CN108463345A - 耐腐蚀组件和制造方法 - Google Patents
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- C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
- C04B2235/604—Pressing at temperatures other than sintering temperatures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
- C04B2235/6562—Heating rate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
- C04B2235/6567—Treatment time
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/658—Atmosphere during thermal treatment
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/72—Products characterised by the absence or the low content of specific components, e.g. alkali metal free alumina ceramics
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/72—Products characterised by the absence or the low content of specific components, e.g. alkali metal free alumina ceramics
- C04B2235/721—Carbon content
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/74—Physical characteristics
- C04B2235/77—Density
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/74—Physical characteristics
- C04B2235/78—Grain sizes and shapes, product microstructures, e.g. acicular grains, equiaxed grains, platelet-structures
- C04B2235/785—Submicron sized grains, i.e. from 0,1 to 1 micron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/74—Physical characteristics
- C04B2235/78—Grain sizes and shapes, product microstructures, e.g. acicular grains, equiaxed grains, platelet-structures
- C04B2235/786—Micrometer sized grains, i.e. from 1 to 100 micron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/74—Physical characteristics
- C04B2235/78—Grain sizes and shapes, product microstructures, e.g. acicular grains, equiaxed grains, platelet-structures
- C04B2235/788—Aspect ratio of the grains
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/80—Phases present in the sintered or melt-cast ceramic products other than the main phase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
- C04B2235/9607—Thermal properties, e.g. thermal expansion coefficient
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
- C04B2235/9646—Optical properties
- C04B2235/9661—Colour
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- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
- C04B2235/9669—Resistance against chemicals, e.g. against molten glass or molten salts
-
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- C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
- C04B2235/9669—Resistance against chemicals, e.g. against molten glass or molten salts
- C04B2235/9692—Acid, alkali or halogen resistance
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- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/04—Ceramic interlayers
- C04B2237/06—Oxidic interlayers
- C04B2237/062—Oxidic interlayers based on silica or silicates
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/04—Ceramic interlayers
- C04B2237/06—Oxidic interlayers
- C04B2237/064—Oxidic interlayers based on alumina or aluminates
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/02—Aspects relating to interlayers, e.g. used to join ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/12—Metallic interlayers
- C04B2237/122—Metallic interlayers based on refractory metals
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
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- C04B2237/34—Oxidic
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- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/32—Ceramic
- C04B2237/34—Oxidic
- C04B2237/341—Silica or silicates
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/32—Ceramic
- C04B2237/34—Oxidic
- C04B2237/343—Alumina or aluminates
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/32—Ceramic
- C04B2237/36—Non-oxidic
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/32—Ceramic
- C04B2237/36—Non-oxidic
- C04B2237/366—Aluminium nitride
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/32—Ceramic
- C04B2237/36—Non-oxidic
- C04B2237/368—Silicon nitride
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/30—Composition of layers of ceramic laminates or of ceramic or metallic articles to be joined by heating, e.g. Si substrates
- C04B2237/40—Metallic
- C04B2237/403—Refractory metals
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/56—Using constraining layers before or during sintering
- C04B2237/567—Using constraining layers before or during sintering made of metal
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/68—Forming laminates or joining articles wherein at least one substrate contains at least two different parts of macro-size, e.g. one ceramic substrate layer containing an embedded conductor or electrode
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/70—Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness
- C04B2237/704—Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness of one or more of the ceramic layers or articles
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
- C04B2237/70—Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness
- C04B2237/708—Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness of one or more of the interlayers
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/581—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on aluminium nitride
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45563—Gas nozzles
- C23C16/45565—Shower nozzles
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/46—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for heating the substrate
