KR102067107B1 - 세라믹 코팅을 갖는 열처리된 세라믹 기판 및 코팅된 세라믹들을 위한 열처리 - Google Patents

세라믹 코팅을 갖는 열처리된 세라믹 기판 및 코팅된 세라믹들을 위한 열처리 Download PDF

Info

Publication number
KR102067107B1
KR102067107B1 KR1020177023878A KR20177023878A KR102067107B1 KR 102067107 B1 KR102067107 B1 KR 102067107B1 KR 1020177023878 A KR1020177023878 A KR 1020177023878A KR 20177023878 A KR20177023878 A KR 20177023878A KR 102067107 B1 KR102067107 B1 KR 102067107B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ceramic
ceramic coating
heat treatment
coating
substrate
Prior art date
Application number
KR1020177023878A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170102370A (ko
Inventor
제니퍼 와이. 선
렌-구안 두안
비라자 알. 카눈고
드미트리 루보미르스키
Original Assignee
어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 filed Critical 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Publication of KR20170102370A publication Critical patent/KR20170102370A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102067107B1 publication Critical patent/KR102067107B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/5025—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with ceramic materials
    • 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
    • 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
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/0072—Heat treatment
    • 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
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
    • 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
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/5025—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with ceramic materials
    • C04B41/5031—Alumina
    • C04B41/5032—Aluminates
    • 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
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/5025—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with ceramic materials
    • C04B41/5042—Zirconium oxides or zirconates; Hafnium oxides or hafnates
    • 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
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/5025—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with ceramic materials
    • C04B41/5045—Rare-earth oxides
    • 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
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/52—Multiple coating or impregnating multiple coating or impregnating with the same composition or with compositions only differing in the concentration of the constituents, is classified as single coating or impregnation
    • 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
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • 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
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/81—Coating or impregnation
    • C04B41/85—Coating or impregnation with inorganic materials
    • C04B41/87—Ceramics
    • 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
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/81—Coating or impregnation
    • C04B41/89—Coating or impregnation for obtaining at least two superposed coatings having different compositions
    • 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
    • C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/02—Coating starting from inorganic powder by application of pressure only
    • C23C24/04—Impact or kinetic deposition of particles
    • 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
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/10—Oxides, borides, carbides, nitrides or silicides; Mixtures thereof
    • C23C4/11—Oxides
    • 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
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C23C4/134—Plasma spraying
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
    • 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
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249953—Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
    • Y10T428/249987—With nonvoid component of specified composition
    • Y10T428/249988—Of about the same composition as, and adjacent to, the void-containing component
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
    • Y10T428/263—Coating layer not in excess of 5 mils thick or equivalent
    • Y10T428/264—Up to 3 mils
    • Y10T428/265—1 mil or less

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

초기 다공도 및 초기 균열량을 갖는 세라믹 코팅 및 세라믹 기판을 구비하는 세라믹 물품이 제공된다. 세라믹 물품은 분당 약 0.1 ℃ 내지 분당 약 20 ℃의 램핑 레이트(ramping rate)로 약 1000 ℃ 내지 약 1800 ℃ 의 온도 범위로 가열된다. 세라믹 물품이 약 24 시간까지의 지속기간 동안 상기 온도 범위 내의 하나 또는 그 초과의 온도들에서 열처리된다. 이어서, 세라믹 물품은 상기 램핑 레이트로 냉각되고, 열처리 이후, 세라믹 코팅은 감소된 다공도 및 감소된 균열량을 갖는다.

