CN217757639U - 用于处理腔室的腔室元件 - Google Patents

Abstract

揭示了用于处理腔室的腔室元件。在一个实施方式中，用于处理腔室的所述腔室元件包括具有一体式整体构造的元件部件主体。元件部件主体具有外表面。在外表面上形成设计复合表面。设计复合表面具有由多个第一互连板条形成的第一格子状框架，并且由多个板条中的三个或更多个板条界定多个第一开口。

Description

用于处理腔室的腔室元件

技术领域

本发明的实施方式涉及半导体装置的制造中使用的设备的腔室元件。

背景技术

可靠地生产次半微米(sub-half micron)和更小的特征是半导体装置的下一代超大规模集成电路(VLSI)和极大规模集成电路(ULSI)的关键技术挑战之一。但是，随着电路技术极限的推升，VLSI和ULSI互连技术的尺寸不断缩小，对处理能力提出了更高的需求。在基板上可靠地形成栅极结构对于VLSI和ULSI的成功以及对提高电路密度和单个基板和裸片品质的持续努力都是重要的。

随着集成电路元件的尺寸减小(例如，减小到深次微米尺寸)，必须仔细选择用于制造这种元件的材料，以获得令人满意的电性能水平。例如，当相邻金属互连之间的距离和/或隔离互连的介电体绝缘材料的厚度具有次微米尺寸时，在金属互连之间发生电容耦合的可能性很高。相邻金属互连之间的电容耦合可能会导致串扰和/或电阻-电容(RC)延迟，这会降低集成电路的整体性能，并可能使电路无法工作。

次半微米和较小特征的制造依赖于各种处理设备，例如物理气相沉积腔室 (PVD)等。沉积腔室使用RF线圈以在处理腔室中保持等离子体。PVD腔室中利用的现有腔室元件可具有高温差，这会导致在PVD腔室运行期间粘附在元件上的材料产生较高的膜应力。在膜达到临界厚度之后，较高的膜应力可能会在PVD腔室运行期间导致沉积材料剥落。沉积材料的剥落会导致PVD腔室内部的污染(即颗粒)增加，这会导致基板缺陷和低产量。因此，污染的高风险不合意地需要增加清洁和维护PVD腔室的频率。

因此，需要有助于减少处理腔室的污染的改善的腔室元件。

实用新型内容

揭示了形成为腔室元件的一部分或形成在腔室元件上的设计特征的实施方式。在一个实施方式中，一种用于处理腔室的腔室元件包括具有一体式整体构造的元件部件主体。所述元件部件主体具有外表面。在所述外表面上形成设计复合表面。所述设计复合表面具有由多个第一互连板条形成的第一格子状框架，并且由多个板条中的三个或更多个板条界定多个第一开口。

附图说明

为了可以详细地理解本发明的上述特征的方式，可以通过参考实施方式来获得以上简要概述的本发明的更详细的描述，其中一些实施方式在附图中示出。然而，应当注意，附图仅示出本发明的典型实施方式，且因此不应将其视为限制其范围，因为本发明可允许其他等效的实施方式。

图1描绘了具有适合于设计复合表面的元件的处理腔室的一个实施方式的示意性截面图。

图2描绘了具有杯形线圈间隔件的用于图1所示的处理腔室的处理配件。

图3A描绘了图2所示的杯形线圈间隔件的等距视图。

图3B描绘了杯形线圈间隔件的俯视平面图。

图3C描绘了杯形线圈间隔件的侧视示意图。

图4A-图4C示出了应用于图3A的杯形线圈间隔件的设计复合表面的各种实施方式。

图5A描绘了具有设计复合表面的实施方式的图2所示的盖环的等距视图。

图5B示出了图5A所示的盖环的一部分的放大图。

图6A描绘了具有设计复合表面的实施方式的图2所示的沉积环的等距视图。

图6B示出了图6A所示的沉积环的一部分的放大图。

为了便于理解，已尽可能使用相同的附图标记来表示图中共同的相同元件。可以设想的是，一个实施方式的元件和特征可以有益地并入其他实施方式中而无需进一步叙述。

然而，应当注意，附图仅示出本发明的示例性实施方式，且因此不应将其视为限制其范围，因为本发明可允许其他等效的实施方式。

具体实施方式

在设计复合表面(engineered complex surface)以及设计特征(engineeredfeature)中使用的用语“设计”，是指特征的技巧性和刻意的排列，而不是自然、随机或随意产生的特征。通过将材料刻意放置在预定的位置来形成设计特征。在一个示例中，设计特征是格子状框架或交叉的板条或其他材料的细条的布置，其形成连续的网格状结构，该结构具有在板条的相交之间形成的多个开口。可以通过多种技术形成设计特征，这些技术允许以已知的结果将材料精确放置在映射位置中。非设计特征的示例可包括海绵、钢丝绒、喷涂涂层等，以及其他技术，例如喷涂、烧蚀、打磨、和喷砂，这些技术无法在特征的成型中控制材料的精确放置。

