TW201416487A - 用於等離子體處理腔室內部的部件及製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種用於等離子體處理腔室的部件的增強型塗層，所述增強型塗層形成於未密封的陽極化處理表面上。在塗層形成之後，對塗覆了塗層的區域執行掩膜，並對剩餘的陽極化處理表面進行密封。被陽極化處理的但未被密封的鋁的多孔的和粗糙的結構增強了塗層的粘附力。然而，為了防止顆粒污染產生，曝露的陽極處理化表面在塗層形成之後被密封。塗層可為氧化釔，其由等離子體增強型原子沉積技術製造，以形成一緻密和光滑的塗層。

Description

用於等離子體處理腔室內部的部件及製造方法
本發明係關於等離子體處理腔室，特別地，係關於用於等離子體處理腔室的多個部件的塗層，其增強了部件在活性等離子體組分中的抗侵蝕特性。
在等離子處理腔室中，氣體噴淋頭常被用於注入反應氣體。在特定的等離子處理腔室中，例如電容耦合型等離子體處理腔室(capacitively-coupled plasma chambers)，氣體噴淋頭也可執行電極的功能，其耦接於大地或者射頻電位。然而，在制程中，前述氣體噴淋頭曝露於等離子體中並被等離子體中的活性成份侵蝕，例如鹵素等離子體CF4、Cl2等。這種現象對於具有一化學氣相沉積的碳化矽塗層(CVD SiC)的氣體噴淋頭來說尤其麻煩。
另一曝露於等離子體中的腔室部件是夾盤，例如靜電夾盤。靜電夾盤通常用於充當射頻功率的下電極和基片支撐座。由於靜電夾盤在腔室中曝露於等離子體，靜電夾盤在制程中會受到等離子體侵蝕和基片磨損。因此，靜電夾盤的表面在等離子體刻蝕制程中必須堅硬和穩定。然而，現有的靜電夾盤通常由固體陶瓷製成，例如Al2O3或AlN，其可被等離子體侵蝕，並在製程中造成污染。
其它在腔室中接觸等離子體的部件，例如，聚焦環，等離子體約束環，反應腔內襯等。特別地，是由陽極化的鋁 製成的部件。
在習知技術中，為了保護氣體噴淋頭和靜電夾盤不被等離子體侵蝕，各種各樣的塗層已經被提出並進行驗證。氧化釔(Y2O3)塗層被認為是有希望的；然而，要找到一種形成好塗層的制程卻非常困難，特別是那些不產生裂縫或產生粒子污染(particle)的制程。例如，業內已經提出過利用等離子體噴塗(plasma spray，簡稱PS)來塗覆由金屬、合金或陶瓷製成的腔室部件。然而，傳統的等離子體噴塗Y2O3塗層是利用噴塗的Y2O3粒子形成的，並且通常導致形成的塗層具有高表面粗糙度(Ra大於4微米或更多)和相對高的孔隙度(體積率大於3%)。這種高粗糙度和多孔結構使得塗層易產生顆粒，其有可能導致制程基片的污染。另外，由於氣體注入孔內的等離子體噴塗層非常粗糙並和基體具有較弱的粘附力，當這種被噴塗過的氣體噴淋頭在等離子處理腔室中使用時，所述顆粒會從氣體注入口出來，掉落到基片上。
並且，等離子體噴塗Y2O3塗層通常沉積於鋁合金部件上，其表面事先被陽極化處理。由於等離子體噴塗Y2O3塗層對陽極化表面的粘附力很弱，陽極化處理層必須在等離子體噴塗Y2O3之前從部件上移除，其增加了生產成本。即，在習知技術中，通常先陽極化處理然後密封陽極化處理的腔室部件。然後，部件上那些將會被曝露於等離子體的區域上的陽極化處理層將被移除。而曝露於等離子體的區域則被等離子體噴塗的Y2O3(PS Y2O3)塗覆，以避免氧化釔和鋁之間的粘附問題。
另一缺陷在於，由於Y2O3塗層和鋁合金的熱膨脹係數差別很大，厚的等離子體噴塗Y2O3塗層具有較弱的結構穩定性，當使用溫度升高時，其容易破裂。