Description

세라믹 코팅을 갖는 열처리된 세라믹 기판 및 코팅된 세라믹들을 위한 열처리{HEAT TREATED CERAMIC SUBSTRATE HAVING CERAMIC COATING AND HEAT TREATMENT FOR COATED CERAMICS}
본 발명의 실시예들은, 일반적으로, 코팅된 세라믹 물품(article)들을 열처리하기 위해 이용되는 열처리 프로세스에 관한 것이다.
반도체 산업에서, 디바이스들은, 끊임없이-감소하는 크기의 구조들을 생성하는 많은 수의 제조 프로세스들에 의해 제조된다. 플라즈마 에칭 및 플라즈마 세정 프로세스들과 같은 일부 제조 프로세스들은, 기판을 에칭 또는 세정하기 위해 고속 플라즈마 스트림에 기판을 노출시킨다. 플라즈마는 매우 부식적(corrosive)일 수 있으며, 플라즈마에 노출되는 프로세싱 챔버들 및 다른 표면들을 부식시킬 수 있다. 이러한 부식은 입자들을 생성할 수 있으며, 그러한 입자들은 프로세싱되고 있는 기판을 종종 오염시켜서, 디바이스 결함들의 원인이 된다.
디바이스 기하형상들이 축소됨에 따라, 결함들에 대한 민감성이 높아지고, 입자 오염물질 요건(particle contaminant requirement)들이 점점 더 엄격해지고 있다. 따라서, 디바이스 기하형상들이 축소됨에 따라, 입자 오염의 허용가능한 레벨들이 낮아질 수 있다. 플라즈마 에칭 및/또는 플라즈마 세정 프로세스들에 의해 도입되는 입자 오염을 최소화하기 위해, 플라즈마들에 대해 내성을 갖는 챔버 재료들이 개발되었다. 그러한 플라즈마 내성 재료(plasma resistant material)들의 예들에는, Al2O3, AlN, SiC, Y2O3, 석영, 및 ZrO2 로 이루어진 세라믹들이 포함된다. 그러나, 이러한 세라믹 재료들의 플라즈마 내성 특성들은, 일부 적용예들에 대해서는 충분하지 못할 수 있다. 예를 들어, 통상의 세라믹 제조 프로세스들을 이용하여 제조되는 플라즈마 내성 세라믹 덮개들 및/또는 노즐들은, 45 nm 또는 32 nm의 임계 치수들을 갖는 반도체 디바이스들의 플라즈마 에칭 프로세스들에서 이용될 때, 수용불가능한 레벨들의 입자 오염을 생성할 수 있다. 부가적으로, 그러한 플라즈마 내성 세라믹들이 세라믹 코팅들로서 이용될 때, 이러한 코팅들은 상승된 레벨들의 입자 오염을 야기할 수 있으며, 박리(delamination)로 인해 불량이 될(fail) 수 있다.
일 실시예에서, 초기 다공도(porosity) 및 초기 균열량을 갖는 세라믹 코팅 및 세라믹 기판을 구비하는 세라믹 물품이 제공된다. 세라믹 물품은, 분당 약 0.1 ℃ 내지 분당 약 20 ℃의 램핑 레이트(ramping rate)로 약 1000 ℃ 내지 약 1800 ℃의 온도 범위로 가열된다. 세라믹 물품은, 약 24 시간까지의 지속기간 동안 이러한 온도 범위 내의 하나 또는 그 초과의 온도들에서 열처리된다. 그런 다음, 세라믹 물품은 상기 램핑 레이트로 냉각되고, 열처리 이후, 세라믹 코팅은 감소된 다공도 및 감소된 균열량을 갖는다.
본 발명은 첨부 도면들의 도해들에서, 예시적으로 그리고 비제한적으로 설명되며, 도면들에서, 유사한 참조부호들은 유사한 엘리먼트들을 나타낸다. 이러한 개시 내용에서 하나의("an" 또는 "one") 실시예에 대한 상이한 언급들이 반드시 동일한 실시예를 지칭하는 것이 아니고, 그러한 언급들은 적어도 하나를 의미한다는 것을 주목해야 한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 제조 시스템의 예시적인 아키텍처를 도시한다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 세라믹 물품을 열처리하기 위한 프로세스를 도시한다.
도 2a는 본 발명의 실시예들에 따른, 세라믹 코팅이 열처리를 이용하여 프로세싱되기 전의, 그리고 세라믹 코팅이 열처리를 이용하여 프로세싱된 이후의 세라믹 코팅의 표면의 현미경 사진들을 도시한다.
도 2b는 본 발명의 실시예들에 따른, 세라믹 코팅이 열처리를 이용하여 프로세싱되기 전의, 그리고 세라믹 코팅이 다양한 온도들 및 처리 지속기간들에서의 열처리들을 이용하여 프로세싱된 이후의, 세라믹 코팅의 표면을 4,000-배 확대(magnification)한 부가적인 현미경 사진들을 도시한다.
도 2c는 본 발명의 실시예들에 따른, 세라믹 코팅이 프로세싱되기 전의, 그리고 세라믹 코팅이 다양한 온도들 및 처리 지속기간들에서의 열처리들을 이용하여 프로세싱된 이후의, 세라믹 코팅의 표면을 20,000-배 확대한 부가적인 현미경 사진들을 도시한다.
도 2d는 본 발명의 실시예들에 따른, 세라믹 코팅이 프로세싱되기 전의, 그리고 세라믹 코팅이 프로세싱된 이후의, 세라믹 코팅의 표면을 10,000-배 확대한 부가적인 현미경 사진들을 도시한다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 열처리 전후의 세라믹 물품의 횡단면적(cross sectional) 측면도를 나타내는 현미경 사진들을 도시한다.
도 3b는 본 발명의 실시예들에 따른, 다양한 온도들 및 처리 지속기간들에서의 열처리 전후의, 세라믹 물품의 4,000-배 확대한 횡단면적 측면도들을 나타내는 현미경 사진들을 도시한다.
도 3c는 본 발명의 실시예들에 따른, 열처리 전후의 세라믹 물품의 20,000-배 확대한 횡단면적 측면도들을 나타내는 현미경 사진들을 도시한다.
도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른, 열처리 전후의 HPM 세라믹 복합체 코팅의 상(phase) 조성 비교를 도시한다.
본 발명의 실시예들은, 세라믹 물품을 열처리하기 위한 프로세스, 및 열처리를 이용하여 프로세싱된 세라믹 물품에 관한 것이다. 일 실시예에서, 초기 다공도, 세라믹 기판에 대한 초기 결합(bond) 강도, 및 초기 균열량을 갖는 세라믹 코팅 및 세라믹 기판을 포함하는 세라믹 물품이 제공된다. 세라믹 기판은 소결된(sintered) 세라믹일 수 있고, 세라믹 코팅은 플라즈마 분무된(sprayed) 세라믹일 수 있다. 세라믹 물품은, 예를 들어, 플라즈마 에칭기(plasma etcher)를 위한 세라믹 덮개, 노즐 또는 프로세스 키트(process kit)일 수 있다. 세라믹 물품은 분당 약 0.1 ℃ 내지 분당 약 20 ℃의 램핑 레이트로 약 1000 ℃ 내지 약 1800 ℃ 온도 범위로 가열된다. 세라믹 물품은 약 24 시간까지의 지속기간 동안 상기 온도 범위 내의 하나 또는 그 초과의 온도들에서 열처리된다. 그런 다음, 세라믹 물품은 상기 램핑 레이트로 냉각된다. 열처리 이후, 세라믹 코팅은 감소된 표면 결함들, 감소된 코팅 다공도 및 감소된 균열량을 갖는다. 세라믹 코팅은 또한, 감소된 표면 거칠기(surface roughness)를 가질 수 있으며, 플라즈마에 대한 보다 큰 내성을 부가적으로 가질 수 있다. 부가적으로, 열처리 이후, 세라믹 코팅은 세라믹 기판에 대한 보다 강한 계면(interface)을 가질 수 있으며, 그러한 보다 강한 계면은 세라믹 기판에 대한 보다 큰 접착 강도(adhesion strength)를 제공할 수 있다. 보다 강한 계면은 세라믹 기판과 세라믹 코팅 사이의 전이 층(transition layer)의 형성으로 인한 것일 수 있다.
일 실시예에서, 퍼니스(furnace)는, 초기 다공도 및 초기 균열량을 갖는 세라믹 코팅 및 세라믹 기판을 포함하는 세라믹 물품에 대해 열처리 프로세스를 수행한다. 퍼니스는, 세라믹 물품이 특정된(specified) 온도 또는 온도 범위에 도달할 때까지, 분당 약 0.1 ℃ 내지 분당 약 20 ℃의 램핑 레이트로 세라믹 물품을 가열한다. 특정된 온도 범위는 약 1000 ℃로부터 약 1800 ℃ 까지 변화될 수 있고, 특정된 온도는 이러한 특정된 온도 범위 내의 온도일 수 있다. 퍼니스는, 약 24 시간까지의 지속기간 동안, 특정된 온도에서 및/또는 상기 온도 범위 내의 다른 특정된 온도들에서 세라믹 물품을 열처리한다. 이어서, 퍼니스는 세라믹 물품을 램핑 레이트로 냉각시킨다. 열처리 이후, 세라믹 물품은 감소된 표면 다공도 및 감소된 균열량을 갖는다.
본 발명의 실시예들은, 세라믹 코팅과, 상기 세라믹 코팅이 전이 층의 형성을 통해 코팅하게 되는 세라믹 기판 사이의 결합의 강도를 증가시킨다. 본 발명의 실시예들은 또한, 프로세싱된 세라믹 물품 상의 세라믹 코팅의 표면 결함들을 감소시키고, 다공도를 감소시키고, 균열량을 감소시킨다. 실시예들은 또한, 프로세싱된 세라믹 코팅들의 표면 거칠기를 감소시킬 수 있고, 세라믹 코팅들 상의 표면 입자들을 최소화할 수 있다. 그러한 열처리된 세라믹 코팅들은 감소된 개수의 고에너지 결합들(파괴된 결합들)을 가지며, 그리고 플라즈마들을 적용하는 반도체 프로세스들(예를 들어, 플라즈마 에칭 및 플라즈마 세정 프로세스들)에서 사용될 때, 상당히 더 적은 양의 입자 오염을 생성할 수 있다. 부가적으로, 열처리된 세라믹 코팅의 감소된 다공도 및 감소된 균열은, 세라믹 코팅을 침투하여 하부(underlying) 기판과 반응하는 프로세스 가스의 양을 감소시킨다. 부가적으로, 세라믹 코팅과 세라믹 기판 사이의 전이 층(또한, 본원에서는 계면 전이 층(interfacial transition layer)으로서 지칭됨)의 형성은, 코팅을 침투하는 프로세스 화학물질(chemistry)이 하부 기판과 반응하는 것을 막는다. 이는 박리의 발생을 최소화할 수 있다. 전이 층은 세라믹 코팅의 접착 강도를 증가시킬 수 있고, 벗겨짐(peeling)을 최소화할 수 있다. 예를 들어, 에칭기 머신들을 위한 세라믹 코팅된 덮개들 및 노즐들을 열처리하여, 플라즈마 에칭 프로세스들 동안 도입되는 입자 오염 및/또는 벗겨짐을 최소화할 수 있다. 따라서, 본원에서 설명되는 열처리된 세라믹 물품들을 이용하여 제조되는 반도체들은, 보다 낮은 결함 카운트를 가질 수 있으며, 감소된 스크랩 레이트(scrap rate)들을 초래할 수 있다.
본원에서 이용되는 "열처리한다(heat treating)"라는 용어는, 이를 테면 퍼니스에 의해, 세라믹 물품에 높은 온도를 인가하는 것을 의미한다. 본원에서 "약"이라는 용어가 사용될 때, 이는 제시된 명목상의(nominal) 값이 ±10% 이내에서 정확함을 의미하는 것으로 의도된다.
일부 실시예들은 본원에서, 열처리를 수행하기 위해 퍼니스를 이용하는 것과 관련하여 설명된다. 그러나, 다른 열처리 기술들이 또한, 설명된 열처리를 수행하는 데에 이용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 이용될 수 있는 부가적인 열처리 기술들의 일부 예들에는, 레이저 표면 처리(또한 레이저 열처리로서 지칭됨), 전자 빔(e-빔) 표면 처리(또한 e-빔 열처리로서 지칭됨), 화염(flame) 표면 처리(또한 화염 열처리로서 지칭됨), 및 고온 플라즈마 처리가 포함된다.
또한, 일부 실시예들은 반도체 제조를 위한 플라즈마 에칭기들에서 이용되는 세라믹 코팅된 덮개들 및 세라믹 코팅된 노즐들과 관련하여 본원에서 설명된다는 것을 주목한다. 그러나, 이러한 플라즈마 에칭기들은 또한, MEMS(micro-electro-mechanical systems) 디바이스들을 제조하는 데에 이용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 부가적으로, 본원에서 설명되는 열처리된 세라믹 물품들은, 플라즈마에 노출되는 다른 구조들일 수 있다. 예를 들어, 세라믹 물품들은, 플라즈마 에칭기, 플라즈마 세정기, 및 플라즈마 추진(propulsion) 시스템 등의 세라믹 코팅된 링들, 벽들, 베이스들, 가스 분배 플레이트들, 샤워 헤드들, 기판 유지 프레임들 등일 수 있다.
또한, 본원에서는, 플라즈마 풍부 프로세스(plasma rich process)들을 위한 프로세스 챔버 내에서 사용될 때에 입자 오염이 감소되게 하는 세라믹 물품들과 관련하여 실시예들이 설명된다. 그러나, 본원에서 논의되는 세라믹 물품들은 또한, 이를 테면 비-플라즈마 에칭기들, 비-플라즈마 세정기들, 화학 기상 증착(CVD) 챔버들, 물리 기상 증착(PVD) 챔버들, 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) 챔버들, 플라즈마 강화 물리 기상 증착(PEPVD) 챔버들, 및 플라즈마 강화 원자층 증착(PEALD) 챔버들 등과 같은, 다른 프로세스들을 위한 프로세스 챔버들에서 이용될 때, 감소된 입자 오염을 제공할 수 있다는 것을 이해해야 한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 제조 시스템의 예시적인 아키텍처를 도시한다. 제조 시스템(100)은 세라믹들 제조 시스템일 수 있다. 일 실시예에서, 제조 시스템(100)은 퍼니스(105)(예를 들어, 킬른(kiln)과 같은 세라믹 퍼니스), 장비 자동화 층(115) 및 컴퓨팅 디바이스(120)를 포함한다. 대안적인 실시예들에서, 제조 시스템(100)은 더 많거나 또는 더 적은 구성요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제조 시스템(100)은, 수동의 오프-라인 머신(manual off-line machine)일 수 있는 퍼니스(105) 만을 포함할 수 있다.
퍼니스(105)는 세라믹 물품들과 같은 물품들을 가열하도록 설계된 머신이다. 퍼니스(105)는, 내부에 삽입되는 물품들(예를 들어, 세라믹 물품들) 상에 제어된 온도를 인가할 수 있는, 열적으로 단열된(thermally insulated) 챔버, 또는 오븐(oven)을 포함한다. 일 실시예에서, 챔버는 밀폐식으로(hermitically) 밀봉된다. 퍼니스(105)는, 챔버 외부로 공기를 펌핑하기 위한, 그에 따라 챔버 내에 진공을 생성하기 위한 펌프를 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 퍼니스(105)는, 챔버 내로 가스들(예를 들어, Ar 또는 N2 와 같은 비활성 가스들)을 펌핑하기 위한 가스 유입구를 포함할 수 있다.
퍼니스(105)는, 세라믹 물품들의 프로세싱 동안 기술자에 의해 수동으로 셋팅되는 온도 제어기를 갖는 수동 퍼니스일 수 있다. 퍼니스(105)는 또한, 프로세스 레시피로 프로그래밍될 수 있는 오프-라인 머신일 수 있다. 프로세스 레시피는 램핑업 레이트(ramp up rate)들, 램핑다운 레이트(ramp down rate)들, 프로세스 시간(process times), 온도들, 압력, 및 가스 유동들 등을 제어할 수 있다. 대안적으로, 퍼니스(105)는, 장비 자동화 층(115)을 통해, 개인용 컴퓨터들, 서버 머신들 등과 같은 컴퓨팅 디바이스들(120)로부터 프로세스 레시피들을 수신할 수 있는 온-라인의 자동화된 퍼니스일 수 있다. 장비 자동화 층(115)은, 퍼니스(105)를 컴퓨팅 디바이스들(120)과 상호연결하고, 다른 제조 머신들과 상호연결하고, 계측 툴들 및/또는 다른 디바이스들과 상호연결할 수 있다.
장비 자동화 층(115)은 네트워크(예를 들어, 근거리 네트워크(LAN)), 라우터들, 게이트웨이들, 서버들, 및 데이터 저장부들 등을 포함할 수 있다. 퍼니스(105)는, SECS/GEM(SEMI Equipment Communications Standard/Generic Equipment Model) 인터페이스를 통해, 이더넷 인터페이스를 통해, 및/또는 다른 인터페이스들을 통해, 장비 자동화 층(115)에 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 장비 자동화 층(115)은, 프로세스 데이터(예를 들어, 프로세스 실행 동안 퍼니스(105)에 의해 수집되는 데이터)가 데이터 저장부(미도시)에 저장될 수 있게 한다. 대안적인 실시예에서, 컴퓨팅 디바이스(120)는 퍼니스(105)에 직접적으로 연결된다.
일 실시예에서, 퍼니스(105)는, 프로세스 레시피들을 로딩, 저장 및 실행할 수 있는 프로그램가능 제어기를 포함한다. 프로그램가능 제어기는, 열처리 프로세스들의 온도 설정들, 가스 및/또는 진공 설정들, 시간 설정들 등을 제어할 수 있다. 프로그램가능 제어기는 챔버 가열(heat up)을 제어할 수 있고, 온도를 램핑다운 및 램핑업시킬 수 있고, 다중-스텝의 열처리가 단일 프로세스로서 입력될 수 있게 하는 등등을 할 수 있다. 프로그램가능 제어기는, 메인 메모리(예를 들어, 판독 전용 메모리(ROM), 플래시 메모리, 다이내믹 랜덤 액세스 메모리(DRAM), 스태틱 랜덤 액세스 메모리(SRAM) 등), 및/또는 보조 메모리(예를 들어, 디스크 드라이브와 같은 데이터 저장 디바이스)를 포함할 수 있다. 메인 메모리 및/또는 보조 메모리는 본원에서 설명되는 열처리 프로세스들을 수행하기 위한 명령들을 저장할 수 있다.
프로그램가능 제어기는 또한, 명령들을 실행시키기 위해 (예를 들어, 버스를 통해서) 메인 메모리 및/또는 보조 메모리에 결합되는 프로세싱 디바이스를 포함할 수 있다. 프로세싱 디바이스는, 이를 테면 마이크로프로세서, 또는 중앙 프로세싱 유닛 등과 같은 범용 프로세싱 디바이스일 수 있다. 프로세싱 디바이스는 또한, 이를 테면 주문형 집적회로(ASIC), 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA), 디지털 신호 프로세서(DSP), 네트워크 프로세서 등과 같은 특수 목적 프로세싱 디바이스일 수 있다. 일 실시예에서, 프로그램가능 제어기는 프로그램가능 논리 제어기(PLC)이다.
일 실시예에서, 퍼니스(105)는, 그 퍼니스(105)로 하여금 도 1b와 관련하여 설명되는 열처리 프로세스를 이용하여 세라믹 물품을 열처리하게 할 레시피를 실행하도록 프로그래밍된다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 세라믹 물품을 열처리하기 위한 프로세스(150)를 나타내는 흐름도이다. 프로세스(150)의 블록(155)에서, 세라믹 물품이 (예를 들어, 퍼니스 또는 킬른에) 제공된다. 일 실시예에서, 세라믹 물품은 로더(loader)에 의해 퍼니스 내로 자동적으로 로딩된다. 세라믹 물품은, 적어도 하나의 표면 상에서 세라믹 코팅으로 코팅된 세라믹 기판을 포함한다. 일 실시예에서, 세라믹 물품은, 플라즈마 에칭기 또는 플라즈마 세정기를 위한 세라믹 덮개, 세라믹 노즐, 또는 다른 프로세스 챔버 엘리먼트이다. 세라믹 물품은 이트리아 우세(yttria dominant) 세라믹 코팅을 가질 수 있다. 이트리아 우세 세라믹들은, 이트리아 산화물들의 우수한 플라즈마 내성 특성들로 인해 이용될 수 있다. 세라믹 물품은 또한, 높은 온도들 및/또는 열적 응력으로 인한 균열에 대한 내성 및 큰 굽힘 강도(flexural strength)와 같은 양호한 기계적 특성들을 갖는 세라믹 기판을 가질 수 있다.
