JP7427031B2 - 高温腐食環境用の基板支持体カバー - Google Patents
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Description
背景
分野
本開示の実施形態は、一般に、処理チャンバを洗浄するための装置及び方法に関する。
分野
本開示の実施形態は、一般に、処理チャンバを洗浄するための装置及び方法に関する。
関連技術の説明
化学気相堆積（ＣＶＤ）プロセス中に、反応ガスはチャンバの内面に堆積する組成物を生成する可能性がある。これらの堆積物が蓄積すると、残留物が剥がれ落ち、将来の処理ステップを汚染する可能性がある。そのような残留堆積物はまた、堆積均一性、堆積速度、膜応力、粒子性能などの他の処理条件に悪影響を与える可能性がある。
化学気相堆積（ＣＶＤ）プロセス中に、反応ガスはチャンバの内面に堆積する組成物を生成する可能性がある。これらの堆積物が蓄積すると、残留物が剥がれ落ち、将来の処理ステップを汚染する可能性がある。そのような残留堆積物はまた、堆積均一性、堆積速度、膜応力、粒子性能などの他の処理条件に悪影響を与える可能性がある。
したがって、処理チャンバは通常、残留物を除去するために定期的に洗浄される。洗浄プロセスには通常、プラズマ強化乾燥洗浄技術が含まれる。エッチャント、典型的にはハロゲン若しくはフッ素含有ガス又は酸素ガスなどの酸素含有ガスは、基板支持体の表面と反応して、フッ化物又は酸化物を形成することができる。一部の用途では、基板支持体は摂氏５００度を超えるなどの高温に維持される。高温では、フッ化物又は酸化物が昇華し、基板支持体（シャワーヘッドなど）よりも低い温度のチャンバ部品上で凝縮する。凝縮は、ＣＶＤプロセス中に基板の汚染を引き起こす可能性があり、堆積速度や均一性ドリフトなどのＣＶＤプロセス条件の変化につながる可能性がある。
従来、基板支持体は、洗浄ガスに耐性のあるイットリウムベースのコーティングなどの薄いコーティングでコーティングされている。しかしながら、基材が基材支持体上に配置され、基材支持体から除去されるときに、コーティングが掻き壊される可能性がある。さらに、サイズ及び基板支持体に取り付けられた構成要素のために、基板支持体をコーティングすることは高価で困難である。
したがって、改良された装置が必要である。
概要
本開示の実施形態は、一般に、処理チャンバを洗浄するための装置及び方法に関する。一実施形態では、処理チャンバは、チャンバ本体と、チャンバ本体内に配置された基板支持体とを含む。基板支持体は、表面と、表面に接続された側面とを含む。処理チャンバは、基板支持体上に取り外し可能に配置された基板支持体カバーをさらに含む。基板支持体カバーはフッ化物材料を含み、処理チャンバ内の処理領域に露出している。
本開示の実施形態は、一般に、処理チャンバを洗浄するための装置及び方法に関する。一実施形態では、処理チャンバは、チャンバ本体と、チャンバ本体内に配置された基板支持体とを含む。基板支持体は、表面と、表面に接続された側面とを含む。処理チャンバは、基板支持体上に取り外し可能に配置された基板支持体カバーをさらに含む。基板支持体カバーはフッ化物材料を含み、処理チャンバ内の処理領域に露出している。
別の実施形態では、方法は、処理チャンバから基板を除去することと、処理チャンバ内に配置された基板支持体上に基板支持体カバーを配置することとを含む。基板支持体カバーはフッ化物材料を含む。この方法は、基板支持体カバーが基板支持体上にある間に処理チャンバ内で洗浄プロセスを実行することをさらに含み、基板支持体カバーのフッ化物材料は、洗浄プロセス中に洗浄ガス又は洗浄種に曝される。
別の実施形態では、基板支持体カバーは、フッ化物材料を含むプレートを含む。基板支持体カバーは、プレートに移動可能に結合されたサイドカバーをさらに含み、サイドカバーは、プレートを通って延在している。
図面の簡単な説明
本開示の上記の特徴を詳細に理解することができるように、上記で簡単に要約した本開示のより具体的な説明を、実施形態を参照することによって行うことができ、そのいくつかを添付の図面に示す。しかし、添付図面は例示的な実施形態のみを示すものであり、したがって、本開示の範囲を限定すると見なすべきではなく、その他の等しく有効な実施形態も許容され得ることに留意されたい。
本開示の上記の特徴を詳細に理解することができるように、上記で簡単に要約した本開示のより具体的な説明を、実施形態を参照することによって行うことができ、そのいくつかを添付の図面に示す。しかし、添付図面は例示的な実施形態のみを示すものであり、したがって、本開示の範囲を限定すると見なすべきではなく、その他の等しく有効な実施形態も許容され得ることに留意されたい。
