CN103189963A - 高纯度铝涂层硬阳极化 - Google Patents

高纯度铝涂层硬阳极化 Download PDF

Info

Publication number
CN103189963A
CN103189963A CN2011800516537A CN201180051653A CN103189963A CN 103189963 A CN103189963 A CN 103189963A CN 2011800516537 A CN2011800516537 A CN 2011800516537A CN 201180051653 A CN201180051653 A CN 201180051653A CN 103189963 A CN103189963 A CN 103189963A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polishing
aluminium lamination
chamber
main body
plasma
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011800516537A
Other languages
English (en)
Inventor
A·H·乌耶
R·M·科克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Applied Materials Inc
Original Assignee
Applied Materials Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Applied Materials Inc filed Critical Applied Materials Inc
Priority to CN201710947980.XA priority Critical patent/CN107731648B/zh
Publication of CN103189963A publication Critical patent/CN103189963A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458—Vessel
    • H01J37/32477—Vessel characterised by the means for protecting vessels or internal parts, e.g. coatings
    • H01J37/32495—Means for protecting the vessel against plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12535—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
    • Y10T428/12611—Oxide-containing component

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

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或一种用于制造所述腔室部件的方法。所述腔室部件包括经抛光的高纯度铝涂层及硬阳极化涂层，所述硬阳极化涂层对等离子体处理环境具有耐受性。

