耐等离子的陶瓷涂覆体制造技术

在用于等离子处理设备的耐等离子陶瓷涂覆体中，所述陶瓷涂层包括要被执行等离子工艺的物体和覆在所述物体上并具有０．１％至１．０％的孔比例的陶瓷层。所述陶瓷层在于８００Ｗ的电能下产生的等离子环境中具有１３ｎｍ／ｍｉｎ至２５ｎｍ／ｍｉｎ的蚀刻速度。相应地，充分防止所述陶瓷涂覆体的陶瓷层被所述等离子破坏，而不用考虑所述等离子处理设备中的长时间性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
示例实施例涉及一种陶瓷涂覆体，更特别的是涉及一种耐等离子陶瓷涂覆体，其 具有孔小于大约的陶瓷层。
技术介绍
在现有的用于执行等离子处理的设备(等离子处理设备)中，在处理腔中将诸如 氟化物、氯化物和溴化物之类的各种反应气体转化为等离子状态，可以通过使用所述等离 子来处理装载到所述处理腔中的诸如半导体晶片之类的衬底和平板玻璃。但是，所述设备 的处理腔的内表面和任何内部部件也会和所述处理设备中的对象一起被反应气体的等离 子蚀刻掉。为了防止蚀刻到所述设备的处理腔的内表面和内部部件，通常用喷涂工艺在所述 设备的处理腔的内表面和内部部件上涂覆具有氧化物的陶瓷层。氧化钇(Y2O3)或者氧化铝 (Al2O3)通常用作所述陶瓷层的氧化物。然而，现有的陶瓷层的陶瓷材料的熔点高，因此，所 有的陶瓷材料不能在相同的温度下同时熔化。相应地，所述陶瓷材料是非均勻地在喷涂工 艺中熔化的，因而，所述喷涂的陶瓷层具有大约5%或者更多的孔。当所述陶瓷层暴露到所 述等离子或者活性反应气体时，所述孔通常加快了所述陶瓷层的蚀刻。一旦通过所述等离 子或者活性反应气体局部蚀刻掉所述陶瓷层，所述设备的处理腔和内部部件会遭到所述等 离子或者反应气体的破坏。另外，从所述陶瓷层蚀刻掉的颗粒严重污染了所述等离子处理 设备中的衬底。特别的是，来自所述陶瓷层的颗粒作为所述处理设备中的衬底污染物。所述陶瓷层需要具有尽可能小的孔比例(pore ratio)和尽可能高的密度，以提高 耐等离子性。例如，喷涂工艺中的陶瓷层的原材料一陶瓷粉末，直径已经从几十Pm减少到 大约几十纳米到几百纳米，以容易地在所述喷涂工艺中熔化所述陶瓷粉末，从而提高所述 涂层的均勻性。进一步而言，在所述喷涂工艺之后，可以在所述陶瓷层上额外执行热处理和 使用有机溶剂的后处理。但是，前述的研究已经着眼于所述陶瓷粉末和所述陶瓷层的后处 理，而不改善喷涂工艺本身。因此，所述陶瓷层的孔比例仍难以减小。
技术实现思路
示例性实施例提供具有耐等离子和无孔陶瓷层的陶瓷涂覆体，而不会对所述喷涂 工艺有任何影响。根据一些示例实施例，提供一种陶瓷涂层体，包括被执行等离子处理的物体和涂 覆在所述物体上且具有0. 至1.0%的孔比例的陶瓷层。所述陶瓷层在800W的电能产生 的等离子气氛中具有13nm/min至大约25nm/min的蚀刻速率。与现有的喷涂陶瓷层相比， 所述陶瓷涂覆体会具有改善的表面粗糙度、高粘力和小于大约的孔比例，因此，可以充 分防止所述耐等离子的陶瓷层的表面受到等离子的损坏。在一些示例实施例中，所述陶瓷层是通过以下步骤形成的。分散陶瓷粉末，使得所 述陶瓷粉末具有0. 1 μ m至1.0 μ m大小的颗粒。然后，以250m/s至400m/s的速度将所述分 散的陶瓷粉末喷射到所述物体上，与所述物体碰撞，从而将所述陶瓷粉末弄碎成陶瓷颗粒。 之后，所述陶瓷颗粒被吸收或者沉积在所述物体上。重复以上单元步骤至少两次，以累积所 述陶瓷颗粒，从而形成期望厚度的陶瓷层。所述陶瓷层包括诸如氧化钇、氧化铝和它们混合 物之类的陶瓷材料，从而所述陶瓷层包括氧化钇层、氧化铝层和具有氧化钇和氧化铝混合 物的混合层。在一些示例实施例中，将所述陶瓷粉末形成为具有波纹表面或者沟的多面体。所 述陶瓷颗粒具有80nm至200nm的直径。在一些示例实施例中，所述物体包括从由铝(Al)、不锈钢、石英、陶瓷材料和它们 混合物所组成的组中选择的任何一种材料，并可以包括用于执行等离子处理的设备的气体 分配盘(gas distribution plate)、静电吸盘(electrostatic chuck)、喷头、处理腔的内 表面、气缸和聚焦环(focus ring)中的一个。