[發明專利]表面處理的氮化鋁擋板

有效

• 申請號: 200980132709.4
• 申請日: 2009-08-20
• 公開（公告）號: CN102132382A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 穆罕默德·M·拉希德;德米特里·魯博彌爾斯克
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: H01L21/205
• 分類號: H01L21/205;H01L21/00
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 柳春雷

技術領域

本發明的實施例大體上關于半導體處理設備，更具體地，關于用來處理半導體基材的氮化鋁擋板。

背景技術

在某些高密度等離子體化學氣相沉積(HDP-CVD)處理腔室中，擋板在基材處理期間可用于氣體的注入與分配。用于HDP-CVD腔室的擋板典型地由氧化鋁(Al₂O₃)構成。不過，隨著使用高射頻功率HDP-CVD處理來存取較小的裝置節點，升高的溫度導致氧化鋁和處理氣體反應，此類處理氣體的例子為可用作HDP-CVD腔室的清潔氣體的三氟化氮(NF₃)。因此，由于除其它因素外的改善的導熱性，氮化鋁(AlN)擋板已取代氧化鋁擋板。

不幸的是，雖然氮化鋁擋板具有某些有利的性質，其它問題卻仍存在。舉例來說，氮化鋁擋板通常以包括金屬氧化物粘結劑的燒結處理制造。金屬氧化物粘結劑有助于燒結的氮化鋁的高導熱性。不過，在基材處理之前的擋板時效處理期間，這些在燒結后存在于擋板表面上的粘結劑不合意地干涉到氧化硅(SiO₂)層的粘著。舉例來說，時效處理可防止基材受到擋板材料的污染，并可在處理或清潔期間保護擋板免受反應氣體影響。不過，不良粘著的氧化硅時效處理層可從擋板表面剝落，從而污染欲處理的基材，且亦可在基材處理或腔室清潔期間使擋板處于易受所供應的反應氣體損壞的狀態。雖然此問題可通過不使用金屬氧化物粘結劑來排除，但這一類方法將不合意地降低擋板的導熱性。

因此，在此技術中需要改善的氮化鋁擋板及其制造方法。

發明內容

本文提供關于氮化鋁擋板的方法與設備。在某些實施例中，用在半導體處理腔室中的擋板可包括主體，其包含氮化鋁和金屬氧化物粘結劑，其中在所述主體的表面上的氮化鋁與所述金屬氧化物粘合劑的比率大于或等于所述主體內部的比率。在某些實施例中，所述主體可具有中心桿和耦合至所述中心桿的下部并從此處向外徑向延伸的外部環形物。

在某些實施例中，處理半導體基材的設備可包括處理腔室，其具有內容積和配置在其頂板中的第一氣體入口；及擋板，其耦合至所述第一氣體入口并裝配為引導第一處理氣體從所述第一氣體入口流到所述內容積，所述擋板包括主體，其包含氮化鋁和金屬氧化物粘結劑，其中在所述主體的表面上的氮化鋁與所述金屬氧化物粘結劑的比率大于或等于所述主體內部的比率。

在某些實施例中，用在半導體處理腔室中的擋板可通過一理形成，所述處理包括燒結鋁、氮和金屬氧化物粘結劑，以形成所述擋板的主體，所述主體具有過量的金屬氧化物粘結劑配置在其表面上；及從所述表面移除大量的所述過量金屬氧化物粘結劑。

在本發明的某些方面中，提供用在半導體處理腔室中的擋板的制造方法。在某些實施例中，用在半導體處理腔室中的擋板的制造方法可包括燒結鋁、氮和金屬氧化物粘結劑，以形成所述擋板的主體，所述主體具有過量的金屬氧化物粘結劑配置在其表面上；及從所述主體表面移除大量的所述過量金屬氧化物粘結劑。

在本發明的某些方面中，提供處理半導體基材的方法。在某些實施例中，處理半導體基材的方法可包括以下步驟：將基材放置在處理腔室中的基材支撐上，所述處理腔室具有內容積和第一氣體入口，第一氣體入口相對所述支撐基座配置在所述處理腔室的頂板中；使第一處理氣體流過耦合至所述第一氣體入口的擋板并進入所述內容積，所述擋板包含氮化鋁主體，其具有金屬氧化物粘結劑，其中在所述主體的表面上的氮化鋁與所述金屬氧化物粘結劑的比率大于或等于所述主體內部的比率；及以用所述第一處理氣體處理所述基材。本發明的其它及進一步的實施例在下文敘述。

附圖說明

參照某些示出于附圖中的實施例來提供于上文簡要總結的本發明的更具體敘述，以詳細了解本發明的上述的特征結構。不過，須注意附圖僅示出此發明的典型實施例，且因此不應視為對本發明范圍的限制，因為本發明可容許其它等效實施例。

圖1示出根據本發明的某些實施例所用的示意處理腔室的示意圖。

圖2A-B示出根據本發明的某些實施例的擋板的示意圖。

圖3示出根據本發明的某些實施例的擋板制造方法的流程圖。

圖4示出根據本發明的某些實施例的基材處理方法的流程圖。

圖5A-B分別示出在不同放大率下的常用擋板的表面的視圖。

為了幫助了解，已盡可能地使用相同附圖標記來標明各圖中共用的相同組件。圖式未依比例繪制，并可為清楚起見而加以簡化。在無需進一步詳述的情況下，可預期一實施例中的組件及特征結構能有利地并入其它實施例中。

具體實施例