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超低 缺陷部件处理

阅读：132发布：2020-05-28

专利汇可以提供超低缺陷部件处理专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及超低缺陷部件处理。一种用于去除和防止衬底处理室的组件的表面上的缺陷的方法包括：将所述组件装载到真空室中；并且，在所述组件被装载在所述真空室内的情况下，在第一预定时间段期间在烘烤温度下烘烤所述组件以从所述组件的表面去除水和缺陷，以及在至少一个第二预定时间段期间清扫所述真空室内的所述组件以从所述真空室中除去所述缺陷。，下面是超低缺陷部件处理专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于去除和防止衬底处理室的组件的表面上的缺陷的方法，所述方法包括：
将所述组件装载到真空室中；并且
在所述组件被装载在所述真空室内的情况下，
(i)在第一预定时间段期间在烘烤温度下烘烤所述组件以从所述组件的表面去除水和缺陷，以及
(ii)在至少一个第二预定时间段期间清扫所述真空室内的所述组件以从所述真空室中除去所述缺陷。
2.根据权利要求1所述的方法，其还包括(iii)在从所述真空室移除所述组件并将所述组件安装在所述衬底处理室内之前，任选地将保护性涂层沉积到所述组件的所述表面上。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述烘烤温度为约200℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述组件对应于所述衬底处理室的喷头。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二预定时间段在所述第一预定时间段之后。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一预定时间段和所述第二预定时间段重叠。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，执行所述清扫持续两个或更多个所述第二预定时间段。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述两个或更多个所述第二预定时间段在所述第一预定时间段内。
9.根据权利要求2所述的方法，其中(i)和(ii)在(iii)之前重复两次或更多次。
10.一种用于在打开衬底处理室之前蒸气涂覆所述衬底处理室的组件的方法，所述方法包括：
(i)接收所述衬底处理室将被打开的指示；
(ii)响应于(i)，提供蒸气到所述衬底处理室，以将疏水性蒸气涂层施加到所述衬底处理室的所述组件和内表面；
(iii)清扫所述衬底处理室；以及
(iv)选择性地重复(ii)和(iii)。

说明书全文

超低缺陷部件处理

技术领域

[0002] 本公开涉及用于处理衬底的真空处理系统的组件的制造，以及使用诸如热处理设备之类的真空处理设备来涂覆处理室的表面。

背景技术

[0003] 这里提供的背景描述是为了总体呈现本公开的背景的目的。在此背景技术部分以及在提交申请时不能确定为现有技术的描述的各方面中描述的范围内的当前指定的发明人的工作既不明确也不暗示地承认是针对本公开的现有技术。

[0004] 衬底处理系统可用于处理诸如半导体晶片之类的衬底。可以在衬底上进行的示例性工艺包括但不限于化学气相沉积(CVD)、原子层沉积(ALD)、导体蚀刻、快速热处理(RTP)、离子植入、物理气相沉积(PVD)、和/或其它蚀刻、沉积或清洁工艺。衬底可以布置在衬底处理系统的处理室中的诸如基座、静电卡盘(ESC)等衬底支撑件上。在处理期间，包括一种或多种前体的气体混合物可以被引入到处理室中，并且可以使用等离子体来引发化学反应。

[0005] 处理室包括各种组件，各种组件包括但不限于衬底支撑件、气体分配装置(例如，喷头，其也可对应于上电极)、等离子体约束罩等。衬底支撑件可以包括布置成支撑晶片的陶瓷层。例如，在处理期间，晶片可以被夹持到陶瓷层。衬底支撑件可以包括围绕衬底支撑件的外部部分(例如，在周边的外侧和/或邻近周边)布置的边缘环。边缘环可以被设置成将等离子体约束在衬底上方的体积中，保护衬底支撑件免受由等离子体等引起的侵蚀。等离子体约束罩或其它室工艺均匀性控制结构可以围绕衬底支撑件和喷头中的每一个布置以进一步将等离子体约束在衬底上方的体积内。

发明内容

[0006] 一种用于去除和防止衬底处理室的组件的表面上的缺陷的方法包括：将所述组件装载到真空室中；并且，在所述组件被装载在所述真空室内的情况下，在第一预定时间段期间在烘烤温度下烘烤所述组件以从所述组件的表面去除水和缺陷，以及在至少一个第二预定时间段期间清扫所述真空室内的所述组件以从所述真空室中除去所述缺陷。在其他特征中，所述方法还包括在从所述真空室移除所述组件并将所述组件安装在所述衬底处理室内之前，任选地将保护性涂层沉积到所述组件的所述表面上。

[0007] 在其他特征中，所述方法包括在从所述真空室移除所述组件并将所述组件安装在所述衬底处理室内之前，任选地将保护性涂层沉积到所述组件的所述表面上。所述烘烤温度为约200℃。所述组件对应于所述衬底处理室的喷头。所述第二预定时间段在所述第一预定时间段之后。所述第一预定时间段和所述第二预定时间段重叠。

[0008] 在其他特征中，执行所述清扫持续两个或更多个所述第二预定时间段。所述两个或更多个所述第二预定时间段在所述第一预定时间段内。所述烘烤和清扫在沉积所述保护性涂层之前重复两次或更多次。

