用于等離子體處理腔室內部的部件及制造方法
【專利摘要】一種用于等離子體處理腔室的部件的增強型涂層，所述增強型涂層形成于未密封的陽極化處理表面上。在涂層形成之后，對涂覆了涂層的區域執行掩膜，并對剩余的陽極化處理表面進行密封。被陽極化處理的但未被密封的鋁的多孔的和粗糙的結構增強了涂層的粘附力。然而，為了防止顆粒污染產生，曝露的陽極處理化表面在涂層形成之后被密封。涂層可為氧化釔，其由等離子體增強型原子沉積技術制造，以形成一致密和光滑的涂層。
【專利說明】用于等離子體處理腔室內部的部件及制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及等離子體處理腔室，特別地，涉及一種用于等離子體處理腔室的多個部件的涂層，其增強了部件在活性等離子體組分中的抗侵蝕特性。
【背景技術】
[0002]在等離子處理腔室中，氣體噴淋頭常被用于注入反應氣體。在特定的等離子處理腔室中，例如電容稱合型等離子體處理腔室(capacitively-coupledplasma chambers),氣體噴淋頭也可執行電極的功能，其耦接于大地或者射頻電位。然而，在制程中，前述氣體噴淋頭曝露于等離子體中并被等離子體中的活性成份侵蝕，例如鹵素等離子體CF4Xl2等。這種現象對于具有一化學氣相沉積的碳化硅涂層(CVD SiC)的氣體噴淋頭來說尤其麻煩。
[0003]另一曝露于等離子體中的腔室部件是夾盤，例如靜電夾盤。靜電夾盤通常用于充當射頻功率的下電極和基片支撐座。由于靜電夾盤在腔室中曝露于等離子體，靜電夾盤在制程中會受到等離子體侵蝕和基片磨損。因此，靜電夾盤的表面在等離子體刻蝕制程中必須堅硬和穩定。然而，現有的靜電夾盤通常由固體陶瓷制成，例如Al2O3或A1N，其可被等離子體侵蝕，并在制程中造成污染。
[0004]其它在腔室中接觸等離子體的部件，例如，聚焦環，等離子體約束環，反應腔內襯等。特別地，是由陽極化的鋁制成的部件。
[0005]在現有技術中，為了保護氣體噴淋頭和靜電夾盤不被等離子體侵蝕，各種各樣的涂層已經被提出并進行驗證。氧化釔(Y2O3)涂層被認為是有希望的；然而，要找到一種形成好涂層的制程卻非常困難，特別是那些不產生裂縫或產生粒子污染(particle)的制程。例如，業內已經提出過利用等離子體噴涂(plasma spray,簡稱PS)來涂覆由金屬、合金或陶瓷制成的腔室部件。然而，傳統的等離子體噴涂Y2O3涂層是利用噴涂的Y2O3粒子形成的，并且通常導致形成的涂層具有高表面粗糙度(Ra大于4微米或更多)和相對高的孔隙度(體積率大于3%)。這種高粗糙度和多孔結構使得涂層易產生顆粒，其有可能導致制程基片的污染。另外，由于氣體注入孔內的等離子體噴涂層非常粗糙并和基體具有較弱的粘附力，當這種被噴涂過的氣體噴淋頭在等離子處理腔室中使用時，所述顆粒會從氣體注入口出來，掉落到基片上。
[0006]并且，等離子體噴涂Y2O3涂層通常沉積于鋁合金部件上，其表面事先被陽極化處理。由于等離子體噴涂Y2O3涂層對陽極化表面的粘附力很弱，陽極化處理層必須在等離子體噴涂Y2O3之前從部件上移除，其增加了生產成本。即，在現有技術中，通常先陽極化處理然后密封陽極化處理的腔室部件。然后，部件上那些將會被曝露于等離子體的區域上的陽極化處理層將被移除。而曝露于等離子體的區域則被等離子體噴涂的Y203 (PS Y203)涂覆，以避免氧化釔和鋁之間的粘附問題。
[0007]另一缺陷在于，由于Y2O3涂層和鋁合金的熱膨脹系數差別很大，厚的等離子體噴涂Y2O3涂層具有較弱的結構穩定性，當使用溫度升高時，其容易破裂。
