KR100916952B1 - 반도체 처리 장비의 풀러린 코팅 컴포넌트 - Google Patents

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크리스토퍼 씨. 창
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Abstract

플라즈마 챔버와 같은 반도체 처리 장비에서 풀러린 함유 표면을 포함한 부식 방지 컴포넌트과 그 제조방법을 제공한다.
풀러린, 플라즈마 챔버, 반도체 처리 장비

Description

반도체 처리 장비의 풀러린 코팅 컴포넌트{Fullerene coated component of semiconductor processing equipment}
본 발명은 반도체 처리 장비와 그 컴포넌트들의 내부식성을 개선하는 방법에 관한 것이다.
반도체 처리 분야에서, 진공 처리 챔버들이 기판 상 물질의 식각 및 화학기상증착(CVD)을 위해 일반적으로 사용되고 있으며, 이는 진공 챔버로 식각가스 또는 증착가스를 공급하고 이 가스를 플라즈마 상태로 활성화시키기 위해 가스에 RF 필드를 적용함으로써 수행된다. 평행판, 유도 결합 플라즈마(ICP)라고도 불리는 트랜스포머 결합 플라즈마(TCPTM) 및 전자-사이클로트론 공명(ECR) 반응기들과 그 컴포넌트들이 공동소유인 미국 특허 제4,340,462호, 제4,948,458호, 제5,200,232호 및 제5,820,723호에 개시되어 있다. 이러한 반응기들 내에서 플라즈마 환경이 갖는 부식적인 특성과 파티클 및/또는 중금속 오염의 최소화라는 요구로 인하여, 이러한 장비의 컴포넌트들이 높은 내부식성을 갖는 것이 매우 바람직하다.
반도체 기판들을 처리하는 동안에 기판들은 통상적으로 진공 챔버 내에서 기 계적인 클램프 및 정전기적 클램프(ESC)에 의해 기판 홀더 상에 위치한다. 이러한 클램핑 시스템들 및 그 컴포넌트들의 예를 공동소유인 미국 특허 제5,262,029호 및 제5,838,529호에서 찾을 수 있다. 공정가스는 가스 노즐, 가스 링, 가스분산판 등에 의한 것과 같은 여러가지 방식에 의해 챔버 내로 공급될 수 있다. 유도 결합 플라즈마 반응기 및 그 컴포넌트들을 위한 온도 제어된 가스분산판의 예는 공동소유인 미국 특허 제5,863,376호에 나와 있다. 플라즈마 챔버 장비뿐만 아니라, 반도체 기판들을 처리하는 데에 이용되는 다른 장비는 이송 메커니즘, 가스 공급 시스템, 라이너(liner), 리프트 메커니즘(lift mechanism), 로드락(load lock), 도어 메커니즘(door mechanism), 로봇암(robotic arm), 조임쇄(fastener)와 같은 것을 포함한다. 이러한 장비의 컴포넌트들은 반도체 처리와 관련된 다양한 부식 조건에 처해진다. 나아가, 실리콘 웨이퍼와 같은 반도체 기판 그리고 평판 디스플레이(flat panel display)에 사용되는 유리 기판과 같은 유전체를 처리하기 위한 높은 청정 요건(high purity requirement)의 관점에서, 개선된 내부식성을 가지는 컴포넌트들이 이러한 환경에서 요구되고 있다.
알루미늄 및 알루미늄 합금이 플라즈마 반응기들의 벽체, 전극, 기판 지지대, 조임쇄 및 다른 컴포넌트들로써 주로 사용되고 있다. 이러한 금속 컴포넌트들의 부식을 방지하기 위하여, 여러가지 코팅물으로 알루미늄 표면을 코팅하기 위한 다양한 기술들이 제안되어 왔다. 예를 들어, 미국 특허 제5,641,375호는 벽체에 대한 플라즈마 침식 및 마모를 줄이기 위하여 알루미늄 챔버 벽체를 양극산화(anodizing)하는 것을 개시하고 있다. 상기 '375호 특허에서는 결국에는 양극산 화된 층이 스퍼터되거나 식각되어 제거되므로 챔버를 교체해야 한다고 언급하고 있다. 미국 특허 제5,895,586호는 알루미늄 물질 상에 Al2O3, AlC, TiN, TiC, AlN 등의 내부식성 막을 형성하는 기술을 일본 특허 공개 번호 제62-103379호에서 찾아볼 수 있다고 언급하고 있다.
미국 특허 제5,680,013호는 식각 챔버의 금속 표면 상에 Al2O3를 화염 분무하는 기술이 미국 특허 제4,491,496호에 개시되어 있다고 언급하고 있다. 상기 '013호 특허는 알루미늄과, 알루미늄 산화막과 같은 세라믹 코팅물 사이의 열팽창계수의 차이는 열사이클에 기인한 코팅물의 크랙 및 부식 환경 안에서 코팅물의 긍극적인 파괴를 유발한다고 언급하고 있다. 챔버 벽체를 보호하기 위하여, 미국 특허 제5,366,585호, 제5,798,016호 및 제5,885,356호는 라이너 장비를 제안하고 있다. 예를 들어, 상기 '016 특허는 세라믹, 알루미늄, 스틸 및/또는 석영으로 이루어지고 알루미늄 산화물, Sc2O3 또는 Y2O3로 된 코팅물을 갖고 있는 라이너를 개시하고 있다. 이 중에서는 기계가공성이 용이하다는 이유로 알루미늄이 선호되고, 플라즈마로부터 알루미늄을 보호하기 위한 알루미늄 코팅재로서 Al2O3가 선호된다. 상기 '585 특허는 고체 알루미나로부터 제작되고 0.005 인치 이상의 두께를 가지며 자유 기립하는 세라믹 라이너를 개시하고 있다. 상기 '585 특허는 또한 하부의 알루미늄을 소모함이 없이 증착되는 세라믹층의 사용이 화염 분무 또는 플라즈마 분무된 알루미늄 산화물에 의해 제공될 수 있음을 언급하고 있다. 상기 '356 특허는 웨이퍼 페디스탈(pedestal)을 위해 알루미나로 된 세라믹 라이너 및 알루미늄 나이트라이 드로 된 세라믹 쉴드(shield)를 개시하고 있다. 미국 특허 제5,885,356호는 CVD 챔버 내에서 사용하기 위한 세라믹 라이너 물질을 개시한다.
