(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理チャンバに用いられる処理チャンバ要素であって、
１つ以上の表面を有する本体と、
前記表面上に形成され、３０．４８μｍ以下の第１のＲＭＳ表面粗さを有する第１のコーティングと、
前記第１のコーティング上にアーク溶射により形成され、前記処理チャンバ要素の表面を粗くするために、３８．１μｍ〜６３．５μｍの第２のＲＭＳ表面粗さを有する第２のコーティングとを含む処理チャンバ要素。
【請求項２】
前記処理チャンバ要素はチャンバシールド部材、ダークスペースシールド、遮蔽フレーム、基板支持体、ターゲット、遮蔽リング、堆積コリメータ、チャンバ本体、チャンバの
側壁、コイル、コイル支持体、カバーリング、堆積リング、接触リング、配列リング、シ
ャッターディスク、及びそれらの組み合わせからなるグループから選択される請求項１記載の処理チャンバ要素。
【請求項３】
前記処理チャンバ要素は基板支持体の周辺部分を含む請求項１記載の処理チャンバ要素。
【請求項４】
前記処理チャンバ要素は、アルミニウム、モリブデン、ニッケル、チタン、タンタル、タングステン、銅、鉄、スレンレス、鉄・ニッケル・クロム合金、ニッケル・クロム・モリブデン・タングステン合金、クロム銅合金、亜鉛銅合金、シリコンカーバイド、サファイア、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化シリコン、クオーツ、ポリイミド、ポリアリール、ポリエーテル、エーテルケトン、及び、それらの合金及びそれらの組み合わせからなるグループから選択された物質により作られている請求項１記載の処理チャンバ要素。
【請求項５】
基板を処理するための処理チャンバに用いられるチャンバシールド部材であって、
１つ以上の表面を有する１つ以上のワークピース部材と、
前記表面上に形成され、３０．４８μｍ以下の第１のＲＭＳ表面粗さを有する第１のコーティングと、
アーク溶射により前記第１のコーティング上に形成され、前記チャンバシールド部材の表面を粗くするために、３８．１μｍ〜６３．５μｍの第２のＲＭＳ表面粗さを有する第２のコーティングとを含むチャンバシールド部材。
【請求項６】
前記１つ以上のワークピース部材に結合された１つ以上の角のピースを更に含む請求項５記載のチャンバシールド部材。
【請求項７】
前記チャンバシールド部材の大きさは約１６００ｍｍ×１８００ｍｍから約２５５０ｍｍ×２８５０ｍｍである請求項５記載のチャンバシールド部材。
【請求項８】
チャンバシールド部材は大きい面積の方形の基板をシールディングするための四角形のフレームである請求項５記載のチャンバシールド部材。
【請求項９】
チャンバシールド部材は接地シールド、ダークスペースシールド、チャンバシールド及
びそれらの組み合わせから選択される請求項５記載のチャンバシールド部材。
【請求項１０】
処理チャンバ内の基板を取り囲むための１つ以上の表面を有し、前記１つ以上の表面上に形成された第１のコーティングと、アーク溶射により前記第１のコーティング上に形成される第２のコーティングとを含み、前記第１のコーティングは３０．４８μｍ以下の第１のＲＭＳ表面粗さを有し、前記第２のコーティングは遮蔽フレームの表面を粗くするために、３８．１μｍ〜６３．５μｍの第２のＲＭＳ表面粗さを有する遮蔽フレーム。
【請求項１１】
前記遮蔽フレームの内側の大きさは前記基板の大きさより小さい請求項１０記載の遮蔽フレーム。
【請求項１２】
前記遮蔽フレームの外側の大きさは前記基板の大きさより大きい請求項１０記載の遮蔽フレーム。
【請求項１３】
前記第１のコーティング及び前記第２のコーティングを形成するための前記表面は、前記チャンバプロセス内の基板処理容積空間に面する表面である請求項１０記載の遮蔽フレーム。
【請求項１４】
処理チャンバ内で用いられる、基板を支持するための基板支持体であって、
１つ以上の表面を有する板状の本体と、
前記表面上に形成され、３０．４８μｍ以下の第１のＲＭＳ表面粗さを有する第１のコーティングと、
アーク溶射により前記第１のコーティング上に形成され、前記基板支持体の前記表面を粗くするために、３８．１μｍ〜６３．５μｍの第２のＲＭＳ表面粗さを有する第２のコーティングとを含む基板支持体。
【請求項１５】
前記第１のコーティング及び前記第２のコーティングは前記基板を取り囲む前記基板支持体の周辺部分上に形成される請求項１４記載の基板支持体。
【請求項１６】
前記板状の本体内に埋め込まれる１つ以上の電極を更に含む請求項１４記載の基板支持体。
【請求項１７】
前記板状本体に埋め込まれる１つ以上の加熱部材を更に含む請求項１４記載の基板支持体。
【請求項１８】
３０．４８μｍ以下の第１のＲＭＳの表面粗さを有する第１の材料層により処理チャンバの１つ以上のコンポーネントの１つ以上の表面をコーティングし、
前記１つ以上のコンポーネントの前記１つ以上の表面を粗くするために、３８．１μｍ〜６３．５μｍの第２のＲＭＳの表面粗さを有する第２の材料層により前記第１の材料層の表面をアーク溶射する処理チャンバ内のコンタミを低減するための方法。
【請求項１９】
前記第２の材料層に結合するコンタミを生成するために、前記処理チャンバ内の基板を処理することを更に含む請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記１つ以上のコンポーネントの前記１つ以上の表面を化学的にクリーニングすることを更に含む請求項１８記載の方法。
【請求項２１】
前記基板はフラットパネルディスプレイのための基板を含む請求項１８記載の方法。
【請求項２２】
前記１つ以上のコンポーネントの前記１つ以上の表面をコーティングすることはプレイティング、アーク溶射、ビーズブラスティング、熱溶射、プラズマスプレー、及びそれらの組み合わせからなるグループから選択されるプロセスを含む請求項１８記載の方法。
【請求項２３】
前記１つ以上のコンポーネントの部材及び前記第２の材料層は同じものである請求項１８記載の方法。
【請求項２４】
前記１つ以上のコンポーネントの部材はアルミニウム、モリブデン、ニッケル、チタン、タンタル、タングステン、銅、鉄、スレンレス、鉄・ニッケル・クロム合金、ニッケル・クロム・モリブデン・タングステン合金、クロム銅合金、亜鉛銅合金、シリコンカーバイド、サファイア、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化シリコン、クオーツ、ポリイミド、ポリアリール、ポリエーテル、エーテルケトン、及び、それらの合金及びそれらの組み合わせからなるグループから選択される材料を含む請求項１８記載の方法。
【請求項２５】
前記１つ以上のコンポーネントの部材はアルミニウムを含み、前記第１の材料層の材料はアルミニウム合金を含む請求項１８記載の方法。
【請求項２６】
前記１つ以上のコンポーネントの前記材料はアルミニウムを含み、前記第１の材料層の材料はチタン若しくはその合金を含む請求項１８記載の方法。
【請求項２７】
前記１つ以上のコンポーネントを加熱することを更に含む請求項１８記載の方法。
【請求項２８】
前記１つ以上のコンポーネントはチャンバシールド部材、ダークスペースシールド、遮蔽フレーム、基板支持体、ターゲット、遮蔽リング、テポジションコリメーター、チャンバ本体、チャンバ側壁、コイル、コイル支持体、カバーリング、堆積リング、接触リング、配列リング、シャッターディスク、及びそれらの組み合わせからなるグループから選択される１つのワークピースを含む請求項１８記載の方法。
【請求項２９】
前記１つ以上のコンポーネントは基板支持体の周辺部分を含む請求項１８記載の方法。
【請求項３０】
