DE69907969T2

DE69907969T2 - Korrosionsbeständige beschichtung

Info

Publication number: DE69907969T2
Application number: DE69907969T
Authority: DE
Inventors: Won Bang; Chen-An Chen; Shankar Venkataraman; Ajay Bhatnagar
Original assignee: Applied Materials Inc
Current assignee: Applied Materials Inc
Priority date: 1998-10-31
Filing date: 1999-10-29
Publication date: 2004-05-19
Anticipated expiration: 2019-10-30
Also published as: WO2000026434A1; EP1144722A1; EP1144722B1; DE69907969D1

Description

Die Erfindung bezieht sich insgesamt auf eine korrosionswiderstandsfähige Beschichtung, und insbesondere auf eine Beschichtung zur Verwendung auf einem Bauteil in einer korrosiven Umgebung eines Halbleitennrafer-Behandlungssystems.
In einem Halbleiterwafer-Behandlungssystem ist der Innenraum einer Behandlungskammer oft verschiedenen korrosiven oder reaktiven Umgebungen ausgesetzt. Diese reaktiven Umgebungen können entweder aus korrosiven stabilen Gasen, beispielsweise Chor (Cl₂), oder anderen reaktiven Spezies resultieren, zu denen Radikale oder Nebenprodukte gehören, die bei Prozessreaktionen erzeugt werden. Bei Plasmaprozessanwendungen, wie dem Ätzen oder der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD), werden reaktive Spezies auch durch Dissoziation anderer Moleküle erzeugt, die aus sich selbst heraus korrosiv oder reaktiv sein können oder nicht. Um eine Prozessleistung und die Lebensdauer der Prozesskammer oder von Bauteilen zu gewährleisten, müssen korrosionswiderstandsfähige Maßnahmen getroffen werden. Beispielsweise werden häufig in Behandlungskammern nickelplattierte Bauelemente verwendet, um die Korrosion durch Cl₂ zu verhindern. Fluorenthaltende Gase, wie NF₃ oder CHF₃, lassen unter anderem atomaren Fluor (F) entstehen, der hochreaktiv ist. Unter Hochtemperaturbedingungen, beispielsweise wie sie bei bestimmten CVD-Verwendungen auftreten, wird die Korrosion noch schlimmer. Es werden beispielsweise keramische Heizeinrichtungen aus Aluminiumnitrid (AIN) von NF₃ angegriffen, da es häufiger als Reinigungsgas bei einigen Waferbehandlungssystemen verwendet wird. Diese Heizeinrichtungen sind gewöhnlich ziemlich teuer, so dass man Schutzbeschichtungen haben möchte, die die Korrosion der Heizeinrichtungsoberflächen verhindern können.
Die EP-A-O 702 098A beschreibt einen korrosionswiderstandsfähigen Gegenstand, der für einen Einsatz bei Temperaturen von etwa 200°C bis etwa 500°C geeignet ist. Der korrosionswiderstandsfähige Gegenstand weist eine Aluminium-Magnesium-Legierung auf, die eine Magnesiumhalogenidschicht hat, die unter seiner Oberfläche ausgebildet ist. Die US-A-5,364,496 beschreibt eine Wafereinfassung für den Einsatz in einem plasmagestützten chemischen Ätzprozess. Die Einfassung weist reines Magnesium oder Aluminium auf, das mit einer Magnesiumfluoridbeschichtung überzogen ist.
Es besteht deshalb ein Bedürfnis für korrosionswiderstandsfähige Beschichtungen, die Prozesskomponenten, wie keramische Heizeinrichtungen, gegen Korrosion in Waferbehandlungssystemen schützen können.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Schutzbeschichtung auf einem Bauelement zur Verwendung in einer korrosiven oder reaktiven Umgebung bereit. Die Schutzbeschichtung ist eine Magnesiumfluoridbeschichtung mit einer Reinheit, die Reaktionen zwischen Verunreinigungen in der Beschichtung und reaktiven Spezies in der Einfassungsumgebung verhindert. Außerdem hat die Beschichtung eine Dichte, die reaktive Spezies vom Eindringen in die Beschichtung und vom Erreichen des darunter liegenden Bauteils ausschließt. In einer Ausgestaltung ist die Magnesiumfluoridbeschichtung wenigstens 85% dicht, beispielsweise etwa 85 bis 90% dicht, und wenigstens 99% rein. Eine solche Beschichtung schützt beispielsweise eine Oberfläche einer keramischen Heizeinrichtung gegen einen chemischen Angriff von Fluorradikalen in einer korrosiven Umgebung mit hoher Temperatur.
