專利名稱：減少微粒產(chǎn)生的制程套件設(shè)計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例大體來說是有關(guān)于一種修改在制程反應(yīng)室內(nèi)使用的材料部件表面的方法。更明確地說，本發(fā)明的實(shí)施例是有關(guān)于修改在制程反應(yīng)室內(nèi)使用的反應(yīng)室零組件的表面，以在其上提供經(jīng)紋理化的表面。
現(xiàn)有技術(shù)隨著所制造的電子元件及積體電路元件的尺寸持續(xù)縮減，這些元件的制造變得更容易因污染而降低合格率。明確地說，制造具有較小元件尺寸的元件需要對(duì)污染有比先前所需更為嚴(yán)密的控制。
這些元件的污染可能是來自包含不樂見的意外微粒在薄膜沉積、蝕刻或其它半導(dǎo)體晶圓或玻璃基材生產(chǎn)制程期間撞擊到一基材上所致。一般來說，所述積體電路元件的制造包含制程套件或反應(yīng)室的使用，例如物理氣相沉積(PVD)和濺鍍反應(yīng)室、化學(xué)氣相沉積(CVD)反應(yīng)室、等離子體蝕刻反應(yīng)室等。在沉積、蝕刻和其他制程期間，材料常會(huì)從氣相或任何其他相凝結(jié)至該制程反應(yīng)室內(nèi)各種內(nèi)表面上，而形成留置在這些制程反應(yīng)室表面上的固體塊。累積在該制程反應(yīng)室內(nèi)表面上的這些凝結(jié)的異質(zhì)微?；蛭廴疚镆子谠诨闹瞥踢^程之間或期間分離或剝落至該基材表面上。這些分離的異質(zhì)微粒然后會(huì)撞擊并污染該基材及其上的元件。通常必須丟棄受到污染的元件，導(dǎo)致該基材制程的生產(chǎn)合格率降低。
污染問題在處理大型基材時(shí)更為嚴(yán)重。例如，就處理例如面板的基材而言，所述基材的尺寸通常超過370mm×470mm，有時(shí)候尺寸更超過1平方公尺。預(yù)見不久的將來會(huì)有4平方公尺或更大的大型基材。在制程反應(yīng)室內(nèi)的基材制程期間，需要在此類大型基材的大許多的基材表面積上保持無微粒污染。
為了避免凝結(jié)的異質(zhì)物從該制程反應(yīng)室內(nèi)表面脫落，可將所述內(nèi)表面紋理化(textured)成粗糙表面，而使凝結(jié)的異質(zhì)物更緊密地附著在這些內(nèi)表面上，因此較不會(huì)從該制程反應(yīng)室內(nèi)表面剝落、脫層、和脫離而落到并污染基材表面。如圖1A所示，一異質(zhì)材料102，例如凝結(jié)的制程材料和污染物，可能在基材制程期間附著在工作件100表面上，例如制程反應(yīng)室的內(nèi)表面。提供一紋理涂層120以改善該異質(zhì)材料102對(duì)該工作件100表面的附著，如圖1B所示，但是表面并不那么粗糙的紋理涂層120的薄層可能無法提供該異質(zhì)材料102和該工作件100表面間足夠強(qiáng)的結(jié)合/附著。圖1C示出一紋理表面涂層130，其具有比該紋理涂層120大的細(xì)粒尺寸及/或較粗糙的表面光潔度，可更緊密地附著并吸引更多的異質(zhì)材料102，因此讓該異質(zhì)材料102較不會(huì)脫層。但是，該厚紋理表面涂層130下方會(huì)有空隙140。因此，該紋理表面涂層130不會(huì)強(qiáng)而有力的附著在該工作件100表面上，且厚的紋理涂層會(huì)因本身的高內(nèi)應(yīng)力而不適用。
目前使用的紋理化反應(yīng)室內(nèi)表面的方法包含“噴珠法(bead blasting)”。噴珠法包含在壓縮/高壓條件下強(qiáng)力噴涂微粒至該表面上，以獲取一粗糙表面，如圖1B和圖1C所示般。但是，結(jié)合力通常很低，并且在僅僅幾次的基材制程后即需再噴或再紋理化該制程反應(yīng)室內(nèi)表面。
或者，可藉由噴涂一涂層至該反應(yīng)室內(nèi)表面來紋理化該表面，例如利用鋁電弧噴涂所沉積的薄的鋁涂層。電弧噴涂通常牽涉到點(diǎn)燃兩個(gè)連續(xù)的、薄的可消耗金屬線電極間的DC電弧以形成噴涂材料，其藉由壓縮氣體的噴射原子化成為微滴并推進(jìn)至一基材表面上，由此產(chǎn)生低成本及高沉積速率的噴涂制程。也有其他可用來執(zhí)行表面紋理化的熱噴涂制程。但是，這些及其他提供制程反應(yīng)室內(nèi)的紋理內(nèi)表面的方法有時(shí)在凝結(jié)物和該反應(yīng)室內(nèi)表面間產(chǎn)生足夠強(qiáng)的附著或結(jié)合上是沒有效果的。
為了防止與異質(zhì)物脫層和剝落有關(guān)的問題，反應(yīng)室表面需要頻繁且有時(shí)冗長(zhǎng)的清潔步驟，以從該反應(yīng)室內(nèi)表面除去凝結(jié)塊，例如藉由各種化學(xué)溶液以化學(xué)方式除去所述凝結(jié)物，并再紋理化所述表面。此外，無論執(zhí)行多少次清潔，在某些情況下，仍然會(huì)發(fā)生基材在制程反應(yīng)室內(nèi)處理期間脫層的凝結(jié)材料在該基材上的污染。此外，當(dāng)多種反應(yīng)室部件和反應(yīng)室壁是鋁制品時(shí)，可能不適用鋁電弧噴涂，因?yàn)樵摷y理材料和該反應(yīng)室材料是相同的，因此清潔及再紋理化該制程反應(yīng)室內(nèi)表面會(huì)影響所述反應(yīng)室零組件的整體性和厚度。
因此，業(yè)界對(duì)于減少凝結(jié)的異質(zhì)物污染制程反應(yīng)室內(nèi)表面、以及研發(fā)一種提供具有降低的應(yīng)力的粗糙紋理表面的方法的需要以改善凝結(jié)的異質(zhì)物的附著仍存有需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明大體來說提供一種提供工作件表面非常粗糙的表面結(jié)構(gòu)的方法。在一實(shí)施例中，該方法包含以一第一材料層涂覆該制程反應(yīng)室的一或多個(gè)零組件的一或多個(gè)表面，該第一材料層具有約1200微英寸或更低的第一維度(dimensional)均方根(Root Mean Square，RMS)表面粗糙量測(cè)，然后以一第二材料層電弧噴涂該第一材料層表面，該第二材料層具有約1500微英寸或更高的第二RMS表面粗糙量測(cè)，以粗糙化所述一或多個(gè)零組件的表面。
在另一實(shí)施例中，一種紋理化用于一半導(dǎo)體制程反應(yīng)室內(nèi)的零組件表面的方法包含以第一材料層涂覆該工作件表面，該第一材料層具有第一RMS的表面粗糙量測(cè)，然后以一第二材料層電弧噴涂該第一材料層表面，該第二材料層具有約1500微英寸或更高的第二RMS表面粗糙量測(cè)，以粗糙化該工作件表面。該第二RMS比該第一RMS大。
在又另一實(shí)施例中，提供一種紋理化用于一半導(dǎo)體制程反應(yīng)室內(nèi)的零組件表面的方法。該方法包含以第一材料層涂覆該零組件表面，該第一材料層具有約1200微英寸或更低的第一RMS表面粗糙量測(cè)，然后以一第二材料層電弧噴涂該第一材料層表面，該第二材料層具有第二RMS的表面粗糙量測(cè)，以粗糙化該零組件表面，該第二RMS比該第一RMS大。
