè)置氣體分配板(圖3中用附圖標(biāo)記310表示)，以均勻分散第二氣體B。
第二分散區(qū)域220b的鄰近的分開(kāi)區(qū)域彼此隔開(kāi)，也就是說(shuō)，鄰近的分開(kāi)區(qū)域的外表面之間存在恒定的空間。此外，在第二分散區(qū)域220b的每個(gè)區(qū)域的下部設(shè)有出口225b。
氣體注入模塊230包括多個(gè)孔235。從氣體分離模塊220單獨(dú)地分散的第一和第二氣體A和B都通過(guò)多個(gè)孔235注入到腔室中。當(dāng)然，第一和第二氣體A和B可以同時(shí)或依次注入到腔室中。
圖3示出了圖2所示的氣體分離型噴頭200的氣體分離模塊220和氣體注入模塊230的三維截面圖。
參考圖3，第二氣體B通過(guò)多個(gè)出口225b排到氣體注入模塊230。第一氣體A通過(guò)第二分散區(qū)域220b的外部空間和圍繞出口225b的空間225a，從第一分散區(qū)域220a排放到氣體注入模塊230。
圖4至圖6示出了本發(fā)明中所使用的用于提供清潔氣體的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。
本發(fā)明中使用的清潔氣體包括兩類清潔氣體。一類清潔氣體表示包括電離氟(F)成分的第一清潔氣體。另一類清潔氣體表示包含基于氮氧的非電離成分(NxOy，x和y為等于或大于1的整數(shù))的第二清潔氣體。
通過(guò)第一清潔氣體供應(yīng)線410提供第一清潔氣體，通過(guò)第二清潔氣體供應(yīng)線420提供第二清潔氣體。
第一清潔氣體供應(yīng)線410包括氟(F)源412和用于電離第一清潔氣體的遠(yuǎn)程等離子源(RPS)418，以提供包括含氟成分(例如電離狀態(tài)中的氟(F2)和三氟化氮(NF3))的氣體的第一清潔氣體。
在如圖4的實(shí)施例中，第一清潔氣體是純氟氣或純?nèi)獨(dú)怏w。在如圖5所示的實(shí)施例中，第一清潔氣體是氬氣(Ar)和氟氣(F2)的混合氣體，或氬氣(Ar)和三氟化氮(NF3)的混合氣體。在如圖6所示的實(shí)施例中，第一清潔氣體是氬氣(Ar)、氮?dú)?N2)和氟氣(F2)的混合氣體。
眾所周知，腔室內(nèi)部的清潔效率與清潔氣體中包含的氟成分的濃度成比例。因此，通過(guò)將氟氣(F2)和三氟化氮(NF3)的濃度增加到最高程度可以使清潔效率最大化。因此，與圖4所示的實(shí)施例類似，可以使用純氟氣(F2)或純?nèi)?NF3)。然而，為了使用純氟氣(F2)或純?nèi)?NF3)，需要可以足夠抵抗氟氣(F2)或三氟化氮(NF3)腐蝕的清潔裝置。因此，清潔裝置的價(jià)格可能增加。因此，在圖5所示的實(shí)施例中，可以使用氬氣(Ar)和氟氣(F2)的混合氣體，或者氬氣(Ar)和三氟化氮(NF3)的混合氣體。當(dāng)使用氬氣(Ar)和氟氣(F2)的混合氣體時(shí)，清潔效率可能降低。所以，為了通過(guò)將氮?dú)?N2)添加到氬氣(Ar)和氟氣(F2)的混合氣體中來(lái)提高清潔效率，可以使用氬氣(Ar)、氮?dú)?N2)和氟氣(F2)作為第一清潔氣體，如圖6所示。
參考圖5，氬氣(Ar)由氬氣(Ar)源414提供，并在被提供給RPS418之前與氟氣(F2)或三氟化氮(NF3)混合。參考圖6，氬氣(Ar)和氮?dú)?N2)分別由氬氣(Ar)源414和氮?dú)?N2)源416提供，并在被提供給RPS 418之前與氟氣(F2)或三氟化氮(NF3)混合。
在圖5和圖6中，由氬氣(Ar)源414提供的氬氣(Ar)用來(lái)稀釋氟氣(F2)或三氟化氮(NF3)。此外，首先將氬氣(Ar)提供給RPS 418。氬氣(Ar)可以作為RPS 418的等離子點(diǎn)火氣體。
第二清潔氣體供應(yīng)管420包括基于氮氧的氣體(NxOy)源422以便提供包含基于氮氧的氣體的第二清潔氣體。