Bei einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist das Bauteil (beispielsweise eine Aluminiumnitrid-Heizeinrichtung) mit einer Oberflächengüte versehen, die besser als etwa 10 RA ist, oder vorzugsweise zwischen 5 bis 10 RA liegt. Die auf einem solchen Bauteil ausgebildete Beschichtung ist gleichförmiger und bietet so einen effektiveren Schutz gegen Korrosion.
Die Qualität der schützenden Beschichtung wird auch von der Bedingung des Abscheidungsprozesses beeinträchtigt. Deshalb besteht ein weiterer Aspekt der Erfindung in einem Verfahren zur Ausbildung der Beschichtung bei einer Temperatur und einem Druck, die für die gewünschte Beschichtungsdichte und Reinheit geeignet sind. Gewöhnlich wird bevorzugt, dass die Beschichtung bei einer relativ hohen Temperatur und einem relativ niedrigen Druck ausgebildet wird. Eine hohe Abscheidungstemperatur ergibt eine Beschichtung mit höherer Dichte, während ein niedriger Druck eine Beschichtung mit hoher Reinheit ergibt. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung wird die Beschichtung bei einer Temperatur von wenigstens etwa 250°C oder vorzugsweise wenigstens etwa 300°C und bei einem Kammerdruck von weniger als etwa 1 × 10^–5 Torr (1,33 × 10^–3 Pa) abgeschieden. Eine weitere Verbesserung der Beschichtungseigenschaften kann durch eine Glühbehandlung der Beschichtung bei einer Temperatur von mehr als etwa 600°C erreicht werden.
Die Lehren der vorliegenden Erfindung lassen sich durch Inbetrachtziehen der folgenden, ins Einzelne gehenden Beschreibung zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen leicht verstehen, in denen
1a eine schematische Schnittansicht eines einer korrosiven Umgebung ausgesetzten Substrats zeigt;
1b eine schematische Schnittansicht einer Beschichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt, die auf einem Substrat ausgebildet ist,
2a eine schematische Schnittansicht einer Beschichtung auf einem Substrat mit einer groben Oberflächengüte zeigt,
2b eine schematische Schnittansicht einer Beschichtung auf einem Substrat mit einer feineren Oberflächengüte zeigt, und
3 schematisch eine Kammer mit einem Tragsockel zeigt, der eine Beschichtung der vorliegenden Erfindung aufweist.
Zur Erleichterung des Verständnisses werden dort, wo es möglich ist, gleiche Bezugszeichen zur Bezeichnung gleicher Elemente verwendet, die die Figuren gemeinsam haben.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Magnesiumfluoridbeschichtung, die ein darunter liegendes Substrat (d. h. den Gegenstand, auf dem die Beschichtung abgeschieden ist) oder ein Bauteil vor Korrosion oder Zersetzung in einer korrosiven Umgebung schützt. 1a / 1b zeigen schematisch den Schutzeffekt einer Beschichtung 150 auf einem Substrat 100. 