氮化鋁或氧化鈹的陶瓷覆蓋晶片的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請是2008年9月5日申請的申請號為200810135599. 4,并且發明名稱為"氮 化鋁或氧化鈹的陶瓷覆蓋晶片"的發明專利申請的分案申請。
技術領域
[0002] 在此描述的實施例涉及一種用于清潔處理腔室的方法和裝置。
【背景技術】
[0003] 在化學氣相沉積（CVD)工藝期間，反應氣體能形成沉積于腔室的內表面上的化合 物。隨著這些沉積物累積，殘余物能夠剝落并污染后續處理步驟。該殘余物沉積還能夠對 諸如沉積均勻、沉積速度、膜強度等其它處理情況有不利影響。
[0004] 因此，通常對處理腔室進行周期性清潔以去除殘余物質。典型地，在腔室中執行每 個工藝之后或者數個工藝之后使用蝕刻氣體來清潔腔室。在較長的時段后，通常在已處理 約1，000 - 2, 000個晶片之后，用手打開腔室并利用清洗水和清潔擦拭來清潔。顯然，為了 提高經過處理腔室的晶片的產量，期望所需的清潔時長最小。
[0005] 采用清潔氣體來清潔典型地包含等離子體增強干法清潔（drycleaning)技術。這 些技術需要單獨的工藝步驟，這要求向腔室中導入清潔氣體，轟擊來自清潔氣體的等離子 體，并利用等離子體來去除污染殘余物。典型地，氟被用作清潔氣體物種。例如，可以在共 同轉讓的美國專利4, 960, 488和5, 124, 958中找到該清潔工藝的描述，在此引入兩者的全 部內容作為參考。
[0006] 干法清潔技術操作的缺點在于造成基座損壞，該基座典型地由鋁制成。基座典型 地在基座的表面上具有陽極層，這起到一些保護。但是，在等離子體清潔工藝期間，該工藝 的氟化學物質將進入陽極層并導致形成氟化鋁。這通常發生在基座上的陽極層中的點缺陷 位置。氟化鋁的形成將導致形成結節（nodule)、破裂和分層，這反過來，將引起隨后放置在 基座上的晶片的均勻性和顆粒問題。
[0007] 用于解決上述基座損壞的一種方法是采用如在美國專利No. 5, 158, 644中所描述 的兩步清潔工藝，在此通過引用結合作為參考。在這兩步工藝中，腔室在延伸狀態下先進行 清潔，其中基座被降低到與排氣歧管恰好間隔開，因而通過由于基座和排氣壓頭之間的距 離而導致減少等離子體來限制到達基座的等離子體量。利用該構造，等離子體將被稍微改 向到腔室的接地壁而對該處實施清潔。在第二步中，基座被移回靠近排氣壓頭，以便清潔基 座自身。該兩步工藝減少了基座被暴露于高強度等離子體的時長。
【發明內容】
[0008] 本發明的實施例提供一種通過在向腔室中引入清潔劑之前裝載包含氮化鋁陶瓷 晶片或者氧化鈹陶瓷晶片的陶瓷覆蓋襯底到基座上，用于在清潔操作期間保護基座的方法 和裝置。
[0009] 在一個實施例中，提供一種氮化鋁陶瓷覆蓋襯底，該氮化鋁陶瓷覆蓋襯底包括氮 化鋁陶瓷晶片，具有大于160W/m-K的熱傳導率，從約11英寸到約13英寸范圍內的直徑的 圓形幾何形狀，從約0. 03英寸到約0. 060英寸范圍內的厚度，以及約0. 010英寸或更小的 平整度。熱傳導率可以是約180W/m-K或更大，以及在一些實例中，熱傳導率可以是約190W/ m-K或者更大。厚度可以是從約0.035英寸到約0.050英寸的范圍內。在一個實例中，厚度 可以是約0.040英寸。平整度可以是約0.008英寸或更小，諸如約0.006英寸或更小。在 另一實例中，氮化鋁陶瓷晶片的直徑可以是從約11. 2英寸到12. 8英寸的范圍內，優選從約 11. 5英寸到約12. 5英寸，諸如約11. 8英寸。
[0010] 在另一實施例中，提供一種氮化鋁陶瓷覆蓋襯底，該氮化鋁陶瓷覆蓋襯底包括氮 化鋁陶瓷晶片，具有約160W/m-K的或更大的熱傳導率，圓形幾何形狀，從約0. 03英寸到約 0. 060英寸范圍內的厚度，以及約0. 010英寸或更小的平整度。熱傳導率可以是從約160W/ m-K到約200W/m-K的范圍內，優選約180W/m-K或更大，諸如約187W/m-K。實例提供厚度可 以是從約0. 035英寸到約0. 050英寸的范圍內。此外，平整度可以是約0. 008英寸或更小， 諸如約0.006英寸或更小。
[0011] 在一個實例中，氮化鋁陶瓷晶片可以具有圓形幾何形狀，并且直徑為從約11英寸 到約13英寸的范圍內，優選從約11. 2英寸到約12. 5英寸，諸如11. 8英寸。在另一實例中， 氮化鋁陶瓷晶片可以具有圓形幾何形狀，并且直徑為從約7英寸到約9英寸的范圍內，優選 從約7. 2英寸到約8. 8英寸，以及更優選從約7. 5英寸到約8. 5英寸，諸如7. 8英寸。在另 一實例中，氮化鋁陶瓷晶片可以具有圓形幾何形狀，并且直徑在從約5英寸到約7英寸的范 圍內，優選從約5. 2英寸到約6. 8英寸，更優選從約5. 5英寸到約6. 5英寸，諸如約5. 8英 寸。