다양한 코팅이 반도체 처리 장비의 금속 컴포넌트들을 위해 제안되고 있다. 예를 들면, 미국 특허 제5,879,523호는 열 분무 Al2O3 코팅물이 스테인리스 스틸 또는 알루미늄과 같은 금속에 적용되고 그 사이에는 선택적 NiAlx 본드 코팅물을 갖는 스퍼터링 챔버에 대하여 개시하고 있다. 미국 특허 제5,522,932호 및 제5,891,53호는 기판의 플라즈마 처리에 사용되는 장비의 금속 컴포넌트와의 사이에 선택적 니켈 코팅물을 갖게 형성되는 로듐 코팅물에 관하여 개시하고 있다. 미국 특허 제5,680,013호는 플라즈마 처리 챔버 내의 금속 표면용 비접합(non-bonded) 세라믹 보호층에 관하여 개시하고 있으며, 바람직한 세라믹 물질은 AlN 소결체이고, 덜 바람직한 물질은 알루미늄 산화물, 마그네슘 플루오라이드(fluoride) 및 마그네슘 산화물을 포함한다고 하고 있다. 미국 특허 제5,904,778호는 챔버 벽체, 챔버 뚜껑(roof), 또는 웨이퍼 주변의 칼러(collar)로 사용하기 위한 자유 기립하는 SiC 상의 SiC CVD 코팅물을 개시하고 있다.
샤워헤드 가스 분산 시스템들과 같은 플라즈마 반응기 컴포넌트들과 관련하여 샤워헤드의 물질에 관한 다양한 제안들이 이루어져 왔다. 예를 들어, 공동소유인 미국 특허 제5,569,356호는 실리콘, 흑연 또는 실리콘 카바이드로 된 샤워헤드를 개시하고 있다. 미국 특허 제5,494,713호는 알루미늄 전극 상에 알루마이트(alumite)막을 형성하고 상기 알루마이트막 상에 실리콘 산화막 또는 실리콘 나 이트라이드와 같은 실리콘 코팅물을 형성하는 것에 관하여 개시하고 있다. 상기 '713 특허는 알루미늄 코팅물, 알루마이트 코팅물 및 실리콘 코팅물이 서로 다른 선형 팽창 계수를 가지며, 실리콘 코팅물의 두께가 너무 두꺼우면 크랙이 쉽게 발생하기 때문에, 실리콘 코팅물의 두께가 10㎛ 이하이어야 하고, 바람직하게는 약 5㎛라고 하고 있다. 그러나, 5㎛ 미만의 두께는 알루미늄 기판의 보호가 충분하지 않기 때문에 바람직하지 않다고 하고 있다. 미국 특허 제4,534,516호는 스테인리스 스틸, 알루미늄, 구리 등으로 이루어진 상부 샤워헤드 전극에 관하여 개시하고 있다. 미국 특허 제4,612,077호는 마그네슘으로 이루어진 샤워헤드 전극에 관하여 개시하고 있다. 미국 특허 제5,888,907호는 비정질 탄소, SiC 또는 Al으로 된 샤워헤드 전극을 개시하고 있다. 미국 특허 제5,006,220호와 제5,022,979호는 고순도 SiC의 표면층을 제공하기 위해 전체가 SiC로 제작되거나, CVD로 증착된 SiC가 코팅된 탄소 베이스로 제작된 샤워헤드 전극을 개시하고 있다.
반도체 처리 장비의 컴포넌트들에 관한 고순도 및 내부식성 요구의 견지에서, 이러한 컴포넌트들을 위해 사용되는 물질 및/또는 코팅물의 개선이 관련 업계에서 요구되고 있다. 더구나, 챔버 물질과 관련하여 플라즈마 반응 챔버의 서비스 수명을 증가시키고, 따라서 장치의 휴지시간(down time)을 감소시킬 수 있는 재질들이 반도체 웨이퍼에 대한 처리 비용을 저감시키는 데 있어서 이득이 된다.
앞의 설명은 진공 챔버로 식각가스 또는 증착가스를 공급하고 이 가스를 플라즈마 상태로 활성화시키기 위해 가스에 RF 필드를 적용함으로써 기판 상의 물질을 식각하고 CVD하기 위한 진공 처리 챔버의 일반적인 작동을 요약한 것이다. 이것 을 배경으로 하고, 본 발명을 이해하는 데에 있어서 중요한 두 번째 관계 없는 기술 분야는 풀러린과 관련된 연구 분야이다. 버키볼(buckyball : 풀러린을 구성하는 공 모양의 분자), 버크민스터풀러린(buckminsterfullerene)이라고도 불리는 풀러린은 탄소 원자가 닫혀진 전자껍질(closed shell)을 형성하고 있는 순수 탄소 분자의 일종이다. 가장 흔히 논의되는 풀러린은 C60과 C70이다. C60 풀러린 분자는 60개의 탄소 원자가 결합하여 20개의 육각형과 12개의 오각형이 축구공처럼 대칭적으로 배열된 새장(cage) 구조를 형성한다. C60 분자는 면심 입방 구조(face-centered cubic structure)를 가진 밀집(close-packed) 고체 분자 물질을 형성한다. C70의 구조는 25개의 육변형을 가져 럭비 공을 떠올리게 하는 형상을 초래한다.
1985년에 풀러린을 발견한 이후로, 연구자들은 그 성질을 연구하여 분자의 용도를 개발하였다. 이러한 면에서, 풀러린 함유 박막 및 코팅물의 용도에 관한 특허들이 많이 있다. 예를 들어, 미국 특허 제5,271,890호, 제5,310,699호, 제5,356,872호, 제5,368,890호, 제5,374,463호, 제5,380,595호, 제5,380,703호, 제5,395,496호, 제5,876,790호 및 제5,558,903호 참조.
