[发明专利]利用现场等离子体激励对室进行清洗的方法和设备

说明书

技术领域

本发明的领域在总体上涉及一种利用现场等离子体激励对等离子体室进行清洗的独特方法和设备。

背景技术

各种处理室，例如用于制造半导体、平板、太阳能电池板等的真空室，需要定期进行清洗。这种清洗通常采用等离子体激励来实现。在现有技术中，对于这种清洗存在两种有关的已知方法，其通常被称为：远程等离子体清洗以及现场等离子体清洗。通常，用于清洗目的的等离子体的产生不同于用于制造工艺的等离子体的产生。这种不同的一个起因是需要避免室壁和卡盘被等离子体侵蚀。因此，用于清洗操作的等离子体的设计就要求产生“软等离子体”。

一种产生用于清洗目的的“软等离子体”的公知方法是上述远程等离子体清洗系统。在远程等离子体清洗系统中，从远离需要清洗的处理空间产生等离子体，并且允许所产生的基团(radical)漂移或迁移到处理空间中以用作清洗目的。另一方面，利用现场室清洗的室仅使清洗等离子体保持在与处理等离子体不同的条件下。例如，可以减小电源，并且可以不施加偏置功率，从而避免加速等离子体中的基团。

一种需要上述定期进行清洗的处理室是化学汽相沉积(CVD)室。虽然利用了某些形式的等离子体辅助或等离子体增强CVD室，但是常规的CVD室并未将等离子体用于CVD工艺。因此，除了用于清洗目的以外，这种CVD室并不具有等离子体的产生能力。因此，常规CVD室利用远程等离子体清洗方法，例如，远程微波等离子体清洗。

现有技术中仍然存在着对等离子体室的清洗进行改进的需求。由于在从远程等离子体室转移到处理室期间反应组分的复合率高，因此远程等离子体清洗的效率低。另一方面，现有技术水平的现场等离子体清洗通常限于其中等离子体用于处理的室，即排除了诸如CVD室的室。而且，通常用于现场清洗的等离子体设备与用于衬底处理的设备相同。因此，通常为产生处理等离子体而对这种设备进行优化，而只是使清洗等离子体作为附带选择。

发明内容

以下提供本发明的发明内容以便对本发明的一些方案和特征有基本的理解。本发明内容并非是对本发明的广泛概述，而也不旨在具体确定本发明的主要或关键要素，或描述本发明的范围。其唯一的目的是以简化的形式介绍本发明的某些概念以作为下面所给出的更加详细的说明的序言。

根据本发明的方案，提供一种新颖的现场等离子体清洗方法和设备。本发明的各种实施例利用室体作为用于现场产生等离子体的谐振腔的一部分。因此，在避免反应组分复合的同时，能够提高对等离子体特性的控制。

根据本发明的方案，提供一种衬底处理室，包括：室体，所述室体具有至少一个设置在其侧壁上的等离子体源开口；位于室体内的可移动的衬底支架，所述衬底支架处于其中衬底设置在等离子体源开口之下的第一位置、以及其中衬底设置在等离子体源开口之上的第二位置；耦合到等离子体源开口的等离子体源；耦合到室体以从其中抽吸流体的真空泵；以及耦合到室体以向其中注入气体的气体源。等离子体源开口可以包括电介质窗并且其中等离子体源包括微波源。等离子体源可以包括将RF功率提供给缠绕在管状导管周围的线圈的RF能量源，所述管状导管以流体连通的方式连接到所述等离子体源开口。管状导管可以包括电介质管。管状导管可以包括具有电介质断路器的导体管。管状导管可以在彼此以180度相对的两点处连接到室体。

根据本发明的方案，提供一种具有现场等离子体清洗能力的处理室，包括：具有侧壁的室体；设置在室体之上的喷头；耦合到室体的侧壁的等离子体能量源；可移动的衬底支架，其具有在位于等离子体能量源之上的同时使衬底以细小的间隙设置在喷头之下的较高位置、以及位于等离子体能量源之下的较低位置。等离子体能量源可以是电介质窗。等离子体能量源可以是RF能量源。等离子体能量源可以是耦合到所述侧壁的管状导管。管状导管可以是导电性的并且还包括电介质断路器。

根据本发明的方案，提供一种用于操作衬底处理室的方法，所述衬底处理室在其侧壁上具有用于进行现场室清洗的等离子体能量源，该方法包括：将衬底装载到位于室中的衬底支架上；将衬底支架升至高于等离子体能量源的水平高度；对衬底进行处理；将衬底支架降至低于等离子体能量源的水平高度；卸载衬底；激活等离子体能量源以在所述室内激发并保持等离子体以执行现场室清洗。