发明名称 用于半导体加工设备之洁净铝合金
摘要 发明人发现于铝合金表面及内部形成微粒状包涵体,于物件表面藉阳极化涂覆保护时可能干扰物件性能。发明人也发现经由控制存在于用以制造铝合金物件的合金之特定杂质浓度,可将此种微粒状包涵体之生成控制互相当程度。
申请公布号 TWI223354 申请公布日期 2004.11.01
申请号 TW092104068 申请日期 2003.02.26
申请人 应用材料股份有限公司 发明人 吴舜;卡理佛德C. 史托威;汪泓;林一华;布莱恩.韦斯特
分类号 H01L21/31;H01L21/3065 主分类号 H01L21/31
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼;陈文郎 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种供半导体装置制造用之洁净铝合金,此处至 少部分洁净铝合金表面系藉氧化涂覆层保护,该洁 净铝合金包含杂质微粒,让至少85%杂质微粒尺寸小 于5微米,于尺寸为5微米至20微米范围之杂质微粒 含量低于15%,以及尺寸大于20微米之杂质微粒含量 低于约1%,且不含大于40微米之杂质微粒。 2.如申请专利范围第1项之洁净铝合金,其中该杂质 微粒系由选自镁、矽、铁、铜、锰、锌、铬、钛 及其化合物组成的组群之杂质形成。 3.如申请专利范围第2项之洁净铝合金,其中铁存在 量之原子浓度系于约0.001%重量此至约0.2%重量比之 范围,以及铜之存在量为其原子浓度系于约0.15%重 量比至约0.3%重量比之范围。 4.如申请专利范围第3项之洁净铝合金,其中铁之存 在量为原子浓度低于约0.1%重量比,以及铜之存在 量为原子浓度系低于约0.25%重量比。 5.如申请专利范围第2项之洁净铝合金,其中该杂质 包括以规定之原子重量百分比存在之下列杂质:矽 系于约0.4%至约0.8%之范围;铁系于约0.001%至约0.2%之 范围;铜系于约0.15%至约0.3%之范围;以及镁系于约0. 8%至约1.2%之范围。 6.如申请专利范围第5项之洁净铝合金,其中该杂质 包括以规定之原子重量百分比存在之下列杂质:矽 系于约0.4%至约0.8%之范围;铁系于约0.001%至约0.2%之 范围;铜系于约0.15%至约0.3%之范围;锰系于约0.001% 至约0.14%之范围;锌系于约0.001%4至约0.15%之范围;铬 系于约0.04%至约0.28%之范围;钛系于约0.001%至约0.06% 之范围;以及镁系于约0.8%至约1.2%之范围,其中存在 于铝合金之其它杂质总重为0.15重量%或以下,其它 固体杂质限于最大含量各自为0.05重量%。 7.如申请专利范围第5或6项之洁净铝合金,其中该 铜之存在浓度系于约0.15重量%至约0.25重量%之范围 。 8.如申请专利范围第5或6项之洁净铝合金,其中该 铁之存在浓度系低于约0.1重量%。 9.一种制造供半导体加工用之防蚀物件之方法,其 中该物件包含由洁净铝合金制成之本体,以及其中 该本体欲暴露于腐蚀环境之至少一表面系覆盖以 阳极化层,以及其中至少该本体之覆盖以阳极化层 之表面为一种带有杂质微粒控制于下述限度范围 之铝合金,让85%杂质微粒尺寸小于5微米,于尺寸为5 微米至20微米范围之杂质微粒含量低于15%,以及尺 寸大于20微米之杂质微粒含量低于约1%,且不含大 于40微米之杂质微粒。 10.如申请专利范围第9项之方法,其中该杂质微粒 包含选自镁、矽、铁、铜、锰、锌、铬、钛及其 化合物组成的组群之杂质。 11.如申请专利范围第10项之方法,其中铁存在量之 原子浓度系于约0.001%重量此至约0.2%重量比之范围 ,以及铜之存在量为其原子浓度系于约0.15%重量此 至约0.3%重量比之范围。 12.如申请专利范围第11项之方法,其中铁之存在量 为原子浓度低于约0.1%重量比,以及铜之存在量为 原子浓度系低于约0.25%重量比。 13.如申请专利范围第10项之方法,其中该杂质包括 以规定之原子重量百分比存在之下列杂质:矽系于 约0.4%至约0.8%之范围;铁系于约0.001%至约0.2%之范围 ;铜系于约0.15%至约0.3%之范围;以及镁系于约0.8%至 约1.2%之范围。 14.如申请专利范围第13项之方法,其中该杂质系以 下述浓度存在:矽系于约0.4%至约0.8%之范围;铁系于 约0.001%至约0.2%之范围;铜系于约0.15%至约0.3%之范 围;锰系于约0.001%至约0.14%之范围;锌系于约0.001%至 约0.15%之范围;铬系于约0.04%至约0.28%之范围;钛系 于约0.001%至约0.06%之范围;以及镁系于约0.8%至约1.2 %之范围,其中存在于铝合金之其它杂质总重为0.15 重量%或以下,其它固体杂质限于最大含量各自为0. 05重量%。 15.如申请专利范围第13或14项之方法,其中该铜之 存在浓度系于约0.15重量%至约0.25重量%之范围。 