高纯度铝涂层硬阳极化制造技术

本发明专利技术关于一种用于等离子体处理腔室设备中的腔室部件或一种用于制造所述腔室部件的方法。所述腔室部件包括经抛光的高纯度铝涂层及硬阳极化涂层，所述硬阳极化涂层对等离子体处理环境具有耐受性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高纯度铝涂层硬阳极化
本专利技术大体上关于用于等离子体处理腔室设备中的工具及部件。更具体地说，本专利技术关于一种用于生产对腐蚀性等离子体环境具有耐受性的等离子体处理腔室部件的方法。
技术介绍
半导体处理涉及数个不同化学及物理工艺，藉此在基板上产生微型集成电路。组成集成电路的材料层通过化学气相沉积、物理气相沉积、外延生长等方法形成。所述材料层中的一些材料层使用光刻胶掩模及湿式或干式蚀刻技术来图案化。用以形成集成电路的基板可为硅、砷化镓、磷化铟、玻璃或其它适当的材料。典型的半导体处理腔室包括界定处理区的腔室主体；气体分配组件，所述气体分配组件适于从气体供应器供应气体至处理区中；气体激发器，例如，等离子体发生器，所述气体激发器用以激发处理气体以处理位于基板支撑组件上的基板；以及排气装置。在等离子体处理期间，被激发的气体通常由离子及高反应性物种组成，被激发的气体蚀刻且腐蚀处理腔室部件(例如，在处理期间保持基板的静电夹盘)的暴露部分。另外，处理的副产物经常沉积于腔室部件上，通常必须利用高反应性氟周期性地清洁所述腔室部件。用以从腔室主体内部移除处理的副产物的原位清洁工序可能进一步腐蚀处理腔室部件的完整性。在处理及清洁期间来自反应性物种的侵袭降低了腔室部件的寿命，且提高了维修频率。另外，来自腔室部件的受腐蚀部分的薄片可变成在基板处理期间微粒污染的来源。因此，必须在基板处理期间在数个工艺周期之后且在腔室部件提供不一致或不良特性之前更换腔室部件。因此，期望能促进腔室部件的等离子体耐受性，以增长处理腔室的使用寿命、减短腔室停工时间、降低维修频率并改进基板产量。传统上，可将处理腔室表面阳极化以提供针对腐蚀性处理环境的一定程度的保护。或者，可将介电层及/或陶瓷层，诸如氮化铝(AlN)、氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)或碳化硅(SiC)，涂覆及/或形成于部件表面上以促进腔室部件的表面保护。用以涂覆保护层的若干传统方法包括物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、溅射、等离子体喷雾涂覆、气溶胶沉积(AD)等方法。传统的涂覆技术通常使用相当高的温度以提供足够热能来将期望量的材料溅射、沉积或喷射在部件表面上。然而，高温处理可使表面性质退化或不利地改变被涂覆表面的微结构，造成涂覆层具有因温度上升而导致的不良均匀性及/或表面裂缝。此外，若涂覆层或下方表面具有微裂缝，或未均匀地施加涂层，则部件表面可随着时间退化且最终会将下方部件表面暴露于腐蚀性等离子体侵袭。因此，需要一种用于形成对处理腔室环境更具耐受性的腔室部件的改进方法。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种用于等离子体处理腔室设备中的腔室部件。根据本专利技术的一个实施例，提供腔室部件，所述腔室部件包括铝主体，所述铝主体具有经抛光的铝涂层及硬阳极化涂层，经抛光的铝涂层安置于主体的外表面上，且硬阳极化涂层安置于铝涂层上，其中经抛光的铝涂层被抛光至8Ra或更光滑的光洁度。在本专利技术的另一实施例中，提供一种用于等离子体处理腔室中的设备，所述等离子体处理腔室具有适于支撑基板的基板基座。所述设备通常包括平板，所述平板具有多个穿过所述平板而形成的穿孔，且所述多个穿孔经设置以控制等离子体的带电及中性物种的空间分布，所述平板具有安置于平板的外表面上的经抛光的铝层及安置于所述铝层上的硬阳极化涂层，其中所述铝层抛光至8Ra或更光滑的光洁度。