通过在处理腔室元件的外表面上形成的设计复合表面可以增强处理腔室中的颗粒捕获和粘附。设计复合表面可包含一或多个设计的连续格子状纹理。格子状纹理具有多个板条(lath)和开口。可以在设计复合表面中并入一或多种额外的格子状纹理，以改善沉积材料的保留。设计的复合纹理抵抗高压缩膜应力，高压缩膜应力最终导致沉积在常规腔室元件上的膜的表面剥离。因此，设计的复合纹理延长元件的使用寿命，并延长腔室清洁之间的平均时间，同时减少处理腔室的颗粒污染，从而提高产量及提供更耐用和可靠的装置性能。设计的复合纹理中的格子状框架的多层可以通过增材制造在有或没有腔室元件的情况下制造。

用于制造的增材制造技术通过铺设连续的材料薄层来形成三维元件。在半导体工业中用于制造用于等离子体沉积腔室的半导体处理腔室元件(包括，但不限于，线圈杯(coil cups))的用于制造的增材制造技术(其中3D打印只是其中一个示例)可以提高沉积材料在腔室元件的表面上的附着力。

在3D打印处理中，前驱物的薄层，例如粉末或其他馈送原材料逐渐被沉积并融合以形成腔室的完整的3维元件。这种增材制造技术使得能够对腔室元件的表面进行设计，以提供改善的膜附着力，从而抑制膜从腔室元件剥落，其中剥落物成为处理污染物。这种增材制造技术可以附加地或替代地使得能对腔室元件的表面进行设计，以使在处理期间整个元件表面的热温度变化最小化，这继而导致粘附到腔室元件表面的材料的膜应力较低。在一些实施方式中，单步骤生产可以产生可由一或多个材料层形成的整体元件。可以选择材料层以提供局部强度、成本节省、热传递、光反射性、或其他有益性质。尽管3D打印被描述为有利地实现腔室元件的几何形式，但是设想到，可以利用其他制造技术来制造具有相似几何形状的腔室元件。

如上所述，可以将利用增材制造技术制造的一些腔室元件设计成促进膜的粘附并在处理腔室的操作期间在整个元件上具有较低的温差。例如，在PVD 腔室中使用的线圈杯具有较低的温差，这将继而有助于减小在PVD腔室中实行的基板沉积操作期间可能无意地沉积在线圈杯上的材料的膜应力。减小的膜应力增加了PVD膜对杯的附着力。膜对杯的增加的附着力防止剥落，并因而减少PVD腔室中的污染。由于减少了污染的可能性，因此可以有利地延长用于清洁和维护PVD腔室的频率(也称为清洁间隔的平均时间(MTBC))。腔室元件的表面可具有促进膜粘附至杯的特征。粘附特征可包括表面纹理，例如滚花表面、增加的粗糙度、凹痕、凹槽、突起或其他粘附增强表面特征。

本发明的实现方式可包括以下的一或多者。一种腔室元件，其具有形成有设计表面特征的外表面，该设计表面特征提高沉积材料与处理腔室之间的附着力，从而减少沉积材料随时间剥落的趋势。

在使用增材制造技术制造腔室元件的实施方式中，可使用固化处理来固化腔室元件打印材料。腔室元件可以由材料前驱物形成，该材料前驱物包括表现出对高温的耐受性的特性。可以在用于制造腔室元件的前驱物材料中提供研磨料或其他颗粒，这增强了腔室元件的表面的纹理。此外，多种打印前驱物材料可用于形成腔室元件的不同部分。腔室元件前驱物材料可以替代地是熔融材料，其通过冷却而固化。替代地，腔室元件可使用与表面的纹理化分离的制造技术来形成，并且表面的纹理化可以使用后续的增材制造技术来形成。