前記第２の材料層の前記材料はアルミニウム、モリブデン、ニッケル、チタン、タンタル、タングステン、銅、鉄、スレンレス、鉄・ニッケル・クロム合金、ニッケル・クロム・モリブデン・タングステン合金、クロム銅合金、亜鉛銅合金、シリコンカーバイド、サファイア、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化シリコン、クオーツ、ポリイミド、ポリアリール、ポリエーテル、エーテルケトン、及び、それらの合金及びそれらの組み合わせからなるグループから選択される材料を含む請求項１８記載の方法。
【請求項３１】
半導体処理チャンバに用いられるコンポーネントの表面をテクスチャード加工する方法であって、
第１のＲＭＳの表面粗さを有する第１の材料層により前記コンポーネントの前記表面をコーティングし、
前記コンポーネントの前記表面を粗くするために、前記第１のＲＭＳより大きい、３８．１μｍ〜６３．５μｍの第２のＲＭＳの表面粗さを有する第２の材料層により前記第１の材料層の前記表面をアーク溶射する方法。
【請求項３２】
第１のＲＭＳの表面粗さを有する保護層によりコンポーネントの表面をコーティングし、
第２のＲＭＳの表面粗さを有する材料層により前記保護層の前記表面をアーク溶射し、
前記材料層は前記コンポーネントの材料と同じ材料であり、前記第２のＲＭＳは前記第１のＲＭＳより大きい半導体処理チャンバに用いられるコンポーネントの表面をテクスチャード加工する方法。
【請求項３３】
前記コンポーネントの前記材料はアルミニウム、モリブデン、ニッケル、チタン、タンタル、タングステン、銅、鉄、スレンレス、鉄・ニッケル・クロム合金、ニッケル・クロム・モリブデン・タングステン合金、クロム銅合金、亜鉛銅合金、シリコンカーバイド、サファイア、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化シリコン、クオーツ、ポリイミド、ポリアリール、ポリエーテル、エーテルケトン、及び、それらの合金及びそれらの組み合わせからなるグループから選択される材料を含む請求項３２記載の方法。
【請求項３４】
前記コンポーネントの材料は金属を含み、前記保護層の材料はその合金を含む請求項３２記載の方法。
【請求項３５】
前記金属はアルミニウムを含む請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
前記コンポーネントの材料はアルミニウムを含み、前記保護層の材料はチタン若しくはその合金を含む請求項３２記載の方法。
【請求項３７】
前記コンポーネントの前記表面をコーティングすることは、アーク溶射、プレイティング、ビーズブラスティング、熱溶射、プラズマスプレー、及びそれらの組み合わせを含むグループから選択されるプロセスを含む請求項３２記載の方法。
【請求項３８】
コーティングに先だち前記コンポーネントの前記表面を化学的にクリーニングすることを更に含む請求項３２記載の方法。
【請求項３９】
前記材料層を取り除くために、アーク溶射の後、前記コンポーネントの前記表面を化学的にクリーニングすることを更に含む請求項３２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の技術分野】
【０００１】
本発明の実施例は、主に、処理チャンバにおいて用いられる材料部分の表面を改変するための方法に関する。より詳細には、本発明の実施例はテクスチャード加工された表面を提供するために処理チャンバにおいて用いられるチャンバ部材の表面を改変することに関する。
【関連技術の説明】
【０００２】
電子デバイス及び集積回路デバイスがより小さい大きさで生成され続けるにつれ、これらのデバイスの製造は、よりコンタミネーションによる歩留まりを削減することに敏感になってきている。特に、より小さいデバイスサイズを有するデバイスを形成するには、以前に必要と考えられていた以上にコンタミの制御を必要とする。
【０００３】
これらのデバイスのコンタミは、薄膜堆積、エッチング、又は他の半導体ウエハー若しくはガラス基板の形成プロセスの間、基板上に衝突する不要な漂遊パーティクルを含む不純物源から発生しうる。一般に、集積回路デバイスの製造には、物理的蒸着法（ＰＶＤ）及びスパッタリングのチャンバ、化学的蒸着法（ＣＶＤ）のチャンバ、プラズマエッチングのチャンバなどのプロセスキット若しくはチャンバが使用される。堆積、エッチング及び他のプロセスの間、材料はしばしば処理チャンバの内部の様々な内側表面に、ガス層若しくは他の層から凝固し、処理チャンバのそれらの表面上に固体の固まりを形成する。これらの凝固された異物若しくは処理チャンバの内部表面上に堆積した汚染物は、基板のプロセスシーケンスの間に、又はシーケンスとシーケンスとの間に、基板上の表面上に外れ、若しくは、剥がれ落ちがちである。これらの剥がれ落ちた異物は基板及びその上のデバイスに衝突し、汚染することとなる。汚染されたデバイスはしばしば破棄されなければならず、それにより基板処理の製造歩留まりを減少させる。
【０００４】
コンタミ問題は、より大きい面積の基板が処理されるときにより深刻な問題となる。例えば、フラットパネルなどの基板を処理するために、その基板のサイズはしばしば、３７０ｍｍ×４７０ｍｍを超え、しばしばサイズにおいて１平方メートル以上となる。４平方メートル若しくはそれ以上の大きい大きさの基板は近い将来実現される。そのような大きい面積の基板においては、処理チャンバ内における基板の処理の間、パーティクルコンタミのない大きい面積が基板上に求められる。
【０００５】
処理チャンバの内部表面からの凝固した異物の剥がれを防止するために、凝固した異物が、これらの内部表面に、より固着するように、処理チャンバの内部表面から剥がれ落ち、裂け落ち、及び剥離しないように、基板の表面に落ちて汚染することのないように、内部表面は粗い表面となるようテクスチャード加工される。
図１Ａに示されるように、凝固したプロセス材料及びコンタミなどの異物１０２が基板の処理の間処理チャンバ内の内部表面などのワークピース１００の表面に固着する。テクスチャード加工されたコーティング１２０は図１Ｂに示されるように、ワークピース１００の表面に異物１０２の固着を改善するために設けられるが、あまり粗くない表面を有するテクスチャード加工されたコーティング１２０の薄い層は異物１０２とワークピース１００の表面との間に十分な接合若しくは固着を提供できないかもしれない。図１Ｃは、テクスチャード加工のコーティング１２０よりより大きい粒のサイズ、及び／又は、より粗い仕上がりであるテクスチャード加工された表面コーティング１３０が異物１０２により粘着し、より多くの異物１０２を引き付けるかもしれず、それにより、異物１０２のより少ない剥離をもたらすことを示している。しかしながら、テクスチャード加工された表面コーティング１３０のすぐ下に無効なスペース１４０が存在する。このように、テクスチャード加工された表面コーティング１３０はワークピース１００の表面に十分に強力に粘着することがなく、厚いテクスチャード加工されたコーティングはその本質的に高い内部応力のため適当でない。
【０００６】
チャンバの内部表面をテクスチャード加工するのに現在用いられている方法の１つに「ビーズブラスティング」がある。ビーズブラスティングは図１Ｂ及び図２Ｃに示されるように、粗い表面を得るために、凝固された／高い圧力の条件下で、表面に対して硬い粒子をスプレーすることを含む。しかしながら、その結合力は一般には低く、処理チャンバの内部表面は、基板の処理が数回行われる度に再びブラスティング若しくはテクスチャード加工される必要がある。
【０００７】
また、チャンバの内部表面は、アルミニウムのアークスプレー（アーク溶射）により堆積されたアルミニウムの薄いコーティングのような表面へコーティングを噴霧することによりテクスチャード加工されうる。アークスプレーは、典型的には、圧縮されたガスのジェットにより細かい液滴に霧状にされ、基板の表面に吹き付けられる噴霧物質を形成するために、２つの連続する、薄い消耗しうる金属ワイヤー電極の間で、直流電気アークを点火することを含み、これにより低コストで高い堆積率のスプレープロセスが可能となる。また、他の熱溶射プロセスが表面のテクスチャード加工のために有用である。しかしながら、処理チャンバ内にテクスチャード加工された内部表面をもたらすための、これらの及び他の方法はしばしば、凝固した固まり及びチャンバの内部表面との間に十分な固着若しくは結合を生成するにはあまり有効ではない。