[0012] 在另一實例中，提供一種氮化鋁陶瓷覆蓋襯底，該氮化鋁陶瓷覆蓋襯底包括氮化 鋁陶瓷晶片，具有約185W/m-K或更大的熱傳導率，具有直徑為約11. 5英寸或更大的圓形幾 何形狀，從約0. 03英寸到約0. 060英寸范圍內的厚度，以及約0. 008英寸或更小的平整度。
[0013] 實例提供氮化鋁陶瓷晶片可以具有光潔度為約120微英寸或更小，優選約100微 英寸或更小，優選約80微英寸或更小，優選約50微英寸或更小，更優選約10微英寸或更小 的頂表面。一些實例提供氮化鋁陶瓷覆蓋襯底的頂表面具有鏡面光潔度。
[0014] 氮化鋁陶瓷晶片包括至少鋁和氮，還可以包括諸如氧、釔、鈧、鉺、鈹、鈦、鋯、鉿、 釩、鈮、鉭、鉻、鉬、鎢及上述物質的合金、衍生物或組合的其它材料或元素。氮化鋁陶瓷晶片 的成分包含氮化鋁，并可以通過還包含鋁氧化物或氧化鋁、釔氧化物或氧化釔、氧化鈧、氧 化鉺、氧化鈹、氧化鈦、氧化錯、氧化鉿、氧化軌、氧化銀、氧化鉭、氧化絡、氧化鉬、氧化鶴及 上述物質的合金或組合而變化。在一個實施例中，氮化鋁陶瓷晶片包含約90wt% (重量百 分比）或更多，優選約95wt%或更多，更優選約98wt%或更多的氮化鋁。在另一實施例中， 氮化鋁陶瓷晶片可以包含小于約90wt%的氮化鋁。
[0015] 在其它實施例中，提供一種氧化鈹陶瓷覆蓋襯底，該氧化鈹陶瓷覆蓋襯底包括氧 化鈹陶瓷晶片，具有大于200W/m-K的熱傳導率，直徑為從約11英寸到約13英寸的范圍內 的圓形幾何形狀，從約〇. 030英寸到約0. 060英寸的范圍內的厚度，以及約0. 010英寸或更 小的平整度。熱傳導率可以大于約300W/m-K，諸如約330W/m-K或350W/m-K。厚度可以是 從約0.035英寸到約0.050英寸的范圍內。在一個實例中，厚度可以是約0.040英寸。平 整度可以是約〇. 008英寸或更小，諸如約0. 006英寸或更小。在另一實例中，氧化鈹晶片的 直徑可以是從約11. 5英寸到約12. 5英寸的范圍內，諸如約11. 8英寸。
[0016] 在另一實施例中，提供一種氧化鈹陶瓷覆蓋襯底，該氧化鈹陶瓷覆蓋襯底包括氧 化鈹陶瓷晶片，具有約200W/m-K的熱傳導率，圓形幾何形狀，從約0. 030英寸到約0. 060英 寸的范圍內的厚度，以及約0. 010英寸或更小的平整度。熱傳導率可以是從約200W/m-K到 約350W/m-K的范圍內，優選大于約250W/m-K，更優選大于約300W/m-K，諸如約330W/m-K。實 例提供厚度可以是從約〇. 035英寸到約0. 050英寸的范圍內。此外，平整度可以是約0. 008 英寸或更小，諸如約〇. 006英寸或更小。
[0017] 在一個實例中，氧化鈹陶瓷晶片可以具有圓形幾何形狀并且直徑為從約11英寸 到約13英寸的范圍內，優選從約11. 2英寸到約12. 8英寸，更優選從約11. 5英寸到約12. 5 英寸，諸如11. 8英寸。在另一實例中，氧化鈹陶瓷晶片可以具有圓形幾何形狀并且直徑為 從約7英寸到約9英寸的范圍內，優選從約7. 2英寸到約8. 8英寸，更優選從約7. 5英寸到 約8. 5英寸，諸如7. 8英寸。在另一實例中，氧化鈹陶瓷晶片可以具有圓形幾何形狀并且直 徑為從約5英寸到約7英寸的范圍內，優選從約5. 2英寸到約6. 8英寸，更優選從約5. 5英 寸到約6. 5英寸，諸如5. 8英寸。
[0018] 在另一實例中，提供一種氧化鈹陶瓷覆蓋襯底，該氧化鈹陶瓷覆蓋襯底包括氧化 鈹陶瓷晶片，具有約250W/m-K或更大的熱傳導率，具有直徑為約11. 5英寸或更大的圓形幾 何形狀，從約0. 030英寸到約0. 060英寸的范圍內的厚度，以及約0. 008英寸或更小的平整 度。
[0019] 實例提供氧化鈹陶瓷晶片可以具有光潔度為約120微英寸或更小，優選約100微 英寸或更小，更優選約80微英寸或更小，更優選約50微英寸或更小，以及更優選，約10微 英寸或更小的頂表面。一些實例提供氧化鈹陶瓷晶片的頂表面具有鏡面光潔度。
[0020] 氧化鈹陶瓷晶片包含至少鈹和氧，還可以包含諸如氮、釔、鈧、鉺、鋁、鈦、鋯、鉿、 釩、鈮、鉭、鉻、鉬、鎢及上述物質的合金、衍生物或組合的其它材料或元素。氧化鈹陶瓷晶片 的成分包含氧化鈹（BeO)，并可以通過還包含氮化鋁、鋁氧化物或氧化鋁、釔氧化物或氧化 ?乙、氧化鈧、氧化鉺、氧化鈦、氧化錯、氧化鉿、氧化軌、氧化銀、氧化鉭、氧化絡、氧化