灭之后。在一些实施例中，DC偏置电压在RF等离子体熄灭之后被施加。DC偏置电压在处理室的排空期间改变带电颗粒的轨迹，并减少在衬底上的通过在熄灭期间在RF等离子体中悬浮的颗粒导致的缺陷数。当DC偏置电压被施加到上电极或下电极时，衬底可以根据处理系统的要求移动或换位。
[0031]DC偏置电压产生静电场，当衬底在工具内移动时，该静电场保持颗粒远离衬底。惰性稀有气体(例如氦和氩)通常用作PEALD和PECVD工艺中的后沉积清扫气体。然而，由于在处理室中，在典型的工艺条件(例如压力、气体流量和电压)下发光放电的形成，导致使用氦和氩作为后沉积清扫气体的工艺对DC偏置电压敏感。其结果是，在使用这些沉积后清扫气体的情况下用于减少颗粒污染的DC偏置电压是不稳定的，并且出现升高的缺陷特征。根据本发明的衬底处理系统利用替代的后沉积清扫气体，该后沉积清扫气体提供稳定的DC偏置电压而没有任何DC辅助的等离子体放电并且减少执行PECVD/PEALD沉积的衬底处理系统的缺陷。
[0032]现在参考图1A，其示出了使用RF等离子体进行沉积或蚀刻的衬底处理系统100的示例。例如，衬底处理系统可被用于执行PEALD和PECVD。衬底处理系统100包括处理室102，处理室102包围该衬底处理系统100的其他部件，并包含RF等离子体。衬底处理系统100包括上电极104和包含下电极107的基座106。衬底108被布置在上电极104和下电极107之间的基座106上。
[0033]仅作为示例，上电极104可包括喷头109，喷头109引入和分配工艺气体。喷头109可包括杆部，杆部包括与处理室的顶表面连接的一端。底座部分是大致呈圆柱形的，并从杆部的相对端径向向外延伸，杆部的相对端位于与处理室的顶表面间隔开的位置上。喷头的底座部分的面对衬底的表面包括多个孔。替代地，上电极104可包括传导板，并且工艺气体可以以另一种方式被引入。下电极107可以被布置在非传导性的基座内。替代地，基座106可包括静电卡盘，静电卡盘包括作为下电极107的传导性板。
[0034]RF产生系统110产生并输出RF电压到上电极104和下电极107中的一个。上电极104和下电极107中的另一个可以DC接地、交流(AC)接地或浮置。仅作为示例，所述RF产生系统110可以包括产生RF电压的RF电压发生器111，RF电压通过匹配和分配网络112馈送到上电极104或下电极107。
[0035]如将在下面进一步描述的，偏置产生电路113响应于RF电压和如下所述的其它时序参数的时序的接通/断开产生DC偏置电压。在一些实施例中，偏置产生电路113还可以包括提供DC电压信号的DC电压源114。偏置产生电路113还可以包括响应于RF接通/断开信号而接通/断开DC电压的同步电路115。同步电路115基于RF接通/断开信号的时序确定DC偏置电压的时序。在一些实施例中，同步电路115施加延迟到RF接通/断开信号的转变，以确定DC偏置电压的起点。也可以设定DC偏置电压的持续时间。在一些实施例中，DC偏置电压被施加到接收RF电压的电极以产生RF等离子体。
[0036]图1A中示出了一种气体输送系统130的一个实施例。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。
这些气体源提供一种或多种前体和它们的混合物。这些气体源也可提供清扫气体。也可以使用蒸发的前体。气体源132通过阀134-1、134-2.....和134_N(统称阀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136)连接到歧管140。歧管
140的输出被馈送到处理室102。仅作为示例，歧管140的输出被馈送到该喷头109。
[0037]加热器142可连接到布置在基座106内的加热器线圈(未示出)。加热器142可用于控制基座106和衬底108的温度。阀150和栗152可以用于将反应物从处理室102抽空。
[0038]控制器160可以用于控制衬底处理系统100的部件。控制器160发送RF等离子体的接通/断开信号至RF产生系统110和同步电路115。控制器160还可以设置用于DC偏置电压的时序参数，如相对RF等离子体的接通/断开信号的开始或结束的时间开启(on)和延迟。