理解が容易になるよう、可能な場合には、複数の図に共通する同一の要素を指し示すために同一の参照番号を使用した。一実施形態の構成要素及び特徴は、さらなる記述がなくとも、他の実施形態に有益に組み込まれ得ると想定されている。
詳細な説明
本開示の実施形態は、一般に、処理チャンバを洗浄するための装置及び方法に関する。一実施形態では、基板支持体カバーは、フッ化物コーティングでコーティングされたバルク部材を含む。基板支持体カバーは、洗浄プロセス中に処理チャンバ内に配置された基板支持体上に配置される。フッ化物コーティングは洗浄種と反応しない。基板支持体カバーは、基板支持体が洗浄種と反応するのを防ぎ、チャンバ部品に形成される凝縮の減少をもたらし、これにより、後続のプロセスでの基板の汚染が減少し、処理条件の変更又はドリフトが防止される。
本開示の実施形態は、一般に、処理チャンバを洗浄するための装置及び方法に関する。一実施形態では、基板支持体カバーは、フッ化物コーティングでコーティングされたバルク部材を含む。基板支持体カバーは、洗浄プロセス中に処理チャンバ内に配置された基板支持体上に配置される。フッ化物コーティングは洗浄種と反応しない。基板支持体カバーは、基板支持体が洗浄種と反応するのを防ぎ、チャンバ部品に形成される凝縮の減少をもたらし、これにより、後続のプロセスでの基板の汚染が減少し、処理条件の変更又はドリフトが防止される。
図１は、ここに記載の一実施形態による処理チャンバ１００の概略断面図である。処理チャンバ１００は、プラズマ強化ＡＣＦ（ＰＥＣＶＤ）チャンバ又は他のプラズマ強化処理チャンバであり得る。ここに記載の実施形態から利益を得ることができる例示的なプロセスチャンバは、カリフォルニア州サンタクララのＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ， Ｉｎｃ．から入手可能なＰＥＶＡＣ対応チャンバのＰＲＯＤＵＣＥＲ（登録商標）シリーズである。他の製造業者からの他の同様に装備された処理チャンバもまた、ここに記載の実施形態から利益を得ることができると考えられる。処理チャンバ１００は、チャンバ本体１０２、チャンバ本体１０２の内部に配置された基板支持体１０４、及びチャンバ本体１０２に結合され、処理領域１２０内に基板支持体１０４を取り囲むリッドアセンブリ１０６を含む。リッドアセンブリ１０６は、シャワーヘッド１１２などのガス分配器を含む。基板１５４は、チャンバ本体１０２に形成された開口部１２６を介して処理領域１２０に提供される。
セラミック又は金属酸化物、例えば酸化アルミニウム及び／又は窒化アルミニウムなどの誘電体材料であり得るアイソレータ１１０は、シャワーヘッド１１２をチャンバ本体１０２から分離する。シャワーヘッド１１２は、プロセスガス又は洗浄ガスを処理領域１２０に入れるための開口部１１８を含む。ガスは、導管１１４を介してプロセスチャンバ１００に供給され得、ガスは、開口部１１８を通って流れる前に、ガス混合領域１１６に入ることができる。排気１５２は、基板支持体１０４の下の位置で、チャンバ本体１０２内に形成される。排気１５２は、処理チャンバ１００から未反応の種及び副生成物を除去するために、真空ポンプ（図示せず）に接続され得る。
シャワーヘッド１１２は、ＲＦ発生器又はＤＣ電源などの電源１４１に結合することができる。ＤＣ電源は、シャワーヘッド１１２に連続的及び／又はパルス状のＤＣ電力を供給することができる。ＲＦ発生器は、シャワーヘッド１１２に連続的及び／又はパルス状のＲＦ電力を供給することができる。動作中に電源１４１がオンになり、シャワーヘッド１１２に電力を供給して、処理領域１２０におけるプラズマの形成を容易にする。
基板支持体１０４は、基板１５４を支持するための表面１４２及び側面１４４を含む。側面１４４は、表面１４２と非同一平面上にある。一実施形態では、側面１４４は、表面１４２に対して実質的に垂直である。基板１５４は、寸法Ｄ１、例えば、直径を有し、基板支持体１０４は、寸法Ｄ２、例えば、寸法Ｄ１よりも大きい寸法Ｄ２を有する。基板支持体１０４は、セラミック材料、例えば、金属酸化物又は窒化物又は酸化物／窒化物の混合物、例えば、アルミニウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、又は酸化アルミニウム／窒化物の混合物などから形成することができる。基板支持体１０４は、シャフト１４３によって支持されている。基板支持体１０４は、接地され得る。加熱要素１２８は、基板支持体１０４に埋め込まれている。加熱要素１２８は、プレート、穿孔プレート、メッシュ、ワイヤースクリーン、又は任意の他の分散された配置であり得る。加熱要素１２８は、接続１３０を介して電源１３２に結合されている。加熱要素１２８は、基板支持体を摂氏５００度を超えるような高温に加熱することができる。
