專利名稱：不破壞真空的從基座表面移除殘留物的原位電漿清除技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文所述的實(shí)施例大致包括電漿清潔設(shè)備與電漿清潔方法。 現(xiàn)有技術(shù)物理氣相沉積(PVD)是將材料沉積于基板之上的方法。PVD腔室可具有濺射標(biāo)靶， 所述濺射標(biāo)靶被配置于處理腔室中且與基板位置相對。將濺射氣體(例如，氬)導(dǎo)入腔室。 當(dāng)濺射標(biāo)靶為金屬時，可使用DC電流將濺射標(biāo)靶電偏壓以將氬氣激發(fā)成為電漿。另一方面，基板可被接地以作為與電偏壓濺射標(biāo)靶相對的陽極。來自濺射標(biāo)靶的原子可從濺射標(biāo)靶噴射或?yàn)R射而出，并在基板上沉積金屬薄膜。雖然來自濺射標(biāo)靶的原子可沉積于基板之上，但原子也可沉積于腔室中之暴露表面上。舉例而言，材料可沉積于腔室壁以及其它腔室部件(包括沉積環(huán))上。沉積于腔室壁以及部件上的材料隨著時間的過去可累積足以需要對腔室進(jìn)行清潔的厚度。此外，介電材料與其它有機(jī)殘余物可沉積于其它腔室中的基板上。每當(dāng)腔室被開啟以允許基板進(jìn)入和/或離開腔室時，介電材料可進(jìn)入腔室。介電材料可存在于其它腔室中并流入腔室表面(包括晶座)可能有介電材料聚集的腔室中。若晶座是靜電夾盤且在晶座上累積足夠的介電材料，偏壓時的晶座靜電電荷會被介電材料所屏蔽，并妨礙基板被晶座所吸引。若在晶座上累積起足夠的介電材料，基板會因?yàn)殪o電電荷的不足而離開晶座，這可能造成基板和/或腔室部件的損壞。已經(jīng)研發(fā)了從腔室部件(例如，晶座)上移除介電材料和其它有機(jī)殘余物的電漿清潔處理。然而，在執(zhí)行這些電漿清潔處理時，沉積于腔室部件(包括沉積環(huán))上的金屬材料會再次濺射遍布整個腔室(包括濺射在晶座表面上)，因此造成晶座無法使用。目前，由于再次濺射金屬材料的風(fēng)險，通常在處理腔室排氣且將新的沉積環(huán)插入腔室后執(zhí)行電漿清潔處理。在金屬材料沉積于沉積環(huán)上后，因?yàn)榻饘俨牧显俅螢R射遍布整個腔室的風(fēng)險，通常不執(zhí)行目前的電漿清潔處理。然而，隨著基材上有機(jī)殘余物量的增加，執(zhí)行電漿清潔處理的需求也同時提高，因?yàn)樾枰谔捉M部件達(dá)到其預(yù)期使用壽命之前就替換處理套組部件，造成了處理腔室停工期的增加。因此，需要一種從腔室部件移除有機(jī)殘余物且同時增加腔室運(yùn)行時間的電漿清潔處理技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本文所述的實(shí)施例通常包括電漿清潔設(shè)備與電漿清潔方法。在一個實(shí)施例中，一種對沉積腔室部件進(jìn)行電漿清潔且不破壞真空的方法包括將配置于沉積腔室中的第一腔室部件上沉積的金屬薄膜接地而不破壞真空，并使用在腔室中形成的電漿從腔室移除污染物且不對沉積于第一腔室部件上的接地金屬薄膜進(jìn)行再次濺射且不破壞真空。在另一個實(shí)施例中，提供了一種對沉積腔室進(jìn)行電漿清潔且不破壞真空的方法。 所述方法包括將基板置于晶座上，晶座被配置于腔室中且由電浮動沉積環(huán)所環(huán)繞；在腔