1a zeigt eine Schnittansicht eines Substrats 100, das einer insgesamt korrosiven oder reaktiven Umgebung 110 ausgesetzt ist. Beispielsweise kann das Substrat 100 dem Angriff von Spezies in der einfassenden Umgebung 110 ausgesetzt sein, was zu Kratern 102 oder anderen Defekten 104 auf der Oberfläche 100S des Substrats 100 führt. Abhängig von der reaktiven Umgebung 110 kann eine Zersetzung des Substrats 100 durch chemische oder physikalische Angriffe verursacht werden und muss nicht notwendigerweise zu leicht sichtbaren Defekten führen, wie sie in 1a gezeigt sind. Beispielsweise können die chemischen oder physikalischen Eigenschaften des Substrats 100 durch chemische Reaktionen zwischen Spezies, wie Fluor F, oder anderen reaktiven Spezies (die insgesamt mit X bezeichnet sind) in der Umgebung 110 und dem Substrat 100 oder durch physikalisches Bombardement mit energetischen Spezies (beispielsweise Plus- und Minusionen) verändert werden. 1b zeigt eine Schnittansicht des Substrats 100, das der korrosiven Umgebung 110 ausgesetzt wird, nachdem eine Beschichtung 150 auf dem Substrat 100 ausgebildet worden ist. Die Beschichtung 150 der vorliegenden Erfindung ist gegen den Angriff der reaktiven oder korrosiven Umgebung 110 widerstandsfähig, so dass eine Zersetzung des darunter liegenden Substrats 100 reduziert oder vermieden werden kann.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Beschichtung 150 eine Magnesiumfluoridbeschichtung, die dazu verwendet wird, Innenflächen von Kammern für die chemische Dampfabscheidung (CVD) und/oder Bauteile, die in solchen Kammern verwendet werden, zu beschichten. Beispielsweise wird die Beschichtung 150 nach der Erfindung vorteilhafterweise auf Aluminium- oder Aluminiumnitridteile aufgebracht, beispielsweise auf die Heizeinrichtungen, die in herkömmlicher Weise innerhalb von CVD-Kammern verwendet werden. Aluminium und Aluminiumnitrid korrodieren und zersetzen sich gewöhnlich mit der Zeit, wenn sie wiederholt CVD-Prozessumgebungen mit hoher Temperatur ausgesetzt sind. Die Beschichtung 150 verhindert eine Korrosion der Heizeinrichtungsobertläche unter einer korrosiven Umgebung, beispielsweise in Anwesenheit von plasmaenthaltendem Fluor (F) bei Temperaturen über 550°C.
Damit die Schutzbeschichtung in der korrosiven Umgebung 110 wirksam ist, sollte die Magnesiumfluoridbeschichtung 150 eine solche Reinheit haben, dass Reaktionen zwischen Verunreinigungen in der Beschichtung 150 und verschiedenen Spezies in der Einfassungsumgebung 110 im Wesentlichen ausgeschlossen werden. Die Art der Verunreinigungen ändert sich mit dem spezifischen Prozess, der zur Bildung der Beschichtung 150 verwendet wird. Beispielsweise kann die Magnesiumfluoridbeschichtung 150 durch Hochtemperaturverdampfung von Magnesiumfluoridkristallen erfolgen, die in einem Tiegel enthalten sind, oder durch Zerstäuben eines Magnesiumfluoridtargets unter Verwendung eines Inertgases, beispielsweise Argon (Ar), Stickstoff (N₂) und dergleichen. Zu den Verunreinigungen in der Beschichtung 150 können Unreinheiten aus dem Zerstäubungstarget, Unreinheiten aus dem Tiegel, beispielsweise Aluminiumoxid (Al₂O₃), oder Unreinheiten, wie Wasserdampf in der Behandlungskammer, neben anderen gehören. Man möchte, dass die Reinheit der Magnesiumfluoridbeschichtung, beispielsweise (Summe der Gewichte von Magnesium und Fluor)/(Summe der Gewichte von Magnesium und Fluor + Summe der Gewichte aller Unreinheiten), wenigstens 99% beträgt, und besonders bevorzugt so nahe wie möglich bei 100% liegt.