図１に示される基板支持体１０４は、より低い位置にあり、基板１５４は、基板支持体１０４を通って延びる複数のリフトピン１４０によって支持される。基板１５４は、リフトピン１４０上に配置され得るか、又は開口部１２６を通してロボット（図示せず）によってリフトピン１４０から除去され得る。動作中、基板支持体１０４はより高い位置に上昇し、基板１５４は表面１４２上に配置される。リング１６０は、基板１５４又は基板支持体１０４によって持ち上げることができ、リング１６０は、動作中に、基板１５４を取り囲む基板支持体１０４上に配置され得る。リング１６０は、動作中に基板１５４のエッジ部分を覆うシャドウリングであり得る。リング１６０は、図１に示されるように、基板支持体１０４がより低い位置にあるときに、チャンバ本体１０２上に配置されたレッジ１５０によって支持される。いくつかの実施形態では、リング１６０を使用する代わりに、サイドカバー１６１が基板支持体１０４上に配置され、堆積及び洗浄プロセスの両方の間、基板支持体１０４上に留まる。
図２Ａ～図２Ｅは、その上に配置された基板支持体カバー２０２を有する基板支持１０４の概略側面図である。基板支持体カバー２０２は、基板支持体１０４上のコーティングではない。代わりに、基板支持体カバー２０２は、基板支持体１０４上に取り外し可能に配置される。言い換えれば、基板支持体カバー２０２は、基板支持体１０４上に配置され、基板支持体１０４からピックアップされ得る。図２Ａに示されるように、基板支持体カバー２０２は、基板支持体１０４の寸法Ｄ２と同じである寸法Ｄ３、例えば、直径を有する。換言すれば、基板支持体カバー２０２は、基板支持体１０４の表面１４２全体を変換する。
洗浄プロセス中、洗浄ガス、例えば、フッ素含有ガス又は酸素含有ガスは、基板支持体１０４と反応して、基板支持体１０４上にフッ化物又は酸化物を形成し得る。いくつかの用途では、基板支持体１０４は、摂氏５００度を超える温度に維持される。このような高温では、フッ化物又は酸化物が昇華し、シャワーヘッド１１２（図１に示す）などのより低温のチャンバ部品上に凝縮する。シャワーヘッド１１２上の材料の凝縮は、その後のプロセス中に基板の汚染を引き起こす可能性がある。したがって、基板支持体カバー２０２が利用される。基板支持体カバー２０２を使用する方法は、図７に記載されている。
基板支持体カバー２０２は、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）などのフッ化物材料、又はフッ化イットリウム（ＹＦ３）若しくはフッ化ランタン（ＬａＦ３）などの希土類フッ化物から製造することができる。基板支持体カバー２０２のフッ化物材料は、処理領域１２０に曝される。いくつかの実施形態では、フッ化物は、ホウ素及び／又は炭素などのドーパントでドープされる。ドーパントレベルは、約０パーセント～約５０パーセント、例えば、約１０パーセント～約３０パーセントの範囲である。一実施形態では、フッ化物は、ホウ素及び炭素をドープしたＬａＦ３（ＬａＦ３（Ｂ、Ｃ））である。フッ化物は洗浄ガスと反応せず、摂氏５００度以上や摂氏１０００度以上などの高温では昇華しない。一実施形態では、基板支持体カバー２０２は、約５００ミクロン～約１５００ミクロンなどの約１００ミクロン～約３０００ミクロンの範囲の厚さを有するＹＦ３、ＬａＦ３、又はＬａＦ３（Ｂ、Ｃ）などのＭｇＦ２又は希土類フッ化物の単層である。基板支持体カバー２０２は、ＣＶＤ、結晶成長、又は焼結などの任意の適切な方法を使用して製造することができる。
いくつかの実施形態では、リング１６０は、図２Ｂに示されるように、洗浄プロセス中に基板支持体カバー２０２上に配置される。リング１６０は、洗浄プロセス中に洗浄されている。いくつかの実施形態では、リング１６０は、基板支持体カバー２０２上に配置される代わりに、洗浄プロセス中にレッジ１５０上に配置される。
