制程套组屏蔽件及其使用方法技术

本文提供了一种用于制程腔室中的制程套组屏蔽件以及该制程套组屏蔽件的使用方法。在一些实施例中，制程套组屏蔽件可包含具有壁的主体，该壁包含第一层以及与该第一层结合的第二层，其中，第一层包含第一材料，该第一材料能抵抗用来移除在制程过程中沉积在第一层上的材料的化学清洁剂，并且其中，第二层包含第二材料，第二材料与第一材料不相同并且具有与该第一材料基本相似的热膨胀系数。在一些实施例中，制程套组屏蔽件可以被设置在具有处理容积和非处理容积的制程腔室中。该制程套组屏蔽件可以被设置在处理容积和非处理容积之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术实施例主要涉及半导体设备，更具体而言，设计用在半导体制程腔室中的 制程套组屏蔽件。
技术介绍
制程套组屏蔽件是一种消耗性部件，典型用来延长半导体制程腔室或其它腔室部 件(例如，衬底支撑件)的使用寿命。通常，制程套组屏蔽件是由具有高热传导性、质量轻 且价廉的材料所制成。此类材料例如包括铝、不锈钢或钛。在大多数的半导体制程中会产 生金属和非金属材料，包括例如钽(Ta)、钨(W)、钛(Ti)、硅(Si)、有机物、聚合物等材料，这 些材料可能沉积在制程套组屏蔽件的表面上。为了避免从制程套组屏蔽件上剥落的沉积材 料掉落在腔室内正进行处理中的衬底上而造成污染，制程套组屏蔽件必须能够有效地留住 所沉积材料并且定期清洗。不幸的是，要移除沉积材料必须使用侵蚀性的化学处理，例如使 用氢氟酸(HF)或其它腐蚀性化学品，或是使用研磨材料(例如，氧化铝颗粒)来喷砂以进 行机械式移除。此类处理方法在移除沉积颗粒的同时也会磨损制程套组屏蔽件的表面。因 此，使得制程套组屏蔽件的使用寿命大幅缩短。因此，在相关
中需要一种具有长使用寿命的制程套组屏蔽件。
技术实现思路
本文提供一种用以将制程腔室内的处理容积与非处理容积分隔开的制程套组屏 蔽件以及制程套组屏蔽件的使用方法。在一些实施例中，制程套组屏蔽件可包含具有壁的 主体，壁包含第一层以及与第一层结合的第二层，其中，第一层包含第一材料，第一材料能 抵抗用来移除在制程过程中沉积在第一层上的材料的化学清洁剂，并且其中，第二层包含 第二材料，第二材料与第一材料不相同并且具有与第一材料实质相似的热膨胀系数。在一些实施例中，用于处理衬底的设备可包括制程腔室，制程腔室具有处理容积 和非处理容积；以及制程套组屏蔽件，其设置在处理腔室内并且将处理容积与非处理容积 分开来，制程套组屏蔽件包含具有壁的主体，壁包含第一层和第二层，第一层面向处理容积 以及第二层面向非处理容积，其中第二层结合到第一层，其中第一层包含第一材料，第一材 料能抵抗用来移除在制程过程中沉积在第一层上的材料的化学清洁剂，并且第二层包含第 二材料，第二材料与第一材料不相同并且第二材料的热膨胀系数与第一材料的热膨胀系数 基本相似。在一些实施例中，一种处理衬底的方法可以包括提供制程腔室，制程腔室具有处 理容积和非处理容积并且具有制程套组屏蔽件，制程套组屏蔽件设置在制程腔室内并且将 处理容积和非处理容积分开来，制程套组屏蔽件包含具有壁的主体，壁包含第一层和第二 层，第一层面向处理容积以及第二层面向非处理容积，其中第二层结合到第一层，其中第一 层包含第一材料，第一材料能抵抗用来移除在制程过程中沉积在第一层上的材料的化学清 洁剂，并且第二层包含第二材料，第二材料与第一材料不相同并且第二材料的热膨胀系数与第一材料的热膨胀系数基本相似；将衬底放置在制程腔室中；在处理容积中形成等离子 体；以及使衬底暴露到等离子体。在一些实施例中，清洁制程套组屏蔽件的方法可包括提供制程套组屏蔽件，制程 套组屏蔽件包含具有壁的主体，壁包含第一层以及结合到第一层的第二层，其中第一层包 含第一材料，第一材料能抵抗用来移除制程过程中沉积在第一层上的材料的化学清洁剂， 以及第二层包含第二材料，第二材料与第一材料不相同并且第二材料的热膨胀系数与第一 材料的热膨胀系数基本相似，其中第一层上沉积有污染物；以及使第一层暴露于化学清洁 剂，以移除污染物。附图说明为详细了解本专利技术上述特征，参照多个实施例提出本专利技术更具体的描述，其概要 整理如上。该些实施例部分绘示于附图中。然而应了解到，附图中仅显示本专利技术的代表性 实施例，因此不应用于限制本专利技术范围，本专利技术可能具有其它等效实施例。