專利名稱：在原位腔室清潔后的處理腔室去污方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在此描述的實施例大體上關(guān)于諸如發(fā)光二極管的器件的制造，以及關(guān)于形成用于此類器件的三族/五族材料的制程。更詳言的，在此描述的實施例關(guān)于用于防止來自粒子或化學殘余物的污染的設(shè)備與方法，這些粒子或化學殘余物移落(dislodge)自沉積腔室的內(nèi)部表面。
背景技術(shù)：
在諸如短波長發(fā)光二極管(LED)、激光二極管(LD)以及包括高功率、高頻率、高溫晶體管及集成電路的電子組件之類的各種半導體組件的發(fā)展與制造中，三五族(group III" V)薄膜愈來愈具有重要性。舉例而言，短波長(例如藍/綠到紫外線)LED是使用三族氮化物半導體材料氮化鎵(GaN)制造。已觀察到，相較于使用非氮化物半導體材料，諸如二六族材料(group II -VI)制造的短波長LED，使用GaN制造的短波長LED提供大幅增加的效能以及較長的工作壽命。一種用于沉積三族氮化物(諸如GaN)的方法是金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)。 此化學氣相沉積方法大體上是在具有溫度控制的環(huán)境的腔室中執(zhí)行，以確保第一前驅(qū)物氣體(該第一前驅(qū)物氣體含有至少一種來自三族的元素，諸如鎵(Ga))的穩(wěn)定度。諸如氨 (NH3)的第二前驅(qū)物氣體提供形成三族氮化物需要的氮。該二前驅(qū)物氣體注入反應(yīng)器內(nèi)的處理區(qū)，在此處，它們混合并且朝處理區(qū)中的受熱的基材移動。載氣可用于協(xié)助朝基材運輸前驅(qū)物氣體。前驅(qū)物在受熱的基材表面反應(yīng)以在基材表面上形成三族氮化物層，諸如GaN。 膜的質(zhì)量部份是視沉積均勻度而定，而沉積均勻度則是依賴橫跨基材的前驅(qū)物的均勻混
I=I ο為了完成基材上的層的沉積，可將多重基材布置于基材載具上，且每一基材可具有范圍從50mm至IOOmm或IOOmm以上的直徑。為了增加產(chǎn)率與處理量，期望前驅(qū)物在較大基材之上及/或更多基材與更大沉積區(qū)域之上均勻混合。這些因子相當重要，因為它們直接影響生產(chǎn)電子器件的成本，且因而影響器件制造商在市場上的競爭力。在結(jié)合時反應(yīng)而形成沉積層的不同氣體大體上通過氣體分配器中的不同路徑提供至反應(yīng)腔室。當氣體離開氣體分配器時，他們混合并且開始反應(yīng)。大體而言，氣體分配器維持在遠低于基材溫度的溫度，以避免在前驅(qū)物氣體抵達基材之前在前驅(qū)物路徑中氣體分解。盡管大多數(shù)反應(yīng)產(chǎn)物在靠近受熱的基材處形成，有些產(chǎn)物是在當前驅(qū)物于靠近氣體分配器出口處混合時就開始形成，并且凝固與沉積于氣體分配器上。經(jīng)過許多沉積循環(huán)，沉積物生成，此時存在無法接受的風險，即由此非所欲的沉積形成的粒子會在沉積期間移落并且污染腔室中正在受處理的基材。因此，需要方法與設(shè)備以防止或阻礙生成此類沉積物。

發(fā)明內(nèi)容
在此揭露的實施例提供一種在沉積腔室中處理運作期間形成于氣體分配器上的三族氮化物沉積物的清潔方法，該方法包括在該處理運作前，形成犧牲涂層于該氣體分配器上；在該處理運作后，暴露該三族氮化物沉積物與該犧牲涂層至活化的含商素氣體；以及蝕刻該犧牲涂層以及該三族氮化物沉積物，其中該犧牲涂層比該三族氮化物沉積物蝕刻得快。其它實施例提供從制程腔室中的氣體分配器去除三族氮化物沉積物的方法，其包括將該氣體分配器暴露至含商素氣體；使該含商素氣體與該三族氮化物沉積物反應(yīng)以形成揮發(fā)物料；以及將該氣體分配器暴露至活性含氮氣體。其它實施例提供操作具有氣體分配器的沉積腔室的方法，氣體分配器具有暴露至處理環(huán)境的表面，該方法包括形成犧牲涂層于該氣體分配器的該表面上；通過提供三族金屬前驅(qū)物以及一含氮前驅(qū)物至該沉積腔室，沉積三族氮化物材料于該沉積腔室中的基材上以及該氣體分配器的涂布表面上；使用該含氮前驅(qū)物從該沉積腔室清除該三族金屬前驅(qū)物；提供含鹵素氣體至該沉積腔室；通過將該含鹵素氣體加熱至約600°C之上的溫度而活化該含鹵素氣體；在介于約100托與約200托之間的一壓力下，使該活性含鹵素氣體與該犧牲層以及在該犧牲涂層上的該三族氮化物沉積物反應(yīng)，以去除該犧牲涂層并且將該三族氮化物沉積物轉(zhuǎn)化成三族鹵化物沉積物通過將該溫度增加到至少約1000°C以及將該壓力減少到少于約50托而去除該三族鹵化物沉積物；以及，在一惰性氣氛下于約1000°C之上的溫度熱浸透該氣體分配器。附圖簡述參考具有某些繪制在附圖的實施例，可得到前文簡要總結(jié)的本發(fā)明的更特別描述，如此，可詳細了解之前陳述的本發(fā)明的特色。然而應(yīng)注意，附圖只繪示本發(fā)明的典型實施例，因本發(fā)明允許其它同等有效的實施例，故不將這些圖式視為其范圍的限制。

圖1是流程圖，其總結(jié)根據(jù)一實施例的用于清潔腔室的方法。圖2是流程圖，其總結(jié)根據(jù)另一實施例的用于形成抗沉積層于腔室的內(nèi)部表面上的方法。圖3是流程圖，其總結(jié)根據(jù)另一方法用于從腔室的內(nèi)部表面去除非所欲的沉積物以及在腔室的內(nèi)部表面設(shè)置抗沉積層的方法。圖4是用于操作本發(fā)明的實施例的氣體分配器的概略剖面視圖。圖5A是根據(jù)一實施例的氣體分配器的剖面視圖。圖5B及5C是圖5A的氣體分配器的部份特寫視圖。為助于了解，如可能，則使用同一器件符號指定各圖中共通的同一器件。應(yīng)認知到在實施例中揭露的器件可有利地結(jié)合其它實施例中而無須進一步記敘。