본 발명의 일 양태에 따라, 반도체 처리 장비 컴포넌트의 표면 상에 침식 방지 풀러린 함유 코팅물을 형성하는 방법이 제공된다. 이 방법은 외측의 침식 방지 표면을 형성할 수 있도록 반도체 처리 장비 컴포넌트 표면에 풀러린 함유 코팅물을 증착하는 단계를 포함한다. 침식 방지 표면이라 함은, 플라즈마 챔버 가스들에 의한 코팅물의 침식을 방지하면서, 하부의 물질들을 플라즈마 챔버 가스들의 부식 효과로부터 보호하는 표면 코팅을 의미한다. 사실, 하나 이상의 중간 금속, 세라믹 또는 폴리머 코팅물이 반도체 처리 장비의 표면과 풀러린 함유 코팅물 사이에 사용될 수 있다. 코팅될 금속 표면은 양극산화되거나 양극산화되지 않은 알루미늄, 스테인리스 스틸, 몰리브덴 또는 다른 금속과 같은 내화 금속 또는 플라즈마 챔버 안에서 사용되는 합금을 포함한다. 코팅될 세라믹 표면은 알루미나, SiC, AlN, Si3N4, BC 또는 플라즈마와 양립할 수 있는 다른 세라믹 물질을 포함한다. 코팅될 폴리머 표면은 Teflon®과 같은 플루오로폴리머(fluoropolymer), Vespel®과 같은 폴리이미드, 및 200℃에 달하는 온도에서 플라즈마 챔버 안에서 유용한 다른 폴리머 물질을 포함한다.
본 발명의 두번째 양태에 따라, 금속 컴포넌트가 제공된다. 상기 컴포넌트는, (a) 금속 표면; (b) 상기 금속 표면 상의 선택적인 제1 중간 코팅물; (c) 상기 제1 중간 코팅물 또는 상기 금속 표면 상의 선택적인 제2 중간 코팅물; 및 (d) 부 식 방지 외측 표면을 형성하는, 상기 컴포넌트 상의 풀러린 함유 코팅물을 포함한다. 상기 제1 및 제2 중간 코팅물 각각은 금속 또는 금속의 합금, 세라믹, 폴리머 또는 플라즈마 챔버 반응기 안에서 사용되는 물질의 복합체 또는 혼합물일 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따라, 풀러린 함유 물질로 만들어진 반도체 처리 장비 컴포넌트가 제공된다. 상기 컴포넌트는 이러한 장비 안에서 사용되는 하나 이상의 코팅물을 포함할 수 있다.
본 발명은 침식 방지 코팅물을 사용함으로써, 플라즈마 처리 반응 챔버의 컴포넌트들과 같은 반도체 처리 장비들의 금속, 세라믹 및 폴리머 표면에 내부식성을 제공하는 효과적인 방법을 제공한다. 이러한 컴포넌트들은 챔버 벽체, 기판 지지대, 샤워헤드, 배플(baffle), 링, 노즐 등을 포함하는 가스 분산 시스템, 조임쇄, 가열 부재, 플라즈마 스크린, 라이너, 로봇암, 조임쇄와 같은 운송 모듈 컴포넌트들, 챔버 내벽 및 외벽체 등을 포함한다.
본 발명은 금속, 세라믹 또는 폴리머 표면을 갖는 모든 형태의 컴포넌트들에 적용될 수 있지만, 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 본 명세서에 그 전부가 원용되어 통합된 미국 특허 제5,820,723호에서 설명된 장치와 관련하여 더욱 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 He 후면 냉각을 하는 동안 기판(60)에 RF 바이어스를 제공할 뿐만 아니라 기판(60)에 정전기적 클램핑 힘을 제공하는 기판 홀더(70)를 포함하는 진공 처리 반응 챔버(10)를 도시한 도면이다. 포커스 링(72)은 상기 기판 상의 영역 안에 플라즈마를 가둔다. 고밀도 플라즈마를 제공하기 위하여 적절한 RF 소스에 의해 전력이 가해지는 안테나(40)와 같이 챔버에 고밀도(예컨대, 1011∼1012 이온/㎤) 플라즈마를 유지하기 위한 에너지 소스가 반응 챔버(10)의 상단에 구비된다. 상기 챔버는 챔버의 바닥에서 가운데 위치한 진공 포트(vacuum port)(20)를 통해 챔버를 배기함에 의해 챔버의 내부(30)를 소정 압력(예컨대, 50mTorr 이하, 통상적으로는 1∼20mTorr)으로 유지하기 위한 적절한 진공 펌핑 장치를 포함한다.
안테나(40)와 처리 챔버(10)의 내부 사이에 제공된 균일한 두께의 실질적으로 편평한 절연창(50)은 처리 챔버(10)의 상부에서 진공벽을 형성한다. 가스분산판(52)은 창(50) 하부에 제공되고, 챔버(10)에 가스 공급부(gas supply)로부터의 공정가스를 운반하기 위한 원형 홀과 같은 개구부를 포함한다. 원뿔형 라이너(54)는 가스분산판으로부터 뻗어나가 기판 홀더(70)를 둘러싼다.
동작 중에, 실리콘 웨이퍼(60)와 같은 반도체 기판은 기판 홀더(70) 상에 위치되고, He 후면냉각이 사용되는 동안 정전기적 클램프(74)에 의해 고정되는 것이 일반적이다. 창(50)과 가스분산판(52) 사이의 간격(gap)을 통해 공정가스를 통과시켜 공정가스는 진공 처리 챔버(10)에 공급된다. 적절한 가스분산판 장비(예컨대, 샤워헤드)는 공동소유인 미국 특허 출원 제08/509,080호, 제08/658,258호 및 제08/658,259호에 개시되어 있고, 그 개시 내용은 여기에 원용되어 통합된다. 예를 들면, 도 1에서 창 및 가스분산판 장비는 편평하고 균일한 두께인데, 편평하지 않 은 모양 및/또는 불균일한 두께 형상이 창 및/또는 가스분산판에 사용될 수 있다. 고밀도 플라즈마는 안테나(40)에 적절한 RF 파워를 공급함으로써 기판과 창 사이의 공간에서 점화된다.
플라즈마에 노출되고 부식의 징후를 보이는 양극산화되거나 양극산화되지 않은 알루미늄 벽체와 같은 챔버 벽체(28)와, 기판 홀더(70), 조임쇄(56), 라이너(54) 등과 같은 금속, 세라믹 또는 폴리머 컴포넌트들은 본 발명에 따른 코팅을 위한 후보들이며, 따라서 플라즈마 챔버를 작동시키는 동안에 그것들을 마스크할 필요가 없다. 코팅될 금속 및/또는 합금의 예는 양극산화되거나 양극산화되지 않은 알루미늄 및 그 합금, 스테인리스 스틸, 텅스텐(W)과 몰리브덴(Mo)과 같은 내화 금속 및 그 합금, 구리 및 그 합금 등이다. 코팅될 세라믹 표면의 예는 알루미나, SiC, AlN, Si3N4, 및 BC를 포함한다. 코팅될 폴리머 물질로서 상업적으로 입수할 수 있는 것의 예는 Teflon®과 같은 플루오로폴리머, Vespel®과 같은 폴리이미드, 그리고 200℃에 달하는 온도에서 플라즈마 챔버 안에서 유용한 다른 폴리머 물질을 포함한다. 바람직한 실시예에 있어서, 코팅될 컴포넌트는 양극산화되거나 양극산화되지 않은 알루미늄 표면(29)을 갖는 챔버 벽체(28)이다. 본 발명에 따른 코팅물은 조성, 그레인(grain) 구조 또는 표면 조건에 관계없이 알루미늄 합금의 사용을 허용한다(따라서, 고순도의 알루미늄뿐만 아니라 좀더 경제적인 알루미늄 합금의 사용을 허용한다). 다음의 논의에서, 코팅될 컴포넌트의 예는 도 2에 도시된 바와 같이, 선택적인 제1 중간 코팅물(80), 선택적인 제2 중간 코팅물(90) 및 풀러린 함유 코팅물(100)을 갖는 알루미늄 챔버 벽체(28)이다.
