用于处理腔室的陶瓷涂覆的石英盖体制造技术

本公开内容的实施方式包括用于降低处理腔室内的颗粒产生的方法和设备。在一个实施方式中，本发明专利技术提供一种用于基板处理腔室的盖体。盖体包括：盖构件，所述盖构件具有第一表面和与第一表面相对的第二表面；通过所述盖构件的中央开口，其中所述中央开口的内轮廓包括具有第一直径的第一段、具有第二直径的第二段和具有第三直径的第三段，其中第二直径是在第一直径和第三直径之间，且第一直径从第二段朝向盖构件第一表面增加；和沟槽，所述沟槽沿着第一表面中的封闭路径形成且具有形成在沟槽的内表面中的凹槽。

Ceramic coated quartz cap for chamber treatment

Embodiments of this disclosure include methods and devices for reducing the generation of particles in the chamber of the treatment chamber. In one embodiment, the present invention provides a cover for a substrate processing chamber. The cover body comprises a cover member, a cover member having a first surface and a first surface opposite to the first surface; the opening member through the cover of the central, the inner contour of the central opening includes a first section having a first diameter, has a diameter of 2 and 3 with the diameter of the article the third section, the diameter is between the first and third diameter diameter and the first diameter from 2 toward the first surface of the cover member increases; and trench, the trench along a closed path of the first surface of the formation and has grooves on the inner surface of the trench in the form.

