[发明专利]用于预清洁和加工晶片表面的方法和装置

说明书

用于处理基板的方法和装置包括清洁和自组装单层(SAM)形成，用于后续的反向选择性原子层沉积。装置可包括：工艺腔室，具有处理空间和包括基座的基板支撑件；远程等离子体源，流体地耦合至工艺腔室，且配置成产生自由基或具有自由基的离子化气体混合物，所述自由基或离子化气体混合物流动到处理空间中以从基板的表面移除残留物或氧化物；第一气体输送系统，具有第一安瓿，所述第一安瓿配置成提供至少一种第一化学物质至处理空间中，以在基板的表面上产生SAM；加热系统，定位于基座中，且配置成通过在基板的背侧上的流动气体加热基板；和真空系统，流体地耦合至工艺腔室，且配置成控制基板的加热。

技术领域

本原理的实施方式总体涉及在半导体工艺中使用的半导体腔室。

背景技术

配置成实行预清洁工艺的工艺腔室配置成在基板上沉积一个或多个屏障层之前移除在基板的金属接触垫上的天然氧化物且配置成移除其他材料。预清洁腔室通常使用离子轰击(通过RF等离子体引发)以通过蚀刻天然氧化物来移除金属接触件(contact)上的天然氧化物，或使用自由基(通过远程等离子体生成)来以化学反应从基板减少金属。预清洁工艺降低在基板上金属接触件的接触电阻，以增强基板上的集成电路的性能和功率消耗且提升粘附力。为了实行等离子体清洁工艺，包含集成电路的基板放置在远程等离子体腔室中，并且泵从腔室移除大部分的空气。电磁能量(例如，射频)在远程等离子体源中施加至注入的气体，诸如氩或氢之类，以将注入的气体激发成等离子体状态。等离子体释放离子或自由基，而从基板表面移除污染物和/或材料。污染物和/或基板材料的原子或分子被从基板蚀刻，且大部分被抽吸离开腔室。然而，发明人已观察到当基板要后续地移动至原子层沉积(ALD)腔室以用于屏障层沉积时，基板没有为选择性类型的ALD沉积做好充分准备。

因此，发明人已提供改善的方法和装置，以准备用于选择性类型的ALD沉积的基板。

发明内容

本文提供用于选择性类型的ALD沉积的晶片预清洁和晶片准备的方法和装置。

在某些实施方式中，一种用于处理基板的装置可包含：工艺腔室，具有处理空间和包括基座以支撑基板的基板支撑件；远程等离子体源(RPS)，流体地耦合至工艺腔室，且配置成产生自由基或具有自由基的离子化气体混合物，所述自由基或离子化气体混合物流动至处理空间中以从基板的表面移除残留物或氧化物；第一气体输送系统，配置成提供至少一种第一化学物质至处理空间中，以在基板的表面上产生自组装单层(SAM)；加热系统，定位于基座中，且配置成通过在基板的背侧上的流动气体加热基板；和真空系统，流体地耦合至工艺腔室，且配置成控制基板的加热。

在某些实施方式中，装置可进一步包括其中第一气体输送系统含有第一安瓿；其中第一气体输送系统含有第二安瓿，所述第二安瓿配置成提供至少一种第二化学物质至处理空间中，以帮助从基板的表面移除残留物或氧化物；其中第二安瓿含有乙醇或甲醇；第二气体输送系统，流体地耦合至RPS，且配置成提供至少一种气体以从通过RPS生成的等离子体形成离子或自由基；其中所述至少一种气体为氢或氦；其中加热系统配置成从大约摄氏60度至大约摄氏450度加热基板，以减少在基板的表面上的氧化物；并且/或者其中至少一种第一化学物质产生用于作为阻挡层而用于反向选择性原子层沉积(ALD)的SAM。

在某些实施方式中，一种用于修改基板的表面的装置可包含：工艺腔室，配置成以远程等离子体源(RPS)从基板的表面移除残留物或氧化物，所述远程等离子体源(RPS)流体地耦合至工艺腔室，且配置成产生具有自由基的离子化气体混合物，所述自由基流动至处理腔室的处理空间中；和第一气体输送系统，具有第一安瓿，配置成提供至少一种第一化学物质至工艺腔室的处理空间中，以在基板的表面上产生自组装单层(SAM)。