TW202113117A - 具有化學耐性表面之rf組件 - Google Patents

Abstract

此處說明具有改質的表面材料的RF組件，以強化化學耐性且減少在處理腔室之中的金屬污染物。此處亦揭露製造及使用此之方法。本揭露案的一些實施例包含具有大於或等於75GPa的楊氏模數的基底材料。本揭露案的一些實施例具有改質的表面材料，包含以下一或更多者：鋁、鑭及鎂。

Description

具有化學耐性表面之RF組件

本揭露案的實施例大體係關於用於沉積腔室的RF組件的塗佈。更特定言之，一些實施例係關於組件、製作組件之方法及使用組件之方法。

用於提供對稱RF主動接地之方法某些時候可牽涉導電墊片、迴路及/或其他結構組件。傳統上，RF電漿已在物理氣相沉積（PVD）腔室中使用。當從業者尋求擴張RF電漿的使用至化學氣相沉積（CVD）腔室及其他時，浮現關於金屬污染物的疑慮。形成RF組件的大多數材料並不耐在CVD腔室使用的腔室清潔化學物（例如，含氟自由基）。

鋁組件將預期在牽涉含氟自由基的CVD腔室清潔環境中操作良好，特別為作用在NF₃ 氣體上從RPS源產生的自由基。仍然，鋁組件不具有足夠的機械彈性，特別在CVD腔室中延伸使用的高溫下。

因此，本領域中需要新穎材料或材料塗佈，而結合高彈性、耐化學性及合理的成本。

本揭露案的一或更多實施例涉及一種RF組件，包含具有大於或等於約75GPa的楊氏模數的基底材料，具有包含以下一或更多者的改質的表面材料：鋁、鑭或鎂。改質的表面材料不同於基底材料。RF組件由RF墊片及RF迴路選擇。

本揭露案的額外實施例涉及一種化學氣相沉積方法，包含以下步驟：在沉積腔室中於基板上沉積材料，沉積腔室包含RF組件，RF組件具有基底材料及改質的表面材料，基底材料具有大於或等於約75GPa的楊氏模數，且改質的表面材料包含以下一或更多者：鋁、鑭或鎂。改質的表面材料不同於基底材料。以清潔劑清潔沉積腔室。當暴露於RF組件時，清潔劑在沉積腔室之中不會產生金屬污染物。

本揭露案的進一步實施例涉及一種形成RF組件之方法。方法包含清潔基底材料的暴露的表面，基底材料具有大於或等於約75GPa的一楊氏模數。在基底材料上沉積改質的表面材料。改質的表面材料包含以下一或更多者：鋁、鑭或鎂。改質的表面材料不同於基底材料。

在敘述本揭露案的數個範例實施例之前，應理解本揭露案並非限於以下說明中提及的構造或處理步驟之細節。本揭露案能夠為其他實施例且能夠以各種方式實施或執行。

如此說明書及隨附申請專利範圍中所使用，「基板」一詞代表在其上處理作用的表面或表面之部分。本領域中技藝人士亦將理解對基板的參考亦可代表僅基板之一部分，除非上下文另外清楚指示。

如此處所使用的「基板」代表任何基板或形成在基板上的材料表面，於製作處理期間在其上實行膜處理。舉例而言，在其上可實行處理的基板表面包括材料，取決於應用例如金屬、金屬合金及其他導電材料。基板可暴露至預處理，以拋光、蝕刻、還原、氧化、羥化、退火、UV固化、電子束固化及/或烘烤基板表面。除了直接在基板本身的表面上膜處理之外，在本揭露案中，所揭露的任何膜處理步驟亦可在以下更詳細揭露的基板上形成的下層上實行，且如上下文指示，「基板表面」一詞意圖包括此下層。因此，舉例而言，當膜/層或部分膜/層已沉積於基板表面上時，新沉積的膜/層的暴露的表面可成為基板表面用於進一步的處理步驟。

本揭露案的實施例關於RF組件（迴路、墊片），而擁有足夠高的彈性，同時亦耐腔室化學物。此揭露案的一些實施例係關於RF組件。此揭露案的一些實施例係關於用於形成耐腔室化學物的RF組件之方法。一些實施例係關於在包含耐腔室化學物的RF組件的腔室中沉積及清潔之方法。

本揭露案的一些實施例提供RF組件，其可忍受腔室清潔化學物，不會在腔室之中產生金屬污染物。本揭露案的一些實施例有利地提供RF組件，包含不銹鋼或其他高彈性材料，而可在腔室內部與包含含氟自由基的清潔化學物一起利用。本揭露案的一些實施例有利地提供不銹鋼及其他高彈性材料的大量使用，以便提供強化的RF分布功能性。本揭露案的一些實施例有利地降低清洗及/或遮罩機制的複雜度，否則需要提供預定電功能性而不會在腔室中產生金屬污染物。

