一種使用保護(hù)性含釔涂層涂敷半導(dǎo)體設(shè)備的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種使用保護(hù)性含釔涂層涂敷半導(dǎo)體設(shè)備的方法。根據(jù)本發(fā)明，公開(kāi)一種將特化氧化釔陶瓷材料應(yīng)用到半導(dǎo)體處理設(shè)備的方法，所述特化氧化釔陶瓷可耐含鹵素等離子體的腐蝕性。所述特化氧化釔陶瓷材料的一些實(shí)施例的電阻率已被改性，以降低其在半導(dǎo)體處理室中出現(xiàn)電弧的幾率。
【專利說(shuō)明】一種使用保護(hù)性含釔涂層涂敷半導(dǎo)體設(shè)備的方法
[0001]本申請(qǐng)是國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/US2008/009221，國(guó)際申請(qǐng)日為2008年7月30日，進(jìn)入中國(guó)國(guó)家階段的申請(qǐng)?zhí)枮?00880101675.8，名稱為“一種使用保護(hù)性含釔涂層涂敷半導(dǎo)體設(shè)備的方法”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
[0002]本申請(qǐng)是Jennifer Y.Sun等人于2004年7月22日申請(qǐng)的題為“Clean DenseYttrium Oxide Coating Protecting Semiconductor Apparatus，，的審查中美國(guó)專利申請(qǐng)N0.10/898, 113以及Jennifer Y.Sun等人于2007年4月27日申請(qǐng)的題為“Methodof Reducing The Erosion Rate Of Semiconductor Processing Apparatus Exposed ToHalogen-Containing Plasmas”的審查中美國(guó)專利申請(qǐng)N0.11/796, 210的部分接續(xù)申請(qǐng)。本申請(qǐng)還涉及與本申請(qǐng)具有共同發(fā)明人的一系列申請(qǐng)。下面所列的所有其他相關(guān)申請(qǐng)適于使用包含氧化釔的陶瓷來(lái)提供用于半導(dǎo)體處理設(shè)備的抗等離子體表面。這些其他相關(guān)申請(qǐng)包括:Sun等人2007年4月27日申請(qǐng)的題為“Method And Apparatus WhichReduceThe Erosion Rate Of Surfaces Exposed To Halogen-Containing Plasmas，，的審查中美國(guó)專利申請(qǐng)N0.11/796，211 ;Sun等人于2004年8月13日申請(qǐng)的題為“Gas DistributionPlate Fabricated From A Solid YttriumOxide-Comprising Substrate，，的審查中美國(guó)專利申請(qǐng)N0.10/918, 232 ；以及Sun等人于2002年2月14日申請(qǐng)的題為“Yttrium OxideBased Surface Coating For Semiconductor IC Processing Vacuum Chambers，，、于 2004年8月17日公布為美國(guó)專利N0.6,776,873的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.10/075,967。上面所列申請(qǐng)的接續(xù)案和分案的其他申請(qǐng)的相關(guān)申請(qǐng)包括=Wang等人于2006年11月10日申請(qǐng)的題為 “Cleaning Method Used In Removing Contaminants From The Surface Of AnOxide or Fluoride Comprising a Group III Metal，，、并且是美國(guó)申請(qǐng) N0.10/898，113的分案申請(qǐng)的審查中美國(guó)專利申請(qǐng)N0.11/595,484 ;以及Wang等人于2006年11月3日申請(qǐng)的題為 “CleaningMethod Used In Removing Contaminants From A Solid YttriumOxide-Containing Substrate”、并且是美國(guó)申請(qǐng)N0.10/918, 232的接續(xù)案的審查中美國(guó)專利申請(qǐng)N0.11/592,905。.這些專利和申請(qǐng)的所有主題通過(guò)引用而結(jié)合與此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種噴涂包含特化氧化乾陶瓷(specialized yttriumoxide-comprising ceramic)的方法,該特化氧化乾陶瓷主要包含固溶體陶瓷,其對(duì)半導(dǎo)體處理設(shè)備中常見(jiàn)的等離子體具有高度抵抗性。
【背景技術(shù)】
[0004]此部分描述與本發(fā)明公開(kāi)的實(shí)施例相關(guān)的背景主題。此部分中所討論的【背景技術(shù)】無(wú)論是表述的還是暗示的都不傾向于構(gòu)成法律意義上的現(xiàn)有技術(shù)。
