基板處理裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基板處理裝置，包括：工藝腔室；多個氣體供給管道，用于提供氣體或等離子體活性物質(zhì)至工藝腔室內(nèi)部；遠程等離子體產(chǎn)生單元，其連接到多個氣體供給管道當中的一個氣體供給管道；和打開/關(guān)閉閥門，將其提供至遠程等離子體產(chǎn)生單元和工藝腔室之間的該一個氣體供給管道，用于選擇性切斷該一個氣體供給管道。
【專利說明】
基板處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種基板處理裝置，且更具體地，涉及一種可提高清潔效率和清潔功率并且提高產(chǎn)量的基板處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，為了制造半導體器件或者平板顯示器件，將需要用于在基板上沉積介電材料的薄膜沉積工藝，用于使用光致抗蝕劑材料暴露或者遮蔽薄膜所選區(qū)域的光刻工藝，以及用于以所需圖形去除薄膜所選區(qū)域并圖案化的蝕刻工藝，其中每一工藝都在用于相應(yīng)工藝的優(yōu)化條件下設(shè)計的工藝腔室中執(zhí)行。
[0003]但是，如果這種薄膜沉積工藝或蝕刻工藝重復進行，會將諸如由聚合物等構(gòu)成的顆粒的副產(chǎn)物沉積在不希望的位置，諸如工藝腔室內(nèi)壁或者基板支撐板的外圍部分。
[0004]由于這種沉積產(chǎn)生的化合物在以預定厚度或更大厚度被分開時作為腔室內(nèi)部的污染源，或者這種沉積產(chǎn)生的化合物會改變諸如腔室內(nèi)部阻抗之類的電特性，因此通過使用等離子體，該化合物會不利地影響基板處理裝置中的等離子體密度和薄膜均勻性。
[0005]為了解決這種問題，希望周期性地清洗工藝腔室以去除沉積在工藝腔室上的污染源。也就是，應(yīng)執(zhí)行清洗工藝。
[0006]通常使用的清洗方法的實例包括基于等離子體的干式清洗方法和基于清洗溶液的濕式清洗方法。干式清洗方法允許清洗氣體以等離子體狀態(tài)被激發(fā)且之后與腔室內(nèi)部沉積的化合物反應(yīng)。
[0007]由于干式清洗方法在完美清洗腔室內(nèi)部方面存在限制，因此使用濕式清洗方法以允許用戶通過拆卸裝置并使用HF基清洗溶液來直接清洗腔室。
[0008]盡管濕式清洗方法清洗優(yōu)異，但是在完成清洗之后，需要長時間的栗吸工藝來去除雜質(zhì)以再次驅(qū)動該裝置，且需要幾次虛擬(dummy)工藝以使工藝標準化，從而會顯著降低裝置的產(chǎn)量(throughput)。
[0009]因此，一般僅執(zhí)行干式清洗方法，并且濕式清洗方法是在執(zhí)行了幾次或者幾十次干式清洗方法之后執(zhí)行。
[00?0]基于等離子體的干式清洗方法可分類成原位(in-si tu)清洗方法和遠程等離子體清洗方法。前一清洗方法是用于清洗的等離子體在執(zhí)行薄膜沉積或蝕刻工藝的腔室內(nèi)部產(chǎn)生，而后一清洗方法是通過在工藝腔室外部單獨提供的遠程等離子體發(fā)生器將清洗氣體激發(fā)為等離子體狀態(tài)，且之后使激活的清洗氣體流入到工藝腔室以清洗工藝腔室。
[0011]盡管原位清洗方法不需要額外的設(shè)備因此該方法很簡單，但是用于激發(fā)清洗氣體的射頻功率會引起等離子體電極的離子碰撞，從而發(fā)生電極表面退化或分離的問題。
[0012]而且，會發(fā)生由于頻繁的等離子體放電而導致腔室內(nèi)部部件損傷的問題，從而會縮短維護周期。
[0013]因此，盡管遠程等離子體清洗方法存在著需要單獨的等離子體發(fā)生器和單獨的RF功率的問題，但也得到了穩(wěn)定的使用。
[0014]圖1是說明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的基于遠程等離子體清洗方法的基板處理裝置10的簡圖。
[0015]如圖1中所示，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的基板處理裝置10包括工藝腔室1，設(shè)在工藝腔室I內(nèi)部的噴淋頭2，在噴淋頭2上游連接到噴淋頭2的遠程等離子體發(fā)生器3，設(shè)在遠程等離子體發(fā)生器3上方、用于將氣體供應(yīng)到遠程等離子體發(fā)生器3的氣體供應(yīng)線路4，將第一反應(yīng)氣體提供到遠程等離子體發(fā)生器3、連接到氣體供應(yīng)管路4的第一反應(yīng)氣體供應(yīng)管道5，將第二反應(yīng)氣體提供到遠程等離子體發(fā)生器3、連接到氣體提供線路4的第二反應(yīng)氣體供應(yīng)管道6，和將清洗氣體提供到遠程等離子體發(fā)生器3、連接到氣體供應(yīng)管路4的清洗氣體管道7。
