KR20230056689A - 금속 매트릭스 복합재 (metal matrix composite) 반도체 프로세싱 챔버 컴포넌트들을 위한 양극 산화 - Google Patents

금속 매트릭스 복합재 (metal matrix composite) 반도체 프로세싱 챔버 컴포넌트들을 위한 양극 산화 Download PDF

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에릭 새뮬런
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램 리써치 코포레이션
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Abstract

표면 상에 양극 산화된 (anodized) 층을 갖는 금속 매트릭스 컴포넌트로 형성된 반도체 프로세싱 챔버의 컴포넌트가 제공된다. 양극 산화된 층은 알루미늄 옥사이드 층을 포함하고 그리고 알루미늄-실리콘 카바이드 (AlSiC) 컴포넌트 위에 형성된다. 양극 산화된 층이 보호 코팅을 제공하기 때문에, 양극 산화된 층은 플라즈마 프로세싱 가스들로 인한 부식에 대한 (against) 보호를 컴포넌트에 제공한다. 알루미늄 층이 컴포넌트의 표면 위에 도금되고 그리고 알루미늄 층은 후속하여 보호 층을 형성하도록 양극 산화된다.

Description

금속 매트릭스 복합재 (METAL MATRIX COMPOSITE) 반도체 프로세싱 챔버 컴포넌트들을 위한 양극 산화
본 개시는 일반적으로 반도체 디바이스들의 제작에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 개시는 반도체 디바이스들을 제작하는 데 사용된 챔버 컴포넌트들에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼 프로세싱 동안, 플라즈마 프로세싱 챔버들은 반도체 디바이스들을 프로세싱하기 위해 사용된다. 플라즈마 프로세싱 챔버들은 플라즈마 프로세싱 챔버들 내의 컴포넌트들을 열화시킬 (degrade) 수도 있는, 플라즈마들을 겪는다. 예를 들어, 정전 척 (electrostatic chuck; ESC) 베이스플레이트는 웨이퍼가 놓이는 (sit) 서브시스템의 일부로서 에칭 챔버의 중요한 컴포넌트이다. 금속 매트릭스 복합재 재료는 정전 척이 부식성 플라즈마 및 고 정전 전위들을 겪을 수도 있기 때문에, 넓은 온도 범위에 걸쳐 동작하는 플라즈마 스프레이 코팅된 기판들의 신뢰성을 개선하도록 베이스플레이트 기판으로서 사용될 수 있다.
양극 산화는, 플라즈마 부식 및 기계적 골링 (galling) 을 포함하는, 프로세싱 챔버의 극단적인 특성으로부터 베이스플레이트 기판과 같은 컴포넌트들을 보호하기 위한 경제적인 경로로서 사용된다. 그러나, 표준 양극 산화 기법들은 금속 복합재 재료의 누설 및 다공성 특성으로 인해 금속 복합재 구조체들에서 성공적이지 않은 것으로 입증되었다. 금속 복합재 재료 내에 금속의 포획 (entrapment) 은 균일한 양극 산화된 막이 성장하는 것을 방지하고, 이는 플라즈마 분위기들에서 불량한 부식 보호를 갖는 고르지 않고 신뢰할 수 없는 양극 천연 옥사이드 막을 야기한다. 금속 복합재 구조체의 표면에서 강화 입자들의 존재는 또한 양극 산화 프로세스의 효율을 감소시킴으로써 배리어 옥사이드 층의 심리스 (seamless) 연속 형성을 방지한다. 따라서, 부식성 플라즈마 재료들에 더 내성이 있는 반도체 프로세싱 챔버 컴포넌트를 형성하기 위해, 금속 매트릭스 복합재 컴포넌트 위에 보호 코팅, 예컨대 균일한 양극 산화된 층을 형성할 수 있는 것이 바람직할 것이다.
본 명세서에 제공된 배경기술 기술 (description) 은 본 개시의 맥락을 일반적으로 제시할 목적이다. 이 배경기술 섹션에 기술된 정도의 본 명세서에 명명된 발명자들의 업적, 뿐만 아니라 출원 시 종래 기술로서 달리 인증되지 않을 수도 있는 본 기술의 양태들은 본 개시에 대한 종래 기술로서 명시적으로나 암시적으로 인정되지 않는다.
