專利名稱：用以改善處理腔室清潔間隔的平均時(shí)間的加長(zhǎng)腔室襯墊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明實(shí)施例大體關(guān)于半導(dǎo)體處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體組件的制造可導(dǎo)致非所欲的副產(chǎn)物沉積于半導(dǎo)體處理腔室的部件上。例如，在蝕刻處理中，可在處理腔室的壁上堆集晶圓副產(chǎn)物。通常，腔室襯墊用于處理腔室的壁的襯墊而堆集副產(chǎn)物，因此避免副產(chǎn)物直接沉積于腔室壁上。當(dāng)襯墊變得被副產(chǎn)物過度地覆蓋時(shí)，該襯墊可在原地被清潔、移除及清潔、或直接替換。不幸地，在一些腔室配置中，副產(chǎn)物也可非所欲地沉積于其它表面上，諸如在泵口的壁上及/或泵機(jī)構(gòu)上。因此，此不需要的副產(chǎn)物沉積可導(dǎo)致泵機(jī)構(gòu)性能降低，且因此導(dǎo)致腔室清潔間隔的平均時(shí)間(MTBC)降低。因此，需要用于改善腔室襯墊系統(tǒng)的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本文提供用于半導(dǎo)體處理腔室的襯墊的實(shí)施例。在一些實(shí)施例中，用于半導(dǎo)體處理腔室的襯墊包括第一部分，其經(jīng)配置以作為半導(dǎo)體處理腔室的內(nèi)部體積至少一部分的襯墊；及第二部分，其經(jīng)配置以作為半導(dǎo)體處理腔室的泵口至少一部分的襯墊。在一些實(shí)施例中，第一部分及第二部分連接至一起。在一些實(shí)施例中，襯墊的第一部分及第二部分可單件制造。在一些實(shí)施例中，用于半導(dǎo)體處理的裝置包括具有內(nèi)部體積的處理腔室。泵口與該內(nèi)部體積呈流體連接且襯墊置于處理腔室中。襯墊覆蓋內(nèi)部體積至少一部分及覆蓋泵口至少一部分。


所以，上述簡(jiǎn)介的本發(fā)明的特征可參考對(duì)本發(fā)明更具體描述的實(shí)施例進(jìn)一步理解和敘述，部分實(shí)施例示出于附圖中。然而要指出的是，附圖僅說明本發(fā)明的典型實(shí)施例，因此不應(yīng)被視為其范圍的限制，本發(fā)明亦適用于其它具有同等功效的實(shí)施例。圖1是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的具有襯墊的蝕刻腔室的側(cè)視示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的襯墊的部分側(cè)視示意圖。為了便于理解，已經(jīng)在可能的情況下，使用相同的組件符號(hào)指示各圖中相同的組件。為清晰起見已簡(jiǎn)化且未按比例繪制附圖。意即，在一個(gè)實(shí)施例中所揭示的組件亦可有利地用于其它實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式本文提供用于半導(dǎo)體處理腔室的襯墊的實(shí)施例。在一些實(shí)施例中，襯墊包括第一部分，其經(jīng)配置以作為半導(dǎo)體處理腔室的內(nèi)部體積至少一部分的襯墊；及第二部分，其經(jīng)配置以作為半導(dǎo)體處理腔室的泵口至少一部分的襯墊。本發(fā)明的襯墊有利地限制不要的材料于泵口表面上的沉積、制造腔室的清潔間隔平均時(shí)間(MTBC)降低、且改善設(shè)備工作時(shí)間及
處理產(chǎn)量。本發(fā)明襯墊如本文揭示可利用于任何適合的具有泵口的處理設(shè)備，其中處理副產(chǎn)物在該處理設(shè)備中非所欲地沉積于泵口的部分上。例如，圖1描繪具有發(fā)明性襯墊102置于其中的示例蝕刻反應(yīng)器100。反應(yīng)器100可單獨(dú)利用，或通常為積體半導(dǎo)體基材處理系統(tǒng)的處理模塊，或群集工具(未示出)，如CENTURA 積體半導(dǎo)體晶圓處理系統(tǒng)，其可得自加州圣塔克拉拉的應(yīng)用材料公司。適當(dāng)?shù)奈g刻反應(yīng)器100的示例包括半導(dǎo)體設(shè)備的DPS產(chǎn)品線(例如DPS ，DPS II，DPS AE, DPS G3聚蝕刻器或其它類似的設(shè)備)，半導(dǎo)體設(shè)備的 ADVANTEDGE 產(chǎn)品線(例如 AdvantEdge,AdvantEdge G3)，或其它半導(dǎo)體設(shè)備(如 ENABLER ，Ε-MAX 或其它設(shè)備)也可得自應(yīng)用材料公司。