[发明专利]使用相与应力控制的等离子体喷涂涂覆设计

说明书

为了制造用于半导体处理室的制品的涂层，提供包括Al、Al₂O₃或SiC中的至少一者的主体的制品，并且陶瓷涂层被涂覆在所述主体上，其中，所述陶瓷涂层包括Y₂O₃、Al₂O₃和ZrO₂的化合物。通过一方法将陶瓷涂层施加至所述主体，所述方法包括以下步骤：提供等离子体喷涂系统，所述等离子体喷涂系统具有在约100A至约1000A之间的范围中的等离子体电流；将所述等离子体喷涂系统的喷炬支架定位在距所述主体约60mm与约250mm之间的距离；使第一气体以约30L/min与约400L/min之间的速率流过所述等离子体喷涂系统；以及对所述主体进行等离子体喷涂涂覆以形成等离子体涂层，其中，所述涂层的喷溅是非晶的并具有盘饼形状。

本申请是申请日为2015年05月15日、申请号为201580001477.4、题为“使用相与应力控制的等离子体喷涂涂覆设计”的分案申请。

技术领域

本公开的实施例大体而言关于陶瓷涂覆的制品以及将陶瓷涂层施加于部件的方法。

背景技术

在半导体产业中，器件是由生产尺寸不断缩小的结构的许多制造工艺来制造的。一些制造工艺(诸如，等离子体蚀刻和等离子体清洁工艺)使基板暴露于高速的等离子体流以蚀刻或清洁基板。等离子体可能是高度侵蚀性的，并且可能侵蚀处理室以及暴露于等离子体(例如，暴露于等离子体环境)的其他表面。这种侵蚀可能产生颗粒，所述颗粒频繁地污染正在被处理的基板(例如，半导体晶片)。这些晶片上颗粒会导致器件缺陷。

随着器件的几何尺寸缩小，对缺陷的敏感性增加，并且对颗粒污染物的要求变得更严格。因此，随着器件的几何尺寸缩小，可允许的颗粒污染的水平可能降低。为了使由等离子体蚀刻和/或等离子体清洁工艺引入的颗粒污染最小化，已经开发出抗等离子体的腔室材料。不同的材料提供不同的材料性质，诸如，耐等离子体性、刚性、弯曲强度、抗热冲击性，等等。此外，不同的材料具有不同的材料成本。因此，一些材料具有优异的抗等离子体性，其他材料具有较低的成本，而另一些材料具有优异的弯曲强度和/或抗热冲击性。

发明内容

在一个实施例中，制品包括主体，所述主体包含Al、Al₂O₃、AlN、Y₂O₃、YSZ或SiC中的至少一者。所述制品进一步包括在所述主体的至少一个表面上的等离子体喷涂的陶瓷涂层，所述陶瓷涂层包含化合物，所述化合物包含Y₂O₃、Al₂O₃和ZrO₂。所述陶瓷涂层进一步包含重叠的盘饼形喷溅，并且具有非晶相。

在一个实施例中，一种涂覆制品的方法包括以下步骤：将等离子体喷涂系统的等离子体电流设置到约100A至约1000A的值。所述方法进一步包括以下步骤：将所述等离子体喷涂系统的喷炬支架定位在距主体约60mm与约250mm之间的距离。所述方法进一步包括以下步骤：使第一气体以约30L/min与约400L/min之间的速率流过所述等离子体喷涂系统。所述方法进一步包括以下步骤：执行等离子体喷涂涂覆以在所述主体上形成陶瓷涂层，所述陶瓷涂层具有内部压缩应力以及非晶相，其中，所述陶瓷涂层包含Y₂O₃、Al₂O₃和ZrO₂的化合物，并且其中，所述涂层的喷溅具有盘饼形状。