[0016]以這種方式，在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的基板處理裝置中，由于第一反應(yīng)氣體供應(yīng)管道、第二反應(yīng)氣體供應(yīng)管道和清洗氣體管道共同連接到氣體供應(yīng)線路，因此第一反應(yīng)氣體和第二反應(yīng)氣體在氣體供應(yīng)線路中聚集且之后被提供到遠程等離子體發(fā)生器。由于這個原因，第一反應(yīng)氣體和第二反應(yīng)氣體在氣體供應(yīng)線路內(nèi)部部分地形成諸如粉末的外來物質(zhì)，從而第一反應(yīng)氣體和第二反應(yīng)氣體部分地不會到達實際上應(yīng)發(fā)生反應(yīng)的工藝腔室。結(jié)果，會發(fā)生基板處理裝置的產(chǎn)量降低的問題。而且，由于粉末殘留在位于遠程等離子體發(fā)生器上游的氣體供應(yīng)線路內(nèi)，因此盡管通過遠程等離子體發(fā)生器形成等離子體活性物質(zhì)(species)，但是也沒有方法清洗該粉末，從而問題在于清洗效率非常低且由此在后面的基板處理工藝中的缺陷率較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]技術(shù)問題
[0018]因此，本發(fā)明涉及一種基板處理裝置，其基本上避免了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和不足導致的一個或多個問題。
[0019]具體地，本發(fā)明的目的是提供一種提高產(chǎn)量的基板處理裝置。
[0020]本發(fā)明的另一目的是提供一種提高清洗功率和清洗效率的基板處理裝置。
[0021]技術(shù)方案
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，包括:處理腔室；多個氣體供應(yīng)管道，將氣體或等離子體活性物質(zhì)提供至工藝腔室中；遠程等離子體發(fā)生器，其連接到多個氣體供應(yīng)管道之一;和切換閥門，其被提供在遠程等離子體發(fā)生器和工藝腔室之間的一個氣體供應(yīng)管道上，以選擇性切斷該一個氣體供應(yīng)管道。
[0023]優(yōu)選地，基板處理裝置還包括控制器，其控制工藝腔室、遠程等離子體發(fā)生器和切換閥門，其中控制器控制切換閥門以不允許反應(yīng)氣流入到該一個氣體供應(yīng)管道。
[0024]而且，優(yōu)選地，當基板沉積工藝在工藝腔室內(nèi)開始時或者在基板沉積工藝開始之前的預定時間，控制器控制切換閥門以切斷等離子體供應(yīng)管道的流動。
[0025]而且，優(yōu)選地，當基板處理裝置的清洗工藝開始時，控制器控制切換閥門打開等離子體管道的流動。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，基板處理裝置包括:工藝腔室;提供在工藝腔室上游側(cè)的遠程等離子體發(fā)生器;連接工藝腔室和遠程等離子體發(fā)生器的等離子體供應(yīng)管道;和提供在等離子體供應(yīng)管道處以選擇性切斷等離子體供應(yīng)管道的切換閥門，其中切換閥門被配置成或被驅(qū)動成允許自遠程等離子體發(fā)生器向工藝腔室方向的向前流動，且切斷自工藝腔室向遠程等離子體發(fā)生器方向的向后流動。
[0027]而且，優(yōu)選地，向遠程等離子體發(fā)生器提供至少一種清洗氣體的至少一個清洗氣體管道是連接至遠程等離子體發(fā)生器的上游，且向工藝腔室提供至少一種反應(yīng)氣體的至少一個反應(yīng)氣體供給管道是連接至等離子體供應(yīng)管道處的切換閥門的下游。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的再一實施例，基板處理裝置包括:工藝腔室；向工藝腔室提供氣體或等離子體活性物質(zhì)的多個氣體供給管道;連接到多個氣體供給管道之一的遠程等離子體發(fā)生器；以及在遠程等離子體發(fā)生器和工藝腔室之間、在一個氣體供給管道上提供的切換閥門，以僅在工藝腔室和該一個氣體供給管道中沒有反應(yīng)氣體材料的狀態(tài)下打開該一個氣體供給管道。