其它形成氧化釔塗層的方案包括利用化學氣相沉積(chemical vapor deposition，CVD)，物理氣相沉積(physical vapor deposition，PVD)，離子輔助沉積(ion assisted deposition，IAD)，活性反應蒸發(active reactive evaporation，ARE)，電離金屬等離子體(ionized metal plasma，IMP)，濺射沉積，等離子體浸沒式離子注入制程(plasma immersion ion process，PIIP)。然而，所有這些沉積制程都具有一些技術限制，使得它們還不能實際上用於提升在腔室部件上沉積厚的塗層的水準，以避免等離子體侵蝕。例如，用化學氣相沉積製作Y2O3塗層不能在無法承受600℃以上的溫度上的基體上實現，這就排除了在由鋁合金製成的腔室部件上沉積抗等離子體侵蝕塗層的可能。PVD制程，例如蒸發，不能沉積緻密的、厚的陶瓷塗層，因為其與基片之間的粘附力較弱。由於高應力和弱粘附力(例如濺射沉積，ARE和IAD)或者極低的沉積速率(例如濺射沉積，IMP和PIIP)，這些其它的沉積制程也不能沉積厚塗層。因此，到目前為止還沒有製造出理想的塗層，這種理想的塗層應具有良好的抗腐蝕性，同時應當生成較少或者不生成顆粒污染，其可以被製成具有較大的厚度並沒有破裂或分層剝離。
鑒於上文所述的習知技術的缺陷，業內需要一種能夠抗等離子體轟擊並不產生顆粒污染或裂縫的塗層。該塗層應具有可接受的粗糙度和孔隙大小，使得其具有長的使用壽命。製造該塗層的制程應當允許製造厚塗層，並且不會出現破裂或分層剝離。
以下發明內容是為了提供本發明的一些方面和特徵的基本理解。發明內容並不是本發明的廣泛綜述，因此其並不是為了具體地確定本發明的關鍵或主要要素，也並不是為了說明本發明的範圍。其唯一目的是為了以簡化形式介紹本發明的一些概念，作為下文中詳細描述的前序。
根據本發明的一個方面，本發明提供了在被陽極化 處理的腔室部件上形成抗等離子體侵蝕的塗層的方法。根據各具體實施例，本發明提供了在部件表面塗覆(coating)塗層的工藝，從而被塗覆的部件的工作性能得以改善。其它具體實施例包括將塗覆了塗層的部件改裝或安裝入等離子體處理腔室，以改善等離子體制程品質。
根據一個具體實施例，一鋁的腔室部件首先被陽極化處理。然而，和現有技術的陽極化處理制程不同，陽極化處理的部件並不被密封。相反，在陽極化處理制程之後，其仍然保持相當粗糙和多孔的表面，一抗等離子體塗層形成於部件的在制程中會曝露於等離子體的表面上。和習知技術的等離子體噴塗塗層不同，此處提及的抗等離子體塗層被稱為增強型抗等離子體塗層(簡單地稱為A-coating，A塗層)，例如，基於A-Y2O3,A-YF3或A-Al2O3的塗層。之後，被陽極化處理部件上的那些沒有被塗覆的區域會被密封或不密封，這取決於實際需要。
所公開的具體實施例的各種各樣的特徵包括：(i)形成具有特定粗糙度的腔室部件；(ii)形成特別的陽極化處理部件；即，該陽極化處理表面形成後，沒有經過傳統的後密封制程，相反地，而是保持其粗糙和多孔的表面；(iii)在腔室部件的未密封的陽極化處理表面上沉積形成A塗層(例如A-Y2O3)；以及(iv)對腔室部件上未經塗覆塗層但是陽極化處理的表面進行密封(seal)。根據制程需要，步驟(iv)可能並不會在部件上執行。最後形成的部件可具有一或兩種表面，即，完全塗覆了A-Y2O3而沒有任何陽極化處理表面曝露在外，或者具有氧化釔塗覆表面和陽極化處理表面。