4室中的基板與沉積環(huán)上沉積金屬薄膜；將沉積于沉積環(huán)上的金屬薄膜接地且不破壞真空； 并使用在腔室中形成的電漿從腔室移除污染物且不對沉接地沉積環(huán)上的金屬薄膜進(jìn)行再次濺射且不破壞真空。在還有另一個實(shí)施例中，提供了一種用于物理氣相沉積(PVD)腔室的電漿清潔且不破壞真空的處理套組。所述處理套組包括環(huán)狀沉積環(huán)，所述環(huán)狀沉積環(huán)具有從頂表面延伸的突出物(boss)。所述處理套組還包括金屬連接帶，所述金屬連接帶具有容納沉積環(huán)的突出物的孔，其中所述帶的一端被暴露在突出物徑向內(nèi)側(cè)的沉積環(huán)的頂部上。在還有另一個實(shí)施例中，提供了一種物理氣相沉積(PVD)腔室。所述腔室包括用于將濺射材料沉積于基板上的濺射標(biāo)靶；晶座，通常平行且相對濺射標(biāo)靶而配置以支撐基板，其中晶座在處理位置與清潔位置之間是可移動的；圍繞晶座的電浮動沉積環(huán)；位于晶座下方的接地舉升梢板；金屬連接帶，耦接至沉積環(huán)，用于將沉積于沉積環(huán)上的金屬薄膜與接地舉升梢板電耦接；接地回路，電耦接于金屬連接帶，當(dāng)晶座位于清潔位置時所述回路接觸接地舉升梢板，并且當(dāng)晶座位于晶圓處理位置時所述回路與接地舉升梢板分隔；氣體供應(yīng)器，用于將氣體導(dǎo)入腔室；以及氣體排氣裝置，用于將氣體排出腔室。


為了更詳細(xì)地了解本發(fā)明的上述特征，可參照實(shí)施例(某些描繪于附圖中)來獲得對本發(fā)明的更為特定的描述，這些描述在前文中被簡略地概括了。然而，需要注意的是附圖僅僅描繪了本發(fā)明的典型實(shí)施例，且因此不應(yīng)被視為對本發(fā)明范圍的限制，因?yàn)楸景l(fā)明可允許其它等效實(shí)施例。圖1是根據(jù)在此所述的一個實(shí)施例的PVD腔室的示意圖；圖2是晶座與處理套組的部分剖視圖；圖3是晶座與處理套組的部分透視圖；圖4是晶座與處理套組的另一個部分透視圖；及圖5是描述對腔室進(jìn)行電漿清潔且不破壞真空的方法的流程圖。為了便于理解，盡可能地使用相同的組件符號來標(biāo)示附圖中相同的組件?？梢灶A(yù)期到，一個實(shí)施例的組件和特征可有利地被結(jié)合于其它實(shí)施例而不需特別詳述。
具體實(shí)施例方式本文所述的實(shí)施例通常包括電漿清潔設(shè)備與電漿清潔方法。需要周期性地清潔 PVD腔室以移除已經(jīng)累積于腔室(包括腔室部件)中不期望位置上的材料。為了使用電漿來清潔腔室部件而不對腔室排氣，將其上放置有標(biāo)靶材料的某些部件接地，以避免清潔過程中從部件再次濺射標(biāo)靶材料。在一個實(shí)施例中，將再次濺射機(jī)率比標(biāo)靶材料低的金屬材料薄片與腔室部件相接觸，并在已經(jīng)沉積有足夠量的標(biāo)靶材料時在腔室部件與金屬材料薄片之間建立電接觸。一旦在沉積于腔室部件上的標(biāo)靶材料與金屬材料薄片之間建立電接觸， 就藉由將腔室零件移動至接地配置而將沉積的標(biāo)靶材料接地并開始電漿清潔處理。因此， 通過藉由腔室零件的移動以將沉積于腔室部件上的標(biāo)靶材料接地，可在不破壞真空且腔室不排氣下清潔腔室。本文所述的實(shí)施例是參照PVD腔室而加以描述的?？捎糜趫?zhí)行本文所述的實(shí)施例的適當(dāng)PVD腔室是從應(yīng)用材料有限公司(加利福尼亞州，圣克拉拉)(Applied Materials, Inc. (Santa Clara, California))所獲得的 ENDURA Aluminum PVD 腔室、ALPS Plus 與 SIP ENCORE ?？衫斫饽軌驊?yīng)用其它腔室，包括從其它制造商所獲得的那些腔室。圖1是根據(jù)本文所述的一個實(shí)施例的PVD腔室100的示意性橫剖面圖。腔室100 包括腔室主體101，腔室主體101具有腔室底部102與多個腔室壁104。一個或多個狹縫閥開口 106可穿過一個或多個腔室壁104而存在。