[0009] 在其他特征中，所述保护性涂层以单层施加。所述保护性涂层包括疏水性材料。所述保护性涂层对应于硅烷涂层。所述保护性涂层包括有机硅烷。保护性涂层包括六甲基二硅氮烷(HMDS)。

[0010] 在其他特征中，所述烘烤、所述清扫和沉积所述保护性涂层中的每一个在所述真空室内在维持在1托至760托的压强下执行。所述清扫包括交替地向所述真空室提供清扫气体和从所述真空室抽走材料。

[0011] 一种用于在打开衬底处理室之前蒸气涂覆所述衬底处理室的组件的方法，所述方法包括：接收所述衬底处理室将被打开的指示；响应于接收到所述指示，提供蒸气到所述衬底处理室，以将疏水性蒸气涂层施加到所述衬底处理室的所述组件和内表面；以及清扫所述衬底处理室。所述方法还包括选择性地重复提供所述蒸气和清扫所述衬底处理室。

[0012] 在其他特征中，提供所述蒸气在第一时间段中执行，而清扫所述衬底处理室在第二时间段中执行，并且所述第一时间段和所述第二时间段至少部分重叠。清扫所述衬底处理室包括在清扫和在提供蒸气的同时不清扫之间交替。所述蒸气涂层包括硅烷。

[0013] 具体而言，本发明的一些方面可以阐述如下：1.一种用于去除和防止衬底处理室的组件的表面上的缺陷的方法，所述方法包括：
将所述组件装载到真空室中；并且
在所述组件被装载在所述真空室内的情况下，
(i)在第一预定时间段期间在烘烤温度下烘烤所述组件以从所述组件的表面去除水和
缺陷，以及
(ii)在至少一个第二预定时间段期间清扫所述真空室内的所述组件以从所述真空室
中除去所述缺陷。
2.根据条款1所述的方法，其还包括(iii)在从所述真空室移除所述组件并将所述组件
安装在所述衬底处理室内之前，任选地将保护性涂层沉积到所述组件的所述表面上。
3.根据条款1所述的方法，其中所述烘烤温度为约200℃。
4.根据条款1所述的方法，其中所述组件对应于所述衬底处理室的喷头。
5.根据条款1所述的方法，其中所述第二预定时间段在所述第一预定时间段之后。
6.根据条款1所述的方法，其中，所述第一预定时间段和所述第二预定时间段重叠。
7.根据条款1所述的方法，其中，执行所述清扫持续两个或更多个所述第二预定时间
段。
8.根据条款7所述的方法，其中所述两个或更多个所述第二预定时间段在所述第一预
定时间段内。
9.根据条款2所述的方法，其中(i)和(ii)在(iii)之前重复两次或更多次。
10.根据条款2所述的方法，其中所述保护性涂层以单层施加。
11.根据条款2所述的方法，其中所述保护性涂层包括疏水性材料。
12.根据条款2所述的方法，其中所述保护性涂层对应于硅烷涂层。
13.根据条款2所述的方法，其中所述保护性涂层包括有机硅烷。
14.根据条款2所述的方法，其中保护性涂层包括六甲基二硅氮烷(HMDS)。
15.根据条款2所述的方法，其中，(i)、(ii)和(iii)中的每一个在所述真空室内在维持在1托至760托的压强下执行。
16.根据条款1所述的方法，其中所述清扫包括交替向所述真空室提供清扫气体和从所
述真空室抽走材料。
17.一种用于在打开衬底处理室之前蒸气涂覆所述衬底处理室的组件的方法，所述方
法包括：
(i)接收所述衬底处理室将被打开的指示；
(ii)响应于(i)，提供蒸气到所述衬底处理室，以将疏水性蒸气涂层施加到所述衬底处理室的所述组件和内表面；
(iii)清扫所述衬底处理室；以及
(iv)选择性地重复(ii)和(iii)。
18.根据条款17所述的方法，其中(ii)在第一时间段中执行，(iii)在第二时间段中执
行，并且其中所述第一时间段和所述第二时间段至少部分重叠。
19.根据条款17所述的方法，其中清扫所述衬底处理室包括在清扫和在(ii)期间的不
清扫之间交替。
20.根据条款17所述的方法，其中所述蒸气涂层包括硅烷。

[0014] 根据详细描述、权利要求和附图，本公开内容的适用性的进一步范围将变得显而易见。详细描述和具体实施例仅用于说明的目的，并非意在限制本公开的范围。

附图说明

[0015] 根据详细描述和附图，本发明将被更充分地理解，其中：

[0016] 图1是根据本公开的示例性处理室的功能框图；

[0017] 图2是根据本公开的示例性部件处理系统的功能框图；

[0018] 图3A和3B是根据本公开的原理的部件处理系统的示例性真空室；

[0019] 图4示出了根据本公开的原理的示例性部件处理方法的步骤；

[0020] 图5是根据本公开的用于处理室的示例性蒸气涂覆系统的功能框图；以及

[0021] 图6示出了根据本公开的原理的示例性蒸气涂覆方法的步骤。

[0022] 在附图中，附图标记可以被重新使用以标识相似和/或相同的元件。

具体实施方式

[0023] 布置在衬底处理系统的处理室内的组件包括但不限于气体分配装置(例如，喷头)，等离子体约束罩，和/或包括基板、一个或多个边缘环、耦合环等的衬底支撑件。使用各种制造工艺在处理室外部制造这些和其它组件。这些组件也可以从处理室中移除以进行修理、清洁、表面处理(resurfacing)、更换等。处理室的这些和其他组件和内表面可以在定期预防性维护期间被清洁。例如，处理室可以被打开以便为原位维修和清洁组件并维护和清洁处理室的内表面(例如，室壁)提供通路。