第二清潔氣體包括基于氮氧的氣體(NxOy)，例如NO、NO2、N2O等，其具有特定的氮(N)、氧(O)比(x和y為等于或大于1的整數(shù))。
如下所述，通過(guò)非電離的、基于氮氧的氣體(NxOy)來(lái)提高清潔效率。淀積工藝期間沉積在腔室壁上的例如氧化膜和氮化膜等固態(tài)膜中包含的硅成分與氟基組合。然后，保持在固體膜中的氧(O)或氮(N)成分由包含氟(F)成分的基團(tuán)激發(fā)。然后，被激發(fā)的氧或氮(N)成分易于與直接提供而無(wú)需通過(guò)RPS的基于氮氧的氣體(NxOy)反應(yīng)。
在圖5和圖6所示的實(shí)施例中，第二清潔氣體為純基于氮氧的氣體(NxOy)。如圖4所示的實(shí)施例中，第二清潔氣體為氬氣(Ar)與基于氮氧的氣體(NxOy)的混合氣體。
參考圖4，氬氣(Ar)由氬氣(Ar)源424提供并與基于氮氧的氣體(NxOy)混合。
參考圖4至圖6，質(zhì)量流量控制器MFC和閥V/V依次連接到用于產(chǎn)生第一和第二清潔氣體的每個(gè)氣體源412、414、416、422和424。該連接被類似地應(yīng)用到生產(chǎn)氣體(process gas)的情況中。腔室440連接到排出泵450，用于在腔室內(nèi)部被清潔之后，排出腔室內(nèi)包括清潔氣體的剩余氣體。
也就是說(shuō)，參考圖4至圖6，電離的第一清潔氣體可以是i)純氟氣(F2)，ii)氬氣(Ar)和氟氣(F2)的混合，iii)氬氣(Ar)、氮?dú)?N2)和氟氣(F2)的混合，iv)純?nèi)?NF3)，和v)氬氣(Ar)和三氟化氮(NF3)的混合其中之一。非電離的第二清潔氣體可以是i)純基于氮氧的氣體，ii)氬氣(Ar)和基于氮氧的氣體(NxOy)的混合其中之一。
在圖4至圖6中，噴頭430可以采用圖2中所示的氣體分離型噴頭200。
例如，第一和第二清潔供應(yīng)線410和420可以分別連接到外、內(nèi)供應(yīng)管210a和210b。
因此，在該實(shí)施例中，電離的第一清潔氣體提供給氣體供應(yīng)模塊210的外供應(yīng)管210a，非電離的第二清潔氣體直接提供給氣體供應(yīng)模塊210的內(nèi)供應(yīng)管210b。供應(yīng)的第一和第二清潔氣體從氣體分離模塊220的第一和第二分散區(qū)域220a和220b被分別分散，并通過(guò)氣體注入模塊230中的多個(gè)孔235彼此混合，并注入到腔室440中。
在圖7中，提供給氣體供應(yīng)模塊210的外供應(yīng)管210a的氣體為第一清潔氣體，提供給氣體供應(yīng)模塊210的內(nèi)供應(yīng)管210b的氣體為第二清潔氣體。
另一方面，在圖8中，提供給氣體供應(yīng)模塊210的內(nèi)供應(yīng)管210b的氣體表示第一清潔氣體，提供給氣體供應(yīng)模塊210的外供應(yīng)管210a的氣體表示第二清潔氣體。
在圖7和8的實(shí)施例中，第一清潔氣體為氬氣(Ar)、氮?dú)?N2)和氟氣(F2)的混合氣體，而第二清潔氣體為一氧化氮?dú)怏w(NO)。
在圖7和8的實(shí)施例中，由于電離的第一清潔氣體和非電離的第二清潔氣體通過(guò)氣體分離型噴頭200的氣體注入模塊230的多個(gè)孔235彼此混合，所以第二清潔氣體中包含的一氧化氮(NO)的原樣(originalshape)可以被維持成最高程度。
將第一和第二清潔氣體提供到腔室中的順序可以分成同時(shí)將第一和第二清潔氣體提供到腔室中的方法；首先提供第一清潔氣體然后提供第二清潔氣體到腔室中的方法；和首先提供第二清潔氣體然后提供第一清潔氣體到腔室中的方法。
由于第一清潔氣體包含氟成分，所以同時(shí)將第一和第二清潔氣體提供到腔室或者首先提供第一清潔氣體然后提供第二清潔氣體給腔室，比首先提供第二清潔氣體然后提供第一清潔氣體更有效。