狹縫閥開口 106允許基板112進(jìn)入并離開腔室100?？山逵烧婵毡?08來排空腔室100?？蓮臍怏w源110將處理氣體導(dǎo)入腔室100?；?12可坐落于與濺射標(biāo)靶114相對的晶座116之上。在一個實(shí)施例中，晶座 116包括陶瓷材料。晶座116可具有嵌入其中的電極120，電極120耦接至DC功率源126。 在處理過程中，晶座116作為陽極，并與濺射標(biāo)靶114相對，濺射標(biāo)靶114由DC功率源148 來電偏壓并作為陰極。在一個實(shí)施例中，晶座116可簡單地耦接至地。晶座116可由晶座基部122來支撐。晶座基部122由軸IM耦接至舉升機(jī)構(gòu)(未顯示)。軸IM與晶座基部 122可將晶座116降低至傳送位置，以使得進(jìn)入腔室100中的基板112被放置于晶座116 上。軸124與晶座基部122可將晶座116升高至與標(biāo)靶114鄰近的處理位置。沉積環(huán)118 圍繞且屏蔽晶座116免于不期望的沉積。RF功率源128也可耦接至晶座116。當(dāng)透過狹縫閥開口 106將基板112插入腔室100中時，首先將基板112置于舉升梢134上。舉升梢134可配置于舉升梢板136上，舉升梢板136藉由軸138耦接至舉升機(jī)構(gòu) (未顯示)?？山逵沈?qū)動舉升梢板136向上以相對晶座116而移動梢134，來將舉升梢134 升高穿過晶座116中的開口 140以接收基板112。之后，可藉由軸124來升高晶座116以接觸基板112?；蛘?，可降低舉升梢板136與舉升梢134以將基板112降低到晶座116上。 在一個實(shí)施例中，可發(fā)生將晶座116升高以及將舉升梢134與舉升梢板136降低的組合操作以將基板112置于晶座116上。在將基板112置于晶座116上后，可升高基板112至處理位置以讓材料沉積于其上。當(dāng)升高基板112時，晶座116遭遇蓋環(huán)130，蓋環(huán)130被用來在不期望有沉積之處覆蓋部分的晶座116與沉積環(huán)118。此外，蓋環(huán)130可減少在晶座116下方流動的處理氣體的數(shù)量，藉此實(shí)質(zhì)減少晶座116下方不期望的沉積。當(dāng)晶座116位于處理位置時，蓋環(huán)130由晶座116所支撐。當(dāng)晶座116降低時，蓋環(huán)130可被傳送并坐落于擋板132上，擋板132被配置于腔室100中且位于狹縫閥開口 106上方。擋板132覆蓋且屏蔽腔室100的腔室壁104 以減少濺射的標(biāo)靶材料在擋板132后方的腔室部件與表面上的沉積。熱擋板133與軸124 耦接并被置于晶座116下方。可使用來自功率源148的DC功率對濺射標(biāo)靶114電偏壓。濺射標(biāo)靶114可被粘合至背板142。在一個實(shí)施例中，功率源148可耦接至背板142，而背板142將功率耦接至濺射標(biāo)靶114。在一個實(shí)施例中，濺射標(biāo)靶114可包括選自以下組中的金屬鋁、銅、鈦、鉭、 銀、鉬、鎂以及上述的組合。在一個實(shí)施例中，背板142可包括與濺射標(biāo)靶114具有相同導(dǎo)電度的材料。在另一個實(shí)施例中，背板142可包括選自以下組中的金屬鋁、銅、鈦、鉭、銀、 鉬、鎂以及上述的組合?？山逵呻娊^緣材料將背板142及濺射標(biāo)靶114從腔室壁104電絕緣。在圖1所示的實(shí)施例中，背板142藉由電絕緣0-環(huán)146與腔室壁104分隔開。磁鐵組件151可被配置于濺射標(biāo)靶114后方。圖1的磁鐵組件151具有磁性軛152，磁性軛152具有多個與其耦接的永久磁鐵154。