[0024] 处理室内的可能影响衬底的处理的组件可以称为关键室部件。因此，与引入到室中的组件相关联的缺陷(例如，颗粒、纳米级缺陷物、金属污染物等)可能干扰衬底的处理。例如，缺陷物可能附着在在处理室外部进行制造、加工、清洁等的组件，并因此会与组件一起进入处理室。特别地，由于在制造或清洁过程后残留在组件表面上的水(例如，在湿法清扫步骤之后残留的水和/或在湿法清扫和烘烤步骤之后被再吸收到表面上和/或以其他方式附着到表面上的水)而导致缺陷物会附着在组件上。组件可能会在启动时和在处理(例如，蚀刻、沉积等)过程中脱落缺陷物，从而使启动性能和处理结果变劣。

[0025] 在其他示例中，打开处理室使处理室的组件和内表面暴露于可能包括湿气的环境空气中。因此，可以在处理室的组件和/或内表面上沉积涂层(例如单层)水。在清洁之后，处理室可被抽排以从处理室中除去水和其它残留的污染物/缺陷物。然而，在去除之前，存在于室内的水用作溶剂，并且可以从处理室内的各个表面提取材料(例如，作为离子)。提取到水中的示例性材料可以包括但不限于锌、铁、铝、铬、铋和铜。

[0026] 在从处理室中除去/蒸发水分后，用水提取的材料会保留在处理室内成为金属污染缺陷物。然后，处理室(即，处理室的组件表面和内表面)会在启动时和在处理(例如，蚀刻、沉积等)期间脱落缺陷物，从而使启动性能和处理结果变劣。

[0027] 根据本公开原理的系统和方法减少了加工、湿法清洁和/或其他制造步骤期间和之后附着到处理室组件表面的缺陷物的数量。在示例性实现方式中，可以使用真空抽排、气体清扫和升高的温度的组合通过循环清扫从组件中去除缺陷物和金属污染物。部件表面的脱水有助于减少缺陷和金属污染。可选地，保护性涂层(例如，单层涂层)可以施加到表面以保护部件而不吸收额外的水。

[0028] 在其他示例中，根据本公开原理的系统和方法减少了在原位维修和清洁期间和之后(例如，湿法清洁)期间附着到处理室表面和组件的表面的缺陷的数量。例如，在打开处理室进行清洁和/或其他预防性维修之前，将保护性涂层(例如，单层涂层)施加到处理室的内表面以防止吸水。例如，涂层包含疏水性材料。类似的涂层可以施加到处理室内的组件的表面。在一些示例中，在维修期间安装的组件可以预先涂覆(例如，真空烘烤以除去水，然后在安装在处理室内之前用疏水性涂层涂覆)。

[0029] 示例性涂层包括但不限于硅烷涂层，例如有机硅烷疏水性涂层(例如双(三甲基甲硅烷基)胺或六甲基二硅氮烷(HMDS))。其它示例性涂层包括但不限于烷基硅烷(例如，正十八烷基三氯硅烷，异丁基三甲氧基硅烷等)，氟烷基硅烷(例如，(十三氟-1,1,2,2-四氢辛基)三氯硅烷，(3,3,3-三氟丙基)三氯硅烷，(十七氟-1,1,2,2-四氢癸基)三氯硅烷等)和硅氧烷(例如(25-35％的甲基氢硅氧烷)-二甲基硅氧烷共聚物，三甲基硅氧烷，三甲基硅氧烷封端的，氢化物封端的聚二甲基硅氧烷，聚二甲基硅氧烷，三甲基甲硅烷氧基封端的，二乙酰氧基甲基封端的聚二甲基硅氧烷等)。在一个示例中，将组件在真空室中烘烤以除去表面水和缺陷，并将涂层在相同的室中施加。因此，涂层防止了在清洁期间和之后将组件从真空室中取出之后并且布置在处理室内之前，来自大气中的水吸收到组件的表面上。在一些示例中，仅疏水性材料可以用于清洁。以这种方式，通过组件引入处理室的缺陷被最小化，并且减少了为了除去水和其它材料而对处理室的抽排。如本文所使用的保护性涂层可以称为涂层、层和/或膜。

[0030] 现在参考图1，示出了示例性衬底处理系统100。仅举例而言，衬底处理系统100可用于使用RF等离子体进行蚀刻和/或用于进行其它合适的衬底处理。衬底处理系统100包括处理室102，其包围衬底处理系统100的其它组件并且包含RF等离子体。衬底处理室102包括上电极104和诸如静电卡盘(ESC)之类的衬底支撑件106。在操作期间，衬底108被布置在衬底支撑件106上。尽管示出了特定衬底处理系统100和室102作为示例，但是本公开的原理可以应用于其他类型的衬底处理系统和室，例如原位产生等离子体的衬底处理系统、实现远程等离子体产生和输送(例如，使用等离子体管，微波管)的衬底处理系统等。