いくつかの実施形態では、基板支持体カバー２０２は、図２Ｃに示されるように、基板支持体１０４の寸法Ｄ２よりも小さい、又は基板１５４の寸法Ｄ１（図１に示される）と同じ直径などの寸法を有する。基板支持体１０４の表面１４２の一部は、洗浄プロセス中に露出され得る。リング１６０は、表面１４２の露出部分を保護するために利用され得る。図２Ｄに示されるように、リング１６０は、基板支持体１０４の表面２０４上に配置されたシャドウリングである。表面２０４は、基板支持体１０４の表面１４２と非同一平面上にある。リング１６０は、基板支持体カバー２０２のエッジ部分を覆う。図２Ｅに示されるように、リング１６０’は、基板支持体カバー２０２のエッジ部分をカバーしないエッジリングであり得る。リング１６０’は、基板支持体１０４の表面１４２のエッジ部分を覆う。サイドカバー１６１（図１に示される）と同様に、リング１６０’は、基板支持体１０４上に配置され、堆積及び洗浄プロセスの両方の間、基板支持体１０４上に留まる。
図３Ａ～図３Ｆは、ここに記載されている他の実施形態による基板支持体カバー３００の側面図である。図３Ａに示されるように、基板支持体カバー３００は、バルク層３０２及びコーティング層３０４を含む。バルク層３０２は、コーティング層３０４と接触している第１の表面３０６、第１の表面３０６の反対側の第２の表面３０８、及び第１の表面３０６及び第２の表面３０８を接続する第３の表面３１０を含む。第２の表面３０８は、洗浄プロセスの間、基板支持体１０４（図２に示される）の表面１４２と接触している。図３Ａに示されるように、バルク層３０２の第１の表面３０６は滑らかであり得る。
バルク層３０２は、ケイ素（Ｓｉ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯ）、石英、又は他の適切な材料から製造することができる。バルク層３０２は、焼結などの任意の適切な方法によって製造することができる。バルク層３０２は、約１００ミクロン～約３０００ミクロン、例えば、約５００ミクロン～約１５００ミクロンの範囲の厚さを有する。コーティング層３０４は、基板支持体カバー２０２と同じ材料から製造することができる。コーティング層３０４は、ＰＶＤ、ＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ、ＡＬＤ、イオンアシスト堆積（ＩＡＤ）、プラズマスプレー、湿式コーティング、注入、又はプラズマ又はレーザーベースの表面フッ素化、ホウ素化、及び／又はカービデーションから製造することができる。コーティング層３０４は、約１０００オングストローム～約１０ミクロン、例えば、約５０００オングストローム～約１ミクロンの範囲の厚さを有する。コーティング層３０４は、処理領域１２０（図１に示される）に曝される。
図３Ｂに示されるように、基板支持体カバー３００は、バルク層３０２と、バルク層３０２の第１の表面３０６及び第３の表面３１０をカバーするコーティング層３０４とを含む。図３Ｃに示すように、基板支持体カバー３００は、バルク層３０２と、バルク層３０２の第１の表面３０６、第２の表面３０８、及び第３の表面３１０をカバーするコーティング層３０４とを含む。
図３Ａ～図３Ｃは、滑らかな表面を有するバルク層３０２を示している。他の実施形態では、バルク層３０２の一つ又は複数の表面は、バルク層３０２からのコーティング層３０４の剥離を防ぐためにテクスチャー加工され得る。図３Ｄに示されるように、基板支持体カバー３００は、テクスチャー加工された第１の表面３０６を有するバルク層３０２と、第１の表面３０６上に配置されたコーティング層３０４とを含む。バルク層３０２は、テクスチャー加工された第２の表面３０８及びテクスチャー加工された第３の表面３１０をさらに含む。コーティング層３０４は、バルク層３０２の第１の表面３０６と接触している第１の表面３１４と、第１の表面３１４の反対側の第２の表面３１２とを含む。コーティング層３０４の第２の表面３１２は、バルク層３０２のテクスチャー加工された第１の表面３０６の結果としてテクスチャー加工され得る。
図３Ｅに示されるように、基板支持体カバー３００は、テクスチャー加工された第１の表面３０６、第２の表面３０８、及びテクスチャー加工された第３の表面３１０を有するバルク層３０２を含む。コーティング層３０４は、第１の表面３０６及び第３の表面３１０上に配置される。コーティング層３０４の第１の表面３１４は、テクスチャー加工された第１の表面３０６ｓ及びバルク層３０２のテクスチャー加工された第３の表面３１０と接触しており、第２の表面３１２は、第１の表面３１４の反対側にある。第２の表面３１２は、テクスチャー加工された第１の表面３０６及びテクスチャー加工されたバルク層３０２の第３の表面３１０の結果としてテクスチャー加工され得る。第１の表面３１４はまた、テクスチャー加工された第１の表面３０６及びテクスチャー加工された第３の表面３１０の結果としてテクスチャー加工され得る。
