本发明专利技术公开一种位于陶瓷基质上的抗氟电浆涂层。在一个具体实例中，该组成物包括覆盖基质的约2微米厚的AlON涂层及视需要具有的覆盖该AlON涂层的约3微米厚的氧化钇涂层。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术公开一种位于陶瓷基质上的抗氟电浆涂层。在一个具体实例中，该组成物包括覆盖基质的约2微米厚的AlON涂层及视需要具有的覆盖该AlON涂层的约3微米厚的氧化钇涂层。【专利说明】具有视需要氧化钇覆盖层的经AION涂布的基质相关申请案本申请案主张2011年8月10日申请的美国临时申请案第61/521，822号的权益。上述申请案的整个教示内容以引用的方式并入本文中。专利技术背景对石英及其它陶瓷基质上抗氟电浆涂层存在持续需求。此等基质为透明且经常在用于半导体制造的涂布及蚀刻系统中使用。氟电浆会损坏此等基质，产生会污染半导体制程晶圆的微粒。在半导体制造中，铝亦可为半导体晶圆的污染源。
技术实现思路
本专利技术关于经氮氧化铝(AlON)涂布的基质，诸如石英、铝合金、钢、氧化铝、金属、合金及会接触氟电浆的其它基质。AlON涂层通过反应性脉冲直流磁控溅镀制程沉积于基质上达到约I微米至约10微米的厚度。AlON可为基质上唯一的涂层，或其可具有氧化钇覆盖层，从而在基质上形成双层涂层。层厚度将取决于基质与氟电浆源的接近程度及电浆强度。氧化钇层可通过与用于AlON层的沉积方法相同的沉积方法沉积于AlON层上，达到约I微米至约10微米的厚度。在一个具体实例中，当AlON为基质上唯一的涂层时，涂层厚度为约5微米至约6微米。在另一个具体实例中，当氧化钇覆盖于AlON涂层上时，氧化钇层与AlON层的组合涂层厚度可为约5微米至约6微米。涂层纯度高且通过扫描电子显微镜(SEM)所见，其形态光滑、致密且展现均一的微观结构，而无在氟电浆条件下会削弱涂层的柱状结构。涂层能够贴合基质表面。具有视需要氧化钇覆盖层的AlON涂层可增强对氟电浆腐蚀的抗性且减少颗粒污染。【专利附图】【附图说明】为了描绘本专利技术的某些态样，包括形成本说明书的一部分的附图。通过参照附图中所说明的例示性(且因此非限制性)具体实例将更容易清楚地了解本专利技术及本专利技术所提供的系统的组件及操作，其中相同组件符号表示相同组件。请注意，附图中所说明的特征不一定按比例绘制。图1A为显示形态的AlON表面显微照片。图1B显示AlON涂层与AlON陶瓷的元素组成，如通过X射线光电子光谱学(XPS)所分析。图1C显示AlON横截面与形态的SEM影像。图1D显示氧化钇横截面与形态的SEM影像。图1E显示氧化钇涂层形态的显微照片。图1F显示涂层薄片正面的分析，显示铝、氧化钇、氧及氟。图2显示涂层薄片背面的分析。图3显示暴露于氟电浆环境的样品的SEM显微照片。图4显示暴露于氟电浆的具有氧化钇(钇25%，氧75%)涂层及AlON (41%A1，57%氧，2%氮)障壁层的石英样品；A10N涂层覆盖石英。根据EDS，所标识层的组成实质上对应于如下层组成；层I及层2类似于氧化钇，层3类似于A10N，层4类似于石英。请注意，层I中未侦测到铝且层4中未侦测到氟。图5显示完整的氧化钇涂层。图6说明石英基质上唯一的氧化钇涂层。图7显示氧化钇涂层(剥离)背面的显微照片。图8显示氧化钇涂层(剥离)背面的显微照片。图9显示氧化钇涂层(剥离)正面的显微照片。图10显示暴露于氟电浆的氧化钇涂层的扫描电子显微照片(SEM)。底部SEM中显示氧化钇涂层的两个区域:晶粒区域及柱状区域。亦显示此等区域各自的能量色散X-ray光谱学(EDS)。本专利技术人观察到涂层的「柱状」区域显示的氟含量(11%)似乎大于「晶粒」区域中的氟含量(0%)的问题，且不希望受到理论束缚，似乎柱状区域允许氟电浆中的氟穿透此等区域中的氧化钇涂层，随后损坏下伏石英。图11显示氧化钇涂层(薄片)的扫描电子显微照片。图12显示在石英基质的不同部分所拍的扫描电子显微照片，如中心图例所示。图13显示氟电浆穿过氧化钇涂层的柱状晶粒结构侵蚀石英。