[发明专利]半导体加工腔室部件及其制造方法及半导体加工设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体加工技术，尤其涉及一种半导体加工腔室部件及其制造方法及半导体加工设备。

背景技术

干法刻蚀机、离子注入机和CVD(Chemical Vapor Deposition化学气相淀积)等设备是集成电路制造工艺中所使用到的重要半导体制造设备。在这几种设备中，以卤族元素为主的工艺气体通入真空腔体中，并对气体施加射频场以产生高密度等离子体。等离子体的轰击性和工艺气体的腐蚀性，会腐蚀暴露于等离子体氛围的工艺腔室部件，从而产生颗粒或金属杂质污染，给半导体加工工艺带来致命的影响，并能影响工艺腔室部件的使用寿命。所以这些工艺腔室部件必须要具备很好的抗化学腐蚀和等离子体轰击的性能。

石英零件、合金零件、陶瓷零件等，是半导体制造设备中最重要的零部件，在工艺环境中同样受到工艺气体和等离子体的腐蚀；并会逐渐损耗产生颗粒。

现有技术中，通过在石英零件、合金零件或陶瓷零件上进行氧化钇涂覆，对零部件进行保护，可以减少零部件的颗粒污染并增加抗腐蚀性。

上述现有技术至少存在以下缺点：

氧化钇与石英、合金、陶瓷等零件的结合力比较差，容易破损、脱落；另外，由于结合强度不够，使其只能用于零件平坦的表面，限制了其应用范围，不能对腔室部件表面进行有效保。

发明内容

本发明的目的是提供一种能对腔室部件表面进行有效保护并减少颗粒产生的半导体加工腔室部件及其制造方法及半导体加工设备。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的半导体加工腔室部件，所述腔室部件的表面涂有金属打底层，所述金属打底层之上涂有陶瓷保护层。

本发明的上述的半导体加工腔室部件的制造方法，包括步骤：

首先，对所述腔室部件的表面进行喷砂处理；

然后，在所述腔室部件的表面沉积金属打底层；

之后，在所述金属打底层之上喷涂陶瓷保护层。

本发明的半导体加工设备，包括工艺腔室，所述工艺腔室包括上述的半导体加工腔室部件。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的半导体加工腔室部件及其制造方法及半导体加工设备，由于腔室部件的表面涂有金属打底层，金属打底层之上涂有陶瓷保护层，使陶瓷保护层与腔室部件之间能较好的结合，对腔室部件表面进行有效保护并减少颗粒产生。

附图说明

图1为本发明半导体加工腔室部件的结构示意图。

具体实施方式

本发明的半导体加工腔室部件，其较佳的具体实施方式如图1所示，腔室部件1的表面涂有金属打底层2，金属打底层2之上涂有陶瓷保护层3。

金属打底层2的材料可以为Al、Al-Ni合金、Ti、P-Ni合金等金属材料，或其中的两种以上材料的组合，也可以同其它的金属材料。

如果金属打底层2用Al-Ni合金材料，Al-Ni合金中可以包括以下至少一种物质相：Ni、Al₂O₃、NiO等。在Al-Ni合金中，Al、Ni之比可以为Al∶Ni＝4～7∶93～96，优选Al∶Ni＝5∶95，或选用其它的材料。

金属打底层1的厚度可以为50～100um，也可以根据需要选用其它的厚度。

陶瓷保护层3的材料可以包括Y₂O₃、Al₂O₃、SiC、Si₃N₄、BN、B₄C等材料中的一种或多种，也可以选用其它的陶瓷材料。

陶瓷保护层3的厚度可以为50～500um，优选150～250um，也可以选用其它的厚度。

陶瓷保护层3的孔隙率可以小于6％。

腔室部件1的材质可以包括陶瓷、石英、合金材料等一种或多种材质，也可以是其它的材质。

本发明的上述半导体加工腔室部件的制造方法，其较佳的具体实施方式是，包括步骤：

首先，对腔室部件的表面进行喷砂处理。腔室部件的表面进行喷砂处理后的表面粗糙度Ra可以为4～10um，根据需要也可以选用其它的表面粗糙度Ra。

然后，在所述腔室部件的表面沉积金属打底层，金属打底层的表面粗糙度Ra可以为5～20um，根据需要也可以选用其它的表面粗糙度Ra。金属打底层的沉积方式可以采用电弧熔射、等离子喷涂等一种或多种方法。

之后，在金属打底层之上喷涂陶瓷保护层。陶瓷保护层的喷涂方式可以包括等离子喷涂沉积方法等。