TW466548B - Enhancing adhesion of deposits on exposed surfaces in process chamber - Google Patents

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TW466548B
TW466548B TW089108183A TW89108183A TW466548B TW 466548 B TW466548 B TW 466548B TW 089108183 A TW089108183 A TW 089108183A TW 89108183 A TW89108183 A TW 89108183A TW 466548 B TW466548 B TW 466548B
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TW089108183A
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Paul E Luscher
Kaushik Vaidya
Siamak Salimian
Bryan Y Pu
Evans Y Lee
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Applied Materials Inc
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Description

Α7 五、發明說明（） 發明領域： {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係與半導體製造用之製程反應室相關；更特 定說來’本發明係與製程室播相關，且該製程室踏具有 一粗糙表面，以提升材料沉積在這種半導體製程用之製 程室牆上的附著能力》 發明背景： 半導體元件在製造時常不可避免在製程反應室墙 上沉積一些製程副產物’例如在將一膜層沉積在一半導 禮工件上之化學製程步驟、及在蝕刻這些膜層之化學製 程步驟時通常都會有反應物.沉積在製程室旖上。另再舉 一例’’濺鍍沉積步驃通常會有一部份的靶材濺出物質沉 積在製程室掩上，由於沉積在濺鍍室之牆上的靶材質與 待沉積在工件上的材料相同，所以這種材料被當作是一 種副產物，其會在某種程度上沉積在製程室牆上，而非 沉積在工件上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 " 當沉積物累積至一定厚度後就會從製程室掩上剌 離下來’進而污染及製造中的半導禮元件，所以這些沉 積在製程室播上的沉積物必須要在其制落下來之^將 其移除β -種傳㈣除這Μ㈣的方法是利電裝蚀刻 或以清潔溶液手動去除之方式定期清理製程室騰的内 表面。另-種傳統用之方法則是利用_可移㊉ 在製程室踏表面，並在沉積物達到相當累積量時將該薄 第2贾 本紙張尺度適用中關家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公f ^ 5 54 8 . $ .月日修if—/¾正/補克 A：第打㈣中 ’ -------遗尋利案和年？月修正 五、發明說明（） -—- 增丁以#除0 半導製程室停下來以進行定期的清洗或維護對 =量來講是損失"的，所以—種能夠降低清理 “反應室及置換製程室牆或薄層的製程室盈需被提 出。 :—種傳統降低製程室清洗頻率的方法是增強沉積 材料對製程室牆或薄層的附著能力，而附著能力的提升 方式則是利用珠擊法將這些牆或薄層的内表面變得粗 糙而達成的。這種方法確實降低了製程室所需的清洗頻 率’但其改善程度有限，所以更好的改善方法仍有待進 一步提出。 發明目的及概诎. 本發明所提出的是處理半導體工件用的方法及ΐ 備’或者為-可適用於這些設備中的零件，其中零件表。 ...工過粗‘化’所以粗糙表面上沉積的副產物會具有較佳纟 附著能力。本發明所製造出來的表面粗糙結構大小遠較; 用習用珠擊法所製造之粗糙結構大小為大，其中所改善」 附著程度能讓較厚的材料滑丨冗積在該粗梭之表面上，而: 會有材料剝落的危險。所以，本發明能使製程室在下一 必須停下來進行製程室牆或薄層之置換前得以操作更 一段時間。 