專利名稱：經(jīng)涂覆之石墨物件及石墨物件之反應(yīng)性離子蝕刻制造及整修的制作方法
經(jīng)涂覆之石墨物件及石墨物件之反應(yīng)性離子蝕刻制造及整修相關(guān)申請案本申請案主張2010年4月21日申請之美國臨時申請案第61/326，462號之權(quán)利；且主張2010年4月21日申請之美國臨時申請案第61/326，469號之權(quán)利；且主張2010年4月21日申請之美國臨時申請案第61/326，473號之權(quán)利。以上申請案之全部教示以引用的方式并入本文中。
背景技術(shù)：
使用離子植入技術(shù)將雜質(zhì)引入至諸如半導(dǎo)體晶圓之工件中。然而在植入期間，產(chǎn)生可能會污染工件之粒子。如Stone等人之美國專利申請公開案第2009/0179158A1號中所論述，可使用腔室襯里給執(zhí)行離子植入制程之處理腔室加襯里，該案之揭示內(nèi)容在此全文以引用方式并入本文中。 石墨已習(xí)知地用作用于處理腔室之襯里。每隔四周左右，需要替換石墨襯里以便防止對離子植入制程中所制造之半導(dǎo)體晶圓的過度污染。該替換及隨之發(fā)生之植入工具停機時間可能代價高昂，且由于在執(zhí)行維護之后需要「調(diào)適(season)」處理腔室而增加成本。典型地，調(diào)適新的植入器或剛剛執(zhí)行過預(yù)防性維護之植入器所用的的時間過長。浪費掉許多晶圓且延長停機時間，此情況給消費者帶來高成本。因此，目前需要用于真空腔室及其他應(yīng)用之經(jīng)改良保護性襯里，及制造且替換此等襯里之技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明之一具體實例，提供一種經(jīng)涂覆之石墨物件。該物件包含石墨及一覆蓋該石墨之至少一部分之導(dǎo)電涂層。該導(dǎo)電涂層包含一貫穿該石墨及該導(dǎo)電涂層之厚度所量測得的小于約50歐姆之全厚度電阻(through-thickness resistance)。在另外的相關(guān)具體實例中，該物件可包含真空腔室之襯里，諸如離子植入工具之真空腔室之襯里。該真空腔室可包含粒子束，且該襯里之面朝該粒子束之至少一部分可包含該石墨及該上覆導(dǎo)電涂層。該襯里之整個表面可包含該石墨及該上覆導(dǎo)電涂層。該導(dǎo)電涂層可包含小于約百萬分之一的總雜質(zhì)含量(total impurity level);且可包含小于約千萬分之一的總雜質(zhì)含量。該雜質(zhì)含量可包含準(zhǔn)許大于約I原子百分比的碳、硅、氮及氫中之至少一者。該雜質(zhì)含量可包含準(zhǔn)許小于約I原子百分比的摻雜劑，所述準(zhǔn)許摻雜劑包含硼、磷及砷中之至少一者。在另外的相關(guān)具體實例中，該導(dǎo)電涂層可包含碳化硅；且可包含以原子百分比計至少約40%碳與約60%硅的碳硅比。該導(dǎo)電涂層可包含非化學(xué)計量碳化硅。該導(dǎo)電涂層可包含非晶氫化碳化娃(a-SiC:H),且可包含等份之娃與碳；且可包含在約250nm之約50nm內(nèi)之厚度。該導(dǎo)電涂層可包含小于約IOOOnm之厚度。此外，該導(dǎo)電涂層可包含大于約IOOnm之厚度。此外，該導(dǎo)電涂層可包含在約250nm之約50nm內(nèi)之厚度；且可包含在約500nm之約50nm內(nèi)之厚度。在其他相關(guān)具體實例中，該石墨可包含一藉由包含以下各者之制程產(chǎn)生之產(chǎn)物在加工該石墨之前純化該石墨；加工該石墨；及在加工該石墨之后純化該石墨。該石墨可包含基于在該石墨之石墨化之前具有在約3微米與約8微米之間的平均晶粒大小之碳起始材料的石墨；且可包含基于在該石墨之石墨化之如具有約5微米的平均晶粒大小之碳起始材料的石墨。具有該導(dǎo)電涂層之該物件可包含使用光學(xué)密度帶測試產(chǎn)生大于約70%之密度計透射的表面；且可包含使用光學(xué)密度帶測試產(chǎn)生大于約80%之密度計透射的表面。該導(dǎo)電涂層可抑制該物件上之奈米柱之生長。在另外的相關(guān)具體實例中，該導(dǎo)電涂層可包含碳；且可包含類鉆碳。該導(dǎo)電涂層可包含在約500nm之約50nm內(nèi)之厚度。該導(dǎo)電涂層可包含非晶碳；且可包含非晶氫化含氮碳。該導(dǎo)電涂層可包含以原子百分比計最多25%之氫，且該導(dǎo)電涂層可包含基于除了氫之外之元素的組成物，所述元素為以原子百分比計至少約80%之碳與約20%之氮。該導(dǎo)電涂層可包含基于除了氫之外之元素的組成物，所述元素介于(i)以原子百分比計約85%之碳與約15%之氮及(ii)以原子百分比計約90%之碳與約10%之氮之間。
在另外的相關(guān)具體實例中，該石墨可包含微量的由離子源賦予之至少一種物質(zhì)；該導(dǎo)電涂層可不包含微量的由該離子源賦予之該至少一種物質(zhì)；且該物件可包含使用光學(xué)密度帶測試產(chǎn)生大于約70%之密度計透射的表面。該物件可包含使用光學(xué)密度帶測試產(chǎn)生大于約80%之密度計透射的表面。由該離子源賦予之該物質(zhì)可包含光阻、硼、砷、硅及磷中之至少一者；且可包含來自離子植入制程之背部濺鍍材料及來自離子植入制程之蒸發(fā)材料中之至少一者。在根據(jù)本發(fā)明之另一具體實例中，提供一種用于制造包含導(dǎo)電涂層之石墨物件的方法。該方法包含使用反應(yīng)性離子蝕刻制程處理該物件之石墨；及在使用該反應(yīng)性離子蝕刻制程處理該石墨之后，將該導(dǎo)電涂層涂布于該石墨之至少一部分上。在另外的相關(guān)具體實例中，使用該反應(yīng)性離子蝕刻制程處理該物件可包含使用氬氧電漿來處理該物件。該石墨可包含基于在該石墨之石墨化之前具有在約3微米與約8微米之間(諸如，在該石墨之石墨化之如為約5微米)的一平均晶粒大小之碳起始材料的石墨。該石墨可由以下步驟產(chǎn)生在加工用于該物件之石墨之前純化用于該物件之該石墨；加工用于該物件之該石墨；及在加工用于該物件之該石墨之后純化用于該物件之該石墨。該制成物件可包含使用光學(xué)密度帶測試產(chǎn)生大于約70%之密度計透射(諸如大于約80%之密度計透射)的表面。該物件可包含真空腔室之襯里，諸如離子植入工具之真空腔室之襯里。該真空腔室可包含粒子束，且該方法可包含將該上覆導(dǎo)電涂層涂布至該襯里之面朝該粒子束之至少一部分。該方法可包含將該上覆導(dǎo)電涂層涂布至該襯里之整個表面。在另外的相關(guān)具體實例中，該反應(yīng)性離子蝕刻制程可包含在小于約150°C之溫度下進行沈積蝕刻。該反應(yīng)性離子蝕刻制程可包含使用氬氣態(tài)前驅(qū)體、氧氣態(tài)前驅(qū)體及氮氣態(tài)前驅(qū)體中之至少一者；且可包含使用射頻功率。該反應(yīng)性離子蝕刻制程可包含使用氬氣態(tài)前驅(qū)體及氧氣態(tài)前驅(qū)體，使用針對氬為約I. 