具有耐腐蚀部件的等离子体处理装置制造方法及图纸

在一种实施方式中，等离子体处理装置可以包含等离子体处理室、等离子体区、能量源和耐腐蚀部件。该等离子体处理室可以保持在真空压强下，并可以约束等离子体处理气体。该能量源可以向该等离子体处理室中传送能量，并在该等离子体区内将该等离子体处理气体中的至少一部分转变成等离子体。该耐腐蚀部件可以位于该等离子体处理室内。该耐腐蚀部件可以暴露于该等离子体处理气体，并与该等离子体区不重合。该耐腐蚀部件可以包括涂覆有钽（Ta）外层的不锈钢内层。

Plasma processing device having corrosion resistant parts

In one embodiment, the plasma processing device may include a plasma processing chamber, a plasma region, an energy source, and a corrosion resistant component. The plasma treatment chamber can be maintained at a vacuum pressure and can restrain the plasma treatment gas. The energy source can transfer energy to the plasma processing chamber and convert at least a portion of the plasma processing gas into a plasma in the plasma region. The corrosion resistant component may be located in the plasma treatment chamber. The corrosion resistant member may be exposed to the plasma treatment gas and does not coincide with the plasma region. The corrosion resistant component may include a stainless steel inner layer coated with an outer layer of tantalum (Ta).