在本专利技术的一个实施例中，一种用于制造等离子体处理腔室部件的方法包括以下步骤:由铝形成腔室部件的主体；抛光主体的表面；将铝层沉积于主体上；抛光铝层的表面；以及对铝层进行硬阳极化。在阅读以下详细的描述之后，本专利技术的额外实施例将必定为本领域普通技术人员所理解，所述详细的描述图示于以下附图及图式中。附图说明通过结合附图考虑以下的详细描述，可容易地理解本专利技术的教示，在附图中:图1示出根据本专利技术一实施例的具有涂层的腔室部件的剖视图。图2描绘用于制造图1的腔室部件的方法的一实施例的流程图。图3示出图1的腔室部件(具体为等离子体筛)的可替代实施例的透视图。图4示出使用图1的腔室部件的处理腔室。为了促进理解，已尽可能使用相同标号来指示各图所共有的相同元件。预期在一实施例中揭示的元件可有利地用于其它实施例上而无需特别记载。具体实施方式图1示出可用于处理腔室内的等离子体处理腔室部件100的一实施例的剖视图。尽管在图1中将腔室部件100图示为具有矩形横截面，但是为了论述的目的，应理解腔室部件100可采用任何腔室部分的形式，包括，但不限于，腔室主体、腔室主体上部衬垫、腔室主体下部衬垫、腔室主体等离子体门、阴极衬垫、腔室盖气环、节流闸阀槽、等离子体筛、基座、基板支撑组件、喷头、气体喷嘴等。腔室部件100具有至少一个暴露表面114，所述至少一个暴露表面114在使用时暴露于处理腔室内的等离子体环境中。腔室部件100包括:主体102，主体102具有高纯度铝的共形铝涂层106 ;以及硬阳极化涂层104，硬阳极化涂层104安置于铝涂层106的外表面112上。主体102可视情况包括黏着层(以标号108用虚像示出)，所述黏着层安置于主体102的外表面110上从而改进铝涂层106对主体102的黏着力。铝涂层106沿着铝主体102的外表面110填充且桥接缺陷，同时铝涂层106产生光滑且无裂缝的外表面112。因为在上面形成硬阳极化涂层104的外表面112是大体上无缺陷的，故不会存在供裂缝形成并经硬阳极化涂层104传导的起始位置，从而产生了相对光滑且无缺陷的外表面114。铝涂层106通常柔软且具有延展性，且铝涂层106由高纯度铝材料制成。铝涂层106通常无金属间化合物、无来自加工的表面缺陷(S卩，铝涂层106未经过加工)，且不具有残余应力。使用诸如化学抛光的非机械抛光来抛光铝涂层106，以改进铝涂层106的外表面112的表面纯度以用于阳极化。在一实施例中，外表面112抛光至16RMS或更加光滑，诸如8RMS或更低。抛光以移除表面杂质并形成均匀表面增强了上覆硬阳极化涂层104的裂缝耐受性。通常，铝涂层106具有的厚度使得下方主体102不受硬阳极化工艺的影响。在一实施例中，铝涂层106可具有至少0.002英寸(诸如0.003英寸)的厚度。视情况，安置于外表面110上的黏着层108可改进铝涂层106对腔室部件100的黏着力。黏着层108可另外作为主体102与铝涂层106之间的阻挡层，以阻挡来自主体102的杂质迁移至后续沉积的铝涂层106中。在一实施例中，黏着层108为薄镍闪光层。阳极化涂层104覆盖且封装铝涂层106及主体102，且阳极化涂层104形成暴露于处理腔室的等离子体环境的表面114。阳极化涂层104通常对在工艺容积内存在的腐蚀性元素具有耐受性，并保护腔室部件不受腐化和磨损。在一特定实施例中，阳极化涂层104具有0.002英寸±0.0005英寸的厚度。在另一示例中，阳极化涂层104具有约0.0015英寸±0.0002英寸的厚度。图2描绘了可用于制造图1中所示的腔室部件的方法200的一实施例的流程图。如上所提及地，方法200可容易地适合于任何适合的腔室部件，所述腔室部件包括基板支撑组件、喷头、喷嘴及等离子体筛等。方法200开始于方块202，由铝形成主体102。在一实施例中，主体102由基础铝制成，诸如6061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：A·H·乌耶，R·M·科克，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：
国别省市：