[发明专利]制造耐腐蚀涂覆物品的方法，耐腐蚀涂覆物品及其用途

说明书

本发明提供制造耐腐蚀涂覆物品的方法，耐腐蚀涂覆物品及其用途。本发明提供一种由异形基底制造耐腐蚀涂覆物品的方法，包括：在化学沉积的装置中，将保形第一涂层沉积在异形基底上，第一涂层作为第一金属化合物提供，以及在第一涂层的顶部上沉积作为第二金属化合物提供的第二涂层；在等离子体加工的装置中，将含卤素等离子体递送到异形基底上以产生耐腐蚀第三涂层；其中第三涂层由卤素掺杂的第二金属化合物组成。该方法使能够沉积三重涂层用于保护在等离子体加工设备诸如等离子体增强化学气相沉积(PECVD)装置或等离子体蚀刻器中使用的物品。

技术领域

本发明总体上涉及在等离子体加工方法诸如等离子体蚀刻中保护表面的方法。特别地，本发明涉及利用气相化学沉积的方法制造耐等离子体腐蚀的涂覆物品。

背景技术

化学沉积方法，诸如化学气相沉积(CVD)和原子层沉积(ALD)，在本领域中被广泛描述。通常被认为是CVD工艺的子类的ALD技术已证明是用于在三维基底结构上制造高品质保形涂层的有效工具。

已知氧化钇提供有效的对抗例如在广泛用于集成电路(IC)工业中的等离子体辅助处理诸如等离子体蚀刻或等离子体增强化学气相沉积(PECVD)期间产生的卤素等离子体，诸如氟和氯等离子体的保护。

典型地，用物理气相沉积(PVD)或CVD方法沉积氧化钇。与这些技术相比，ALD方法在多种三维制品上提供了完全保形且无针孔的涂层。通过在最倾向于在用于等离子体辅助处理的设备中等离子体腐蚀的这样的复杂零件如淋喷头、气体分布板、阀等上沉积氧化钇，可以使提及的其器件和零件具有额外的耐腐蚀性，特别地，耐等离子体腐蚀性。这将延长设备的寿命，并显著降低与腐蚀引起的修理和维修相关的成本。

此外，与通过CVD或PVD沉积的膜相比，ALD膜更洁净并且在膜中包含显著更少的颗粒/杂质；因此，ALD涂覆零件可以用于被设计用于要求最终纯度的最苛刻的应用和技术节点的等离子体蚀刻器中。

尽管ALD技术提供了用于沉积对抗等离子体腐蚀的最佳材料(诸如例如，上述氧化钇)的所有优点，但是现有的解决方案受到若干缺点的阻碍。

因此，常用的反应物及其组合没有提供允许在高工艺速度下在具有高纵横比的表面特征部(例如深腔、孔等)上沉积基本上无瑕疵的涂层的表面化学性质。随着工艺速度增加，涂层的品质，特别地，就保形性而言，显著降低。因此，在高纵横比特征部上沉积一些化合物诸如例如氧化钇时，所得涂层在那些特征部的一些零件(例如穿孔或最深的腔零件)内是不完整的或缺失的。

另一方面，还在高速度沉积的条件下，已知若干允许ALD的材料，诸如例如氧化铝产生完全保形涂层。

在这方面，鉴于解决与在用于等离子体辅助处理的设备中使用的复杂三维物品上提供保护性涂层相关的挑战，仍然希望在制造具有多层涂层的耐腐蚀制品的领域中的更新。

发明内容

本发明的目的是解决或至少缓解由相关技术的局限和缺点引起的每个问题。该目的通过用于由异形基底制造耐腐蚀涂覆物品的方法、相关涂覆物品和其用途的各种实施方式来实现。

因此，在本发明的一个方面，提供了用于由异形基底制造耐腐蚀涂覆物品的方法。

在实施方式中，该方法包括：在用于化学沉积的装置R1中，将保形第一涂层沉积在该异形基底上，所述第一涂层作为第一金属化合物提供，以及在所述第一涂层的顶部上沉积作为第二金属化合物提供的第二涂层；在用于等离子体加工的装置R2中，将含卤素等离子体递送到涂覆有该第一涂层和第二涂层的该异形基底上以产生耐腐蚀第三涂层，其中在该第二涂层的顶部上形成该涂层的所述第三涂层由卤素掺杂的第二金属化合物组成。

在实施方式中，在沉积所述第二涂层时，借助于该基底的异形部分，诸如凹部和/或穿孔建立没有该第二涂层的区域，并且其中在所述异形区域上形成涂覆物的该第三涂层由卤素掺杂的第一金属化合物组成。