图14显示氟电浆穿过氧化钇涂层的柱状晶粒结构侵蚀石英。图15显示无氧化钇涂层的石英基质的正面及背面的扫描电子显微照片。图16显示无氧化钇涂层的石英基质的正面及背面的EDS扫描。图17显示经氧化钇涂布的石英的正面及背面的扫描电子显微照片。图18显示经氧化钇涂布的石英基质的正面及背面的EDS扫描。图19显示经氧化钇涂布的石英样品的边缘的电子扫描显微照片。图20显示AlON涂层、AlON陶瓷及蓝宝石样品的FT-1R透射光谱(波长2.5 μ m至8 μ m)。【具体实施方式】下文描述本专利技术的例示性具体实例。尽管描述了各种组成物及方法，但应了解，本专利技术不限于所描述的特定分子、组成物、设计、方法或方案，因为其可变化。亦应了解，描述所用的术语仅用于描述特定型式或具体实例的目的，而非意欲限制本专利技术的范畴，本专利技术的范畴仅由所附申请专利范围限制。也需注意，如本文中及所附申请专利范围中所用，单数形式「一(a/an)」及「该(the)」包括复数个提及物，除非上下文另有明确指示。因此，举例而言，提及一「A10N」涂层为提及一或多个AlON层及本领域技术人员所知的其等效物，等等。提及一「氧化钇(yttria)J涂层为提及一或多个氧化乾层及本领域技术人员所知的其等效物等等。除非另外定义，否则本文中使用的全部技术及科学术语具有一般本领域技术人员通常所了解的相同含义。可使用类似于或等效于本文中所述的方法及材料实施或测试本专利技术的具体实例。本文中提及的全部公开案以全文引用的方式并入本文中。不应理解本文中承认本专利技术无权先于先前专利技术所作的此类揭示内容。「视需要(optional/optionally)」意谓随后所述事件或情境可能发生或可能不发生，且此描述包括该事件发生的情形及其不发生的情形。本文中的所有数值均可由术语「约(about)」修饰，不论是否明确指明。术语「约」一般指本领域技术人员会视为与所列值等效(亦即，具有相同功能或结果)的数值范围。在一些具体实例中，术语「约」指所述值±10% ;在其它具体实例中，术语「约」指所述值±2%。尽管组成物及方法按照「包含(comprising)」多个组件或步骤来描述(解释为意谓「包括但不限于(including, but not limited to)」),但组成物及方法亦可「基本上由多个组件及步骤组成」或「由多个组件及步骤组成」，此术语应解释为定义基本上闭合或闭合的成员群组。虽然本专利技术已关于一或多个实施例加以显示及描述，但其它本领域技术人员基于对本说明书及附图的阅读及理解可想到等效变更及修改。本专利技术包括所有此等修改及变更且仅由以下申请专利范围的范畴限定。另外，虽然本专利技术的具体特征或态样可能已关于若干实施例中之一加以揭示，但对于任何指定或特定应用可能需要且有利时，此特征或态样可与其它实施例的一或多个其它特征或态样组合。此外，就实施方式或申请专利范围中使用术语「包括(includes)」、「具有(having/with)」或其变化形式而言,此等术语意欲类似于术语「包含」为包涵性的。此外，术语「例示性(exemplary)」仅意谓实例，而非最佳。亦应了解，出于简明易懂起见，本文中所述的特征、层及/或组件以特定尺寸及/或相对于彼此的取向来说明，且实际尺寸及/或取向可能与本文中所说明的尺寸及/或取向实质上不同。保护石英及其它陶瓷基质以防氟电浆腐蚀、同时最小化铝污染的问题如下解决:在类似陶瓷的石英上沉积约I微米至10微米的氮氧化铝本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基质，其特征在于，其包含覆盖该基质的AlON层及视需要存在的覆盖该AlON的氧化钇层。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：尼雷须·困达，
申请(专利权)人：恩特格林斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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