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1、(10)申请公布号 CN 103170478 A (43)申请公布日 2013.06.26 CN 103170478 A *CN103170478A* (21)申请号 201310055064.7 (22)申请日 2009.05.28 12/142,402 2008.06.19 US 200980124391.5 2009.05.28 B08B 5/00(2006.01) C23C 16/44(2006.01) C23C 16/455(2006.01) (71)申请人 应用材料公司 地址 美国加利福尼亚州 (72)发明人 R萨卡拉克利施纳 D杜鲍斯 G巴拉苏布拉马尼恩 K杰纳基拉曼 JC罗查阿。
2、尔瓦雷斯 T诺瓦克 V斯瓦拉马克瑞希楠 H姆萨德 (74)专利代理机构 上海专利商标事务所有限公 司 31100 代理人 陆嘉 (54) 发明名称 供应清洁气体至工艺腔室的方法和系统 (57) 摘要 本发明提出一种用以清洁工艺腔室的方法与 设备。在一个实施例中， 本发明提供一种工艺腔 室， 包括远程等离子源与工艺腔室， 所述工艺腔室 具有至少两个工艺区域。各工艺区域包括 ： 基材 支撑组件， 设置在所述工艺区域中 ； 气体散布系 统， 配置以提供气体到所述基材支撑组件上方的 所述工艺区域内 ； 以及气体通道， 配置以提供气 体到所述基材支撑组件下方的所述工艺区域内。 第一气体导管是配置以将清洁。
3、试剂从所述远程等 离子源经由所述气体散布组件流入各所述工艺区 域， 而第二气体导管是配置以将来自所述第一气 体导管的所述清洁试剂的一部分转向到各所述工 艺区域的所述气体通道。 (30)优先权数据 (62)分案原申请数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 9 页 附图 13 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书9页 附图13页 (10)申请公布号 CN 103170478 A CN 103170478 A *CN103170478A* 1/2 页 2 1. 一种工艺腔室， 包含 ： 远程等离子源 ； 工艺腔室， 具有至少两个工艺。
4、区域， 各工艺区域包含 ： 基材支撑组件， 设置在所述工艺区域中 ； 气体散布系统， 配置以提供气体到所述基材支撑组件上方的所述工艺区域内 ； 气体通道， 配置以提供气体到所述基材支撑组件下方的所述工艺区域内 ； 第一气体导管， 配置以将清洁试剂从所述远程等离子源经由所述气体散布组件流入各 所述工艺区域 ； 以及 第二气体导管， 配置以将来自所述第一气体导管的所述清洁试剂的一部分转向到各所 述工艺区域的所述气体通道 ； 以及 阀， 所述阀控制所述第一气体导管与所述第二气体导管间的流量， 所述阀包括 ： 可移动的翼片， 该可移动的翼片具有阻流板 ； 至少一个磁铁， 设置在所述翼片中 ； 以及 耦。
5、接机构， 能操作以将所述翼片在第一位置与第二位置之间旋转， 在所述第一位置时 所述阻流板阻隔流经所述主体的流动， 在所述第二位置时所述阻流板允许流经所述主体的 流动。 2. 如权利要求 1 所述的工艺腔室， 其中所述耦接机构是配置以通过磁性交互作用来旋 转所述翼片。 3. 一种基材处理系统， 包含 ： 负载闭锁腔室 ； 传送腔室， 耦接到所述负载闭锁腔室 ； 远程等离子源 ； 工艺腔室， 耦接到所述传送腔室， 其中所述工艺腔室包含 ： 腔室主体， 具有至少一个第一工艺区域 ； 第一基材支撑组件， 设置在所述第一工艺区域中 ； 第一气体散布组件， 耦接到所述远程等离子源， 并且所述第一气体散布组。
6、件是配置以 从所述远程等离子源由所述基材支撑组件上方提供气体到所述第一工艺区域内 ； 气体通道， 耦接到所述远程等离子源， 并且所述气体通道是配置以从所述远程等离子 源由所述基材支撑组件下方提供气体到所述第一工艺区域内 ； 以及 阀， 具有入口与至少一个出口， 所述入口耦接到所述远程等离子源， 所述至少一个出口 耦接到所述第一气体通道和所述第二气体通道， 其中所述阀包含 ： 可移动的翼片， 该可移动的翼片具有阻流板 ； 以及 耦接机构， 能操作以将所述翼片在第一位置与第二位置之间旋转， 在所述第一位置时 所述阻流板能阻隔流经所述阀的流动， 在所述第二位置时所述阻流板能允许气体通过所述 阀。 4。
