具有氟化钇涂层的衬底，以及制备且使用所述衬底的方法技术

本申请涉及具有氟化钇涂层的衬底，以及制备和使用所述衬底的方法。描述衬底，其包含：高纵横比表面和非高纵横比表面、至少两个涂层，一个涂层位于高纵横比表面处且第二涂层位于非高纵横比表面处，且具有氟化外表面；制备这些涂层的方法；以及包含所述涂层的衬底、表面、设备和设备组件。设备和设备组件。设备和设备组件。

【技术实现步骤摘要】
具有氟化钇涂层的衬底，以及制备且使用所述衬底的方法


[0001]本说明书涉及衬底，所述衬底包含高纵横比表面和非高纵横比表面、至少两个涂层，一个涂层在高纵横比表面处且第二涂层在非高纵横比表面处，且具有氟化外表面；制备这些涂层的方法；以及衬底、表面、设备和包含涂层的设备组件。

技术介绍

[0002]半导体和微电子装置制造方法需要涉及高反应性工艺材料的各种处理步骤，所述高反应性工艺材料例如，等离子体、酸、加速离子、蚀刻剂(例如，卤素和卤代材料)、腐蚀材料和清洁剂等等。
[0003]对半导体和微电子装置执行实例工艺包含离子植入工艺(例如“掺杂”工艺)、可使用等离子体或卤素材料的蚀刻工艺、清洁工艺和沉积步骤等等，所述工艺中的每一个可包含使用“处理腔室”内的反应性腐蚀或高能量工艺材料。这些类型的工艺中的每一个在含有工件(例如“衬底”)和工艺材料的处理腔室的内部执行。处理腔室还包含界定处理腔室和处理腔室内部的物件或与腔室相关联的物件且操作所需的各种结构和组件(在本文中有时称为“处理腔室组件”或简称“处理工具组件”)。这些处理腔室组件可包含腔室壁、流管道(例如，流动线路、流动头、管道、导管以及类似物)、电子组件(例如电极)、搭扣、托盘、支撑件和用以支撑工件或递送、含有、操作或以其它方式接触处理腔室内使用的反应性工艺材料的其它结构和装置。
[0004]为了用作处理腔室的一部分，处理工具组件应对将在处理腔室内使用的反应性工艺材料具有耐性。处理腔室组件不会通过与工艺材料接触来降解或损坏，尤其以将产生可并入到正在执行的过程中的碎片或颗粒且潜在地染污正在处理的工件的方式。
[0005]在用于制造半导体和微电子装置的半导体处理设备中使用的处理腔室组件常常由固体材料(“衬底”或“基底”)制成，所述固体材料诸如金属(例如，不锈钢、可任选地阳极化的铝合金、钨)矿物或陶瓷材料等。衬底通常涂布有与衬底材料相比对反应性工艺材料具有更多耐性的保护层。在过去，这种保护涂层通常已通过各种有用的方法放置在衬底表面上，通常通过阳极氧化(例如，产生阳极化铝)、喷涂或沉积方法(例如，物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、原子层沉积(ALD)或那些中的一个的修改或衍生物)的工艺。