[0031] 仅举例而言，上电极104可以包括气体分配装置，例如引入和分配处理气体的喷头109。喷头109可以包括杆部，杆部包括连接到处理室的顶表面的一端。基部大致为圆柱形，并且从杆部的在与处理室的顶表面间隔开的位置处的相对端径向向外延伸。喷头的基部的面向衬底的表面或面板包括多个孔，处理气体或清扫气体流过该多个孔。替代地，上电极
104可以包括传导板，并且可以以另一种方式引入处理气体。

[0032] 衬底支撑件106包括用作下电极的导电基板110。基板110支撑陶瓷层112。在一些示例中，陶瓷层112可以包括加热层，例如陶瓷多区加热板。可以在陶瓷层112和基板110之间布置热阻层114(例如，接合层)。基板110可以包括用于使冷却剂流过基板110的一个或多个冷却剂通道116。衬底支撑件106可以包括布置成围绕衬底108的外周边的边缘环118。

[0033] RF产生系统120产生RF 电压并将其输出到上电极104和下电极之一(例如，衬底支撑件106的基板110)。上电极104和基板110中的另一个可以是直流接地、交流接地或浮置。仅举例而言，RF产生系统120可以包括RF电压产生器122，其产生由匹配和分配网络124馈送到上电极104或基板110的RF电压。在其他示例中，可以通过感应或远程产生等离子体。尽管为了示例的目的显示了，RF产生系统120对应于电容耦合等离子体(CCP)系统，但是本公开的原理也可以在其他合适的系统中实现，例如，仅举例而言，在变压器耦合等离子体(TCP)系统、CCP 阴极系统、远程微波等离子体产生和输送系统等中实现。

[0034] 气体输送系统130包括一个或多个气体源132-1、132-2、...和132-N(统称为气体源132)，其中N是大于零的整数。气体源提供一种或多种前体及其混合物。气体源也可以供应清扫气体。也可以使用气化前体。气体源132通过阀134-1、134-2、...和134-N(统称为阀134)和质量流量控制器136-1、136-2、...和136-N(统称为质量流量控制器)连接到歧管
140。歧管140的输出被供给到处理室102。仅举例而言，歧管140的输出被供给到喷头109。

[0035] 温度控制器142可以连接到多个加热元件，例如连接到布置在陶瓷层112中的热控制元件(TCE)144。例如，加热元件144可以包括但不限于对应于多区加热板中的相应区域的宏加热元件和/或布置在多区加热板的多个区域上的微加热元件阵列。温度控制器142可用于控制多个加热元件144以控制衬底支撑件106和衬底108的温度。根据本公开原理的每个加热元件144包括具有正TCR的第一材料和具有负TCR的第二材料，如下文更详细描述的。

[0036] 温度控制器142可与冷却剂组件146通信以控制流过通道116的冷却剂流。例如，冷却剂组件146可包括冷却剂泵和储存器。温度控制器142操作冷却剂组件146以选择性地使冷却剂流过通道116，从而冷却衬底支撑件106。

[0037] 阀150和泵152可用于从处理室102排出反应物。系统控制器160可用于控制衬底处理系统100的组件。机械手170可用于将衬底输送到衬底支撑件106上以及从衬底支撑件106上移除衬底。例如，机械手170可以在衬底支撑件106和负载锁172之间传送衬底。尽管温度控制器142示出为单独的控制器，但温度控制器142可以在系统控制器160内实现。在一些示例中，可以在陶瓷层112和基板110之间的接合层114的周边周围设置保护密封件176。

[0038] 在一些示例中，处理室102可以包括等离子体约束罩180，例如C形罩。C形罩180布置在上电极104和衬底支撑件106周围，以将等离子体约束在等离子体区域182内。在一些示例中，C形罩180包括半导体材料，例如碳化硅(SiC)。C形罩180可以包括一个或多个槽184，槽184被布置成使得气体能流出等离子体区域182，以经由阀150和泵152从等离子体室102排出。

[0039] 可以使用根据本公开的原理的超低缺陷部件处理来处理处理室102的各种组件。例如，如本文所述处理的组件可以包括但不限于上电极104，喷头109，边缘环118，等离子体约束罩180，包含硅、铝和/或石英的任何组件，以及/或处理室102的任何其他组件。仅举例来说，下面就喷头的处理来描述超低缺陷部件处理。在一些示例中，可以使用蒸气涂覆处理将保护性疏水性涂层施加到处理室102的内表面(以及在一些示例中为各种组件)。

[0040] 现在参考图2，示例性部件处理系统200包括真空室204，该真空室204被配置为接收并支撑用于在湿法清洁之后并且在衬底处理室内安装之前的各种处理步骤的组件。例如，真空室204可以对应于被修改成与一个或多个处理源208、清扫源212和泵216 接口的真空炉。在一些示例中，控制器220与真空室204、处理源208、清扫源212和/或泵216通信。