以上所列的半導(dǎo)體設(shè)備僅為例示性，而其它蝕刻反應(yīng)器和無蝕設(shè)備(例如化學(xué)氣相沉積(CVD)反應(yīng)器，或其它半導(dǎo)體處理設(shè)備)可和此文描述的該發(fā)明襯墊一起利用。反應(yīng)器100通常包含具有導(dǎo)電性主體(壁)130及圍起內(nèi)部體積133的頂部120 的處理腔室110。晶圓支撐臺(tái)座116置于內(nèi)部體積133。腔室110包括置于導(dǎo)電性主體130 的基底的泵口 1 及具有用來控制從腔室110排出處理氣體的廢氣的節(jié)流閥127。襯墊102 置于內(nèi)部體積133至少一部分中及泵口 1 至少一部分中，且可利用該襯墊以限制處理氣體或副產(chǎn)物在部分的內(nèi)部體積133及泵口上的沉積，其中該部分的內(nèi)部體積及泵口由襯墊 102所覆蓋。反應(yīng)器100進(jìn)一步包括可利用于控制腔室110及連接至該腔室110的部件的控制器140。支撐臺(tái)座(陰極)116可經(jīng)由第一匹配網(wǎng)絡(luò)IM連接至偏壓電源122。偏壓源122 通常在頻率近似為13. 56MHz時(shí)為最高至500W的功率，且可產(chǎn)生連續(xù)或脈沖功率。在其它實(shí)施例中，電源122可為直流(DC)或脈沖直流電源。腔室110具有實(shí)質(zhì)上平坦的介電性頂部 120。腔室110的其它不同態(tài)樣可有其它類型的頂部，例如穹狀頂部或其它形狀。至少一個(gè)導(dǎo)電性線圈天線112置于頂部120的上方(兩個(gè)同軸天線112示于圖1中)。各天線112 經(jīng)由第二匹配網(wǎng)絡(luò)119連接至等離子體電源118。等離子體源118在可調(diào)頻率范圍50kHz 至13.56MHz時(shí)，通?？僧a(chǎn)生最高至4000W的功率。通常，壁130可連接至電接地134。在典型操作期間，半導(dǎo)體基材或晶圓114可放置于臺(tái)座116上，且處理氣體由氣體控制板138經(jīng)由入口 1 提供并形成氣態(tài)混合物150。氣態(tài)混合物150在腔室110中通過施加從等離子體電源118至天線112的功率點(diǎn)燃成等離子體155。自偏壓源122的功率也可選擇性地提供至陰極116。在腔室110中的內(nèi)部空間的壓力使用節(jié)流閥127及真空泵 136來控制。真空泵通過泵口 1 與內(nèi)部體積133呈流體連接。節(jié)流閥127通過控制在泵口 1 的上部分中的開口的尺寸來控制壓力。腔室壁130的溫度使用流經(jīng)壁130的液體導(dǎo)管(未示出)來控制。如圖1中所描繪，襯墊102置于處理腔室110的內(nèi)部體積133至少一部分中，及經(jīng)配置以作為泵口 1 至少一部分的襯墊。襯墊102可包含置于內(nèi)部體積133中的第一部分104及置于泵口 1 中的第二部分106。襯墊102的第二部分106可依需要或?qū)嵉厝Q于泵口 1 及連接至該泵口的配置(例如節(jié)流閥127及真空泵136等)而延伸至泵口 1 內(nèi)任意距離。在一些實(shí)施例中，襯墊102的第二部分106的末端108可置于與泵口中的鄰近部件或與離開泵口的導(dǎo)管相距最多約0. 25英寸的位置，例如，可移動(dòng)閥部件(諸如，門閥等)。襯墊102可包含陽極氧化鋁、釔鍍鋁(aluminum coated with yttrium)，或其它類似物的一或多者。第一部分104及第二部分106可包含相同或不同材料。襯墊102可用于任何適于在處理腔室110中操作的半導(dǎo)體處理。然而，襯墊102也可用于與其它處理連接的其它處理腔室。在一示意性實(shí)施例中，襯墊102使用于金屬蝕刻處理中，因而導(dǎo)致該襯墊上聚合處理副產(chǎn)物的沉積。襯墊102的第一部分104及第二部分106可緊密排列、連接在一起或以單件構(gòu)造形成。在一些實(shí)施例中，第一部分104及第二部分106為個(gè)別件而經(jīng)連接在一起，以從內(nèi)部體積133的至少一部分至泵口 1 的至少一部分形成連續(xù)襯墊表面。第一部分104及第二部分106可通過螺栓連接、焊接、壓入配合等的一或多個(gè)來連接。例如，如圖2所描繪，第一部分104及第二部分106可通過多個(gè)螺栓202而螺栓連接在一起。在其它替代性實(shí)施例中， 第一部分104及第二部分106可為一個(gè)連續(xù)件，且不具有接縫或接合點(diǎn)。此種類型的連續(xù)襯墊可通過任何適當(dāng)?shù)姆椒?例如旋壓、鑄造、模鑄成形或其它類似方法)形成。回到圖1，第一部分104可置于處理腔室110中的內(nèi)部體積133中。第一部分104 可覆蓋處理腔室的內(nèi)部空間的任何部分。在一些實(shí)施例中，第一部分104約從支撐臺(tái)座116 的表面至腔室110的基底而覆蓋腔室壁的下部分。