圖式簡單說明： 第3頁 <請先閱讀背面之注意事項再填莴本頁) 裝---- 訂---------4 經濟部智慧財產局_工湞f合作社印製 本纸張又度適用中國國家標羊(CNS)A4境格（210x297公'^ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4,6 654 8 A7 ΐ 1月‘ FlU，更正/補充 五、發明說明（） 第1圖為一傳統電漿蝕刻室之部份平面示意圖，其中本 發明可應用於該處。 第2圖及第3圖分別為一由包含方形凸出物之表面結構 形成之板的上視圖及剖面圖。 第4圖為第3圖之一種變更實施例的剖面圖，其中方形 凹入處的邊具一傾斜的角度。 第5圖及第6圖分別為一不同實施例的上視圖及剖面 圖，其中凹入處呈半圓形。 第7圖及第8圖分別為一圓柱側邊牆薄層之表面結構的 前視圖及剖面圖，其中該表面結構由一系列周圍被 圍繞的凹溝組成。 第9圖為一圓柱薄層的前視圖，其中該圓柱薄層的凹溝為 縱向的。 圖號對照說明： 10 薄 層 12 薄 層 20 圓 柱 側 邊 牆 22 底 部 牆 24 頂 部 牆 28 陰 極 介 電 隔離物 30 鋁 陰 極 電 極 32 頂 表 面 38 石 英 介 電 環 44 氣 體 散 流 板 50 柚 氣 阜 發明詳細說明： 傳統製程室之概述 第4頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公坌） ------1 ---；----裝·-------訂·--------線 (請先flait背面之沒意事項再填寫本頁) 1 b bb 4 8
五、發明說明（ 2 00mm直徑碎 刻用 本發明可應用在杌& L * 任何半導體製程用之製程室中，其中 材料會沉積在製裡室内 „^ 至内的牆上及其它曝出的表面上。第1 團舉出的就是這種製孝呈舍 程至的一個例子，其中顯示之真空室 係供 时圓上之氧化矽介電層進行電漿蝕 、'二主的内部為~~圓柱侧邊牆2 0所密封，其與圓環 良部牆22及圓形頂部@24都是由陽極電鍍鋁所構成。 ^ —碟形铭陰極電極30具有一平坦之圓形頂表面32, 待餘&的珍晶圊則由一機械人（未顯示）將丨載至該圓形頂 表面丄。陰極j〇座落於—陰極介電隔離物28上，其使陰 極與製程室底部牆22呈電性隔離。 射頻電源供應器（未顯示）的未接地輸出端連接至該 陰j 0 ’而其&之電源供應器輸出端則連接至電性接地之 氣程至牆20,22,24。~石英介電環38座落於陰極之上’ 其使陰極頂部周圍不與電漿接觸，陰極其餘部份的頂表面 32在製程室動作時為一半導體晶圓所覆蓋。 一為孔動貫穿之圓形氣體散流板44通常被稱作一蓮 蓬頭，其被之撐在製程室頂部牆24之下側，在氣體散流 板及頂部牆之間有一間隙，其功能為當作一氣流入口組 件。一或更多的氣流供應線（未顯示）將製程氣流送至氣體 散流板上之入口組件區域，該製程氣流隨後流經氣體散流 板中的孔洞並進入製程室之内部。在例子中所用的氧化碎 蝕刻室裡，氣體散流板的直徑約為220mm，且其上的孔同 有90個，每個直徑皆為0.6mm，彼此間則相隔約20mm ° 第5頁 本纸張尺度適用中國固家標準（CNS>A4規格（210 χ 297公坌） ----1 ---..----裝------— —訂--------- 線 (請先Μίί背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧时產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印裝 五、發明說明（） 氣體散流板可以陽極電鍍鋁構成，不過由於其要使氣 體散流板邊緣避免陽極化暇疵的產生有其困難，所以氣體 散流板以為石英、鋁之氧化物（轂土）、氮化鋁或碳化矽組 成為佳。 頂邵牆24及氣體散流板44構成的組合體被稱作製程 室蓋板，其被設汁成很谷易從製程室中移開，移開之後就 可進行製程室内部之維護工作；又由於氣體散流板構成7了 製程室内部之頂部範圍’所以它也被稱作製程室之室頂。 製程氣流在製程室底部牆22處離開製程室，其係利 用一真空幫浦（未顯示）將製程氣流由一圊形柚氣皁5 〇抽 出製程室之外，室内因此維持一定程度之真空度。 