[发明专利]抗蚀等离子体处理室部件

说明书

提供一种用于等离子体处理室的部件。部件包含部件主体。部件的面向等离子体表面适用于在等离子体处理室中面对等离子体。面向半导体处理的表面包含：1)掺有掺杂剂的硅的层，其中所述掺杂剂为下列至少一者：碳、硼、钨、钼和钽，其中所述掺杂剂的摩尔百分比浓度介于0.01％至50％的范围内；或2)掺有掺杂剂的碳的膜层，其中所述掺杂剂为下列至少一者：硅、硼、钨、钼和钽，其中所述掺杂剂的摩尔百分比浓度介于0.01％至50％的范围内；或3)主要由硼所构成的层；或4)主要由钽所构成的层。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年8月21日申请的美国申请No.63/068,788的优先权利益，其通过引用并入本文以用于所有目的。

背景技术

这里提供的背景描述是为了总体呈现本公开的背景的目的。在此背景技术部分以及在提交申请时不能确定为现有技术的说明书的各方面中描述的信息既不明确也不暗示地承认是针对本公开的现有技术。

本公开内容通常涉及半导体设备的制造。更具体地说，该公开内容涉及用于制造半导体设备的等离子体室部件。

在半导体晶片处理期间，等离子体处理室用于处理半导体设备。等离子体处理室遭受等离子体。等离子体可能会使等离子体处理室的部件的面向等离子体表面退化。有些在电介质蚀刻工具上的面向等离子体部件主要由硅制成。所述部件由硅制成，因为电介质蚀刻工具会显著地蚀刻面向等离子体表面，而蚀刻硅并不会污染该等离子体处理。有些部件可由碳化硅(SiC)制成。

由于各种原因，所述部件具有短暂的寿命。这样的部件经历等离子体蚀刻，直到其尺寸偏移到对晶片上处理效能产生负面影响的程度为止。例如，边缘环的尺寸影响在晶片边缘的蚀刻均匀度。上电极气孔的尺寸影响气体的输送。此外，表面型态的改变可导致各种不同问题，包含聚合物的微弱附着力而导致晶片上的颗粒。晶片上的颗粒被掉落在晶片上的固态颗粒。并且，等离子体侵蚀造成美观问题，导致客户拒收暴露于等离子体的零件。在部件的尺寸偏移到影响等离子体处理的程度时，须更换部件。

此外，部件会由于各种原因而具有较高的制造成本。部件必须以高纯度的材料制造，以最小化晶片污染的风险。此外，为了满足晶片处理的需求，带有复杂几何特征的先进的室要求严格的尺寸公差(dimensional tolerances)。要求这些特征通常是为了控制晶片上的蚀刻均匀度，并确保各种等离子体室子系统具有坚固的接口，以供电力输送、温度控制、或气体输送。

部件的制造成本高加上寿命短，导致持有以实施与使用该等离子体蚀刻室而处理晶片的成本高昂。该成本高到足以成为每位成本中显著的一部分。

发明内容

为了实现前述的目的且根据本公开的目的，提供了一种用于等离子体处理室的部件。所述部件包含部件主体。所述部件主体的面向等离子体表面适用于在等离子体处理室中面对等离子体。所述面向等离子体表面包含：1)掺有掺杂剂的硅的层，其中所述掺杂剂为下列至少一者：碳、硼、钨、钼和钽，其中所述掺杂剂的摩尔百分比浓度介于0.01％至50％的范围内；或2)掺有掺杂剂的碳的膜层，其中所述掺杂剂为下列至少一者：硅、硼、钨、钼和钽，其中所述掺杂剂的摩尔百分比浓度介于0.01％至50％的范围内；或3)主要由硼所构成的层；或4)主要由钽所构成的层。

在另一表现形式中，提供了一种方法，所述方法提供用于等离子体处理室的部件。将层形成于部件的面向等离子体的表面，其中1)所述层包含掺有掺杂剂的硅，其中所述掺杂剂为以下至少一者：碳、硼、钨、钼和钽，其中所述掺杂剂的摩尔百分比浓度介于0.01％至50％的范围内；或2)所述层包含掺有掺杂剂的碳，其中所述掺杂剂为以下至少一者：硅、硼、钨、钼和钽，其中所述掺杂剂的摩尔百分比浓度在介于0.01％至50％的范围内；或3)所述层主要由硼或钽构成。

在另一种表现形式中，提供了用于等离子体处理室的部件。部件主体具有面向等离子体表面。硼、钨、钼和钽中的至少一者的涂层位于所述面向等离子体的表面上。