[0008]其它形成氧化釔涂層的方案包括利用化學氣相沉積(chemicalvapordeposition, CVD),物理氣相沉積(physical vapor deposition, PVD),離子輔助沉積(ion assisted deposition, IAD),活性反應蒸發(active reactiveevaporation, ARE),電離金屬等離子體(ionized metal plasma, IMP),派射沉積,等離子體浸沒式離子注入制程(plasma immersion ion process,PIIP)。然而,所有這些沉積制程都具有一些技術限制,使得它們還不能實際上用于提升在腔室部件上沉積厚的涂層的水平，以避免等離子體侵蝕。例如，用化學氣相沉積制作Y2O3涂層不能在無法承受600° C以上的溫度上的基體上實現，這就排除了在由鋁合金制成的腔室部件上沉積抗等離子體侵蝕涂層的可能。PVD制程，例如蒸發，不能沉積致密的、厚的陶瓷涂層，因為其與基片之間的粘附力較弱。由于高應力和弱粘附力(例如濺射沉積，ARE和IAD)或者極低的沉積速率(例如濺射沉積，MP和PIIP)，這些其它的沉積制程也不能沉積厚涂層。因此，到目前為止還沒有制造出理想的涂層，這種理想的涂層應具有良好的抗腐蝕性，同時應當生成較少或者不生成顆粒污染，其可以被制成具有較大的厚度并沒有破裂或分層剝離。
[0009]鑒于上文所述的現有技術的缺陷，業內需要一種能夠抗等離子體轟擊并不產生顆粒污染或裂縫的涂層。該涂層應具有可接受的粗糙度和孔隙大小，使得其具有長的使用壽命。制造該涂層的制程應當允許制造厚涂層，并且不會出現破裂或分層剝離。

【發明內容】

[0010]以下
【發明內容】
是為了提供本發明的一些方面和特征的基本理解。
【發明內容】
并不是本發明的廣泛綜述，因此其并不是為了具體地確定本發明的關鍵或主要要素，也并不是為了說明本發明的范圍。其唯一目的是為了以簡化形式介紹本發明的一些概念，作為下文中詳細描述的前序。
[0011]根據本發明的一個方面，本發明提供了在被陽極化處理的腔室部件上形成抗等離子體侵蝕的涂層的方法。根據各具體實施例，本發明提供了在部件表面涂覆(coating)涂層的工藝，從而被涂覆的部件的工作性能得以改善。其它具體實施例包括將涂覆了涂層的部件改裝或安裝入等離子體處理腔室，以改善等離子體制程質量。
[0012]根據一個具體實施例，一鋁的腔室部件首先被陽極化處理。然而，和現有技術的陽極化處理制程不同，陽極化處理的部件并不被密封。相反，在陽極化處理制程之后，其仍然保持相當粗糙和多孔的表面，一抗等離子體涂層形成于部件的在制程中會曝露于等離子體的表面上。和現有技術的等離子體噴涂涂層不同，此處提及的抗等離子體涂層被稱為增強型抗等離子體涂層(簡單地稱為A-coating, A涂層),例如,基于A-Y2O3, A-YF3或A-Al2O3的涂層。之后，被陽極化處理部件上的那些沒有被涂覆的區域會被密封或不密封，這取決于實際需要。
[0013]所公開的具體實施例的各種各樣的特征包括:(i)形成具有特定粗糙度的腔室部件；(ii)形成特別的陽極化處理部件；即，該陽極化處理表面形成后，沒有經過傳統的后密封制程，相反地，而是保持其粗糙和多孔的表面；(iii)在腔室部件的未密封的陽極化處理表面上沉積形成A涂層(例如A-Y2O3);以及(iv)對腔室部件上未經涂覆涂層但是陽極化處理的表面進行密封(seal)。根據制程需要，步驟(iv)可能并不會在部件上執行。最后形成的部件可具有一或兩種表面，即，完全涂覆了 A-Y2O3而沒有任何陽極化處理表面曝露在外，或者具有氧化釔涂覆表面和陽極化處理表面。[0014]在一個示例性的制程中，利用等離子體增強型物理氣相沉積(PEPVD)來制造一種具有良好/緊密顆粒結構和隨機晶體取向(random crystalorientation)的增強型氧化釔涂層，例如基于Y2O3或YF3的涂層，所述涂層涂覆于由鋁合金制成的氣體噴淋頭上，其中，