5毫托且針對氧為約O. 5毫托的開放式擋板部分壓力(open baffle partial pressure),使用為約5毫托之制程擋板壓力(processbaffle pressure),使用為約500W之射頻功率,歷時約10分鐘。在另外的相關(guān)具體實例中，該所涂布導(dǎo)電涂層可包含貫穿該石墨及該導(dǎo)電涂層之厚度所量測得的小于約50歐姆之全厚度電阻。該導(dǎo)電涂層可包含碳化硅；且可包含非晶氫化碳化硅(a-SiC:H)，該非晶氫化碳化硅(a-SiC:H)包含等份之硅與碳且包含一在約250nm之約50nm內(nèi)之厚度。該導(dǎo)電涂層可包含類鉆碳；且可包含在約500nm之約50nm內(nèi)之厚度。在根據(jù)本發(fā)明之另一具體實例中，提供一種用于整修包含石墨及上覆導(dǎo)電涂層之石墨物件的方法。該 方法包含使用反應(yīng)性離子蝕刻制程移除該石墨物件之該上覆導(dǎo)電涂層之至少一部分；及將新導(dǎo)電涂層涂布于該石墨之該至少一部分上。在另外的相關(guān)具體實例中，該反應(yīng)性離子蝕刻制程可包含使用氬氧電漿來處理該物件。該石墨及該導(dǎo)電涂層之被移除之該至少一部分中的至少一者可包含微量的由一離子源賦予之至少一種物質(zhì)。由該離子源賦予之該物質(zhì)可包含光阻、硼、砷、硅及磷中之至少一者；且可包含來自離子植入制程之背部濺鍍材料及來自一離子植入制程之蒸發(fā)材料中之至少一者。該石墨可包含基于在該石墨之石墨化之前具有在約3微米與約8微米之間(諸如，在該石墨之石墨化之前為約5微米)的平均晶粒大小之碳起始材料的石墨。該石墨可包含由以下步驟產(chǎn)生之石墨在加工用于該物件之石墨之前純化用于該物件之該石墨；加工用于該物件之該石墨；及在加工用于該物件之該石墨之后純化用于該物件之該石墨。該物件可包含真空腔室之襯里，諸如離子植入工具之真空腔室之襯里。該真空腔室可包含粒子束，且該方法可包含將該新導(dǎo)電涂層涂布至該襯里之面朝該粒子束之至少一部分。該方法可包含將該新導(dǎo)電涂層涂布至該襯里之整個表面。該方法可包含在移除該上覆導(dǎo)電涂層之該至少一部分之前自該真空腔室移除該物件。在另外的相關(guān)具體實例中，該反應(yīng)性離子蝕刻制程可包含在小于約150°C之溫度下進行沈積蝕刻；且可包含使用氬氣態(tài)前驅(qū)體、氧氣態(tài)前驅(qū)體、氮氣態(tài)前驅(qū)體、氟氣態(tài)前驅(qū)體及氯氣態(tài)前驅(qū)體中之至少一者。該反應(yīng)性離子蝕刻制程可包含使用射頻功率。該反應(yīng)性離子蝕刻制程可包含使用氬氣態(tài)前驅(qū)體、氧氣態(tài)前驅(qū)體及四氟化碳?xì)鈶B(tài)前驅(qū)體，使用針對氬為約I毫托且針對氧為約O. 5毫托且針對四氟化碳為約I. 5毫托的開放式擋板部分壓力，使用約5毫托至約15毫托之制程擋板壓力，使用為約500W之射頻功率，歷時約10分鐘至約30分鐘。該方法可進一步包含在執(zhí)行該反應(yīng)性離子蝕刻制程之前執(zhí)行額外清洗制程。該額外清洗制程可包含水性超音波清洗、高溫純化、二氧化碳噴擊(carbon dioxideblasting)、珠粒噴擊(bead blasting)及衆(zhòng)料噴擊(slurry blasting)中之至少一者。該反應(yīng)性離子蝕刻制程可包含使用氬/氧/四氟化碳電漿；氬/氧/四氟化碳電漿可包含至少約10%之四氟化碳、至少約30%之四氟化碳及至少約60%之四氟化碳。一旦經(jīng)整修，該物件可包含使用一光學(xué)密度帶測試產(chǎn)生大于約70%之密度計透射(諸如大于約80%之密度計透射)的表面。在另外的相關(guān)具體實例中，該新的所涂布導(dǎo)電涂層可包含貫穿該石墨及該導(dǎo)電涂層之厚度所量測得的小于約50歐姆之全厚度電阻。該導(dǎo)電涂層可包含碳化硅；且可包含非晶氫化碳化硅(a_SiC:H)，該非晶氫化碳化硅(a_SiC:H)包含等份之硅與碳且包含在約250nm之約50nm內(nèi)之厚度。該導(dǎo)電涂層可包含類鉆碳；且可包含在約500nm之約50nm內(nèi)之厚度。在根據(jù)本發(fā)明之另一具體實例中，提供一種經(jīng)涂覆之石墨物件。該物件包含石墨，該石墨包含微量的由一離子源賦予之至少一種物質(zhì)；及覆蓋該石墨之至少一部分之導(dǎo)電涂層，該導(dǎo)電涂層不包含微量的由該離子源賦予之該至少一種物質(zhì)。該物件包含使用光學(xué)密度帶測試產(chǎn)生大于約70%之密度計透射的表面。在另外的相關(guān)具體實例中，該物件包含使用光學(xué)密度帶測試產(chǎn)生大于約80%之密度計透射的表面。由該離子源賦予之該物質(zhì)可包含光阻、硼、砷、硅及磷中之至少一者；且可包含來自離子植入制程之背部濺鍍材料及來自一離子植入制程之蒸發(fā)材料中之至少一者。前述內(nèi)容將自以下對如隨附圖式中所說明之本發(fā)明之例示性具體實例的更特定描述變得顯而易見，在隨附圖式中，相同參考字符貫穿不同視圖指代相同部分。所述圖式未必按比例繪制，而是將重點放在說明本發(fā)明之具體實例上。


圖I說明量測根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的導(dǎo)電涂層之全厚度電阻之技術(shù)。圖2為根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的碳化硅涂層之全厚度電阻與涂層厚度的圖解。
圖3為根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的碳化硅涂層之若干不同厚度的掃描電子顯微圖。圖4為根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的下伏石墨上之類鉆碳涂層的掃描電子顯微圖。圖5為根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的碳化硅涂層之若干不同厚度之光學(xué)透射百分率的圖解。圖6為展示對石墨(諸如可根據(jù)本發(fā)明之一具體實例予以涂覆之石墨類型)之離子束轟擊之作用的一組掃描電子顯微圖影像。圖7為用于特性化將根據(jù)本發(fā)明之一具體實例來整修之所使用石墨襯里組件之樣本群組的能量色散X射線光譜儀(EDS)結(jié)果之圖表。圖8展示使用根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的反應(yīng)性離子蝕刻整修來清洗圖7之組件的結(jié)果，其中所述結(jié)果系提供為所存在之每一種類之原子百分比的EDS數(shù)字。圖9展示使用根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的反應(yīng)性離子蝕刻整修來清洗圖7之組件的另外結(jié)果，其中所述結(jié)果系提供為每一組件之電阻。