第1圖圖示根據本揭露案的一或更多實施例進行處理之前，範例RF組件的一部分。如此處所使用，RF組件可代表暴露於處理腔室之中RF電漿系統的任何組件。在一些實施例中，RF組件由RF迴路或RF墊圈選擇。第1A圖圖示組件100包含基底材料110。組件可包含額外材料，但組件100至少一部分的暴露的表面112包含基底材料110。

基底材料110可為具有足夠高彈性的任何適合的材料。在一些實施例中，基底材料具有大於或等於約75GPa，大於或等於約150GPa，或大於或等於約200GPa的楊氏模數。在一些實施例中，基底材料包含不銹鋼。

第1B圖圖示在根據本揭露案的一或更多實施例處理之後，第1A圖中所圖示的組件100的同一部分，以形成組件150。如第1B圖中所圖示，基底材料的暴露的表面已經處置，以便形成改質的表面120。改質的表面120藉由添加改質的表面材料至暴露的表面112而形成。

在一些實施例中，改質的表面材料在基底材料之中擴散。如以上所述，改質的表面材料修改基底材料的表面。在一些實施例中，沉積改質的表面材料作為在基底材料上連續的層。在一些實施例中，沉積改質的表面材料作為在基底材料上不連續的層。不論連續性，改質的表面材料產生原子組成的梯度，其中改質的表面材料的濃度在組件的表面（改質的表面120）處為最高，且遠盧基底材料的暴露的表面緩慢減少。如第1B圖中所顯示，從黑色（高濃度的改質的表面材料）至灰色至白色（高濃度的基底材料）的濃度梯度預期為逐步的。儘管梯度預期為逐步的，第1B圖中所圖示的線性梯度僅為範例，且並非意圖為限制。

藉由改質的表面材料給予的化學保護不需要在基底材料上改質的表面材料的連續層。因此，本揭露案的一些實施例有利地提供可忍受機械摩擦而不失去化學耐性的組件。換言之，從改質的表面材料失去外部層將不會必然不利地影響整體組件的化學耐性，因為足夠量的改質的表面材料將擴散在組件的基底材料之中。

本揭露案的一些實施例有利地提供擴散改質的表面材料，而即使許多純的改質的表面材料藉由摩擦侵蝕，仍提供基底材料表面的至少部分的覆蓋。此擴散使得「塗佈」更加強健，且延長組件抵抗摩擦的實用壽命。

改質的表面材料可為任何適合的材料，其保護基底材料110不受腔室化學物影響。改質的表面材料不同於基底材料。在一些實施例中，改質的表面材料包含以下一或更多者：鋁、鑭及鎂。

在一些實施例中，改質的表面材料基本上由單一元素組成。在一些實施例中，改質的表面材料基本上由鋁組成。如以此方式使用，「本質上由單一元素組成」的改質的表面材料藉由添加僅一個金屬元素來修改基底材料。

在一些實施例中，改質的表面材料包含金屬合金。在一些實施例中，改質的材料表面包含鎂-鋁合金。

在一些實施例中，第1B圖中所圖示的組件150耐清潔劑的腐蝕。在一些實施例中，清潔劑包含氟自由基。在一些實施例中氟自由基在遠端產生（RPS）或藉由微波產生。在一些實施例中，氟自由基可存在於NF₃ 電漿中。在一些實施例中，清潔劑包含氯或氧原子。

改質的表面材料可藉由任何適合的處理形成於基底材料110的暴露的表面112上。在一些實施例中，改質的表面材料藉由以下一或更多者形成：電鍍、粉末塗佈、物理氣相沉積、化學氣相沉積（CVD）、原子層沉積（ALD）或離子佈植。在一些實施例中，改質的表面材料藉由擴散鍵合CVD或ALD形成。在利用擴散鍵合CVD或ALD的此等實施例中，可控制用於形成的溫度以影響在基底材料之中改質的表面材料的擴散等級。

在一些實施例中，可在形成改質的表面材料之前清潔基底材料的暴露的表面。

根據本揭露案的一或更多實施例，本揭露案的一些實施例係關於形成RF組件之方法。參照第2圖，範例方法200於210處藉由清潔基底材料的暴露的表面而開始。基底材料如上所述。在一些實施例中，基底材料具有大於或等於約75GPa的楊氏模數。

方法200藉由在基底材料上沉積或形成改質的表面材料而於220處繼續。改質的表面材料如上所述。改質的表面材料不同於基底材料。在一些實施例中，改質的表面材料包含以下一或更多者：鋁、鑭或鎂。

本揭露案的一些實施例係關於化學氣相沉積腔室，包含根據此揭露案的一或更多實施例的RF組件。

本揭露案的一些實施例係關於化學氣相沉積方法。參照第3圖，範例方法300藉由在沉積腔室之中的基板上沉積材料而於310處開始。沉積腔室包含根據此處所述的一或更多實施例的RF組件。

方法300藉由以清潔劑清潔沉積腔室而於320處繼續。清潔劑先前已敘述。在一些實施例中，RF組件耐清潔劑的腐蝕。在一些實施例中，當暴露於RF組件時，清潔劑不會在沉積腔室之中產生金屬污染物。