7、. 如权利要求 3 所述的基材处理系统， 其中所述腔室主体进一步包含 ： 第二工艺区域 ； 第二基材支撑组件， 设置在所述第二工艺区域中 ； 第二气体散布组件， 耦接到所述远程等离子源， 并且所述第二气体散布组件是配置以 权 利 要 求 书 CN 103170478 A 2 2/2 页 3 从所述远程等离子源由所述基材支撑组件上方提供气体到所述第二工艺区域内 ； 以及 第二气体通道， 耦接到所述远程等离子源， 并且所述第二气体通道是配置以从所述远 程等离子源由所述基材支撑组件下方提供气体到所述第二工艺区域内。 5. 如权利要求 4 所述的基材处理系统， 其中所述第一气体通道与所述第二气体通道是。
8、 被定位用以产生流到内部容积的实质向内气流。 6. 如权利要求 3 所述的基材处理系统， 其中所述耦接机构是配置以通过磁性交互作用 来旋转所述翼片。 7. 一种用以供应等离子到工艺腔室的方法， 所述方法包含 ： 提供远程等离子源 ； 使第一体积的清洁试剂从所述远程等离子源经由所述工艺腔室的顶部流入所述工艺 腔室的内部容积中 ； 以及 使用一阀， 将经由所述工艺腔室的顶部所提供的清洁试剂的一部分转向到位于基材支 撑组件下方的端口， 使第二体积的清洁试剂从所述端口流入所述内部容积， 所述阀连接到 介于所述远程等离子源和位于所述基材支撑组件下方的所述端口之间的流量通路， 其中所 述阀包括 ： 可移动。
9、的翼片， 该可移动的翼片具有阻流板 ； 至少一个磁铁， 设置在所述翼片中 ； 以及 耦接机构， 能操作以将所述翼片在第一位置与第二位置之间旋转， 在所述第一位置时 所述阻流板阻隔流经所述主体的流动， 在所述第二位置时所述阻流板允许流经所述主体的 流动。 8. 如权利要求 7 所述的方法， 其中所述第二体积的清洁试剂是由所述远程等离子源来 提供。 9. 如权利要求 7 所述的方法， 其中所述清洁试剂包含下述气体中的至少一者 ： NF3、 F2、 SF6、 Cl2、 CF4、 C2F6、 CCl4或 C2Cl6， 并且其中使所述第一体积的清洁试剂与所述第二体积的清 洁试剂流入是同时进行。 10. 。
10、如权利要求 7 所述的方法， 其中使所述清洁试剂从所述远程等离子源经由所述工 艺腔室的所述顶部流入所述工艺腔室的所述内部容积包含 ： 使所述清洁试剂从所述远程等 离子源经由第一气体导管并接着经由气体散布系统流入， 所述气体散布系统设置在所述内 部容积的顶部处。 11. 如权利要求 7 所述的方法， 其中操作所述阀以在所述阀位于完全开启状态时， 将所 述远程等离子源所供应的总清洁试剂量的少于约 50转向到所述端口。 权 利 要 求 书 CN 103170478 A 3 1/9 页 4 供应清洁气体至工艺腔室的方法和系统 0001 本申请是提交于 2009 年 5 月 28 日， 申请号为 200。
11、980124391.5， 题为 “供应清洁气 体至工艺腔室的方法和系统” 的专利申请的分案申请。 技术领域 0002 本发明的实施例大致上关于用以清洁基材处理设备的工艺腔室的设备与方法。 特 别是， 本发明的实施例是关于用以清洁工艺腔室的设备与方法， 所述工艺腔室用于沉积。 背景技术 0003 在工艺腔室中已经执行许多沉积步骤后， 工艺腔室可能需要清洁以移除可能已形 成在腔室壁上的不希望的沉积残余物。一种用以清洁目前化学气相沉积 (CVD) 或等离子 增强化学气相沉积 (PECVD) 工艺腔室的传统方式是使用由远程等离子源 (remote plasma source， RPS) 供应的清洁等离。
12、子， 其中 RPS 是远离工艺腔室。RPS 提供清洁等离子 ( 通常是 由氟基清洁气体形成 )， 所述清洁等离子经由气体循环硬件 ( 包括装设在工艺腔室中的气 体箱、 气体岐管与气体散布系统 ) 流入沉积腔室。 0004 为了在清洁期间获得更高的蚀刻速率， 清洁等离子通常是以含有原子氟基团的活 跃形式来供应。然而， 从 RPS 到沉积腔室的复杂传送路径时常导致原子氟基团与分子气体 的预成熟再结合， 所述分子气体具有低蚀刻速率。结果， 尽管清洁气体的前体分解效率是 高的， 清洁效率也可能是低的。再者， 对于具有大容积和精密几何形态的腔室而言 ( 诸如 300mm 工艺腔室 )， 腔室泵送端口通常。