圖9示出了本發(fā)明使用的提供清潔氣體的系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例。
參考圖9，第一和第二清潔氣體在被提供給氣體分離型噴頭200之前彼此混合，以形成混合的清潔氣體。在此情況下，混合的清潔氣體可以提供給氣體供應(yīng)模塊210的外或內(nèi)供應(yīng)管210a或210b。通過(guò)將用于防止回流的氣體例如氬氣(Ar)提供到未提供清潔氣體的供應(yīng)管，可以防止混合的清潔氣體返回到氣體分離型噴頭200的回流。
圖10和圖11示出了混合的清潔氣體的注入形狀和從如圖2所示的氣體分離型噴頭200中噴出用于防止回流的氣體的注入形狀。
在圖10中，提供給氣體供應(yīng)模塊210的外供應(yīng)管210a的氣體表示通過(guò)混合電離的第一清潔氣體與非電離的第二清潔氣體所獲得的混合清潔氣體，而提供給內(nèi)供應(yīng)管210b的氣體表示用于防止回流的氣體。
在圖11中，提供給氣體供應(yīng)模塊210的內(nèi)供應(yīng)管210b的氣體表示通過(guò)混合電離的第一清潔氣體與非電離的第二清潔氣體所獲得的混合清潔氣體，而提供給外供應(yīng)管210a的氣體表示用于防止回流的氣體。
在圖10和11的實(shí)施例中，通過(guò)使電離的氬氣(Ar)、氮?dú)?N2)、和氟氣(F2)的混合氣體與非電離的一氧化氮(NO)混合來(lái)獲得混合的清潔氣體，而用來(lái)防止回流的氣體為氬氣(Ar)。
圖12示出了用于本發(fā)明的氣體分離型噴頭的另一個(gè)實(shí)施例。
圖12中所示的氣體分離型噴頭1200在圖2中所示的氣體分離型噴頭200中還包括第三氣體供應(yīng)模塊1210和第三氣體注入模塊1220a和1220b。
第三氣體供應(yīng)模塊1210圍繞圖2所示的氣體分離型噴頭200的外表面。第三氣體與第一和第二氣體分離，并通過(guò)第三氣體供應(yīng)模塊1210提供并輸送。
從第三氣體供應(yīng)模塊1210提供的第三氣體通過(guò)第三氣體注入模塊1220a和1220b注入到腔室中。
第三氣體用于清潔腔室的內(nèi)部。在此，第三氣體包括含有氟(F)成分的氣體。第三氣體可以是電離的第一清潔氣體。此外，第三氣體可以是包括電離的第一清潔氣體和非電離的第二清潔氣體的混合清潔氣體，第三氣體包含第一清潔氣體和基于氮氧的氣體(NxOy)。
第三注入模塊1220a和1220b的形狀可以是多種多樣的，如圖13至17所示。
圖13至15是第三注入模塊1220a的仰視圖。
圖13是帶有開(kāi)口結(jié)構(gòu)的第三氣體注入模塊1220a的仰視圖。
圖14是帶有孔圖案結(jié)構(gòu)第三氣體注入模塊1220a的仰視圖，其中多個(gè)孔形成單列(column)。在孔圖案結(jié)構(gòu)中，所述的多個(gè)孔可以構(gòu)成兩列或多列。在圖15中，示出了其中多個(gè)孔構(gòu)成兩列的孔圖案結(jié)構(gòu)，作為第三氣體注入模塊1220a的一個(gè)實(shí)施例。
圖16和圖17是第三氣體注入模塊1220b的側(cè)視圖。
圖16和圖17是帶有孔圖案結(jié)構(gòu)的第三氣體注入模塊1220b的側(cè)視圖，其中多個(gè)孔形成至少一列。由于第三氣體注入模塊1220b具有氣體不是向下注入而是向側(cè)方注入的結(jié)構(gòu)，所以可以提高腔室內(nèi)側(cè)上部的清潔效率。
在圖13至圖17中，構(gòu)成孔圖案的多個(gè)孔的注入角度相對(duì)于第三氣體注入到的表面可以是不規(guī)則的或規(guī)則的。特別地，在多個(gè)孔的注入角度不規(guī)則的孔圖案情況下，第三氣體可以以由孔的注入角度決定的各種角度注入。因此，可以有效地清潔腔室內(nèi)部期望的部分。