관련 출원들에 대한 교차 참조
본 출원은 2020년 8월 26일에 출원된 미국 특허 가출원 번호 제 63/070,722 호의 이익을 주장한다. 전술한 출원은 모든 목적들을 위해 본 명세서에 참조로서 인용된다.
일 실시 예에 따라, 반도체 프로세싱 챔버의 컴포넌트가 제공된다. 컴포넌트는 금속 매트릭스 복합재 (metal matrix composite) 를 포함하는 바디 및 바디 위의 양극 산화된 (anodized) 층을 포함한다.
또 다른 실시 예에 따라, 금속 매트릭스 복합재를 포함하는 바디의 양극 산화된 층을 형성하기 위한 방법이 제공된다. 금속 매트릭스 복합재를 포함하는 바디가 제공된다. 알루미늄 층이 바디의 표면 위에 도금되고, 알루미늄은 적어도 99 질량％의 순수 알루미늄이다. 알루미늄 층은 양극 산화된 층을 형성하도록 양극 산화된다.
또 다른 실시 예에 따라, 반도체 프로세싱 챔버 내에 금속 매트릭스 복합재를 포함하는 바디의 양극 산화된 층이 제공된다. 금속 매트릭스 복합재를 포함하는 바디가 제공된다. 알루미늄 층이 바디의 표면 위에 도금되고, 알루미늄은 적어도 99 질량％의 순수 알루미늄이다. 알루미늄 층은 양극 산화된 층을 형성하도록 양극 산화된다.
본 개시는 유사한 참조 번호들이 유사한 엘리먼트들을 참조하는 첨부한 도면들의 도면들에, 제한이 아니라 예로서 예시된다.
도 1은 정전 척 (electrostatic chuck; ESC) 시스템을 제공하기 위한 일 실시 예의 고 레벨 플로우 차트이다.
도 2a는 일 실시 예에 따른 ESC 시스템에서 사용되는 플레이트의 저면도이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 플레이트의 평면도이다.
도 2c는 도 2a 및 도 2b에 도시된 플레이트의 측단면도이다.
도 3a는 일 실시 예에 따른 양극 산화 후 플레이트의 일부의 단면도이다.
도 3b는 또 다른 실시 예에 따른 양극 산화 후 플레이트의 일부의 단면도이다.
도 3c는 일 실시 예에 따른 양극 산화 후 가스 통로의 확대된 단면도이다.
도 3d는 또 다른 실시 예에 따른 양극 산화 후 가스 통로의 확대된 단면도이다.
도 4는 기판들을 플라즈마 프로세싱하기 위한 플라즈마 프로세싱 시스템의 개략도이다.
본 개시는 첨부한 도면들에 예시된 바와 같이 개시의 몇몇 바람직한 실시 예들을 참조하여 이제 상세히 기술될 것이다. 이하의 기술 (description) 에서, 본 개시의 완전한 이해를 제공하기 위해 수많은 구체적 상세들이 제시된다. 그러나, 본 개시가 이들 구체적인 상세들의 일부 또는 전부 없이 실시될 수도 있다는 것이 당업자에게 자명할 것이다. 다른 예들에서, 공지된 프로세스 단계들 및/또는 구조체들은 본 개시를 불필요하게 모호하게 하지 않기 위해 상세히 기술되지 않았다.
금속 매트릭스 복합재 (metal matrix composite) 는 플라즈마 프로세싱 챔버 컴포넌트들에 바람직한 컴포넌트 재료이다. 금속 매트릭스 복합재는 정전 척 (electrostatic chuck; ESC) 베이스플레이트들과 같은 플라즈마 챔버 컴포넌트들에 사용될 수도 있다. 그러나, ESC의 금속 부품들은 챔버 바디와 비교하여 큰 전압들을 겪을 수 있다. 화학적 열화 (degradation) 및 전기적 방전으로부터 ESC들의 금속 부분들을 보호할 필요가 있다. 에칭-내성인 코팅들은 이러한 플라즈마 챔버 컴포넌트들에 부가적인 보호를 제공할 수 있다. 금속 매트릭스 복합재 재료는 연속적인 고체상 모놀리식 (monolithic) 금속 재료의 매트릭스 내로 강화 재료 (금속 또는 비금속, 예컨대 세라믹 또는 유기 화합물) 를 분산시킴으로써 형성되는 복합재 재료이다.
