统。在本实施例中，电浆参杂植入系统200包含由数个可以由石墨、娃、碳化娃(si 1 icon carbide)或其他适合材料所形成的壁207所定义的腔205。可以通过进气口 210供给容纳于进给气体源211的进给气体至此腔205。此进给气体可以被电楽产生器充能。在一些实施例中，射频天线(RF antenna)220或其他机械装置被用来产生电浆250。射频天线220和提供电源给射频天线220的射频电源供应器(未示出)之间有电子通信。像是石英或氧化铝窗这种的介电窗225可以被配置在射频天线220和植入腔205的内壁之间。系统200也包含控制器275。控制器275可接收来自各种系统及元件的输入信号并提供输出信号来个别控制上述的系统及元件。
[0028]电浆250中带正电离子255通过腔205(其定义电浆250的电位)和基板260的电位差来被基板260吸引。在一些实施例中，壁207可以比基板260有更多的正偏压。举例来说，壁207可以是电性连接至正电偏压的腔电源供应器280。在本实施例中，基板260连接至平台230，其与偏压电源供应器281连接，其以低于供应至腔电源供应器280的电压偏压。在某些实施例中，偏压电源供应器281可以维持在接地电位。在第二实施例中，腔电源供应器280可以接地，同时偏压电源供应器281可以以负电压偏压。尽管此二实施例叙述基板260或壁207的任一是在接地电位，其并非必须的。只要壁207被任何大于施加于平台230的电压偏压，来自电浆250的离子255就会被基板260吸引。
[0029]衬垫290可以例如是沿着壁207的内壁配置在腔205之中。衬垫290可以被胶粘或粘附到腔壁207，以致于衬垫的(100)结晶表面面向腔205的内壁。换句话说，此(100)结晶表面暴露于腔205中所产生的镀膜材料。如上所述，硅衬垫290在和电性偏压的腔壁使用时，可以在安装前被掺杂物掺杂来降低整体电阻值。
[0030]展示于图4的系统可以被用来当作沉积或蚀刻腔。此系统300与图3所展示的类似。具有相同功能的元件被给予相同的标号且不再重复叙述。低温沉积系统可属于物理气相沉积(Physical Vapor Deposit1n，PVD)或电楽增益型化学气相沉积(Plasma EnhancedChemical Vapor Deposit1n，PECVD)二种的其中一种。
[0031]物理气相沉积又称为原子溅镀，其使用要沉积的材料的靶材251并利用电源供应器282来提供负电位给靶材251。真空处理腔可以是图4中的腔205，其同时容纳用以接收镀膜的靶材251和基板260。腔205用一气体(一般是氩)填补至几千托(torr)。由电源供应器282施加于靶材251的电位产生气体的电浆250，且电浆250中的正离子被靶材251吸收并用足够能量来撞击出靶材251的原子。这些原子自靶材251喷射并以形成余弦分布形状的轨道往全方向移动，并撞击腔壁207、保护衬垫290及基板260。因此，在本实施例中，有加偏压的靶材251可以被当作电浆产生器。在一些实施例中，在沉积制程(离子辅助沉积)的过程一般可以引入Kauffman型的离子源来以离子冲击基板260。物理气相沉积一般被用于像是以铝、铜、镍和钛的金属镀膜来形成集成电路中的接点及接线。
[0032]电楽增强型化学气相沉积(PlasmaEnhanced Chemical Vapor Deposit1n，PECVD)利用具有所欲沉积的材料的处理气体来沉积，因此不包含图4所示的靶材251和电源供应器282。电浆250在真空处理腔205中由电浆产生器产生，像是可以利用射频天线220(请见图3)将射频功率的电感或电容耦合至处理气体中。电浆250导致处理气体分离，也导致包括基板260的全部暴露表面被镀膜。一实例是通过四氢硅(SiH4)的分离来沉积非晶硅。混合的处理气体也可以被用来沉积像是氮化硅(Si3N4)或二氧化硅(Si02)的化合物。电浆化学气相沉积一般被用在形成介电镀膜来当作集成电路中的阻碍或夹层介电质(inter leveldielectrics)。
[0033]在另一实施例中，图4的腔可以被用来产生一蚀刻站。在电浆或干式蚀刻中，电浆产生器可以被电容耦合到腔205。举例来说，射频功率通过电容耦合被传递到基板260。真空处理腔205为了 “派镀蚀刻”的制程而填入惰性气体(一般是氩)或为了 “反应离子蚀刻”的制程而填入反应气体(三氟化氮(NF3)、四氟化碳(CF4)或反应气体的混合)。自基板260移除的材料可以沉积在腔壁207和衬垫290上，并可以和反应气体形成挥发性化合物而被排出。