本发明的优点可包括以下一或多者。可以在非常小的公差范围内制造腔室元件，即，具有良好的厚度均匀性和控制性。可在使用传统制造方法不可到达的腔室元件的部分中形成凹槽和其他几何特征。增材制造可实现复合的形状和几何图形，该复合的形状和几何图形很难或不可能以传统的制造方法来复制。此外，与其他类似形状的常规腔室元件相比，可以更快且更便宜地制造3D打印腔室元件。

现参照图1，图1示出了示例性物理气相沉积(PVD)处理腔室100，其具有适合于设计复合表面300的元件。设计复合表面300具有适合于颗粒捕获的至少第一格子状框架104。格子状框架104是连续的设计特征，其可以围绕或以其他方式包围腔室元件的表面，作为用于将颗粒捕捉在格子状结构中的层。合适的PVD腔室的示例包括可从加州圣克拉拉的应用材料公司商购获得的 SIP

PVD处理腔室。设想到，处理腔室，包括可从其他制造商获得的处理腔室，也可适于从本文描述的示例中受益。在一个实施方式中，处理腔室100能够在基板118上沉积例如钛、氧化铝、铝、氮化铝、铜、钽、氮化钽、氮化钛、钨、或氮化钨。

根据一个实施方式，处理腔室100具有感应线圈142。处理腔室100具有主体105，主体105包括侧壁102、底部103、和盖117，它们包围内部空间 106。基板支撑件，诸如底座108，设置在处理腔室100的内部空间106中。基板传送端口109形成在侧壁102中，用于将基板传送进和出内部空间106。

气体源110耦接至处理腔室100以将处理气体供应到内部空间106中。在一个实施方式中，如有必要，处理气体可包括惰性气体、非反应性气体、和反应性气体。气体源110可提供的处理气体的示例包括，但不限于，氩气(Ar)、氦气(He)、氖气(Ne)、氮气(N₂)、氧气(O₂)、和H₂O等。

泵送装置112耦接到处理腔室100且与内部空间106连通，以控制内部空间106的压力。在一个实施方式中，处理腔室100的压力可维持在约1托或更小。在另一实施方式中，处理腔室100内的压力可维持在约500毫托或更小。在又另一实施方式中，处理腔室100内的压力可维持在约1毫托至约300毫托。

盖177可支撑溅射源，例如靶114。靶114通常提供将沉积在基板118中的材料源。靶114可以由包含钛(Ti)金属、钽金属(Ta)、钨(W)金属、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、铝(Al)及其合金、及其组合或类似物的材料制成。在本文描绘的示例性实施方式中，靶114可以由钛(Ti)金属、钽金属(Ta)或铝(Al)制成。

靶114可以耦接到DC电源组件116。磁控管119可邻近靶114耦接。磁控管119组件的示例包括电磁线性磁控管、蛇形磁控管、螺旋磁控管、双指磁控管(double-digitatedmagnetron)、矩形螺旋磁控管等。替代地，可以邻近靶 114放置强力磁体。磁体可以是诸如钕的稀土磁体或用于产生强磁场的其他合适的材料。磁控管119可限制等离子体以及沿着靶114分布等离子体的浓度。

控制器198耦接至处理腔室100。控制器198包括中央处理单元(CPU) 160、存储器158、和支持电路162。控制器198用于控制处理序列，调节从气体源110进入处理腔室100的气体流，以及控制靶114的离子轰击。CPU 160 可以是可以在工业设置中使用的任意形式的通用计算机处理器。软件程序可以储存在存储器158中，存储器例如随机存取存储器、只读存储器、软盘或硬盘驱动、或其他形式的数字储存器。支持电路162依常规耦接到CPU 160，并且可以包括高速缓存、时钟电路、输入/输出子系统、电源等。当由CPU 160执行时，软件程序将CPU 160转换为专用计算机(控制器)198，其控制处理腔室100，使得根据本发明而实行处理。软件程序也可由远离处理腔室100定位的第二控制器(未示出)储存和/或执行。

额外的RF电源180亦可通过底座108耦接到处理腔室100，以根据需要在靶114和底座108之间提供偏置功率。在一个实施方式中，RF电源180可以向底座108提供功率以在约1MHz与约100MHz之间的频率，诸如约 13.56MHz，偏置基板118。

底座108可以在升高位置和降低位置之间移动，如箭头182所示。在降低位置，底座108的顶表面111可以与基板传送端口109对准或正好在基板传送端口109之下，以便于基板118进入和移出处理腔室100。顶表面111可具有边缘沉积环136，边缘沉积环的尺寸设置成在其上接收基板118，同时保护底座108免受等离子体和沉积材料的影响。底座108可被移动到更靠近靶114 的升高位置，以在处理腔室100中处理基板118。当底座108处于升高位置时，盖环126可以接合边缘沉积环136。盖环126可防止沉积材料在基板118和底座108之间桥接。当底座108处于降低位置时，盖环126悬挂在底座108和位于其上的基板118上方以允许基板传送。