[0029]根據(jù)本發(fā)明再一實施例，基板處理裝置包括工藝腔室;連接到工藝腔室的清洗氣體供給管道;連接到清洗氣體供給管道的遠程腔室;連接到清洗氣體供給管道的反應(yīng)氣體供給管道;和用于當反應(yīng)氣體供給管道打開時切斷反應(yīng)氣體至遠程腔室中的內(nèi)流的內(nèi)流切換機構(gòu)。
[0030]優(yōu)選地，內(nèi)流切斷機構(gòu)是切換閥門。
[0031]而且，優(yōu)選地，基板處理裝置還包括控制工藝腔室、遠程腔室以及內(nèi)流切斷機構(gòu)的控制器。
[0032]而且，優(yōu)選地，內(nèi)流切斷機構(gòu)包括連接到第一反應(yīng)氣體供給管道的第一閥門，連接到第二反應(yīng)氣體供給管道的第二閥門，和連接到清洗氣體供給管道的第三閥門，且，如果第三閥門打開，則第一閥門和第二閥門被切斷。
[0033]有益效果
[0034]根據(jù)前述方案，在本發(fā)明中，由于第一反應(yīng)氣體供給管道、第二反應(yīng)氣體供給管道和清洗氣體管道基于切換閥門彼此分開，因此能防止外來物質(zhì)(諸如由于第一反應(yīng)氣體和第二反應(yīng)氣體的化學反應(yīng)導致作為副產(chǎn)物產(chǎn)生的顆粒)在清洗氣體管道中形成，從而可提高基板處理裝置的產(chǎn)量，且可提高基板處理裝置的清洗功率和清洗效率。
[0035]而且，在本發(fā)明中，由于第一反應(yīng)氣體供給管道和第二反應(yīng)氣體供給管道可僅在等離子體供給管道中彼此混合，因此在等離子體供給管道之前，第一反應(yīng)氣體供給管道和第二反應(yīng)氣體供給管道可彼此分開，從而可防止在提供線路上產(chǎn)生第一反應(yīng)氣體和第二反應(yīng)氣體的化學反應(yīng)且可最小化在處理腔室之前的第一反應(yīng)氣體和第二反應(yīng)氣體的化學反應(yīng)空間。結(jié)果，可提高基板處理裝置的產(chǎn)量，且同時，在基板沉積工藝之后的清洗工藝期間，可通過遠程等離子體發(fā)生器提供的等離子體活性物質(zhì)極佳地清洗等離子體供給管道和切換閥門。因此，即使通過在等離子體供給管道中的第一反應(yīng)氣體和第二反應(yīng)氣體的部分化學反應(yīng)形成顆粒，也能通過一次清洗工藝去除該顆粒，從而能提高基板處理裝置的清洗功率和清洗效率。結(jié)果，本發(fā)明可顯著降低基板處理工藝期間的基板缺陷率。
[0036]此外，根據(jù)本發(fā)明，由于提供了切換閥門，因此可防止在基板沉積工藝期間第一反應(yīng)氣體和第二反應(yīng)氣體流入到等離子體供給管道和遠程等離子體發(fā)生器中，且在切換閥門的同時，可通過使用在清洗工藝期間自遠程等離子體發(fā)生器產(chǎn)生的清洗氣體的等離子體活性物質(zhì)，通過一次清洗工藝清洗等離子體供給管道和工藝腔室，從而能提高基板處理裝置的清洗功率和清洗效率。結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明，可顯著降低在基板處理工藝期間的基板缺陷率。
【附圖說明】
[0037]圖1是說明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的基板處理裝置的簡圖；
[0038]圖2是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基板處理裝置的簡圖；
[0039]圖3是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基板處理裝置的簡要框圖；
[0040]圖4是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例用于處理基板的方法的簡要流程圖；
[0041 ]圖5是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例的清洗步驟的簡要流程圖；和
[0042]圖6是說明根據(jù)本發(fā)明另一實施例的清洗步驟的簡要流程圖。
【具體實施方式】