Description

高纯度铝涂层硬阳极化
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腔室设备中的腔室部件。根据本发明的一个实施例，提供腔室部件，所述腔室部件包括铝主体，所述铝主体具有经抛光的铝涂层及硬阳极化涂层，经抛光的铝涂层安置于主体的外表面上，且硬阳极化涂层安置于铝涂层上，其中经抛光的铝涂层被抛光至8Ra或更光滑的光洁度。
在本发明的另一实施例中，提供一种用于等离子体处理腔室中的设备，所述等离子体处理腔室具有适于支撑基板的基板基座。所述设备通常包括平板，所述平板具有多个穿过所述平板而形成的穿孔，且所述多个穿孔经设置以控制等离子体的带电及中性物种的空间分布，所述平板具有安置于平板的外表面上的经抛光的铝层及安置于所述铝层上的硬阳极化涂层，其中所述铝层抛光至8Ra或更光滑的光洁度。
在本发明的一个实施例中，一种用于制造等离子体处理腔室部件的方法包括以下步骤：由铝形成腔室部件的主体；抛光主体的表面；将铝层沉积于主体上；抛光铝层的表面；以及对铝层进行硬阳极化。
在阅读以下详细的描述之后，本发明的额外实施例将必定为本领域普通技术人员所理解，所述详细的描述图示于以下附图及图式中。
附图说明
通过结合附图考虑以下的详细描述，可容易地理解本发明的教示，在附图中：
图1示出根据本发明一实施例的具有涂层的腔室部件的剖视图。
图2描绘用于制造图1的腔室部件的方法的一实施例的流程图。
图3示出图1的腔室部件（具体为等离子体筛）的可替代实施例的透视图。
图4示出使用图1的腔室部件的处理腔室。
为了促进理解，已尽可能使用相同标号来指示各图所共有的相同元件。预期在一实施例中揭示的元件可有利地用于其它实施例上而无需特别记载。
具体实施方式
图1示出可用于处理腔室内的等离子体处理腔室部件100的一实施例的剖视图。尽管在图1中将腔室部件100图示为具有矩形横截面，但是为了论述的目的，应理解腔室部件100可采用任何腔室部分的形式，包括，但不限于，腔室主体、腔室主体上部衬垫、腔室主体下部衬垫、腔室主体等离子体门、阴极衬垫、腔室盖气环、节流闸阀槽、等离子体筛、基座、基板支撑组件、喷头、气体喷嘴等。腔室部件100具有至少一个暴露表面114，所述至少一个暴露表面114在使用时暴露于处理腔室内的等离子体环境中。腔室部件100包括：主体102，主体102具有高纯度铝的共形铝涂层106；以及硬阳极化涂层104，硬阳极化涂层104安置于铝涂层106的外表面112上。主体102可视情况包括黏着层（以标号108用虚像示出），所述黏着层安置于主体102的外表面110上从而改进铝涂层106对主体102的黏着力。
铝涂层106沿着铝主体102的外表面110填充且桥接缺陷，同时铝涂层106产生光滑且无裂缝的外表面112。因为在上面形成硬阳极化涂层104的外表面112是大体上无缺陷的，故不会存在供裂缝形成并经硬阳极化涂层104传导的起始位置，从而产生了相对光滑且无缺陷的外表面114。铝涂层106通常柔软且具有延展性，且铝涂层106由高纯度铝材料制成。铝涂层106通常无金属间化合物、无来自加工的表面缺陷（即，铝涂层106未经过加工），且不具有残余应力。使用诸如化学抛光的非机械抛光来抛光铝涂层106，以改进铝涂层106的外表面112的表面纯度以用于阳极化。在一实施例中，外表面112抛光至16RMS或更加光滑，诸如8RMS或更低。抛光以移除表面杂质并形成均匀表面增强了上覆硬阳极化涂层104的裂缝耐受性。通常，铝涂层106具有的厚度使得下方主体102不受硬阳极化工艺的影响。在一实施例中，铝涂层106可具有至少0.002英寸（诸如0.003英寸）的厚度。
视情况，安置于外表面110上的黏着层108可改进铝涂层106对腔室部件100的黏着力。黏着层108可另外作为主体102与铝涂层106之间的阻挡层，以阻挡来自主体102的杂质迁移至后续沉积的铝涂层106中。在一实施例中，黏着层108为薄镍闪光层。
阳极化涂层104覆盖且封装铝涂层106及主体102，且阳极化涂层104形成暴露于处理腔室的等离子体环境的表面114。阳极化涂层104通常对在工艺容积内存在的腐蚀性元素具有耐受性，并保护腔室部件不受腐化和磨损。在一特定实施例中，阳极化涂层104具有0.002英寸±0.0005英寸的厚度。在另一示例中，阳极化涂层104具有约0.0015英寸±0.0002英寸的厚度。
图2描绘了可用于制造图1中所示的腔室部件的方法200的一实施例的流程图。如上所提及地，方法200可容易地适合于任何适合的腔室部件，所述腔室部件包括基板支撑组件、喷头、喷嘴及等离子体筛等。