[0005]對(duì)于經(jīng)常處于腐蝕環(huán)境下的半導(dǎo)體處理室內(nèi)的設(shè)備組件與襯墊來(lái)說(shuō)，耐腐蝕性是相當(dāng)關(guān)鍵的性質(zhì)。雖然半導(dǎo)體處理環(huán)境(包括等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)和物理氣相沉積(PVD))經(jīng)常出現(xiàn)腐蝕性等離子體，但最具腐蝕性的等離子體環(huán)境是那些用來(lái)清潔處理設(shè)備以及蝕刻半導(dǎo)體襯底的等離子體，特別是高能等離子體加上組件表面上化學(xué)活性下的腐蝕性等離子體環(huán)境更是如此。當(dāng)腐蝕性氣體(即使沒(méi)有等離子體存在)與處理設(shè)備表面接觸時(shí)，降低設(shè)備組件表面上或處理室襯墊表面上的化學(xué)活性是一項(xiàng)相當(dāng)重要的性質(zhì)。
[0006]用來(lái)制造電子器件和微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)的處理室內(nèi)的處理室襯墊與組件設(shè)備通常是由鋁和鋁合金制成。一般需將處理室和組件設(shè)備(位于室內(nèi))的表面陽(yáng)極化，以提供一定程度的保護(hù)，使不受腐蝕性環(huán)境的影響。但是，陽(yáng)極化膜的整體性可能會(huì)因鋁和鋁合金內(nèi)的雜質(zhì)而減損，使得其提早出現(xiàn)腐蝕而縮短了保護(hù)涂層的壽命。相較于其它陶瓷材料來(lái)說(shuō)，氧化鋁的等離子體抵抗性并不夠好。結(jié)果，各種成分的陶瓷涂層已經(jīng)來(lái)取代上述的氧化鋁涂層，在某些情況下，也被用在陽(yáng)極化膜表面來(lái)改善對(duì)其下方鋁基材料的保護(hù)。
[0007]氧化釔已被證明可保護(hù)因制造半導(dǎo)體器件而暴露在含鹵素等離子體下的鋁及鋁合金表面。已有人使用氧化釔涂層在高純度鋁合金處理室的陽(yáng)極化表面上，或處理室部件表面上，以產(chǎn)生絕佳的耐腐蝕保護(hù)(如，上述Sun等人的美國(guó)專利N0.6，777，873)。
[0008]可在室內(nèi)壁表面或室內(nèi)需要高度耐腐蝕性及絕緣性的組件表面上，形成一膜Al2O3或是Al2O3和Y2O3的膜。在示例性的應(yīng)用中，室基體材料可以是陶瓷材料(A1203、SiO2, ALN等)、鋁或不銹鋼，或其它金屬或金屬合金，其具有噴涂層覆蓋在基體材料上。該膜可以是由周期表中的第II1-B族元素的化合物制成，例如Y203。該膜實(shí)質(zhì)上包含一種由Al2O3和Y2O3組成的復(fù)合材料。可使用一種由釔-鋁-石榴石(YAG)構(gòu)成的噴涂層。此噴涂層的厚度一般在約50 μ m至300 μ m之間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]已經(jīng)研發(fā)出對(duì)使用含鹵素等離子體的半導(dǎo)體處理環(huán)境具有高度耐腐蝕性的特色燒結(jié)陶瓷材料(specialty sintered ceramic materials)。相較于先前用于半導(dǎo)體處理設(shè)備中的燒結(jié)陶瓷材料，此特色材料也被改良成具有更佳等離子體抵抗性和調(diào)整的機(jī)械性質(zhì)。此特色燒結(jié)陶瓷材料的電子性質(zhì)也被調(diào)整,使得材料的電阻率特性(其對(duì)等離子體處理室有影響)可滿足關(guān)鍵室組件的要求。這些電阻率特性要求之前只有表現(xiàn)出較低等離子體抵抗性的材料才能滿足。本特色材料(其提供等離子體抵抗性、機(jī)械性及電阻率的各種組合)非常類似先前半導(dǎo)體處理設(shè)備所用的材料。電特性相似的優(yōu)點(diǎn)之一是不需要改變目前半導(dǎo)體組件制造中常用的處理配方或一般處理?xiàng)l件。
[0010]本發(fā)明有興趣的燒結(jié)陶瓷材料包含氧化釔系的固溶體。在一個(gè)實(shí)施例中，改變此燒結(jié)的、包含氧化釔陶瓷材料的電阻率。在一個(gè)示例性的實(shí)施技術(shù)中，在氧化釔中加入其它氧化物，然后燒結(jié)此混合物。其它氧化物的陽(yáng)離子價(jià)數(shù)與Y+3不同，因此可形成Y空缺，導(dǎo)致電阻率下降。這類其它氧化物的實(shí)例包含但不限于Ce02、Ti02、Zr02、HfOdP Nb205。在另一個(gè)示例性的實(shí)施技術(shù)中，在氧化釔中加入其它氧化物，然后燒結(jié)此混合物。其它氧化物的陽(yáng)離子價(jià)數(shù)與Y+3離子相同，但是其離子半徑與Y+3離子明顯不同。在還原性環(huán)境下燒結(jié)此前驅(qū)混合物，形成O空缺，進(jìn)而導(dǎo)致電阻率下降。這類與Y+3離子具有相同價(jià)數(shù)，但離子半徑明顯不同的其它氧化物的實(shí)例包括但不限于Nd203、Sm2O3> Se203、Yb2O3> Er2O3> Ho2O3和Dy203。[0011 ] 半導(dǎo)體處理室中，一種需要比一般含釔燒結(jié)陶瓷更低電阻的主要組件是靜電吸盤(pán)(electrostatic chuck)。在半 導(dǎo)體處理期間,靜電吸盤(pán)的設(shè)計(jì)者所推薦使用的靜電吸盤(pán)表面電阻率一般落入IO9-1O11 Ω.cm間，以減少在靜電吸盤(pán)上出現(xiàn)等離子體電弧的機(jī)率。此電阻率范圍相當(dāng)于導(dǎo)電性在10_9-10_7S/m之間。此導(dǎo)電性比一般Si3N4塊材的導(dǎo)電性(其通常為10_13S/m)低很多。對(duì)其他的耐腐蝕表面來(lái)說(shuō)，等離子體電弧也會(huì)是個(gè)問(wèn)題，例如升降梢，其電阻率最好是落在靜電吸盤(pán)所需電阻率的范圍內(nèi)。對(duì)諸如處理室襯墊的耐腐蝕表面來(lái)說(shuō)，電阻率可能較高，可以達(dá)到或超過(guò)IO14 Ω.cm間，仍屬可接受范圍。
[0012]至少一種固溶體形成主要摩爾％的燒結(jié)陶瓷材料，有助于其作為電性改性的耐腐蝕材料。當(dāng)有兩種氧化物用來(lái)形成固溶體時(shí)，這些氧化物一般包含氧化釔與另一種氧化物的組合，該另一種氧化物一般是選自氧化鋯、氧化鈰、氧化鎗、氧化鈮及其組合。在某些情況下，組合使用其它氧化物(如，氧化鈧、氧化銣、氧化釤、氧化鐿、氧化鉺、氧化鈰(及其它鑭系元素的氧化物))也是可以被接受的。
