被涂覆腔室部件的翻新制造技术

本文描述被涂覆腔室部件的翻新。在一个实施例中，翻新处理腔室的部件，所述部件包括具有表面涂覆层的结构，该表面涂覆层包含第一层。去除所述第一层以在所述结构上形成暴露表面。在去除所述第一层期间或之后，用清洗液清洗所述暴露表面，而由此在该暴露表面上沉积清洗剩余物。将所述表面加热到至少１００℃的温度，同时维持真空压力，以从所述表面蒸发所述清洗剩余物，由此形成清洁表面。第二层形成在所述清洁表面上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及处理腔室部件的清洗和涂覆。
技术介绍
在诸如半导体晶片和显示板之类衬底的处理中，是将衬底放置在 处理腔室中并暴露于工艺气体中，以沉积或蚀刻衬底上材料。在此处 理期间，会产生处理剩余物并可能沉积在腔室的内表面上。例如，在 溅射沉积处理中，用于沉积到衬底上的从靶溅射出的材料也沉积在腔 室内的其它部件表面上，例如在沉积环(deposition rings)、遮蔽环(shadowrings)、器壁衬圈(wall liners)和聚焦环(focus rings)上。 在随后的处理周期中，沉积的处理剩余物可从腔室表面呈鳞片状剥 落而落在衬底上且污染衬底。为了减小处理剩余物对衬底的污染，可以使腔室中的部件表面成 为凹凸不平的。处理剩余物能够更好地附着在凹凸不平的表面上，从 而不会呈鳞片状地剥落而污染腔室中的衬底。这种凹凸不平的部件表 面可通过在部件上涂覆一粗糙表面来形成，这在美国Shyh-Nung Lin 等人于2001年6月27日提交的、转让给应用材料有限公司的美国专 利申请第09/895,862号和美国Shyh-Nung Lin等人于2002年3月27 日提交的、转让给应用材料有限公司的美国专利申请第10/113,847号 作了描述，在此将上述专利申请以引用方式全部并入本说明书。不过在若干处理周期之后，需要清洗和翻新被涂覆部件，以去除 堆积的处理剩余物。例如，当腔室部件用在预清洗处理中以溅射来自 金属互连表面的材料时，每个处理周期溅射材料都堆积在部件的表面。这些堆积的处理剩余物引起热膨胀压力，从而导致涂覆层分层、开裂 和自其下方结构呈鳞片状脱落。在腔室中的等离子体能够穿透涂覆层 的损坏区从而腐蚀下方结构的暴露表面，最终导致部件的失灵。因此， 在已处理多个衬底之后，典型地是要进行翻新处理，以清洗和翻新被 涂覆部件。在处理衬底期间，翻新处理减少了来自部件涂覆层的剥落 和剥皮的几率，且由此而减少了腔室中所处理的衬底的污染。在翻新处理的一个例子中，涂覆层被从下方的部件结构中除去，例如以化学方法从部件上蚀刻掉涂覆层。接着进行喷珠(bead blasting) 处理以去除任何涂覆层的残留颗粒，也可使部件的表面变粗糙以提高 随后描述的涂覆层的粘着力，如在Yixing Lin等人于2003年10月22 日提交的、转让给应用材料有限公司的美国专利申请第10/691,418号 中所描述的，在此将上述专利申请以引用方式全部并入本说明书。在 喷珠处理之后，举例来说通过双股线电弧(twin-wire arc)涂覆方法来 施加新的凹凸不平的涂覆层。翻新的涂覆层可用清洗液、如去离子水 来清洗，并且洗完的涂覆层被烘焙足够长的时间，以从涂覆层去除挥 发性的材料。然而，当在处理腔室中使用此类制造部件时，由于残留在翻新部 件上的挥发性材料，经常需要用泵抽腔室非常长的时间，以达到所需 压力。例如，可能需要花费20小时以在有翻新部件的情况下达到所需 腔室压力，这可能使衬底处理被不可接受地延迟。在一个实施例中， 在进行涂覆之前，可以执行预烘焙步骤，以在炉子中烘焙下方结构从 而去除挥发性材料，如先前提到的Lin等人的美国专利申请第 10/113，847号和第09/895,862号所描述的。然而，已经发现这种预烘焙 处理会使得随后施加到下方结构的涂覆层产生不能令人满意的粘着 力。附着力较小的涂覆层会从下方结构中剥落，从而导致下方结构毁 坏并污染在腔室中所处理的衬底。同样，在有这种预烘焙部件的情况 下，为达到合适的腔室压力所需要的泵抽时间仍然是长得令人难以接 受。因此，需要有一种翻新和清洗部件的方法，其不会导致在使用该 部件的腔室中进行泵抽的时间长得令人不可接受。还需要有一种翻新 部件的方法，其可提供改良的部件抗腐蚀性能，并因此而减少被处理衬底的污染。
技术实现思路