同時(shí)提供的是一種減少制程反應(yīng)室內(nèi)的污染的方法。該方法包含以一保護(hù)涂層涂覆該零組件表面，該保護(hù)涂層具有第一RMS的表面粗糙量測(cè)，然后以一材料層電弧噴涂該保護(hù)層表面，該材料層具有第二RMS的表面粗糙量測(cè)。該材料層可包含與該零組件材料相同的材料，該第二RMS可比該第一RMS大。
在另一實(shí)施例中，是提供一種減少制程反應(yīng)室內(nèi)的污染物的方法包含以含有一第一材料層及一第二材料層的兩種或多種材料層涂覆該制程反應(yīng)室的一或多個(gè)零組件的一或多個(gè)表面，然后利用電弧噴涂以該最終材料層紋理化該制程反應(yīng)室的一或多個(gè)零組件的一或多個(gè)表面，以粗糙化該一或多個(gè)零組件的一或多個(gè)表面，其中該第一材料層具有約1200微英寸或更低的第一RMS表面粗糙量測(cè)，而該最終材料層具有約1500微英寸或更高的第二RMS表面粗糙量測(cè)。
進(jìn)一步提供一種在一制程反應(yīng)室中使用的制程反應(yīng)室零組件。該制程反應(yīng)室零組件包含一主體，具有一或多個(gè)表面，以及形成在所述表面上的第一涂層，該第一涂層具有約1200微英寸或更低的第一RMS表面粗糙量測(cè)。該制程反應(yīng)室零組件更包含利用電弧噴涂形成在所述表面上的第二涂層，該第二涂層具有約1500微英寸或更高的第二RMS表面粗糙量測(cè)，以粗糙化該零組件表面。該第二RMS可比該第一RMS大。
該制程反應(yīng)室零組件可以是用來處理大型平面顯示器基材的PVD反應(yīng)室的零組件。在一實(shí)施例中，該制程反應(yīng)室零組件是反應(yīng)室擋板構(gòu)件、暗區(qū)擋板(dark space shield)、遮蔽框(shadow frame)、基材支撐、靶材、遮蔽環(huán)、沉積準(zhǔn)直儀、反應(yīng)室主體、反應(yīng)室壁、線圈、線圈支撐、覆蓋環(huán)、沉積環(huán)、接觸環(huán)、校直環(huán)、或遮盤(shutter disk)，及除此外的其他者。


因此可以詳細(xì)了解上述本發(fā)明的特征的方式，即對(duì)本發(fā)明更明確的描述，簡(jiǎn)短地在前面概述過，可以藉由參考實(shí)施例來得到，其中某些在附圖中示出。但是需要注意的是，附圖只示出本發(fā)明之一般實(shí)施例，因此不應(yīng)被視為是對(duì)其范圍的限制，因?yàn)楸景l(fā)明可允許其他等效實(shí)施例。
圖1A示出一材料撞擊或凝結(jié)在一工作件表面上。
圖1B示出使用一紋理涂層來改善一材料在一工作件表面上的附著。
圖1C示出施加一非常粗糙的表面涂層來改善一材料在一工作件表面上的附著。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的一例示方法的流程圖。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的另一例示方法的流程圖。
圖4示出使用本發(fā)明的方法的例示紋理表面的一實(shí)施例的簡(jiǎn)要剖面圖。
圖5示出具有根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的紋理內(nèi)表面的例示制程反應(yīng)室的簡(jiǎn)要剖面圖。
圖6A示出具有根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的紋理內(nèi)表面的例示制程反應(yīng)室零組件的水平上視圖。
圖6B示出具有根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的紋理內(nèi)表面的例示接地?fù)醢搴徒拥乜虻暮?jiǎn)要視圖。
圖7A示出具有根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的紋理表面的例示遮蔽框的簡(jiǎn)要視圖。
圖7B示出具有根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的紋理表面的例示遮蔽框、反應(yīng)室擋板、及反應(yīng)室主體的簡(jiǎn)要視圖。
圖8示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的制程反應(yīng)室的例示基材支撐的簡(jiǎn)要視圖。
主要元件符號(hào)說明100、400 工作件 102、402 異質(zhì)材料120、130 紋理涂層 140 空隙410 第一材料層 420 第二材料層500 制程反應(yīng)室 502 反應(yīng)室主體504 基材支撐506 上蓋組件508 接地框 510 接地?fù)醢?11 接地?fù)醢褰M件512 基材552 側(cè)壁554 底部556 近接端口558 遮蔽框560 制程體積562 反應(yīng)室擋板563 周邊部分564 靶材565 中央部分566 磁電管組件582 氣體來源584 電源供應(yīng)器
586 折箱587 支桿588 舉升機(jī)構(gòu)590 控制器592 存儲(chǔ)器 594 CPU596 支持電路610 工作件區(qū)段620、810 上表面 630 角落部分640制程表面 820 外圍部分具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供一種提供一工作件非常粗糙的紋理表面的方法。一經(jīng)妥善紋理化的表面可減少凝結(jié)材料從該工作件剝落的可能性。例如，該工作件可包含制程反應(yīng)室或制程套件的各種內(nèi)部零組件/部件，因此該制程反應(yīng)室的粗糙內(nèi)表面可用來吸引并附著基材制程期間產(chǎn)生的各種微粒、凝結(jié)材料、污染物。本發(fā)明進(jìn)一步提供具有粗糙的紋理表面的制程反應(yīng)室和各種反應(yīng)室零組件。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的方法200的流程圖，以提供一工作件表面非常粗糙的紋理表面。在步驟210，提供具有一表面的工作件。該工作件通常包含一種材料，例如金屬或金屬合金、陶瓷材料、聚合物材料、復(fù)合物材料、或其組合物。例如，該工作件包含鋁、鉬、鎳、鈦、鉭、鎢、銅、鋼、不銹鋼、鐵鎳鉻合金、鎳鉻鉬鎢合金、鉻銅合金、銅鋅合金、碳化硅、藍(lán)寶石、氧化鋁、氮化鋁、氧化硅、石英、聚亞醯胺(polyimide)、芳香族聚酯(polyarylate)、聚乙醚、乙醚酮(etherketone)、及其合金和其組合物。在一實(shí)施例中，該工作件包含一奧氏型鋼(austenitic-type steel)。在另一實(shí)施例中，該工作件包含鋁。
在步驟220，以一第一材料層紋理化該工作件表面，該第一材料層具有第一均方根(RMS)值的表面粗糙量測(cè)。表面粗糙度通常是利用剖面儀(profilometer)以微英寸或維度均方根(RMS)來測(cè)量。此外，可利用渦流測(cè)量裝置來確認(rèn)該第一材料層的厚度。該第一材料層的第一RMS值可以是約1500Ra或微英寸或更低，例如約1200微英寸或更低，或約500微英寸或更低，例如，約300微英寸至約1200微英寸。