在基板传送期间，其上具有基板118的机器人叶片(未示出)延伸穿过基板传送端口109。升降销(未示出)延伸穿过底座108的顶表面111，以从底座108的顶表面111提起基板118，从而提供空间以供机器人叶片在基板118 和底座108之间通过。接着，机器人可穿过基板传送端口109将基板118携出处理腔室100。底座108和/或升降销的升高和降低可以由控制器198控制。

在溅射沉积期间，可以通过利用设置在底座108中的热控制器138来控制基板118的温度。可以将基板118加热到期望的温度以进行处理。在处理之后，可以利用设置在底座108中的热控制器138来快速冷却基板118。热控制器138 控制基板118的温度，并且可用于在几秒钟至约一分钟的时间内将基板118 的温度从第一温度改变为第二温度。

内屏蔽件120可以定位在靶114和底座108之间的内部空间106中。内屏蔽件120可以由铝或不锈钢或其他材料形成。在一个实施方式中，内屏蔽件 120由不锈钢形成。外屏蔽件122可以形成在内屏蔽件120和侧壁102之间。外屏蔽件122可以由铝或不锈钢或其他材料形成。外屏蔽件122可以延伸超过内屏蔽件120，并且被配置为在底座108处于降低位置时支撑盖环126。

在一个实施方式中，内屏蔽件120包括径向凸缘123，该径向凸缘包括内径，该内径大于内屏蔽件120的外径。径向凸缘123从内屏蔽件120相对于内屏蔽件120的内径表面以大于约九十度(90°)的角度延伸。径向凸缘123 可以是从内屏蔽件120的表面延伸的圆形脊，并且通常适于与形成在设置在底座108上的盖环126中的凹部配合。凹部可以是形成在盖环126中的圆形凹槽，该圆形凹槽使盖环126相对于底座108的纵向轴线居中。

处理腔室100的感应线圈142可具有一匝。感应线圈142可恰好在内屏蔽件120内部并且位于底座108上方。感应线圈142可定位成比靶114更靠近底座108。感应线圈142可由与靶114的组成类似的材料所形成，例如钽，以用作次级溅射靶。感应线圈142由内屏蔽件120通过多个线圈间隔件140支撑。线圈间隔件140可以将感应线圈142与内屏蔽件120和其他腔室元件电隔离。

感应线圈142可以耦接到电源150。电源150可具有穿过处理腔室100的侧壁102、外屏蔽件122、内屏蔽件120和线圈间隔件140的电引线。电引线连接到感应线圈142上的接线片144，以向感应线圈142提供功率。接线片144 可具有多个绝缘的电连接，以向感应线圈142提供功率。此外，接线片144 可配置为与线圈间隔件140对接并支撑感应线圈142。电源150将电流施加到感应线圈142以在处理腔室100内感应RF场，并将功率耦合到等离子体以增加等离子体密度，即，反应性离子的浓度。

图2描绘了用于如图1所示的具有线圈间隔件140的处理腔室100的处理配件200的示意性俯视图。处理配件200包括内屏蔽件120、外屏蔽件122和感应线圈142。处理配件200可附加地或替代地包括沉积环、盖环、遮蔽环、聚焦环、遮蔽框架等。处理配件200具有中心轴201，内屏蔽件120、外屏蔽件122和感应线圈142围绕该中心轴201居中。中心轴201通常与处理腔室100的垂直中心线共线。内屏蔽件120具有顶表面225、内表面222和外表面 224，其中一或多个可以具有设计复合表面300。

另外参考图1，内屏蔽件120的内表面222暴露于处理腔室100的内部空间106。外表面224被设置为邻近侧壁102和外屏蔽件122。顶表面111邻近处理腔室100的盖177设置。内屏蔽件120沿着下顶表面221具有多个紧固件 223，用于将内屏蔽件120附接到外屏蔽件122。

外屏蔽件122沿着外表面224设置并且在内屏蔽件120下方延伸。外屏蔽件122具有延伸超过内屏蔽件120的内表面222的内径272。内径272比内表面222更靠近中心轴201。在一个实施方式中，内表面222比感应线圈142更靠近中心轴201。