[0041] 在一个示例中，组件(例如，喷头)被装载到真空室204中。该组件可以包括在真空处理系统中的制造和/或湿法清洁和/或生产使用之后和/或随后暴露于大气后保留的残余水和相关缺陷。在组件装载在系统200内时，系统200执行真空烘烤步骤(即，脱水步骤)持续第一预定时间段。例如，在真空烘烤步骤期间，真空室204可以保持在接近200℃(例如在190和210℃之间)的烘烤温度下并且介于1托与760托之间。在其它示例中，烘烤温度可以保持在180-270℃或150-300℃的范围内。因此，真空烘烤步骤蒸发并且因此去除组件表面的残留的水/水分。去除组件表面的水防止缺陷粘附到组件上。

[0042] 系统200执行清扫步骤持续第二预定时间段以从真空室204去除蒸发的水和缺陷物。例如，在清扫期间，操作泵216以从真空室204清除缺陷。清扫气体(例如氮气(N2)和/或氧气(O2))可以在清扫步骤期间从清扫源212提供给真空室204。因此，清扫气体与从组件表面去除的缺陷物一起从真空室204中清除。在一示例中，清扫气体可以在进入真空室204之前加热，以将真空室204保持在所需温度。清扫步骤和真空烘烤步骤可以同时进行(即，在真空烘烤期间连续进行清扫)和/或可以至少部分重叠。在另一示例中，在真空烘烤步骤之后执行清扫步骤。在另一示例中，在延伸的真空烘烤步骤期间，系统200循环交替的清扫步骤和真空烘烤步骤(例如，2小时)和/或使多个清扫步骤脉冲化。以这种方式，系统200在真空室204内产生湍流以便于去除缺陷。换句话说，第一预定时间段和第二预定时间段可以对应于并发时间段、重叠时间段、顺序的非重叠时间段、多个交替时间段等。

[0043] 在真空烘烤步骤和清扫步骤完成之后，系统200可以执行真空涂覆步骤(即，室204处于真空下的涂覆步骤)，以将涂层施加到组件的表面。换句话说，在真空烘烤组件并从组件清除缺陷之后，以及组件仍然装载在真空室204内时，可以向组件的表面施加涂层。例如，各种处理气体可以从处理源208提供到室204以施加涂层。在室204处于真空下时，所提供的源流体或气体蒸发并填充室204以涂覆组件的所有暴露表面。在一些示例中，可以在真空涂覆步骤之后执行另一个清扫步骤，以从室204中除去任何残留的材料。

[0044] 涂层包括防止水和相关缺陷物重新吸收/重新附着到组件表面的疏水性材料(例如膜)。因此，当组件从室204移出以转移到衬底处理室时，附着在组件表面上的水和相关缺陷物和金属污染物被最小化。示例性涂层包括但不限于硅烷涂层，例如作为有机硅烷、疏水性涂层(例如双(三甲基甲硅烷基)胺或六甲基二硅氮烷(HMDS))。

[0045] 在一些示例中，涂层作为单层(例如，具有相应材料的1原子或1分子的厚度)施加。涂层可以被配置为在衬底的任何处理之前在衬底处理室内去除。换句话说，涂层可以对应于牺牲层。例如，当安装新的组件时，衬底处理系统可以在处理衬底之前进行“调节”(“seasoning”)步骤。在安装新的组件、修理等之后，调节步骤可以去除处理室内的任何剩余的污染物和/或缺陷。在一些示例中，调节包括产生等离子体和/或执行其它化学处理以清洁、调整和/或以其他方式准备处理室204。因此，调节步骤去除由组件处理系统200施加的涂层。

[0046] 在一个示例中，室204可以被配置为处理衬底处理室(例如，喷头)的特定组件。因此，室204的内部可以被配置成容纳该特定组件。例如，室204的内部可以根据相应的组件来设定尺寸，或者可以包括配置成将组件支撑、悬挂等的附加结构。在其他示例中，室204可以被配置为处理衬底处理室的任何组件。在一些示例中，室204可以被配置为同时容纳并处理两个或更多个组件。

[0047] 控制器220可以被配置为根据各个组件的预定设置来控制部件处理系统200。例如，控制器220可以存储与控制部件处理系统200相关联的一组或多组预定设置，包括但不限于与泵216(例如，开启和关闭时间段)、处理源208(例如开启和关闭时间段、流率等)、清扫源212(例如开启和关闭时间段、流率等)和用于温度控制的加热元件相关联的控制参数。任何控制参数也可由用户手动输入。在室204被配置为处理衬底处理系统的两种或多种类型的组件的示例中，控制器220可以为每个组件存储不同的成组的预定设置。例如，喷头可以具有第一相关联的成组的设置，而边缘环可以具有第二相关联的成组的设置。控制器220可以被配置为基于接收(例如，从用户)将哪个组件加载在室204内以进行处理的指示而自动地选择适当的成组的预定设置。