【０００８】
異物の剥離又は剥がれ落ちに関連するこれらの問題を回避するために、チャンバの表面に対し、頻繁に、及び、しばしば、様々な化学溶剤により、凝固した固まりを化学的に取り除き、その表面を再びテクスチャード加工するなどの、チャンバの内部表面から凝固した固まりを取り除くための、時間のかかるクリーニングが行わなければならない。また、クリーニングが行われるにも拘らず、いくつかの場合において、処理チャンバ内での基板の処理の間に、剥がれた、若しくは、凝固した材料による基板へのコンタミネーションは更に起きうる。更に、様々なチャンバのパーツ及びチャンバの壁がアルミニウムからできている場合、アルミニウムのアークスプレーはテクスチャード加工される材料及びチャンバの内部材料が同じであるので適当でなく、処理チャンバの内部表面をクリーニングし、再びテクスチャード加工することはチャンバ部材の完全性及び厚さに影響を及ぼす。
【０００９】
従って、処理チャンバの内部表面への凝固した異物のコンタミを低減し、凝固した異物の粘着性を改善するために、低減された応力を伴った粗いテクスチャード加工された表面を提供するための方法を開発する必要がある。
【発明の概要】
【００１０】
本発明はワークピースの表面に、かなり粗いテクスチャード加工された表面を提供するための方法を提供することである。一実施例において、本方法は約１２００マイクロインチ（約３０．４８μｍ）若しくはそれ以下の第１の大きさの平方根（ＲＭＳ）の表面粗さを有する第１の材料層により処理チャンバの１つ以上の部材の１つ以上の表面をコーティングし、この１つ以上の部材の表面を粗くするために、約１５００マイクロインチ（約３８．１μｍ）若しくはそれ以上の第２のＲＭＳの表面粗さを有する第２の材料層により、第１の材料層の表面をアークスプレーすることを含む。
【００１１】
別の実施例において、半導体処理チャンバに用いられる部材の表面をテクスチャード加工する方法は、第１のＲＭＳの表面粗さを有する第１の材料層によりワークピースの表面をコーティングし、ワークピースの表面を粗くするために、約１５００マイクロインチ若しくはそれ以上の第２のＲＭＳの表面粗さを有する第２の材料層により第１の材料層の表面をアークスプレーすることを含む。
【００１２】
更に別の実施例において、半導体処理チャンバに用いられる部材の表面をテクスチャード加工する方法が提供される。本方法は約１２００マイクロインチ若しくはそれ以下の第１のＲＭＳの表面粗さを有する第１の材料層により部材の表面をコーティングし、部材の表面を粗くするために、第１のＲＭＳより大きい第２のＲＭＳの表面粗さを有する第２の材料層により前記第１の材料層の表面をアークスプレーすることを含む。
【００１３】
また、処理チャンバ内のコンタミを低減するための方法が提供される。この方法は第１のＲＭＳの表面粗さを有する保護層により、部材の表面をコーティングし、第２のＲＭＳの表面粗さを有する材料層により保護層の表面をアークスプレーすることを含む。材料層は部材の材料と同じ材料を含みうり、第２のＲＭＳは第１のＲＭＳより大きい。
【００１４】
別の実施例において、処理チャンバ内のコンタミを低減するための方法は、第１の材料層及び最後の材料層を含む２以上の材料層により処理チャンバの１つ以上の部材の１つ以上の表面をコーティングし、その１つ以上の部材の１つ以上の表面を粗くするために、アークスプレーすることにより前記最後の材料層にプロセスの１つ以上の部材の１つ以上の表面にテクスチャード加工を行い、前記第１の材料層は約１２００マイクロインチ若しくはそれ以下の第１のＲＭＳの表面粗さを有し、前記第２の材料層は約１５００マイクロインチ若しくはそれ以上の第２のＲＭＳの表面粗さを有する。
【００１５】
さらに、処理チャンバに用いられる処理チャンバの部材が提供される。この処理チャンバの部材は１つ以上の表面を有する本体とその表面に形成された第１のコーティングを含み、この第１のコーティングは約１２００マイクロインチ若しくはそれ以下の表面粗さの第１のＲＭＳを有する。更に、処理チャンバの部材はアークスプレーにより、その表面上に形成された第２のコーティングを有し、第２のコーティングは前記部材の表面を粗くするために約１５００マイクロインチ若しくはそれ以上の表面粗さの第２のＲＭＳを有する。第２のＲＭＳは第１のＲＭＳより大きい。
【００１６】
処理チャンバの部材は大きい面積のフラットパネルディスプレイの基板を処理するためのＰＶＤチャンバの部材であるかもしれない。一実施例において、処理チャンバの部材はチャンバのシールド部材、ダークスペースシールド、遮蔽フレーム、基板支持体、ターゲット、遮蔽リング、堆積コリメータ、チャンバ本体、チャンバの壁、コイル、コイル支持体、カバーリング、堆積リング、接触リング、配列リング、若しくはシャッターディスクなどである。
【発明の詳細な説明】
【００１７】
本発明はワークピースに対し、とても粗いテクスチャード加工された表面をもたらす方法を提供する。十分にテクスチャード加工された表面は、ワークピースからの凝固物質の剥がれ落ちの可能性を低減する。例えば、ワークピースは処理チャンバ若しくはプロセスキットの様々な内部コンポーネンツ／パーツを含み、処理チャンバの粗い内部表面が、基板処理の間に発生する様々なパーティクル、凝固物質、コンタミ物質を引きつけ粘着するのに用いられる。更に、本発明は粗いテクスチャード加工された表面を有する処理チャンバ及び様々なチャンバのコンポーネンツを提供する。
【００１８】
図２はワークピースの表面に、とても粗いテクスチャード加工された表面をもたらすための、本発明の一実施例に係る方法２００のフローチャートを図示する。ステップ２１０において、ある表面を有するワークピースが提供される。一般に、ワークピースは金属若しくは合金、セラミック部材、ポリマー部材、合成部材及び若しくはそれらの組み合わせなどの材料を含む。例えば、ワークピースはアルミニウム、モリブデン、ニッケル、チタン、タンタル、タングステン、銅、鉄、スレンレス、鉄・ニッケル・クロム合金、ニッケル・クロム・モリブデン・タングステン合金、クロム銅合金、亜鉛銅合金、シリコンカーバイド、サファイア、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化シリコン、クオーツ、ポリイミド、ポリアリール、ポリエーテル、エーテルケトン、及び、それらの合金及びそれらの組み合わせを含む。一実施例において、ワークピースはオーステナイトタイプの鉄を含む。他の実施例においてワークピースはアルミニウムを含む。
【００１９】
ステップ２２０において、ワークピースの表面は第１の平均平方根(ＲＭＳ)の値の表面粗さを有する第１の材料層によりテクスチャード加工される。表面粗さは、通常、表面形状測定装置によって、マイクロインチ又は平均平方根（ＲＭＳ）のディメンションにより計測される。更に、第１の材料層の厚さは、もれ電流計測装置により確認されうる。第１の材料層の第１のＲＭＳの値は、例えば、約３００マイクロインチ（約７．６２μｍ）から約１２００マイクロインチなど約１２００マイクロインチ若しくはそれより小さい、又は約５００マイクロインチ（約１２．７μｍ）若しくはそれより小さい値などの、約１５００Ｒａ若しくはマイクロインチ、又は、それより小さいものである。
【００２０】
