【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，具体涉及一种形成耐腐蚀涂层的装置及形成耐腐蚀涂层的方法。
技术介绍
1、等离子体蚀刻工艺在集成电路制造领域发挥了关键作用。随着等离子体刻蚀工艺中深宽比指标的不断提高，刻蚀腔体中的零部件所承受的等离子体腐蚀环境越来越恶劣。现有技术中含钇(y2o3、yf3等)涂层在这些制程中逐渐表现出失效的微颗粒污染，不能更好满足制程需求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种形成耐腐蚀涂层的装置及形成耐腐蚀涂层的方法，以解决含钇涂层在长时间严苛的等离子体腐蚀环境中易出现的微颗粒污染问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术提供了一种形成耐腐蚀涂层的装置，包括：
3、反应室；
4、第一加热器，设置在所述反应室内，零部件本体设置在所述第一加热器的加热面，所述零部件本体包括待处理面；
5、气体输送入口，用于向所述反应室内输送稀土前驱体、气体分散剂和源前驱体，所述稀土前驱体包括相互键合的亲水端和亲油端，所述亲水端包括稀土金属，所述气体分散剂用于对亲水端和亲油端进行梳理，所述第一加热器用于对零部件本体加热使所述亲油端断裂，所述亲水端与源前驱体在所述待处理面上沉积形成含有稀土元素的耐腐蚀涂层。
6、可选地，还包括：第二加热器，用于对所述零部件本体的待处理面进行辅助加热。
7、可选地，所述第一加热器设在所述反应室的顶部，所述第二加热器设于所述反应室的底部。
8、可选地，第二加热器设在所述反应室的顶部，所
9、可选地，所述反应室还包括：气体出口，其与气体输送入口设于所述反应室相对的两侧，沿气体输送入口至气体出口的方向，所述零部件本体与第二加热器的表面之间的距离逐渐减小。
10、可选地，所述第二加热器的加热面与所述零部件本体的待处理面相对呈0°～10°设置。
11、可选地，所述第一加热器的加热面偏离水平面角度为0°～10°，所述第二加热器的加热面与水平面平行。
12、可选地，所述第二加热器的加热面偏离水平面角度为0°～10°，所述第一加热器的加热面与水平面平行。
13、可选地，还包括：真空泵，用于使气流由所述气体输送入口流至所述气体出口后被抽出所述反应室。
14、可选地，所述气体出口还设置有冷凝器，气体经所述气体输送入口进入所述反应室，在所述气体出口经所述冷凝器降温后排出。
15、可选地，还包括：增强源，以辅助增强形成耐腐蚀涂层。
16、可选地，所述增强源包括：等离子体源、离子束源、射频源源、微波源中的至少一种。
17、本专利技术还提供了一种利用上述的形成耐腐蚀涂层的装置形成耐腐蚀涂层的方法，包括：
18、提供一零部件本体，其待处理面朝下设置在所述第一加热器的加热面；
19、向所述待处理面通入稀土前驱体、气体分散剂和源前驱体，所述稀土前驱体包括相互键合的亲水端和亲油端，所述亲水端包括稀土金属，所述气体分散剂用于对亲水端和亲油端进行梳理，使得所述稀土前驱物中的亲水端吸附于所述待处理面上，亲油端远离所述待处理面；
20、对所述零部件本体进行加热，使所述亲油端断裂，所述亲水端与源前驱体在所述待处理面上沉积形成含有稀土元素的耐腐蚀涂层。
21、可选地，所述气体分散剂包含至少一种亲油性气体。
22、可选地，所述亲油性气体包括nh3、hcn、h2中的至少一种。
23、可选地，所述源前驱体包括：含氧气体和/或含氟气体。
24、可选地，所述含氧气体包括h2o、h2o2、o3中的至少一种。
25、可选地，所述含氟气体包括cf4、ch3f、ch2f2、chf3、c2f6、c2hf5、c3h2f6、c3f6、c3f8、c4f6、c4f8、c5f8等至少一种。
26、可选地，所述稀土前驱体、气体分散剂和源前驱体中，所述气体分散剂和源前驱体合计占比以体积比计为5％以下。
27、可选地，在所述气体分散剂和源前驱体的气体总量中，气体分散剂占比以体积比计为10％以下。
28、可选地，所述零部件本体的待处理面还包含位于所述待处理面上的亲水层和位于所述亲水层上的亲油层；形成耐腐蚀涂层之前，还包括：经表面活化预处理，除去所述亲油层，使其表面呈现亲水层。
29、可选地，所述活化预处理步骤包括：采用ph在7～10的弱碱去除所述零部件本体的待处理面的亲油层，以暴露出亲水层。
30、可选地，所述预活化处理步骤包括：在400℃～600℃、有氧条件下进行热处理，使得所述亲油层分解，脱离表面，以暴露出亲水层。
31、可选地，所述预活化处理步骤包括：将所述零部件本体的待处理面暴露于等离子体环境中，通过等离子体的高活性自由基物理轰击和/或化学作用，分解所述待处理表面的亲油层，以暴露出亲水层。
32、可选地，该方法还包括：抽真空，使得所述反应室内保持在0.1pa～10pa。
33、可选地，所述加热温度为100℃～1000℃。
34、可选地，该方法还包括：打开增强源，提供辅助等离子体、离子束或射频电场中的至少一种，以辅助增强处理。
35、可选地，所述加热温度为50℃～500℃。
36、可选地，所述稀土元素的原子半径比y小且其相对原子量比y大。
37、可选地，所述的稀土元素选自ho，er，tm，yb，lu中的至少一种或两种以上的组合。
38、可选地，所述稀土元素为ho，所述稀土前驱体包括：氟化钬(iii)hof3，氯化钬hocl3，溴化钬hobr3，碘化钬hoi3，醋酸钬(ch3co2)3ho·xh2o，三氟甲磺酸钬(cf3so3)3ho，氧化钬ho2o3，硫酸钬(iii)八水合物ho2(so4)3·8h2o，乙酰丙酮钬c15h21hoo6，高氯酸钬cl3h2hoo13，磷酸钬(iii)hopo4，一水合乙酸钬c6h9hoo6中的任意一种或任意两种以上的混合，其中x大于0。