(1)沉積是在低壓或真空腔室環境下執行；(2)至少一個沉積元素或成份從一材料源被蒸發或濺射出來，被蒸發或濺射出來的材料凝結在基片襯底表面上(這部分制程是一個物理過程，在這里被稱為物理氣相沉積或PVD部分)；(3)同時，一個或多個等離子體源被用來激發出離子或產生等離子體以圍繞氣體噴淋頭表面，至少一沉積元素或成份被電離并與被蒸發或濺射的元素或成份在等離子體中或在氣體噴淋頭表面上反應；(4)氣體噴淋頭耦接于負電壓，使得其在沉積制程過程中被電離的原子或離子轟擊。在動作(3)和(4)中的反應指的是PEPVD中的“等離子體增強”(plasma enhanced,或者PE)功能。
[0015]應當說明，等離子體源可以被用于(I)離子化、分解和激發反應氣體以使得沉積制程能夠在低襯底溫度和高涂覆生長速度下執行，因為等離子體促使產生更多的離子和自由基,或者(2)產生針對氣體噴淋頭的能量離子(energetic ions),以使得離子轟擊氣體噴淋頭的表面并有助于在之上形成厚的和凝結的涂層。更特別地，所述等離子體源被用于擇一或共同執行功能(I)和(2)，以在氣體噴淋頭上形成涂層。這種涂層綜合具有足夠的厚度和緊密度結構，在此處被稱為是“增強型涂層”(Advanced coating,以下稱:A涂層)，例如，以A-Y2O3、A-YF3或者A-Al2O3為基礎的涂層。
[0016]在結合附圖閱讀下述幾個具體實施例的描述后，本發明的上述方面以及其它方面對于本領域的技術人員來說是明顯的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]附圖是為了解釋并圖示本發明的原則，其組成了說明書的一部分，例證了本發明的具體實施例以及描述。附圖是為了以圖示的方式說明典型具體實施例的主要特征。附圖并不是為了描述具體實施例的每個特征，也并不是按照比例示出了其示出元件的相對尺寸。
[0018]圖1是根據本發明的一個具體實施例的工藝流程圖；
[0019]圖2 (a)是氣體噴淋頭材料被基于CF4/02的等離子體侵蝕時，從氣體噴淋頭表面測量而來的氣體噴淋頭材料的標準化侵蝕速率的曲線圖；
[0020]圖2 (b)~2 (d)是沉積于陽極化的鋁合金表面上的A-Y2O3涂層的顯微圖；
[0021]圖3(a）-3(b)是等離子體噴涂的Y2O3涂層的粗糙表面和多孔橫截面結構的顯微圖；
[0022]圖3(c）-3(d)是利用PEPVD沉積于陽極化鋁合金的A-Y2O3涂層的顯微圖，其具有光滑表面，其橫截面結構沒有孔隙并具有致密結構；
[0023]圖4示出了根據本發明的一個具體實施例的用于沉積增強型涂層的裝置；
[0024]圖5A示出了用于等離子體處理腔室的傳統的氣體噴淋頭和電極組件；
[0025]圖5B示出一氣體噴淋頭具有大致上和圖5A —樣的結構，除了其包括根據本發明一個具體實施例的增強型涂層；
[0026]圖5C不出了另一具體實施例,其中氣體噴淋頭具有一片式氣體分布盤,其在底表面、側表面、陽極化處理的背面上具有A涂層；[0027]圖6示出了根據本發明的一個具體實施例的包括一氣體噴淋頭的等離子體腔室。【具體實施方式】