圖10為在根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的反應(yīng)性離子蝕刻整修之前及之后圖7之組件中之一者的掃描電子顯微圖影像。圖IlA為根據(jù)本發(fā)明之一具體實例對圖10中展示之組件執(zhí)行之若干不同反應(yīng)性離子蝕刻整修程序的作用的圖表。圖IlB為根據(jù)本發(fā)明之一具體實例以圖解形式展示圖IlA之結(jié)果的圖。圖12為在藉由根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的反應(yīng)性離子蝕刻制程進行預(yù)清洗之前若干石墨樣本之微結(jié)構(gòu)的掃描電子顯微圖影像。圖13為在藉由根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的反應(yīng)性離子蝕刻制程進行預(yù)清洗之后石墨樣本之微結(jié)構(gòu)的掃描電子顯微圖影像。圖14為在根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的反應(yīng)性離子蝕刻處理之前及之后對圖12之石墨樣本執(zhí)行之光學(xué)密度帶測試的結(jié)果的一組相片。
具體實施例方式本發(fā)明之實例具體實例之描述如下。在根據(jù)本發(fā)明之一具體實例中，提供一種用于給離子植入工具或其他工具之束線加襯里之材料，無論在什么情況下需要高導(dǎo)電性石墨襯里，該材料均為有用的。該材料組合高純度石墨與表面涂覆技術(shù)，其在襯里用于離子植入或其他工具中時導(dǎo)致產(chǎn)生較少的不良粒子。石墨可針對植入制程得以最佳化。歸因于處理腔室之調(diào)適時間(seasoning time)縮短，襯里引起在預(yù)防性維護操作期間的機器停機時間減少。此外，超清潔襯里可引起由離子植入工具處理之半導(dǎo)體晶圓上之粒子減少。由于具有高導(dǎo)電性，根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的襯里減小電荷堆積于襯里上之趨勢，此堆積可使離子植入工具中所使用之離子束自其意欲路徑偏轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的物件可用于廣泛多種不同的可能應(yīng)用中，例如用作真空腔室(諸如在離子植入工具中)之襯里。在粒子束用于真空腔室中之情況下，至少該襯里之面朝粒子束之部分可包含石墨及上覆導(dǎo)電涂層，或該襯里之整個表面可包含石墨及上覆導(dǎo)電涂層。此外，可根據(jù)本文中所描述之技術(shù)來制造及/或整修此等襯里。
根據(jù)本發(fā)明之一具體實例可包含涂覆有高導(dǎo)電材料之薄層之石墨，其可用作用于處理腔室之襯里。傳統(tǒng)地，將未經(jīng)涂覆之石墨用于類似目的。根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的經(jīng)涂覆之石墨襯里優(yōu)于傳統(tǒng)的未經(jīng)涂覆之石墨襯里的優(yōu)點包括如下能力達成較高表面純度級，減少在使用襯里時形成的粒子，改良抵抗由離子轟擊引起之侵蝕之表面強度，且提供襯里之較短調(diào)適時間及較長壽命。腔室襯里可減少首次晶圓時間，且可減少襯里之表面上之發(fā)弧。根據(jù)本發(fā)明之一具體實例，該襯里可包含經(jīng)涂覆之石墨物件，該經(jīng)涂覆之石墨物件包括石墨及導(dǎo)電表面涂層。該導(dǎo)電表面涂層可由高純度導(dǎo)電材料形成，該高純度導(dǎo)電材料具有諸如本文中所描述之合適組成物，且具有保持襯里之導(dǎo)電性為合適地高之涂層厚度，如下文所描述。下伏石墨可由仔細(xì)地選擇之石墨起始材料形成且經(jīng)純化，如下文所描述。根據(jù)本發(fā)明之另一具體實例，提供一種用于制造及/或整修離子植入工具或其他工具之束線之襯里的技術(shù)，無論在什么情況下需要低粒子化石墨襯里，該技術(shù)均為有用的。制造及/或整修襯里之技術(shù)可與針對植入制程得以最佳化之高純度石墨組合，且可在襯里用于離子植入或其他工具中時導(dǎo)致產(chǎn)生較少的不良粒子。各個部分可經(jīng)整修為具有最少的消融及污染之就像新的狀況。歸因于處理腔室之調(diào)適時間縮短，該技術(shù)引起在預(yù)防性維護操作期間的機器停機時間減少。此外，藉由此技術(shù)產(chǎn)生或整修之超清潔襯里可引起由離子植入工具處理之半導(dǎo)體晶圓上之粒子減少。根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的技術(shù)可包括在涂布一涂層之前使用反應(yīng)性離子蝕刻制程來處理石墨；且可包括使用反應(yīng)性離子蝕刻制程來整修所使用之石墨襯里，所使用之石墨襯里可包括上覆導(dǎo)電涂層。該反應(yīng)性離子蝕刻制程可包括氬氧電漿，且可針對低粒子化得以最佳化，如下文所描述。整修制程可使在襯里中使用之石墨返回至對尺寸控制有最小影響的如同新的狀況。此技術(shù)及襯里制造技術(shù)可用于特別選擇之石墨起始材料及石墨之純化，如下文所論述。此外，制造及整修之反應(yīng)性離子蝕刻技術(shù)可用于涂覆有高導(dǎo)電涂層(諸如本文中所闡述之涂層)之石墨襯里。圖I說明量測根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的導(dǎo)電涂層之全厚度電阻之技術(shù)。根據(jù)本發(fā)明之一具體實例之導(dǎo)電(非絕緣)涂層可包含貫穿石墨及導(dǎo)電涂層之厚度所量測得的小于約50歐姆之全厚度電阻。如本文中所使用，「全厚度電阻」可藉由以下操作量測得將數(shù)位萬用表之測試引線附接至下伏石墨上之未經(jīng)涂覆之點，且將數(shù)位萬用表之另一引線附接于經(jīng)涂覆之表面上或經(jīng)涂覆之表面上之導(dǎo)電帶貼片(例如，O. 25cmX0. 25cm之導(dǎo)電帶貼片)上。舉例而言，參看圖1，在石墨102上之未經(jīng)涂覆之點上之測試引線101與導(dǎo)電涂層104之表面上之測試引線103之間量測得電阻R。根據(jù)本發(fā)明之一具體實例，該導(dǎo)電涂層可具有高純度級。舉例而言，該導(dǎo)電涂層可包含小于約百萬分之一的總雜質(zhì)含量，且詳言之可包含小于約千萬分之一的總雜質(zhì)含量。該雜質(zhì)含量可包含準(zhǔn)許大于約I原子百分比的碳、硅、氮及/或氫。此外，該雜質(zhì)含量可包含準(zhǔn)許小于約I原子百分比的摻雜劑，諸如硼、磷及/或砷。根據(jù)本發(fā)明之一具體實例，該導(dǎo)電涂層可包含若干不同可能類型之組成物。