TW202101588A - 藉由減少化學成分來改善蝕刻均勻度的腔室陳化處理 - Google Patents

藉由減少化學成分來改善蝕刻均勻度的腔室陳化處理 Download PDF

Info

Publication number
TW202101588A
TW202101588A TW108138630A TW108138630A TW202101588A TW 202101588 A TW202101588 A TW 202101588A TW 108138630 A TW108138630 A TW 108138630A TW 108138630 A TW108138630 A TW 108138630A TW 202101588 A TW202101588 A TW 202101588A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
chamber
plasma
hydrogen
workpiece
grid
Prior art date
Application number
TW108138630A
Other languages
English (en)
Inventor
張齊
新亮 呂
華 仲
Original Assignee
美商得昇科技股份有限公司
大陸商北京屹唐半導體科技有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商得昇科技股份有限公司, 大陸商北京屹唐半導體科技有限公司 filed Critical 美商得昇科技股份有限公司
Publication of TW202101588A publication Critical patent/TW202101588A/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458—Vessel
    • H01J37/32477—Vessel characterised by the means for protecting vessels or internal parts, e.g. coatings
    • H01J37/32495—Means for protecting the vessel against plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458—Vessel
    • H01J37/32467—Material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31105—Etching inorganic layers
    • H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
    • H01L21/31116—Etching inorganic layers by chemical means by dry-etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/332—Coating
    • H01J2237/3321—CVD [Chemical Vapor Deposition]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/334—Etching
    • H01J2237/3341—Reactive etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
    • H01J37/3211—Antennas, e.g. particular shapes of coils
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32174—Circuits specially adapted for controlling the RF discharge

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

提供一種用於工件的表面處理之程序。在一示範實施中，方法可包括，在處理室中的工件上執行基於氫自由基表面處理程序之前，在處理室上進行預處理程序以在處理室的表面上產生氫自由基影響層。依此方式，可進行預處理程序來調節處理室以增加暴露至工件之氫自由基的均勻度。

