本公開內(nèi)容總體上涉及襯底處理系統(tǒng)，且更具體而言涉及用于產(chǎn)生原位清潔等離子體的圓頂形室。

背景技術(shù)：

1、這里提供的背景描述是為了總體呈現(xiàn)本公開的背景的目的。在此背景技術(shù)部分中描述的范圍內(nèi)的當(dāng)前指定的發(fā)明人的工作以及在提交申請時不能確定為現(xiàn)有技術(shù)的說明書的各方面既不明確也不暗示地承認(rèn)是針對本公開的現(xiàn)有技術(shù)。

2、襯底處理系統(tǒng)通常包含一或多個處理室。每一處理室包圍基座，在處理期間將例如半導(dǎo)體晶片之類的襯底布置在該基座上。氣體輸送系統(tǒng)可用于將包含一或多種前體的工藝氣體混合物引入處理室以在襯底上沉積膜或蝕刻襯底。等離子體可能會在處理室中被激勵。

3、一些襯底處理系統(tǒng)使用原子層沉積(ald)工藝在襯底上沉積材料。ald為一種薄膜沉積方法，按順序執(zhí)行化學(xué)工藝以在襯底表面上沉積薄膜。ald使用至少兩種稱為前體(反應(yīng)物)的化學(xué)物質(zhì)以順序、自限的方式一次一種前體與襯底表面發(fā)生反應(yīng)。通過反復(fù)暴露于不同前體，薄膜逐漸沉積在襯底的表面上。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、一種襯底處理系統(tǒng)包含處理室、基座、噴頭、注入器、線圈、射頻(rf)產(chǎn)生器和控制器。該處理室包含第一部分和第二部分。該第一部分包含圓頂。該圓頂包含陶瓷材料且為橢圓形。該基座被配置成處理布置在該處理室的該第二部分中的襯底。該噴頭被布置在介于該處理室的該第一部分和該第二部分之間的該圓頂?shù)幕刻?。該注入器包含該陶瓷材料，其被安裝在該圓頂上。該注入器被配置成在襯底處理期間和該處理室清潔期間分別注入工藝氣體和清潔氣體。該線圈環(huán)繞該圓頂?shù)囊徊糠侄O(shè)置。該rf產(chǎn)生器被配置成供應(yīng)rf功率至該線圈以在該襯底處理期間和該處理室清潔期間在該圓頂內(nèi)產(chǎn)生等離子體。該控制器被配置成在該襯底處理期間和該處理室清潔期間將該基座和該噴頭的溫度控制在預(yù)定范圍內(nèi)的相應(yīng)的預(yù)定溫度。

2、在額外特征中，該預(yù)定范圍為該相應(yīng)的預(yù)定溫度±0-1％(0-1％of?therespective?predetermined?temperatures)。

3、在額外特征中，該控制器被配置成在該襯底處理期間和該處理室清潔期間將該基座和該噴頭的該溫度維持在該相應(yīng)的預(yù)定溫度不變。

4、在額外特征中，該陶瓷材料為氧化鋁。

5、在額外特征中，該圓頂?shù)膬?nèi)壁被涂覆抗熱且抗腐蝕的第二材料。

6、在額外特征中，該第二材料為氧化釔。

7、在額外特征中，該襯底處理系統(tǒng)還包含布置在該圓頂和該線圈周圍的外殼，該外殼被附接至該噴頭的周邊。該外殼包含沿著其側(cè)壁以方位對稱的方式布置的多個風(fēng)扇。

8、在額外特征中，該襯底處理系統(tǒng)還包含氣體輸送系統(tǒng)，該氣體輸送系統(tǒng)被配置成通過該注入器以一定流速供應(yīng)該清潔氣體，在該處理室的該清潔期間，該流速抑制從該基座噴出的顆粒污染該噴頭。

9、在額外特征中，該襯底處理系統(tǒng)還包含氣體輸送系統(tǒng)，該氣體輸送系統(tǒng)被配置成直接向該噴頭供應(yīng)惰性氣體，以抑制從該基座噴出的顆粒在該處理室的該清潔期間污染該噴頭。

10、在額外特征中，該襯底處理系統(tǒng)還包含氣體輸送系統(tǒng)，該氣體輸送系統(tǒng)被配置成直接向該噴頭供應(yīng)惰性氣體，以防止該清潔氣體在該處理室的該清潔之后停滯在該噴頭中。

11、在額外特征中，該襯底處理系統(tǒng)還包含氣體輸送系統(tǒng)。該噴頭包含第一充氣部和第二充氣部。該第一充氣部被配置成將來自該等離子體的離子過濾并使來自該等離子體的自由基傳送至該處理室的該第二部分。該第二充氣部被配置成(i)在該襯底處理期間，從該氣體輸送系統(tǒng)直接接收前體并將該前體供應(yīng)至該處理室的該第二部分，以及(ii)在該處理室的該清潔期間，從該氣體輸送系統(tǒng)直接接收惰性氣體。