ESC 베이스플레이트들 상의 현재 보호 코팅들은 양극 산화된 층들, 세라믹 스프레이 코팅들, 또는 양극 산화된 층 위의 스프레이 코팅을 포함한다. 알루미늄 베이스플레이트들의 표면 바로 위에 성장된 알루미늄 나이트라이드 코팅이 일부 제품들에서 사용된다. 양극 산화는 알루미늄의 편평한 표면 상에 형성될 때 0.002 인치 두께 코팅 상에서 대략 2 ㎸ (kilovolts) 에서, 그리고 코너 반경들 상에서 600 V (volts) 에서 파괴된다 (break down). 표면에 수직으로 도포된다면, 스프레이 코팅은 편평한 표면들에서 최대 10 ㎸를 견디지만, 코너 반경들에서 약 4 내지 5 ㎸까지만 견딜 것이다. 스프레이 코팅들은 폴리머들로 시일링될 (seal) 수 있지만, 모든 공지된 효과적인 시일링 방법들은 특히 챔버 동작 조건들 하에서 불소 함유 플라즈마에 노출될 때 열화될 것이다. 기판의 열 팽창 계수 (coefficient of thermal expansion; CTE) 와 코팅 재료들의 CTE 사이의 미스매칭 (mismatch) 으로 인해, 더 두꺼운 코팅들을 제조함으로써 파괴를 더 개선하려는 시도들이 열적 사이클링에 응답하여 크랙킹 (cracking) 을 야기하기 때문에, 기존의 기술은 이들 값들에서 한계들에 도달한다.
본 명세서에 기술된 다양한 실시 예들은 아크 발생 (arcing) 에 의한 손상 및/또는 플라즈마 에칭에 의한 부식에 내성이 있는 ESC들을 제공한다. 이해를 용이하게 하기 위해, 도 1은 ESC 시스템을 제공하기 위한 일 실시 예의 고 레벨 플로우 차트이다. 플레이트가 형성된다 (단계 104). 도 2a는 일 실시 예에서 제공된 ESC 시스템 (200) 에 사용된 플레이트 (204) 의 저면도이다. 플레이트 (204) 의 저면도는 플레이트 (204) 의 제 1 측면을 도시한다. 이 실시 예에서 플레이트 (204) 의 제 1 측면은 편평한 표면이다.
이 실시 예에서, 플레이트 (204) 는 금속 매트릭스 복합재로 형성된다. 일 실시 예에 따라, 금속 매트릭스 복합재는 분산된 실리콘 카바이드 (SiC) 입자들, 섬유들, 또는 위스커들을 갖는 알루미늄 매트릭스를 포함하는 알루미늄-실리콘 카바이드 (AlSiC) 이다. AlSiC는 연속적인 고체상 모놀리식 알루미늄 매트릭스에 분산된 실리콘 카바이드를 포함한다. 일 실시 예에 따라, AlSiC로 형성된 플레이트 (204) 는 30 내지 75 체적％ 범위의 실리콘 카바이드를 포함한다. 또 다른 실시 예에 따라, AlSiC로 형성된 플레이트 (204) 는 40 내지 60 체적％ 범위의 실리콘 카바이드를 포함한다. AlSiC로 형성된 플레이트 (204) 를 사용하여 제조된 ESC 시스템 (200) 은 이전의 베이스플레이트 기술에 비해 상당한 이점들을 갖는다. AlSiC는 낮은 CTE와 높은 열전도도의 균형을 제공한다.
플레이트 (204) 는 복수의 내부 가스 통로들 (206, 208) 을 포함한다. 가스 통로들 (206, 208) 각각은 플레이트 (204) 의 하단 표면 (204A) 또는 아랫면 상에 유출구를 갖는다. 가스 채널 홀들 (206) 및 쓰루홀들 (through holes) (208) 모두는 도 2a에 도시된 바와 같이 플레이트 (204) 의 저면도에 도시된다. 도 2b는 플레이트 (204) 의 상단 표면 (204B) 내의 냉각제 채널들 (210) 을 도시하는 플레이트 (204) 의 평면도이다. 웨이퍼 후면 냉각 가스는 플레이트 (204) 의 제 1 측면의 표면에 실질적으로 평행한 방향으로 냉각 가스 분배 채널들 (210) 을 통해 흐를 수 있다. 일부 실시 예들에서, 웨이퍼 후면 냉각 가스는 헬륨이다.
