[发明专利]修复半导体衬底加工设备的真空室的方法

说明书

一种修复半导体衬底加工设备的真空室的方法包括在所述真空室的等离子体或工艺气体暴露表面上形成有机聚合物膜层。所述方法包括：(a)使气相的第一反应物二酰氯化物流入到所述真空室中；(b)在所述第一反应物停止流入之后吹扫所述真空室；(c)使选自由二胺、二醇、硫醇和三官能团化合物组成的组的气相的第二反应物流入到所述真空室中以在所述真空室的等离子体或工艺气体暴露表面上形成有机聚合物膜层；并且(d)吹扫所述真空室以从所述真空室吹扫过量的第二反应物和反应副产物。

技术领域

本发明涉及通过原子层沉积和/或分子层沉积的涂层，并且可以发现在给半导体衬底加工设备的真空室的室组件的等离子体或工艺气体暴露表面涂层方面的特殊用途。

背景技术

半导体衬底加工设备用于通过以下技术在其真空室中加工半导体衬底(本文也称为衬底、半导体晶片、或晶片)：蚀刻、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、原子层沉积(ALD)、等离子体增强原子层沉积(PEALD)、脉冲沉积层(PDL)、分子层沉积(MLD)、等离子体增强分子层沉积(PEMLD)、保形膜沉积(CFD)、等离子体增强脉冲沉积层(PEPDL)加工和抗蚀剂剥离。半导体衬底加工设备，例如上述加工设备，可以包括真空室的多个暴露表面，这些暴露表面在半导体衬底加工期间暴露于等离子体和/或工艺气体。真空室的等离子体或工艺气体暴露表面会在半导体衬底的加工期间释放有害污染物并且会污染加工中的半导体衬底。例如，真空室的室组件的等离子体或工艺气体暴露表面会释放出不期望有的元素，例如，铝(Al)、铁(Fe)、钠(Na)、铜(Cu)等。真空室组件的等离子体或工艺气体暴露表面由于与引入到室中的工艺气体或室中产生的等离子体发生化学反应而会释放这些污染物。例如，使用例如氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)等卤素气体的原子层沉积(ALD)加工会从真空室组件的等离子体或工艺气体暴露表面提取例如Cu、Na和Fe之类的金属，并且会导致金属污染沉积在半导体衬底加工设备的真空室中的半导体衬底上的薄膜。

发明内容

本文公开了一种修复在里面加工半导体衬底的半导体衬底加工设备的真空室的方法。所述修复真空室的方法包括在所述真空室的等离子体或工艺气体暴露表面上形成有机聚合物膜层。形成有机聚合物膜层的方法包括：a)使气相的第一反应物二酰氯化物流入到真空室中，并且允许所述第一反应物吸附在所述真空室的等离子体或工艺气体暴露表面上；(b)在所述第一反应物停止流入之后用吹扫气体吹扫所述真空室以从所述真空室吹扫过量的第一反应物；(c)使选自由二胺、二醇、硫醇和三官能团化合物组成的组的气相的第二反应物流入到所述真空室中，其中所述第一和第二反应物发生反应以在所述真空室的等离子体或工艺气体暴露表面上形成有机聚合物膜层；并且(d)在所述第二反应物停止流入之后用所述吹扫气体吹扫所述真空室以从所述真空室吹扫过量的第二反应物和反应副产物。

本文还公开了一种半导体衬底加工设备，其包括真空室，所述真空室包括在真空室内的加工半导体衬底的加工区。半导体衬底加工设备包括供应工艺气体到所述真空室的质流控制器以及操作所述质流控制器的控制器。所述质流控制器适于供应在所述真空室的等离子体或工艺气体暴露表面上形成有机聚合物膜的第一反应物气体、第二反应物气体和吹扫气体以及在所述半导体衬底上沉积膜的工艺气体。所述控制器适于操作所述质流控制器从而实现在所述真空室的等离子体或工艺气体暴露表面上形成有机聚合物膜。所述控制器进一步适于操作所述质流控制器从而实现在所述真空室内的半导体衬底上沉积膜。

附图说明

图1示出了根据本文公开的实施例显示化学沉积设备的相关基本特征的示意图。

图2图示了框图，其描绘了设置成用于实施本文公开的实施例的化学沉积设备的多种设备组件，其中等离子体可以用于增强沉积。

图3示出了在真空室的等离子体或工艺气体暴露表面上形成有机聚合物膜层的步骤的流程示意图。

图4示出了沉积在试样块的表面上的反应物的百分比饱和度的曲线图。