為了方便製程室的清洗工作，製程室侧邊牆2 0由— 可移除之陽極薄層10覆蓋，而陰極30及陰極介電隔離物 28為一可移除之陰極薄層12所覆蓋，其中兩薄層1〇及 12都是圓柱形對稱的，並與製程室侧邊牆20及陰極3 ^ 共軸，其中該兩可移除的薄層10,12通常為陽極電鍍鋁< 陶磁材料所組成》 製程室動作及製程室表面的沉積 在操作中’加諸陰極電極30及接地製程室牆20，22,24 間的射頻電源將製程氣流激發成電漿狀起’這時電敬中之 氣體分子有很大的部份會解離成原子、離子及自由電子。 這些粒子彼此之間互相作用’並會與半導禮工'件材料之表 面作用’以此方式進行所需要進行之半導體兀件製造工 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公餐） f琦先閱讀背面<.>14事項4填寫表頁) 裝--------訂---------線 46 654 8 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 五、發明說明（ 作，如沉積一層膜至工件上，或從該工件之表面蝕刻一層 膜等等。 在很多的半導趙製造中都會有沉積物質沉積在製程 室内曝出表面上的不理想情況出現在囷示之實施例中， 這種沉積狀況會發生在兩薄層1〇，12及氣劉流分散板軻 之曝出表面上》例如’在傳統使用氟化碳蝕刻氣髏的電漿 加強式蝕刻製程中，聚合物通常都會沉積在曝出表面之 上，當該沉積物累積至一定厚度後，其就會從蓋板及製程 室薄層上剝離開來，進而污染正在製造中的基材，所以沉 積在蓋板及製程室薄層上的材料壁須先予以清除，以防止 其在製程室内累積而剝離開來。 >_J如’在傳統利用蝕刻氣體混合物（C4F8及C0)進行 的氧化矽蝕刻中’氟化碳聚合物會沉積在氣體散流板及製 程室薄層上，不過如此沉積的膜層頂多只有0.6至〇 65mm 之厚’只要一超出該厚度’沉積物質就開始從板及薄層制 離開來’因此造成基材的污染。所以’在聚合物在板及薄 層上達到快要剝離的厚度之前，蝕刻製程所要進行的時間 或可以處理之晶圓數量就需要加以估計，只要該時間及晶 圊數達到之後就必須對蓋板及製程室薄層加以清洗。 將累積至一定厚度之沉積物移離該板及製程室薄層 時必須要使製程室的動作停下，首先將蓋板及薄層移出， 接著將之浸入溶劑或蝕刻溶液中。一旦經過清洗之後，蓋 板及薄層就可重新裝回製程室中β 在本發明的背景說明中已經提過停下晶圓的製造動 本紙張尺度遡用中國國家標苹（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---^-----Γ·線
4 6 6 5 4 8 五、發明說明（ 作、以進行蓋板及薄屠的定期清洗及置換對產量的損失來 說是相當大的所以提出一種能降低對製程室牆或薄層清 洗或置換頻率的較佳 聚程至是有必要的，亦即這種製程室 必須在下一次停下决_ 4¾ 4 ， 卜米進行製程室牆或薄層之置換前得以 操作更長一段時間。 製程室零件上具新穎性之粗糙表面結構 本發明改善了反應物或其它沉積材料在曝至製程氣 流工製程室表面的附著能力，進而能讓製程室在需要對這 些表面清洗的時間之外操作更長的一段時間。更進一步說 來，本發明中，這種表面被製造成具有表面高低之表面， 或是說具有特殊表面結構之表面，其具有很多不同的表面 形狀或具有高低不同之區域，亦即表面上有連續變化的凸 出及凹入地勢（峰及溝）’其宽度、距離及高度介於1〇〇微 米（0.1毫米）及100毫米之間’並以介於5〇〇微米（〇,5毫米） 及8000微米（8毫米）之間為更佳。但以傳統珠擊法所形成 之表面者則僅為約4至6微米（0.15至0.23毫米）之間，即 頂多為本發明之1Π6大而已》 此處所述之表面"地勢高低處"或，，高低處"指的是相對 於表面平均高度存有高度差異的區域，其中地勢高低處可 以為凸出處及凹入處；一區域的"高度，，指的則是凹入處與 其最高點的高度差異，即若某處為一凹入處，那麼其"高 度"就是該凹入處的深度。 本案發明人認為本發明提出之粗糙表面對沉積物的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公S ) (琦先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---：----Ί線 經濟部智慧財產局員工湳f合作社印製 經濟部智慧財產局員工消f合作社印製 466548 五、發明說明（） 附著能力提升至少有兩個理由可茲根據，其中之一就是垂 直輪廓（垂直於平均表面之輪廓）能增加沉積膜層在垂直於 表面方向的愿縮力’因此能夠抵抗熱膨脹及熱收縮所產生 的崩裂°另一個理由是粗糙表面比平坦表面能提供更大的 表面區域以使沉積膜與之貼附。 