專利名稱：一種新型沉積環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及銅線制程中制作阻擋層的裝置領(lǐng)域，尤其涉及制作阻擋層 工藝中的沉積環(huán)的結(jié)構(gòu)。
#狄*
隨著半導(dǎo)體制作工藝的特征尺寸不斷下降，原來的鋁(Al)線制程逐漸走 向銅(Cu)線制程。在銅線制程過程中，首先多采用鉭工藝(Encore Ta Process: ETP)在晶圓表面沉積鉭或鉭的氮化物，制作阻擋層。ETP是在密封腔體內(nèi)進行， 腔體內(nèi)具有三個部件，請參閱


圖1所示的半剖圖，卡盤(E-chuck) 1,沉積環(huán) (Deposition ring) 2和保護環(huán)(Cover ring) 3 ?？ūP1具有凸臺和底盤，中 凸臺放置晶圓4，卡盤1的底盤放置沉積環(huán)2,沉積環(huán)2外環(huán)的一部分與保護環(huán) 3內(nèi)側(cè)接觸。在沉積阻擋層時，晶圓4放置在卡盤1的凸臺上，腔體內(nèi)的離子'源 5在不同高壓加載電壓下，離子在晶圓4的表面沉積。然而，在多次進行ETP 后，在圖所示a和b的位置，容易出現(xiàn)離子的堆積。離子在沉積環(huán)2和保護環(huán)3 之間堆積，使得沉積環(huán)2和保護環(huán)3之間a處容易產(chǎn)生放電事件?？ūP1的底 盤的直徑大于凸臺的直徑。由于卡盤1凸臺與底盤的連接處有若干凹口，沉積 環(huán)2與卡盤1貼合時無法貼合這些凹口，因此離子也容易在b處堆積，也易產(chǎn) 生放電事件。如圖2所示沉積環(huán)2的半剖示意圖，沉積環(huán)2具有內(nèi)環(huán)21,上部 外環(huán)22和底部外環(huán)23。上部外環(huán)22與內(nèi)環(huán)21交接處具有表面凹槽24，底部 外環(huán)23的直徑大于上部外環(huán)22，底部外環(huán)23的表面開有環(huán)形凹槽26，上部外 環(huán)22表面涂有離子吸附層材料，用來吸附離子。底部外環(huán)23的底部與內(nèi)環(huán)底 部21之間具有臺階凹槽25。這樣沉積環(huán)2與卡盤1的底盤接觸時，只有底部外 環(huán)23的底部與卡盤1的底盤接觸。當(dāng)出現(xiàn)尖端放電時，容易使得a或b處累積 的離子呈顆粒懸浮在腔體內(nèi)，在離子源的作用下沉積在卡盤1的晶圓4上，從 而引起晶圓球型表面顆粒缺陷的產(chǎn)生，降低晶圓良率。同時放電事件不僅會損害沉積環(huán)2上部外環(huán)22的吸附涂層材料，縮短沉積環(huán)2使用壽命，而且還會損 傷制作成本昂貴的卡盤l。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種新型沉積環(huán)，從而有效降低沉積環(huán)和卡盤、 保護環(huán)之間的放電幾率，進一步解決因沉積環(huán)和保護環(huán)、卡盤之間的放電導(dǎo)致 的晶圓缺陷、卡盤損傷、沉積環(huán)使用壽命降低的問題。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的新型沉積環(huán)，該新型沉積環(huán)放置卡盤上， 與保護環(huán)的內(nèi)側(cè)接觸，卡盤具有中心凸臺和底盤，底盤直徑大于中心凸臺直徑， 凸臺與底盤連接處具有若干凹口。沉積環(huán)包括上部外環(huán)，底部外環(huán)和內(nèi)環(huán)；底 部外環(huán)的外直徑大于上部外環(huán)的外直徑，上部外環(huán)與底部外環(huán)的交接處開有朝 向內(nèi)環(huán)方向的環(huán)形凹槽；內(nèi)環(huán)側(cè)壁上具有若干凸塊。進一步地，沉積環(huán)上部外 環(huán)與內(nèi)環(huán)表面交接處具有表面凹槽。上部外環(huán)表面涂有離子吸附層。沉積環(huán)冉 環(huán)的內(nèi)直徑略大于卡盤中心凸臺的直徑。該卡盤的凸臺與底盤連接處具有8 + 凹口，對應(yīng)地，內(nèi)環(huán)側(cè)壁具有8個凸塊。沉積環(huán)底部外環(huán)的外直徑略小于其接 觸的保護環(huán)內(nèi)側(cè)的直徑。沉積環(huán)底部外環(huán)的底部與內(nèi)環(huán)底部之間形成臺階凹槽， 底部外環(huán)的底部低于內(nèi)環(huán)底部。