具體實施例方式在此揭露的實施例大體上提供用于防止在沉積腔室的部件上生成沉積物的方法與設(shè)備。一些實施例提供周期性清潔腔室部件的方法，而其它實施例提供減少或防止沉積物的方法。在一些實施例中，原位施加涂層至氣體分配器，以減少沉積物形成在氣流通口附近的氣體分配器上。在其它實施例中，使用活性試劑(諸如自由基)清潔氣體分配器。此類清潔制程可跟隨鹵素清潔制程，且可先于涂布制程。MOCVD或HVPE沉積制程期間，舉例而言，由于腔室中所產(chǎn)生的反應(yīng)產(chǎn)物的低蒸氣壓之故，三族材料可能沉積在氣體分配器上。在氣體分配器上及/或其它腔室部件(諸如腔室壁)上生成的沉積產(chǎn)物可造成非所欲的粒子從這些部件剝落并且沉積在配置于腔室中的基材上。后文所述的一些實施例提供用于形成金屬氮化物層于基材上的設(shè)備，其包括包圍基材支撐件的腔室，以及面向基材支撐件、具有抗沉積涂層的氣體分配器?？钩练e涂層大體上會減少氣體分配器上的沉積，此減少需要清潔的頻率。涂層可為抗鎵沉積涂層，諸如鎢、鉻、鉬或另一阻擋在其上沉積的涂層，諸如碳化硅、氮化硅、氮化鎵或氮化鋁。在一些實施例中，為了進一步抑制三族材料沉積于暴露表面上，使用抗沉積涂層結(jié)合一種或多種腔室部件冷卻裝置是有用的。在一范例中，該一個或多個腔室部件冷卻裝置包括熱控制信道 422以及熱交換系統(tǒng)424，其用于控制氣體分配器400的溫度，這些裝置將于后文中進一步描述。在一實施例中，可通過使用物理氣相沉積制程在氣體分配器的外表面上沉積諸如鎢、鉻或鉬的金屬涂層，或通過使用化學氣相沉積在在氣體分配器的外表面上沉積諸如鎢、 鉻、鉬、碳化硅、氮化硅、氮化鎵或氮化鋁的金屬或陶瓷涂層，而形成制程腔室中抗沉積的氣體分配器。在一些實施例中，可通過提供諸如TMG、TMA、硅烷、TMS、氨及/或甲烷之類的CVD 前驅(qū)物至具有待涂布的氣體分配器的腔室，以原位形成涂層。在一些實施例中，涂層形成陳化層(seasoning layer)于氣體分配器上。從此類前驅(qū)物形成的示范性CVD涂層包括氮化鎵、氮化鋁、氮化硅以及碳化硅。在沉積期間生成的沉積物可由一個或多個清潔制程去除。在一實施例中，通過具有待去除的沉積物的氣體分配器將含鹵素氣體提供至腔室。該鹵素氣體與沉積物(其大體上含有富含金屬的三五族沉積產(chǎn)物，諸如鎵、銦、鋁、氮化鎵、氮化銦、氮化鋁及其組合)反應(yīng)，產(chǎn)生鹵化物固體以及從腔室去除的含氮氣體，該鹵化物固體是通過在高溫揮發(fā)而從腔室去除。在另一實施例中，鹵素清潔制程所留下的鹵化物殘余物是通過提供活性物料至腔室而去除。在一些實例中，通過施加電能(例如，產(chǎn)生RF等離子體)、光能、或熱能至氣體或氣相物料而形成活性物料?；钚晕锪向?qū)除任何殘余的沉積物，包括商化物沉積物。在一些實施例中，該二清潔制程在二階段清潔制程中結(jié)合，同時，在其它制程中，該二清潔步驟可在不同時間執(zhí)行。此外，清潔制程在某些實施例中可與涂布制程結(jié)合。清潔方法圖1是流程圖，其總結(jié)根據(jù)一實施例的清潔方法100。在102，提供諸如含鹵素氣體的清潔氣體至具有在腔室內(nèi)部部件(諸如氣體分配器)上的沉積產(chǎn)物涂層的腔室，這些沉積產(chǎn)物是諸如富含金屬的三族氮化物或其它三五族反應(yīng)產(chǎn)物，諸如三族金屬。一些可由清潔方法100去除的示范性三族沉積產(chǎn)物包括&1、111^1、6鄉(xiāng)、11^^11氮化鋁鎵(AWaN) 及氮化銦鎵(InGaN)等。該涂層可為連續(xù)或不連續(xù)，且可僅為形成于氣體分配器的氣流通口上來自沉積制程的沉積物。含鹵素氣體可為元素形式的鹵素氣體，諸如氯、氟、溴或碘氣， 或任何其混合物。在一些范例中，該清潔氣體包括氯氣(Cl2)、氟氣(F2)、碘化氫(HI)氣體、 氯化碘(ICl)氣體、HCl氣體、HBr氣體、HF氣體、BCl3氣體、CH3Cl氣體、CCl4氣體及/或 NF3氣體。在一實施例中，如前文所述，欲清潔于其上具有沉積物的氣體分配器，提供氯氣 (Cl2)至含有該氣體分配器的腔室，且視情況可與非反應(yīng)性的載氣(諸如氬氣、氦氣、或氮氣)一并提供。通過加熱腔室的內(nèi)部表面(諸如配置在腔室中面向氣體分配器的基材支撐件)，將氯氣加熱至至少約600°c的溫度(諸如介于約650°C至750°C之間)。所得的氣體混合物以總氣體體積計，在載氣中含約5% -100%的氯氣，諸如在載氣中含介于約50%至約80%之間的氯氣。于將氣體分配器表面暴露至氯氣期間，腔室壓力維持在約100托至約 200托之間。氯氣將氣體分配器表面上的三族氮化物轉(zhuǎn)化成三族鹵化物固體。在104，沉積產(chǎn)物的涂層從腔室內(nèi)部蝕刻移去。含鹵素氣體與沉積物反應(yīng)，以形成會從腔室去除的揮發(fā)性金屬鹵化物。在特征為氯氣的實施例中，氯與富含金屬的沉積物反應(yīng)而形成氯化鎵(GaCl3)、氯化銦(InCl3)以及氯化鋁(AlCl3)，皆在低壓具揮發(fā)性。在特征為以氯氣當作反應(yīng)物的實施例中，可以介于約Islm至約20slm之間的流率提供氯氣，而載氣流率為約Oslm至約20slm，壓力為介于約0. 01托至1000托之間(諸如介于約100托至約200托之間)，而溫度為約20°C至約1200°C之間(諸如為600°C以上)，例如介于約650°C 至約750°C之間。商素氣體將三族氮化物沉積物轉(zhuǎn)化成三族商化物固體。在三族氮化物轉(zhuǎn)化成三族鹵化物固體之后，三族鹵化物固體通過汽化或升華去除。腔室溫度增加到至少約100°c，諸如介于約1050°c至約1200°C之間，例如約1100°C。腔室壓力降低到約50托以下?？稍谌コ僮鞯牡谝浑A段使鹵素氣流持續(xù)，而隨后在去除操作的第二階段中斷鹵素氣流并且使載氣氣流持續(xù)。在此第二階段，腔室溫度可進一步增加到至少約1100°C。在前文所述的實施例中，將三族氮化物沉積物轉(zhuǎn)化成三族商化物鹽類視涂層厚度而定耗時約5至60分鐘，而去除三族鹵化物鹽類耗時至少約10分鐘(諸如約10分鐘至約20分鐘)完成。