在一個示例性的製程中，利用等離子體增強型物理 氣相沉積(PEPVD)來製造一種具有良好/緊密顆粒結構和隨機晶體取向(random crystal orientation)的增強型氧化釔塗層，例如基於Y2O3或YF3的塗層，所述塗層塗覆於由鋁合金製成的氣體噴淋頭上，其中，(1)沉積是在低壓或真空腔室環境下執行；(2)至少一個沉積元素或成份從一材料源被蒸發或濺射出來，被蒸發或濺射出來的材料凝結在基片襯底表面上(這部分製程是一個物理過程，在這裡被稱為物理氣相沉積或PVD部分)；(3)同時，一個或多個等離子體源被用來激發出離子或產生等離子體以圍繞氣體噴淋頭表面，至少一沉積元素或成份被電離並與被蒸發或濺射的元素或成份在等離子體中或在氣體噴淋頭表面上反應；(4)氣體噴淋頭耦接於負電壓，使得其在沉積制程過程中被電離的原子或離子轟擊。在動作(3)和(4)中的反應指的是PEPVD中的“等離子體增強”(plasma enhanced，或者PE)功能。
應當說明，等離子體源可以被用於(1)離子化、分解和激發反應氣體以使得沉積制程能夠在低襯底溫度和高塗覆生長速度下執行，因為等離子體促使產生更多的離子和自由基，或者(2)產生針對氣體噴淋頭的能量離子(energetic ions)，以使得離子轟擊氣體噴淋頭的表面並有助於在之上形成厚的和凝結的塗層。更特別地，所述等離子體源被用於擇一或共同執行功能(1)和(2)，以在氣體噴淋頭上形成塗層。這種塗層綜合具有足夠的厚度和緊密度結構，在此處被稱為是“增強型塗層”(Advanced coating，以下稱：A塗層)，例如，以A-Y2O3、A-YF3或者A-Al2O3為基礎的塗層。
在結合附圖閱讀下述幾個具體實施例的描述後，本 發明的上述方面以及其它方面對於本領域的技術人員來說是明顯的。
10‧‧‧陽極化處理部件
105‧‧‧塗覆塗層
110‧‧‧對塗覆塗層執行掩膜
115‧‧‧未被塗覆塗層的表面進行密封處理
400‧‧‧腔室
405‧‧‧支撐件
410‧‧‧部件
420‧‧‧源材料
425‧‧‧電子槍
430‧‧‧電子束
440‧‧‧等離子體
445‧‧‧線圈
450‧‧‧射頻源
505‧‧‧傳導板
510‧‧‧背板
515‧‧‧多孔板
520‧‧‧導電環
525‧‧‧支撐環
530‧‧‧表面
535‧‧‧塗層
600‧‧‧腔體
610‧‧‧夾盤
630‧‧‧氣體噴淋頭
附圖是為了解釋並圖示本發明的原則，其組成了說明書的一部分，例證了本發明的具體實施例以及描述。附圖是為了以圖示的方式說明典型具體實施例的主要特徵。附圖並不是為了描述具體實施例的每個特徵，也並不是按照比例示出了其示出元件的相對尺寸；圖1是根據本發明的一個具體實施例的工藝流程圖；圖2(a)是氣體噴淋頭材料被基於CF4/O2的等離子體侵蝕時，從氣體噴淋頭表面測量而來的氣體噴淋頭材料的標準化侵蝕速率的曲線圖；圖2(b)~2(d)是沉積於陽極化的鋁合金表面上的A-Y2O3塗層的顯微圖；圖3(a)~3(b)是等離子體噴塗的Y2O3塗層的粗糙表面和多孔橫截面結構的顯微圖；圖3(c)~3(d)是利用PEPVD沉積於陽極化鋁合金的A-Y2O3塗層的顯微圖，其具有光滑表面，其橫截面結構沒有孔隙並具有緻密結構；圖4示出了根據本發明的一個具體實施例的用於沉積增強型塗層的裝置；圖5A示出了用於等離子體處理腔室的傳統的氣體噴淋頭和電極組件； 圖5B示出一氣體噴淋頭具有大致上和圖5A一樣的結構，除了其包括根據本發明一個具體實施例的增強型塗層；圖5C示出了另一具體實施例，其中氣體噴淋頭具有一片式氣體分佈盤，其在底表面、側表面、陽極化處理的背面上具有A塗層；圖6示出了根據本發明的一個具體實施例的包括一氣體噴淋頭的等離子體腔室。