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/16—Vessels
- H01J2237/166—Sealing means
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
- H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
- H01J2237/334—Etching
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
- H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
- H01J2237/334—Etching
- H01J2237/3341—Reactive etching
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- 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
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
- H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
- H01J37/32119—Windows
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- H—ELECTRICITY
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Abstract
一种耐腐蚀组件(100)，其配置成与半导体加工反应器一起使用，所述耐腐蚀组件包括：a)陶瓷绝缘基底(110)；和，b)与所述陶瓷绝缘基底结合的耐腐蚀无孔层(120)，所述耐腐蚀无孔层具有包括基于耐腐蚀无孔层的总重量的至少15重量％的稀土化合物的组成；并且，所述耐腐蚀无孔层的特征在于基本上不含微裂纹和裂隙的显微结构和具有至少约100nm且至多约100μm的平均晶粒尺寸。还公开了包括耐腐蚀组件的组装体和制造方法。
Description
相关申请的交叉引用
本非临时专利申请要求2015年11月16日提交的序列号62/255,769的美国临时专利申请的优先权和权益。出于所有意图，通过引用将前述临时申请以其整体并入本文中。
技术领域
总的来说，本公开涉及用于器材(设备，equipment)例如半导体的加工的耐腐蚀组件，和制造这样的耐腐蚀组件的方法。
背景技术
半导体的加工频繁地牵涉腐蚀性气体例如卤素与强的电和磁场的结合。这种腐蚀性环境和强的电/磁场的组合产生对耐腐蚀绝缘体的需求。普遍认为，用于这样的应用的大多数耐腐蚀绝缘材料为稀土化合物，例如三氧化二钇(也称为“氧化钇”)。遗憾的是，稀土化合物往往既是昂贵的又是在机械上不足的(欠佳的)。因此，工业上往往使用在较不昂贵的绝缘体如三氧化二铝(aluminum oxide)上的稀土化合物的涂层。
对于所述绝缘体，一直使用若干种不同的涂覆方法。物理气相沉积(PVD)涂覆一直在被使用。这些方法具有这样的缺陷：对于应用到大于10μm的厚度，它们是成本不菲的。厚的致密层往往由于初沉积的涂层中的内应力而剥落(碎裂，spall)。所制造的耐受应变的厚PVD涂层被认为包含微晶之间的裂隙，其造成粒子脱落的可能性。用于涂覆应用的化学气相沉积(CVD)一直在被使用，但是其诟病于类似的缺陷。高速率沉积往往在晶粒(grain)之间产生裂隙。通过CVD制造的较致密的涂层的特征在于，晶粒尺寸(grain size)往往是小的、典型地小于100nm。气溶胶沉积一直被使用并且其也受制于成本约束和无法制造不剥落的厚涂层。热等离子体喷射是在半导体器材工业中使用最广泛的涂覆技术，但是其无法制造具有小于1％孔隙率的稀土涂层，且因此倾向于粒子脱落。此外，等离子体喷射涂层通常包含高密度(典型地大于100/mm2)的微裂纹，且其与所述孔隙率一起导致粒子脱落。
通常在感应线圈和在半导体工业中用于蚀刻的感应等离子体之间插入陶瓷盖(lid)。由于以上概括的原因，围绕晶片夹盘的绝缘环和在蚀刻及沉积设备中的其它腔室部件需要是耐腐蚀的而且稳定的。
半导体器材工业中的另一需求是耐高温腐蚀的晶片加热器。这些需求通过本发明的耐腐蚀的组件和组装体得以解决。
发明内容
这些和其它需求通过本公开的多个方面、实施方式和构造体得以解决。
本公开的实施方式包括耐腐蚀组件，其配置成与半导体加工反应器一起使用，所述耐腐蚀组件包括：a)陶瓷绝缘基底；和，b)与所述陶瓷绝缘基底结合的耐腐蚀无孔层，所述耐腐蚀无孔层具有包括基于所述耐腐蚀无孔层的总重量的至少15重量％的稀土化合物的组成；且，所述耐腐蚀无孔层的特征在于基本上不含微裂纹和裂隙且具有至少约100nm且至多约100μm的平均晶粒尺寸的显微结构。(0008)
根据段落(0008)所述的耐腐蚀组件，其中所述陶瓷绝缘基底选自三氧化二铝、氮化铝、氮化硅、基于硅酸盐的材料，和它们的两种以上的混合物。(0009)
根据任一段落(0008)或(0009)所述的耐腐蚀组件，其中所述稀土化合物选自三氧化二钇(Y2O3)、硅酸钇、氟化钇、氟氧化钇、铝酸钇、氮化物、复合氮化物化合物，和它们的两种以上的组合。(0010)
根据段落(0008)-(0010)任一段所述的耐腐蚀组件，其中所述耐腐蚀无孔层粘附到所述陶瓷绝缘基底，且所述耐腐蚀无孔层具有：至多1％的孔隙率；至少20MPa的粘附强度；和，至少50μm的厚度。(0011)
根据段落(0008)-(0011)任一段所述的耐腐蚀组件，其中所述耐腐蚀无孔层具有：至多0.5％的孔隙率；至少30MPa的粘附强度；至少100μm的厚度；和，至少约300nm且至多约30μm的平均晶粒尺寸。(0012)
根据段落(0008)-(0012)任一段所述的耐腐蚀组件，其中所述陶瓷绝缘基底为三氧化二铝且所述稀土化合物为三价稀土氧化物。(0013)
根据段落(0008)-(0013)任一段所述的耐腐蚀组件，其中所述陶瓷绝缘基底为氮化铝且所述耐腐蚀无孔层为稀土硅酸盐。(0014)
根据段落(0008)-(0014)任一段所述的耐腐蚀组件，其中所述耐腐蚀组件为配置成与等离子体蚀刻反应器能脱扣地(能拆卸地，releasable)接合的盖且具有小于1x 10-4的损耗角正切。(0015)
根据段落(0008)-(0015)任一段所述的耐腐蚀组件，其进一步包括在所述陶瓷绝缘基底中埋置(嵌入)或在所述陶瓷绝缘基底和所述耐腐蚀无孔层之间成层的至少一个插入层。(0016)
根据段落(0008)-(0016)任一段所述的耐腐蚀组件，其中所述至少一个插入层选自稀土氧化物、稀土硅酸盐、稀土铝酸盐，和它们的两种以上的混合物。(0017)
根据段落(0008)-(0017)任一段所述的耐腐蚀组件，其中所述至少一个插入层为三氧化二镱(Yb2O3)。(0018)
根据段落(0008)-(0018)任一段所述的耐腐蚀组件，其中所述至少一个插入层包括传导性材料。(0019)
根据段落(0008)-(0019)任一段所述的耐腐蚀组件，其中所述至少一个插入层进一步包括绝缘材料。(0020)
根据段落(0008)-(0020)任一段所述的耐腐蚀组件，其中所述至少一个插入层粘附到所述耐腐蚀无孔层和所述陶瓷绝缘基底两者，且所述耐腐蚀无孔层具有：至多1％的孔隙率；至少20MPa的粘附强度；和，至少50μm的厚度。(0021)
本公开的实施方式还包括生的层叠体(未加工处理的层叠体，green laminate)，其配置成与半导体加工反应器一起使用，所述生的层叠体包括：选自三氧化二铝、氮化铝、氮化硅、基于硅酸盐的材料，和它们的两种以上的混合物的生的烧结性材料的第一层；选自三氧化二钇(Y2O3)、硅酸钇、氟化钇、氟氧化钇、铝酸钇、氮化物、复合氮化物化合物，和它们的两种以上的组合的生的烧结性材料的第二层；且，其中在将生的层叠体热处理时所述第二层具有至多1％的孔隙率和至少约100nm且至多约100μm的平均晶粒尺寸。(0022)
根据段落(0022)所述的生的层叠体，其中在将生的层叠体热处理时所述第二层具有至多0.5％的孔隙率和至少约300nm且至多约30μm的平均晶粒尺寸。(0023)
根据任一段落(0022)或(0023)所述的生的层叠体，其进一步包括在第一和第二层之间的至少一个插入层，其中所述至少一个插入层包括选自稀土氧化物、稀土硅酸盐、稀土铝酸盐，和它们的两种以上的混合物的生的烧结性材料。(0024)
根据段落(0022)-(0024)任一段所述的生的层叠体，其中所述热处理选自热压和热等静压。(0025)
本公开的实施方式还包括配置成在制作半导体芯片中使用的组装体，所述组装体包括：反应器；和，包括如下的耐腐蚀组件：陶瓷绝缘基底；和，与所述陶瓷绝缘基底结合的耐腐蚀无孔层，所述耐腐蚀无孔层具有包括基于所述耐腐蚀无孔层的总重量的至少15重量％的稀土化合物的组成且的特征在于基本上不含微裂纹和裂隙的显微结构，并且具有：至少50μm的厚度；至多1％的孔隙率；和，至少100nm且至多100μm的平均晶粒尺寸。(0026)
根据段落(0026)所述的组装体，其中所述陶瓷绝缘基底选自三氧化二铝、氮化铝、氮化硅、基于硅酸盐的材料和它们的两种以上的混合物。(0027)
根据任一段落(0026)或(0027)所述的组装体，其中所述稀土化合物选自三氧化二钇(Y2O3)、硅酸钇、氟化钇、氟氧化钇、铝酸钇、氮化物、复合氮化物化合物，和它们的两种以上的组合。(0028)
根据段落(0026)-(0028)任一段所述的组装体，其中所述耐腐蚀无孔层粘附到所述陶瓷绝缘基底且具有至少20MPa的粘附强度。(0029)
根据段落(0026)-(0029)任一段所述的组装体，其中所述耐腐蚀无孔层具有：至少100μm的厚度；至多0.5％的孔隙率；至少30MPa的粘附强度；和，至少约300nm且至多约30μm的平均晶粒尺寸。(0030)
根据段落(0026)-(0030)任一段所述的组装体，其进一步包括在所述陶瓷绝缘基底中埋置或在所述陶瓷绝缘基底和所述耐腐蚀无孔层之间成层的至少一个插入层。(0031)
根据段落(0026)-(0031)任一段所述的组装体，其中所述至少一个插入层选自稀土氧化物、稀土硅酸盐、稀土铝酸盐，和它们的两种以上的混合物。(0032)
根据段落(0026)-(0032)任一段所述的组装体，其中所述至少一个插入层为三氧化二镱(Yb2O3)。(0033)
根据段落(0026)-(0033)任一段所述的组装体，其中所述至少一个插入层包括传导性材料。(0034)
根据段落(0026)-(0034)任一段所述的组装体，其中所述至少一个插入层进一步包括绝缘材料。(0035)
根据段落(0026)-(0035)任一段所述的组装体，其中所述至少一个插入层选自三氧化二镱(Yb2O3)、钼(Mo)、钨(W)、二硅化钼(MoSi2)、碳化钨(WC)、二硅化钨(WSi2)，和它们的两种以上的混合物。(0036)
根据段落(0026)-(0036)任一段所述的组装体，其中所述反应器为配置用于等离子体蚀刻的等离子体蚀刻反应器且所述耐腐蚀组件为配置成与所述等离子体蚀刻反应器能脱扣地接合的盖；且，其中所述盖具有小于1x 10-4的损耗角正切。(0037)
根据段落(0026)-(0037)任一段所述的组装体，其中所述反应器为配置用于通过卤素气体进行原位清洁的沉积反应器且所述耐腐蚀组件为加热器。(0038)
根据段落(0026)-(0038)任一段所述的组装体，其中所述反应器为配置用于通过卤素气体进行原位清洁的沉积反应器且所述耐腐蚀组件为喷淋头(showerhead)。(0039)
根据段落(0026)-(0039)任一段所述的组装体，其中所述基底进一步包括埋置在其中的至少一个插入导电层，所述导电层具有至多10兆欧-厘米的薄层电阻率和相对于所述陶瓷绝缘基底和所述耐腐蚀无孔层的热膨胀系数的至多4x 10-6/K的热膨胀系数差。(0040)
本公开的实施方式还包括耐腐蚀组件，其配置成与半导体加工反应器一起使用，所述耐腐蚀组件包括：a)陶瓷绝缘基底；和，b)与所述陶瓷绝缘基底结合的耐腐蚀无孔层，所述耐腐蚀无孔层具有包括基于所述耐腐蚀无孔层的总重量的至少15重量％的稀土化合物的组成；和，所述耐腐蚀无孔层的特征在于不含微裂纹和裂隙的显微结构且具有至少100nm且至多100μm的平均晶粒尺寸。(0041)
根据段落(0041)所述的耐腐蚀组件，其中所述陶瓷绝缘基底选自三氧化二铝、氮化铝、氮化硅、基于硅酸盐的材料和它们的两种以上的混合物。(0042)
根据任一段落(0041)或(0042)所述的耐腐蚀组件、其中所述稀土化合物选自三氧化二钇(Y2O3)、硅酸钇、氟化钇、氟氧化钇、铝酸钇、氮化物、复合氮化物化合物，和它们的两种以上的组合。(0043)
