[发明专利]具有旋转式遮光器的脱气腔室的UV灯总成

说明书

背景技术

在半导体衬底的等离子体处理过程中，其中半导体衬底被暴露于含卤素的工艺气体中，所述工艺气体的残余物会残留在半导体衬底的表面上。这样的残余物会导致下游处理阶段中的半导体衬底中的瑕疵，且会污染处理管道中的其他半导体衬底。因此，期望从脱气腔室中的半导体衬底移除这样的残余物。

发明内容

包括多个平行UV灯和旋转式遮光器的脱气腔室的UV灯总成，每个旋转式遮光器包括包围UV灯的凹壁和自所述凹壁的纵向边缘向外延伸的两个法兰，所述旋转式遮光器被配置为在打开位置和关闭位置之间旋转，其中处于打开位置的所述旋转式遮光器被布置于所述UV灯上方以便不阻挡所述UV灯的UV光线进入所述脱气腔室；且处于关闭位置的所述旋转式遮光器被布置于所述UV灯下方以便阻挡所述UV灯的UV光线进入所述脱气腔室，在所述关闭位置，相邻旋转式遮光器的所述法兰重叠以防止UV光线泄漏。

附图说明

图1示出了包括UV灯总成的脱气腔室的示意性横截面。

图2a示出了旋转式遮光器的透视图。

图2b示出了图2a中的旋转式遮光器的端部的放大顶视图。

图3示出了图1的UV灯总成的示意性横截面，其中旋转式遮光器处于打开位置。

图4示出了图1的UV灯总成的示意性横截面，其中旋转式遮光器处于关闭位置。

图5a示出了UV灯总成的透视图，其中旋转式遮光器处于打开位置。

图5b示出了UV灯总成的透视图，其中旋转式遮光器处于关闭位置。

图6示出了根据一实施方式的UV灯总成的局部分解图。

图7示出了根据另一实施方式的UV灯总成的局部分解图。

图8示出了图7的UV灯总成的透视图，其中旋转式遮光器处于关闭位置。

图9示出了图7的UV灯总成的透视图，其中旋转式遮光器处于打开位置。

具体实施方式

图1示出了示例性脱气腔室100的示意性横截面。脱气腔室100包括由诸如铝等金属材料制成的室壁10。石英窗30被多个夹具40固定于室壁10的顶部。石英窗30优选地由合成石英制成，由于合成石英的UV光线高透射率。合成石英通常在热压罐中经热液工艺被解开（untwine）和生产。石英窗30和室壁10之间的连续O型环35提供真空密封。UV灯总成80被设置在石英窗30上方，中间优选地有间隙。真空泵60与脱气腔室100通过排气口相连接，所述排气口可被阀65关闭。气体源70与脱气腔室100通过输气管道相连接，所述输气管道可被另一阀75关闭。

石英窗30被配置为安装在脱气腔室100的顶部上，其中，来自UV灯总成80的UV光线被传播通过石英窗30，同时，诸如臭氧或氧气之类的气体流入脱气腔室100，以从被支撑于脱气腔室100中的诸如300mm晶片等半导体衬底50上移除诸如蚀刻副产品之类的含卤素的残余物。石英窗30的细节在共同转让的美国专利申请12/607,659中被公开，在此将其作为参考引入。但是，UV灯总成80能以不同于图1中所示的方式和脱气腔室系统一起被使用。

参考图1，在脱气腔室100中的处理过程中，半导体衬底50通过室壁10中的加载门20被移动并被放置于多个衬底支撑销（support pin）55上。脱气腔室100被真空泵60排空且来自气体源70的臭氧或氧气流入脱气腔室100。脱气腔室100中的气压优选地维持在10mTorr到10Torr。UV灯总成80用UV光线（优选波长254nm且强度在0.05到5W/cm²之间的）穿过石英窗30照射半导体衬底50达10钞到1分钟的时间。臭氧或氧气吸收UV光线并分解为O自由基（原子氧），O自由基与半导体衬底50上的含卤素的残余物起反应。反应产物是气态的并被真空泵60排出脱气腔室100。

在输送半导体衬底50进出脱气腔室100的过程中，期望防止UV灯总成80的UV光线逸出脱气腔室100，以保护附近的人类操作员以及设备。但是，为了使处理衬底时的延迟减到最少以及为了防止UV灯85的过早损坏，期望UV灯总成80中的UV灯85保持上电状态而不是在每个衬底输送过程中被开和关。

UV灯总成80包括旋转式遮光器90，旋转式遮光器90可被旋转到关闭位置以在脱气腔室100中不需要UV灯时（比如在输送衬底50进出脱气腔室100的过程中）阻挡来自UV灯85的UV光线。当来自UV灯85的UV光线被脱气工艺需要时，UV灯总成80中的旋转式遮光器90可被旋转到打开位置并允许UV光线到达脱气腔室100中的衬底50。