[发明专利]等离子体加工设备的部件和在等离子体加工设备中刻蚀半导体基材的方法

说明书

本申请是申请号为200480017391.2、发明名称为“精加工石英玻璃表面的方法和所述方法生产的部件”的中国发明专利申请的分案申请。 

技术领域和背景技术 

等离子体加工设备用于进行各种工艺，其中包括由半导体、介电体和金属材料制得基材的等离子体刻蚀、物理气相沉积、化学气相沉积(CVD)、离子注入和保护层去除等。 

等离子体加工设备包括暴露到等离子体环境中的各种部件。鉴于希望提高加工产率，需要暴露到等离子体中的部件在这样的等离子体环境中有降低的颗粒污染。 

发明内容

提供了精加工石英玻璃表面的方法。这些方法可得到这样的石英玻璃表面光洁度，以致当用于等离子体加工设备时可减少石英和金属颗粒物的发生率以及分子金属污染。还提供具有这样的精加工石英玻璃表面的部件。 

包含至少一个石英玻璃表面的部件表面精加工方法的一个优选实施方案包括，机械抛光该部件的至少一个石英玻璃表面、化学刻蚀经机械抛光的石英玻璃表面，以及清洗经刻蚀的石英玻璃表面以便从所述表面上除去金属污染物。 

用所述方法的优选实施方案精加工的部件包含至少一个暴露到等离子体中的石英玻璃表面。所述的部件还可包含至少一个未暴露到等离子体中的石英玻璃表面，例如真空密封表面。部件的暴露到等离子体中的表面可精加工到与未暴露到等离子体中的表面不同的表面形 态。精加工的部件可用于等离子体加工设备，以减少基材的污染。 

部件表面精加工的方法优选在石英玻璃表面上获得低水平的金属污染程度。优选的，所述的部件用于等离子体加工设备时，它们可提供低的基材的金属颗粒物和分子金属污染。 

所述方法的优选实施方案可用于精加工以前在等离子体加工设备中暴露到等离子体中或以前未暴露到等离子体中的部件。 

还提供了在等离子体加工设备的等离子体室中刻蚀半导体基材的方法的优选实施方案，所述的设备包括一个或多个如上所述已精加工的部件。 

附图说明

图1为浆料抛光的石英玻璃表面的SEM显微照片(1000倍)。 

图2为浆料抛光的和等离子体调整的石英玻璃表面的SEM显微照片(1000倍)。 

图3为石英玻璃精加工工艺的第一优选实施方案的流程图。 

图4为石英玻璃精加工工艺的优选实施方案处理的石英玻璃表面的SEM显微照片(1000倍)。 

图5表示按优选实施方案加工的石英玻璃窗(“□”)和浆料抛光的石英玻璃窗(“◆”)在等离子体刻蚀过程中加到硅晶片中的颗粒物数目之间的关系。 

图6表示未暴露到等离子体中的浆料抛光的石英玻璃部件(“A”)、已暴露到等离子体中的浆料抛光的石英玻璃部件(“B”)和按优选实施方案加工的石英玻璃部件(“C”)上不同金属的数目，原子/厘米²。 

图7表示石英玻璃精加工过程的第二优选实施方案的流程图。 

图8表示石英玻璃部件的浆料研磨的密封表面。 

图9表示包含可用该石英玻璃精加工方法处理的暴露到等离子体中的和密封的表面的介电窗。 

图10为图9中所示的介电窗的部分放大图。 

图11表示包含可用该石英玻璃精加工方法处理的暴露到等离子 体中的和密封的表面的气体注入器。 

具体实施方式

在各种材料例如半导体材料、介电材料和金属在等离子体加工设备中的加工中，颗粒性能是一个值得关心的问题。附着在等离子体反应器中加工的基材上的颗粒污染物可使产品的产率下降。在等离子体反应器中，颗粒污染物的一个来源是暴露到等离子体中的部件表面。 

包含暴露到等离子体中的表面的部件可通过包括烧结和/或机械加工一个或多个部件表面的方法来制得。这些步骤使表面受到损坏，使表面破裂和不连续。这些破裂是等离子体加工过程中产生颗粒的潜在来源。浆料抛光可降低颗粒的尺寸；但是，它不能消除颗粒。图1为浆料抛光的石英玻璃介电窗表面的扫描电子显微镜(SEM)图。用其它技术机械加工的石英玻璃表面有类似图1所示的损坏。