13、靠近喷头， 所述喷头用来输送清洁气体到腔室。所以， 喷头与泵送端口间的基材支撑组件下方不佳的气体循环造成了基材支撑组件下方低的清 洁效率。 0005 因此， 亟需一种用以清洁沉积腔室的改善的设备与方法。 发明内容 0006 本发明提供一种用以清洁工艺腔室的方法与设备。在一个实施例中， 本发明提供 一种工艺腔室， 包括远程等离子源与工艺腔室， 所述工艺腔室具有至少两个工艺区域。 各工 艺区域包括 ： 基材支撑组件， 设置在所述工艺区域中 ； 气体散布系统， 配置以提供气体到所 述基材支撑组件上方的所述工艺区域内 ； 以及气体通道， 配置以提供气体到所述基材支撑 组件下方的所述工艺区域内。 第一气。
14、体导管是配置以将清洁试剂从所述远程等离子源经由 所述气体散布组件流入各所述工艺区域， 而第二气体导管是配置以将来自所述第一气体导 管的所述清洁试剂的一部分转向到各所述工艺区域的所述气体通道。 0007 在另一实施例中， 本发明提供一种基材处理系统， 包括 ： 负载闭锁腔室 ； 传送腔 室， 耦接到所述负载闭锁腔室 ； 远程等离子源 ； 以及工艺腔室， 耦接到所述传送腔室。所述 工艺腔室包含 ： 腔室主体， 具有至少一个第一工艺区域 ； 第一基材支撑组件， 设置在所述第 一工艺区域中 ； 第一气体散布组件， 耦接到所述远程等离子源， 并且所述第一气体散布组件 是配置以从所述远程等离子源由所述基材。
15、支撑组件上方提供气体到所述第一工艺区域内 ； 说 明 书 CN 103170478 A 4 2/9 页 5 以及气体通道， 耦接到所述远程等离子源， 并且所述气体通道是配置以从所述远程等离子 源由所述基材支撑组件下方提供气体到所述第一工艺区域内。 0008 在另一实施例中， 本发明公开一种用以供应工艺气体到工艺腔室的方法。所述方 法包含 ： 提供等离子源 ； 使第一体积的清洁试剂从所述等离子源经由所述工艺腔室的顶部 流入所述工艺腔室的内部容积中 ； 以及使第二体积的清洁试剂从基材支撑组件下方流入所 述内部容积。 附图说明 0009 为了可以详细地理解本发明的前述特征， 上文简要概述的本发明的更。
16、特定描述可 以通过参照实施例来详细地了解， 其中一些实施例是图示在附图中。然而， 值得注意的是， 附图仅示出本发明的典型实施例， 并且因此不会限制本发明范围， 本发明允许其它等效的 实施例。 0010 图 1 为图示处理系统的一个实施例的示意性平面图， 所述处理系统一具有清洁系 统。 0011 图 2 为双工艺腔室的一个实施例的示意性横截面图。 0012 图 3A 为水平横截面图， 所述水平横截面图图示阀的一个实施例， 所述阀用在图 2 的工艺腔室中。 0013 图 3B 为图 3A 的阀的部分等角剖视图。 0014 图 3C 为图 3A 的阀的横截面图。 0015 图 3D 为替换实施例中阀。
17、的横截面图。 0016 图 3E 为替换实施例中阀的横截面图。 0017 图 4 为沉积顺序的一个实施例的方法步骤的流程图， 其中所述沉积顺序可以被执 行在图 2 的工艺腔室中。 0018 图 5 为翼片的另一实施例的分解横截面图。 0019 图 6 至图 7 为图 5 的翼片的部分截面图与俯视图。 0020 图 8A 至图 8B 为阀主体的另一实施例的俯视图与仰视图。 0021 图 8C 为沿着图 8B 的线 8C-8C 绘制的阀主体的横截面图。 0022 图 8D 为沿着图 8C 的线 8D-8D 绘制的阀主体的横截面图。 0023 图 9 为凸缘支撑件的一个实施例的截面图。 0024 为。
18、了促进了解， 在可能的情况下， 在图式中使用相同的组件符号来指称相同的组 件。设想在于， 一个实施例的组件可以有益地被用在其它实施例中， 而不需赘述。 具体实施方式 0025 本文描述的实施例关于基材处理系统， 所述基材处理系统是可操作以在一或多个 基材上执行等离子工艺 ( 例如蚀刻、 CVD、 PECVD 等 )， 并进行等离子清洁以移除在沉积工艺 期间所形成的残余物。基材处理系统的一个示范性实例包含 ( 但不限于 ) 工厂界面、 负载 闭锁腔室、 传送腔室以及至少一个工艺腔室 ( 所述至少一个工艺腔室具有二或更多个工艺 区域， 所述二或更多个工艺区域彼此分离且共享公用气体供应器和公用排气泵。
