[发明专利]耐等离子性涂膜的制造方法及据此形成的耐等离子性构件

说明书

本发明涉及一种耐等离子性涂膜的制造方法，其特征在于，包括：(1)在涂布对象物上，将第一稀土类金属化合物通过热喷涂工艺形成第一稀土类金属化合物涂层的步骤；(2)对所述(1)步骤中形成的第一稀土类金属化合物涂层的表面进行抛光(polishing)的步骤；及(3)使第二稀土类金属化合物在执行了所述(2)步骤的加工的第一稀土类金属化合物涂层上进行气溶胶沉积，形成第二稀土类金属化合物涂层的步骤；所述第二稀土类金属化合物是与所述第一稀土类金属化合物相同的成分。

技术领域

本发明涉及耐等离子性涂膜的制造方法，更详细而言，涉及一种应用于包括半导体蚀刻装备的半导体制造工艺的耐等离子性涂膜的制造方法及形成有耐等离子性涂膜的耐等离子性构件。

背景技术

一般而言，半导体制造工艺中使用的设备的腔室(chamber)，为了绝缘而使用经阳极氧化(Anodizing)处理的铝合金或氧化铝等陶瓷体制成。最近，利用化学气相沉积(CVD)等的沉积设备或利用等离子体蚀刻等的蚀刻设备等，对半导体制造工艺中使用的高腐蚀性气体或等离子体等的耐蚀性的必要性越来越高，因此，为了具有这种高耐蚀性，通过等离子体喷射或热喷涂(thermal spray)等方法，将氧化铝等陶瓷喷涂于所述铝合金而制作所述腔室。

另外，在所述腔室内进行的半导体制造工艺，诸如热处理工艺、化学气相沉积等的高温工艺占多数，因而所述腔室要求还一同具有耐热性。即，诸如所述腔室的半导体制造设备的构件需要绝缘、耐热性、耐蚀性、耐等离子性，需要涂层和基材保持强大的结合力，使得不发生所述涂层的剥离，在制造工艺中，使颗粒(particle)的发生及因此导致的晶片染污实现最小化。

为此，原来也有应用一般使用的化学气相沉积法或物理气相沉积法或溅射等的情形，但在该情形下，由于是薄膜制造工艺，因而为了形成满足所述耐蚀性等要件的程度的厚膜，存在工艺时间耗时过长等经济性下降的问题，还存在难以获得基材与涂层间的强大结合力的问题。

另外，为了涂布100μm以上的厚膜，韩国授权专利第10-0454987号提出了通过等离子体热喷涂工艺而涂布厚膜的方法，但当通过等离子体热喷涂工艺来涂布厚膜时，存在难以制造致密的涂膜的问题(专利文献0001)。

另一方面，气溶胶沉积法虽然可以克服所述问题而制造致密的厚膜，但在稀土类金属化合物的情况下，存在难以制造100μm以上的致密的厚膜的问题。因此，对于暴露于高电压及等离子体的厚膜而言，寿命会缩短。就最近正在研究的气溶胶沉积而言，也构成10μm水平的皮膜，这虽然在技术上可行，但由于皮膜与表面间单纯的机械性吻合而导致的低粘合力，当长时间使用时，会发生剥离等问题，借助于干式蚀刻工艺时使用的CF₄等离子体离子和自由基，皮膜被蚀刻，发生颗粒，会使晶片污染。

下面对本发明的技术所属领域存在的现有技术进行简略说明，接着，对本发明要差异化地实现的技术事项进行说明。

首先，韩国授权专利第10-1108692号(2012年1月16日)涉及对多孔性陶瓷表面进行封孔的致密的稀土类金属化合物涂膜，更具体而言，对能够应用于包括半导体蚀刻装备在内的多样半导体装备用构件的制造技术进行了记载，提供一种在包括平均表面粗糙度为0.4至2.3μm的多孔性陶瓷层的涂布对象物的多孔性陶瓷层上形成的稀土类金属化合物涂膜，本发明具有借助于充分厚度的多孔性陶瓷涂层而能够同时确保耐电压特性及因致密的稀土类金属化合物涂膜而确保等离子体耐蚀性的效果(专利文献0002)。

另外，韩国公布专利第10-2013-0123821号(2013年11月13日)涉及耐等离子性涂膜，对赋予耐等离子特性、高耐电压特性及高电气阻抗性的耐等离子性涂膜的制造技术进行了记载，包括在要求耐等离子特性的涂布对象体上，等离子体热喷涂混入氧化铝30至50重量％和氧化钇50至70重量％混合的热喷涂粉末而形成的非晶质第一涂膜，以及以气溶胶沉积方法在第一涂膜上形成并具有高于所述第一涂膜的密度及耐等离子特性的第二涂膜(专利文献0003)。