多個具體實施例將在下文中進行描述，提供用於等離子體處理腔室部件的改進塗層，其能改善塗層的抗腐蝕和顆粒污染性能。
陽極化處理是一種電解鈍化制程，用於提高在金屬部件表面上的自然氧化層厚度。陽極膜最常用於保護鋁合金，其也用於鈦、鋅、鎂、鈮、鋯、鉿、鉭。陽極化處理會改變表面的微觀結構以及臨近表面的金屬的晶體結構。厚塗層通常是多孔的，並具有細胞結構，因此通常需要密封製程(sealing process)以達到抗侵蝕的目的。例如，陽極化處理的鋁表面比鋁堅硬，但是具有低的和中等的耐侵蝕性，這可以通過增加厚度或施加適當的密封來實現。需要指出的是，在陽極化處理表面上實施的後密封製程實際上需要長時間地浸泡待陽極化處理的部件於煮沸的去離子水或蒸汽中，以使得氧化物被轉化為其與水結合的形式，最終產生膨脹以減少其表面的孔隙。可選地，可使用冷密封，其中，孔隙通過在室溫的操作池中注入密封劑而被關閉。和其它類型的塗覆與金屬電鍍相比，陽極膜通常更堅固，並且粘附力更強，但是也易碎。這使得它們不容易隨著老化和磨損而破裂和剝 落，但其更易受熱應力影響而破裂，該熱應力源於等離子體處理腔室中的冷熱迴圈。通常，具有含水結構的後密封處理的陽極化處理表面在溫度高於120℃的環境下容易破裂。
因此，現有技術對陽極化處理的鋁做了一些努力以保護在等離子體處理腔室中曝露於等離子體的鋁部件。為了避免顆粒污染產生，在陽極化處理的鋁表面上施加一密封制程，以避免等離子體組分轟擊陽極化處理層。然而，常規的陽極化鋁的後密封陽極化處理表面不穩定並且對於使用溫度較敏感，該陽極化處理表面會破裂，並在沉積制程或者熱迴圈刻蝕制程過程中在等離子體處理腔室中也會引起A塗層的破裂和分層。實際上，其弱的粘附性限制了直接在陽極化處理的鋁腔室部件上沉積厚A-Y2O3塗層。
施加密封製程於陽極化鋁的其中一個主要原因是，陽極化鋁的表面粗糙並多孔隙。然而，在公開的具體實施例中，上述現象被有利地用於增強A塗層粘附在陽極化部件上的粘附性上。即，塗覆制程直接在陽極化製程之後以及密封制程之前執行。可知，陽極化鋁的自然粗糙和多孔表面增強了塗層的粘附性。這是因為陽極化材料的表面粗糙度的增加導致塗層和襯底表面之間介面的接觸面積的增加，並改變塗層接觸區域從二維形狀變為三維形狀，其導致了A塗層和陽極化部件之間的介面應力的釋放，並因此增加了塗層與襯底的粘附力。塗層塗覆完成之後，還未被塗覆的陽極化表面再經過一個密封制程的處理。
圖1示出了根據本發明一個具體實施例的制程。在本具體實施例中，製造了一具有等離子體曝露表面的鋁部件。在步驟100中，部件被陽極化處理。陽極化處理的是曝露於等離子 體的部件表面，也可選擇性地對未曝露於等離子體的表面進行陽極化處理。優選地，執行一陽極化處理制程以使得陽極化表面具有的粗糙度為12um>Ra>4um。
在步驟105中，曝露於等離子體的表面被塗覆塗層。例如，可利用等離子體噴塗Y2O3粉末塗覆塗層。其它用於形成塗層的方法也包括在內，例如PVD,CVD和PECVD。在步驟110中，塗覆了塗層的表面被掩膜(masked)或者保護起來(protected)，在步驟115中，未塗覆塗層但是被陽極化處理的表面被密封。然而，根據對塗覆了塗層的部件的使用條件，其可能不需要後密封。可利用例如長時間沉浸在煮沸的去離子水或蒸汽中來執行密封，以使得氧化物被轉化為其與含水的形式，並產生膨脹減少其表面的孔隙。可選地，可利用冷密封，其中，利用在恒溫池中注入密封劑來關閉氣孔。本實施例可利用聚四氟乙烯(Teflon)、乙酸鎳(nickel acetate)、醋酸鈷(cobalt acetate)、熱的納或者重鈷酸鉀(potassium dichromate)密封。
