[发明专利]防止顶端喷嘴开裂的方法以及高密度等离子机台

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，更具体地说，本发明涉及一种防止顶端喷嘴开裂的方法以及相应的高密度等离子机台。

背景技术

Lam(美国泛林半导体设备公司)的HDP(high density plasma，高密度等离子体)机台工艺是在腔体内的高温环境下，通过对特定的工艺气体在等离子体增强条件下在硅片表面进行化学气相沉积形成薄膜。该HDP机台工艺的特点是成膜速度快，薄膜均匀度好，填洞能力强。

但是，该HDP机台(高密度等离子机台)内用来平衡气流的部件顶端喷嘴(top nozzle)，在温度变化时会发生开裂现象。

因此，希望提供一种防止顶端喷嘴开裂的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够一种防止顶端喷嘴开裂的方法。

为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种防止顶端喷嘴开裂的方法，包括：

第一步骤：为高密度等离子机台的用于平衡气流的顶端喷嘴配置钛合金丝套；

第二步骤：在高密度等离子机台的腔体内，利用预定工艺气体在等离子体增强条件下在硅片表面进行化学气相沉积以形成薄膜。

优选地，顶端喷嘴的材料为Al₂O₃。

优选地，Al₂O₃的热膨胀系数为8.2×10^-6/℃。

优选地，钛合金的热膨胀系数为8.8×10^-6/℃～10.03×10^-6/℃。

为了实现上述技术目的，根据本发明，还提供了一种高密度等离子机台，所述高密度等离子机台用于利用预定工艺气体在等离子体增强条件下在硅片表面进行化学气相沉积以形成薄膜；其中，所述高密度等离子机台的用于平衡气流的顶端喷嘴配置有钛合金丝套。

优选地，顶端喷嘴的材料为Al₂O₃。

优选地，Al₂O₃的热膨胀系数为8.2×10^-6/℃。

优选地，钛合金的热膨胀系数为8.8×10^-6/℃～10.03×10^-6/℃。

本发明通过将不锈钢丝套换成钛合金丝套，使得钛合金丝套和Al₂O₃热膨胀系数相近，其中Al₂O₃的热膨胀系数为8.2×10^-6/℃，而钛合金的热膨胀系数为8.8×10^-6/℃～10.03×10^-6/℃，这样就避免了因热膨胀系数差异性较大而引起陶瓷的开裂。

附图说明

结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：

图1示意性地示出了根据本发明优选实施例的防止顶端喷嘴开裂的方法的流程图。

需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。

具体实施方式

为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。

本发明的发明人发现：由于顶端喷嘴本身陶瓷(Al₂O₃)和丝套(不锈钢)的热膨胀系数差异性较大(Al₂O₃的热膨胀系数为8.2×10^-6/℃；不锈钢的热膨胀系数17.3～19×10^-6/℃)造成在温度变化时，陶瓷件本身的开裂。由此，将不锈钢丝套换成钛合金丝套，钛合金丝套和Al₂O₃热膨胀系数相近，Al₂O₃的热膨胀系数为8.2×10^-6/℃，钛合金的热膨胀系数为8.8×10^-6/℃～10.03×10^-6/℃，这样就避免了因热膨胀系数差异性较大而引起陶瓷的开裂。

图1示意性地示出了根据本发明优选实施例的防止顶端喷嘴开裂的方法的流程图。

更具体地说，如图1所示，根据本发明优选实施例的防止顶端喷嘴开裂的方法包括：