[发明专利]等离子体处理室的冷喷涂阻挡层涂布的部件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体等离子体处理室的部件，并且更具体地涉及用于半导体等离子体处理室的部件的阻挡涂层。

背景技术

在半导体材料加工领域中，包括真空处理室的半导体等离子体处理室用于例如衬底上各种材料的蚀刻和沉积，诸如等离子体蚀刻或等离子体增强化学气相沉积(PECVD)。这些处理中的一些利用在这种处理室中的腐蚀性和侵蚀性的处理气体和等离子体。需要尽量减少室部件的磨损、颗粒和/或在室中处理的衬底的金属污染。因此，理想的情况是这种装置中的暴露于等离子体部件在暴露于这种气体和等离子体中时能耐腐蚀。

发明内容

本文公开了一种半导体等离子体处理室的冷喷涂阻挡层涂布的部件(cold spray barrier coated component)。半导体等离子体处理室的冷喷涂阻挡层涂布的部件包括：具有至少一个金属表面的衬底，其中所述金属表面的部分被配置以形成电触头；和由导热并导电材料制成的至少在被配置以形成电触头的所述金属表面上的冷喷涂阻挡涂层。进一步，冷喷涂阻挡涂层可以是在金属表面的暴露于等离子体和/或处理气体的部分上。

本文还公开了一种用于冷喷涂阻挡层涂布半导体等离子体处理室的部件的形成电触头的至少一个金属表面的方法。所述用于冷喷涂阻挡层涂布半导体等离子体处理室的部件的电触头的方法包括在衬底的至少一个金属表面的至少部分上冷喷导电的冷喷涂阻挡层，其中所述金属表面的所述部分被配置以形成电触头。

本文进一步公开了一种半导体等离子体处理装置。该半导体等离子体处理装置包括用于处理半导体衬底的等离子体处理室。该装置进一步包括用于供应处理气体进入等离子体处理室的与等离子体处理室流体连通的处理气体源，以及用于激励在等离子体处理室中的处理气体到等离子体状态的RF能源。所述半导体等离子体处理装置包括至少一个冷喷涂阻挡层涂布的部件。

本发明还公开了一种在包括至少一个冷喷涂阻挡层涂布的部件的半导体等离子体处理装置中等离子体处理半导体衬底的方法。所述方法包括从所述处理气体源供应处理气体到等离子体处理室，利用RF能源向处理气体施加RF能以在等离子体室中产生等离子体，并在等离子体处理室中等离子体处理半导体衬底。

附图说明

图1示出了等离子体处理室的冷喷涂阻挡层涂布的部件的横截面图。

图2示出了一种电容耦合等离子体蚀刻室的示例性实施方式，在其中可以安装所述冷喷涂阻挡层涂布的部件的实施方式。

图3示出了冷喷涂阻挡层涂布的部件的一种实施方式。

图4示出了冷喷涂阻挡层涂布的部件的一种实施方式。

具体实施方式

本文公开了一种半导体等离子体处理室的部件，该部件包括导电的阻挡涂层，其中所述阻挡涂层是由冷喷涂阻挡层涂布技术制成的并且是耐腐蚀的。所述半导体等离子体处理室优选包括真空室，并且可以是半导体等离子体处理装置的等离子体蚀刻或沉积室(在本文中简称为“等离子体室”)。在下面的说明中，为了使本发明的实施方式能被全面理解，阐述了若干具体的细节。然而，显而易见的是，本领域技术人员可以在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下来实施本发明的实施方式。在其他情形下，为了避免不必要地使本实施方式难以理解，未对公知的技术进行详细说明。

本文所公开的部件包括：具有至少一个金属表面的衬底，例如铝或铝合金衬底；以及所述衬底的被配置以形成电触头的所述金属表面的部分上的导电冷喷涂阻挡涂层。所述衬底的被配置以形成电触头的所述金属表面的所述部分可以是被配置来与相邻部件表面相配合的部件的表面(即配合表面)。导电冷喷涂阻挡涂层可以额外地形成在所述衬底的暴露于等离子体和/或暴露于处理气体中的金属表面上。要被冷喷涂阻挡层涂布的所述部件优选在等离子体室中的铝或铝合金电触头，例如气体分配板226和电极224之间形成电触头的配合表面(参照图2)。所述冷喷涂阻挡涂层可以由铌、钽、钨、碳化钨、钼、钛、锆、镍、钴、铁、铬、铝、银、铜、不锈钢、WC-Co、或它们的合金或混合物构成。所述冷喷涂阻挡涂层也可以位于暴露于等离子体和/或处理气体的金属表面上，例如外表面，或者限定了洞、腔或孔的内表面。所述冷喷涂阻挡涂层可以施加到所述金属衬底的一个或多个，或全部的外表面和/或内表面。