用于处理腔室的腔室元件制造技术

揭示了用于处理腔室的腔室元件。在一个实施方式中，用于处理腔室的所述腔室元件包括具有一体式整体构造的元件部件主体。元件部件主体具有外表面。在外表面上形成设计复合表面。设计复合表面具有由多个第一互连板条形成的第一格子状框架，并且由多个板条中的三个或更多个板条界定多个第一开口。多个板条界定多个第一开口。多个板条界定多个第一开口。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于处理腔室的腔室元件


[0001]本专利技术的实施方式涉及半导体装置的制造中使用的设备的腔室元件。

技术介绍

[0002]可靠地生产次半微米(sub
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half micron)和更小的特征是半导体装置的下一代超大规模集成电路(VLSI)和极大规模集成电路(ULSI)的关键技术挑战之一。但是，随着电路技术极限的推升，VLSI和ULSI互连技术的尺寸不断缩小，对处理能力提出了更高的需求。在基板上可靠地形成栅极结构对于VLSI和ULSI的成功以及对提高电路密度和单个基板和裸片品质的持续努力都是重要的。
[0003]随着集成电路元件的尺寸减小(例如，减小到深次微米尺寸)，必须仔细选择用于制造这种元件的材料，以获得令人满意的电性能水平。例如，当相邻金属互连之间的距离和/或隔离互连的介电体绝缘材料的厚度具有次微米尺寸时，在金属互连之间发生电容耦合的可能性很高。相邻金属互连之间的电容耦合可能会导致串扰和/或电阻
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电容(RC)延迟，这会降低集成电路的整体性能，并可能使电路无法工作。
[0004]次半微米和较小特征的制造依赖于各种处理设备，例如物理气相沉积腔室 (PVD)等。沉积腔室使用RF线圈以在处理腔室中保持等离子体。PVD腔室中利用的现有腔室元件可具有高温差，这会导致在PVD腔室运行期间粘附在元件上的材料产生较高的膜应力。在膜达到临界厚度之后，较高的膜应力可能会在PVD腔室运行期间导致沉积材料剥落。沉积材料的剥落会导致PVD腔室内部的污染(即颗粒)增加，这会导致基板缺陷和低产量。因此，污染的高风险不合意地需要增加清洁和维护PVD腔室的频率。
[0005]因此，需要有助于减少处理腔室的污染的改善的腔室元件。