在一些實施例中，轉(zhuǎn)化和去除可以數(shù)個循環(huán)完成。在一實施例中，在一個循環(huán)中， 轉(zhuǎn)化可進行約1分鐘而去除為約10秒至約20秒之間。該循環(huán)隨后重復直到三族氮化物沉積物去除，其可花費50至100個循環(huán)。在另一實施例中，轉(zhuǎn)化可進行約5分鐘而去除為約1 分鐘，該循環(huán)重復約10次。在每一循環(huán)中，腔室的溫度與壓力在前文所述的轉(zhuǎn)化與去除條件之間移動。循環(huán)的重復以及每一循環(huán)中轉(zhuǎn)化和去除的次數(shù)是視腔室表面上三族氮化物沉積物的厚度而定。較厚的沉積物花更多時間與重復才得以去除。鹵素處理可能留下含鹵素的殘余物于腔室表面上，因此，第二視情況任選的清潔制程可在106及108執(zhí)行。在106，提供含氮氣體至腔室，而在107，活化該含氮氣體。在 108，該活性含氮氣體得以與腔室中的殘余的鹵素物料反應(yīng)以從腔室清除鹵素物料。在一些實施例中，含氮氣體可為氨(NH3)、氮氣(N2)、聯(lián)氨(H2N2)或其它簡單的含氮化合物，該含氮氣體可受活化而形成離子或自由基。在一實施例中，通過加熱基材支撐件而將氨加熱至至少約500°C的溫度。該加熱步驟活化含氮氣體，引發(fā)氣體中的化合物解離、熱解、離子化或形成自由基。在其它實施例中，可遠程加熱含氮氣體并且將的提供至氣體分配器做為熱氣體。氣體分配器大體上是在沉積制程期間冷卻，以避免分配器內(nèi)及接近分配器處非所欲的反應(yīng)。在一些清潔制程期間，可中斷冷卻氣體分配器以助熱活化清潔化合物。加熱基材支撐件可通過習知手法完成，諸如通過在接近基材支撐件處配置加熱燈。在一實施例中，加熱燈排列在基材支撐件下方。其它實施例的特色可為由內(nèi)部手法加熱的基材支撐件，諸如以電阻式或熱流體加熱?？膳c載氣一起提供含氮氣體。在一范例中，以氮氣作為載體一起提供氨氣。此氣體混合物以氮氣的體積計為含10%的氨氣至約80%的氨氣。操作107的活化可通過不同方法進行。在一實施例中，氣體分配器暴露至熱氨氣 (加熱至至少約1000°c )，以形成高度反應(yīng)性的自由基物料，其從腔室驅(qū)除殘余的鹵素。此加熱可通過加熱基材支撐件或氣體分配器完成，或者通過遠程加熱氨氣并且將被加熱的氣體提供至腔室而完成。在另一實施例中，含氮氣體在遠程腔室中通過施加電磁能(諸如電場)、熱、UV或微波輻射而活化。隨后提供含有自由基物料的活化的氮氣至腔室以去除鹵素殘余物?；罨牡锪蠈⑹Ｓ嗟柠u素殘余物轉(zhuǎn)化回金屬氮化物，以防止鹵素物料結(jié)合至后續(xù)形成于腔室中的器件。氮化物污染此類器件的風險減低了，因為多數(shù)的氮化物沉積物被去除，而留下幾乎非常薄的涂層或者殘余物，其非常不可能從氣體分配器或其它腔室部件分離。在其它實施例中，氣體可原位暴露至電場、熱、UV或微波輻射?？梢韵铝袟l件提供含氮氣體流率為約Islm至約50slm，腔室壓力介于約0.01 托至約1000托之間。含氮氣體可通過加熱至介于約500°C至約1100°C之間(諸如介于約 900°C至約1200°C之間)的溫度而活化，通過使氣體接觸與氣體分配器間隔開來的被加熱的基材支撐件而活化，或者通過加熱腔室外側(cè)而活化。在此類溫度下，熱能活化含氮氣體。 倘若UV、微波或電能用于活化含氮氣體，腔室溫度可介于約20°C至約600°C之間，諸如介于約100°C至約300°C之間。在圖1的鹵素氣體暴露前，可先清除腔室以去除不兼容于鹵素氣體的氣體或物質(zhì)。在饋送鹵素氣體之前，特別要去除諸如TMG、TMA及TMI之類的金屬前驅(qū)物物料，以避免消耗鹵素氣體及進一步生成沉積物的非所欲的反應(yīng)?？墒褂弥T如氮氣或氬氣之類的惰性氣體清除腔室，或者，可使用諸如氨之類的非金屬試劑清除腔室。在金屬氮化物由金屬前驅(qū)物與氨形成的沉積制程中，可中斷金屬前驅(qū)物流并且使用氨氣清除腔室?；蛘撸捎弥T如氮氣、氬氣或氫氣之類的惰性氣體置換氨氣，以清除腔室。在腔室清除期間，腔室壓力可循環(huán)以增強去除附著在腔室表面上的易變物料。介于腔室與真空泵之間的節(jié)流閥可反復開啟與關(guān)閉，以用一期望數(shù)目的次數(shù)(例如3至5次)循環(huán)升降腔室壓力。在圖1的鹵素氣體暴露前，腔室可經(jīng)受烘烤操作，以從腔室表面(諸如基材支撐件及腔室襯墊)去除金屬氮化物沉積物(若有任何該沉積物存在)。腔室溫度增加至至少約 1050°C達5至10分鐘或10分鐘以上?？商峁錃庖詮娀コ练e物。烘烤操作亦強化從氣體分配器去除沉積物。在圖1的鹵素氣體清潔以及殘余的鹵素去除操作之后，腔室可經(jīng)受烘烤操作以強化從腔室表面去除鹵素物料。將腔室溫度設(shè)至至少約1050°C。倘若氨氣與氮氣的混合物用于去除殘余鹵素，則在后清潔烘烤操作期間可中斷氨氣流，而維持氮氣流。為助于去除易變鹵素物料，可通過開啟與關(guān)閉真空節(jié)流閥而在約200托至約1托之間循環(huán)腔室壓力。后清潔烘烤操作可進行約5至10分鐘或10分鐘以上的歷程。在一實施例中，氮氣流可在烘烤操作期間置換成氫氣流，以助驅(qū)除殘余的鹵素物料。涂布方法圖2是流程圖，其總結(jié)根據(jù)另一實施例的用于形成抗鎵或鎵化合物的沉積的層于腔室的內(nèi)部表面上的方法200。諸如方法200的方法用于處理腔室部件以防止或減緩富含鎵的化合物沉積于處理腔室的部件上。在此方法中，于202，提供一個以上的前驅(qū)物氣體至處理腔室。這些氣體大體上經(jīng)選擇以助于在腔室內(nèi)部部件上沉積一層。若需要，可通過不同路徑提供這些氣體以在氣體抵達腔室內(nèi)之前防止反應(yīng)發(fā)生。舉例而言，倘若使用兩個氣體，則可通過第一路徑提供第一氣體至腔室，及通過第二路徑提供第二氣體。本說明書以連結(jié)圖5A與圖5B的方式進一步描述具有多重路徑的氣體分配器。