【技术实现步骤摘要】
用于处理腔室的陶瓷涂覆的石英盖体
本公开内容的实施方式通常涉及半导体处理系统。更具体地说，本公开内容的实施方式涉及用于在半导体处理系统中使用的盖体。
技术介绍
集成电路已发展成可在单个芯片上包括几百万个部件(例如，晶体管、电容器和电阻器)的复杂装置。芯片设计的发展持续需要更快的电路和更大的电路密度。对于更大电路密度的要求迫使集成电路部件的尺寸减小。随着集成电路部件的尺寸减小(例如，减小至亚微米尺寸)，降低污染物存在的重要性已增加，因为此种污染物可能在半导体制造工艺期间导致缺陷形成。例如，在蚀刻工艺中，例如可能在蚀刻工艺期间产生的聚合体的副产物可能变成污染在半导体基板上形成的集成电路和结构的微粒来源。在半导体材料处理领域中，例如为了在基板上蚀刻和化学气相沉积(chemicalvapordeposition；CVD)各种材料，使用了包括真空处理腔室的半导体材料处理装置。所述工艺的一些工艺在所述处理腔室中使用腐蚀性和侵蚀性工艺气体和等离子体，诸如氢等离子体。需要最小化在所述处理腔室中处理的基板的颗粒污染。还需要当装置暴露于所述气体和等离子体时抗化学侵蚀的所述装置的等离子体暴露部件。
技术实现思路
本公开内容的实施方式包括用于降低处理腔室内的颗粒产生的方法和设备。在一个实施方式中，本专利技术提供一种用于基板处理腔室的盖体。盖体包括：盖构件，所述盖构件具有第一表面和与第一表面相对的第二表面；通过所述盖构件的中央开口，其中所述中央开口的内轮廓包括具有第一直径的第一段、具有第二直径的第二段和具有第三直径的第三段，其中第二直径是在第一直径和第三直径之间，且第一直径从第二段朝向盖构件第一表面增加；和沟槽，所述沟槽沿着第一表面中的封闭路径形成且具有形成在沟槽的内表面中的凹槽。在另一个实施方式中，提供一种处理腔室。处理腔室包括主体、设置在主体内的基板支撑组件，和覆盖所述主体的盖体。盖体包括：板，所述板具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；通过所述板的中央开口，其所述中央开口具有朝向第一表面增加的内径；和沟槽，所述沟槽形成在所述第一表面中。处理腔室还包括气体耦合嵌件(gascouplinginsert)，所述气体耦合嵌件设置在中央开口内且具有经成形以匹配中央开口的内径的渐缩形(tapered)凸缘。在又另一个实施方式中，提供了一种用于降低处理腔室内的颗粒产生的方法。所述方法包括：提供腔室盖体，所述腔室盖体具有顶表面和平行于所述顶表面的底表面，其中腔室盖体具有中央开口，且所述中央开口的上部具有朝向顶表面逐渐增加的内径；喷砂处理(beadblasting)腔室盖体的底表面；在腔室盖体的底表面上沉积涂层，其中所述涂层包含含氧化钇的陶瓷或含钇氧化物；在中央开口内设置间隔环，其中所述间隔环具有被成形以匹配中央开口的内径的外表面；和在间隔环上设置气体耦合嵌件，其中所述气体耦合嵌件是圆柱形中空主体，所述圆柱形中空主体具有形成在气体耦合嵌件底部中的多个轴向通孔，且所述气体耦合嵌件具有从圆柱形中空主体的外表面向外延伸的圆锥形(conical)凸缘，且其中所述圆锥形凸缘被成形以匹配中央开口的内径。附图说明以上简要总结的本公开内容的上述记载的特征可详细理解的方式，本公开内容的更特定的描述可参考实施方式获得，所述实施方式的一些实施方式示出在附图中。图1示出根据本公开内容的一个实施方式的处理腔室的示意截面图。图2A示出根据本公开内容的一个实施方式的盖体的俯视图。图2B示出沿着图2A的线A-A获取的盖体的示意截面图。图2C是图2B中的圆圈“B”的放大截面图。图3A示出根据本公开内容的一个实施方式的间隔环的俯视图。图3B示出沿着图3A的线A-A获取的间隔环的示意截面图。图3C示出图3A的间隔环的透视图。图4是示出设置在盖体的中央开口内的气体耦合嵌件的图2C的放大截面图。然而，应将注意的是，附图仅示出本公开内容的典型实施方式且因此不视为本公开内容范围的限制，因为本公开内容可允许其他等效的实施方式。为了促进理解，在尽可能的情况下，已使用相同的参考符号指示对附图共通的相同元件。具体实施方式图1示出根据本公开内容的一个实施方式的处理腔室100的示意截面图。处理腔室100可以是等离子体工艺腔室，诸如可从加利福尼亚圣克拉拉市的应用材料公司(AppliedMaterials,Inc.,SantaClara,California)获得的电感耦合等离子体(inductivelycoupledplasma；ICP)处理腔室或DPNHD处理腔室。处理腔室100可以是典型地用作多腔室模块化系统(未示出)的一部分的类型的全自动半导体等离子体处理腔室。如图1中所示，处理腔室100包括主体115、盖体108，和设置在主体115内的基板支撑组件107。主体115、盖体108和基板支撑组件107大体上界定处理容积110。处理容积110可经配置以容纳基板120，所述基板具有达到12英寸(300mm)、18英寸(450mm)，或其他直径的公称直径(nominaldiameter)大小。处理腔室100包括等离子体电源102和匹配网络101。等离子体电源102和匹配网络101与功率产生装置连通。功率产生装置可被封装在设置在主体115上的第一外壳111内。等离子体电源102和匹配网络101以典型地在约12MHz至约13.5MHz之间的范围内的频率操作。如果需要，等离子体电源102可以高达60MHz的频率操作。在各种实施方式中，等离子体电源102可以在从约0.1kW至约5kW的范围内的功率操作。电感线圈104、106可位于设置在主体115和第一外壳111之间的第二外壳113内。当电感线圈104、106由等离子体电源102通电时，所述电感线圈可在处理容积110中产生射频(RF)电场，所述射频电场可从处理容积110中的气体形成等离子体。等离子体随后可用于对基板120执行等离子体处理。盖体108包括盖构件，所述盖构件可以是具有适于接收气体耦合嵌件114的中央开口的板。气体耦合嵌件114可包括具有多个轴向通孔(图4中所示)的圆柱形中空主体，所述多个轴向通孔形成在圆柱形中空主体的底部中。气体连接器156可被设置在盖体108上。处理气体(未示出)被引入气体连接器156至气体耦合嵌件114的通孔，所述通孔在处理容积110中提供均匀的控制气流分配。下文将针对图2A至图2C论述盖体108的进一步细节。存在于主体115内的处理容积110与非处理容积117流体连通。非处理容积117与节流阀119流体连通。节流阀119与排气系统131连通，所述排气系统可包括涡轮泵116和初级泵(roughingpump)126，所述涡轮泵和初级泵全部与节流阀119流体连通。废气可从节流阀119顺序地流动通过涡轮泵116和初级泵126。在操作中，等离子体源气体被提供至处理容积110且处理副产物通过节流阀119和排气系统131从处理容积110排出。在主体115中形成基板进入端口112以促进基板120进入处理腔室100和从处理腔室100除去。基板支撑组件107被设置在主体115内以在处理期间支撑基板120。基板支撑组件107可以是机械或静电卡盘，其中基板支撑组件107的至少一部分是导电的且能够用作工艺偏压电极。流体导管124可被耦接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于基板处理腔室的盖体，包含：盖构件，所述盖构件具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；通过所述盖构件的中央开口，其中所述中央开口的内轮廓包含具有第一直径的第一段、具有第二直径的第二段，和具有第三直径的第三段，其中所述第二段被设置在所述第一段和所述第三段之间，且所述第一直径从所述第二段朝向所述盖构件的所述第一表面逐渐增加；和沟槽，所述沟槽沿着所述第一表面中的封闭路径形成，所述沟槽具有形成在所述沟槽的内表面中的凹槽。