表面をテクスチャード加工することは、溶射コーティング、メッキ、ビーズブラスティング、グリットブラスティング、パウダーコーティング、エアーレススプレー、静電スプレーなどの本技術分野でよく知られている薄膜コーティングプロセスにより行われうる。例えば、アークスプレー、フレームスプレー、パウダーフレームスプレー、ワイヤーフレームスプレー、プラズマスプレーなどが、本発明の実施例による上述した薄膜コーティングプロセスによって、コーティングされた第１の材料層の表面粗さを調整するために用いられうる。
【００２１】
例えば、ワークピースの表面へのアルミニウムのアークスプレーは、約１０００マイクロインチ（約２５．４μｍ）の平均的な表面粗さをもたらすためになされうる。好ましくは、ワークピースに第１の材料をアークスプレーした後に、約５００マイクロインチ、若しくは、それ以下などの約８００マイクロインチ（約２０．３２μｍ）の第１のＲＭＳ値が得られ、それは、より小さい内部応力により、ワークピースの表面に第１の材料を結合及びコーティングするための薄くて平坦なコーティングをもたらし、その上に、被覆されるべき他の材料層のためのよい基礎となる。
【００２２】
第１の材料層はアルミニウム、モリブデン、ニッケル、チタン、タンタル、タングステン、銅、鉄、スレンレス、鉄・ニッケル・クロム合金、ニッケル・クロム・モリブデン・タングステン合金、クロム銅合金、亜鉛銅合金、シリコンカーバイド、サファイア、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化シリコン、クオーツ、ポリイミド、ポリアリール、ポリエーテル、エーテルケトン、及び、それらの合金及びそれらの組み合わせを含む。一実施例において、第１の材料層はアルミニウム若しくはその合金を含む。他の実施例において、第１の材料層はモリブデン若しくはその合金を含む。
【００２３】
ステップ２３０において、ワークピースの表面は第２のＲＭＳ値の表面粗さを有する第２の材料層によりテクスチャード加工される。第２の材料層のための第２のＲＭＳ値は、例えば、約２０００マイクロインチ（約５０．８μｍ）から約２５００マイクロインチ（約６３．５μｍ）若しくはそれ以上の間であり、約１２００マイクロインチ若しくはそれ以上の値など、約１５００マイクロインチより若しくはそれ以上のものである。好ましくは、１つの層によりもたらされる大きな内部応力という欠点なしに、ワークピースのとても粗い表面が得られるように、第２のＲＭＳは第１のＲＭＳより大きいものとされる。
【００２４】
第２の材料層は本技術分野において知られている薄膜コーティングプロセスのいかなるものによってもコーティングされうる。例として、アークスプレーはワークピースの表面をテクスチャード加工し、高い堆積率により第２の材料層を堆積するのに、とてもコスト的に有効な方法を提供する。一般に、時間当たり約６Ｋｇから約６０Ｋｇの堆積率が達成されうる。
【００２５】
更に、第２の材料層は第１の材料層と同じもの、若しくは、異なる材料であってもよい。一実施例において、本発明は、ワークピースの表面との間、及び、第１及び第２の材料層との間に強力な結合をもたらすために、ワークピースの表面の表面粗さが第１、第２及びそれ以上の材料層により層を重ねるたびに増加するように、第１及び第２の材料層は同じ材料のものである。このように低減された内部圧力を有する、粗い、そして厚い材料コーティングが最終的に達成されうる。
【００２６】
他の実施例において、第１及び第２の材料層は異なる材料のものでありえる。これはワークピース及びテクスチャード加工された第２の材料層（若しくは表面上の最終の材料層）が同じ材料であるときに有用である。この場合、第１の材料層はワークピースと第２の材料層との間の接着層としてもたらされ、ワークピースの表面上に望ましい粗さ及びテクスチャード加工された表面をもたらす。例えば、ワークピースが純粋な金属物質を含むとき、第１の材料は合金であり、第２の材料層は同じ金属物質でありうる。そのような金属の一例はアルミニウムである。他の例は、ワークピース及び第２の材料層がアルミニウム若しくはその合金であり、第２の材料層は約２０００マイクロインチと約２５００マイクロインチとの間の大きいＲＭＳ値を有し、第１の材料層は約５００マイクロインチ若しくはそれ以下のより小さいＲＭＳ表面粗さの異なる金属の材料若しくはその合金を含む。
【００２７】
更に、方法２００は、所望の表面粗さがステップ２４０において得られるまで、ワークピースの表面に対する１つ以上の付加的な材料層をコーティング若しくは堆積することを含み、本方法はステップ２５０で終了する。例えば、ステップ２２０及び／又は２３０は、ワークピースの表面粗さが受け入れられなければ、繰り返される。
【００２８】
更に、１つ以上の表面の処理が、ワークピースの表面のテクスチャード加工に先だち、その間に、若しくは、その後に、行われうる。例えば、ワークピースは放射加熱ランプ、インダクティブヒーター、若しくはＩＲ型抵抗性ヒーターを用いることによって、１つ以上のコーティング及びテキスチャー加工を容易ならしめるために加熱されるかもしれない。他の実施例として、ワークピースは、蒸留水溶剤、硫酸溶剤、フッ化水素酸（ＨＦ）溶剤など本技術分野において知られているクリーニング溶剤のいかなるものを用いて、ワークピースの表面をテキスチャー加工するのに先立ち、その間に、若しくは、その後に、化学的に清浄されるかもしれない。
【００２９】
更に、本方法２００は、ワークピースの表面上の第２の材料層に結合される凝固したパーティクル、汚染物、異物などを生成するために、処理チャンバ内の基板を処理することを含む。更に、ワークピースの表面は例えば、蒸留水溶剤、硫酸溶剤、フッ化水素酸溶剤などのクリーニング若しくはエッチング溶剤を用いて、パーティクル及び凝固した異物の除去を行うために、化学的に清浄されるかもしれない。また、いくつかの場合において、ワークピースの粗い表面のテクスチャード加工された表面は、クリーニング／エッチング溶剤により部分的に、若しくは、完全に清浄されるか、又は、エッチング除去されるかもしれない。例えば、第２の材料は取り除かれ、本発明の一実施例においては、ワークピースの表面は本発明の方法を用いて再びテクスチャード加工される。
【００３０】
フラットパネルディスプレイのための基板などの大きい面積の基板を処理するときに、基板処理の間に、その大きい面積の基板に対するパーティクルの生成を防止し低減するために、処理チャンバの１つ以上の内部表面をテキスチャー加工し、及び、再びテキスチャー加工することは特に重要である。しかしながら、本発明はいかなるタイプの及び大きさの基板処理にも同等に適用可能である。本発明の基板は、半導体ウエハーの製造及びフラットパネルディスプレイの製造のために、円形、方形、四角形、若しくは多角形でありうる。フラットパネルディスプレイのための方形の基板の表面の面積は典型的には例えば約１２０，０００ミリ平方メーター、若しくは、それ以上など、少なくとも約３００ミリメーター×約４００ミリメーターなどの約５００平方ミリメーター若しくはそれより大きい大きさの四角形である。更に、本発明はＯＬＥＤ、ＦＯＬＥＤ、ＰＬＥＤ、有機ＴＦＴ、アクティブマトリクス、パッシブマトリクス、トップミッションデバイス、ボトムエミッションデバイス、ソーラーセルなどのいかなるデバイスにも適用可能であり、シリコンウエハー、ガラス基板、金属基板、プラスチック薄膜（例えばポリエチレンテレフタル酸エステル（ＰＥＴ）、ポリエステルナフタレート（ＰＥＬ）など）、プラスチック樹脂薄膜などのいかなるものであってもよい。
【００３１】
図３はワークピースの表面に、とても粗いテキスチャー加工をもたらす本発明の他の実施例による方法のフローチャートを図示する。ステップ３１０において、ワークピースがもたらされる。ステップ３２０において、ワークピースの表面は保護層により被膜される。保護層は約１２００マイクロインチ若しくはそれ以下、又は、約５００マイクロインチ若しくはそれ以下などの、約１５００マイクロインチ若しくはそれ以下の第１のＲＭＳ値を有する。
【００３２】