세라믹 기판은, 세라믹 코팅으로 코팅되기 전에, 가공될(machined) 수 있다. 부가적으로, 세라믹 기판을 코팅한 이후, 세라믹 코팅이 가공될 수 있다. 가공(machining)의 예들에는, 표면 연마, 폴리싱, 드릴링, 삭마(abrading), 컷팅, 비드 브래스팅(bead blasting), 또는 머신 툴들을 이용한 다른 프로세싱이 포함된다. 일 실시예에서, 세라믹 코팅이 세라믹 기판 위에 형성된 후, 세라믹 코팅은 폴리싱된다. 이는 많은 양의 입자들을 초래할 수 있는 바, 그러한 입자들은 세라믹 코팅의 균열부들, 기공들 및 다른 표면 결함들 내에 포획될(trapped) 수 있다.
세라믹 기판은, Y2O3, Y4Al2O9, Al2O3, Y3Al5O12(YAG), 석영, SiC, Si3N4, AlN, ZrO2 등과 같은 벌크 세라믹(bulk ceramic)으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 세라믹 기판은, 세라믹 코팅과 관련하여 하기에서 설명되는 세라믹들 중 임의의 세라믹의 벌크 소결된 형태일 수 있다. 기판은 또한, Al2O3-YAG 세라믹 복합체(ceramic composite) 또는 SiC-Si3N4 세라믹 복합체와 같은 세라믹 복합체일 수 있다. 세라믹 기판은 또한, 이트륨 산화물(또한 이트리아 및 Y2O3 로서 공지됨) 함유 고용체(yttrium oxide containing solid solution)를 포함하는 세라믹 복합체일 수 있다. 예를 들어, 세라믹 기판은, 화합물 Y4Al2O9(YAM) 및 고용체 Y2- xZrxO3(Y2O3-ZrO2 고용체)로 이루어진 고성능 재료(HPM)일 수 있다. 순수한 이트륨 산화물뿐만 아니라 이트륨 산화물 함유 고용체들은, ZrO2, Al2O3, SiO2, B2O3, Er2O3, Nd2O3, Nb2O5, CeO2, Sm2O3, Yb2O3, 또는 다른 산화물들 중 하나 또는 그 초과로 도핑될 수 있음이 주목된다.
세라믹 기판과 유사하게, 세라믹 코팅은 Y2O3(이트리아), Y4Al2O9(YAM), Al2O3(알루미나), Y3Al5O12(YAG), 석영, YAlO3(YAP), SiC(실리콘 카바이드), Si3N4(실리콘 질화물), AlN(알루미늄 질화물), ZrO2(지르코니아), AlON(알루미늄 산질화물), TiO2(티타니아), TiC(티타늄 카바이드), ZrC(지르코늄 카바이드), TiN(티타늄 질화물), TiCN(티타늄 탄소 질화물), 및 Y2O3 안정화된(stabilized) ZrO2(YSZ) 등으로 형성될 수 있다. 또한, 세라믹 기판과 유사하게, 세라믹 코팅은, ZrO2, Al2O3, SiO2, B2O3, Er2O3, Nd2O3, Nb2O5, CeO2, Sm2O3, Yb2O3, 또는 다른 산화물들 중 하나 또는 그 초과로 도핑될 수 있는 이트륨 산화물 함유 고용체들 또는 순수한 이트륨 산화물일 수 있다. 일 실시예에서, 세라믹 코팅은 HPM 복합체이다. 그러나, 세라믹 코팅은 세라믹 기판 상에 세라믹 코팅을 분무(spraying)시키거나 성장(growing)시킴으로써 형성되며, 그리고 세라믹 기판은 소결 프로세스(sintering process)에 의해 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 세라믹 코팅은, 열적 분무 기술 또는 플라즈마 분무 기술(plasma sprayed technique)을 이용하여 세라믹 기판 상에 증착된 이트륨 산화물 함유 세라믹(yttrium oxide containing ceramic)이다. 열적 분무 기술은, 재료들(예를 들어, 세라믹 분말들)을 용융시키고 용융된 재료들을 세라믹 기판 상에 분무할 수 있다. 열적으로 분무된 세라믹 코팅은 약 20 마이크로미터 내지 약 몇 밀리미터의 두께를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 세라믹 코팅은 세라믹 기판 상에 플라즈마 분무된다. 대안적으로, 폭발 분무(detonation spraying), 와이어 아크 분무(wire arc spraying), 고속 산소 연료(HVOF) 분무, 화염 분무, 온난(warm) 분무 및 저온(cold) 분무와 같은 다른 열적 분무 기술들이 이용될 수 있다. 부가적으로, 에어로졸 증착, 전기도금, 물리 기상 증착(PVD), 이온 보조형 증착(IAD), 및 화학 기상 증착(CVD)과 같은 다른 코팅 프로세스들을 이용하여, 세라믹 코팅을 형성할 수 있다. 명백하게는, 세라믹 코팅 프로세스는, 기공들, 균열들, 및 불완전한 결합(bonding)의 영역들과 같은 작은 공극(void)들을 갖는 세라믹 코팅을 생성할 수 있다. 세라믹 코팅은, (예를 들어, 세라믹 기판과 같은) 벌크 세라믹 재료들의 구조적인 특성들과 상당히 다른 구조적인 특성들을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 세라믹 코팅은 Y2O3 분말로부터 생성된다. 대안적으로, 세라믹 코팅은, Y2O3 분말, ZrO2 분말 및 Al2O3 분말의 혼합물로부터 생성되는 HPM 세라믹 복합체일 수 있다. 일 실시예에서, HPM 세라믹 복합체는 77% Y2O3, 15% ZrO2 및 8% Al2O3 를 포함한다. 다른 실시예에서, HPM 세라믹 복합체는 63% Y2O3, 23% ZrO2 및 14% Al2O3 를 포함한다. 또 다른 실시예에서, HPM 세라믹 복합체는 55% Y2O3, 20% ZrO2 및 25% Al2O3 를 포함한다. 상대적인 백분율들은 몰비(molar ratios)로 이루어질 수 있다. 예를 들어, HPM 세라믹은 77 mol% Y2O3, 15 mol% ZrO2 및 8 mol% Al2O3 를 포함할 수 있다. 이러한 세라믹 분말들의 다른 분포들이 또한 HPM 재료에 대해 이용될 수 있다.
세라믹 코팅은 초기에, 약한 접착 강도(예를 들어, 약 3 메가 파스칼(MPa))를 가질 수 있다. 이는, 시간의 경과 후에 (예를 들어, 플라즈마 풍부 프로세스들에서 세라믹 물품을 이용한 결과로서) 세라믹 코팅이 세라믹 기판으로부터 박리되거나 벗겨지게 할 수 있다. 부가적으로, 세라믹 코팅은 초기 다공도 및 초기 균열량을 가질 수 있다. 이러한 기공들 및 균열들은, 프로세싱 동안, 프로세스 가스들 및 세정 화학물질들이 세라믹 코팅을 침투하여 하부의 세라믹 기판과 반응할 수 있게 한다. 이러한 반응들은 세라믹 코팅 아래에 가스들, 수분, 또는 상이한 재료를 생성할 수 있는데, 그러한 생성은 세라믹 코팅 아래에 블리스터(blister)들을 도입할 수 있다. 이러한 블리스터들은, 추가적으로, 세라믹 코팅이 세라믹 기판으로부터 분리되게 할 수 있다. 그러한 분리는 프로세싱되는 재료(예를 들어, 프로세싱되는 웨이퍼들) 상에서의 입자 오염의 양이 증가되게 할 수 있다. 부가적으로, 블리스터들, 균열들 및 기공들(뿐만 아니라 다른 표면 결함들) 자체는, 심지어 벗겨짐이 없는 경우에도, 프로세싱된 기판들에 대해 입자 오염을 유발할 수 있다.
하나의 예에서, 세라믹 코팅 내의 기공들, 균열들, 공극들 및 다른 표면 결함들은, 고 에너지 위치들인 파괴된(broken)(또는 개방된) 결합들을 포함할 수 있다. 이러한 표면 결함들은 입자들을 포획할 수 있다. 예를 들어, 입자들은 표면 결함에서 세라믹 물품과 약한 파괴된 결합(weak broken bond)들을 형성할 수 있다. 플라즈마 처리 동안, 플라즈마는 이러한 약한 파괴된 결합들을 파괴하고, 세라믹 코팅으로부터 입자들의 일부를 제거할 수 있다. 이어서, 프로세싱된 기판 상에 세라믹 입자들이 증착될 수 있다. 또한, 플라즈마는, 결함 사이트들에서, 기공들에서, 균열들 등에서, 세라믹 물품의 결합들을 파괴할 수 있는데, 그러한 파괴는 세라믹 코팅을 부식시킬 수 있으며 그리고 부가적인 입자들이 생성되게 할 수 있다.
블록(160)에서, 세라믹 물품은 분당 약 0.1 ℃ 내지 약 20 ℃의 램핑 레이트로 가열된다. 세라믹 물품들은 깨지기 쉬우며(fragile), 극심한(extreme) 온도 변화들에 노출될 때 균열될 수 있다. 따라서, 세라믹 물품이 균열되는 것을 방지할 수 있을 정도로 충분히 느린 램핑 레이트가 이용된다. 일부 세라믹들에 대해서는, 분당 20 ℃ 초과의 램핑 레이트가 가능할 수 있음이 예상된다. 따라서, 일부 실시예들에서, 균열을 유발하지 않는, 분당 20 ℃를 초과하는 램핑 레이트들이 이용될 수 있다.
세라믹 물품의 균열을 유발하는 온도 변화들은 세라믹 물품의 조성(composition)에 의존할 수 있다. 예를 들어, Al2O3 는, 균열 없이 분당 10 ℃ 또는 그 초과의 레이트로 가열될 수 있다. 그러나, Y2O3 는, 분당 약 5 ℃ 보다 더 빠른 램핑 레이트로 가열되는 경우, 균열될 수 있다. 일 실시예에서, 분당 약 0.1-5 ℃의 램핑 레이트가, Y2O3 및 HPM 세라믹 복합체의 세라믹 코팅들에 대해 이용된다. 추가적인 실시예에서, 분당 약 5 ℃ 의 램핑 레이트가, Y2O3 및 HPM 세라믹 복합체로 이루어진 세라믹 코팅들에 대해 이용된다. 전형적으로, 세라믹 물품은 주위 온도(ambient temperature)에서 또는 거의 주위 온도에서 시작할 것이며, 미리 결정된 온도까지 램핑 레이트로 천천히 가열될 것이다.
세라믹 물품은, 특정된 온도 또는 온도 범위에 도달할 때까지 가열된다. 특정된 온도는 약 1000 ℃ 내지 약 1800 ℃ 범위가 될 수 있다. 이용되는 특정된 온도는, 세라믹 물품의 조성 또는 전이 층에 대한 특정된 타겟 두께에 의존할 수 있다. 일 실시예에서, 1400-1500 ℃ 의 온도가, 알루미나 기판 및 HPM 세라믹 코팅 또는 이트리아(Y2O3) 세라믹 코팅을 갖는 세라믹 물품에 대해 이용된다.
블록(165)에서, 세라믹 물품은, 24 시간까지의 지속기간 동안, 특정된 온도에서 또는 온도 범위 내의 하나 또는 그 초과의 온도들에서 열처리된다. 이용되는 특정 지속기간은, 세라믹 물품의 조성뿐만 아니라, 세라믹 물품의 요구되는 성능 특성들에 의존할 수 있다. 예를 들어, 특정 지속기간은 전이 층에 대한 타겟 두께에 의존할 수 있다.
상기 논의된 바와 같이, 세라믹 코팅은 많은 수의 표면 결함들 및 이러한 표면 결함들에 의해 포획되는 입자들을 가질 수 있다. 열처리는 이러한 결함들 및/또는 입자들을 감소시키거나 제거할 수 있다. 구체적으로, 열처리는, 입자들이 용융되게 할 수 있고 및/또는 세라믹 코팅의 일부가 표면 결함 영역들에서 용융되게 할 수 있다. 용융된 입자들은 표면 결함 영역들에서 세라믹 코팅과 함께 유동할 수 있다. 이어서, 용융된 입자들은 세라믹 코팅 상에 재증착될 수 있으며 그리고 이러한 표면 결함 영역들에서 세라믹 코팅과 비파괴 결합(unbroken bond)들을 형성할 수 있다. 결과적인 비파괴 결합들은, 이전에 세라믹 코팅에 입자들을 결합시켰던, 파괴된 결합들 보다 훨씬 더 강하다. 그에 따라, 입자들은 플라즈마 에칭 프로세스 동안 세라믹 코팅으로부터 제거되는 것에 대해 훨씬 덜 민감해지며, 결함 영역들은 부식에 대해 덜 민감해진다.
부가적으로, 세라믹 코팅은 전형적으로, 비교적 큰 다공도 및 비교적 많은 양의 균열을 갖는다. 열처리는 기공들 및 균열들이 축소 및/또는 제거되게 할 수 있다. 기공들 및 균열들은, 상기 논의된 것과 동일한, 세라믹 코팅의 용융 및 재증착에 기초하여, 축소되거나 제거될 수 있다. 예를 들어, 기공 또는 균열에서의 세라믹 코팅은 용융된 다음 재증착될 수 있으며, 그에 따라 기공 또는 균열을 충진 및/또는 치유할(healing) 수 있다.
일 실시예에서, 세라믹 코팅 및 세라믹 기판이 열처리 프로세스 동안 반응하여 전이 층을 형성한다. 전이 층은, 열에 노출될 때 반응하게 될 재료들로 세라믹 코팅 및 세라믹 기판이 이루어지는 경우에, 형성될 수 있다. 예를 들어, 만약 세라믹 기판이 Al2O3 이고 그리고 세라믹 코팅이 HPM 세라믹 복합체라면, 세라믹 코팅 및 세라믹 기판이 열처리 동안 반응하여 YAG 전이 층을 형성할 것이다. 다른 예에서, 만약 세라믹 기판이 Al2O3 이고 그리고 세라믹 코팅이 Y2O3 라면, 세라믹 코팅 및 세라믹 기판이 열처리 동안 반응하여 YAG 전이 층을 형성할 수 있다. 세라믹 코팅 재료들 및 세라믹 기판 재료들의 다른 조합들은 다른 전이 층들을 형성할 것이다.
명백하게는, 전이 층은 비-반응성 및 비-다공성 층일 수 있다. 따라서, 열처리된 세라믹 물품을 이용하는 후속 프로세싱 동안, 프로세스 가스들이 세라믹 기판을 침투할 수는 있지만, 전이 층을 침투하지는 못할 것이다. 그에 따라, 전이 층은, 프로세스 가스들이 세라믹 기판과 반응하는 것을 방지할 수 있다. 이는 블리스터링(blistering)을 최소화하거나 방지할 수 있으며, 세라믹 코팅에 대한 벗겨짐 성능 및 접착 강도(결합 강도)를 개선할 수 있다.
비록 전이 층이 많은 유리한 효과들을 갖기는 하지만, 전이 층이 너무 두껍게 되는 경우에는 이러한 전이 층이 문제가 될 수 있다. 일부 전이 층들은 세라믹 코팅 및/또는 세라믹 기판과 상이한 팽창 계수(coefficient of expansion)들을 가질 것이다. 그에 따라, 만약 전이 층이 임계 두께(예를 들어, 약 5 미크론) 보다 더 두껍다면, 전이 층은 후속 프로세싱 동안 세라믹 코팅 내로 균열을 도입할 수 있다. 예를 들어, HPM 세라믹 복합체 및 알루미나는 대략적으로 균등한 팽창 계수들을 갖지만, YAG의 전이 층은 HPM 세라믹 복합체 및 알루미나와 상이한 팽창 계수를 갖는다. 그에 따라, YAG 전이 층이 약 5 미크론(㎛) 보다 더 두꺼운 경우, YAG 전이 층의 팽창 및 수축은 세라믹 코팅이 균열되게 할 수 있다.
전이 층은, 온도 및 시간에 의존하는 레이트로 성장한다. 온도 및 열처리 지속기간이 증가함에 따라, 전이 층의 두께가 또한 증가된다. 따라서, 약 5 미크론 보다 더 두껍지 않은 전이 층을 형성하도록, 세라믹 물품을 열처리하기 위해 이용되는 온도(또는 온도들) 및 지속기간이 선택되어야 한다. 일 실시예에서, 약 0.1 미크론 내지 약 5 미크론의 전이 층이 형성되도록 온도 및 지속기간이 선택된다. 일 실시예에서, 전이 층은, 프로세싱 동안 가스가 세라믹 기판과 반응하는 것을 방지하기에 충분한 최소 두께(예를 들어, 약 0.1 미크론)를 갖는다. 일 실시예에서, 전이 층은 1-2 미크론의 타겟 두께를 갖는다.
열처리는 또한, 세라믹 코팅의 입도(grain size)가 증가되게 한다. 온도 및 열처리 지속기간이 증가됨에 따라, 세라믹 코팅의 입도가 또한 증가된다. 입도의 증가는 보다 적은 그레인 바운더리(grain boundary)들을 초래한다. 그레인 바운더리들은, 세라믹의 그레인들 보다, 플라즈마에 의해 더 용이하게 부식된다. 그에 따라, 이러한 입도의 증가는, 후속 프로세싱 동안, 세라믹 코팅이 입자 오염을 덜 유발하는 경향이 있게 할 수 있다. 따라서, 열처리 온도 및 지속기간은, 세라믹 코팅에 대한 타겟 입도를 기초로 선택될 수 있다.
알루미나 세라믹 기판 및 HPM 또는 이트리아의 세라믹 코팅의 경우, 약 3-6 시간의 열 처리 지속기간을 이용하여 1500 ℃의 열처리가 수행될 수 있다. 일 실시예에서, 열처리 지속기간은 HPM 세라믹 복합체 또는 이트리아의 세라믹 코팅에 대해 약 4 시간이다.
일 실시예에서, 세라믹 물품은 열처리의 지속기간 동안 단일 온도로 유지된다. 대안적으로, 세라믹 물품은, 열처리 동안 온도 범위 내의 복수의 상이한 온도들로 가열 및/또는 냉각될 수 있다. 예를 들어, 세라믹 물품은 4 시간 동안 1500 ℃의 온도에서 열처리될 수 있고, 이어서 다른 2 시간 동안 1700 ℃의 온도로 열처리될 수 있고, 이어서 다른 3 시간 동안 1000 ℃에서 열처리될 수 있다. 복수의 상이한 열처리 온도들이 이용될 때, 세라믹 물품은 열처리 온도들 사이에서의 전이(transition)를 위해 램핑 레이트로 가열 및/또는 냉각될 수 있음이 주목된다.
블록(170)에서, 세라믹 물품은 램핑 레이트로 냉각된다. 일 실시예에서, 세라믹 물품은, 세라믹 물품을 가열하기 위해 이용되는 램핑 레이트와 동일한 램핑 레이트로 냉각된다. 다른 실시예에서, 세라믹 물품을 가열하기 위해 이용되었던 램핑 레이트와 상이한 램핑 레이트를 이용하여, 세라믹 물품을 냉각한다. 결과적인 열처리된 세라믹 물품의 세라믹 코팅은, 프로세싱된 기판들의 입자 오염, 플라즈마 부식 내성, 접착 강도, 다공도, 균열들의 양 및 크기, 그리고 벗겨짐 내성(peeling resistance)과 관련하여 개선된 성능을 가질 수 있다. 부가적으로, 결과적인 열처리된 세라믹 물품은 세라믹 코팅과 세라믹 기판 사이에 전이 층을 가질 수 있다. 그에 따라, 세라믹 덮개들, 세라믹 노즐들, 프로세스 키트, 및 다른 세라믹 내부 프로세스 챔버 구성요소들이 프로세스(150)를 이용하여 열처리되어, 제조되는 제품들의 수율(yield)을 개선할 수 있다. 또한, 프로세스(150)가 적용되는 세라믹 물품들은 감소된 교체 빈도수를 가질 수 있으며, 그리고 장치 정지 시간(down time)을 줄일 수 있다.
프로세스(150)는, 세라믹 코팅이 세라믹 기판 상에 형성된 이후, 세라믹 물품들에 대한 제조 프로세스의 일부로서 수행될 수 있음이 주목된다. 부가적으로, 이용되는 세라믹 물품들 상에서 프로세스(150)를 주기적으로 수행하여, 그러한 세라믹 물품들을 치유 또는 보수할 수 있다. 예를 들어, 세라믹 물품이 사용 전에 프로세스(150)를 이용하여 열처리될 수 있으며, 그런 다음, 몇 달마다, 1년에 한번, 1년에 2번, 또는 어떠한 다른 빈도수로 프로세스(150)를 이용하여 열처리될 수 있다. 프로세스(150)를 수행하는 빈도수는, 세라믹 물품과 함께 사용되는 플라즈마 에칭 및/또는 플라즈마 세정 레시피들에 의존할 수 있다. 예를 들어, 만약 세라믹 물품이 특히 거친(harsh) 플라즈마 분위기들에 빈번하게 노출된다면, 세라믹 물품은 증가된 빈도수로 열처리될 수 있다.
플라즈마에 대한 노출은, 시간의 경과에 따라, 세라믹 코팅이 부식(erode) 및/또는 침식(corrode)되게 할 수 있다. 예를 들어, 플라즈마는 세라믹 코팅의 표면에서 파괴된 결합들이 발생되게 할 수 있고, 프로세싱된 기판들을 오염시킬 수 있는 세라믹 입자들을 생성할 수 있고, 세라믹 코팅의 표면에서 결함들을 유발할 수 있고, 세라믹 코팅이 세라믹 기판으로부터 벗겨지게 할 수 있으며, 기타 등등을 유발할 수 있다. 따라서, 세라믹 물품이 오래됨에 따라, 보다 많은 입자 오염이 유발될 가능성이 있다. 그러한 오래된(aged) 세라믹 물품들에 대해 열처리 프로세스(150)를 수행하여, 침식성 플라즈마 환경에 의해 유발되는 손상을 역으로 되돌릴(reverse) 수 있다. 열처리는, 새롭게 제조되는 세라믹 물품들에 부가하여, 사용된 세라믹 물품들에 대해 결함들을 치유하고 입자들을 감소시킬 수 있다. 따라서, 사용된 세라믹 물품들의 유효 수명을 연장하기 위해, 사용된 세라믹 물품들에 대해 프로세스(150)가 수행될 수 있다.