39、可选地，所述稀土元素为er，所述稀土前驱体包括：氟化铒erf3，氯化铒(iii)ercl3·xh2o，溴化铒br3er，碘化铒eri3，高氯酸铒(iii)er(clo4)3，三氟甲磺酸铒(cf3so3)3er，异丙氧基铒(iii)c9h21ero3，草酸铒水合物er2(c2o4)3·yh2o,乙酸铒(iii)水合物(ch3co2)3er·zh2o，氧化铒er2o3，硝酸铒五水合物er(no3)3·5h2o，高氯酸铒(iii)cl3ero12，磷酸铒(水合物)erpo4·nh2o,硫酸铒(iii)八水化合物er2(so4)3·8h2o，六氟乙酰丙酮铒c15h3erf18o6，三(环戊二烯基)铒(iii)c15h15er，三(甲基环戊二烯基)铒(iii)c18h21er，三(正丁基环戊二烯基)铒(iii)c27h39er，三(异丙基环戊二烯本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种形成耐腐蚀涂层的装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的形成耐腐蚀涂层的装置，其特征在于，还包括：第二加热器，用于对所述零部件本体的待处理面进行辅助加热。
3.如权利要求2所述的形成耐腐蚀涂层的装置，其特征在于，所述第一加热器设在所述反应室的顶部，所述第二加热器设于所述反应室的底部；或者，第二加热器设在所述反应室的顶部，所述第一加热器设于所述反应室的底部。
4.如权利要求2所述的形成耐腐蚀涂层的装置，其特征在于，所述第二加热器的加热面与所述零部件本体的待处理面相对呈0°～10°设置。
5.如权利要求4所述的形成耐腐蚀涂层的装置，其特征在于，所述第一加热器的加热面偏离水平面角度为0°～10°，所述第二加热器的加热面与水平面平行；或者，所述第二加热器的加热面偏离水平面角度为0°～10°，所述第一加热器的加热面与水平面平行。
6.如权利要求4所述的形成耐腐蚀涂层的装置，其特征在于，还包括：
7.一种形成耐腐蚀涂层的方法，其特征在于，包括：
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述气体
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述稀土前驱体、气体分散剂和源前驱体中，所述气体分散剂和源前驱体合计占比以体积比计为5％以下。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述气体分散剂和源前驱体的气体总量中，气体分散剂占比以体积比计为10％以下。
11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述零部件本体的待处理面还包含位于所述待处理面上的亲水层和位于所述亲水层上的亲油层；形成耐腐蚀涂层之前，还包括：经表面活化预处理，除去所述亲油层，暴露出所述亲水层。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述活化预处理步骤包括：采用pH在7～10的弱碱去除所述零部件本体的待处理面的亲油层，以暴露出亲水层。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述预活化处理步骤包括：在400℃～600℃、有氧条件下进行热处理，使得所述亲油层分解，脱离表面，以暴露出亲水层。
14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述预活化处理步骤包括：将所述零部件本体的待处理面暴露于等离子体环境中，通过等离子体的高活性自由基物理轰击或化学作用，分解所述待处理表面的亲油层，以暴露出亲水层。
15.如权利要求7所述的方法，其特征在于，该方法还包括：抽真空，使得所述反应室内保持在0.1Pa～10Pa；所述加热温度为100℃～1000℃。
16.如权利要求7所述的方法，其特征在于，该方法还包括：打开增强源，提供辅助等离子体、离子束或射频电场中的至少一种，以辅助增强处理；所述加热温度为50℃～500℃。
17.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述稀土元素的原子半径比Y小且其相对原子量比Y大；所述的稀土元素选自Ho，Er，Tm，Yb，Lu中的至少一种或两种以上的组合。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述稀土元素为Ho，所述稀土前驱体包括：氟化钬(III)HoF3，氯化钬HoCl3，溴化钬HoBr3，碘化钬HoI3，醋酸钬(CH3CO2)3Ho·xH2O，三氟甲磺酸钬(CF3SO3)3Ho，氧化钬Ho2O3，硫酸钬(III)八水合物Ho2(SO4)3·8H2O，乙酰丙酮钬C15H21HoO6，高氯酸钬Cl3H2HoO13，磷酸钬(III)HoPO4，一水合乙酸钬C6H9HoO6中的任意一种或任意两种以上的混合，其中x大于0。
19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述稀土元素为Er，所述稀土前驱体包括：氟化铒ErF3，氯化铒(III)ErCl3·xH2O，溴化铒Br3Er，碘化铒ErI3，高氯酸铒(III)Er(ClO4)3，三氟甲磺酸铒(CF3SO3)3Er，异丙氧基铒(III)C9H21ErO3，草酸铒水合物Er2(C2O4)3·yH2O,乙酸铒(III)水合物(CH3CO2)3Er·zH2O，氧化铒Er2O3，硝酸铒五水合物Er(NO3)3·5H2O，高氯酸铒(III)Cl3ErO12，磷酸铒(水合物)ErPO4·nH2O,硫酸铒(III)八水化合物Er2(SO4)3·8H2O，六氟乙酰丙酮铒C1...