19、)。 为了自工 艺腔室内部移除沉积残余物， 远程等离子源是可操作以产生清洁等离子， 清洁等离子从工 说 明 书 CN 103170478 A 5 3/9 页 6 艺腔室的顶部与底部被供应到工艺腔室内部。藉此， 工艺腔室的内部能够以更有效率的方 式来清洁。 0026 图 1 是图示基材处理系统 100 的一个实施例的示意图。基材处理系统 100 包含工 厂界面 110( 基材在所述工厂界面处被装载到至少一个负载闭锁腔室 140 且自所述至少一 个负载闭锁腔室 140 卸载 )、 基材传送腔室 170( 所述基材传送腔室容纳机械手臂 172 以用 于操纵基材 ) 以及至少一个工艺腔室 200( 所。
20、述至少一个工艺腔室连接到传送腔室 170)。 处理系统 100 是适于进行各种等离子工艺 ( 例如蚀刻、 CVD 或 PECVD 工艺 ) 并支撑腔室硬 件。 0027 如图 1 所示， 工厂界面 110 可以包括基材匣件 113 与基材操纵机械手臂 115。各 匣件 113 包含即将处理的基材。基材操纵机械手臂 115 可以包含基材映对系统以将各匣件 113 中的基材作索引， 用于准备将所述基材装载到负载闭锁腔室 140 内。 0028 负载闭锁腔室 140 提供真空界面于工厂界面 110 与传送腔室 170 之间。各负载闭 锁腔室140可以包含上基材支撑件(未示出)与下基材支撑件(未示出)。
21、， 所述上基材支撑 件和所述下基材支撑件堆叠在负载闭锁腔室 140 内。上基材支撑件与下基材支撑件是配置 以支撑所述上基材支撑件与所述下基材支撑件上的进入与退出的基材。 基材可以经由狭缝 阀 146 被传送在工厂界面 110 与负载闭锁腔室 140 之间， 并且基材可经由狭缝阀 148 被传 送在负载闭锁腔室 140 与传送腔室 170 之间。上基材支撑件与下基材支撑件可以包含用于 温度控制的特征， 例如埋设式加热器或冷却器以在传送期间加热或冷却基材。 0029 传送腔室170包括基材操纵机械手臂172， 基材操纵机械手臂172是可操作以传送 基材于负载闭锁腔室140与工艺腔室200之间。 更。
22、详细地说， 基材操纵机械手臂172可以具 有双基材操纵叶片 174， 双基材操纵叶片 174 适于从一个腔室同时传送两个基材到另一腔 室。叶片 174 也可以配置以独立地移动。基材可以经由狭缝阀 176 被传送于传送腔室 170 与工艺腔室 200 之间。基材操纵机械手臂 172 的移动可以通过马达驱动系统 ( 未示出 ) 来 控制， 马达驱动系统可包括伺服或步进马达。 0030 图 2 为图示工艺腔室 200 的一个实施例的示意性横截面图。工艺腔室 200 包含两 个工艺区域 202， 基材可以在所述两个工艺区域 202 中同时地进行等离子处理。各工艺区 域 202 具有侧壁 212 与底部。
23、 214， 侧壁 212 与底部 214 部分地界定工艺容积 216。工艺容积 216 可以经由形成在壁 212 中的接取端口 ( 未示出 ) 来接取而选择性地被阀 176 密封， 阀 176 用以使基材 204 移动进出各工艺区域 202。各工艺区域 202 的壁 212 与底部 214 可以 由单一的铝块或与工艺兼容的其它材料制成。各工艺区域 202 的壁 212 是支撑盖组件 222 并包括内衬 224 的组件， 内衬 224 的组件具有排气端口 226， 工艺区域 202 可以通过真空泵 ( 未示出 ) 经由排气端口 226 来排空。 0031 基材支撑组件230设置在各工艺区域202。
24、的中央。 在一个实施例中， 支撑组件230 可以受温度控制。支撑组件 230 包含由铝制成的支撑基座 232， 支撑基座 232 可内封至少 一个埋设的加热器 234， 加热器 234 是可操作以可控制地加热支撑组件 230 与定位在支撑 组件 230 上的基材 204 到预定温度。在一个实施例中， 支撑组件 230 可以操作以维持基材 204 于约 150至约 1000的温度， 这取决于对于所处理的材料的工艺参数。 0032 各支撑基座232具有上侧236以用于支撑基材204， 而支撑基座232的下侧耦接到 杆 238。杆 238 将支撑组件 230 耦接到升降系统 240， 升降系统 24。
25、0 将支撑组件 230 垂直地 说 明 书 CN 103170478 A 6 4/9 页 7 移动于升高处理位置与下降位置之间， 而可使基材传送进出工艺区域 202。此外， 杆 238 提 供导线管， 所述导线管是用于支撑组件 230 与腔室 200 的其它部件间的电气与热电耦导线 (lead)。风箱 (bellows)242 可耦接在各工艺区域 202 的杆 238 与底部 214 间。风箱 242 是 提供工艺容积 216 与各工艺区域 202 外面的大气间的真空密封， 同时促进支撑组件 230 的 垂直移动。 0033 为了促进基材 204 的传送， 各支撑基座 232 也具有数个开口 。