표면 결함들을 치유하는 것 및 입자들을 최소화하는 것에 부가하여, 열처리 프로세스(150)는 또한 세라믹 물품들을 건식 세정(dry clean)하는 데에 이용될 수 있음이 주목된다. 플라즈마 환경들에 대한 노출은, 세라믹 물품의 표면 상에 폴리머들이 형성되게 할 수 있다. 이러한 폴리머들은 후속 프로세싱 동안 기판들 상에서의 입자 오염을 유발할 수 있다. 종종, 주기적인 습식 세정 절차를 수행하여, 세라믹 물품으로부터 폴리머들을 제거한다. 일 실시예에서, 열처리 프로세스(150)는 습식 세정 프로세스 대신 수행된다. 열처리 프로세스(150)는, 세라믹 물품을 코팅하는 폴리머들이 고온 환경에서 공기 또는 다른 가스와 반응하게 할 수 있다. 이러한 반응은, 폴리머가 기체 상태가 되게 하여 세라믹 물품의 표면을 떠나도록 유도할 수 있다. 그에 따라, 열처리 프로세스(150)는 세라믹 물품의 세정 및 세라믹 물품의 표면의 보수 모두를 위해 이용될 수 있다. 후속 열처리 프로세스들을 위해 이용되는 온도 및/또는 지속기간은, 초기 열처리 프로세스에 대해 이용된 온도 및/또는 지속기간과 상이할 수 있음이 주목된다.
도 2a는 본 발명의 실시예들에 따른, 세라믹 코팅이 열처리를 이용하여 프로세싱되기 전의, 그리고 세라믹 물품이 열처리를 이용하여 프로세싱된 이후의 세라믹 코팅의 현미경 사진들(202-216)을 나타낸다. 현미경 사진들(202-216)에 나타난 세라믹 코팅은 Y4Al2O9 및 Y2- xZrxO3 를 갖는 HPM 세라믹 복합체이다.
현미경 사진(202)은 열처리 이전의 세라믹 물품의 샘플을 나타낸다. 현미경 사진(204)은 현미경 사진(202)에 나타낸 영역(208)을 확대한(zoomed) 도면을 나타낸다. 영역(208)은 표면 결함들을 비교적 갖지 않는다. 현미경 사진(204)은 세라믹 코팅의 입도를 도시한다. 현미경 사진(206)은 현미경 사진(202)에 나타낸 영역(210)을 확대한 도면을 나타낸다. 영역(210)은 세라믹 코팅의 표면 결함들 및 표면 입자들을 도시한다.
현미경 사진(212)은 열처리 이후의 현미경 사진(202)의 샘플을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 열 처리의 결과로서, 표면 결함들의 양이 감소되었다. 현미경 사진(214)은 현미경 사진(212)에 나타낸 영역(218)의 확대된 도면을 나타낸다. 영역(218)은 표면 결함들 및 표면 입자들을 비교적 갖지 않는다. 현미경 사진(214)은, 현미경 사진(204)에 나타낸 입도 보다 더 큰, 세라믹 코팅의 입도를 도시한다. 현미경 사진(216)은 현미경 사진(212)에 나타낸 영역(220)의 확대된 도면을 나타낸다. 영역(220)은 세라믹 코팅의 표면 결함들을 도시한다. 그러나, 현미경 사진(216)에 나타낸 표면 결함들은, 현미경 사진(206)에 나타낸 표면 결함들 보다 덜 심각하며, 그리고 표면 입자들이 실질적으로 제거되었다.
도 2b는 본 발명의 실시예들에 따른, 세라믹 코팅이 열처리를 이용하여 프로세싱되기 이전의, 그리고 세라믹 코팅이 다양한 온도들 및 처리 지속기간들에서의 열처리를 이용하여 프로세싱된 이후의, 세라믹 코팅의 표면을 4,000-배 확대한 부가적인 현미경 사진들(222-234)을 나타낸다. 현미경 사진(222)은 열처리 이전의 세라믹 코팅의 샘플을 나타낸다. 현미경 사진(224)은 1300 ℃의 온도에서의 4 시간의 열처리 이후의 세라믹 코팅의 샘플을 나타낸다. 현미경 사진(226)은 1400 ℃에서의 4 시간의 열처리 이후의 세라믹 코팅의 샘플을 나타낸다. 현미경 사진(228)은 1500 ℃에서의 4 시간의 열처리 이후의 세라믹 코팅의 샘플을 나타낸다. 현미경 사진(234)은 1600 ℃의 온도에서의 4 시간의 열처리 이후의 세라믹 코팅의 샘플을 나타낸다. 나타낸 바와 같이, 열 처리 시간이 고정된 상태에서의 온도의 증가들은, 균열들의 크기 및 개수가 감소되게 한다. 부가적으로, 온도의 증가들은, 기공들의 크기 및 개수가 감소되게 하고 (그에 따라, 다공도를 감소시킨다).
현미경 사진(230)은 1300 ℃의 온도에서의 24 시간의 열처리 이후의 세라믹 코팅의 샘플을 나타낸다. 현미경 사진(232)은 1400 ℃의 온도에서의 24 시간의 열처리 이후의 세라믹 코팅의 샘플을 나타낸다. 나타낸 바와 같이, 4 시간을 초과하여 세라믹 코팅을 열처리하는 것은, 균열량 또는 다공도를 추가적으로 크게 감소시키지 않았다. 따라서, 일 실시예에서, 열처리 지속기간은 약 4 시간이다.
도 2c는 본 발명의 실시예들에 따른, 세라믹 코팅이 프로세싱되기 이전의, 그리고 세라믹 코팅이 다양한 온도들 및 처리 지속기간들에서의 열처리들을 이용하여 프로세싱된 이후의, 세라믹 코팅의 표면을 20,000-배 확대한 부가적인 현미경 사진들(236-248)을 나타낸다. 현미경 사진(236)은 열처리 이전의 세라믹 코팅을 나타낸다. 현미경 사진(238)은 1300 ℃에서의 4 시간의 열처리 이후의 세라믹 코팅을 나타낸다. 현미경 사진(240)은 1400 ℃에서의 4 시간의 열처리 이후의 세라믹 코팅을 나타낸다. 현미경 사진(242)은 1500 ℃에서의 4 시간의 열처리 이후의 세라믹 코팅을 나타낸다. 현미경 사진(248)은 1600 ℃에서의 4 시간의 열처리 이후의 세라믹 코팅을 나타낸다. 현미경 사진(248)에 나타나는 입도는 현미경 사진(242)에 나타나는 입도 보다 크고, 현미경 사진(242)에 나타나는 입도는 현미경 사진(240)에 나타나는 입도 보다 크며, 기타 등등 마찬가지이다. 그에 따라, 열처리 온도의 증가들은 세라믹 코팅에 대한 입도의 증가를 유발한다.
현미경 사진(244)은 1300 ℃에서의 24 시간의 열처리 이후의 세라믹 코팅을 나타낸다. 현미경 사진(246)은 1400 ℃에서의 24 시간의 열처리 이후의 세라믹 코팅을 나타낸다. 그에 따라, 열처리 지속기간의 증가들이 또한, 세라믹 코팅에 대한 입도의 증가를 유발한다. 세라믹 코팅의 입도는, 열처리 이전에는 처음에 나노-크기(nano-sized)일 수 있으며, 그리고 궁극적으로는 열처리로 인해 나노-크기 보다 더 크게 성장할 수 있다. 열처리에 대한 온도 및/또는 지속기간은 타겟 입도에 기초하여 선택될 수 있다. 처리 지속기간의 증가는, 현미경 사진들(244 및 246)에 나타낸 바와 같이, 불균일한 입도를 초래할 수 있다.
도 2d는 본 발명의 실시예들에 따른, 세라믹 코팅이 프로세싱되기 이전의, 그리고 세라믹 코팅이 프로세싱된 이후의, 세라믹 코팅의 표면을 10,000-배 확대한 부가적인 현미경 사진들(250-256)을 나타낸다. 현미경 사진들(250 및 254)은, 열처리 이전에는 세라믹 코팅이 많은 수의 세라믹 입자들을 포함하고 있음을 나타낸다. 현미경 사진들(252 및 256)은, 열처리 이후에는 세라믹 입자들이 감소되거나 제거됨을 나타낸다. 일 실시예에서, 표면 입자 카운트는 약 93% 만큼 감소될 수 있다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 열처리 전후의 세라믹 물품의 횡단면적 측면도를 나타낸 현미경 사진들(302-304)을 도시한다. 현미경 사진(302)은, 세라믹 물품이 세라믹 기판(314) 및 상기 세라믹 기판(314) 위의 세라믹 코팅(310)을 포함하고 있음을 나타낸다. 도시된 세라믹 기판(314)은 알루미나이며, 그리고 도시된 세라믹 코팅(310)은 HPM 세라믹 복합체이다.
현미경 사진(304)은, 세라믹 기판(314) 및 세라믹 코팅(310)을, 이러한 세라믹 코팅(310)과 세라믹 기판(314) 사이에 형성된 전이 층(312)과 함께 나타낸다. 도시된 전이 층은 약 1-2 미크론의 두께를 갖는다.
전이 층의 원소 맵(elementary map)(308)이 또한 나타나있다. 원소 맵(308)은, EDX(energy dispersive X-ray spectroscopy)에 기초하여 전이 층(312)의 원소 분석을 제공할 수 있다. 원소 맵(308)은, 전이 층(312)이 탄소, 산소, 알루미늄 및 이트륨으로 구성됨을 나타낸다. 원소 맵(308)은, 전이 층(312) 내의 원소들의 원자 농도들이 대략적으로 18% 탄소, 46% 산소, 23% 알루미늄 및 13% 이트륨이라는 것을 추가적으로 나타낸다. 그에 따라, 전이 층(312)은 Y3Al5O12(YAG)인 것으로 나타난다. 전이 층은 세라믹 기판에 대한 세라믹 코팅의 접착 강도를 상당히 개선할 수 있다.
도 3b는 본 발명의 실시예들에 따른, 다양한 온도들 및 처리 지속기간들에서의 열처리 전후의, 세라믹 물품의 4,000-배 확대한 횡단면적 측면도들을 나타낸 현미경 사진들을 도시한다. 현미경 사진(320)은 열처리 이전의 세라믹 코팅(310)과 세라믹 기판(314) 사이의 계면을 나타낸다. 현미경 사진(322)은 1300 ℃에서의 4 시간의 열처리 이후의 세라믹 코팅(310)과 세라믹 기판(314) 사이의 계면을 나타낸다. 현미경 사진(324)은 1400 ℃에서의 4 시간의 열처리 이후의 세라믹 코팅(310)과 세라믹 기판(314) 사이의 계면을 나타낸다. 현미경 사진(326)은 1500 ℃에서의 4 시간의 열처리 이후의 세라믹 코팅(310)과 세라믹 기판(314) 사이의 계면을 나타낸다. 현미경 사진(332)은 1600 ℃에서의 4 시간의 열처리 이후의 세라믹 코팅(310)과 세라믹 기판(314) 사이의 계면을 나타낸다. 현미경 사진(328)은 1300 ℃에서의 24 시간의 열처리 이후의 세라믹 코팅(310)과 세라믹 기판(314) 사이의 계면을 나타낸다. 현미경 사진(330)은 1300 ℃에서의 24 시간의 열처리 이후의 세라믹 코팅(310)과 세라믹 기판(314) 사이의 계면을 나타낸다.
현미경 사진들(326, 330 및 332)에 나타낸 바와 같이, 특정 조건들 하에서의 열처리 동안 세라믹 코팅(310)과 세라믹 기판(314) 사이에 전이 층(312)이 형성된다. 1300 ℃의 열처리 온도에서는, 열처리 지속기간에 상관없이, 어떠한 전이 층도 형성되지 않을 수 있다. 1400 ℃의 열처리 온도에서, 4 시간의 프로세싱 이후에는 어떠한 전이 층도 검출가능하지 않지만, 24 시간의 프로세싱 이후에는 전이 층(312)이 검출가능할 수 있다. 1500 ℃ 및 1600 ℃의 열처리 온도들에서, 전이 층(312)은 4 시간의 프로세싱 이후에 검출가능할 수 있다.
증가된 처리 온도들 및 증가된 처리 지속기간들에 대해, 더 두꺼운 전이 층이 형성되는 것으로 나타난다. 지속기간 보다, 온도가 전이 층 두께에 더 큰 영향을 미칠 수 있다. 나타낸 바와 같이, 4 시간의 지속기간 및 1500 ℃의 온도를 이용한 열처리가, 24 시간의 지속기간 및 1400 ℃의 온도를 이용한 열처리에 의해 생성되는 전이 층(312) 보다 약간 더 두꺼운 두께를 갖는 전이 층(312)을 생성할 수 있다.
도 3c는 본 발명의 실시예들에 따른, 열처리 전후의 세라믹 물품의 20,000-배 확대한 횡단면적 측면도들을 나타낸 현미경 사진들(350-356)을 도시한다. 현미경 사진들(350 및 354)은 열처리 이전의 세라믹 코팅(310)과 세라믹 기판(314) 사이의 계면을 보여준다. 열처리 이전에 세라믹 기판(314)과 세라믹 코팅(310) 사이에 갭들(370)이 나타난다. 이러한 갭들은, 세라믹 기판(314)으로부터의 세라믹 코팅(310)의 미래의 박리에 기여할 수 있다. 현미경 사진들(352 및 356)은, 열처리 동안 세라믹 코팅(310)과 세라믹 기판(314) 사이의 계면에 전이 층(312)이 형성됨을 나타낸다. 부가적으로, 현미경 사진들(352 및 356)은, 열처리 이전에 존재하는 갭들(370)이 열처리의 결과로서 제거되거나 감소됨을 나타낸다. 이는 박리의 가능성을 감소시킬 수 있으며, 그리고 세라믹 기판(314)에 대한 세라믹 코팅(310)의 접착 또는 결합 강도를 개선할 수 있다.
도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른, 열처리 전후의 HPM 세라믹 복합체 코팅의 상 조성 비교를 도시한다. 나타낸 바와 같이, 열처리는 세라믹 코팅 또는 세라믹 기판의 상 조성을 크게 변화시키지 않았다.
세라믹 코팅의 표면 형태(surface morphology)는, 표면 거칠기 파라미터들 및/또는 표면 균일도 파라미터들을 이용하여 표현될 수 있다. 표면 형태는 또한, 다공도, 균열 및/또는 공극 파라미터들을 이용하여 표현될 수 있다. 다공도를 나타내는 측정된 파라미터들은, 기공 카운트 및/또는 평균 기공 크기를 포함할 수 있다. 유사하게, 공극들 및/또는 균열을 나타내는 측정된 파라미터들은, 평균 공극/균열 크기 및/또는 공극/균열 카운트를 포함할 수 있다.
입자 카운트를 나타내는 측정된 파라미터들은, 테이프 벗겨짐(tape peel) 테스트 입자 카운트 및 액체 입자 카운트(liquid particle count, LPC)이다. 테이프 테스트는, 접착 테이프를 세라믹 코팅에 부착시키고, 테이프를 벗겨내고, 그리고 테이프에 부착되는 입자들의 개수를 카운팅함으로써, 수행될 수 있다. LPC는, 세라믹 물품을 워터 배스(water bath)(예를 들어, 탈이온(DI)수 배스) 내에 배치하고 워터 배스를 초음파 처리(sonicating)를 함으로써 결정될 수 있다. 이어서, 용액으로부터 떨어지는(come off) 입자들의 개수를, 예를 들어 레이저 카운터를 이용하여 카운트할 수 있다.
접착 강도는, 세라믹 코팅이 세라믹 기판으로부터 벗겨질 때까지 세라믹 코팅에 힘을 가함으로써 결정될(예를 들어, 메가 파스칼로 측정됨) 수 있다. 일 실시예에서, 세라믹 코팅에 대한 접착 강도는, 열처리 이전에는 약 4 메가 파스칼(MPa)이고, 열처리 이후에는 약 12 MPa 이다. 그에 따라, 열처리 이후의 세라믹 기판에 대한 세라믹 코팅의 접착 강도는, 열처리 이전의 접착 강도 보다 약 3배 더 강할 수 있다.
열 처리의 결과로서, 세라믹 코팅에 대한 접착 강도, 다공도, 균열 및 입자 카운트 값들이 개선될 수 있다. 부가적으로, 열처리의 결과로서, 입도가 증가될 수 있으며 그리고 경도는 감소될 수 있다. 실험적인 증거는 또한, 세라믹 코팅된 덮개들 및 세라믹 코팅된 노즐들에 의해 플라즈마 에칭 프로세스들 동안 야기되는 입자 오염의 양이 열처리의 결과로서 감소됨을 나타낸다. 실험적인 증거는 또한, 열처리의 결과로서, 세라믹 기판으로부터 세라믹 코팅이 벗겨지는 것이 감소됨을 나타낸다. 부가적으로, 열처리의 결과로서, 세라믹 코팅의 표면 거칠기가 감소된다.
약 1200 ℃까지의 열처리들에 대해, 세라믹 코팅의 표면과 입자들 간의 상호작용은, 다음의 방정식에 따라서, 반데르발스 힘에 의해 지배될 수 있음이 주목된다:
Figure 112017082462846-pat00001
여기서, F는 힘이고, A는 면적이고, H는 거리이다. 열처리 온도가 상온으로부터 약 500 ℃까지 증가함에 따라, 반데르발스 힘이 약해질 수 있으며, 열 팽창이 거리(H)의 증가를 유도할 수 있다. 열처리 온도가 500 ℃로부터 약 1200 ℃까지 증가함에 따라, 거리(H)의 감소들에 적어도 부분적으로 기인하여, 반데르발스 힘이 강해질 수 있다. 그러한 거리의 감소들은 변형들 및/또는 입자들을 흡수하는 기판 표면에 기인할 수 있다.
약 1200 ℃ 내지 1800 ℃의 온도에서, 입자들과 세라믹 코팅 표면 사이에 액막(liquid film)이 형성될 수 있다. 약 1200 ℃ 내지 1500 ℃에서, 액막은 얇은 액막일 수 있으며, 그리고 약 1500 ℃ 내지 1800 ℃ 에서, 액막은 두꺼운 액막일 수 있다. 약 1800 ℃ 까지의 온도들에서, 입자들과 세라믹 코팅의 표면 사이의 상호작용은, 다음의 방정식에 따라서, 모세관력에 의해 액체를 통한 상호작용에 의해 지배될 수 있다:
Figure 112017082462846-pat00002
여기서, F는 힘이고, γ는 액체-공기 표면 장력이고, R은 입자들과 기판 표면 사이의 계면의 유효 반경이고, θ는 접촉각이다. 이러한 온도들에서, 입자들은 액체 내로 확산될 수 있으며, 상응하는 그레인 상에서 재성장될 수 있다. 이는, 세라믹 물품이 냉각된 이후에 조차도, 입자들이 기판 표면으로부터 제거되게 할 수 있다.
HPM 세라믹 복합체 및 이트리아에 대해, 소결 온도는 1800 ℃ 이다. 따라서, 약 1800 ℃ 또는 그 초과의 온도들에서, 분말들 사이에서 세라믹 코팅 내에 액상(liquid phase)이 형성된다. 이러한 분말들은 액체 내로 용융되어, 증가하는 크기의 그레인들로 성장할 수 있다. 평형에 도달할 때까지, 고에너지 그레인들로부터 저에너지 그레인들로 원자들이 확산될 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 열처리는 약 1800 ℃ 미만의 온도들에서 수행된다.
상기 설명은, 본 발명의 몇몇 실시예들의 양호한 이해를 제공하기 위해, 특정 시스템들, 구성요소들, 방법들 등의 예들과 같은 수많은 구체적인 상세 내용들을 기술하였다. 하지만, 본 발명의 적어도 일부 실시예들은 이러한 구체적인 상세 내용들 없이도 수행될 수 있음이 당업자에게 자명할 것이다. 다른 경우들에서, 본 발명을 불필요하게 애매하게 하는 것을 막기 위해, 주지의 구성요소들 또는 방법들은 상세히 설명되지 않았거나, 또는 단순한 블록도 포맷으로 제시되었다. 그에 따라, 기술된 구체적인 상세 내용들은 단지 예시적인 것이다. 특정 구현예들은 이러한 예시적인 상세 내용들로부터 달라질 수 있으며, 여전히 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 고려될 수 있다.
본 명세서 전반을 통한 "일 실시예" 또는 "실시예"에 대한 언급은, 그 실시예와 관련되어 설명된 특정의 피쳐, 구조, 또는 특징이 적어도 하나의 실시예에 포함됨을 의미한다. 그에 따라, 본 명세서 전반을 통한 다양한 장소들에서의 "일 실시예에서" 또는 "실시예에서"라는 문구의 출현들이 반드시 모두 동일한 실시예를 언급하는 것은 아니다. 또한, "또는"이라는 용어는, 배타적인 "또는"이 아닌, 포괄적인 "또는"을 의미하도록 의도된다.
비록 본원에서의 방법들의 동작들을 특정 순서로 나타내어 설명하였지만, 특정 동작들이 반대 순서로 수행될 수 있도록, 또는 특정 동작이, 적어도 부분적으로, 다른 동작들과 동시에 수행될 수 있도록, 각각의 방법의 동작들의 순서가 변경될 수 있다. 다른 실시예에서, 별개의(distinct) 동작들의 명령들 또는 하위-동작들은, 간헐적인(intermittent) 및/또는 교번적인(alternating) 방식으로 이루어질 수 있다.
상기 설명은, 제한적인 것이 아닌, 예시적인 것으로서 의도됨을 이해해야 한다. 상기 설명을 읽고 이해할 때, 많은 다른 실시예들이 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는, 첨부된 청구항들을 참조하여, 그러한 청구항들에 권한이 부여된(entitled) 균등물들의 전체 범위와 함께 결정되어야 한다.