[0043]現(xiàn)在將具體參考本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在附圖中示出了其實例。盡可能貫穿附圖使用相同參考數(shù)字表示相同或相似部分。在本發(fā)明的以下說明中，如果確定關(guān)于本發(fā)明公知的元件或功能的具體描述會使得本發(fā)明的主題不必要的混淆，將省略該具體描述。附圖中示出的一些特征被放大或縮小，或者被簡化以便于描述，且不必以適當比例示出附圖和其他元件。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解這些具體事項。
[0044]作為參考，下文說明書中的技術(shù)術(shù)語“上游”或者“上游側(cè)”或者“上游部分”指的是基于清洗氣體或反應(yīng)氣體的流動方向，相對接近于氣體流開始點的方向或部分，并且下文說明書中的技術(shù)術(shù)語“下游”或者“下游側(cè)”或者“下游部分”指的是基于清洗氣體或反應(yīng)氣體的流動方向，相對接近于氣體流到達點的方向或部分。
[0045]圖2是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基板處理裝置1000的簡圖，和圖3是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基板處理裝置1000的簡要框圖。
[0046]如圖2和圖3中所示，根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基板處理裝置1000包括提供第一反應(yīng)氣體的第一反應(yīng)氣體供給管道210、提供第二反應(yīng)氣體的第二反應(yīng)氣體供給管道220、提供第一清洗氣體的第一清洗氣體管道510、提供第二清洗氣體的第二清洗氣體管道520、提供第一凈化氣體至第一反應(yīng)氣體供給管道210的第一凈化氣體供給管道230、提供第二凈化氣體至第二反應(yīng)氣體供給管道220的第二凈化氣體供給管道240、向其中提供第一反應(yīng)氣體和第二反應(yīng)氣體且在其中執(zhí)行基板的薄膜沉積工藝的工藝腔室100、支撐基板的基板支撐板110、提供在工藝腔室100—側(cè)上的閘閥130、遠程腔室400、提供在遠程腔室400內(nèi)的遠程等離子體發(fā)生器410、連接遠程腔室400和工藝腔室100的等離子體供給管道413、提供在工藝腔室100下方的排氣管道處的排氣栗140，以及控制上述元件的控制器600。
[0047]工藝腔室100是向其中提供第一反應(yīng)氣體和第二反應(yīng)氣體以及之后提供等離子體的反應(yīng)空間，且在其中執(zhí)行在設(shè)置于基板支撐板110上的基板上沉積薄膜的工藝。
[0048]工藝腔室100包括提供在工藝腔室100內(nèi)部、用于在其上支撐基板的基板支撐板110，提供在工藝腔室100上方、將第一反應(yīng)氣體、第二反應(yīng)氣體和清洗氣體的等離子體活性物質(zhì)分散向基板支撐板110的氣體分散板120，提供在工藝腔室100—側(cè)上以將基板自工藝腔室100取出或?qū)⒒逅腿牍に嚽皇?00的閘閥130，以及提供在工藝腔室100下方以泄放工藝腔室中的殘余氣體和殘余材料的排氣栗140。
[0049]工藝腔室100經(jīng)由氣體分散板120連接至等離子體供給管道413下游側(cè)端部。
[0050]也就是，等離子體供給管道連接至工藝腔室100的上游側(cè)。[0051 ]在工藝腔室100上游側(cè)，等離子體供給管道413以通氣道的方式將工藝腔室100、遠程等離子體發(fā)生器410和遠程腔室400相互連接，且將在遠程等離子體發(fā)生器410中產(chǎn)生的等離子體或者等離子體活性物質(zhì)或離子提供至工藝腔室100。
[0052]等離子體供給管道413設(shè)有用于切斷進入遠程腔室中的反應(yīng)氣體內(nèi)流的內(nèi)流切斷機構(gòu)。也就是，等離子體供給管道413設(shè)有用于選擇性地切斷工藝腔室100上游側(cè)的等離子體供給管道413中的氣體流的切換閥門415。
[0053]基于切換閥門415，等離子體供給管道413被分成兩個管道，其中將用于連接切換閥門415和遠程腔室400的管道稱作中間連接管道413c而將用于連接切換閥門415和工藝腔室100的管道稱作清洗氣體供給管道413d。也就是，等離子體供給管道413包括中間連接管道413c和清洗氣體供給管道413d。