根据段落(0041)-(0043)任一段所述的耐腐蚀组件，其中所述耐腐蚀无孔层粘附到所述陶瓷绝缘基底，且所述耐腐蚀无孔层具有：至多1％的孔隙率；至少20MPa的粘附强度；和，至少50μm的厚度。(0044)
根据段落(0041)-(0044)任一段所述的耐腐蚀组件，其中所述耐腐蚀无孔层具有：至多0.5％的孔隙率；至少30MPa的粘附强度；至少100μm的厚度；和，至少300nm且至多30μm的平均晶粒尺寸。(0045)
根据段落(0041)-(0045)任一段所述的耐腐蚀组件，其中所述陶瓷绝缘基底为三氧化二铝且所述稀土化合物为三价稀土氧化物。(0046)
根据段落(0041)-(0046)任一段所述的耐腐蚀组件，其中所述陶瓷绝缘基底为氮化铝且所述耐腐蚀无孔层为稀土硅酸盐。(0047)
根据段落(0041)-(0047)任一段所述的耐腐蚀组件，其中所述耐腐蚀组件为配置成与等离子体蚀刻反应器能脱扣地接合的盖且具有小于1x 10-4的损耗角正切。(0048)
根据段落(0041)-(0048)任一段所述的耐腐蚀组件，其进一步包括在所述陶瓷绝缘基底中埋置或在所述陶瓷绝缘基底和所述耐腐蚀无孔层之间成层的至少一个插入层。(0049)
根据段落(0041)-(0049)任一段所述的耐腐蚀组件，其中所述至少一个插入层选自稀土氧化物、稀土硅酸盐、稀土铝酸盐，和它们的两种以上的混合物。(0050)
根据段落(0041)-(0050)任一段所述的耐腐蚀组件，其中所述至少一个插入层为三氧化二镱(Yb2O3)。(0051)
根据段落(0041)-(0051)任一段所述的耐腐蚀组件，其中所述至少一个插入层包括传导性材料。(0052)
根据段落(0041)-(0052)任一段所述的耐腐蚀组件，其中所述至少一个插入层进一步包括绝缘材料。(0053)
根据段落(0041)-(0053)任一段所述的耐腐蚀组件，其中所述至少一个插入层粘附到所述耐腐蚀无孔层和所述陶瓷绝缘基底两者，并且所述耐腐蚀无孔层具有：至多1％的孔隙率；至少20MPa的粘附强度；和，至少50μm的厚度。(0054)
本公开的实施方式还包括生的层叠体，其配置成与半导体加工反应器一起使用，所述生的层叠体包括：选自三氧化二铝、氮化铝、氮化硅、基于硅酸盐的材料，和它们的两种以上的混合物的生的烧结性材料的第一层；选自三氧化二钇(Y2O3)、硅酸钇、氟化钇、氟氧化钇、铝酸钇、氮化物、复合氮化物化合物，和它们的两种以上的组合的生的烧结性材料的第二层；并且，其中在将生的层叠体热处理时所述第二层具有至多1％的孔隙率和至少100nm且至多100μm的平均晶粒尺寸。(0055)
根据段落(0055)所述的生的层叠体，其中在将生的层叠体热处理时所述第二层具有至多0.5％的孔隙率和至少300nm且至多30μm的平均晶粒尺寸。(0056)
根据任一段落(0055)或(0056)所述的生的层叠体，其进一步包括在第一和第二层之间的至少一个插入层，其中所述至少一个插入层包括选自稀土氧化物、稀土硅酸盐、稀土铝酸盐，和它们的两种以上的混合物的生的烧结性材料。(0057)
根据段落(0055)-(0057)任一段所述的生的层叠体，其中所述热处理选自热压和热等静压。(0058)
本公开的实施方式还包括组装体，其配置成在制作半导体芯片中使用，所述组装体包括：反应器；和，包括如下的耐腐蚀组件：陶瓷绝缘基底；和，与所述陶瓷绝缘基底结合的耐腐蚀无孔层，所述耐腐蚀无孔层具有包括基于所述耐腐蚀无孔层的总重量的至少15重量％的稀土化合物的组成且特征在于：不含微裂纹和裂隙的显微结构，且具有：至少50μm的厚度；至多1％的孔隙率；和，至少100nm且至多100μm的平均晶粒尺寸。(0059)
根据段落(0059)所述的组装体，其中所述陶瓷绝缘基底选自三氧化二铝、氮化铝、氮化硅、基于硅酸盐的材料和它们的两种以上的混合物。(0060)
根据任一段落(0059)或(0060)所述的组装体，其中所述稀土化合物选自三氧化二钇(Y2O3)、硅酸钇、氟化钇、氟氧化钇、铝酸钇、氮化物、复合氮化物化合物，和它们的两种以上的组合。(0061)
根据段落(0059)-(0061)任一段所述的组装体，其中所述耐腐蚀无孔层粘附到所述陶瓷绝缘基底且具有至少20MPa的粘附强度。(0062)
根据段落(0059)-(0062)任一段所述的组装体，其中所述耐腐蚀无孔层具有：至少100μm的厚度；至多0.5％的孔隙率；至少30MPa的粘附强度；和，至少300nm且至多30μm的平均晶粒尺寸。(0063)
根据段落(0059)-(0063)任一段所述的组装体，其进一步包括在所述陶瓷绝缘基底中埋置或在所述陶瓷绝缘基底和所述耐腐蚀无孔层之间成层的至少一个插入层。(0064)
根据段落(0059)-(0064)任一段所述的组装体，其中所述至少一个插入层选自稀土氧化物、稀土硅酸盐、稀土铝酸盐，和它们的两种以上的混合物。(0065)
根据段落(0059)-(0065)任一段所述的组装体，其中所述至少一个插入层为三氧化二镱(Yb2O3)。(0066)
根据段落(0059)-(0066)任一段所述的组装体，其中所述至少一个插入层包括传导性材料。(0067)
根据段落(0059)-(0067)任一段所述的组装体，其中所述至少一个插入层进一步包括绝缘材料。(0068)
根据段落(0059)-(0068)任一段所述的组装体，其中所述至少一个插入层选自三氧化二镱(Yb2O3)、钼(Mo)、钨(W)、二硅化钼(MoSi2)、碳化钨(WC)、二硅化钨(WSi2)，和它们的两种以上的混合物。(0069)
根据段落(0059)-(0069)任一段所述的组装体，其中所述反应器为配置用于等离子体蚀刻的等离子体蚀刻反应器且所述耐腐蚀组件为配置成与所述等离子体蚀刻反应器能脱扣地接合的盖；和，其中所述盖具有小于1x 10-4的损耗角正切。(0070)
根据段落(0059)-(0070)任一段所述的组装体，其中所述反应器为配置用于通过卤素气体进行原位清洁的沉积反应器且所述耐腐蚀组件为加热器。(0071)
根据段落(0059)-(0071)任一段所述的组装体，其中所述反应器为配置用于通过卤素气体进行原位清洁的沉积反应器且所述耐腐蚀组件为喷淋头。(0072)
根据段落(0059)-(0072)任一段所述的组装体，其中所述基底进一步包括埋置在其中的至少一个插入导电层，所述导电层具有至多10兆欧-厘米的薄层电阻率和相对于所述陶瓷绝缘基底和所述耐腐蚀无孔层的热膨胀系数的至多4x 10-6/K的热膨胀系数差。(0073)
本公开的实施方式包括用于制作与半导体加工反应器一起使用的耐腐蚀组件的方法，其包括：将基于较薄层的总重量的至少15重量％的稀土化合物的烧结性粉末组合物的较薄层和烧结性基底材料的较厚层堆叠以形成预层叠体；和，对所述预层叠体进行热处理以形成包括耐腐蚀无孔最外层的耐腐蚀组件，所述耐腐蚀无孔最外层的特征在于不含微裂纹和裂隙的显微结构且具有至少100nm且至多100μm的平均晶粒尺寸。(0074)
根据段落(0074)所述的方法，其中热处理选自热压和热等静压。(0075)
根据任一段落(0074)或(0075)所述的方法，其中所述烧结性基底材料选自三氧化二铝、氮化铝、基于硅酸盐的材料，和它们的两种以上的混合物。(0076)
根据段落(0074)-(0076)任一段所述的方法，其中所述稀土化合物选自三氧化二钇(Y2O3)、硅酸钇、氟化钇、氟氧化钇、铝酸钇、氮化物、复合氮化物化合物和它们的两种以上的组合。(0077)
根据段落(0074)-(0077)任一段所述的方法，其中所述烧结性基底材料为三氧化二铝且所述稀土化合物为三价稀土氧化物。(0078)
根据段落(0074)-(0078)任一段所述的方法，其中所述烧结性基底材料为氮化铝且所述稀土化合物为稀土硅酸盐。(0079)
根据段落(0074)-(0079)任一段所述的方法，其中所述耐腐蚀组件为配置成与等离子体蚀刻反应器能脱扣地接合的盖。(0080)
根据段落(0074)-(0080)任一段所述的方法，其中所述盖具有小于1x 10-3的损耗角正切。(0081)
根据段落(0074)-(0081)任一段所述的方法，其中所述盖具有小于1x 10-4的损耗角正切。(0082)
根据段落(0074)-(0082)任一段所述的方法，其进一步包括在热处理之前堆叠在稀土化合物较薄层和基底材料较厚层之间插入的至少一个另外的烧结性粉末组合物层。(0083)
根据段落(0074)-(0083)任一段所述的方法，其中所述至少一种另外的烧结性粉末组合物包括具有相对于所述陶瓷绝缘基底和所述耐腐蚀无孔最外层的热膨胀系数的至多4x 10-6/K的热膨胀系数差的化合物或金属。(0084)
根据段落(0074)-(0084)任一段所述的方法，其中所述至少一种另外的烧结性粉末组合物包括选自三氧化二镱(Yb2O3)、钼(Mo)、钨(W)、铌(Nb)、二硅化钼(MoSi2)、碳化钨(WC)、二硅化钨(WSi2)、碳化钛(TiC)、氮化钛(TiN)，和它们的两种以上的混合物的化合物或金属。(0085)
根据段落(0074)-(0085)任一段所述的方法，其中所述至少一种另外的烧结性粉末组合物进一步包括选自氧化铝、氮化铝、铝酸盐、硅酸盐和它们的两种以上的混合物的绝缘材料。(0086)
根据段落(0074)-(0086)任一段所述的方法，其中所述至少一种另外的烧结性粉末组合物为三氧化二镱(Yb2O3)。(0087)
根据段落(0074)-(0087)任一段所述的方法，其中所述至少一种另外的烧结性粉末组合物包括传导性材料。(0088)
根据段落(0074)-(0088)任一段所述的方法，其中所述至少一种另外的烧结性粉末组合物进一步包括绝缘材料。(0089)
根据段落(0074)-(0089)任一段所述的方法，其中所述半导体加工反应器为配置用于通过卤素气体进行原位清洁的沉积反应器且所述耐腐蚀组件为加热器。(0090)
根据段落(0074)-(0090)任一段所述的方法，其中所述半导体加工反应器为配置用于通过卤素气体进行原位清洁的沉积反应器且所述耐腐蚀组件为喷淋头。(0091)
根据段落(0074)-(0091)任一段所述的方法，其中所述烧结性基底材料进一步包括埋置在其中的至少一个插入导电层，所述导电层具有至多10兆欧-厘米的薄层电阻率和相对于所述陶瓷绝缘基底和所述耐腐蚀无孔最外层的热膨胀系数的至多4x 10-6/K的热膨胀系数差。
附图说明
图1A说明根据本发明一种实例方面的包括耐腐蚀组件的实施方式例如盖的横截面视图；
图1B说明根据本发明另一实例方面的包括耐腐蚀组件的实施方式例如盖的横截面视图；
图2说明根据本发明一种实例方面的用于半导体芯片的等离子体蚀刻的包括耐腐蚀盖的组装体；
图3说明根据本发明一种实例方面的耐腐蚀的晶片加热器的横截面视图；和，
图4说明根据本发明一种实例方面的包括各自具有耐腐蚀无孔层的晶片加热器和喷淋头的化学气相沉积反应器组装体。
具体实施方式
将陶瓷基底和包含稀土化合物的耐腐蚀层在一起烧结以形成致密的耐腐蚀层叠体或耐腐蚀组件。这是为了解决(经由例如等离子体喷射涂覆操作)施加到预先烧结的基底的涂层的问题，其中所述涂层频繁地遭受诸如在使用期间粒子剥落或脱落的问题。在一个实例方面中，在适宜的基底材料上的薄稀土化合物层的热处理提供耐腐蚀组件。在另一实例方面中，所述稀土化合物为三氧化二钇且所述基底材料为陶瓷，例如三氧化二铝。在又一实例方面中，所述稀土化合物包括在氮化铝基底上的稀土硅酸盐例如硅酸钇。在一种实例方面中，将包括稀土化合物的耐腐蚀层和绝缘基底材料共烧结以形成耐腐蚀的陶瓷盖，其例如通常插入在感应线圈和用于蚀刻的感应等离子体之间。在其它实例方面中，可作为围绕晶片夹盘的绝缘环以及在蚀刻和沉积反应器中的其它腔室部件(例如晶片加热器和沉积喷淋头)使用的耐腐蚀组件也受益于该技术。本公开的组件、组装体和方法提供一种用于满足对于在半导体工业中使用的等离子体反应器不可或缺的(integral)在物理和化学上稳定的耐腐蚀层和部件例如陶瓷盖的需求的途径。
如本文中使用的，多个术语被定义于下。“氧化铝(Alumina)”一般被理解为三氧化二铝，其基本上包括Al2O3。“氧化钇”一般被理解为三氧化二钇，其基本上包括Y2O3。“氧化镱(Ytterbia)”一般被理解为三氧化二镱，其基本上包括Yb2O3。术语“基本上”通常是指≥90wt％、优选地≥91wt％或≥92wt％或≥93wt％或≥94wt％或≥95wt％或≥96wt％或≥97wt％或≥98wt％或≥99wt％或约100wt％的纯度。术语“约”通常是指给定数量的正或负10％。例如，“约10％”可指代9％-11％的范围，且“约20”可意指18-22。“约”的其它含义根据上下文可为显然的，例如四舍五入，因此例如“约1”也可意指0.5-1.4。术语“浸泡”(参见实施例中的表)是指在热压循环中在特定的温度或压力下的保持时间。
