[發明專利]用于半導體蝕刻室的內襯

無效

• 申請號: 01803460.8
• 申請日: 2001-01-11
• 公開（公告）號: CN1394351A
• 公開（公告）日: 2003-01-29
• 發明（設計）人: J·S·布洛姆;A·T·海曼;M·施巴塔
• 申請（專利權）人: 納幕爾杜邦公司
• 主分類號: H01J37/32
• 分類號: H01J37/32
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉元金,姜建成

發明領域

本發明涉及圓頂內襯和室內襯，用于涉及半導體設備干蝕刻的工藝。

發明背景

使用具有圓頂形陶瓷或鋁頂蓋及鋁側壁和鋁底壁的室的干蝕刻工藝，部分地用于生產半導體晶片。干蝕刻工藝使用等離子體狀態氣體對未經保護的半導體晶片表面進行化學和物理腐蝕。使用的混合氣體，以及其它變量如電功率和壓力設置，將會改變侵蝕性和對半導體表面和室內部腐蝕的均勻性。室中充以氣體，半導體晶片放置于室內。然后用等離子體場離子化氣體，從而使氣體具有活性來蝕刻室內部的晶片。等離子體場通常由氣體化合物的化學活性種構成，如氟氣、氧氣和氯氣。選擇氣體化合物的確切混合物以平衡各個單獨氣體的功能，以達到期望的蝕刻活性。蝕刻可能導致蝕刻副產物的生成，副產物如果不除去，將會最終接觸和損害室內的晶片。這些副產物還可能損害蝕刻室的內壁和頂蓋。

據報導一種薄壁、無縫的聚合物內襯緊貼放置于室內部，從而覆蓋室的鋁壁，以將蝕刻副產物從半導體設備上帶走。Sakai等的日本專利申請10-150137，1999年5月16日，使用了一種薄聚合物內襯來保持蝕刻工藝中室表面溫度均勻，該Sakai等的專利申請報導了通過將副產物沉積到室內部的聚合物內襯表面來將蝕刻副產物從半導體晶片上轉移出去的方法。據報導該聚合物內襯很薄，厚度為2.0mm或更小，使得室內部的溫度可以精確地由安置于室外部的冷卻裝置來調節。如Sakai等的專利申請所報導的，壁厚大于2.0mm的內襯將使室內部的物質與外部的冷卻裝置隔絕，從而使得室表面溫度在蝕刻過程中升高。基于此原因，較高的表面溫度會減少副產物在聚合物內襯表面的沉積。

Sakai等的專利申請報導了一種解決副產物從置于室內部的半導體設備上移走這一問題的方法，然而，其它與蝕刻相關的問題依然存在。室內產生的氣體可以是高毒性的，并且如果室的密封性不理想的話，還可能逸出。因此需要一種能夠保護室壁和頂蓋不受氣體損害的設備。該設備應該有較長的使用壽命，并可以經受許多小時的每項單獨操作。因為室組件的移出和更換會減緩生產過程，并顯著地增加生產成本。

鑒于以上敘述，開發了一種用于蝕刻半導體設備的室內部的內襯，它具有很長的使用壽命，并保護室不受腐蝕。

發明概述

在一方面，本發明涉及圓頂和室的內襯，它們可以在許多干蝕刻工藝中使用，同時保護室的頂蓋和內壁。本發明的內襯由高性能樹脂制備，具有大于2.0mm的壁厚，優選介于3mm到8mm。高性能樹脂的特征是在高溫(大于100℃)下是穩定的，抗磨損，抗等離子體和抗氧化應力，并且具有空間穩定性，即不趨向于蠕變或變形。內襯的使用壽命與內襯的厚度直接相關。本發明的圓頂內襯適于半導體生產中使用的干蝕刻設備室的內部頂蓋，并且包含高性能樹脂。

在另一方面，本發明涉及室的內襯，它們適于半導體生產中使用的干蝕刻設備室的內壁，所述內襯包含高性能樹脂，并且具有大于2.0mm的壁厚。

本發明還涉及一種包含本發明圓頂內襯的干蝕刻設備的室。該圓頂內襯適于室的內部頂蓋。該室還可以包括本發明的室內襯。

就本發明而言，在此使用下述術語：

“圓頂內襯”指的是一種覆蓋物，用于覆蓋室頂蓋的內部部分。

“室內襯”指的是一種覆蓋物，用于覆蓋室的內部側壁。

用于干蝕刻室頂蓋內部部分的內襯可以由一種高性能樹脂制備。用于干蝕刻室內部側壁的內襯可以由一種高性能樹脂制備，并具有大于2.0mm的壁厚。

附圖簡述

圖1顯示了本發明的一種圓頂內襯。

圖2顯示了本發明的一種室內襯。

圖3顯示了本發明圓頂內襯和室內襯的變體的俯視圖。

圖4顯示了圖3中繪出的圓頂內襯和室內襯的側視圖。

圖5顯示了圖4中繪出的圓頂內襯和室內襯之間的接頭。

發明詳述

本發明的圓頂內襯和室內襯由高性能聚合物樹脂制備，優選高性能熱塑性樹脂。適合的樹脂包括：聚苯并咪唑、聚酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚芳醚酮、聚碳酸酯、聚芳酯、聚醚砜、芳香族聚酰胺、四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)和乙烯/四氟乙烯共聚物(ETFE)。優選高性能樹脂不含鹵素原子。