可用技藝中已知的任何薄膜涂布制程來執(zhí)行表面的紋理化，例如熱噴涂涂布、電鍍、噴珠、噴砂(grit blasting)、粉體涂布、無氣式噴涂(airlessspray)、靜電噴涂等等。例如，電弧噴涂、火焰噴涂、粉體火焰噴涂(powderflame spraying)、線材火焰噴涂(wire flame spraying)、等離子體噴涂、除了其他的之外，可用來調(diào)整根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例利用上述薄膜涂布制程涂覆的第一材料層的表面粗糙度。
例如，可執(zhí)行鋁電弧噴涂一工作件表面，以擁有約1000微英寸的平均表面粗糙度量測(cè)。較佳地，在電弧噴涂一第一材料至該工作件上之后得到約800微英寸或更低的第一RMS值，例如約500微英寸或更低，以提供薄的且均勻的涂層，以利用較低的內(nèi)應(yīng)力結(jié)合并涂布該第一材料至該工作件表面，并且做為將涂布至其上的另一種材料層的可靠基底。
該第一材料層可包含一種材料，例如鋁、鉬、鎳、鈦、鉭、鎢、銅、鋼、不銹鋼、鐵鎳鉻合金、鎳鉻鉬鎢合金、鉻銅合金、銅鋅合金、碳化硅、藍(lán)寶石、氧化鋁、氮化鋁、氧化硅、石英、聚亞醯胺(polyimide)、芳香族聚酯(polyarylate)、聚乙醚、乙醚酮(etherketone)、及其合金和其組合物。在一實(shí)施例中，該第一材料層包含鋁或其合金。在另一實(shí)施例中，該第一材料層包含鉬或其合金。
在步驟230，以一第二材料層紋理化該工作件表面，該第二材料層具有第二RMS值的表面粗糙度量測(cè)。該第二材料層的第二RMS值可以是約1200微英寸或更高，例如約1500微英寸或更高，例如，介于約2000微英寸和約2500微英寸之間或更高。較佳地，該第二RMS比該第一RMS大，以便得到表面非常粗糙的工作件，而不會(huì)有與厚的涂層相關(guān)的內(nèi)應(yīng)力大的缺點(diǎn)。
可用技藝中已知的任何薄膜涂布制程來涂覆該第二材料層。例如，電弧噴涂提供非常符合成本效益的紋理化該工作件表面的方法，并以高沉積速率沉積該第二材料層。一般來說，可達(dá)到每小時(shí)約6公斤至每小時(shí)約50公斤的沉積速率。
此外，該第二材料層可以是與該第一材料層相同或不同的材料。在一實(shí)施例中，本發(fā)明提供相同的第一和第二材料層，因此可藉由該第一、第二、及更多材料層逐層增加該工作件表面上的表面粗糙量測(cè)，以提供對(duì)該工作件表面和第一及第二材料層間的強(qiáng)結(jié)合。因此，可得到最終的具有降低的內(nèi)應(yīng)力的粗糙且厚的材料涂層。
在另一實(shí)施例中，該第一及第二材料層可以是不同材料。這在該工作件和經(jīng)紋理化的第二材料層(或表面上的任何最終材料層)是相同材料時(shí)很有用。在此情況中，該第一材料層可經(jīng)提供為該工作件和該第二材料層間的黏著層，以在該工作件表面上提供預(yù)期的粗糙度及紋理。例如，當(dāng)該工作件是由純金屬材料組成時(shí)，該第一材料可以是其合金，而該第二材料可以是相同的金屬材料。此種金屬之一范例是鋁。另一范例包含該工作件和該第二材料層含有鋁或其合金，該第二材料層具有介于約2000微英寸和約2500微英寸間的大的RMS值，而該第一材料層含有不同的金屬材料或其合金，并具有約500微英寸或更低的較小的RMS表面量測(cè)。
該方法200更包含涂覆或沉積一或多個(gè)額外的材料層至該工作件表面，直到在步驟240處得到預(yù)期的表面粗糙度為止，并且該方法在步驟250結(jié)束。例如，若不滿意該工作件表面的表面粗糙度，可重復(fù)步驟220及/或230。
此外，可在紋理化該工作件表面之前、期間、或之后執(zhí)行一或多種表面處理。例如，可利用輻射熱燈、感應(yīng)加熱器、或IR式電阻加熱器來加熱該工作件，以使一或多個(gè)涂布及紋理化步驟的進(jìn)行更加順暢。例如，可在紋理化該工作件表面之前、期間、或之后以技藝中已知的任何清潔溶液化學(xué)地清潔該工作件，例如蒸餾水溶液、硫酸溶液、氫氟酸(HF)溶液，除了其他的之外。
該方法200可進(jìn)一步包含在制程反應(yīng)室中處理一基材以產(chǎn)生凝結(jié)微粒、污染物、異質(zhì)材料等等，其與該工作件表面上的第二材料層結(jié)合。此外，可利用清潔或蝕刻溶液化學(xué)地清潔該工作件表面以除去任何微粒和凝結(jié)的異質(zhì)材料，例如，蒸餾水溶液、硫酸溶液、氫氟酸溶液等。在某些情況中，也可利用該清潔/蝕刻溶液部分或完全清潔或蝕除該工作件的粗糙表面紋理。例如，可除去該第二材料，并且在本發(fā)明的一實(shí)施例中，利用本發(fā)明的方法再紋理化該工作件表面。
在處理大型基材時(shí)，例如平面顯示器的基材，紋理化和再紋理化制程反應(yīng)室的一或多個(gè)內(nèi)表面是特別重要的，以防止并減少基材制程期間產(chǎn)生在該大型基材上的微粒。但是，本發(fā)明也同樣可應(yīng)用在任何類型和尺寸的基材制程上。本發(fā)明的基材可以是圓形、方形、矩形、或多邊形，用于半導(dǎo)體晶圓制造和平面顯示器制造。平面顯示器的矩形基材的表面積通常很大，例如，約500mm2或更大的矩形，例如至少約300mm乘以約400mm，例如，約120,000mm2或更大。此外，本發(fā)明可應(yīng)用在任何元件上，例如OLED、FOLED、PLED、有機(jī)TFT、主動(dòng)矩陣、被動(dòng)矩陣、上射型元件、底射型元件、太陽(yáng)能電池等等，并且可以在硅晶圓、玻璃基材、金屬基材、塑膠膜(例如，聚乙烯對(duì)苯二甲酸酯(PET)、聚對(duì)萘二甲酸二乙酯(PEN)等)、環(huán)氧塑膠膜的任一者上，除了其他的之外。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的方法300的流程圖，以提供一工作件非常粗糙的紋理表面。在步驟320，以一保護(hù)層涂覆該工作件表面。該保護(hù)層可具有約1500微英寸或更低的第一RMS值，例如約1200微英寸或更低，或約500微英寸或更低。
在該工作件表面上涂覆該保護(hù)層至該預(yù)期表面粗糙度可利用技藝中已知的任何薄膜涂布制程來執(zhí)行，例如熱噴涂涂布、電鍍、噴珠、噴砂、粉體涂布、無氣式噴涂、靜電噴涂、電弧噴涂、火焰噴涂、粉體火焰噴涂、線材火焰噴涂、等離子體噴涂、除了其他的之外。該保護(hù)層可包含例如鋁、鉬、鎳、鈦、鉭、鎢、銅、鋼、不銹鋼、鐵鎳鉻合金、鎳鉻鉬鎢合金、鉻銅合金、銅鋅合金、碳化硅、藍(lán)寶石、氧化鋁、氮化鋁、氧化硅、石英、聚亞醯胺、芳香族聚酯、聚乙醚、乙醚酮、及其合金和其組合物的材料。
在步驟330，以一材料層紋理化該工作件表面。較佳地，該保護(hù)層和該材料層是不同材料。可利用技藝中已知的任何薄膜涂布制程來將該材料層形成至預(yù)期粗糙度。例如，電弧噴涂提供形成該材料層之一相當(dāng)有效的方式。但是，也可使用其他噴涂涂布、電鍍、噴珠制程。步驟330的材料層可具有約1200微英寸或更高的第二RMS值的表面粗糙量測(cè)，例如約1500微英寸或更高，例如，介于約2000微英寸和約2500微英寸間。較佳地，該第二RMS比該第一RMS大，以便得到表面非常粗糙的工作件，而不會(huì)有與厚的涂層相關(guān)的內(nèi)應(yīng)力大的缺點(diǎn)。