[0054]根據(jù)工藝腔室100中的工藝是基板處理裝置1000的基板沉積工藝還是清洗工藝，切換閥門415選擇性地切斷等離子體供給管道413。
[0055]更具體地，切換閥門被配置成或驅(qū)動成允許自遠程等離子體發(fā)生器向工藝腔室方向的向前流動，但是切斷自工藝腔室向遠程等離子體發(fā)生器方向的向后流動。
[0056]此時，通過控制器600控制切換閥門415的切換。
[0057]更具體地，控制器600可控制切換閥門415從而當在工藝腔室100處開始基板沉積工藝時、或者在開始基板沉積工藝前預定時間，切斷等離子體供給管道413的流動。結(jié)果，可完全防止為基板沉積工藝提供的第一反應(yīng)氣體和第二反應(yīng)氣體向后流動或者流入等離子體供給管道413、被設(shè)置在等離子體供給管道413上游側(cè)的遠程等離子體發(fā)生器413、以及清洗氣體管道中。
[0058]控制器600可控制切換閥門415從而當開始基板處理裝置1000的清洗工藝時打開等離子體供給管道413的流動。結(jié)果，當開始清洗工藝時，可使用通過遠程等離子體發(fā)生器410產(chǎn)生的等離子體活性物質(zhì)，按順序清洗等離子體供給管道413、切換閥門415和工藝腔室100。
[0059]優(yōu)選地，控制器600可控制切換閥門415以僅在工藝腔室100和等離子體供給管道413中沒有反應(yīng)氣體材料的狀態(tài)下打開等離子體供給管道413。由于控制器600的該驅(qū)動算法，可基本防止反應(yīng)氣體流動或向后流動到等離子體供給管道中，從而能防止等離子體供給管道被反應(yīng)氣體材料污染。
[0060]第一分離管道413a和第二分離管道413b被提供于切換閥門415下游側(cè)的等離子體供給管道413的一側(cè)。第一分離管道413a以通氣道方式連接到第一反應(yīng)氣體供給管道210，并且用于選擇性切斷第一反應(yīng)氣體供給管道210的流動的第一供給閥門212設(shè)在第一分離管道413a和第一反應(yīng)氣體供給管道210的連接部分。同樣，第二分離管道413b以通氣道方式連接至第二反應(yīng)氣體供給管道220，并且用于選擇性切斷第二反應(yīng)氣體供給管道220的流動的第二提供管道222設(shè)在第二分離管道413b和第二反應(yīng)氣體供給管道220的連接部分處。
[0061]第一反應(yīng)氣體供給管道210連接至第一反應(yīng)氣體存儲單元211，并且第二反應(yīng)氣體供給管道220連接至第二反應(yīng)氣體存儲單元221。
[0062]優(yōu)選地，第一反應(yīng)氣體可以是SiH4氣體，并且第二反應(yīng)氣體可以是N2O氣體。
[0063]向第一反應(yīng)氣體供給管道210提供第一凈化氣體的第一凈化氣體供給管道230和用于選擇性切斷第一凈化氣體供給管道230的流動的第一凈化閥門232設(shè)在第一反應(yīng)氣體供給管道210中間，且向第二反應(yīng)氣體供給管道220提供第二凈化氣體的第二凈化氣體供給管道240和用于選擇性切斷第二凈化氣體供給管道240的流動的第二凈化閥門242設(shè)在第二反應(yīng)氣體供給管道220中間。
[0064]第一凈化氣體供給管道230連接到第一凈化氣體存儲單元231，并且第二凈化氣體供給管道240連接到第二凈化氣體存儲單元241。
[0065]如果第一凈化閥門232和第二凈化閥門242打開并且第一供給閥門212和第二供給閥門222打開，則通過驅(qū)動排氣栗140，第一凈化氣體和第二凈化氣體經(jīng)由第一反應(yīng)氣體供給管道210和第二反應(yīng)氣體供給管道220穿過等離子體供給管道413和之后穿過工藝腔室100，經(jīng)由排氣管道泄放。
[0066]遠程等離子體410被提供在等離子體供給管道413的上游。自RF電源411向遠程等離子體發(fā)生器410提供有射頻(RF)功率并將流入到遠程等離子體發(fā)生器410中的清洗氣體激活為具有高反應(yīng)性的等離子體活性物質(zhì)或離子。激活的清洗氣體等離子體活性物質(zhì)或離子自遠程等離子體發(fā)生器410被提供到等離子體供給管道413、切換閥門415和工藝腔室100中，且由此與外來物質(zhì)諸如不必要地沉積在等離子體供給管道413、切換閥門415和工藝腔室的內(nèi)壁和拐角上的顆粒反應(yīng)，從而將外來物質(zhì)自該表面分離并移除。