[0039]仅作为示例，DC偏置电压可以是具有100至600伏的幅值和正的或负的极性的DC电压。DC偏置电压建立静电场，当RF等离子体关闭时，静电场改变悬浮在等离子体中的带电颗粒的轨迹。这些颗粒由于浸没在RF等离子体中，所以在RF等离子体关闭后，仍然带电。同时，可抽空处理室。受DC偏置影响的带电颗粒的轨迹可以沿途绕过衬底到达栗送端口并有效地保护衬底免受污染。
[0040]现在参考图1B，示出了偏置产生电路113的一个实施例。偏置产生电路113包括根据RF等离子体的接通/断开信号的转换而存储一个或多个延迟时间的延迟电路164。偏置产生电路113包括时间开启电路166以存储一个或多个DC偏置电压的一个或多个持续时间。延迟电路164、时间开启电路166和RF接通/断开信号的输出被输入到开关驱动器168，开关驱动器168产生开关驱动信号，以根据需要接通和断开开关170，从而提供DC偏置电压。在一些实施例中，同步电路115的输出通过可选低通滤波器(LPF) 180与RF电压隔离。
[0041]仅作为示例，开关驱动器168包括通过转换到RF接通或RF断开而启用的触发电路。一旦触发，开关驱动器168等待由延迟电路164设定的延迟时间段。在延迟时间段之后，开关驱动器168通过闭合开关170而接通DC偏置电压，持续由时间开启电路166设定的时间开启时间段。在时间开启时间段之后，开关驱动器168断开开关170以断开DC偏置电压。如可以理解的，DC偏置可以以任何其他合适的方式触发。
[0042]现在参考图2-3，示出了不同的DC偏置电压的时序的实施例。在图2中，相对于RF等离子体信号、衬底换位或移动信号、以及气体供给信号示出了 DC偏置电压的时序的实施例。通常情况下，当RF等离子体接通时，将提供一种或多种气体或气相前体。如将在下面进一步描述的，当RF等离子体断开并且/或者当DC偏置接通时，可以提供包括分子反应气体的清扫气体(而不是如氩或氦之类的原子惰性气体)。
[0043]在一些实施例中，DC偏置200在RF等离子体信号被终止前初始化，并且继续直至RF等离子体信号终止之后。DC偏置电压200的时序可以基于自RF电压开始的延迟t。。DC偏置电压200的时序与RF电压重叠时间段h、具有时间段t2并且在RF电压结束之后持续时间段(tz-tj) O
[0044]在一些实施例中，在衬底换位或以其他方式移动时，供应DC偏置电压。更具体地说，衬底换位或移动信号210可在DC偏置电压期间且在RF电压结束后(例如，在RF电压结束后的时间段丨5)以重叠的方式产生。换位或移动可在DC偏置电压(例如DC偏置电压200)的下降沿之前或之后完成。
[0045]此外，另一个DC偏置电压215可以在随后的RF等离子体被激励前提供并且在RF等离子体被激励之后不久终止。图2中的DC偏置电压215先于RF电压t3并具有持续时间t4o
[0046]在图3中，DC偏置电压也可以在衬底处理期间的其他时间提供。例如，图3中的DC偏置电压216可连续提供，但不包括RF等离子体被激励时的时间段t6。为了说明的目的，换位或移动信号延迟时间段〖7，并且相比于图2的换位或移动信号具有较长的持续时间
t8o
[0047]在图1A-3中的实施例中，DC偏置电压被提供至上电极104。在这个实施例中，DC偏置电压可以是正的DC电压或负的DC电压。电压极性通过实验来选择，以及可取决于处理系统的结构(设计和尺寸)和处理条件。如可以理解的那样，DC偏置电压可被提供给下电极107而不是上电极。DC偏置电压可以与RF电压一样提供给相同的电极，或者DC偏置电压可以提供给不同的电极，前提是该不同的电极不接地。
[0048]现在参考图4A，衬底处理系统100可在包括多个反应器的工具220内实施，每个反应器具有多个衬底处理系统。衬底从通过容器221装载的盒进入工具220，容器221如前开式标准容器(FOUP)。机械手224包括一个或多个末端执行器以搬运衬底。机械手224的压强通常在大气压强下。机械手224将衬底从盒移动到加载锁230。例如衬底通过端口 232进入加载