方法200开始于方块202，由铝形成主体102。在一实施例中，主体102由基础铝制成，诸如6061-T6铝。非使用本文所述的方法200制造的传统铝部件具有不可靠的质量及不一致的表面特征结构，从而可能导致在腔室部件100暴露于等离子体环境之后在部件100的表面上形成裂缝及裂纹。因而，需要如下文所详述的进一步处理来产生稳健的等离子体耐受部件。
在方块204，主体102的外表面110经抛光以降低表面缺陷，所述表面缺陷传统上会导致在阳极化涂层处破裂。应注意，为了颗粒减少及膜寿命，本领域技术人员将把在主体102上具有较小表面裂缝及裂纹看作比硬阳极化涂层的厚度更加重要。可使用任何适合的电抛光或机械抛光方法或工艺来抛光外表面110，例如诸如由ANSI/ASME B46.1所描述的方法或工艺。在一实施例中，外表面110可抛光至8μin Ra或更光滑的光洁度。
在方块206，铝涂层106被沉积在主体102的外表面110上。铝涂层106可由各种方法产生。在一实施例中，高纯度铝金属层可电沉积于主体102的外表面110上。在另一实施例中，离子气相沉积(IVD)工艺可用于将铝涂层106沉积于主体102的外表面110上。
在方块208，铝涂层106的外表面112经抛光以从外表面112移除表面杂质。在一实施例中，可使用诸如化学抛光或电抛光等非机械抛光来抛光外表面112，以移除在表面上发现的杂质。例如，外表面112可抛光至8μin Ra或更光滑的光洁度。所述修整步骤有利地降低了在腔室部件100经硬阳极化之后形成裂缝或裂纹的可能性。
在方块210，铝涂层106的外表面112经硬阳极化以形成阳极化涂层104，阳极化涂层104保护腔室部件的下方金属不受等离子体处理腔室内的腐蚀性工艺环境的影响。铝涂层106可经阳极化以形成阳极化涂层104，阳极化涂层104具有足以提供充分保护而不受工艺环境影响的厚度，但不会厚到加重表面裂缝及裂纹。在一特定示例中，阳极化涂层具有0.002英寸±0.0005英寸的厚度。在另一示例中，阳极化涂层104具有约0.0015英寸的厚度。
视情况，在方块212，腔室部件100可经清洁以移除位于阳极化涂层104的暴露表面114上的任何高点(high spot)或松散颗粒。在一实施例中，可用诸如Scotch Brite的非沉积材料来机械清洁腔室部件100，以移除可能在处理腔室的操作期间被释放的大颗粒或松散附着的材料，但并非通过一般的清洁后工艺。在另一实施例中，可使用24小时清洁处理来清洁腔室部件100，24小时清洁处理足以移除在腔室部件100的表面上的小的残余材料。
用于高纯度铝涂层硬阳极化的方法200显著改进了硬阳极化的完整性，防止在腔室部件的暴露表面中形成裂缝及裂纹。用于硬阳极化的氢氯酸试验被认为在不渗透入基础铝的情况下暴露8小时是有益的。由如上所述具有硬阳极化的方法200产生的腔室部件可有利地在渗透入基础铝之前维持显著较长的暴露且产生少量或不产生实体颗粒。此外，利用高纯度铝涂层106，关于金属间化合物、表面缺陷及内部结构的基础铝材料的特性变得较不重要。因而，当制造用于真空环境中的腔室部件时，在硬阳极化涂层104之下的铝涂层106允许对主体102使用多孔材料（诸如铸铝），从而能提高制造产量，因为所述这些因素在满足规格上变得较不重要。
图3示出可使用方法200产生的示例性腔室部件（图示为等离子体筛300）的一实施例。等离子体筛300用于处理腔室中以在基板的表面上分配离子及自由基，所述基板放置在处理腔室内。如图3中所示，等离子体筛300通常包括平板312，平板312具有穿过所述平板形成的多个穿孔314。在另一实施例中，平板312可为筛或网状物，其中筛或网状物的开孔区域对应由穿孔314提供的期望开孔区域。或者，也可利用平板及筛或网状物的组合。
图3A描绘了等离子体筛300的剖视图。在所示的实施例中，平板312由主体302制成，主体302具有铝涂层306及阳极化涂层304，阳极化涂层304安置于主体302的表面上，如上参考腔室部件100所述。在一实施例中，主体302可由铝（例如6061-T6铝）或任何其它适合的材料制成。如上所述，铝涂层306可为使用各种方法(包括电沉积及IVD方法)沉积于主体302的外表面上的高纯度铝层。在一实施例中，阳极化涂层304可包括硬阳极化层，硬阳极化层保护主体302在等离子体处理期间不受等离子体筛300所遇到的离子的影响。应注意，在制造等离子体筛300期间，可在阳极化工艺之前遮蔽穿孔314及孔316（在下文中描述），以保持开孔的完整性。
