部分净形状和部分近净形状的碳化硅化学气相沉积制造技术

本发明专利技术涉及一种部分净形状和部分近净形状的碳化硅化学气相沉积。一种用于在衬底处理系统中制造具有暴露于等离子体的表面的结构的方法，包括：提供具有第一形状的牺牲衬底，将衬底加工成第二形状，所述第二形状具有对应于所述结构的期望最终形状的尺寸，在衬底上沉积材料层，加工材料层的第一选定部分以使材料层内的衬底暴露，去除衬底的剩余部分，以及将材料层的第二选定部分加工成具有期望最终形状的结构，而在处理期间不加工结构的暴露于等离子体的表面。

SiC chemical vapor deposition of partially net shape and partially near net shape

The present invention relates to a silicon carbide chemical vapor deposition of partially net shape and partially near net shape. A method for manufacturing, with exposure to the plasma surface structure in the substrate processing system comprises: providing a sacrificial substrate having a first shape, the substrate is processed into second shapes, the second has a shape corresponding to the structure of the final shape of the desired size, depositing a material layer on a substrate, a first selected part of the processing material layer so that the substrate material layer of the exposure, removing a remaining part of the substrate, and the material layer of the second selected parts processed into the final shape of the structure is expected, the surface during processing is not exposed to the plasma processing structure.