[0067]遠程等離子體發(fā)生器410以通氣道方式在上游連接至清洗氣體管道，且以通氣道方式在下游連接至等離子體供給管道413。也就是，經(jīng)由清洗氣體管道向遠程等離子體發(fā)生器410提供清洗氣體，通過RF功率將清洗氣體激發(fā)為等離子體活性物質(zhì)或離子，且之后經(jīng)由等離子體供給管道413將清洗氣體的等離子體活性物質(zhì)或離子提供到工藝腔室中。
[0068]清洗氣體管道包括提供第一清洗氣體的第一清洗氣體管道510和提供第二清洗氣體的第二清洗氣體管道520。第一清洗氣體管道510連接到第一清洗氣體存儲單元511，并且用于選擇性地切斷第一清洗氣體管道510的第一清洗閥門512設(shè)在第一清洗氣體管道510的中間。第二清洗氣體管道520連接到第二清洗氣體存儲單元521，并且用于選擇性地切斷第二清洗氣體管道520的第二清洗閥門522設(shè)在第二清洗氣體管道520的中間。
[0069]優(yōu)選地，第一清洗氣體可以是NF3氣體，并且第二清洗氣體可以是Ar氣體。
[0070]以下，將更具體地描述根據(jù)本發(fā)明通過使用上述基板處理裝置1000來處理基板的方法。
[0071 ]圖4是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例用于處理基板的方法的簡要流程圖，圖5是說明根據(jù)本發(fā)明一個實施例的清洗步驟S2410的簡要流程圖，和圖6是說明根據(jù)本發(fā)明另一實施例的清洗步驟S2420的簡要流程圖。
[0072]在執(zhí)行基板沉積工藝之后，控制器600執(zhí)行基板處理裝置1000的清洗動作，用于稍后的基板沉積工藝。
[0073]更具體地，如圖4中所示，首先，控制器600通過關(guān)閉切斷閥門415切斷等離子體供給管道 413(S2100)。
[0074]之后，通過打開設(shè)在第一反應(yīng)氣體供給管道210處的第一供給閥門212和設(shè)在第二反應(yīng)氣體供給管道220處的第二供給閥門222，控制器600經(jīng)由等離子體供給管道413將第一反應(yīng)氣體和第二反應(yīng)氣體提供到反應(yīng)腔室中(S2200)。
[0075]之后，通過將等離子體施加至工藝腔室100并對第一反應(yīng)氣體和第二反應(yīng)氣體的混合氣體進行等離子體處理，控制器600在設(shè)置于基板支撐板110上的基板上沉積薄膜(S2300)。
[0076]如果完成了基板沉積工藝，則控制器600通過使用清洗氣體的等離子體活性物質(zhì)，清洗等離子體供給管道413、切換閥門415和工藝腔室100，該等離子體活性物質(zhì)是通過將清洗氣體和RF功率提供到遠程等離子體發(fā)生器410形成的(S2400)。
[0077]可通過圖5和圖6中所示的兩種方式執(zhí)行使用清洗氣體的等離子體活性物質(zhì)來清洗等離子體供給管道413、切換閥門415和工藝腔室100的步驟。當然，可以部分組合地執(zhí)行圖5的方式和圖6的方式。
[0078]首先，如圖5中所示，控制器600可不使用凈化氣體來執(zhí)行清洗工藝(S2410)。這種情況下，可基本省略第一凈化氣體供給管道230、第二凈化氣體供給管道240、第一凈化閥門232和第二凈化閥門242。
[0079]更具體地，參見圖5，將描述根據(jù)本發(fā)明一個實施例的清洗步驟S2410。首先，通過關(guān)閉第一供給閥門212和第二供給閥門222，控制器600切斷第一反應(yīng)氣體和第二反應(yīng)氣體經(jīng)由第一反應(yīng)氣體供給管道210和第二反應(yīng)氣體供給管道220向等離子體供給管道413和工藝腔室100中流動。
[0080]之后，通過驅(qū)動在工藝腔室100下方提供的排氣栗140，控制器600泄放出在工藝腔室100和等離子體供給管道413中殘余的剩余氣體(S2413)。
[0081 ] 之后，通過打開第一清洗閥門512和/或第二清洗閥門522，控制器600向遠程等離子體發(fā)生器410同時或順序地提供第一清洗氣體和/或第二清洗氣體，并且通過將RF功率提供至遠程等離子體發(fā)生器410，將第一清洗氣體和/或第二清洗氣體激活為等離子體活性物質(zhì)或離子。
[0082]之后，控制器600打開切換閥門415 (S2415)。