步驟330的材料層可以是與步驟320的保護(hù)層材料不同的材料，因此該保護(hù)層保護(hù)該工作件不受任何化學(xué)反應(yīng)及/或溶液的傷害，例如任何化學(xué)清潔或蝕刻溶液，而避免該工作件的腐蝕。例如，該材料層可包含例如鋁、鉬、鎳、鈦、鉭、鎢、銅、鋼、不銹鋼、鐵鎳鉻合金、鎳鉻鉬鎢合金、鉻銅合金、銅鋅合金、碳化硅、藍(lán)寶石、氧化鋁、氮化鋁、氧化硅、石英、聚亞醯胺、芳香族聚酯、聚乙醚、乙醚酮、及其合金和其組合物等材料。
例如，可先在該工作件上涂布一層薄的鈦保護(hù)層，藉由在含鈦離子的電鍍液中電鍍?cè)摴ぷ骷?。在該工作件表面上，可在其上紋理化并涂布一鋁層或一鉬層，例如利用電弧噴涂。該鈦層保護(hù)該工作件不被腐蝕并且不受之后在該紋理化的涂層上執(zhí)行的蝕刻、移除及/或清潔處理所影響。
做為另一個(gè)實(shí)施例，可藉由在該工作件表面上電弧噴涂一鋁合金來形成該保護(hù)層，以保護(hù)該工作件。然后可在該工作件表面上紋理化一純的鋁層，以提供該工作件預(yù)期的表面粗糙度。在又另一實(shí)施例中，可藉由在該工作件表面上電弧噴涂一鉬合金來形成該保護(hù)層，以保護(hù)該工作件。然后可在該工作件表面上紋理化一純的鉬層，以提供該工作件預(yù)期的表面粗糙度。
該方法300進(jìn)一步包含在該工作件表面上涂布或沉積一或多個(gè)額外的材料層，若未得到預(yù)期的表面粗糙度的話。最后，若在步驟340得到預(yù)期的粗糙度，該方法可在步驟350結(jié)束。當(dāng)未得到預(yù)期的表面粗糙度時(shí)，則可重復(fù)步驟320及/或330。
此外，該方法300可進(jìn)一步包含在涂布該保護(hù)層之前、在紋理化該材料層之前、或在達(dá)到預(yù)期的表面粗糙度之后加熱該工作件，以促進(jìn)涂布和紋理步驟的效率或提供該保護(hù)層和所述材料層的退火。同樣地，該方法300可進(jìn)一步包含在任何步驟之前或之后進(jìn)行化學(xué)清潔。在一實(shí)施例中，該方法300進(jìn)一步包含在涂布該保護(hù)層之前先化學(xué)清潔該工作件表面。在另一實(shí)施例中，該方法300進(jìn)一步包含在電弧噴涂后化學(xué)清潔該工作件表面，以除去該材料層。例如，可運(yùn)用適合欲移除的材料的任何清潔或蝕刻溶液來執(zhí)行清潔。
圖4示出使用本發(fā)明的方法的工作件400的例示紋理表面的簡(jiǎn)要剖面圖。該工作件400可以是制程套件的任何部件或是具有一或多個(gè)內(nèi)表面的制程反應(yīng)室的任何零組件。例示工作件400包含反應(yīng)室擋板構(gòu)件、暗區(qū)擋板、遮蔽框、基材支撐、靶材、遮蔽環(huán)、沉積準(zhǔn)直儀、反應(yīng)室主體、反應(yīng)室壁、線圈、線圈支撐、覆蓋環(huán)、沉積環(huán)、接觸環(huán)、校直環(huán)、遮盤，除了其他的之外，這會(huì)在后方進(jìn)一步描述。該制程反應(yīng)室可以是物理氣相沉積(PVD)和濺鍍反應(yīng)室、離子金屬布植(IMP)反應(yīng)室、化學(xué)氣相沉積(CVD)反應(yīng)室、原子層沉積(ALD)反應(yīng)室、等離子體蝕刻反應(yīng)室、退火反應(yīng)室、其他爐管反應(yīng)室等等。在一較佳實(shí)施例中，該反應(yīng)室是一基材制程反應(yīng)室，其中基材是暴露在一或多種氣相材料或等離子體中。各種制程反應(yīng)室零組件的材料可能改變，包含不銹鋼或鋁，除了其他的之外。
如圖4所示，該工作件400表面上涂覆有一第一材料層410。該第一材料層可具有約1200微英寸或更低的第一RMS值?？稍谠摰谝徊牧蠈?10表面上形成第二材料層420。該第二材料層可具有約1500微英寸或更高的第二RMS值。該第一材料層410和該第二材料層420可由技藝中已知的任何涂布制程形成，例如，兩者皆由電弧噴涂制程形成。或者，該第一材料層410和該第二材料層420可由不同制程形成。例如，該第一材料層410可由電鍍制程形成，而該第二材料層420則可由電弧噴涂制程形成，而使該第二RMS比該第一RMS大。在一實(shí)施例中，也可在該第一材料層410和該第二材料層420間形成一或多個(gè)額外的層。在另一實(shí)施例中，也可在該第二材料層420表面上形成具有較大RMS值的一或多個(gè)額外的層。
本發(fā)明的一態(tài)樣提供至少兩種材料層的使用，例如該第一材料層410和第二材料層420，因此可得到預(yù)期的表面粗糙度和紋理，而吸引并附著基材制程期間在制程反應(yīng)室內(nèi)產(chǎn)生的任何凝結(jié)微粒、污染物、及/或異質(zhì)材料402至該工作件400表面上。在沒有具有較小RMS的第一材料層410的情況下，該第二材料層420可能會(huì)很輕易地從該工作件400表面脫層。此外，在沒有具有較大RMS的第二材料層420的情況下，該第一材料層410可能無法提供該異質(zhì)材料402適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合和足夠的附著力。
此外，當(dāng)該制程反應(yīng)室處理一大型基材時(shí)，由于該制程反應(yīng)室的大尺寸，傾向使用較便宜且較輕的材料來做為反應(yīng)室內(nèi)壁及各種零組件。較佳地，可使用鋁而受益。但是，鋁并不適合直接做為表面紋理材料，因?yàn)榉磻?yīng)室材料和紋理材料，若兩者皆由鋁材料形成的話，皆會(huì)被以化學(xué)方式清除掉。因此，本發(fā)明的一態(tài)樣提供材料與該第二材料層420不同的第一材料層410，以保護(hù)該工作件400不受任何表面處理、腐蝕、或化學(xué)清潔的傷害。例如，當(dāng)使用相同材料，例如鋁，除了其他的之外，來做為該工作件和該第二材料層的選擇材料，該第一材料層410可由不同材料制成，例如鋁合金、鈦、除了其他的之外，以做為該工作件的保護(hù)層。因此，該第二材料層可提供該異質(zhì)材料402較佳的附著力，因而較容易利用化學(xué)清潔或蝕刻溶液來清潔，并且較容易在清潔、蝕刻、或再紋理化后再施加或再紋理化該工作件表面。
圖5示出使用根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的本發(fā)明方法的具有紋理內(nèi)表面的制程反應(yīng)室500。本發(fā)明的實(shí)施例提供該制程反應(yīng)室500的一或多個(gè)內(nèi)表面上的各種反應(yīng)室部件和零組件的紋理化，以減少該制程反應(yīng)室500內(nèi)的微粒污染，因此微粒污染可以更緊密地附著在一或多個(gè)內(nèi)表面上、更容易清除、以及再紋理化，若需要的話?？蛇m于從本發(fā)明受惠的制程反應(yīng)室500的一范例是可由加州圣塔克拉拉的應(yīng)用材料公司取得的PVD制程反應(yīng)室。