[0013]當(dāng)使用兩種以上的氧化物來(lái)形成一種或多種固溶體時(shí)，這些氧化物一般會(huì)包含氧化釔、氧化鋯和至少一種其它氧化物，其一般選自氧化鎗、氧化鈧、氧化銣、氧化鈮、氧化釤、氧化鐿、氧化鉺、氧化鈰及其組合。在特定情況下，也可以使用其它鑭系元素的氧化物。當(dāng)燒結(jié)陶瓷包含多個(gè)固溶體相時(shí)，一般來(lái)說(shuō)是兩相或三相。除了該至少一種固溶體相之外，在該燒結(jié)陶瓷中還可包含由其它化合物或元素金屬形成的其他相。
[0014]舉例來(lái)說(shuō)，但不限于此，對(duì)使用兩種前驅(qū)體氧化物的燒結(jié)陶瓷來(lái)說(shuō)，實(shí)驗(yàn)證明燒結(jié)陶瓷包含固溶體，其中氧化釔量約從40摩爾％到少于100摩爾％，且氧化鋯量約從O摩爾％到約60摩爾％，可產(chǎn)生室溫下電阻率在約IO7-1O15Ω ?cm的燒結(jié)氧化物。預(yù)期同樣范圍的電阻率可由氧化釔量約從O摩爾％到少于100摩爾％，且氧化鈰量約從O摩爾％到低于約10摩爾％之前驅(qū)體氧化物的組合中得到。預(yù)期在約109-10ηΩ.cm的電阻率可由氧化釔量約從O摩爾％到少于100摩爾％，且氧化鎗量約從O摩爾％到低于約100摩爾％的前驅(qū)體氧化物的組合中得到。預(yù)期表現(xiàn)出電阻率在約IO9-1O11 Ω.cm的燒結(jié)陶瓷可由氧化釔量約從約48摩爾％到少于100摩爾％，且氧化鈮量約從O摩爾％到高達(dá)約52摩爾％的前驅(qū)體氧化物的組合中得到。
.[0015]舉例來(lái)說(shuō)，但不限于此，對(duì)使用超過(guò)兩種前驅(qū)體氧化物的燒結(jié)陶瓷來(lái)說(shuō)，在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)此燒結(jié)陶瓷包含固溶體且此燒結(jié)陶瓷是由以下氧化物形成時(shí):氧化釔量約從40摩爾％到少于100摩爾0Z0，且氧化鋯量約從O摩爾0Z0到約50摩爾0Z0，且氧化鈧量約從約O摩爾％到少于100摩爾％，此燒結(jié)陶瓷將會(huì)表現(xiàn)出在約107-1015Ω.Cm間的電阻率。
[0016]在其它實(shí)施例中，當(dāng)此燒結(jié)陶瓷包含固溶體且此燒結(jié)陶瓷是由以下氧化物形成時(shí):氧化釔量約從40摩爾％到少于100摩爾％間，且氧化鋯量約從O摩爾％到約50摩爾％，且氧化鎗量約從約O摩爾％到高達(dá)低于100摩爾％，此燒結(jié)陶瓷將會(huì)表現(xiàn)出在約IO7-1O15 Ω.cm間的電阻率。
[0017]在另一實(shí)施例中，當(dāng)此燒結(jié)陶瓷包含固溶體且此燒結(jié)陶瓷是由以下氧化物形成時(shí):氧化釔量約從40摩爾％到少于10摩爾0Z0，且氧化鋯量約從O摩爾％到約45摩爾0Z0，且氧化鈮量約從約O摩爾％到高達(dá)約80摩爾％，此燒結(jié)陶瓷將會(huì)表現(xiàn)出在約IO7-1O15 Ω.cm間的電阻率。
[0018]在一個(gè)實(shí)施例中，此燒結(jié)陶瓷材料包含3相，其包括:第一相固溶體包含Y2O3-ZrO2-Nb2O5，其占燒結(jié)陶瓷材料量的約60摩爾％到約90摩爾％ J3NbO7的第二相，其占燒結(jié)陶瓷材料量的約5摩爾％到約30摩爾以及元素態(tài)Nb的第三相，其占燒結(jié)陶瓷材料量的約I摩爾％到約10摩爾％。
[0019]在包含3相的燒結(jié)陶瓷材料的另一個(gè)實(shí)施例中，氧化釔量約從60摩爾％到約75摩爾％，氧化鋯量約從約15摩爾％到約25摩爾％，且氧化鈮量約從約5摩爾％到約15摩爾％。
[0020]在由上述Y2O3-ZrO2-MxOy種類材料形成的燒結(jié)陶瓷樣品中，在M是鈧、鎗、鈮或銣的實(shí)施例中，暴露在CF4/CHF3等離子體下約76小時(shí)后的腐蝕速率(erosion rate)約為
0.16μπι/小時(shí)或更低。當(dāng)M是鈰、釤、鉺或其它鑭系元素時(shí)，預(yù)期其腐蝕速率大約相同。等離子體是在應(yīng)用材料公司的溝槽蝕刻等離子體處理室(Enabler)中形成的。等離子體電力高達(dá)2000瓦，處理室壓力則在10-500mTorr，且襯底溫度約40°C。此約為0.16 μ m/小時(shí)或更低的腐蝕速率約相當(dāng)于純Y2O3的腐蝕速率。因此，對(duì)燒結(jié)陶瓷所做的改良以提供其較低電阻率特性并不會(huì)對(duì)燒結(jié)陶瓷本申的腐蝕速率造成影響。
[0021]可將上述的燒結(jié)陶瓷材料應(yīng)用在下方結(jié)構(gòu)表面上。用來(lái)形成燒結(jié)陶瓷材料的混合氧化物在噴涂過(guò)程中將彼此反應(yīng)以形成固溶體及任何上述的化合物。由此噴涂法所形成的燒結(jié)陶瓷的最終相組成與一般塊材燒結(jié)法所形成的陶瓷組成一樣。
[0022]雖然可從數(shù)種不同襯底來(lái)形成半導(dǎo)體處理設(shè)備，但是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中較喜歡使用鋁，因?yàn)殇X的效能一向優(yōu)于其它材料?？稍?000系列或5000至7000系列中使用鋁合金作為襯底來(lái)制造半導(dǎo)體處理室及處理組件，其中鋁合金是被上述一種耐等離子體涂層所保護(hù)。相較于沒(méi)有本發(fā)明涂層保護(hù)的鋁合金來(lái)說(shuō)，有涂層保護(hù)的鋁合金在其使用壽命期限(其被延長(zhǎng)至少2倍，甚至高達(dá)4倍)中都具有優(yōu)異的耐等離子體腐蝕特性。