코팅된 물질이 접착이 잘 되게 하기 위하여, 알루미늄 기판(28)의 표면은 코팅을 하기 전에 산화막 또는 그리스(grease)와 같은 표면 물질을 제거하도록 철저히 세정하는 것이 바람직하다. 뿐만 아니라, 원하는 코팅물을 적용하기 전에, 기판 표면을 거칠게 하고, 기판 표면을 양극산화하고 양극산화된 기판 표면을 다시 거칠게 하는 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따라, 알루미늄 측벽(28) 상에 제1 중간 코팅물(80)을 통상적인 방법으로 선택적으로 코팅한다. 선택적인 제1 중간 코팅물(80)은 기판에 접착될 수 있고, 또 다음에 설명하는 것과 같이 선택적인 제2 중간 코팅물(90) 또는 풀러린 함유 코팅물을 형성하기 전에 더 처리될 수 있을 정도로 충분히 두껍다. 제1 중간 코팅물(80)은 약 0.001 인치 이상과 같은 두께, 바람직하게는 약 0.001 내지 약 0.25 인치의 두께, 보다 바람직하게는 0.001 내지 0.1 인치의 두께, 가장 바람직하게는 0.001 인치 내지 0.05 인치의 두께 중에 적당한 두께를 가질 수 있다.
제1 중간 코팅물(80)을 알루미늄 기판(28) 상에 증착한 후, 상기 코팅물을 적절한 기술로 송풍(blast)하거나 거칠게 한 다음, 선택적인 제2 중간 코팅물(90) 또는 풀러린 함유 코팅물(100)을 덧씌운다. 거칠어진 막(80)은 특히 양호한 결합을 제공한다. 바람직하게는, 제2 중간 코팅물(90)이 코팅물(80)에 높은 기계적 압축 강도를 부여하고 상기 코팅물(90)에 균열(fissure)이 형성되는 것을 최소화한다.
선택적인 제2 중간 코팅물(90)은 제1 중간 코팅물(80)에 접착될 수 있고, 또 다음에 설명하는 것과 같이 추가적인 중간 코팅물 또는 외측 풀러린 함유 코팅 물(100)을 형성하기 전에 더 처리될 수 있을 정도로 충분히 두껍다. 제2 중간 코팅물(90)은 약 0.001 인치 이상과 같은 두께, 바람직하게는 약 0.001 내지 약 0.25 인치의 두께, 보다 바람직하게는 0.001 내지 0.1 인치의 두께, 가장 바람직하게는 0.001 인치 내지 0.05 인치의 두께 중에 적당한 두께를 가질 수 있다.
제1 및 제2 중간 코팅물은 종래의 플라즈마 처리 챔버에 사용되는 물질들 중에서 하나 이상으로 만들 수 있다. 이러한 물질들의 예는 금속, 세라믹 및 폴리머를 포함한다. 특히 바람직한 금속은 하나 이상의 내화 금속, 이러한 금속을 함유하는 복합체 또는 합금을 포함한다. 특히 바람직한 세라믹은 Al2O3, SiC, Si3N4, BC, AlN, TiO2 등을 포함한다. 특히 바람직한 폴리머는 Teflon®과 같은 플루오로폴리머, Vespel®과 같은 폴리이미드, 및 200℃에 달하는 온도에서 플라즈마 챔버 안에서 유용한 다른 폴리머 물질을 포함한다. 중간막으로 사용할 수 있는 특정 물질은 또한 풀러린 함유 물질; 다이아몬드 및 유사-다이아몬드 물질과 같은 경질 탄소 함유 물질; 예컨대 하프늄, 탄탈륨, 티타늄 및/또는 실리콘의 카바이드, 보라이드(boride), 나이트라이드 및/또는 카보나이트라이드(carbonitride); 보론 카바이드; 보론 나이트라이드; 보론 카보나이트라이드; 지르코니아; 이트리아 또는 여기에 언급한 물질들의 혼합물을 포함한다.
선택적일 수 있는 제1 및 제2 중간막(80, 90)은 코팅물이 원하는 특성에 따라 동일하거나 다르도록 앞에 언급한 물질 중의 어떤 것이라도 될 수 있다. 동일하 거나 다른 물질로 된 제3, 제4 또는 제5 중간 코팅물과 같은 추가적인 중간 코팅물도 사용될 수 있을 것이다.
풀러린 함유 코팅물(100)은 선택적인 제2 중간 코팅물(90) 또는 선택적인 제1 중간 코팅물(80) 또는 알루미늄 기판(28) 상에 증착된다. 풀러린 함유 코팅물의 두께는 0.001 인치 이상, 바람직하게는 약 0.001 내지 약 0.25 인치, 보다 바람직하게는 약 0.001 내지 약 0.2 인치, 보다 바람직하게는 약 0.001 내지 약 0.1 인치, 그리고 가장 바람직하게는 0.001 내지 0.05 인치이다. 풀러린 함유 코팅물(100)의 두께는 반응기(예를 들어, 식각, CVD 등) 안에서 접할 플라즈마 환경과 양립할 수 있도록 선택될 수 있다. 이러한 풀러린 함유 코팅물은 반응 챔버와 앞에서 논의한 컴포넌트들의 전체 표면에 또는 부분적으로 코팅될 수 있다.