Außerdem sollte die Beschichtung 150 eine Dichte haben, die Spezies in der korrosiven Umgebung 110 wesentlich davon abhält, durch poröse Bereiche der Beschichtung 150 hindurchzudringen und das darunter liegende Substrat 100 anzugreifen. Die Dichte der Magnesiumfluoridbeschichtung kann definiert werden als Volumen von Magnesiumfluorid in der Beschichtung/Gesamtvolumen von (Hohlräumen plus Magnesiumfluorid plus andere Un reinheiten) in der Beschichtung. Eine höhere Dichte führt zur Verringerung der Wahrscheinlichkeit des Freilegens des darunter liegenden Teils (beispielsweise AIN) für den Angriff durch korrosive Gase. Während eine Beschichtungsdichte von etwa 70 bis 80% ausreicht, um das darunter liegende Substrat 100 zu schützen, liegt somit die Dichte der Magnesiumfluoridbeschichtung 150 bei wenigstens 85%, oder besonders bevorzugt bei wenigstens 95%, oder nahe bei etwa 100%. Um eine Rissbildung der Beschichtung 150 zu vermeiden, wird weiterhin eine dünnere Beschichtung insgesamt bevorzugt, während eine konformere Beschichtung 150 einen verbesserten Schutz der darunter liegenden Oberfläche bietet. Um diese Eigenschaften zu erreichen, wird die Magnesiumfluoridbeschichtung 150 vorzugsweise durch CVD oder durch physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) abgeschieden. Die Beschichtung 150 hat beispielsweise eine Dicke von weniger als 2 μm, oder vorzugsweise etwa 1 μm, oder weniger. Eine solche Magnesiumfluoridbeschichtung 150 hat sich beispielsweise als korrosionswiderstandsfähig in Umgebungen erwiesen, die dissoziiertes NF₃ (beispielsweise Fluorradikale enthaltende Umgebungen) enthalten und Temperaturen über 550°C aufweisen.
3 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die Magnesiumfluoridbeschichtung 150 auf einem Tragsockel 310 ausgebildet ist. Der Tragsockel 310 ist insbesondere eine keramische Heizeinrichtung aus Aluminiumnitrid (AIN). Eine AIN-Heizeinrichtung 310 wird beispielsweise häufig in einem Waferbehandlungssystem 350, beispielsweise einer CVD-Kammer, zum Erhitzen eines Wafers (nicht gezeigt) auf eine hohe Behandlungstemperatur verwendet. Jede freiliegende Oberfläche der AIN-Heizeinrichtung 310 ist gegenüber dem Angriff empfindlich, wenn sie einer korrosiven Umgebung 110 ausgesetzt ist, beispielsweise Komponenten in den Behandlungsgasen, oder einem Plasma, das ein Kammerreinigungsgas, wie NF₃, enthält. In einer CVD-Kammer, die für eine Oxidabscheidung (beispielsweise SiO₂) ausgestaltet ist, wird Oxid sowohl auf der Oberfläche des Wafers als auch an den Innenflächen 352 der Kammer 350 und auf anderen Bauteilen, beispielsweise der Heizeinrichtung 310, innerhalb der Kammer 350 abgeschieden. Zur Aufrechterhaltung eines effizienten Prozesses und Kammerbetriebs müssen die Oxidabscheidungen von den inneren Kammerflächen 352 und den Bauteilen entfernt werden. Dies wird gewöhnlich mittels eines Reinigungsschritts erreicht, bei dem fluorenthaltendes Gas, wie NF₃, verwendet wird, um die Oxidabscheidungen wegzuätzen. Die Magnesiumfluoridbeschichtung 150 der vorliegenden Erfindung ist gegen den Angriff (entweder chemisch oder physikalisch) von vielen reaktiven Spezies in einer CVD-Prozessumgebung widerstandsfähig und ist deshalb als Schutzbeschichtung zum Einsatz bei keramischen Heizeinrichtungen insgesamt effektiv. Beispielsweise wurde eine Magnesiumfluoridbeschichtung 150 erfolg reich eingesetzt, um ein Zersetzen einer Aluminiumnitrid-Heizeinrichtung 310 in Anwesenheit von plasmaenthaltendem Fluor (F) bei Temperaturen über 550°C zu vermeiden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung schließt ein Verfahren zur Herstellung von Teilen zur Verwendung in einer korrosiven Umgebung ein. Das Verfahren umfasst das Beschichten jedes Teils oder Substrats mit einer Magnesiumfluoridbeschichtung mit einer Dichte (beispielsweise größer als etwa 85%) und einer Reinheit, die vorzugsweise durch CVD oder PVD abgeschieden wird.
Insgesamt ist eine Beschichtung mit einer relativ hohen Dichte weniger verletzbar durch einen Angriff von korrosiven oder reaktiven Spezies. Dafür wird eine relativ hohe Abscheidungstemperatur, da sie eine dichtere Beschichtung ergibt, zusammen mit verbesserten Konformitäts- und Hafteigenschaften bevorzugt. Um eine Magnesiumfluoridbeschichtung 150 zu erhalten, die eine Dichte nahe bei 100% hat, wird die Beschichtung 150 bei einer Temperatur von wenigstens etwa 300°C abgeschieden. Für Beschichtungsdichten im Bereich von 85 bis 90% kann jedoch die Temperatur etwas niedriger sein, beispielsweise wenigstens 250°C, oder etwa 275°C betragen.