與傳統(tǒng)ETP中使用的沉積環(huán)相比，本實用新型的沉積環(huán)通過將環(huán)形凹槽開 在上部外環(huán)和底部外環(huán)的交接處，且朝向內(nèi)環(huán)方向，有效增大了沉積環(huán)與保護 環(huán)之間的間距；同時，內(nèi)環(huán)側(cè)壁上增加了若干與卡盤上凹口相吻合的凸塊，使 得沉積環(huán)放在卡盤上時貼合得更好，避免離子在凹口堆積，這樣降低了沉積環(huán) 與保護環(huán)和卡盤之間放電的幾率。同時增加的沉積環(huán)內(nèi)環(huán)側(cè)壁上的凸塊與卡盤 上的凹口相吻合，避免沉積環(huán)與卡盤出現(xiàn)相對運動。
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型的新型沉積環(huán)作進一步詳細具體
地描述。
圖l是傳統(tǒng)沉積環(huán)與卡盤和保護環(huán)的半剖面示意圖。
圖2是傳統(tǒng)沉積環(huán)半截面示意圖。圖3是本實用新型沉積環(huán)俯視示意圖。
圖4是本實用新型沉積環(huán)沿圖3中AA'方向的截面示意圖。
圖5是本實用新型沉積環(huán)與卡盤和保護環(huán)相對位置示意圖。
具體實施方式
該新型沉積環(huán)放置卡盤上，與保護環(huán)的內(nèi)側(cè)接觸，卡盤具有中心凸臺和底 盤，底盤直徑大于中心凸臺直徑，凸臺與底盤連接處具有若干凹口。請參閱圖3 所示本實用新型沉積環(huán)示意圖。該新型沉積環(huán)包括上部外環(huán)06，底部外環(huán)07
和內(nèi)環(huán)I6。底部外環(huán)的外直徑Or2大于上部外環(huán)的外直徑On。內(nèi)環(huán)I6的側(cè)壁上
具有若干凸塊8。沿圖3所示AA'線的該新型沉積環(huán)的截面圖請參閱圖4。沉積 環(huán)6的上部外環(huán)06與底部外環(huán)07的交接處開有朝向內(nèi)環(huán)16方向的環(huán)形凹槽 66。新型沉積環(huán)6上部外環(huán)06與內(nèi)環(huán)16表面交接處具有表面凹槽64。新型沉 積環(huán)6底部外環(huán)07的底部與內(nèi)環(huán)16底部之間形成臺階凹槽65,底部外環(huán)07 的底部低于內(nèi)環(huán)16的底部。請參閱圖5，為了便于新型沉積環(huán)6放置于卡盤1 上，新型沉積環(huán)6的凸塊8剛好卡在卡盤1的凹口內(nèi)，因此，圖3所示的沉積 環(huán)6內(nèi)環(huán)I6的內(nèi)直徑Ir2略大于卡盤1中心凸臺的直徑。同樣，為使新型沉積環(huán) 6的底部外環(huán)07與保護環(huán)3內(nèi)側(cè)貼合得較好，不產(chǎn)生較大摩擦，底部外環(huán)的吵卜 直徑Oe略小于其接觸的保護環(huán)3內(nèi)側(cè)的直徑。內(nèi)環(huán)I6的內(nèi)直徑Ir2不宜過大， 這樣新型沉積環(huán)6與卡盤1的貼合得較差，容易導(dǎo)致離子在卡盤1與新型沉積 環(huán)6之間的縫隙堆積。上部外環(huán)06的表面涂有離子吸附層。該吸附層的材料通 常是采用Al熔射方法制作的氧化鋁(A1203 )，氧化鋁可吸附沉積在沉積環(huán)上的 離子，避免形成的離子團顆粒在腔體內(nèi)影響ETP的良率。
當(dāng)新型沉積環(huán)6放置在卡盤1上時，新型沉積環(huán)6與保護環(huán)3內(nèi)側(cè)的距離 相對
圖1所示沉積環(huán)2與保護環(huán)3之間的間距要大很多，這樣就大幅度降低了 新型沉積環(huán)6與保護環(huán)3之間的放電幾率。該卡盤的凸臺與底盤連接處具有8 個凹口，對應(yīng)地，內(nèi)環(huán)側(cè)壁具有8個凸塊。沉積環(huán)底部外環(huán)的底部與內(nèi)環(huán)底部 之間具有臺階凹槽，底部外環(huán)的底部低于內(nèi)環(huán)底部。整個沉積環(huán)6的制作采用 非導(dǎo)體材料制作，可采用陶瓷進行制作。