感应线圈142通过线圈间隔件140而与内屏蔽件120的内表面222间隔开距离240。线圈间隔件140具有顶部244和底部246。距离240由线圈间隔件 140的顶部244与底部246相距多远来确定。即，线圈间隔件140的高度确定距离240。可以调节距离240以最佳化等离子体密度并防止通电的感应线圈142 产生电弧。

线圈间隔件140可绕中心轴201在周向上间隔开。例如，多个线圈间隔件140中的每一个可以间隔开一间距250。相邻线圈间隔件140的等距间距250 提供均匀地支撑感应线圈142。

感应线圈142可具有第一端208和第二端206。感应线圈142可具有单匝，使得在端部206、208之间形成间隙242。可以支撑感应线圈142的端206、208。在一个示例中，多个线圈间隔件140中的第一线圈间隔件280可以靠近第一端 208而与感应线圈142对接，并且多个线圈间隔件140中的第二线圈间隔件260 可以靠近第二端206而与感应线圈142对接，以在间隙242附近对感应线圈提供支撑。替代地，线圈间隔件140可以跨越间隙242以物理地与感应线圈142 的两端206、208对接，而不将端206、208电桥接。以此方式，一个线圈间隔件140可以支撑第一端208和第二端206两者。

如上所述，感应线圈142可以由多个线圈间隔件140支撑。例如，感应线圈142可具有三个或更多个线圈间隔件140，用于支撑感应线圈142。在一个实施方式中，多个线圈间隔件140中的第一线圈间隔件280可具有用于向感应线圈142提供功率的电连接器。在一个实施方式中，多个线圈间隔件140中的第二线圈间隔件260可以具有用于将感应线圈142耦接到地的电返回路径。替代地，第一线圈间隔件280可通过第一线圈间隔件280向感应线圈142提供功率和返回路径两者。

应理解，在设计复合表面300中使用的用语“设计”以及在设计复合表面 300的形成中使用的第一格子状框架104是指如上文所提供的设计的定义。格子状框架104是交叉的板条或其他材料的细条的布置，形成连续的网格状结构，该结构具有在板条的相交之间形成的多个开口。

设计复合表面300的第一格子状框架104可以通过如上所述的一些增材制造技术形成，并且不限于任何3D打印技术，例如粉末床注入技术。格子状框架104可以基于制造能力直接施加在任何部件表面上，与任何部件一起形成，或套在任何部件上。此外应理解到，第一格子状框架104可以用于其他处理腔室和腔室元件中，其中由于颗粒积聚在腔室元件表面上而使颗粒污染是受关注的问题。

现在将关于线圈间隔件140描述具有设计复合表面300的腔室元件的示例性示例，复合表面300至少具有第一格子状框架104。图3A至图3C示出了用于线圈间隔件140的各种布置，其被配置为抑制沉积材料的剥落。图3A描绘了图2所示的线圈间隔件的等距视图。图3B描绘了线圈间隔件的俯视平面图。图3C描绘了线圈间隔件的侧视示意图。