Description

藉由減少化學成分來改善蝕刻均勻度的腔室陳化處理 【優先權之主張】
本申請案主張於2018年11月16日申請之名稱為「藉由減少化學成分來改善蝕刻均勻度的腔室陳化處理」的美國臨時申請案序號62/768,423之優先權，其以引用方式含括於此。
本案主要關於一種使用氫自由基之工件的表面處理。
在半導體產業中電漿處理泛用於沈積、蝕刻、阻劑移除及半導體晶圓和其他基板的相關處理。電漿源(如微波、ECR、電感等等)常用於電漿處理來產生用來處理基板的高密度電漿及反應性物種。電漿源用來產生暴露至工件的氫自由基。氫自由基可用於乾蝕刻、乾剝除及/或表面處理程序。
在下列說明中部分提出，或可從說明中習得、或可透過實施例的實踐而習得本案實施例的態樣及優點。
本案的一示範態樣有關於用於處理工件的方法。方法 可包括在處理室上進行預處理程序以在處理室的一表面上產生氫自由基影響層。該方法可進一步包括，在執行預處理程序之後，在處理室中於工件上執行基於氫自由基的表面處理程序。基於氫自由基的表面處理程序可使工件在處理室中暴露於複數氫自由基。
本案的另一示範態樣有關於一種用於處理半導體工件之方法。方法可包括使用在第一室中所誘發的電漿來產生一或多個物種。方法可包括過濾電漿所產生的一或多個物種來生成第一混合物。方法可包括過濾後注入氫氣到第一混合物來生成第二混合物。第二混合物可包括複數氫自由基。方法可包括在第二室中將半導體工件暴露至第二混合物。第二室的表面可包括氫自由基影響層以減少在第二室的表面上之氫自由基再結合。
本案的其他示範態樣有關於用於陳化處理對工件進行氫自由基處理的腔室的系統、方法、及設備。
參照隨後之說明及附圖將更佳了解各種實施例的這些及其他特徵、態樣、及優點。併入且構成此說明書的一部分之附圖闡述本案的實施例，並連同說明用來解釋相關的原理。
50:方法
100:電漿處理設備
110:處理室
112:工件支架或底座
114:工件
120:電漿室
122:介電側壁
124:頂板
125:電漿室內部
128:法拉第屏蔽
130:感應線圈
132:匹配網路
134:RF功率產生器
135:電漿源
150:氣體供應
151:氣體分配通道
200:分離格柵組件
210:第一格柵板
215:物種
220:第二格柵板
225:混合物
230:氣體注入源
232:氫
235:第三格柵板
240:氫氣
245:絲狀構造
270:氫自由基影響層
300:方法
400:方法
500:方法
600:方法
700:電漿處理設備
702:第一電漿
704:第二電漿
710:偏壓電極
712:匹配網路
714:RF功率產生器
716:排氣埠
800:電漿處理設備
802:第一電漿
804:第二電漿
810:偏壓電極
812:匹配網路
814:RF功率產生器
816:垂直升降器
822:傾斜介電側壁
828:法拉第屏蔽
835:第二感應電漿源
870:氫自由基影響層
在說明書中針對所屬技術領域中具通常知識者提出實施例的詳細討論，其參考附圖，圖中：
第1圖繪示根據本案之示範實施例的一示範電漿處理設備；
第2圖繪示根據本案之示範實施例的一示範方法的流程圖；
第3圖繪示根據本案之示範實施例的一示範方法的流程圖；
第4圖繪示根據本案之示範實施例的一示範方法的流程圖；
第5圖繪示根據本案之示範實施例的一示範方法的流程圖；
第6圖繪示根據本案之示範實施例的一示範方法的流程圖；
第7圖繪示根據本案之示範實施例使用後電漿氣體注入的氫自由基之示範產生；
第8圖繪示根據本案之示範實施例使用絲狀構造的氫自由基之示範產生；
第9圖繪示根據本案之示範實施例的一示範電漿處理設備；以及
第10圖繪示根據本案之示範實施例的一示範電漿處理設備。
茲詳細參照實施例，其之一或多個範例圖解於圖中。以解釋實施例而非限制本案的方式提供每一個範例。事實上，對熟悉 所屬技術領域者顯然可對實施例做出各種修改及變異而不背離本案的範疇或精神。例如，圖解或描述成一個實施例的一部分之特徵可與另一個實施例一起使用來產生又另一個實施例。因此，本案的態樣意圖涵蓋這樣的修改及變異。
本案的示範態樣有關於使用氫自由基來處理工件的方法。特別是可進行一種預處理程序來調節處理室，以增加氫自由基暴露至工件的均勻度。
氫自由基及其他還原性化學自由基已廣泛用於半導體處理，例如，用於表面處理及矽蝕刻、矽表面平滑化等等。然而，氫自由基可能有非常短的壽命且容易在某些表面上再結合(例如矽及金屬)。相反地，氫自由基在其他表面(如二氧化矽(SiO2)、氧化鋁(Al2O3)等等)上的重新結合率可能慢上許多。當在腔室內處理半導體工件時，氫自由基對工件周圍環境還有氫自由基的路徑非常敏感。這可能造成抵達晶圓上的氫自由基濃度不均勻，因而惡化程序均勻度。
在某些程序中，可藉由氦電漿與氣相中的氫(H2)分子產生氫自由基。所產生的反應性物種可應用於表面處理及材料移除。工件表面上的移除通常可能會遭受到因負載效應(loading effect)所引起之不均勻度：氫自由基(及其他還原自由基)可能在腔室內的某處被消耗。本案的示範態樣有關於陳化處理(seasoning)腔室以使氫自由基更均勻地被消耗。因此，可改善工件上的氫自由基程序均勻度。
本案之示範態樣有關於對處理室進行預處理程序，以在處理室中於工件上執行基於氫自由基的表面處理程序之前，在處理室的表面上產生氫自由基影響層。預處理程序可在處理室的表面(諸如工件周圍環境及/或氫自由基通過的一或多個路徑)上產生氫自由基影響層。在預處理程序後，可接著在工件表面上施行基於氫自由基的表面處理程序。依此方式，可為半導體處理(例如表面處理、蝕刻、表面平滑化等等)獲得改善的程序均勻度。
在一些實施例中，氫自由基影響層可定義為減少氫自由基再結合的層。該層可吸收氫自由基(亦稱為氫自由基消耗層)或可提供低氫自由基再結合(亦稱為氫自由基非消耗層)。例如，氫消耗層可為半導體副產物材料所產生的含矽層，或矽烷沈積所產生的層。再舉一個例子，氫非消耗層可為含有二氧化矽(SiO2)及/或氧化鋁(Al2O3)的層。
在一些實施例中，預處理程序可在處理室中在工件上進行電漿蝕刻程序一段程序時期，以將半導體副產物材料沈積在處理室的表面上來產生氫自由基影響層的至少一部分。例如，可進行電漿蝕刻程序一段延長的時間(例如在約30秒至5分鐘的範圍之中)以將半導體副產物塗層沈積在工件周圍環境上(如室壁、分離格柵、底座等等)。
在一些實施例中，塗層可形成氫自由基消耗層以使工件周圍環境與被處理或蝕刻的材料類似。依此方式，氫自由基的密度在工件上的各個位置會更加均勻。因此，可改善工件上基於氫自由基 的表面處理程序之程序均勻度。
在一些實施例中，塗層可氧化(例如在暴露至氧後)以形成氫自由基非消耗層。氫自由基非消耗層可減少在工件周圍環境上氫自由基的吸附。因此，若工件原來在工件邊緣遭受到不夠的氫自由基的話，可改善工件上基於氫自由基的表面處理程序之程序均勻度。
在一些實施例中，預處理程序可暴露處理室至含矽氣體(如矽烷(SiH4)、乙矽烷(Si2H6)、或三矽烷(Si3H8))。例如，可將含矽氣體注入到處理室中以在處理室表面上產生氫自由基消耗層的至少一部分。
在一些實施例中，預處理程序可以氫自由基非消耗層塗覆處理室表面。例如，預處理程序可以減少氫自由基的再結合率之材料塗覆工件周圍環境、分離格柵及路徑。這種氫自由基非消耗層可包括二氧化矽(SiO2)及/或氧化鋁(Al2O3)。