[0048] 现在参考图3A和3B，示出了配置成用于处理喷头304的示例性真空室300。在图3A中，喷头304被示出为以第一构造(例如，直立构造)布置在真空室300中。相反，在图3B中，喷头304被示出为以第二构造(例如，倒置构造)布置在真空室300中。如同上面参照图2所述的，室300与处理源308、清扫源312以及泵316接口。例如，处理源308和清扫源312经由歧管320和布置在室300的上表面中的多种入口324和328与室300的内部流体连通。尽管如图所示，处理源308和清扫源312共享相同的歧管320和入口324和328，但处理源308和清扫源312可以在其它示例中各自使用相应的独立歧管和入口。

[0049] 入口328可以包括布置在喷头304的周边上方和周围的一个或多个入口328。虽然入口328显示为布置在室300的上表面中，但是在其它示例中，入口328可以布置在室300的侧壁内、室300的底表面内等，具体取决于喷头或在室300内被处理的其他组件的尺寸、形状、构造等。相反，入口324被布置成与喷头304的内部流体连通。例如，在图3A所示的构造中，入口324可以包括连接器332，连接器332延伸穿过室300的上表面并连接到歧管320中的每一个和喷头304的入口336。相反，如图3B所示的构造中，连接器332可以被布置成将喷头304的入口336连接到泵316的入口。仅举例而言，连接器332可以对应于真空管接头(ultra-Torr fitting)。

[0050] 室300可以包括支撑结构，例如悬架或搁架340，其被布置成在处理期间支撑喷头304。例如，搁架340可以连接到室300的上表面并向下延伸到室300的内部，以提供定位成支撑喷头304的表面344。被配置成用于处理其它类型的组件的室可以包括合适的相应的支撑结构。在一些示例中，室300还可以被配置为根据本公开的原理在部件处理步骤之前执行湿法清扫步骤。

[0051] 现在参考图4，在404，开始示例性部件处理方法400。在408，方法400对衬底处理室的组件(例如，喷头)执行湿法清洁(或另一个后制造步骤)，在412处，根据本发明的原理，将喷头装载到真空室中。例如，喷头可以装载到专门用于处理喷头的真空室中，例如图3A和3B所示的真空室300中。

[0052] 在416中，用户启动部件处理，在一些示例中，用户可以简单地提供输入来启动部件处理(例如，经由控制器220的接口)。在其他示例中，可能需要用户输入控制参数、关于正在处理的组件的信息等。可以提示用户提供输入，和/或可以在方法400的每个步骤之前或之后手动输入控制参数(例如，启动和终止每个步骤)。

[0053] 在420，方法400执行真空烘烤步骤。在424，方法400执行真空清扫步骤。在428，方法400确定是否重复真空烘烤和清扫。例如，重复真空烘烤和清扫可以对应于如上参照图2所述的烘烤和清洗的循环交替脉冲。此外，尽管示出为单独的步骤，但是420和424所示的真空烘烤和清扫可以至少部分重叠，使得在至少一部分真空烘烤期间进行清扫。例如，在连续的真空烘烤步骤期间(即，没有真空烘烤被中断或暂停)，清扫可以被脉冲化(即在清扫和不清扫之间循环)。

[0054] 如果428的结果为真，则方法400继续到420。如果为假，则方法400继续到432。在436，方法400可以向喷头施加真空涂层。方法400在436结束。

[0055] 现在参考图5，示例性蒸气涂覆系统500包括处理室504，其可对应于如上文图2所述的处理室102。系统500包括根据本公开的原理修改的气体输送系统508。例如，气体输送系统508可以包括被统称为气体源512的多个气体源512-1、512-2、...和512-n。气体源512可以对应于各种处理和清扫气体源。气体输送系统508还包括被配置为向处理室504提供涂层材料的蒸气源516。在一些示例中，蒸气源516将涂层材料作为蒸气储存并将该蒸气提供给处理室504。在其它示例中，蒸气源516将涂层材料作为液体存储，并将该液体提供给蒸气输送系统520，蒸气输送系统520被配置为蒸发液体并将涂层材料作为蒸气提供给处理室504。例如，蒸气输送系统520可以包括配置成蒸发液体的喷嘴524。

[0056] 系统500还包括控制器528(例如，对应于系统控制器160)、阀532(例如，对应于阀150)以及泵536(例如，对应于泵152)。系统500可以包括类似于系统100的组件的其它组件。
然而，为了简单起见，省略了这些其它组件。例如，气体输送系统508还可以包括与图1的气体输送系统130的组件类似的多个阀、质量流量控制器、歧管等。

[0057] 蒸气源516将涂层材料(例如，作为蒸气，或在一些示例中，作为待由蒸气输送系统520蒸发的液体)提供给处理室504以涂覆处理室504的内表面(例如，室壁的表面)以及布置在其中的组件(例如，喷头、衬底支撑件等)的表面。涂层材料在处理室504内的表面上形成疏水性膜(例如，具有相应材料的1个原子或1个分子的厚度的单层)。例如，涂层材料由疏水性材料构成，疏水性材料包括但不限于硅烷涂层，如有机硅烷、烷基硅烷、氟烷基硅烷、硅酮等。涂层粘附到处理室504内的表面，并在处理室504打开以进行预防性维护时防止大气中的水吸收到处理室504和组件的表面上。在其它示例中，涂层可以不是疏水性的，而是简单地起到蒸气阻隔作用，以防止水/蒸气与处理室504内的表面之间的接触。