[0023]為提供上述具有較長(zhǎng)耐腐蝕壽命的特性，將涂層置于壓縮情況下將有幫助。此利用控制施加涂層期間的沉積條件來(lái)達(dá)成。將涂層放在足夠壓縮條件下有助于防止鋁合金襯底中游移的雜質(zhì)自襯底遷移到.涂層內(nèi)，導(dǎo)致涂層出現(xiàn)缺限，使涂層易于被與涂層外表面接觸的反應(yīng)性物質(zhì)侵入。將涂層置于壓縮情況下也可提高涂層的密度。高密度涂層可提供對(duì)腐蝕性等離子體更佳的保護(hù)并改善被噴涂層保護(hù)的襯底的機(jī)械性質(zhì)。孔隙度(porosity)是涂層密度的一項(xiàng)指針，亦即，涂層孔隙度愈低，涂層愈緊密?？紫抖仁且酝繉涌傮w積中開(kāi)放空間比例多寡來(lái)表示。依據(jù)本發(fā)明所應(yīng)用的氧化釔涂層孔隙度約1.4%。作為比較，應(yīng)用以先前方法沉積而成的氧化釔涂層，其孔隙度一般在約3%至約5%間。
[0024]為了讓所應(yīng)用涂層/膜被壓縮，在施加涂層/膜期間，必須加熱鋁合金上表面至少達(dá)某個(gè)表面深度，使得襯底與涂層間的接口在冷卻時(shí)。涂層會(huì)因?yàn)殇X合金收縮而被壓縮。將鋁合金上表面在至少約150-200°C下，預(yù)熱到至少250mil (0.25英寸)的深度。襯底可被預(yù)熱的溫度上界視襯底組成而定，且襯底應(yīng)被預(yù)熱到比襯底的玻璃轉(zhuǎn)換溫度低的溫度。
[0025]除了熱/火焰噴涂、等離子體放電噴涂以外，可使用其它方法施加涂層/膜。例如，可使用以濺鍍燒結(jié)塊材陶瓷標(biāo)的形式存在的物理氣相沉積法或化學(xué)氣相沉積法。每一種情況下所獲得涂層的結(jié)構(gòu)可稍有不同，但是，本領(lǐng)域一般技術(shù)人員將可在所欲求的效能下輕易地進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)以濺鍍或CVD來(lái)施加涂層時(shí)，施加速率將較緩慢，且組合使用涂層及其下方的氧化鋁膜可能較具優(yōu)勢(shì)。等離子體噴涂和熱噴涂可分別提供優(yōu)異的結(jié)果，兩者都是針對(duì)鋁合金和覆蓋住鋁合金的氧化鋁膜上方來(lái)實(shí)施。
[0026]如上述，可施加等離子體或熱/火焰噴涂到裸露的鋁合金表面上方。一般來(lái)說(shuō)，因?yàn)殇X表面暴露在空氣下的原因，鋁合金表面有一層極薄的原生氧化鋁。較佳的是在裸露的鋁合金表面上或是表現(xiàn)出原生型氧化物的表面上，施加熱/火焰噴涂或等離子體噴涂涂層，因?yàn)榭稍诒砻嫱繉娱g形成較佳的鍵結(jié)。
[0027]當(dāng)此種有涂層保護(hù)的組件是要用在可能會(huì)暴露在氯物質(zhì)下的等離子體處理室內(nèi)時(shí)，應(yīng)在鋁合金表面上特意創(chuàng)造出來(lái)的氧化鋁膜上方，施加等離子體噴涂或熱/火焰噴涂層，以保護(hù)下方的鋁合金不會(huì)受到腐蝕性氯等離子體的腐蝕。在這種情況下，氧化鋁膜的厚度是在約0.5mil至約4mil之間，且施加保護(hù)性氧化釔壓縮涂層時(shí)的襯底溫度約在150-200°C之間。
[0028]典型地，在將表面陽(yáng)極化或施加涂層之前，先粗糙化鋁合金表面?？衫弥T如噴砂，或更典型的，利用電化學(xué)蝕刻之類的技術(shù)，來(lái)粗糙化此鋁合金表面。
[0029]可提供改良機(jī)械強(qiáng)度并可提供降低電阻率的包含有氧化釔的保護(hù)性涂層的厚度視使用時(shí)鋁合金組件或結(jié)構(gòu)將被暴露的環(huán)境而定。當(dāng)組件將被暴露的溫度較低時(shí)，可在不影響膨脹系數(shù)的情況下，提高等離子體噴涂或熱/火焰噴涂層的厚度。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)組件將被暴露在約15°C至約120°C的溫度循環(huán)下時(shí)，且保護(hù)性涂層是等離子體噴涂或熱/火焰噴涂在2000系列或5000至7000系列中所用鋁合金(其表面上有原生型氧化物膜)表面上方，A型陶瓷材料或B型陶瓷材料的包含有氧化釔涂層的厚度將在約12mil至約20mil間。厚度約15mil的涂層即可提供優(yōu)異的效果?？山M合使用厚度低于IOmil的較薄的涂層與其下方的氧化鋁涂層。
[0030]雖然等離子體噴涂或熱/火焰噴涂的耐等離子體涂層可產(chǎn)生優(yōu)異的效果，但是為更進(jìn)一步改良耐等離子體涂層的效能，較好是在將涂層施加到襯底之后，清潔該涂層。此清潔處理可將半導(dǎo)體處理期間可能造成問(wèn)題的微量金屬雜質(zhì)移除，并且還可移除涂層表面松脫的粒子(其可能成為日后處理鄰近于涂層表面的產(chǎn)物時(shí)的污染物來(lái)源，此鄰近產(chǎn)物有可能是一半導(dǎo)體組件)。
[0031]此清潔處理應(yīng)在不影響保護(hù)涂層效能且不傷害下方鋁合金表面的情況下，移除不欲求的污染物和沉積副產(chǎn)物 。 在 清潔涂層期間，為了保護(hù)鋁合金表面，先以接觸時(shí)不會(huì)傷害鋁合金表面的惰性溶劑來(lái)使涂層表面飽和。一般來(lái)說(shuō)，將有涂層的襯底浸泡在頻率約40kHz的去離子水超音波浴中約5-30分鐘。接著，施用化學(xué)活性溶劑來(lái)移除保護(hù)涂層上的污染物。一般來(lái)說(shuō)，以軟拭巾將被稀酸溶液濕潤(rùn)約3-15分鐘的有涂層襯底表面擦拭干凈。此稀酸溶液一般包含約0.1 %至約5% (體積％ )的HF(更佳是約1%至約5% );約1%至約5% (體積％ )的HNO3(更佳是約5%至約15% );和80%至約99% (體積％ )的去離子水。擦拭后，再以去離子水將組件潤(rùn)濕，接著浸泡在頻率約40kHz的去離子水超音波浴中約30分鐘至約2小時(shí)(一般來(lái)說(shuō)，約40分鐘至約I小時(shí))。
[0032]除了從有涂層的表面上移除污染物與雜質(zhì)之外，以稀HF溶液擦拭有涂層組件的步驟可提供該有涂層的表面氟化保護(hù)。氟化將使有涂層的表面產(chǎn)生更強(qiáng)健、穩(wěn)定可耐等離子體的涂層。也可利用將有涂層的表面暴露在含氟物質(zhì)的等離子體下，來(lái)達(dá)成氟化的目地。