도 2c는 ESC 시스템 (200) 의 플레이트 (204) 의 측면도이다. 도 2c에 도시된 바와 같이, 가스 쓰루홀들 (208) 은 플레이트 (204) 의 상단 표면 (204B) 을 관통하여 완전히 연장된다. 가스 채널 홀들 (206) 각각은 냉각 가스 분배 채널 (210) 내로 연장하고 냉각 가스 분배 채널 (210) 내에서 종결된다.
플레이트 (204) 가 형성되고 제공된 후 (단계 104), 도 2c에 도시된 바와 같이, 알루미늄 층 (212) 이 플레이트 (204) 의 하단 표면 (204A) 위에 형성된다 (단계 108). 알루미늄 층 (212) 은 플레이트 (204) 의 하단 표면 (204A) 및 가스 통로들 (206, 208) 의 내측 표면들 위에 도금된다.
일 실시 예에 따라, 알루미늄 층 (212) 은 금속 매트릭스 복합재 플레이트 (204) 상에 클래딩 층 (cladding layer) 을 형성하도록 도금된다. 일부 실시 예들에 따라, 알루미늄 층 (212) 은 원자 층 증착 (atomic layer deposition; ALD) 또는 플라즈마 전해 산화 (plasma electrolytic oxide; PEO) 와 같은 증착 방법을 사용하여 증착된다. 이 알루미늄 층 (212) 은 표준 양극 산화와 비교하여 더 균일하고, 최소 다공성을 갖고, 그리고 더 낮은 미량 오염물들을 갖는, (이하에 기술된) 양극 산화된 옥사이드 상단 층 (214) 의 형성을 돕는다. 이 양극 산화된 층 (214) 은 공격적인 (aggressive) 플라즈마 분위기들에 대한 내식성 배리어이고 또한 고 전압 플라즈마 분위기로부터 전압 스탠드오프 (standoff) 보호를 제공한다. 일 실시 예에 따라, 알루미늄 층 (212) 은 적어도 99 질량％의 순수 알루미늄이다. 또 다른 실시 예에 따라, 알루미늄 층 (212) 은 적어도 99.5 질량％의 순수 알루미늄이다. 또 다른 실시 예에 따라, 알루미늄 층 (212) 은 적어도 99.9 질량％의 순수 알루미늄이다.
알루미늄 층 (212) 이 형성된 후, ESC 시스템 (200) (플레이트 (204) 를 포함함) 이 양극 산화되고 (단계 112), 양극 산화된 옥사이드 층 (214) 을 형성한다. 도 3a는 양극 산화된 옥사이드 층 (214) 을 도시하는, 양극 산화 후 플레이트 (204) 의 일부의 실시 예의 단면도이다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 일부 실시 예들에서, 양극 산화된 옥사이드 층 (214) 은 적어도 10 ㎛ 두께이고 50 ㎛만큼 두꺼울 수 있다. 다른 실시 예들에서, 양극 산화된 옥사이드 층 (214) 은 25 내지 50 ㎛ 범위의 두께를 갖는다. 일부 실시 예들에서, 양극 산화 후, 알루미늄 층 (212) 은 10 ㎛ 미만의 두께이다. 일부 실시 예들에 따라, 알루미늄 층 (212) 의 두께는 양극 산화 후 양극 산화된 층 (214) 의 두께의 적어도 1/3이다.
다른 실시 예들에서, 양극 산화 후, 전체 알루미늄 층 (212) 이 양극 산화 프로세스에서 양극 산화되기 때문에, 도 3b에 도시된 바와 같이, 양극 산화된 옥사이드 층 (214) 과 플레이트 (204) 사이에 알루미늄 층이 없다. 일 실시 예에 따라, 플레이트 (204) 의 하단 표면은 가스 통로 (206, 208) 로의 적어도 하나의 개구부를 갖고 그리고 양극 산화된 층 (214) 은 또한 가스 통로 (206, 208) 의 내부의 표면 위에 형성된다. 2 개 이상의 가스 통로 (206, 208) 를 갖는 일부 실시 예들에서, 양극 산화된 층 (214) 은 또한 가스 통로들 (206, 208) 각각의 내부의 표면 위에 형성된다는 것이 이해될 것이다.