여기서 풀러린 함유 코팅물이라 함은, 버키볼, 버크민스터풀러린이라고도 불리는 도핑 또는 도핑되지 않은 탄소 풀러린을 함유한 코팅물 또는 이들로부터 형성된 코팅물을 의미한다. 가장 흔히 논의되는 풀러린은 C60과 C70이다. C60 풀러린 분자는 60개의 탄소 원자가 결합하여 20개의 육각형과 12개의 오각형이 축구공처럼 대칭적으로 배열된 새장 구조를 형성한다. C60 분자는 면심 입방 구조를 가진 밀집 고체 분자 물질을 형성한다. C70의 구조는 25개의 육변형을 가져 럭비 공을 떠올리게 하는 형상을 초래한다.
바람직한 코팅물은 순수 C60 또는 C70, 그 혼합물, C76, C78, C84, C92 등과 같 은 높은 풀러린 중의 어느 하나 이상, 또는 C60, C70과 높은 풀러린 중의 어느 하나 이상의 혼합물을 포함한다. 또한 풀러린 함유 코팅물으로부터 하나 이상의 풀러린이 제외될 수 있음을 생각할 수 있다.
또한 본 발명 안에서 생각할 수 있는 것은 이른바 도핑된 풀러린이다. 이러한 분자는 알칼리 금속 또는 할로겐 원자와 같은 도핑 물질을 하나 이상 함유하는 풀러린을 포함한다. 도핑 농도는 바람직하게는 풀러린 코팅물의 1 중량% 이하이고, 보다 바람직하게는 풀러린 코팅물의 약 100ppm과 1 중량% 사이이며, 더욱 바람직하게는 풀러린 코팅물의 약 0.001과 0.1 중량% 사이이다.
대신에, 본 발명의 풀러린 함유 코팅물은 상기 정의된 풀러린들 중의 어느 하나와 경질의 부식 방지 표면을 형성하는 다른 합성물의 복합체일 수 있다. 바람직하게, 복합체는 풀러린 함유 물질로 된 연속적인 기지상(matrix phase)을 포함한다. 복합체는 전체 복합체의 약 50% 또는 그 이상 양으로 다른 보호성 물질을 포함할 수 있다. 좀 더 바람직하게, 본 발명의 복합체는 복합체를 기준으로 하여 추가적인 물질을 약 1과 40 중량% 사이, 보다 바람직하게는 약 1과 20 중량% 사이, 그리고 가장 바람직하게는 약 1과 10 중량% 사이 포함한다. 몇몇 경우에 있어서, 특히 비용이 중요한 경우에, 풀러린의 퍼센트는 예컨대 코팅물의 20, 10, 5 그리고 1 중량% 미만과 같이 매우 낮다.
이러한 물질은 종래의 플라즈마 처리 챔버에 사용되는 물질 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이러한 물질의 예는 하나 이상의 내화 금속, 이러한 금속을 함유 하는 복합체 또는 합금을 포함한다. 특히 바람직한 세라믹은 Al2O3, SiC, Si3N4, BC, AlN, TiO2 등을 포함한다. 특히 바람직한 폴리머는 Teflon®과 같은 플루오로폴리머, Vespel®과 같은 폴리이미드, 및 200℃에 달하는 온도에서 플라즈마 챔버 안에서 유용한 다른 폴리머 물질을 포함한다. 가장 바람직한 물질은 풀러린 물질 단독, 혹은 예컨대 하프늄, 탄탈륨, 티타늄 및/또는 실리콘의 카바이드, 보라이드, 나이트라이드 및/또는 카보나이트라이드와 조합한 것; 보론 카바이드; 보론 나이트라이드; 보론 카보나이트라이드; 지르코니아; 이트리아 또는 여기에 언급한 물질들의 혼합물을 포함한다.
본 발명의 풀러린 함유 코팅물(100)은 열 분무, 플라즈마 분무, 화학기상증착, 승화, 레이저 증기화, 스퍼터링, 스퍼터링 증착, 이온 빔 코팅, 분무 코팅, 딥(dip) 코팅, 증발, 롤-온(roll-on) 코팅 또는 브러쉬(brush) 코팅 등과 같이 잘 알려진 코팅 기술을 이용하여 원하는 표면에 증착할 수 있다. 이러한 공지의 기술을 이용하여 원하는 표면 위에 다른 물질로 된 중간막을 개재시키거나 개재시키지 않고 하나 이상의 풀러린 함유 코팅물을 증착할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에서, 풀러린 함유 물질로 만들어진 반도체 처리 장비 컴포넌트가 제공된다. 상기 컴포넌트는 이러한 장비 안에 사용되는 하나 이상의 코팅물을 포함할 수 있다.
본 발명의 풀러린 함유 코팅물 또는 컴포넌트들을 사용하여, 초경, 침식 방 지 표면을 얻는 것이 바람직하다. 이러한 코팅물이나 컴포넌트는 처리된 제품이나 반응기 장비에 악영향을 끼치는 파티클 오염, 하부 기판의 부식, 금속 오염 및/또는 휘발성 식각 부산물이 거의 또는 전혀 없도록, 처리 챔버 가스와 반대로 반응하는 물질을 포함하지 않고 화학적으로 불활성인 것이 바람직하다. 풀러린이 탄소계 물질이므로, 플라즈마 처리 중에 휘발하여 실리콘 웨이퍼와 같은 처리된 제품을 오염시키지 않고 챔버로부터 제거될 수 있다.
반응 챔버에서 처리되는 반도체 기판의 금속 오염을 방지하기 위하여, 풀러린 함유 코팅물 또는 컴포넌트는 플라즈마와 직접 접촉하는 부분 또는 라이너 등과 같은 챔버 컴포넌트 뒤에 있는 부분처럼 플라즈마 환경에 노출되거나 노출되지 않는 영역 상에 놓이는 것이 바람직하다. 전이 금속 먼지, 즉, 주기율표 안의 21번부터 29번까지의 원소(스칸듐부터 구리), 39번부터 47번까지의 원소(이트륨부터 은), 57번부터 79번까지의 원소(란타늄부터 금) 중의 하나 이상 그리고 89번(악티늄)으로부터 알려진 모든 원소들을 제한하거나 차단하는 것이 특히 바람직하다. 따라서, 본 발명의 장점 중의 하나에 따르면, 침식 또는 부식에 의한 먼지 발생을 억제함으로써 불만족스러운 식각 또는 증착된 막에서의 바람직하지 않은 핀홀(pinhole)의 형성이 감소된다.