[0058] 在一个示例中，系统500被配置为在处理室504的任何打开之前执行蒸气涂覆步骤以施加涂层。例如，控制器528可以被配置为响应于用户打算打开处理室504的任何指示而自动启动蒸气涂覆步骤。在一些示例中，控制器528可启动视觉或音频指示器以警告并提示用户在打开处理室504之前启动蒸气涂覆步骤，和/或者可以防止处理室504在执行蒸气涂覆步骤之前被使用者打开。以这种方式，系统500可以确保在处理室504的任何打开之前执行蒸气涂覆步骤。

[0059] 在一个示例中，蒸气涂覆步骤包括在第一预定时间段期间将涂料作为蒸气提供给处理室504，然后在第二预定时间段内清扫处理室(例如，经由阀532和泵536)。可以在清扫期间使用气体输送系统508将诸如氮气(N2)和/或氧气(O2)的清扫气体提供给处理室504。第二预定时间段可以在第一预定时间段完成之后开始，和/或第一预定时间段和第二预定时间段可以重叠。在其他示例中，系统500可以交替地提供蒸气并且对处理室504进行多个循环清扫。换句话说，第一预定时间段和第二预定时间段可以对应于并发时间段、重叠时间段、顺序、非重叠时间段、多个交替时间段等。

[0060] 在其中处理室504在蒸气涂覆步骤之后打开以便更换和/或安装组件(例如，去除和更换喷头)的示例中，待安装的组件可以在安装在处理室504内之前用类似的疏水性涂层涂覆。因此，新安装的组件上的水和相关缺陷可以被最小化。

[0061] 处理室504和组件的表面上的涂层可以被配置为在蒸气涂覆步骤、完成维修和关闭处理室504之后并且在衬底的任何处理之前被去除。例如，涂层可以对应于牺牲层。例如，衬底处理系统可以在处理衬底之前执行“调节”步骤，包括抽排处理室504以去除处理室504中的残余水分和缺陷。在安装新的组件、清洁、修理等之后，调节步骤可以去除处理室内的任何残留污染物和/或缺陷。在一些示例中，调节包括产生等离子体和/或执行其它化学过程以清洁、调整和/或以其他方式准备处理室504。因此，调节步骤去除在蒸气涂覆步骤期间施加的涂层。换句话说，涂层可以仅在施加该涂层起，在蒸气涂覆步骤期间、在处理室504打开的同时进行维修期间、并且直到在衬底处理之前去除都继续存在。

[0062] 在其它示例中，涂层包含对在处理室504内进行的衬底处理是中性的材料。换句话说，如果涂层未被配置成在衬底处理之前被完全除去，则涂层可以包括不会不利地影响衬底处理步骤的材料。

[0063] 在施加涂层之后手动清洁处理室504的内表面的示例中，可以仅使用不会从处理室504的表面去除涂层的疏水性液体和/或材料进行清洁。因此，在关闭处理室504之前涂层的无意移除可以最小化。在一些示例中，控制器528可以被配置为警告用户(例如，经由显示器)仅应当使用疏水性液体来清洁处理室504内的表面。

[0064] 现在参考图6，示例性蒸气涂覆方法600在604开始。在608，方法600启动蒸气涂覆过程。例如，方法600可以接收处理室将被打开并且自动启动蒸气涂覆过程(例如使用控制器528)的指示，和/或用户可以启动蒸气涂覆过程。在612，方法600向处理室提供蒸气以将疏水性蒸气涂层(即膜)施加到处理室的内表面。在616，方法600清扫处理室。

[0065] 在620，方法600确定是否重复蒸气涂覆和清扫步骤。例如，重复蒸气涂覆和清扫步骤可以对应于上文关于图5所述的蒸气涂覆和清扫的循环交替脉冲。此外，尽管示出为单独的步骤，但是在612和616所示的蒸气涂覆和清扫可以至少部分重叠，使得在蒸气涂覆的至少一部分期间执行清扫。例如，在连续真空涂覆步骤期间(即，没有真空涂覆被中断或暂停)，清扫可以被施以脉冲(即在清扫和不清扫之间循环)。

[0066] 如果620的结果为真，则方法600继续到612。如果为假，则方法600继续到624。在624，处理室被打开以进行维修、清洁等。在628，处理室在完成维修和/或清洁后关闭。在
632，可以准备处理室以执行衬底处理。例如，可以对处理室进行调节。方法600在636处结束。

[0067] 前面的描述本质上仅仅是说明性的，并且决不意图限制本公开、其应用或用途。本公开的广泛教导可以以各种形式实现。因此，尽管本公开包括特定示例，但是本公开的真实范围不应当如此限制，因为在研究附图、说明书和所附权利要求时，其他修改将变得显而易见。应当理解，在不改变本公开的原理的情况下，方法中的一个或多个步骤可以以不同的顺序(或同时地)执行。此外，虽然每个实施方式在上面被描述为具有某些特征，但是关于本公开的任何实施方式描述的那些特征中的任何一个或多个可以在任何其他实施方式的特征中实现和/或与任何其他实施方式的特征组合，即使该组合没有明确描述。换句话说，所描述的实施方式不是相互排斥的，并且一个或多个实施方式彼此的置换保持在本公开的范围内。