Die Magnesiumfluoridbeschichtung 150 kann durch verschiedene Prozesse ausgebildet werden, zu denen beispielsweise die Hochtemperaturaufdampfung und Zerstäubung (beispielsweise PVD) gehören. Der spezifische Beschichtungsprozess ist jedoch für die Ausübung der vorliegenden Erfindung nicht kritisch, solange der Prozess eine ausreichend dichte und reine Beschichtung 150 ergibt. Beispielsweise hat man eine Elektronenstrahlverdampfung zur Bildung einer Magnesiumfluoridbeschichtung über einer AIN-Heizeinrichtung verwendet. Bei anderen Anwendungen jedoch kann eine konforme Abscheidung, beispielsweise unter Verwendung von CVD, erwünscht sein, um eine vollständige Abdeckung oder einen Schutz für Substrate mit einer Topographie zu gewährleisten.
Wenn eine Magnesiumfluoridbeschichtung unter Verwendung der Elektronenstrahlverdampfung abgeschieden wird, erfolgt dies gewöhnlich bei einer Temperatur von etwa 250°C und bei einem Druck von etwa 1 × 10^–5 Torr (1,33 × 10^–3 Pa). Die erhaltene Beschichtung hat eine Säulenstruktur und eine Dichte von etwa 70 bis 80%. Dabei können korrosive Gase die relativ poröse Beschichtung durchdringen und das darunter liegende Substrat angreifen. Im Gegensatz dazu wird gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung eine Magnesiumfluoridbeschichtung 150 unter Verwendung der Elektronenstrahlverdampfung bei einer Temperatur von mehr als etwa 300°C ausgebildet. Die erhaltene Beschichtung 150 hat eine höhere Dichte, beispielsweise nahe bei 100%, und ist weniger porös als die bei niedrigeren Temperaturen abgeschiedenen Beschichtungen. Somit bietet die verbesserte Beschichtung einen besseren Schutz für das darunter liegende Substrat in korrosiven Umgebungen. Alternativ kann auch die Säulenstruktur der sich ergebenden Beschichtung vermieden werden, indem andere Abscheidungsverfahren, wie das Zerstäuben, verwendet werden. Da die von dem Target zerstäubten Spezies im Falle von PVD relativ energiereich sind, kann ein ausreichend dichter Film bei einer niedrigeren Temperatur verglichen mit anderen Verfahren ausgebildet werden, beispielsweise der Aufdampfung oder CVD. Trotzdem kann eine PVD-Beschichtung Nutzen aus einem Prozess mit höherer Temperatur ziehen, der zu einem konformeren und robusterem Film führt, der beispielsweise aus einer verbesserten Bindung zwischen den abgeschiedenen Spezies resultiert.
Bei einer weiteren Ausgestaltung wird eine Magnesiumfluoridbeschichtung 150, die mit einer niedrigeren Dichte (beispielsweise bei einer niedrigeren Temperatur) abgeschieden wurde, durch thermisches Behandeln bei einer Temperatur von mehr als etwa 600°C verdichtet werden. Beispielsweise kann eine Verdichtung durch ein Wärmeglühen bei etwa 600°C über 10 h bei einem Druck von etwa 700 Torr (9,31 × 10⁴ Pa) in einer inerten Stickstoffatmosphäre (N₂) erreicht werden. Unter anderem können auch andere Inertgase, wie Argon (Ar), verwendet werden. Neben der Verdichtung verbessert die Glühbehandlung der Beschichtung auch die Konformität der Beschichtung.