상세한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 첨부된 청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변화 및 변형이 만들어질 수 있고, 균등물이 사용될 수 있음은 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
본 발명의 풀러린 함유 코팅물 또는 컴포넌트들을 사용하여, 초경, 침식 방지 표면을 달성할 수 있다. 따라서, 반도체 처리 장비의 컴포넌트들을 위한 고순도 및 내부식성에 대한 요구를 충족시킬 수 있다. 챔버 물질과 관련하여 플라즈마 반응 챔버의 서비스 수명을 증가시키고, 따라서 장치의 휴지시간을 감소시킬 수 있어 반도체 웨이퍼에 대한 처리 비용을 저감시키는 데 있어서 이득이 된다. 침식 또는 부식에 의한 먼지 발생을 억제함으로써 불만족스러운 식각 또는 증착된 막에서의 바람직하지 않은 핀홀의 형성이 감소된다.
본 발명의 목적 및 장점은 다음의 도면과 관련하여 후술하는 바람직한 실시예의 상세한 설명으로부터 더욱 분명해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따라 부식 방지 코팅물으로 코팅된 컴포넌트를 가지는 플라즈마 반응 챔버의 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1의 A 부분에 있는 부식 방지 코팅물을 상세하게 도시한 도면이다.

Claims (26)

  1. 반도체 처리 장비 컴포넌트의 표면 코팅 방법으로서,
    상기 컴포넌트의 외측 침식 방지 표면을 형성하기 위해 상기 컴포넌트의, 플라즈마에 노출된, 표면상에 풀러린 (fullerene) 함유 코팅물을 증착하는 단계를 포함하고,
    풀러린은 상기 풀러린 함유 코팅물의 연속적인 기지상(matrix phase)을 형성하고,
    상기 표면은 플라즈마의 침식을 방지하고, 상기 반도체 처리 장비 내의 반도체 기판을 플라즈마 처리하는 동안에 파티클 오염을 감소시키는, 반도체 처리 장비 컴포넌트의 표면 코팅 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반도체 처리 장비의 컴포넌트의 상기 표면은 금속, 세라믹 또는 폴리머 표면을 포함하는, 반도체 처리 장비 컴포넌트의 표면 코팅 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 풀러린 함유 코팅물을 증착하는 단계 이전에,
    상기 컴포넌트의 상기 표면상에 제1 중간 코팅물을 증착하는 단계를 더 포함하는, 반도체 처리 장비 컴포넌트의 표면 코팅 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 중간 코팅물은 금속, 세라믹 또는 폴리머 코팅물을 포함하는, 반도체 처리 장비 컴포넌트의 표면 코팅 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 컴포넌트는 플라즈마 식각 챔버의 챔버 벽체를 포함하는, 반도체 처리 장비 컴포넌트의 표면 코팅 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 컴포넌트 상에 거친 표면을 형성하는 단계를 더 포함하며, 상기 풀러린 함유 코팅물은 상기 거친 표면상에 증착되는, 반도체 처리 장비 컴포넌트의 표면 코팅 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 풀러린 함유 코팅물 내에 존재하는 풀러린은 C60 풀러린, C70 풀러린 또는 그 혼합물인, 반도체 처리 장비 컴포넌트의 표면 코팅 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 풀러린 코팅물은 0.001 인치 (0.00254cm) 내지 0.050 인치 (0.127cm) 범위의 두께로 증착되는, 반도체 처리 장비 컴포넌트의 표면 코팅 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 풀러린 함유 코팅물 내에 존재하는 풀러린은 도핑된 풀러린(doped fullerene)인, 반도체 처리 장비 컴포넌트의 표면 코팅 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 풀러린 함유 코팅물은 화학기상증착, 플라즈마 분무 코팅, 승화, 레이저 증기화, 스퍼터링, 이온 빔 코팅, 분무 코팅, 딥(dip) 코팅, 증발 코팅, 롤-온(roll-on) 코팅 또는 브러쉬(brush) 코팅으로 증착되는, 반도체 처리 장비 컴포넌트의 표면 코팅 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 추가적인 풀러린 함유 코팅물 또는 하나 이상의 중간 코팅물이 상기 컴포넌트에 적용되는, 반도체 처리 장비 컴포넌트의 표면 코팅 방법.
  12. 반도체 처리 장비의 컴포넌트로서,
    표면; 및
    상기 컴포넌트의, 플라즈마에 노출된, 상기 표면상의 풀러린 함유 코팅물로 서, 상기 컴포넌트의 외측 부식 방지 표면을 형성하는 풀러린 함유 코팅물을 포함하고,
    풀러린은 상기 풀러린 함유 코팅물의 연속적인 기지상(matrix phase)을 형성하고,
    상기 표면은 플라즈마의 침식을 방지하고, 상기 반도체 처리 장비 내의 반도체 기판을 플라즈마 처리하는 동안에 파티클 오염을 감소시키는, 상기 반도체 처리 장비의 컴포넌트.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 표면은 금속, 세라믹 또는 폴리머 표면인, 반도체 처리 장비의 컴포넌트.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 컴포넌트는 상기 표면상의 제1 중간 코팅물을 더 포함하는, 반도체 처리 장비의 컴포넌트.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 중간 코팅물은 금속, 세라믹 또는 폴리머 코팅물인, 반도체 처리 장비의 컴포넌트.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 컴포넌트는 플라즈마 식각 챔버의 챔버 벽체를 포함하는, 반도체 처리 장비의 컴포넌트.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 풀러린 함유 코팅물 내에 존재하는 풀러린은 C60 풀러린, C70 풀러린 또는 그 혼합물인, 반도체 처리 장비의 컴포넌트.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 풀러린 함유 코팅물은 0.001 인치(0.00254cm) 내지 0.050 인치 (0.127cm) 범위의 두께를 가지는, 반도체 처리 장비의 컴포넌트.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 풀러린 함유 코팅물 내에 존재하는 풀러린은 도핑된 풀러린인, 반도체 처리 장비의 컴포넌트.
  20. 제 12 항에 있어서,
    하나 이상의 추가적인 풀러린 함유 코팅물 또는 하나 이상의 중간 코팅물을 더 포함하는, 반도체 처리 장비의 컴포넌트.
  21. 제 12 항에 따른 상기 컴포넌트를 포함하는, 반도체 처리를 위한 플라즈마 반응 챔버.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 풀러린 함유 코팅물은,
    카바이드, 보라이드, 나이트라이드 및 카보나이트라이드로 구성된 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 물질과 하나 이상의 풀러린을 포함하는 합성물인, 플라즈마 반응 챔버.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 풀러린 함유 코팅물은 하나 이상의 풀러린과 상기 하나 이상의 물질을 포함하는, 플라즈마 반응 챔버.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 컴포넌트는 기판 지지대, 가스 분산 시스템, 배플, 링, 노즐, 조임쇄, 가열 부재, 플라즈마 스크린, 라이너, 또는 운송 모듈 컴포넌트인, 플라즈마 반응 챔버.