Claims (20)

  1. 세라믹 물품으로서,
    Al2O3를 포함하는 세라믹 기판;
    상기 세라믹 기판 상의 세라믹 코팅 ― 상기 세라믹 코팅은 상기 세라믹 기판과 상이한 조성을 갖는 미-소결(non-sintered) 세라믹 코팅이며, 상기 세라믹 코팅은 Y2O3-ZrO2 고용체와 Y4Al2O9 화합물을 포함함 ― ;
    상기 세라믹 기판과 상기 세라믹 코팅 사이의 전이 층 ― 상기 전이 층은 상기 세라믹 기판으로부터의 제 2 원소들과 반응한 상기 세라믹 코팅으로부터의 제 1 원소들을 포함하며, 상기 전이 층은 Y3Al5O12(YAG)를 포함하고, 상기 전이 층은 0.1 미크론 내지 5 미크론의 두께를 가짐 ― ;을 포함하는,
    세라믹 물품.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 세라믹 코팅은 상기 세라믹 기판에 12 MPa(Mega Pascals)의 접착 강도로 접착되는,
    세라믹 물품.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 세라믹 물품은 플라즈마 에칭기를 위한 프로세스 챔버 구성요소인,
    세라믹 물품.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 세라믹 물품은 리퍼비시된(refurbished) 세라믹 물품인,
    세라믹 물품.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 세라믹 코팅은, 상기 세라믹 코팅의 표면에 복수의 용융된 입자들을 포함하며, 상기 복수의 용융된 입자들은 상기 세라믹 코팅에 대한 비파괴 결합(unbroken bond)들을 가지는,
    세라믹 물품.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전이 층은 프로세스 가스들에 대해 비-다공성 및 비-반응성인,
    세라믹 물품.
  7. 열적 분무 프로세스(thermal spraying process)를 수행하여, 세라믹 기판 상에, a) Y2O3-ZrO2 고용체를 포함하는 또는 b) Y2O3-ZrO2 고용체와 Y4Al2O9을 포함하는 세라믹 코팅을 형성하는 단계 ― 상기 세라믹 코팅은 초기 다공도(initial porosity), 초기 균열량(initial amount of cracking), 초기 입자 카운트(initial particle count), 및 초기 접착 강도를 가짐 ― ;
    상기 세라믹 코팅을, 분당 0.1 ℃ 내지 분당 20 ℃의 램핑 레이트(ramping rate)로 1000 ℃ 내지 1800 ℃의 온도 범위로 가열하는 단계;
    상기 세라믹 코팅의 다공도를 상기 초기 다공도 미만으로 감소시키고 상기 세라믹 코팅의 균열량을 상기 초기 균열량 미만으로 감소시키고 상기 세라믹 코팅의 접착 강도를 상기 초기 접착 강도를 초과하도록 증가시키기 위해, 24 시간까지의 지속기간 동안 상기 온도 범위 내의 하나 또는 그 초과의 온도들에서 상기 세라믹 코팅의 열처리를 수행하는 단계 ― 상기 세라믹 코팅은 상기 세라믹 코팅의 소결 온도 미만에서 열처리되어서, 상기 세라믹 코팅의 소결이 방지됨 ― ; 및
    상기 열처리 후에 상기 세라믹 코팅을 상기 램핑 레이트로 냉각시키는 단계 ― 상기 열처리 이후의 상기 세라믹 코팅은, 소결되지 않고 상기 초기 균열량 미만의 감소된 균열량을 가지며 상기 초기 다공도 미만의 감소된 다공도를 갖고 상기 초기 접착 강도를 초과하는 증가된 접착 강도를 가짐 ― ;를 포함하는,
    방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 세라믹 코팅은, SiO2, B2O3, Er2O3, Nd2O3, Nb2O5, CeO2, Sm2O3, 및 Yb2O3 중 하나 또는 둘 이상으로 추가 도핑된,
    방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 세라믹 기판은, Y2O3, Al2O3, Y4Al2O9, Y3Al5O12(YAG), 석영, SiC, Si3N4, AlN, 또는 SiC-Si3N4 중 적어도 하나로 이루어지는,
    방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 세라믹 코팅과 상기 세라믹 기판은, 상기 세라믹 코팅과 상기 세라믹 기판 사이에 전이 층을 형성하기 위해 상기 열처리 동안에 반응할 세라믹들을 포함하는,
    방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 열처리는, 상기 세라믹 코팅으로 하여금 상기 세라믹 기판과 반응하게 함으로써 상기 세라믹 코팅과 상기 세라믹 기판 사이에 전이 층이 형성되게 하며,
    상기 지속기간 및 상기 온도 범위는 상기 전이 층이 0.1 내지 5 미크론의 두께를 갖도록 선택되는,
    방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 세라믹 코팅 상에 폴리머들이 형성된 이후에, 공기의 존재하에 상기 가열, 상기 열처리, 및 상기 냉각이 반복되는 단계를 더 포함하며,
    공기의 존재하에서의 상기 열처리의 반복은, 상기 폴리머들로 하여금 상기 공기와 반응하여 가스들이 되게 함으로써 상기 세라믹 코팅을 건식 세정(dry clean)하는,
    방법.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 세라믹 코팅은 Y2O3-ZrO2 고용체와 Y4Al2O9을 포함하는,
    방법.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 열처리 이후의 상기 세라믹 코팅은, 상기 초기 입자 카운트 미만의 감소된 입자 카운트를 갖는,
    방법.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
KR1020177023878A 2012-02-22 2013-02-20 세라믹 코팅을 갖는 열처리된 세라믹 기판 및 코팅된 세라믹들을 위한 열처리 KR102067107B1 (ko)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261602020P 2012-02-22 2012-02-22
US61/602,020 2012-02-22
US201261619854P 2012-04-03 2012-04-03
US61/619,854 2012-04-03
US13/745,589 2013-01-18
US13/745,589 US9212099B2 (en) 2012-02-22 2013-01-18 Heat treated ceramic substrate having ceramic coating and heat treatment for coated ceramics
PCT/US2013/026963 WO2013126466A1 (en) 2012-02-22 2013-02-20 Heat treated ceramic substrate having ceramic coating and heat treatment for coated ceramics

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147026307A Division KR102067108B1 (ko) 2012-02-22 2013-02-20 세라믹 코팅을 갖는 열처리된 세라믹 기판 및 코팅된 세라믹들을 위한 열처리

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170102370A KR20170102370A (ko) 2017-09-08
KR102067107B1 true KR102067107B1 (ko) 2020-01-16

Family

ID=48982492

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147026307A KR102067108B1 (ko) 2012-02-22 2013-02-20 세라믹 코팅을 갖는 열처리된 세라믹 기판 및 코팅된 세라믹들을 위한 열처리
KR1020177023878A KR102067107B1 (ko) 2012-02-22 2013-02-20 세라믹 코팅을 갖는 열처리된 세라믹 기판 및 코팅된 세라믹들을 위한 열처리

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147026307A KR102067108B1 (ko) 2012-02-22 2013-02-20 세라믹 코팅을 갖는 열처리된 세라믹 기판 및 코팅된 세라믹들을 위한 열처리

Country Status (6)

Country Link
US (4) US9212099B2 (ko)
JP (4) JP6293064B2 (ko)
KR (2) KR102067108B1 (ko)
CN (2) CN108249957B (ko)
TW (1) TWI573778B (ko)
WO (1) WO2013126466A1 (ko)