在一些實施例中，可在藉由分離格柵與處理室分離的電漿室中產生氫自由基。可例如藉由在程序氣體中誘發電漿來產生氫自由基。程序氣體，例如，可為包括氫(H2)及載氣的混合物，諸如包括H2及氮(N2)的混合物、或可為包括H2及氦(He)的混合物、或可為包括H2及Ar的混合物、或可為包括H2及氬(Ar)及另一種惰性氣體(如氙(Xe))的混合物。在其他實施例中，可例如使用加熱的絲狀構造，諸如加熱的鎢絲，來產生氫自由基。
在一些其他的實施例中，可使用後電漿氣體注入來產 生氫自由基。例如，可在藉由分離格柵與處理室分離的電漿室中產生一或更多激發(excited)的惰性氣體分子(如激發的He分子)。可例如藉由使用電漿源(例如感應電漿源、電容電漿源等等)在程序氣體中誘發電漿來產生激發的惰性氣體分子。程序氣體可為惰性氣體。例如，程序氣體可為氦、氬、氙、氖或其他惰性氣體。在一些實施例中，程序氣體可由惰性氣體構成。分離格柵可用來過濾電漿室中產生的離子並允許中性物種通過分離格柵的孔洞到處理室以供暴露至工件。
在一些實施例中，可藉由在分離格柵或其下方(如下游)混合氫氣(H2)與激發物種來產生氫自由基。例如，在一些實施例中，分離格柵可具有複數個格柵板。可在格柵板之一的下方或下游位置將氫氣注入到通過分離格柵的物種中。在一些實施例中，可在兩片格柵板之間的位置將氫氣注入到通過分離格柵的物種中。在一些實施例中，可在所有格柵板的下方位置將氫氣注入到物種中(例如，在處理室中)。
將氫氣與來自惰性氣體的激發物種混合得以產生複數個氫自由基，諸如中性氫自由基。根據本案的示範實施例，氫自由基可暴露至處理室中的工件以施行表面處理程序。
本案的示範態樣提供若干技術效果與益處。例如，在進行基於氫自由基的表面處理程序之前，在處理室上的預處理可減少在處理室表面上之氫自由基再結合以改善程序均勻度。
為了說明及討論，參照「晶圓」或半導體晶圓來討論 本案的態樣。所屬技術領域中具通常知識者，使用了在此所提供之揭露內容，將會理解到本案的示範態樣可與半導體基板或其他適當的基板結合使用。另外，「大約」一詞連同一數值的使用意指在所述數值的百分之十(10%)內。「底座」是指可用來支撐工件的任何結構。
第1圖繪示根據本案之示範實施例的一示範電漿處理設備100。如所示，電漿處理設備100包括處理室110及與處理室110分離的電漿室120。處理室110包括工件支架或底座112，可操作成保持待處理的工件114，諸如半導體晶圓。在此示範圖中，藉由感應耦合電漿源135在電漿室120(亦即電漿產生區域)中產生電漿，且希望的物種可從電漿室120通過分離格柵組件200引導至基板114的表面。
為了說明及討論，參照感應耦合電漿源來討論本案的態樣。所屬技術領域中具通常知識者，使用了在此所提供之揭露內容，將會理解到可使用任何電漿源(例如感應耦合電漿源、電容式耦合電漿源等等)而不背離本案的範疇。
電漿室120包括介電側壁122及頂板124。介電側壁122、頂板124、及分離格柵200界定電漿室內部125。介電側壁122可由介電材料形成，比如石英及/或礬土。感應耦合電漿源135可包括圍繞電漿室120設置在介電側壁122旁的感應線圈130。感應線圈130透過適當的匹配網路132耦合至RF功率產生器134。可從氣體供應150及環形氣體分配通道151或其他適當的氣體引進機制提供程序氣體(如氫氣及載氣)至室內部。當以來自RF功率產生器134的RF功率供能給感應線圈130時，可在電漿室120中產生電漿。在一特定的實施例中， 電漿處理設備100可包括可選的接地法拉第屏蔽128以減少感應線圈130對電漿的電容耦合。
如第1圖所示，分離格柵200將電漿室120與處理室110分隔開來。分離格柵200可用來從電漿室120中的電漿所產生之混合物執行過濾離子以產生經過濾的混合物。經過濾的混合物可暴露至處理室110中的工件114。
在一些實施例中，分離格柵200可為多板分離格柵。譬如，分離格柵200可包括第一格柵板210及第二格柵板220，彼此以平行關係相隔開來。第一格柵板210及第二格柵板220可相隔一段距離。
第一格柵板210可具有第一格柵樣式，其具有複數孔洞。第二格柵板220可具有第二格柵樣式，其具有複數孔洞。第一格柵樣式可與第二格柵樣式相同或相異。帶電粒子可在其穿過分離格柵之每一個格柵板210、220之孔洞的路徑中之壁面上再結合。中性物種(如自由基)可相對自由地流經第一格柵板210及第二格柵板220的孔洞。每一個格柵板210及220的孔洞尺寸及厚度可影響帶電及中性粒子兩者的通透度。
在一些實施例中，可由金屬(如鋁)或其他導電材料製成第一格柵板210，及/或可由導電材料或介電材料(如石英、陶瓷等等)來製成第二格柵板220。在一些實施例中，第一格柵板210及/或第二格柵板220可由其他材料製成，如矽或碳化矽。如果格柵板是由金屬或其他導電材料製成的話，該格柵板可接地。在一些實施例中，格柵組件可包括具有一個格柵板的單一格柵。
氫自由基影響層270可在工件周圍環境(如室壁、分離格柵、底座等等)上吸收氫自由基(例如氫自由基消耗層)及/或提供低氫自由基結合(例如氫自由基非消耗層)。如第1圖中所示，可預處理處理室110，使氫自由基影響層270沈積在處理室110的內表面上。在一些實施例中(未圖示在第1圖中)，氫自由基影響層270可設置在分離格柵200、底座112、或工件114周圍的其他區域上。依此方式，可在工件上為基於氫自由基的程序得到改善的程序均勻度。
在一些實施例中，可藉由在處理室110中在工件114上進行電漿蝕刻程序一段程序時期，以將半導體副產物材料沈積在處理室110的表面上來產生氫自由基影響層270。例如，可進行電漿蝕刻程序一段延長時間(例如在約30秒至5分鐘的範圍之中)以將半導體副產物塗層沈積在工件114周圍環境上(如處理室110的內壁、分離格柵200、底座112等等)。可使副產物材料氧化而變成例如SiO2。塗層可在工件周圍環境上吸收氫自由基及/或減少氫再結合。因此，可改善工件上基於氫自由基的表面處理程序之程序均勻度。
在一些實施例中，可藉由將處理室暴露於含矽氣體(如矽烷(SiH4)、乙矽烷(Si2H6)、或三矽烷(Si3H8))來產生氫自由基影響層270(例如氫自由基消耗層)。舉例而言，可在分離格柵200或其下方，藉由氣體注入將含矽氣體注入到處理室110。再舉一例而言，可藉由處理室110的氣體入口(未圖示於第1圖中)將含矽氣體注入到處理室110中。又舉一例而言，可從電漿室提供含矽氣體到處理室110，其中分離格柵200充當含矽氣體的噴灑頭。
在一些實施例中，可將氫自由基影響層270(例如氫自由基非消耗層)塗覆在處理室110或其他工件周圍環境的內表面上(作為製程的一部分及/或其他預處理程序)，以減少氫自由基的再結合率。這種氫自由基影響層270可包括二氧化矽(SiO2)及/或氧化鋁(Al2O3)。
第2圖繪示根據本案之示範實施例的一示範方法(50)的流程圖。可例如使用第1圖中的電漿處理設備100或其他適當的處理設備(如參見第9及10圖)來施行方法(50)。為了闡述及討論，第2圖描繪以特定順序執行的步驟。所屬技術領域中具通常知識者，在使用了本文所提供的揭露內容後，將可理解可省略、擴充、同時執行、重新排列、及/或以各種方式修改本文中所述的任何方法之各種步驟而不背離本案的範疇。
