氮化铝或氧化铍的陶瓷覆盖晶片的制作方法

文档序号:8356152
氮化铝或氧化铍的陶瓷覆盖晶片的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请是2008年9月5日申请的申请号为200810135599. 4,并且发明名称为"氮 化铝或氧化铍的陶瓷覆盖晶片"的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 在此描述的实施例涉及一种用于清洁处理腔室的方法和装置。
【背景技术】
[0003] 在化学气相沉积(CVD)工艺期间,反应气体能形成沉积于腔室的内表面上的化合 物。随着这些沉积物累积,残余物能够剥落并污染后续处理步骤。该残余物沉积还能够对 诸如沉积均匀、沉积速度、膜强度等其它处理情况有不利影响。
[0004] 因此,通常对处理腔室进行周期性清洁以去除残余物质。典型地,在腔室中执行每 个工艺之后或者数个工艺之后使用蚀刻气体来清洁腔室。在较长的时段后,通常在已处理 约1,000 - 2, 000个晶片之后,用手打开腔室并利用清洗水和清洁擦拭来清洁。显然,为了 提高经过处理腔室的晶片的产量,期望所需的清洁时长最小。
[0005] 采用清洁气体来清洁典型地包含等离子体增强干法清洁(drycleaning)技术。这 些技术需要单独的工艺步骤,这要求向腔室中导入清洁气体,轰击来自清洁气体的等离子 体,并利用等离子体来去除污染残余物。典型地,氟被用作清洁气体物种。例如,可以在共 同转让的美国专利4, 960, 488和5, 124, 958中找到该清洁工艺的描述,在此引入两者的全 部内容作为参考。
[0006] 干法清洁技术操作的缺点在于造成基座损坏,该基座典型地由铝制成。基座典型 地在基座的表面上具有阳极层,这起到一些保护。但是,在等离子体清洁工艺期间,该工艺 的氟化学物质将进入阳极层并导致形成氟化铝。这通常发生在基座上的阳极层中的点缺陷 位置。氟化铝的形成将导致形成结节(nodule)、破裂和分层,这反过来,将引起随后放置在 基座上的晶片的均匀性和颗粒问题。
[0007] 用于解决上述基座损坏的一种方法是采用如在美国专利No. 5, 158, 644中所描述 的两步清洁工艺,在此通过引用结合作为参考。在这两步工艺中,腔室在延伸状态下先进行 清洁,其中基座被降低到与排气歧管恰好间隔开,因而通过由于基座和排气压头之间的距 离而导致减少等离子体来限制到达基座的等离子体量。利用该构造,等离子体将被稍微改 向到腔室的接地壁而对该处实施清洁。在第二步中,基座被移回靠近排气压头,以便清洁基 座自身。该两步工艺减少了基座被暴露于高强度等离子体的时长。