其它定义包括下列各项。“粘附强度”是通过ASTM C633方法测量的。“损耗角正切”是介电常数的虚部对实部的比率；其与由所述组件吸收的功率成正比。“颜色”使用1976CIELAB颜色空间描述：其将颜色简化为亮/暗变量L*(对于其而言，绝对黑色为0且完全白色为100)以及用于描述物体色调(hue)的其它参数a*和b*。“孔隙率”通过根据以下方案(由Struers,Inc.提供的抛光耗材(supply))抛光的抛光截面的图像分析而测量：(i)60μm钻石：根据需要使表面变平；(ii)15μm钻石，固定的研磨垫：2分钟；(iii)9μm钻石，Largo(塑料)垫：8分钟；(iv)3μm钻石，DAC(尼龙)垫：6分钟；和，(v)1μm钻石，起绒布：3分钟。“晶粒尺寸”通过ASTM-E112方法测量。本文中述及的“生的”或“未烧结的”陶瓷包括尚未经由高温热加工(处理)使其致密化的陶瓷材料或粉末。“烧结的”或“共烧结的”是指已经受到高温热加工以促进烧结的一种或多种陶瓷材料。“烧结”是用于通过孔隙率的逐渐减少促进材料转移和致密化的高温或热处理工艺。使用所述烧结工艺制造具有受控的显微结构和孔隙率的材料。“涂层”是施加到基底例如烧结的基底的层。“层叠体”或“复合层叠体”是例如经由加工例如烧结结合的层的组装体。“组件”是部件或产品。
对于蚀刻或沉积或两者，可使用半导体制作或半导体加工用的反应器。反应器在本文中可互换地称为半导体加工反应器、半导体制作反应器或简称为反应器。反应器可用于等离子体蚀刻或沉积或两者。在一种实例方面中，所述陶瓷绝缘基底和所述耐腐蚀无孔层两者对于在半导体加工中采用的等离子体蚀刻处理是有抵抗性的。在一种实例方面中，所述耐腐蚀组件为等离子体蚀刻反应器的盖。用于沉积的反应器周期性地进行蚀刻工艺以清洁所述反应器。在一种实例方面中，所述反应器为配置用于通过卤素气体进行原位清洁的沉积反应器且所述耐腐蚀组件为加热器。在另一实例方面中，所述反应器为配置用于通过卤素气体进行原位清洁的沉积反应器且所述耐腐蚀组件为喷淋头。
陶瓷是因其经受住高温的能力而公知的无机非金属材料。陶瓷包括氧化物、非氧化物和复合物(氧化物和非氧化物的组合)。氧化物在非限制性实例中包括氧化铝、玻璃-陶瓷、氧化铍、莫来石、二氧化铈和氧化锆。在优选的实施方式中，陶瓷氧化物为氧化铝(Al2O3)。非氧化物包括碳化物、硼化物、氮化物和硅化物。在另一优选的实施方式中，非氧化物为氮化物例如氮化铝(AlN)。可使用陶瓷的氧化物、非氧化物和复合物作为基底。
包含稀土元素或化合物的耐腐蚀层有利地与陶瓷基底和/或其它层结合以提供层叠体，其中最外层是耐腐蚀且无孔的。稀土化合物的实例包括但不限于三价稀土氧化物，例如在一种实例实施方式中的三氧化二钇(Y2O3)。在其它实例实施方式中，所述稀土化合物选自氧化钇、硅酸钇、氟化钇、氟氧化钇、铝酸钇、氮化物、复合氮化物化合物，和它们的两种以上的组合。在一种实例方面中，所述稀土化合物为Y3Si3O10F。在其它实例方面中，所述稀土化合物为例如复合的氮化物化合物(氮化物复合物)例如YN·Si3N4或YN·AlN·Y2O3·2SiO2。
可使用如本领域技术人员所知的烧结助剂来例如使孔隙率最小化、减小晶粒尺寸，和/或使得能够采用不太苛刻的加工条件(例如热压中较低的压力)进行烧结。在一种实例方面中，将烧结助剂加入到所述稀土化合物。在一种实例方面中，加入到所述稀土化合物的烧结助剂为四价元素(例如Zr、Hf、Ce)的氧化物。在一种实例方面中，加入到所述稀土化合物的烧结助剂的量在约300ppm至约20重量％的范围内，基于稀土化合物的总重量；在另一实例方面中的约0.5重量％-约15重量％，基于稀土化合物的总重量。在一种实例方面中，加入到所述稀土化合物的烧结助剂的量为约1重量％、或约2重量％、或约5重量％、或约10重量％、或约15重量％。在一种实例方面中，加入到所述稀土化合物的烧结助剂为ZrO2或HfO2。在一种实例方面中，例如，在所述稀土化合物为氧化钇的情况下，以基于稀土化合物的总重量的约1重量％的量使用ZrO2作为烧结助剂。在另一实例方面中，以基于稀土化合物的总重量的约15重量％的量使用ZrO2作为烧结助剂。在保持压力水平是有挑战性的大部件例如盖的加工的一种实例方面中，将基于稀土化合物的总重量约1重量％的烧结助剂加入到稀土化合物。
插入层可在组装层叠体中放置在所述基底和包含稀土化合物的耐腐蚀层之间。在一种实例方面中，为了检测最外面的耐腐蚀层的磨损，可使用在氧化钇层和氧化铝基底之间的至少一个插入层。插入层还可有利地包括稀土元素或化合物。在一个实施方式中，使用三氧化二镱(Yb2O3)作为插入层，因为可使用其在红外(IR)波长下的荧光检测耐腐蚀层磨损而不产生所述材料的外观(cosmetic)颜色变化。由于半导体设备的所有者频繁地关注外观问题，Yb2O3层提供对于人眼不可见(即无色)的优势，同时容许通过适当的IR波长进行照射和观察荧光而检测磨损。插入层的厚度取决于功能；典型地，插入层的厚度为至多约2mm。在一种实例方面中，插入层例如导电层或粘合层在小于10μm厚度下合意地起作用。
任选地，在陶瓷盖、绝缘环以及在蚀刻和沉积设备中常见的其它腔室部件中包括金属层也可为有利的。如上所指出的，陶瓷盖(其也在本文中互换地称为陶瓷窗口或简称为盖或窗口)通常插入在感应线圈和用于蚀刻的感应等离子体之间。金属层的电阻还可起到监测所述盖的温度的作用，从而实现对其温度的反馈控制。将所述层埋置或插入在所述盖或组件内使所述系统的组装简化并且也改善屏蔽和热量耦合到所述盖。
选择埋置层的材料以使本体复合物的热膨胀系数与该复合物的单独层充分匹配是重要的，因为失配往往导致在所述组件内的延迟分层。如果热膨胀系数的差相对于所述陶瓷绝缘基底和所述耐腐蚀无孔层的系数为至多4x10-6/K，则热膨胀失配可被视为接近的或可接受的。在一种实例方面中，将所述至少一个插入层选择成具有相对于所述陶瓷绝缘基底和所述耐腐蚀无孔层的系数的至多4x 10-6/K的热膨胀系数差的材料。通常通过使所述层成为如下的若干种不同材料的复合物可有助于热膨胀失配：其组合的热膨胀与所述部件的本体的膨胀匹配。在一种实例方面中，MoSi2是特别适宜的导电金属，因为它的热膨胀与氧化铝的热膨胀是接近的，并且它在高的加工温度下不与氧化铝反应。
由于本发明的组件可在强的电磁场中操作，使损耗角正切最小化是重要的考量。在一种实例方面中，所述耐腐蚀组件具有至多1x 10-3、优选地至多1x 10-4的组件的损耗角正切。具有至多1x 10-4的损耗角正切的组件对于射频(RF)能量基本上是透明的。所述部件中过多的碳含量往往促进高的损耗角正切且因此应该使碳含量最小化。超过2000ppm的游离碳含量是不期望的。在一个实施方式中，所述碳含量为至多1500ppm。在另一实施方式中，所述碳含量为至多1000ppm。在一种另外的实施方式中，所述碳含量为至多500ppm。在又一实施方式中，所述碳含量为至多100ppm。
例如，在半导体加工期间某些元素的存在或暴露可为不期望的。在期望浅色陶瓷组件的应用中，由于工业用户对于通过半导体加工的组件或部件的颜色是敏感的，不期望的元素将会避免。所述部件中金属污染(其影响在设备中加工的晶片中晶体管的性质)在所述部件上可作为黑色斑点可见。因此，对于所述部件较浅颜色是优选的，因为所述斑点更清晰地显现。这使得问题或不合格的部件能够在使用前被识别并且抛弃。在一种实例方面中，所述耐腐蚀组件具有至少50的CIE Lab颜色L*参数。在另一实例方面中，所述耐腐蚀组件具有至少80的CIE Lab颜色L*参数。
例如，第一排过渡金属例如V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu和Zn相对快地扩散通过硅并且可改变器件的电性质。Au和Ag的存在可导致类似的问题。另外，元素例如Li、Na和K快速地扩散通过二氧化硅并且可影响器件栅极(闸门，gates)上的电荷密度。本发明的耐腐蚀组件基本上不含污染物。应该使在用于制造耐腐蚀组件的原材料中不期望元素的总浓度最小化。这些不期望元素的总浓度应该大体上小于1原子％。在一种实例方面中，在所述耐腐蚀组件的制造中使用的原材料中不期望元素的总浓度为至多1原子％。
最外层的层厚度可视所述组件及其应用的用途而调整。所述最外层为所述耐腐蚀无孔层。取决于用途，所述最外层可朝向例如腔室或反应器的内侧。对于盖或窗口(其典型地直径大于500mm)，相对厚的层是期望的。这样的大型部件的初烧制(as-fired)板型可偏离期望板型一毫米或更大；因此，最外层的初烧制厚度基本上大于一毫米厚是合乎需要的，以保证甚至在研磨之后存在足够的最外面材料。对较小的部件更适宜地使用较薄的层，因为与真实形态的偏差典型地较小。
本发明的一个实例方面涉及耐腐蚀组件，其配置成与半导体加工反应器一起使用，所述耐腐蚀组件包括：a)陶瓷绝缘基底；和，b)与所述陶瓷绝缘基底结合的耐腐蚀无孔层，所述耐腐蚀无孔层具有包括基于所述耐腐蚀无孔层的总重量的至少15重量％的稀土化合物的组成；和，所述耐腐蚀无孔层的特征在于基本上不含微裂纹和裂隙的显微结构和具有至少约100nm且至多约100μm的平均晶粒尺寸。在一种实例方面中，与所述陶瓷绝缘基底结合的耐腐蚀无孔层粘附到所述基底。在一种实例方面中，所述耐腐蚀无孔层直接粘附到所述基底。在另一实例方面中，所述耐腐蚀无孔层例如通过其中间的插入层间接地粘附到所述基底。
所述耐腐蚀无孔层的显微结构对于所述组件的耐久性和性能是重要的。包括不含微裂纹和裂隙的无孔层的组件或层叠体不遭受有害效果例如粒子脱落。在一种实例方面中，所述耐腐蚀无孔层的特征在于不含微裂纹和裂隙的显微结构。在另一实例方面中，所述耐腐蚀无孔层的特征在于基本上不含微裂纹和裂隙的显微结构。在一种实例方面中，所述耐腐蚀无孔层具有小于50个/mm2、在一种实例方面中小于10个/mm2、在另一实例方面中小于5个/mm2，和在又一实例方面中小于1个/mm2的微裂纹和裂隙。在一种实例方面中，所述耐腐蚀无孔层的特征在于具有如通过例如图像分析或本领域中已知的其它方法量化的至多1个/mm2的微裂纹和裂隙的显微结构。尽管微裂纹和裂隙对于所述耐腐蚀无孔层的显微结构的完整性是有害的，但是显微结构中的第二相(二次相，second phase)反而可增大所述层的强度(参见实施例10)。
在一种实例方面中，所述耐腐蚀无孔层的晶粒尺寸对于所述组件的性能是重要的。通常，腐蚀在晶界处进行得最快，因此具有较大晶粒尺寸的材料腐蚀得更慢。另外，如果在边界处的腐蚀相对快，则整个晶粒可通过晶界腐蚀移出。这在本文中还称为粒子损失或脱落。在一种实例方面中，所述耐腐蚀组件包括具有至少100nm的通过ASTM-E112测量的平均晶粒尺寸的耐腐蚀无孔层。在一种实例方面中，所述耐腐蚀无孔层的特征在于具有至少100nm、或至少150nm、或至少200nm、或至少300nm、或至少500nm的平均晶粒尺寸。然而，在过大晶粒尺寸的情况下问题可能出现，例如瑕疵的尺寸使材料等级随晶粒尺寸(增大而)下降；因此，大于100μm的晶粒尺寸也是不期望的。在一种实例方面中，所述耐腐蚀无孔层的特征在于具有至多100μm、或至多30μm、或至多10μm、或至多1μm、或至多750nm的平均晶粒尺寸。替代地，所述耐腐蚀无孔层的平均晶粒尺寸在约100nm-约100μm、优选地约200nm-约50μm、更优选地约300nm-约30μm的范围内。在另一实例方面中，所述耐腐蚀无孔层的平均晶粒尺寸为至少300nm且至多30μm。
在一种实例方面中，所述耐腐蚀组件包括耐腐蚀无孔层，其具有：a)≤2％、优选地≤1％或≤0.9％或≤0.8％或≤0.7％或≤0.6％或≤0.5％或≤0.4％或≤0.3％或≤0.2％或≤0.1％的孔隙率；和b)≥15MPa、优选地≥20MPa或≥25MPa或≥30MPa或≥35MPa或≥40MPa的粘附强度；和c)≥50μm、优选地≥100μm或≥150μm或≥200μm或≥250μm或≥300μm的层厚度。层厚度，如前面提到的，针对期望的应用用途或组件规格可进行修整。替代地，所述层厚度可在约50-约500μm、优选地约100-约400μm、更优选地约150-约300μm的范围内。在一种实例方面中，所述耐腐蚀无孔层具有：至多1％的孔隙率；至少20MPa的粘附强度；和，至少50μm的层厚度。在另一实例方面中，所述耐腐蚀无孔层具有：至多0.5％的孔隙率；至少30MPa的粘附强度；和，至少100μm的层厚度。
图1A和1B说明耐腐蚀组件的实例方面的横截面示意图。在图1A中，耐腐蚀组件100包括具有与所述基底110邻接的耐腐蚀无孔层120的基底110，其中层120提供该组件的最外层。层120具有厚度t1。在图1B中，耐腐蚀组件150包括具有位于基底110和耐腐蚀无孔层120之间的插入层130的基底110。层130具有厚度t2。在所述耐腐蚀组件的一个实施方式，所述基底和所述耐腐蚀无孔层两者均对于在半导体加工中采用的等离子体蚀刻条件是抵抗性的。
在一种实例方面中，如图1A中所示的，耐腐蚀组件100包括包含稀土化合物的无孔的耐腐蚀层120。在一种实例方面中，层120包含三价稀土氧化物。在另一实例方面中，所述稀土化合物选自三氧化二钇(Y2O3)、硅酸钇、氟化钇、氟氧化钇、铝酸钇、氮化物、复合氮化物化合物，和它们的两种以上的组合。在另一实例方面中，所述稀土化合物为复合的氮化物化合物，例如YN·Si3N4或YN·AlN·Y2O3·2SiO2。