図３Ｆに示されるように、基板支持体カバー３００は、テクスチャー加工された第１の表面３０６、テクスチャー加工された第２の表面３０８、及びテクスチャー加工された第３の表面３１０を有するバルク層３０２を含む。コーティング層３０４は、第１の表面３０６、第２の表面３０８、及び第３の表面３１０上に配置される。コーティング層３０４の第１の表面３１４は、テクスチャー加工された第１の表面３０６、テクスチャー加工された第２の表面３０８、及びバルク層３０２のテクスチャー加工された第３の表面３１０と接触しており、第２の表面３１２は、第１の表面３１４の反対側にある。第２の表面３１２は、テクスチャード加工された第１の表面３０６、テクスチャー加工された第２の表面３０８、及びテクスチャー加工されたバルク層３０２の第３の表面３１０の結果としてテクスチャー加工され得る。図３Ａ～図３Ｆに示される基板支持体カバー３００は、洗浄プロセスにおいて基板支持体１０４（図２Ａ又は２Ｄに示される）を保護するために、基板支持体カバー２０２（図２Ａ及び２Ｃに示される）を置き換えることができる。
図４Ａ～図４Ｃは、その上に配置された基板支持体カバー４０２を有する基板支持１０４の概略側面図である。基板支持体カバー４０２は、基板支持体１０４上のコーティングではない。代わりに、基板支持体カバー４０２は、基板支持体１０４上に取り外し可能に配置される。言い換えれば、基板支持体カバー４０２は、基板支持体１０４上に配置され、基板支持体１０４からピックアップされ得る。図４Ａに示されるように、基板支持体カバー４０２は、基板支持体１０４の表面１４２及び側面１４４を覆う。基板支持体カバー４０２は、基板支持体１０４の表面１４２と接触している第１の表面４０４、第１の表面４０４の反対側の第２の表面４０６、第１の表面４０４から延在し、基板支持体１０４の側面１４４に面する第３の表面４０８、第２の表面４０６から延在し、第３の表面４０８の反対側の第４の表面４１０、及び第３の表面４０８と第４の表面５１０を接続する第５の表面４１２を含む。いくつかの実施形態では、第３の表面４０８及び第４の表面５１０は、第１の表面４０４及び第２の表面４０６に対して実質的に垂直である。一実施形態では、第１の表面４０４及び第２の表面４０６は円形であり、第３の表面４０８及び第４の表面５１０は円筒形であり、第５の表面４１２は環状である。基板支持体カバー４０２は、基板支持体カバー２０２と同じ材料から製造することができる。基板支持体カバー４０２は、基板支持体カバー２０２と同じ方法で製造することができる。基板支持体カバー４０２は、処理領域１２０（図１に示される）に露出されている。
いくつかの実施形態では、リング１６０は、図４Ｂに示されるように、洗浄プロセス中に基板支持体カバー４０２上に配置される。リング１６０は、洗浄プロセス中に洗浄されている。いくつかの実施形態では、リング１６０は、基板支持体カバー２０２上に配置される代わりに、洗浄プロセス中にレッジ１５０上に配置される。リング１６０は、基板支持体カバー３００のコーティング層３０４と同じコーティングを含み得る。リング１６０は、シャドウリングであり得る。
いくつかの実施形態では、基板支持体カバー４０２は、図４Ｃに示されるように、プレート４０３及びサイドカバー１６１を含む。プレート４０３は、基板支持体カバー２０２であり得る。プレート４０３は、表面１４２の中央部分を覆い、サイドカバー１６１は、表面１４２及び側面１４４のエッジ部を覆う。サイドカバー１６１は、基板１５４（図１に示される）の処理中に、処理チャンバ１００などの処理チャンバ内に留まることができる。サイドカバー１６１は、基板支持体カバー２０２又は基板支持体カバー３００と同じ材料から製造することができる。