[0033]如上述，可在燒結(jié)期間、火焰/熱噴涂或等離子體噴涂襯底表面期間，創(chuàng)造出在此所述的特化陶瓷材料。除了已知的應(yīng)用技術(shù)外，可使用例如從燒結(jié)材料靶濺鍍或化學(xué)氣相沉積到襯底表面，來(lái)在各式襯底表面形成陶瓷涂層。這類襯底包括金屬和陶瓷襯底，例如，但不限于鋁、鋁合金、不銹鋼、氧化鋁、氮化鋁及石英。【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0034]圖1中曲線100示出各式材料的電阻率(其為溫度的函數(shù))，其中所施加的電壓在空氣環(huán)境下為1000伏特。
[0035]圖2是Y2O3-ZrO2-Al2O3的相圖200。此相圖示出在此相圖“A”區(qū)域中的特定陶瓷材料復(fù)合物及其它組成。此“A”型陶瓷材料是具有優(yōu)異耐鹵素等離子體腐蝕性的陶瓷組合物。
[0036]圖3是Y2O3-ZrO2-Nb2O5的相圖300。此相圖示出在此相圖“B”區(qū)域中的特定陶瓷材料復(fù)合物及其它組成。此“B”型陶瓷材料是不僅可耐鹵素等離子體腐蝕性且表現(xiàn)出一經(jīng)控制的、且較“A”型陶瓷材料更低電阻率性的陶瓷組合物。
[0037]圖4中曲線400示出各式材料的電阻率(其為所施加電壓的函數(shù))，其中的測(cè)量是在約室溫(27°C )下測(cè)量而得。
[0038]圖5中的柱狀圖500顯示出多種陶瓷備暴露在由CF4和CHF3的氣體源所產(chǎn)生的等離子體下后，其平均腐蝕速率(相對(duì)于Y2O3的腐蝕速率標(biāo)準(zhǔn)化后)。
[0039]圖6是有助于施用所述包含特化氧化釔涂層的等離子體噴涂系統(tǒng)的截面圖600。
【具體實(shí)施方式】
[0040]需知在本文及附隨的權(quán)利要求中，單數(shù)名詞”一 (a, an)或該(the) ”，除非另外指明，否則皆涵蓋其復(fù)數(shù)意涵。
[0041]“約(about) ”在本文中涵蓋所指數(shù)值的±10%的范圍。
[0042]在此公開(kāi)的是特 化陶瓷材料(specialized ceramic materials),其被研發(fā)成可忍耐使用含鹵素等離子體的半導(dǎo)體處理過(guò)程中的腐蝕條件。在特定實(shí)施例中，相較于之前被研發(fā)來(lái)提供耐等離子體腐蝕性的類似陶瓷材料來(lái)說(shuō)，此特化材料已被改性成具有較低的電阻率特性。此低電阻率特性有助于降低半導(dǎo)體處理室內(nèi)各組件上出現(xiàn)電弧的機(jī)率，最重要的是，降低在靜電吸盤(pán)表面或襯底升降梢上出現(xiàn)電弧的機(jī)率，若在這些地方發(fā)生電弧將會(huì)造成困擾。在過(guò)去，組件或至少各組件表面是由氮化鋁或氧化鋁制成，其可能被摻雜來(lái)可提供電特性。雖然此類材料可提供欲求的電特性，但其被腐蝕/侵蝕速率卻很快，因而限制了組件的使用壽命，并且需經(jīng)常停機(jī)來(lái)更換或修復(fù)各組件部分。
[0043]此外，作為半導(dǎo)體等離子體處理室的室襯里和功能性組件的各種材料的電特性也會(huì)影響等離子體的行為。等離子體行為改變會(huì)影響等離子體處理特性，且當(dāng)此變化具有實(shí)質(zhì)效果時(shí)，就必須改變其它處理參數(shù)，以配合等離子體行為上的變化。與其重新找出制造組件所需的參數(shù)條件，較實(shí)際的做法是研發(fā)出具有所求電特性的可耐腐蝕的陶瓷材料。只有一部分表現(xiàn)出具有所求耐腐蝕/侵蝕特性的陶瓷材料可被進(jìn)一步改良，并將電阻率特性控制在組件接觸等離子體時(shí)的期望范圍內(nèi)。本領(lǐng)域一般技術(shù)人員在閱讀過(guò)本說(shuō)明書(shū)之后，將可成功地挑選出可用來(lái)形成陶瓷材料的氧化物組合。
[0044]為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，利用燒結(jié)陶瓷研發(fā)出具有期望電特性及可接受的耐鹵素等離子體腐蝕/侵蝕性的陶瓷材料。此燒結(jié)陶瓷是利用此領(lǐng)域中公知技術(shù)做成的。在其它實(shí)施例中，可利用熱/火焰噴涂或等離子體噴涂法，而將同一類型具有可接受的耐鹵素等離子體腐蝕/侵蝕性的陶瓷材料應(yīng)用在諸如鋁或鋁合金的下方材料上作為涂層。或者，可利用燒結(jié)陶瓷材料來(lái)制造靶，并利用物理氣相沉積法將此陶瓷材料沉積在下方材料膜上，特別是當(dāng)所欲施佳陶瓷材料的設(shè)備范圍很大時(shí)，例如處理室襯里。
[0045]如前述，有興趣的燒結(jié)材料包含氧化釔。此燒結(jié)的含釔陶瓷材料的電阻率特性可能有所改變。在示例性的技術(shù)中，在氧化釔中加入至少一種其它的氧化物，再把此混合物加以燒結(jié)。至少一種其它氧化物的陽(yáng)離子價(jià)數(shù)與Y3+離子不同，因此會(huì)形成Y空缺，造成電阻率下降。這類氧化物的實(shí)例包括但不限于CeO2、TiO2、ZrO2、HfO2和Nb205。在另一個(gè)示例性的實(shí)施技術(shù)中，在氧化釔中加入至少一種其它氧化物，然后在還原性氣氛下燒結(jié)此混合物，但是，此至少一種其它氧化物的陽(yáng)離子價(jià)數(shù)與Y+3相同，但是其陽(yáng)離子半徑與Y+3明顯不同。此造成O空缺，進(jìn)而導(dǎo)致電阻率下降。這類與Y+3離子具有相同價(jià)數(shù)，但離子半徑明顯不同的其它氧化物的實(shí)例，包括但不限于Nd203、Sm2O3> Se203、Yb2O3> Er2O3> Ho2O3和Dy203。
