[发明专利]抗等离子体层的低温气浮沉积

说明书

技术领域

本发明的实施方式主要涉及半导体处理，更具体地，涉及在半导体处理腔室部件上抗等离子体层的低温气浮沉积。

背景技术

半导体处理涉及在衬底上形成微小集成电路的数个不同的化学和物理工序。通过化学气相沉积、物理气相沉积、外延生长等而生成构成集成电路的多种材料的层。使用光刻胶掩模和湿刻或干刻技术对部分多种材料的层进行构图。用于形成集成电路的衬底可为硅、砷化镓、磷化铟或其它合适材料。

典型的半导体处理腔室包括限定处理区的腔体、适于将来自气体供应的气体供应到工艺区的气体分配组件、气体激发器例如等离子体发生器，以及气体排出装置，其中气体激发器用于激发工艺气体以处理定位于衬底支架组件上的衬底。在等离子体处理期间，激发的气体通常包括腐蚀并侵蚀处理腔室部件的暴露部分的高腐蚀性物种。所侵蚀的腔室部件可加速腔室零件的解体。腐蚀性物种的轰击还减少腔室部件的寿命。另外，腔室部件的被侵蚀零件的薄片可能在衬底处理期间成为颗粒污染源。因此，期望提升腔室部件的等离子体耐腐蚀性以增加处理腔室的使用期，减少腔室停工时间，降低维护频率并改善衬底产量。

传统地，可对处理腔室表面阳进行极化处理以提供对腐蚀性处理环境的一定程度隔离。可选地，可以在部件表面上涂敷和/或形成介电层和/或陶瓷层，诸如氮化铝(AlN)、氧化铝(Al₂O₃)、二氧化硅(SiO₂)或碳化硅(SiC)，以有助于腔室部件的表面保护。用于涂覆该保护层的几种传统方法包括物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、溅射、等离子体喷涂、气浮沉积(AD)等。传统的涂敷技术典型地利用相当高的温度而提供足够的热能以在部件表面上溅射、沉积或喷射所需量的物质。然而，高温处理可能使表面特性失效或有害地修改涂层表面的微结构，由于温度升高而导致涂层具有不良均匀性和/或表面裂纹。另外，如果涂层或该涂层的下表面具有微裂纹或涂层施加不均匀，则部件表面可能随着时间而损坏并最终将下面的部件表面暴露于腐蚀性等离子体轰击中。

因此，需要一种用于在腔室部件的表面上涂覆和/或形成牢固的抗等离子体层的改进方法。

发明内容

本发明的实施方式提供一种用于在半导体腔室部件/零件上抗等离子体层的低温气浮沉积的方法。在一个实施方式中，用于低温气浮沉积的方法包括在  气浮发生器中形成细颗粒的气浮，将来自发生器并朝向衬底表面的气浮分配至处理腔室中，将衬底温度维持在约0摄氏度和50摄氏度之间，以及在衬底表面沉积由气浮中的物质形成的层。

在另一实施方式中，一种用于低温气浮沉积的方法包括在气浮发生器中形成细颗粒的气浮，将来自发生器的气浮朝衬底表面分配至处理腔室中，将衬底温度维持在约0摄氏度和50摄氏度之间，以及在衬底表面上沉积含稀土金属的层。

在又一实施方式中，一种用于低温气浮沉积的方法包括由气浮发生器形成具有小于2μm直径的细颗粒气浮，将来自发生器的气浮朝衬底表面分配至处理腔室中，将衬底温度维持在约0摄氏度和约50摄氏度之间，以及在衬底表面上沉积含稀土金属的层。

附图说明

因此为了更详细地理解本发明的以上所述特征，将参照附图中示出的实施例对以上简要所述的本发明进行更具体描述。

图1示出了气浮沉积装置的一个实施方式的截面图；以及

图2示出了根据本发明具有其上沉积有抗等离子体层的衬底的一个实施方式的截面图。

然而，应该注意，附图中仅示出了本发明典型的实施方式，因此不能认为是对本发明范围的限定，本发明可以允许其他等同的有效实施方式。

为了便于理解，在此尽可能用相同的附图标记表示附图中共同的相同元件。预期一个实施方式的元件可有利地用在其它实施方式中，而不用进一步叙述。

具体实施方式