[发明专利]用于高温处理的腔室衬垫

说明书

于此公开的实施例一般相关于用于在处理腔室中高温处理基板的腔室衬垫。处理腔室利用惰性底部净化流来屏蔽基板支撑件以免于卤素反应物的影响，使得基板支撑件可被加热至高于约摄氏650度的温度。腔室衬垫控制流轮廓，使得沉积期间，底部净化流限制反应物及副产物在基板支撑件下方沉积。在清洁处理期间，底部净化流限制卤素反应物接触基板支撑件。因而，腔室衬垫包含锥状内表面，该锥状内表面具有向内的角度以引导净化气体环绕基板支撑件的边缘并减少在基板支撑件下方及边缘上的沉积。

技术领域

于此描述的实施例一般相关于用于半导体处理腔室的腔室衬垫及具有腔室衬垫的半导体处理腔室。更特定地，于此公开的实施例相关于用于处理温度大于约摄氏650度同时屏蔽腔室部件免于卤素损坏的腔室衬垫。

背景技术

在集成电路制造中，使用沉积处理以沉积多种材料膜于半导体基板上，沉积处理诸如化学气相沉积(CVD)或等离子体增强CVD处理。可在封闭的处理腔室中进行这些沉积。在沉积中使用的处理气体在基板上沉积膜，但亦可在处理腔室的内壁及其他部件上沉积残留物。该残留物随着在腔室中处理更多基板而积累，且导致产生颗粒及其他污染物。这些颗粒及污染物可导致基板上所沉积膜的劣化，而造成产品质量问题。必须周期性地清洁处理腔室以移除腔室部件上的所沉积的残留物。

可在腔室中设置腔室衬垫以将处理区域限定于腔室内相对于基板的所需位置中。腔室衬垫可经配置以帮助约束等离子体至处理区域且帮忙防止腔室中的其他部件被沉积的材料污染，例如上述的残留物。可在基板支撑件上方供应处理气体。可自基板支撑件下方提供净化气体以防止处理气体到达腔室底部处的区域且造成残留物于基板支撑件下方的该区域中的沉积。可使用共享排气自处理腔室移除处理气体及净化气体，设置该共享排气远离处理区域(例如，绕着处理腔室的外周边)，以防止处理区域中净化气体与处理气体的混合。使用上述布置，颗粒形成可发生于基板上方的处理区域中，且造成处理腔室中制造的产品中的缺陷。

此外，由于高温部件上卤素清洁所致的积极侵蚀及腐蚀，基板处理温度针对硅基沉积典型地位于约摄氏400度与约摄氏480度之间。因而，由于制造上及可靠度上的考虑而常常牺牲最佳的膜质量。

因此，存在对改良的用于处理腔室的衬垫的需求，以防止颗粒形成和/或允许明显较高的基板处理温度同时屏蔽敏感的部件以免于卤素损坏。

发明内容

于此公开的实施例一般相关于用以优化等离子体处理腔室中的流轮廓的腔室衬垫。于此公开的腔室衬垫可允许在处理腔室中高温处理基板。处理腔室利用惰性底部净化流来屏蔽基板支撑件以免于卤素反应物的影响，使得基板支撑件可被加热至高于约摄氏650度的温度。腔室衬垫控制流轮廓，使得沉积期间，底部净化流限制反应物及副产物在基板支撑件下方沉积。在清洁处理期间，底部净化流限制卤素反应物接触基板支撑件。因而，腔室衬垫包含锥状内表面，该锥状内表面具有向内的角度以引导净化气体绕着基板支撑件的边缘并减少基板支撑件下方及基板边缘上的沉积。

在一个实施例中，公开了腔室衬垫。腔室衬垫包含：环状底部部分，该环状底部部分限定在该环状底部部分中的中央区域中的开口；及侧壁部分，该侧壁部分自该环状底部部分延伸。该侧壁部分具有：第一内表面、第二内表面、及连接该第一内表面及该第二内表面的锥状内表面。该第一内表面相邻于该环状底部部分且具有第一直径。该第二内表面具有第二直径。该第二直径小于该第一直径。该锥状内表面在该第一内表面与该第二内表面之间延伸且具有自该第一内表面向内至该第二内表面的角度。

在另一实施例中，公开了腔室衬垫。腔室衬垫包含：环状底部部分，该环状底部部分限定在该环状底部部分中的中央区域中的开口；及侧壁部分，该侧壁部分自该环状底部部分延伸。该侧壁部分具有：第一内表面、第二内表面、及锥状内表面。该第一内表面相邻于该环状底部部分且具有第一直径。该第二内表面具有第二直径。该第二直径小于该第一直径。该锥状内表面在该第一内表面与该第二内表面之间延伸。此外，该锥状内表面具有以相对于由该环状底部部分限定的水平面约30度与约75度之间的角度自该第一内表面向内至该第二内表面的角度。