在一种实例方面中，所述耐腐蚀组件包括陶瓷绝缘基底110，也如图1A中所示的，其选自三氧化二铝(“氧化铝”，亦为Al2O3)、氮化铝、氮化硅、基于硅酸盐的材料，和它们的两种以上的混合物。在一种实例方面中，例如，对于需要高强度的应用，所述基底可进一步包括二氧化锆(ZrO2)。在一种实例方面中，所述陶瓷绝缘基底为三氧化二铝。在一种实例方面中，所述陶瓷绝缘基底基本上由三氧化二铝组成。在一种实例方面中，所述陶瓷绝缘基底为三氧化二铝且所述稀土化合物为三价稀土氧化物。在另一实例方面中，所述陶瓷绝缘基底为氮化铝且所述耐腐蚀无孔层为稀土硅酸盐。
在一种实例方面中，所述耐腐蚀无孔层粘附到所述陶瓷绝缘基底，且所述耐腐蚀无孔层具有：至多1％的孔隙率；至少20MPa的粘附强度；和，至少50μm的厚度。在另一实例方面中，所述耐腐蚀无孔层粘附到所述陶瓷绝缘基底，且所述耐腐蚀无孔层具有：至多0.5％的孔隙率；至少30MPa的粘附强度；至少100μm的厚度；和，至少约300nm且至多约30μm的平均晶粒尺寸。
在一种实例方面中，耐腐蚀组件100为配置成与等离子体蚀刻反应器能脱扣地接合的盖。在一种实例方面中，所述耐腐蚀组件或盖具有小于1x 10-4的损耗角正切。在一种实例方面中，陶瓷绝缘基底110和耐腐蚀无孔层120对于射频(RF)能量基本上是透明的。在一种实例方面中，陶瓷绝缘基底110和耐腐蚀无孔层120对于射频(RF)能量是透明的。
在一种实例方面中，耐腐蚀组件150，如图1B中所示的，包括选自稀土氧化物、稀土硅酸盐、稀土铝酸盐，和它们的两种以上的混合物的至少一个插入层130。在一种实例方面中，所述至少一个插入层130为三氧化二镱(Yb2O3)。在一种实例方面中，所述至少一个插入层包括传导性材料。在一种实例方面中，所述至少一个插入层进一步包括绝缘材料。
在一种实例方面中，所述至少一个插入层粘附到所述耐腐蚀无孔层和所述陶瓷绝缘基底两者，且所述耐腐蚀无孔层具有：至多1％的孔隙率；至少20MPa的粘附强度；和，至少50μm的厚度。在另一实例方面中，所述至少一个插入层粘附到所述耐腐蚀无孔层和所述陶瓷绝缘基底两者，且所述耐腐蚀无孔层具有：至多0.5％的孔隙率；至少30MPa的粘附强度；至少100μm的厚度；和，至少约300nm且至多约30μm的平均晶粒尺寸。
在一种实例方面中，至少一个插入层埋置在所述陶瓷绝缘基底110中(参见图3，层340、360)，或者在所述基底和所述耐腐蚀无孔层120之间且粘附到其两者(参见图1B)。在一种实例方面中，所述插入层选自稀土氧化物、稀土硅酸盐、稀土铝酸盐和它们的两种以上的混合物。可适宜作为至少一个插入层的稀土氧化物为三氧化二镱(Yb2O3)。在另一实例方面中，所述插入层包括传导性材料，其可任选地进一步包括绝缘材料。关于所述传导性材料，对于直流(DC)或低频例如小于100MHz的大多数应用，需要导电性。导电金属层可作为主动驱动电极或作为被动RF屏蔽物使用。所述绝缘材料通常选自氧化铝、氮化铝、氮化硅、铝酸盐、硅酸盐，和它们的两种以上的混合物，但还可使用与所述部件的加工和所述层中的金属相容的任何材料；向所述导电层加入材料的原因可包括获得与所述部件的其余部分更好的热膨胀匹配和改善所述层和所述部件的其余部分之间的粘附性。在其中使用传导性材料的情形中，所述层将通常在其中具有大的开口以容许RF能量通过。换言之，在一种实例方面中，插入层例如导电层是不连续的。在所述耐腐蚀组件的一个实施方式中，所述基底和所述耐腐蚀无孔层对于射频(RF)能量是基本上透明的。
在一种实例方面中，且在热处理之前，配置成与半导体加工反应器一起使用的生的层叠体包括生的烧结性材料的第一层和生的烧结性材料(其包括稀土化合物)的第二层。在一种实例方面中，生的烧结性材料的第一层选自三氧化二铝、氮化铝、氮化硅、基于硅酸盐的材料，和它们的两种以上的混合物。在一种实例方面中，生的烧结性材料的第二层包括三价稀土氧化物。在另一实例方面中，所述第二层包括稀土化合物，其选自三氧化二钇(Y2O3)、硅酸钇、氟化钇、氟氧化钇、铝酸钇、氮化物、复合氮化物化合物，和它们的两种以上的组合。在一种实例方面中，在将所述层叠体热处理后，所述第二层具有至多1％的孔隙率和至少100nm且至多100μm的平均晶粒尺寸。在另一实例方面中，在将所述层叠体热处理后，所述第二层具有至多0.5％的孔隙率。在一种实例方面中，在将所述层叠体热处理后，所述第二层的平均晶粒尺寸为至少300nm且至多30μm。
在一种实例方面中，所述生的层叠体进一步包括在第一和第二层之间的至少一个插入层，其中所述插入层包括选自稀土氧化物、稀土硅酸盐、稀土铝酸盐，和它们的两种以上的混合物的生的烧结性材料。在一种实例方面中，所述生的层叠体进一步包括至少一个插入层，其中所述至少一个插入层包括传导性材料。在一种实例方面中，所述生的层叠体进一步包括至少一个插入层，其中所述至少一个插入层包括绝缘材料。在一种实例方面中，用于生的层叠体的热处理选自热压和热等静压。在热处理之后，热处理的或烧结的包括插入层的层叠体具有至少15MPa、或至少20MPa、或至少25MPa、或至少30MPa、或至少35MPa、或至少40MPa的粘附强度。
图2说明配置成在等离子体蚀刻半导体晶片中使用的组装体的实例方面。等离子体蚀刻反应器组装体200包括等离子体蚀刻反应器250。由感应线圈240产生的交变磁场延伸通过盖225，从而在盖225的正下方的反应器250内部形成电场，其进而产生蚀刻等离子体。耐腐蚀盖225配置成与等离子体蚀刻反应器250能脱扣地接合。盖225包括具有内表面和外表面的耐腐蚀的陶瓷绝缘基底210；且，进一步包括与基底210的内表面邻接的耐腐蚀无孔层220。具有内和外平坦表面的耐腐蚀无孔层220安置成使得层220的内平坦表面面向反应器250的内部。任选地，插入层(如图1B中所示的实例层130)位于基底210和耐腐蚀无孔层220之间。在一种实例方面中，层220包括稀土化合物，其中所述无孔层粘附到耐腐蚀基底且具有：1)≥15MPa、优选地≥20MPa或≥25MPa或≥30MPa或≥35MPa或≥40MPa的粘附强度；2)≥50μm、优选地≥100μm或≥150μm或≥200μm或≥250μm或≥300μm的厚度，替代地，约50-约500μm、优选地约100-约400μm、更优选地约150-约300μm范围内的厚度；和3)≤2％、优选地≤1％或≤0.9％或≤0.8％或≤0.7％或≤0.6％或≤0.5％或≤0.4％或≤0.3％或≤0.2％或≤0.1％的孔隙率。在一种实例方面中，层220包括基于层的总重量的至少15重量％的稀土化合物。在实例方面中，层220具有至少20MPa的粘附强度；至多1％的孔隙率；基本上不含微裂纹和裂隙的显微结构和至少100nm且至多100μm的平均晶粒尺寸；以及，至少50μm的层厚度。在另一实例方面中，所述晶粒尺寸为至少300nm且至多30μm。
在一种实例方面中，所述组装体的盖225包括层220，其中所述稀土化合物选自三氧化二钇(Y2O3)、硅酸钇、氟化钇、氟氧化钇、铝酸钇、氮化物、复合氮化物化合物和它们的两种以上的组合。在另一实例方面中，所述组装体包括耐腐蚀的陶瓷绝缘基底210，其中所述基底选自三氧化二铝、氮化铝、氮化硅、基于硅酸盐的材料和它们的两种以上的混合物。
所述组装体的另一实施方式进一步包括埋置在基底中的插入层、或在耐腐蚀基底和无孔层之间且粘附到其两者的插入层。在一种实例方面中，所述插入层可起到一个或多个功能，例如促进在无孔层和基底之间的粘附性、防止无孔层和基底之间的不利反应，和/或向所述组装体提供一定的电功能。在其它实例方面中，对于涉及如用于特定的盖所需的非常高的电场的应用，为了防止影响加工的损耗，高的电阻率是期望的，且因此插入层例如三氧化二镱(Yb2O3)可为有益的。
在一种实例方面中，所述插入层选自三氧化二镱(Yb2O3)、MoSi2、射频(RF)传导性材料和它们的两种以上的混合物。优选地，所述组装体的耐腐蚀盖对于射频(RF)能量是基本上透明的。包括所述耐腐蚀盖的组装体优选地对于在半导体加工中采用的等离子体蚀刻处理是抵抗性的。因此，组装体的耐腐蚀盖的耐腐蚀基底和耐腐蚀无孔层对于在半导体加工中采用的等离子体蚀刻处理是抵抗性的。
本发明的另一方面涉及高温耐腐蚀的晶片加热器。图3说明如在一种实例方面中的晶片加热器装备300的横截面示意图。所述晶片(未示出)位于具有埋置在其中的加热元件340以及还有任选的金属RF屏蔽物360的绝缘陶瓷盘310的最外层(320)上。在一种实例方面中，制成所述加热器的绝缘陶瓷310为氮化铝。在其它实例方面中，氧化铝或氮化硅可作为陶瓷绝缘基底310使用。在操作期间，所述加热器有时通过含氟气体进行清洁。如果所述加热器的温度超过约500℃，则该加热器本身可受到氟的攻击，因此使得将耐腐蚀的保护层包括在“热”部件上成为必须的。在一种实例方面中，绝缘陶瓷310包括耐腐蚀无孔层320和任选的在其中间的插入层330。耐腐蚀无孔层320包括用于支持晶片的外表面(未示出)。尤为重要的是，在所述晶片正下方的包含稀土化合物的层的区域即耐腐蚀无孔层320为致密的。否则，来自所述加热器的粒子将趋于脱落到晶片的下面。这些脱落的粒子在随后的步骤中可迁移到所述晶片的顶面，其进而将导致所述晶片上图案中的缺陷。晶片加热器的柄(stalk)或支撑盘380的侧面、底部和覆盖率是不太关键的，因为不存在粒子迁移到所述晶片的直接路径。等离子体喷射涂覆足以防止对这些其它区域的污染。
图4说明根据本发明一种实例方面的包括晶片加热器的化学气相沉积反应器组装体。化学气相沉积(CVD)反应器组装体400包括喷淋头410和加热器440。反应性气体流动通过受到耐腐蚀无孔层420保护的喷淋头410、到达晶片450上，在晶片上形成沉积物。通过加热器440维持晶片的温度并且使其保持均匀，该加热器440也可具有在其上的无孔的耐腐蚀层(如图3中所示)以在清洁期间对其进行保护。喷淋头410可进一步包括在内部的插入或埋置层例如电极以辅助等离子体的产生而促进化学反应。
在一种实例方面中，组装体400配置成在制作半导体芯片中使用。组装体400包括耐腐蚀组件(i)晶片加热器440(作为晶片加热器300在图3中更详细地显示)，和/或(ii)喷淋头410。在一种实例方面中，沉积反应器配置用于通过卤素气体进行原位清洁和耐腐蚀组件。各耐腐蚀组件包括陶瓷绝缘基底；和，包含基于层的总重量的至少15重量％的稀土化合物的组成的耐腐蚀无孔层。在一种实例方面中，所述稀土化合物为三价氧化物。在另一实例方面中，所述稀土化合物选自三氧化二钇(Y2O3)、硅酸钇、氟化钇、氟氧化钇、铝酸钇、氮化物、复合氮化物化合物，和它们的两种以上的组合。在一种实例方面中，所述稀土化合物为三氧化二钇(Y2O3)。在一种实例方面中，所述陶瓷绝缘基底选自三氧化二铝、氮化铝、氮化硅、基于硅酸盐的材料，和它们的两种以上的混合物。在一种实例方面中，所述耐腐蚀组件进一步至少包括在所述基底和所述耐腐蚀无孔层之间的插入层。在一种实例方面中，所述插入层选自三氧化二镱(Yb2O3)、MoSi2、射频(RF)传导性材料，和它们的两种以上的混合物。在一种实例方面中，所述基底进一步包括埋置在其中的至少一个另外的插入导电层，所述导电层具有至多10兆欧-厘米(其在本文中也可互换地记为10mΩ-cm)的薄层电阻率。
在一种实例方面中，组装体配置成在制作半导体芯片中使用，所述组装体包括反应器和耐腐蚀组件。所述耐腐蚀组件包括陶瓷绝缘基底和与所述陶瓷绝缘基底结合的耐腐蚀无孔层。在一种实例方面中，所述耐腐蚀无孔层具有包括基于所述耐腐蚀无孔层的总重量的至少15重量％的稀土化合物的组成。在一种实例方面中，所述耐腐蚀无孔层的特征在于，基本上不含微裂纹和裂隙的显微结构和具有：至少50μm的厚度；至多1％的孔隙率；和，至少100nm且至多100μm的平均晶粒尺寸。
在一种实例方面中，所述组装体的陶瓷绝缘基底选自三氧化二铝、氮化铝、氮化硅、基于硅酸盐的材料，和它们的两种以上的混合物。在一种实例方面中，所述组装体的稀土化合物选自三氧化二钇(Y2O3)、硅酸钇、氟化钇、氟氧化钇、铝酸钇、氮化物、复合氮化物化合物，和它们的两种以上的组合。在一种实例方面中，所述组装体的耐腐蚀无孔层粘附到陶瓷绝缘基底且具有至少20MPa的粘附强度。在另一实例方面中，所述耐腐蚀无孔层具有至少100μm的厚度；至多0.5％的孔隙率；至少30MPa的粘附强度；和，至少约300nm且至多约30μm的平均晶粒尺寸。
在一种实例方面中，所述组装体进一步包括在所述陶瓷绝缘基底中埋置或者在所述陶瓷绝缘基底和所述耐腐蚀无孔层之间成层的至少一个插入层。在一种实例方面中，所述至少一个插入层选自稀土氧化物、稀土硅酸盐、稀土铝酸盐，和它们的两种以上的混合物。在一种实例方面中，所述至少一个插入层为三氧化二镱(Yb2O3)。在一种实例方面中，所述至少一个插入层包括具有与所述陶瓷绝缘基底和所述耐腐蚀无孔层的热膨胀匹配的适度(良好，good)系数的传导性材料。如果相对于陶瓷绝缘基底和耐腐蚀无孔层的系数的热膨胀系数差为至多4x 10-6/K，则热膨胀失配可被视为接近的。在一种实例方面中，所述至少一个插入层选择为具有至多至多4x 10-6/K的相对于陶瓷绝缘基底和耐腐蚀无孔层的系数的热膨胀系数差的材料。在一种实例方面中，所述至少一个插入层进一步包括绝缘材料。在一种实例方面中，所述至少一个插入层选自三氧化二镱(Yb2O3)、钼(Mo)、钨(W)、二硅化钼(MoSi2)、碳化钨(WC)、二硅化钨(WSi2)，和它们的两种以上的混合物。