일 실시 예에 따라, 양극 산화된 옥사이드 층 (214) 은 적어도 99 질량％의 알루미늄 옥사이드 순도를 갖는 알루미늄 옥사이드 층이다. 또 다른 실시 예에 따라, 양극 산화된 옥사이드 층 (214) 은 적어도 99.5 질량％의 알루미늄 옥사이드 순도를 갖는 알루미늄 옥사이드 층이다. 또 다른 실시 예에 따라, 양극 산화된 옥사이드 층 (214) 은 적어도 99.9 질량％의 알루미늄 옥사이드 순도를 갖는 알루미늄 옥사이드 층이다. 양극 산화된 층 (214) 은 0.5 체적％ 이하의 다공성을 갖는다. 일부 실시 예들에서, 양극 산화된 층 (214) 의 다공성은 0.1 체적％ 내지 0.5 체적％의 범위이다.
이어서 ESC 시스템 (200) 은 플라즈마 프로세싱 챔버에 마운팅된다 (단계 116). 일 실시 예에서, 세라믹 플레이트가 플레이트 (204) 위에 배치된다. 가스 소스는 가스 어퍼처들 (208) 과 유체로 연결되어 (in fluid connection) 배치된다. 이 실시 예에서, 가스 소스는 헬륨을 제공한다. 헬륨은 세라믹 플레이트와 플레이트 (204) 사이에서 열을 전달하도록 제공된다. 냉각제 소스는 냉각제 채널들 (224) 과 유체 연결되어 배치된다. 냉각제 소스는 ESC 시스템 (200) 의 온도를 제어하기 위해 냉각제를 제공한다. ESC 시스템 (200) 은 프로세싱될 기판을 지지한다. ESC 시스템 (200) 은 기판을 플라즈마 프로세싱하는 데 사용된다 (단계 120). ESC 시스템 (200) 은 프로세스 동안 기판을 지지하고, 그리고 프로세싱 동안 플라즈마 및 고 전위들에 노출된다.
플레이트 (204) 상에 알루미늄 층 (212) 을 형성하는 것은 내식성 알루미늄 옥사이드 층 (214) 을 형성하도록 양극 산화될 수 있는 층 (212) 을 제공한다. 양극 산화에 의해 형성된 알루미늄 옥사이드 층 (214) 은 가스 통로들 (206, 208) 의 내부와 같은 더 복잡한 형상들을 포함하는, 개선된 보호 층을 제공한다. 개선된 보호 알루미늄 옥사이드 층 (214) 은 아크 발생 및 플라즈마 에칭으로부터 부식과 같은 다른 손상에 대해 더 내성이 있다.
도금된 알루미늄 층 (212) 은 알루미늄 층 (212) 의 양극 산화가 보호 알루미늄 옥사이드 층 (214) 을 형성하기 때문에, 달리 코팅하기 어려울 가스 통로들 (206, 208) 의 내측 표면들과 같은 표면 코팅들을 허용한다. 도 3c는 가스 통로 (206, 208) 의 내측 표면 상의 실질적으로 순수 알루미늄 층 (212) 위에 보호 알루미늄 옥사이드 층 (214) 을 갖는 가스 통로 (206, 208) 의 일 실시 예의 확대된 단면도이다. 도 3d는 가스 통로 (206, 208) 의 내측 표면 상에 보호 알루미늄 옥사이드 층 (214) 을 갖는 가스 통로 (206, 208) 의 또 다른 실시 예의 확대된 단면도이다. 도 3d에 도시된 실시 예에서, 전체 알루미늄 층이 양극 산화 프로세스에서 양극 산화되었기 때문에, 알루미늄 옥사이드 층 (214) 과 가스 통로 (206, 208) 사이에 알루미늄 층이 없다.