表面區域的增加係與凸出處之高度及凹入處之深度 成正比，不過在將高度提升以增加表面區域來提升沉積膜 之附著程度的同時’若將該高度增加至超出一定值時將會 有不良的效果。首先，高度過高時會使得粗糙表面變得較 難清洗；其次’當粗糙表面出現在製程室薄蓋板或薄層而 非厚製程室牆時’過度的高度·會降低蓋板及薄層的強度及 硬度’這使得其更容易遭至意外破壞。 本發明之粗糙表面可應用在製程室所有零件的表面 上（其中零件指的是任何在製程室内或其上的物件），且比 應用在製程室内曝至製程氣流的所有大表面上、或是晶圓 附近或晶圓上之所有大表面上為佳，其中製程室最需要提 供以本發明之操糙表面的地方是在製程室頂（即製程室蓋 或氣體散流板）及製程室侧壁或薄層處，其中製程室頂需 要粗糙表面的原因是因其直接位於晶圓之上方，而從該處 剥落的粒子很可能會掉落在晶圓之上，進而造成晶圓之不 民所致；而製程室側壁及薄層需要粗糙表面的原因則是因 其極靠近晶圓之周圍，晶圊同樣可能因其剝落下來的粒子 而蒙受不良之果所致β同理觀之，在晶圓高度以下之製程 室内零件表面對粗糙表面的需要程度就不若上述兩者般 第9賨 本紙張尺度適財困9家標準（CNSM4規格⑽X 297公爱> (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
' I / n If^-.°4*. I n n ϋ —J J— I A7 466548 _________B7__ 五、發明說明（） 來得殷切，因為從該處剝落下來的粒子較不可能對晶圓造 成不良。 吾人已對製程室頂及倒壁薄層表面的各種不同大小 及形狀之凹入處及ώ出處進行測試，其中證實各種形狀結 構的表面對沉積物的附著故果都較以珠擊法形成之粗糙 表面或平滑表面者為佳· 第2圖及第3固分別是—氣體散流板44之低表面的 上視圈及剖面圖’其中該低表面由許多二維_列的方形凸 出物所組成’這些凸出物的高度以Η表示、寬度以W表 示、而間隔以S表示。第4圏所示者為這種粗糙結構的變 形，其中地努高低處為方形凹入處而非前者之凸出處，且 方形to入處之側邊係以一傾斜角度0形成，此處的0為凹 入處側邊與平面相夹之角度，如此每一凹入處的形狀就像 一個倒立的四邊金字塔，且其底部為平坦而無尖陡高峰 的。第5圖及第6圖分別為另一粗糙表面結構的上視圖及 剖面圖1其中凹入處形狀為圓狀的半球體。 第7圖及第8圖分別為一由一系列凹溝組成之粗糙表 面的前視圖及剖面圖，其中這些凹溝係為一圓柱形侧邊牆 薄層10上的表面結構。 第9圖為一薄層的前視圖，其中該薄層上具有縱向之 凹漠= 雖然以上所舉之表面高低處皆為凸出或凹入之形勢 結構，但在這些凹入處之間的地方也可等效視作表面上之 凸出處：換句話說’凸出處及四入處不一定要設計成高低 第】〇賓 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4規格（210x 297公* ) <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---；----Ί線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 466548 π _____B7_______ 五、發明說明（） 地勢處，所以凸出處或凹入處之間的間距S最好與寬度w 有相同等級之大小，A間距S及寬度W以有兩倍或更小 之差異為佳。同樣地，高度Η最好是與宽度W及間距s 有相同的大小等級，且前者的大小應以為後兩者之兩倍以 内為佳* 在所有的實施例中，若製程室零件之粗糙表面内沒有 陡峭的邊角，吾人希望沉積層膜與粗糙表面的附著程度達 至最大，因為陡峭的邊角通常會增加膜廣中的應力。所 以，高低地勢的邊緣處應有圓滑之邊角，其曲度半徑應高 至實用範圍·以下所示之實驗例子中，所有的高低地勢處 皆有圓滑的邊角，其曲度半徑介於130微米（0.13毫米）及 5 00微米（0.5毫米）之間，其中具這些曲度半徑的高低地勢 處在測試中都顯示能發揮相同的效果· 鑄造及機械處理是兩種能在製程室零件表面上製成 所想要之高低地勢表面結構的方法。