[发明专利]双负载闸配置的消除及剥离处理腔室

说明书

发明背景

领域

本发明的实施例大体关于制造装置于半导体基板上的方法和设备。更具体而言，本发明的实施例关于包括两个腔室容积的负载闸室，且至少一腔室容积经配置以处理基板。

相关技术的描述

本发明的实施例大体关于制造装置于半导体基板上的方法和设备。更具体而言，本发明的实施例关于负载闸室，负载闸室包括两个负载闸并能处理基板。

超大型集成（ULSI）电路包括超过一百万个电子装置（例如晶体管），电子装置形成在半导体基板上，例如硅（Si）基板，且协同执行各种装置功能。通常，用于ULSI电路的晶体管为互补式金属氧化物半导体（CMOS）场效应管。CMOS晶体管具有包含多晶硅栅极电极和栅极介电层的栅极结构，栅极结构置于形成于基板的源极区与漏极区之间。

等离子体蚀刻常用于制造晶体管和其他电子装置。在用于形成晶体管结构的等离子体蚀刻工艺期间，一或更多层膜堆迭（例如硅、多晶硅、二氧化铪（HfO₂）、二氧化硅（SiO₂）、金属材料等层）通常接触包含至少一含卤素气体（例如溴化氢（HBr）、氯气（Cl₂）、四氟化碳（CF₄）等）的蚀刻剂。此类工艺导致含卤素残留物聚积在已蚀刻特征结构的表面、蚀刻掩模和基板别处上。

当暴露于非真空环境（例如工厂界面或基板储放匣内）及/或在连续处理期间，从蚀刻时沉积的含卤素残留物中会释出气态卤素和卤素基反应物，例如溴（Br₂）、氯气（Cl₂）、氯化氢（HCl）等。所释出的卤素和卤素基反应物将引起微粒污染，并造成处理系统与工厂界面的内部空间腐蚀及导致基板上的金属层露出部分腐蚀。清洁处理系统与工厂界面及更换遭腐蚀零件是耗时又昂贵的程序。

已开发数种工艺来移除已蚀刻基板上的含卤素残留物。例如，可把已蚀刻基板传送到远端等离子体反应器中，使已蚀刻基板接触气体混合物而将含卤素残留物转化成非腐蚀性挥发化合物，该挥发化合物可经除气并被抽空出反应器。然而，此类工艺需专用的处理腔室和附加步骤，以致增加工具费用、降低制造生产力和产量，因而提高制造成本。

因此，需要改善的方法和设备来从基板移除含卤素残留物。

发明内容

本发明的实施例大体上提供处理基板的设备和方法。具体而言，本发明的实施例提供双负载闸室，该双负载闸室能例如藉由使放在里面的基板接触活性反应组分而处理基板。

本发明的一实施例提供负载闸室。负载闸室包括腔室主体，腔室主体界定互相隔离的第一腔室容积和第二腔室容积。第一腔室容积，经由配置以传送基板的两个开口，能选择性连接至两个处理环境。第二腔室容积选择性连接至两个处理环境的至少一者。负载闸室进一步包括设在第二腔室容积内的加热基板支撑组件，和连接至第二腔室容积来供应等离子体给第二腔室容积的远端等离子体源。加热基板支撑组件经配置以支撑及加热放置于上的基板。

本发明的一实施例提供双负载闸室。双负载闸室包括腔室主体，腔室主体界定互相隔离的第一腔室容积和第二腔室容积。下腔室容积和第二腔室容积中的每一个，经由配置以传送基板的两个开口，能选择性连接至两个分开的相邻环境。双负载闸室还包括设在第二腔室容积内的加热基板支撑组件。加热基板支撑组件经配置以支撑及加热放置于上的基板。双负载闸室还包括连接至第二腔室容积的远端等离子体源，用以供应活性反应组分给第二腔室容积。

本发明的另一实施例提供双负载闸室。双负载闸室包括：腔室主体，腔室主体界定互相隔离的第二腔室容积和下负载闸容积；基板支撑组件，经配置以支撑放在第一腔室容积内的基板；及加热基板支撑组件，经配置以支撑及加热放在第二腔室容积内的基板。下腔室容积和第二腔室容积中的每一个，经由配置以传送基板的两个开口，能选择性连接至两个分开的相邻环境。双负载闸室还包括设在加热基板支撑组件上方的喷洒头组件，其中喷洒头组件经配置以分配一或更多处理气体到第二腔室容积。

本发明的又一实施例提供从基板移除含卤素残留物的方法。方法包括将基板经由双负载闸室的送进负载闸传送到基板处理系统，其中双负载闸室耦接至基板处理系统，以及在基板处理腔室中，以包含卤素的化学剂蚀刻基板。方法还包括在双负载闸室的送出负载闸中，从已蚀刻基板移除含卤素残留物，其中在单一腔室主体中，送出负载闸与送进负载闸互相隔离。移除含卤素残留物包括加热送出负载闸的加热基板支撑组件上的已蚀刻基板，以及使处理气体流入送出负载闸。

上述方法中，其中移除含卤素残留物包括：利用围绕加热基板支撑组件的箍衬套，建立对称处理环境。