在一种实例方面中，所述反应器为配置用于等离子体蚀刻的等离子体蚀刻反应器且所述耐腐蚀组件配置成与所述等离子体蚀刻反应器能脱扣地接合的盖；和，其中所述盖具有小于1x 10-4的损耗角正切且对于射频(RF)能量是基本上透明的。在一种实例方面中，所述反应器为配置用于通过卤素气体进行原位清洁的沉积反应器且所述耐腐蚀组件为加热器。在一种实例方面中，所述陶瓷绝缘基底进一步包括埋置在其中的至少一个插入导电层，所述导电层具有至多10兆欧-厘米的薄层电阻率。在另一实例方面中，所述反应器为配置用于通过卤素气体进行原位清洁的沉积反应器且所述耐腐蚀组件为喷淋头。
另一方面涉及用于制备与反应器一起使用的耐腐蚀组件的方法。所述方法包括如下步骤：a)将包括基于较薄层的总重量的至少15重量％的稀土化合物的烧结性粉末组合物的较薄层和烧结性基底材料的较厚层堆叠以形成预层叠体(其在本文中也称为‘生的层叠体’)；和，b)对所述预层叠体进行热处理以形成耐腐蚀层叠体。术语“较薄”相对于“较厚”表明较薄粉末层在按压方向上为较厚粉末层的小于50％。所述热处理选自热压和热等静压。
在所述方法的一种实例方面中，烧结性基底材料选自三氧化二铝、氮化铝、氮化硅、基于硅酸盐的材料，和它们的两种以上的混合物。在所述方法的一种实例方面中，所述稀土化合物为三价稀土氧化物。在所述方法的一种实例方面中，所述稀土化合物选自三氧化二钇(Y2O3)、硅酸钇、氟化钇、氟氧化钇、铝酸钇、氮化物、复合氮化物化合物，和它们的两种以上的组合。在所述方法的一种实例方面中，稀土化合物的量为约15-100wt％、或约20-约90wt％、或约25-约80wt％。在一种实例方面中，所述稀土化合物为Y3Si3O10F。在所述方法的一种实例方面中，所述烧结性基底材料为三氧化二铝且所述稀土化合物为三价稀土氧化物。在所述方法的另一实例方面中，所述烧结性基底材料为氮化铝且所述耐腐蚀无孔层为稀土硅酸盐。在所述方法的一种实例方面中，所述耐腐蚀组件为配置成与等离子体蚀刻反应器能脱扣地接合的盖。在所述方法的一种实例方面中，所述盖具有小于1x 10-3的损耗角正切。在所述方法的另一实例方面中，所述盖具有小于1x 10-4的损耗角正切。在所述方法的一种实例方面中，所述耐腐蚀组件对于射频(RF)能量是基本上透明的。
在一种实例方面中，所述方法进一步包括在热处理之前堆叠在稀土化合物较薄层和基底材料较厚层之间插入的至少一个另外的烧结性粉末组合物层。在所述方法的另一实例方面中，所述至少一种另外的烧结性粉末组合物包括化合物或金属，其选自三氧化二镱(Yb2O3)、钼(Mo)、钨(W)、铌(Nb)，和化合物如二硅化钼(MoSi2)、碳化钨(WC)、二硅化钨(WSi2)、碳化钛(TiC)、氮化钛(TiN)，和其它如下这样的传导性材料和化合物、以及它们的两种以上的混合物：其呈现金属行为且具有与所述陶瓷绝缘基底和所述耐腐蚀无孔层匹配的适度的热膨胀系数。在所述方法的一种实例方面中，所述至少一种另外的烧结性粉末组合物为三氧化二镱(Yb2O3)。在一种实例方面中，所述方法包括包含传导性材料的至少一种另外的烧结性粉末组合物。在一种实例方面中，所述方法包括包含导电金属的至少一种另外的烧结性粉末组合物。在一种实例方面中，所述方法包括进一步包含绝缘材料的至少一种另外的烧结性粉末组合物。在另一实例方面中，所述方法包括进一步包含绝缘材料的至少一种另外的烧结性粉末组合物，所述绝缘材料选自氧化铝、氮化铝、氮化硅、硅酸盐，和它们的两种以上的混合物。
在所述方法的一种实例方面中，所述半导体加工反应器为配置用于通过卤素气体进行原位清洁的沉积反应器且所述耐腐蚀组件为加热器。在所述方法的一种实例方面中，烧结性基底材料进一步包括埋置在其中的至少一个插入导电层，所述导电层具有至多10兆欧-厘米的薄层电阻率。在所述方法的另一实例方面中，所述半导体加工反应器为配置用于通过卤素气体进行原位清洁的沉积反应器且所述耐腐蚀组件为喷淋头。
实施例
对于所有实施例，并且考虑到使污染物最小化的需求，所使用的原材料中不期望元素的总浓度为至多1原子％。
实施例1
如下制造由氧化铝-氧化钇层叠体制成的两个盘(S1和S12)。将来自AMR Corp.的高纯度化学沉淀的三氧化二钇粉末在水中磨细至<1μm的晶粒尺寸d90。然后将淤浆冷冻干燥且将其筛分通过150μm筛网。
将大致组成0.25wt％SiO2、0.05wt％Na2O、0.12wt％MgO、0.12wt％CaO、余量的Al2O3的喷雾干燥的氧化铝粉末在空气中在800℃下加热8小时以从喷雾干燥的粉末中除去粘合剂。该粉末称为CoorsTek 995I2。
将所述氧化铝粉末在6-英寸直径的模具中冷压至440psi的压力和约1英寸的总厚度。然后将上述的氧化钇粉末的层加入到氧化铝的上面，并且再次将其冷压至440psi。此刻，所述氧化钇层为约2000μm厚。
对于第二层叠体(S12)，除了将约1000μm的三氧化二镱(Yb2O3)粉末的层插入在氧化钇层和氧化铝层之间之外重复所述过程。
将冷压的层叠体转移到热压成型组装体，其由以下在表1中列出的堆积排列组成。
表1.用于实施例1热压的堆积排列
| 顶部 |
| 1-英寸的石墨隔片 |
| 1部件 |
| 1-英寸的石墨隔片 |
| 3-英寸的石墨隔片 |
| 底部 |
所有的隔片和部件在直径上为6英寸。模具Barrel为7英寸的内径(ID)和15英寸的外径(OD)。根据表2中列出的温度方案将组装体进行热压。
表2.在热压期间的温度循环
Ar＝在氩气气氛下
根据表3中所列出的循环(周期)施加压力。
表3.在热压期间的压力循环
灰色致密的氧化钇-氧化铝层叠体由热压操作形成。所述氧化铝的通过ASTM-E112方法测量的晶粒尺寸为1.7μm。所述碳含量为640ppm。S1的在5GHz下测量的损耗角正切为9.1x 10-5。孔隙率通过根据以下方案(由Struers,Inc.提供抛光耗材)抛光的抛光截面的图像分析测量：
60μm钻石：用于使表面变平所需的
15μm钻石，固定的研磨垫：2分钟
9μm钻石，Largo(塑料)垫：8分钟
3μm钻石，DAC(尼龙)垫：6分钟
1μm钻石，起绒布：3分钟。
发现，S1和S12的孔隙率分别为0.24％和0.72％。观察到耐腐蚀的无孔的氧化钇层基本上不具有微裂纹或裂隙。S1和S12分别具有910μm和940μm的由截面测量的氧化钇层厚度。由截面测量的三氧化二镱层的厚度为520μm。发现，通过ASTM C633变型测量的粘附强度为30MPa。如本文中测量的，粘附强度为当在最外层和基底之间施加张力时导致破坏所需的力，其和插入层的存在与否或破坏的位置无关，只要所述破坏不只限于基底。粘附到基底的最外层可包括其中包括至少一个插入层和/或在最外层和基底之间存在因烧结固有地产生的反应层的情形。对于样品S1，在氧化钇层和氧化铝基底之间存在具有组成Y3Al5O12的反应层。所述样品的通过Hunterlab MiniScan XE比色计在氧化钇侧上测量的使用CIE L*a*b*色标的暗度L*为53.9。
实施例2
如对于实施例1中的样品S1所描述的一样对两个氧化钇-铝酸盐层叠体进行冷压，除了一个层叠体(S4)使用来自Sasol的级别APA的氧化铝粉末且另一个层叠体(S5)使用来自Sasol的级别AHPA的氧化铝粉末之外。通过如表4中所示的相同的堆积体将经冷压的盘进行热压。
表4.用于实施例2热压的堆积排列体。
| 顶部 |
| 1-英寸的石墨隔片 |
| 1部件 |
| 1-英寸的石墨隔片 |
| 3-英寸的石墨隔片 |
| 1部件 |
| 1-英寸的石墨隔片 |
| 3-英寸的石墨隔片 |
| 底部 |
温度和压力循环在表5和6中列出。
表5.在实施例2热压期间的温度循环
Ar＝在氩气气氛下
表6.在实施例2热压期间的压力循环
氧化铝的通过ASTM-E112方法测量的晶粒尺寸为0.76μm(S4)和0.92μm(S5)。发现，氧化钇的以相同方式测量的晶粒尺寸为0.4μm。发现，S4的在5GHz下的损耗角正切为11x10-5，且S5的在5GHz下的损耗角正切为15.7x 10-5。
两个样品的孔隙率通过实施例1中描述的方法测量。S4具有0.50％且S5具有0.69％的孔隙率。在耐腐蚀的无孔的氧化钇层中基本上观察不到微裂纹或裂隙。发现通过ASTM C633测量的粘附强度对于S4为20MPa，和对于S5为26MPa。对于样品S1，在氧化钇层和氧化铝基底之间存在反应层。所述样品的通过Hunterlab MiniScan XE比色计在氧化钇侧处测量使用CIE L*a*b*色标的暗度L*对于S4为49.7且对于S5为66.1。
实施例3
如实施例2中所描述的一样对两个氧化钇-氧化铝层叠体进行冷压。一个层叠体(S6)使用来自Sasol的AHPA氧化铝粉末，且另一个层叠体(S7)使用来自Baikowski-Malakoff的Baikowski TCPLS DBM氧化铝粉末。将各层叠体放置在Mo箔片之间。
用和实施例2中相同的堆积构造将经冷压的盘进行热压。温度和压力循环在表7和8中列出。
表7.在实施例3热压期间的温度循环
Ar＝在氩气气氛下
表8.在实施例3热压期间的压力循环
测量样品S6的损耗角正切为4x 10-5。发现L*对于S6为75.4且对于S7为75.9，粘附强度对于S6为24MPa且对于S7为35MPa。
实施例4
如对于实施例3中的样品S7所描述的一样将两个氧化钇-氧化铝层叠体进行冷压。一个层叠体(S8)使用已经与约0.5％AlF3干混的来自Sasol的AHPA氧化铝粉末，且另一个层叠体(S9)使用来自Baikowski-Malakoff的Baikowski SA-80氧化铝粉末(没有AlF3加入)。将各层叠体放置在钼(Mo)箔片之间。
向S8加入氟化物作为致密化助剂。以和实施例2中相同的堆积体将经冷压的盘进行热压。在表9中示出温度循环。压力循环与前面所列出的表6的相同。
表9.用于实施例4热压的温度循环
Ar＝在氩气气氛下
由包括AlF3加入的AHPA粉末制成的层叠体在移出时在若干个位置处是破裂的并且观察氧化钇层和氧化铝层之间的多孔界面。该样品(S8)的损耗角正切为2x 10-5。S9的损耗角正切为4.6x 10-5。发现L*对于S8为48.6且对于S9为76.0。粘附强度对于S8为小于5MPa且对于S9为39MPa。
实施例5
以对于实施例4中的样品S9所描述的一样将两个氧化钇-氧化铝层叠体冷压，除了在氧化钇层和氧化铝层之间插入约0.04”的三氧化二镱(Yb2O3)粉末层之外。两个层叠体均使用实施例1中描述的CoorsTek 995I2粉末。一个层叠体(S11)具有在一面上放置的0.004”的Mo箔层，而另一个(S10)不具有。
通过和实施例2中相同的堆积体将经冷压的盘进行热压。压力和温度循环和实施例4的相同。
发现S10的损耗角正切为15x10-5，且测量其孔隙率为1％。在耐腐蚀的无孔的氧化钇层中基本上观察不到微裂纹或裂隙。初热压的Y2O3的层厚度为920μm且在热压之后Yb2O3层的厚度为530μm。发现S10的L*为49.7。S10的粘附强度为28MPa。
对于S11，初热压的Y2O3层厚度为700μm且在热压之后Yb2O3层的厚度为450μm。
实施例6
如实施例5中所描述的一样将一个氧化钇-氧化铝层叠体(S43)进行冷压，除了氧化钇和氧化镱粉末由PIDC供应之外。所述层叠体使用来自Sasol的APA粉末。将Mo箔放置在所述层叠体的两个面上。
通过和用于实施例2的表4中相同的堆积体将经冷压的盘进行热压。温度和压力循环示于表10和11中。
表10.用于实施例6热压的温度循环
表11.用于实施例6热压的压力循环
对于S43的初热压的Y2O3层厚度为2950μm且在热压之后的Yb2O3层的厚度为525μm。
实施例7
如实施例6中所描述的一样将一个氧化钇-氧化铝层叠体(S50)进行冷压。所述层叠体使用来自Sasol的APA粉末。将Mo箔放置在所述层叠体的两个面上。将氧化钇粉末在使用前与1wt％的ZrO2混合。
通过和用于实施例2的表4中相同的堆积体将经冷压的盘进行热压。压力和温度循环和用于实施例6的相同。发现S50的损耗角正切为2.39x 10-5。初热压的Y2O3层厚度为720μm且在热压之后的Yb2O3层的厚度为350μm。估计三氧化二钇层的晶粒尺寸为约2μm。
实施例8
如实施例7中所描述的一样将两个氧化钇-氧化铝层叠体冷压。一个层叠体(S54)使用Sasol的APA粉末以及PIDC氧化钇和40μm厚的氧化镱陶瓷带，其中所述氧化镱粉末也来自PIDC。第二层叠体(S55)使用来自Orbite Technologies的HPA氧化铝以及PIDC氧化钇和氧化镱。两个层叠体均在两个面上具有Mo箔。
