[发明专利]表面处理的氮化铝挡板

说明书

技术领域

本发明的实施例大体上关于半导体处理设备，更具体地，关于用来处理半导体基材的氮化铝挡板。

背景技术

在某些高密度等离子体化学气相沉积(HDP-CVD)处理腔室中，挡板在基材处理期间可用于气体的注入与分配。用于HDP-CVD腔室的挡板典型地由氧化铝(Al₂O₃)构成。不过，随着使用高射频功率HDP-CVD处理来存取较小的装置节点，升高的温度导致氧化铝和处理气体反应，此类处理气体的例子为可用作HDP-CVD腔室的清洁气体的三氟化氮(NF₃)。因此，由于除其它因素外的改善的导热性，氮化铝(AlN)挡板已取代氧化铝挡板。

不幸的是，虽然氮化铝挡板具有某些有利的性质，其它问题却仍存在。举例来说，氮化铝挡板通常以包括金属氧化物粘结剂的烧结处理制造。金属氧化物粘结剂有助于烧结的氮化铝的高导热性。不过，在基材处理之前的挡板时效处理期间，这些在烧结后存在于挡板表面上的粘结剂不合意地干涉到氧化硅(SiO₂)层的粘着。举例来说，时效处理可防止基材受到挡板材料的污染，并可在处理或清洁期间保护挡板免受反应气体影响。不过，不良粘着的氧化硅时效处理层可从挡板表面剥落，从而污染欲处理的基材，且亦可在基材处理或腔室清洁期间使挡板处于易受所供应的反应气体损坏的状态。虽然此问题可通过不使用金属氧化物粘结剂来排除，但这一类方法将不合意地降低挡板的导热性。

因此，在此技术中需要改善的氮化铝挡板及其制造方法。

发明内容

本文提供关于氮化铝挡板的方法与设备。在某些实施例中，用在半导体处理腔室中的挡板可包括主体，其包含氮化铝和金属氧化物粘结剂，其中在所述主体的表面上的氮化铝与所述金属氧化物粘合剂的比率大于或等于所述主体内部的比率。在某些实施例中，所述主体可具有中心杆和耦合至所述中心杆的下部并从此处向外径向延伸的外部环形物。

在某些实施例中，处理半导体基材的设备可包括处理腔室，其具有内容积和配置在其顶板中的第一气体入口；及挡板，其耦合至所述第一气体入口并装配为引导第一处理气体从所述第一气体入口流到所述内容积，所述挡板包括主体，其包含氮化铝和金属氧化物粘结剂，其中在所述主体的表面上的氮化铝与所述金属氧化物粘结剂的比率大于或等于所述主体内部的比率。

在某些实施例中，用在半导体处理腔室中的挡板可通过一理形成，所述处理包括烧结铝、氮和金属氧化物粘结剂，以形成所述挡板的主体，所述主体具有过量的金属氧化物粘结剂配置在其表面上；及从所述表面移除大量的所述过量金属氧化物粘结剂。

在本发明的某些方面中，提供用在半导体处理腔室中的挡板的制造方法。在某些实施例中，用在半导体处理腔室中的挡板的制造方法可包括烧结铝、氮和金属氧化物粘结剂，以形成所述挡板的主体，所述主体具有过量的金属氧化物粘结剂配置在其表面上；及从所述主体表面移除大量的所述过量金属氧化物粘结剂。

在本发明的某些方面中，提供处理半导体基材的方法。在某些实施例中，处理半导体基材的方法可包括以下步骤：将基材放置在处理腔室中的基材支撑上，所述处理腔室具有内容积和第一气体入口，第一气体入口相对所述支撑基座配置在所述处理腔室的顶板中；使第一处理气体流过耦合至所述第一气体入口的挡板并进入所述内容积，所述挡板包含氮化铝主体，其具有金属氧化物粘结剂，其中在所述主体的表面上的氮化铝与所述金属氧化物粘结剂的比率大于或等于所述主体内部的比率；及以用所述第一处理气体处理所述基材。本发明的其它及进一步的实施例在下文叙述。

附图说明

参照某些示出于附图中的实施例来提供于上文简要总结的本发明的更具体叙述，以详细了解本发明的上述的特征结构。不过，须注意附图仅示出此发明的典型实施例，且因此不应视为对本发明范围的限制，因为本发明可容许其它等效实施例。

图1示出根据本发明的某些实施例所用的示意处理腔室的示意图。

图2A-B示出根据本发明的某些实施例的挡板的示意图。

图3示出根据本发明的某些实施例的挡板制造方法的流程图。

图4示出根据本发明的某些实施例的基材处理方法的流程图。

图5A-B分别示出在不同放大率下的常用挡板的表面的视图。

为了帮助了解，已尽可能地使用相同附图标记来标明各图中共用的相同组件。图式未依比例绘制，并可为清楚起见而加以简化。在无需进一步详述的情况下，可预期一实施例中的组件及特征结构能有利地并入其它实施例中。

具体实施例