【技术特征摘要】
1.一种形成耐腐蚀涂层的装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的形成耐腐蚀涂层的装置，其特征在于，还包括：第二加热器，用于对所述零部件本体的待处理面进行辅助加热。
3.如权利要求2所述的形成耐腐蚀涂层的装置，其特征在于，所述第一加热器设在所述反应室的顶部，所述第二加热器设于所述反应室的底部；或者，第二加热器设在所述反应室的顶部，所述第一加热器设于所述反应室的底部。
4.如权利要求2所述的形成耐腐蚀涂层的装置，其特征在于，所述第二加热器的加热面与所述零部件本体的待处理面相对呈0°～10°设置。
5.如权利要求4所述的形成耐腐蚀涂层的装置，其特征在于，所述第一加热器的加热面偏离水平面角度为0°～10°，所述第二加热器的加热面与水平面平行；或者，所述第二加热器的加热面偏离水平面角度为0°～10°，所述第一加热器的加热面与水平面平行。
6.如权利要求4所述的形成耐腐蚀涂层的装置，其特征在于，还包括：
7.一种形成耐腐蚀涂层的方法，其特征在于，包括：
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述气体分散剂包含至少一种亲油性气体；所述亲油性气体包括nh3、hcn、h2中的至少一种；所述源前驱体包括：含氧气体和/或含氟气体；所述含氧气体包括h2o、h2o2、o3中的至少一种；所述含氟气体包括cf4、ch3f、ch2f2、chf3、c2f6、c2hf5、c3h2f6、c3f6、c3f8、c4f6、c4f8、c5f8中的至少一种。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述稀土前驱体、气体分散剂和源前驱体中，所述气体分散剂和源前驱体合计占比以体积比计为5％以下。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述气体分散剂和源前驱体的气体总量中，气体分散剂占比以体积比计为10％以下。
11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述零部件本体的待处理面还包含位于所述待处理面上的亲水层和位于所述亲水层上的亲油层；形成耐腐蚀涂层之前，还包括：经表面活化预处理，除去所述亲油层，暴露出所述亲水层。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述活化预处理步骤包括：采用ph在7～10的弱碱去除所述零部件本体的待处理面的亲油层，以暴露出亲水层。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述预活化处理步骤包括：在400℃～600℃、有氧条件下进行热处理，使得所述亲油层分解，脱离表面，以暴露出亲水层。
14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述预活化处理步骤包括：将所述零部件本体的待处理面暴露于等离子体环境中，通过等离子体的高活性自由基物理轰击或化学作用，分解所述待处理表面的亲油层，以暴露出亲水层。
15.如权利要求7所述的方法，其特征在于，该方法还包括：抽真空，使得所述反应室内保持在0.1pa～10pa；所述加热温度为100℃～1000℃。
16.如权利要求7所述的方法，其特征在于，该方法还包括：打开增强源，提供辅助等离子体、离子束或射频电场中的至少一种，以辅助增强处理；所述加热温度为50℃～500℃。
17.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述稀土元素的原子半径比y小且其相对原子量比y大；所述的稀土元素选自ho，er，tm，yb，lu中的至少一种或两种以上的组合。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述稀土元素为ho，所述稀土前驱体包括：氟化钬(iii)hof3，氯化钬hocl3，溴化钬hobr3，碘化钬hoi3，醋酸钬(ch3co2)3ho·xh2o，三氟甲磺酸钬(cf3so3)3ho，氧化钬ho2o3，硫酸钬(iii)八水合物ho2(so4)3·8h2o，乙酰丙酮钬c15h21hoo6，高氯酸钬cl3h2hoo13，磷酸钬(iii)hopo4，一水合乙酸钬c6h9hoo6中的任意一种或任意两种以上的混合，其中x大于0。
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【专利技术属性】
技术研发人员：段蛟，倪图强，
申请(专利权)人：中微半导体设备上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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