[0046]雖然可由數(shù)種不同的襯底來(lái)形成半導(dǎo)體處理室，但是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中較喜歡使用鋁，因?yàn)殇X的效能一向優(yōu)于其它材料?？稍?000系列或5000至7000系列中使用鋁合金作為襯底來(lái)制造半導(dǎo)體處以室及處理組件，其中鋁合金是被上述一種耐等離子體涂層所保護(hù)(例如A型陶瓷或材料，或是B型陶瓷材料，其使用氧化釔的結(jié)晶形固溶體)。相較于沒(méi)有本發(fā)明涂層保護(hù)的鋁合金來(lái)說(shuō)，有涂層保護(hù)的鋁合金在其使用壽命期限(其被延長(zhǎng)至少2倍，甚至高達(dá)4倍)中都具有優(yōu)異的耐等離子體腐蝕特性。
[0047]為提供上述具有較長(zhǎng)耐腐蝕壽命的特性，將涂層置于壓縮情況下將有幫助。將涂層放在足夠壓縮條件下有助于防止鋁合金機(jī)版中游移的雜質(zhì)自襯底遷移到涂層內(nèi)，導(dǎo)致涂層出現(xiàn)缺限，使涂層易于被與涂層外表面接觸的反應(yīng)性物質(zhì)侵入。將涂層置于壓縮情況下也可提高涂層的密度。孔隙度(porosity)是涂層密度的一項(xiàng)指針，亦即，涂層孔隙度愈低，涂層愈緊密?？紫抖仁且酝繉涌傮w積中開(kāi)放框間比例多寡來(lái)表示。依據(jù)本發(fā)明所施加的氧化釔涂層孔隙度約1.4%。對(duì)照組，施加以先前技藝沉積而成的氧化釔涂層，其孔隙度一般在約3%至約5%間。
[0048]為了讓所施加涂層/膜被壓縮，在施加涂層/膜期間，必須加熱鋁合金上表面至少達(dá)一表面深度，使得襯底與涂層 間的接口在冷卻時(shí)。涂層會(huì)因?yàn)殇X合金收縮而被壓縮。將鋁合金上表面在至少約150-20(TC下，預(yù)熱至至少250mil (0.25英寸)的深度。襯底可被預(yù)熱的溫度上界視襯底組成而定，且襯底應(yīng)被預(yù)熱到比襯底的玻璃轉(zhuǎn)換溫度低的溫度。
[0049]當(dāng)此種有涂層保護(hù)的組件是要用在可能會(huì)暴露在氯物質(zhì)下的等離子體處理室內(nèi)時(shí)，應(yīng)在鋁合金表面上特意創(chuàng)造出來(lái)的氧化鋁膜上方，施加等離子體噴涂或熱/火焰噴涂層，以保護(hù)下方的鋁合金不會(huì)受到腐蝕性氯等離子體的侵蝕。在這種情況下，氧化鋁膜的厚度是在約0.5mil至約4mil間，且施加保護(hù)性氧化釔壓縮涂層時(shí)的襯底溫度約在150_200°C間。一般來(lái)說(shuō)，施加保護(hù)性涂層時(shí)此氧化鋁膜的溫度不可以超過(guò)氧化鋁的玻璃轉(zhuǎn)換溫度。
[0050]典型地，在將表面陽(yáng)極化或施加涂層之前，先粗糙化鋁合金表面?？衫弥T如珠擊，或更典型的，利用電化學(xué)蝕刻之類的技術(shù)，來(lái)粗糙化此鋁合金表面。
[0051]可提供改良機(jī)械強(qiáng)度并降低電阻率之包含有氧化釔的保護(hù)性涂層的厚度，視使用時(shí)鋁合金組件或結(jié)構(gòu)將被暴露的環(huán)境而定。當(dāng)組件將被暴露的溫度較低時(shí)，可在不影響膨脹系數(shù)的情況下，提高等離子體噴涂或熱/火焰噴涂層的厚度。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)組件將被暴露在約15°C至約120°C的溫度循環(huán)下時(shí)，且保護(hù)性涂層是等離子體噴涂或熱/火焰噴涂在2000系列或5000至7000系列中所用鋁合金(其表面上有原生型氧化物膜)表面上方，A型陶瓷材料或B型陶瓷材料的包含有氧化釔涂層的厚度將在約12mil至約20mil間。厚度約15mil的涂層即可提供優(yōu)異的效果。可組合使用厚度低于IOmil的較薄的涂層與其下方的氧化鋁涂層。
[0052]雖然等離子體噴涂或熱/火焰噴涂的耐等離子體涂層可產(chǎn)生優(yōu)異的效果，但是為更進(jìn)一步改良耐等離子體涂層的效能，較好是在將涂層施加到襯底之后，清潔該涂層。此清潔處理可將半導(dǎo)體處理期間可能造成問(wèn)題的微量金屬雜質(zhì)移除，并且還可移除涂層表面松脫的粒子(其可能成為日后處理有涂層表面鄰近產(chǎn)物時(shí)的污染物來(lái)源，特別是當(dāng)此鄰近產(chǎn)物是半導(dǎo)體組件時(shí))。
[0053]此清潔處理應(yīng)在不影響保護(hù)涂層效能且不傷害下方鋁合金表面的情況下，移除不期望的污染物和沉積副產(chǎn)物。在清潔涂層期間，為了保護(hù)鋁合金表面，先以接觸時(shí)不會(huì)傷害鋁合金表面的惰性溶劑來(lái)使涂層表面飽和。一般來(lái)說(shuō)，將有涂層的襯底浸泡在頻率約40kHz的去離子水超音波浴中約5-30分鐘。接著，施用化學(xué)活性溶劑來(lái)移除保護(hù)涂層上的污染物。一般來(lái)說(shuō)，以軟拭巾將被稀酸溶液濕潤(rùn)約3-15分鐘的有涂層襯底表面擦拭干凈。此稀酸溶液一般包含約0.1 %至約5 % (體積％ )的HF (更佳是約I %至約5 % );約I %至約5 % (體積％ )的HNO3 (更佳是約5 %至約15 % )，和80 %至約99 % (體積％ )的去離子水。擦拭后，再以去離子水將組件潤(rùn)濕，接著浸泡在頻率約40kHz的去離子水超音波浴中約30分鐘至約2小時(shí)(一般來(lái)說(shuō)，約40分鐘至約I小時(shí))。
[0054]除了從涂層表面移除雜質(zhì)與污染物外，以稀氫氟酸溶液擦拭有涂層保護(hù)的組件表面的步驟，將可提供涂層表面氟化保護(hù)。氟化將使有涂層的表面產(chǎn)生更強(qiáng)健、穩(wěn)定可耐等離子體的涂層。也可利用將有涂層的表面暴露在含氟物質(zhì)的等離子體下(例如，密度在約
IX 109e-/cm3間的CF4等離子體或CF3/CF4等離子體)，一段足夠長(zhǎng)的時(shí)間，來(lái)使表面或至少一部分表面氟化。
