[发明专利]减少工艺套件上沉积薄膜剥离的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用以制造集成电路的设备，且特别涉及减少工艺套件上沉积 薄膜剥离的方法。

背景技术

在集成电路制造程序中，有许多包括在晶片上沉积薄膜的步骤。一般用 来形成薄膜的沉积方法为物理气相沉积法，在其中是使用等离子体从靶材溅 射出离子，并沉积溅射离子于晶片上。然而，在物理气相沉积工艺中，晶片 容易被来自工艺腔室中的污染物污染。

在沉积工艺中，沉积在晶片上的材料也沉积在工艺腔室的内部件上。随 着累积的材料厚度逐渐增加，累积的材料最后会剥离并掉落在晶片上而使良 率降低。

为了减少来自工艺腔室的污染物，常使用工艺套件(process kit)遮蔽工艺 腔室的内部件并收集溅射自靶材的离子。然而，工艺套件需要周期性地进行 保养及更换。否则，沉积在工艺套件上的材料也会由于应力而碎裂并剥离。 举例来说，一般在物理气相沉积工艺之后，进行使用高压水流及/或刷子的擦 洗(scrubbing)以从晶片移除剥离的微粒，而擦洗会造成良率降低50％或更多。 然而，污染源仍未被减少。尤其是，维持工艺腔室所需要的工艺保养花费与 新的工艺套件的费用庞大。因此，有需要减少所需要的保养并延长工艺套件 的使用寿命。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种方法，包括：提供一包括靶材 的工艺腔室，其中该靶材具有一第一热膨胀系数；选择一具有第二热膨胀系 数的表面层的工艺套件，其中该第一热膨胀系数与第二热膨胀系数之间的差 异比率小于约35％；以及将该工艺套件设置于一工艺腔室中，其中该表面层 暴露于该工艺腔室。

本发明也提供一种方法，包括：提供一包括基层的工艺套件；使用等离 子体喷涂在该工艺套件的基层上形成一表面层，其中该表面层包括钛并具有 一第一热膨胀系数；将该工艺套件设置在一工艺腔室中；以及在设置该工艺 套件的步骤之后，于该工艺腔室中沉积一薄膜于一晶片上，其中该薄膜包括 氮化钛并具有接近该第一热膨胀系数的一第二热膨胀系数。

本发明还提供一种方法，包括：提供一工艺套件的基层；使用等离子体 喷涂形成一表面层邻接并位于该工艺套件的基层的上方，其中该表面层包括 一材料，择自实质上由钛、钽及铝所构成的群组；以及将该工艺套件设置于 一工艺腔室中，其中该工艺腔室包括一靶材，包括与该表面层相同的材料， 并具有一第一热膨胀系数，相似于该表面层的一第二热膨胀系数。

使用本发明实施例的优点包括：由于工艺薄膜中的应力降低，因此工艺 薄膜从工艺套件剥落的情况大幅减少，并且制层薄膜与工艺套件可由于相似 的材料而得到更好的粘着性。

附图说明

图1显示用以在晶片上沉积薄膜的工艺腔室，其中工艺套件设置在工艺 腔室中。

图2显示传统工艺套件的部分剖面图。

图3显示本发明实施例中包括应力降低层的工艺套件。

并且，上述附图中的附图标记说明如下：

20～工艺腔室；22～平台；24～晶片；26～靶材；28～传统工艺套件；29～ 薄膜；30～工艺套件；30₁～基层；30₂～应力降低层；32～工艺薄膜；32_A～工 艺薄膜部分；32_B～工艺薄膜部分；T1～厚度；T2～厚度。

具体实施方式

有关各实施例的制造和使用方式是如以下所详述。然而，值得注意的是， 本发明所提供的各种可应用的发明概念是依具体内文的各种变化据以实施， 且在此所讨论的具体实施例仅是用来显示具体使用和制造本发明的方法，而 不用以限制本发明的范围。

本发明提供一种减少工艺腔室中的污染物及工艺套件的新颖方法。以下 是通过各种图示及例式说明本发明的较佳实施例。在本发明各种不同的各种 实施例和图示中，相同的符号代表相同或类似的元件。