技术实现思路

[0006]揭示了形成为腔室元件的一部分或形成在腔室元件上的设计特征的实施方式。在一个实施方式中，一种用于处理腔室的腔室元件包括具有一体式整体构造的元件部件主体。所述元件部件主体具有外表面。在所述外表面上形成设计复合表面。所述设计复合表面具有由多个第一互连板条形成的第一格子状框架，并且由多个板条中的三个或更多个板条界定多个第一开口。
附图说明
[0007]为了可以详细地理解本专利技术的上述特征的方式，可以通过参考实施方式来获得以上简要概述的本专利技术的更详细的描述，其中一些实施方式在附图中示出。然而，应当注意，附图仅示出本专利技术的典型实施方式，且因此不应将其视为限制其范围，因为本专利技术可允许其他等效的实施方式。
[0008]图1描绘了具有适合于设计复合表面的元件的处理腔室的一个实施方式的示意性截面图。
[0009]图2描绘了具有杯形线圈间隔件的用于图1所示的处理腔室的处理配件。
[0010]图3A描绘了图2所示的杯形线圈间隔件的等距视图。
[0011]图3B描绘了杯形线圈间隔件的俯视平面图。
[0012]图3C描绘了杯形线圈间隔件的侧视示意图。
[0013]图4A
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图4C示出了应用于图3A的杯形线圈间隔件的设计复合表面的各种实施方式。
[0014]图5A描绘了具有设计复合表面的实施方式的图2所示的盖环的等距视图。
[0015]图5B示出了图5A所示的盖环的一部分的放大图。
[0016]图6A描绘了具有设计复合表面的实施方式的图2所示的沉积环的等距视图。
[0017]图6B示出了图6A所示的沉积环的一部分的放大图。
[0018]为了便于理解，已尽可能使用相同的附图标记来表示图中共同的相同元件。可以设想的是，一个实施方式的元件和特征可以有益地并入其他实施方式中而无需进一步叙述。
[0019]然而，应当注意，附图仅示出本专利技术的示例性实施方式，且因此不应将其视为限制其范围，因为本专利技术可允许其他等效的实施方式。
具体实施方式
[0020]在设计复合表面(engineered complex surface)以及设计特征(engineeredfeature)中使用的用语“设计”，是指特征的技巧性和刻意的排列，而不是自然、随机或随意产生的特征。通过将材料刻意放置在预定的位置来形成设计特征。在一个示例中，设计特征是格子状框架或交叉的板条或其他材料的细条的布置，其形成连续的网格状结构，该结构具有在板条的相交之间形成的多个开口。可以通过多种技术形成设计特征，这些技术允许以已知的结果将材料精确放置在映射位置中。非设计特征的示例可包括海绵、钢丝绒、喷涂涂层等，以及其他技术，例如喷涂、烧蚀、打磨、和喷砂，这些技术无法在特征的成型中控制材料的精确放置。
[0021]通过在处理腔室元件的外表面上形成的设计复合表面可以增强处理腔室中的颗粒捕获和粘附。设计复合表面可包含一或多个设计的连续格子状纹理。格子状纹理具有多个板条(lath)和开口。可以在设计复合表面中并入一或多种额外的格子状纹理，以改善沉积材料的保留。设计的复合纹理抵抗高压缩膜应力，高压缩膜应力最终导致沉积在常规腔室元件上的膜的表面剥离。因此，设计的复合纹理延长元件的使用寿命，并延长腔室清洁之间的平均时间，同时减少处理腔室的颗粒污染，从而提高产量及提供更耐用和可靠的装置性能。设计的复合纹理中的格子状框架的多层可以通过增材制造在有或没有腔室元件的情况下制造。
[0022]用于制造的增材制造技术通过铺设连续的材料薄层来形成三维元件。在半导体工业中用于制造用于等离子体沉积腔室的半导体处理腔室元件(包括，但不限于，线圈杯(coil cups))的用于制造的增材制造技术(其中3D打印只是其中一个示例)可以提高沉积材料在腔室元件的表面上的附着力。
[0023]在3D打印处理中，前驱物的薄层，例如粉末或其他馈送原材料逐渐被沉积并融合以形成腔室的完整的3维元件。这种增材制造技术使得能够对腔室元件的表面进行设计，以
提供改善的膜附着力，从而抑制膜从腔室元件剥落，其中剥落物成为处理污染物。这种增材制造技术可以附加地或替代地使得能对腔室元件的表面进行设计，以使在处理期间整个元件表面的热温度变化最小化，这继而导致粘附到腔室元件表面的材料的膜应力较低。在一些实施方式中，单步骤生产可以产生可由一或多个材料层形成的整体元件。可以选择材料层以提供局部强度、成本节省、热传递、光反射性、或其他有益性质。尽管3D打印被描述为有利地实现腔室元件的几何形式，但是设想到，可以利用其他制造技术来制造具有相似几何形状的腔室元件。
[0024]如上所述，可以将利用增材制造技术制造的一些腔室元件设计成促进膜的粘附并在处理腔室的操作期间在整个元件上具有较低的温差。例如，在PVD 腔室中使用的线圈杯具有较低的温差，这将继而有助于减小在PVD腔室中实行的基板沉积操作期间可能无意地沉积在线圈杯上的材料的膜应力。减小的膜应力增加了PVD膜对杯的附着力。膜对杯的增加的附着力防止剥落，并因而减少PVD腔室中的污染。由于减少了污染的可能性，因此可以有利地延长用于清洁和维护PVD腔室的频率(也称为清洁间隔的平均时间(MTBC))。腔室元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于处理腔室的腔室元件，所述腔室元件包括：元件部件主体，所述元件部件主体具有外表面；和设计复合表面，所述设计复合表面形成在所述外表面上，所述设计复合表面具有由多个第一互连板条形成的第一格子状框架，且其中由所述多个第一互连板条中的三个或更多个板条界定第一开口。2.如权利要求1所述的腔室元件，其中所述第一格子状框架是与所述元件部件主体相同的一体式整体构造，并且在所述多个第一互连板条的相交处的所述多个第一互连板条的每个板条在所述相交处共用单块的材料。3.如权利要求1所述的腔室元件，其中所述多个第一互连板条中的每个板条形成连续的特征。4.如权利要求3所述的腔室元件，其中所述设计复合表面进一步包括：第一间隔件板条，所述第一间隔件板条在所述第一格子状框架和所述元件部件主体的外表面之间形成，其中所述第一间隔件板条产生间隙而防止所述第一格子状框架接触所述外表面。5.如权利要求4所述的腔室元件，其中所述设计复合表面进一步包括：第二格子状框架，所述第二格子状框架形成在所述第一格子状框架上，其中所述第二格子状框架由多个互连的第二板条形成，并且其中由所述多个第二互连板条中的三个或更多个第二板条界定第二开口。6.如权利要求5所述的腔室元件，其中所述设计复合表面进一步包括：第二间隔件板条，所述第二间隔件板条形成在所述第一格子状框架和所述第二格子状框架之间，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：林丽萍，斯里斯卡塔拉贾赫，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：新型
国别省市：