該例示制程反應(yīng)室500包含一反應(yīng)室主體502及一上蓋組件506，界定出一制程體積560。該反應(yīng)室主體502通常是由單塊鋁或焊接的不銹鋼板制成。欲使用本發(fā)明方法紋理化的該反應(yīng)室主體502和相關(guān)零組件的尺寸并未受到限制，并且通常比要在該制程反應(yīng)室500內(nèi)處理的基材512的大小和尺寸成比例地大。例如，當(dāng)處理寬度約370毫米至約2160毫米且長(zhǎng)度約470毫米至約2460毫米的大型方形基材時(shí)，該反應(yīng)室主體502可包含約570毫米至約2360毫米的寬度和約570毫米至約2660毫米的長(zhǎng)度。例如，當(dāng)處理大小約1000毫米×1200毫米的基材時(shí)，該反應(yīng)室主體502可具有約1750毫米×1950毫米的剖面尺寸。又例如，當(dāng)處理大小約1950毫米×2250毫米的基材時(shí)，該反應(yīng)室主體502可具有約2700毫米×3000毫米的剖面尺寸。
該反應(yīng)室主體502一般包含側(cè)壁552和底部554。所述側(cè)壁552及/或底部554一般包含復(fù)數(shù)個(gè)孔洞，例如近接端口556和泵吸端口(未示出)。其它孔洞，例如遮盤端口(未示出)也可或者形成在該反應(yīng)室主體502的所述側(cè)壁552及/或底部554上。該近接端口556是可密封的，例如一狹縫閥或其他機(jī)構(gòu)，以提供該基材512(例如，平面顯示器基材或半導(dǎo)體晶圓)進(jìn)出該制程反應(yīng)室500的出入口。該泵吸端口連接至一泵吸系統(tǒng)(也未示出)，其排空并控制該制程體積560內(nèi)的壓力。
該上蓋組件506一般包含一靶材564及與其連接的接地?fù)醢褰M件511。該靶材564提供可在PVD制程期間沉積至該基材512表面上的材料來源。該靶材564或靶材板可由會(huì)變?yōu)槌练e物種的材料制成，或者其可含有沉積物種涂層。為促進(jìn)濺鍍，一高壓電源供應(yīng)器，例如電源584與該靶材564連接。該靶材564通常包含一周邊部分563及一中央部分565。該周邊部分563是配置在該反應(yīng)室側(cè)壁552上方。該靶材564的中央部分565可以往該基材支撐504的方向伸出，或延伸。預(yù)期到也可使用其他靶材配制。例如，該靶材564可包含連結(jié)或附加在其上的具有由預(yù)期材料制成的中央部分的背板。該靶材材料也可含有鄰接的材料磚或材料段，其共同形成該靶材?；蛘撸撋仙w組件506可進(jìn)一步含有一磁電管組件566，其增強(qiáng)制程期間靶材材料的消耗。
在濺鍍制程期間，為在該基材512上沉積一材料，該靶材564和該基材支撐504由該電源584相對(duì)于彼此偏壓。一制程氣體，例如惰性氣體和其他氣體，例如氬氣、和氮?dú)?，從一氣體來源582通過一或多個(gè)孔洞(未示出)供應(yīng)至該制程體積560中，所述孔洞通常形成在該制程反應(yīng)室500的側(cè)壁552上。該制程氣體經(jīng)點(diǎn)燃成為等離子體，且等離子體中的離子朝該靶材564加速，將靶材材料從靶材564逐出成為微粒。所述逐出材料或微粒經(jīng)該偏壓吸引朝向該基材512，在該基材512上沉積出一材料膜。
該接地?fù)醢褰M件511包含一接地框508、一接地?fù)醢?10，或任何反應(yīng)室擋板構(gòu)件、靶材擋板構(gòu)件、暗區(qū)擋板、暗區(qū)擋板框等等。該接地?fù)醢?10圍繞該靶材564的中央部分565，而在該制程體積560中界定出一制程區(qū)域，并利用接地框508與該靶材564的周邊部分563連接。該接地框508電氣隔離該接地?fù)醢?10和該靶材564，同時(shí)提供該反應(yīng)室500的反應(yīng)室主體502的接地路徑(通常經(jīng)由所述側(cè)壁552)。該接地?fù)醢?10將等離子體限制在該接地?fù)醢?10圈住的區(qū)域內(nèi)，以確保靶材來源材料僅從該靶材564的中央部分565被逐出。該接地?fù)醢?10也可促進(jìn)逐出的靶材來源材料主要在該基材512上的沉積。這最佳化該靶材材料的有效使用，同時(shí)保護(hù)該反應(yīng)室主體502的其他區(qū)域不受到沉積或來自逐出物種或來自該等離子體的攻擊，因此增加反應(yīng)室壽命并減少需要用來清潔或者是維修該反應(yīng)室的停機(jī)時(shí)間和成本。使用圍繞該接地?fù)醢?10的接地框508的另一種益處是可從該反應(yīng)室主體502脫離并再沉積在該基材512表面上的微粒的減少(例如，因?yàn)槌练e膜的剝落或該等離子體對(duì)該反應(yīng)室主體502的攻擊)，因此改善產(chǎn)品品質(zhì)及合格率。
雖然該接地?fù)醢?10通常會(huì)限制該制程體積560內(nèi)的等離子體和濺鍍微粒，但不可避免的，起初是等離子體或氣態(tài)的濺鍍微粒會(huì)凝結(jié)在各反應(yīng)室內(nèi)表面上。例如，濺鍍微粒可凝結(jié)在該反應(yīng)室主體502、該靶材564、該上蓋組件506、和該接地?fù)醢褰M件511的內(nèi)表面上，以及一或多種反應(yīng)室零組件的其他反應(yīng)室內(nèi)表面上。此外，其他表面，例如該基材支撐504的上表面可在沉積程序期間或之間受到污染。該反應(yīng)室零組件可以是一真空反應(yīng)室零組件，即，置于真空中的反應(yīng)室零組件，例如，該制程反應(yīng)室500。形成在反應(yīng)室零組件內(nèi)表面上的凝結(jié)物質(zhì)通常僅有有限的附著力，并且可從該反應(yīng)室零組件脫離而污染該基材512。為了減少凝結(jié)的異質(zhì)物從制程反應(yīng)室零組件上脫落的傾向，這些反應(yīng)室零組件皆利用本發(fā)明方法紋理化，以減少微粒在該基材512表面上的污染。
第6A和6B圖示出具有根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的紋理內(nèi)表面的例示制程反應(yīng)室零組件的水平上視圖。該接地?fù)醢?10、該接地框508、該靶材564、任何暗區(qū)擋板、反應(yīng)室擋板構(gòu)件、擋板框、靶材擋板構(gòu)件、除了其他的之外，皆可利用本發(fā)明的方法200和300進(jìn)行紋理化、清潔并再紋理化，以減少PVD制程期間的微粒污染。此外，如圖6A所示，可紋理化包含所述側(cè)壁552、該底部554、和其他零組件的反應(yīng)室主體502。圖6B示出該接地?fù)醢?10及圍繞該接地?fù)醢?10的接地框508，每一個(gè)皆擁有根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的紋理內(nèi)表面。如圖6A所示，該接地?fù)醢?10可由一或多個(gè)工作件區(qū)段610及一或多個(gè)角落部分630形成，并且某些部分是連結(jié)在一起，使用技藝中已知的連結(jié)制程，例如焊接、黏著、高壓壓縮等等。本發(fā)明進(jìn)一步提供紋理化個(gè)別工作件，例如該工作件區(qū)段610和該角落部分630，在其連結(jié)在一起以形成該接地?fù)醢?10之前運(yùn)用本發(fā)明的方法200和300。