线圈间隔件140具有元件部件主体320。元件部件主体320可以是一体式的整体构造。替代地，元件部件主体320可以是多件式构造。在一些示例中，线圈间隔件140可以通过一或多种其他制造技术(例如机械加工)形成。在其他示例中，可以使用诸如3D打印的增材制造方法来形成线圈间隔件140。可以使用3D打印处理来制造线圈间隔件140，3D打印处理例如由材料的顺序沉积，以熔合成单个整体结构的多层的形式形成线圈间隔件140。用于3D打印线圈间隔件140的合适技术通常可包括定向能量沉积、粉末床熔合、或片层压等技术。例如，polyjet 3D技术是一种层添加技术，其层薄至16微米(0.0006″)。 polyjet快速原型制作处理使用高分辨率喷墨技术与可UV固化的材料相结合，以在线圈间格件140中建立高度细节且精确的层或表面加工。在另一示例中， 3D打印机使用熔融沉积建模(FDM)来将材料叠加地分层放置。从线圈上解开线圈间隔件材料的细丝或线，并熔合在一起以产生线圈间隔件140。在又另一示例中，3D打印机将粘合剂喷墨到粉末床中。该技术被称为“粘合剂喷印”或“滴粉末(drop-on-powder)”。粉末床可包含添加剂以及用于在线圈间隔件 140中产生特征和特性的基础材料。喷墨打印头在粉末床上移动，选择性地沉积液体粘合材料。一薄层粉末散布在完成的部分上，并重复此处理，使每一层都粘附到最后一层。在另一示例中，可以使用选择性激光烧结来3D打印线圈间隔件140。激光或其他合适的电源通过将激光自动地瞄准3D模型限定的粉末中的点来烧结粉末材料。激光将材料粘合在一起，以产生固态整体结构。当一层完成时，构建平台向下移动，并且新材料层被烧结以形成线圈间隔件140的下一个横截部分(或层)。重复此处理，将线圈间隔件140一次一层地堆积起来。选择性激光熔化(SLM)使用了可比的概念，但是在SLM中，材料是完全熔化而不是烧结的，从而允许不同的晶体结构、孔隙率等特性。在另一个示例中，线圈间隔件140是使用薄片层压产生的。可以通过在彼此的顶部上层叠材料片并将它们结合在一起来制造线圈间隔件140。3D打印机接着将线圈间隔件140的轮廓切到结合的材料片中。重复此处理，将线圈间隔件140一次一层(片)地堆积起来，以形成整体结构。在又另一示例中，使用定向能量沉积(DEP)产生线圈间隔件140。DEP是一种增材制造处理，其中集中的热能用于通过熔化材料来融合他们。可以将材料送入由电子束产生的熔池中，该电子束接着由计算机引导移动以在构建平台上形成线圈间隔件140的层以形成整体结构。应理解，上文讨论的示例技术适合于3D打印线圈间隔件140或线圈间隔件的杯，未讨论的其他3D打印技术也一样。亦应理解，在线圈间隔件 140的制造中可以利用其他增材和常规(减材)制造技术。

在图4A至图4C中更容易看到第一格子状框架104的特征。图4A-图4C 示出了应用于图3A的线圈间隔件的设计表面的各种实施方式。对图3A至图 3C的讨论将另外利用图4A-图4C来为第一格子状框架104的描述增加视觉清晰度。

第一格子状框架104绕线圈间隔件140的元件部件主体320的外表面310 形成。第一格子状框架104绕外表面形成连续表面。在第一格子状框架104 和元件部件主体320的外表面310之间形成第一间隔件板条452。第一间隔件板条452与外表面310和第一格子状框架104两者接触。第一间隔件板条452 产生间隙，防止第一格子状框架104接触元件部件主体320的外表面310。在一个示例中，第一间隔件板条452在第一格子状框架104和元件部件主体320 的外表面310之间提供一致的间隔。在另一个示例中，第一间隔件板条452 在第一格子状框架104和元件部件主体320的外表面310之间提供变化的间隔。

第一格子状框架104用于提高基板处理期间的颗粒捕获，这减少了腔室污染。第一格子状框架104围绕外表面310连续地形成。第一格子状框架104 由多个第一互连板条380形成。多个第一开口388由三个或更多个板条380 界定，例如，多个板条480中的第一板条481、第二板条482、和第三板条483。应理解，第一开口388，即，板条380之间的空间，可以由多于三个板条380 形成。例如，第一开口388可以由第四板条411、第五板条412、第六板条413、第七板条414、和第八板条415形成。诸如第二开口486和第三开口488的相邻开口388可以共用诸如第六板条413的公共板条。板条480在节点490处相交。节点490包括并且是所有互连板条480的一部分，即，板条380的每个互连板条共用该节点。在其他示例中，板条380、480可以在相应的第一格子状框架和/或第二格子状框架402的形成中方平组织(basketweave)。

应理解，尽管板条380在上文中被描述为单独的元件，但是板条380在第一格子状框架104的形成中由连续的材料形成。亦应理解，第一格子状框架 104中的第一开口388由不同数量的板条380或甚至不同长度的板条380形成，使得第一格子状框架104可具有不同尺寸的开口388。此外，不同长度的板条 380可导致形状不规则的开口388。替代地或附加地，第一格子状框架104中的一或多个开口388可以具有与相邻或另一个开口388不同的形状。

第一格子状框架104可以通过如上所述的数种增材制造技术形成，并且不限于任何3D打印技术，例如粉末床注入技术。基于所利用的制造技术，具有第一间隔件板条452的格子状框架104围绕外表面310是连续的，并且可以作为元件部件主体320上的制造的一部分并在元件部件主体320上的制造期间中形成。或者，可以在单独的操作中将具有第一间隔件板条452的格子状框架 104形成在元件部件主体320上。在又其他的替代方案中，具有第一间隔件板条452的格子状框架104可以是套筒471，其在元件部件主体320上滑动，如图3C所示，作为组件的一部分。在一个示例中，第一格子状框架104是与元件部件主体320相同的一体式整体构造。在多个板条380的相交处的多个板条 380中的每个板条在节点490处共用单块(single mass)的材料。此外应理解到，第一格子状框架可以用于其他处理腔室中和腔室元件上，其中由于颗粒积聚在腔室元件表面上而使颗粒污染是受关注的问题。