금속 합금들과 달리, 양극 산화된 실질적으로 순수 알루미늄 (적어도 99 질량％의 순수 알루미늄) 은 오염의 본질적인 위험을 감소시킨다. 알루미늄 옥사이드 층 (214) 의 후속하는 양극 산화 품질은 표면 옥사이드 층의 결함들 및 보이드들을 제거함으로써 매우 개선된다. 고 순도 알루미늄 재료는 또한 기판들로부터 또는 양극 산화된 층에서 상당히 감소된 플라즈마 에칭 챔버 오염의 부가된 이점을 제공한다. 이 우수한 구조는 금속 매트릭스 복합재들 상의 독립형 표준 산 양극 산화와 비교하여 부식, 유전체 및 마모 성능의 개선들로 이어진다.
도 4는 일 실시 예에서 컴포넌트가 설치될 수도 있는, 플라즈마 프로세싱 기판들을 위한 플라즈마 프로세싱 시스템 (400) 의 개략도이다. 하나 이상의 실시 예들에서, 플라즈마 프로세싱 시스템 (400) 은 챔버 벽 (450) 에 의해 인클로징된 (enclose) 플라즈마 프로세싱 챔버 (404) 내에, 가스 유입구를 제공하는 가스 분배 플레이트 (406) 및 ESC 시스템 (200) 을 포함한다. 플라즈마 프로세싱 챔버 (404) 내에서, 기판 (407) 이 ESC 시스템 (200) 의 상단부에 위치된다. ESC 전력 소스 (448) 는 ESC 시스템 (200) 에 바이어스 전력을 제공할 수도 있다. 가스 소스 (410) 는 가스 분배 플레이트 (406) 를 통해 플라즈마 프로세싱 챔버 (404) 에 연결된다. 냉각제 시스템 (451) 은 ESC 시스템 (200) 의 냉각 가스 분배 채널들 (210) 과 유체로 연결되고 그리고 ESC 시스템 (200) 의 온도 제어를 제공한다. 후면 가스 시스템 (452) 은 가스 통로들 (206, 208) 과 유체로 연결된다. 이 실시 예에서, 후면 가스 시스템 (452) 은 헬륨의 플로우를 제공한다. 무선 주파수 (radio frequency; RF) 전력 소스 (430) 는 ESC 시스템 (200) 및 상부 전극에 RF 전력을 제공한다. 이 실시 예에서, 상부 전극은 가스 분배 플레이트 (406) 이다. 바람직한 실시 예에서, 13.56 ㎒ (megahertz), 2 ㎒, 60 ㎒, 및/또는 선택 가능하게 (optionally) 27 ㎒ 전력 소스들이 RF 전력 소스 (430) 및 ESC 전력 소스 (448) 를 구성한다 (make up). 제어기 (435) 가 RF 전력 소스 (430), ESC 전력 소스 (448), 배기 펌프 (420), 및 가스 소스 (410) 에 제어 가능하게 연결된다. 고 플로우 라이너 (460) 는 플라즈마 프로세싱 챔버 (404) 내의 라이너이다. 고 플로우 라이너 (460) 는 가스 소스로부터 가스를 한정하고 (confine) 슬롯들 (462) 을 갖는다. 슬롯들 (462) 은 가스 소스 (410) 로부터 배기 펌프 (420) 로 통과시키도록 가스의 제어된 플로우를 유지한다. 이러한 플라즈마 프로세싱 챔버의 일 예는 CA, Fremont 소재의 Lam Research Corporation에 의해 제작된 Exelan Flex® 에칭 시스템이다. 프로세스 챔버는 용량 커플링된 플라즈마 (capacitively coupled plasma; CCP) 반응기 또는 유도 커플링된 플라즈마 (inductively coupled plasma; ICP) 반응기일 수 있다.
플라즈마 프로세싱 챔버 (404) 는 기판 (407) 을 플라즈마 프로세싱하기 위해 사용된다. 플라즈마 프로세싱은 에칭, 증착, 패시베이팅, 또는 또 다른 플라즈마 프로세스의 하나 이상의 프로세스일 수도 있다. 플라즈마 프로세싱은 또한 비플라즈마 프로세싱과 조합하여 수행될 수도 있다. 이러한 프로세스들은 ESC 시스템 (200) 을 할로겐 및/또는 산소를 함유하는 플라즈마에 노출시킬 수도 있다.