此說明書全篇參考「一個實施例」、「特定實施例」、「一或更多實施例」或「實施例」意味著與實施例連接說明的特定特徵、結構、材料或特性包括在本揭露案的至少一個實施例中。因此，此說明書全篇各處中例如「在一或更多實施例中」、「在特定實施例中」、「在一個實施例中」或「在實施例中」的詞彙的存在代表本揭露案的相同實施例。再者，特定特徵、結構、材料或特性可以任何適合的方式結合於一或更多實施例中。

儘管此處的揭露案已參考特定實施例說明，本領域中技藝人士將理解所述的實施例僅為原理之圖示及本揭露案之應用。對本領域中技藝人士而言將顯而易見的是，可對本揭露案的方法及裝置進行各種修改及改變而不會悖離本揭露案的精神及範疇。因此，本揭露案可包括在隨附申請專利範圍及其等同範疇中的修改及改變。

100:組件 110:基底材料 112:暴露的表面 120:改質的表面 150:組件 200:方法 210:步驟 220:步驟 300:方法 310:步驟 320:步驟

由此方式可詳細理解本揭露案以上所載之特徵，以上簡要概述的本揭露案的更特定說明可藉由參考實施例而獲得，實施例中的一些圖示於隨附圖式中。然而，應理解隨附圖式僅圖示此揭露案的通常實施例，且因此不應考量為其範疇之限制，因為本揭露案認可其他均等效果的實施例。

第1A圖圖示在根據本揭露案的一或更多實施例之處理之前的範例組件的一部分之剖面視圖；

第1B圖圖示在根據本揭露案的一或更多實施例的基底材料上形成改質的表面材料之後，於第1A圖中所顯示的範例基板的部分；

第2圖根據本揭露案的一或更多實施例，圖示化學氣相沉積之方法的範例處理流程圖；及

第3圖根據本揭露案的一或更多實施例，圖示形成RF組件之方法的範例處理流程圖。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

110:基底材料

120:改質的表面

150:組件

Claims (20)

1. 一種RF組件，包含：一基底材料，該基底材料具有大於或等於約75GPa的一楊氏模數，具有包含以下一或更多者的一改質的表面材料：鋁、鑭或鎂，該改質的表面材料不同於該基底材料，該RF組件由RF墊片及RF迴路選擇。
2. 如請求項1所述之RF組件，其中該基底材料包含不銹鋼。
3. 如請求項1所述之RF組件，其中該基底材料具有大於或等於約150GPa的一楊氏模數。
4. 如請求項1所述之RF組件，其中該改質的表面材料基本上由一單一元素組成。
5. 如請求項1所述之RF組件，其中該改質的表面材料包含一金屬合金。
6. 如請求項1所述之RF組件，其中該RF組件耐一清潔劑的腐蝕。
7. 如請求項6所述之RF組件，其中該清潔劑包含氟自由基。
8. 如請求項7所述之RF組件，其中該等氟自由基為在遠端產生或藉由微波產生。
9. 如請求項7所述之RF組件，其中該等氟自由基存在於一NF₃ 電漿中。
10. 如請求項1所述之RF組件，其中該改質的表面材料為擴散的。
11. 如請求項1所述之RF組件，其中該改質的表面材料藉由以下一或更多者形成：電鍍、粉末塗佈、物理氣相沉積、化學氣相沉積或離子佈植。
12. 如請求項11所述之RF組件，其中該基底材料在形成該改質的表面材料之前被清潔。
13. 一種化學氣相沉積腔室，包含如請求項1所述之一或更多RF組件。
14. 一種化學氣相沉積方法，包含以下步驟： 在一沉積腔室中於一基板上沉積一材料，該沉積腔室包含一RF組件，該RF組件具有一基底材料及一改質的表面材料，該基底材料具有大於或等於約75GPa的一楊氏模數，且該改質的表面材料包含以下一或更多者：鋁、鑭或鎂，該改質的表面材料不同於該基底材料；及 以一清潔劑清潔該沉積腔室， 其中當暴露於該RF組件時，該清潔劑在該沉積腔室中不會產生金屬污染物。
15. 如請求項14所述之方法，其中該基底材料包含不銹鋼。
16. 如請求項14所述之方法，其中該清潔劑包含氟自由基、氯或氧。
17. 如請求項16所述之方法，其中該等氟自由基存在於一NF₃ 電漿中。
18. 一種形成一RF組件之方法，該方法包含以下步驟： 清潔一基底材料的一暴露的表面，該基底材料具有大於或等於約75GPa的一楊氏模數；及 在該基底材料上沉積一改質的表面材料，該改質的表面材料包含以下一或更多者：鋁、鑭或鎂，該改質的表面材料不同於該基底材料。
19. 如請求項18所述之方法，其中該改質的表面材料藉由以下一或更多者沉積：電鍍、粉末塗佈、物理氣相沉積、化學氣相沉積或離子佈植。
20. 如請求項18所述之方法，其中該改質的表面材料藉由擴散鍵合CVD沉積。

Images