回到图3，可改变平板312整个表面的多个穿孔314的尺寸、间距及几何排列。穿孔314的尺寸通常在0.03英寸(0.07cm)至约3英寸(7.62cm)的范围。穿孔314可排列成方格网图案。穿孔314可经排列以在约2%至约90%的平板312的表面中界定开孔区域。在一实施例中，一个或更多个穿孔314包括多个约半英寸(1.25cm)直径的孔，所述多个孔排列成方格网图案以界定约30%的开孔区域。预期所述孔可利用其它尺寸的孔或具有各种大小的孔排列成其它几何或随机图案。所述孔的尺寸、形状及图案化可依据处理腔室内的工艺容积中的期望离子密度而变化。例如，更多小直径的孔可用以增大在容积中自由基与离子密度的比。在其它情况下，数个较大孔可与小孔交错以增大容积中的离子与自由基密度的比。或者，可在平板312的特定区域安置较大孔，以确定容积中离子分布的轮廓。
为了维持平板312相对于支撑在等离子体处理腔室中的基板之间以间距隔开的关系，平板312由从平板312延伸的多个支脚310支撑。为简洁起见，在图3A中示出一个支脚310。支脚310通常位于平板312的外周边周围，且可使用与如上所述的平板312相同的材料及工艺制造支脚310。在一实施例中，可使用三个支脚310来为等离子体筛300提供稳定支撑。支脚310通常将平板维持在相对于基板或基板支撑基座大体上平行的方向。然而，也可考虑通过具有变化长度的支脚来使用倾斜的方向。
支脚310的上端可压入配合或螺纹旋入形成于凸座318中的相应盲孔316中，凸座318从平板312的底面侧在三个位置延伸。或者，支脚310的上端可螺纹旋进平板312中或螺纹旋入支架中，支架则固定于平板312的底面。与处理条件不相抵触的其它传统的固定方法也可用以将支脚310固定于平板312。也可考虑将支脚310置于基座、适配器或外接基板支撑件的边缘环上。或者，支脚310可延伸至形成于基座、适配器或边缘环中的接收孔中。还可考虑其它固定方法(如通过螺旋、螺栓连接、接合等方法)，以将等离子体筛300固定于基座、适配器或边缘环。当等离子体筛300固定至边缘环时，等离子体筛300可为易于更换的工艺套组的一部分，以便于使用、维修、更换等。
图4示意性地示出等离子体处理系统400。在一实施例中，等离子体处理系统400包含界定处理容积441的腔室主体425。腔室主体425包括可密封的流量阀隧道424以允许基板401从处理容积441进出。腔室主体425包括侧壁426及盖443。侧壁426及盖443可使用如上所述的方法200由铝（包括多孔铝）制造。等离子体处理系统400进一步包含天线组件470，天线组件470安置于腔室主体425的盖443上。功率源415及匹配网络417耦接至天线组件470以为等离子体产生提供能量。在一实施例中，天线组件470可包含一个或更多个螺线管状交错线圈天线，所述螺线管状交错线圈天线与等离子体处理系统400的对称轴473同轴安置。如图4中所示，等离子体处理系统400包括安置于盖443上的外部线圈天线471及内部线圈天线472。在一实施例中，可独立地控制线圈天线471、472。应注意，尽管在等离子体处理系统400中描述了两个同轴天线，但是也可考虑其它配置方式，如单线圈天线、三个或更多个线圈天线配置。
在一实施例中，内部线圈天线472包括一个或更多个导电体卷绕成具有小螺距的螺旋，且形成内部天线容积474。当电流通过一个或更多个导电体时，磁场在内部线圈天线472的内部天线容积474中建立。如下所述，本发明的实施例在内部线圈天线472的内部天线容积474之内提供腔室延伸容积，以使用内部天线容积474中的磁场产生等离子体。
应注意，内部线圈天线472及外部线圈天线471可根据应用具有其它形状，例如以匹配腔室壁的某一形状，或在处理腔室内实现对称或不对称。在一实施例中，内部线圈天线472及外部线圈天线471可形成超矩形的内部天线容积。
等离子体处理系统400进一步包括基板支撑件440，基板支撑件440安置在工艺容积441中。基板支撑件440在处理期间支撑基板401。在一实施例中，基板支撑件440为静电夹盘。偏压功率420及匹配网络421可连接至基板支撑件440。偏压功率420对在处理容积441中产生的等离子体提供偏压电位。
在所示的实施例中，基板支撑件440由环状阴极衬垫456所围绕。等离子体围阻筛或挡板452覆盖阴极衬垫456的顶部且覆盖基板支撑件440的周边部分。挡板452及阴极衬垫456可具有如上所述的铝涂层及阳极化涂层，以改进挡板452及阴极衬垫456的使用寿命。基板支撑件440可含有对腐蚀性等离子体处理环境不相容或易损坏的材料，并且阴极衬垫456及挡板452分别将基板支撑件440与等离子体隔离和将等离子体包含在处理容积441内。在一实施例中，阴极衬垫456及挡板452可包括由硬阳极化层覆盖的高纯度铝涂层，硬阳极化层对包含在处理容积441内的等离子体具有耐受性。