  25. 제 3 항에 있어서,
    제1 중간 코팅물을 증착하는 단계 이후에,
    상기 제1 중간 코팅물 상에 제2 중간 코팅물을 증착하는 단계를 더 포함하는, 반도체 처리 장비 컴포넌트의 표면 코팅 방법.
  26. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1 중간 코팅물 상의 제2 중간 코팅물을 더 포함하는, 반도체 처리 장비의 컴포넌트.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010062209A (ko) 1999-12-10 2001-07-07 히가시 데쓰로 고내식성 막이 내부에 형성된 챔버를 구비하는 처리 장치
JP4602532B2 (ja) * 2000-11-10 2010-12-22 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
US7204912B2 (en) 2002-09-30 2007-04-17 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for an improved bellows shield in a plasma processing system
US7166166B2 (en) 2002-09-30 2007-01-23 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for an improved baffle plate in a plasma processing system
US7137353B2 (en) 2002-09-30 2006-11-21 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for an improved deposition shield in a plasma processing system
US7166200B2 (en) * 2002-09-30 2007-01-23 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for an improved upper electrode plate in a plasma processing system
US6798519B2 (en) 2002-09-30 2004-09-28 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for an improved optical window deposition shield in a plasma processing system
US7147749B2 (en) * 2002-09-30 2006-12-12 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for an improved upper electrode plate with deposition shield in a plasma processing system
US6837966B2 (en) * 2002-09-30 2005-01-04 Tokyo Electron Limeted Method and apparatus for an improved baffle plate in a plasma processing system
TW200411339A (en) * 2002-10-31 2004-07-01 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method
EP1416329A1 (en) * 2002-10-31 2004-05-06 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7780786B2 (en) 2002-11-28 2010-08-24 Tokyo Electron Limited Internal member of a plasma processing vessel
US20040134427A1 (en) * 2003-01-09 2004-07-15 Derderian Garo J. Deposition chamber surface enhancement and resulting deposition chambers
US7288299B2 (en) * 2003-03-31 2007-10-30 Intel Corporation Fullerenes to increase radiation resistance in polymer-based pellicles
JP2005060827A (ja) * 2003-07-29 2005-03-10 Toshiba Ceramics Co Ltd 耐プラズマ部材
CN100334019C (zh) * 2004-04-30 2007-08-29 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 模造玻璃模仁及其制造方法
US7119032B2 (en) 2004-08-23 2006-10-10 Air Products And Chemicals, Inc. Method to protect internal components of semiconductor processing equipment using layered superlattice materials
US7552521B2 (en) * 2004-12-08 2009-06-30 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for improved baffle plate
WO2006123748A1 (ja) * 2005-05-18 2006-11-23 Mitsubishi Chemical Corporation 浸炭処理された金属材料、及びその製造方法
JP4628900B2 (ja) * 2005-08-24 2011-02-09 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理装置
US20070079936A1 (en) * 2005-09-29 2007-04-12 Applied Materials, Inc. Bonded multi-layer RF window
ES2541586T3 (es) * 2008-11-20 2015-07-22 Oerlikon Surface Solutions Ag, Trübbach Procedimiento de tratamiento previo para instalaciones de recubrimiento
CN105986245A (zh) * 2015-02-16 2016-10-05 中微半导体设备(上海)有限公司 改善mocvd反应工艺的部件及改善方法
US20160362782A1 (en) * 2015-06-15 2016-12-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Gas dispenser and deposition apparatus using the same
US10262838B2 (en) * 2015-10-22 2019-04-16 Vaeco Inc. Deposition system with integrated cooling on a rotating drum
US11518677B2 (en) * 2017-08-31 2022-12-06 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Heterofullerene and n-type semiconductor film using same, and electronic device
JP6801773B2 (ja) * 2019-02-27 2020-12-16 Toto株式会社 半導体製造装置用部材および半導体製造装置用部材を備えた半導体製造装置並びにディスプレイ製造装置
CN110712094B (zh) * 2019-09-06 2021-07-23 中国兵器科学研究院宁波分院 降低离子束抛光光学元件表面污染的方法
CN112908822B (zh) * 2019-12-04 2024-04-05 中微半导体设备(上海)股份有限公司 形成耐等离子体涂层的方法、零部件和等离子体处理装置
WO2022055813A1 (en) * 2020-09-10 2022-03-17 Lam Research Corporation Spinel coating for plasma processing chamber components

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11165375A (ja) * 1997-12-02 1999-06-22 Tadahiro Omi フッ化不動態膜表面にフッ素樹脂を形成した材料およびその材料を用いた各種装置及び部品
JPH11251093A (ja) * 1998-02-27 1999-09-17 Kyocera Corp プラズマ発生用電極
JP2001338906A (ja) * 2000-05-26 2001-12-07 Hitachi Chem Co Ltd ガラス状炭素製チャンバーライナー

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4340462A (en) 1981-02-13 1982-07-20 Lam Research Corporation Adjustable electrode plasma processing chamber
FR2538987A1 (fr) 1983-01-05 1984-07-06 Commissariat Energie Atomique Enceinte pour le traitement et notamment la gravure de substrats par la methode du plasma reactif
US4534816A (en) 1984-06-22 1985-08-13 International Business Machines Corporation Single wafer plasma etch reactor
US5310699A (en) 1984-08-28 1994-05-10 Sharp Kabushiki Kaisha Method of manufacturing a bump electrode
US4612077A (en) 1985-07-29 1986-09-16 The Perkin-Elmer Corporation Electrode for plasma etching system
JPS62103379A (ja) 1985-10-29 1987-05-13 Showa Alum Corp Ｃｖｄ装置およびドライ・エツチング装置における真空チヤンバの製造方法
JPH0741153Y2 (ja) 1987-10-26 1995-09-20 東京応化工業株式会社 試料処理用電極
US5262029A (en) 1988-05-23 1993-11-16 Lam Research Method and system for clamping semiconductor wafers
US4948458A (en) 1989-08-14 1990-08-14 Lam Research Corporation Method and apparatus for producing magnetically-coupled planar plasma
US5200232A (en) 1990-12-11 1993-04-06 Lam Research Corporation Reaction chamber design and method to minimize particle generation in chemical vapor deposition reactors
JP3088784B2 (ja) 1991-06-24 2000-09-18 株式会社半導体エネルギー研究所 Ｃ６０作製方法