在另一個實(shí)施例中，磁鐵組件151可包括電磁鐵。在圖1所示的實(shí)施例中，磁鐵組件151可繞著基板112、標(biāo)靶114與背板142的中心軸156而旋轉(zhuǎn)。磁鐵組件151產(chǎn)生磁場158，磁場158可藉由提高濺射標(biāo)靶114的侵蝕均勻性來提高濺射標(biāo)靶114的使用壽命。在圖1中，磁鐵組件151被包圍于背板142與腔室蓋150之間。腔室蓋150可耦接至腔室壁104并因此被電接地。然而，腔室蓋150與經(jīng)電偏壓的背板142和/或?yàn)R射標(biāo)靶114電絕緣。在圖1所示的實(shí)施例中，蓋150藉由絕緣體144而與背板142電絕緣。腔室100由包括程序代碼的控制器170所控制，程序代碼具有指令集以操作腔室 100的部件來處理腔室100中的基板。舉例而言，控制器170能包括的程序代碼可包含操作晶座116的基板定位指令集；操作氣體流量控制閥以設(shè)定流入腔室100的濺射氣體的氣體流量控制指令集；操作節(jié)流閥以維持腔室100中壓力的氣體壓力控制指令集；控制晶座 116或腔室壁104中的溫度控制系統(tǒng)以分別設(shè)定基板或腔室壁104上的溫度的溫度控制指令集；監(jiān)控腔室100中的處理的處理監(jiān)控指令集；以及執(zhí)行腔室100的原位電漿清潔且不破壞真空的電漿清潔指令集。在濺射處理過程中，來自濺射標(biāo)靶114的材料可沉積于基板112與任何暴露于濺射材料的表面上，暴露于濺射材料的表面諸如腔室壁104、蓋環(huán)130、擋板132、甚至晶座 116。因?yàn)椴牧蠌谋?04成片剝落的原因，材料可沉積于晶座116上。此外，若因?yàn)榫ё?16 彎曲、基板112彎曲、或配置于基板112與晶座116間之材料而導(dǎo)致基板112無法平坦地靠在晶座116上，基板112與晶座116間會存在縫隙，以致進(jìn)入縫隙的材料會沉積于晶座116 上。若材料沉積于晶座116上，則晶座116可能無法有效地作用，并促使基板上額外的沉積。 因此，要周期性地清潔晶座116。此外，來自其它處理腔室的材料可作為插入腔室100或從腔室100移除的基板上殘余物而進(jìn)入腔室主體。若該材料是有機(jī)殘余物或傳導(dǎo)性殘余物且沉積于晶座116上，則可能會屏蔽基板112上的靜電電荷。因此，若太多殘余物沉積于晶座116上時，基板112會離開晶座116。因此，要周期性地清潔晶座116。腔室100也包括處理套組180，處理套組180用于執(zhí)行腔室100的原位電漿清潔。 在一個實(shí)施例中，處理套組180包括沉積環(huán)118 ；與熱擋板133耦接的架設(shè)支架160 ；用于將沉積環(huán)118與熱擋板133電耦接的一個或多個金屬連接帶164 ；以及用于將沉積環(huán)118電接地的接地回路166。圖2是晶座116與處理套組180的部分剖面圖。沉積環(huán)118與蓋環(huán)130共同作用來減少濺射沉積物在晶座116與基板112的突出邊緣上的形成。沉積環(huán)118可由陶瓷材料構(gòu)成。沉積環(huán)118包括圍繞晶座116的環(huán)狀盤202、內(nèi)凸緣204、外凸緣206、以及形成于內(nèi)凸緣204與外凸緣206間的徑向溝槽208。內(nèi)凸緣204相對于環(huán)狀盤202而橫向地延伸，并且實(shí)質(zhì)平行于晶座116的周圍側(cè)壁210。內(nèi)凸緣204的高度小于側(cè)壁210的高度，由此內(nèi)凸緣204在緊接基板112的突出邊緣下方終止。內(nèi)凸緣204界定沉積環(huán)118的內(nèi)周邊，內(nèi)凸緣204圍繞晶座116的側(cè)壁210以在處理過程中保護(hù)未被基板112覆蓋的晶座116區(qū)域。 