一种涂布用于等离子体工艺系统的气体输送系统的气体通道的内表面的方法，该等离子体处理系统诸如等离子体蚀刻系统，该方法包括（a）使耐腐蚀材料的流体前驱体流动通过气体通道，并沉积流体前驱体的层完全地覆盖该气体通道的内表面；（b）从内表面去除过量的流体前驱体；（c）固化该流体前驱体的沉积层，以形成耐腐蚀的材料涂层。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
在衬底的处理中，例如，在半导体衬底或诸如在平板显示器制造中使用的玻璃面板，通常采用等离子体。例如，作为衬底处理的一部分(等离子体蚀刻，化学气相沉积，等离子体增强化学气相沉积，物理气相沉积，等)，衬底被分成多个管芯或矩形区域，该多个管芯或矩形区域中的每个将成为集成电路。然后，该衬底在一系列的步骤中处理，其中，选择性地去除(蚀刻)和添加(沉积)材料，以形成其上的电气元件。在示例性的等离子体工艺中，在蚀刻之前，衬底涂有硬化的感光乳液(S卩，如光致抗蚀剂掩模等)的薄膜。然后，选择性地去除硬化的感光乳液的区域，从而导致下伏衬底的一部分暴露。然后，在等离子处理系统的腔室中放置衬底在包括单极或双极型电极的被称为卡盘的衬底支撑结构上。然后使合适的工艺气体(如c4f8、c4f6、chf3、ch2f2、cf4、ch3f、c2f4、队、02、耶1^1^6、抱、!12、順3、3 6、8(13、(12，等等)通过气体输送系统的气体通道流入腔室，并使之电离形成等离子体以蚀刻衬底的暴露的区域。含卤素的工艺气体是高腐蚀性的，并 且会损坏气体通道的内表面。
技术实现思路
公开了一种用于涂布气体输送系统的气体通道的内表面的方法，该气体输送系统被配置成输送气体进入等离子处理系统的腔室，该方法包括(a)使耐腐蚀材料的流体前驱体流动通过气体通道，并沉积流体前驱体的层以完全覆盖气体通道的内表面；(b)从内表面去除过量的流体前驱体；(C)固化流体前驱体的所沉积的层，以形成耐腐蚀的材料涂层。附图说明图I是等离子体处理系统的简化横截面示意图。图2示意了在波纹管的盘旋结构中耐腐蚀材料的流体前驱体的聚积。具体实施例方式图I示出了等离子体处理系统100的简化的横截面视图。通常地，使一种或多种工艺气体从气体输送系统122通过入口 108流入腔室102。这些工艺气体随后会被电离以形成等离子体110，以对衬底114的暴露的区域进行处理(例如，蚀刻或沉积等)，衬底114诸如半导体衬底或玻璃面板等，其放置在静电卡盘116上。网状电极120，以及衬板112，有助于使等离子体110最优化地集中在衬底114上。气体输送系统122可以包括一个或多个质量流量控制器，该控制器连接到含有等离子体处理气体(如 C4F8、C4F6、CHF3、CH2F2、CF4、HBr、CH3F、C2F4、N2、O2、Ar、Xe、He、H2、NH3、SF6、BCl3Xl2，等等)的压缩气体瓶124a-f。气瓶124a_f可通过外壳128得到进一步的保护，夕卜壳128提供局部排气通风。质量流量控制器126可以是在半导体工业中使用的以便测量和调节到等离子体处理系统中的气体的质量流量的配套装置(由换能器、控制阀、和控制与处理信号的电子设备组成)。气体输送系统122包括工艺气体流过其中的气体通道。气体输送系统中的各个组成部分通过管材和波纹管区相互关联，其中，这些区容许诸如处理腔室门等某些组件的运动。等离子体处理过程中，需要输送超纯的工艺气体，以最大限度地提高半导体工厂的生产效率和产量。然而，因为其高度腐蚀性和反应性，这类气体的输送产生了特殊的挑战。特别地，在气体输送系统中产生的腐蚀可能会大幅降低衬底的产量。例如，在蚀刻衬底的工艺中，从在工艺气体中的材料(例如，碳，氟，氢，氮，氧，娃，硼，氯，等)中，从在衬底上的材料(如光致抗蚀剂，硅，氧，氮，铝，钛 等)中，或从等离子体处理室或气体输送系统内的结构材料(例如，不锈钢，铝，石英等)中，可能会产生污染物。在半导体生产中，具有被制造的器件特征尺寸的十分之一的颗粒可显著地损坏该器件。