[發明專利]處理半導體加工部件的方法及由之形成的部件

無效

• 申請號: 200910007098.2
• 申請日: 2004-04-14
• 公開（公告）號: CN101527256A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: Y·納倫德拉;R·F·巴克利;A·G·黑爾;R·R·亨斯特
• 申請（專利權）人: 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00;H01L21/205;H01L21/311;H01L21/683
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 陳哲鋒

本發明專利申請是國際申請號為PCT/US2004/011507，國際申請日為2004年 4月14日的PCT國際申請進入中國國家階段后的申請，申請號為200480015166.5， 發明名稱為“處理半導體加工部件的方法及由之形成的部件”的發明專利申請的 分案申請。

技術領域

本發明總體涉及在制造半導體環境中使用的半導體加工部件的處理方法，以 及由之形成的半導體加工部件。

背景技術

在半導體加工領域，通常的集成電路器件是通過各種晶片加工技術來形成的， 加工中，半導體(主要是硅)晶片通過不同的工位和工具進行加工處理。這些加工操 作包括，例如，高溫擴散、熱處理、離子注入、退火、光刻、拋光、沉積等。隨 著新型半導體器件的研制，行業內迫切需要在這樣的加工過程中達到越來越高的 純度。此外，一直需要轉向越來越大的半導體晶片。目前，半導體行業處于從200mm 向300mm晶片的轉變。對更高純度和更大晶片的需求導致對下一代生產加工的綜 合挑戰。

本文中，已發現，隨晶片尺寸增大，由晶片質量和表面積的增大引起的重力 應力導致被理解為半導體晶片中的晶面滑移(slip)。晶面滑移本身表現為晶片中的 滑動線，導致器件產出隨晶片尺寸增大而成比例下降，并且一定程度地削弱大表 面積晶片的成本優勢。

試圖減小結晶滑差，在加工期間需要更完全支持晶片。一種方法是對半導體 加工部件進行機加工，特別在與加工部件晶片接觸的那些部分上提供光滑的光潔 度(finish)。這樣的加工部件包括：例如半導體晶片夾具、水平和垂直晶片舟皿和 晶片載體。通常，通過將縫隙加工到晶片載體或夾具內來達到提高表面光潔度。 雖然利用現有技術能夠在半導體加工部件上加工出合適的表面光潔度，但是會出 現其他問題，特別是純度下降以及附帶對加工部件污染增加。

US?6,093,644公開一種方法，該方法中進行氧化步驟，隨后除去氧化層。但 是，其中公開的這種技術并煤油適當地論述到一些污染問題，并且集中在部件的 整體雜質水平，而不是部件的關鍵部分的雜質水平。

盡管在本行業內的改進提出了對下一代純度的關心以及更大尺寸半導體晶片 相關的加工問題，本領域仍需要進一步改進半導體加工部件，形成這樣部件的方 法以及加工半導體晶片的方法。

在其他應用中，不需要機加工或這種加工是任選的，如在沒有固定的半導體 加工部件如通過CVD(化學氣相沉積)形成的SiC部件的情況。雖然通常認為CVD 形成的SiC部件已具有用于半導體加工操作的異常特性，本領域仍需要進一步改 進了的部件及其形成和使用方法。

發明內容

根據本發明第一方面，一個實施方式按需要提供了對半導體加工部件的進行 處理的方法。根據該方法，使半導體加工部件處于升溫下的鹵素氣體中，氧化形 成氧化層。形成氧化層后，除去該氧化層。

根據另一個實施方式，提供從半導體加工部件除去污染物的方法，該方法中， 污染物在升溫下反應，形成反應產物，部件被氧化，形成氧化層，然后再除去該 氧化層。

根據另一個實施方式，提供半導體加工部件。這種半導體加工部件含有碳化 硅，沿部件外部，采用SIMS(次級離子質譜學)深度剖析法(profiling)，在外表面之 下10nm深度測定，其表面粗糙度Ra小于約2微米，雜質含量小于約1000ppm。 所述外部部分從部件露出的外表面延伸到露出的外表面之下約0.5微米深度。外 部部分可以沿部件外表面的一部分延伸，或者在部件的基本上全部外表面上延伸。

根據另一個實施方式，提供半導體加工部件，所述部件具有經機加工表面， 沿部件外表面的雜質含量小于約1000ppm，外部部分如上面所述。

根據另一個實施方式，提供用于接受半導體晶片的半導體加工部件。在此實 施方式中，加工部件配置成與半導體晶片接觸并接受一個半導體晶片。部件的表 面粗糙度Ra小于約2微米，沿部件的外部部分雜質含量小于約1000ppm。

根據本發明第二方面，另一個實施方式按需要提供了一個半導體加工部件， 所述部件包含碳化硅，其中，部件的外表面部分具有表面雜質水平和體雜質(bulk impurity)水平。較好地，表面雜質水平不大于體雜質水平的10倍。