[发明专利]电感耦合型等离子体处理腔室及其抗腐蚀绝缘窗口及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种电感耦合型等离子体处理腔室及其抗腐蚀绝缘窗口及制造方法。

背景技术

等离子体处理腔室利用真空反应室的工作原理进行半导体基片和等离子平板的基片的加工。真空反应室的工作原理是在真空反应室中通入含有适当刻蚀剂源气体的反应气体，然后再对该真空反应室进行射频能量输入，以激活反应气体，来激发和维持等离子体，以便分别刻蚀基片表面上的材料层或在基片表面上淀积材料层，进而对半导体基片和等离子平板进行加工。

由于等离子体处理腔室中存在等离子体，等离子体处理腔室曝露于等离子体的组件或者腔壁都会受到不同程度的腐蚀。业内也提出了不同的制造抗腐蚀组件的机制。

如何制造稳定可靠的抗腐蚀组件，是本领域技术人员研发的目标。

发明内容

针对背景技术中的上述问题，本发明提出了一种电感耦合型等离子体处理腔室及其抗腐蚀绝缘窗口及制造方法。

本发明第一方面提供了一种抗腐蚀的电感耦合型等离子体处理腔室的绝缘窗口，其中：所述绝缘窗口上利用增强型物理或者化学气相沉积在其面对等离子体的一面涂覆抗腐蚀涂层，所述涂覆了抗腐蚀涂层的绝缘窗口进行了热处理步骤。

进一步地，所述热处理步骤包括热退火处理。

进一步地，所述抗腐蚀层涂层的材料包括以下任一种或任多种：Y₂O₃、YF₃、ErO₂、Al₂O₃、SiC、AlN、ZrO₂。

进一步地，所述抗腐蚀涂层的厚度为大于40um。

进一步地，所述抗腐蚀层涂层具有多层结构。

进一步地，所述绝缘窗口的陶瓷基体为石英或者氧化铝。

本发明第二方面提供了一种抗腐蚀的电感耦合型等离子体处理腔室的绝缘窗口的制造方法，其中，所述制造方法包括如下步骤：

提供一绝缘窗口基体；

在所述绝缘窗口基体上利用增强型物理或者化学气相沉积在其面对等离子体的一面涂覆有一层抗腐蚀涂层；

然后对涂覆了抗腐蚀涂层的绝缘窗口执行热处理步骤。

进一步地，所述热处理步骤包括热退火处理。

进一步地，所述制造方法还包括如下步骤：对绝缘窗口曝露于等离子体的一面进行粗糙化处理步骤，然后在所述绝缘窗口基体上利用增强型物理或者化学气相沉积在其面对等离子体的一面涂覆有一层抗腐蚀涂层。

进一步地，所述粗糙化处理使得绝缘窗口的表面粗糙度小于0.5um。

进一步地，所述粗糙化处理使得绝缘窗口的表面粗糙度大于2um。

进一步地，当所述抗腐蚀涂层具有多层结构时，所述制造方法还包括如下步骤：在对涂覆了抗腐蚀涂层的绝缘窗口执行热退火处理步骤之后，对绝缘窗口之上的多层结构的抗腐蚀涂层进行表面抛光或者研磨处理。

进一步地，利用增强型物理或者化学气相沉积制造抗腐蚀涂层的温度取值范围为高于室温。

进一步地，所述抗腐蚀涂层的厚度为大于40um。

进一步地，当所述抗腐蚀涂层具有多层结构时，其多层结构中的每一层单层结构的厚度取值范围为0.1um到30um，多层结构的数目能够达到1到100层。

根据本发明一个具体实施例，本发明采用增强型物理或者化学气相沉积沉积的抗腐蚀涂层具有较高厚度，在绝缘窗口上执行热退火步骤，以稳定涂覆了涂层的绝缘窗口的结构稳定性。由于不同材料以及利用增强型物理或者化学气相沉积在离子轰击作用下形成抗腐蚀涂层，绝缘窗口上涂覆的抗腐蚀涂层必然具有剩余应力。

附图说明

图1是电感耦合型等离子体处理腔室的结构示意图；

图2a是现有技术的电感耦合型等离子体处理腔室的绝缘窗口的采用等离子体喷涂的方法制造表面涂层的剖面示意图；

图2b是现有技术的电感耦合型等离子体处理腔室的绝缘窗口的利用块体陶瓷直接掺杂氧化钇的方法制造表面涂层的剖面示意图；

图3是根据本发明一个具体实施例的抗腐蚀的电感耦合型等离子体处理腔室的绝缘窗口的剖面结构示意图；

图4是根据本发明一个具体实施例的一种抗腐蚀的电感耦合型等离子体处理腔室的绝缘窗口的制造方法步骤流程图；

图5是根据本发明一个具体实施例的一种抗腐蚀的电感耦合型等离子体处理腔室的绝缘窗口的制造方法的PEPVD的原理示意图；