在(60)，方法可包括在處理室上進行預處理程序以在處理室的表面上產生氫自由基影響層。譬如，可在處理室110上進行預處理程序來在處理室110的內表面上產生氫自由基影響層270。在一些實施例中，預處理程序可包括在處理室110中的工件114上進行電漿蝕刻程序一段程序時期，以在處理室110的表面上沈積半導體副產物材料而產生氫自由基影響層270。在一些實施例中，預處理程序可將處理室110暴露於含矽氣體(如矽烷(SiH4)、乙矽烷(Si2H6)、或三矽烷(Si3H8))。在一些實施例中，預處理程序可以氫自由基影響層270(如氫自由基非消耗層)塗覆處理室110的表面。
在(70)，方法可包括產生複數氫自由基。於下討論產 生複數氫自由基的示範方法。
例如，可在與處理室110透過分離格柵200分離的電漿室120中產生氫自由基。可例如藉由在程序氣體中誘發電漿來產生氫自由基。程序氣體，例如，可為包括氫(H2)及載氣的混合物，諸如包括H2及氮(N2)的混合物、或可為包括H2及氦(He)的混合物、或可為包括H2及Ar的混合物、或可為包括H2及氬(Ar)及另一種惰性氣體(如氙(Xe))的混合物。在一些其他實施例中，可例如使用加熱的絲狀構造，諸如加熱的鎢絲，來產生氫自由基。
在一些實施例中，可使用後電漿氣體注入來產生氫自由基。例如，可在藉由分離格柵200與處理110室分離的電漿室120中產生一或更多激發的惰性氣體分子(如激發的He分子)。可例如藉由使用電漿源(例如感應電漿源、電容電漿源等等)在程序氣體中誘發電漿來產生激發的惰性氣體分子。程序氣體可為惰性氣體。例如，程序氣體可為氦、氬、氙、氖或其他惰性氣體。在一些實施例中，程序氣體可由惰性氣體構成。分離格柵200可用來過濾電漿室120中產生的離子並允許中性物種通過分離格柵200的孔洞到處理室110以供暴露至工件140。
在一些實施例中，可藉由在分離格柵200或其下方(如下游)混合氫氣(H2)與激發物種來產生氫自由基。例如，在一些實施例中，分離格柵200可具有複數個格柵板。可在格柵板之一的下方或下游位置將氫氣注入到通過分離格柵200的物種中。在一些實施例中，可在兩片格柵板之間的位置將氫氣注入到通過分離格柵200的物 種中。在一些實施例中，可在所有格柵板的下方位置(如在處理室110中)將氫氣注入到物種中。
在第2圖的(80)，方法可包括在處理室中將工件暴露於複數氫自由基。舉例而言，可將工件114暴露於在電漿中產生並通過分離格柵組件200的氫自由基。再舉一例而言，可將工件114暴露於使用後電漿氣體注入及/或加熱絲狀構造所產生的氫自由基。
第3圖繪示根據本案之示範實施例的一示範方法(300)的流程圖。可例如使用第1圖中的電漿處理設備100或其他適當的處理設備(如參見第9及10圖)來施行方法(300)。為了闡述及討論，第3圖描繪以特定順序執行的步驟。所屬技術領域中具通常知識者，在使用了本文所提供的揭露內容後，將可理解可省略、擴充、同時執行、重新排列、及/或以各種方式修改本文中所述的任何方法之各種步驟而不背離本案的範疇。此外，可執行各種其他的步驟(未圖示)而不背離本案的範疇。
在(310)，方法可包括在處理室中於工件上執行電漿蝕刻程序一段程序時期，以在處理室的表面上沈積半導體副產物材料來產生氫自由基影響層。例如，可使用電漿處理設備100來施行電漿蝕刻程序(如矽蝕刻程序)。電漿蝕刻程序可包括在程序氣體中誘發電漿產生一或多個物種(如離子及/或自由基)。可將物種暴露於工件以自工件蝕刻材料(如矽)。
根據本案的示範態樣，可進行電漿蝕刻程序一段延長的時間(例如在約30秒至5分鐘的範圍之中)以將半導體副產物塗層 沈積在工件周圍環境上(如處理室110的內壁、分離格柵200、底座112等等)。塗覆可減少在工件周圍環境上氫自由基的吸附。依此方式，可更均勻地消耗氫自由基。因此，可改善工件上基於氫自由基的表面處理程序之程序均勻度。
在(320)，方法可包括產生複數氫自由基。例如，氫自由基可在電漿室中從程序氣體產生，並提供通過分離格柵以暴露於工件。在一些實施例中，可使用後電漿氣體注入及/或加熱絲狀構造來產生氫自由基。
在(330)，方法可包括在處理室中將工件暴露於複數氫自由基。舉例而言，可將工件114暴露於在電漿中產生並通過分離格柵組件200的氫自由基。再舉一例而言，可將工件114暴露於使用後電漿氣體注入及/或加熱絲狀構造所產生的氫自由基。
第4圖繪示根據本案之示範實施例的一示範方法(400)的流程圖。可例如使用第1圖中的電漿處理設備100或其他適當的處理設備(如參見第9及10圖)來施行方法(400)。為了闡述及討論，第4圖描繪以特定順序執行的步驟。所屬技術領域中具通常知識者，在使用了本文所提供的揭露內容後，將可理解可省略、擴充、同時執行、重新排列、及/或以各種方式修改本文中所述的任何方法之各種步驟而不背離本案的範疇。此外，可執行各種其他的步驟(未圖示)而不背離本案的範疇。
在(410)，方法可包括將處理室暴露於含矽氣體。例如，可將含矽氣體(如矽烷(SiH4)、乙矽烷(Si2H6)、或三矽烷 (Si3H8))注入到處理室110以產生氫自由基影響層270(如氫自由基消耗層)。舉例來說，可藉由位在第一格柵板210與第二格柵板220之間的氣體注入源來將含矽氣體注入到處理室110中。再舉一例來說，可藉由處理室110的氣體入口(未示於第1圖中)將含矽氣體注入到處理室110中。另舉一例來說，可從電漿室發射含矽氣體(並無電漿源的活化)通過分離格柵200，致使分離格柵200充當噴灑頭。
在(420)，方法可包括產生複數氫自由基。例如，氫自由基可在電漿室中從程序氣體產生，並提供通過分離格柵以暴露於工件。在一些實施例中，可使用後電漿氣體注入及/或加熱絲狀構造來產生氫自由基。
在(430)，方法可包括在處理室中將工件暴露於複數氫自由基。舉例而言，可將工件114暴露於在電漿中產生並通過分離格柵組件200的氫自由基。再舉一例而言，可將工件114暴露於使用後電漿氣體注入及/或加熱絲狀構造所產生的氫自由基。
第5圖繪示根據本案之示範實施例的一示範方法(500)的流程圖。可例如使用第1圖中的電漿處理設備100或其他適當的處理設備(如參見第9及10圖)來施行方法(500)。為了闡述及討論，第5圖描繪以特定順序執行的步驟。所屬技術領域中具通常知識者，在使用了本文所提供的揭露內容後，將可理解可省略、擴充、同時執行、重新排列、及/或以各種方式修改本文中所述的任何方法之各種步驟而不背離本案的範疇。此外，可執行各種其他的步驟(未圖示)而不背離本案的範疇。
在(510)，方法可包括以氫自由基影響層塗覆處理室的表面。譬如，可將氫自由基影響層270(如氫自由基非消耗層)塗覆在處理室110的內表面或其他工件周圍環境上，以減少氫自由基的再結合。這種氫自由基影響層270可包括二氧化矽(SiO2)及/或氧化鋁(Al2O3)。
在(520)，方法可包括產生複數氫自由基。例如，氫自由基可在電漿室中從程序氣體產生，並提供通過分離格柵以暴露於工件。在一些實施例中，可使用後電漿氣體注入及/或加熱絲狀構造來產生氫自由基。
在(530)，方法可包括在處理室中將工件暴露於複數氫自由基。舉例而言，可將工件114暴露於在電漿中產生並通過分離格柵組件200的氫自由基。再舉一例而言，可將工件114暴露於使用後電漿氣體注入及/或加熱絲狀構造所產生的氫自由基。
第6圖繪示根據本案之示範實施例的用以產生氫自由基的一示範方法(600)的流程圖。可例如使用第1圖中的電漿處理設備100或其他適當的處理設備來施行方法(600)。為了闡述及討論，第6圖描繪以特定順序執行的步驟。所屬技術領域中具通常知識者，在使用了本文所提供的揭露內容後，將可理解可省略、擴充、同時執行、重新排列、及/或以各種方式修改本文中所述的任何方法之各種步驟而不背離本案的範疇。此外，可執行各種其他的步驟(未圖示)而不背離本案的範疇。