[0055]可在火焰/熱噴涂.或等離子體噴涂襯底表面期間，在襯底表面燒結(jié)出此所述的特化陶瓷材料。但是，如上述，本發(fā)明也涵蓋其它使用此特化陶瓷材料來(lái)當(dāng)涂層的方法。舉例來(lái)說(shuō)，可利用現(xiàn)有技術(shù)，而由燒結(jié)材料靶濺鍍沉積涂層。此外，也可利用化學(xué)氣相沉積法(CVD)來(lái)施加具有此特化陶瓷材料的涂層。可將此涂層應(yīng)用在各式襯底表面上，包括但不限于鋁、鋁合金、不銹鋼、氧化鋁、氮化鋁及石英。
[0056]一般來(lái)說(shuō)，可改善機(jī)械性質(zhì)的陶瓷材料噴涂涂層主要包含至少一種固溶體相，更典型地，包含兩種固溶體相，其可與化合物和/或元素相一起存在。舉例來(lái)說(shuō)，多相陶瓷一般包含一或兩種由氧化釔、氧化鋯和/或烯土氧化物，加上釔鋁化合物一起組成的固溶體相。陶瓷材料是由起始組合物開(kāi)始形成，該起始組合物包含摩爾濃度范圍在約50% -約75%的Y2O3 ;摩爾濃度范圍在約10% -約30%的ZrO2 ;摩爾濃度范圍在約10% -約30%的Al2O3 ;此陶瓷材料可提供優(yōu)異的耐含鹵素等離子體腐蝕能力，同時(shí)提供較佳的機(jī)械性質(zhì)，使得在處理任一種固體陶瓷處理組件時(shí)，無(wú)需擔(dān)心會(huì)傷害到組件。也可以其它的氧化物(包括 HfO2、Sc2O3、Nd2O3、Nb2O5、Sm2O3、Yb2O3、Er2O3、Ce2O3 (或 CeO2)及其組合)來(lái)取代氧化鋁，以幫助改良機(jī)械性質(zhì)。
[0057]一般而論，復(fù)合材料是由二或多種具有明顯不同的物理或化學(xué)性質(zhì)的組成材料構(gòu)成，且宏觀上，其在最終結(jié)構(gòu)上分別保持彼此分開(kāi)且獨(dú)特的性質(zhì)。此組成材料是由母質(zhì)和強(qiáng)化材料兩部分構(gòu)成。母質(zhì)材料是透過(guò)相對(duì)于該強(qiáng)化材料來(lái)保持相對(duì)位置的方式，而能環(huán)繞并支持至少一種強(qiáng)化材料。但是，此組成材料具有明顯不同的性質(zhì)，宏觀上，其在最終結(jié)構(gòu)上保持彼此分開(kāi)且獨(dú)特的性質(zhì)。但這類材料與此處所述以熱/火焰噴涂、等離子體放電噴涂等方式形成的陶瓷材料并不相同。
[0058]除了噴涂能表現(xiàn)出改良機(jī)械強(qiáng)度的含有特化氧化釔材料外，也可噴涂其它可提供較低電阻率性類似的陶瓷材料。降低電阻率有助于降低半導(dǎo)體處理室中在各組件上出現(xiàn)等離子體電弧的機(jī)率，最常見(jiàn)位置是在靜電吸盤(pán)或襯底升降梢上。在過(guò)去，可摻雜由氮化鋁制成的組件，或至少該組件表面，以提供電性。雖然這類材料可提供期望的電子特性，但氮化鋁的腐蝕/蝕刻速率相當(dāng)快，因而限制了特定組件的使用壽命，且需經(jīng)常停機(jī)以更換或修復(fù)該些組件部分。
[0059]如上述，期望燒結(jié)陶瓷材料包含氧化釔?？筛淖円褵Y(jié)、內(nèi)含釔的陶瓷材料。在示例性技術(shù)中，在氧化釔中加入至少一種其它氧化物，并將此混合物燒結(jié)。該至少一種其它氧化物的價(jià)數(shù)與Y3+離子不同，因此會(huì)形成Y空缺，造成電阻率下降。這類氧化物的實(shí)例包括但不限于CeO2、TiO2, ZrO2、HfO2和Nb2O5。在另一個(gè)示例性的實(shí)施技術(shù)中，在氧化釔中加入至少一種其它氧化物，然后在還原性氣氛下燒結(jié)此混合物，但是，此至少一種其它氧化物的陽(yáng)離子價(jià)數(shù)與Y+3相同，但是其陽(yáng)離子半徑與Y+3明顯不同。此造成O空缺，進(jìn)而導(dǎo)致電阻率下降。這類與Y+3離子具有相同價(jià)數(shù)，但離子半徑明顯不同的其它氧化物的實(shí)例，包括但不限于 Nd2O3、Sm2O3、Sc2O3、Yb2O3、Er2O3、Ho2O3 和 Dy2O3。
[0060]目前已有數(shù)種燒結(jié)的陶瓷材料被研發(fā)出來(lái)，下表提供已被創(chuàng)造出來(lái)并評(píng)估過(guò)的燒結(jié)陶瓷材料實(shí)例， 至于這些陶瓷材料的討論則詳述于后。
[0061]實(shí)施例
[0062]表
[0063]
【權(quán)利要求】
1.一種在用于半導(dǎo)體處理室內(nèi)的物體表面提供噴涂陶瓷涂層的方法，所述噴涂陶瓷涂層表現(xiàn)出對(duì)含鹵素等離子體的抗腐蝕性，并且表現(xiàn)出在IOOOV下測(cè)得的，大約為200°C下最大10ηΩ ?αιι,δΟ?下最大1014Ω.cm的電阻率,從而降低等離子體在半導(dǎo)體處理室中出現(xiàn)電弧的幾率，其中所述涂層是利用選自下列的技術(shù)來(lái)噴涂的:火焰噴涂、熱噴涂、和等離子體噴涂，且其中所述涂層包含至少一種含釔固溶體，并且其中所述陶瓷涂層是由至少三種前驅(qū)體氧化物形成的，所述至少三種前驅(qū)體氧化物包括:含量從約40摩爾％至低于約100摩爾％的氧化釔、含量從約5摩爾％至約50摩爾％的氧化鋯、和含量從約5摩爾％至高達(dá)約20摩爾％的氧化鉿。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述物體由鋁或鋁合金，以及在所述鋁或鋁合金上方的厚度從約0.5mil到約4mil的氧化鋁層制成，從而所述噴涂陶瓷涂層被施加到所述氧化鋁層上。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中在施加所述噴涂陶瓷涂層期間，所述氧化鋁層的溫度范圍為:從約150°C到比所述氧化鋁的玻璃轉(zhuǎn)換溫度要小的溫度。