26、246， 多个升降梢 248 是可移动地被装设通过所述数个开口 246。升降梢 248 是可操作以移动于第一位置与第二 位置之间。如图 2 所示， 第一位置允许基材 204 停置在支撑基座 232 的上侧 236 上。第二 位置 ( 未示出 ) 将基材 204 举升于支撑基座 232 的上方， 从而使基材 204 可得以被传送到 基材操纵机械手臂 172， 基材操纵机械手臂 172 来自接取端口 ( 未示出 )。升降梢 248 的向 上 / 向下移动可以由可移动板 250 来驱动。 0034 盖组件 222 提供上边界予各工艺区域 202 中的工艺容积 216。盖组件 222 可以被 移除或开。
27、启， 以维护工艺区域 202。在一个实施例中， 盖组件 222 可以由铝制成。 0035 盖组件222可以包括入口端口260， 工艺气体可以经由所述入口端口260被导入工 艺区域 202 中。工艺气体可以包含由气体源 261 提供的沉积 ( 或蚀刻 ) 气体， 或由远程等 离子源 (RSP)262 提供的清洁等离子。气体散布组件 270 包括环状基板 272， 环状基板 272 具有阻隔板 274， 阻隔板 274 设置在面板 ( 或喷头 )276 中。阻隔板 274 提供均匀的气体分 布到面板 276 的背侧。经由入口端口 260 供应的工艺气体是进入第一中空容积 278( 第一 中空容积2。
28、78部分地被限制在环状基板272与阻隔板274之间)， 并接着流动通过数个通道 280( 数个通道 280 形成在阻隔板 274 中 )， 而进入介于阻隔板 274 与面板 276 间的第二容 积 282。然后， 工艺气体从第二容积 282 经由数个形成在面板 276 中的通道 284 进入工艺容 积 216。面板 276 通过绝缘质材料 286 与腔室壁 212 和阻隔板 274( 或基板 272) 隔离。环 状基板 272、 阻隔板 274 及面板 276 可以由不锈钢、 铝、 阳极化铝、 镍或其它兼容金属合金制 成， 所述其它兼容金属合金能够以等离子 ( 例如氯基清洁气体、 氟基清洁气体。
29、、 上述物质的 组合或其它经选择的清洁化学物 ) 来清洁。 0036 为了输送工艺气体到各工艺区域 202， 气体循环系统装设在各工艺区域 202 与气 体源 261 和 RPS262 之间。气体循环系统包含第一导管 290( 第一导管 290 分别将各工艺区 域 202 的顶部处的入口端口 260 连接到气体源 261 与 RPS262) 以及至少一个第二气体导管 294(至少一个第二气体导管294经由阀300与第一气体导管290连接)。 第二气体导管294 耦接到一或多个通道292， 所述通道292是向下延伸穿过腔室壁并与一或多个横向通道296 相交， 所述横向通道 296 是各自开放到各。
30、工艺区域 202 的底部内。在图 2 中所示的实施例 中， 个别的通道 292、 296 是用来将各区域 202 个别地耦接到阀 300。设想在于， 各区域 202 可以具有由个别的专用阀 300 所控制而向所述各区域连接的气体输送， 以便清洁气体的流 量得以可选择地且独立地被输送到各区域 202， 包括输送清洁气体到区域 202 中的一者且 不输送清洁气体到另一区域。 当从RPS262提供清洁等离子时， 可以开启阀300， 以便经由各 工艺区域 202 的顶部来输送的清洁等离子的一部分也可以被转向到各工艺区域的底部。因 此， 可以实质避免基材支撑组件 230 下方的清洁等离子的停滞， 并且可。
31、以改善对于基材支 撑组件 230 下方的区域的清洁效率。 0037 图 3A 至图 3B 为图示阀 300 的一个实施例的水平截面图与示意性部分等角视图。 说 明 书 CN 103170478 A 7 5/9 页 8 如图所示， 阀 300 包含阀主体 330、 翼片 302、 密封杯 304 与耦接机构 308。阀主体 330 可以 由高温材料制成， 所述高温材料制成适合与清洁及工艺化学物一起使用。适当的材料的实 例包括铝、 氧化铝、 氮化铝、 蓝宝石 (sapphire) 与陶瓷等。适当的材料的其它实例包括可抵 抗氟及氧基团腐蚀的材料。在一个实施例中， 阀主体 330 是由铝制成。阀主体 。