舉例而言，內(nèi)凸緣204圍繞并至少部分覆蓋晶座116的周圍側(cè)壁210 (否則周圍側(cè)壁210將暴露于處理環(huán)境中)，以減少或甚至完全排除濺射沉積物沉積于周圍側(cè)壁210上。外凸緣 206從沉積環(huán)118的外邊緣延伸至徑向溝槽208。有利的是，可輕易移除沉積環(huán)118以從沉積環(huán)118的暴露表面清潔濺射沉積物，使得不需要拆卸晶座116進(jìn)行清潔。沉積環(huán)118也可用來保護(hù)晶座116的暴露側(cè)面以減少激能化電漿物種對暴露側(cè)面的侵蝕。圖3是晶座116與處理套組180的部分透視圖。沉積環(huán)118的環(huán)狀盤202具有一個或多個凹槽302，凹槽302的尺寸被配置為容納連接帶164。凹槽302被形成于沉積環(huán) 118的外凸緣206中，并從外凸緣206向內(nèi)延伸至徑向溝槽208。凹槽302具有突出物304 以固定連接帶164。連接帶164將沉積環(huán)118與沉積于其上的任何金屬薄膜電耦接至架設(shè)支架160。 連接帶164包括第一端306、第二端308、位于鄰近第一端306的第一彎曲部310、以及位于鄰近第二端308的第二彎曲部312。耦接至沉積環(huán)118的連接帶106的第一端306包括一對接頭片314。當(dāng)蓋環(huán)130位于沉積環(huán)118上時，接頭片314仍然暴露于環(huán)130、118之間， 使得在處理過程中沉積于沉積環(huán)118上的金屬薄膜也沉積于接頭片314上且與其電連接。 連接帶164具有位于第一端306與第一彎曲部310間的第一孔316，第一孔316用于容納沉積環(huán)118的突出物304。連接帶164的第二端308耦接于架設(shè)支架160。連接帶164具有位于第二彎曲部312與第二端308間的第二孔318。連接帶164包括導(dǎo)電柔性材料(例如，不銹鋼)。在一個實(shí)施例中，連接帶164的厚度介于約0. 02mm與約0. 05mm之間，例如約0. 04mm。連接帶164在安裝前通常為平坦的。 在一個實(shí)施例中，在安裝過程中，沿著凹槽302稍微向下折彎連接帶164以傾斜地接觸沉積環(huán)118。在一個實(shí)施例中，可在安裝前將連接帶164預(yù)先成形?？衫脢A具320(例如，L-型夾)將連接帶164固定至沉積環(huán)118。夾具320可被用來將連接帶164固定至沉積環(huán)118 的凹槽302。圖4是晶座116與處理套組180的另一部分示意圖。架設(shè)支架160包括肘狀部分 412，肘狀部分412將連接帶164與梢板136電耦接。當(dāng)梢板136接地時，連接帶164提供來自沉積環(huán)118的上表面以及沉積于其上的傳導(dǎo)性材料的接地路徑。架設(shè)支架160包括第一端402、第二端404、以及至少一個彎曲部406。第一端402包括架設(shè)凸緣400，凸緣400 用于耦接熱擋板133。架設(shè)凸緣400具有至少一個孔以接收緊固件，緊固件用于將架設(shè)支架160耦接至熱擋板133。如圖4所示，包括絕緣材料(例如，陶瓷材料)的墊圈410可用來使架設(shè)支架160與熱擋板133電絕緣。架設(shè)支架160的第二端404耦接于接地回路166。 架設(shè)支架160的第二端404具有至少一個孔以接收緊固件，緊固件用于將接地回路166耦接至架設(shè)支架160。雖然在所示實(shí)施例中，架設(shè)支架160耦接于熱擋板133，但應(yīng)可理解到架設(shè)支架160可耦接于任合與晶座116 —起移動的部件。