在圖12所示的氣體分離型噴頭1200中，除第三氣體之外，第一和第二氣體也可以是用來(lái)清潔腔室內(nèi)側(cè)的氣體。
例如，第一氣體可以是包括含有氟(F)成分氣體的電離的第一清潔氣體，第二氣體可以是包含基于氮氧的氣體(NxOy)的非電離的第二清潔氣體。此時(shí)，第三氣體可以是包括第一和第二氣體至少之一的氣體。
又例如，第一氣體可以是第一和第二清潔氣體的混合氣體。第二氣體可以是用于防止回流的氣體，例如氬氣。此時(shí)，第三氣體包括第一和第二氣體至少之一。
再例如，第一和第二氣體中的一種氣體可以是第一或第二清潔氣體。第一和第二氣體中的另一種氣體可以是用于防止回流的氣體。第三氣體可以是通過(guò)使第一清潔氣體與第二清潔氣體混合而獲得的混合清潔氣體。
圖18至22示出了從圖12所示的氣體分離型噴頭1200中噴出的氣體的注入形狀。
在圖18示出的實(shí)施例中，第一氣體是第二清潔氣體，第二氣體是用于防止回流的氣體，而第三氣體是第一清潔氣體。在圖19示出的實(shí)施例中，第一氣體為用于防止回流的氣體，而第二氣體是第二清潔氣體，第三氣體是第一清潔氣體。在圖20示出的實(shí)施例中，第一氣體是第一清潔氣體，第二氣體為用于防止回流的氣體，而第三氣體為第二清潔氣體。在圖21示出的實(shí)施例中，第一氣體是用于防止回流的氣體，第二氣體是第一清潔氣體，而第三氣體為第二清潔氣體。在圖22示出的實(shí)施例中，第一氣體為通過(guò)混合第一清潔氣體與第二清潔氣體而獲得的混合氣體，第二氣體為用于防止回流的氣體，而第三氣體為通過(guò)混合第一清潔氣體與第二清潔氣體而獲得的混合清潔氣體。
在圖18到21所示的實(shí)施例中，電離的第一清潔氣體為氬氣(Ar)、氮?dú)?N2)和氟氣(F2)的混合氣體，非電離的第二清潔氣體是一氧化氮?dú)怏w(NO)，而用于防止回流的氣體是氬氣(Ar)。
如上所述，在使用氣體分離型噴頭來(lái)清潔腔室的裝置中，包含在固態(tài)膜中的硅成分與氟(F)組合。留在固態(tài)膜中的氧(O)或氮(N)成分由包含氟成分的基團(tuán)激發(fā)。激發(fā)的氧或氮(N)成分易于與直接提供而無(wú)需通過(guò)RPS的基于氮氧的氣體(NxOy)反應(yīng)。因此，有利于提高腔室內(nèi)部的清潔效率。
此外，在使用氣體分離型噴頭來(lái)清潔腔室的裝置中，通過(guò)穿過(guò)噴頭的側(cè)面額外地將清潔氣體提供到腔室中，以增加腔室上部的清潔效率，可以減少清潔腔室內(nèi)部的時(shí)間。因此，清潔氣體的量可以減少，提高了生產(chǎn)率。
雖然已經(jīng)參考示例性的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該清楚，在不脫離如所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，形式上和細(xì)節(jié)上還可以進(jìn)行各種改變。應(yīng)該認(rèn)為示例性的實(shí)施方式只是出于描述的目的，而不是為了限制目的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍不是由本發(fā)明的詳細(xì)描述限定，而是由所附的權(quán)利要求限定，在該范圍內(nèi)的所有差別將被解釋為包括在本發(fā)明中。
權(quán)利要求