在(610)，方法可包括加熱工件。例如，可將處理室 110中的工件114加熱至程序溫度。可例如使用與底座112關聯的一或多個加熱系統來加熱工件114。在一些實施例中，可將工件加熱至在約90℃至約400℃的範圍內的程序溫度。
在(620)，方法可包括允許程序氣體進入電漿室。例如，可允許來自氣體源150的程序氣體經由環形氣體分配通道151或其他適當的氣體引進機制進入電漿室內部125。在一些實施例中，程序氣體可包括氫氣。例如，程序氣體可包括H2及載氣(如N2或Ar或He或其他惰性氣體或組合)。H2及載氣的比例可為約2至約100。
在(630)，方法可包括供應能量給感應耦合電漿源以在電漿室中產生電漿。例如，可以來自RF功率產生器134的RF功率供能給感應線圈130，以在電漿室內部125中產生電漿。在一些實施例中，可以脈衝功率供能給感應耦合電漿源以利用減少的電漿能量來獲得所要的自由基。在一些實施例中，可以在約660W至約5000W的範圍內的功率操作感應耦合電漿源。在(640)，電漿可用來從氫氣產生複數氫自由基。
在(650)，方法可包括過濾由電漿所產生的一或多個離子以產生經過濾的混合物。經過濾的混合物可包括中性的氫自由基。在一些實施例中，可使用將電漿室與工件所在處的處理室分隔開來的分離格柵組件來過濾一或多個離子。譬如，分離格柵組件200可用來過濾電漿所產生的離子。分離格柵200可具有複數孔洞。帶電粒子(如離子)可以在其穿過複數個孔洞的路徑中之壁面上再結合。中性物種(如自由基)可通過孔洞。
在一些實施例中，分離格柵200可配置成以大於或等於約90%，比如大於或等於約95%的效率來過濾離子。離子過濾的百分比效率是指相對於混合物中總離子數從混合物移除掉的離子量。譬如，約90%的效率表示在過濾期間移除掉約90%的離子。約95%的效率表示在過濾期間移除掉約95%的離子。
在一些實施例中，分離格柵200可為多板分離格柵。多板分離格柵可具有平行的多個分離格柵板。可選擇格柵板中孔洞的佈設及對齊以提供想要的離子過濾效率，比如大於或等於約95%。
譬如，分離格柵200可具有彼此為平行關係的第一格柵板210及第二格柵板220。第一格柵板210可具有第一格柵樣式，其具有複數孔洞。第二格柵板220可具有第二格柵樣式，其具有複數孔洞。第一格柵樣式可與第二格柵樣式相同或相異。帶電粒子(例如離子)可以在其穿過分離格柵200中之每一個格柵板210、220之孔洞的路徑中之壁面上進行再結合。中性物種(如自由基)可相對自由地流動穿過第一格柵板210及第二格柵板220的孔洞。
在(660)，方法可包括將工件暴露於複數氫自由基。特別是，可將工件暴露於在電漿中產生並通過分離格柵組件的氫自由基。舉例而言，可將工件114暴露於在電漿中產生並通過分離格柵組件200的氫自由基。再舉一例而言，可將工件114暴露於使用後電漿氣體注入及/或加熱絲狀構造所產生的氫自由基。
第7圖繪示根據本案之示範實施例使用後電漿氣體注入的氫自由基之示範產生。特別是，第7圖繪示用於根據本案之示範實 施例的後電漿氫注入的示範分離格柵200。特別是，分離格柵200包括以平行關係設置的第一格柵板210及第二格柵板220。第一格柵板210及第二格柵板220可提供離子/UV過濾。
第一格柵板210及第二格柵板220可具有彼此平行的關係。第一格柵板210可具有第一格柵樣式，其具有複數孔洞。第二格柵板220可具有第二格柵樣式，其具有複數孔洞。第一格柵樣式可與第二格柵樣式相同或相異。來自電漿的物種(如激發的惰性氣體分子)215可暴露於分離格柵200。帶電粒子(例如離子)可以在其穿過分離格柵200中之每一個格柵板210、220之孔洞的路徑中之壁面上進行再結合。中性物種可相對自由地流動穿過第一格柵板210及第二格柵板220中的孔洞。
在第二格柵板220之後，氣體注入源230可配置成將氫232混合到通過分離格柵200的物種中。包括從氫氣注入所得之氫自由基的混合物225可通過第三格柵板235以暴露至處理室中的工件。
為了示範，參考具有三個格柵板的分離格柵來討論本範例。所屬技術領域中具有通常知識者，在使用了本文所提供的揭露內容後，將可理解可使用更多或更少的格柵板而不背離本案的範疇。另外，氫可在分離格柵的任何處及/或在處理室中分離格柵後與物種混合。譬如，氣體注入源230可位在第一格柵板210與第二格柵板220之間。
第8圖繪示根據本案之示範實施例使用絲狀構造的氫自由基之示範產生。如第8圖中所示，可使氫氣H2 240通過加熱的絲狀 構造245(如鎢絲)以在第一室中產生氫自由基225。可使氫自由基225通過分離格柵200。
分離格柵200可包括以平行關係設置的第一格柵板210及第二格柵板220。第一格柵板210可具有第一格柵樣式，其具有複數孔洞。第二格柵板220可具有第二格柵樣式，其具有複數孔洞。第一格柵樣式可與第二格柵樣式相同或相異。
可使用其他電漿處理設備來施行表面處理及/或電漿蝕刻程序而不背離本案之範疇。
第9圖繪示可用來施行根據本案的示範實施例的程序之示範電漿處理設備700。電漿處理設備700與第1圖的電漿處理設備100類似。
特別是，電漿處理設備700包括處理室110及與處理室110分離的電漿室120。處理室110包括基板支架或底座112，可操作成保持待處理的工件114，諸如半導體晶圓。在此示範圖中，藉由感應耦合電漿源135在電漿室120(亦即電漿產生區域)中產生電漿，且希望的物種可從電漿室120通過分離格柵組件200引導至基板114的表面。
電漿室120包括介電側壁122及頂板124。介電側壁122、頂板124、及分離格柵200界定電漿室內部125。介電側壁122可由介電材料形成，比如石英及/或礬土。感應耦合電漿源135可包括圍繞電漿室120設置在介電側壁122旁的感應線圈130。感應線圈130透過適當的匹配網路132耦合至RF功率產生器134。可從氣體供應150及 環形氣體分配通道151或其他適當的氣體引進機制提供程序氣體(如惰氣)至室內部。當以來自RF功率產生器134的RF功率供能給感應線圈130時，可在電漿室120中產生電漿。在一特定的實施例中，電漿處理設備100可包括可選的接地法拉第屏蔽128以減少感應線圈130對電漿的電容耦合。
如第9圖所示，分離格柵200將電漿室120與處理室110分隔開來。分離格柵200可用來從電漿室120中的電漿所產生之混合物執行過濾離子以產生經過濾的混合物。經過濾的混合物可暴露至處理室中的工件114。
在一些實施例中，分離格柵200可為多板分離格柵。譬如，分離格柵200可包括第一格柵板210及第二格柵板220，彼此以平行關係相隔開來。第一格柵板210及第二格柵板220可相隔一段距離。
第一格柵板210可具有第一格柵樣式，其具有複數孔洞。第二格柵板220可具有第二格柵樣式，其具有複數孔洞。第一格柵樣式可與第二格柵樣式相同或相異。帶電粒子可在其穿過分離格柵之每一個格柵板210、220之孔洞的路徑中之壁面上再結合。中性物種(如自由基)可相對自由地流經第一格柵板210及第二格柵板220的孔洞。每一個格柵板210及220的孔洞尺寸及厚度可影響帶電及中性粒子兩者的通透度。
在一些實施例中，可由金屬(如鋁)或其他導電材料製成第一格柵板210，及/或可由導電材料或介電材料(如石英、陶瓷等等)來製成第二格柵板220。在一些實施例中，第一格柵板210及/或第 二格柵板220可由其他材料製成，如矽或碳化矽。如果格柵板是由金屬或其他導電材料製成的話，該格柵板可接地。
