[发明专利]基板清洁腔室与其部件

说明书

技术领域

本发明是有关于基板清洁腔室与其部件。

背景技术

在例如半导体及显示器的基板处理中，层是形成在该基板上，然后蚀 刻以形成特征结构(feature)，例如导电内联机、接触、通孔、闸极和阻 障。例如，电气内联机的图案可通过在该基板上沉积一含金属的导体、在 该导体上形成一图案化抗蚀刻材料、蚀刻该导体以形成该内联机、除去残 余的光阻、以及在该蚀刻的特征结构上沉积介电层来制造。可进一步蚀刻 该介电层以形成接触孔或通孔，其暴露出下方的含金属导电材料或其它基 板层。导电材料然后沉积至该等经蚀刻的孔或沟槽内，以电气接触该下方 的导体。例如，在含铜内联机的形成中，可蚀刻该介电层以形成暴露出下 方的铜导电材料的接触孔。可在该暴露出的导体和接触孔上沉积一薄的铜 晶种层，以促进随后的铜电镀工艺，以填充该等接触孔。

但是，该含金属导体上的污染物和不期望存在的表面材料需要该暴露 出的导体表面在执行后续的工艺步骤之前先经清洁。例如，在一中间工艺 步骤期间暴露在氧气物种下的导体上常会形成原生氧化膜(native oxide  film)，例如，在一光阻剥除工艺期间，其中使用一含氧气体等离子来剥除 光阻，或者是在不同腔室间传送基板时。该等氧化膜增加导体表面之间的 接触接口处的电阻。该表面材料也可能有来自先前工艺的残余工艺沉积物， 例如含碳、含硅、含氟、及含氮工艺残余物。这些工艺沉积物可使空孔(void) 或其它不规则物形成在暴露出的及被沉积的材料之间的接口处。

基板清洁腔室，也称为预清洁腔室，是用来在处理之前以及处理步骤 之间从该基板表面清除氧化膜及其它不期望存在的工艺沉积物。在清洁处 理期间，该基板是支撑在该清洁腔室内，并且一经激发的清洁气体是经形 成在一远程气室内并导入该腔室中。该清洁气体与该等表面残余物反应并 将其除去。在某些工艺中，该基板加热底座包含一加热组件，以在清洁期 间控制该基板的温度。

但是，在此种清洁处理中使用经激发的清洁气体的一个问题在于难以 控制该经激发的的清洁气体的自由基及离子物种的能量。该清洁气体和该 基板表面之间的较高能量碰撞可导致对下方基板的损伤。该清洁气体中较 轻的离子，例如H+，在其穿透该基板表面而损伤下方介电层时也可能是有 害的。因此，希望可以控制导入该工艺腔室内的经激发物种的能量及类型。

另一个问题在于该清洁气体常蚀除并腐蚀围绕一气体激发器内远程的 该激发区的远程腔室壁，并且甚至可蚀刻并腐蚀该清洁腔室内部的部件。 此种腐蚀损伤这些部件，并且若该部件是该腔室的一整合部分，则必须关 闭该腔室以使该部件可在预定的工艺周期数量后被翻修或置换，这是不理 想的。习知的不锈钢壁和衬垫特别容易受到腐蚀，而需要频繁的置换或整 修。

又另一个问题在该清洁腔室内接触该基板的基板加热底座在该基板传 送工艺期间传送污染物和工艺残余物及沉积物至该基板背部或甚至刮伤该 基板时发生。含有加热组件的基板加热底座也可能在该基板表面上提供不 均匀的加热。拥有由升高的凸形物(mesa)和沟槽组成的基板承接表面的 基板加热底座容许一热传气体在该基板后方流动以改善温度均匀性，但仍 传送不期望存在的工艺残余物和沉积物数量至该基板。

因此，希望具有一种清洁腔室和气体激发器，其可选择性过滤经激发 的气体物种，例如，以从该清洁气体滤掉特定离子物种。也希望具有可轻 易置换或整修的腔室部件。更希望具有一种基板加热底座，其使得传送该 等工艺沉积物至该基板的背部表面所造成基板的污染最小化。也希望具有 一种容许更均匀的基板加热的基板加热底座。

发明内容

本发明提供一种用于连接一远程腔室的出气道至一基板清洁腔室的进 气道的消耗性(consumable)陶瓷衬垫。该衬垫包含：一入口圆柱，其外 径是按一定尺寸制作以适配至该远程腔室的出气道内；一出口圆柱，与该 基板清洁腔室的进气道连接；以及一圆锥形展开部(flare)，是将该入口圆柱 连结至该出口圆柱。