[0068] 使用包括“连接”、“接合”、“耦合”、“相邻”、“邻近”、“在...之上”、“在...上方”、“在…下方”和“设置”的各种术语来描述元件之间(例如，在模块、电路元件、半导体层等之间)的空间和功能关系。除非明确地描述为“直接的”，否则当在上述公开中描述的第一和第二元件之间的关系时，该关系可以是其中在第一和第二元件之间不存在其他中间元件的直接关系，但是也可以是其中在第一和第二元件之间(在空间上或功能上)存在一个或多个中间元件的间接关系。如本文所使用的，短语“A、B和C中的至少一个”应当被解释为意味着使用非排他性逻辑或(OR)的逻辑(A或B或C)，并且不应被解释为表示“A中的至少一个，B中的至少一个和C中的至少一个”。

[0069] 在一些实现方式中，控制器是系统的一部分，所述系统可以是上述示例的一部分。这样的系统可以包括半导体处理设备，所述半导体处理设备包括一个或多个处理工具、一个或多个室、用于处理的一个或多个平台、和/或特定处理部件(晶片基座、气流系统等)。这些系统可以与用于在半导体晶片或衬底的处理之前、期间和之后控制其操作的电子器件集成。电子器件可以被称为“控制器”，其可以控制一个或多个系统的各种部件或子部件。根据处理要求和/或系统类型，控制器可以被编程以控制本文公开的任何处理，包括处理气体的输送、温度设置(例如加热和/或冷却)、压强设置、真空设置、功率设置、射频(RF)发生器设置、RF匹配电路设置、频率设置、流速设置、流体输送设置、位置和操作设置、晶片输送进出工具以及其他输送工具和/或连接到特定系统或与特定系统接口的装载锁。

[0070] 广义地说，控制器可以定义为具有接收指令、发出指令、控制操作、启用清洁操作、启用端点测量等的各种集成电路、逻辑、存储器和/或软件的电子设备。集成电路可以包括存储程序指令的固件形式的芯片、数字信号处理器(DSP)、限定为专用集成电路(ASIC)的芯片、和/或一个或多个微处理器、或执行程序指令(例如，软件)的微控制器。程序指令可以是以各种单个的设置(或程序文件)的形式传送到控制器的指令，所述单个的设置(或程序文件)定义用于在半导体晶片上或为半导体晶片或系统执行特定处理的操作参数。在一些实施方式中，操作参数可以是由工艺工程师定义的配方的一部分，以在一个或多个层、材料、金属、氧化物、硅、二氧化硅、表面、电路和/或晶片的管芯的制备过程中完成一个或多个处理步骤。

[0071] 在一些实现方式中，控制器可以是计算机的一部分或耦合到计算机，所述计算机与系统集成、耦合到系统、以其他方式联网到系统或这些的组合。例如，该控制器可以在“云”中，或在晶片厂(fab)主机计算机系统的全部或部分中，其使得能够对晶片处理进行远程访问。计算机可以实现对系统的远程访问以监控制备操作的目前进展，研究过去的制备操作的历史，从多个制备操作来研究趋势或性能标准，改变当前处理的参数，设置当前处理之后的处理步骤，或开始新的处理。在一些示例中，远程计算机(例如服务器)可以通过网络(其可以包括本地网络或因特网)向系统提供工艺配方。远程计算机可以包括使得能够输入或编程参数和/或设置的用户接口，然后将所述参数和/或设置从远程计算机传送到系统。在一些示例中，控制器以数据的形式接收指令，所述指令指定在一个或多个操作期间要执行的每个处理步骤的参数。应当理解，对于要执行的处理的类型和与控制器接口或由控制器控制的工具的类型，参数可以是特定的。因此，如上所述，控制器可以是分布式的，例如通过包括一个或多个联网在一起并朝着共同目的(例如，本文所述的处理和控制)而工作的离散控制器。用于这种目的的分布式控制器的示例是在与远程(例如在平台级或作为远程计算机的一部分)定位的一个或多个集成电路通讯的室上的一个或多个集成电路，它们结合以控制在室上的处理。

[0072] 示例系统可以包括但不限于，等离子体蚀刻室或模块、沉积室或模块、旋转漂洗室或模块、金属电镀室或模块、清洁室或模块、倒角边缘蚀刻室或模块、物理气相沉积(PVD)室或模块、化学气相沉积(CVD)室或模块、原子层沉积(ALD)室或模块、原子层蚀刻(ALE)室或模块、离子注入室或模块、轨道室或模块、以及可以与半导体晶片的制备和/或制造相关联或可以在半导体晶片的制备和/或制造中使用的任何其他半导体处理系统。

[0073] 如上所述，根据将由工具执行的一个或多个工艺步骤，控制器可以与一个或多个其它工具电路或模块、其他工具部件、群集工具、其它工具接口、相邻工具、邻近工具、位于整个工厂中的工具、主计算机、另一控制器、或在半导体制造工厂中将晶片容器往返工具位置和/或装载端口输送的材料运输中使用的工具通信。

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