1.一種使用氣體分離型噴頭清潔腔室的裝置，包括氣體供應(yīng)模塊，通過(guò)所述氣體供應(yīng)模塊單獨(dú)地提供第一和第二氣體；氣體分離模塊，通過(guò)所述氣體分離模塊單獨(dú)地分散所述第一和第二氣體；以及包括多個(gè)孔的氣體注入模塊，所述被單獨(dú)地分散的第一和第二氣體都通過(guò)所述孔注入到所述腔室，其中所述第一和第二氣體至少之一包括電離的第一清潔氣體，所述電離的第一清潔氣體包括含有氟(F)成分的氣體，并且，所述第一和第二氣體至少之一包括非電離的第二清潔氣體，所述非電離的第二清潔氣體包括基于氮氧的氣體(NxOy，x和y為等于或大于1的整數(shù))。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述第一和第二氣體中的一種氣體為所述第一清潔氣體，所述第一和第二氣體中的另一種氣體為所述第二清潔氣體。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述第一和第二氣體中的一種氣體是通過(guò)混合所述第一清潔氣體與所述第二清潔氣體所獲得的混合清潔氣體，所述第一和第二氣體中的另一種氣體是用于防止回流的氣體。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述用于防止回流的氣體是氬氣(Ar)。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一清潔氣體是從由i)純氟氣(F2)，ii)氬氣(Ar)和氟氣(F2)的混合，iii)氬氣(Ar)、氮?dú)?N2)和氟氣(F2)的混合，iv)純?nèi)獨(dú)怏w(NF3)，和v)氬氣(Ar)和三氟化氮?dú)怏w(NF3)的混合組成的集合中選出的之一。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第二清潔氣體是從由i)純基于氮氧的氣體，和ii)氬氣(Ar)和基于氮氧的氣體(NxOy)的混合氣體組成的集合中選出的之一。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述氣體分離模塊包括第一分散區(qū)域，所述第一氣體通過(guò)所述第一分散區(qū)域被分散，且所述第一分散區(qū)域被構(gòu)造為具有一個(gè)區(qū)域；第二分散區(qū)域，位于所述第一分散區(qū)域之下，所述第二氣體通過(guò)第二分散區(qū)域被分散，且所述第二分散區(qū)域被分成多個(gè)區(qū)域；以及多個(gè)出口，布置在所述第二分散區(qū)域之下，所述第二氣體通過(guò)所述出口排出。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述第二分散區(qū)域在所述多個(gè)區(qū)域中包括用于均勻分散第二氣體的氣體分配板。
9.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述第一氣體經(jīng)由所述第二分散區(qū)域的所述多個(gè)區(qū)域的外部空間，從所述第一分散區(qū)域排放到所述多個(gè)出口的外部空間。
10.一種使用氣體分離型噴頭清潔腔室內(nèi)部的裝置，包括氣體分離型噴頭，包括氣體供應(yīng)模塊，通過(guò)所述氣體供應(yīng)模塊單獨(dú)地提供第一和第二氣體；氣體分離模塊，通過(guò)所述氣體分離模塊單獨(dú)地分散所述第一和第二氣體；以及包括多個(gè)孔的氣體注入模塊，所述被單獨(dú)地分散的第一和第二氣體都通過(guò)所述多個(gè)孔被注入；第三氣體供應(yīng)模塊，其圍繞所述氣體分離型噴頭的外表面，用于清潔所述腔室內(nèi)部的第三氣體通過(guò)所述第三氣體供應(yīng)模塊提供并輸送；以及第三氣體注入模塊，所述第三氣體通過(guò)所述第三氣體注入模塊注入到所述腔室中。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述第三氣體注入模塊在向下的方向具有開(kāi)口結(jié)構(gòu)。
12.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述第三氣體注入模塊具有孔圖案結(jié)構(gòu)，所述多個(gè)孔在向下的方向形成至少一列。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述多個(gè)孔的注入角度相對(duì)于所述第三氣體注入到的表面是規(guī)則的。