ワークピースの表面上に所望の表面粗さにまで保護層をコーティングすることは、熱溶射コーティング、メッキ、ビーズブラスティング、グリフトブラスティング、パウダーコーティング、エアーレススプレー、静電スプレー、アークスプレー、フレームスプレー、パウダーフレームスプレー、ワイヤーフレームスプレー、プラズマスプレーなどの本技術分野において知られる薄膜コーティングプロセスのいかなるものによっても実行されうる。保護層は、アルミニウム、モリブデン、ニッケル、チタン、タンタル、タングステン、銅、鉄、スレンレス、鉄・ニッケル・クロム合金、ニッケル・クロム・モリブデン・タングステン合金、クロム銅合金、亜鉛銅合金、シリコンカーバイド、サファイア、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化シリコン、クオーツ、ポリイミド、ポリアリール、ポリエーテル、エーテルケトン、及び、それらの合金及びそれらの組み合わせなどの物質を含みうる。
【００３３】
ステップ３３０において、ワークピースの表面は１つの材料層によりテクスチャード加工される。好ましくは、保護層及び材料層は異なる材料のものである。材料層は本技術分野において知られている薄膜コーティングプロセスのいかなるものによっても所望の表面粗さにまで形成されうる。例えば、アークスプレーは材料層のためにとても効果的な方法を提供する。しかしながら、他のスプレーコーティング、メッキ、ビーズブラスティングなどのプロセスなども用いられうる。ステップ３３０における材料層は例えば、約２０００マイクロインチ及び約２５００マイクロインチの間、約１５００マイクロインチ若しくはそれ以上などの、約１２００マイクロインチ若しくはそれ以上での第２のＲＭＳ値の表面粗さを有しうる。好ましくは、第２のＲＭＳは第１のＲＭＳより大きく、その結果、ワークピースのとても粗い表面が、１つの厚いコーティング層によりもたらされうるような大きな内部応力という欠点なしに、得られうる。
【００３４】
ワークピースの腐食を防ぐために、いかなる化学クリーニング又はエッチング溶剤などの、化学反応物及び／又は溶融からワークピースが保護層により保護されるように、ステップ３３０における材料層はステップ３２０における保護層の材料とは異なるものであってもよい。例えば、材料層はアルミニウム、モリブデン、ニッケル、チタン、タンタル、タングステン、銅、鉄、スレンレス、鉄・ニッケル・クロム合金、ニッケル・クロム・モリブデン・タングステン合金、クロム銅合金、亜鉛銅合金、シリコンカーバイド、サファイア、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化シリコン、クオーツ、ポリイミド、ポリアリール、ポリエーテル、エーテルケトン、及び、それらの合金及びそれらの組み合わせなどの物質を含みうる。
【００３５】
例えば、まず、ワークピースはチタンのイオンを含有する電気メッキ溶剤の中にワークピースを浸すことにより、薄いチタンの保護層により被覆される。ワークピースの表面にかけて、アルミニウムの層若しくはモリブデンの層がアークスプレーなどによりテキスチャー加工され被膜される。このチタン層は腐食から、そして、後に実行されるテキスチャー加工されたコーティング層のエッチング、除去、及び／又は、クリーングのいかなるものからもワークピースを保護する。
【００３６】
別の実施例として、保護層は、ワークピースを保護するために、ワークピースの表面上にアルミニウムの合金をアークスプレーすることにより形成されうる。こうして、ワークピースに所望の表面粗さをもたらすように、純粋なアルミニウムの層がワークピースの表面上にテキスチャー加工されうる。更に別の実施例において、ワークピースを保護するために、ワークピースの表面にモリブデンの合金をアークスプレーすることにより、保護層が形成されうる。こうして、ワークピースに所望の表面粗さをもたらすために、純粋なモリブデン層がワークピースの表面上でテキスチャー加工される。
【００３７】
更に、方法３００は、所望の表面粗さが得られなければ、ワークピースの表面に１つ以上の追加の材料層を被覆若しくは堆積することを含む。最終的に、ステップ３４０において所望の粗さが得られれば、本方法はステップ３５０において終了する。所望の表面粗さが得られなければ、ステップ３２０及び／又は３３０は繰り返されうる。
【００３８】
更に、方法３００は、コーティング及びテキスチャー加工ステップの効率を高めるために、若しくは、保護層及び材料層のアニーリング（加熱加工）を行うために、保護層のコーティングに先だち、材料層をテキスチャー加工する前に、若しくは所望の表面粗さが得られた後に、ワークピースを加熱することを含む。同様に、更に、方法３００は各ステップの前に、若しくは、後に、化学的にクリーニングを行うことを含む。一実施例において、更に、方法３００は保護層のコーティングに先だち、ワークピースの表面を化学的にクリーニングすることを含む。別の実施例において、方法３００は更に、材料層を取り除くために、アークスプレーの後、ワークピースの表面を化学的にクリーニングすることを含む。例えば、クリーニングは取り除かれるべき材料のために適切なクリーニング若しくはエッチング溶剤のいかなるものを用いてもなされうる。
【００３９】
図４は本発明の方法を用いてテクスチャード加工された、例示的なワークピース４００の表面の概略的な断面図を図示する。ワークピース４００は１つ以上の内部表面を有する処理チャンバのプロセスキット若しくはコンポーネントのいかなる部分であってもよい。例示的なワークピース４００は、チャンバのシールド部材、ダークスペースシールド、遮蔽フレーム、基板支持体、ターゲット、遮蔽リング、堆積コリメータ、チャンバ本体、チャンバの壁、コイル、コイル支持体、カバーリング、堆積リング、接触リング、配列リング、若しくはシャッターディスクなどである。処理チャンバは物理的蒸着（ＰＶＤ）及びスパッタリングのチャンバ、イオンメタルインプラント（ＩＭＰ）のチャンバ、化学的蒸着（ＣＶＤ）のチャンバ、原子層蒸着（ＡＬＤ）のチャンバ、プラズマエッチングのチャンバ、アニーリングのチャンバ、及び他のファーネスのチャンバなどでありうる。より好ましい実施例において、チャンバは基板が１つ以上のガス層の物質若しくはプラズマにさらされるところの基板処理のチャンバである。様々な処理チャンバ要素の材料はスレンレス若しくはアルミニウムなどを含み、チャンバによって変わる。
【００４０】
図４に示されるように、第１の材料層４１０はワークピース４００の表面上に被覆される。第１の材料層は約１２００マイクロインチ若しくはそれ以下の第１のＲＭＳ値を有する。第２の材料層４２０は第１の材料層４１０の表面上に形成されうる。第２の材料層は約１５００マイクロインチ若しくはそれ以上の第２のＲＭＳ値を有する。第１の材料層４１０及び第２の材料層４２０は例えばアークスプレープロセスなど、本技術分野において知られているコーティングプロセスにより形成されうる。選択的に、第１の材料層４１０及び第２の材料層４２０は異なるプロセスによって形成されうる。例えば、第２のＲＭＳが第１のＲＭＳより大きくなるように、第１の材料層４１０はプレイティング（メッキ）プロセスにより形成され、第２の材料層４２０はアークスプレープロセスにより形成されうる。また、一実施例において、１つ以上の追加の層が第１の材料層４１０及び第２の材料層４２０との間に形成されてもよい。別の実施例において、より大きいＲＭＳ値の１つ以上の追加の層が第２の材料層４２０の表面上に形成されてもよい。
【００４１】
本発明の一特徴は、処理チャンバ内において基板処理される間に発生する凝固したパーティクル、汚染物、及び／又は異物４０２を引付け、粘着するために、所望の表面粗さ及びテクスチャード加工された表面が、ワークピース４００の表面上に得られるように、第１の材料層４１０及び第２の材料層４２０などの少なくとも２つの材料層の利用するものである。より小さいＲＭＳの第１の材料層４１０なしでは、第２の材料層４２０はワークピース４００の表面から容易に剥がれ落ちるかもしれない。更に、より大きいＲＭＳの第２の材料層４２０なしで、第１の材料層４１０だけでは異物４０２への適切な結合及び十分な粘着をもたらさないかもしれない。
