[发明专利]用于泵送管线中的沉积物清洁的方法和设备

说明书

提供了真空泵送管线等离子体源。该等离子体源包括本体，所述本体限定沿中心纵向轴线延伸的大致柱形内部体积。所述本体具有用于联接到输入泵送管线的输入端口、用于联接到输出泵送管线的输出端口、以及围绕所述大致柱形内部体积设置的内表面。该等离子体源还包括：设置成邻近于返回电极的供应电极；阻挡介质构件，所述阻挡介质构件的至少一部分被定位在所述供应电极与所述返回电极之间。该等离子体源还包括由所述供应电极、所述返回电极和所述阻挡介质构件形成的介质阻挡放电结构。所述介质阻挡放电结构适于在所述大致柱形内部体积中产生等离子体。

本申请是申请号为201780006521.X、申请日为2017年1月12日、发明名称为“用于泵送管线中的沉积物清洁的方法和设备”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请是于2016年1月13日提交的美国申请序列号14/994,668的部分继续申请，上述申请由本申请的受让人拥有并且以引用的方式以其整体并入到本文。

技术领域

本发明总体上涉及等离子体源，所述等离子体源被构造成产生局部等离子体以清洁在半导体处理环境中的泵送管线的至少一部分。

背景技术

包括化学汽相沉积（CVD）处理的沉积处理常用于半导体装置的制造中。例如，在典型CVD处理中，反应物气体被引入到反应腔中并且被引导到受热基底以引发受控化学反应，该反应导致在基底的表面上沉积薄膜。在沉积处理期间，腔压力由连接在反应腔下游的一个或多个机械装置精确地控制，所述机械装置例如是真空阀。例如，隔离阀通常直接连接到反应腔的排气气体端口，节流阀位于隔离阀的下游，并且真空阀位于隔离阀和节流阀两者的更下游。在反应腔与真空泵之间的管道系统（例如，管道和阀）总体上被称为前级管线、粗抽管线（roughing line）或真空泵送管线。

在沉积处理期间，节流阀可在打开位置与关闭位置之间循环，以调节反应腔内部的气体压力。从反应物气体产生的材料的多数被沉积在反应腔中的基底表面上。然而，一些材料也沉积在反应腔之外的表面上，例如在节流阀上。由于不想要的材料在节流阀上积聚，因此可能会由于例如引入密封件磨损、负载增加、高扭矩驱动系统的需求和电导特征的改变而降低节流阀的使用寿命。最终，节流阀上的不想要的材料沉积物会削弱阀的精确操作，由此降低阀控制反应腔内部的气体压力的能力。沿真空泵送管线的其他真空阀可能会被不想要的材料沉积物相似地影响。此外，在闭环压力控制期间节流阀的位置可提供有用的诊断信息。然而，由于阀位置随着沉积物的量而改变，因此阀上的不想要的沉积物可能会限制阀定位作为系统中的其他改变的指示的有用性。

通常，操作者需要手动地移除机械系统中的阀以用于清洁或更换。这需要器械的停工期以及前级管线管道系统的通气。替代性地，远程等离子体源已经被用于泵和前级管线清洁，其中等离子体输出被引导在前级管线处，但不是非常接近阀以便提供优化的和针对性的部件清洁。

此外，在晶圆沉积处理期间，当反应物气体通过泵送管线被泵送离开处理腔时，从反应物气体产生的不想要材料也可沿真空泵送管线沉积。与节流阀相似，不想要的材料在真空泵送管线中的积聚可能会产生一系列问题，包括堵塞泵送管线和其他下游设备、干涉相关联的真空泵的正常操作、降低真空泵的使用寿命以及污染处理腔中的处理步骤。

发明内容

因此，需要系统和方法来提供阀（例如，节流阀）的自动的针对性的清洁，并且首先防止在在阀上的沉积。本发明提供用于产生局部等离子体的组件，该局部等离子体可基本上消除在阀上积聚的沉积物并且防止将来的沉积。例如，本发明提供与阀集成的等离子体源，以在对于阀来说存在沉积物问题的一个或多个目标位置处形成局部等离子体。