32、330 容纳翼 片 302， 翼片 302 可以可选择地旋转以实质避免流动通过阀主体 330 的入口 399 与一对出 口端口 332 之间。入口 399 是配置以耦接到 RPS 源 262， 而出口端口 332 是配置以经由第 二气体导管 294 与通道 292 耦接到区域 202。入口 399 与出口端口 332 可以配置以接受接 头， 其中所述接头是适于对导管 290、 294 进行防漏连接。 0038 翼片 302 的致动器部分被杯密封件 304 围绕， 这用以将密封杯 304 稳固地固定到 阀主体 330。翼片 302 可划分成外主体 310( 外主体 310 具有大致上圆柱形的形状。
33、 ) 与阻流 板 312( 阻流板 312 附接到外主体 310 的相对侧 )。在一个实施例中， 翼片 302 可以是单一 而不可分且由铝或其它材料制成的本体， 所述翼片 302 包括外主体 310 与阻流板 312， 如前 所述。 翼片302与主体330是被制造成具有相近的公差， 从而使得在翼片302与主体330之 间具有最小的泄漏。因此， 翼片与主体 330 是设计以免除了个别动态密封 ( 所述个别动态 密封可能磨损且 / 或被清洁气体与 / 或其它物种附着 ) 的需求。当使用时， 密封杯 304( 密 封杯 304 实质内封所述外主体 310) 是适于允许翼片 302 的相对转动， 并且。
34、密封杯 304 实质 密封阻流板 312 相应于气体循环系统内部的侧与外面环境分离。 0039 翼片302的旋转是经由耦接机构308来驱动。 在一个实施例中， 耦接机构308具有 大致上U形形状而含有两个磁化端部分318。 磁化端部分318具有埋设的磁铁， 所述埋设的 磁铁完全地被内封在翼片 302 内， 因而得以避免埋设的磁铁与腐蚀性气体的直接接触。耦 接机构 308 位于密封杯 304 上方， 其中两个磁化端部分 318 分别面对埋设在外主体 310 中 的磁铁 322 的两相对磁极 320。磁铁 322 可以是永久磁铁与 / 或电磁铁。当密封杯 304 与 耦接机构 308 之间存在间隙。
35、时， 可保护密封杯 304 免于与耦接机构 308 的高温接触。当耦 接机构308旋转时， 磁化端部分318与磁铁322的相对磁极320之间的磁性吸引使翼片302 旋转。以此方式， 阻流板 312 的方位可以通过旋转来改变， 以允许气流通过 ( 如图 3A 中所 示的开启状态 ) 或阻隔气流通过 ( 如图 3A 中的虚线所示的关闭状态 )。 0040 图3C为阀300的一个实施例的横截面图， 阀300耦接到第二导管294， 所述横截面 图是沿着图3A的线C-C绘制。 密封杯304包括轴环306， 轴环306可以被固定到阀主体330 以保持翼片 302。静态密封件 314 可以设置在阀主体 33。
36、0 与轴环之间以避免泄漏。静态密 封件 314 可以由适于供工艺与清洁化学使用的材料制成， 所述材料在使用氟基清洁气体的 实施例中可以是VITON。 由于阀300不具有移动的轴或动态密封件， 因此阀的维护寿命可比 传统设计大幅延长， 并且所述阀可以运作在 250以上的温度而实质上不会腐蚀阀部件。 0041 翼片 302 的旋转可以经由滚珠轴承 334( 滚珠轴承 334 设置在阻流板 312 的端与 阀主体 330 的壁 335 之间 ) 与滚珠轴承 336( 滚珠轴承 336 设置在外主体 310 与密封杯 304 之间 ) 来促进。通过耦接机构 308 的驱动， 可以因此将阻流板 312 。
37、的方位定位成阻隔或允 许传入气流 340( 例如被导向至第二气体导管 294 中的清洁气体 ) 的通过。 0042 替代地， 或除了滚珠轴承 334、 336 以外， 可以设置轴承 398 于翼片 302 与阀主体 330之间， 如图3D所示。 轴承398可以由可抵抗氟与氧基团腐蚀的材料制成， 所述材料在一 个实施例中是陶瓷材料。轴承 398 包括上轴承环 395， 上轴承环 395 经由数个滚珠 396 旋转 说 明 书 CN 103170478 A 8 6/9 页 9 在下轴承环 397 上。上轴承环 395 是接触翼片 302。在一个实施例中， 上轴承环 395 是压扣 到翼片 302。。