【００４２】
更に、大きい面積の基板が処理チャンバにより処理されるとき、その処理チャンバの大きいサイズに起因して、チャンバの内壁及び様々なコンポーネントとしてより安価な材料及びより重量の軽い材料が望ましい。好ましくは、アルミニウムがその利点のために用いられる。しかしながら、アルミニウムはチャンバの材料及びテキスチャー加工の材料が両者ともアルミニウム材料により形成されるならば、その両者は化学的に清浄されてしまうので、アルミニウムは直接の表面テキスチャー加工材料としては適当ではない。このように、本発明の他の特徴はワークピース４００を表面処理、腐食、若しくは化学クリーニングから保護するために、第２の材料層４２０とは異なる材料でできている第１の材料層４１０を提供することである。例えば、アルミニウムなどの同じ材料がワークピース及び第２の材料層のための選択された材料として用いられるのであれば、第１の材料層４１０はワークピースの保護層として、アルミニウム合金、チタンなどの異なる材料から構成されうる。従って、第２の材料層は異物４０２へのよりよい粘着性を提供し、化学的クリーング若しくはエッチング溶剤により容易に清浄され、クリーング、エッチング、若しくは再びのテクスチャード加工の後に、ワークピースの表面に容易に再び適用され、又は、再びテクスチャード加工されうる。
【００４３】
図５は本発明の一実施例による本発明の方法を用いて、テクスチャード加工された内部表面を有する処理チャンバ５００を図示する。本発明の実施例は、必要であるならば、パーティクルのコンタミネーションが１つ以上の内部表面によりよく粘着し、より容易に清浄され、再びテクスチャード加工されうるように、処理チャンバ５００内のパーティクルコンタミを低減するために、処理チャンバ５００の１つ以上の内部表面に位置する様々なチャンバのパーツ及びコンポーネンツのテクスチャード加工を提供することである。本発明から恩恵をこうむるであろう処理チャンバ５００の一例はカルフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズインクから市販されているＰＶＤプロセスチャンバである。
【００４４】
例示的な処理チャンバ５００はチャンバ本体５００に及びリッド（蓋）アセンブリ５０６を含み、それらによりプロセスのための容積空間５６０が定義される。チャンバ本体５０２は典型的には一体のアルミニウムブロック若しくは溶接されたスレンレスのプレートから作られている。本発明の方法を用いてテクスチャード加工されるチャンバ本体５０２及び関連するコンポーネンツの大きさは制限されないが、一般には処理チャンバ５００内で処理されるべき基板５１２の大きさより比例してより大きいものである。例えば、幅約３７０ｍｍから約２１６０ｍｍ、長さ約４７０ｍｍから約２４６０ｍｍを有する大きい面積の方形の基板を処理するとき、チャンバ本体５０２は幅約５７０ｍｍから約２３６０ｍｍ、長さ約５７０ｍｍから約２６６０ｍｍとなる。一実施例として、約１０００ｍｍ×１２００ｍｍの大きさの基板を処理するとき、チャンバ本体５０２は約１７５０ｍｍ×１９５０ｍｍの大きさを有しうる。別の実施例として、約１９５０ｍｍ×２２５０ｍｍの基板の大きさを処理するときは、チャンバ本体５０２は約２７００ｍｍ×３０００ｍｍの大きさを有しうる。
【００４５】
一般に、チャンバ本体５０２は側壁５５２及び底部５５４を含む。側壁５５２及び／又は底部５５４は一般にアクセスポート５５６及び排気ポート（図示せず）などの複数の穴を含む。シャターディスクポート（図示せず）などの他の穴が側壁５５２及び／又はチャンバ本体５０２の側壁５５２及び／又は底部５５４上に形成されるかもしれない。処理チャンバ５００への、又は、そこからの基板５１２（例えばフラットパネルディスプレイ基板若しくは半導体ウエハー）の入口及び出口を提供するために、スリットバルブ若しくは他のメカニズムなどによりアクセスポート５５６は密閉可能である。排気ポートは排気を行って、処理チャンバ５６０内の圧力を制御する排気システム（図示せず）に結合されている。
【００４６】
リッドアセンブリ５０６は一般に、ターゲット５６４及びそれに結合する接地シールドアセンブリ５１１を含む。ターゲット５６４はＰＶＤプロセスの間、基板５１２の表面上に堆積されうる物質のソースを提供する。ターゲット５６４若しくはターゲットプレートは堆積種となる物質から作られており、又はそれは堆積種のコーティングを含みうる。スパッタリングを行うために電源５８４などの高電圧電源がターゲット５６４に接続されている。一般に、ターゲット５６４は周辺部分５６３及び中央部分５６５を含む。周辺部分５６３はチャンバの側壁５５２の上部に設置されている。ターゲット５６４の中央部分は基板支持体５０４に向かう方向に、突出又は延び出ている。他のターゲットの構成が用いられることも考えられる。例えば、ターゲット５６４は所要の部材からなる中央部分を有するバッキングプレートを含む。また、ターゲット物質は、共にそのターゲットを構成する物質からなる隣接するタイル若しくはセグメントを含みうる。選択的に、リッドアセンブリ５０６は更に処理の間ターゲット物質の消費を増加するマグネトロンアセンブリ５６６を含むかもしれない。
【００４７】
基板５１２上に物質を堆積するスパッタリングプロセスの間、ターゲット５６４及び基板支持体５０４は電源５８４により相互にバイアスされる。例えば、アルゴン及び窒素などの希ガス及び他のガスなどのプロセスガスが、典型的には、処理チャンバ５００の側壁５５２に形成される１つ以上の穴（図示せず）を介してガスソース５８２からプロセス用容積空間５６０に供給される。プロセスガスはプラズマへと点火され、そのプラズマ内のイオンはターゲット物質がターゲット５６４から分子を離脱させるように、ターゲット５６４方向に加速される。離脱した物質のパーティクルは印加されるバイアスにより基板５１２の方向に引き込まれ基板５１２上に物質の層を堆積する。
【００４８】
接地シールドアセンブリ５１１は接地フレーム５０８、接地シールド５１０、又はチャンバシールド部材、ターゲットシールド部材、ダークスペースシールド、ダークスペースシールドフレームなどを含む。接地シールド５１０はプロセス用容積空間５６０内の処理領域を定義するために、ターゲット５６４の中央部分５６５を囲み、接地フレーム５０８により、ターゲット５６４の周辺部分５６３に結合される。接地フレーム５０８はターゲット５６４から接地シールド５１０を電気的に絶縁し、その一方で、（典型的には側壁５５２を介して）チャンバ５００のチャンバ本体５０２への接地路を提供する。接地シールド５１０は、ターゲットのソース材料がターゲット５６４の中央部分５６５からのみ離脱することを確実ならしめるために、接地シールド５１０により囲まれる領域内にプラズマを閉じ込める。また、接地シールド５１０は、離脱したターゲットのソース材料を、主に基板５１２上に堆積させることを容易ならしめる。これにより、ターゲット材料を最も有効に活用できるとともに、チャンバ本体５０２の他の領域に堆積が起こるのを防ぐとともに、離脱した活性種又はプラズマによる攻撃を防ぐことができ、これによりチャンバの寿命を長引かせるとともに、チャンバを清浄し、若しくは、他のメンテナンスを行うのに必要なダウンタイム及びコストを低減することができる。接地シールド５１０を囲む接地フレーム５０８の利用から得られる恩恵は、（例えば、堆積した薄膜の剥がれ、若しくは、プラズマからのチャンバ本体５０２への攻撃に起因する）チャンバ本体５０２から離脱するパーティクルの削減であり、基板５１２の表面へ再堆積するパーティクルの削減であり、これによりプロダクトの製品の品質及び歩留まりを向上させる。
