发明名称 电化学方式粗糙铝半导体制程设备表面及其制备方法
摘要 本案揭示一种以电化学方式粗糙化一含铝表面的均匀可控制的方法,该含铝表面系予以用于一半导体处理设备中。该方法涉及将一含铝表面浸渍于一HCl溶液中,该 HCl溶液具有范围由1体积%至约5体积%之浓度范围,并于约45℃至约80℃之温度范围内,然后,施加具有由80安培每平方尺至约250安培每平方尺之电荷密度范围的电荷,持续由约4分钟至约25分钟之时间段。一螯合剂可以加入以加强粗糙化处理。该电化学方式粗糙化方法可以一般用于铝合金上,包含但并不限定于6061及LP。该电化学方式粗糙化提供了一平滑滚动面,其并不会捕陷粒子并提供用以半导体处理副产物黏着之加大表面积。该粗糙化表面提供后续阳极化之优良表面。
申请公布号 TWI223347 申请公布日期 2004.11.01
申请号 TW091116827 申请日期 2002.07.26
申请人 应用材料股份有限公司 发明人 珍妮佛Y. 珊;柯利佛德C. 史托;山恩萨奇
分类号 H01L21/306 主分类号 H01L21/306
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路一四八号十二楼
主权项 1.一种半导体处理室,该处理室具有一内表面,该内表面被电化学方式粗糙化以提供一当被放大时具有滚动高峰及凹谷的外形之表面,该表面具有范围由约100Ra至约200Ra之表面粗糙度。2.如申请专利范围第1项所述之半导体处理室,其中上述之表面粗糙度范围系由约110Ra至约160Ra。3.如申请专利范围第1项所述之半导体处理室,其中上述之高峰之高度范围由约8微米至约25微米。4.如申请专利范围第1或3项所述之半导体处理室,其中上述之一高峰之中心与相邻高峰中心间之距离范围系由约30微米至约100微米。5.如申请专利范围第1项所述之半导体处理室,其中上述之电化学方式粗糙化铝或铝合金表面在一涂层下,该涂层系由阳极涂层、火焰喷涂沉积铝氧化物涂层、一陶瓷涂层及一具有陶瓷涂层施加于其上之阳极化涂层所构成之群组中选出。6.如申请专利范围第1项所述之半导体处理室,其中上述之于蚀刻处理或沉积处理时所产生之副产物黏着至该电化学方式粗糙化之铝表面上。7.如申请专利范围第1项所述之半导体处理室,其中上述之半导体处理室系由一蚀刻室及一沉积室所构成之群组中所选出。8.如申请专利范围第7项所述之半导体处理室,其中上述之半导体处理室为一蚀刻室,其系用以蚀刻由介电材料、金属及多晶矽所构成之群组中所选出之一材料。9.如申请专利范围第7项所述之半导体处理室,其中上述之半导体处理室为一蚀刻室,及其中该来自一蚀刻处理之氟及碳反应,以形成一聚合物,其黏着至该电化学方式粗糙化之铝表面。10.一种用于一半导体处理室内之处理元件,该元件具有一电化学方式粗糙化之铝或铝合金表面,该电化学方式粗糙化之铝或铝合金表面当被放大时具有滚动高峰及凹谷的外形,而具有范围由约100Ra至约200Ra之表面粗糙度。11.如申请专利范围第10项所述之处理元件,其中上述之表面粗糙度范围系由约110Ra至约160Ra。12.如申请专利范围第10项所述之处理元件,其中上述之高峰之高度范围由约8微米至约25微米。13.如申请专利范围第10或12项所述之处理元件,其中上述之一高峰之中心与相邻高峰中心间之距离范围系由约30微米至约100微米。14.如申请专利范围第10项所述之处理元件,其中上述之电化学方式粗糙化铝或铝合金表面在一涂层下,该涂层系由阳极化涂层、火焰喷涂沉积铝氧化物涂层、一陶瓷涂层及一具有陶瓷涂层施加于其上之阳极化涂层所构成之群组中选出。15.如申请专利范围第10项所述之处理元件,其中上述之于蚀刻处理或沉积处理时所产生之副产物黏着至该电化学方式粗糙化之铝或铝合金表面上。16.如申请专利范围第10项所述之处理元件,其中上述之处理元件系用于一半导体处理室内,该处理室系由一蚀刻室及一沉积室所构成之群组中所选出。17.如申请专利范围第16项所述之处理元件,其中上述之半导体处理室为一蚀刻室,其系用以蚀刻由介电材料、金属及多晶矽所构成之群组中所选出之一材料。18.如申请专利范围第16项所述之处理元件,其中上述之半导体处理室为一蚀刻室,及其中该来自一蚀刻处理之氟及碳反应,以形成一聚合物,其黏着至该电化学方式粗糙化之表面。