應(yīng)注意到方法200可在具有待涂布的內(nèi)部表面的腔室中執(zhí)行，或者，腔室部件可放置在待涂布的另一處理腔室中。舉例而言，倘若執(zhí)行PVD制程，則腔室部件可配置在PVD 腔室中，而提供至腔室的制程氣體可為PVD制程氣體，諸如氬或氦。在204，沉積一層于腔室的內(nèi)部表面上。在一實施例中，通過CVD制程，兩個以上的氣體反應(yīng)以沉積一層，其可在具有待涂布的內(nèi)部表面的腔室中執(zhí)行，或者在具有配置于其中、待涂布的部件的個別腔室中執(zhí)行。在一實施例中，該層通過PVD制程沉積，在該制程中，抗鎵或鎵化合物(或其它三族化合物)的材料被濺射涂布至腔室部件上。在另一實施例，沉積一層是通過以下步驟完成提供活化的物料至具有待涂布的表面的腔室，并且使活化的物料反應(yīng)以形成該層。該層可具有介于約1 OA (大約為晶格的兩單位單元的尺寸)至約Imm的厚度。具有至少為約兩個單位單元層的厚度(諸如約10 A)的一層或一涂層，在多數(shù)情況中將會干擾氣體分配器上氣體沉積物的生長。該涂層可為任何高達約Imm的厚度，但大體上可用避免封塞氣體分配器配送制程氣體的開口的方式施加。在一實施例中，將諸如鎢、鉻、鉬或其組合或合金的金屬，或者其它耐火性金屬濺射涂布至氣體分配器上達到介于約1 A至約 Imm之間的厚度，諸如約1 0 A至約10 μ m之間的厚度，例如介于約1 0 A至約IOOOnm之間。 在另一實施例中，提供TMG以及氨至含有待涂布的氣體分配器的腔室，藉此沉積氮化鎵于氣體分配器上。在另一實施例中，提供TMA與氨至腔室以沉積氮化鋁于氣體分配器上。在另一實施例中，提供硅烷與甲烷至腔室以沉積碳化硅于氣體分配器上。在另一實施例中，提供硅烷及/或TMS與氨以沉積氮化硅于氣體分配器上。由CVD制程形成的涂層可具有約 IOOnm至約200nm的涂層，因為流過氣體分配器中的開口的氣體減少開口中及開口周圍膜的生成。在其它實施例中，根據(jù)此技術(shù)領(lǐng)域中已知的制程(諸如CVD、PVD、等離子體噴涂、 電鍍及/或無電電鍍)將耐火性金屬濺射涂布或電鍍至不銹鋼氣體分配器上，這些耐火性金屬諸如鎢、鉻、鉬、鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭、釕、鋨、銠、釔及銥，或其陶瓷(氧化物)、其的其它衍生物、其組合或其合金。亦可通過CVD或PVD施加各種含鋁材料，包括鋁本身、氧化鋁、氮化鋁以及鋁與其它上列金屬、硅或碳的合金。其它可用于涂布的介電材料包括氮化硼與碳化硅。任何與不銹鋼形成緊密冶金結(jié)合的材料(諸如鍍鋁鋼，aluminized steel)適合用于涂布MOCVD腔室中的不銹鋼氣體分配器，以阻礙或避免生成沉積產(chǎn)物?？山逯诨罨粋€以上的化學前驅(qū)物而形成涂層。前驅(qū)物大體上是用電磁能的方法活化，例如通過暴露至電場(例如RF場)以離子化一部分的前驅(qū)物，通過暴露至熱能以解離、裂解或離子化前驅(qū)物，或者通過暴露至輻射(諸如UV或微波輻射)。在一些實施例中，通過UV或微波輻射照射一個以上的前驅(qū)物，或者在活化腔室中將一個以上的前驅(qū)物暴露至RF場，而將活性前驅(qū)物提供至含有待涂布的氣體分配器的腔室。在一實施例中，將基材支撐件加熱至約600°C至約1000°C的溫度以活化一個以上的前驅(qū)物并且引發(fā)反應(yīng)以在氣體分配器上沉積涂層。在一實施例中，以介于約IOsccm與約lOOOsccm之間的流率(諸如約50sCCm)提供第一前驅(qū)物至腔室，以介于約IOslm與約300slm之間的流率(諸如約 50slm)提供第二前驅(qū)物?？膳c第一或第二前驅(qū)物一起提供諸如氮氣、氬或氦的載氣。如前文所述，第一前驅(qū)物可為硅烷、TMS、TMG或TMA，或者另一親電性金屬或準金屬化合物，或其混合物。第二前驅(qū)物大體上為氨或甲烷，或者另一親核劑。
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在一實施例中，提供沉積前驅(qū)物與自由基前驅(qū)物至處理腔室以在用于MOCVD或 HVPE反應(yīng)器的氣體分配器上沉積一涂層。沉積前驅(qū)物可含有十三族過渡金屬或準金屬，而自由基前驅(qū)物可含有包括氮、氫、碳或其任何混合物的自由基。自由基可在處理腔室中產(chǎn)生，其是通過將該自由基前驅(qū)物暴露至諸如電場(例如電容式RF場)、磁場(例如誘導性RF 場)或電磁輻射的電磁能而產(chǎn)生。電磁輻射可為熱能，其通過加熱氣體分配器而傳遞，或者可為由發(fā)射器傳遞的UV或微波。在其它實施例中，可在個別活化腔室中執(zhí)行對電磁能的暴露，而可隨后將含有自由基的自由基前驅(qū)物提供至含有待涂布的氣體分配器的腔室。在自由基前驅(qū)物于個別處理腔室活化的實施例中，于氣體分配器上沉積涂層是在至少約200°C 的溫度下執(zhí)行。在206，可視情況熱處理沉積層。在熱處理期間，大體上中斷反應(yīng)氣體流，而具有新沉積層的部件被加熱至至少約500°C的溫度，以固化或硬化該沉積層。加熱至高溫亦會造成一些諸如金屬的沉積層平滑化。高溫處理亦可有助于驅(qū)離可能留在沉基層中的易變反應(yīng)物料。于208，可從腔室清除前驅(qū)物氣體，以準備后續(xù)處理。在抗沉積層原位沉積的實施例中，前驅(qū)物氣體從腔室被驅(qū)除以引領(lǐng)易變反應(yīng)物料離開沉積層，并且驅(qū)除任何吸附至腔室內(nèi)部的表面上的反應(yīng)物料。清潔與陳化圖3是流程圖，其根據(jù)另一實施例繪示方法300。在302，將諸如鹵素氣體的清潔氣體提供至腔室以蝕刻去除表面污染物。污染物大體上為先前所述的非期望的沉積產(chǎn)物。在一范例中，鹵素氣體可為元素鹵素，諸如氯氣(Cl2)或氟氣(F2),或者鹵化氫氣體，諸如HCl 或HF。鹵素物料與大體上為金屬或金屬氮化物的表面污染物反應(yīng)，以產(chǎn)生揮發(fā)性金屬鹵化物。腔室維持在真空下，以將腔室表面上的鹵素殘余物減至最少。