【技术特征摘要】
2016.04.28 US 62/328,6861.一种用于基板处理腔室的盖体，包含：盖构件，所述盖构件具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；通过所述盖构件的中央开口，其中所述中央开口的内轮廓包含具有第一直径的第一段、具有第二直径的第二段，和具有第三直径的第三段，其中所述第二段被设置在所述第一段和所述第三段之间，且所述第一直径从所述第二段朝向所述盖构件的所述第一表面逐渐增加；和沟槽，所述沟槽沿着所述第一表面中的封闭路径形成，所述沟槽具有形成在所述沟槽的内表面中的凹槽。2.如权利要求1所述的盖体，其中所述第一段具有相对于所述中央开口的轴线成角度的内表面。3.如权利要求2所述的盖体，其中所述第一段的所述内表面的所述角度在约30°和约60°之间。4.如权利要求1所述的盖体，其中所述凹槽具有斜角，所述斜角沿着相对于所述沟槽的底表面的方向以一角度延伸，所述角度在约15°和约45°之间。5.如权利要求1所述的盖体，其中所述盖构件是由火焰抛光的石英制成。6.如权利要求1所述的盖体，其中所述盖构件由石英制成且所述盖构件的所述第二表面被火焰抛光。7.如权利要求6所述的盖体，其中所述盖构件的所述第二表面具有涂层，所述涂层包含含氧化钇陶瓷或含钇氧化物。8.如权利要求7所述的盖体，其中所述涂层具有约0.001英寸至约0.100英寸的厚度。9.如权利要求6所述的盖体，其中所述盖构件的所述第二表面具有在约2埃与约150埃之间的平均表面粗糙度。10.如权利要求1所述的盖体，其中所述盖构件是由非火焰抛光的石英制成。11.如权利要求9所述的盖体，其中所述盖构件的所述第二表面具有涂层，所述涂层包含含氧化钇陶瓷或含钇氧化物。12.如权利要求11所述的盖体，其中所述涂层具有约0.001英寸至约0.100英寸的厚度。13.一种处理腔室，包含：主体；基板支撑组件，所述基板支撑件设置在所述主体内部；覆盖所述主体的盖体，所述盖体包含：板，所述板具有第一表面和与所述第一表...

【专利技术属性】
技术研发人员：伯纳德·L·黄，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国,US