在一零件上鎊造出需 要之高低地勢表面是有必要的，在下述之範例1中將有說 明，因為其可形成平滑的表面而沒有暇疵’但其在成本上 卻高過以機械方式處理者的數倍。以下將描述的範例2-5 係以機械處理方式在零件表面上形成高低地勢，這種方式 形成之表面很可能會有微崩裂的缺點’這會讓之後沉積在 零件表面的製程副產物中產生應力a然而’在吾人的測試 中顯示經過機械方式處理過的表面都對之後沉積的聚合 物有很好的附著能力。 在以下各測試中，吾人在靜電晶圓吸盤上的聚合物累 蓽11頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） <請先閲讀背面之注意事項爯填窝本頁> ----1--訂·--；-----:-線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 46 654 8 ----R7 _ 五、發明說明（） 積至一定程度時就终結該項測試，而所謂一定程度指的是 晶圊及吸盤間的封塞開始漏出氦氣時，其中氦氣的作用是 將熱從晶圊轉移至吸盤。因為這種漏氣現象通常都在聚合 物開始制離本發明之粗糙結構表面之前發生，所以吾人無 法對本發明中各不同粗糙結構表面上所能附著之最大可 能聚合物厚度進行比較。 測試結果-控制 吾人利用第1圖之電漿室對本發明之表面結構進行測 試，其中所進行的製程為矽晶圓上二氧化矽膜層的蝕刻， 其所使用的蚀刻氣流為傳統之氟化碳蝕刻混合氣流（包含 CUFs及C0)。此外，為對該製程進行控制，製程室中備有 —氮化銘陶磁頂及一陽極電鍍鋁側邊牆薄層，且這兩者都 經過平滑處理β 蚀刻步螺會製造出氟化碳反應物’這反應物會在反應 室頂及側邊牆的曝出内表面上形成聚合物膜。吾人發現在 利用傳統之平滑室頂及側邊牆薄層時，沉積在這些表面的 聚合物在達到0.6至0.6 5mm之厚度時就會剝落，且剝落 厚度發生時的厚度與製程參數的改變無關。 例子1-氮化鋁室頂之金字塔形凹處區 吾人以氮化鋁陶磁材料將一室頂（氣體散流板）製作成 圓碟狀’其中吾人再將室頂表面（曝至製程室内部的表面） 分作四個部份，且四個部份都給予其不同的表面結搆，其 第12頁 本紙張尺度適用令固國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (諳先閲讀背面之注f項再填寫本頁) -------訂-------t-T ·線 經濟部智慧財產局負工消費合作社印製 4 6 654 8 A7 -------B7_______ 五、發明說明（） 中第一部份是平滑的，第二部份係經過珠擊法製成的，JL 其中具有碳化矽粒+ ^ /-請先閲讀背葙之泣意事項與球寫本買) 如第4圖所示’第三及第四部份都具有金字塔形結 構’其中第四部份隨後加以珠擊法處理，但第三部份則 掩*金字塔形表面結構的尺寸是：角度0 =45°，高度 H = 0.6mm，寬度 w=1.5mm,間距 S = 0,6mm。經過計算， 吾人知道第三部份由於其金字塔表面結構的關係而使得 其表面積大第~部份者30% 表面部份 金字塔形表面結構 珠擊法處理 1 無 ' 2 有 3 是 無 4 .. 是 有 第1表格-例子1 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 氮化鋁陶磁幾乎是不能進行機械處理的，所以氮化餒 室頂的製造方法是將金字塔模型在一石墨鉾模中處理而 成，接著對鎊模填上氮化鋁粒子，而後再對材料加以約 1600C的溫度及足夠的壓力加以熱整，以對氣化館粒子進 行燒結。 吾人希望第3圈中的方形凹處區及凸出區的模型最好 能用在真正被測試的金字塔形凹處區，因為方形表面結搆 的表面積是比較大的•在前文中已提過，吾人希望得到表 第13» 本纸張尺度適用+國S家標準<CNS>A4規格（210 X 297公笼） 466548 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7___五、發明說明（> 面積增大所帶來的正面效果’以期增加沉積於該表面之上 沉積物的附著程度’不過金字塔形凹入區卻有較容易在石 墨鑄模中製造成功的優勢。 吾人將室頂裝入第1圖的製程室中’並進行同於控制 中所用的電漿蝕刻。吾人發現室頂的第三部份具有最佳的 聚合物附著能力。