等离子体筛450安置于基板支撑件440的顶部，以控制在基板401的整个表面的等离子体的带电及中性物种的空间分布。在一实施例中，等离子体筛450包括与腔室壁电气隔离的大致平坦的构件，且包含垂直延伸穿过所述平坦构件的多个穿孔。在一实施例中，等离子体筛450为上文关于图3及3A所述的等离子体筛300。等离子体筛450可包括如上所述的高纯度铝涂层及硬阳极化涂层，硬阳极化涂层对在处理容积441内的处理环境具有耐受性。
在一实施例中，盖443具有开孔444以允许一种或更多种处理气体进入。在一实施例中，开孔444可安置于等离子体处理系统400的中心轴附近且对应受处理的基板401的中心。
在一实施例中，等离子体处理系统400包括腔室延伸件451，腔室延伸件451安置于盖443上而覆盖开孔444。在一实施例中，腔室延伸件451安置在天线组件470的线圈天线内部。腔室延伸件451界定延伸容积442，延伸容积442经由开孔444与处理容积441流体连通。
在一实施例中，等离子体处理系统400包括挡板喷嘴组件455，挡板喷嘴组件455经安置穿过处理容积441及延伸容积442中的开孔444。挡板喷嘴组件455通过延伸容积442将一种或更多种处理气体导引至处理容积441中。在一实施例中，挡板喷嘴组件455具有旁通路径，所述旁通路径允许处理气体在不通过延伸容积442的情况下进入处理容积441。挡板喷嘴组件455可使用如上所述的方法200由铝制造。
因为延伸容积442位于内部天线容积474内，所以延伸容积442中的处理气体在进入处理容积441之前暴露于内部线圈天线472的磁场。延伸容积442的使用增大了在处理容积441内的等离子体强度，而不会增大施加于内部线圈天线472或外部线圈天线471的功率。
等离子体处理系统400包括泵430及节流阀435以提供真空并对处理容积441排气。节流阀435可包括闸阀槽454。闸阀槽454可使用如上所述的方法200由铝制造。等离子体处理系统400可进一步包括冷却器445以控制等离子体处理系统400的温度。节流阀435可安置在泵430与腔室主体425之间，且节流阀435可操作以控制腔室主体425内的压力。
等离子体处理系统400还包括气体输送系统402以将一种或更多种处理气体提供至处理容积441。在一实施例中，气体输送系统402位于外壳405中，外壳405与腔室主体425直接相邻地进行安置，诸如安置在腔室主体425下面。气体输送系统402选择性地将位于一个或更多个气体面板404中的一个或更多个气体源耦接至挡板喷嘴组件455，以将处理气体提供至腔室主体425。在一实施例中，气体输送系统402连接至挡板喷嘴组件455以将气体提供至处理容积441。在一实施例中，外壳405位于接近于腔室主体425处，以减少改变气体时的气体过渡时间、将气体的使用量减到最少并使废气最小化。
等离子体处理系统400可进一步包括用于升高及降低基板支撑件440的升降机427，基板支撑件440在腔室主体425中支撑基板401。
腔室主体425受下部衬垫422及上部衬垫423保护，下部衬垫422及上部衬垫423可为铝且使用如上所述的方法200进行制造。
气体输送系统402可用于在瞬时速率下将至少两种不同的气体混合物供应至腔室主体425，如下文所进一步描述地。在可选的实施例中，等离子体处理系统400可包括光谱监视器，光谱监视器可操作以当沟槽在腔室主体425中形成时测量蚀刻沟槽的深度及沉积膜厚度，且所述光谱监视器具有使用其它光谱特征来确定反应器的状态的能力。等离子体处理系统400可容纳各种基板尺寸，例如高达约300mm的基板直径。
在如上所述的处理系统400中的各种腔室部件皆可使用如上所述的铝涂层及硬阳极化来制造。这些腔室部件频繁地暴露于等离子体处理环境中。举例而言，铝涂层及阳极化涂层可施加于腔室主体425、腔室主体上部衬垫423、腔室主体下部衬垫422、腔室主体等离子体门424、阴极衬垫456、腔室盖气环、节流闸阀槽454、等离子体筛450、挡板喷嘴组件455、挡板452及基座或基板支撑件440。
利用上述示例及解释，描述了本发明的实施例的特征及精神。本领域技术人员将容易地观察到，可对装置进行许多修改及改变，同时保持本发明的教示。因此，上述揭示的发明应解释为仅由所附权利要求书的范围来限制。