該涂層可包含具有以原子百分比計為約50:50之碳硅比，或高于40:60之碳硅比(諸如高于50:50之碳硅比)的硅碳涂層。可使用其他涂層，尤其具有上文描述之純度及導(dǎo)電性特性之涂層。舉例而言，根據(jù)本發(fā)明之一具體實例可使用包括SilcoMax 之碳化硅涂層，SilcoMax 系由美國馬薩諸塞州伯靈頓之Entegris Specialty Coatings制造。舉例而言，具有約50份Si: 50份C (以原子百分比計)之組成物的SilcoMax 可沈積為厚度約300nm 之導(dǎo)電涂層，其具有約10歐姆之全厚度電阻。此外，該涂層可包含類鉆碳涂層?？墒褂闷渌?或基本上為純的)碳涂層，尤其具有上文描述之純度及導(dǎo)電性特性之涂層。舉例而言，類鉆碳可沈積為厚度約500nm之導(dǎo)電涂層，其具有小于約50歐姆之全厚度電阻。此外，該涂層可包含非晶碳。另外，該涂層可包含非晶氫化含氮碳或非晶摻氮碳，而非純碳涂層。非晶氫化含氮碳可包括以原子百分比計最多25%之氫，且基于除了氫之外之元素的組成物可具有以原子百分比計為80:20之碳氮比，或較高的碳氮比(不包括氫)，較佳地約85:15至約90:10之碳氮比(不包括氫)。圖2為根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的SiC涂層之全厚度電阻與涂層厚度的圖解。根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的導(dǎo)電涂層的最大理想涂層厚度可基于涂層之體電阻率(或類似地，全厚度電阻)來判定亦即，材料之體電阻率(或全厚度電阻)愈低，涂層可能愈厚，同時仍達成理想高導(dǎo)電性等級。參看圖2之圖解，基于該圖解之斜率可看出，該圖解之SiC涂層可使用最多為約10，000埃(亦即，IOOOnm或I微米)之厚度，此厚度為涂層之全厚度電阻將開始超過約50歐姆時的大致厚度。然而，可使具有較低體電阻率之涂層較厚，同時仍達成理想高涂層導(dǎo)電性。舉例而言，非晶氫化含氮碳涂層可具有相對較低的體電阻率，且因此可使其相對較厚，同時仍達成理想高涂層導(dǎo)電性。盡管涂層應(yīng)足夠薄以提供高導(dǎo)電性，但其應(yīng)足夠厚以防止在涂層較薄的情況下可能發(fā)生之有所增加之粒子化。此外，若涂層過厚，則其可能由于粘著問題而具有不良剝落。舉例而言，涂層可包含小于約IOOOnm之厚度；且可包含大于約IOOnm之厚度。咸信使用由電漿增強化學(xué)氣相沈積(PECVD)非晶氫化碳化硅(a-SiC:H)制成之導(dǎo)電涂層獲得尤其好的結(jié)果，該導(dǎo)電涂層具有等份之硅與碳，且厚度為約250nm+/-約50nm ;但可使用其他涂層。在使用非晶氫化碳化娃(a_SiC:H)之情況下,該材料可包括以原子百分比計多達15%之氫，該材料之剩余部分為等份之硅與碳。該導(dǎo)電涂層可盡可能為化學(xué)計量的，或可包含非化學(xué)計量碳化硅。此外，咸信使用具有約500nm+/_約50nm之厚度的類鉆碳涂層獲得尤其好的結(jié)果；但可使用其他涂層。根據(jù)本發(fā)明之一具體實例，該涂層可藉由化學(xué)氣相沈積(CVD)或物理氣相沈積(PVD)形成。該涂層可包含高純度材料，諸如非晶或奈米結(jié)晶之基于硅之合金硅、硅-碳、硅-氮-碳及/或硅-氧-碳；或諸如類鉆碳、非晶碳或其他純(或基本上為純的)碳形式的材料。涂覆制程參數(shù)可包括低溫沈積(諸如小于約150°C);射頻或低頻功率；氣態(tài)硅及烴前驅(qū)體，及/或氧及/或氮氣態(tài)前驅(qū)體，或碳前驅(qū)體；幾百埃至幾千?；蚋笾繉雍穸龋患案鞣N可能的電壓、壓力及氣態(tài)前驅(qū)體流動速率，如熟習(xí)此項技術(shù)者將了解。至少可涂覆襯里之面朝射束之側(cè)。另外有利的是涂覆襯里之背部(不面朝射束之)側(cè)以便減少由處置產(chǎn)生之粒子。圖3為根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的SiC涂層之若干不同厚度的掃描電子顯微圖。展示具有500埃、2000埃及4000埃厚度(50nm、200nm及400nm)的涂層之表面，其中在上方三個圖中尺度為ΙΟμπι,且在下方三個圖中尺度為Ιμπι。圖4為根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的下伏石墨上之類鉆碳之涂層的掃描電子顯微圖。在右側(cè)行中展示具有2000埃厚度(200nm)之表面涂層，其中在上圖中尺度為10 μ m，且在下圖中尺度為lym;而在左行中展示下伏(未經(jīng)涂覆)石墨，其中在上圖中尺度為ΙΟμπι，且在下圖中尺度為lym。
根據(jù)本發(fā)明之一具體實例，導(dǎo)電涂層及下伏石墨可經(jīng)最佳化以產(chǎn)生低的離子化程度。粒子產(chǎn)生可能對制造制程(諸如可使用襯里之半導(dǎo)體制造制程)有害。圖5為根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的SiC涂層之若干不同厚度之光學(xué)透射百分率的圖解。所述透射百分率提供對襯里之粒子產(chǎn)生之量測。詳言之，「光學(xué)密度帶測試」可用以量測粒子產(chǎn)生。在此測試中，用帶捆住襯里之表面(例如使用Scotch 牌#600帶)，且接著剝?nèi)ピ搸А?Scotch 帶系由美國明尼蘇達州梅普爾伍德之3M公司制造)。接著使用密度計(例如X-Rite密度計(由美國密歇根州大瀑布城之X-Rite公司出售))來評估由粒子引起的該帶之「變暗」，其提供對由襯里產(chǎn)生且在該帶上俘獲之粒子之光學(xué)密度量測。密度計可(例如)提供光學(xué)密度之讀數(shù)，光學(xué)密度為穿過該帶之透射(T=IAtl)之以10為底之對數(shù)；光學(xué)密度O對應(yīng)于穿過該帶之100%之透射，光學(xué)密度I對應(yīng)于穿過該帶之10%之透射，光學(xué)密度2對應(yīng)于穿過該帶之1%之透射，等等。如可看出，具有500埃厚度(50nm)之SiC涂層達成約70%之透射，而2000埃、3000埃及4000埃(200nm、300nm及400nm)之涂層達成大于約80%之透射值，所述值對應(yīng)于穿過該帶之較高透射及因此對應(yīng)于在該帶上截獲之粒子之較低含量。因此，在圖5之圖解中，與涂覆有較薄SiC之石墨相比，涂覆有較厚SiC之石墨展現(xiàn)出較低的粒子化。根據(jù)本發(fā)明之一具體實例，石墨物件可包含使用光學(xué)密度帶測試產(chǎn)生大于約70%之密度計透射的表面；包括產(chǎn)生大于約80%之密度計透射的表面。此外，在曝露至可能已經(jīng)以垂直或其他入射角對準(zhǔn)該石墨物件的離子束之后可獲得此等透射百分率。