[0034]如同所有的衬垫，最终在所有这些实施例中，在衬垫上增长的镀膜必须被移除。这些粗糙化硅衬垫可以允许基板处理系统比先前可能在需要预防保养之前维持更久的运作。此外，这些粗糙化硅衬垫的清理可以较传统的石墨衬垫不繁琐且困难较低。根据一实施例，可以使用像是去离子水和异丙醇(isopropyl alcohol，IPA)的混合物这种用来移除特定膜层的清洁剂。在另一实施例中，喷砂处理可以被利用来移除镀膜。此喷砂处理制程可以是干式或湿式制程。在一些实施例中，此清洁制程可以移除硅衬垫的纹理。在这些实施例中，衬垫的粗糙程度可以通过将暴露表面暴露于另一化学加工而恢复，像是此处所述暴露到热氢氧化物溶液。因此，第一清理步骤已经完成，其可以是物理性(也即喷砂)或化学性的(也即清洁剂)。在这之后，清理过的衬垫接着暴露到重新粗糙化衬垫的化学加工。因此，尽管在一清理循环之后，硅衬垫的纹理可以被快速且经济的恢复。
[0035]硅衬垫的粗糙化移除约5-10微米的材料。因硅衬垫可已是介于0.5到3厘米(比粗糙化所移除的深度厚数百倍)，衬垫可以在需要更换之前被重建(也即重新粗糙化)很多次。因此，硅衬垫可以在其使用寿命结束前承受多次预防保养。
[0036]本公开的范围并不局限于本文所述的具体实施例。实际上，通过前面的描述和附图，除了本文所述的之外，本公开的其他各个实施例以及对本公开的修改也将是本领域的技术人员显而易见的。因此，这类其他实施例和修改预计落入本公开的范围之内。此外，虽然本文中为了特定目的而在具体环境的具体实现的上下文中描述了本公开，但是本领域的技术人员将会知道，其有用性不限于此，并且本公开可为了任何数量的目的而在任何数量的环境中有利地实现。相应地，下面提出的权利要求应当根据本文所述的本公开的全面范围和精神来理解。
【主权项】
1.一种基板处理系统，其特征在于包括: 处理腔，具有多个腔壁，基板配置其中； 进给气体源，其和所述处理腔相通； 电浆产生器，由所述进给气体产生电浆；以及 硅衬垫，配置于所述处理腔的所述腔壁的至少一个的表面上，其中所述硅衬垫朝向所述处理腔的内侧的表面粗糙化。2.根据权利要求1所述的基板处理系统，其中所述硅衬垫的所述粗糙化的表面包括高度小于二十微米的多个微角锥。3.根据权利要求2所述的基板处理系统，其中所述微角锥具有不同的高度。4.根据权利要求2所述的基板处理系统，其中所述微角锥之间具有不同的间隙。5.根据权利要求1所述的基板处理系统，其中所述硅衬垫的所述粗糙化的表面包括化学处理表面。6.一种离子植入系统，其特征在于包括: 离子源； 处理腔，其中配置有基板；以及 硅衬垫，配置于所述系统中，其中所述硅衬垫的表面粗糙化。7.根据权利要求6所述的离子植入系统，其中所述硅衬垫配置于所述系统暴露于重离子束撞击的区域。8.根据权利要求6所述的离子植入系统，还包括位于质量分析仪里面的导管，其中所述硅衬垫配置在所述质量分析仪的所述导管中。9.根据权利要求6所述的离子植入系统，还包括聚焦元件，其中所述硅衬垫配置于所述聚焦元件上。10.根据权利要求6所述的离子植入系统，还包括加速或减速电极组件，其接近所述处理腔配置，其中所述硅衬垫配置在所述加速或减速电极组件上。11.根据权利要求6所述的离子植入系统，还包括分析孔径，其接近所述质量分析仪的输出端配置，其中所述硅衬垫配置在所述分析孔径上。12.根据权利要求6所述的离子植入系统，其中所述硅衬垫的所述有粗糙化的表面包括高度小于二十微米的多个微角锥。13.根据权利要求6所述的离子植入系统，其中所述硅衬垫配置在电性偏压的表面上，其中掺杂所述硅衬垫以便减少所述硅衬垫的整体电阻值。14.根据权利要求6所述的离子植入系统，其中所述硅衬垫的所述有粗糙化的表面包括化学处理表面。15.一种束线离子植入系统，其特征在于包括: 离子源； 电极，配置于所述离子源外以吸引所述离子源中产生的离子来形成离子束； 质量分析仪，所述离子束通过所述质量分析仪； 分析孔径，位于所述质量分析仪的输出端以允许具有所需荷质比的离子通过； 聚焦元件，位于所述离子束的路径中使所述离子束聚焦； 处理腔，基板配置其中；以及 硅衬垫，配置于环绕所述分析孔径的外壳上或所述聚焦元件上，其中所述硅衬垫面对所述离子束的表面被化学粗糙化，以致所述粗糙化的表面包括高度小于二十微米的多个微角锥。
【专利摘要】一种例如是离子植入系统、沉积系统和蚀刻系统的基板处理系统，其具有粗糙化硅衬垫。硅衬垫是用可以产生细部特征的化学加工来粗糙化，像是微角锥，其高度可以小于二十微米。这些微角锥已经比一般在石墨衬垫中常见的粗糙化特征更小，尽管事实如此，粗糙化的硅能够保留沉积的镀膜且避免剥落。一种在这些基板处理系统上执行预防性保养的方法也被提出。
【IPC分类】H01L21/265, H01L21/02
【公开号】CN105474357
【申请号】CN201480045728
【发明人】朱利安·布雷克
【申请人】瓦里安半导体设备公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2014年6月25日
【公告号】US20150001391, WO2014210141A1