CN1663017A

Productivity enhancing thermal sprayed yttria-containing coating for plasma reactor

Abstract

The present invention relates to a component of a semiconductor processing device comprising a thermally sprayed yttria-containing coating that provides resistance to erosion, corrosion, and/or corrosion-erosion in a plasma atmosphere. The coating can protect the substrate from physical and/or chemical damage.

CN1663017A, drawing sheet 1
Sheet 1 of 5

Term

Term ended

Projected expiry passed 12 June 2023, 3.3 years ago.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Published
  4. Projected expiry
  5. Today

34 claims: 6 independent, 28 dependent

  1. 1
    一种半导体处理设备的组件,其包含:一个包括一个表面的基板;和一个基本上由布置在所述表面上的氧化钇所组成的热喷涂涂层,所述涂层包括所述组件的一个最外层表面。
  2. 2
    根据权利要求1所述的组件,其中所述涂层是直接位于所述基板的表面上而没有在所述涂层与所述基板表面之间布置另一材料中间层。
  3. 3
    根据权利要求1所述的组件,其中所述基板表面是由选自由经过阳极处理的铝、氧化铝和石英组成的群组的材料制成。
  4. 4
    根据权利要求1所述的组件,其是一个室壁。
  5. 5
    根据权利要求1所述的组件,其是选自由下列各物组成的群组中的至少一个组件:室壁、室衬垫、气体分布板、汽环、基座、介电窗、静电夹盘和等离子体聚焦环。
  6. 6
    根据权利要求1所述的组件,其中所述涂层具有约0.001英寸到约0.1英寸的厚度。
  7. 7
    根据权利要求1所述的组件,其进一步包含所述基板表面与所述涂层之间的至少一个中间层。
  8. 8
    根据权利要求1所述的组件,其中所述涂层具有一个有效促进聚合物沉积物在所述涂层上的粘附力的算术平均表面粗糙度(Ra)。
  9. 9
    根据权利要求8所述的组件,其中所述涂层具有约120到约250微英寸的算术平均表面粗糙度(Ra)。
  10. 10
    一种半导体处理设备的室壁,其包括:一个包括一个表面的经阳极处理的铝基板;和一个基本上由直接布置在所述表面上的氧化钇所组成的热喷涂涂层,所述涂层包括所述组件的一个最外层表面。
  11. 11
    根据权利要求10所述的组件,其中所述涂层具有一个促进聚合物沉积物的粘附力的算术平均表面粗糙度(Ra)。
  12. 12
    一种等离子体蚀刻反应器,其包含:包括以下组件的至少一个组件:一个包含一个表面的基板;和一个基本上由布置在所述表面上的氧化钇所组成的热喷涂涂层,该涂层包括该组件的一个最外层表面。
  13. 13
    根据权利要求12所述的等离子体蚀刻反应器,其中所述基板表面是经阳极处理的铝,并且该涂层是直接位于所述基板的所述表面上而没有在所述涂层与所述基板表面之间布置另一材料中间层。
  14. 14
    根据权利要求13所述的等离子体蚀刻反应器,其中所述组件为一个室壁,并且该等离子体蚀刻反应器包括一个诱导性地将射频能量耦合到所述反应器中的等离子体产生源。
  15. 15
    根据权利要求12所述的等离子体蚀刻反应器,其中所述涂层具有一个有效促进聚合物沉积物在所述涂层上的粘附力的算术平均表面粗糙度(Ra)。
  16. 16