図５Ａ～図５Ｄは、本明細書に記載されている他の実施形態による基板支持体カバー５００の側面図である。図５Ａに示されるように、基板支持体カバー５００は、バルク層５０２及びコーティング層５０４を含む。バルク層５０２は、第１の表面５１２、第１の表面５１２の反対側の第２の表面５０６、第１の表面５１２から延在する第３の表面５１４、第２の表面５０６から第３の表面５１４の反対側に延在する第４の表面５１０、及び第３の表面５１４と第４の表面５１０を接続する第５の表面５０８を含む。いくつかの実施形態では、第３の表面５１４及び第４の表面５１０は、第１の表面５１２及び第２の表面５０６に対して実質的に垂直である。一実施形態では、第１の表面５１２及び第２の表面５０６は円形であり、第３の表面５１４及び第４の表面５１０は円筒形であり、第５の表面５０８は環状である。洗浄プロセス中に基板支持体カバー５００が基板支持体１０４上に配置されるとき、第１の表面５１２は表面１４２と接触することができ、第３の表面５１４は基板支持体１０４の側面１４４に面することができる（図２Ａ）。バルク層５０２は、バルク層３０２と同じ材料から製造することができる。コーティング層５０４は、バルク層５０２の第２の表面５０６、第４の表面５１０、及び第５の表面５０８上に配置され、それらと接触している。コーティング層５０４は、コーティング層３０４と同じ材料から製造することができる。コーティング層５０４は、コーティング層３０４と同じ方法で製造することができる。コーティング層５０４は、処理領域１２０（図１に示される）に曝される。
図５Ｂに示されるように、基板支持体カバー５００は、バルク層５０２及びコーティング層５０４を含む。バルク層５０２の表面５０６、５０８、５１０、５１２、５１４は、コーティング層５０４によって覆われ、コーティング層５０４と接触している。洗浄プロセス中に基板支持体カバー５００が基板支持体１０４上に配置されたとき、バルク層５０２の第１の表面５１２と接触しているコーティング層５０４の部分は、表面１４２と接触していてもよく、第３の表面５１４は、基板支持体１０４の側面１４４に面していてもよい（図２Ａ）。
図５Ａ～図５Ｂは、滑らかな表面を有するバルク層５０２を示している。他の実施形態では、バルク層５０２の一つ又は複数の表面は、バルク層５０２からのコーティング層５０４の剥離を防ぐためにテクスチャー加工され得る。図５Ｃに示されるように、基板支持体カバー５００は、テクスチャー加工された第２の表面５０６、テクスチャー加工された第４の表面５１０、及びテクスチャー加工された第５の表面５０８を有するバルク層５０２を含む。テクスチャー加工された第２の表面５０６、テクスチャー加工された第４の表面５１０、及びテクスチャー加工された第５の表面５０８上に配置されたコーティング層５０４。コーティング層５０４は、バルク層５０２の第２の表面５０６、第４の表面５１０、及び第５の表面５０８と接触している第１の表面５２０と、第１の表面５２０の反対側の第２の表面５２２とを含む。コーティング層５０４の第２の表面５２２は、バルク層５０２のテクスチャー加工された第２の表面５０６、テクスチャー加工された第４の表面５１０、及びテクスチャー加工された第５の表面５０８の結果としてテクスチャー加工され得る。
図５Ｄに示すように、基板支持体カバー５００は、テクスチャー加工された第１の表面５１２、テクスチャー加工された第２の表面５０６、テクスチャー加工された第３の表面５１４、テクスチャー加工された第４の表面５１０、及びテクスチャー加工された第５の表面５０８を有するバルク層５０２を含む。コーティング層５０４は、表面５０６、５０８、５１０、５１２、５１４上に配置されている。コーティング層５０４の第１の表面５２０は、バルク層５０２のテクスチャー加工された表面５０６、５０８、５１０、５１２、５１４と接触しており、第２の表面５２２は、第１の表面５２０の反対側にある。第２の表面５２２は、バルク層３０２のテクスチャー加工された表面５０６、５０８、５１０、５１２、５１４の結果としてテクスチャー加工され得る。図５Ａ～図５Ｄに示される基板支持体カバー５００は、洗浄プロセスにおいて基板支持体１０４（図２Ａに示される）を保護するために、基板支持体カバー４０２（図４Ａに示される）を置き換えることができる。
図６Ａ～図６Ｃは、別の実施形態による基板支持体カバー６００の様々な図である。図６Ａに示されるように、基板支持体カバー６００は、処理チャンバ１００（図１に示される）などの処理チャンバにおける洗浄プロセス中に基板支持体１０４上に配置される。基板支持体カバー６００は、基板支持体１０４の表面１４２を覆うプレート６０２と、基板支持体１０４の側面１４４を覆うサイドカバー６０４とを含む。サイドカバー６０４は、プレート６０２に結合され、プレート６０２に対して移動可能である。サイドカバー６０４は、サイドカバー６０４の残りの部分よりも大きな寸法を有する上部６０５を含む。サイドカバー６０４は、プレート６０２を通って延びている。洗浄プロセス中、基板支持体カバー６００のプレート６０２は、基板支持体１０４の表面１４２上に配置され、サイドカバー６０４は、重力により落下して、基板支持体１０４の側面１４４を保護する。上部６０５は、サイドカバー６０４がプレート６０２を通って延びるのを防ぐ。プレート６０２及びサイドカバー６０４はそれぞれ、基板支持体カバー２０２又は基板支持体カバー３００と同じ材料から製造され得る。