上述製程用於在氣體噴淋頭表面塗覆塗層，包括密封或者未密封的區域，所得到的塗層已做研究。圖2(a)示出了氣體噴淋頭材料被基於CF4/O2的等離子體侵蝕時，從氣體噴淋頭表面測量而來的氣體噴淋頭材料的標準化侵蝕速率圖。根據圖1所示的方法製成的塗層被稱為A-Y2O3塗層。應當理解，A-Y2O3塗層具有最低的侵蝕速率，因此在刻蝕制程中具有最穩定的結構。圖2(b)示出了沉積於密封的陽極化鋁(Al 6061)之上的厚度為25 um的破裂的A-Y2O3塗層，然而，在沉積於未密封的陽極化鋁(Al 6061)之上的厚度為25 um的A-Y2O3塗層上沒有觀察到破裂，如圖2(c)所示。圖2(d)示出了60um厚的A-Y2O3塗 層粗糙但不破裂的表面，其沉積於表面粗糙度Ra6um的未密封的陽極化鋁(Al 6061)上。圖2(a)和(d)示出了在未密封的和粗糙的陽極化處理表面上的A-Y2O3塗層的結構穩定性得到改進。
根據其它具體實施例，塗層通過原子沉積形成，而不是顆粒沉積(其為等離子體噴塗的情形)。在原子沉積中，塗層形成於真空中(等離子體噴塗形成於大氣環境)，且塗層由原子和自由基凝結，而非顆粒。在本發明中，塗層利用例如等離子體增強型物理氣相沉積(PEPVD)的制程來形成。
如圖1所示的具體實施例，原子沉積形成於一陽極化但未密封的表面。圖3(a)~3(b)是等離子體噴塗的Y2O3塗層的粗糙表面和多孔橫截面結構的顯微圖；圖3(c)~3(d)是利用PEPVD沉積形成的A-Y2O3塗層的光滑表面以及沒有孔隙並緻密的橫截面結構的的顯微圖。從圖3(c)~3(d)可以看出，製成的塗層具有大約為2um的表面粗糙度，並且沒有孔隙，即，孔隙度小於3%的等離子噴塗塗覆(plasma spray coating)。雖然圖3(d)示出的多層材料層結構塗層具有的厚度為80um，但是它卻沒有破裂。圖3示出的塗層形成於陽極化處理層上，其從鋁襯底轉化而成。
根據本發明的另一具體實施例，原子沉積的另一特定形式用於形成增強型塗層。圖4示出了根據本發明一個具體實施例的沉積A塗層的裝置。該裝置利用一PEPVD製程來沉積A塗層，其中PE和PVD部件在圖4中由虛線示出。傳統上，化學氣相沉積(CVD)或等離子體增強型化學氣相沉積(PECVD)指的是一種化學製程，其中，將襯底曝露於一個或多個易揮發的 前驅(volatile precursors)，前驅在襯底表面反應或分解，以在襯底表面上產生所預期的沉積薄膜。另外，PVD指的是一種塗層製作方法，其包括純物理過程，其使一被蒸發或被濺射的預期薄膜材料凝結，從而在襯底的表面沉積薄膜。因此，可以理解，前述PEPVD為這兩種制程的混合。即，所述的PEPVD包括蒸發凝結的物理制程(PVD部分)和在腔室中和襯底表面上的化學反應(PE部分)。
在圖4中，腔室400利用真空泵415被抽成為真空。待塗覆塗層部件410連接於支撐件405上，部件410示例性地為氣體噴淋頭，但是其可以為任何其它部件。同時，負偏置電壓通過支撐件405施加於部件410。
一源材料420包括待沉積組份，其通常為固體形式。例如，如果待沉積薄膜是Y2O3或YF3，源材料420應包括釔(或氟)--可能還有其它材料，例如氧氣，氟(或釔)等。為了形成物理沉積，所述源材料被蒸發或濺射。在圖4所示的具體實施例中，利用電子槍(electron gun)425來執行蒸發，其將電子束(electron beam)430導向源材料420之上。當源材料被蒸發，原子和分子位置向待塗覆部件410飄移並凝結于待塗覆部件410上，圖示中用虛線箭頭示出。
