[发明专利]真空处理腔室中的氢分压控制

说明书

公开了真空处理腔室中的氢分压控制。本文所述的实施方式总体上涉及用于去除沉积系统中(诸如在气相沉积系统的真空前级管线中)发现的一种或多种处理副产物的方法。更具体地说，本公开的实施方式涉及减少系统中的氢积聚的方法。在另一实施方式中，提供了一种在沉积腔室中处理基板的方法。该方法包括在基板上沉积层，其中在沉积过程期间在与沉积腔室流体耦接的真空前级管线中产生含氢副产物。该方法还包括使氧化剂气体流入真空前级管线内，以与真空前级管线中的含氢副产物的至少一部分反应。

技术领域

本文所述的实施方式总体上涉及用于去除沉积系统中(诸如在气相沉积系统的真空前级管线中)发现的一种或多种处理副产物的方法。更具体地，本公开的实施方式涉及减少由于沉积过程期间处理腔室中的氢积聚而发生的到沉积膜内的氢掺入的方法。

背景技术

在一些沉积应用中，膜质量与掺入沉积膜中的氢的量呈负相关。沉积膜中掺入的氢的量是在沉积腔室中形成的生长层或沉积层的表面处的氢的分压的强函数。若干种常见的金属和电介质沉积工艺使用含氢前体(例如SiH₄、Si₂H₆、Si₃H₈、三甲硅烷基胺、TEOS等)。当这些含氢前体在沉积腔室中反应时，大量的氢作为反应副产物释放。传统的机械真空泵依靠移动和静态构件来在气体负载条件下跨泵和通过泵创建且保持压力差。这些真空泵通常在泵送较轻重量的原子和分子(诸如氢)方面较差，因为旋转叶轮和套管之间的间隙太大而不能捕获并从处理腔室朝下游进一步移动氢，因此是低效的。这种不能泵送氢导致沉积腔室的处理区域中氢的分压增加。由于在沉积腔室内顺序地处理一批次内的许多基板，所以掺入到每个被顺序处理的基板上形成的膜内的氢的量也增加。

因此，需要用于从沉积系统内的沉积腔室的处理区域去除难以泵送的气体(诸如氢)的改进方法和系统。

发明内容

本文所述的实施方式总体上涉及用于去除沉积系统中(诸如在气相沉积系统的真空前级管线中)发现的一种或多种处理副产物的方法。更具体地说，本公开的实施方式涉及减少系统中的氢积聚的方法。在一个实施方式中，提供了一种处理基板的方法。此方法包括使反应气体流动到含有含氢副产物的真空前级管线中。此方法还包括使反应气体与真空前级管线中的含氢副产物的至少一部分反应以形成反应产物。此反应产物含有分子质量大于含氢副产物的分子质量的分子。此方法进一步包括将反应产物泵送出真空前级管线。

在另一实施方式中，提供了一种处理基板的方法。此方法包括在沉积腔室的处理体积中设置的基板上沉积层。在沉积层期间在处理体积内形成了含氢副产物。此方法还包括使用通过真空前级管线与处理体积流体耦接的真空泵将处理体积抽空。抽空处理体积将含氢副产物递送到真空前级管线内。此方法还包括使反应气体流入真空前级管线内。反应气体与含氢副产物的至少一部分在真空前级管线中反应以形成反应产物，所述反应产物包含分子质量高于含氢副产物的分子质量的分子。

在另一实施方式中，提供了一种用于处理基板的系统。此系统包括：沉积腔室；真空前级管线，所述真空前级管线将真空泵连接到沉积腔室；反应腔室，所述反应腔室在真空泵与沉积腔室之间与真空前级管线流体耦接并沿着真空前级管线定位；阀，所述阀用于控制在沉积腔室与真空前级管线之间的流动；以及反应气体供应系统。所述反应气体供应系统包括：至少一个反应气体源；入口管线，所述入口管线将所述至少一个反应气体源流体耦接到真空前级管线；以及至少一个阀，所述至少一个阀连接到所述入口管线以控制所述反应气体从所述至少一个反应气体源到所述真空前级管线内的流动。

在另一实施方式中，提供了一种在沉积腔室中处理基板的方法。该方法包括在基板上沉积层，其中在沉积过程期间在与沉积腔室流体耦接的真空前级管线中产生含氢副产物。该方法还包括使氧化剂气体流入真空前级管线内，以与真空前级管线中的含氢副产物的至少一部分反应。