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9034199B2 (en) 2012-02-21 2015-05-19 Applied Materials, Inc. Ceramic article with reduced surface defect density and process for producing a ceramic article
US9212099B2 (en) * 2012-02-22 2015-12-15 Applied Materials, Inc. Heat treated ceramic substrate having ceramic coating and heat treatment for coated ceramics
US9090046B2 (en) 2012-04-16 2015-07-28 Applied Materials, Inc. Ceramic coated article and process for applying ceramic coating
US9604249B2 (en) 2012-07-26 2017-03-28 Applied Materials, Inc. Innovative top-coat approach for advanced device on-wafer particle performance
US9343289B2 (en) 2012-07-27 2016-05-17 Applied Materials, Inc. Chemistry compatible coating material for advanced device on-wafer particle performance
US9708713B2 (en) 2013-05-24 2017-07-18 Applied Materials, Inc. Aerosol deposition coating for semiconductor chamber components
US9865434B2 (en) 2013-06-05 2018-01-09 Applied Materials, Inc. Rare-earth oxide based erosion resistant coatings for semiconductor application
US9850568B2 (en) 2013-06-20 2017-12-26 Applied Materials, Inc. Plasma erosion resistant rare-earth oxide based thin film coatings
US9711334B2 (en) 2013-07-19 2017-07-18 Applied Materials, Inc. Ion assisted deposition for rare-earth oxide based thin film coatings on process rings
US9583369B2 (en) 2013-07-20 2017-02-28 Applied Materials, Inc. Ion assisted deposition for rare-earth oxide based coatings on lids and nozzles
US10468235B2 (en) 2013-09-18 2019-11-05 Applied Materials, Inc. Plasma spray coating enhancement using plasma flame heat treatment
US9440886B2 (en) 2013-11-12 2016-09-13 Applied Materials, Inc. Rare-earth oxide based monolithic chamber material
US9725799B2 (en) 2013-12-06 2017-08-08 Applied Materials, Inc. Ion beam sputtering with ion assisted deposition for coatings on chamber components
WO2015134135A1 (en) 2014-03-05 2015-09-11 Applied Materials, Inc. Critical chamber component surface improvement to reduce chamber particles
US9869013B2 (en) 2014-04-25 2018-01-16 Applied Materials, Inc. Ion assisted deposition top coat of rare-earth oxide
US9976211B2 (en) 2014-04-25 2018-05-22 Applied Materials, Inc. Plasma erosion resistant thin film coating for high temperature application
US10730798B2 (en) 2014-05-07 2020-08-04 Applied Materials, Inc. Slurry plasma spray of plasma resistant ceramic coating
US10196728B2 (en) 2014-05-16 2019-02-05 Applied Materials, Inc. Plasma spray coating design using phase and stress control
US9460898B2 (en) 2014-08-08 2016-10-04 Applied Materials, Inc. Plasma generation chamber with smooth plasma resistant coating
CN105428195B (zh) * 2014-09-17 2018-07-17 东京毅力科创株式会社 等离子体处理装置用的部件和部件的制造方法
US9966240B2 (en) 2014-10-14 2018-05-08 Applied Materials, Inc. Systems and methods for internal surface conditioning assessment in plasma processing equipment
US9355922B2 (en) 2014-10-14 2016-05-31 Applied Materials, Inc. Systems and methods for internal surface conditioning in plasma processing equipment
US10573496B2 (en) 2014-12-09 2020-02-25 Applied Materials, Inc. Direct outlet toroidal plasma source
US10224210B2 (en) 2014-12-09 2019-03-05 Applied Materials, Inc. Plasma processing system with direct outlet toroidal plasma source
US20160254125A1 (en) * 2015-02-27 2016-09-01 Lam Research Corporation Method for coating surfaces
CN104761151B (zh) * 2015-03-19 2017-03-15 胡宇杰 3d玻璃板材的制作方法
KR102447682B1 (ko) * 2015-05-29 2022-09-27 삼성전자주식회사 코팅층 형성 방법, 플라즈마 처리 장치 및 패턴 형성 방법
US9741593B2 (en) 2015-08-06 2017-08-22 Applied Materials, Inc. Thermal management systems and methods for wafer processing systems
US9691645B2 (en) 2015-08-06 2017-06-27 Applied Materials, Inc. Bolted wafer chuck thermal management systems and methods for wafer processing systems
US10504700B2 (en) 2015-08-27 2019-12-10 Applied Materials, Inc. Plasma etching systems and methods with secondary plasma injection
CN105603352B (zh) * 2016-01-15 2018-07-24 中国科学院上海硅酸盐研究所 Al2O3/YAG非晶/共晶复合陶瓷涂层及其制备方法
TWI632059B (zh) 2016-02-19 2018-08-11 新日鐵住金股份有限公司 陶瓷積層體、陶瓷絕緣基板、以及陶瓷積層體的製造方法
US20170291856A1 (en) * 2016-04-06 2017-10-12 Applied Materials, Inc. Solution precursor plasma spray of ceramic coating for semiconductor chamber applications
US11326253B2 (en) * 2016-04-27 2022-05-10 Applied Materials, Inc. Atomic layer deposition of protective coatings for semiconductor process chamber components
JP6067166B1 (ja) 2016-05-13 2017-01-25 三菱日立パワーシステムズ株式会社 コーティング構造、これを有するタービン部品及びコーティング構造の製造方法
US9850573B1 (en) 2016-06-23 2017-12-26 Applied Materials, Inc. Non-line of sight deposition of erbium based plasma resistant ceramic coating
US10975469B2 (en) 2017-03-17 2021-04-13 Applied Materials, Inc. Plasma resistant coating of porous body by atomic layer deposition
US10774006B2 (en) 2017-05-10 2020-09-15 Applied Materials, Inc. Microwave and induction heat treatment of ceramic coatings
US10766824B2 (en) * 2017-11-08 2020-09-08 Applied Materials, Inc. Methods of minimizing particles on wafer from plasma spray coatings
US11047035B2 (en) 2018-02-23 2021-06-29 Applied Materials, Inc. Protective yttria coating for semiconductor equipment parts
US11401599B2 (en) 2018-06-18 2022-08-02 Applied Materials, Inc. Erosion resistant metal silicate coatings
US11667575B2 (en) 2018-07-18 2023-06-06 Applied Materials, Inc. Erosion resistant metal oxide coatings
JP7331762B2 (ja) * 2019-04-12 2023-08-23 信越化学工業株式会社 溶射材料、その製造方法、及び溶射皮膜の形成方法
JP7312064B2 (ja) * 2019-09-10 2023-07-20 日本特殊陶業株式会社 溶射膜被覆部材の製造方法
KR20220104779A (ko) * 2019-11-22 2022-07-26 램 리써치 코포레이션 플라즈마 챔버들을 위한 저온 소결된 (sintered) 코팅들
CN115003857A (zh) * 2020-01-23 2022-09-02 朗姆研究公司 用于等离子体处理室部件的钇铝涂层
KR102439674B1 (ko) * 2022-07-25 2022-09-02 주식회사 코닉스 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재 및 내플라즈마성이 향상된 알루미나 세라믹 소재의 제조 장치
CN115677352B (zh) * 2022-11-23 2023-09-26 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种高强度AlON透明陶瓷材料及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002001865A (ja) * 2000-04-21 2002-01-08 Ngk Insulators Ltd 積層体、耐蝕性部材および耐ハロゲンガスプラズマ用部材