Claims (16)

1.一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外表面上的经抛光的铝涂层，以及安置于所述铝涂层上的硬阳极化涂层，其中所述经抛光的铝涂层抛光至8Ra或更光滑的光洁度。
2.如权利要求1所述的腔室部件，其特征在于，所述经抛光的铝涂层经非机械抛光。
3.如权利要求1所述的腔室部件，其特征在于，所述经抛光的铝涂层包含高纯度铝层。
4.如权利要求1所述的腔室部件，其特征在于，所述经抛光的铝涂层使用电沉积或离子气相沉积(IVD)中的至少一个安置于所述铝主体的所述外表面上。
5.如权利要求1所述的腔室部件，其特征在于，所述硬阳极化涂层使用诸如Scotch Brite的非沉积材料来进一步机械地清洁。
6.一种用于等离子体处理腔室中的设备，所述等离子体处理腔室具有适于支撑基板的基板基座，所述设备包含：
平板，所述平板具有多个穿孔，所述多个穿孔穿过所述平板而形成并经设置以控制所述等离子体的带电及中性物种的空间分布，所述平板具有安置于所述平板的外表面上的经抛光的铝层及安置于所述铝层上的硬阳极化涂层，其中所述铝层抛光至8Ra或更光滑的光洁度。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述设备进一步包含：
多个支撑脚，所述多个支撑脚将所述平板支撑于所述基座上方。
8.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述经抛光的铝层经非机械抛光。
9.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述经抛光的铝层包含高纯度铝层。
10.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述经抛光的铝层使用电沉积或离子气相沉积(IVD)中的至少一个安置于所述铝主体的所述外表面上。
11.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述硬阳极化涂层使用诸如Scotch Brite的非沉积材料来进一步机械地清洁。
12.一种用于制造腔室部件的方法，所述腔室部件用于等离子体处理环境中，所述方法包含以下步骤：
由铝形成所述腔室部件的主体；
抛光主体的表面；
将铝层沉积于所述主体上；
抛光所述铝层的表面；以及
硬阳极化所述铝层。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，抛光所述铝层的所述表面的步骤包含以下步骤：将所述铝层的所述表面抛光至8Ra或更光滑的光洁度。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，抛光所述铝层的所述表面的步骤包含以下步骤：非机械地抛光所述铝层的所述表面。
15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，沉积所述铝层的步骤包含以下步骤：使用电沉积或离子气相沉积(IVD)中的至少一个沉积所述铝层。
16.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包含以下步骤：使用诸如Scotch Brite的非沉积材料机械地清洁所述硬阳极化层
CN2011800516537A 2010-10-28 2011-09-30 高纯度铝涂层硬阳极化 Pending CN103189963A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710947980.XA CN107731648B (zh) 2010-10-28 2011-09-30 高纯度铝涂层硬阳极化