图1示出了根据本专利技术一些实施例的用来处理衬底的设备。图2示出了根据本专利技术一些实施例的制程套组屏蔽件的部分剖面图。图3示出了根据本专利技术一些实施例的衬底处理方法的流程图。图4示出了根据本专利技术一些实施例的制程套组屏蔽件清洗方法的流程图。为求清晰，该些附图已简化并且未按比例绘制。为了便于理解，尽可能使用相同的 组件符号来代表各图中共通的相同组件。可预期，一个实施例中的某些组件可有利地并入 其它实施例中，而无需多加说明。具体实施例方式本文提供用制程套组屏蔽件的方法和设备。在一些实施例中，制程套组屏蔽件可 包含第一层及第二层，该第一层包含能抵抗处理区域中的制程气体的第一材料并且该第二 层包含具有与第一材料基本类似的热膨胀系数(CTE)的第二材料。该新颖的制程套组屏蔽 件可有利且价廉地由能提供期望重量、热性质和化学清洁处理抗性的数种材料(即，第一 材料和第二材料)组合构造而成，由此延长制程套组使用寿命。该新颖的制程套组屏蔽件 可用于如图1所示的半导体制程设备中，例如用于制程腔室中。图1示出了设备100的概要剖面图，其用于处理衬底并具有根据本专利技术一些实 施例的制程套组屏蔽件110。设备100可以被构造为用于高密度等离子体物理气相沉积 (HDPPVD)，并且可以是有时被称作自离子化等离子体(SIP )腔室的类型，其可购自于美国 加州Santa Clara的应用材料公司。设备100仅做为示范范例，其它适当设备(例如用于 化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、蚀刻、离子诸如及其它可能造成腔室部件上发 生不期望的颗粒沉积的制程的腔室)也可与本专利技术的制程套组屏蔽件一同使用。在一些实 施例中，另一种适当设备可能包括构造为用于化学机械平坦化(CMP)的制程腔室。设备100包含制程腔室102，该制程腔室102具有处理容积103、非处理容积105 以及位于腔室内的支撑基座108，支撑基座108用以在处理过程中支撑衬底106。在一些实 施例中，例如当构造为用于PVD应用时，靶材104可安装在腔室102的顶部附近。靶材104 可包含即将溅射沉积在衬底106上的材料，衬底106则放置在衬底支撑基座108上。示范的靶材材料可包括钽(Ta)、钨(W)、钛(Ti)、镍(Ni)、钴(Co)、锗(Ge)、锑(Sb)、締(Te)或上 述材料的合金等。在一些实施例中，制程腔室102还可以包含用来形成等离子体的机构，例 如，通过从靶材材料产生的离子使靶材材料自我离子化(self-ionization)来产生等离子 体，详细内容进一步讨论如下。制程套组屏蔽件110可设置在制程腔室102中并且定位成可将处理容积103和非 处理容积105分隔开来。制程套组(process kit)可能是任何能使处理容积和非处理容积 分隔开的适当形状。例如，在一些实施例中，如图1所示，制程套组屏蔽件110可具有环形 形状，并且可能具有环绕在支撑基座108周围的底部(base)。制程套组屏蔽件110可保护 腔室壁以及腔室的其它非处理部分不受到制程副产物(例如从靶材104溅射出的材料、沉 积气体副产物等)处理。当利用可变式直流(DC)电源112将直流功率供应到靶材104时， 制程套组屏蔽件110更可作为接地阳极。如图1所示，制程套组屏蔽件110通常包括具有壁的主体。如图2详细所示，制程 套组屏蔽件110的壁包含由第一材料形成的第一层202以及由第二材料形成的第二层204。 第一层202构造为面向处理容积103并且第二层204构造为面向非处理容积105。在图1 所示的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种制程套组屏蔽件，包含：主体，所述主体具有壁，所述壁包含第一层和与所述第一层结合的第二层，其中，所述第一层包含第一材料，所述第一材料能抵抗用来移除在制程过程中沉积在所述第一层上的材料的化学清洁剂，并且其中，所述第二层包含第二材料，所述第二材料与所述第一材料不相同并且所述第二材料具有与所述第一材料基本相似的热膨胀系数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫·F·萨默斯，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：US