包括具有高纯SP3键的CVD金刚石涂层的边缘环之类的部件制造技术

一种包括具有高纯SP3键的CVD金刚石涂层的边缘环之类的部件。一种用于等离子体处理系统的基座包括衬底支撑表面。环形边缘环围绕衬底支撑表面的周边布置。化学气相沉积(CVD)金刚石涂层布置在环形环的暴露于等离子体的表面上。CVD金刚石涂层包括sp3键。金刚石涂层中的sp3键的纯度大于90％。的sp3键的纯度大于90％。的sp3键的纯度大于90％。

【技术实现步骤摘要】
包括具有高纯SP3键的CVD金刚石涂层的边缘环之类的部件
本申请是申请号为201710122891.1，申请日为2017年3月3日，申请人为朗姆研究公司，专利技术创造名称为“包括具有高纯SP3键的CVD金刚石涂层的边缘环之类的部件”的专利技术专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用
[0001]本申请要求于2016年3月3日提交的美国临时申请No.62/303,091和于2016年3月21日提交的美国临时申请No.62/310,993的权益。上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。


[0002]本公开涉及用于衬底的等离子体处理系统，并且更具体地涉及用于衬底的等离子体处理系统的处理室中的诸如边缘环之类的部件。

技术介绍

[0003]这里提供的背景描述是为了一般地呈现本公开的上下文的目的。目前所指名的专利技术人的工作，在该
技术介绍
部分中描述的程度以及本说明书的可能在申请时不被另外认为是现有技术的部分，既不明确地也不隐含地被承认为针对本公开的现有技术。
[0004]衬底处理系统可用于执行诸如半导体晶片之类的衬底的沉积、蚀刻和/或其它处理。衬底可以布置在衬底处理系统的处理室中的基座上。例如在蚀刻或沉积期间，将包括一种或多种前体的气体混合物引入到处理室中，并且可以激励等离子体以蚀刻衬底或在衬底上沉积膜。
[0005]边缘环已经用于调整靠近衬底的径向外边缘的等离子体轮廓。例如，在蚀刻工艺中，边缘环可以用于调节蚀刻速率或蚀刻轮廓。边缘环通常围绕衬底的径向外边缘位于基座上。可以通过改变边缘环的位置、边缘环的内边缘的形状或轮廓、边缘环相对于衬底的上表面的高度、边缘环的内边缘的形状或轮廓、边缘环的材料等来改变衬底的径向外边缘处的工艺条件。
[0006]改变边缘环通常需要打开处理室，这是不希望的。换句话说，边缘环的边缘效应在不打开处理室的情况下不能改变。当边缘环在蚀刻期间被等离子体侵蚀时，边缘效应改变。
[0007]现在参考图1和2，衬底处理系统可以包括基座20和边缘环30。边缘环30可以包括一个或多个部分。在图1和图2的示例中，边缘环30包括布置在衬底33的径向外边缘附近的第一环形部分32。第二环形部分34从衬底33下方的第一环形部分径向向内定位。第三环形部分36布置在第一环形部分32的下方。在使用期间，等离子体42被引导到衬底33处以蚀刻衬底33的暴露部分。边缘环30被布置成帮助使等离子体成形，使得发生衬底33的均匀蚀刻。
[0008]在图2中，在已经使用边缘环30之后，边缘环30的径向内部分的上表面可以表现出如48处所示的侵蚀。结果，等离子体42可能趋于以比在44处可看到的在其径向内部部分的蚀刻速率更快的速率蚀刻衬底33的径向外边缘。
[0009]涂层已经用于改善处理室中的边缘环和其它部件的耐侵蚀性。例如，已经测试了
类金刚石碳涂层。然而，通过氧等离子体非常快速地蚀刻涂层。半导体制造设备工业寻求用于减少由于对类金刚石碳涂层的高蚀刻速率引起的边缘环侵蚀的其它方法。