14.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述多個(gè)孔的注入角度相對(duì)于所述第三氣體注入到的表面是不規(guī)則的。
15.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述第三氣體注入模塊具有孔圖案結(jié)構(gòu)，所述多個(gè)孔在側(cè)向形成至少一列。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中所述多個(gè)孔的注入角度相對(duì)于所述第三氣體注入到的表面是規(guī)則的。
17.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中所述多個(gè)孔的注入角度相對(duì)于所述第三氣體注入到的表面是不規(guī)則的。
18.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述第三氣體為電離的第一清潔氣體，其包括含有氟(F)成分的氣體。
19.如權(quán)利要求18所述的裝置，其中所述第一清潔氣體是選自由i)純氟氣(F2)，ii)氬氣(Ar)和氟氣(F2)的混合，iii)氬氣(Ar)、氮?dú)?N2)和氟氣(F2)的混合，iv)純?nèi)獨(dú)怏w(NF3)，和v)氬氣(Ar)和三氟化氮?dú)怏w(NF3)的混合氣體組成的組之一。
20.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述第三氣體是通過(guò)使包括含有氟(F)成分的氣體的所述電離的第一清潔氣體與包含基于氮氧的氣體(NxOy，x和y為等于或大于1的整數(shù))的所述非電離的第二清潔氣體混合所獲得的混合清潔氣體。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，其中所述第一清潔氣體是從由i)純氟氣(F2)，ii)氬氣(Ar)和氟氣(F2)的混合，iii)氬氣(Ar)、氮?dú)?N2)和氟氣(F2)的混合，iv)純?nèi)獨(dú)怏w(NF3)，和v)氬氣(Ar)和三氟化氮?dú)怏w(NF3)的混合組成的集合中選擇的之一。
22.如權(quán)利要求20所述的裝置，其中所述第二清潔氣體是從由i)純基于氮氧的氣體，和ii)氬氣(Ar)和基于氮氧的氣體(NxOy)的混合組成的集合中選擇的之一。
23.一種使用氣體分離型噴頭清潔腔室內(nèi)部的裝置，包括氣體分離型噴頭，包括氣體供應(yīng)模塊，第一和第二氣體通過(guò)所述氣體供應(yīng)模塊被單獨(dú)地提供；氣體分離模塊，所述第一和第二氣體通過(guò)所述氣體分離模塊被單獨(dú)分散；和包括多個(gè)孔的氣體注入模塊，所述被單獨(dú)分散的第一和第二氣體都通過(guò)所述孔被注入；第三氣體供應(yīng)模塊，其圍繞所述氣體分離型噴頭的外表面，用于清潔所述腔室內(nèi)部的第三氣體通過(guò)所述第三氣體供應(yīng)模塊提供并輸送；和第三氣體注入模塊，所述第三氣體通過(guò)所述第三氣體注入模塊注入到所述腔室中，其中所述第一和第二氣體和第三氣體中的至少一種氣體是用于清潔所述腔室內(nèi)部的氣體。
24.如權(quán)利要求23所述的裝置，其中所述第一和第二氣體中的一種氣體是包括含有氟(F)成分的氣體的電離的第一清潔氣體，其中所述第一和第二氣體中的另一種氣體是包含基于氮氧的氣體(NxOy，x和y為等于或大于1的整數(shù))的非電離的第二清潔氣體，以及其中所述第三氣體為包括所述第一和第二清潔氣體至少之一的氣體。