如前面所述，氫氣可注入到通過分離格柵200的物種中以產生用於暴露至工件114的複數氫自由基。氫自由基可用來施行各種半導體製程。
第9圖的示範電漿處理設備700可操作以在電漿室120內產生第一電漿702(如遠端電漿)，及在處理室110內產生第二電漿704(如直接電漿)。如本文所用，「遠端電漿」是指在工件遠端產生的電漿，例如在藉由分離格柵與工件分隔之電漿室內所生者。如本文所用，「直接電漿」是指直接曝露至工件的電漿，例如在具有可操作來支持工件之基座的處理室內所產生的電漿。
更具體地，第9圖的電漿處理設備700包含具有在底座112中的偏壓電極710之偏壓源。偏壓電極710可透過合適的匹配網路712耦合至RF功率產生器714。當以RF能源供能給偏壓電極710時，可在處理室110中從混合物產生用於直接曝露至工件114之第二電漿704。處理室110可包含用於從處理室110排出氣體之排氣埠716。可使用第一電漿702及/或第二電漿704來產生氫自由基。
氫自由基影響層270可在工件周圍環境(如室壁、分離格柵、底座等等)上吸收氫自由基，及/或提供低氫自由基再結合。如第9圖中所示，可預處理處理室110，使氫自由基影響層270沈積在處理室110的內表面上。在一些實施例中(未圖示在第9圖中)，氫自由基影響層270可設置在分離格柵200、底座112、或工件114周圍的 其他區域上。依此方式，可為半導體程序(如表面處理、蝕刻、表面平滑化等等)獲得工件上改善的程序均勻度。
第10圖繪示與第1圖及第9圖類似的處理設備800。特別是，電漿處理設備800包括處理室110及與處理室110分離的電漿室120。處理室110包括基板支架或底座112，可操作成保持待處理的工件114，諸如半導體晶圓。在此示範圖中，藉由感應耦合電漿源135在電漿室120(亦即電漿產生區域)中產生電漿，且希望的物種可從電漿室120通過分離格柵組件200引導至基板114的表面。
電漿室120包括介電側壁122及頂板124。介電側壁122、頂板124、及分離格柵200界定電漿室內部125。介電側壁122可由介電材料形成，比如石英及/或礬土。感應耦合電漿源135可包括圍繞電漿室120設置在介電側壁122旁的感應線圈130。感應線圈130透過適當的匹配網路132耦合至RF功率產生器134。可從氣體供應150及環形氣體分配通道151或其他適當的氣體引進機制提供程序氣體(如惰氣)至室內部。當以來自RF功率產生器134的RF功率供能給感應線圈130時，可在電漿室120中產生電漿。在一特定的實施例中，電漿處理設備100可包括可選的接地法拉第屏蔽128以減少感應線圈130對電漿的電容耦合。
如第10圖所示，分離格柵200將電漿室120與處理室110分隔開來。分離格柵200可用來從電漿室120中的電漿所產生之混合物執行過濾離子以產生經過濾的混合物。經過濾的混合物可暴露至處理室中的工件114。
在一些實施例中，分離格柵200可為多板分離格柵。譬如，分離格柵200可包括第一格柵板210及第二格柵板220，彼此以平行關係相隔開來。第一格柵板210及第二格柵板220可相隔一段距離。
第一格柵板210可具有第一格柵樣式，其具有複數孔洞。第二格柵板220可具有第二格柵樣式，其具有複數孔洞。第一格柵樣式可與第二格柵樣式相同或相異。帶電粒子可在其穿過分離格柵中之每一個格柵板210、220之孔洞的路徑中之壁面上再結合。中性物種(如自由基)可相對自由地流經第一格柵板210及第二格柵板220的孔洞。每一個格柵板210及220的孔洞尺寸及厚度可影響帶電及中性粒子兩者的通透度。
在一些實施例中，可由金屬(如鋁)或其他導電材料製成第一格柵板210，及/或可由導電材料或介電材料(如石英、陶瓷等等)來製成第二格柵板220。在一些實施例中，第一格柵板210及/或第二格柵板220可由其他材料製成，如矽或碳化矽。如果格柵板是由金屬或其他導電材料製成的話，該格柵板可接地。
第10圖的示範電漿處理設備800可操作以在電漿室120內產生第一電漿802(如遠端電漿)，及在處理室110內產生第二電漿804(如直接電漿)。如所示，電漿處理設備800可包括傾斜介電側壁822，其自與遠端電漿室120關聯的垂直側壁122延伸。傾斜介電側壁822可形成處理室110的一部分。
第二感應電漿源835可位在介電側壁822的近處。第二感應電漿源835可包括透過合適的匹配網路812耦合至RF功率產生器 814的感應線圈810。當以RF能源供能給感應線圈810時，感應線圈810可在處理室110中從混合物誘發直接電漿804。法拉第屏蔽828可設置在感應線圈810及側壁822之間。在一些實施例中，法拉第屏蔽828可接地。
底座112可在垂直方向V中移動。譬如，底座112可包括垂直升降器816，其可配置用以調整底座112與分離格柵組件200之間的距離。舉例而言，底座112可位在第一垂直位置以供使用遠端電漿802的處理。底座112可位在第二垂直位置以供使用直接電漿804的處理。相較於第二垂直位置，第一垂直位置可更靠近分離格柵組件200。
第10圖的電漿處理設備800包含具有在底座112中的偏壓電極710之偏壓源。偏壓電極710可透過合適的匹配網路712耦合至RF功率產生器714。處理室110可包含用於從處理室110排出氣體之排氣埠716。可使用第一電漿802及/或第二電漿804來產生氫自由基。
氫自由基影響層870可在工件周圍環境(如室壁、分離格柵、底座等等)上吸收氫自由基及/或提供低氫自由基再結合。如第10圖中所示，可預處理處理室110，使氫自由基影響層870沈積在處理室110的內表面上。在一些實施例中(未圖示在第10圖中)，氫自由基影響層870可設置在分離格柵200、底座112、或工件114周圍的其他區域上。依此方式，可為半導體程序(如表面處理、蝕刻、表面平滑化等等)獲得工件上改善的程序均勻度。在一些實施例中，氫自由基影響層870可以是氫自由基影響層270的一個實施例。在一些實施例 中，可藉由在處理室110中於工件114上進行電漿蝕刻程序一段程序時期以沈積半導體副產物材料於處理室110的表面上來產生氫自由基影響層870。在一些實施例中，可藉由將處理室110暴露於含矽氣體(如矽烷(SiH4)、乙矽烷(Si2H6)、或三矽烷(Si3H8))來產生氫自由基影響層870(如氫自由基消耗層)。在一些實施例中，可將氫自由基影響層870(如氫自由基非消耗層)塗覆在處理室110的內表面或其他工件周圍環境上以減少氫自由基的再結合率。這種氫自由基影響層870可包括二氧化矽(SiO2)及/或氧化鋁(Al2O3)。
雖然本案之標的是相關於其特定示範實施例詳細加以描述，可想而知的，熟悉所屬技術領域者一旦瞭解了前文的解說，可輕易做出這些實施例的替換型、變化型以及等效者。因此，本案的範疇是舉例而非設限性，且本案並不排除納入對於本案標的之此等修改、變異及/或增添，正如所屬技術領域內具一般知識者應可輕易看出者。
100:電漿處理設備
110:處理室
112:工件支架或底座
114:工件
120:電漿室
122:介電側壁
124:頂板
125:電漿室內部
128:法拉第屏蔽
130:感應線圈
132:匹配網路
134:RF功率產生器
135:電漿源
150:氣體供應
151:氣體分配通道
200:分離格柵組件
210:第一格柵板
220:第二格柵板
270:氫自由基影響層