16.如申请专利范围第13或14项之方法,其中该铁之 存在浓度系低于约0.1重量%。 17.一种供半导体装置制造用之洁净铝合金,此处该 洁净铝合金表面之至少一部分系由厚度于约30埃 至约50埃范围之天然氧化物保护,该洁净铝合金包 含杂质微粒,让至少85%杂质微粒尺寸小于5微米,于 尺寸为5微米至20微米范围之杂质微粒含量低于15%, 以及尺寸大于20微米之杂质微粒含量低于约1%,且 不含大于40微米之杂质微粒。 18.如申请专利范围第17项之洁净铝合金,其中该杂 质微粒系由选自镁、矽、铁、铜、锰、锌、铬、 钛及其化合物组成的组群之杂质形成。 19.如申请专利范围第18项之洁净铝合金,其中铁存 在量之原子浓度系于约0.001%重量此至约0.2%重量比 之范围,以及铜之存在量为其原子浓度系于约0.15% 重量比至约0.3%重量比之范围。 20.如申请专利范围第19项之洁净铝合金,其中铁之 存在量为原子浓度低于约0.1%重量比,以及铜之存 在量为原子浓度系低于约0.25%重量比。 21.如申请专利范围第20项之洁净铝合金,其中该杂 质包括以规定之原子重量百分比存在之下列杂质: 矽系于约0.4%至约0.8%之范围;铁系于约0.001%至约0.2% 之范围;铜系于约0.15%至约0.3%之范围;以及镁系于 约0.8%至约1.2%之范围。 22.如申请专利范围第21项之洁净铝合金,其中该杂 质包括以规定之原子重量百分比存在之下列杂质: 矽系于约0.4%至约0.8%之范围;铁系于约0.001%至约0.2% 之范围;铜系于约0.15%至约0.3%之范围;锰系于约0.001 %至约0.14%之范围;锌系于约0.001%至约0.15%之范围;铬 系于约0.04%至约0.28%之范围;钛系于约0.001%至约0.06% 之范围;以及镁系于约0.8%至约1.2%之范围,其中存在 于铝合金之其它杂质总重为0.15重量%或以下,其它 固体杂质限于最大含量各自为0.05重量%。 23.如申请专利范围第22项之洁净铝合金,其中该铜 之存在浓度系于约0.15重量%至约0.25重量%之范围。 24.一种制造供半导体加工用之防蚀物件之方法,其 中该物件包含由洁净铝合金制成之本体,以及其中 该本体欲暴露于腐蚀环境之至少一表面系覆盖以 厚度于约30埃至约50埃范围之天然氧化物层,以及 其中至少该本体之覆盖以天然氧化物层之表面为 一种带有杂质微粒控制于下述限度范围之铝合金, 让85%杂质微粒尺寸小于5微米,于尺寸为5微米至20 微米范围之杂质微粒含量低于15%,以及尺寸大于20 微米之杂质微粒含量低于约1%,且不含大于40微米 之杂质微粒。 25.如申请专利范围第24项之方法,其中该杂质微粒 包含选自镁、矽、铁、铜、锰、锌、铬、钛及其 化合物组成的组群之杂质。 26.如申请专利范围第25项之方法,其中铁存在量之 原子浓度系于约0.001%重量此至约0.2%重量比之范围 ,以及铜之存在量为其原子浓度系于约0.15%重量比 至约0.3%重量比之范围。 27.如申请专利范围第26项之方法,其中铁之存在量 为原子浓度低于约0.1%重量比,以及铜之存在量为 原子浓度系低于约0.25%重量比。 28.如申请专利范围第24项之方法,其中该杂质包括 以规定之原子重量百分比存在之下列杂质:矽系于 约0.4%至约0.8%之范围;铁系于约0.001%至约0.2%之范围 ;铜系于约0.15%至约0.3%之范围;以及镁系于约0.8%至 约1.2%之范围。 29.如申请专利范围第28项之方法,其中该杂质系以 下述浓度存在:矽系于约0.4%至约0.8%之范围;铁系于 约0.001%至约0.2%之范围;铜系于约0.15%至约0.3%之范 围;锰系于约0.001%至约0.14%之范围;锌系于约0.001%至 约0.15%之范围;铬系于约0.04%至约0.28%之范围;钛系 于约0.001%至约0.06%之范围;以及镁系于约0.8%至约1.2 %之范围,其中存在于铝合金之其它杂质总重为0.15 重量%或以下,其它固体杂质限于最大含量各自为0. 05重量%。 30.如申请专利范围第29项之方法,其中该铜之存在 浓度系于约0.15重量%至约0.25重量%之范围。 31.如申请专利范围第29项之方法,其中该铁之存在 浓度系低于约0.1重量%。 图式简单说明: 第1图显示用于半导体基板制造方法之习知反应器 室100之示意图。 第2图为结构200之示意顶视图,结构200于有缺陷208 之阳极化涂覆层204下方包含铝合金(图中未显示) 。 第3A图为显微相片之示意图,其显示导致第2图之阳 极化涂覆层204上表面209所示缺陷208之结构亦即铝 合金302及阳极化涂覆层304之剖面图。 第3B图为显微相片,其显示本发明之铝合金322之剖 面图,此处于阳极化涂覆层324上表面329未观察得任 何缺陷。
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