根據(jù)本發(fā)明之一具體實例，可基于仔細(xì)選擇石墨起始材料而產(chǎn)生下伏石墨，且可接著藉由特殊技術(shù)來純化下伏石墨。為了減少濺散，低蝕刻速率石墨材料為理想的。詳言之，該石墨可包含基于在該石墨之石墨化之前具有在約3微米與約8微米之間的平均晶粒大小(例如，約5微米之平均晶粒大小)之碳起始材料的石墨。該石墨可為半導(dǎo)體級石墨。該石墨可藉由包含在加工石墨之前及之后純化該石墨的制程來制造。如本文中所使用，「純化」石墨意謂處理石墨以便移除不良雜質(zhì)。舉例而言，可使用包括使石墨曝露至高溫氯氣環(huán)境之制程自石墨移除巖石或其他不良雜質(zhì)。應(yīng)了解，可使用純化石墨之其他技術(shù)。如本文中所使用，「加工」石墨意謂碾壓、研磨或以其他方式機械地加工石墨。圖6為展示對石墨(諸如可根據(jù)本發(fā)明之一具體實例予以涂覆的石墨類型)之離子束轟擊之作用的一組掃描電子顯微圖影像。在此等實驗中，離子束轟擊意欲模擬在實際離子植入工具中使用該襯里之作用。在圖6之頂列中，自左至右為以下影像原樣之石墨樣本(左)；已在樣本未傾斜之情況下經(jīng)歷離子束轟擊的該樣本(中間);及已在樣本傾斜30度(亦即，離子束入射角為60度)之情況下經(jīng)歷離子束轟擊的該樣本(右)。在圖6之底列中為對應(yīng)于頂列中之影像但放大了十倍之影像(在底列中為Iym尺度，在頂列中為ΙΟμπι尺度)。圖6之離子束蝕刻之條件為氬氣流動速率為6sccm (標(biāo)準(zhǔn)立方公分/分鐘)；制程壓力為
I.7E-4托；束電壓為500V ;束電流為80mA ;加速電壓為60V ;蝕刻時間為2小時；及樣本傾斜為O度或30度(或粒子束入射角為90度或60度)。將此等條件用于圖6中展示之樣本及其他樣本，發(fā)現(xiàn)藉由離子束轟擊使石墨表面平滑化，具有較少的微孔及較少的松散粒子；亦看出，在離子束轟擊下之一些情況下在石墨上出現(xiàn)高縱橫比之奈米柱型結(jié)構(gòu)(見圖6，底部中間影像)。然而，30度之樣本傾斜引起較高蝕刻速率且抑制奈米柱之生長(參見圖6，底部右邊影像)。另外，根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的高導(dǎo)電涂層可用以抑制此等奈米柱之生長。根據(jù)本發(fā)明之另一具體實例，提供一種用于制造及/或整修離子植入工具或其他工具之束線之襯里的技術(shù)，無論在什么情況下需要低粒子化石墨襯里，該技術(shù)均為有用的。 根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的技術(shù)可包括在涂布涂層之前使用反應(yīng)性離子蝕刻制程來處理石墨；且可包括使用反應(yīng)性離子蝕刻制程來整修所使用之石墨襯里，所使用之石墨襯里可包括上覆導(dǎo)電涂層。根據(jù)本發(fā)明之一具體實例可用以清洗所使用之石墨襯里。圖7為用于特性化將根據(jù)本發(fā)明之一具體實例來整修之所使用石墨襯里組件之樣本群組(在此處標(biāo)記為VG-I至VG-5)的能量色散X射線光譜儀(EDS)結(jié)果之圖表。所述組件屬于三個污染類別高度污染(VG-1及VG-3);中度污染(VG-2及VG-4);及輕度污染(VG-5)。污染類別系以所存在之污染物(諸如氧、氟、砷、鍺、磷及硅)之量(以所存在之每一種類之原子百分比給出)來反映；由留在該組件中之碳之減小量(以原子百分比給出)來反映；及由增加之電阻(以歐姆給出)來反映。根據(jù)本發(fā)明之一具體實例，在低頻高壓及電源供應(yīng)器之高電壓位準(zhǔn)下，藉由反應(yīng)性離子蝕刻來清洗圖7之所使用石墨襯里組件?？偳逑磿r間為兩個小時，且十五分鐘用于樣本VG-I，且30分鐘用于樣本VG-2至VG-5。圖8展示使用根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的反應(yīng)性離子蝕刻整修來清洗圖7之組件的結(jié)果，其中所述結(jié)果系提供為所存在之每一種類之原子百分比的EDS數(shù)字。如可看出，與未經(jīng)處理時的所述組件相比較(「RIE」與「未經(jīng)處理」)，反應(yīng)性離子蝕刻(RIE)技術(shù)減少所存在之污染物之含量，且增加所述組件中碳之比例。舉例而言，根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的經(jīng)整修組件可包含以原子百分比計99%或更大含量之碳及1%或更少含量之經(jīng)組合之氟、砷、鍺、磷及娃。圖9展示使用根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的反應(yīng)性離子蝕刻整修來清洗圖7之組件的另外結(jié)果，其中所述結(jié)果系提供為每一組件之電阻。藉由在每一石墨組件之側(cè)上之兩個探針來量測電阻。與未經(jīng)處理時的所述組件相比較(「RIE」與「未經(jīng)處理」)，反應(yīng)性離子蝕刻技術(shù)減少所述組件之電阻。圖10為在根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的反應(yīng)性離子蝕刻整修之前及之后圖7之組件中之一者的掃描電子顯微圖影像。可看到顯著不同之微結(jié)構(gòu)。發(fā)現(xiàn)反應(yīng)性離子蝕刻制程自圖10中所展示之組件移除了光阻及金屬污染物兩者。
圖IlA為對圖10中展示之組件執(zhí)行之若干不同反應(yīng)性離子蝕刻整修程序的作用的圖表，且圖IlB為根據(jù)本發(fā)明之一具體實例以圖解形式展示圖IlA之結(jié)果的圖。圖IlA及圖IlB中所展示之結(jié)果展示在反應(yīng)性離子蝕刻整修之后碳及所存在之各種污染物之原子百分率。所使用之反應(yīng)性尚子蝕刻程序包括(a)300V、30暈托、IOOsccm (標(biāo)準(zhǔn)立方公分/分鐘)的流動速率，歷時15分鐘；(b)250V、30毫托、lOOsccm，歷時30分鐘；(c)250V、40毫托、150sccm，歷時30分鐘;及((1) 350V、20毫托、150sccm，歷時30分鐘。在此等各者中，分別使用反應(yīng)性離子蝕刻程序(d)及(c)獲得最佳結(jié)果。IOOsccm程序使用20sccm之気氣、15sccm之氧氣(O2),及65sccm之CF4 ;而150sccm程序使用30sccm之U1氣、以20sccm之氧氣(O2),及 150sccm 之 CF4。根據(jù)本發(fā)明之一具體實例，在襯里之制造制程期間，反應(yīng)性離子蝕刻制程可用以預(yù)處理將在襯里中使用之石墨。在使用反應(yīng)性離子蝕刻制程預(yù)處理之后，該石墨可接著由高導(dǎo)電涂層(諸如本文中所闡述之涂層)涂覆。圖12為在藉由根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的反應(yīng)性離子蝕刻制程進行預(yù)清洗之前若干石墨樣本之微結(jié)構(gòu)的掃描電子顯微圖影像。