【００４９】
接地シールド５１０は、一般に、プラズマ及びスパッタされたパーティクルをプロセス用容積空間５６０の中に閉じ込めるが、初期的にはプラズマ若しくはガス状態にあった、スパッタされたパーティクルが、様々な内部のチャンバ表面に凝固するのは避けがたい。例えば、スパッタされたパーティクルは１つ以上のチャンバ要素の他の内部のチャンバ表面と同様に、チャンバ本体５０２の内部表面、ターゲット５６４、リッドアセンブリ５０６、及び接地シールドアセンブリ５１１上に凝固する。更に、基板支持体５０４の上表面などの他の表面も堆積シーケンスの間、又は、シーケンスとシーケンスとの間に汚染されるかもしれない。チャンバ要素は、例えば処理チャンバ５００のような、真空チャンバ内に配置されたチャンバ要素など真空チャンバ要素であるかもしれない。一般に、チャンバ要素の内部表面上に形成された凝固物は限られた粘着性しか持たず、チャンバ要素から離れ、基板５１２を汚染する。処理チャンバ要素からの凝固した異物が剥がれ落ちる傾向を低減するために、これらのチャンバ要素は、基板５１２の表面上へのパーティクルコンタミを低減するように、本発明の方法によりテクスチャード加工される。
【００５０】
図６Ａ及び図６Ｂは本発明の一実施例によりテクスチャード加工された内部表面を有する例示的な処理チャンバ要素の水平平面図を図示する。接地シールド５１０、接地フレーム５０８、ターゲット５６４、ダークスペースシールド、チャンバシールド部材、シールドフレーム、ターゲットシールド部材などはＰＶＤプロセスの間、パーティクルによるコンタミを低減するために、本発明の方法２００及び３００によりテクスチャード加工され、清浄され、再びテクスチャード加工される。更に、図６Ａに示されるように、側壁５５２、底部５５４、及び他のコンポーネンツを含むチャンバ本体５０２もテクスチャード加工されうる。図６Ｂは接地シールド５１０及び接地シールド５１０を囲む接地フレーム５０８の概略図を図示しており、各部は本発明の一実施例によるテクスチャード加工された内部表面を有する。図６Ａに示されるように、接地シールド５１０は、１つ以上のワークピース部材６１０及び１つ以上の角部材６３０から構成されており、これらの部材が結合され、溶接、糊付け、高圧圧接などの本技術分野において知られているボンディングプロセスを用いて相互に結合される。更に、本発明ではワークピース部材６１０及び角部材６３０などの個々のワークピースが接地シールド５１０を構成するよう結合される前に、本発明の方法２００及び３０２よりテクスチャード加工されうる。
【００５１】
本発明の方法を用いてテクスチャード加工されるべきターゲット５６４、接地シールド５１０、及び接地フレーム５０８及び関連するコンポーネンツの大きさは制限されてはおらず、処理されるべき基板５１２の大きさ形に関連する。例えば、幅約１０００ｍｍから約２１６０ｍｍの幅で、約１２００ｍｍから約２４６０ｍｍの長さを有する大きい面積の長方形の基板を処理するとき、ターゲット５６４は約１５５０ｍｍから約２５００ｍｍの幅を有し、約１７５０ｍｍから約２８００ｍｍの長さを有するかもしれない。一例として、ターゲット５６４は約１５５０ｍｍ×１７５０ｍｍの大きさを有する。別の実施例として、ターゲット５６４は約２５００ｍｍ×２８００ｍｍの大きさを有する。更に、接地シールド５１０の大きさは約１６００ｍｍ×１８００ｍｍから約２５５０ｍｍ×２８５０ｍｍの大きさである。また、他の、より小さいサイズがより小さい基板のサイズのために有効であるかもしれない。
【００５２】
接地シールド５１０及び他のチャンバのコンポーネントはテクスチャード加工され、リッドアセンブリ５０６に取り付けられるように結合される。リッドアセンブリ５０６に接地シールド５１０を取り付けることの効果は、リッドアセンブリ５０６を載置する前に、接地シールド５１０及びターゲット５６４がチャンバ本体５０２に、より容易に、そして、正確に位置づけられ、これにより接地シールド５１０をターゲット５６４に調整するに必要な時間を低減することができる。しかしながら、また他の構成が用いられるかもしれない。接地シールド５１０がいったんリッドアセンブリ５０６に取り付けられると、リッドアセンブリ５０６はセットアップを完了するために側壁５５２上に単純に載置される。このように調整可能なターゲット／接地シールドの構成を備えた従来のチャンバに必要であったような、インスタレーションの後に接地シールド５１０及びターゲット５６４を位置調整する必要性は除かれる。更に、調整可能なターゲット／接地シールドの構成を有しない従来のチャンバに必要であったような、ピン及び／又はパーツを正確に位置決めするための費用の必要性も取り除かれる。例示的なシールドパーツはカルフォルニア州サンタクララ市のアプライドマテリアルズ社から市販されている部品００２０−４５５４４、００２０−４７６５４、００２０−ＢＷ１０１、００２０−ＢＷ３０２、０１９０−１１８２１、００２０−４４３７５、００２０−４４４３８、００２０−４３４９８、００２１−ＪＷ０７７、００２０−１９１２２、００２０−ＪＷ０９０、００２１−ＫＳ５５６、００２０−４５６９５である。
【００５３】
図５に戻ると、基板支持体５０６はチャンバ本体５０２の底部５５４に一般的に置かれ、その上で真空処理チャンバ５００内で基板を処理する間、基板５１２を支持する。基板支持体５０４は基板５１２を支持するための板状の本体と、例えば静電チャック及び他の位置決め手段などの基板５１２を保持し、位置決めするための他の追加的なメカニズムを含んでもよい。基板支持体５０４は板状の本体支持体内に埋め込まれた１つ以上の電極及び／又は加熱エレメントを含みうる。シャフト５８７はチャンバ本体５０２の底部５５４を貫通して突き出ており、リフトメカニズム５８８に基板支持体５０４を結合する。リフト機構５８８は下側の位置及び上側の位置との間で基板支持体５０４を動かすよう構成されている。基板支持体５０４は図５においては中間の位置にあるように描かれている。ベローズ５８６は典型的には基板支持体５０４とチャンバの底部５５４との間に設けられており、その間に柔軟性のある密封構造を提供し、これによりチャンバの容積空間５６０の真空の完全性を維持する。
【００５４】
典型的には、コントローラ５９０は処理チャンバ５００との間でインターフェースを行いそれを制御する。コントローラ５９０は典型的には中央処理ユニット（ＣＰＵ）５９４、補助回路５９６及びメモリ５９２を含む。ＣＰＵ５９４は様々なチャンバ及びサブプロセッサを制御するための工業用のセッティングに用いられるようなコンピュータプロセッサのいかなるようなものでもよい。メモリ５９２はＣＰＵ５９４に接続されている。メモリ５９２、又はコンピューターが読むことができる媒体は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、フロッピーディスク（商標名）、ハードディスク、又は他のデジタル信号を記憶する装置、遠隔にある装置、又は、ローカルにある装置のような容易に入手可能なメモリのひとつであってもよい。補助回路５９６は、周知の方法によりプロセッサをサポートするためにＣＰＵ５９４に接続される。これらの回路はキャッシュ、電源、クロック回路、入力／出力回路、サブシステムなどを含む。コントローラ５９６はその中で実行されるいかなる堆積プロセスを含む処理チャンバ５００の動作を制御するのに用いられる。
【００５５】