[0028]多個具體實施例將在下文中進行描述，提供用于等離子體處理腔室部件的改進涂層，其能改善涂層的抗腐蝕和顆粒污染性能。
[0029]陽極化處理是一種電解鈍化制程，用于提高在金屬部件表面上的自然氧化層厚度。陽極膜最常用于保護鋁合金，其也用于鈦、鋅、鎂、鈮、鋯、鉿、鉭。陽極化處理會改變表面的微觀結構以及臨近表面的金屬的晶體結構。厚涂層通常是多孔的，并具有細胞結構，因此通常需要密封制程(sealing process)以達到抗侵蝕的目的。例如，陽極化處理的鋁表面比鋁堅硬，但是具有低的和中等的耐侵蝕性，這可以通過增加厚度或施加適當的密封來實現。需要指出的是，在陽極化處理表面上實施的后密封制程實際上需要長時間地浸泡待陽極化處理的部件于煮沸的去離子水或蒸汽中，以使得氧化物被轉化為其與水結合的形式，最終產生膨脹以減少其表面的孔隙。可選地，可使用冷密封，其中，孔隙通過在室溫的操作池中注入密封劑而被關閉。和其它類型的涂覆與金屬電鍍相比，陽極膜通常更堅固，并且粘附力更強，但是也易碎。這使得它們不容易隨著老化和磨損而破裂和剝落，但其更易受熱應力影響而破裂，該熱應力源于等離子體處理腔室中的冷熱循環。通常，具有含水結構的后密封處理的陽極化處理表面在溫度高于120° C的環境下容易破裂。
[0030]因此，現有技術對陽極化處理的鋁做了一些努力以保護在等離子體處理腔室中曝露于等離子體的鋁部件。為了避免顆粒污染產生，在陽極化處理的鋁表面上施加一密封制程，以避免等離子體組分轟擊陽極化處理層。然而，常規的陽極化鋁的后密封陽極化處理表面不穩定并且對于使用溫度較敏感，該陽極化處理表面會破裂，并在沉積制程或者熱循環刻蝕制程過程中在等離子體處理腔室中也會引起A涂層的破裂和分層。實際上，其弱的粘附性限制了直接在陽極化處理的鋁腔室部件上沉積厚A-Y2O3涂層。
[0031]施加密封制程于陽極化鋁的其中一個主要原因是，陽極化鋁的表面粗糙并多孔隙。然而，在公開的具體實施例中，上述現象被有利地用于增強A涂層粘附在陽極化部件上的粘附性上。即，涂覆制程直接在陽極化制程之后以及密封制程之前執行。可知，陽極化鋁的自然粗糙和多孔表面增強了涂層的粘附性。這是因為陽極化材料的表面粗糙度的增加導致涂層和襯底表面之間界面的接觸面積的增加，并改變涂層接觸區域從二維形狀變為三維形狀，其導致了 A涂層和陽極化部件之間的界面應力的釋放，并因此增加了涂層與襯底的粘附力。涂層涂覆完成之后，還未被涂覆的陽極化表面再經過一個密封制程的處理。
[0032]圖1示出了根據本發明一個具體實施例的制程。在本具體實施例中，制造了一具有等離子體曝露表面的鋁部件。在步驟100中，部件被陽極化處理。陽極化處理的是曝露于等離子體的部件表面，也可選擇性地對未曝露于等離子體的表面進行陽極化處理。優選地，執行一陽極化處理制程以使得陽極化表面具有的粗糙度為12um>Ra>4um。
[0033]在步驟105中，曝露于等離子體的表面被涂覆涂層。例如，可利用等離子體噴涂Y2O3粉末涂覆涂層。其它用于形成涂層的方法也包括在內，例如PVD，CVD和PECVD。在步驟110中，涂覆了涂層的表面被掩膜(masked)或者保護起來(protected),在步驟115中，未涂覆涂層但是被陽極化處理的表面被密封。然而，根據對涂覆了涂層的部件的使用條件，其可能不需要后密封。可利用例如長時間沉浸在煮沸的去離子水或蒸汽中來執行密封，以使得氧化物被轉化為其與含水的形式，并產生膨脹減少其表面的孔隙。可選地，可利用冷密封，其中，利用在恒溫池中注入密封劑來關閉氣孔。本實施例可利用聚四氟乙烯(Teflon)、乙酸鎮(nickel acetate)、醋酸鈷(cobalt acetate)、熱的納或者重鈷酸鉀(potassiumdichromate)密封。