接着，与工艺气体接触的组件通常设计为以减少或消除系统污染的潜在来源。由于气体输送系统会是污染的重要来源，气体通道通常由一组选定的金属(例如，电抛光不锈钢，铜(Cu)，铝(Al)，金属合金等)组成。例如，不锈钢是铁(Fe)系合金，具有众多铬(Cr)和镍(Ni)的合金化添加剂，其中，铬(Cr)给金属提供“不锈”或耐腐蚀的特性，以及镍(Ni)使奥氏体稳定并使金属无磁性和牢固。电解抛光通常可以改善部件的表面化学性质，增强钝化氧化膜，并从表面去除任何游离铁。在一般情况下，不锈钢包括“钝化”膜涂层，该涂层可对进一步的“氧化”或生锈有抗性。当暴露在氧气中该膜可快速地形成。一旦该膜形成，金属变成“钝化的”时，氧化或“生锈”的速度将大大减慢。尽管减少腐蚀做出的努力，诸如电解抛光、钝化、镜面光滑表面处理(粗糙度Ra〈5密耳)等，但由于长期暴露于工艺气体，腐蚀仍然发生，特别是在某些区域，如靠近焊接接头的部分和周期性地暴露于湿气中的不锈钢气体通道的部分等。腐蚀的程度和因此形成的污染物的量可取决于许多因素，如气体的浓度和纯度、含湿量、温度、气体通道材料的局部不均匀性、系统流速、曝露时间、和曝光频率等。例如，当含湿量超过百万分之几(ppm)时，诸如氯化氢或溴化氢等含卤素的气体可腐蚀不锈钢。虽然湿气可以减少，但通常不能完全被去除。例如，虽然等离子体处理气体通常以纯净的形式存储在压缩气瓶中，但当气瓶被更换时或对处理腔室进行维护时，会引入湿气到气体输送系统中。虽然在不锈钢中腐蚀的实际量往往是小的，但从腐蚀区域释放的铁和铬的量可以由不锈钢气体通道的气流携带到其中进行半导体衬底处理的等离子处理腔室中。结果在等离子体处理室中处理的半导体衬底会发生严重污染。在衬底上的铁或铬污染的典型容限小于5. OxlO10原子/平方厘米。因此，为防止或大大减少不锈钢气体通道的腐蚀采取的措施是合乎需要的。减少气体输送系统中的腐蚀的途径之一，是防止不锈钢气体通道(例如管材和波纹管)接触腐蚀性气体。根据此途径的一种方法是使用耐腐蚀管材(例如，聚乙烯管材、聚丙烯管材、弹性玻璃管材、金属涂布的塑料管材、陶瓷管材、具有传导屏蔽层夹在两层塑料之间的叠层管材、或阳极铝等)。通过引用并入此处的普通转让的美国专利No. 7，234，222，公开了将塑料套粘接或注射成型到不锈钢管材的内部表面上的方法。本文描述了流动涂布法的实施方式，其中耐腐蚀材料的流体前驱体经过气体输送系统中的气体通道，以在气体通道的内表面上沉积流体前驱体的层，且使所沉积的该流体前驱体层固化以在气体通道的内表面上形成耐腐蚀材料的层。可以用焊接金属(如不锈钢)管材、波纹管，管接头，法兰，阀门等形成气体通道。流动涂布方法对涂布具有复杂的几何形状和/或小直径(例如，波纹管的内表面，或者具有O. 25英寸或更小的外径的管材的内表面)的内表面是有效的。流动涂布方法的实施方式包括以下步骤Ca)用合适的洗涤剂和/或合适的化学品(例如，用10至20wt. %的硝酸进行3分钟，并用去离子水冲洗内部表面至少5分钟)清洁气体输送系统的气体通道的内表面；(b)使内表面干燥(例如，通过吹入干燥氮气或干燥空气经过气体通道，并且在真空烘箱中以至少120°C的温度烘烤气体通道);(c)使耐腐蚀材 料流体前驱体(例如，PERMAB0ND生产的HL126液体聚合物前驱体或甲基丙烯酸酯)流动通过气体通道，并沉积流体前驱体的层以覆盖气体通道的内表面；(d)从内表面去除过量的流体前驱体(例如，通过吹入干燥氮气或干燥空气进入气体通道)；(e)固化流体前驱体的沉积层，以形成耐腐蚀的材料涂层(例如，通过在真空烘箱中在至少100°C本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：伊恩·肯沃西，杜安·奥特卡，郝方力，伦纳德·沙普利斯，杜义军，
申请(专利权)人：朗姆研究公司，
类型：
国别省市：
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