【技术实现步骤摘要】
具有耐腐蚀部件的等离子体处理装置相关申请的交叉引用本申请要求于2011年12月23日提交的、名称为“PLASMAPROCESSINGDEVICESWITHCORROSIONRESISTANTCOMPONENTS.”的美国临时申请No.61/579,716的权益，所述申请的全部内容通过引用并入本专利技术。
本说明书总体上涉及具有耐腐蚀部件的等离子体处理装置，更具体地，涉及具有含钽（Ta）的耐腐蚀部件的等离子体处理装置。
技术介绍
等离子体处理装置可以用于蚀刻掉由例如半导体或者玻璃制成的衬底上的材料，和/或用于向这样的衬底上沉积材料。等离子体处理装置可包含封装等离子体处理气体的真空室，该等离子体处理气体可以离解并转化为等离子体。例如能量源（射频（RF），微波或其他源）可以施加能量给等离子体处理气体以点燃等离子体。在整个等离子体处理过程中，等离子体处理装置的部件可以保持在不同的直流（DC）或RF电压值。因此，可以使用各种导电组件（例如，金属材料）。等离子体处理气体通常包括可引起金属材料腐蚀的腐蚀性气体（例如，卤素）和非腐蚀性气体。当腐蚀严重时，可能需要移除由金属材料形成的部件，以防止等离子体处理的失效和/或在衬底上引入缺陷。因此，对于替代的具有含钽（Ta）的耐腐蚀部件的等离子体处理装置就存在需求。
技术实现思路
在一种实施方式中，等离子体处理装置可以包含等离子体处理室、气体分配构件、衬底支撑构件、等离子体区、能量源、和耐腐蚀部件。该等离子体处理室可以保持在真空压强下，并可以约束等离子体处理气体。该气体分配构件和该衬底支撑构件可以被设置在该等离子体处理室内。该气体分配构件可以将该等离子体处理气体排放至该等离子体处理室中。该气体分配构件和该衬底支撑构件可以通过该等离子体区彼此分开。该能量源可以与该气体分配构件、该衬底支撑构件、或两者电气连通。该能量源可以向该等离子体处理室中传送能量，并在该等离子体区内将该等离子体处理气体中的至少一部分转变成等离子体。该耐腐蚀部件可以位于该等离子体处理室内。该耐腐蚀部件可以暴露于该等离子体处理气体，并与该等离子体区不重合(coincident)。该耐腐蚀部件可以包括涂覆有钽（Ta）外层的不锈钢内层。在另一种实施方式中，等离子体处理装置可以包含等离子体处理室、气体分配构件、衬底支撑构件、等离子体区、能量源、和耐腐蚀部件。该等离子体处理室可以保持在真空压强下，并可以约束等离子体处理气体。该气体分配构件和该衬底支撑构件可以被设置在该等离子体处理室内。该气体分配构件可以将该等离子体处理气体排放至该等离子体处理室中。该气体分配构件和该衬底支撑构件可以通过该等离子体区彼此分开。该能量源可以与该气体分配构件、该衬底支撑构件、或两者电气连通。该能量源可以向该等离子体处理室中传送能量，并在该等离子体区内将该等离子体处理气体中的至少一部分转变成等离子体。该耐腐蚀部件可以位于该等离子体处理室内。该耐腐蚀部件可以暴露于该等离子体处理气体，并与该等离子体区不重合。该耐腐蚀部件可以包括涂覆有钽（Ta）外层的不锈钢内层。该钽（Ta）外层可以具有小于约100μm的厚度。该钽（Ta）外层可以具有小于约5%的孔隙率。该钽（Ta）外层可以包括至少约97wt%的钽（Ta）。根据下面的具体实施方式并结合附图，会更充分地理解由此处所描述的这些实施方式提供的这些和其他特征。附图说明在附图中所阐述的实施方式实质上是说明性的和示例性的，并不意图限制由权利要求所限定的主题。当结合附图阅读时，能够理解这些说明性的实施方式的以下详细描述，其中相似的标号指代相似的构件，且其中：图1根据这里所示出和描述的一种或多种实施方式示意性地描绘了等离子体处理装置；以及图2根据这里所示出和描述的一种或多种实施方式示意性地描绘了耐腐蚀层状结构的剖视图。具体实施方式如上面所指出的，本公开涉及用于在衬底上蚀刻和/或沉积材料的等离子体处理装置。参照图1，该等离子体处理装置总体上可以包含等离子体处理室、气体分配构件、衬底支撑构件、限定在该气体分配构件和该衬底支撑构件之间的等离子体区、用于产生等离子体的能量源、以及耐腐蚀部件。这里将更详细地描述等离子体处理装置的各种实施方式和等离子体处理装置的操作。现在参照图1，等离子体处理装置100包括在所需的衬底的处理过程中用于约束等离子体处理气体的等离子体处理室10。等离子体处理室10可以由能被设置到基准电位的金属材料形成。衬底（图1中未示出）可以位于等离子体处理室10内以进行等离子体处理。例如，可以用衬底支撑构件30将衬底夹持在合适位置。等离子体处理室10可以保持在很大范围的真空压强内，诸如，在一些实施方式中，例如，约1-1000毫乇，或约100毫乇至约200毫乇。气体分配构件20被设置在等离子体处理室10内，用于将等离子体处理气体排放到等离子体处理室10中。等离子体处理气体可以包括如卤素或卤族元素，诸如，例如，氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）、碘（I）、和砹（At）。此外，具体的工艺气体可以包括CClF3、C4F8、C4F6、CHF3、CH2F3、CF4、CH3F、C2F4、N2、CO、O2、Ar、Xe、He、H2、NH3、SF6、BCl3、HBr、HCl、Cl2、以及其他等效的等离子体处理气体。在一种实施方式中，气体分配构件20可以包括内部网状电极22和外侧电极24，内部网状电极22具有多个用于排放等离子体处理气体的气体通道。内部网状电极22和外侧电极24可以由碳化硅、单晶硅或用于半导体处理的其他合适的材料制成。等离子体处理装置100还包括设置在等离子体处理室10内的衬底支撑构件30，其用于在等离子体处理过程中对准衬底。在一种实施方式中，衬底支撑构件30可以包括静电卡盘32，其至少部分地由外侧校准部件34包围。静电卡盘32可以包括由电介质层覆盖的导电部。可以将导电部充电到相对于衬底的相对高的电压，以产生将衬底夹紧到静电卡盘32的静电力。可以相对于静电卡盘32（例如，沿y轴进一步延伸）升高外侧校准部件34。此外，外侧校准部件34可以有斜面以接收衬底并使衬底与静电卡盘32对准。在一些实施方式中，外侧校准部件34可以由电介质材料制成。电介质材料可以是，例如，石英、熔融二氧化硅、氮化硅、氧化铝、塑料材料、以及任何其它合适的耐火材料。能量源38被配置来供应足够的能量以在等离子体区36内将等离子体处理气体中的至少一部分转变成等离子体。例如，能量源38可以与气体分配构件、衬底支撑构件、或两者电气连通。能量源38可以是能够向等离子体处理室10的等离子体区供给足够的电离能量的任何装置，诸如，例如，无线电频率（RF）发生器。如在下面更详细描述的，能量源38可以被配置为产生用于电容耦合等离子体装置的电磁能。值得注意的是，尽管在图1中能量源38被描绘成与静电卡盘32电气连通的单一的源，但是能量源38可以包括用于产生电离能的任何数量的分立源。在进一步的实施方式中，能量源38可以被配置为产生用于电感耦合等离子体反应器中的电磁能。因此，虽然未示出在图1中，能量源38可以包括一个或多个线圈，诸如，例如，由彼此相对成角度扭转形成的呈刻面状的同心段、螺线管状导体、环形状导体或它们的组合。此外，应注意，如本专利技术所使用的“电气连通”意本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能操作成处理衬底的等离子体处理装置，所述等离子体处理装置包含等离子体处理室、气体分配构件、能操作成在处理期间在其上支撑衬底的衬底支撑构件、等离子体区、能量源、和耐腐蚀部件，其中：所述等离子体处理室能操作成在处理衬底期间保持在真空压强下，并在其内约束等离子体处理气体；所述气体分配构件和所述衬底支撑构件被设置在所述等离子体处理室内；所述气体分配构件能操作成在处理衬底期间将所述等离子体处理气体排放在所述等离子体处理室中；所述气体分配构件和所述衬底支撑构件通过所述等离子体区彼此分开；所述能量源与所述气体分配构件、所述衬底支撑构件、或两者电气连通；所述能量源能操作成在处理衬底期间向所述等离子体处理室中传送能量，并在所述等离子体区内将所述等离子体处理气体中的至少一部分转变成等离子体；所述耐腐蚀部件位于所述等离子体处理室内；所述耐腐蚀部件在处理衬底期间暴露于所述等离子体处理气体，并与所述等离子体区不重合；所述耐腐蚀部件包括涂覆有钽(Ta)外层的不锈钢内层；所述钽(Ta)外层包括至少97wt％的钽(Ta)；以及所述钽(Ta)外层具有小于5％的孔隙率。