亦应理解，板条380的横截面轮廓可以二维地以多种形状呈现。例如，板条380可具有椭圆形的横截面轮廓。替代地，板条380可具有多项形状的横截面轮廓，诸如五边形、矩形、三角形、菱形或任何其他合适的形状。板条380 的横截面形状可以被最佳化以允许颗粒在第一方向上滑入第一开口388，同时防止相同的颗粒离开第一开口388。例如，板条380的横截面轮廓可以沿着第一开口388成角度，其中，在板条380的最外侧部分处的用于第一开口388 中的一个的第一区域大于与第一间隔件板条452相邻的第一开口388中的同一个的第二区域。因此，板条380的横截面轮廓可以帮助将颗粒捕捉在第一开口 388中。

第二格子状框架402可以选择性地围绕第一格子状框架104形成，作为设计复合表面300的一部分。第二格子状框架402由多个互连的第二板条428 形成。多个第二开口429由多个第二板条428中的三个或更多个第二板条界定。在第一格子状框架104和第二格子状框架402之间形成第二间隔件板条462。第二间隔件板条462产生间隙492，防止第一格子状框架104接触第二格子状框架402。在一个示例中，第一格子状框架104的板条380与第二格子状框架 402的板条对准。在其他示例中，第一格子状框架104的板条380不与第二格子状框架402的板条对准。

第二格子状框架402的基本形式可以基本上类似于第一格子状框架104。然而，应理解，第一格子状框架104和第二格子状框架402可以在板条428 的数量、开口388、429的尺寸和形状以及第一格子状框架104和第二格子状框架402的对准方面不同。例如，第一格子状框架104中的第一开口388的第一形状可以与第二格子状框架中的第二开口486的第二形状不同。在另一示例中，第一开口388不与第二开口429对准。在又另一示例中，一或多个第一开口388大于相对应的一或多个第二开口429。第一开口388与第二开口429的布置可以帮助将颗粒捕获和保持在第一格子状框架104和第二格子状框架402 中。

设计复合表面300可以附加地应用于其他腔室元件。例如，可包括设计复合表面300的其他腔室元件包括但不限于沉积环136、盖环126、内屏蔽件120、或其他期望的腔室元件。图5A描绘了具有设计复合表面300的实施方式的图 2所示的盖环126的等距视图。图5B示出了图5A所示的盖环126的一部分的放大图。

盖环126具有主体510。主体510具有内径506、外径502、顶表面508、和底表面504。凹槽540形成在顶表面508中。凹槽540具有内侧壁542、外侧壁544、和底壁546。设计复合表面300设置在凹槽540中。设计复合表面 300可以在内侧壁542、外侧壁544、和/或底壁546中的一或多个上延伸。图 5A和图5B所示的设计复合表面300具有两层，并且示出了设置在外侧壁544 和底壁546上的第一格子状框架104和第二格子状框架402。然而，应理解，设计复合表面300可具有一或多层以及最佳设置在凹槽540的一或多个表面上。设计复合表面300具有从其延伸的第一间隔件板条452，以使第一格子状框架 104与凹槽540的表面(即，外侧壁544和底壁546)间隔开。亦应理解，损伤的复合表面可以延伸到主体510的顶表面508或主体510的内径506或外径 502上。设计复合表面300可与盖环126结合形成。例如，盖环126可以被3D 打印有设计复合表面300。替代地，设计复合表面300可以与盖环126分开地形成并且压配合或放置在凹槽540中。应理解，可以以多种替代技术将设计复合表面300结合到盖环126中。

在另一个示例中，沉积环136可包括设计复合表面300。图6A描绘了具有设计复合表面300的实施方式的图2所示的沉积环136的等距视图。图6B 示出了图6A所示的沉积环136的一部分的放大图。