【技术实现步骤摘要】
部分净形状和部分近净形状的碳化硅化学气相沉积相关申请的交叉引用本申请要求于2016年8月4日提交的美国临时申请No.62/370,916的权益。上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。
本公开涉及在处理期间暴露于等离子体的衬底处理系统的部件的制造。
技术介绍
这里提供的背景描述是为了通常呈现本公开的背景的目的。目前所冠名的专利技术人的工作在本背景部分中以及在提交时不会被另外认定为现有技术的本描述的方面中描述的范围，既不明确地或隐含地被承认为针对本公开的现有技术。衬底处理系统可以用于处理诸如半导体晶片之类的衬底。可以在衬底上进行的示例性工艺包括但不限于化学气相沉积(CVD)、原子层沉积(ALD)、导体蚀刻和/或其它蚀刻、沉积或清洁工艺。衬底可以布置在衬底处理系统的处理室中的衬底支撑件上，诸如基座、静电卡盘(ESC)等上。在蚀刻期间，包括一种或多种前体的气体混合物可以被引入到处理室中，并且可以使用等离子体来引起化学反应。衬底支撑件可以包括布置成支撑晶片的陶瓷层。例如，在处理期间，晶片可以被夹持到陶瓷层。衬底支撑件可以包括围绕衬底支撑件的外部部分(例如，周边的外侧和/或邻近周边)布置的边缘环。可以提供边缘环以将等离子体约束在衬底上方的体积上，保护衬底支撑件免受等离子体等引起的侵蚀。衬底处理系统可以包括围绕衬底支撑件和上电极(例如，喷头)中的每一个布置的等离子体约束护罩以进一步将等离子体约束在衬底上方的体积内。
技术实现思路
一种用于在衬底处理系统中制造具有暴露于等离子体的表面的结构的方法，包括：提供具有第一形状的牺牲衬底，将衬底加工成第二形状，第二形状具有对应于结构的期望最终形状的尺寸，在衬底上沉积材料层，加工材料层的第一选定部分以使材料层内的衬底暴露，去除衬底的剩余部分，以及将材料层的第二选定部分加工成具有期望最终形状的结构，而在加工期间不加工结构的暴露于等离子体的表面。本公开的其它适用范围从详细说明、权利要求和附图将变得显而易见。详细说明和具体实施例仅仅是为了说明的目的，并不意图约束本公开的范围。本专利技术的一些方面具体可描述如下：1.一种制造具有在衬底处理系统中暴露于等离子体的表面的结构的方法，该方法包括：提供具有第一形状的牺牲衬底；将所述衬底加工成第二形状，所述第二形状具有对应于所述结构的期望最终形状的尺寸；在所述衬底上沉积材料层；加工所述材料层的第一选定部分以使所述材料层内的所述衬底暴露；去除所述衬底的剩余部分；和将所述材料层的第二选定部分加工成具有所述期望最终形状的结构，而在加工期间不加工所述结构的暴露于等离子体的表面。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述结构对应于等离子体约束护罩。3.根据条款2所述的方法，其中所述等离子体约束护罩对应于C形护罩。4.根据条款1所述的方法，其中所述结构对应于边缘环。5.根据条款1所述的方法，其中所述衬底包括石墨块。6.根据条款1所述的方法，其中所述第二形状包括对应于所述结构的所述期望最终形状中的槽的位置的至少一个突起。7.根据条款6所述的方法，其中加工所述材料层的所述第一选定部分包括去除所述材料层的对应于所述突起的部分。8.根据条款1所述的方法，其中沉积所述材料层包括用所述材料层完全包围所述衬底。9.根据条款1所述的方法，其中加工所述材料层的所述第一选定部分包括移除所述衬底的选定部分。10.根据条款9所述的方法，其中，在去除所述衬底的选定部分之后，所述结构的暴露于等离子体的表面被所述衬底的剩余部分覆盖。11.根据条款1所述的方法，其中沉积所述材料层包括使用化学气相沉积工艺沉积所述材料层。12.根据条款1所述的方法，其中所述材料层包括半导体材料。13.根据条款1所述的方法，其中所述材料层包括硅。14.根据条款1所述的方法，其中所述材料层包括碳化硅。附图说明从详细描述和附图将更全面地理解本公开，其中：图1是根据本公开的示例性处理室的功能框图；图2是根据本公开的示例性等离子体约束护罩；图3A至3F示出了根据本公开的护罩制造工艺的示例性步骤；图4A至4F示出了根据本公开的第一边缘环制造工艺的示例性步骤；图5A至5F示出了根据本公开的第二边缘环制造工艺的示例性步骤；和图6示出了根据本公开的原理制造衬底处理系统的结构的示例性方法的步骤。在附图中，附图标记可以被重复使用来标识相似和/或相同的元件。具体实施方式衬底处理系统的处理室可以包括等离子体约束护罩。护罩可以布置成将等离子体和其它反应物约束在处理室中的期望区域内。例如，护罩可以被定位成围绕衬底支撑件和上电极，以将等离子体约束在衬底上方且在上电极下方的体积内。在一些实例中，通过在牺牲衬底上沉积半导体材料(例如，碳化硅或SiC)来制造等离子体约束护罩。例如，使用化学气相沉积(CVD)工艺将SiC沉积在衬底上。衬底可以包括具有通常对应于护罩的期望构型(即最终形状)的形状的石墨块或圆柱体。沉积的材料在衬底上和在衬底周围形成SiC层。然后将沉积在衬底上的层加工(例如，使用各种技术，诸如切割、研磨等)成最终形状。该过程可以被称为近净形状过程。根据本专利技术的原理的系统和方法实现部分净形状或部分近净形状过程。在部分净形状或部分近净形状过程中，所沉积的层的某些表面可能需要加工以实现最终形状，而其它表面不需要加工。例如，该过程可以被配置为使得护罩的较少过程关键表面(例如，非面向等离子体的表面)可能需要加工，而沉积层的面向等离子体的表面不需要加工。例如，可以在执行SiC层的沉积(即，预加工)之前对石墨衬底进行加工。更具体地，衬底被预加工成更接近与护罩的期望的最终形状和尺寸相对应的形状(其可以被称为反相形状(reciprocalshape)或互补形状)。然后将SiC层沉积到预加工的衬底上。对SiC层和衬底的选定部分进行加工，并将衬底从SiC层除去(例如烧掉)。在去除衬底时，SiC层的一些部分和表面将已经对应于护罩的期望的最终形状。因此，根据本公开的原理制造护罩减少加工，减少对护罩的表面光洁度的损害，最小化由于加工引起的破裂造成的产品损失，并且提高总产量。此外，可以制造具有更复杂形状的护罩，而不需要大量的切割、研磨或其它可能损害护罩的材料去除方法。尽管已经关于C-护罩进行了描述，但本公开的原理也可以应用于衬底处理系统内的其他结构，包括但不限于其它类型的等离子体约束护罩、边缘环、与上部电极或喷头相关联的结构、约束环等。因此，可以制造具有更复杂形状的边缘环、约束环等，而不需要大量的切割、研磨或其它材料去除方法，这些方法将损害相应的结构。现在参考图1，示出了示例性衬底处理系统100。例如，衬底处理系统100可以用于使用RF等离子体和/或其它合适的衬底处理进行蚀刻。衬底处理系统100包括包围衬底处理系统100的其它部件并且包含RF等离子体的处理室102。衬底处理室102包括上电极104和诸如静电卡盘(ESC)之类的衬底支撑件106。在操作期间，衬底108布置在衬底支撑件106上。尽管示出了特定衬底处理系统100和室102作为示例，但本公开的原理也可以应用于其他类型的衬底处理系统和室，例如原位产生等离子体的衬底处理系统、实现远程等离子体产生和输送(例如使用等离子体管，微波管)的衬底处理系统等。仅作为示例，上电极104可以包括气体分配装置，例如引入和分配处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造具有在衬底处理系统中暴露于等离子体的表面的结构的方法，该方法包括：提供具有第一形状的牺牲衬底；将所述衬底加工成第二形状，所述第二形状具有对应于所述结构的期望最终形状的尺寸；在所述衬底上沉积材料层；加工所述材料层的第一选定部分以使所述材料层内的所述衬底暴露；去除所述衬底的剩余部分；和将所述材料层的第二选定部分加工成具有所述期望最终形状的结构，而在加工期间不加工所述结构的暴露于等离子体的表面。

【技术特征摘要】
2016.08.04 US 62/370,916;2016.09.09 US 15/261,0881.一种制造具有在衬底处理系统中暴露于等离子体的表面的结构的方法，该方法包括：提供具有第一形状的牺牲衬底；将所述衬底加工成第二形状，所述第二形状具有对应于所述结构的期望最终形状的尺寸；在所述衬底上沉积材料层；加工所述材料层的第一选定部分以使所述材料层内的所述衬底暴露；去除所述衬底的剩余部分；和将所述材料层的第二选定部分加工成具有所述期望最终形状的结构，而在加工期间不加工所述结构的暴露于等离子体的表面。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述结构对应于等离子体约束护罩。3.根据权利要求...

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