38、下轴承环 397 是接触阀主体 330。在一个实施例中， 下轴承环 397 是压扣到阀 主体 330。滚珠 396 可以是圆柱形、 球形、 一端逐渐变细的形状、 圆锥形或其它适当的形状。 0043 替代地， 可以使用一或多个磁性轴承 390 以在翼片 302 与阀主体 330 之间提供轴 承， 如图 3E 所示。磁性轴承 390 包括一对互斥的磁铁。在图 3E 所示的实施例中， 磁性轴承 390 包括两对互斥的磁铁， 即设置在翼片 302 的相对端的第一对 392A、 394A 与第二对 392B、 394B。磁铁 394A、 394B 是被内封在翼片 302 内， 从而使得磁铁 394A、 。
39、394B 可受保护而免于 清洁气体中的氟与氧基团。磁铁 392A、 392B 可以是永久磁铁或电磁铁。磁铁对 392A、 394A 及磁铁对 392B、 394B 是用以升高阀主体 330 内的翼片， 以便翼片 302 可得以通过与耦接机 构 308 的磁性交互作用而自由地被旋转。 0044 耦接机构 308 是由致动器 390 来旋转， 以开启与关闭阀 300。致动器 390 可以是螺 线管、 气动马达、 电动马达、 气缸或其它致动器， 所述其它致动器适于控制耦接机构 308 的 旋转运动。致动器 390 可以装设到阀 300、 工艺腔室 200 或其它适当的结构。 0045 图 4 是流程。
40、图， 所述流程图图示用以运作工艺腔室 200 的顺序的一个实施例的方 法步骤。 在起始步骤402， 将基材导入工艺腔室200的工艺区域202， 以进行等离子工艺(例 如蚀刻或沉积工艺 )。在步骤 404， 当阀 300 关闭时， 从气体源 261 经由第一导管 290 与各 工艺区域 202 的顶部处的气体散布组件 270 输送工艺气体到工艺容积 216 内。在步骤 406， 在完成等离子工艺之后， 基材被移出工艺区域 202。在步骤 408， 当阀 300 位于关闭状态时， 从 RPS262 经由第一导管 290 与各工艺区域 202 的顶部处的气体散布组件 270 输送清洁试 剂 ( 例如。
41、氯基清洁气体、 氟基清洁气体或上述清洁气体的组合 )。在一个实施例中， 清洁气 体可以包含 NF3、 F2、 SF6、 Cl2、 CF4、 C2F6、 CCl4或 C2Cl6中的至少一个。当经由各工艺区域 202 的顶部将清洁气体导入时， 步骤410中的阀300是开启一时段， 以将所供应清洁等离子的一 部分经由通道 292 转向到基材支承组件 230 下方的各工艺区域 202 的底部 214。此额外的 清洁等离子流动减少氟基团的再结合， 并且此额外的清洁等离子流动去除支撑组件 230 下 方的流动停滞。此外， 将经转向的清洁气体经由渠道 196 导入可在被泵送出腔室 200 之前 于基材支撑组。
42、件 230 下方建立良好混合的紊流。因此， 可以改善各工艺区域 202 中的清洁 率。可以了解， 可以在步骤 408 中将清洁气体导入之前或的同时， 进行步骤 410 中的阀 300 的开启。在步骤 412， 一旦完成了清洁运作， 清洁气体的供应终止。也可以了解， 阀 300 可以 是另一类型阀， 所述另一类型阀适于控制来自 RPS262 经由导管 290、 294 的相对流量 ( 所述 控制包括切换流经导管 290、 294 的流量于流动及不流动状态间， 或提供经选择的流经导管 290、 294 的流量比范围 )。 0046 如前所述， 基材处理系统因而得以可控制地将工艺气体经由工艺腔室的顶。
43、部与底 部流入。在清洁期间， 同时经由工艺腔室的顶部与底部流入工艺容积 ( 即从基材支撑件的 顶侧与底侧 ) 的清洁等离子的经控制供应可以减少工艺容积内化学物基团的再结合。支撑 组件下方的清洁气体的水平导入可产生紊流， 所述紊流提升腔室清洁。 再者， 更低的总质量 流率 (mass flow rate) 造成了更高的重量百分比的清洁试剂流入工艺腔室的底部。例如， 在总等离子流速为 5000sccm 下可以将 42.67 质量百分比的清洁试剂经由导管 294 与通道 292 引导到工艺腔室的底部， 而在总等离子流速为 15000sccm 下仅 28.8 质量百分比的清洁 试剂流到工艺腔室的底部。。