較諸第—部份來說’其在沉積材料剝落 之前可再多處理2.5倍的晶片β同時’沉積在第三部份之 聚合物層在剝落前的厚度可至1.2mm’這比傳統利用珠擊 法處理成的表面來說可多沉積85%的沉積物於其上。 由於珠擊法傳統上就被利用來提升沉積物質的附著 程度，所以當吾人發現以珠擊·法處理成之金字塔形表面結 構不利於沉積膜層的附著時確實感到驚訝。更進一步來 說，當沉積物質在蓋板上沉積至1.2mm厚時停下實驗，吾 人就可以觀察到第四部份的表面上有小量的剥落物出 現，但在第三部份中卻沒有任何剝落物出現，吾人推測這 是由於珠擊法在室頂之表面上造成尖陡的邊角，邊角則增 加了聚合物膜内的應力所致，沉積膜層因此加速產生剝 落。 例子2 -氮化鋁室頂内各種不同金字塔形區大小 一第二氮化鋁室頂（氣體散流板）以如例子1的方式製 成’其中在第四部份表面上的金字塔形結構的尺寸分別設 以不同之值，這可參見第2表格的整理數據。在第一部份 中’金字塔形結構與例子1之第三部份者相同；在其它三 第14萸 (諝先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 本紙張尺度適用中國國家揉举（CNS)A4規格⑵Q x 297公爱） A7 466548 ____B7__ 五、發明說明（） 部份中，金字塔形凹入處的高度Η增加至1.1mm;第三及 第四部份中的金字塔旛相對於水平表面的角度0降至 3 0。；第二及第四部份的寬度W及間距S分別增至2. 5mm 及i.Oniffl。以上四者都未出現聚合物沉積廣的制落。 表面部份 角度Θ 高度Η 寬度W 間距s 1 45° 0.6mm 1.5mm 0.6mm 2 45° 1 · 1 mm 2.5mm 1 -0mm 3 30° 1.1mm 1.5mm 0,6mm 4 30° 1.1mm 2.5mm 1,0mm 第2表格例子2 例子3 -氧之梦化物製成之室頂表面上銘半球形凹處區 吾人以一0.5吋的鋁氧化物（礬土）陶磁厚板材料製成 一室頂，其中礬土的熱導電性較氮化鋁者低非常多，但它 具有容易進行機械方式處理的優點。在第5困及第6圖 中’吾人以在馨土内鑽出約為半球狀之洞陣列的方式形成 凹處區模型，其中洞的截面為弓形，直徑W為4mm，相 鄰洞之間的間距S為丨mm。吾人對兩個樣品進行測試，其 中洞之深度（高度H)分別為1 mm及2mm ’且兩種樣品都沒 有聚合物沉積膜剝落的情形。 例子4 -陽極電鍵鋁的方形凸出處 第2®及第3圖所示者為一鋁室頂（氣體分流器），其 第15霣 本紙張尺度適用中因國家楳準（CNS〉A4規格（21〇 χ 297公釐〉 {謗先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .-------—訂 i — .ϊιιί !線 經濟邨智慧財產局員工消费合作社印製 4 6 6 5 4 8 Α7 _ Β7 五、發明說明（） 中吾人在其表面上以機械處理方式製成方形凸出區陣 列’且其中鋁在機械處理過後被加以陽極電鍍。在一樣品 中’凸出區的寬度W為1mm、高度Η為1.5 mm、而間距S 為3 mm。在第二樣品中，凸出區的寬度w為2mm、高度 Η為2mm、其間距S則為5mm。兩樣品中都沒有出現聚合 物沉積膜剝落的情形。 在第二樣品中’吾人同時對氣禮散流板上不同的氣流 入口洞樣式進行測試’亦即吾人在散流板表面上不使用傳 統上均勻分佈的氣體入口洞陣列，而改以七個石英碟形物 及七個氣流入口洞代替之’其中每一石英碟形物的直徑都 是10mm，而每一氣流入口洞.則都為〇.6mm < 例子5-陽極電鍍鋁中的凹溝 第7圖及第8圖分別為一圓柱側邊播薄層1〇的前視 圖及剖面圖’薄層10由陽極電鍍鋁组成，且薄層中以 一車床製出一系列的凹溝’其中每一凹溝10的寬度為 1mm’深度為1mm，而凹溝在沿圓柱薄層軸上的間距為 3mna，且鋁在機械處理過後被加以陽極電鍍。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印裂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 第9圊為一類似圓柱薄層之前視圖，其具有縱向之凹 溝’且其深度、寬度及間距與前段所述者同β 兩樣品都沒有聚合物沉積膜剥落的情形，不過第9固 所示之實施例應能提供較優異的附著性，因為其表面積大 於第7及8圖所示之實施例者。 