【发明内容】

[0008] 本发明的实施例提供一种通过在向腔室中引入清洁剂之前装载包含氮化铝陶瓷 晶片或者氧化铍陶瓷晶片的陶瓷覆盖衬底到基座上,用于在清洁操作期间保护基座的方法 和装置。
[0009] 在一个实施例中,提供一种氮化铝陶瓷覆盖衬底,该氮化铝陶瓷覆盖衬底包括氮 化铝陶瓷晶片,具有大于160W/m-K的热传导率,从约11英寸到约13英寸范围内的直径的 圆形几何形状,从约0. 03英寸到约0. 060英寸范围内的厚度,以及约0. 010英寸或更小的 平整度。热传导率可以是约180W/m-K或更大,以及在一些实例中,热传导率可以是约190W/ m-K或者更大。厚度可以是从约0.035英寸到约0.050英寸的范围内。在一个实例中,厚度 可以是约0.040英寸。平整度可以是约0.008英寸或更小,诸如约0.006英寸或更小。在 另一实例中,氮化铝陶瓷晶片的直径可以是从约11. 2英寸到12. 8英寸的范围内,优选从约 11. 5英寸到约12. 5英寸,诸如约11. 8英寸。
[0010] 在另一实施例中,提供一种氮化铝陶瓷覆盖衬底,该氮化铝陶瓷覆盖衬底包括氮 化铝陶瓷晶片,具有约160W/m-K的或更大的热传导率,圆形几何形状,从约0. 03英寸到约 0. 060英寸范围内的厚度,以及约0. 010英寸或更小的平整度。热传导率可以是从约160W/ m-K到约200W/m-K的范围内,优选约180W/m-K或更大,诸如约187W/m-K。实例提供厚度可 以是从约0. 035英寸到约0. 050英寸的范围内。此外,平整度可以是约0. 008英寸或更小, 诸如约0.006英寸或更小。
[0011] 在一个实例中,氮化铝陶瓷晶片可以具有圆形几何形状,并且直径为从约11英寸 到约13英寸的范围内,优选从约11. 2英寸到约12. 5英寸,诸如11. 8英寸。在另一实例中, 氮化铝陶瓷晶片可以具有圆形几何形状,并且直径为从约7英寸到约9英寸的范围内,优选 从约7. 2英寸到约8. 8英寸,以及更优选从约7. 5英寸到约8. 5英寸,诸如7. 8英寸。在另 一实例中,氮化铝陶瓷晶片可以具有圆形几何形状,并且直径在从约5英寸到约7英寸的范 围内,优选从约5. 2英寸到约6. 8英寸,更优选从约5. 5英寸到约6. 5英寸,诸如约5. 8英 寸。
[0012] 在另一实例中,提供一种氮化铝陶瓷覆盖衬底,该氮化铝陶瓷覆盖衬底包括氮化 铝陶瓷晶片,具有约185W/m-K或更大的热传导率,具有直径为约11. 5英寸或更大的圆形几 何形状,从约0. 03英寸到约0. 060英寸范围内的厚度,以及约0. 008英寸或更小的平整度。
[0013] 实例提供氮化铝陶瓷晶片可以具有光洁度为约120微英寸或更小,优选约100微 英寸或更小,优选约80微英寸或更小,优选约50微英寸或更小,更优选约10微英寸或更小 的顶表面。一些实例提供氮化铝陶瓷覆盖衬底的顶表面具有镜面光洁度。
[0014] 氮化铝陶瓷晶片包括至少铝和氮,还可以包括诸如氧、钇、钪、铒、铍、钛、锆、铪、 钒、铌、钽、铬、钼、钨及上述物质的合金、衍生物或组合的其它材料或元素。氮化铝陶瓷晶片 的成分包含氮化铝,并可以通过还包含铝氧化物或氧化铝、钇氧化物或氧化钇、氧化钪、氧 化铒、氧化铍、氧化钛、氧化错、氧化铪、氧化轨、氧化银、氧化钽、氧化络、氧化钼、氧化鹤及 上述物质的合金或组合而变化。在一个实施例中,氮化铝陶瓷晶片包含约90wt% (重量百 分比)或更多,优选约95wt%或更多,更优选约98wt%或更多的氮化铝。在另一实施例中, 氮化铝陶瓷晶片可以包含小于约90wt%的氮化铝。
[0015] 在其它实施例中,提供一种氧化铍陶瓷覆盖衬底,该氧化铍陶瓷覆盖衬底包括氧 化铍陶瓷晶片,具有大于200W/m-K的热传导率,直径为从约11英寸到约13英寸的范围内 的圆形几何形状,从约〇. 030英寸到约0. 060英寸的范围内的厚度,以及约0. 010英寸或更 小的平整度。热传导率可以大于约300W/m-K,诸如约330W/m-K或350W/m-K。厚度可以是 从约0.035英寸到约0.050英寸的范围内。在一个实例中,厚度可以是约0.040英寸。平 整度可以是约〇. 008英寸或更小,诸如约0. 006英寸或更小。在另一实例中,氧化铍晶片的 直径可以是从约11. 5英寸到约12. 5英寸的范围内,诸如约11. 8英寸。
[0016] 在另一实施例中,提供一种氧化铍陶瓷覆盖衬底,该氧化铍陶瓷覆盖衬底包括氧 化铍陶瓷晶片,具有约200W/m-K的热传导率,圆形几何形状,从约0. 030英寸到约0. 060英 寸的范围内的厚度,以及约0. 010英寸或更小的平整度。热传导率可以是从约200W/m-K到 约350W/m-K的范围内,优选大于约250W/m-K,更优选大于约300W/m-K,诸如约330W/m-K。实 例提供厚度可以是从约〇. 035英寸到约0. 050英寸的范围内。此外,平整度可以是约0. 008 英寸或更小,诸如约〇. 006英寸或更小。
[0017] 在一个实例中,氧化铍陶瓷晶片可以具有圆形几何形状并且直径为从约11英寸 到约13英寸的范围内,优选从约11. 2英寸到约12. 8英寸,更优选从约11. 5英寸到约12. 5 英寸,诸如11. 8英寸。在另一实例中,氧化铍陶瓷晶片可以具有圆形几何形状并且直径为 从约7英寸到约9英寸的范围内,优选从约7. 2英寸到约8. 8英寸,更优选从约7. 5英寸到 约8. 5英寸,诸如7. 8英寸。在另一实例中,氧化铍陶瓷晶片可以具有圆形几何形状并且直 径为从约5英寸到约7英寸的范围内,优选从约5. 2英寸到约6. 8英寸,更优选从约5. 5英 寸到约6. 5英寸,诸如5. 8英寸。
[0018] 在另一实例中,提供一种氧化铍陶瓷覆盖衬底,该氧化铍陶瓷覆盖衬底包括氧化 铍陶瓷晶片,具有约250W/m-K或更大的热传导率,具有直径为约11. 5英寸或更大的圆形几 何形状,从约0. 030英寸到约0. 060英寸的范围内的厚度,以及约0. 008英寸或更小的平整 度。
[0019] 实例提供氧化铍陶瓷晶片可以具有光洁度为约120微英寸或更小,优选约100微 英寸或更小,更优选约80微英寸或更小,更优选约50微英寸或更小,以及更优选,约10微 英寸或更小的顶表面。一些实例提供氧化铍陶瓷晶片的顶表面具有镜面光洁度。
[0020] 氧化铍陶瓷晶片包含至少铍和氧,还可以包含诸如氮、钇、钪、铒、铝、钛、锆、铪、 钒、铌、钽、铬、钼、钨及上述物质的合金、衍生物或组合的其它材料或元素。氧化铍陶瓷晶片 的成分包含氧化铍(BeO),并可以通过还包含氮化铝、铝氧化物或氧化铝、钇氧化物或氧化 ?乙、氧化钪、氧化铒、氧化钛、氧化错、氧化铪、氧化轨、氧化银、氧化钽、氧化络、氧化
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