Um die gewünschte Reinheit, beispielsweise etwa 99%, zu erreichen, wird die Beschichtung 150 bei der oben beschriebenen Temperatur und bei einem Kammerdruck von wenigstens 1 × 10^–5 Tori (1,33 × 10^–3 Pa), d. h. vorzugsweise in einer Umgebung mit reduziertem Druck von weniger als 1 × 10^–5 Torr (1,33 × 10^–3 Pa) abgeschieden. Ein Kammerdruck von 1 × 10^–6 Torr (1,33 × 10^–4 Pa) bildet eine Umgebung, die weniger Verunreinigungen als bei 10^–5 Torr (1,33 × 10^–3 Pa) enthält, und ergibt deshalb eine Beschichtung mit einer höheren Reinheit. Diese Verbesserung in der Beschichtungsreinheit mit abnehmendem Druck wird jedoch bei höheren Abscheidungstemperaturen weniger signifikant, da die bei einer höheren Abscheidungstemperatur erhaltene dichtere Beschichtung weniger poröse Bereiche hat, wo sich Verunreinigungen (beispielsweise Feuchte) einlagern können. Deshalb kann bei ausreichend hohen Abscheidungstemperaturen ein Absenken des Kammerdrucks nicht zu einer entsprechenden Erhöhung der Beschichtungsreinheit führen. Deshalb werden bei einem Verfahren zur Abscheidung der Magnesiumfluoridbeschichtung 150 vorzugsweise Temperatur und Druck ins Gleichgewicht gebracht, um die gewünschte Reinheit und Dichte zu erreichen. Natürlich sollte, damit der Korrosion Widerstand entgegengesetzt werden kann, wenn das Teil (beispielsweise mit der Beschichtung 150 und dem Substrat 100) der korrosiven Umgebung 110 ausgesetzt wird, die Beschichtung 150 alle Oberflächen 100S des Substrats 100 abdecken, die einer korrosiven Umgebung 110 potenziell gegenüber freiliegen.
Neben den Prozessbedingungen für die Abscheidung (beispielsweise Substrattemperatur, Kammerdruck, u. a.) werden die Eigenschaften der Beschichtung 150 auch von der Oberflächegüte des Substrats 100 beeinflusst. Wenn beispielsweise die Oberfläche 100S des Substrats 100 zu rau ist, ist die sich ergebende Beschichtungsdicke nicht gleichförmig. Dadurch wird das darunter liegende Substrat 100 gegenüber einem Angriff verwundbar, wenn es einer korrosiven Umgebung 110 ausgesetzt wird. Die keramische Heizeinrichtung hat gewöhnlich eine Oberflächengüte mit einem Rauigkeitsmaß von mehr als RA20. (Bei der Obertlächenrauigkeitsskala bedeutet RA20, dass die Oberfläche-"Erhebungen" sich etwa 20 Mikrozoll von der mittleren Oberfläche weg befinden.) 2a zeigt eine Magnesiumfluoridbeschichtung 150 auf einem Substrat 200, beispielsweise einer Heizeinrichtung, mit einer rauen Oberfläche 200S. Die Magnesiumfluoridbeschichtung 150 ist relativ ungleichförmig, was freiliegende Abschnitte 202 des Heizeinrichtung 200 ergibt. Alternativ können Abschnitte 152 der Beschichtung 150 auch für einen effektiven Schutz der darunter liegenden Abschnitte 204 der Heizeinrichtung 200 gegen das Eindringen von reaktiven oder energiereichen Spezies in der korrosiven Umgebung 110 zu dünn sein. Deshalb sind Bereiche 202, 204 der Heizeinrichtung 200 von der korrosiven Umgebung 110 verwundbar, was zur Bildung von Kratern 206 oder anderen Defekten 208 führt. Wenn die darunter liegende Heizeinrichtung 200 jedoch eine feinere Oberflächengüte hat, können sowohl die Qualität der Trennfläche zwischen Beschichtung und Substrat und die Beschichtungsgleichförmigkeit verbessert werden. Wie in 2b gezeigt ist, bietet die Beschichtung 150, die auf einer Heizeinrichtung 200 mit einer glatteren Oberflächengüte ausgebildet ist, einen wirksamen Schutz gegen die reaktive Umgebung 110.