因為一些金屬鹵化物在相對低的溫度下分解，腔室溫度可維持在約200°C以下，諸如介于約20°C至約200°C之間， 例如約100°C。對鹵化物物料的暴露持續(xù)約5分鐘至約10分鐘之間。在304，使用諸如氬(Ar)、氦(He)或氮(N2)之類的惰性氣體將鹵素氣體從腔室清除。在306，由惰性氣體形成等離子體。將惰性氣體提供至等離子體腔室并且使用任何適當形式的電磁能(諸如DC或RF電場)或電磁輻射(諸如熱、UV或微波輻射)賦能。在308將惰性氣體等離子體提供至制程腔室。制程腔室可具有來自鹵素清潔階段 302的殘余的鹵化物物料。惰性氣體等離子體包括反應(yīng)性物料，諸如離子與自由基，其會與污染物反應(yīng)并且軟化以及蝕刻去除污染物。在一些實施例中，等離子體預處理可增加后續(xù)陳化制程的效能。在一實施例中，氬、氦或氮，或任何其組合在等離子體腔室中活化，其是通過以約Islm至約40slm的流率將包括一個以上這些成份的氣體混合物流過等離子體腔室并且對腔室中的氣體施加電磁能而活化。電磁能可采取RF或DC電場的形式施加介于約 200W至約5000W的功率予以氣體，或者可在類似的功率層級采取熱、UV或微波能的形式。在310，使用驅(qū)除任何腔室表面的殘余鹵素的氣體從腔室清除惰性氣體等離子體。 從腔室清除及從腔室表面驅(qū)除殘余的鹵素，以避免鹵素物料結(jié)合至后續(xù)的沉積制程。可從腔室表面驅(qū)除殘余鹵素的氣體范例為含氮氣體以及含氫氣體，含氮氣體為諸如氨(NH3)、氮氣(N2)或聯(lián)氨(H2N2),含氫氣體為諸如簡單碳氫化合物甲烷(CH4)、乙燒(C2H6)、乙烯(C2H4) 以及乙炔(C2H2)或其它氫化物，例如硅烷(SiH4)或鎵烷(GeH4)15
驅(qū)除氣體可經(jīng)活化而增加反應(yīng)性。氮或氫的自由基可由諸如這些的化合物形成， 其是通過使用諸如電場(例如RF場)的電磁能，或諸如熱、UV或微波輻射的電磁輻射將的活化。可通過將腔室維持在約600°C以上的溫度(諸如介于約900°C至約1100°C之間，例如約IOO(TC)而提供熱能。UV或微波輻射可耦合至相對正清潔中的腔室為遠程的活化腔室中的氣體。大體上以驅(qū)除氣體維持清除約5分鐘至約10分鐘。在導入驅(qū)除氣體之前，可中斷使用惰性氣體的等離子體生成，并且持續(xù)將惰性氣體流通入達約10秒至約30秒的歷程， 以從腔室清除大多數(shù)活性物料與清潔副產(chǎn)物。在312或314可施加抗沉積膜至腔室部件。在312，可添加含金屬或硅氣體(諸如 TMG、TMA, TMI或TMS)至310的驅(qū)除氣體以在腔室的內(nèi)表面上沉積一膜。可通過并入諸如硼(源于硼烷或二硼烷)或磷(源于膦)的摻質(zhì)而為P型摻雜或η型摻雜的碳化硅(SiC)、 氮化硅(SiN)、氮化鎵(GaN)、氮化鋁(AlN)之類的膜，或由超過一個此類成份構(gòu)成的膜可比干凈的腔室表面本身更能夠抗MOCVD或HVPE制程中的沉積物?？钩练e膜的形成可通過維持驅(qū)除氣體的活化而強化，如此，來自活化的驅(qū)除氣體的自由基物料與含金屬或硅的氣體反應(yīng)。將腔室溫度維持在高得足以活化驅(qū)除氣體但低得足以促進沉積反應(yīng)產(chǎn)物于腔室表面上(該溫度為諸如介于約600°C與約800°C之間)亦強化抗沉積膜形成。在一些實施例中， 腔室溫度可通過加熱基材支撐件而維持?？商娲?，于314，可使用PVD制程沉積抗沉積膜。待以抗沉積膜涂布的腔室部件配置于PVD腔室中，而涂層材料濺射涂布至這些部件上。諸如上文所述者之類的材料可濺射涂布至腔室部件上。或者，可濺射涂布諸如鎢、鉻、鉬或其組合或其合金之類的抗沉積材料。熱處理操作可在圖2及圖3的制程的任何階段有利地執(zhí)行。熱處理制程可包括將腔室的內(nèi)部溫度設(shè)定在約800°C至約1200°C之間，將壓力設(shè)定在約5托至約300托之間，而時間歷程為約30秒至10分鐘，諸如約60秒至5分鐘的時間歷程。當于不同階段執(zhí)行熱處理時，其可具有不同效應(yīng)，但熱處理大體上是用于致密化及/或硬化涂層以及陳化層，并且使表面附著的物料揮發(fā)。在一些實施例中，在執(zhí)行沉積制程前，在不執(zhí)行清潔操作的情況下，以穩(wěn)定層預涂布腔室內(nèi)表面(包括氣體分配器)是有利的。以穩(wěn)定層涂布可較全然清潔操作快速，且可使處理得以繼續(xù)而無需執(zhí)行整個清潔操作。穩(wěn)定層可具有類似于沉積在腔室的基材上的層的組成，以將受外來材料污染此類基材的可能性減至最低。根據(jù)上文所述的制程條件，可通過將金屬有機前驅(qū)物(諸如TMS、TMA, TMG及/或TMI)與還原劑(諸如NH3及/或H2)流進腔室并且活化該氣體混合物而形成穩(wěn)定層。碳化硅穩(wěn)定層亦可由硅烷與甲烷的混合物形成。具有厚度介于約0. 2 μ m與2. 0 μ m之間的穩(wěn)定層可穩(wěn)定任何可能會由先前制程留在腔室表面上的沉積物。清潔、涂布、陳化、烘烤以及穩(wěn)定化等制程可針對沉積制程以有利的結(jié)合方式執(zhí)行。在一實施例中，于每一沉積制程后，在下一沉積制程前執(zhí)行清潔、涂布、陳化與穩(wěn)定化。 在另一實施例中，在每一沉積制程后執(zhí)行烘烤及穩(wěn)定化(或只有穩(wěn)定化)，而在多個沉積制程后執(zhí)行清潔、涂布與陳化。在另一實施例中，在穩(wěn)定化操作之間執(zhí)行N個沉積制程，而在清潔與陳化操作之間執(zhí)行M個穩(wěn)定化循環(huán)，其中N為1至20個沉積制程，而M為0至5個穩(wěn)定化循環(huán)。穩(wěn)定層的厚度可基于穩(wěn)定化操作之間的沉積循環(huán)數(shù)目而調(diào)整。舉例而言，在大量的后續(xù)沉積制程后可形成較厚的穩(wěn)定層。在一些實施例中，通過將腔室浸透在包括于后續(xù)沉積制程所用的金屬有機化合物的大氣中完成穩(wěn)定。