接地回路166包括導(dǎo)電柔性材料(例如，不銹鋼)。在一個實(shí)施例中，接地回路166 的厚度介于約0. 02mm與約0. 05mm之間，例如約0. 04mm。雖然被示為一回路，但應(yīng)可理解到任何足以與腔室的接地部分(例如，舉升梢板136)達(dá)成良好電接觸的形狀都是足夠的。提供了一種在不破壞真空下對PVD腔室100進(jìn)行電漿清潔的方法500。方法500 通過將基板112置于晶座116上而開始于步驟502，晶座116由PVD腔室100中的電浮動沉積環(huán)118所圍繞。在步驟504，將金屬薄膜沉積于基板112上。在步驟504中，融化的材料也沉積于沉積環(huán)118上。在步驟506，將沉積于沉積環(huán)118上的金屬材料電接地而不破壞真空。在步驟508，在移除基板后于PVD腔室100中形成電漿。在步驟510，在使用電漿從 PVD腔室100中移除污染物且不從沉積環(huán)118濺射金屬薄膜且不破壞真空。
標(biāo)靶114提供在PVD處理過程中沉積于基板112上的材料。在一個實(shí)施例中，濺射標(biāo)靶114可包括選自以下組中的金屬鋁、銅、鈦、鉭、銀、鉬、鎂以及上述的組合。在處理過程中，通過功率源148將偏壓標(biāo)靶114相對于接地點(diǎn)(例如，腔室主體 101)進(jìn)行偏壓。從氣體源110供應(yīng)氣體(例如，氬)至腔室100的內(nèi)部空間。氣體源110 可包括能夠能量地撞擊標(biāo)靶114并從標(biāo)靶114濺射材料的非反應(yīng)性氣體(諸如，氬或氙)。 氣體源110也可包括能夠與濺射材料進(jìn)行反應(yīng)以在基板上形成膜層的反應(yīng)性氣體(諸如， 含氧氣體、含氮?dú)怏w、含甲烷氣體中的一個或多個)。利用真空泵108從腔室100排出耗盡的處理氣體以及副產(chǎn)物。一般而言，腔室100的濺射氣體壓力被設(shè)定成次大氣壓水平，例如真空環(huán)境，例如0. 6mTorr至400mTorr的氣體壓力。電漿由基板112與標(biāo)靶114間的氣體所形成。電漿中的離子經(jīng)加速朝向標(biāo)靶114并造成材料離開標(biāo)靶114。離開的標(biāo)靶材料被沉積于基板112與沉積環(huán)118上。在一個實(shí)施例中，在沉積處理完成之后，在開始原位清潔處理之前將基板112從腔室100移除。利用本文所述的處理套組180在不破壞真空下將沉積于沉積環(huán)118的金屬薄膜電接地。當(dāng)已經(jīng)在暴露于沉積環(huán)118頂部的連接帶的接頭片314上沉積足夠的金屬材料時，在連接帶164與沉積環(huán)118上的金屬薄膜之間建立電接觸。首先，一旦安裝了新的沉積環(huán)，沉積環(huán)118(包括陶瓷材料)與連接帶164(包括金屬材料)之間并無電連接。舉例而言，在已經(jīng)沉積0. 5mm的金屬薄膜于沉積環(huán)118上同時與接頭片314接觸后，可建立足夠的電連接。在將沉積環(huán)118上的金屬薄膜電接地之前，將設(shè)備100由處理位置重新配置至清潔位置。在處理位置中時，舉升梢板136系被配置以使得接地回路166并不接觸舉升梢板136。 圖4所示的實(shí)施例提供處理位置的示例，其中接地回路166并不接觸舉升梢板136?？山逵蓪⑴e升梢板136相對于晶座116垂直向上移動、將晶座116相對于舉升梢板136垂直向下移動、或?qū)⒕ё?16與舉升梢板136 —起彼此相對地移動以使沉積環(huán)118仍然保持電浮動， 而將接地回路166與舉升梢板136分隔。