【技术特征摘要】
2011.12.23 US 61/579,716;2012.02.10 US 13/370,7651.一种能操作成处理衬底的等离子体处理装置，所述等离子体处理装置包含等离子体处理室、气体分配构件、能操作成在处理期间在其上支撑衬底的衬底支撑构件、等离子体区、能量源、和耐腐蚀部件，其中：所述等离子体处理室能操作成在处理衬底期间保持在真空压强下，并在其内约束等离子体处理气体；所述气体分配构件和所述衬底支撑构件被设置在所述等离子体处理室内；所述气体分配构件能操作成在处理衬底期间将所述等离子体处理气体排放在所述等离子体处理室中；所述气体分配构件和所述衬底支撑构件通过所述等离子体区彼此分开；所述能量源与所述气体分配构件、所述衬底支撑构件、或两者电气连通；所述能量源能操作成在处理衬底期间向所述等离子体处理室中传送能量，并在所述等离子体区内将所述等离子体处理气体中的至少一部分转变成等离子体；所述耐腐蚀部件位于所述等离子体处理室内；所述耐腐蚀部件在处理衬底期间暴露于所述等离子体处理气体，并与所述等离子体区不重合；所述耐腐蚀部件包括涂覆有钽(Ta)外层的不锈钢内层；所述钽(Ta)外层包括至少97wt％的钽(Ta)；以及所述钽(Ta)外层具有小于5％的孔隙率。2.根据权利要求1所述的等离子体处理装置，其中所述钽(Ta)外层是化学气相沉积层。3.根据权利要求1所述的等离子体...

【专利技术属性】
技术研发人员：石洪，许林，拉金德·丁德萨，约翰·多尔蒂，方言，李斯文，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：发明
国别省市：美国,US