舉例而言，在沉積含鎵層之前，可提供包括TMG的氣體(其視情況可與諸如氮或氫的載氣一并提供)至腔室達約30秒至約30分鐘(例如約10分鐘)的浸透歷程。大體而言，在介于約10托至約300托的腔室壓力下、于范圍在約20°C至約1000°C的溫度下執(zhí)行浸透。隨后，通過添加諸如氨的沉積前驅(qū)物至腔室中的氣體混合物而開始沉積。 類似的穩(wěn)定化可在沉積鋁、硅及銦層之前通過個別浸透于TMA、TMS與TMI中執(zhí)行。在二環(huán)戊二烯基鎂(Cp2Mg)用作多重量子井層的ρ型摻質(zhì)的沉積循環(huán)之前，腔室可有利地浸透在 Cp2Mg中以完成穩(wěn)定。除了形成穩(wěn)定層(或不形成穩(wěn)定層)，可執(zhí)行具浸透制程的穩(wěn)定化。在一些實施例中，可施加超過一個膜至腔室部件，以在沉積制程期間阻礙腔室內(nèi)部表面上形成沉積物。舉例而言，在PVD腔室中，腔室部件可以如前文所述的抗沉積的金屬濺射涂布，而隨后以硅或金屬化合物以CVD法涂布?？墒褂迷诒菊f明書中別處所述的制程剝?nèi)バ纬捎诖祟惸ど系某练e物，留下金屬膜(且或許留下CVD膜的一部份)，而如上文所述，在剝?nèi)ブ瞥毯罂芍脫QCVD膜。在其它實施例中，勻相膜包括兩個以上抗沉積材料，例如以鎢、鉻、鉬或其任何組合摻雜的氮化鎵、氮化硅、碳化硅或氮化鋁；該勻相膜亦可通過將包括任何彼等金屬的一個以上的前驅(qū)物添加至CVD膜形成制程而形成。設(shè)備圖4是可用于MOCVD或HVPE沉積腔室且可用于操作此述的實施例的氣體分配器 400的概略剖面視圖。該氣體分配器400顯示為接近腔室壁402以及基材支撐件404。在操作中，基材大體上配置于基材支撐件404上，而氣體被提供至由基材支撐件404、腔室壁 402以及氣體分配器400所界定的處理區(qū)域406。通過化學物質(zhì)傳遞模塊408經(jīng)由數(shù)個路徑提供氣體穿過氣體分配器400。第一路徑410以及第二路徑412與化學物質(zhì)傳遞模塊408連通。第一路徑410傳遞第一前驅(qū)物或氣體混合物經(jīng)由第一導管414以及第一復數(shù)出口 416至處理區(qū)域406。第二路徑412傳遞第二前驅(qū)物或氣體混合物經(jīng)由第二導管418以及第二復數(shù)出口 420至處理區(qū)域406。熱控制信道422通過熱控制路徑似6耦接至熱交換系統(tǒng)424。熱控制流體從熱交換系統(tǒng)4M流過熱控制路徑426、通過熱控制通道422然后通過排出通口 4 排出，若需要，熱控制流體可從排出通口 4 回到熱交換系統(tǒng)424。制程氣體大體上穿過排氣通道436離開腔室，該排氣通道與一個以上的排氣端口 438連通，這些排氣端口與真空系統(tǒng)(圖中未示)連通。在一些實施例中，中心路徑432設(shè)置成穿過氣體分配器400以供與遠程等離子體源430使用。遠程等離子體源430接收來自化學物質(zhì)傳遞模塊408的前驅(qū)物、通過在遠程等離子體源430中形成等離子體而活化這些前驅(qū)物并且通過中心路徑432提供該被活化的物料至處理區(qū)域406。在一些實施例中，亦可使用中心路徑432以提供尚未被活化至處理區(qū)域406的氣體。在一些實施例中，可通過例如中心路徑432直接提供清潔氣體或前驅(qū)物至處理區(qū)域406。圖4的氣體分配器400具有旁通路徑434，該旁通路徑配置于穿過氣體分配器400 的周邊區(qū)域，以供給制程氣體給處理區(qū)域406而不使用前驅(qū)物路徑414與418。此類旁通路徑可用于清潔、陳化、調(diào)節(jié)或其它制程。圖5A是用于可受益于此述的一個以上的制程的沉積腔室的氣體分配器500的剖面視圖。該氣體分配器500包括復數(shù)個第一開口 502以及復數(shù)個第二開口 504，這些第二開口的每一者環(huán)繞該復數(shù)個第一開口 502的一，以致每一開口 502與開口 504是以同心圓方式對準。復數(shù)個第一開口 502與第一氣體路徑506及第一氣體入口 508連通，該第一氣體路徑包括充氣部518以及擋板520，該擋板具有復數(shù)個穿過其中而形成的通口 522。復數(shù)個第二開口 504與第二氣體路徑510及第二氣體入口 512連通。復數(shù)個第一及第二開口 502、 504形成于氣體分配器500的表面514中，該表面面向鄰近于表面514的處理空間516。第一及第二氣體路徑506、510助于提供制程氣體至處理空間516而無需先混合。表面514中的中心開口 5M與第三路徑M6及第三氣體入口 5 連通。若需要， 第三路徑5 提供一種方式，使制程氣體流進處理空間516的中心部份，同時旁路復數(shù)個第一及第二開口 502、504。氣體分配器500的蓋部份5；34與側(cè)壁530及可具有一個以上的開口 532，這些開口形成為穿過(復數(shù)個)第四氣體入口 536并且與該第四氣體入口連通，以使制程氣體流進處理空間516同時共同旁路氣體分配器。圖5B是圖5A中氣體分配器500的部份的特寫視圖。涂層538設(shè)于覆蓋氣體分配器500的表面514上。圖5A的涂層538是CVD涂層，如本說明書中他處所述。涂層538覆蓋表面514面向處理區(qū)516的部份，但不會滲入開口 502、504與524。圖5C是氣體分配器500的開口 504周圍的區(qū)域的詳細視圖。開口 504具有尺寸 「d」，其是由介于開口 504的相對壁間的距離所界定。涂層具有厚度「t」，其大體上介于約 IOOnm至約200nm之間。由于沉積期間排出開口 504的氣體流動與混合之故，環(huán)繞開口 504 的排除區(qū)「e」不會被涂布。通過使用實質(zhì)上相似于在沉積一層于基材上時所用的氣體流率而形成涂層，氣體分配器被涂布的面積實質(zhì)上匹配處理基材時接收沉積物的面積，因此排除區(qū)「e」經(jīng)調(diào)整尺寸以致金屬氮化物沉積物不會形成在排除區(qū)「e」中。