在清潔位置中時，舉升梢板136經(jīng)配置以使得接地回路166接觸舉升梢板136以有效地將沉積于沉積環(huán)118上的金屬薄膜電接地?？山逵蓪⑴e升梢板136相對于晶座116垂直向上移動、將晶座116相對于舉升梢板136垂直向下移動、或?qū)⒕ё?16與舉升梢板136 —起彼此相對移動以使得接地回路166接觸舉升梢板 136，而達(dá)到清潔位置，以有效地將沉積環(huán)118上的金屬薄膜接地。接地回路166的彈性在維持傳導(dǎo)路徑接地時可容忍晶座116垂直位置的較大公差。在清潔處理過程中，可使用來自功率源148的RF電流將晶座116電偏壓，并從氣體源110將清潔氣體導(dǎo)入腔室100。合適的清潔氣體可包括含氧或含氟氣體(諸如，02、 C2F5H, F2, NF3、CF4, C3F8或SF6以及上述的組合)，并且可選地包括載氣(例如，氬)。施加至陶瓷晶座116的RF電流從腔室100中的清潔氣體產(chǎn)生電漿。可利用不同頻率，諸如約 0. 3MHz與約200MHz間的頻率。在一個實(shí)施例中，以13. 56MHz的頻率提供RF電流。由磁鐵組件151產(chǎn)生的磁場158可將一部分電漿局限于接近晶座116中心的區(qū)域內(nèi)。電漿濺射對晶座116進(jìn)行蝕刻以移除不期望的材料。此外，可清潔腔室100的其它部件?？墒褂秒姖{從PVD腔室100中移除污染物而不從沉積環(huán)118再次濺射金屬薄膜且不破壞真空。雖然將電漿清潔描述成原位電漿清潔，但也應(yīng)理解電漿可從遠(yuǎn)程電漿源供應(yīng)且供應(yīng)至腔室100。遠(yuǎn)程電漿清潔源與處理的示例被揭露于1998年8月4日核發(fā)的美國專利5，788，778，題為“使用高功率遠(yuǎn)程激發(fā)源的沉積腔室清潔技術(shù)”(DEPOSITION CHAMBER CLEANING TECHNIQUE USING A HIGH POWER REMOTE EXCITATION SOURCE)。
雖然上面的描述針對本發(fā)明的多個實(shí)施例，但可在不悖離本發(fā)明的基本范圍下設(shè)計出本發(fā)明的其它且進(jìn)一步的實(shí)施例，而本發(fā)明的范圍由以下的權(quán)利要求書所界定。
權(quán)利要求
1.一種物理氣相沉積(PVD)腔室，包括 濺射標(biāo)靶，用于在基板上沉積濺射的材料；晶座，通常平行于所述濺射標(biāo)靶且與所述濺射標(biāo)靶相對地配置，用于支撐所述基板，其中所述晶座在處理位置與清潔位置之間是可移動的； 電浮動沉積環(huán)，圍繞所述晶座的周圍壁； 接地舉升梢板，位于所述晶座的下方；金屬連接帶，耦接至所述沉積環(huán)，用于將沉積于所述沉積環(huán)上的金屬薄膜與所述接地舉升梢板電耦接；以及接地回路，電耦接于所述金屬連接帶，當(dāng)所述晶座位于所述清潔位置時所述回路與所述接地舉升梢板接觸，并且，當(dāng)所述晶座位于所述處理位置時所述回路與所述接地舉升梢板分隔；氣體供應(yīng)器，用于將氣體導(dǎo)入所述腔室；以及氣體排氣裝置，用于將氣體從所述腔室排出。
2.如權(quán)利要求18所述的腔室，還包括熱擋板，位于所述晶座與所述接地舉升梢板之間；以及架設(shè)支架，耦接至所述熱擋板，其中所述金屬連接帶被耦接至所述架設(shè)支架的第一端且所述接地回路被耦接至所述架設(shè)支架的第二端。
3.如權(quán)利要求19所述的腔室，還包括多個陶瓷墊圈，使所述架設(shè)支架與所述熱擋板電絕緣。
4.一種對物理氣相沉積(PVD)腔室進(jìn)行電漿清潔且不破壞真空的處理套組，包括 環(huán)狀沉積環(huán)，具有自一頂表面延伸的突出物。
