[發(fā)明專利]耐等離子體腐蝕半導(dǎo)體零部件及其制備方法和等離子體反應(yīng)裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011541484.2
• 申請(qǐng)日: 2020-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN114664623A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段蛟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中微半導(dǎo)體設(shè)備（上海）股份有限公司
• 主分類號(hào): H01J37/32
• 分類號(hào): H01J37/32;H01L21/67
• 代理公司: 上海元好知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31323
• 代理人: 賈慧琴;包姝晴

本發(fā)明公開了耐等離子體腐蝕半導(dǎo)體零部件及其制備方法和等離子體反應(yīng)裝置，該方法包含：提供一半導(dǎo)體零部件本體；提供一靶材，用于提供具有晶面隨機(jī)分布的分子流；提供至少一晶體過濾器，設(shè)置在所述的半導(dǎo)體零部件本體與所述靶材之間，用于選擇過濾分子流，以在半導(dǎo)體零部件本體表面形成耐等離子腐蝕涂層，該涂層具有對(duì)應(yīng)不同強(qiáng)度的多個(gè)晶面結(jié)構(gòu)。本發(fā)明通過在半導(dǎo)體零部件本體與靶材之間設(shè)置晶體過濾器，優(yōu)先在晶體過濾器表面沉積與小于第三高強(qiáng)度的各個(gè)強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的各晶面，以實(shí)現(xiàn)在半導(dǎo)體零部件本體表面主要沉積與大于第四高強(qiáng)度的各個(gè)強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的各晶面，使得涂層達(dá)到類似單晶結(jié)構(gòu)的效果，提高涂層耐腐蝕能力，進(jìn)而提高等離子體刻蝕水平。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及等離子體刻蝕的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐等離子體腐蝕半導(dǎo)體零部件及其制備方法和等離子體反應(yīng)裝置。

背景技術(shù)

等離子體蝕刻工藝在集成電路制造領(lǐng)域發(fā)揮了關(guān)鍵作用。在等離子體刻蝕工藝過程中，物理轟擊及化學(xué)反應(yīng)作用也會(huì)同樣作用于刻蝕腔室內(nèi)部所有與等離子體接觸的部件，造成腐蝕。因此，對(duì)于處在刻蝕腔體內(nèi)的部件而言，通常會(huì)涂覆一些耐等離子體腐蝕的涂層以保護(hù)部件不被腐蝕。

最新的5nm制程中，等離子體刻蝕工藝步驟數(shù)占總比已提升至17％以上。先進(jìn)制程工藝中刻蝕的功率和步驟的大幅提升，要求等離子體刻蝕腔室內(nèi)的零部件具有更高的耐等離子體物理轟擊及化學(xué)腐蝕性能，產(chǎn)生更少的微小顆粒污染及金屬污染，進(jìn)一步保障刻蝕設(shè)備工藝的穩(wěn)定性和可重復(fù)性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決等離子體環(huán)境下，半導(dǎo)體零部件的易腐蝕問題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體零部件的制備方法，其包含：

提供一半導(dǎo)體零部件本體；

提供一靶材，用于提供具有晶面隨機(jī)分布的分子流；

提供至少一晶體過濾器，設(shè)置在所述的半導(dǎo)體零部件本體與所述靶材之間，用于選擇過濾所述的分子流，以在所述的半導(dǎo)體零部件本體表面形成耐等離子腐蝕涂層，該涂層具有對(duì)應(yīng)不同強(qiáng)度的多個(gè)晶面結(jié)構(gòu)，所述的不同強(qiáng)度按從高到低排序包含：最高強(qiáng)度、第二高強(qiáng)度、第三高強(qiáng)度及第四高強(qiáng)度，所述的最高強(qiáng)度與第四高強(qiáng)度的比例范圍是1：1-10：1。

進(jìn)一步地，所述的最高強(qiáng)度與第三高強(qiáng)度的比例范圍是1：1-10：1。

進(jìn)一步地，所述的最高強(qiáng)度與第二高強(qiáng)度的比例范圍是1：1-10：1。

進(jìn)一步地，所述的晶體過濾器的晶面間距與小于第三高強(qiáng)度的各個(gè)強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的各晶面間距相當(dāng)，以優(yōu)先沉積與小于第三高強(qiáng)度的各個(gè)強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的各晶面，而使得半導(dǎo)體零部件本體表面沉積與大于等于第三高強(qiáng)度的各個(gè)強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的各個(gè)晶面。

進(jìn)一步地，所述的晶體過濾器的晶面間距與小于第二高強(qiáng)度的各個(gè)強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的各晶面間距相當(dāng)，以優(yōu)先沉積與小于第二高強(qiáng)度的各個(gè)強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的各晶面，而使得半導(dǎo)體零部件本體表面沉積與大于等于第二高強(qiáng)度的各個(gè)強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的各個(gè)晶面。

進(jìn)一步地，所述的晶體過濾器的晶面間距與小于第一高強(qiáng)度的各個(gè)強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的各晶面間距相當(dāng)，以優(yōu)先沉積與小于第一高強(qiáng)度的各個(gè)強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的各晶面，而使得半導(dǎo)體零部件本體表面沉積與第一高強(qiáng)度的各個(gè)強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的各個(gè)晶面。

進(jìn)一步地，所述的晶面過濾器與所述的半導(dǎo)體零部件本體平行設(shè)置，所述的晶面過濾器還設(shè)置有通孔，使得分子流通過，以在半導(dǎo)體零部件本體表面沉積與大于等于第三高強(qiáng)度的各個(gè)強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的各個(gè)晶面。

進(jìn)一步地，所述的通孔的孔隙率不小于50％。

進(jìn)一步地，所述的通孔的孔隙率根據(jù)所述通孔與所述靶材的距離調(diào)整，該距離越大孔隙率越小。

進(jìn)一步地，在所述的半導(dǎo)體零部件本體與所述靶材之間的側(cè)部還設(shè)置有至少一晶面過濾器，用于優(yōu)先沉積與小于第三高強(qiáng)度的各個(gè)強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的各晶面。