其它第一部分的配置為可行的，例如，第一部分104可覆蓋壁130最多至及/或包括形成內(nèi)部體積133的頂部120，壁130的其它部分，或其它類似物。在一些實(shí)施例中，第一部分104可有紋理表面以利于改良副產(chǎn)物、污染物或其它類似物的堆集。例如，紋理表面可利于副產(chǎn)物等的層形成，因此由于第一部分104 在重復(fù)的腔室使用中堆集其它材料而限制剝落到時(shí)基材114上。紋理表面可通過諸如噴砂、切割、雷射或電子束蝕刻或其它類似的方法形成。在一些實(shí)施例中，第二部分106也可具有如上所述的紋理表面。在一些實(shí)施例中，第二表面106可于鄰近介于處理腔室110與泵口 1 間的表面與第一部分104接合以利于輕易建設(shè)、安裝或其它類似情況。其它配置亦為可能且取決于如泵口 1 的形狀及/或使用于泵口 1 中的閥的類型。第二部分106可有至少足以覆蓋任何泵口 129(及連接至該泵口的導(dǎo)管)的非垂直表面的長(zhǎng)度，其可提供表面，其使廢氣聚合物傾向沉積于該表面上。例如，泵口 1 可包括區(qū)域131，直徑向下變狹窄且提供表面，廢氣聚合物在過去因無襯墊102的第二表面106的益處而沉積于該表面上。在一些實(shí)施例中，第二部分106可包括置于其中的開口 132，其經(jīng)配置以與泵口 129的所使用的輔助廢氣出口 152接合，例如，連接粗抽泵至處理腔室，以在用真空泵136控制其中的壓力前快速地抽吸處理腔室。回到反應(yīng)器100，晶圓114的溫度可通過穩(wěn)定支撐臺(tái)座116的溫度來控制。在一個(gè)實(shí)施例中，來自氣源148的氦氣通過氣體導(dǎo)管149提供至由晶圓114的背部及臺(tái)座表面的凹槽(未示出)形成的信道。使用氦氣以利于臺(tái)座116與晶圓114間的熱交換。在處理期間，臺(tái)座116可通過在臺(tái)座內(nèi)的電阻加熱器(未示出)加熱至穩(wěn)態(tài)溫度，且隨后氦氣利于晶圓114的均勻加熱。使用該熱控制，晶圓114可維持在介于0和500°C間的溫度。控制器140包含中央處理單元(CPU)、內(nèi)存142、及用于CPU 144的支持電路146， 且利于控制蝕刻處理腔室Iio的部件及如本文所述的蝕刻處理?？刂破?40可為任何一種用于工業(yè)環(huán)境以控制不同腔室和子處理器的通用計(jì)算機(jī)處理器。CPU144的內(nèi)存142、或計(jì)算機(jī)可讀取媒體可為一或多個(gè)現(xiàn)存內(nèi)存，如隨機(jī)處理內(nèi)存(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、軟盤、 硬盤或其它本地或遠(yuǎn)程的任何形式的數(shù)字儲(chǔ)存器。支持電路146以慣用的方式連接至CPU 144以支持該處理器。這些電路包含高速緩存(cache)、電源(power supplies)、同步脈沖電路(clock circuits)、輸入/輸出電路(in/out circuitry)和子系統(tǒng)等。本發(fā)明方法以軟件例程儲(chǔ)存至內(nèi)存142里且可以上述的內(nèi)容執(zhí)行或調(diào)用。軟件例程也可儲(chǔ)存且/或由第二 CPU (未示出)執(zhí)行，而第二 CPU遠(yuǎn)離由CPU 144控制的硬件。在操作期間，襯墊102變得由半導(dǎo)體處理的副產(chǎn)物所覆蓋。副產(chǎn)物可包括來自蝕刻的基材114的材料、處理氣體及/或來自半導(dǎo)體處理的處理氣體副產(chǎn)物、或在處理前存在于腔室110的污染物。副產(chǎn)物可沉積于襯墊102的第一部分104及第二部分106上，而覆蓋第一部分及第二部分的至少一些表面。在一些實(shí)施例中，副產(chǎn)物可形成覆蓋第一部分和第二部分的表面的層。襯墊102上的污染物可達(dá)到臨界水平，例如通過晶圓處理的數(shù)量、最近晶圓處理的品質(zhì)、目視檢查或其它適合決定襯墊102上的污染物的水平的方法來確定。當(dāng)達(dá)到臨界水平，襯墊102可替換、清潔、或移除且清潔。在一些實(shí)施例中，襯墊102可原位清洗，例如利用適合的清潔氣體形成的等離子體。在完成原位清洗后，處理腔室110可繼續(xù)處理半導(dǎo)體基材?；蛘?，襯墊102被移除并移地清潔。例如，移地清潔可包括襯墊102浸于化學(xué)浴中，其可包含諸如氫氟酸(HF)、氫氯酸 (HCL)或其它類似的酸。本文中提供用于半導(dǎo)體處理腔室的襯墊。本發(fā)明襯墊可包含第一部分，其經(jīng)配置以作為半導(dǎo)體處理腔室的內(nèi)部體積至少一部分的襯墊；及第二部分，其經(jīng)配置以作為半導(dǎo)體處理腔室的泵口至少一部分的襯墊。