通过和用于实施例2的表4中相同的堆积体将经冷压的盘进行热压。压力和温度循环和用于实施例6的相同。发现S54的损耗角正切为3.93x 10-5。初热压的Y2O3层的厚度为985μm且在热压之后的Yb2O3层的厚度为40μm。对于S55，发现损耗角正切为2.06x 10-5。初热压的Y2O3层的厚度为1000μm且在热压之后的Yb2O3层的厚度为315μm。测定S54和S55的三氧化二钇层的晶粒尺寸为约5-20μm。
实施例9
如实施例8中所描述的一样将两个氧化钇-氧化铝层叠体冷压。一个层叠体(S57)使用Sasol的APA粉末以及混合有3体积％氟氧化钇(YOF)的PIDC氧化钇和PIDC氧化镱。第二层叠体(S58)(使用)Sasol的APA粉末、PIDC氧化镱，和混合有3体积％Y2Si2O7的PIDC氧化钇。两个层叠体在两个面上均具有Mo箔。
通过和用于实施例2的表4中相同的堆积体将经冷压的盘进行热压。压力和温度循环和用于实施例6的相同。发现S57的损耗角正切为4.50x 10-5。初热压的Y2O3层的厚度为1085μm且在热压之后的Yb2O3层的厚度为380μm。测定用于S57的三氧化二钇层的晶粒尺寸为约50μm。对于S58，发现损耗角正切为7.73x 10-5。初热压的Y2O3层的厚度为980μm且在热压之后的Yb2O3层的厚度为425μm。测定用于S58的三氧化二钇层的晶粒尺寸为约5-10μm。
实施例10
如实施例6中所描述的一样将一个层叠体(S49)进行冷压。所述层叠体使用来自Sasol APA粉末作为氧化铝基体(base)且使用7wt％氧化钇、15wt％氧化锆和8wt％氧化铝的共混物作为顶层。将Mo箔放置在所述层叠体的两个面上。
通过和用于实施例2的表4中相同的堆积体将经冷压的盘进行热压。压力和温度循环和用于实施例6的相同。发现S49的损耗角正切为13.3x 10-5。初热压的共混层的层厚度为1215μm。发现所述层叠体的粘附为32MPa。估计所述无孔层的富氧化钇的晶粒的平均晶粒尺寸为约2μm。在显微结构中观察到至少一个第二相(即组成Y4Al2O9的富氧化铝的晶粒)，且该第二相被认为有助于提高所述层的强度。
实施例1至10的性质总结包括在表12中。
元件列表
100 耐腐蚀组件
110 陶瓷绝缘基底
120 耐腐蚀无孔层
130 插入层
150 耐腐蚀无孔层
t1 层120的厚度
t2 层130的厚度
200 等离子体蚀刻反应器组装体
210 陶瓷绝缘基底
220 耐腐蚀无孔层
225 盖
240 感应线圈
250 反应器
300 加热器装备
320 耐腐蚀无孔层
330 插入层
330 绝缘陶瓷
340 加热元件
360 射频(RF)屏蔽物
380 支撑盘
400 CVD反应器组装体
410 喷淋头
420 耐腐蚀无孔层
440 加热器
450 正被加工的晶片
其它实施方式
可使用本公开的多个变体和变型。提供本公开的一些特征而不提供另一些将是可能的。
本公开在多个方面、实施方式和构造中包括基本上如本文中图示和描述的组件、方法、工艺、系统和/或装备，其包括它们的多个方面、实施方式、构造、子组合和子集。本领域技术人员在理解本公开之后将想到如何达成和使用所述多个方面、方面、实施方式和构造。本公开在多个方面、实施方式和构造中包括在不存在本文中未图示和/或描述的项目(零件，item)的情况下提供器件和工艺，或在其多个方面、实施方式和构造中包括在不存在这样的项目的情况下例如可在现有器件或工艺中已经使用的那些，以改善性能、实现便利和/或降低实施成本。
为了说明和描述的意图，已经呈现本公开的前述论述。前述内容不旨在限制本文中公开的一种或多种形式。例如，在前述的具体实施方式中，为了使流畅表达本公开的意图，将本公开的多个特征在一个或多个方面、实施方式和构造中在一起成组。本公开的特征、实施方式和构造的特征可在除了以上论述的那些之外的替代性方面、实施方式和构造中组合。本公开的方法不应该被解释为反映这样的意向：所主张的公开要求比在各权利要求中明确限定的更多的特征。而是，如以下权利要求所反映的，发明方面在于，少于单个的前述公开的方面、实施方式和构造的所有特征。因此，特此将以下权利要求并入所述具体实施方式中，其中各权利要求以其本身作为本公开的单独的优选实施方式存在。
而且，尽管本公开的描述已经包括一个或多个方面、实施方式或构造以及某些变体和变型的描述，但是其它变体、组合和变型(例如在理解本公开之后可属于本领域技术人员的技能和认知的那些)在本公开的范围之内。希望获得包括允许程度的替代性方面、实施方式和构造的权利，其包括与所主张的那些替代的、可互换的和/或等同的结构、功能、范围或步骤，而不管这样的替代的、可互换的和/或等同的结构、功能、范围或步骤是否在本文中被公开，并且不打算公开捐献任何可专利的主题。
根据以上描述，本领域技术人员可容易地确定本发明的必要特征，并且不偏离其精神和范围，可对本发明做出多个改变或变更以使其适用于不同的用途和条件。因此，其它实施方式也被认为在目前权利要求的范围之内。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.耐腐蚀组件(100)，包括：
a)陶瓷绝缘基底(110)；
b)粘附到所述陶瓷绝缘基底的耐腐蚀无孔层(120)，所述耐腐蚀无孔层具有至少50μm的厚度、至多1％的孔隙率，和包括基于所述耐腐蚀无孔层的总重量的至少15重量％的稀土化合物的组成；和，
c)至多1000ppm的碳含量和小于1x 10-4的损耗角正切。
2.如权利要求1中所述的耐腐蚀组件，其中所述陶瓷绝缘基底为三氧化二铝。
3.如权利要求1或2的任一项中所述的耐腐蚀组件，其中所述稀土化合物为三氧化二钇(Y2O3)，。
4.如权利要求1、2或3的任一项中所述的耐腐蚀组件，其中所述耐腐蚀无孔层包括具有每mm2小于50个微裂纹和裂隙的显微结构。
5.如权利要求1、2、3或4的任一项中所述的耐腐蚀组件，其中所述耐腐蚀无孔层具有：
a.至多0.5％的孔隙率；
b.至少30MPa的粘附强度；
c.至少100μm的厚度；和，
d.至少300nm且至多30μm的平均晶粒尺寸。
6.如权利要求1中所述的耐腐蚀组件，其中所述陶瓷绝缘基底为三氧化二铝且所述稀土化合物为三氧化二钇(Y2O3)。
7.如权利要求1、2、3、4、5或6的任一项中所述的耐腐蚀组件，其中所述耐腐蚀无孔层进一步包括向所述稀土化合物加入的基于所述稀土化合物的总重量的约300ppm至约20重量％范围内的烧结助剂。
8.如权利要求7中所述的耐腐蚀组件，其中所述烧结助剂选自ZrO2、HfO2和CeO2。
9.如权利要求8中所述的耐腐蚀组件，其中所述烧结助剂为基于所述稀土化合物的总重量的1重量％的量的ZrO2。
10.耐腐蚀组件，其包括：
陶瓷绝缘基底；
直接或间接地粘附到所述陶瓷绝缘基底的耐腐蚀无孔层，所述耐腐蚀无孔层具有至少50μm的厚度、至多1％的孔隙率、每mm2具有小于50个微裂纹和裂隙的显微结构，和包括基于所述耐腐蚀无孔层的总重量的至少15重量％的稀土化合物的组成；和
在所述陶瓷绝缘基底中埋置或在所述陶瓷绝缘基底和所述耐腐蚀无孔层之间成层的至少一个插入层，所述至少一个插入层基本上由三氧化二镱(Yb2O3)组成。
11.如权利要求10中所述的耐腐蚀组件，其中使用所述至少一个插入层来通过红外荧光检测耐腐蚀无孔层的磨损。
12.如权利要求11中所述的耐腐蚀组件，其中所述至少一个插入层进一步包含传导性材料。
13.如权利要求10中所述的耐腐蚀组件，其中所述陶瓷绝缘基底选自三氧化二铝、氮化铝、氮化硅、基于硅酸盐的材料，和它们的两种以上的混合物，且所述稀土化合物选自三氧化二钇(Y2O3)、硅酸钇、氟化钇、氟氧化钇、铝酸钇、氮化物、复合氮化物化合物，和它们的两种以上的组合。
14.层叠体，其包括：
选自三氧化二铝、氮化铝、氮化硅、基于硅酸盐的材料，和它们的两种以上的混合物的生的烧结性材料的第一层；
选自三氧化二钇(Y2O3)、硅酸钇、氟化钇、氟氧化钇、铝酸钇、氮化物、复合氮化物化合物，和它们的两种以上的组合的生的烧结性材料的第二层；和，
其中在将所述层叠体热处理后，所述第二层具有至多1％的孔隙率和至少100nm且至多100μm的平均晶粒尺寸。
15.如权利要求14中所述的层叠体，其中在将所述层叠体热处理后，所述第二层具有至多0.5％的孔隙率和至少300nm且至多30μm的平均晶粒尺寸。
16.如权利要求14或15的任一项中所述的层叠体，其进一步包括在第一和第二层之间的至少一个插入层，其中所述至少一个插入层包含选自稀土氧化物、稀土硅酸盐、稀土铝酸盐，和它们的两种以上的混合物的生的烧结性材料。
17.如权利要求14、15或16的任一项中所述的层叠体，其中所述热处理选自热压和热等静压。
18.组装体，其配置成在制作半导体芯片中使用，所述组装体包括：
a.反应器；和，
b.耐腐蚀组件，其包括：
陶瓷绝缘基底；和，
粘附到所述陶瓷绝缘基底的耐腐蚀无孔层，所述耐腐蚀无孔层具有至少50μm的厚度、至多1％的孔隙率，和包括基于所述耐腐蚀无孔层的总重量的至少15重量％的稀土化合物的组成；和
至多1000ppm的碳含量。
19.如权利要求18中所述的组装体，其中所述陶瓷绝缘基底选自三氧化二铝、氮化铝、氮化硅、基于硅酸盐的材料和它们的两种以上的混合物。
20.如权利要求18或19的任一项中所述的组装体，其中所述稀土化合物选自三氧化二钇(Y2O3)、硅酸钇、氟化钇、氟氧化钇、铝酸钇、氮化物、复合氮化物化合物，和它们的两种以上的组合。
21.如权利要求18、19或20的任一项中所述的组装体，其中所述耐腐蚀无孔层包括每mm2具有小于50个微裂纹和裂隙的显微结构以及至少20MPa的粘附强度。
22.如权利要求18、19、20或21的任一项中所述的组装体，其中所述耐腐蚀无孔层具有：
至少100μm的厚度；
至多0.5％的孔隙率；
至少30MPa的粘附强度；和，
至少300nm且至多30μm的平均晶粒尺寸。
23.如权利要求18、19、20、21或22的任一项中所述的组装体，其进一步包括在所述陶瓷绝缘基底中埋置或在所述陶瓷绝缘基底和所述耐腐蚀无孔层之间成层的至少一个插入层。
24.如权利要求23中所述的组装体，其中所述至少一个插入层选自稀土氧化物、稀土硅酸盐、稀土铝酸盐，和它们的两种以上的混合物。
25.如权利要求24中所述的组装体，其中所述至少一个插入层为三氧化二镱(Yb2O3)。
26.如权利要求23中所述的组装体，其中所述至少一个插入层包含传导性材料。
27.如权利要求26中所述的组装体，其中所述至少一个插入层进一步包含绝缘材料。
28.如权利要求23中所述的组装体，其中所述至少一个插入层选自三氧化二镱(Yb2O3)、钼(Mo)、钨(W)、二硅化钼(MoSi2)、碳化钨(WC)、二硅化钨(WSi2)，和它们的两种以上的混合物。
29.如权利要求18、19、20、21或22的任一项中所述的组装体，其中所述反应器为配置用于等离子体蚀刻的等离子体蚀刻反应器，且所述耐腐蚀组件为配置成与所述等离子体蚀刻反应器能脱扣地接合的盖；和，其中所述盖具有小于1x 10-4的损耗角正切。
30.如权利要求18、19、20、21或22的任一项中所述的组装体，其中所述反应器为配置用于通过卤素气体进行原位清洁的沉积反应器且所述耐腐蚀组件为加热器。
31.如权利要求18、19、20、21或22的任一项中所述的组装体，其中所述反应器为配置用于通过卤素气体进行原位清洁的沉积反应器且所述耐腐蚀组件为喷淋头。
32.如权利要求30中所述的组装体，其中所述基底进一步包括埋置在其中的至少一个插入导电层，所述导电层具有至多10兆欧-厘米的薄层电阻率和相对于所述陶瓷绝缘基底和所述耐腐蚀无孔层的热膨胀系数的至多4x10-6/K的热膨胀系数差。
33.用于制作与半导体加工反应器一起使用的耐腐蚀组件的方法，其包括：
将包括基于较薄层的总重量的至少15重量％的稀土化合物的烧结性粉末组合物的较薄层和烧结性基底材料的较厚层堆叠以形成预层叠体；其中所述较薄层为所述较厚层的小于50％；和，
对所述预层叠体进行热处理以形成包括耐腐蚀无孔最外层的耐腐蚀组件，所述耐腐蚀无孔最外层的特征在于每mm2具有小于50个微裂纹和裂隙的显微结构以及至少100nm且至多100μm的平均晶粒尺寸；且，
所述耐腐蚀组件具有至多1000ppm的碳含量和小于1x 10-3的损耗角正切。
34.如权利要求33中所述的方法，其中热处理选自热压和热等静压。
35.如权利要求33或34的任一项中所述的方法，其中所述烧结性基底材料选自三氧化二铝、氮化铝、氮化硅、基于硅酸盐的材料，和它们的两种以上的混合物。
36.如权利要求33、34或35的任一项中所述的方法，其中所述稀土化合物选自三氧化二钇(Y2O3)、硅酸钇、氟化钇、氟氧化钇、铝酸钇、氮化物、复合氮化物化合物，和它们的两种以上的组合。
37.如权利要求33或34的任一项中所述的方法，其中所述烧结性基底材料为三氧化二铝且所述稀土化合物为三氧化二钇(Y2O3)。