[0034]上述制程用于在氣體噴淋頭表面涂覆涂層，包括密封或者未密封的區域，所得到的涂層已做研究。圖2(a)示出了氣體噴淋頭材料被基于CF4/02的等離子體侵蝕時，從氣體噴淋頭表面測量而來的氣體噴淋頭材料的標準化侵蝕速率圖。根據圖1所示的方法制成的涂層被稱為A-Y2O3涂層。應當理解，A-Y2O3涂層具有最低的侵蝕速率，因此在刻蝕制程中具有最穩定的結構。圖2(b)示出了沉積于密封的陽極化鋁(Al 6061)之上的厚度為25um的破裂的A-Y2O3涂層，然而，在沉積于未密封的陽極化鋁(Al 6061)之上的厚度為25um的A-Y2O3涂層上沒有觀察到破裂，如圖2(c)所示。圖2(d)示出了 60um厚的A-Y2O3涂層粗糙但不破裂的表面，其沉積于表面粗糙度Ra≥6um的未密封的陽極化鋁(Al 6061)上。圖2 (a)和
(d)示出了在未密封的和粗糙的陽極化處理表面上的A-Y2O3涂層的結構穩定性得到改進。
[0035]根據其它具體實施例，涂層通過原子沉積形成，而不是顆粒沉積(其為等離子體噴涂的情形)。在原子沉積中，涂層形成于真空中(等離子體噴涂形成于大氣環境)，且涂層由原子和自由基凝結，而非顆粒。在本發明中，涂層利用例如等離子體增強型物理氣相沉積(PEPVD)的制程來形成。
[0036]如圖1所不的具體實施例，原子沉積形成于一陽極化但未密封的表面。圖3(a)^3(b)是等離子體噴涂的Y2O3涂層的粗糙表面和多孔橫截面結構的顯微圖；圖3 (c) (d)是利用PEPVD沉積形成的A-Y2O3涂層的光滑表面以及沒有孔隙并致密的橫截面結構的的顯微圖。從圖3(c廣3(d)可以看出，制成的涂層具有大約為2um的表面粗糙度，并且沒有孔隙，即，孔隙度小于3%的等離子噴涂涂覆(plasma spray coating)。雖然圖3(d)示出的多層材料層結構涂層具有的厚度為80um，但是它卻沒有破裂。圖3示出的涂層形成于陽極化處理層上，其從鋁襯底轉化而成。
[0037]根據本發明的另一具體實施例，原子沉積的另一特定形式用于形成增強型涂層。圖4示出了根據本發明一個具體實施例的沉積A涂層的裝置。該裝置利用一 PEPVD制程來沉積A涂層，其中PE和PVD部件在圖4中由虛線示出。傳統上，化學氣相沉積(CVD)或等離子體增強型化學氣相沉積(PECVD)指的是一種化學制程，其中，將襯底曝露于一個或多個易揮發的前驅(volatile precursors),前驅在襯底表面反應或分解，以在襯底表面上產生所預期的沉積薄膜。另外，PVD指的是一種涂層制作方法，其包括純物理過程，其使一被蒸發或被濺射的預期薄膜材料凝結，從而在襯底的表面沉積薄膜。因此，可以理解，前述PEPVD為這兩種制程的混合。即，所述的PEPVD包括蒸發凝結的物理制程(PVD部分)和在腔室中和襯底表面上的化學反應(PE部分)。
[0038]在圖4中，腔室400利用真空泵415被抽成為真空。待涂覆涂層部件410連接于支撐件405上，部件410示例性地為氣體噴淋頭，但是其可以為任何其它部件。同時，負偏置電壓通過支撐件105施加于部件110。
[0039]一源材料420包括待沉積組份，其通常為固體形式。例如，如果待沉積薄膜是Y2O3或YF3,源材料420應包括釔(或氟)一可能還有其它材料，例如氧氣，氟(或釔)等。為了形成物理沉積，所述源材料被蒸發或濺射。在圖4所示的具體實施例中，利用電子槍(electron gun) 425來執行蒸發,其將電子束(electron beam) 430導向源材料420之上。當源材料被蒸發，原子和分子位置向待涂覆部件410飄移并凝結于待涂覆部件410上，圖示中用虛線箭頭示出。