US5374463A (en) 1991-10-22 1994-12-20 International Business Machines Corporation Magnetic recording disk having a contiguous fullerene film and a protective overcoat
EP0538797B1 (en) 1991-10-25 1998-04-01 Sumitomo Electric Industries, Limited Carbon cluster film having electrical conductivity and method of preparing the same
JPH07113147B2 (ja) 1991-11-01 1995-12-06 工業技術院長 新炭素材料の製造方法
CA2091665C (en) 1992-04-07 2003-01-07 Peter George Tsantrizos Process for the synthesis of fullerenes
US5316636A (en) * 1992-08-12 1994-05-31 The Regents Of The University Of California Production of fullerenes by electron beam evaporation
US5876684A (en) * 1992-08-14 1999-03-02 Materials And Electrochemical Research (Mer) Corporation Methods and apparati for producing fullerenes
US5368890A (en) 1992-09-01 1994-11-29 De Nagybaczon; Erno N. "Coating process for depositing extremely hard films on substrates"
US5380703A (en) 1993-01-25 1995-01-10 The Research Foundation Of State University Of New York At Buffalo Halogen-doped superconductive fullerenes
US5366585A (en) 1993-01-28 1994-11-22 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for protection of conductive surfaces in a plasma processing reactor
US5354926A (en) * 1993-02-23 1994-10-11 E. I. Du Pont De Nemours And Company Fluoroalkylated fullerene compounds
CH686438A5 (de) * 1993-04-27 1996-03-29 Basf Ag Polymerisationsinhibitor, Verfahren zur Stabilisierung von vinylischen Monomeren gegen unkontrollierte Polymerisation, und geschuetzte Oberflaechen.
US5522932A (en) 1993-05-14 1996-06-04 Applied Materials, Inc. Corrosion-resistant apparatus
US5891253A (en) 1993-05-14 1999-04-06 Applied Materials, Inc. Corrosion resistant apparatus
US5558903A (en) * 1993-06-10 1996-09-24 The Ohio State University Method for coating fullerene materials for tribology
US5332723A (en) 1993-07-28 1994-07-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Superconducting thin film with fullerenes and method of making
DE4344764A1 (de) * 1993-12-28 1995-06-29 Abb Research Ltd Hochspannungsanlage
JP3308091B2 (ja) 1994-02-03 2002-07-29 東京エレクトロン株式会社 表面処理方法およびプラズマ処理装置
US5798016A (en) 1994-03-08 1998-08-25 International Business Machines Corporation Apparatus for hot wall reactive ion etching using a dielectric or metallic liner with temperature control to achieve process stability
US5680013A (en) 1994-03-15 1997-10-21 Applied Materials, Inc. Ceramic protection for heated metal surfaces of plasma processing chamber exposed to chemically aggressive gaseous environment therein and method of protecting such heated metal surfaces
US5895586A (en) 1994-05-17 1999-04-20 Hitachi, Ltd. Plasma processing apparatus and plasma processing method in which a part of the processing chamber is formed using a pre-fluorinated material of aluminum
US5641375A (en) 1994-08-15 1997-06-24 Applied Materials, Inc. Plasma etching reactor with surface protection means against erosion of walls
US5660397A (en) * 1994-09-23 1997-08-26 Holtkamp; William H. Devices employing a liquid-free medium
US5885356A (en) 1994-11-30 1999-03-23 Applied Materials, Inc. Method of reducing residue accumulation in CVD chamber using ceramic lining
US5569356A (en) 1995-05-19 1996-10-29 Lam Research Corporation Electrode clamping assembly and method for assembly and use thereof
US5824605A (en) 1995-07-31 1998-10-20 Lam Research Corporation Gas dispersion window for plasma apparatus and method of use thereof
US5838529A (en) 1995-12-22 1998-11-17 Lam Research Corporation Low voltage electrostatic clamp for substrates such as dielectric substrates
US5597444A (en) * 1996-01-29 1997-01-28 Micron Technology, Inc. Method for etching semiconductor wafers
JP3360265B2 (ja) 1996-04-26 2002-12-24 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
US5820723A (en) 1996-06-05 1998-10-13 Lam Research Corporation Universal vacuum chamber including equipment modules such as a plasma generating source, vacuum pumping arrangement and/or cantilevered substrate support
US6048798A (en) 1996-06-05 2000-04-11 Lam Research Corporation Apparatus for reducing process drift in inductive coupled plasma etching such as oxide layer
US5863376A (en) 1996-06-05 1999-01-26 Lam Research Corporation Temperature controlling method and apparatus for a plasma processing chamber
US5904778A (en) 1996-07-26 1999-05-18 Applied Materials, Inc. Silicon carbide composite article particularly useful for plasma reactors
US5876790A (en) 1996-12-31 1999-03-02 Ormat Industries Ltd. Vacuum evaporation method for producing textured C60 films
US5879523A (en) 1997-09-29 1999-03-09 Applied Materials, Inc. Ceramic coated metallic insulator particularly useful in a plasma sputter reactor
US6379575B1 (en) 1997-10-21 2002-04-30 Applied Materials, Inc. Treatment of etching chambers using activated cleaning gas
DE19826681B4 (de) * 1998-06-16 2004-02-12 Marquardt, Niels, Dr. Verfahren zur Herstellung von neuartigen Getter-Werkstoffen in Form dünner metallischer und kohlenstoffhaltiger nanostrukturierter Schichten und Verwendung derselben zur Hochvakuumerzeugung und Gasspeicherung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11165375A (ja) * 1997-12-02 1999-06-22 Tadahiro Omi フッ化不動態膜表面にフッ素樹脂を形成した材料およびその材料を用いた各種装置及び部品
JPH11251093A (ja) * 1998-02-27 1999-09-17 Kyocera Corp プラズマ発生用電極
JP2001338906A (ja) * 2000-05-26 2001-12-07 Hitachi Chem Co Ltd ガラス状炭素製チャンバーライナー

Also Published As

Publication number Publication date
EP1346078A1 (en) 2003-09-24
WO2002053797A1 (en) 2002-07-11
CN1489640A (zh) 2004-04-14
US6790242B2 (en) 2004-09-14
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