[发明专利]氮化铝或氧化铍的陶瓷覆盖晶片

说明书

技术领域

在此描述的实施例涉及一种用于清洁处理腔室的方法和装置。

背景技术

在化学气相沉积(CVD)工艺期间，反应气体能形成沉积于腔室的内表面上的化合物。随着这些沉积物累积，残余物能够剥落并污染后续处理步骤。该残余物沉积还能够对诸如沉积均匀、沉积速度、膜强度等其它处理情况有不利影响。

因此，通常对处理腔室进行周期性清洁以去除残余物质。典型地，在腔室中执行每个工艺之后或者数个工艺之后使用蚀刻气体来清洁腔室。在较长的时段后，通常在已处理约1,000—2,000个晶片之后，用手打开腔室并利用清洗水和清洁擦拭来清洁。显然，为了提高经过处理腔室的晶片的产量，期望所需的清洁时长最小。

采用清洁气体来清洁典型地包含等离子体增强干法清洁(dry cleaning)技术。这些技术需要单独的工艺步骤，这要求向腔室中导入清洁气体，轰击来自清洁气体的等离子体，并利用等离子体来去除污染残余物。典型地，氟被用作清洁气体物种。例如，可以在共同转让的美国专利4,960,488和5,124,958中找到该清洁工艺的描述，在此引入两者的全部内容作为参考。

干法清洁技术操作的缺点在于其造成基座损坏，该基座典型地由铝制成。基座典型地在其表面上具有阳极层，这起到一些保护。但是，在等离子体清洁工艺期间，该工艺的氟化学物质将进入阳极层并导致形成氟化铝。这通常发生在基座上的阳极层中的点缺陷位置。氟化铝的形成将导致形成结节(nodule)、破裂和分层，这反过来，将引起随后放置在基座上的晶片的均匀性和颗粒问题。

用于解决上述基座损坏的一种方法是采用如在美国专利No.5,158,644中所描述的两步清洁工艺，在此通过引用结合作为参考。在这两步工艺中，腔室在延伸状态下先进行清洁，其中基座被降低到与排气歧管恰好间隔开，因而通过由于基座和排气压头之间的距离而导致减少等离子体来限制到达基座的等离子体量。利用该构造，等离子体将被稍微改向到腔室的接地壁而对该处实施清洁。在第二步中，基座被移回靠近排气压头，以便清洁基座自身。该两步工艺减少了基座被暴露于高强度等离子体的时长。

发明内容

本发明的实施例提供一种通过在向腔室中引入清洁剂之前装载包含氮化铝陶瓷晶片或者氧化铍陶瓷晶片的陶瓷覆盖衬底到基座上，用于在清洁操作期间保护基座的方法和装置。

在一个实施例中，提供一种氮化铝陶瓷覆盖衬底，该氮化铝陶瓷覆盖衬底包括氮化铝陶瓷晶片，具有大于160W/m-K的热传导率，从约11英寸到约13英寸范围内的直径的圆形几何形状，从约0.03英寸到约0.060英寸范围内的厚度，以及约0.010英寸或更小的平整度。热传导率可以是约180W/m-K或更大，以及在一些实例中，热传导率可以是约190W/m-K或者更大。厚度可以是从约0.035英寸到约0.050英寸的范围内。在一个实例中，厚度可以是约0.040英寸。平整度可以是约0.008英寸或更小，诸如约0.006英寸或更小。在另一实例中，氮化铝陶瓷晶片的直径可以是从约11.2英寸到12.8英寸的范围内，优选从约11.5英寸到约12.5英寸，诸如约11.8英寸。

在另一实施例中，提供一种氮化铝陶瓷覆盖衬底，该氮化铝陶瓷覆盖衬底包括氮化铝陶瓷晶片，具有约160W/m-K的或更大的热传导率，圆形几何形状，从约0.03英寸到约0.060英寸范围内的厚度，以及约0.010英寸或更小的平整度。热传导率可以是从约160W/m-K到约200W/m-K的范围内，优选约180W/m-K或更大，诸如约187W/m-K。实例提供厚度可以是从约0.035英寸到约0.050英寸的范围内。此外，平整度可以是约0.008英寸或更小，诸如约0.006英寸或更小。

在一个实例中，氮化铝陶瓷晶片可以具有圆形几何形状，并且直径为从约11英寸到约13英寸的范围内，优选从约11.2英寸到约12.5英寸，诸如11.8英寸。在另一实例中，氮化铝陶瓷晶片可以具有圆形几何形状，并且直径为从约7英寸到约9英寸的范围内，优选从约7.2英寸到约8.8英寸，以及更优选从约7.5英寸到约8.5英寸，诸如7.8英寸。在另一实例中，氮化铝陶瓷晶片可以具有圆形几何形状，并且直径在从约5英寸到约7英寸的范围内，优选从约5.2英寸到约6.8英寸，更优选从约5.5英寸到约6.5英寸，诸如约5.8英寸。