[0040]等離子體增強型部件由氣體注射器(gas injector) 435組成,其向腔室400內注入反應或非反應源氣體，例如包含氬、氧、氟的氣體，圖示中用虛線示出。等離子體440利用等離子體源維持于部件110的前方，等離子體源例如射頻、微波等，在本實施例中示例性地由耦合于射頻源450的線圈445示出。不受理論的束縛，我們認為在PE部分有幾個過程發生。首先，非活性離子化氣體組份，例如氬，轟擊部件410，當它被聚集后從而使得薄膜變得致密。離子轟擊的效果源自于負偏壓施加至氣體噴淋頭410和氣體噴淋頭支撐件405，或源自于由等離子體源發出的并對準氣體噴淋頭405的離子。此外，例如氧或氟的活性氣體組份與蒸發的或派射的源材料反應，所述反應或者位于部件410的表面上或者位于腔室內。例如，源材料釔與氧氣反應生成了氧化釔涂層。因此，上述制程具有物理過程(轟擊和凝結)和化學過程(例如，離子化和氧化)。
[0041]圖5A示出了現有技術的用于等離子處理腔室的氣體噴淋頭和電極組件。導電板(conductive plate) 505 位于背板(back plate) 510 和多孔板(perforatedplate) 515 之間，導電板505有時候可以轉化為控制氣體噴淋頭溫度的加熱器,導電環520圍繞多孔板515設置，并可以充當輔助電極。支撐件525 (有時也稱為接地環)也位于導電環520和背板510之間。多孔板515實際上充當了氣體分布板(gas distribution plate,⑶P),其可以由陶瓷、石英等制成，例如，其可以由碳化硅制成，可以被組裝于傳導板505的下表面。導電環520可由陶瓷、石英等制成，例如，其可以由碳化硅制成，可以被組裝于支撐件525的下表面。支撐件525,傳導板505和背板510可由金屬制成,例如招、不銹鋼等。氣體噴淋頭以一種常見的方式附設于等離子處理腔室的頂部上。
[0042]圖5B不出了一和圖5A大體上相同的氣體噴淋頭,不同之處在于:其包括了根據本發明一個具體實施例的增強型涂層。在圖5B中，增強型涂層535 (例如，A-Y2O3)設置于多孔板和傳導環520的下表面之上，即，在基片制程中面對等離子體的表面。在本實施例中，多孔板和傳導環按照標準流程利用鋁合金制造。多孔板和傳導環被陽極化處理，但并未密封。然后，多孔板和傳導環一并或者單獨地被插入PEPVD腔室中，多孔板和傳導環下表面被涂覆有增強型涂層。然后被涂覆了涂層的表面被執行掩膜，施加密封劑于陽極化但未涂覆的傳導環525表面，因此形成陽極化的密封的表面530。可選地，傳導環520的至少一個底部涂覆了 Y2O3,同時保持傳導環520的剩余表面經過陽極化處理以及密封。同樣的制程也執行于多孔板，未涂覆但是陽極化處理表面被密封以形成密封的表面530。
[0043]圖5C示出了較圖5B具有改良結構的氣體噴淋頭，其具有根據本發明一個具體實施例的增強型涂層。在圖5C中，多孔板515、傳導環520和支持環525在前述實施例中被集成為一體成型(一片式)的盤或在本實施例中的氣體分布盤(gas distribution plate,GDP)515。與附圖5A所示的現有技術極不同的是，一體成型的多孔板515可由金屬制成，例如，鋁合金，和保護多孔板表面的增強型涂層535(例如，A-Y2O3),即，在等離子體和/或刻蝕制程中面對等離子體的表面。