19.如申请专利范围第10项所述之处理元件,其中上述之处理元件系由一壁衬垫、阴极衬垫、狭缝阀门、一狭缝阀衬垫、一缓冲器插件、及一配气板所构成之群组中所选出。20.一种半导体处理设备表面,其中该表面至少包含电化学方式粗糙化之铝或铝合金,该电化学方式粗糙化之铝或铝合金当被放大时具有滚动高峰及凹谷的外形,而具有范围由约100Ra至约200Ra之表面粗糙度。21.如申请专利范围第20项所述之半导体处理设备表面,其中上述之表面粗糙度范围系由约110Ra至约160Ra。22.如申请专利范围第20项所述之半导体处理设备表面,其中上述之高峰的高度范围由约8微米至约25微米。23.如申请专利范围第20或22项所述之半导体处理设备表面,其中上述之一高峰之中心与相邻高峰中心间之距离范围系由约30微米至约100微米。24.如申请专利范围第20项所述之半导体处理设备表面,其中上述之表面在一涂层下,该涂层系由阳极化涂层、火焰喷涂沉积铝氧化物涂层、一陶瓷涂层及一具有陶瓷涂层施加于其上之阳极化涂层所构成之群组中选出。25.如申请专利范围第20项所述之半导体处理设备表面,其中上述之于蚀刻处理或沉积处理时所产生之副产物黏着至该电化学方式粗糙化之铝或铝合金表面上。26.如申请专利范围第25项所述之半导体处理设备表面,其中上述之来自一蚀刻处理之氟及碳反应,以形成一聚合物,其黏着至该表面。27.如申请专利范围第20项所述之半导体处理设备表面,其中上述之表面系出现在由一壁衬垫、阴极衬垫、狭缝阀门、一狭缝阀衬垫、一缓冲器插件、及一配气板所构成之群组中所选出之设备元件上。28.一种制作一用于半导体制程设备的制造上之表面的方法,该表面系由电化学方式粗糙化之铝或铝合金所构成,该方法至少包含步骤:a)将该表面浸渍于一浓度范围由约1体积%至约5体积%之HCl溶液中,于由约45℃至约80℃的温度范围内;及b)施加具有电荷密度范围由约80安培每平方尺至约250安培每平方尺之电荷,持续范围由约4分钟至约25分钟之时间段。29.如申请专利范围第28项所述之方法,其中上述之HCl溶液具有范围由约1体积%至约3体积%之浓度。30.如申请专利范围第29项所述之方法,其中上述之HCl溶液之温度范围由约50℃至约70℃。31.如申请专利范围第28项所述之方法,其中上述之HCl溶液更包含螯合剂,及其中该螯合剂系出现于由约0.5体积%至约3体积%之浓度范围内。32.如申请专利范围第31项所述之方法,其中上述之螯合剂为葡萄糖酸。33.如申请专利范围第28项所述之方法,其中上述之电荷密度范围由约120安培每平方尺至约250安培每平方尺。34.如申请专利范围第28项所述之方法,其中上述之时间段范围由约4分钟至约20分钟。35.如申请专利范围第28项所述之方法,其中上述之含铝表面系为由6061及LP所构成之群组中所选出之铝合金。36.如申请专利范围第35项所述之方法,其中上述之HCl溶液浓度范围由约1体积%至约1.5体积百分比;其中该HCl溶液的温度范围由约55℃至约65℃;及其中该电荷密度范围由约175安培每平方尺至约250安培每平方尺。37.如申请专利范围第36项所述之方法,其中上述之HCl溶液更包含葡萄糖酸螯合剂,其呈现出之浓度范围由约0.9体积%至约1.1体积%。38.如申请专利范围第37项所述之方法,其中上述之电荷密度出现之时间段范围系由约6分钟至约12分钟,及铝合金为6061。39.如申请专利范围第37项所述之方法,其中上述之电荷密度出现之时间段为约4分钟至约8分钟,及铝合金为LP。图式简单说明:第1图为先前技艺之阳极化铝表面100,其已经被研磨,以具有4Ra之表面粗糙度。注意很多龟裂线已经于后续曝露至处理条件后形成于铝表面中,而产生一蜘蛛网图案。第2图为一先前技艺之铝表面200,其已经使用喷珠法加以粗糙化。注意很多钩状突出物202可能剥离或者捕获粒子204,包含喷珠粒子本身。第3图为一铝表面300,其使用申请人之电化学方式粗糙法加以粗糙化。注意申请人之电化学方式粗糙铝表面的平滑滚动拓朴。
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