使用反應(yīng)性離子蝕刻(RIE)來清洗石墨。調(diào)整RIE制程之變數(shù)，諸如氣流、時間、電壓及壓力。判定石墨之回應(yīng)，諸如蝕刻速率(如藉由石墨之梯級高度及重量損失所量測得)、表面粗糙度 及粒子化。亦藉由掃描電子顯微圖來特性化所述石墨樣本。圖13為在藉由根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的反應(yīng)性離子蝕刻制程進行預(yù)清洗之前石墨樣本中之一者之微結(jié)構(gòu)(圖12中標(biāo)記為ZEE)的掃描電子顯微圖影像。展示來自若干不同進程之樣本，其中所述影像在頂列中具有較低解析度(10 μ m尺度)且在底列中具有較高解析度(Iym尺度)。藉由該兩個圖之比較可看出相對于圖12已改變的形態(tài)。圖14為在根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的反應(yīng)性離子蝕刻處理之前及之后對圖12之石墨樣本執(zhí)行之光學(xué)密度帶測試的結(jié)果的一組相片。如該圖之右下方示意圖所指示，針對所述樣本中之每一者，在每一帶右邊的區(qū)域展示在處理之前粒子化之程度，在每一帶中間的區(qū)域展示在處理之后粒子化之程度，且在每一帶左邊的區(qū)域指代來自圖12之石墨樣本之類型。每一帶之中間部分之較淺外觀展示反應(yīng)性離子蝕刻處理對減小由石墨產(chǎn)生之粒子化之程度系有效的。藉由用帶捆住未經(jīng)蝕刻及經(jīng)蝕刻之石墨且自表面剝?nèi)ピ搸?，?zhí)行帶測試。使用密度計來量測所述帶之光學(xué)密度。針對所有石墨樣本，已發(fā)現(xiàn)在反應(yīng)性離子蝕刻清洗之后粒子化有所減少。根據(jù)本發(fā)明之一具體實例，可使用石墨之反應(yīng)性離子蝕刻制造及整修來產(chǎn)生石墨之低的離子化程度。舉例而言，使用反應(yīng)性離子蝕刻制造或整修之石墨物件可包含使用光學(xué)密度帶測試產(chǎn)生大于約70%之密度計透射的表面；包括產(chǎn)生大于約80%之密度計透射的表面。此外，在曝露至可能已經(jīng)以垂直或其他入射角對準(zhǔn)該石墨物件的離子束之后可獲得此等透射百分率。根據(jù)本發(fā)明之一具體實例，研究對石墨進行之反應(yīng)性離子蝕刻制程之蝕刻速率(以石墨之微米/分鐘計)。使用梯級高度量測結(jié)果來計算蝕刻速率。發(fā)現(xiàn)功率、壓力、氬氧比及時間很重的，其中發(fā)現(xiàn)氬氧比與功率之間的雙向相互作用對判定蝕刻速率很重要。發(fā)現(xiàn)功率、壓力、氬氧比及時間均對石墨之蝕刻速率有線性作用。此外，使用以石墨之毫克/分鐘計之重量損失量測結(jié)果來研究蝕刻速率。就基于梯級高度量測結(jié)果之發(fā)現(xiàn)而論，發(fā)現(xiàn)對蝕刻速率之類似主要作用，雖然僅發(fā)現(xiàn)功率有重要作用。
根據(jù)本發(fā)明之一具體實例，可使用氬/氧電漿；或使用氬/氧/CF4電漿執(zhí)行反應(yīng)性離子蝕刻整修，氬/氧/CF4電漿可使用約10%之CF4、約30%之CF4或約60%之CF4。在使用氬/氧/CF4電漿之情況下，隨著CF4之百分率增加，已發(fā)現(xiàn)較好結(jié)果。詳言之，反應(yīng)性離子蝕刻整修可使用約20%之氬、約15%之氧、約65%之CF4J^ 700V之DC偏壓、約15毫托之壓力及在13. 56MHz下之射頻電漿，歷時約I小時。舉例而言，反應(yīng)性離子蝕刻單元可使用在約I毫托壓力下之約20sccm之氬；在約O. 5毫托壓力下之約15sccm之氧；及在約I. 5毫托壓力下之約65sCCm之CF4。一般而言，根據(jù)本發(fā)明之一具體實例，可根據(jù)所使用之壓力來調(diào)整電漿之頻率。舉例而言 ，在一些壓力狀態(tài)(例如，15毫托)下，可使用射頻電漿，例如在13. 56MHz,52MHz或由通信管制機構(gòu)準(zhǔn)許之任何其他頻率下。在其他壓力狀態(tài)(例如，200毫托)下，可使用低頻電源供應(yīng)器，例如在IOOkHz范圍內(nèi)之頻率。應(yīng)了解，可使用其他頻率及壓力。根據(jù)本發(fā)明之一具體實例可在涂覆石墨材料之前使用反應(yīng)性離子蝕刻執(zhí)行對石墨材料之預(yù)處理。此預(yù)處理允許移除自由表面粒子；增強石墨上之涂層之粘著強度；且保持石墨表面精整及尺寸規(guī)范。反應(yīng)性離子蝕刻制程參數(shù)可包括低溫沈積蝕刻(例如，小于約150°C);射頻或低頻功率；氬、氧及/或氮氣態(tài)前驅(qū)體；及變化的電壓、壓力、氣態(tài)前驅(qū)體流動速率及蝕刻時間。在一具體實例中，氣體為氬及氧；開放式擋板部分壓力針對氬為約I. 5毫托及針對氧為約O. 5毫托；制程擋板壓力為約5毫托；功率為在約500W下之射頻；且時間為約10分鐘。根據(jù)本發(fā)明的又一具體實例可使用反應(yīng)性離子蝕刻來整修所使用之石墨。此整修技術(shù)允許移除在離子植入期間發(fā)生的由III-V元素引起之污染；且藉由使石墨再循環(huán)而延長石墨之總壽命。較佳地，石墨整修技術(shù)應(yīng)有效地移除在離子植入期間發(fā)生的III-V元素之污染；應(yīng)為非研磨性清洗制程；應(yīng)在清洗制程中使用不含金屬之種類；且應(yīng)盡可能保持原始石墨表面精整及尺寸規(guī)范。反應(yīng)性離子蝕刻制程參數(shù)可包括低溫沈積蝕刻(例如，小于約150°c);射頻或低頻功率；氬、氧、氮、氟及/或氯氣態(tài)前驅(qū)體；及變化的電壓、壓力、氣態(tài)前驅(qū)體流動速率及清洗時間。在一具體實例中，氣體為氬、氧及四氟化碳(CF4);開放式擋板部分壓力針對氬為約I毫托、針對氧為約O. 5毫托及針對CF4為約I. 5毫托；制程擋板壓力為約5毫托至15毫托；功率為在約500W下之射頻；且時間為約10分鐘至30分鐘。另外，清洗所使用之石墨材料之其他技術(shù)可與根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的反應(yīng)性離子蝕刻技術(shù)組合?？?例如)在反應(yīng)性離子蝕刻清洗之前執(zhí)行此等其他技術(shù)；且此等其他技術(shù)可包括水性超音波清洗、高溫純化、干冰(CO2)噴擊、珠粒噴擊及/或漿料噴擊。更一般而言，根據(jù)本發(fā)明之一具體實例，可使用任何合適的反應(yīng)性離子蝕刻制程。反應(yīng)性離子蝕刻主要包括使用可(例如)在電漿中產(chǎn)生的高能離子，電漿為氣體之離子化狀態(tài)，其使粒子具有反應(yīng)性，且典型地需要真空或其他稀薄氣氛以允許粒子具有足夠長的壽命來到達基板?？