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US40790110P 2010-10-28 2010-10-28
US61/407,901 2010-10-28
PCT/US2011/054225 WO2012057963A2 (en) 2010-10-28 2011-09-30 High purity aluminum coating hard anodization

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710947980.XA Division CN107731648B (zh) 2010-10-28 2011-09-30 高纯度铝涂层硬阳极化

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103189963A true CN103189963A (zh) 2013-07-03

Family

ID=45994638

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011800516537A Pending CN103189963A (zh) 2010-10-28 2011-09-30 高纯度铝涂层硬阳极化
CN201710947980.XA Active CN107731648B (zh) 2010-10-28 2011-09-30 高纯度铝涂层硬阳极化

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710947980.XA Active CN107731648B (zh) 2010-10-28 2011-09-30 高纯度铝涂层硬阳极化

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20120103526A1 (zh)
JP (1) JP6100691B2 (zh)
KR (1) KR101992702B1 (zh)
CN (2) CN103189963A (zh)
TW (1) TWI576015B (zh)
WO (1) WO2012057963A2 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105453241A (zh) * 2013-08-29 2016-03-30 应用材料公司 用于电镀粘附的阳极化架构

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9151408B2 (en) * 2012-02-07 2015-10-06 Lam Research Corporation Method of polishing a metal surface of a barrier door of a gate valve used in a semiconductor cluster tool architecture
US9048190B2 (en) * 2012-10-09 2015-06-02 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for processing substrates using an ion shield
US9337002B2 (en) 2013-03-12 2016-05-10 Lam Research Corporation Corrosion resistant aluminum coating on plasma chamber components
WO2014158767A1 (en) 2013-03-14 2014-10-02 Applied Materials, Inc. High purity aluminum top coat on substrate
US9761416B2 (en) * 2013-03-15 2017-09-12 Applied Materials, Inc. Apparatus and methods for reducing particles in semiconductor process chambers
US9123651B2 (en) 2013-03-27 2015-09-01 Lam Research Corporation Dense oxide coated component of a plasma processing chamber and method of manufacture thereof
US9663870B2 (en) * 2013-11-13 2017-05-30 Applied Materials, Inc. High purity metallic top coat for semiconductor manufacturing components
US9551070B2 (en) * 2014-05-30 2017-01-24 Applied Materials, Inc. In-situ corrosion resistant substrate support coating
US10262839B2 (en) * 2016-06-14 2019-04-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Aluminum apparatus with aluminum oxide layer and method for forming the same
GB2570268A (en) * 2017-07-27 2019-07-24 Semsysco Gmbh System for chemical and/or electrolytic surface treatment
CN110544615B (zh) * 2019-08-28 2022-08-19 江苏鲁汶仪器有限公司 一种等离子体刻蚀系统
TWI746222B (zh) * 2020-10-21 2021-11-11 財團法人工業技術研究院 鍍膜設備

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000178790A (ja) * 1998-12-11 2000-06-27 Kobe Steel Ltd 耐熱割れ性及び耐食性に優れた陽極酸化皮膜被覆部材
US20030141017A1 (en) * 2002-01-30 2003-07-31 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus
US20080241517A1 (en) * 2007-03-29 2008-10-02 Lam Research Corporation Aluminum-plated components of semiconductor material processing apparatuses and methods of manufacturing the components
CN101831652A (zh) * 2009-03-11 2010-09-15 中国科学院金属研究所 在镁合金表面制备Al-Al2O3复合涂层的方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5447595A (en) * 1992-02-20 1995-09-05 Matsushita Electronics Corporation Electrodes for plasma etching apparatus and plasma etching apparatus using the same
JP3126561B2 (ja) * 1993-09-09 2001-01-22 東京エレクトロン株式会社 真空処理装置
US5625526A (en) * 1993-06-01 1997-04-29 Tokyo Electron Limited Electrostatic chuck
JPH08319573A (ja) * 1995-05-22 1996-12-03 Nitsukooshi Prod Kk プラズマｃｖｄ及びエッチング用陽極酸化アルミニウム電極
JPH09217197A (ja) * 1995-12-07 1997-08-19 Tadahiro Omi アルミナ膜形成方法及びアルミニウム製品
US5723221A (en) * 1996-04-26 1998-03-03 Formica Corporation Aluminous press plate and process for producing same
US6007592A (en) * 1996-11-14 1999-12-28 Nissan Chemical Industries, Ltd. Polishing composition for aluminum disk and polishing process therewith
US6182603B1 (en) * 1998-07-13 2001-02-06 Applied Komatsu Technology, Inc. Surface-treated shower head for use in a substrate processing chamber
US20020142612A1 (en) * 2001-03-30 2002-10-03 Han-Ming Wu Shielding plate in plasma for uniformity improvement
US6761796B2 (en) * 2001-04-06 2004-07-13 Axcelis Technologies, Inc. Method and apparatus for micro-jet enabled, low-energy ion generation transport in plasma processing
US7459098B2 (en) * 2002-08-28 2008-12-02 Kyocera Corporation Dry etching apparatus, dry etching method, and plate and tray used therein
US20040221959A1 (en) * 2003-05-09 2004-11-11 Applied Materials, Inc. Anodized substrate support
US8349128B2 (en) * 2004-06-30 2013-01-08 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for stable plasma processing
KR200418119Y1 (ko) * 2005-01-18 2006-06-08 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 다층 코팅된 내식성 알루미늄 부품
WO2007016013A2 (en) * 2005-07-27 2007-02-08 Applied Materials, Inc. Unique passivation technique for a cvd blocker plate to prevent particle formation
US7871747B2 (en) * 2005-09-13 2011-01-18 Ricoh Company, Ltd. Electrophotographic photoconductor having charge blocking and moire preventing layers
US7919722B2 (en) * 2006-10-30 2011-04-05 Applied Materials, Inc. Method for fabricating plasma reactor parts
US7909961B2 (en) * 2006-10-30 2011-03-22 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for photomask plasma etching
US7943005B2 (en) * 2006-10-30 2011-05-17 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for photomask plasma etching
JP5065772B2 (ja) * 2007-06-08 2012-11-07 株式会社神戸製鋼所 プラズマ処理装置用部材およびその製造方法
JP5405800B2 (ja) * 2008-11-04 2014-02-05 三菱化学株式会社 アルミニウム又はアルミニウム合金の耐食処理方法
KR101285485B1 (ko) * 2008-12-26 2013-07-23 니혼 파커라이징 가부시키가이샤 금속의 전해 세라믹스 코팅방법, 금속의 전해 세라믹스 코팅용 전해액 및 금속재료
US9337002B2 (en) * 2013-03-12 2016-05-10 Lam Research Corporation Corrosion resistant aluminum coating on plasma chamber components

