[发明专利]高纯度铝涂层硬阳极化

说明书

本发明关于一种用于等离子体处理腔室设备中的腔室部件、用于等离子体处理腔室中的设备以及用于制造腔室部件的方法。一种用于等离子体处理设备中的腔室部件包含：铝主体，所述铝主体具有安置于所述主体的经抛光的外表面上的经抛光的铝涂层，其中所述主体的所述经抛光的外表面具有8μin Ra或更光滑的光洁度；以及硬阳极化涂层，所述硬阳极化涂层安置于所述铝涂层上，其中所述经抛光的铝涂层具有8μin Ra或更光滑的光洁度。

本申请是PCT国际申请号为PCT/US2011/054225、国际申请日为2011年9月30日、进入中国国家阶段的申请号为201180051653.7，题为“高纯度铝涂层硬阳极化”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明大体上关于用于等离子体处理腔室设备中的工具及部件。更具体地说，本发明关于一种用于生产对腐蚀性等离子体环境具有耐受性的等离子体处理腔室部件的方法。

背景技术

半导体处理涉及数个不同化学及物理工艺，藉此在基板上产生微型集成电路。组成集成电路的材料层通过化学气相沉积、物理气相沉积、外延生长等方法形成。所述材料层中的一些材料层使用光刻胶掩模及湿式或干式蚀刻技术来图案化。用以形成集成电路的基板可为硅、砷化镓、磷化铟、玻璃或其它适当的材料。

典型的半导体处理腔室包括界定处理区的腔室主体；气体分配组件，所述气体分配组件适于从气体供应器供应气体至处理区中；气体激发器，例如，等离子体发生器，所述气体激发器用以激发处理气体以处理位于基板支撑组件上的基板；以及排气装置。在等离子体处理期间，被激发的气体通常由离子及高反应性物种组成，被激发的气体蚀刻且腐蚀处理腔室部件(例如，在处理期间保持基板的静电夹盘)的暴露部分。另外，处理的副产物经常沉积于腔室部件上，通常必须利用高反应性氟周期性地清洁所述腔室部件。用以从腔室主体内部移除处理的副产物的原位清洁工序可能进一步腐蚀处理腔室部件的完整性。在处理及清洁期间来自反应性物种的侵袭降低了腔室部件的寿命，且提高了维修频率。另外，来自腔室部件的受腐蚀部分的薄片可变成在基板处理期间微粒污染的来源。因此，必须在基板处理期间在数个工艺周期之后且在腔室部件提供不一致或不良特性之前更换腔室部件。因此，期望能促进腔室部件的等离子体耐受性，以增长处理腔室的使用寿命、减短腔室停工时间、降低维修频率并改进基板产量。

传统上，可将处理腔室表面阳极化以提供针对腐蚀性处理环境的一定程度的保护。或者，可将介电层及/或陶瓷层，诸如氮化铝(AlN)、氧化铝(Al₂O₃)、氧化硅(SiO₂)或碳化硅(SiC)，涂覆及/或形成于部件表面上以促进腔室部件的表面保护。用以涂覆保护层的若干传统方法包括物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、溅射、等离子体喷雾涂覆、气溶胶沉积(AD)等方法。传统的涂覆技术通常使用相当高的温度以提供足够热能来将期望量的材料溅射、沉积或喷射在部件表面上。然而，高温处理可使表面性质退化或不利地改变被涂覆表面的微结构，造成涂覆层具有因温度上升而导致的不良均匀性及/或表面裂缝。此外，若涂覆层或下方表面具有微裂缝，或未均匀地施加涂层，则部件表面可随着时间退化且最终会将下方部件表面暴露于腐蚀性等离子体侵袭。

因此，需要一种用于形成对处理腔室环境更具耐受性的腔室部件的改进方法。

发明内容

本发明的实施例提供一种用于等离子体处理设备中的腔室部件，所述腔室部件包含：铝主体，所述铝主体具有安置于所述主体的经抛光的外表面上的经抛光的铝涂层，其中所述主体的所述经抛光的外表面具有8μin Ra或更光滑的光洁度；以及硬阳极化涂层，所述硬阳极化涂层安置于所述铝涂层上，其中所述经抛光的铝涂层具有8μin Ra或更光滑的光洁度。