等離子體增強型部件由氣體注射器(gas injector)435組成，其向腔室400內注入反應或非反應源氣體，例如包含氬、氧、氟的氣體，圖示中用虛線示出。等離子體440利用等離子體源維持於部件410的前方，等離子體源例如射頻、微波等，在本實施例中示例性地由耦合於射頻源450的線圈445示出。不受理論的束縛，我們認為在PE部分有幾個過程發生。首先，非 活性離子化氣體組份，例如氬，轟擊部件410，當它被聚集後從而使得薄膜變得緻密。離子轟擊的效果源自於負偏壓施加至氣體噴淋頭410和氣體噴淋頭支撐件405，或源自於由等離子體源發出的並對準氣體噴淋頭支撐件405的離子。此外，例如氧或氟的活性氣體組份與蒸發的或濺射的源材料反應，所述反應或者位於部件410的表面上或者位於腔室內。例如，源材料釔與氧氣反應生成了氧化釔塗層。因此，上述制程具有物理過程(轟擊和凝結)和化學過程(例如，離子化和氧化)。
圖5A示出了現有技術的用於等離子處理腔室的氣體噴淋頭和電極組件。導電板(conductive plate)505位於背板(back plate)510和多孔板(perforated plate)515之間，導電板505有時候可以轉化為控制氣體噴淋頭溫度的加熱器，導電環520圍繞多孔板515設置，並可以充當輔助電極。支撐件525(有時也稱為接地環)也位於導電環520和背板510之間。多孔板515實際上充當了氣體分佈板(gas distribution plate，GDP)，其可以由陶瓷、石英等製成，例如，其可以由碳化矽製成，可以被組裝於傳導板505的下表面。導電環520可由陶瓷、石英等製成，例如，其可以由碳化矽製成，可以被組裝於支撐件525的下表面。支撐件525，傳導板505和背板510可由金屬製成，例如鋁、不銹鋼等。氣體噴淋頭以一種常見的方式附設於等離子處理腔室的頂部上。
圖5B示出了一和圖5A大體上相同的氣體噴淋頭，不同之處在於：其包括了根據本發明一個具體實施例的增強型塗層。在圖5B中，增強型塗層535(例如，A-Y2O3)設置於多孔板和導電環520的下表面之上，即，在基片制程中面對等離 子體的表面。在本實施例中，多孔板和傳導環按照標準流程利用鋁合金製造。多孔板和傳導環被陽極化處理，但並未密封。然後，多孔板和傳導環一併或者單獨地被插入PEPVD腔室中，多孔板和傳導環下表面被塗覆有增強型塗層。然後被塗覆了塗層的表面被執行掩膜，施加密封劑於陽極化但未塗覆的支撐環525表面，因此形成陽極化的密封的表面530。可選地，導電環520的至少一個底部塗覆了Y2O3，同時保持導電環520的剩餘表面經過陽極化處理以及密封。同樣的製程也執行於多孔板，未塗覆但是陽極化處理表面被密封以形成密封的表面530。
圖5C示出了較圖5B具有改良結構的氣體噴淋頭，其具有根據本發明一個具體實施例的增強型塗層。在圖5C中，多孔板515、傳導環520和支持環525在前述實施例中被集成為一體成型(一片式)的盤或在本實施例中的多孔板(氣體分佈盤(gas distribution plate，GDP))515。與附圖5A所示的現有技術極不同的是，一體成型的多孔板515可由金屬製成，例如，鋁合金，和保護多孔板表面的增強型塗層535(例如，A-Y2O3)，即，在等離子體和/或刻蝕制程中面對等離子體的表面。與習知技術相比，用A-Y2O3塗層535塗覆在多孔板515上形成的氣體噴淋頭可減少產品成本，簡化了氣體噴淋頭的裝配和製造過程，提高了使用壽命。另一優點是其可以利用在一體成型的多孔板515上再次沉積A塗層535，翻新使用過的氣體噴淋頭。多孔板515被陽極化處理，但是未密封。然後，多孔板515插入到PEPVD腔室，多孔板515的底表面和側表面用增強型塗層塗覆。