欲用本發(fā)明方法進(jìn)行紋理化的該靶材564、該接地?fù)醢?10、及該接地框508和相關(guān)零組件的尺寸并不受限，并與欲處理的基材512的尺寸和形狀有關(guān)。例如，當(dāng)處理寬度約1000毫米至約2160毫米且長(zhǎng)度約1200豪米至約2460毫米的大面積方形基材時(shí)，該靶材564可包含約1550毫米至約2500毫米的寬度及約1750毫米至約2800毫米的長(zhǎng)度。例如，該靶材564可具有約1550毫米×1750毫米的剖面尺寸。又例如，該靶材564可具有約2500毫米×2800毫米的剖面尺寸。此外，該接地?fù)醢?10的尺寸可從約1600毫米×1800毫米至約2550毫米×2850毫米。也可使用較小的尺寸來使較小的基材受惠。
該接地?fù)醢?10和其他反應(yīng)室零組件可經(jīng)紋理化并接合在一起，以與該上蓋組件連接。將該接地?fù)醢?10連接至該上蓋組件506的一益處在于該接地?fù)醢?10和該靶材564可更輕易且更精確地對(duì)準(zhǔn)，在將該上蓋組件506置于該反應(yīng)室主體502上之前，因此減少需要用來對(duì)準(zhǔn)該接地?fù)醢?10和該靶材564的時(shí)間。但是，也可使用其他配置。一旦該接地?fù)醢?10與該上蓋組件506連接，可僅將該上蓋組件506置放在所述側(cè)壁552上而完成安裝。因此，可消除安裝后對(duì)準(zhǔn)該接地?fù)醢?10和該靶材564的需要，如具有可調(diào)整的靶材/接地?fù)醢迮渲玫牧?xí)知反應(yīng)室所要求般。此外，也消除了對(duì)于昂貴的精確定位銷及/或部件的需要，如無可調(diào)整的靶材/接地?fù)醢迮渲玫牧?xí)知反應(yīng)室所要求般。例示擋板部件可包含能夠從加州圣塔克拉拉的應(yīng)用材料公司取得的0020-45544、0020-47654、0020-BW101、0020-BW302、0190-11821、0020-44375、0020-44438、0020-43498、0021-JW077、0020-19122、0020-JW096、0021-KS556、0020-45695。
再參見圖5，該基材支撐504一般是配置在該反應(yīng)室主體502的底部554上，并在基材制程期間在該真空制程反應(yīng)室500內(nèi)支撐位于其上的基材512。該基材支撐504可包含一板狀主體，以支撐該基材512和用來留置及定位該基材512的任何其他機(jī)構(gòu)，例如，靜電夾盤和其他定位工具。該基材支撐504可包含嵌入在該板狀主體支撐內(nèi)之一或多個(gè)電極及/或加熱元件。一支桿587延伸通過該反應(yīng)室主體502的底部554，并將該基材支撐504與一舉升機(jī)構(gòu)588連接。該舉升機(jī)構(gòu)588是配置來將該基材支撐504在一較低位置和一較高位置間移動(dòng)。圖5將該基材支撐504繪制在一中間位置上。一折箱586通常配置在該基材支撐504和該反應(yīng)室底部554間，并在其間提供彈性密封，因此保持該反應(yīng)室體積560的真空完整性。
通常，一控制器590與該制程反應(yīng)室500接合并控制該反應(yīng)室。該控制器590通常含有一中央處理單元(CPU)594、支持電路596和存儲(chǔ)器592。該CPU594可以是能夠用在工業(yè)設(shè)定上以控制各種反應(yīng)室和子處理器的任何形式的電腦處理器的一種。該存儲(chǔ)器592與該CPU594連接。該存儲(chǔ)器592，或電腦可讀媒介，可以是一或多種可輕易取得的存儲(chǔ)器，例如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、軟碟、硬碟、或任何其他形式的數(shù)位儲(chǔ)存，原位或遠(yuǎn)端的。該支持電路596與該CPU594連接，以用習(xí)知方式支持該處理器。這電路包含快取、電源供應(yīng)器、時(shí)鐘電路、輸入/輸出電路、子系統(tǒng)、及諸如此類者。該控制器590可用來控制該制程反應(yīng)室500的運(yùn)作，包含在其中執(zhí)行的任何沉積制程。
或者，一遮蔽框558和一反應(yīng)室擋板562可配置在該反應(yīng)室主體502內(nèi)。該遮蔽框558一般是配置來將沉積限制在該基材512通過該遮蔽框558中央暴露出的部分。當(dāng)該基材支撐504移至較高位置以進(jìn)行制程時(shí)，配置在該基材支撐504上的基材512外緣與該遮蔽框558嚙合，并將該遮蔽框558從該反應(yīng)室擋板562上舉起。當(dāng)該基材支撐504移至該較低位置以將該基材512載入和載出該基材支撐504時(shí)，該基材支撐504是位于該反應(yīng)室擋板562和該近接端口556下方。該基材512于是可在清潔該遮蔽框558和該反應(yīng)室擋板562時(shí)通過所述側(cè)壁552上的近接端口556移出或置入該反應(yīng)室500。舉升銷(未示出)或者移動(dòng)通過該基材支撐504，以將該基材512和該基材支撐504隔開，以輔助該基材512利用配置在該制程反應(yīng)室500外部的晶圓傳輸機(jī)構(gòu)或自動(dòng)控制裝置的置放或移出，例如單臂自動(dòng)控制裝置或雙臂自動(dòng)控制裝置。
圖7A示出具有根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的紋理表面的遮蔽框558的簡(jiǎn)要視圖。該遮蔽框558可以單一件形成或者可以是兩或多個(gè)接合在一起的工作件區(qū)段，以圍繞該基材512的周邊部分。該遮蔽框558可經(jīng)紋理化而在該表面上包含該第一和第二材料層410、420或其他層，以吸引異質(zhì)材料402附著在其上并避免異質(zhì)材料402污染該基材512表面。較佳地，該遮蔽框558的上表面620或面對(duì)該制程體積560的表面是以一或多種材料層紋理化，以避免污染該基材512的制程表面640。該遮蔽框558可包含一內(nèi)徑，其是經(jīng)選擇而使該遮蔽框558的外圍安裝在該基材512的邊緣上。該遮蔽框558包含比該基材512的尺寸小的內(nèi)徑，以及比該基材512的尺寸大的外徑。例如，就約1950毫米×2250毫米的基材尺寸而言，該遮蔽框558可包含約1930毫米×2230毫米的例示內(nèi)徑，以及約2440毫米×2740毫米的例示外徑，因此保護(hù)該基材512的周邊部分避開微粒和污染物。也可應(yīng)用尺寸較小及其他形狀的基材。
圖7B示出具有根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的紋理表面的遮蔽框558、反應(yīng)室擋板562、反應(yīng)室主體502、和側(cè)壁552的簡(jiǎn)要視圖。所有這些反應(yīng)室零組件以及其他零組件的表面，例如在其他基材制程反應(yīng)室中使用的基材夾鉗結(jié)構(gòu)，皆可根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行紋理化。如圖7B所示，該遮蔽框558設(shè)置在該反應(yīng)室擋板562上，其可與，例如，該反應(yīng)室主體502的側(cè)壁552連接。就約1950毫米×2250毫米的基材尺寸而言，該反應(yīng)室擋板562的例示尺寸可包含約2160毫米×2550毫米的內(nèi)徑，以及約2550毫米×2840毫米的外徑，以支撐設(shè)置在其上的遮蔽框558。或者，也可或者使用擁有其他配置的遮蔽框。例示的遮蔽框、沉積框、基材覆蓋結(jié)構(gòu)、及/或基材夾鉗包含可由加州圣塔克拉拉的應(yīng)用材料公司取得的0020-43171和0020-46649。