[0083]結(jié)果，通過連接遠程等離子體發(fā)生器410和工藝腔室100，控制器600將等離子體活性物質(zhì)提供至等離子體供給管道413并經(jīng)由等離子體供給管道至工藝腔室100(S2417)。
[0084]作為另一實施例，如圖6中所示，通過使用凈化氣體，控制器600可執(zhí)行清洗工藝(S2420)。
[0085]更具體地，參見圖6，在第一供給閥門212和第二供給閥門222打開的狀態(tài)下，通過打開分別連接到第一反應(yīng)氣體供給管道210和第二反應(yīng)氣體供給管道220的第一凈化氣體供給管道230的第一凈化閥門232和第二凈化氣體供給管道240的第二凈化閥門242，控制器600將第一凈化氣體和第二凈化氣體提供至等離子體供給管道413和工藝腔室100(S2421)。由于將凈化氣體自反應(yīng)氣體供給管道提供至等離子體供給管道413，因此避免了自等離子體供給管道413向反應(yīng)氣體供給管道回流。當然，由于此時關(guān)閉了切換閥門，因此可避免凈化氣體向等離子體供給管道413回流。
[0086]之后，通過驅(qū)動在工藝腔室100下方提供的排氣栗140，控制器600可泄放出在工藝腔室100和等離子體供給管道413中剩余的殘余氣體(S2423)。
[0087]之后，通過將RF功率和清洗氣體提供到遠程等離子體發(fā)生器410，控制器600形成清洗氣體的等離子體活性物質(zhì)。
[0088]之后，在將第一凈化氣體和第二凈化氣體提供到等離子體供給管道413和工藝腔室100中的狀態(tài)下，控制器600打開切換閥門415(S2425)。
[0089]結(jié)果，通過連接遠程等離子體發(fā)生器410和工藝腔室100，控制器600將等離子體活性物質(zhì)提供到等離子體供給管道413并經(jīng)由等離子體供給管道至工藝腔室100(S2427)。
[0090]根據(jù)上述方案，在本發(fā)明中，由于基于切換閥門，使第一反應(yīng)氣體供給管道、第二反應(yīng)氣體供給管道和清洗氣體管道彼此分開，因此防止在清洗氣體管道中形成外來物質(zhì)(諸如由于第一反應(yīng)氣體和第二反應(yīng)氣體的化學反應(yīng)導致產(chǎn)生的副產(chǎn)物的顆粒)，從而能提高基板處理裝置的產(chǎn)量，并且可提高基板處理裝置的清洗功率和清洗效率。
[0091 ]而且，在本發(fā)明中，由于第一反應(yīng)氣體供給管道和第二反應(yīng)氣體供給管道可僅在等離子體供給管道中彼此混合，因此在等離子體供給管道之前將第一反應(yīng)氣體供給管道和第二反應(yīng)氣體供給管道彼此分離，從而防止在提供線路上產(chǎn)生第一反應(yīng)氣體和第二反應(yīng)氣體的化學反應(yīng)并且使處理腔室之前用于第一反應(yīng)氣體和第二反應(yīng)氣體化學反應(yīng)的空間最小化。結(jié)果，可提高基板處理裝置的產(chǎn)量，且同時，在基板沉積工藝之后的清洗工藝期間，通過自遠程等離子體發(fā)生器提供的等離子體活性物質(zhì)極佳地清洗等離子體供給管道和切換閥門。因此，即使通過第一反應(yīng)氣體和第二反應(yīng)氣體在等離子體供給管道處的部分化學反應(yīng)形成顆粒，也可通過一次清洗工藝去除該顆粒，從而可提高基板處理裝置的清洗功率和清洗效率。結(jié)果，本發(fā)明顯著降低了基板處理工藝期間基板的缺陷率。
[0092]此外，根據(jù)本發(fā)明，由于提供了切換閥門，因此在基板沉積工藝期間可防止第一反應(yīng)氣體和第二反應(yīng)氣體流入到等離子體供給管道和遠程等離子體發(fā)生器，且同時，可通過使用清洗工藝期間自遠程等離子體發(fā)生器產(chǎn)生的清洗氣體的等離子體活性物質(zhì)，通過一次清洗工藝清洗等離子體供給管道和工藝腔室，從而可提高基板處理裝置的清洗功率和清洗效率。結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明，在基板處理工藝期間可顯著降低基板的缺陷率。
[0093]對本領(lǐng)域技術(shù)人員很明顯的是，本發(fā)明可體現(xiàn)為其他具體形式，而不脫離該說明書的精神和本質(zhì)特性。由此，在各方面來說，可認為上述實施例是說明性且非限制性的。該說明書的范圍應(yīng)當由所附權(quán)利要求的合理解釋來確定，且在說明書等價范圍內(nèi)的所有改變都包括在說明書的范圍內(nèi)。
[0094](標記和參考數(shù)字的描述)