Deshalb möchte man ein Substrat (beispielsweise eine AIN-Heizeinrichtung) mit einer geringen Korngröße von weniger als etwa 30 μm bei einer bevorzugten Ausführung mit einer Korngröße von etwa 1 bis 3 μm verwenden. Die Oberflächengüte kann beispielsweise durch geeignete Polierverfahren weiter verbessert werden. Zur Veranschaulichung beträgt eine optimale Oberflächengüte der Substratoberfläche 200 weniger als etwa RA10, und ist vorzugsweise noch kleiner, beispielsweise etwa RA5. Insgesamt möchte man eine Oberflächengüte haben, die so fein wie möglich ist. Jedoch erhöhen sich die Kosten auch mit einem iterativen Polieren. Deshalb empfiehlt sich in der Praxis eine Oberflächengüte von etwa RA10 oder etwas höher. Die Verbesserung an der Trennfläche zwischen Beschichtung und Substrat führt zu einem besseren Haften zwischen der Beschichtung 150 und dem Substrat 200, wobei gewöhnlich eine Beschichtungsgleichförmigkeit von etwa 50% erreicht wird.
Die zur Verwendung mit CVD-Kammern bei Hochtemperaturbedingungen offenbarten spezifischen Ausgestaltungen sollen nur der Veranschaulichung dienen. Die vorliegende Erfindung ist allgemein auf andere korrosive Umgebungen anwendbar, beispielsweise solche, wie sie gewöhnlich bei Ätz-, Plasma- oder reaktiven Prozessen auftreten.
Obwohl verschiedenen Ausführungsformen, die die Lehren der vorliegenden Erfindung einschließen, gezeigt und hier im Einzelnen beschrieben wurden, kann der Fachmann leicht viele andere variierte Ausgestaltungen ableiten, die noch durch diese Lehren umfasst sind.

Claims

Vorrichtung zur Verwendung bei einer korrosiven Halbleitervorrichtungsbehandlung mit einem Bauteil, das eine korrosionswiderstandsfähige Oberfläche hat, dadurch ge kennzeichnet, dass die korrosionswiderstandsfähige Oberfläche mit einer Magnesiumfluoridbeschichtung versehen ist, die auf der Oberfläche des Bauteils abgeschieden ist, wobei die Magnesiumfluoridbeschichtung eine Dichte von wenigstens etwa 85% und eine Reinheit von wenigstens etwa 99% hat.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnesiumfluoridbeschichtung eine Dichte zwischen 85% und 90% hat.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnesiumfluoridbeschichtung eine Dichte von etwa 100% hat.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Bauteils eine Oberflächengüte von weniger als etwa 10RA hat.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnesiumfluoridbeschichtung auf der Oberfläche des Bauteils bei einer Temperatur von wenigstens etwa 250°C ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnesiumfluoridbeschichtung bei einem Druck von weniger als etwa 1 × 10^–5 Torr (1,33 × 10^–4 Pa) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnesiumfluoridbeschichtung bei einer Temperatur von mehr als etwa 600°C glühbehandelt wird, nachdem sie auf der Oberfläche des Bauteils ausgebildet worden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil eine keramische Heizeinrichtung ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil Aluminiumnitrid oder Aluminium aufweist.
Halbleitervorrichtungs-Behandlungskammer mit einem Tragsockel und mit einer Magnesiumfluoridbeschichtung, die den Tragsockel abdeckt, wobei die Magnesiumfluoridbeschichtung eine Dichte von wenigstens etwa 85% und eine Reinheit von wenigstens etwa 99% hat.
Halbleitervorrichtungs-Behandlungskammer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragsockel eine keramische Heizeinrichtung ist.
Halbleitervorrichtungs-Behandlungskammer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragsockel Aluminiumnitrid oder Aluminium aufweist.
Verfahren zur Bildung eines beschichteten Teils mit dem Schritt, ein Bauteil mit Magnesiumfluorid zu beschichten, wobei die Magnesiumfluoridbeschichtung eine Dichte von wenigstens etwa 85% und eine Reinheit von wenigstens etwa 99% hat und die Beschichtung die Korrosion des Bauteils reduziert, wenn es einer korrosiven Umgebung ausgesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnesiumfluoridbeschichtung eine Dichte zwischen etwa 85 und 90% hat.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnesiumfluoridbeschichtung eine Dichte von etwa 100% hat.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die korrosive Umgebung Fluor aufweist.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschichtungsschritt bei einem Druck von nicht mehr als etwa 1 × 10^–5 Torr (1,33 × 10^–4 Pa) ausgeführt wird.