Family Cites Families (251)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3796182A (en) 1971-12-16 1974-03-12 Applied Materials Tech Susceptor structure for chemical vapor deposition reactor
SE8000480L (sv) 1979-02-01 1980-08-02 Johnson Matthey Co Ltd Artikel lemplig for anvendning vid hoga temperaturer
US4439248A (en) 1982-02-02 1984-03-27 Cabot Corporation Method of heat treating NICRALY alloys for use as ceramic kiln and furnace hardware
US4676994A (en) * 1983-06-15 1987-06-30 The Boc Group, Inc. Adherent ceramic coatings
US4642440A (en) 1984-11-13 1987-02-10 Schnackel Jay F Semi-transferred arc in a liquid stabilized plasma generator and method for utilizing the same
US4704299A (en) 1985-11-06 1987-11-03 Battelle Memorial Institute Process for low temperature curing of sol-gel thin films
US4695439A (en) 1986-09-25 1987-09-22 Gte Products Corporation Yttrium oxide stabilized zirconium oxide
US4773928A (en) 1987-08-03 1988-09-27 Gte Products Corporation Plasma spray powders and process for producing same
CN1036286A (zh) 1988-02-24 1989-10-11 珀金·埃莱姆公司 超导陶瓷的次大气压等离子体喷涂
US4880614A (en) 1988-11-03 1989-11-14 Allied-Signal Inc. Ceramic thermal barrier coating with alumina interlayer
JPH0775893A (ja) * 1993-09-03 1995-03-20 Hitachi Ltd 構造物の補修方法および予防保全方法
US5381944A (en) 1993-11-04 1995-01-17 The Regents Of The University Of California Low temperature reactive bonding
US5631803A (en) 1995-01-06 1997-05-20 Applied Materials, Inc. Erosion resistant electrostatic chuck with improved cooling system
US5415756A (en) 1994-03-28 1995-05-16 University Of Houston Ion assisted deposition process including reactive source gassification
US5679167A (en) 1994-08-18 1997-10-21 Sulzer Metco Ag Plasma gun apparatus for forming dense, uniform coatings on large substrates
WO1996011288A1 (en) 1994-10-05 1996-04-18 United Technologies Corporation Multiple nanolayer coating system
US5792562A (en) 1995-01-12 1998-08-11 Applied Materials, Inc. Electrostatic chuck with polymeric impregnation and method of making
US5626923A (en) 1995-09-19 1997-05-06 Mcdonnell Douglas Corporation Method of applying ceramic coating compositions to ceramic or metallic substrate
US5766693A (en) 1995-10-06 1998-06-16 Ford Global Technologies, Inc. Method of depositing composite metal coatings containing low friction oxides
US6245202B1 (en) 1996-04-12 2001-06-12 Hitachi, Ltd. Plasma treatment device
US6500314B1 (en) 1996-07-03 2002-12-31 Tegal Corporation Plasma etch reactor and method
US5837058A (en) 1996-07-12 1998-11-17 Applied Materials, Inc. High temperature susceptor
JP3619330B2 (ja) 1996-07-31 2005-02-09 京セラ株式会社 プラズマプロセス装置用部材
US6217662B1 (en) 1997-03-24 2001-04-17 Cree, Inc. Susceptor designs for silicon carbide thin films
US6194083B1 (en) 1997-07-28 2001-02-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Ceramic composite material and its manufacturing method, and heat resistant member using thereof
US6106959A (en) 1998-08-11 2000-08-22 Siemens Westinghouse Power Corporation Multilayer thermal barrier coating systems
US6361645B1 (en) 1998-10-08 2002-03-26 Lam Research Corporation Method and device for compensating wafer bias in a plasma processing chamber
EP1013623B1 (en) 1998-12-21 2004-09-15 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Corrosion-resistant composite oxide material
EP1219141B1 (en) 1999-09-29 2010-12-15 Tokyo Electron Limited Multi-zone resistance heater
KR20010062209A (ko) * 1999-12-10 2001-07-07 히가시 데쓰로 고내식성 막이 내부에 형성된 챔버를 구비하는 처리 장치
US6949203B2 (en) 1999-12-28 2005-09-27 Applied Materials, Inc. System level in-situ integrated dielectric etch process particularly useful for copper dual damascene
JP4272786B2 (ja) 2000-01-21 2009-06-03 トーカロ株式会社 静電チャック部材およびその製造方法
US6891263B2 (en) 2000-02-07 2005-05-10 Ibiden Co., Ltd. Ceramic substrate for a semiconductor production/inspection device
US6962524B2 (en) 2000-02-17 2005-11-08 Applied Materials, Inc. Conductive polishing article for electrochemical mechanical polishing
FI117979B (fi) 2000-04-14 2007-05-15 Asm Int Menetelmä oksidiohutkalvojen valmistamiseksi
JP2002249864A (ja) * 2000-04-18 2002-09-06 Ngk Insulators Ltd 耐ハロゲンガスプラズマ用部材およびその製造方法
TW503449B (en) * 2000-04-18 2002-09-21 Ngk Insulators Ltd Halogen gas plasma-resistive members and method for producing the same, laminates, and corrosion-resistant members
CA2306941A1 (en) 2000-04-27 2001-10-27 Standard Aero Ltd. Multilayer thermal barrier coatings
US7441688B2 (en) 2003-11-04 2008-10-28 Reactive Nanotechnologies Methods and device for controlling pressure in reactive multilayer joining and resulting product
AU2001266561A1 (en) 2000-05-02 2001-11-12 Kerri J. Blobaum Reactive multilayer structures for ease of processing and enhanced ductility
WO2001087798A2 (en) * 2000-05-19 2001-11-22 The University Of British Columbia Process for making chemically bonded composite hydroxide ceramics
NL1015550C2 (nl) 2000-06-28 2002-01-02 Xycarb Ceramics B V Werkwijze voor het vervaardigen van een uit een kern opgebouwde susceptor, aldus verkregen susceptor en een werkwijze voor het aanbrengen van actieve lagen op een halfgeleidersubstraat onder toepassing van een dergelijke susceptor.
EP1642994B8 (en) 2000-06-29 2017-04-19 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Rare earth oxid powder used in thermal spray coating
US6506254B1 (en) 2000-06-30 2003-01-14 Lam Research Corporation Semiconductor processing equipment having improved particle performance
JP4688307B2 (ja) 2000-07-11 2011-05-25 コバレントマテリアル株式会社 半導体製造装置用耐プラズマ性部材
EP1301941A2 (en) 2000-07-20 2003-04-16 North Carolina State University High dielectric constant metal silicates formed by controlled metal-surface reactions
AU2001288566A1 (en) 2000-11-15 2002-05-27 Gt Equipment Technologies Inc. A protective layer for quartz crucibles used for silicon crystallization
US6620520B2 (en) 2000-12-29 2003-09-16 Lam Research Corporation Zirconia toughened ceramic components and coatings in semiconductor processing equipment and method of manufacture thereof
US6805952B2 (en) 2000-12-29 2004-10-19 Lam Research Corporation Low contamination plasma chamber components and methods for making the same
US6581275B2 (en) 2001-01-22 2003-06-24 Applied Materials Inc. Fabricating an electrostatic chuck having plasma resistant gas conduits
US6746539B2 (en) 2001-01-30 2004-06-08 Msp Corporation Scanning deposition head for depositing particles on a wafer
US6916534B2 (en) 2001-03-08 2005-07-12 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Thermal spray spherical particles, and sprayed components
US6723209B2 (en) 2001-03-16 2004-04-20 4-Wave, Inc. System and method for performing thin film deposition or chemical treatment using an energetic flux of neutral reactive molecular fragments, atoms or radicals
JP2002356387A (ja) 2001-03-30 2002-12-13 Toshiba Ceramics Co Ltd 耐プラズマ性部材
US6915964B2 (en) 2001-04-24 2005-07-12 Innovative Technology, Inc. System and process for solid-state deposition and consolidation of high velocity powder particles using thermal plastic deformation
US7670688B2 (en) 2001-06-25 2010-03-02 Applied Materials, Inc. Erosion-resistant components for plasma process chambers
TWI246873B (en) 2001-07-10 2006-01-01 Tokyo Electron Ltd Plasma processing device
US6616031B2 (en) 2001-07-17 2003-09-09 Asm Assembly Automation Limited Apparatus and method for bond force control
US20030047464A1 (en) 2001-07-27 2003-03-13 Applied Materials, Inc. Electrochemically roughened aluminum semiconductor processing apparatus surfaces
KR100885328B1 (ko) 2001-08-02 2009-02-26 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 알루미나-산화 이트륨-산화 지르코늄/산화 하프늄 물질,및 그의 제조 및 사용 방법
JP4921652B2 (ja) 2001-08-03 2012-04-25 エイエスエム インターナショナル エヌ．ヴェー． イットリウム酸化物およびランタン酸化物薄膜を堆積する方法
US20030029563A1 (en) * 2001-08-10 2003-02-13 Applied Materials, Inc. Corrosion resistant coating for semiconductor processing chamber
JP5132859B2 (ja) 2001-08-24 2013-01-30 ステラケミファ株式会社 多成分を有するガラス基板用の微細加工表面処理液
JP4663927B2 (ja) 2001-08-29 2011-04-06 信越化学工業株式会社 希土類含有酸化物部材
KR20030025007A (ko) 2001-09-19 2003-03-28 삼성전자주식회사 쉴드링을 가지는 식각장비
JP2003146751A (ja) 2001-11-20 2003-05-21 Toshiba Ceramics Co Ltd 耐プラズマ性部材及びその製造方法
JP4493251B2 (ja) 2001-12-04 2010-06-30 Ｔｏｔｏ株式会社 静電チャックモジュールおよび基板処理装置
KR100440500B1 (ko) 2001-12-07 2004-07-15 주식회사 코미코 플라즈마 스프레이 방식을 이용한 세라믹 반도체 부품의제조 및 재생 방법
US6942929B2 (en) 2002-01-08 2005-09-13 Nianci Han Process chamber having component with yttrium-aluminum coating
US7371467B2 (en) 2002-01-08 2008-05-13 Applied Materials, Inc. Process chamber component having electroplated yttrium containing coating
US6884514B2 (en) 2002-01-11 2005-04-26 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Method for forming ceramic layer having garnet crystal structure phase and article made thereby
US6592948B1 (en) 2002-01-11 2003-07-15 General Electric Company Method for masking selected regions of a substrate
US20080213496A1 (en) 2002-02-14 2008-09-04 Applied Materials, Inc. Method of coating semiconductor processing apparatus with protective yttrium-containing coatings
US8067067B2 (en) 2002-02-14 2011-11-29 Applied Materials, Inc. Clean, dense yttrium oxide coating protecting semiconductor processing apparatus
US20080264564A1 (en) 2007-04-27 2008-10-30 Applied Materials, Inc. Method of reducing the erosion rate of semiconductor processing apparatus exposed to halogen-containing plasmas
US6789498B2 (en) 2002-02-27 2004-09-14 Applied Materials, Inc. Elements having erosion resistance
JP4153708B2 (ja) 2002-03-12 2008-09-24 東京エレクトロン株式会社 エッチング方法
US20030175142A1 (en) 2002-03-16 2003-09-18 Vassiliki Milonopoulou Rare-earth pre-alloyed PVD targets for dielectric planar applications
JP2003277051A (ja) * 2002-03-22 2003-10-02 Ngk Insulators Ltd イットリア−アルミナ複合酸化物膜を有する積層体、イットリア−アルミナ複合酸化物膜、耐蝕性部材、耐蝕性膜およびイットリア−アルミナ複合酸化物膜の製造方法
US7026009B2 (en) 2002-03-27 2006-04-11 Applied Materials, Inc. Evaluation of chamber components having textured coatings
JP3643872B2 (ja) * 2002-05-02 2005-04-27 独立行政法人産業技術総合研究所 酸化物セラミックス複合材料の形成方法
DE10224137A1 (de) 2002-05-24 2003-12-04 Infineon Technologies Ag Ätzgas und Verfahren zum Trockenätzen
TWI241284B (en) 2002-06-06 2005-10-11 Ngk Insulators Ltd A method of producing sintered bodies, a method of producing shaped bodies, shaped bodies, corrosion resistant members and a method of producing ceramic member
US20030232139A1 (en) 2002-06-13 2003-12-18 Detura Frank Anthony Shield and method for spraying coating on a surface
US7311797B2 (en) 2002-06-27 2007-12-25 Lam Research Corporation Productivity enhancing thermal sprayed yttria-containing coating for plasma reactor
US6784096B2 (en) 2002-09-11 2004-08-31 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for forming barrier layers in high aspect ratio vias
JP2004107718A (ja) 2002-09-18 2004-04-08 Ngk Insulators Ltd 積層体、溶射膜および積層体の製造方法
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
KR101168422B1 (ko) 2002-11-20 2012-07-25 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 내열성 피복 부재의 제조 방법
FR2850790B1 (fr) 2003-02-05 2005-04-08 Semco Engineering Sa Semelle de collage electrostatique avec electrode radiofrequence et moyens thermostatiques integres
CN1841675A (zh) 2003-02-12 2006-10-04 松下电器产业株式会社 半导体器件的制造方法
US6753269B1 (en) 2003-05-08 2004-06-22 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method for low k dielectric deposition
JP2004332081A (ja) 2003-05-12 2004-11-25 Shin Etsu Chem Co Ltd 耐プラズマ部材及びその製造方法
US7510641B2 (en) 2003-07-21 2009-03-31 Los Alamos National Security, Llc High current density electropolishing in the preparation of highly smooth substrate tapes for coated conductors
US7097713B2 (en) * 2003-08-19 2006-08-29 The Boc Group, Inc. Method for removing a composite coating containing tantalum deposition and arc sprayed aluminum from ceramic substrates
US7658816B2 (en) 2003-09-05 2010-02-09 Tokyo Electron Limited Focus ring and plasma processing apparatus
US20050056056A1 (en) 2003-09-16 2005-03-17 Wong Marvin Glenn Healing micro cracks in a substrate
AU2003266517A1 (en) 2003-09-16 2005-04-11 Shin-Etsu Quartz Products Co., Ltd. Member for plasma etching device and method for manufacture thereof
KR101084553B1 (ko) 2003-10-17 2011-11-17 토소가부시키가이샤 진공장치용 부품과 그 제조방법 및 그것을 이용한 장치
CN100432024C (zh) 2003-10-31 2008-11-12 株式会社德山 氮化铝接合体及其制造方法
US7220497B2 (en) * 2003-12-18 2007-05-22 Lam Research Corporation Yttria-coated ceramic components of semiconductor material processing apparatuses and methods of manufacturing the components
US20050142393A1 (en) 2003-12-30 2005-06-30 Boutwell Brett A. Ceramic compositions for thermal barrier coatings stabilized in the cubic crystalline phase
JP4606121B2 (ja) 2004-01-29 2011-01-05 京セラ株式会社 耐食膜積層耐食性部材およびその製造方法
JP2005260040A (ja) 2004-02-12 2005-09-22 Sony Corp ドーピング方法、半導体装置の製造方法および電子応用装置の製造方法
US20050230350A1 (en) 2004-02-26 2005-10-20 Applied Materials, Inc. In-situ dry clean chamber for front end of line fabrication
KR20070037434A (ko) * 2004-03-24 2007-04-04 매사추세츠 인스티튜트 오브 테크놀로지 표면 적층물을 제거하기 위한 원격 챔버 방법
JP4443976B2 (ja) 2004-03-30 2010-03-31 忠弘 大見 セラミックスの洗浄方法および高清浄性セラミックス
CN101048531A (zh) 2004-07-07 2007-10-03 通用电气公司 基材上的保护涂层及其制备方法
JP2006027012A (ja) 2004-07-14 2006-02-02 Pioneer Electronic Corp 脱泡方法及びこれを用いた脱泡装置
JP2006108602A (ja) 2004-09-10 2006-04-20 Toshiba Corp 半導体装置及びその製造方法
US20060068189A1 (en) 2004-09-27 2006-03-30 Derek Raybould Method of forming stabilized plasma-sprayed thermal barrier coatings
EP1805817B1 (en) 2004-10-01 2016-11-16 American Superconductor Corporation Thick superconductor films with improved performance
JP2006128000A (ja) 2004-10-29 2006-05-18 Advanced Lcd Technologies Development Center Co Ltd プラズマ処理装置
KR20060041497A (ko) 2004-11-09 2006-05-12 동부일렉트로닉스 주식회사 건식 식각장치
US8058186B2 (en) 2004-11-10 2011-11-15 Tokyo Electron Limited Components for substrate processing apparatus and manufacturing method thereof
JP2006207012A (ja) 2004-12-28 2006-08-10 Toshiba Ceramics Co Ltd イットリウム系セラミックス被覆材およびその製造方法
US7838083B1 (en) 2005-01-28 2010-11-23 Sandia Corporation Ion beam assisted deposition of thermal barrier coatings
US7354659B2 (en) 2005-03-30 2008-04-08 Reactive Nanotechnologies, Inc. Method for fabricating large dimension bonds using reactive multilayer joining
US20060222777A1 (en) 2005-04-05 2006-10-05 General Electric Company Method for applying a plasma sprayed coating using liquid injection
US7976768B2 (en) 2005-05-31 2011-07-12 Corning Incorporated Aluminum titanate ceramic forming batch mixtures and green bodies including pore former combinations and methods of manufacturing and firing same
KR101322549B1 (ko) 2005-06-17 2013-10-25 고쿠리츠다이가쿠호진 도호쿠다이가쿠 금속 부재의 보호막 구조 및 보호막 구조를 이용한 금속부품 그리고 보호막 구조를 이용한 반도체 또는 평판디스플레이 제조 장치
JP4586984B2 (ja) 2005-06-30 2010-11-24 株式会社ボークス 人形の関節部材、該関節部材を備えた人形
JP4813115B2 (ja) 2005-07-14 2011-11-09 国立大学法人東北大学 半導体製造装置用部材及びその洗浄方法
KR20070013118A (ko) 2005-07-25 2007-01-30 삼성전자주식회사 플라즈마 식각 장치
EP2071049A1 (en) * 2005-07-29 2009-06-17 Tocalo Co. Ltd. Y2O3 Spray-coated member and production method thereof
US7672110B2 (en) 2005-08-29 2010-03-02 Applied Materials, Inc. Electrostatic chuck having textured contact surface
JP4571561B2 (ja) * 2005-09-08 2010-10-27 トーカロ株式会社 耐プラズマエロージョン性に優れる溶射皮膜被覆部材およびその製造方法
US7968205B2 (en) 2005-10-21 2011-06-28 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Corrosion resistant multilayer member
JP4985928B2 (ja) 2005-10-21 2012-07-25 信越化学工業株式会社 多層コート耐食性部材
JP2007126712A (ja) 2005-11-02 2007-05-24 Fujimi Inc 溶射用粉末及び溶射皮膜の形成方法
CN101448977B (zh) 2005-11-04 2010-12-15 应用材料股份有限公司 用于等离子体增强的原子层沉积的设备和工艺
US20070113783A1 (en) 2005-11-19 2007-05-24 Applied Materials, Inc. Band shield for substrate processing chamber
US7622195B2 (en) 2006-01-10 2009-11-24 United Technologies Corporation Thermal barrier coating compositions, processes for applying same and articles coated with same
US7736759B2 (en) 2006-01-20 2010-06-15 United Technologies Corporation Yttria-stabilized zirconia coating with a molten silicate resistant outer layer
US7648782B2 (en) 2006-03-20 2010-01-19 Tokyo Electron Limited Ceramic coating member for semiconductor processing apparatus
JP4996868B2 (ja) * 2006-03-20 2012-08-08 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
US7655328B2 (en) 2006-04-20 2010-02-02 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Conductive, plasma-resistant member
US20070264155A1 (en) 2006-05-09 2007-11-15 Brady Michael D Aerosol jet deposition method and system for creating a reference region/sample region on a biosensor
EP2039796B1 (en) 2006-05-12 2011-07-27 Fundacion Inasmet Method for obtaining ceramic coatings and ceramic coatings obtained
US20070274837A1 (en) 2006-05-26 2007-11-29 Thomas Alan Taylor Blade tip coatings
US20080009417A1 (en) 2006-07-05 2008-01-10 General Electric Company Coating composition, article, and associated method
US20080016684A1 (en) 2006-07-06 2008-01-24 General Electric Company Corrosion resistant wafer processing apparatus and method for making thereof
US20080029032A1 (en) 2006-08-01 2008-02-07 Sun Jennifer Y Substrate support with protective layer for plasma resistance
US7722959B2 (en) 2006-09-06 2010-05-25 United Technologies Corporation Silicate resistant thermal barrier coating with alternating layers
US7701693B2 (en) 2006-09-13 2010-04-20 Ngk Insulators, Ltd. Electrostatic chuck with heater and manufacturing method thereof
US20080090034A1 (en) 2006-09-18 2008-04-17 Harrison Daniel J Colored glass frit
US7469640B2 (en) 2006-09-28 2008-12-30 Alliant Techsystems Inc. Flares including reactive foil for igniting a combustible grain thereof and methods of fabricating and igniting such flares
CN101522946B (zh) 2006-10-06 2012-06-13 迦南精机株式会社 耐腐蚀性构件及其制备方法
US7479464B2 (en) 2006-10-23 2009-01-20 Applied Materials, Inc. Low temperature aerosol deposition of a plasma resistive layer
US7919722B2 (en) 2006-10-30 2011-04-05 Applied Materials, Inc. Method for fabricating plasma reactor parts
US8158526B2 (en) 2006-10-30 2012-04-17 Applied Materials, Inc. Endpoint detection for photomask etching
US20080142755A1 (en) 2006-12-13 2008-06-19 General Electric Company Heater apparatus and associated method
US8097105B2 (en) 2007-01-11 2012-01-17 Lam Research Corporation Extending lifetime of yttrium oxide as a plasma chamber material
BRPI0808800A2 (pt) * 2007-03-12 2017-05-02 Saint-Gobain Ceram & Plastics Inc elementos de cerâmicas de alta resistência e processo para fabricação e utilização dos mesmos
US7659204B2 (en) 2007-03-26 2010-02-09 Applied Materials, Inc. Oxidized barrier layer
US7718559B2 (en) 2007-04-20 2010-05-18 Applied Materials, Inc. Erosion resistance enhanced quartz used in plasma etch chamber
US7696117B2 (en) 2007-04-27 2010-04-13 Applied Materials, Inc. Method and apparatus which reduce the erosion rate of surfaces exposed to halogen-containing plasmas
TWI562205B (en) * 2007-04-27 2016-12-11 Applied Materials Inc Method and apparatus which reduce the erosion rate of surfaces exposed to halogen-containing plasmas
US9202736B2 (en) 2007-07-31 2015-12-01 Applied Materials, Inc. Method for refurbishing an electrostatic chuck with reduced plasma penetration and arcing
US7848076B2 (en) 2007-07-31 2010-12-07 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for providing an electrostatic chuck with reduced plasma penetration and arcing
US8108981B2 (en) 2007-07-31 2012-02-07 Applied Materials, Inc. Method of making an electrostatic chuck with reduced plasma penetration and arcing
US8367227B2 (en) 2007-08-02 2013-02-05 Applied Materials, Inc. Plasma-resistant ceramics with controlled electrical resistivity
US7649729B2 (en) 2007-10-12 2010-01-19 Applied Materials, Inc. Electrostatic chuck assembly
US8129029B2 (en) 2007-12-21 2012-03-06 Applied Materials, Inc. Erosion-resistant plasma chamber components comprising a metal base structure with an overlying thermal oxidation coating
JP2009176787A (ja) * 2008-01-22 2009-08-06 Hitachi High-Technologies Corp エッチング処理装置及びエッチング処理室用部材
US20090214825A1 (en) 2008-02-26 2009-08-27 Applied Materials, Inc. Ceramic coating comprising yttrium which is resistant to a reducing plasma
CA2658210A1 (en) 2008-04-04 2009-10-04 Sulzer Metco Ag Method and apparatus for the coating and for the surface treatment of substrates by means of a plasma beam
DE102008021167B3 (de) 2008-04-28 2010-01-21 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Erzeugung einer hermetisch dichten, elektrischen Durchführung mittels exothermer Nanofolie und damit hergestellte Vorrichtung
US8546284B2 (en) 2008-05-07 2013-10-01 Council Of Scientific & Industrial Research Process for the production of plasma sprayable yttria stabilized zirconia (YSZ) and plasma sprayable YSZ powder produced thereby
TWI475594B (zh) 2008-05-19 2015-03-01 Entegris Inc 靜電夾頭
US20090297718A1 (en) * 2008-05-29 2009-12-03 General Electric Company Methods of fabricating environmental barrier coatings for silicon based substrates
JP2010006641A (ja) * 2008-06-27 2010-01-14 Kyocera Corp 耐食性部材およびこれを用いた処理装置
CN102160167B (zh) 2008-08-12 2013-12-04 应用材料公司 静电吸盘组件
JP5537001B2 (ja) 2008-08-20 2014-07-02 株式会社アルバック 表面処理セラミックス部材、その製造方法および真空処理装置
US7929269B2 (en) 2008-09-04 2011-04-19 Momentive Performance Materials Inc. Wafer processing apparatus having a tunable electrical resistivity
JP5357486B2 (ja) 2008-09-30 2013-12-04 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
JP5551353B2 (ja) 2008-10-30 2014-07-16 株式会社日本セラテック 耐食性部材
JP5545792B2 (ja) 2008-10-31 2014-07-09 株式会社日本セラテック 耐食性部材
JP2012507630A (ja) 2008-11-04 2012-03-29 プラクスエア・テクノロジー・インコーポレイテッド 半導体用途用の熱スプレーコーティング
US8206829B2 (en) * 2008-11-10 2012-06-26 Applied Materials, Inc. Plasma resistant coatings for plasma chamber components
US9017765B2 (en) * 2008-11-12 2015-04-28 Applied Materials, Inc. Protective coatings resistant to reactive plasma processing
US8858745B2 (en) 2008-11-12 2014-10-14 Applied Materials, Inc. Corrosion-resistant bonding agents for bonding ceramic components which are exposed to plasmas
FR2938554B1 (fr) * 2008-11-19 2011-05-06 Areva Nc Procede de revetement d'un element de creuset metallique par un melange de verre et de ceramique
JP5407324B2 (ja) 2008-12-24 2014-02-05 堺化学工業株式会社 酸化ジルコニウム分散液の製造方法
FR2940278B1 (fr) * 2008-12-24 2011-05-06 Snecma Propulsion Solide Barriere environnementale pour substrat refractaire contenant du silicium
US20100177454A1 (en) 2009-01-09 2010-07-15 Component Re-Engineering Company, Inc. Electrostatic chuck with dielectric inserts
US7964517B2 (en) 2009-01-29 2011-06-21 Texas Instruments Incorporated Use of a biased precoat for reduced first wafer defects in high-density plasma process
RU2536818C2 (ru) 2009-02-05 2014-12-27 Зульцер Метко Аг Установка плазменного нанесения покрытий и способ покрытия или обработки поверхности подложки
US8404572B2 (en) 2009-02-13 2013-03-26 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd Multi-zone temperature control for semiconductor wafer
US8444737B2 (en) 2009-02-27 2013-05-21 Corning Incorporated Ceramic structures and methods of making ceramic structures
JP5001323B2 (ja) 2009-03-27 2012-08-15 トーカロ株式会社 白色酸化イットリウム溶射皮膜表面の改質方法および酸化イットリウム溶射皮膜被覆部材
KR101257177B1 (ko) 2009-05-08 2013-04-22 유겐가이샤 후치타 나노 기켄 지르코니아 막의 성막 방법
JP5595795B2 (ja) 2009-06-12 2014-09-24 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置用の消耗部品の再利用方法
US20110086178A1 (en) 2009-10-14 2011-04-14 General Electric Company Ceramic coatings and methods of making the same
US20110135915A1 (en) 2009-11-25 2011-06-09 Greene, Tweed Of Delaware, Inc. Methods of Coating Substrate With Plasma Resistant Coatings and Related Coated Substrates
JP5604888B2 (ja) 2009-12-21 2014-10-15 住友大阪セメント株式会社 静電チャックの製造方法
JP5423632B2 (ja) 2010-01-29 2014-02-19 住友大阪セメント株式会社 静電チャック装置
US20110198034A1 (en) 2010-02-11 2011-08-18 Jennifer Sun Gas distribution showerhead with coating material for semiconductor processing
FR2957358B1 (fr) 2010-03-12 2012-04-13 Snecma Methode de fabrication d'une protection de barriere thermique et revetement multicouche apte a former une barriere thermique
JP5267603B2 (ja) 2010-03-24 2013-08-21 Ｔｏｔｏ株式会社 静電チャック
WO2011122377A1 (ja) 2010-03-30 2011-10-06 日本碍子株式会社 半導体製造装置用耐食性部材及びその製法
KR101221925B1 (ko) 2010-04-22 2013-01-14 한국세라믹기술원 플라즈마 저항성 세라믹 피막 및 그 제조 방법
TW201209957A (en) 2010-05-28 2012-03-01 Praxair Technology Inc Substrate supports for semiconductor applications
US20110315081A1 (en) 2010-06-25 2011-12-29 Law Kam S Susceptor for plasma processing chamber
WO2012005977A1 (en) 2010-06-29 2012-01-12 Los Alamos National Security, Llc Solution deposition planarization method
US20120183790A1 (en) 2010-07-14 2012-07-19 Christopher Petorak Thermal spray composite coatings for semiconductor applications
KR101108692B1 (ko) 2010-09-06 2012-01-25 한국기계연구원 다공성 세라믹 표면을 밀봉하는 치밀한 희토류 금속 산화물 코팅막 및 이의 제조방법
US9969022B2 (en) 2010-09-28 2018-05-15 Applied Materials, Inc. Vacuum process chamber component and methods of making
US10720350B2 (en) 2010-09-28 2020-07-21 Kla-Tencore Corporation Etch-resistant coating on sensor wafers for in-situ measurement
US20120100299A1 (en) 2010-10-25 2012-04-26 United Technologies Corporation Thermal spray coating process for compressor shafts
US8916021B2 (en) 2010-10-27 2014-12-23 Applied Materials, Inc. Electrostatic chuck and showerhead with enhanced thermal properties and methods of making thereof
WO2012166256A1 (en) 2011-06-02 2012-12-06 Applied Materials, Inc. Electrostatic chuck aln dielectric repair
JP5665679B2 (ja) 2011-07-14 2015-02-04 住友重機械工業株式会社 不純物導入層形成装置及び静電チャック保護方法
CN102391015B (zh) * 2011-07-27 2013-01-02 西安交通大学 SiC陶瓷表面处理方法及其用途
US20130048606A1 (en) 2011-08-31 2013-02-28 Zhigang Mao Methods for in-situ chamber dry clean in photomask plasma etching processing chamber
US20130115418A1 (en) 2011-11-03 2013-05-09 Coorstek, Inc. Multilayer rare-earth oxide coatings and methods of making
JP5496992B2 (ja) 2011-12-13 2014-05-21 中国電力株式会社 プラズマ溶射装置及びその制御方法
BR112014015249B1 (pt) 2011-12-19 2021-04-13 Praxair S.T. Technology, Inc Composição de pasta fluida aquosa
US9034199B2 (en) 2012-02-21 2015-05-19 Applied Materials, Inc. Ceramic article with reduced surface defect density and process for producing a ceramic article
US9212099B2 (en) * 2012-02-22 2015-12-15 Applied Materials, Inc. Heat treated ceramic substrate having ceramic coating and heat treatment for coated ceramics
KR20130098707A (ko) 2012-02-28 2013-09-05 삼성전자주식회사 정전 척 장치 및 그 제어방법
WO2013140668A1 (ja) 2012-03-22 2013-09-26 トーカロ株式会社 フッ化物溶射皮膜の形成方法およびフッ化物溶射皮膜被覆部材
US20130273313A1 (en) 2012-04-13 2013-10-17 Applied Materials, Inc. Ceramic coated ring and process for applying ceramic coating
US9090046B2 (en) 2012-04-16 2015-07-28 Applied Materials, Inc. Ceramic coated article and process for applying ceramic coating
US20130288037A1 (en) 2012-04-27 2013-10-31 Applied Materials, Inc. Plasma spray coating process enhancement for critical chamber components
US9394615B2 (en) 2012-04-27 2016-07-19 Applied Materials, Inc. Plasma resistant ceramic coated conductive article
US9150602B2 (en) 2012-07-24 2015-10-06 Atomic Energy Council, Institute Of Nuclear Energy Research Precursor used for labeling hepatorcyte receptor and containing trisaccharide and diamide demercaptide ligand, method for preparing the same, radiotracer and pharmaceutical composition of the same
US9604249B2 (en) 2012-07-26 2017-03-28 Applied Materials, Inc. Innovative top-coat approach for advanced device on-wafer particle performance
US9343289B2 (en) 2012-07-27 2016-05-17 Applied Materials, Inc. Chemistry compatible coating material for advanced device on-wafer particle performance
US20140037969A1 (en) 2012-08-03 2014-02-06 General Electric Company Hybrid Air Plasma Spray and Slurry Method of Environmental Barrier Deposition
JP5934069B2 (ja) 2012-09-14 2016-06-15 日本碍子株式会社 積層構造体、半導体製造装置用部材及び積層構造体の製造方法
US9916998B2 (en) * 2012-12-04 2018-03-13 Applied Materials, Inc. Substrate support assembly having a plasma resistant protective layer
US9685356B2 (en) 2012-12-11 2017-06-20 Applied Materials, Inc. Substrate support assembly having metal bonded protective layer
US8941969B2 (en) 2012-12-21 2015-01-27 Applied Materials, Inc. Single-body electrostatic chuck
US9708713B2 (en) 2013-05-24 2017-07-18 Applied Materials, Inc. Aerosol deposition coating for semiconductor chamber components
US9865434B2 (en) 2013-06-05 2018-01-09 Applied Materials, Inc. Rare-earth oxide based erosion resistant coatings for semiconductor application
US9850568B2 (en) * 2013-06-20 2017-12-26 Applied Materials, Inc. Plasma erosion resistant rare-earth oxide based thin film coatings
US9711334B2 (en) 2013-07-19 2017-07-18 Applied Materials, Inc. Ion assisted deposition for rare-earth oxide based thin film coatings on process rings
US9583369B2 (en) 2013-07-20 2017-02-28 Applied Materials, Inc. Ion assisted deposition for rare-earth oxide based coatings on lids and nozzles
US10468235B2 (en) 2013-09-18 2019-11-05 Applied Materials, Inc. Plasma spray coating enhancement using plasma flame heat treatment
US9440886B2 (en) 2013-11-12 2016-09-13 Applied Materials, Inc. Rare-earth oxide based monolithic chamber material
US9725799B2 (en) 2013-12-06 2017-08-08 Applied Materials, Inc. Ion beam sputtering with ion assisted deposition for coatings on chamber components
US9903020B2 (en) 2014-03-31 2018-02-27 Applied Materials, Inc. Generation of compact alumina passivation layers on aluminum plasma equipment components
US9976211B2 (en) 2014-04-25 2018-05-22 Applied Materials, Inc. Plasma erosion resistant thin film coating for high temperature application
US20150311043A1 (en) 2014-04-25 2015-10-29 Applied Materials, Inc. Chamber component with fluorinated thin film coating
US9869013B2 (en) 2014-04-25 2018-01-16 Applied Materials, Inc. Ion assisted deposition top coat of rare-earth oxide
US10730798B2 (en) 2014-05-07 2020-08-04 Applied Materials, Inc. Slurry plasma spray of plasma resistant ceramic coating
US10196728B2 (en) 2014-05-16 2019-02-05 Applied Materials, Inc. Plasma spray coating design using phase and stress control
US10385459B2 (en) 2014-05-16 2019-08-20 Applied Materials, Inc. Advanced layered bulk ceramics via field assisted sintering technology
US9460898B2 (en) 2014-08-08 2016-10-04 Applied Materials, Inc. Plasma generation chamber with smooth plasma resistant coating
KR20160030812A (ko) 2014-09-11 2016-03-21 삼성전자주식회사 플라즈마 처리 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002001865A (ja) * 2000-04-21 2002-01-08 Ngk Insulators Ltd 積層体、耐蝕性部材および耐ハロゲンガスプラズマ用部材