塗覆過塗層的表面然後被執行掩膜，施加密封劑於陽極化處理但未塗覆的多孔板515背面。可選地，在另一具體實施例中，由一體成型 的多孔板515裝配而成的具有傳導板505和背板510的氣體噴淋頭的至少一底部和側面利用A-Y2O3塗覆，同時保持其不面對等離子體的表面被陽極化處理以及密封處理。由於A塗層直接沉積於陽極化處理表面，在A塗層和陽極化處理表面之間沒有介面問題，由於等離子體噴塗Y2O3通常沉積於腔室部件的裸露鋁表面上，介面問題一般存在於等離子體噴塗Y2O3塗層和陽極化處理表面之間。
由於PEPVD塗層是利用原子來建立塗層的，氣體注入孔的內壁也被塗覆了塗層。然而，和現有技術的塗層不同，增強型塗層由原子和分子的凝結而形成，因此可以形成緻密、均勻的並且與氣體注入孔的內壁表面粘附性良好的A塗層，因此提供了平滑的氣體流動並避免了任何顆粒污染的產生。
圖6示出了一個等離子體處理腔室，其中，根據本文公開的任一具體實施例，氣體噴淋頭連接至腔室頂部。腔體600形成了一密封用以保證腔室的排氣。待處理的基片襯底設置於夾盤610之上，在本實施例中射頻功率源被施加於夾盤610中的電極上。氣體噴淋頭630用於往腔室內注入製程氣體，並作用為提供接地路徑或者射頻能量路徑的電極。
需要說明的是，本文中提及的製程和技術並不是固有地與任何特定地裝置有關，其可以用任何合適的部件組合而得到。進一步地，根據本專利的教示和描述，多種類型的通用裝置可以被使用。本發明根據特定例子進行了描述，其只是為了從各方面說明本發明而並不是限制本發明。本領域技術人員應當理解，許多不同的組合適合於實施本發明。
並且，對於熟悉本領域的技術人員而言，根據本專 利所公開的說明書和操作，實施本發明的其它的實施方式將是顯而易見的。上文中具體實施例的不同方面和/或部件可以單一或者組合地應用。需要說明的是，上文所述具體實施例和方式都應僅考慮為例證性的，本發明的真正範圍和精神都應以申請專利範圍為準。
100‧‧‧陽極化處理部件
105‧‧‧塗覆塗層
110‧‧‧對塗覆塗層執行掩膜
115‧‧‧未被塗覆塗層的表面進行密封處理

Claims (22)

  1. 一種用於等離子體處理腔室內部的部件，其中，包括：具有陽極化處理外表面的部件主體；直接形成於所述陽極化處理外表面的一部分上的含氧化釔塗層；以及，形成於所述陽極化處理外表面中沒有覆蓋含氧化釔塗層的部分的密封劑。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之部件，其中所述陽極化處理外表面的的粗糙度為4um<Ra<12um。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之部件，其中所述塗層包括氧化釔塗層。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之部件，其中所述氧化釔塗層具有的表面粗糙度為Ra>1.0um，其孔隙度小於1%，並且為多層材料層結構。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之部件，其中所述部件包括一塗覆了氧化釔塗層的氣體噴淋頭，其中，所述氧化釔塗層具有表面粗糙度Ra>1.0um，其孔隙度小於1%，並且具有多層材料層結構。
  6. 一種製造用於等離子體處理腔室的部件的方法，其中所述方法包括如下步驟：製造一由鋁或鋁合金製成的部件；陽極化處理所述部件以在所述部件上形成陽極化處理表面，其中，所述陽極化處理步驟並未執行密封步驟； 塗覆所述陽極化處理表面的一部分；密封所述陽極化處理表面未塗覆塗層的部分。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中所述塗層利用含釔的材料形成。