技术实现思路

[0006]以下描述涉及在衬底的表面上具有至少两个不同涂层的涂布的衬底，其中每一涂层含有或来源于氧化钇且其中使涂布的衬底的外表面氟化以及相关工艺，和使用涂布的衬底的方法。
[0007]施加两个不同涂层以在含有三维高纵横比特征的衬底表面的不同部分处产生保护涂层。一个涂层为非方定性的，且沉积到衬底的表面(称为“高纵横比表面”)上，这可能难以通过各种沉积方法涂布，尤其在衬底的“视线”位置处仅对沉积材料有效的方法。组合的这一涂层可通过非定向性原子层沉积技术施加，且可有效地将材料沉积在衬底的三维高纵
横比特征的表面处，即，在高纵横比表面处。
[0008]不同涂层可施加到衬底表面的除三维高纵横比特征的表面以外的部分，即，在“非高纵横比表面”处。有时在本文中称为“部分”涂层的这一涂层可施加到需要在衬底的使用期间对工艺化学品进行大量保护的衬底的表面。涂层可通过定向“视线”沉积方法施加。
[0009]每一涂层包括或可来源于含有氧化钇(“氧化钇”或“Y2O
3”)的沉积层。在沉积之后，涂层中的一或多个的表面可通过氟化步骤处理以至少部分地氟化以形成氟化钇(“YF
3”)或氟化氧化钇(“YOF”)。
[0010]在一个方面中，本专利技术涉及具有至少两个涂层的涂布的衬底。衬底包括具有至少2比1的纵横比的特征的高纵横比表面和非高纵横比表面。涂层包含：第一氧化钇涂层，其覆盖至少高纵横比表面；第二氧化钇涂层，其覆盖至少非高纵横比表面；以及氟化氧化钇，其位于定位于高纵横比表面的涂层的外部部分处，且位于定位于非高纵横比表面的涂层的外部部分处。
[0011]在另一方面中，本专利技术涉及一种涂布衬底的方法，所述衬底包含高纵横比表面和非高纵横比表面。方法包括：将原子层沉积氧化钇涂层至少沉积在高纵横比表面处；在沉积原子层沉积氧化钇涂层之前或之后，将非原子层沉积氧化钇涂层至少沉积在非高纵横比表面处；使一个或两个涂层的暴露表面在高纵横比表面处和在非高纵横比表面处氟化。
附图说明
[0012]图1展示如所描述的实例衬底的视图。
[0013]图2A到2G展示通过本说明书的方法制备的实例涂布的衬底和相关图例(图2A)。
[0014]所有图为示意性的且不按比例。
具体实施方式
[0015]以下描述涉及在衬底的表面上具有至少两个涂层的涂布的衬底，其中衬底具有高纵横比表面和非高纵横比表面。每一涂层可含有钇与氧、氟或氧和氟两者的组合。可包括且来源于沉积氧化钇层且任选地氟化的涂层可在本文中通常称为“氧化钇涂层”，即使涂层的部分或所有氧化钇已氟化。描述还涉及使用两个或更多个不同氧化钇涂层作为包含高纵横比表面的衬底的表面上的保护涂层，且涉及包括包含如所描述的氟化钇涂层的组合的衬底的处理设备。
[0016]如所描述的衬底包含两个或更多个氧化钇涂层的组合。一个涂层定位以覆盖衬底的三维高纵横比特征的表面。这一涂层通过多向涂层方法施加，例如原子层沉积技术，有效地将含氧化钇材料层沉积到可能不会容易涂布有其它涂布方法的表面上，例如“视线”涂布技术。覆盖衬底的高纵横比特征的涂层不需要特别地厚，尤其沉积早高纵横比表面上的涂层，例如具有较小尺寸的流动分配装置(例如淋浴头)的较小圆形开口的表面。在那些情形中，涂层可优选地具有足够低以不会过度地影响结构的大小或形状，尤其以避免不合需要地影响结构的效能性质(例如，流动性质)的方式。
[0017]根据某些实例方法和涂布的衬底，沉积到衬底的三维高纵横比特征的表面(“高纵横比表面”)上的涂层可呈覆盖衬底的所有表面的“密封涂层”形式。在实例实施例中，密封涂层覆盖衬底的表面区域的总量的至少百分之95、百分之98或百分之99。
[0018]如所描述的涂层的组合的另一涂层可为覆盖衬底的不是衬底的高纵横比特征的一部分的部分的涂层，在本文中还称为“非高纵横比表面”。这一涂层可施加到衬底的表面，所述衬底的表面在使用期间暴露于能够物理上或化学上降解衬底的表面的反应性化学品(“工艺材料”或“工艺化学品”)。在一些实施例中，非高纵横比表面上的涂层使用定向或“视线”类型技术执行。有用的技术的实例包含但不限于物理气相沉积技术(例如，溅镀)和化学气相沉积技术(例如，等离子体增强化学气相沉积)。在一些实施例中，通过技术沉积的涂层还涂布高纵横比表面的部分。在一些实施例中，通过视线技术和多向技术施加的涂层的组合确保高纵横比表面和非高纵横比表面两者以通过仅使用视线技术难以实现且比通过仅使用多向技术更高效地实现的方式完全地涂布。
[0019]如所描述之涂层的组合包含组合以覆盖衬底的不同表面以保护那些表面且防止或减小衬底表面的降解的两个不同保护化学惰性涂层，所述降解将通过衬底表面与工艺材料的直接接触引起。涂层的组合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涂布的衬底，其包括：衬底，其包括高纵横比表面和非高纵横比表面，其中所述高纵横比表面为具有至少2比1的纵横比的特征；以及至少两个涂层，其位于所述衬底上，所述涂层包括：第一氧化钇涂层，其覆盖高纵横比表面；以及第二氧化钇涂层，其覆盖非高纵横比表面，其中所述涂层的最外部分包括在高纵横比表面和非高纵横比表面两者处的氟化氧化钇。2.根据权利要求1所述的衬底，其中所述第一氧化钇涂层为原子层沉积涂层。3.根据权利要求1所述的衬底，其中所述第二氧化钇涂层为物理气相沉积涂层。4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的衬底，其中所述第一氧化钇涂层的外部部分包括氟化钇、氟氧化钇或包含氧化铝和氟化钇或氟氧化钇的复合物。5.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的衬底，其中所述第二氧化钇涂层的外部部分包括氟氧化钇。6.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的衬底，其在所述衬底表面与所述第一氧化钇涂层、所述第二氧化钇涂层或两者之间包括不含钇缓冲层。7.一种涂布衬底的方法，所述衬底包含高纵横比表面和非高纵横比表面，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：N，
申请(专利权)人：恩特格里斯公司，
类型：发明
国别省市：