基板支持体カバー６００の取り扱い中に、ロボット（図示せず）は、上部６０５の反対側のサイドカバー６０４の表面６０７と係合する。図６Ｂに示すように、表面６０７がプレート６０２の底面と同じレベルになるように、サイドカバー６０４が上に移動する。図６Ｃは、基板支持体カバー６００の上面図である。図６Ｃに示されるように、サイドカバー６０４は、２つ以上のセグメント６０６を含む。複数のセグメント６０６は、サイドカバー６０４がプレート６０２に対して移動可能であることを可能にする。
図７は、図１の処理チャンバを操作するための方法７００を示すフローチャートである。方法７００は、操作７０２から開始し、これは、処理チャンバ１００（図１に示される）などの処理チャンバ内で堆積プロセスを実行することである。堆積プロセスは、基板１５４（図１に示される）などの基板を処理チャンバ内に配置し、誘電体層などの層を基板上に堆積させ、基板を処理チャンバから除去することを含む。操作７０４において、基板支持体カバーは、処理チャンバ内の基板支持体上に配置される。基板支持体カバーは、基板支持体カバー２０２、３００、４０２、５００、又は６００であり得る、そして基板支持体は、基板支持体１０４であり得る。基板支持体カバーは、ロボットによって処理チャンバに移され、リフトピン１４０（図１に示されている）などのリフトピン上に配置される。次に、基板支持体を持ち上げて、基板支持体カバーと接触させ、基板支持体カバーを洗浄位置まで持ち上げる。いくつかの実施形態では、リング１６０などのリングは、基板支持体が洗浄位置まで上昇するときに、基板支持体又は基板支持体カバーによって持ち上げられ得る。
基板支持体は、操作７０２で実行される堆積プロセスの間、処理温度と同じ温度に維持され得る。一実施形態では、基板支持体は、摂氏５００度を超える又は摂氏１０００度を超えるなどの高温に維持される。別の実施形態では、基板支持体は、摂氏２０度以上の温度に維持される。一実施形態では、操作７０２での堆積プロセスは、第１の温度で基板支持体を用いて実行され、基板支持体カバーが操作７０４でその上に配置されるとき、基板支持体の温度は第１の温度に維持される。
次に、操作７０６で、洗浄プロセスが処理チャンバ内で実行される。洗浄プロセスは、フッ素含有ガス又は酸素含有ガスなどの洗浄ガスを処理チャンバに流すことを含み得る。いくつかの実施形態では、洗浄ガスは、最初に、処理チャンバ上に配置された遠隔プラズマ源に流れ込まれ、ラジカルなどの洗浄種が、遠隔プラズマ源で形成される。次に、洗浄種が処理チャンバに流れ込み、洗浄プロセスを実行する。洗浄ガス又は洗浄種は、シャワーヘッド、エッジ又はシャドウリング（リング１６０又は１６０’（図１に表示）、サイドカバー１６１（図１に表示）など）及び／又はチャンバ壁などのチャンバ部品に蓄積した残留物を除去する。しかしながら、洗浄ガス又は洗浄種は、基板支持体カバーと反応せず、基板支持体は、基板支持体カバーによって洗浄ガス又は洗浄種から保護される。
次に、操作７０８において、プロセスの安定性を改善し、定期的なチャンバの保守を減らすために、処理チャンバの構成要素をシーズニングするために、任意選択的なチャンバシーズニングプロセスが実行される。操作７１０において、基板支持体カバーは、基板支持体から取り外される。洗浄プロセス又は任意選択的なシーズニングプロセスの後、基板支持体は下の位置に下がり、基板支持体カバーはリフトピンによって支えられ、ロボットによってピックアップされて処理チャンバから出される。いくつかの実施形態では、操作７０８は、操作７１０の後に実行される。操作７１０の後、操作７０２、７０４、７０６、７０８の別のサイクルが実行される。
フッ化物材料から製造された基板支持体カバーは、洗浄プロセス中に基板支持体を保護するために利用される。フッ化物ベースの基材支持体カバーは、洗浄ガス又は洗浄種と反応せず、基材支持体が高温に維持されるため、昇華する可能性のある生成物は形成されない。
上記は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく、本開示の他の実施形態及びさらなる実施形態が考案されてよい。
Claims (15)
- 処理チャンバであって：
チャンバ本体と、
前記チャンバ本体内に配置されている基板支持体であって、表面及び前記表面に接続された側面を含む前記基板支持体と；