在一實施例中，排除區(qū)「e」的尺寸少于約50%的開口尺寸「d」。涂層538在逼近排除區(qū)「e」時的厚度漸縮。 涂層538漸縮的距離一般是介于開口 504的尺寸「d」的約10%至約20%之間，以致平均漸縮角α介于約0°至約5°之間，其視厚度「t」而定。在一實施例中，涂層可包括超過一個沉積層。舉例而言，鎢膜可首先沉積在氣體分配器504上，隨后上文所述的種類的CVD膜(即，氮化硅、碳化硅、氮化鎵、氮化鋁)再沉積。在另一實施例中，鎢摻雜CVD膜可形成于氣體分配器504上以改善膜的抗沉積產(chǎn)物性質(zhì)。在欲形成上列的一種化合物的膜的CVD制程中，可提供鎢前驅(qū)物至具有其它前驅(qū)物的腔室以添加鎢至該沉積的膜。在另一實施例中，鎢摻雜CVD膜可形成于此技術(shù)領(lǐng)域中已知的CVD或PVD制程所沉積的鎢膜上。在每一這些實施例中，鉻或鉬可用來取代鎢，或者，除了鎢的外還可使用鉻或鉬。膜505可受熱處理以改善其硬度、平滑度或?qū)Τ练e的惰性。此外，雙層或多層膜可受熱處理以一起改善各層的附著。諸如前文所述的熱處理大體上足以硬化膜以適制程條件。在操作中，通過第一氣體路徑506提供第一前驅(qū)物至處理空間516，通過第二氣體路徑510提供第二前驅(qū)物至處理空間516。第一前驅(qū)物可包括三族材料，諸如鎵、鋁或銦。 三族材料可為金屬有機前驅(qū)物，諸如三甲基鎵(TMG)、三甲基鋁(TMA)或三甲基銦(TMI)，或其它金屬有機化合物。第二前驅(qū)物一般為含氮前驅(qū)物，諸如氨。第一及第二前驅(qū)物一離開氣體分配器即混合，并且反應(yīng)以形成三族氮化物層于基材(其大體上配置于經(jīng)布置以面向氣體分配器的基材支撐件上，如圖4的基材支撐件404)上?？膳c第一或第二前驅(qū)物提供諸如氮、氫、氬或氦的載氣，而第一及第二前驅(qū)物可為多重成份的混合物。舉例而言，第一前驅(qū)物可為TMG、TMA及/或TMI的混合物，而第二前驅(qū)物可為氨及其它氮化合物(諸如聯(lián)氨或較低級的胺)的混合物。犧牲涂層一實施例中，施加至第5A至5B圖的氣體分配器的涂層可為包括硅及/或鋁的犧牲層。包括硅的氮化物及/或鋁的氮化物的層可形成于氣體分配器面向處理環(huán)境的表面上。在上文所述去除犧牲層上形成的金屬氮化物沉積物的清潔操作期間，活性鹵素氣體蝕刻犧牲層比沉積物轉(zhuǎn)化或去除快，因而去除沉積物層后的犧牲層，并且暴露更多沉積物層的表面積至鹵素氣體，增加與鹵素氣體反應(yīng)的速率。在一些實施例中，犧牲層可為氮化鋁層、氮化硅層、或其混合。在一些實施例中，犧牲層可為例如硅及氮化硅或鋁及氮化鋁的雙層。在一些實施例中，執(zhí)行去除先前沉積的犧牲層與其它腔室沉積物的清潔制程(例如圖 1，于30 之后，在器件形成層(例如，一個或多個三族層)沉積于處理腔室中一個以上的基材上之前，新的犧牲層沉積于腔室部件的表面上。犧牲層可在CVD制程中形成，其是通過提供諸如TMS、硅烷或TMA之類的硅前驅(qū)物及/或鋁前驅(qū)物至腔室以形成犧牲層于腔室部件上而實現(xiàn)。在一實施例中，提供硅前驅(qū)物或鋁前驅(qū)物以及含氮氣體(諸如上文所述的彼等的任一者)至處理腔室的處理區(qū)域。在一實施例中，使用氨作為含氮氣體?？膳c前驅(qū)物氣體混合物及含氮氣體二者一起提供諸如氫或氬的載氣。在形成犧牲層期間，腔室溫度大體上維持在1000°c以上，例如介于約1100°C 至約1200°C之間，而腔室壓力維持在約100托及約200托之間。在一實施例中，氨與氫的混合物以約60slm流進腔室。氨氣流率可介于約klm與約30slm之間，例如約25slm。氨/氫混合物流可通過啟動氫氣流隨后將氨氣流入氫載氣而建立。如上文所述建立腔室溫度與壓力，并且啟動包括TMA與氫的前驅(qū)物混合物流。前驅(qū)物混合物的流率大體上接近氨/氫混合物的流率，大約為60slm，而TMA流率介于約Oslm 至約20slm之間，例如約15slm。蒸氣混合并且反應(yīng)，沉積一層氮化鋁于氣體分配器上。維持反應(yīng)達約10分鐘至約30分鐘之間將會沉積具有厚度介于約IOOnm至約200nm的一層于氣體分配器上。另一實施例中，犧牲層可包括金屬氮化物層，例如氮化鎵。當反應(yīng)持續(xù)時，硅前驅(qū)物流或鋁前驅(qū)物流大體上以金屬前驅(qū)物置換，而硅或鋁的沉積轉(zhuǎn)變成金屬沉積。在一實施例中，于相同流率下，TMA流由TMG流置換以在氮化鋁層上沉積氮化鎵薄層。在另一實施例中，犧牲層可包括三層，例如鋁層、氮化鋁層以及氮化鎵層。在上文所述的條件下，摻雜或未摻雜的氮化鎵或其它金屬氮化物(銦等)的涂層為低質(zhì)量的層，富含金屬且具有包括金屬基質(zhì)與金屬氮化物區(qū)塊(domain)的型態(tài)。金屬氮化物區(qū)塊一般亦具有氮的空缺。該層的結(jié)構(gòu)減少沉積金屬氮化物于該層上的親合力。在所有前文所述的沉積與清潔的實施例中，應(yīng)注意到視制程氣體與氣體分配器的交互作用而定的操作可通過使一個以上的制程氣體流經(jīng)旁路氣體分配器的氣體入口而強化。舉例而言，在圖5A的實施例中，形成為穿過氣體分配器500的側(cè)壁530的通口 532可有利地用于發(fā)送鹵素氣體以供清潔操作，發(fā)送清除氣體以供清除操作，或者發(fā)送含氮氣體以供驅(qū)除或沉積操作。使一個或多個氣體流過旁通路徑會使制程氣體更緊密地接觸氣體分配器的表面。前述的說明書內(nèi)容描述清潔腔室內(nèi)表面的實施例，而視情況通過通過腔室的氣體分配器件饋送CVD前驅(qū)物而沉積一個以上的膜于處理腔室的內(nèi)部表面上。應(yīng)注意到，替代性實施例可通過腔室側(cè)壁中一個以上的通口饋送前驅(qū)物，或者通過腔室底部一個以上的通口，或通過氣體分配器、腔室側(cè)壁及腔室底部等任意組合而饋送。通過腔室側(cè)壁及底部饋送前驅(qū)物及/或清潔氣體可通過調(diào)整通過腔室的氣體流態(tài)而強化腔室內(nèi)表面對前驅(qū)物反應(yīng)成份的暴露。前述者是針對本發(fā)明的實施例，而進一步的本發(fā)明的實施例可在不背離本發(fā)明的基本范疇的情況下設(shè)計。