44、故， 更低的总等离子流速可以将更高百分比的清洁试剂转向到 说 明 书 CN 103170478 A 9 7/9 页 10 工艺腔室的底部， 并且因此可以更有效率地清洁工艺腔室。 0047 图 5 是翼片 500 的另一实施例的分解图。图 6 是翼片 500 的俯视图。参照图 5 至 图 6， 翼片 500 包括主体 502、 盖 504 以及一或多个磁铁 506。翼片 500 可以是单一而不可分 且由铝或其它材料制成的本体， 所述翼片 500 包括外主体 310 与阻流板 312， 如前所述。主 体 502 与盖 504 可以由前述材料制成。 0048 主体 502 包括外主体 534 与阻流。
45、板 538。外主体 534 具有凹部 528 形成在第一端 530， 凹部 528 的尺寸可以容纳盖 504 的至少一部分。在一个实施例中， 盖 504 是压扣到凹 部 528 内， 因此盖 504 无法在凹部 528 内旋转。替代地， 盖 504 能够以避免旋转的方式被钉 到、 黏附到、 黏结到、 焊接到或固定到主体 502。 0049 阻流板 538 是从主体 502 的第二端 540 延伸到碟盘 536。碟盘 536 的尺寸可与形 成在阀主体中的凹部接合， 以促进翼片 500 的旋转。碟盘 536 大致上具有小于外主体 534 的直径的直径。碟盘 536 的底表面 532 包括穴 520。
46、， 用于保持滚珠轴承 ( 未示出 )， 其中所 述滚珠轴承可促进翼片 500 的旋转。 0050 主体 520 的第二端 540 也包括数个凹处 542 形成在第二端 540 中。在一个实施例 中， 所述凹处 542 的方位是径向， 并且所述凹处 542 绕着环形阵列而等距分隔。所述凹处 542 是配置以与从上轴承环 395 延伸的多个突出部 （未示出） 配合， 从而使上轴承环 395 随 着翼片 500 旋转被锁固住。 0051 图 7 为碟盘 536 剖过穴 520 的部分截面图。穴 520 包括盲孔 606， 盲孔 606 形成为 与主体 506 之中心线同心。锥坑 (countersi。
47、nk)604 形成为与孔 606 同心。锥坑 604 是形 成为可促进穴 520 内滚珠轴承的保持的角度。 0052 参照图 5 至图 6， 盖 504 包括圆柱形主体 510， 圆柱形主体 510 具有上端 516 及下 端 518。圆柱形主体 510 的直径可使圆柱形主体 510 嵌入主体 502 的凹部 528 内。唇部 508 形成在主体 510 的上端 516 以便主体 502 的端 530 可座落在唇部 508 所定义的突壁 (ledge)512 上， 藉此能得以使主体 510 穿入到主体 502 内预定深度处。穴 520 也可以形成 在盖 504 中， 以使滚珠轴承 ( 未示出 。
48、) 得以保持在翼片 500 的中心轴上。 0053 横向孔 514 是形成穿过主体 510， 以容纳一或多个磁铁 506。横向孔 514 是垂直于 翼片 500 的中心线而形成。当盖 504 插入到主体 502 的凹部 528 时， 所述一或多个磁铁 506 会占据在横向孔 514 中。 0054 在一个实施例中， 所述一或多个磁铁 506 包括以线性配置来堆叠的数个磁铁。在 图 5 的实施例中， 所述一或多个磁铁 506 包括北极 524、 南极 522 以及一或多个堆叠在北极 524 与南极 522 之间的磁铁 526。 0055 图 8A 至图 8B 为阀主体 800 的另一实施例的俯视。
49、图与仰视图。尽管阀主体 800 可 以由其它适当的材料制成， 阀主体 800 大致上为单一的铝或陶瓷构件。阀主体 800 包括顶 表面 802 与底表面 804。第一孔 810 从顶表面 802 形成到主体 800 内。第一孔 810 是至少 部分位于延伸部分 806 中。延伸部分 806 具有第一通道 812( 以虚线图示 ) 形成穿过所述 延伸部分。第一通道 812 的端部是用以将阀主体 800 连接到与远程等离子源 262 连通的导 管。第一通道 812 的第二端是以 T 字形连接到第二通道 824( 也以虚线图示 ) 内。第一孔 810 对齐于第一通道 812， 并且第一孔 810 的尺寸可使所述第一孔容纳翼片， 以控制流经第 一通道 812 到第二通道 824 的流体流动。数个螺纹化盲装设孔 816 是形成在阀主体 800 的 说 明 书 CN 103170478 A 10 8/9 页 11 第一侧 802 中， 以将密封杯 ( 未示出 ) 保持到阀主体 800。 0056 阀主体 800 的第二侧 804 包括第二与第三孔。