[发明专利]用于处理半导体加工部件的方法以及由此形成的部件

说明书

技术领域

本发明总体上涉及为了用于半导体制造环境中而处理半导体加工部件的方法、连同由此形成的半导体加工部件。

背景技术

在半导体加工领域中，典型的集成电路器件通过不同的晶片加工方法形成，其中半导体(主要是硅)晶片通过不同的工作站或工具处理。处理操作包括，例如，高温扩散、热加工、离子植入、退火、光刻法、抛光、沉积、等等。随着新一代的半导体器件的开发，在工业中继续存在着对在这样的处理操作的过程中达到较好的纯度水平的要求。此外，继续存在着对转变到更大的半导体晶片的一种驱动力。希望优越的纯度水平以及更大的晶片引入了对下一代加工的进一步的综合挑战。

尽管在工业中进行改进以着手解决下一代纯度问题连同与更大尺寸的半导体晶片有关的处理问题，但是在本领域中继续存在着对进一步改进的半导体加工部件、用于形成这样的部件的方法、以及用于加工半导体晶片的方法的需要。

发明内容

根据一个实施方案，一种半导体加工部件包括一种部件，该部件具有含有碳化硅的一个外表面部分，该外表面部分具有一个表皮杂质水平以及一个本体杂质水平。该表皮杂质水平是进入该外表面部分中的从0nm(外表面)到100nm的深度的平均杂质水平，该本体杂质水平是在进入该外表面部分中至少3.0微米的深度上测量的，并且该表皮杂质水平不大于该本体杂质水平的80％。

根据另一个实施方案，剥蚀一种半导体加工部件的一种方法包括提供具有一个外表面部分(该外表面部分通过SiC的化学气相沉积形成)的一种半导体加工部件，并且去除该外表面部分的一个目标部分。该外表面部分具有一个表皮杂质水平以及一个本体杂质水平，其中该表皮杂质水平是进入该外表面部分中的从0nm(外表面)到100nm的深度的平均杂质水平，并且该本体杂质水平是在进入该外表面部分中至少3.0微米的深度上测量的。进一步地，对该部件进行热处理以将杂质从该外表面部分的表面上扩散出，由此该表皮杂质水平不大于该本体杂质水平的80％。

附图说明

通过参见附图可以更好地理解本发明，并且使其许多特征和优点对于本领域的普通技术人员变得清楚。

图1展示了本发明的一个实施方案，即一种晶片舟皿或支架。

图2和3展示了在两种不同的市售的沉积装置中形成的CVD-SiC薄膜的杂质深度分布图(depth profile)。

图4展示了使用更高的污染物水平的反应物气体形成的CVD-SiC的杂质深度分布图。

图5展示了在一个初始的清洁步骤前后的一个CVD-SiC层的杂质深度分布图。

图6展示了由具有一个较低纯度的CVD-SiC层的另一个样品的两次清洁循环产生的一个深度分布图。

图7展示了比较具有一个较低纯度的CVD-SiC层的样品的两次清洁循环和四次清洁循环之后的表面Fe浓度的深度分布图。

图8展示了在完全去除Fe富集的表面层之后的一个较低纯度的CVD-SiC层的深度分布图。

图9比较了在三种状态(如此沉积态的、在经历六次清洁循环之后的、以及根据一个实施方案在随后的热处理以形成一个剥蚀的表皮部分之后的)中的一个CVD-SiC层的纯度水平。

图10比较了在两种状态(如此沉积态的、以及根据一个实施方案在随后的热处理以形成一个剥蚀的表皮部分之后的)中的一个CVD-SiC层的纯度水平。

在不同附图中使用相同的参考符号表示相似的或相同的事项。

具体实施方式

根据本发明的多个方面，提供了一种半导体加工部件以及处理一种半导体加工部件的一种方法。该半导体加工部件总体上至少部分地由SiC形成，包括具有受控的杂质含量的一个外表面部分。该外表面部分典型地通过化学气相沉积(CVD)形成并且具有不大于80％的本体杂质水平的一个表皮杂质水平。可以将该外表面部分定义为通过CVD形成的一个可识别的SiC层、或者主要通过CVD形成的一个SiC部件的一个外部厚度(如在独立式的CVD-SiC部件的情况下)，以下更详细地进行描述。

美国专利6,093,644披露了一种方法，其中进行一个氧化步骤，接着是氧化物层去除。然而，其中披露的技术没有适当地解决某些污染问题，并且似乎集中于该部件的总的杂质水平，而不是集中于沿着该部件的关键部分的杂质水平。另外，该技术似乎限于在机械加工后的状态中将该部件恢复到机械加工前的纯度水平。