  8. 如申請專利範圍第項所述之方法，其中所述塗層包括氧化釔。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中所述塗層利用原子沉積在真空中形成。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中所述塗層在施加一偏執電壓於所述部件時被塗覆。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中利用蒸發含釔的源材料以及保持反應性的和不反應性的氣體組分的等離子體來執行塗覆所述塗層。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中製得的所述塗層具有的表面粗糙度Ra>1.0um，孔隙度小於1%，並且其為多層材料層結構。
  13. 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中所述方法還包括在執行密封之前對所述塗層執行掩膜的步驟。
  14. 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中所述方法進一步地包括密封所述陽極化處理表面中未被含氧化釔塗層覆蓋的部分。
  15. 一種製造用於等離子體處理腔室的部件的方法，所述方法包括如下步驟：製造一由鋁或鋁合金製成的部件；陽極化處理所述部件以在該部件表面形成一陽極化處理層，其中，陽極化處理步驟並未執行密封步驟；利用如下步驟塗覆陽極化處理表面的選定區域：執行物理沉積製程以沉積源材料於所述陽極化處理表面的選定區域；以及，執行化學制程以用化學方式改變沉積於所述陽極化處理表面的所述源材料。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中所述方法進一步地包括：密封所述陽極化處理表面的未塗覆塗層的區域。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中所述方法進一步地包括：在所述密封步驟之前對所述塗層執行掩膜的步驟。
  18. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中所述化學製程包括：維持等離子體接觸於所述陽極化處理表面的所述選定區域，同時供應反應性或者非反應性氣體於等離子體中。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之方法，其中所述物理沉積制程包括：蒸發源材料以及凝結該蒸發的源材料於所述陽極化處理表面的所述選定區域上。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中所述源材料包括含釔材料。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之方法，其中所述非反應性氣體包括氬，所述反應性氣體包括氧氣和氟氣之一。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之方法，其中所述塗層具有一表面粗糙度Ra>1.0um，並為多層材料層結構。
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