본 개시가 몇몇의 바람직한 실시 예들의 측면에서 기술되었지만, 본 개시의 범위 내에 속하는 변경들, 치환들, 수정들 및 다양한 대체 등가물들이 있다. 또한 본 개시의 방법들 및 장치들을 구현하는 많은 대안적인 방식들이 있다는 것을 주의해야 한다. 따라서 이하의 첨부된 청구항들은 본 개시의 진정한 정신 및 범위 내에 속하는 이러한 변경들, 치환들, 및 다양한 대체 등가물들을 모두 포함하는 것으로 해석되는 것이 의도된다.

Claims (22)

  1. 반도체 프로세싱 챔버의 컴포넌트에 있어서,
    금속 매트릭스 복합재 (metal matrix composite) 를 포함하는 바디; 및
    상기 바디 위의 양극 산화된 (anodized) 층을 포함하는, 컴포넌트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속 매트릭스 복합재는 알루미늄-실리콘 카바이드 (AlSiC) 를 포함하는, 컴포넌트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 바디와 상기 양극 산화된 층 사이에 알루미늄 층을 더 포함하는, 컴포넌트.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 알루미늄 층은 적어도 99 질량％의 순수 알루미늄인, 컴포넌트.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 알루미늄 층은 적어도 99.5 질량％의 순수 알루미늄인, 컴포넌트.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 알루미늄 층은 적어도 99.9 질량％의 순수 알루미늄인, 컴포넌트.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 AlSiC는 30 내지 75 체적％의 실리콘 카바이드를 포함하는, 컴포넌트.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 양극 산화된 층은 상기 바디의 하단 표면 위에 형성되는, 컴포넌트.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 양극 산화된 층은 적어도 99 질량％의 알루미늄 옥사이드 순도를 갖는 알루미늄 옥사이드 층인, 컴포넌트.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 양극 산화된 층은 0.1 체적％ 내지 0.5 체적％의 다공성을 갖는, 컴포넌트.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 양극 산화된 층은 10 내지 50 ㎛ 범위의 두께를 갖는, 컴포넌트.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 양극 산화된 층은 50 ㎛ 미만의 두께를 갖는, 컴포넌트.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 양극 산화된 층은 10 ㎛ 미만의 두께를 갖는, 컴포넌트.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 컴포넌트는 베이스플레이트이고 그리고 복수의 내부 가스 통로들을 더 포함하고, 상기 내부 가스 통로 각각은 양극 산화된 층을 포함하는 표면을 갖고 그리고 상기 내부 가스 통로 각각은 상기 베이스플레이트의 아랫면 상에 유출구를 갖는, 컴포넌트.
  15. 금속 매트릭스 복합재를 포함하는 바디의 양극 산화된 층을 형성하는 방법에 있어서,
    금속 매트릭스 복합재를 포함하는 바디를 제공하는 단계;
    상기 바디의 표면 위에 알루미늄 층을 도금하는 단계로서, 상기 알루미늄은 적어도 99 질량％의 순수 알루미늄인, 상기 알루미늄 층을 도금하는 단계; 및
    양극 산화된 층을 형성하도록 상기 알루미늄 층을 양극 산화하는 단계를 포함하는, 양극 산화된 층 형성 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 금속 매트릭스 복합재는 AlSiC를 포함하는, 양극 산화된 층 형성 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 알루미늄 층의 상기 알루미늄은 적어도 99.5 질량％의 순수 알루미늄인, 양극 산화된 층 형성 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 알루미늄 층의 상기 알루미늄은 적어도 99.9 질량％의 순수 알루미늄인, 양극 산화된 층 형성 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 알루미늄 층의 두께는 양극 산화 후 상기 양극 산화된 층의 두께의 적어도 1/3인, 양극 산화된 층 형성 방법.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 바디의 상기 표면은 내부 채널로의 적어도 하나의 개구부를 포함하고 그리고 상기 양극 산화된 층은 상기 내부 채널의 내부의 표면 위에 형성되는, 양극 산화된 층 형성 방법.
  21. 제 15 항에 기재된 방법에 의해 형성된, 반도체 프로세싱 챔버의 컴포넌트.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 컴포넌트는 베이스플레이트이고 그리고 복수의 내부 가스 통로들을 더 포함하고, 상기 내부 가스 통로 각각은 양극 산화된 층을 포함하는 표면을 갖고 그리고 상기 내부 가스 통로 각각은 상기 베이스플레이트의 아랫면 상에 유출구를 갖는, 컴포넌트.
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