選択的に、遮蔽フレーム５５８及びチャンバシールド５６２がチャンバ本体５０２内に設けられるかもしれない。一般に、遮蔽フレーム５５８は遮蔽フレーム５５８の中央を介して露出される基板５１２の部分に堆積を閉じ込めるよう構成されている。基板支持体５０４が処理のために上側の位置に移動するとき、基板支持体５０４の上に置かれた基板５１２の外側の端遮蔽フレーム５５８に係止され、チャンバシールド５６２から遮蔽フレーム５５８を持ち上げる。基板支持体５０４が基板５１２をローディング及びアンローディングするための下側の位置に動いたとき、基板支持体５０４はチャンバシールド５６２及びアクセスポート５５６の下側に位置する。そして、基板５１２は側壁５５２上のアクセスポート５５６を介して、チャンバ５００から取り出されるか、若しくは、チャンバ５００内に置かれ、その一方で、遮蔽フレーム５５８及びチャンバシールド５６２をあける。シングルアームのロボット若しくはデュアルアームのロボットなどのウエハ搬送機構若しくは処理チャンバ５００内の外側に設けられたロボットにより、基板５１２の載置若しくは取り除きを行うために、基板サポート５０４から基板５１２を離す空間を作るために、リフトピン（図示せず）が選択的に基板支持体５０４を介して動く。
【００５６】
図７Ａは、本発明の一実施例によるテクスチャード加工された表面を有する遮蔽フレーム５５８の概略図を図示する。遮蔽フレーム５５８は基板５１２の周辺部分を囲むために、１つの部品から若しくは２つ以上のワークピースの部品が結合されているものである。遮蔽フレーム５５８はその上に粘着した異物４０２を引きつけ、基板５１２の表面上を異物４０２が汚染することからを防ぐために、基板上の第１及び第２の材料層４１０、４２０又は追加の層を含むようテクスチャード加工されうる。好ましくは、遮蔽フレーム５５８の上側の面６２０又はプロセス用容積空間５６０に面する面は、基板５１２の処理表面６４０のコンタミを防ぐために、１つ以上の材料層によりテクスチャード加工される。遮蔽フレーム５５８は、遮蔽フレーム５５８が基板５１２の端の部分の周辺でフィットするように、選択された内径を有する。遮蔽フレーム５５８は基板５１２の大きさより小さい内径を有し、基板５１２の大きさより大きい外径を有する。例えば、約１９５０ｍｍ×２２５０ｍｍの大きさの基板に対して、遮蔽フレーム５５８は約１９３０ｍｍ×２２３０ｍｍの例示的な内径、約２２４０ｍｍ×２７４０ｍｍの例示的な外径を有し、その結果、基板５１２の周辺部分はパーティクル及びコンタミからシールドされる。また、より小さいサイズ及び他の形の基板にも適用されうる。
【００５７】
図７Ｂは本発明の一実施例によるテクスチャード加工された表面を有する遮蔽フレーム５５８、チャンバシールド５６２、チャンバ本体５０２及び側壁５５２の概略図を図示する。他の基板処理チャンバにおいて用いられる基板クランピング構造などの、他のコンポーネンツと同様に、これらのチャンバ要素の全ての表面は本発明の実施例によりテクスチャード加工されうる。図７Ｂに示されるように、遮蔽フレーム５５８は、例えば、チャンバ本体５０２の側壁５５２に接続されうるチャンバシールド５６２上に置かれる。その上に位置する遮蔽フレーム５５８を支持するために、約１９５０ｍｍ×２２５０ｍｍの大きさの基板に対して、約２１６０ｍｍ×２５５０ｍｍの大きさの内径、約２５５０ｍｍ×２８４０ｍｍの外径のチャンバシールド５６２の大きさとなる。選択的に、他の構成を有する遮蔽フレームが同様に用いられうる。例示的な遮蔽フレーム、デポジションフレーム、基板カバー構造及び／又は基板クランプは、カルフォルニア州サンタクララ州のアプライドマテリアルズ社から市販されている００２０−４３１７１及び００２０−４６６４９を含む。
【００５８】
本発明の他の実施例は、更に、基板処理の間にパーティクルの堆積を低減するために、本発明の基板支持体５０４の一部分が、本明細書に記載された方法によりテクスチャード加工されることを提供する。図８は処理チャンバ５００の基板支持体５０４の一実施例の概略図である。典型的に、基板支持体５０４はアルミニウム、スレンレス、セラミック若しくはそれらの組み合わせにより作られている。シャフト５８７の上にある基板支持体５０４は、その上に基板５１２を支持するための上側表面８１０を含む。上側表面８１０は、粘着する異物５０２を引きつけ、基板５０４の表面を異物４０２が汚染することを防止するために、第１及び第２の材料層４１０、４２０、若しくは追加の層によりテクスチャード加工されうる。
【００５９】
基板５１２を支持する基板支持体の上側表面８１０の大きさは基板５１２のサイズに比例し、基板５１２の大きさより小さいか、若しくは、大きい。図８に示されるように、本発明の一実施例は、基板支持体５０４の外側部分８２０が基板５１２上のパーティクルのコンタミを防止するために、１つ以上の材料層によりテクスチャード加工されることを提供する。
【００６０】
上述のように、処理チャンバの１つ以上のコンポーネンツの１つ以上の内部表面が、基板処理の間に発生する異物若しくはパーティクルの結合及び粘着を改善するために、テクスチャード加工される。更に、他の適宜な基板処理チャンバのためのチャンバ要素の例としてダークスペースシールド、支持リング、堆積リング、コイル、コイルサポート、堆積コリメータ、ペデスタル、配列リング、シャッターディスクなどがある。
【００６１】
本発明の実施例から逸脱することなく、基板の処理の間でのコンタミを低減するために、本発明の方法を用いて、様々な構造の他の処理チャンバ及びチャンバのパーツ、コンポーネントもテクスチャード加工されうる。本明細書に記述されるような適宜な化学的なクリーニング溶剤を用いて、チャンバのパーツ、コンポーネンツをクリーニングすることによりコンタミは清浄され、本発明の方法を用いて再びテクスチャード加工されうる。更に、上述に示された様々なコンポーネンツの大きさは説明のためのものであり本発明の範囲を制限するものではない。
【００６２】
上述は本発明の実施例に基づいて説明されてきたが、本発明の基本範囲を逸脱することなく他の及び更なる本発明の実施例が考えられうる。そして、その範囲は以下の特許請求の範囲により決定される。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
本発明の上記に引用された特徴が詳細に理解されうるように、上記に短く要約されたような本発明の、より特定的な記述が実施例を参照して、以下になされる。それらの幾つかは添付の図面において図説される。しかしながら、添付の図面は本発明の典型的な実施例のみを図説するのであり、従って、その範囲を限定するものではなく、本発明は他の同等に有効な実施例をも含みうる。
【図１Ａ】ワークピースの表面上に物質が衝突又は凝固することを示す図である。
【図１Ｂ】ワークピースの表面上への物質の粘着を改善するためのテクスチャード加工されたコーティングを用いることを図説する。
【図１Ｃ】ワークピースの表面上への物質の粘着を改善するために、とても粗い表面のコーティングを適用することを図示する。
【図２】本発明の一実施例による一例示的な方法のフローチャートを図示する。
【図３】本発明の他の実施例による他の例示的な方法のフローを図示する。
【図４】本発明の方法を用いた例示的なテクスチャード加工された表面の一実施例の概略的断面図を図示する。
【図５】本発明の一実施例によるテクスチャード加工された内部表面を有する例示的な処理チャンバの概略的な断面図を図示する。
【図６Ａ】本発明の一実施例によるテクスチャード加工された内部表面を有する例示的な処理チャンバの部材の水平平面図を図示する。
【図６Ｂ】本発明の一実施例によるテクスチャード加工された内部表面を有する例示的なグラウンド・シールド及び接地フレームの概略図を図示する。
【図７Ａ】本発明の一実施例によりテクスチャード加工された表面を有する、１つの例示的な遮蔽フレームの概略図を図示する。
【図７Ｂ】本発明の一実施例によりテクスチャード加工された表面を有する、例示的な遮蔽フレーム、チャンバシールド、及びチャンバ本体の概略図を図示する。
【図８】本発明の一実施例による処理チャンバの例示的な基板支持体の概略図を図示する。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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