墒褂卯a(chǎn)生電漿之任何合適技術(shù)。根據(jù)本發(fā)明之用于預(yù)清洗或整修的一具體實例可用于涂覆有高導(dǎo)電材料之薄層之石墨物件(例如，用于處理腔室之襯里)上。根據(jù)本發(fā)明之一具體實例，可基于在上文描述的用于選擇石墨起始材料及純化石墨起始材料的技術(shù)產(chǎn)生該襯里之下伏石墨。在根據(jù)本發(fā)明之又一具體實例中，整修制程可移除微量的由一離子源賦予之至少一種物質(zhì)，例如在離子植入制程中使用物件時沈積的物質(zhì)。待移除之物質(zhì)可包含光阻、硼、砷、硅及磷中之至少一者。此外，待移除之物質(zhì)可包含來自離子植入制程之背部濺鍍材料及來自離子植入制程之蒸發(fā)材料中之至少一者。在經(jīng)涂覆之物件得以整修之情況下，石墨可包含微量的由離子源賦予之至少一種物質(zhì)，而覆蓋該石墨之至少一部分之新導(dǎo)電涂層不包含微量的由該離子源賦予之該至少一種物質(zhì)。舉例而言，此導(dǎo)電涂層可包括本文中闡述之導(dǎo)電涂層之任一者。根據(jù)本發(fā)明之一具體實例，本文中論述之涂覆有涂層之襯里，或如本文中所論述之預(yù)清洗制造步驟或整修技術(shù)可用于在定期維護(例如為了進行整修)期間作為獨立件自處理腔室移除的襯里組件。舉例而言，根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的襯里可用作在Stone等人之美國專利申請公開案第2009/0179158A1號中闡述之襯里類型，及/或根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的此等技術(shù)可用于制造或整修在Stone等人之美國專利申請公開案第2009/0179158A1號中闡述之襯里類型，該公開案之揭示內(nèi)容之全文在此以引用之方式并入本文中，其中在維護期間自真空腔室之面移除襯里。此外，根據(jù)本發(fā)明之一具體實例，如本文中闡述之反應(yīng)性離子蝕刻預(yù)清洗制造步驟或整修技術(shù)可用于本文中闡述之經(jīng)涂覆之石墨物件或?qū)щ娡繉又械娜我徽?。舉例而言，·本文中闡述之反應(yīng)性離子蝕刻制造步驟或整修技術(shù)可用于經(jīng)涂覆之石墨物件，其中導(dǎo)電涂層包含一貫穿該石墨及該導(dǎo)電涂層之厚度所量測得的小于約50歐姆之全厚度電阻。舉例而言，本文中闡述之此反應(yīng)性離子蝕刻制造步驟或整修技術(shù)可用于經(jīng)涂覆之石墨物件，其中涂層包含碳化硅、非化學(xué)計量碳化硅、非晶氫化碳化硅(a_SiC:H)、類鉆碳、非晶碳或非晶氫化含氮碳，或本文中闡述之其他組成物，且包括有本文中闡述之厚度及其他特性。應(yīng)了解，根據(jù)本發(fā)明之一具體實例的經(jīng)涂覆之石墨物件及/或經(jīng)預(yù)清洗或經(jīng)整修之石墨物件可用于除了離子植入之外之各種其他應(yīng)用中，例如電漿摻雜系統(tǒng)中或可能需要具有高導(dǎo)電性及/或低粒子化涂層之石墨物件的任何其他設(shè)定中。本文中引用之所有專利、公開申請案及參考案之教示的全文均以弓I用之方式并入本文中。雖然已參考本發(fā)明之實例具體實例特定地展示及描述了本發(fā)明，但熟習(xí)此項技術(shù)者將理解可在不脫離隨附申請專利范圍所涵蓋之本發(fā)明之范疇之情況下在其中進行形式及細(xì)節(jié)上的各種改變。
權(quán)利要求
1.一種經(jīng)涂覆之石墨物件，該物件包含 石墨；及 覆蓋該石墨之至少一部分之導(dǎo)電涂層，該導(dǎo)電涂層包含貫穿該石墨及該導(dǎo)電涂層之厚度所量測得的小于約50歐姆之全厚度電阻。
2.如權(quán)利要求I之物件，其中該物件包含真空腔室之襯里。
3.如權(quán)利要求2之物件，其中該物件包含離子植入工具之真空腔室之襯里。
4.如權(quán)利要求2之物件，其中該襯里之整個表面包含該石墨及該上覆導(dǎo)電涂層。
5.如權(quán)利要求I之物件，其中該導(dǎo)電涂層包含小于約百萬分之一的總雜質(zhì)含量。
6.如權(quán)利要求5之物件，其中該雜質(zhì)含量包含準(zhǔn)許大于約I原子百分比的碳、硅、氮及氫中之至少一者。
7.如權(quán)利要求5之物件，其中該雜質(zhì)含量包含準(zhǔn)許小于約I原子百分比的摻雜劑，所述準(zhǔn)許摻雜劑包含硼、磷及砷中之至少一者。
8.如權(quán)利要求5項物件，其中該導(dǎo)電涂層包含小于約千萬分之一的總雜質(zhì)含量。
9.如權(quán)利要求I之物件，其中該導(dǎo)電涂層包含碳化硅。
10.如權(quán)利要求9之物件，其中該導(dǎo)電涂層包含以原子百分比計至少約40%碳與約60%硅的碳硅比。
11.如權(quán)利要求I之物件，其中該導(dǎo)電涂層包含非化學(xué)計量碳化硅。
12.如權(quán)利要求I之物件，其中該導(dǎo)電涂層包含非晶氫化碳化硅a-SiC:H。
13.如權(quán)利要求12之物件，其中該導(dǎo)電涂層包含等份之硅與碳。
14.如權(quán)利要求I之物件，其中該導(dǎo)電涂層包含小于約IOOOnm之厚度；大于約IOOnm之厚度；在約250nm之約50nm內(nèi)之厚度；或在約500nm之約50nm內(nèi)之厚度。
15.如權(quán)利要求I之物件，其中該物件包含使用光學(xué)密度帶測試產(chǎn)生大于約70%之密度計透射的表面。
16.如權(quán)利要求15之物件，其中該物件包含使用光學(xué)密度帶測試產(chǎn)生大于約80%之密度計透射的表面。
17.如權(quán)利要求I之物件，其中該導(dǎo)電涂層包含碳。
18.如權(quán)利要求I之物件，其中該導(dǎo)電涂層包含類鉆碳。
19.如權(quán)利要求18之物件，其中該導(dǎo)電涂層包含在約500nm之約50nm內(nèi)之厚度。
20.如權(quán)利要求I之物件，其中該導(dǎo)電涂層包含非晶碳。
21.如權(quán)利要求I之物件，其中該導(dǎo)電涂層包含非晶氫化含氮碳。
22.如權(quán)利要求21之物件，其中該導(dǎo)電涂層包含以原子百分比計最多25%之氫，且其中該導(dǎo)電涂層包含基于除了氫之外的元素的組成物，所述元素為以原子百分比計至少約80%之碳與約20%之氮。
23.如權(quán)利要求22之物件，其中該導(dǎo)電涂層包含基于除了氫之外的元素的組成物，所述元素介于(i)以原子百分比計約85%之碳與約15%之氮與(ii)以原子百分比計約90%之碳與約10%之氮之間。
24.如權(quán)利要求I之物件，該石墨包含微量的由離子源賦予之至少一種物質(zhì)； 該導(dǎo)電涂層不包含微量的由該離子源賦予之該至少一種物質(zhì)；且 該物件包含使用光學(xué)密度帶測試產(chǎn)生大于約70%之密度計透射的表面。
