[發(fā)明專利]CVD裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080052380.3
• 申請日: 2010-10-08
• 公開（公告）號: CN102686774A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: D·希拉布蘭德;K·麥科伊
• 申請（專利權(quán)）人: 赫姆洛克半導(dǎo)體公司
• 主分類號: C23C16/44
• 分類號: C23C16/44
• 代理公司: 北京安信方達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 周靖;鄭霞

相關(guān)申請

本專利申請要求于2009年10月9日提交的美國臨時專利申請序列號第61/250,340號的優(yōu)先權(quán)和所有權(quán)益。這個臨時專利申請的全部內(nèi)容在此通過引用方式明確地并入。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到制造裝置。更具體地，本發(fā)明涉及到在制造裝置中使用的電極。

發(fā)明背景

用于在載體上沉積材料的制造裝置已經(jīng)在本領(lǐng)域內(nèi)被熟知。這類制造裝置包括限定腔室的外殼。通常地，載體大體上是U形的，具有彼此間隔的第一端和第二端。通常地，插座被布置在載體的每個端。通常地，兩個或者多個電極被布置在腔室內(nèi)以用于接收布置在載體的第一端和第二端的各自的插座。電極還包括具有接觸區(qū)的外部表面，其支撐插座，并且最終地，支撐載體以阻止載體相對于外殼移動。接觸區(qū)是電極的部分，其適于直接與插座接觸，并且提供從電極到插座并進入載體的主電流通路。

將電源耦合到電極以用于為載體提供電流。電流加熱電極和載體兩者至沉積溫度。通過在沉積溫度下將材料沉積到載體上來形成處理的載體。

如本領(lǐng)域中已知的，為了補償沉積在載體上的材料由于載體被加熱到沉積溫度的熱膨脹，電極和插座的形狀中存在變化。一種這類方法使用平頭電極和石墨滑塊形式的插座。石墨滑塊擔(dān)當(dāng)載體和平頭電極之間的橋接器。作用在接觸區(qū)上的載體和石墨滑塊的重量減小石墨滑塊和平頭電極之間的接觸電阻。另一種這類方法涉及兩部分電極的使用。兩部分電極包括用于壓緊插座的第一半部和的第二半部。將彈簧元件耦合到兩部分電極的第一半部和第二半部，以用于提供壓緊插座的力。另一種這類方法涉及使用限定帶有位于電極的杯狀物內(nèi)接觸區(qū)的杯狀物的電極。插座適于裝入電極的杯狀物中，并且接觸位于電極的杯狀物內(nèi)的接觸區(qū)。作為選擇地，可以將插座構(gòu)造為安裝到電極頂部的蓋子。

在一些制造裝置中，由于沉積物的集結(jié)，尤其當(dāng)被沉積在載體上的材料是由于氯硅烷的分解形成的多晶硅時，在被布置在腔室內(nèi)和接觸區(qū)外的電極的外部表面上出現(xiàn)電極的污垢。所述沉積造成插座和電極之間隨著時間推移出現(xiàn)非正常匹配。非正常匹配在接觸區(qū)和插座之間導(dǎo)致小電弧，其造成被沉積在載體上的材料的金屬污染。由于被沉積的材料不純，金屬污染減小載體的價值。另外的，污垢減小電極和插座之間的傳熱，造成電極達到較高的溫度，以實際上加熱插座并最終加熱載體。電極較高的溫度造成電極上材料加速的沉積。尤其是對于包括銀或者銅作為在其中呈現(xiàn)的唯一的或者主要的金屬的電極的情況。

在腔室外的外部表面的部分上，電極的污垢也可以出現(xiàn)在電極的外部表面上。在腔室外部分上的電極的外部表面上的污垢不同于出現(xiàn)在被布置于腔室內(nèi)的電極的部分上的污垢的類型，后者由用于沉積的材料所引起。腔室外的電極的外部表面的污垢可以由制造裝置外的工業(yè)條件所引起，或者可以僅由由于電極暴露到空氣中導(dǎo)致的氧化作用所引起。尤其是對于包括銀或者銅作為在其中呈現(xiàn)的唯一的或者主要的金屬的電極的情況。

在載體上沉積材料期間，電極通常不斷地受到機械清理操作以移除至少一些在其上形成的沉積物。通常在被布置在腔室內(nèi)的電極的所有的部分上執(zhí)行機械清理操作，包括接觸區(qū)外的電極的外部表面。

當(dāng)一個或者多個以下情況出現(xiàn)時，電極必須被更換：第一，當(dāng)被沉積在載體上的材料的金屬污染超過閾值水平時；第二，當(dāng)電極的接觸區(qū)的污垢導(dǎo)致電極和插座之間的接觸變得差時；第三，對于電極，當(dāng)由于電極的接觸區(qū)的污垢而需要過度的操作溫度時。電極具有由電極可以在以上之一發(fā)生之前進行處理的載體數(shù)量確定的壽命。鑒于腐蝕和沉積物的形成縮短了電極的壽命，由機械清理操作引起的磨損也可以縮短電極的壽命。

將銀電鍍到不銹鋼電極上是本領(lǐng)域中已知的。如本領(lǐng)域中已知的，相較于不銹鋼，銀具有較高的導(dǎo)熱率和較低的電阻率，并且將提供有關(guān)提升電極的傳熱和電導(dǎo)率特性的直接優(yōu)勢。基于先前技術(shù)的教導(dǎo)，提供將銀電鍍到不銹鋼電極上足以滿足提升電極的傳熱和電導(dǎo)率特性的目的。然而，先前技術(shù)未能解決有關(guān)延長電極的有效壽命的考慮因素。

在容易被磨損的物體上形成耐磨性涂層也是本領(lǐng)域中已知的，例如鉆頭和刀具。然而，電極易受眾多對于制品不重要的考慮因素的影響，該制品例如，鉆頭和刀具。

鑒于之前有關(guān)電極的污垢和磨損的問題，仍然有進一步開發(fā)電極結(jié)構(gòu)的需要，以改進生產(chǎn)力和增大電極壽命。

發(fā)明簡述和優(yōu)勢

本發(fā)明涉及用于在載體上沉積材料的生產(chǎn)裝置和與生產(chǎn)裝置一起使用的電極。載體具有彼此隔開的第一端和第二端。插座被布置在載體的每個端。