前記基板支持体上に取り外し可能に配置され、基板支持体からピックアップされ得るように構成されている基板支持体カバーであって、フッ化物材料を含み、前記処理チャンバ内の処理領域に曝されている前記基板支持体カバーと、
を含み、前記フッ化物材料が、フッ化イットリウム又はホウ素及び／又は炭素でドープされているフッ化ランタンを含む希土類フッ化物を含む、前記処理チャンバ。 - 前記基板支持体カバーが、前記基板支持体と同じ直径又はより小さい直径を有するプレートをさらに含む、請求項１に記載の処理チャンバ。
- 前記基板支持体カバーがサイドカバーをさらに含み、前記サイドカバーは、前記基板支持体の前記表面の一部に配置され、前記サイドカバーは、前記側面に面している、請求項２に記載の処理チャンバ。
- 前記基板支持体カバーが、前記基板支持体の前記表面と接触している第１の表面と、前記第１の表面の反対側の第２の表面と、前記第１の表面から延在し、前記基板支持体の前記側面に面している第３の表面と、前記第２の表面から延在し、前記第３の表面の反対側の第４の表面と、前記第３の表面と前記第４の表面を接続している第５の表面とをさらに含む、請求項１に記載の処理チャンバ。
- 前記基板支持体カバーが、第１、第２、第３、第４、及び第５の表面を含むバルク層をさらに含み、前記基板支持体カバーは、前記バルク層の前記第１、第２、第３、第４、及び第５の表面のうちの少なくとも１つに配置されているコーティング層をさらに含み、前記コーティング層はフッ化物材料を含む、請求項４に記載の処理チャンバ。
- 前記バルク層がケイ素、二酸化ケイ素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、又は石英を含み、前記フッ化物材料がフッ化マグネシウム又は希土類フッ化物を含む、請求項５に記載の処理チャンバ。
- 前記基板支持体カバーが、第１、第２、第３、及び第４の表面を有するバルク層をさらに含み、前記基板支持体カバーは、前記バルク層の前記第１、第２、第３、及び第４の表面のうちの少なくとも１つに配置されているコーティング層をさらに含み、前記コーティング層はフッ化物材料を含む、請求項１に記載の処理チャンバ。
- 前記バルク層がケイ素、二酸化ケイ素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、又は石英を含み、前記フッ化物材料がフッ化マグネシウム又は希土類フッ化物を含む、請求項７に記載の処理チャンバ。
- 処理チャンバから基板を取り除くことと、
前記処理チャンバ内に配置された基板支持体上に、フッ化物材料を含み、基板支持体からピックアップされ得るように構成されている基板支持体カバーを配置することと、
前記基板支持体カバーが前記基板支持体上にある間に、前記処理チャンバ内で洗浄プロセスを実行することであって、前記基板支持体カバーのフッ化物材料が、前記洗浄プロセス中に洗浄ガス又は洗浄種に曝される、前記洗浄プロセスを実行することと
を含み、前記フッ化物材料が、フッ化イットリウム又はホウ素及び／又は炭素でドープされているフッ化ランタンを含む希土類フッ化物を含む、方法。 - 前記洗浄プロセスの後に前記処理チャンバ内でシーズニングプロセスを実行することをさらに含み、前記シーズニングプロセスは、前記基板支持体上に配置された前記基板支持体カバーを用いて実行される、請求項９に記載の方法。
- 基板支持体カバーであって：
フッ化物材料を含むプレートと；
前記プレートに可動式に結合されており、前記プレートを通って延びているサイドカバーと
を含み、前記サイドカバーが２つ以上のセグメントを含む、基板支持体カバー。 - 前記基板支持体カバーが、前記基板支持体と同じ直径又はより小さい直径を有するプレートをさらに含み、前記希土類フッ化物が、ホウ素及び／又は炭素でドープされたフッ化ランタン、又はフッ化イットリウムを含む、請求項１に記載の処理チャンバ。
- 前記洗浄ガスが、フッ素含有ガス又は酸素含有ガスであり、前記洗浄ガスは、前記基板支持体カバーと反応しない、請求項１０に記載の方法。
- 前記基板支持体と同じ直径又はより小さい直径を有するプレートをさらに含む、請求項１１に記載の基板支持体カバー。
- 前記フッ化物材料が、フッ化マグネシウム又は希土類フッ化物を含む、請求項１４に記載の基板支持体カバー。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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