    一种制造半导体处理设备中的组件的方法,其包含用热喷涂将一个基本上上由氧化钇组成的涂层涂覆在一个基板表面上,所述涂层包含所述组件的一个最外层表面。
  17. 17
    根据权利要求16所述的方法,其中将所述涂层直接应用到所述基板表面上。
  18. 18
    根据权利要求16所述的方法,其中所述基板表面是由选自由经阳极处理的铝、氧化铝和石英组成的群组的材料制成。
  19. 19
    根据权利要求16所述的方法,其中所述涂层是形成为具有一个有效促进聚合物沉积物的粘附力的算术平均表面粗糙度(Ra)。
  20. 20
    一种蚀刻半导体基板的方法,其包含:将一个半导体基板放在一个等离子体蚀刻反应器室中,所述等离子体蚀刻反应器包含至少一个包括一个具有一表面的基板和一个基本上由布置在所述表面上的氧化钇组成的热喷涂涂层的组件,所述涂层包括所述组件的一个最外层表面;将生产气体引入所述室中;从所述生产气体产生等离子体;和以所述等离子体蚀刻所述半导体基板,其中所述涂层在蚀刻过程中暴露在所述等离子体中。
  21. 21
    根据权利要求20所述的方法,其中通过诱导性的将射频能量耦合到所述室中而产生所述等离子体。
  22. 22
    根据权利要求20所述的方法,其中所述半导体基板包含至少一种选自由下列各物组成的群组的含硅材料:单晶硅、多晶硅、非晶硅、氮化硅、氮氧化硅、硅化物、二氧化硅、低k材料和高k材料。
  23. 23
    根据权利要求20所述的方法,其中所述半导体基板包含至少一种选自由下列各物组成的群组的含金属材料:铝、铝合金、钨、钨合金、钛、钛合金、钽、钽合金、铂、铂合金、钌、钌合金、铬、铬合金、铁、铁合金、镍、镍合金、钴、钴合金、钼、钼合金,钛、钨、铬、钴和/或钼的硅化物,铁电材料和GMR材料。
  24. 24
    根据权利要求20所述的方法,其中所述涂层具有一个在蚀刻过程中促进聚合物沉积物在所述涂层上的粘附力的算术平均表面粗糙度(Ra)。
  25. 25
    一种减小半导体晶圆污染的方法,其是通过侵蚀在等离子体蚀刻反应器中在半导体晶圆蚀刻过程中等离子体蚀刻反应器的一个室中的一个组件而实现的,所述方法包含:将一个半导体晶圆放在一个等离子体蚀刻反应器的一个室中,所述等离子体蚀刻反应器包含至少一个组件,所述至少一个组件包括一个由一材料组成的基板且具有一个表面和一个基本上由布置在所述表面上的氧化钇所组成的热喷涂涂层,所述涂层包括所述组件的一个最外层表面;将一生产气体引入所述室中,所述生产气体相对于所述基板材料具有侵蚀性;从所述生产气体产生一等离子体;和当将所述涂层暴露于所述等离子体时,以所述等离子体蚀刻所述半导体基板,其中所述涂层在所述蚀刻过程中通过所述基板材料和氧化钇而将所述半导体晶圆的污染最小化。
  26. 26
    根据权利要求25所述的方法,其中所述基板包含铝或其合金。
  27. 27
    根据权利要求25所述的方法,其中氧化钇对所述半导体晶圆的污染程度小于1010个原子/cm2。
  28. 28
    根据权利要求25所述的方法,其中所述组件的表面是经阳极处理的铝,并且所述涂层直接位于所述经阳极处理的铝上。
  29. 29
    根据权利要求25所述的方法,其中所述半导体晶圆包含至少一种含硅材料,并且所述生产气体包含氟。
  30. 30
    根据权利要求29所述的方法,其中所述含硅材料是选自由下列各物组成的群组:单晶硅、多晶硅、非晶硅、氮化硅、氮氧化硅、硅化物、二氧化硅、低k材料和高k材料。
  31. 31
    根据权利要求25所述的方法,其中所述半导体晶圆包含至少一种含金属材料,并且所述生产气体包含BCl3。
  32. 32
    根据权利要求31所述的方法,其中所述含金属材料是选自由下列各物组成的群组:铝、铝合金、钨、钨合金、钛、钛合金、钽、钽合金、铂、铂合金、钌、钌合金、铬、铬合金、铁、铁合金、镍、镍合金、钴、钴合金钼、钼合金,钛、钨、铬、钴和/或钼的硅化物、铁电材料和GMR材料。
  33. 33
    根据权利要求25所述的方法,其中所述半导体晶圆包含硅,并且所述生产气体包含溴。
  34. 34
    根据权利要求25所述的方法,其中所述生产气体包含BCl3,并且所述涂层在蚀刻过程中未被等离子体侵蚀。
Independent claims34