沉积环136具有主体610。主体610具有内径606、外径602、顶表面608、和底表面604。设计复合表面300可以形成在主体610上。设计复合表面300 可以在内径606、外径602、和/或顶表面608中的一或多个上延伸。图6A和图6B所示的设计复合表面300可以具有任意数量的层，即，第一格子状框架 104和第二格子状框架402等，这些层设置在沉积环136的主体610上。设计复合表面300具有从其延伸的第一间隔件板条452，以使第一格子状框架104与主体610间隔开。设计复合表面300可以与沉积环136结合形成。例如，沉积环136可以3D打印有设计复合表面300。替代地，设计复合表面300可以与沉积环136分开地形成并且套在主体610上。应理解，可以以多种合适的方式将设计复合表面300结合到沉积环136中。

有利地，腔室元件(例如线圈间隔件140)的3D打印容易地允许增加表面特征，该表面特征促进沉积材料，即，膜，在腔室元件上的粘附。由至少第一格子状框架104提供的设计复合表面300有效地捕捉腔室颗粒以最小化处理污染。将额外的连续设计特征添加到复合表面纹理，例如第二格子状框架402，以及可能地额外层的连续设计特征，增强了颗粒的捕获和粘附，以最小化处理基板期间的腔室污染。因此，设计复合表面300的改善的颗粒捕捉延长了腔室在维护之间的平均时间。另外，利用上文揭示的套筒471，可以在不替换下方的腔室元件的情况下替换设计复合表面300。

虽然前述内容是针对本发明的实施方式，但可在不脱离本发明的基本范围的情况下设计本发明的其他和进一步的实施方式，并且其范围由随附权利要求书来确定。

Claims (15)

1.一种用于处理腔室的腔室元件，所述腔室元件包括：

元件部件主体，所述元件部件主体具有外表面；和

设计复合表面，所述设计复合表面形成在所述外表面上，所述设计复合表面具有由多个第一互连板条形成的第一格子状框架，且其中由所述多个第一互连板条中的三个或更多个板条界定第一开口。

2.如权利要求1所述的腔室元件，其中所述第一格子状框架是与所述元件部件主体相同的一体式整体构造，并且在所述多个第一互连板条的相交处的所述多个第一互连板条的每个板条在所述相交处共用单块的材料。

3.如权利要求1所述的腔室元件，其中所述多个第一互连板条中的每个板条形成连续的特征。

4.如权利要求3所述的腔室元件，其中所述设计复合表面进一步包括：

第一间隔件板条，所述第一间隔件板条在所述第一格子状框架和所述元件部件主体的外表面之间形成，其中所述第一间隔件板条产生间隙而防止所述第一格子状框架接触所述外表面。

5.如权利要求4所述的腔室元件，其中所述设计复合表面进一步包括：

第二格子状框架，所述第二格子状框架形成在所述第一格子状框架上，其中所述第二格子状框架由多个互连的第二板条形成，并且其中由所述多个第二互连板条中的三个或更多个第二板条界定第二开口。

6.如权利要求5所述的腔室元件，其中所述设计复合表面进一步包括：

第二间隔件板条，所述第二间隔件板条形成在所述第一格子状框架和所述第二格子状框架之间，其中所述第二间隔件板条产生间隙而防止所述第一格子状框架接触所述第二格子状框架。

7.如权利要求5所述的腔室元件，其中所述第一格子状框架中的所述第一开口的第一形状与所述第二格子状框架中的所述第二开口的第二形状不同。

8.如权利要求5所述的腔室元件，其中所述第一开口不与所述第二开口对准。

9.如权利要求5所述的腔室元件，其中所述第一开口中的一个第一开口大于所述第二开口中的相应的一个第二开口。

10.如权利要求5所述的腔室元件，其中所述第一格子状框架与所述第二格子状框架在形状上基本上相似，并且其中所述第一格子状框架偏移以使所述第一格子状框架与所述第二格子状框架不对准。

11.如权利要求5所述的腔室元件，其中所述第一格子状框架的所述多个第一互连板条不接触所述第二格子状框架的所述多个第二互连板条。

12.如权利要求1所述的腔室元件，其中所述第一开口中的一或多个第一开口具有所述多个第一互连板条中的不同数量的个别板条。

13.如权利要求1所述的腔室元件，其中所述第一格子状框架形成在没有背衬(backing)的套筒中，并且滑动到所述外表面上。

14.如权利要求1所述的腔室元件，其中在所述多个第一互连板条的相交处的所述多个第一互连板条的每个板条在所述相交处共用单块的材料。

15.如权利要求1所述的腔室元件，其中所述腔室元件是沉积环、盖环或杯形线圈间隔件中的一者。

Images