本發(fā)明的另一實(shí)施例進(jìn)一步提供根據(jù)在此所述方法紋理化本發(fā)明的基材支撐504的一部分，以減少基材制程期間的微粒累積。圖8示出制程反應(yīng)室500的基材支撐504的一范例的簡(jiǎn)要視圖。該基材支撐504通常是由鋁、不銹鋼、陶瓷或其組合物制成。位于該支桿587上的基材支撐504包含一上表面810，以支撐位于其上的基材512。該上表面810可在該表面上以該第一和第二材料層410、420或其他層紋理化，以吸引異質(zhì)材料402附著在其上并避免異質(zhì)材料402污染該基材512表面。
支撐該基材512的基材支撐的上表面810的尺寸與該基材512的大小成比例，并且可比該基材512的尺寸大或小。如圖8所示，本發(fā)明的一實(shí)施例提供以一或多種材料層紋理化的基材支撐504的外圍部分820，以避免該基材512上的微粒污染。
如上所提及般，一制程反應(yīng)室的一或多個(gè)零組件的一或多個(gè)內(nèi)表面的任一者皆可紋理化，以改善基材制程期間產(chǎn)生的任何異質(zhì)材料或微粒的結(jié)合和附著。其他適合的基材制程反應(yīng)室用的反應(yīng)室零組件的進(jìn)一步范例包含暗區(qū)檔板、支撐環(huán)、沉積環(huán)、線圈、線圈支撐、沉積準(zhǔn)直儀、臺(tái)座、校直環(huán)、遮盤等等。
具有各種配置的其他制程反應(yīng)室及其反應(yīng)室部件零組件也可利用本發(fā)明方法來進(jìn)行紋理化，而在不背離本發(fā)明的實(shí)施例下減少基材制程期間的污染。可藉由在該反應(yīng)室部件零組件上施用此間所述的適合的化學(xué)清潔溶液來清除污染，并且每一個(gè)反應(yīng)室零組件皆可運(yùn)用本發(fā)明方法進(jìn)行再紋理化。此外，如上所示的各種零組件的大小及尺寸皆為例示用，而不意欲限制本發(fā)明范圍。
雖然前述者是針對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例，但可在不背離本發(fā)明的基本范圍下設(shè)計(jì)出本發(fā)明的其他和進(jìn)一步實(shí)施例，并且其范圍是由權(quán)利要求界定。
權(quán)利要求
1.一種用于一制程反應(yīng)室的制程反應(yīng)室零組件，其至少包含一主體，具有一或多個(gè)表面；一第一涂層，形成在所述表面上，該第一涂層具有約1200微英寸或更低的第一RMS表面粗糙量測(cè)；以及一第二涂層，利用電弧噴涂形成在所述表面上，該第二涂層具有約1500微英寸或更高的第二RMS表面粗糙量測(cè)，以粗糙化該零組件表面。
2.如權(quán)利要求1所述的制程反應(yīng)室零組件，其中上述的第二RMS比該第一RMS大。
3.如權(quán)利要求1所述的制程反應(yīng)室零組件，其中上述的制程反應(yīng)室零組件是選自反應(yīng)室擋板構(gòu)件、暗區(qū)擋板(dark space shield)、遮蔽框、基材支撐、靶材、遮蔽環(huán)、沉積準(zhǔn)直儀、反應(yīng)室主體、反應(yīng)室壁、線圈、線圈支撐、覆蓋環(huán)、沉積環(huán)、接觸環(huán)、校直環(huán)、或遮盤(shutter disk)、及其組合物。
4.如權(quán)利要求1所述的制程反應(yīng)室零組件，其中上述的制程反應(yīng)室零組件包含一基材支撐的周邊部分。
5.如權(quán)利要求1所述的制程反應(yīng)室零組件，其中上述的制程反應(yīng)室零組件是由一材料制成，該材料是選自鋁、鉬、鎳、鈦、鉭、鎢、銅、鋼、不銹鋼、鐵鎳鉻合金、鎳鉻鉬鎢合金、鉻銅合金、銅鋅合金、碳化硅、藍(lán)寶石、氧化鋁、氮化鋁、氧化硅、石英、聚亞醯胺(polyimide)、芳香族聚酯(polyarylate)、聚乙醚、乙醚酮(etherketone)、及其合金和其組合物所組成的群組中。
6.一種用于一制程反應(yīng)室中以處理一基材的反應(yīng)室擋板構(gòu)件，其至少包含一或多個(gè)工作件區(qū)段，具有一或多個(gè)表面；一第一涂層，形成在所述表面上，該第一涂層具有約1200微英寸或更低的第一RMS表面粗糙量測(cè)；以及一第二涂層，利用電弧噴涂形成在所述表面上，該第二涂層具有約1500微英寸或更高的第二RMS表面粗糙量測(cè)，以粗糙化該反應(yīng)室擋板構(gòu)件表面。
7.如權(quán)利要求6所述的反應(yīng)室擋板構(gòu)件，其中上述的第二RMS比該第一RMS大。
8.如權(quán)利要求6所述的反應(yīng)室擋板構(gòu)件，更包含與該一或多個(gè)工作件區(qū)段接合的一或多個(gè)角落部分。
9.如權(quán)利要求6所述的反應(yīng)室擋板構(gòu)件，其中上述的反應(yīng)室擋板構(gòu)件的尺寸是從約1600毫米×1800毫米至約2550毫米×2850毫米。
10.如權(quán)利要求6所述的反應(yīng)室擋板構(gòu)件，其中上述的反應(yīng)室擋板構(gòu)件是用來防護(hù)一大面積方形基材的方形框。
11.如權(quán)利要求6所述的反應(yīng)室擋板構(gòu)件，其中上述的反應(yīng)室擋板構(gòu)件是選自接地?fù)醢濉祬^(qū)檔板、反應(yīng)室擋板、及其組合物所組成的群組中。
12.一種用來在一制程反應(yīng)室內(nèi)圍繞一基材且具有一或多個(gè)表面的遮蔽框，包含形成在該一或多個(gè)表面上的第一涂層，以及利用電弧噴涂形成在所述表面上的第二涂層，該第一涂層具有約1200微英寸或更低的第一RMS表面粗糙量測(cè)，而該第二涂層具有約1500微英寸或更高的第二RMS表面粗糙量測(cè)，以粗糙化該遮蔽框表面。
13.如權(quán)利要求12所述的遮蔽框，其中上述的第二RMS比該第一RMS大。
14.如權(quán)利要求12所述的遮蔽框，其中上述的遮蔽框的內(nèi)徑比該基材的尺寸小。
15.如權(quán)利要求12所述的遮蔽框，其中上述的遮蔽框的外徑比該基材的尺寸大。
16.如權(quán)利要求12所述的遮蔽框，其中上述形成該第一涂層和該第二涂層的表面是面對(duì)該制程反應(yīng)室內(nèi)的基材制程體積的表面。
17.一種用于一制程反應(yīng)室中以支撐一基材的基材支撐，其至少包含一板狀主體，具有一或多個(gè)表面；一第一涂層，形成在所述表面上，該第一涂層具有約1200微英寸或更低的第一RMS表面粗糙量測(cè)；以及一第二涂層，利用電弧噴涂形成在所述表面上，該第二涂層具有約1500微英寸或更高的第二RMS表面粗糙量測(cè)，以粗糙化該基材支撐表面。