[0095]1000:基板處理裝置
[0096]100:工藝腔室
[0097]210:第一反應(yīng)氣體供給管道
[0098]220:第二反應(yīng)氣體供給管道
[0099]230:第一凈化氣體供給管道
[0100]240:第二凈化氣體供給管道
[0101]410:遠程等離子體發(fā)生器
[0102]415:切換閥門
[0103]510:第一清洗氣體管道
[0104]520:第二清洗氣體管道
[0105]【工業(yè)實用性】
[0106]根據(jù)前述方案，在本發(fā)明中，由于基于切換閥門，使第一反應(yīng)氣體供給管道、第二反應(yīng)氣體供給管道和清洗氣體管道彼此分離，因此可防止在清洗氣體管道中形成外來物質(zhì)，例諸如由于第一反應(yīng)氣體和第二反應(yīng)氣體的化學反應(yīng)導致產(chǎn)生的副產(chǎn)物的顆粒，從而可提高基板處理裝置的產(chǎn)量，且可提高基板處理裝置的清洗功率和清洗效率。由此，有工業(yè)實用性。
【主權(quán)項】
1.一種基板處理裝置，包括: 處理腔室； 向工藝腔室提供氣體或等離子體活性物質(zhì)的多個氣體供給管道； 連接到多個氣體供給管道之一的遠程等離子體發(fā)生器;和 切換閥門，在遠程等離子體發(fā)生器和工藝腔室之間、設(shè)在一個氣體供給管道處，以選擇性切斷所述一個氣體供給管道。2.如權(quán)利要求1所述的基板處理裝置，還包括控制工藝腔室、遠程等離子體發(fā)生器和切換閥門的控制器，其中控制器控制切換閥門以不允許反應(yīng)氣體流入到所述一個氣體供給管道。3.如權(quán)利要求2所述的基板處理裝置，其中當在工藝腔室開始基板沉積工藝時，或者在開始基板沉積工藝之前預定時間，控制器控制切換閥門以切斷等離子體供給管道的流動。4.如權(quán)利要求2所述的基板處理裝置，其中控制器控制切換閥門以當基板處理裝置的清洗工藝開始時打開等離子體供給管道的流動。5.—種基板處理裝置，包括: 工藝腔室； 設(shè)在工藝腔室的上游側(cè)的遠程等離子體發(fā)生器； 連接工藝腔室和遠程等離子體發(fā)生器的等離子體供給管道;和 切換閥門，設(shè)在等離子體供給管道處以選擇性切斷等離子體供給管道， 其中切換閥門被配置成或驅(qū)動成允許自遠程等離子體發(fā)生器向工藝腔室方向的向前流動并切斷自工藝腔室向遠程等離子體發(fā)生器方向的向后流動。6.如權(quán)利要求5所述的基板處理裝置，其中向遠程等離子體發(fā)生器提供至少一種清洗氣體的至少一個清洗氣體管道是連接到遠程等離子體發(fā)生器的上游，并且向工藝腔室提供至少一種反應(yīng)氣體的至少一個反應(yīng)氣體供給管道是連接到等離子體供給管道處的切換閥門的下游。7.—種基板處理裝置，包括: 工藝腔室； 向工藝腔室提供氣體或等離子體活性物質(zhì)的多個氣體供給管道； 連接到多個氣體供給管道之一的遠程等離子體發(fā)生器;和 切換閥門，在遠程等離子體發(fā)生器和工藝腔室之間、設(shè)在一個氣體供給管道處，以僅在工藝腔室和所述一個氣體供給管道中沒有反應(yīng)氣體材料的狀態(tài)下打開所述一個氣體供給管道。8.—種基板處理裝置，包括: 工藝腔室； 連接到工藝腔室的清洗氣體供給管道； 連接到清洗氣體供給管道的遠程腔室； 連接到清洗氣體供給管道的反應(yīng)氣體供給管道;和 當反應(yīng)氣體供給管道打開時，用于切斷至遠程腔室中的反應(yīng)氣體內(nèi)流的內(nèi)流切斷機構(gòu)。9.如權(quán)利要求8所述的基板處理裝置，其中內(nèi)流切斷機構(gòu)是切換閥門。10.如權(quán)利要求8所述的基板處理裝置，還包括控制工藝腔室、遠程腔室和內(nèi)流切斷機構(gòu)的控制器。11.如權(quán)利要求8所述的基板處理裝置，其中內(nèi)流切斷機構(gòu)包括連接到第一反應(yīng)氣體供給管道的第一閥門、連接到第二反應(yīng)氣體供給管道的第二閥門，和連接到清洗氣體供給管道的第三閥門，并且如果打開第三閥門，則第一閥門和第二閥門被切斷。
【文檔編號】H01L21/3065GK105940482SQ201580006895
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2015年1月29日
【發(fā)明人】金倞民, 李明振, 李龍炫, 崔宰旭
【申請人】周星工程股份有限公司