根据本专利技术步骤的一些示例实施例，所述陶瓷层的孔比例远比现有的通常通过喷 涂工艺形成的陶瓷层的孔比例小。因此，所述陶瓷层的耐等离子性和耐化学性充分地得到 改善，从而充分地减小了所述等离子对所述陶瓷涂覆体所造成的破坏，甚至是在所述陶瓷 涂覆体长时间暴露到所述等离子的时候。特别的是，当用所述陶瓷涂覆体作为所述等离子处理设备的内部部件时，可以大 大减少所述等离子处理设备的维护成本，并充分避免了所述衬底受到从所述陶瓷层蚀刻掉 的杂质的污染。附图说明从下文的描述结合附图会更清楚地理解示例实施例。图1是图示根据本专利技术创新性构思的示例实施例的耐等离子的陶瓷涂覆体的剖 视图。图2是显示图1中所示的陶瓷涂覆体的陶瓷层的电子显微镜图像。图3是图示根据本专利技术创新性构思的示例实施例的形成陶瓷涂覆体的方法的处 理步骤的流程图。图4是显示实验例2的球形陶瓷颗粒的电子显微镜图像。图5是显示实验例5的多面体陶瓷颗粒的电子显微镜图像。图6是显示实验例1的电子显微镜图像。图7是显示比较例1的电子显微镜图像。图8是显示经等离子处理后的实验例1的电子显微镜图像。图9是显示经等离子处理后的比较例1的电子显微镜图像。具体实施例方式下文参考附图更充分地描述各种示例实施例，其中显示一些示例实施例。本专利技术 可以体现为许多不同的形式，并不应视为受到此处列出的示例实施例的限制。更确切地说，提供这些示例实施例，使得本披露会详尽和完整，并充分传达本专利技术的范围给本领域技术 人员。在附图中，为了清楚起见，会放大层和区域的尺寸和相对尺寸。应当理解的是，当称一个部件或者层是“在......之上”、“连接到”或者“耦接到”另一个部件或者层，它可以是直接在另一个部件或者层上、连接到另一个部件或者层上或 者耦接到另一个部件或者层，或者是有居于中间的元件或者层。相反，当称一个部件是“直 接在……之上”、“直接连接到”或者“直接耦接到”另一个部件或者层，那么就没有居于 中间的部件或者层。在整个说明书中，相同的标号指的是相同的部件。此处所使用的措词 “和/或”包括相关联的所罗列的项目中的一项或多项的所有组合。应当理解的是，虽然此处可能使用第一、第二、第三等等措词来描述各种部件、元 件、区域、层和/或区块，这些部件、元件、区域、层和/或区块不应当受到这些措词的限制。 这些措词仅用于区分一个部件、元件、区域、层或者区块与另一个区域、层或者区块。因此， 下文讨论的第一部件、组件、区域、层或者区块可以被称为是第二部件、组件、区域、层或者 区块，而不偏离本专利技术的教导。与空间位置相关的措词，诸如“在......底下”、“在......下方”、“较下方的”、“在......上方”、“较上方的”之类，可能会用在本说明书中，用于容易地描述在附图中图示的一个部件或者特征与另一个部件或者特征的关系。应当理解的是，与空间位置相关的 措词旨在涵盖除了附图中所描述的装置的方位之外，装置在使用中或者操作中的不同方 位。例如，如果附图中的装置翻转过来，则描述为在其它部件或者特征“下方”或者在其它 部件或者特征“底下”的部件的方位为在所述其它部件或者特征“上方”。因此，示例的措词“在......下方”可以涵盖上方和下方两个方位。可以用别的方式确定所述装置的方位(转动90度或者在其它方位)，本说明书中所使用的空间相对位置的描述将作相应的解释。本说明书中所用的术语的目的只是为了描述具体的示例实施例，并不旨在限制本 专利技术。如本说明书中所使用的单数形式“一个”和“所述”还旨在包括复数形式，除本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种陶瓷涂覆体，包括：要被执行等离子工艺的物体；和涂覆在所述物体上且具有０．１％至１．０％的孔比例的陶瓷层，所述陶瓷层在８００Ｗ的电能下产生的等离子气氛中具有１３ｎｍ／ｍｉｎ到２５ｎｍ／ｍｉｎ的蚀刻速度。

【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：黄喆湖，
申请(专利权)人：高美科株式会社，
类型：发明
国别省市：KR