18.如權(quán)利要求17所述的基材支撐，其中上述的第二RMS比該第一RMS大。
19.如權(quán)利要求17所述的基材支撐，其中上述的第一涂層和第二涂層是形成在圍繞位于其上的基材的該基材支撐的周邊部分上。
20.如權(quán)利要求17所述的基材支撐，更包含一或多個(gè)嵌入在該板狀主體內(nèi)的電極。
21.如權(quán)利要求17所述的基材支撐，更包含一或多個(gè)嵌入在該板狀主體內(nèi)的加熱元件。
22.一種減少制程反應(yīng)室內(nèi)的污染物的方法，其至少包含以一第一材料層涂覆該制程反應(yīng)室的一或多個(gè)零組件的一或多個(gè)表面，該第一材料層具有約1200微英寸或更低的第一RMS表面粗糙量測(cè)；以及以一第二材料層電弧噴涂該第一材料層表面，該第二材料層具有約1500微英寸或更高的第二RMS表面粗糙量測(cè)，以粗糙化該一或多個(gè)零組件的一或多個(gè)表面，其中該第二RMS比該第一RMS大。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，更包含在該制程反應(yīng)室內(nèi)處理一基材，以產(chǎn)生與該第二材料層結(jié)合的污染物。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，更包含化學(xué)清潔該一或多個(gè)零組件的一或多個(gè)表面。
25.如權(quán)利要求22所述的方法，其中上述的基材包含用于平面顯示器的基材。
26.如權(quán)利要求22所述的方法，其中上述的涂覆該一或多個(gè)零組件的一或多個(gè)表面包含一系列選自電鍍、電弧噴涂、噴珠、熱噴涂、等離子體噴涂、及其組合物的制程。
27.如權(quán)利要求22所述的方法，其中上述之一或多個(gè)零組件和該第二材料層的材料相同。
28.如權(quán)利要求22所述的方法，其中上述之一或多個(gè)零組件的材料包含一材料，該材料是選自鋁、鉬、鎳、鈦、鉭、鎢、銅、鋼、不銹鋼、鐵鎳鉻合金、鎳鉻鉬鎢合金、鉻銅合金、銅鋅合金、碳化硅、藍(lán)寶石、氧化鋁、氮化鋁、氧化硅、石英、聚亞醯胺、芳香族聚酯、聚乙醚、乙醚酮、及其合金和其組合物。
29.如權(quán)利要求22所述的方法，其中上述之一或多個(gè)零組件的材料包含鋁，而該第一材料層的材料包含鋁合金。
30.如權(quán)利要求22所述的方法，其中上述之一或多個(gè)零組件的材料包含鋁，而該第一材料層的材料包含鈦或其合金。
31.如權(quán)利要求22所述的方法，更包含加熱該一或多個(gè)零組件。
32.如權(quán)利要求22所述的方法，其中上述之一或多個(gè)零組件包含一工作件，該工作件是選自反應(yīng)室擋板構(gòu)件、暗區(qū)擋板、遮蔽框、基材支撐、靶材、遮蔽環(huán)、沉積準(zhǔn)直儀、反應(yīng)室主體、反應(yīng)室壁、線圈、線圈支撐、覆蓋環(huán)、沉積環(huán)、接觸環(huán)、校直環(huán)、或遮盤、及其組合物所組成的群組中。
33.如權(quán)利要求22所述的方法，其中上述之一或多個(gè)零組件包含一基材支撐的周邊部分。
34.如權(quán)利要求22所述的方法，其中上述的第二材料層的材料包含一材料，該材料是選自鋁、鉬、鎳、鈦、鉭、鎢、銅、鋼、不銹鋼、鐵鎳鉻合金、鎳鉻鉬鎢合金、鉻銅合金、銅鋅合金、碳化硅、藍(lán)寶石、氧化鋁、氮化鋁、氧化硅、石英、聚亞醯胺、芳香族聚酯、聚乙醚、乙醚酮、及其合金和其組合物。
35.一種紋理化(texturing)用于一半導(dǎo)體制程反應(yīng)室內(nèi)的零組件表面的方法，其至少包含以第一材料層涂覆該零組件表面，該第一材料層具有第一RMS表面粗糙量測(cè)；以及以一第二材料層電弧噴涂該第一材料層表面，該第二材料層具有約1500微英寸或更高的第二RMS表面粗糙量測(cè)，以粗糙化該零組件表面，該第二RMS比該第一RMS大。
36.一種紋理化(texturing)用于一半導(dǎo)體制程反應(yīng)室內(nèi)的零組件表面的方法，其至少包含以第一材料層涂覆該零組件表面，該第一材料層具有約1200微英寸或更低的第一RMS表面粗糙量測(cè)；以及以一第二材料層電弧噴涂該第一材料層表面，該第二材料層具有第二RMS表面粗糙量測(cè)，以粗糙化該零組件表面，該第二RMS比該第一RMS大。
37.一種紋理化(texturing)用于一半導(dǎo)體制程反應(yīng)室內(nèi)的零組件表面的方法，其至少包含以一保護(hù)涂層涂覆該零組件表面，該保護(hù)涂層具有第一RMS表面粗糙量測(cè)；以及以一材料層電弧噴涂該保護(hù)層表面，該材料層具有第二RMS表面粗糙量測(cè)，該材料層包含與該零組件材料相同的材料，而該第二RMS比該第一RMS大。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其中上述的零組件的材料包含一材料，該材料是選自鋁、鉬、鎳、鈦、鉭、鎢、銅、鋼、不銹鋼、鐵鎳鉻合金、鎳鉻鉬鎢合金、鉻銅合金、銅鋅合金、碳化硅、藍(lán)寶石、氧化鋁、氮化鋁、氧化硅、石英、聚亞醯胺、芳香族聚酯、聚乙醚、乙醚酮、及其合金和其組合物。
39.如權(quán)利要求37所述的方法，其中上述的零組件的材料包含一金屬，而該保護(hù)層的材料包含其合金。
40.如權(quán)利要求39所述的方法，其中上述的金屬包含鋁。
41.如權(quán)利要求37所述的方法，其中上述的零組件的材料包含鋁，而該保護(hù)層的材料包含鈦或其合金。
42.如權(quán)利要求37所述的方法，其中上述的涂覆該零組件的表面包含一系列選自電弧噴涂、電鍍、噴珠、熱噴涂、等離子體噴涂、及其組合物的制程。
43.如權(quán)利要求37所述的方法，更包含在涂覆之前先化學(xué)清潔該零組件表面。
44.如權(quán)利要求37所述的方法，更包含在電弧噴涂之后化學(xué)清潔該零組件表面，以除去該材料層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制造制程套件的方法以及一種在基材處理期間減少微粒產(chǎn)生的制程套件設(shè)計(jì)。該制程套件設(shè)計(jì)的內(nèi)表面經(jīng)紋理化，藉由以具有較小RMS(均方根)表面粗糙量測(cè)的第一材料層涂覆其表面，并電弧噴涂第二材料層或具有較大RMS值的其他材料層。可用噴珠(bead blasting)、電鍍、電弧噴涂、熱噴涂、或其他制程來涂布該第一材料層。此外，本發(fā)明也提供該制程套件內(nèi)表面上一保護(hù)層的選擇性涂覆，并以另一材料層電弧噴涂該保護(hù)層表面，其可以是與該制程套件內(nèi)表面的材料相同的材料。
文檔編號(hào)C23F4/00GK1891861SQ20061009979
公開日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2006年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月27日
發(fā)明者H·-M·H·列, 稻川誠(chéng) 申請(qǐng)人:應(yīng)用材料股份有限公司