5.如權(quán)利要求4所述的處理套組，還包括金屬連接帶，具有用于接受所述沉積環(huán)的突出物的孔，其中所述帶的一端被暴露于所述突出物徑向內(nèi)側(cè)的所述沉積環(huán)的頂部上。
6.一種對物理氣相沉積(PVD)腔室進(jìn)行電漿清潔且不破壞真空的方法，包括 將基板置于晶座上，所述晶座被配置于所述腔室中且由電浮動沉積環(huán)所圍繞； 將金屬薄膜沉積于所述腔室中的基板與沉積環(huán)上；將沉積于所述沉積環(huán)上的金屬薄膜接地且不破壞真空；及使用形成于所述腔室中的電漿從所述腔室移除污染物，且不再次濺射沉積于所述沉積環(huán)上的金屬薄膜，且不破壞真空。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，還包括在使用所述電漿從所述腔室移除污染物之前從所述晶座移除所述基板。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中將沉積于所述沉積環(huán)上的金屬薄膜接地的步驟包括將所述金屬薄膜電耦接至接地腔室部件。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述接地腔室部件是舉升梢板，所述舉升梢板電耦接至所述腔室的主體。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述金屬薄膜經(jīng)由金屬連接帶而電耦接于所述接地腔室部件，所述帶具有暴露于所述沉積環(huán)的頂部上的一端。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述金屬連接帶相對于所述接地腔室部件而移動，使得在處理所述基板時，沉積于所述沉積環(huán)上的金屬薄膜是電浮動的，以及在使用形成于所述腔室中的電漿從所述腔室移除污染物且不破壞真空時，沉積于所述沉積環(huán)上的金屬薄膜是接地的。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述金屬連接帶與所述晶座一起移動。
13.如權(quán)利要求6所述的方法，其中將沉積于所述沉積環(huán)上的金屬薄膜接地的步驟包括將所述晶座從處理位置移動至清潔位置。
14.如權(quán)利要求6所述的方法，還包括將所述沉積環(huán)在接地與浮動之間電切換，且不破壞真空；及將另一基板置于所述晶座上，所述晶座由所述腔室中的電浮動沉積環(huán)所圍繞；及使用物理沉積處理將金屬薄膜沉積于所述基板與所述沉積環(huán)上且不破壞真空。
15.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述沉積環(huán)包括陶瓷材料，而所述金屬薄膜包括鋁薄膜。
全文摘要
提供對沉積腔室進(jìn)行原位電漿清潔的方法與設(shè)備。在一個實(shí)施例中，提供一種對沉積腔室進(jìn)行電漿清潔而不破壞真空的方法。所述方法包括將基板置于晶座上，所述晶座被配置于腔室中且由電浮動沉積環(huán)所環(huán)繞；將金屬薄膜沉積于腔室中的基板與沉積環(huán)上；將沉積于沉積環(huán)上的金屬薄膜接地且不破壞真空；并使用形成于腔室中的電漿從腔室移除污染物，且不再次濺射接地沉積環(huán)上的金屬薄膜，且不破壞真空。
文檔編號C23C14/00GK102414338SQ201080018337
公開日2012年4月11日 申請日期2010年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月27日
發(fā)明者C-H·蔡, D·H·盧, P·巴賈杰, R·J·格林, S·N·羅伊 申請人:應(yīng)用材料公司