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018048072A (ja) 2018-03-29
US20190233343A1 (en) 2019-08-01
CN107382376A (zh) 2017-11-24
TW201343603A (zh) 2013-11-01
US20160060181A1 (en) 2016-03-03
US20210317049A1 (en) 2021-10-14
US11279661B2 (en) 2022-03-22
KR102067108B1 (ko) 2020-01-16
KR20140138190A (ko) 2014-12-03
CN108249957B (zh) 2021-07-16
JP6542854B2 (ja) 2019-07-10
US20130216821A1 (en) 2013-08-22
CN108249957A (zh) 2018-07-06
CN107382376B (zh) 2021-08-17
KR20170102370A (ko) 2017-09-08
JP2021120346A (ja) 2021-08-19
JP6293064B2 (ja) 2018-03-14
WO2013126466A1 (en) 2013-08-29
US10364197B2 (en) 2019-07-30
JP2019206470A (ja) 2019-12-05
JP2015512848A (ja) 2015-04-30
JP6878504B2 (ja) 2021-05-26
TWI573778B (zh) 2017-03-11
CN105492400A (zh) 2016-04-13
US9212099B2 (en) 2015-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6542854B2 (ja) セラミックコーティングを有する熱処理されたセラミック基板及びコートされたセラミックスへの熱処理
US10336656B2 (en) Ceramic article with reduced surface defect density
JP6526729B6 (ja) 希土類酸化物系モノリシックチャンバ材料
KR102098926B1 (ko) 반도체 적용을 위한 희토류 옥사이드 기반 내침식성 코팅
US9090046B2 (en) Ceramic coated article and process for applying ceramic coating
US20130273313A1 (en) Ceramic coated ring and process for applying ceramic coating
CN110016645A (zh) 用于盖与喷嘴上的稀土氧化物基涂层的离子辅助沉积
WO2006023894A2 (en) Semiconductor processing components and semiconductor processing utilizing same
WO2014104354A1 (ja) 耐プラズマ性部材
KR20180123166A (ko) 이트륨 옥시-플루오라이드를 침전시키는 세정 프로세스
KR101559112B1 (ko) 공정부품 표면의 세라믹 코팅막 및 이의 형성방법
KR100727672B1 (ko) 플라즈마 에칭 장치용 부재 및 그 제조 방법
CN105492400B (zh) 具有陶瓷涂层的经热处理陶瓷基板及用于经涂布陶瓷的热处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right