[發明專利]等離子體處理室的冷噴涂阻擋層涂布的部件及其制造方法

無效

• 申請號: 201410163113.3
• 申請日: 2014-04-22
• 公開（公告）號: CN104112635A
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 許臨;石洪;安東尼·阿瑪多;拉金德爾·迪恩賽;約翰·邁克爾·克恩斯;約翰·多爾蒂
• 申請（專利權）人: 朗姆研究公司
• 主分類號: H01J37/04
• 分類號: H01J37/04;H01J9/02;H01J37/32;H01J37/305;H01L21/3065;H01L21/205
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 李獻忠

技術領域

本發明涉及半導體等離子體處理室的部件，并且更具體地涉及用于半導體等離子體處理室的部件的阻擋涂層。

背景技術

在半導體材料加工領域中，包括真空處理室的半導體等離子體處理室用于例如襯底上各種材料的蝕刻和沉積，諸如等離子體蝕刻或等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)。這些處理中的一些利用在這種處理室中的腐蝕性和侵蝕性的處理氣體和等離子體。需要盡量減少室部件的磨損、顆粒和/或在室中處理的襯底的金屬污染。因此，理想的情況是這種裝置中的暴露于等離子體部件在暴露于這種氣體和等離子體中時能耐腐蝕。

發明內容

本文公開了一種半導體等離子體處理室的冷噴涂阻擋層涂布的部件(cold?spray?barrier?coated?component)。半導體等離子體處理室的冷噴涂阻擋層涂布的部件包括：具有至少一個金屬表面的襯底，其中所述金屬表面的部分被配置以形成電觸頭；和由導熱并導電材料制成的至少在被配置以形成電觸頭的所述金屬表面上的冷噴涂阻擋涂層。進一步，冷噴涂阻擋涂層可以是在金屬表面的暴露于等離子體和/或處理氣體的部分上。

本文還公開了一種用于冷噴涂阻擋層涂布半導體等離子體處理室的部件的形成電觸頭的至少一個金屬表面的方法。所述用于冷噴涂阻擋層涂布半導體等離子體處理室的部件的電觸頭的方法包括在襯底的至少一個金屬表面的至少部分上冷噴導電的冷噴涂阻擋層，其中所述金屬表面的所述部分被配置以形成電觸頭。

本文進一步公開了一種半導體等離子體處理裝置。該半導體等離子體處理裝置包括用于處理半導體襯底的等離子體處理室。該裝置進一步包括用于供應處理氣體進入等離子體處理室的與等離子體處理室流體連通的處理氣體源，以及用于激勵在等離子體處理室中的處理氣體到等離子體狀態的RF能源。所述半導體等離子體處理裝置包括至少一個冷噴涂阻擋層涂布的部件。

本發明還公開了一種在包括至少一個冷噴涂阻擋層涂布的部件的半導體等離子體處理裝置中等離子體處理半導體襯底的方法。所述方法包括從所述處理氣體源供應處理氣體到等離子體處理室，利用RF能源向處理氣體施加RF能以在等離子體室中產生等離子體，并在等離子體處理室中等離子體處理半導體襯底。

附圖說明

圖1示出了等離子體處理室的冷噴涂阻擋層涂布的部件的橫截面圖。

圖2示出了一種電容耦合等離子體蝕刻室的示例性實施方式，在其中可以安裝所述冷噴涂阻擋層涂布的部件的實施方式。

圖3示出了冷噴涂阻擋層涂布的部件的一種實施方式。

圖4示出了冷噴涂阻擋層涂布的部件的一種實施方式。

具體實施方式

本文公開了一種半導體等離子體處理室的部件，該部件包括導電的阻擋涂層，其中所述阻擋涂層是由冷噴涂阻擋層涂布技術制成的并且是耐腐蝕的。所述半導體等離子體處理室優選包括真空室，并且可以是半導體等離子體處理裝置的等離子體蝕刻或沉積室(在本文中簡稱為“等離子體室”)。在下面的說明中，為了使本發明的實施方式能被全面理解，闡述了若干具體的細節。然而，顯而易見的是，本領域技術人員可以在沒有這些具體細節中的一些或全部的情況下來實施本發明的實施方式。在其他情形下，為了避免不必要地使本實施方式難以理解，未對公知的技術進行詳細說明。

本文所公開的部件包括：具有至少一個金屬表面的襯底，例如鋁或鋁合金襯底；以及所述襯底的被配置以形成電觸頭的所述金屬表面的部分上的導電冷噴涂阻擋涂層。所述襯底的被配置以形成電觸頭的所述金屬表面的所述部分可以是被配置來與相鄰部件表面相配合的部件的表面(即配合表面)。導電冷噴涂阻擋涂層可以額外地形成在所述襯底的暴露于等離子體和/或暴露于處理氣體中的金屬表面上。要被冷噴涂阻擋層涂布的所述部件優選在等離子體室中的鋁或鋁合金電觸頭，例如氣體分配板226和電極224之間形成電觸頭的配合表面(參照圖2)。所述冷噴涂阻擋涂層可以由鈮、鉭、鎢、碳化鎢、鉬、鈦、鋯、鎳、鈷、鐵、鉻、鋁、銀、銅、不銹鋼、WC-Co、或它們的合金或混合物構成。所述冷噴涂阻擋涂層也可以位于暴露于等離子體和/或處理氣體的金屬表面上，例如外表面，或者限定了洞、腔或孔的內表面。所述冷噴涂阻擋涂層可以施加到所述金屬襯底的一個或多個，或全部的外表面和/或內表面。