[发明专利]包括具有高纯SP3键的CVD金刚石涂层的边缘环的部件

说明书

一种包括具有高纯SP3键的CVD金刚石涂层的边缘环的部件。一种用于等离子体处理系统的基座包括衬底支撑表面。环形边缘环围绕衬底支撑表面的周边布置。化学气相沉积(CVD)金刚石涂层布置在环形边缘环的暴露于等离子体的表面上。CVD金刚石涂层包括sp3键。金刚石涂层中的sp3键的纯度大于90％。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年3月3日提交的美国临时申请No.62/303,091和于2016年3月21日提交的美国临时申请No.62/310,993的权益。上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及用于衬底的等离子体处理系统，并且更具体地涉及用于衬底的等离子体处理系统的处理室中的诸如边缘环之类的部件。

背景技术

这里提供的背景描述是为了一般地呈现本公开的上下文的目的。目前所指名的发明人的工作，在该背景技术部分中描述的程度以及本说明书的可能在申请时不被另外认为是现有技术的部分，既不明确地也不隐含地被承认为针对本公开的现有技术。

衬底处理系统可用于执行诸如半导体晶片之类的衬底的沉积、蚀刻和/或其它处理。衬底可以布置在衬底处理系统的处理室中的基座上。例如在蚀刻或沉积期间，将包括一种或多种前体的气体混合物引入到处理室中，并且可以激励等离子体以蚀刻衬底或在衬底上沉积膜。

边缘环已经用于调整靠近衬底的径向外边缘的等离子体轮廓。例如，在蚀刻工艺中，边缘环可以用于调节蚀刻速率或蚀刻轮廓。边缘环通常围绕衬底的径向外边缘位于基座上。可以通过改变边缘环的位置、边缘环的内边缘的形状或轮廓、边缘环相对于衬底的上表面的高度、边缘环的内边缘的形状或轮廓、边缘环的材料等来改变衬底的径向外边缘处的工艺条件。

改变边缘环通常需要打开处理室，这是不希望的。换句话说，边缘环的边缘效应在不打开处理室的情况下不能改变。当边缘环在蚀刻期间被等离子体侵蚀时，边缘效应改变。

现在参考图1和2，衬底处理系统可以包括基座20和边缘环30。边缘环30可以包括一个或多个部分。在图1和图2的示例中，边缘环30包括布置在衬底33的径向外边缘附近的第一环形部分32。第二环形部分34从衬底33下方的第一环形部分径向向内定位。第三环形部分36布置在第一环形部分32的下方。在使用期间，等离子体42被引导到衬底33处以蚀刻衬底33的暴露部分。边缘环30被布置成帮助使等离子体成形，使得发生衬底33的均匀蚀刻。

在图2中，在已经使用边缘环30之后，边缘环30的径向内部分的上表面可以表现出如48处所示的侵蚀。结果，等离子体42可能趋于以比在44处可看到的在其径向内部部分的蚀刻速率更快的速率蚀刻衬底33的径向外边缘。

涂层已经用于改善处理室中的边缘环和其它部件的耐侵蚀性。例如，已经测试了类金刚石碳涂层。然而，通过氧等离子体非常快速地蚀刻涂层。半导体制造设备工业寻求用于减少由于对类金刚石碳涂层的高蚀刻速率引起的边缘环侵蚀的其它方法。

发明内容

一种用于等离子体处理系统的基座包括衬底支撑表面。环形边缘环围绕衬底支撑表面的周边布置。金刚石涂层布置在环形边缘环的暴露于等离子体的表面上。金刚石涂层包括sp3键。金刚石涂层中的sp3键的纯度大于90％。

在其它特征中，金刚石涂层中的sp3键的纯度大于95％。金刚石涂层中的sp3键的纯度大于99％。使用化学气相沉积(CVD)将金刚石涂层沉积在环形边缘环上。

一种等离子体处理系统包括处理室。基座设置在处理室中。等离子体源在处理室中产生等离子体。等离子体源包括电容耦合等离子体(CCP)源。等离子体源包括电感耦合等离子体(ICP)源。

等离子体处理系统包括处理室。基座设置在处理室中。远程等离子体源将等离子体供应到处理室。