權(quán)利要求
1.一種清潔在MOCVD腔室中運作處理期間形成于氣體分配器上的三族氮化物沉積物的方法，所述方法包括在所述處理運作前，在所述氣體分配器上形成犧牲涂層；在所述處理運作后，暴露所述三族氮化物沉積物以及所述犧牲涂層至活化的含商素氣體；以及蝕刻所述犧牲涂層以及所述三族氮化物沉積物，其中所述犧牲涂層比所述三族氮化物沉積物蝕刻得快。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述犧牲涂層包括鋁、硅或二者。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中蝕刻所述三族氮化物沉積物包括將所述三族氮化物沉積物轉(zhuǎn)化成三族商化物固體以及去除所述三族商化物固體。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述鹵素氣體通過加熱至600°C以上的溫度而被活化。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述犧牲涂層包括氮，以及硅和鋁中至少一者。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述氣體分配器上提供犧牲涂層包括使有機鋁化合物、有機硅化合物或二者的混合物與含氮化合物反應(yīng)，以在所述氣體分配器上沉積包括氮以及硅和鋁二者中至少一者的層。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中通過第一路徑提供所述有機鋁化合物與所述有機硅化合物至所述MOCVD腔室，并且通過第二路徑提供所述含氮化合物至所述MOCVD腔室，并且所述第一路徑與所述第二路徑之一旁路所述氣體分配器。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述氣體分配器包括第一氣體路徑以及第二氣體路徑，所述有機硅化合物或所述有機鋁化合物以第一體積流率流過所述第一氣體路徑，惰性氣體以第二體積流率流過所述第二氣體路徑，而所述第一及第二體積流率基本上相等，并且所述含氮化合物流經(jīng)旁路所述氣體分配器的第三氣體路徑。
9.如權(quán)利要求3所述的方法，其中將所述三族氮化物沉積物轉(zhuǎn)化成三族商化物固體包括使所述活化的含鹵素氣體與所述三族氮化物沉積物及所述犧牲涂層在約600°C以上的溫度反應(yīng)。
10.如權(quán)利要求3所述的方法，其中去除所述三族鹵化物固體包括將所述三族鹵化物固體在低于約50托的壓力下加熱至約1000°C以上的溫度。
11.如權(quán)利要求3所述的方法，其中重復所述轉(zhuǎn)化與所述去除。
12.—種從制程腔室中的氣體分配器去除三族氮化物沉積物的方法，包括 將所述氣體分配器暴露至含商素氣體；使所述含鹵素氣體與所述三族氮化物沉積物反應(yīng)，以形成揮發(fā)物料；以及將所述氣體分配器暴露至活性含氮氣體。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述含鹵素氣體是氯氣與載氣的混合物。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述活性含氮氣體包括被加熱至至少約1000°C的氨。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，進一步包括將所述氣體分配器暴露至由惰性氣體形成的等離子體，并且將所述氣體分配器暴露至活化的驅(qū)除氣體。
16.一種操作具有氣體分配器的沉積腔室的方法，所述氣體分配器具有暴露至處理環(huán)境的表面，所述方法包括在所述氣體分配器的所述表面上形成犧牲涂層；通過提供三族金屬前驅(qū)物以及含氮前驅(qū)物至所述沉積腔室，沉積三族氮化物材料于所述沉積腔室中的基材上以及所述氣體分配器的涂布表面上；使用所述含氮前驅(qū)物從所述沉積腔室清除所述三族金屬前驅(qū)物； 提供含商素氣體至所述沉積腔室；通過將所述含鹵素氣體加熱至約600°C以上的溫度而活化所述含鹵素氣體； 在介于約100托與約200托之間的壓力下，使所述活性含鹵素氣體與所述犧牲層以及在所述犧牲涂層上的所述三族氮化物沉積物反應(yīng)，以去除所述犧牲涂層并且將所述三族氮化物沉積物轉(zhuǎn)化成三族商化物沉積物；通過將所述溫度增加到至少約1000°C以及將所述壓力減少到少于約50托而去除所述三族商化物沉積物；以及在惰性氣氛下于約1000°C以上的溫度熱浸透所述氣體分配器。
全文摘要
一種方法與設(shè)備，用于從處理腔室的內(nèi)部表面去除沉積產(chǎn)物，以及用于防止或減緩此類沉積產(chǎn)物的生長。提供含鹵素氣體至該腔室以蝕刻去除沉積產(chǎn)物。提供鹵素驅(qū)除氣體至腔室以去除任何殘余的鹵素。通過將鹵素驅(qū)除氣體暴露至電磁能而大體上活化鹵素驅(qū)除氣體，這既可在處理腔室內(nèi)通過熱能實現(xiàn)，亦可在遠程腔室中通過電場、UV或微波實現(xiàn)。為了在腔室的內(nèi)部表面上形成抗沉積膜，可添加沉積前驅(qū)物至鹵素驅(qū)除氣體。附加地或替代地，可通過在PVD制程中將抗沉積金屬濺射于處理腔室的內(nèi)部部件上而形成抗沉積膜。
文檔編號H01L21/302GK102414801SQ201080019520
公開日2012年4月11日 申請日期2010年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月27日
發(fā)明者D·H·李, H·鐘, J·格雷森, L·華盛頓, O·克利里歐科, S·W·康, S·尼杰哈瓦, 蘇杰 申請人:應(yīng)用材料公司