[發明專利]陶瓷物品

有效

• 申請號: 201710692398.3
• 申請日: 2013-02-20
• 公開（公告）號: CN107382376B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: J·Y·孫;R-g·段;B·R·卡農戈;D·盧博米爾斯基
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: C04B41/87
• 分類號: C04B41/87;C04B35/10
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖

本文提供了一種具有陶瓷基板與陶瓷涂層的陶瓷物品，其中該陶瓷涂層具有初始孔隙度與初始裂縫量。該陶瓷物品以約每分鐘0.1℃至約每分鐘20℃的升降溫速率被加熱至介于約1000℃與約1800℃間的溫度范圍。以該溫度范圍內的一或多個溫度熱處理該陶瓷物品達約24小時的歷時。接著以該升降溫速率來冷卻該陶瓷物品，其中在熱處理之后，該陶瓷涂層具有降低的孔隙度與降低的裂縫量。

本發明是申請日為2013年2月20日、申請號為201380010899.9、名稱為“具有陶瓷涂層的經熱處理陶瓷基板及用于經涂布陶瓷的熱處理方法”的中國專利申請的分案申請。

技術領域

本發明的具體實施例一般與用以熱處理經涂布陶瓷物品的熱處理工藝有關。

背景技術

在半導體工業中，通過可產生尺寸越發減少的結構的數種制造工藝來制造元件。某些制造工藝(例如等離子體蝕刻與等離子體清潔工藝)使基板暴露至高速等離子體流，以蝕刻或清潔基板。等離子體為高度腐蝕性，且會腐蝕暴露于等離子體的處理腔室以及其他表面。此腐蝕會產生粒子，粒子常會污染正在被處理的基板，導致元件缺陷。

隨著元件幾何尺寸的縮減，對缺陷的敏感度會增加，且對于粒子污染的需求變得更臻嚴格。因此，當元件的幾何尺寸縮減時，可允許的粒子污染程度則會降低。為了使等離子體蝕刻及/或等離子體清潔工藝所產生的粒子污染達到最低，已開發出可抵抗等離子體的腔室材料。這類抗等離子體材料的實例包括含有Al₂O₃、AlN、SiC、Y₂O₃、石英與ZrO₂的陶瓷。然而，對于某些應用而言，這些陶瓷材料的抗等離子體特性是不夠的。舉例而言，在使用于閾值尺寸為45納米或32納米的半導體元件的等離子體蝕刻工藝中時，利用傳統陶瓷制造工藝所制造的抗等離子體陶瓷蓋板及/或噴嘴會產生無法接受的粒子污染程度。此外，當這類抗等離子體陶瓷被使用作為陶瓷涂層時，這些涂層會產生較高的粒子污染程度，且會因分層剝落(delamination)而故障。

發明內容

在一具體實施例中，提供了一種具有陶瓷基板與陶瓷涂層的陶瓷物品，該陶瓷涂層具有初始孔隙度與初始裂縫量。該陶瓷物品被以約每分鐘0.1℃至約每分鐘20℃的升降溫速率加熱至介于約1000℃與約1800℃間的溫度范圍。以該溫度范圍內的一或多個溫度熱處理該陶瓷物品達約24小時的歷時。接著以該升降溫速率來冷卻該陶瓷物品，其中在熱處理之后，該陶瓷涂層具有降低的孔隙度與降低的裂縫量。

附圖說明

在如附圖中是藉例示而非限制來說明本發明，在附圖中相同的元件符號是代表相似的元件。應注意在本文中當述及“一”或“一個”具體實施例時，并不一定是指相同的具體實施例，這類敘述是代表“至少一個”。

圖1A說明了根據本發明的一實施例的制造系統的例示架構；

圖1B說明了根據本發明的一實施例的用于熱處理陶瓷物品的一種工藝；

圖2A為根據本發明實施例的在利用熱處理處理陶瓷涂層之前以及在利用熱處理處理陶瓷涂層之后的陶瓷涂層表面的顯微照片；

圖2B為根據本發明實施例的在利用熱處理處理陶瓷涂層之前以及在各種溫度和處理歷時下利用熱處理處理陶瓷涂層之后的陶瓷涂層表面在4,000倍放大倍率下的其他顯微照片；

圖2C為根據本發明具體實施例的在利用熱處理處理陶瓷涂層之前以及在各種溫度和處理歷時下利用熱處理處理陶瓷涂層之后的陶瓷涂層表面在20,000倍放大倍率下的其他顯微照片；

圖2D為根據本發明實施例的在陶瓷涂層經處理之前以及在陶瓷涂層經處理之后的陶瓷涂層表面在10,000倍放大倍率下的其他顯微照片；

圖3A為顯示根據本發明的一實施例的在熱處理前后的陶瓷物品的截面側視圖的顯微照片；