被涂覆腔室部件的翻新制造技术

本发明专利技术涉及清洗和翻新处理腔室部件。此部件拥有具有表面涂覆层的结构，此表面涂覆层具有第一层。为了翻新部件，在此结构中去除第一层以形成暴露表面。在去除涂覆层期间或之后，用清洗液清洗暴露表面，其时清洗液在暴露表面上沉积清洗剩余物。在基本上无氧环境中将暴露表面加热到足以从该表面蒸发清洗剩余物的温度，从而形成清洁表面。再在清洁表面上形成第二层。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术涉及处理腔室部件的清洗和涂覆。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(shadow rings)、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。此部件拥有第一层为表面涂覆层的结构。为了翻新此部件，从部件去除上述第一层以形成此结构上的一暴露表面。在去除第一层期间或之后，用清洗液清洗此暴露表面，其中清洗液会在暴露表面上沉积清洗剩余物。在一个大致去离子环境中，将暴露表面加热到一定温度，该温度高得足以从此表面蒸发清洗剩余物，从而形成一清洁表面。再在清洁表面上形成第二层。在翻新处理的另一实施例中，涂覆部件具有一第一金属层，此第一金属层被去除从而形成一暴露的部件表面。在去除第一金属层期间或之后，用第一清洗液清洗暴露表面，而第一清洗液在暴露表面上沉积第一清洗剩余物。通过向这个表面喷射喷珠(blasting beads)来使此暴露表面凹凸不平。在一第一烘焙步骤中，在一个大致去离子环境中，将暴露表面加热到一定温度，该温度高得足以从此表面蒸发第一清洗剩余物。手术刀大致去离子环境拥有体积比大约不到1％的氧气。再在暴露表面上形成一第二金属层，第二金属层有顶面。用第二清洗液清洗第二金属层的顶面，而第二清洗液在此顶面上沉积第二清洗剩余物。在第二烘焙步骤中，将第二金属层的顶面加热到一定温度，该温度高得足以从顶面蒸发第二清洗剩余物。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1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2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；（ｃ）在一基本无氧气氛中，将所述表面加热到一定温度，该温度高得足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；(c)在一基本无氧气氛中，将所述表面加热到一定温度，该温度高得足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)包括下列至少其中之一(1)将所述表面加热到至少大约100℃；(2)在含有体积比小于大约1％的氧气的基本无氧气氛中加热所述表面；(3)在含有体积比至少约为99％的氮气的环境中加热所述表面；(4)在维持真空压力的同时加热所述表面。3.如权利要求1所述的方法，其中(b)包括用包括去离子水、酸性溶液或中性溶液的清洗液清洗所述表面。4.如权利要求1所述的方法，其中(d)包括产生电弧，该电弧至少部分液化金属材料；...

【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[美国]