12、在額外特征中，該線圈包含多個匝。該圓頂周圍的該多個匝以及該匝的位置將來自該等離子體的離子和熱負(fù)載分布在整個該圓頂中。

13、在額外特征中，該基座包含加熱器。該襯底處理系統(tǒng)還包含流體輸送系統(tǒng)，其被配置成供應(yīng)冷卻劑至該基座和該噴頭。該控制器被配置成控制該加熱器以及該冷卻劑的流動，以在該襯底處理期間和該處理室的該清潔期間將該噴頭和該基座的該溫度維持在該相應(yīng)的預(yù)定溫度的該預(yù)定范圍內(nèi)。

14、在額外特征中，該基座包含加熱器。該襯底處理系統(tǒng)還包含流體輸送系統(tǒng)，其被配置成供應(yīng)冷卻劑至該基座和該噴頭。該控制器被配置成控制該加熱器以及該冷卻劑的流動，以在該襯底處理期間和該處理室的該清潔期間將該基座和該噴頭的該溫度維持在該相應(yīng)的預(yù)定溫度不變。

15、在還有的特征中，一種包含基座和噴頭且被配置成處理襯底的處理室的清潔方法包含：在該處理室的該清潔期間，將該基座和該噴頭的溫度控制在處理該襯底期間使用的相應(yīng)的預(yù)定溫度的預(yù)定范圍內(nèi)。該方法包括通過注入器供應(yīng)清潔氣體至該處理室的橢圓形圓頂，該注入器被安裝在該橢圓形圓頂上，該橢圓形圓頂和該注入器包含陶瓷材料。該方法包括通過供應(yīng)射頻(rf)功率至設(shè)置在該橢圓形圓頂周圍的線圈而在該橢圓形圓頂中產(chǎn)生等離子體。該方法包括控制通過該注入器的該清潔氣體的流動，以抑制從該基座噴出的顆粒對該噴頭的污染。

16、在額外特征中，該預(yù)定范圍為該相應(yīng)的預(yù)定溫度±0-1％。

17、在額外特征中，該方法還包含在該襯底處理期間和該處理室清潔期間將該基座和該噴頭的該溫度維持在該相應(yīng)的預(yù)定溫度不變。

18、在額外特征中，該方法還包含以抗熱和抗腐蝕的第二材料對該橢圓形圓頂?shù)膬?nèi)壁進行噴涂。

19、在額外特征中，該陶瓷材料為氧化鋁且該第二材料為氧化釔。

20、在額外特征中，該方法還包含：將該橢圓形圓頂和該線圈包圍在附接至該噴頭周邊的外殼中；以及使用沿著該外殼的側(cè)壁以方位對稱方式布置的多個風(fēng)扇來冷卻該橢圓形圓頂。

21、在額外特征中，該方法還包含直接向該噴頭供應(yīng)惰性氣體，以進一步抑制因該顆粒對該噴頭的該污染。

22、在額外特征中，該方法還包含通過該噴頭流入惰性氣體，以防止該清潔氣體停滯在該噴頭中。

23、在額外特征中，該方法還包含在該橢圓形圓頂周圍布置該線圈的匝，以將來自該等離子體的離子和熱負(fù)載分布在整個該橢圓形圓頂中。

24、在額外特征中，該方法還包含在該處理室的該清潔之后：停止供應(yīng)該清潔氣體和該rf功率；將該基座和該噴頭的該溫度控制在該相應(yīng)的預(yù)定溫度的該預(yù)定范圍內(nèi)；以及通過該注入器供應(yīng)工藝氣體至該橢圓形圓頂，以在該處理室中處理第二襯底。

25、在額外特征中，該方法還包含直接向該噴頭供應(yīng)前體。

26、在額外特征中，該方法還包含：通過供應(yīng)該rf功率至該線圈而在該橢圓形圓頂中激勵第二等離子體；以及將來自該第二等離子體的離子過濾并使來自該第二等離子體的自由基傳送至該第二襯底。

27、在額外特征中，該方法還包含通過該基座和該噴頭供應(yīng)冷卻劑，以在該處理室中的該第二襯底的該處理期間將該噴頭和該基座的該溫度維持在該相應(yīng)的預(yù)定溫度的該預(yù)定范圍內(nèi)。

28、在額外特征中，該方法還包含通過該基座和該噴頭供應(yīng)冷卻劑，以在該處理室中的該第二襯底的該處理期間將該基座和該噴頭的該溫度維持在該相應(yīng)的預(yù)定溫度不變。

29、根據(jù)詳細(xì)描述、權(quán)利要求和附圖，本公開內(nèi)容的適用性的進一步的范圍將變得顯而易見。詳細(xì)描述和具體示例僅用于說明的目的，并非意在限制本公開的范圍。