38.如权利要求33或34的任一项中所述的方法，其中所述烧结性基底材料为氮化铝且所述稀土化合物为稀土硅酸盐。
39.如权利要求33、34、35或36的任一项中所述的方法，其中所述耐腐蚀组件为配置成与等离子体蚀刻反应器能脱扣地接合的盖。
40.如权利要求39中所述的方法，其中所述盖具有小于1x 10-4的损耗角正切。
41.如权利要求33、34、35或36的任一项中所述的方法，其进一步包括在热处理之前堆叠在稀土化合物较薄层和基底材料较厚层之间插入的至少一种另外的烧结性粉末组合物的层。
42.如权利要求41中所述的方法，其中所述至少一种另外的烧结性粉末组合物包括具有相对于所述陶瓷绝缘基底和所述耐腐蚀无孔最外层的热膨胀系数的至多4x 10-6/K的热膨胀系数差的化合物或金属。
43.如权利要求42中所述的方法，其中所述至少一种另外的烧结性粉末组合物包括选自如下的化合物或金属：三氧化二镱(Yb2O3)、钼(Mo)、钨(W)、铌(Nb)、二硅化钼(MoSi2)、碳化钨(WC)、二硅化钨(WSi2)、碳化钛(TiC)、氮化钛(TiN)，和它们的两种以上的混合物。
44.权利要求41所述的方法，其中所述至少一种另外的烧结性粉末组合物进一步包括选自氧化铝、氮化铝、铝酸盐、硅酸盐和它们的两种以上的混合物的绝缘材料。
45.权利要求41所述的方法，其中所述至少一种另外的烧结性粉末组合物为三氧化二镱(Yb2O3)。
46.权利要求41所述的方法，其中所述至少一种另外的烧结性粉末组合物包括传导性材料。
47.权利要求46所述的方法，其中所述至少一种另外的烧结性粉末组合物进一步包括绝缘材料。
48.如权利要求33、34、35或36的任一项中所述的方法，其中所述半导体加工反应器为配置用于通过卤素气体进行原位清洁的沉积反应器且所述耐腐蚀组件为加热器。
49.如权利要求33、34、35或36的任一项中所述的方法，其中所述半导体加工反应器为配置用于通过卤素气体进行原位清洁的沉积反应器且所述耐腐蚀组件为喷淋头。
50.权利要求48所述的方法，其中所述烧结性基底材料进一步包括埋置在其中的至少一个插入导电层，所述导电层具有至多10兆欧-厘米的薄层电阻率和相对于所述陶瓷绝缘基底和所述耐腐蚀无孔最外层的热膨胀系数的至多4x 10-6/K的热膨胀系数差。
51.耐腐蚀组件，其包括：
陶瓷绝缘基底；和
粘附到所述陶瓷绝缘基底的耐腐蚀无孔层，所述耐腐蚀无孔层具有：
至多1％的孔隙率和包括基于所述耐腐蚀无孔层的总重量的至少15重量％的稀土化合物的组成；
约50μm至约500μm的厚度；和
每mm2具有小于50个微裂纹和裂隙的显微结构。
52.如权利要求51中所述的耐腐蚀组件，其中所述陶瓷绝缘基底为氮化铝且所述耐腐蚀无孔层为稀土硅酸盐。
Claims (52)
1.耐腐蚀组件，其配置成与半导体加工反应器一起使用，所述耐腐蚀组件包括：
a)陶瓷绝缘基底；和，
b)与所述陶瓷绝缘基底结合的耐腐蚀无孔层，所述耐腐蚀无孔层具有包括基于所述耐腐蚀无孔层的总重量的至少15重量％的稀土化合物的组成；并且，所述耐腐蚀无孔层的特征在于不含微裂纹和裂隙的显微结构且具有至少100nm且至多100μm的平均晶粒尺寸。
2.如权利要求1中所述的耐腐蚀组件，其中所述陶瓷绝缘基底选自三氧化二铝、氮化铝、氮化硅、基于硅酸盐的材料，和它们的两种以上的混合物。
3.如权利要求1或2的任一项中所述的耐腐蚀组件，其中所述稀土化合物选自三氧化二钇(Y2O3)、硅酸钇、氟化钇、氟氧化钇、铝酸钇、氮化物、复合氮化物化合物和它们的两种以上的组合。
4.如权利要求1、2或3的任一项中所述的耐腐蚀组件，其中所述耐腐蚀无孔层粘附到所述陶瓷绝缘基底，并且所述耐腐蚀无孔层具有：
a.至多1％的孔隙率；
b.至少20MPa的粘附强度；和，
c.至少50μm的厚度。
5.如权利要求1、2、3或4的任一项中所述的耐腐蚀组件，其中所述耐腐蚀无孔层具有：
a.至多0.5％的孔隙率；
b.至少30MPa的粘附强度；
c.至少100μm的厚度；和，
d.至少300nm且至多30μm的平均晶粒尺寸。
6.如权利要求1中所述的耐腐蚀组件，其中所述陶瓷绝缘基底为三氧化二铝且所述稀土化合物为三价稀土氧化物。
7.如权利要求1中所述的耐腐蚀组件，其中所述陶瓷绝缘基底为氮化铝且所述耐腐蚀无孔层为稀土硅酸盐。
8.如权利要求1、2、3或4的任一项中所述的耐腐蚀组件，其中所述耐腐蚀组件为配置成与等离子体蚀刻反应器能脱扣地接合的盖且具有小于1x10-4的损耗角正切。
9.如权利要求1、2、3或4的任一项中所述的耐腐蚀组件，其进一步包括在所述陶瓷绝缘基底中埋置或在所述陶瓷绝缘基底和所述耐腐蚀无孔层之间成层的至少一个插入层。
10.如权利要求9中所述的耐腐蚀组件，其中所述至少一个插入层选自稀土氧化物、稀土硅酸盐、稀土铝酸盐，和它们的两种以上的混合物。
11.如权利要求10中所述的耐腐蚀组件，其中所述至少一个插入层为三氧化二镱(Yb2O3)。
12.如权利要求10中所述的耐腐蚀组件，其中所述至少一个插入层包含传导性材料。
13.如权利要求12中所述的耐腐蚀组件，其中所述至少一个插入层进一步包含绝缘材料。
14.如权利要求11中所述的耐腐蚀组件，其中所述至少一个插入层粘附到所述耐腐蚀无孔层和所述陶瓷绝缘基底两者，且所述耐腐蚀无孔层具有：
a.至多1％的孔隙率；
b.至少20MPa的粘附强度；和
c.至少50μm的厚度。
15.生的层叠体，其配置成与半导体加工反应器一起使用，所述生的层叠体包括：
选自三氧化二铝、氮化铝、氮化硅、基于硅酸盐的材料，和它们的两种以上的混合物的生的烧结性材料的第一层；
选自三氧化二钇(Y2O3)、硅酸钇、氟化钇、氟氧化钇、铝酸钇、氮化物、复合氮化物化合物，和它们的两种以上的组合的生的烧结性材料的第二层；和，
其中在将所述生的层叠体热处理后，所述第二层具有至多1％的孔隙率和至少100nm且至多100μm的平均晶粒尺寸。
16.如权利要求15中所述的生的层叠体，其中在将所述生的层叠体热处理后，所述第二层具有至多0.5％的孔隙率和至少300nm且至多30μm的平均晶粒尺寸。
17.如权利要求16或17的任一项中所述的生的层叠体，其进一步包括在第一和第二层之间的至少一个插入层，其中所述至少一个插入层包含选自稀土氧化物、稀土硅酸盐、稀土铝酸盐，和它们的两种以上的混合物的生的烧结性材料。
18.如权利要求16、17或18的任一项中所述的生的层叠体，其中所述热处理选自热压和热等静压。
19.组装体，其配置成在制作半导体芯片中使用，所述组装体包括：
a.反应器；和，
b.耐腐蚀组件，其包括：
i.陶瓷绝缘基底；和，
ii.与所述陶瓷绝缘基底结合的耐腐蚀无孔层，所述耐腐蚀无孔层具有包括基于所述耐腐蚀无孔层的总重量的至少15重量％的稀土化合物的组成并且特征在于，不含微裂纹和裂隙的显微结构，和具有：
至少50μm的厚度；
至多1％的孔隙率；和，
至少100nm且至多100μm的平均晶粒尺寸。
20.如权利要求19中所述的组装体，其中所述陶瓷绝缘基底选自三氧化二铝、氮化铝、氮化硅、基于硅酸盐的材料和它们的两种以上的混合物。
21.如权利要求19或20的任一项中所述的组装体，其中所述稀土化合物选自三氧化二钇(Y2O3)、硅酸钇、氟化钇、氟氧化钇、铝酸钇、氮化物、复合氮化物化合物，和它们的两种以上的组合。
22.如权利要求19、20或21的任一项中所述的组装体，其中所述耐腐蚀无孔层粘附到所述陶瓷绝缘基底以及至少20MPa的粘附强度。
23.如权利要求19、20、21或22的任一项中所述的组装体，其中所述耐腐蚀无孔层具有：
至少100μm的厚度；
至多0.5％的孔隙率；
至少30MPa的粘附强度；和，
至少300nm且至多30μm的平均晶粒尺寸。
24.如权利要求19、20、21、22或23的任一项中所述的组装体，其进一步包括在所述陶瓷绝缘基底中埋置或在所述陶瓷绝缘基底和所述耐腐蚀无孔层之间成层的至少一个插入层。
25.如权利要求24中所述的组装体，其中所述至少一个插入层选自稀土氧化物、稀土硅酸盐、稀土铝酸盐，和它们的两种以上的混合物。
26.如权利要求25中所述的组装体，其中所述至少一个插入层为三氧化二镱(Yb2O3)。
27.如权利要求24中所述的组装体，其中所述至少一个插入层包含传导性材料。
28.如权利要求27中所述的组装体，其中所述至少一个插入层进一步包含绝缘材料。
29.如权利要求24中所述的组装体，其中所述至少一个插入层选自三氧化二镱(Yb2O3)、钼(Mo)、钨(W)、二硅化钼(MoSi2)、碳化钨(WC)、二硅化钨(WSi2)，和它们的两种以上的混合物。
30.如权利要求19、20、21、22或23的任一项中所述的组装体，其中所述反应器为配置用于等离子体蚀刻的等离子体蚀刻反应器，且所述耐腐蚀组件为配置成与所述等离子体蚀刻反应器能脱扣地接合的盖；和，其中所述盖具有小于1x 10-4的损耗角正切。
31.如权利要求19、20、21、22或23的任一项中如权利要求中所述的组装体，其中所述反应器为配置用于通过卤素气体进行原位清洁的沉积反应器且所述耐腐蚀组件为加热器。
32.如权利要求19、20、21、22或23的任一项中如权利要求中所述的组装体，其中所述反应器为配置用于通过卤素气体进行原位清洁的沉积反应器且所述耐腐蚀组件为喷淋头。
33.如权利要求31中所述的组装体，其中所述基底进一步包括埋置在其中的至少一个插入导电层，所述导电层具有至多10兆欧-厘米的薄层电阻率和相对于所述陶瓷绝缘基底和所述耐腐蚀无孔层的热膨胀系数的至多4x10-6/K的热膨胀系数差。
34.用于制作与半导体加工反应器一起使用的耐腐蚀组件的方法，其包括：
将包括基于较薄层的总重量的至少15重量％的稀土化合物的烧结性粉末组合物的较薄层和烧结性基底材料的较厚层堆叠以形成预层叠体；和，
对所述预层叠体进行热处理以形成包括耐腐蚀无孔最外层的耐腐蚀组件，所述耐腐蚀无孔最外层的特征在于不含微裂纹和裂隙的显微结构以及至少100nm且至多100μm的平均晶粒尺寸。
35.如权利要求34中所述的方法，其中热处理选自热压和热等静压。
36.如权利要求34或35的任一项中所述的方法，其中所述烧结性基底材料选自三氧化二铝、氮化铝、基于硅酸盐的材料，和它们的两种以上的混合物。
37.如权利要求34、35或36的任一项中所述的方法，其中所述稀土化合物选自三氧化二钇(Y2O3)、硅酸钇、氟化钇、氟氧化钇、铝酸钇、氮化物、复合氮化物化合物，和它们的两种以上的组合。
38.如权利要求34或35的任一项中所述的方法，其中所述烧结性基底材料为三氧化二铝且所述稀土化合物为三价稀土氧化物。
39.如权利要求34或35的任一项中所述的方法，其中所述烧结性基底材料为氮化铝且所述稀土化合物为稀土硅酸盐。
40.如权利要求34、35、36或37的任一项中所述的方法，其中所述耐腐蚀组件为配置成与等离子体蚀刻反应器能脱扣地接合的盖。
41.如权利要求40中所述的方法，其中所述盖具有具有小于1x 10-3的损耗角正切。
42.如权利要求41中所述的方法，其中所述盖具有具有小于1x 10-4的损耗角正切。
43.如权利要求34、35、36或37的任一项中所述的方法，其进一步包括在热处理之前堆叠在稀土化合物较薄层和基底材料较厚层之间插入的至少一种另外的烧结性粉末组合物的层。
44.如权利要求43中所述的方法，其中所述至少一种另外的烧结性粉末组合物包括具有相对于所述陶瓷绝缘基底和所述耐腐蚀无孔最外层的热膨胀系数的至多4x 10-6/K的热膨胀系数差的化合物或金属。
45.如权利要求44中所述的方法，其中所述至少一种另外的烧结性粉末组合物包括选自如下的化合物或金属：三氧化二镱(Yb2O3)、钼(Mo)、钨(W)、铌(Nb)、二硅化钼(MoSi2)、碳化钨(WC)、二硅化钨(WSi2)、碳化钛(TiC)、氮化钛(TiN)，和它们的两种以上的混合物。
46.权利要求43所述的方法，其中所述至少一种另外的烧结性粉末组合物进一步包括选自氧化铝、氮化铝、铝酸盐、硅酸盐和它们的两种以上的混合物的绝缘材料。
47.权利要求43所述的方法，其中所述至少一种另外的烧结性粉末组合物为三氧化二镱(Yb2O3)。
48.权利要求43所述的方法，其中所述至少一种另外的烧结性粉末组合物包括传导性材料。
49.权利要求48所述的方法，其中所述至少一种另外的烧结性粉末组合物进一步包括绝缘材料。
50.如权利要求34、35、36或37的任一项中所述的方法，其中所述半导体加工反应器为配置用于通过卤素气体进行原位清洁的沉积反应器且所述耐腐蚀组件为加热器。
51.如权利要求34、35、36或37的任一项中所述的方法，其中所述半导体加工反应器为配置用于通过卤素气体进行原位清洁的沉积反应器且所述耐腐蚀组件为喷淋头。
52.权利要求50所述的方法，其中所述烧结性基底材料进一步包括埋置在其中的至少一个插入导电层，所述导电层具有至多10兆欧-厘米的薄层电阻率和相对于所述陶瓷绝缘基底和所述耐腐蚀无孔最外层的热膨胀系数的至多4x 10-6/K的热膨胀系数差。
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