在一个实施例中，翻新处理腔室的部件，所述部件包括具有表面 涂覆层的结构，该表面涂覆层包含第一层。去除所述第一层以在所述 结构上形成暴露表面。在去除所述第一层期间或之后，用清洗液清洗 所述暴露表面，而由此在该暴露表面上沉积清洗剩余物。将所述表面加热到至少100'C的温度，同时维持真空压力，以从所述表面蒸发所述清洗剩余物，由此形成清洁表面。第二层形成在所述清洁表面上。在另一实施例中，制造处理腔室的部件。提供包括具有表面涂覆 层的结构的部件，该表面涂覆层包含第一层。去除所述第一层以在所 述结构上形成暴露表面。在去除所述第一层期间或之后，用清洗液清 洗所述暴露表面，由此在该暴露表面上沉积清洗剩余物。将所述表面加热到至少IOO'C的温度，同时维持真空压力，以从所述表面蒸发所述清洗剩余物，由此形成清洁表面。第二层形成在所述清洁表面上。 附图说明参考用于说明本专利技术的例子的下列描述、所附权利要求和附图， 本专利技术的上述特征、方面和优点将能够得到更好的理解。然而应认识 到，总的来说，能够在本专利技术中使用的特征不仅限于特定附图的说明中所描述的各个特征，并且本专利技术包括这些特征的任一组合，其中图1A是一部件的实施例的示意性侧视图，该部件具有一上方覆盖层；图1B是在去除了涂覆层之后，图1A所示部件的示意性侧视图，其中在该部件的暴露表面上有挥发性的剩余物；图1C是执行了预烘焙步骤之后，图1B所示部件的示意性侧视图； 图2是一个流程图，用于说明部件翻新处理的一个实施例；而 图3是处理腔室的实施例的剖面侧视图，该处理腔室具有一个或多个被涂覆部件。具体实施例方式本专利技术的处理方法适于清洗和翻新具有涂覆层22的部件20，如图 l中的例子所示。此处理方法改进了对于部件20的清洗和翻新，并且 也改善了从部件20去除挥发性剩余物的技术效果。去除挥发性剩余物 可减少在腔室106中达到所需压力水平的整体泵抽时间。所述处理方 法可被用以在腔室106中清洗和翻新一个或多个易受蚀刻的部件20， 这些部件例如包括气体传送系统112的一个或多个部分，该气体传 送系统提供腔室106中的工艺气体；在腔室106中支撑衬底104的衬 底支座114;给工艺气体赋能(energize)的气体赋能器(gas energizer) 116;腔室外壳壁118和护罩122;以及用于从腔室106排出气体的排 气口 120，所有这些部件的示范性实施例均在图3中示出。例如，在如 图3所示的预清洗腔室106中，被涂覆部件20可包括以下任一部件 腔室外壳壁118，例如腔室盖或称腔室顶盖168;腔室护罩122;气体 分配器180;排气管186和衬底支座114。腔室20包括下方结构24，该结构具有覆盖至少结构24的一部分 的表面涂覆层22，如图1A所示。下方结构24包含能抵抗被赋能气体 (energized gas)例如在衬底处理环境中形成的被赋能气体腐蚀的材 料。例如，结构24可包含某种金属，例如铝、钛、钽、不锈钢、铜和 铬中的至少一种。结构24也可包含某种陶瓷材料，例如氧化铝、二氧 化硅、氧化锆、氮化硅和氮化铝中的至少一种。结构24的表面26接 触涂覆层22，并且最好具有一定表面粗糙度，这种表面粗糙度能够改 善表面涂覆层22对于结构24的附着效果。例如，表面26可具有至少 大约2.0微米(80微英寸)的表面粗糙度。涂覆层22典型地包括一金 属材料层，该金属材料层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种翻新处理腔室的部件的方法，该部件包括具有表面涂覆层的结构，该表面涂覆层包含第一层，所述方法包括：（ａ）去除所述第一层，以在所述结构上形成暴露表面；（ｂ）在（ａ）期间或之后，用清洗液清洗所述暴露表面，由此在所述暴露表面上沉积清洗剩余物；（ｃ）将所述表面加热到至少１００℃的温度，同时维持真空压力，以从所述表面蒸发所述清洗剩余物，由此形成清洁表面；和　（ｄ）在所述清洁表面上形成第二层。

【技术特征摘要】
US 2004-4-27 10/833,9751.一种翻新处理腔室的部件的方法，该部件包括具有表面涂覆层的结构，该表面涂覆层包含第一层，所述方法包括(a)去除所述第一层，以在所述结构上形成暴露表面；(b)在(a)期间或之后，用清洗液清洗所述暴露表面，由此在所述暴露表面上沉积清洗剩余物；(c)将所述表面加热到至少100℃的温度，同时维持真空压力，以从所述表面蒸发所述清洗剩余物，由此形成清洁表面；和(d)在所述清洁表面上形成第二层。2. 如权利要求1所述的方法，其中(c)包括在氮气中加热所述表面。3. 如权利要求2所述的方法，其中(c)包括在含有体积比至少为 99%的氮气的环境中加热所述表面。4. 如权利要求1所述的方法，其中(c)包括在一含有体积比小于 1%的氧气的无氧气氛中加热所述表面。5. 如权利要求l所述的方法，其中(c)包括在加热所述表面的同时 维持小于13.3千帕的压力。6. 如权利要求5所述的方法，其中(c)包括在加热所述表面的同时 维持至少13.3帕的压力。7. 如权利要求l所述的方法，其中(c)包括在一含有氧气体积比为 0.1%到0.9%的无氧环境中加热所述表面。8. 如权利要求1所述的方法，其中(b)包括用包括去离子水、酸性 溶液或碱性溶液的清洗液清洗所述表面。9. 如权利要求l所述的方法，其中(d)包括产生电弧，该电弧至少 部分液...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y林，D徐，R哈尼，C斯托，
申请(专利权)人：应用材料有限公司，
类型：发明
国别省市：US[]