[发明专利]用机器人服务等离子体处理系统的方法

说明书

本申请是申请号为200680010522.3，申请日为2006年3月24日， 申请人为“朗姆研究公司”，名称为“用于维护具有机器人的等离 子体处理系统的装置”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

总的来说，本发明涉及衬底制造技术，具体地，涉及用于用机 器人保养(或称服务)等离子体处理系统的装置。

背景技术

在衬底(例如，诸如在平板显示器制造中使用的半导体晶片或 玻璃板)的处理中，经常使用等离子体。例如，作为衬底处理的一 部分(化学汽相沉积、等离子体增强型化学汽相沉积、物理汽相沉 积、蚀刻等)，将衬底分成多个管芯(die)或矩形区域，每个管芯 或矩形区域都将成为集成电路。接着，通过一系列步骤对衬底进行 处理，其中，选择性地去除(蚀刻)并沉淀(沉积)材料，以在其 上形成电子元件。

在示例性等离子体处理中，在蚀刻之前，用硬化的感光乳剂薄 膜(例如，光刻胶掩模)涂覆衬底。然后，选择性地去除硬化的感 光乳剂区域，使得露出底层部件。然后，将衬底放置在等离子体处 理室中的衬底支撑结构上，被称为卡盘的该衬底支撑结构包括单极 或双极钳位电极(clamping electrode)。随后，适当的蚀刻源气体(例 如，C₄F₈、C₄F₆、CHF₃、CH₂F₃、CF₄、CH₃F、C₂F₄、N₂、O₂、Ar、 Xe、He、H₂、NH₃、SF₆、SO₂、BCl₃、Cl₂、SiCl₄等)流入室中并被 轰击以形成等离子体，来蚀刻衬底的露出区域。

然而，在正常操作过程中，可能需要通过一组预定的服务程序 对等离子体处理系统提供服务。例如，等离子体室可能需要被清洁， 或者等离子体室部分可能需要被去除、设置、或对准。此外，对等 离子体处理系统提供服务也可以使操作者暴露在危险的责任中 (即，暴露在毒气或高温、升起重的部件等)。

例如，可能需要清洁等离子体室表面对衬底有害的污染物或副 产品。通常，可通过真空系统从等离子体室中容易地去除易挥发的 副产品，因此很少出现问题。然而，不易挥发的副产品将很容易沉 淀在等离子体室或真空系统中的露出表面上。通常，由蚀刻剂气体 中的材料(例如，碳、氟、氢、氮、氧、氩、氙、硅、硼、氯等) 和衬底中的材料(例如，光刻胶、硅、氧、氮、铝、钛、铜、铂、 铱、铁、镍、钽等)生成由有机或无机副产品组成的这些不易挥发 的副产品。

此外，因为室内的物理结构(例如，卡盘、室壁等)暴露在等 离子体中，所以它们容易从其结构中的其主要成分或杂质(例如， 铝、镍、铁、钽、钇、硅、碳、钛、镁、锰等)中产生附加的不易 挥发的副产品。例如，诸如卡盘的一些部件可以通过被称为无晶片 自动清洁或WAC的工艺中不设置衬底而轰击等离子体，在从等离 子体处理系统中局部并快速清除污染物的工艺中被充分蚀刻。反复 的等离子体曝光容易物理上改变结构，例如，表面化学成分、形态、 外形尺寸等。在每种情况下，这些侵蚀原子通常是易挥发且可抽走 的，或者再沉积到室内或衬底上的其它位置。

室内表面上的沉积粘附程度以及因此随后产生的潜在污染程 度通常取决于特定的等离子体处理配方(recipe)(例如，化学性质、 功率、和温度)、非处理步骤的特定操作程序(例如，衬底转移方 法、真空系统变换、周期性原地清洁等)、系统和衬底部件的几何 结构、以及室处理工具箱(kit)的初始表面条件。通常，由于生成 交键的相对稳定结构，所以有机粘合剂(即，C-H、C-C、C＝C、 C-O、C-N等)具有非常强的粘合性。上述源中的任一个的金属化 原子附加物通常将由于金属化结构、有机金属化合物、或金属氧化 物或者其组合而加剧清洁问题。此外，当这些不易挥发的副产品最 终剥落时，它们将连续地增大衬底缺陷的敏感性，减小平均清洁间 隔时间(MTBC)，降低产量、导致衬底上不可接受的原子表面污染 物等。例如，根据等离子体工艺，导电膜的副产品可形成在等离子 体室的内表面上，这会影响等离子体源与偏压的FW耦合。