4.一種在用于半導(dǎo)體處理室內(nèi)的物體表面提供噴涂陶瓷涂層的方法，所述噴涂陶瓷涂層表現(xiàn)出對(duì)含鹵素等離子體的抗腐蝕性，并且表現(xiàn)出在1000V下測(cè)得的，大約為200°C下最大10ηΩ ?αιι,δΟ?下最大1014Ω.cm的電阻率,從而降低等離子體在半導(dǎo)體處理室中出現(xiàn)電弧的幾率，其中所述涂層是利用選自下列的技術(shù)來(lái)噴涂的:火焰噴涂、熱噴涂、和等離子體噴涂，且其中所述涂層包含至少一種含釔固溶體，并且其中所述陶瓷涂層是由至少三種前驅(qū)體氧化物形成的，所述至少三種前驅(qū)體氧化物包括:含量從約40摩爾％至低于約100摩爾％的氧化釔、含量從約5摩爾％至約45摩爾％的氧化鋯、和含量從約5摩爾％至高達(dá)約10摩爾％的氧化鈮。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述物體由鋁或鋁合金，以及在所述鋁或鋁合金上方的厚度從約0.5mil到約4m.il的氧化鋁層制成，從而所述噴涂陶瓷涂層被施加到所述氧化鋁層上。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中在施加所述噴涂陶瓷涂層期間，所述氧化鋁層的溫度范圍為:從約150°C到比所述氧化鋁的玻璃轉(zhuǎn)換溫度要小的溫度。
7.—種在用于半導(dǎo)體處理室內(nèi)的物體表面提供噴涂陶瓷涂層的方法，所述噴涂陶瓷涂層表現(xiàn)出對(duì)含鹵素等離子體的抗腐蝕性，并且表現(xiàn)出在1000V下測(cè)得的、大約為200°C下最大10ηΩ ?αιι,δΟ?下最大1014Ω.cm的電阻率,從而降低等離子體在半導(dǎo)體處理室中出現(xiàn)電弧的幾率，其中所述涂層是利用選自下列的技術(shù)來(lái)噴涂的:火焰噴涂、熱噴涂、和等離子體噴涂，且其中所述涂層包含至少一種含釔固溶體，并且其中所述陶瓷涂層是由至少三種前驅(qū)體氧化物形成的，所述至少三種前驅(qū)體氧化物包括:含量從約60摩爾％至約75摩爾％的氧化釔、含量從約15摩爾％至約25摩爾％的氧化鋯、和含量從約5摩爾％至高達(dá)約15摩爾％的氧化鈮。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述物體由鋁或鋁合金，以及在所述鋁或鋁合金上方的厚度從約0.5mil到約4mil的氧化鋁層制成，從而所述噴涂陶瓷涂層被施加到所述氧化鋁層上。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中在施加所述噴涂陶瓷涂層期間，所述氧化鋁層的溫度范圍為:從約150°C到比所述氧化鋁的玻璃轉(zhuǎn)換溫度要小的溫度。
10.一種在用于半導(dǎo)體處理室內(nèi)的物體表面提供噴涂陶瓷涂層的方法，所述噴涂陶瓷涂層表現(xiàn)出對(duì)含鹵素等離子體的抗腐蝕性，并且表現(xiàn)出在1000V下測(cè)得的，大約為200°C下最大IO11 Ω ?αιι,δΟ?下最大1014Ω.cm的電阻率,從而降低等離子體在半導(dǎo)體處理室中出現(xiàn)電弧的幾率，其中所述涂層是利用選自下列的技術(shù)來(lái)噴涂的:火焰噴涂、熱噴涂、和等離子體噴涂，且其中所述涂層包含至少一種含釔固溶體，并且其中所述陶瓷涂層是由至少三種前驅(qū)體氧化物形成的，所述至少三種前驅(qū)體氧化物包括:濃度從約40摩爾％至小于約100摩爾％的氧化釔、濃度從約5摩爾％至約45摩爾％的氧化鋯、和濃度從約5摩爾％至高達(dá)約10摩爾％的氧化鈮。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述物體的所述表面是選自下列的材料:鋁、鋁合金、不銹鋼、氧化鋁、氮化鋁、和石英。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述物體由鋁或鋁合金，以及在所述鋁或鋁合金上方的厚度從約0.5mil到約4mil的氧化鋁層制成，從而所述噴涂陶瓷涂層被施加到所述氧化鋁層上。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中在施加所述噴涂陶瓷涂層期間，所述氧化鋁層的溫度范圍為:從約150°C到比所述氧化鋁的玻璃轉(zhuǎn)換溫度要小的溫度。
14.一種在用于半導(dǎo)體處理室內(nèi)的物體表面提供噴涂陶瓷涂層的方法，所述噴涂陶瓷涂層表現(xiàn)出對(duì)含鹵素等離子體的抗腐蝕性，并且表現(xiàn)出在1000V下測(cè)得的，大約為200°C下最大10ηΩ ?αιι,δΟ?下最大1014Ω.cm的電阻率,從而降低等離子體在半導(dǎo)體處理室中出現(xiàn)電弧的幾率，其中所述涂層是利用選自下列的技術(shù)來(lái)噴涂的:火焰噴涂、熱噴涂、和等離子體噴涂，且其中所述涂層包含至少一種含釔固溶體，并且其中所述陶瓷涂層是由至少三種前驅(qū)體氧化物形成的，所述至少三種前驅(qū)體氧化物包括:含量從約40摩爾％至約80摩爾％的氧化釔、含量從約5摩爾％至約50摩爾％的氧化鋯、和含量從約5摩爾％至高達(dá)約20摩爾％的氧化鉿。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述物體由鋁或鋁合金，以及在所述鋁或鋁合金上方的厚度從約0.5mil到約4mil的氧化鋁層制成，從而所述噴涂陶瓷涂層被施加到所述氧化鋁層上。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中在施加所述噴涂陶瓷涂層期間，所述氧化鋁層的溫度范圍為:從約150°C到比所述氧化鋁的玻璃轉(zhuǎn)換溫度要小的溫度。
【文檔編號(hào)】C23C4/10GK103436836SQ201310323450
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2008年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2007年8月2日
【發(fā)明者】詹尼弗·Y·孫, 賽恩·撒奇, 吉姆·德姆普斯特, 徐理, 肯尼思·S·柯林斯, 段仁官, 托馬斯·格瑞斯, 賀小明, 元潔 申請(qǐng)人:應(yīng)用材料公司