技术实现思路

[0010]一种用于等离子体处理系统的基座包括衬底支撑表面。环形边缘环围绕衬底支撑表面的周边布置。金刚石涂层布置在环形环的暴露于等离子体的表面上。金刚石涂层包括sp3键。金刚石涂层中的sp3键的纯度大于90％。
[0011]在其它特征中，金刚石涂层中的sp3键的纯度大于95％。金刚石涂层中的sp3键的纯度大于99％。使用化学气相沉积(CVD)将金刚石涂层沉积在环形边缘环上。
[0012]一种等离子体处理系统包括处理室。基座设置在处理室中。等离子体源在处理室中产生等离子体。等离子体源包括电容耦合等离子体(CCP)源。等离子体源包括电感耦合等离子体(ICP)源。
[0013]等离子体处理系统包括处理室。基座设置在处理室中。远程等离子体源将等离子体供应到处理室。
[0014]一种等离子体处理系统包括处理室和等离子体源，所述等离子体源用于执行以下操作中的一个：供应等离子体到处理室；和在处理室中产生等离子体。布置在处理室中的至少一个部件包括金刚石涂层。金刚石涂层包括sp3键。金刚石涂层中的sp3键的纯度大于90％。
[0015]在其它特征中，金刚石涂层中的sp3键的纯度大于95％。金刚石涂层中的sp3键的纯度大于99％。使用化学气相沉积(CVD)将金刚石涂层沉积在至少一个部件上。
[0016]在其它特征中，所述至少一个部件选自边缘环、室壁、气体分配装置、气体喷射器、进入处理室的窗和基座的上表面。
[0017]用于等离子体处理系统的边缘环包括环形环和布置在环形环的在使用期间暴露于等离子体的表面上的金刚石涂层。金刚石涂层包括sp3键。金刚石涂层中的sp3键的纯度大于90％。
[0018]在其它特征中，金刚石涂层中的sp3键的纯度大于95％。金刚石涂层中的sp3键的纯度大于99％。使用化学气相沉积(CVD)将金刚石涂层沉积在环形环上。环形环由从由硅(Si)、碳化硅(SiC)和二氧化硅(SiO2)构成的组中选择的材料制成。
[0019]根据详细描述、权利要求和附图，本公开的其它应用领域将变得显而易见。详细描述和具体示例仅旨在用于说明的目的，并且不意图限制本公开的范围。
[0020]本专利技术的一些方面具体描述如下：1.一种用于等离子体处理系统的基座，其包括：衬底支撑表面；围绕所述衬底支撑表面的周边布置的环形边缘环；和布置在所述环形环的暴露于等离子体的表面上的金刚石涂层，其中所述金刚石涂层包括sp3键，并且其中所述金刚石涂层中的所述sp3键的纯度大于90％。2.根据条款1所述的基座，其中所述金刚石涂层中的所述sp3键的纯度大于95％。3.根据条款1所述的基座，其中所述金刚石涂层中的所述sp3键的纯度大于99％。
4.根据条款1所述的基座，其中使用化学气相沉积(CVD)将所述金刚石涂层沉积在所述环形边缘环上。5.一种等离子体处理系统，其包括：处理室，其中，根据条款1所述的基座配置在所述处理室内；和等离子体源，其用于在所述处理室中产生等离子体。6.根据条款5所述的等离子体处理系统，其中所述等离子体源包括电容耦合等离子体(CCP)源。7.根据条款5所述的等离子体处理系统，其中所述等离子体源包括电感耦合等离子体(ICP)源。8.一种等离子体处理系统，其包括：处理室，其中，根据条款1所述的基座配置在所述处理室内；和远程等离子体源，其用于向所述处理室提供等离子体。9.一种等离子体处理系统，其包括：处理室；等离子体源，其用于执行以下操作中的一个：向所述处理室供应等离子体；和在所述处理室中产生等离子体；和布置在所述处理室中的至少一个部件，其包括金刚石涂层，其中所述金刚石涂层包括sp3键，并且其中所述金刚石涂层中的所述sp3键的纯度大于90％。10.根据条款9所述的等离子体处理系统，其中所述金刚石涂层中的所述sp3键的纯度大于95％。11.根据条款9所述的等离子体处理系统，其中所述金刚石涂层中的所述sp3键的纯度大于99％。12.根据条款9所述的等离子体处理系统，其中使用化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于在衬底处理系统的部件上施加涂层的方法，该方法包括：将所述涂层沉积在所述部件的等离子暴露表面上；和将所述部件布置在所述衬底处理系统的处理室内，其中使用化学气相沉积(CVD)工艺沉积所述涂层，所述涂层是金刚石涂层，所述金刚石涂层包括sp3键，并且所述金刚石涂层中sp3键的纯度大于95％。2.权利要求1的方法，其中所述金刚石涂层中sp3键的纯度大于99％。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述部件是边缘环，所述方法还包括：将所述边缘环布置在所述处理室内的衬底支撑表面的周围。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述边缘环包括硅、碳化硅和二氧化硅中的至少一种。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述部件是等离子体约束环或罩，喷头，上电极，射频窗，电介质窗，喷射器，衬里，处理室的壁和基座中的一种。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金刚石涂层的厚度为100μm至1mm。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金刚石涂层的厚度为250μm至1mm。8.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括将所述涂层沉积在所述部件的整个外表面上。9.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述处理室中将所述部...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾斯廷，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：