25.一種用于制造包含導(dǎo)電涂層之石墨物件的方法，該方法包含 使用反應(yīng)性離子蝕刻制程處理該物件之石墨；及 在使用該反應(yīng)性離子蝕刻制程處理該石墨之后，將該導(dǎo)電涂層涂布于該石墨之至少一部分上。
26.如權(quán)利要求25之方法，其中使用該反應(yīng)性離子蝕刻制程處理該物件包含使用氬氧 電漿處理該物件。
27.如權(quán)利要求25之方法，其中該石墨包含基于在該石墨之石墨化之前具有在約3微米與約8微米之間的平均晶粒大小之碳起始材料的石墨。
28.如權(quán)利要求25之物件，其中該制成物件包含使用光學(xué)密度帶測試產(chǎn)生大于約70%之密度計透射的表面。
29.如權(quán)利要求25之物件，其中該物件包含使用光學(xué)密度帶測試產(chǎn)生大于約80%之密度計透射的表面。
30.如權(quán)利要求25之方法，其中該物件包含真空腔室之襯里。
31.如權(quán)利要求30之方法，其中該物件包含離子植入工具之真空腔室之襯里。
32.如權(quán)利要求25之方法，其中該導(dǎo)電涂層包含貫穿該石墨及該導(dǎo)電涂層之厚度所量測得的小于約50歐姆之全厚度電阻。
33.如權(quán)利要求25之方法，其中該導(dǎo)電涂層包含碳化硅。
34.如權(quán)利要求33之方法，其中該導(dǎo)電涂層包含非晶氫化碳化硅a-SiC:H，該非晶氫化碳化硅a-SiC:H包含等份之硅與碳且包含在約250nm之約50nm內(nèi)之厚度。
35.如權(quán)利要求25之方法，其中該導(dǎo)電涂層包含類鉆碳。
36.如權(quán)利要求35之方法，其中該導(dǎo)電涂層包含在約500nm之約50nm內(nèi)之厚度。
37.一種用于整修包含石墨及上覆導(dǎo)電涂層之石墨物件的方法，該方法包含 使用反應(yīng)性離子蝕刻制程移除該石墨物件之該上覆導(dǎo)電涂層之至少一部分；及 將新導(dǎo)電涂層涂布于該石墨之該至少一部分上。
38.如權(quán)利要求37之方法，其中該反應(yīng)性離子蝕刻制程包含使用氬氧電漿處理該物件。
39.如權(quán)利要求37之方法，其中該石墨及該導(dǎo)電涂層之被移除之該至少一部分中的至少一者包含微量的由離子源賦予之至少一種物質(zhì)。
40.如權(quán)利要求37之方法，其中該石墨包含基于在該石墨之石墨化之前具有在約3微米與約8微米之間的平均晶粒大小之碳起始材料的石墨。
41.如權(quán)利要求37之方法，其中該物件包含真空腔室之襯里。
42.如權(quán)利要求41之方法，其中該物件包含離子植入工具之真空腔室之襯里。
43.如權(quán)利要求41之方法，該方法包含將該新導(dǎo)電涂層涂布至該襯里之整個表面。
44.如權(quán)利要求37之方法，其中該反應(yīng)性離子蝕刻制程包含使用氬氣態(tài)前驅(qū)體、氧氣態(tài)前驅(qū)體、氮氣態(tài)前驅(qū)體、氟氣態(tài)前驅(qū)體及氯氣態(tài)前驅(qū)體中之至少一者。
45.如權(quán)利要求37之方法，其中該反應(yīng)性離子蝕刻制程包含使用氬氣態(tài)前驅(qū)體、氧氣態(tài)前驅(qū)體，及四氟化碳?xì)鈶B(tài)前驅(qū)體，使用針對氬為約I毫托且針對氧為約O. 5毫托且針對四氟化碳為約I. 5毫托的開放式擋板部分壓力，使用自約5毫托至約15毫托之制程擋板壓力，使用為約500W之射頻功率，歷時約10分鐘至約30分鐘。
46.如權(quán)利要求37之方法，其中一旦經(jīng)整修，該物件包含使用光學(xué)密度帶測試產(chǎn)生大于約70%之密度計透射的表面。
47.如權(quán)利要求37之方法，其中一旦經(jīng)整修，該物件包含使用光學(xué)密度帶測試產(chǎn)生大于約80%之密度計透射的表面。
48.如權(quán)利要求37之方法，其中該導(dǎo)電涂層包含貫穿該石墨及該導(dǎo)電涂層之厚度所量測得的小于約50歐姆之全厚度電阻。
49.如權(quán)利要求37之方法，其中該導(dǎo)電涂層包含碳化硅。
50.如權(quán)利要求40之方法，其中該導(dǎo)電涂層包含非晶氫化碳化硅a-SiC:H，該非晶氫化碳化硅a-SiC:H包含等份之硅與碳且包含在約250nm之約50nm內(nèi)之厚度。
51.如權(quán)利要求37之方法，其中該導(dǎo)電涂層包含類鉆碳。
52.如權(quán)利要求51之方法，其中該導(dǎo)電涂層包含在約500nm之約50nm內(nèi)之厚度。
53.一種經(jīng)涂覆之石墨物件，該物件包含 石墨，該石墨包含微量的由離子源賦予之至少一種物質(zhì) '及 覆蓋該石墨之至少一部分之導(dǎo)電涂層，該導(dǎo)電涂層不包含微量的由該離子源賦予之該至少一種物質(zhì)； 該物件包含使用光學(xué)密度帶測試產(chǎn)生大于約70%之密度計透射的表面。
54.如權(quán)利要求53之經(jīng)涂覆之石墨物件，其中該物件包含使用光學(xué)密度帶測試產(chǎn)生大于約80%之密度計透射的表面。
55.如權(quán)利要求53之經(jīng)涂覆之石墨物件，其中由該離子源賦予之該物質(zhì)包含光阻、硼、砷、硅及磷中之至少一者。
56.如權(quán)利要求53之經(jīng)涂覆之石墨物件，其中由該離子源賦予之該物質(zhì)包含來自離子植入制程之背部濺鍍材料及來自離子植入制程之蒸發(fā)材料中之至少一者。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明之一具體實例，提供一種經(jīng)涂覆之石墨物件。該物件包含石墨，及一覆蓋該石墨之至少一部分之導(dǎo)電涂層。該導(dǎo)電涂層包含一貫穿該石墨及該導(dǎo)電涂層之厚度所量測得的小于約50歐姆之全厚度電阻。根據(jù)本發(fā)明之另一具體實例，提供一種用于制造一包含一導(dǎo)電涂層之石墨物件的方法。該方法包含使用一反應(yīng)性離子蝕刻制程處理該物件之石墨；及在使用該反應(yīng)性離子蝕刻制程處理該石墨之后，將該導(dǎo)電涂層涂布于該石墨之至少一部分上。在根據(jù)本發(fā)明之又一具體實例中，提供一種用于整修一包含石墨及一上覆導(dǎo)電涂層之石墨物件的方法。該方法包含使用一反應(yīng)性離子蝕刻制程移除該石墨物件之該上覆導(dǎo)電涂層；及將一新導(dǎo)電涂層涂布于該石墨之至少一部分上。
文檔編號H01J37/317GK102918605SQ201180017162
公開日2013年2月6日 申請日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月21日
發(fā)明者理查德·A·庫克, 尼雷須·困達, 史蒂芬·唐涅爾, 劉研 申請人:恩特格林斯公司