由圖5可看出，本實用新型的新型沉積環(huán)通過將環(huán)形凹槽開在上部外環(huán)和底部外環(huán)的交接處，且朝向內(nèi)環(huán)方向，有效增大了沉積環(huán)與保護環(huán)之間的間距； 同時，內(nèi)環(huán)側(cè)壁上增加了若干與卡盤上凹口相吻合的凸塊，使得沉積環(huán)放在卡 盤上時貼合得更好，避免離子在凹口堆積，這樣P條低了沉積環(huán)與保護環(huán)和卡盤 之間放電的幾率。同時增加的沉積環(huán)內(nèi)環(huán)側(cè)壁上的凸塊與卡盤上的凹口相吻合， 避免沉積環(huán)與卡盤出現(xiàn)相對運動。
權(quán)利要求1、一種新型沉積環(huán)，所述新型沉積環(huán)放置卡盤上，與保護環(huán)的內(nèi)側(cè)接觸，所述卡盤具有中心凸臺和底盤，所述底盤直徑大于所述中心凸臺直徑，所述凸臺與所述底盤連接處具有若干凹口，其特征在于，所述沉積環(huán)包括上部外環(huán)，底部外環(huán)和內(nèi)環(huán)；所述底部外環(huán)的外直徑大于所述上部外環(huán)的外直徑；所述上部外環(huán)與底部外環(huán)的交接處向所述內(nèi)環(huán)方向開有環(huán)形凹槽；所述內(nèi)環(huán)側(cè)壁上具有若干凸塊。
2、 如權(quán)利要求1所述的新型沉積環(huán)，其特征在于，所述沉積環(huán)上部外環(huán)與內(nèi)環(huán) 表面交接處具有表面凹槽。
3、 如權(quán)利要求1所述的新型沉積環(huán)，其特征在于，所述上部外環(huán)表面涂有離子 吸附層。
4、 如權(quán)利要求1所述的新型沉積環(huán)，其特征在于，所述沉積環(huán)內(nèi)環(huán)的內(nèi)直徑略 大于所述卡盤凸臺的直徑。
5、 如權(quán)利要求1所述的新型沉積環(huán)，其特征在于，所述卡盤的凸臺與底盤連接 處具有8個凹口，所述內(nèi)環(huán)側(cè)壁具有8個凸塊。
6、 如權(quán)利要求1所述的新型沉積環(huán)，其特征在于，所述沉積環(huán)底部外環(huán)的外直 徑略小于其接觸的保護環(huán)內(nèi)側(cè)的直徑。
7、 如權(quán)利要求1所述的新型沉積環(huán)，其特征在于，所述沉積環(huán)底部外環(huán)的底部 與內(nèi)環(huán)底部之間形成臺階凹槽，所述底部外環(huán)的底部^^于所述內(nèi)環(huán)底部。
專利摘要本實用新型提供了一種新型沉積環(huán)，它放置卡盤上，與保護環(huán)的內(nèi)側(cè)接觸，卡盤具有中心凸臺和底盤，底盤直徑大于中心凸臺直徑，凸臺與底盤連接處具有若干凹口。該沉積環(huán)包括上部外環(huán)，底部外環(huán)和內(nèi)環(huán)；底部外環(huán)的外直徑大于上部外環(huán)的外直徑；上部外環(huán)與底部外環(huán)的交接處向內(nèi)環(huán)方向開有環(huán)形凹槽；內(nèi)環(huán)側(cè)壁上具有若干凸塊。本實用新型的沉積環(huán)通過將環(huán)形凹槽開在上部外環(huán)和底部外環(huán)的交接處，且朝向內(nèi)環(huán)方向，有效增大了沉積環(huán)與保護環(huán)之間的間距；內(nèi)環(huán)側(cè)壁上增加了若干與卡盤上凹口相吻合的凸塊，這樣降低了沉積環(huán)與保護環(huán)和卡盤之間放電的幾率。同時增加凸塊與卡盤上的凹口相吻合，避免沉積環(huán)與卡盤出現(xiàn)相對運動。
文檔編號C23C14/22GK201220960SQ20082005923
公開日2009年4月15日 申請日期2008年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日
發(fā)明者華 周, 程 邢, 陳勇志 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司