與現有技術相比，用A-Y2O3涂層535涂覆在多孔板515上形成的氣體噴淋頭可減少產品成本，簡化了氣體噴淋頭的裝配和制造過程，提高了使用壽命。另一優點是其可以利用在一體成型的多孔板515上再次沉積A涂層535，翻新使用過的氣體噴淋頭。多孔板515被陽極化處理，但是未密封。然后，多孔板515插入到PEPVD腔室，多孔板515的底表面和側表面用增強型涂層涂覆。涂覆過涂層的表面然后被執行掩膜，施加密封劑于陽極化處理但未涂覆的多孔板515背面。可選地，在另一具體實施例中，由一體成型的多孔板515裝配而成的具有傳導盤505和背板510的氣體噴淋頭的至少一底部和側面利用A-Y2O3涂覆，同時保持其不面對等離子體的表面被陽極化處理以及密封處理。由于A涂層直接沉積于陽極化處理表面，在A涂層和陽極化處理表面之間沒有界面問題，由于等離子體噴涂Y2O3通常沉積于腔室部件的裸露鋁表面上，界面問題一般存在于等離子體噴涂Y2O3涂層和陽極化處理表面之間。
[0044]由于PEPVD涂層是利用原子來建立涂層的，氣體注入孔的內壁也被涂覆了涂層。然而，和現有技術的涂層不同，增強型涂層由原子和分子的凝結而形成，因此可以形成致密、均勻的并且與氣體注入孔的內壁表面粘附性良好的A涂層，因此提供了平滑的氣體流動并避免了任何顆粒污染的產生。
[0045]圖6示出了一個等離子體處理腔室，其中，根據本文公開的任一具體實施例，氣體噴淋頭連接至腔室頂部。腔體600形成了一密封用以保證腔室的排氣。待處理的基片襯底設置于夾盤610之上,在本實施例中射頻功率源被施加于夾盤610中的電極上。氣體噴淋頭630用于往腔室內注入制程氣體，并作用為提供接地路徑或者射頻能量路徑的電極。
[0046]需要說明的是，本文中提及的制程和技術并不是固有地與任何特定地裝置有關，其可以用任何合適的部件組合而得到。進一步地，根據本專利的教示和描述，多種類型的通用裝置可以被使用。本發明根據特定例子進行了描述，其只是為了從各方面說明本發明而并不是限制本發明。本領域技術人員應當理解，許多不同的組合適合于實施本發明。
[0047]并且，對于熟悉本領域的技術人員而言，根據本專利所公開的說明書和操作，實施本發明的其它的實施方式將是顯而易見的。上文中具體實施例的不同方面和/或部件可以單一或者組合地應用。需要說明的是，上文所述具體實施例和方式都應僅考慮為例證性的，本發明的真正范圍和精神都應以權利要求書為準。
【權利要求】
1.一種用于等離子體處理腔室內部的部件，其中，包括: 具有陽極化處理外表面的部件主體； 直接形成于所述陽極化處理外表面的一部分上的含氧化釔涂層；以及， 形成于所述陽極化處理外表面中沒有覆蓋含氧化釔涂層的部分的密封劑。
2.根據權利要求1所述的部件，其特征在于，所述陽極化處理外表面的的粗糙度為4um〈Ra〈12um。
3.根據權利要求1所述的部件，其特征在于，所述涂層包括氧化釔涂層。
4.根據權利要求3所述的部件，其特征在于，所述氧化釔涂層具有的表面粗糙度為Ra>l.0um，其孔隙度小于1%，并且為多層材料層結構。
5.根據權利要求1所述的部件，其特征在于，所述部件包括一涂覆了氧化釔涂層的氣體噴淋頭，其中，所述氧化釔涂層具有表面粗糙度Ra>1.0um，其孔隙度小于1%，并且具有多層材料層結構。