Claims (20)

  1. 一種用於處理一工件之方法，該工件包含一半導體材料，該方法包含：
    在一處理室上進行一預處理程序以在該處理室的一表面上產生一氫自由基影響層；
    在執行該預處理程序之後，在該處理室中的該工件上執行一基於氫自由基的表面處理程序，
    其中該基於氫自由基的表面處理程序使該工件在該處理室中暴露於複數氫自由基。
  2. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中該預處理程序包含：
    在該處理室中之該工件上進行一電漿蝕刻程序一段程序時期，以在該處理室的該表面上沈積半導體副產物材料，以產生該氫自由基影響層的至少一部分。
  3. 根據申請專利範圍第2項之方法，其中該程序時期在約30秒至約5分鐘的範圍內。
  4. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中該預處理程序包含使該處理室暴露於一含矽氣體。
  5. 根據申請專利範圍第4項之方法，其中該含矽氣體包含矽烷(SiH4)、乙矽烷(Si2H6)、或三矽烷(Si3H8)。
  6. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中該預處理程序包含以該氫自由基影響層塗覆該處理室的該表面。
  7. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中該氫自由基影響層包含二氧化矽(SiO2)。
  8. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中該氫自由基影響層包含氧化鋁(Al2O3)。
  9. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中藉由一分離格柵將該處理室與一電漿室分隔開來。
  10. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中使用一感應耦合電漿源從一程序氣體產生該複數氫自由基。
  11. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中使用一鎢絲產生該複數氫自由基。
  12. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中藉由在一電漿源的下游混合一氫氣與一或多個激發的惰性氣體分子來產生該複數氫自由基。
  13. 一種用於處理一半導體工件之方法，該方法包含：
    使用在一第一室中所誘發的一電漿來產生一或多個物種；
    過濾該電漿所產生的該一或多個物種來生成一第一混合物；
    過濾後注入氫氣到該第一混合物來生成一第二混合物，該第二混合物包含複數氫自由基；
    在一第二室中將該半導體工件暴露於該第二混合物；
    其中該第二室的一表面包含一氫自由基影響層以減少在該第二室的該表面上之氫自由基再結合。
  14. 根據申請專利範圍第13項之方法，其中藉由在該第二室中於該半導體工件上執行一電漿蝕刻程序一段程序時期來在該第二室的該表面上沈積半導體副產物材料，以產生該氫自由基影響層，而得以以該氫自由基影響層塗覆該第二室的該表面。
  15. 根據申請專利範圍第14項之方法，其中該程序時期在約30秒至約5分鐘的範圍內。
  16. 根據申請專利範圍第13項之方法，其中藉由將該第一室暴露於一含矽氣體而得以以該氫自由基影響層塗覆該第二室的該表面。
  17. 根據申請專利範圍第16項之方法，其中該含矽氣體包含矽烷(SiH4)、乙矽烷(Si2H6)、或三矽烷(Si3H8)。
  18. 根據申請專利範圍第13項之方法，其中該氫自由基影響層包含二氧化矽(SiO2)。
  19. 根據申請專利範圍第13項之方法，其中該氫自由基影響層包含氧化鋁(Al2O3)。
  20. 根據申請專利範圍第13項之方法，其中藉由一分離格柵將該第一室與該第二室分隔開來。
TW108138630A 2018-11-16 2019-10-25 藉由減少化學成分來改善蝕刻均勻度的腔室陳化處理 TW202101588A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862768423P 2018-11-16 2018-11-16
US62/768,423 2018-11-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202101588A true TW202101588A (zh) 2021-01-01

