[发明专利]具有层化涂覆的制程室组件及方法

说明书

技术领域

本发明是有关于用于基板制程室的组件。

背景技术

在基板(如，半导体晶圆及显示器)制程中，一基板会置放于一制程室中，且曝露于一高能气体中，以将材料沉积于基板上或对基板上的材料进行蚀刻。在这样的制程期间，会产生制程残余物，且这些制程残余物会沉积在该室的内表面上。例如，在溅镀沉积过程中，由一标靶溅镀而用于沉积在一基板上的材料，亦会沉积在室中其他组件的表面上，如沈积于沉积环上、阴影环上、内壁衬垫上、及聚焦环上。在后续的制程中，所沉积的制程残余物会由室壁表面剥落，而掉在该基板上，造成污染。

为了减少基板因制程残余物所造成的污染，该室内组件的表面应具有特殊结构。制程残余物较易附着在曝露的特殊结构表面，且可避免因剥落而污染了室内的基板。通过在一组件上涂布一粗糙表面，可形成具有特殊结构的组件表面，如以下范例中所描述般：美国专利案第6,777,045号(颁证日2004/08/17，发明人Shyh-Nung Lin等人，共同受让人是AppliedMaterials公司)及美国专利申请案序号10/833,975(申请日2004/04/27，发明人Lin等人，共同受让人是Applied Materials公司)，所述文献是以引用的方式并入本文中。表面较粗糙的涂层较能累积且留住基板制程的制程残余物，以降低基板在室内处理时的污染。

然而，涂布于涂层上的表面粗糙度会受限于涂层与下衬组件结构的黏合特质。例如，因目前制程所造成的两难状况是，令表面粗糙度增加，且因此而提升制程残余物的附着力的涂层，一般亦较不易黏着于下衬的结构上。对于组件上具有不相似成分的涂层(例如，陶瓷或不锈钢组件上的铝涂层)而言，如此的状况尤是。具有较弱附着力涂层的基板的制程，会造成涂层由下衬结构的脱层、破裂、及剥落。该室中的等离子体会穿透涂层的受损区，而腐蚀下衬结构的表面，最后导致该组件的失效。因此，具有涂层的组件一般无法同时提供合适的黏着力及良好的残余物附着特质。

因此，我们期望能够拥有一种具有涂层的组件及方法，其可令制程残余物对组件表面具有改良的附着力，使实质上，涂层不由组件脱层。我们更期望可拥有一种具有涂层的组件及方法，其可提供表面较为粗糙的良好黏着涂层，而可改良制程残余物的附着力。

发明内容

在一态样中，在一制程室中，能够曝露于一高能化气体的基板处理室组件，具有一下衬结构及第一及第二涂覆层。该第一涂覆层形成于该下衬结构上方，且具有一第一表面，其平均表面粗糙度低于约25微米。该第二涂覆层形成于该第一涂覆层上方，且具有一第二表面，其平均表面粗糙度至少为约50微米。制程残余物可附着于该第二涂覆层的表面，以降低经处理的基板的污染。

在另一态样中，基板处理室组件具有一下衬结构，该下衬结构是由不锈钢、铝与钛的至少一个所形成。该组件具有一铝的第一喷涂涂覆层位在该下衬结构上方，该第一喷涂涂覆层具有：(1)低于约10％的孔隙度；以及(2)一第一表面，其平均表面粗糙度低于约25微米。该组件也具有一铝的第二喷涂涂覆层位在该第一喷涂涂覆层上方，该第二喷涂涂覆层具有：(1)至少约12％的孔隙度；以及(2)一第二表面，其平均表面粗糙度至少约50微米。制程残余物会附着于该第二表面，而减少经处理的基板的污染。

在一态样中，一种制备基板处理室组件的方法包括提供一下衬结构，以及喷涂一第一涂覆层至该下衬结构上。第一喷涂参数被维持以在该第一涂覆层上形成一第一表面，其中该第一表面的平均表面粗糙度低于约25微米。一第二涂覆层被喷涂在该第一涂覆层上方，同时维持第二喷涂参数以在该第二涂覆层上形成一第二表面，其中该第二表面的平均表面粗糙度至少约50微米。

在另一态样中，提供一种能够在一结构上形成一涂层的双线弧形喷涂器。该喷涂器具有第一及第二电极，其能够承受偏压而在其间产生一电弧，至少一电极具有自耗电极。该喷涂器亦可具有一压缩气体的供应器，其可引导压缩气体通过所述电极，及一压缩气体所流通经过的喷嘴。该喷嘴具有可接收压缩气体的导管，及具有一入口的圆锥部份，其附着于该导管及释放压缩气体的出口之处。该圆锥部份具有倾斜的导管侧壁，由入口向出口往外扩大。该入口具有一第一直径，及该出口具有一第二直径，该第二直径为该第一直径的1.5倍大小，藉以可选择流过该喷嘴的压缩气体的压力，以提供一预设平均表面粗糙度的涂层。该自耗电极至少部份会因电弧而熔化，形成熔化的材料，及该熔化材料会通过压缩气体推进，而通过该喷嘴，涂布于该结构上，形成涂层。该喷嘴可选择压缩气体的压力，以提供一预设平均表面粗糙度的涂层。

附图说明