第7及9圓所示之實施例的優點在於其以機械處理方 第16頁 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 -S5 4 8 B7_________ 五、發明說明（） 式來對链進行凹溝形成時要較前述之各製造方法成本為 低。 溫度對附著能力的影窨 半導體製程室_般都包含冷卻製程室外側播的設 備，以將反應室的溫度偏移限制住，因為溫度上的波動會 使製程性能變得不同•一般說來，冷卻方式係利用冷卻流 體在圍繞製程室綸的管路上進行循流而達成的。 在某種傳統半導體製造方法中，其製程室内部表面在 每一晶片被處理過後都加以清洗，其製程室掩上的溫度都 穩定維持在150 °C以上；在另一種傳統半導體製造方法 中，其製程室内部表面則在處理過儘可能多的晶片過後再 加以清洗’而其製程室牆上的溫度穩定維持在l5(rc& 下。更詳細說來，前述例子中氧化物的蝕刻過程都是在6〇 C下進行的，若將溫度維持在150 °C以下，那麼接收聚合 物沉積膜於其上的表面就能得到較佳之沉積膜附著程 度’並使剥落情形減至最小^ 為了改善製程室内部零件表面上沉積物的附著情 形，本發明之新穎表面結構及將這些表面冷卻在15〇乞以 下所帶來的效益可互相配合作用以達成該目的，所以吾人 建議溫度最好冷卻至60ΐ以下，並配合本發明之表面結構 來造行沉積製程。在本發明較佳之製程室中，吾人係經由 環繞製程室頂部及側邊牆的管路來抽出被維持在15r的 冷卻液流而達成較佳之沉積物附著能力s 第171 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) it-----訂--------•線 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 ο 654 8
、發明說明（ 其它類型之製程室 本發明同時也能嘉惠於蚀刻以外製程用之製程室，如 錢鍵此積製程室即為一例，其通常都需要將一定量被濺擊 物質沉積在製程室内曝出表面上，為使沉積物能有效移 除’減鍵此積室通常都包含可移除之屏蔽，以保護部份之 &程至播。若將本發明之表面結構加在可移除屏蔽、製程 至耱及/或其它曝出表面上時，沉積物與表面结構就能有較 佳之附著情形，也因此濺鍍沉積室在對具特殊結構之表面 進什清洗或置換之前能操作較長的一段時間。 本發明已可經由前述之文字說明與圏例說明而得以 了解。但當了解的是本發明之.範圍並不僅侷限於以上所說 明之實施例，其實則應包含所有對以上實施例進行之修改 及其等效範園，這些都不、脫離所附之專利巾請範圍的精神 及範圍之外。 <請先閱讀背面之注4事項再填寫本頁) r·-------1 訂---ί I —1·線 i 經濟部智慧財產局貝工消f合作社印焚 第18頁

Claims (1)

  1. 經濟部智慧財產局員二消費合作社印製 6 6 5 4 8 Ag 祕·艽夺5 4 8 驾 年月日修正/更正/補充_D8_ 六、申請專利範圍 1, 一種製造半導體元件用之設備，其至少包含： 一製程室，密封一内部區於其内； 一機械零件，具有一曝出表面，且位於該製程室之 該内部區； 其中該表面上具有複數個高低地勢處； 其中每一高低地勢處的高度都介於0.1至lOOmm 之間，寬度則同樣介於0.1至100mm之間；及 其中相鄰高低地勢處之間隔介於0.丨至100mm之 間。 2. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中在該表面上 之高低地勢處的每一者都是一凹入處° 3 .如申請專利範圍第1項所述之設備，其中在該表面上 之高低地勢處的每一者都是一凸出處。 4.如申請專利範圍第I項所述之設備，其中該表面包含 陣列式排列之凹溝，其高度上的空間變化為峰處及溝 處交替存在之波浪狀變化，因此每一峰處都形成該表 面的高低地勢處a 5 .如中請專利範圍第1項所述之設備，其中該機械零件 至少包含該製程室的一頂部牆。 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注t事項再填寫本頁) 裝---- 訂·--- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ,,--46 654 8 A8 月日修正/更正/補充 罔 匕8 D8 六、申請專利範圍 6. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該機械零件 至少包含該製程室中之一可移除蓋板。 7. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該機械零件 至少包含該製程室之一側邊牆。 8 .如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該機械零件 至少包含一可移除之薄層，且該薄層位於該製程室之 一侧邊牆及該内部區之間。 9.如申請專利範圍第1項所述之設備，其中每一地勢高 低處的高度及寬度都介於0.5至8mm之間，其中相鄰 之高低地勢處以介於0.5至8 m m之間的距離隔開。 1 0. —種適用於一半導體製程室内之設備，該設備至少包 含： 一主體，具有一表面，該表面上有複數個地勢高低 處； 其中每一高低地勢處的高度都介於0.1至100mm 之間，寬度同樣介於0. 1至1 〇〇mm之間；及 其中相鄰高低地勢處以介於0.1至1 0 0 m m之間的 間隔隔開。 1 1 .如申請專利範圍第1 0項所述之設備，其中每一高低 苐20頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----;---^----- I --------訂·--------嗅 (靖先Μ讀背面之;i意事項再填寫本頁) i 6 65 4 8 A8 B8 C8 D8 六 經濟部智慧財產局員工消f合作社印製 申請專利範圍 地勢處的高度及宽度都介於0.5至8mm之間，且其中 相鄰之高低地勢處都以介於〇.5至8mm的間隔隔開。 12· 一種改善在一製程室之一機械零件表面上所沉積材 料之附著能力的方法，該方法至少包含下列步驟： 支撐該零件，以使該表面位於該製程室令：及 在該表面上形成複數個高低地勢處； 其中每一高低地勢處的高度都介於0.1至1〇〇 mm 之間，寬度同樣介於0.1至100mm之間；及 其中相鄰之高低地勢處以約0.1至100mm之間的 距離隔開。 ， 13. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中每一高低 地勢處的高度及寬度都介於0.5至8mm之間，而其中 相鄰高低地勢處則以介於0 5至8mm的間隔隔開。 14. 一種在一製程室内製造半導體元件的方法，其中至少 包含下列步驟： 提供一製程室’該製程室具有一内部區，該内部區 則為一癥所界定範圍，其中該牆具有—内表面，該内 表面則面向該内部區； 形成複數個高低地勢處於部份之該内表面上，其中 每一高低地勢處的高度都介於Q.1至 之間，且 第21頁 良纸張尺度適用中國國家搞準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 4 8 4 5 6 6 AB,CD 經濟部智慧財是局員工消费合作社印製 々、申請專利範圍 相鄰之高低地勢處以介於0.1至100mm之間 的距離隔開： 置放一工件於該内部區之内；及 當該工件位於該内部區之内時，對該工件執行處理 該工件上之半導體元件的步驟。 15. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中該内表面 之該部份至少包含該製程室之一可移除蓋板。 16. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中該内表面 之該部份至少包含該製程室之一可移除蓋板，其中該 蓋板支撐於該製程室之一外部牆及該内部之間。 17. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中對該工件 執行處理該工件上之半導體元件的該步驟至少包含一 處理製程，該處理製程係選自由下列製程所組成的群 组中： (a) 蝕刻該工件上之材料，或 (b) 在該工件上沉積材料。 第22育 本紙張尺度逍用中國國家揉率（CNS Μ4規/格（210X297公釐） ^*~1τ------線--- ^ - (請^-w讀背面之注意事項再填寫本頁)
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