Family

ID=70727883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108138630A TW202101588A (zh) 2018-11-16 2019-10-25 藉由減少化學成分來改善蝕刻均勻度的腔室陳化處理

Country Status (4)

Country Link
US (2) US10950416B2 (zh)
CN (1) CN112335017A (zh)
TW (1) TW202101588A (zh)
WO (1) WO2020101838A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019240930A1 (en) 2018-06-11 2019-12-19 Mattson Technology, Inc. Generation of hydrogen reactive species for processing of workpieces
CN112335017A (zh) * 2018-11-16 2021-02-05 玛特森技术公司 腔室上光以通过减少化学成分改善刻蚀均匀性
US20210183627A1 (en) * 2019-12-11 2021-06-17 International Business Machines Corporation Apparatus For Reducing Wafer Contamination During ION-Beam Etching Processes

Family Cites Families (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5275798A (en) 1986-07-11 1994-01-04 Kyocera Corporation Method for producing diamond films
US4885067A (en) 1987-08-31 1989-12-05 Santa Barbara Research Center In-situ generation of volatile compounds for chemical vapor deposition
US5811022A (en) 1994-11-15 1998-09-22 Mattson Technology, Inc. Inductive plasma reactor
JPH09190979A (ja) 1996-01-10 1997-07-22 Nec Corp 選択シリコンエピタキシャル成長方法及び成長装置
JPH1050607A (ja) * 1996-07-31 1998-02-20 Sony Corp 半導体装置の製造方法
DE19744060C2 (de) 1997-10-06 1999-08-12 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren und Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung von Substraten
US6028015A (en) 1999-03-29 2000-02-22 Lsi Logic Corporation Process for treating damaged surfaces of low dielectric constant organo silicon oxide insulation material to inhibit moisture absorption
US6808647B1 (en) * 1999-07-12 2004-10-26 Applied Materials Inc Methodologies to reduce process sensitivity to the chamber condition
SG90747A1 (en) * 1999-09-02 2002-08-20 Applied Materials Inc Method of pre-cleaning dielectric layers of substrates
US6805139B1 (en) 1999-10-20 2004-10-19 Mattson Technology, Inc. Systems and methods for photoresist strip and residue treatment in integrated circuit manufacturing
US7288491B2 (en) * 2000-08-11 2007-10-30 Applied Materials, Inc. Plasma immersion ion implantation process
US7465478B2 (en) 2000-08-11 2008-12-16 Applied Materials, Inc. Plasma immersion ion implantation process
US6967173B2 (en) 2000-11-15 2005-11-22 Texas Instruments Incorporated Hydrogen plasma photoresist strip and polymeric residue cleanup processs for low dielectric constant materials
US6989108B2 (en) 2001-08-30 2006-01-24 Micron Technology, Inc. Etchant gas composition
US7541200B1 (en) 2002-01-24 2009-06-02 Novellus Systems, Inc. Treatment of low k films with a silylating agent for damage repair
US6677251B1 (en) 2002-07-29 2004-01-13 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd Method for forming a hydrophilic surface on low-k dielectric insulating layers for improved adhesion
US20040154743A1 (en) 2002-11-29 2004-08-12 Savas Stephen E. Apparatus and method for low temperature stripping of photoresist and residues
WO2004074932A2 (en) 2003-02-14 2004-09-02 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for cleaning of native oxides with hydroge-containing radicals
US20060081273A1 (en) 2004-10-20 2006-04-20 Mcdermott Wayne T Dense fluid compositions and processes using same for article treatment and residue removal
US7642195B2 (en) 2005-09-26 2010-01-05 Applied Materials, Inc. Hydrogen treatment to improve photoresist adhesion and rework consistency
US7901743B2 (en) 2005-09-30 2011-03-08 Tokyo Electron Limited Plasma-assisted vapor phase treatment of low dielectric constant films using a batch processing system
US7695567B2 (en) 2006-02-10 2010-04-13 Applied Materials, Inc. Water vapor passivation of a wall facing a plasma
US20080124944A1 (en) * 2006-11-28 2008-05-29 Applied Materials, Inc. Gas baffle and distributor for semiconductor processing chamber
US20080241387A1 (en) * 2007-03-29 2008-10-02 Asm International N.V. Atomic layer deposition reactor
US7807579B2 (en) 2007-04-19 2010-10-05 Applied Materials, Inc. Hydrogen ashing enhanced with water vapor and diluent gas
TWI424105B (zh) * 2007-05-14 2014-01-21 Tokyo Electron Ltd 成膜裝置及使用其之方法
US7691755B2 (en) * 2007-05-15 2010-04-06 Applied Materials, Inc. Plasma immersion ion implantation with highly uniform chamber seasoning process for a toroidal source reactor
KR100777043B1 (ko) 2007-05-22 2007-11-16 주식회사 테스 비정질 탄소막 형성 방법 및 이를 이용한 반도체 소자의제조 방법
JP5331407B2 (ja) * 2007-08-17 2013-10-30 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
TWI591158B (zh) 2008-03-07 2017-07-11 恩特葛瑞斯股份有限公司 非選擇性氧化物蝕刻濕清潔組合物及使用方法
KR101357181B1 (ko) 2008-10-14 2014-01-29 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 플라즈마-강화 화학적 기상 증착(ｐｅｃｖｄ)에 의해 등각성 비정질 탄소막을 증착하기 위한 방법
JP2010153621A (ja) * 2008-12-25 2010-07-08 Toshiba Corp 半導体装置およびその製造方法
US8501145B2 (en) 2009-07-12 2013-08-06 Mahmood Ghoanneviss Method for growing carbon nanowalls
JP5693042B2 (ja) * 2010-04-27 2015-04-01 キヤノン株式会社 洗浄装置、および洗浄方法
JP6133218B2 (ja) 2011-03-07 2017-05-24 インテグリス・インコーポレーテッド 化学機械平坦化パッドコンディショナー
US9653327B2 (en) 2011-05-12 2017-05-16 Applied Materials, Inc. Methods of removing a material layer from a substrate using water vapor treatment
US8771536B2 (en) * 2011-08-01 2014-07-08 Applied Materials, Inc. Dry-etch for silicon-and-carbon-containing films
JP5989119B2 (ja) 2011-08-19 2016-09-07 マットソン テクノロジー インコーポレイテッドＭａｔｔｓｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｉｎｃ． プラズマリアクタ及びプラズマを生成する方法
KR101897062B1 (ko) 2012-05-31 2018-09-12 엘지이노텍 주식회사 탄화규소 에피 웨이퍼 및 이의 제조 방법
WO2014013941A1 (ja) 2012-07-18 2014-01-23 東京エレクトロン株式会社 半導体装置の製造方法
US8821987B2 (en) 2012-12-17 2014-09-02 Intermolecular, Inc. Combinatorial processing using a remote plasma source
JP5956933B2 (ja) 2013-01-15 2016-07-27 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
US10006121B2 (en) 2013-03-14 2018-06-26 Eugene Technology Co., Ltd. Method and apparatus for manufacturing three-dimensional-structure memory device
US20150239759A1 (en) 2014-02-25 2015-08-27 Energy Onvector, LLC Microbubble Generator for Enhanced Plasma Treatment of Liquid
US9469912B2 (en) 2014-04-21 2016-10-18 Lam Research Corporation Pretreatment method for photoresist wafer processing
US9412581B2 (en) 2014-07-16 2016-08-09 Applied Materials, Inc. Low-K dielectric gapfill by flowable deposition
KR102293862B1 (ko) 2014-09-15 2021-08-25 삼성전자주식회사 반도체 소자의 제조 방법
US9735009B2 (en) * 2014-09-15 2017-08-15 Applied Materials, Inc. Pre-clean of silicon germanium for pre-metal contact at source and drain and pre-high K at channel
JP6298391B2 (ja) 2014-10-07 2018-03-20 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
US9881805B2 (en) * 2015-03-02 2018-01-30 Applied Materials, Inc. Silicon selective removal
US10475626B2 (en) 2015-03-17 2019-11-12 Applied Materials, Inc. Ion-ion plasma atomic layer etch process and reactor
KR102058106B1 (ko) * 2015-11-20 2019-12-20 주식회사 원익아이피에스 반도체 소자의 제조방법
US10755903B2 (en) * 2016-01-15 2020-08-25 Applied Materials, Inc. RPS defect reduction by cyclic clean induced RPS cooling
KR102148833B1 (ko) 2016-02-26 2020-08-28 베이징 이타운 세미컨덕터 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 주입형 포토레지스트 스트리핑 공정
US9837270B1 (en) 2016-12-16 2017-12-05 Lam Research Corporation Densification of silicon carbide film using remote plasma treatment
US10269574B1 (en) 2017-10-03 2019-04-23 Mattson Technology, Inc. Surface treatment of carbon containing films using organic radicals
CN109904054B (zh) 2017-12-08 2021-08-13 北京北方华创微电子装备有限公司 腔室环境恢复方法及刻蚀方法
CN110246738A (zh) 2018-03-08 2019-09-17 北京北方华创微电子装备有限公司 反应腔室部件结构及其制备方法、反应腔室
US20190348261A1 (en) 2018-05-09 2019-11-14 Asm Ip Holding B.V. Apparatus for use with hydrogen radicals and method of using same
WO2019240930A1 (en) * 2018-06-11 2019-12-19 Mattson Technology, Inc. Generation of hydrogen reactive species for processing of workpieces
CN112335017A (zh) * 2018-11-16 2021-02-05 玛特森技术公司 腔室上光以通过减少化学成分改善刻蚀均匀性

Also Published As

Publication number Publication date
US10950416B2 (en) 2021-03-16
US20200161094A1 (en) 2020-05-21
US20210202214A1 (en) 2021-07-01
WO2020101838A1 (en) 2020-05-22
US11626269B2 (en) 2023-04-11
CN112335017A (zh) 2021-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7021344B2 (ja) 有機ラジカルを使用したシリコンまたはシリコンゲルマニウム表面の表面処理
US11626269B2 (en) Chamber seasoning to improve etch uniformity by reducing chemistry
US10403492B1 (en) Integration of materials removal and surface treatment in semiconductor device fabrication
TW201735092A (zh) 具有遠端電漿源及dc電極的原子層蝕刻系統
US20200075313A1 (en) Oxide Removal From Titanium Nitride Surfaces
KR102363121B1 (ko) 워크피스의 처리를 위한 수소 반응성 종의 생성
TW202003799A (zh) 利用以鹵烷生成之反應性物種的工件處理
US20210111017A1 (en) Post Etch Defluorination Process
CN113488368A (zh) 工件的加工
US11495456B2 (en) Ozone for selective hydrophilic surface treatment
US11495437B2 (en) Surface pretreatment process to improve quality of oxide films produced by remote plasma
TW202111144A (zh) 使用甲基化處理的選擇性沉積
US20240165659A1 (en) Methods of processing workpieces using organic radicals
US20220208514A1 (en) Grid Assembly for Plasma Processing Apparatus
CN113972126A (zh) 使用氧加工工件
WO2021138006A1 (en) Systems and methods for removal of hardmask