6.一種制造用于等離子體處理腔室的部件的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: 制造一由招或招合金制成的部件； 陽極化處理所述部件以在所述部件上形成陽極化處理表面，其中，所述陽極化處理步驟并未執行密封步驟；` 涂覆所述陽極化處理表面的一部分； 密封所述陽極化處理表面未涂覆涂層的部分。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述涂層利用含釔的材料形成。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述涂層包括氧化釔。
9.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述涂層利用原子沉積在真空中形成。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述涂層在施加一偏執電壓于所述部件時被涂覆。
11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，利用蒸發含釔的源材料以及保持反應性的和不反應性的氣體組分的等離子體來執行涂覆所述涂層。
12.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，制得的所述涂層具有的表面粗糙度Ra>l.0um，孔隙度小于1%，并且其為多層材料層結構。
13.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在執行密封之前對所述涂層執行掩膜的步驟。
14.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法進一步地包括密封所述陽極化處理表面中未被含氧化釔涂層覆蓋的部分。
15.一種制造用于等離子體處理腔室的部件的方法，所述方法包括如下步驟: 制造一由招或招合金制成的部件； 陽極化處理所述部件以在該部件表面形成一陽極化處理層，其中，陽極化處理步驟并未執行密封步驟； 利用如下步驟涂覆陽極化處理表面的選定區域: 執行物理沉積制程以沉積源材料于所述陽極化處理表面的選定區域；以及， 執行化學制程以用化學方式改變沉積于所述陽極化處理表面的所述源材料。
16.根據權利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法進一步地包括:密封所述陽極化處理表面的未涂覆涂層的區域。
17.根據權利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法進一步地包括:在所述密封步驟之前對所述涂層執行掩膜的步驟。
18.根據權利要求15所述的方法，其特征在于，所述化學制程包括:維持等離子體接觸于所述陽極化處理表面的所述選定區域，同時供應反應性或者非反應性氣體于等離子體中。
19.根據權利要求18所述的方法，其特征在于，所述物理沉積制程包括:蒸發源材料以及凝結該蒸發的源材料于所述陽極化處理表面的所述選定區域上。
20.根據權利要求19所述的方法，其特征在于，所述源材料包括含釔材料。
21.根據權利要求20所述的方法，其特征在于，所述非反應性氣體包括氬，所述反應性氣體包括氧氣和氟氣之一。
22.根據權利要求21所述的方法，其特征在于，所述涂層具有一表面粗糙度Ra>1.0um，并為多層材料層 結構。
【文檔編號】C23C16/44GK103794458SQ201210421401
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年10月29日 優先權日:2012年10月29日
【發明者】賀小明, 萬磊, 徐朝陽, 楊平, 張翰廷 申請人:中微半導體設備(上海)有限公司