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000178790A (ja) * 1998-12-11 2000-06-27 Kobe Steel Ltd 耐熱割れ性及び耐食性に優れた陽極酸化皮膜被覆部材
US20030141017A1 (en) * 2002-01-30 2003-07-31 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus
US20080241517A1 (en) * 2007-03-29 2008-10-02 Lam Research Corporation Aluminum-plated components of semiconductor material processing apparatuses and methods of manufacturing the components
CN101831652A (zh) * 2009-03-11 2010-09-15 中国科学院金属研究所 在镁合金表面制备Al-Al2O3复合涂层的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105453241A (zh) * 2013-08-29 2016-03-30 应用材料公司 用于电镀粘附的阳极化架构
CN105453241B (zh) * 2013-08-29 2018-06-22 应用材料公司 用于电镀粘附的阳极化架构

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012057963A2 (en) 2012-05-03
CN107731648B (zh) 2020-02-14
US20120103526A1 (en) 2012-05-03
WO2012057963A3 (en) 2012-06-14
JP2013542612A (ja) 2013-11-21
KR101992702B1 (ko) 2019-06-25
JP6100691B2 (ja) 2017-03-22
TWI576015B (zh) 2017-03-21
CN107731648A (zh) 2018-02-23
KR20140009178A (ko) 2014-01-22
TW201238408A (en) 2012-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103189963A (zh) 高纯度铝涂层硬阳极化
US11476146B2 (en) Substrate support assembly with deposited surface features
CN103794460B (zh) 用于半导体装置性能改善的涂层
US8896210B2 (en) Plasma processing apparatus and method
US20110207332A1 (en) Thin film coated process kits for semiconductor manufacturing tools
CN102969215B (zh) 用于等离子处理腔室的低倾斜度边缘环
KR100904563B1 (ko) 기판 탑재대, 기판 처리 장치 및 기판 탑재대의 제조 방법
US20120216955A1 (en) Plasma processing apparatus
TWI541894B (zh) A plasma processing chamber, a gas sprinkler head and a method of manufacturing the same
US20080106842A1 (en) Mounting device, plasma processing apparatus and plasma processing method
JP2012134535A (ja) 遊離炭素の除去方法
TWI723031B (zh) 電漿處理裝置及噴頭
US20160258064A1 (en) Barrier anodization methods to develop aluminum oxide layer for plasma equipment components
CN112236839A (zh) 具保护性涂层的处理腔室的处理配件
JP4181069B2 (ja) プラズマ処理装置
JP2018014491A (ja) 粒子性能および金属性能の改善のためのｅｓｃセラミック側壁の加工
US20240304423A1 (en) Semiconductor chamber components with advanced coating techniques
TW202437434A (zh) 具有先進塗層技術之半導體腔室組件

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20130703

RJ01 Rejection of invention patent application after publication