25.如權(quán)利要求24所述的裝置，其中所述第一清潔氣體是從由i)純氟氣(F2)，ii)氬氣(Ar)和氟氣(F2)的混合，iii)氬氣(Ar)、氮?dú)?N2)和氟氣(F2)的混合，iv)純?nèi)獨(dú)怏w(NF3)，和v)氬氣(Ar)和三氟化氮?dú)怏w(NF3)的混合組成的集合中選出的之一。
26.如權(quán)利要求24所述的裝置，其中所述第二清潔氣體是從由i)純基于氮氧的氣體，和ii)氬氣(Ar)和基于氮氧的氣體(NxOy)的混合組成的集合中選出的之一。
27.如權(quán)利要求23所述的裝置，其中所述第一和第二氣體中的一種氣體是通過(guò)使包括含有氟(F)成分氣體的電離的第一清潔氣體與包括基于氮氧的氣體(NxOy)的非電離第二清潔氣體混合所獲得的混合清潔氣體，其中所述第一和第二氣體中的另一種氣體是用于防止回流的氣體，并且其中所述第三氣體是包括所述第一和第二清潔氣體至少之一的清潔氣體。
28.如權(quán)利要求27所述的裝置，其中所述第一清潔氣體是從由i)純氟氣(F2)，ii)氬氣(Ar)和氟氣(F2)的混合，iii)氬氣(Ar)、氮?dú)?N2)和氟氣(F2)的混合，iv)純?nèi)獨(dú)怏w(NF3)，和v)氬氣(Ar)和三氟化氮?dú)怏w(NF3)的混合組成的集合中選出的之一。
29.如權(quán)利要求27所述的裝置，其中所述第二清潔氣體是從由i)純基于氮氧的氣體，和ii)氬氣(Ar)和基于氮氧的氣體(NxOy)的混合組成的集合中選出的之一。
30.如權(quán)利要求27所述的裝置，其中所述用于防止回流的氣體為氬氣(Ar)。
31.如權(quán)利要求23所述的裝置，其中所述第三氣體注入模塊在向下的方向具有開(kāi)口結(jié)構(gòu)。
32.如權(quán)利要求23所述的裝置，其中所述第三氣體注入模塊具有孔圖案結(jié)構(gòu)，其中所述多個(gè)孔在向下的方向形成至少一列。
33.如權(quán)利要求32所述的裝置，其中所述多個(gè)孔的注入角度相對(duì)于所述第三氣體注入到的表面是規(guī)則的。
34.如權(quán)利要求32所述的裝置，其中所述多個(gè)孔的注入角度相對(duì)于所述第三氣體注入到的表面是不規(guī)則的。
35.如權(quán)利要求23所述的裝置，其中所述第三氣體注入模塊具有孔圖案結(jié)構(gòu)，其中所述多個(gè)孔在側(cè)向形成至少一列。
36.如權(quán)利要求35所述的裝置，其中所述多個(gè)孔的注入角度相對(duì)于所述第三氣體注入到的表面是規(guī)則的。
37.如權(quán)利要求35所述的裝置，其中所述多個(gè)孔的注入角度相對(duì)于所述第三氣體注入到的表面是不規(guī)則的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使用氣體分離型噴頭來(lái)清潔腔室的裝置。所述裝置包括氣體供應(yīng)模塊，第一和第二氣體通過(guò)氣體供應(yīng)模塊被單獨(dú)提供；氣體分離模塊，所述第一和第二氣體通過(guò)氣體分離模塊被單獨(dú)分散；和氣體注入模塊，其包括多個(gè)孔，所述被單獨(dú)分散的第一和第二氣體通常通過(guò)所述孔注入到所述腔室，其中所述第一和第二氣體至少之一的氣體包括電離的第一清潔氣體，所述電離的第一清潔氣體包括含有氟(F)成分的氣體，且其中所述第一和第二氣體至少之一的氣體包括非電離的第二清潔氣體，所述非電離的第二清潔氣體包括基于氮氧的氣體(N
文檔編號(hào)C23C16/00GK101033540SQ20071000319
公開(kāi)日2007年9月12日 申請(qǐng)日期2007年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月7日
發(fā)明者裵根鶴, 金京洙, 金昊植, 尹榮培, 金德珍, 李來(lái)應(yīng) 申請(qǐng)人:韓商奧拓股份有限公司