本發(fā)明襯墊有利于限制不需要的材料于泵口表面上的沉積，且進(jìn)一步減少清潔間隔的平均時(shí)間，因此改良設(shè)備工作時(shí)間及處理產(chǎn)量。雖然前述針對(duì)本發(fā)明實(shí)施例，但可鑒于本揭示發(fā)展出其它及進(jìn)一步的實(shí)施例，且不會(huì)背離本發(fā)明的基本范圍，以及其由如下申請(qǐng)專利范圍決定的范圍。雖然前文針對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例，但是在不脫離本發(fā)明的基本范圍的情況下，可設(shè)計(jì)本發(fā)明的其它及另外實(shí)施例，該范圍由所附權(quán)利要求確定。
權(quán)利要求
1.一種用于半導(dǎo)體處理腔室的襯墊，包含第一部分，經(jīng)配置以作為半導(dǎo)體處理腔室的內(nèi)部體積至少一部分的襯墊；及第二部分，經(jīng)配置以作為所述半導(dǎo)體處理腔室的泵口至少一部分的襯墊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯墊，其中，所述第一部分及第二部分連接在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的襯墊，其中，所述第一部分及第二部分通過螺栓、焊接或壓入配合的至少一者連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯墊，其中，所述襯墊的所述第一部分及第二部分一體成型為一件式結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯墊，其中，所述第一部分及/或第二部分包含陽極氧化鋁或釔鍍鋁中至少一者。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的襯墊，其中，所述第二部分經(jīng)配置以作為從所述泵口至所述泵口內(nèi)的閥上方最多約0. 25英寸處的襯墊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的襯墊，其中，所述第二部分進(jìn)一步包含置于所述第二部分中的開口，所述開口經(jīng)配置以接合輔助廢氣出口。
8.一種用于半導(dǎo)體處理的裝置，其至少包含處理腔室，其具有內(nèi)部體積；泵口，其與所述內(nèi)部體積呈流體連接；及襯墊，根據(jù)以上任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述置于所述處理腔室中且覆蓋所述內(nèi)部體積至少一部分并覆蓋所述泵口至少一部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述襯墊的所述第一部分作為所述內(nèi)部體積至少一部分的襯墊，并且其中，所述襯墊的所述第二部分作為所述泵口至少一部分的襯墊。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的裝置，其中，所述處理腔室進(jìn)一步包含節(jié)流閥，其置于所述泵口中。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述泵口進(jìn)一步包含輔助廢氣出口，置于所述泵口中；并且其中，所述第二部分進(jìn)一步包含開口，置于所述第二部分中， 用以接合所述輔助廢氣出口。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述處理腔室進(jìn)一步包含基材支撐件，并且其中，所述第一部分作為所述處理腔室在所述基材支撐件下方的所述內(nèi)部體積的襯墊。
全文摘要
本文提供用于半導(dǎo)體處理腔室的襯墊的實(shí)施例。在一些實(shí)施例中，用于半導(dǎo)體處理腔室的襯墊包括第一部分，其經(jīng)配置以作為處理腔室的內(nèi)部體積至少一部分的襯墊；及第二部分，其經(jīng)配置以作為處理腔室的泵口至少一部分的襯墊。在一些實(shí)施例中，第一部分及第二部分連接在一起。在一些實(shí)施例中，襯底的第一部分及第二部分可制造為單件。在一些實(shí)施例中，襯底可置于具有內(nèi)部體積及泵口的處理腔室中，其中該泵口與該內(nèi)部體積呈流體連接。
文檔編號(hào)H05H1/34GK102203920SQ200980143563
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2009年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月30日
發(fā)明者浩恩·?！ざ鞴乓? 邁克爾·D·威爾沃斯 申請(qǐng)人:應(yīng)用材料公司