[發明專利]通過熱壓形成的燒結陶瓷保護層

在審

• 申請號: 201880015648.2
• 申請日: 2018-03-02
• 公開（公告）號: CN110382443A
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: J·Y·孫;詹國棟;D·芬威克;M·R·賴斯
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: C04B35/622
• 分類號: C04B35/622;C04B35/645;C04B37/00;C04B37/02;C04B35/515;C04B35/48;C04B35/553;C04B35/632;C04B35/626
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 楊學春;侯穎媖

本文公開了用于通過熱壓制造層狀陶瓷材料的方法。一種方法包括以下步驟：將粉末壓塊或陶瓷漿料設置于制品的表面上，其中制品為處理腔室的腔室部件。通過以下步驟，抵靠制品的表面熱壓粉末壓塊或陶瓷漿料：加熱制品和粉末壓塊或陶瓷漿料，并施加15至100百萬帕斯卡的壓力。熱壓將粉末壓塊或陶瓷漿料燒結成燒結陶瓷保護層，并將燒結陶瓷保護層接合至制品的表面。

技術領域

一般而言，本發明的實施例涉及通過熱壓(hot pressing)在半導體處理腔室部件上形成燒結陶瓷保護層的方法。

背景技術

在半導體工業中，通過數個制造工藝產生尺寸持續減小的結構來制造器件。某些制造工藝，如等離子體蝕刻工藝及等離子體清潔工藝，將基板支撐件(例如，晶片處理期間的基板支撐件的邊緣，及腔室清潔期間的整個基板支撐件)暴露于高速等離子體流，以蝕刻或清潔基板。等離子體可能具高度腐蝕性，并可能腐蝕暴露于等離子體的處理腔室和其他表面。

燒結技術已被用于制造單體式塊狀陶瓷(monolithic bulk ceramics)，如制造腔室部件。然而，具有理想的抗等離子體特性的某些單體式塊狀陶瓷制造昂貴，且具有不理想的結構特性。此外，具有理想的結構特性且制造上相對便宜的某些單體式塊狀陶瓷具有不理想的抗等離子體特性。

發明內容

本公開的實施例與經由熱壓技術生產燒結陶瓷保護層及層化塊狀陶瓷有關。在一個實施例中，方法包括將粉末壓塊設置在制品的表面上，其中所述制品為處理腔室的腔室部件。通過加熱制品及粉末壓塊并施加15至100百萬帕斯卡(Megapascals)的壓力，抵靠制品的表面熱壓粉末壓塊。熱壓可將粉末壓塊燒結成燒結陶瓷保護層，并將燒結陶瓷保護層接合至制品的表面。

在另一個實施例中，方法包括將陶瓷漿料設置在制品的表面上，其中所述制品為處理腔室的腔室部件。通過以下步驟，抵靠制品的表面熱壓陶瓷漿料或由陶瓷漿料形成的坯體(green body)：加熱制品和陶瓷漿料或坯體，并施加15至100百萬帕斯卡的壓力。熱壓將陶瓷漿料或坯體燒結成燒結陶瓷保護層，并將燒結陶瓷保護層接合至制品的表面。

在另一個實施例中，方法包括將第二經燒結陶瓷制品設置到第一經燒結陶瓷制品上，其中第一經燒結陶瓷制品為處理腔室的腔室部件。通過加熱第一及第二經燒結陶瓷制品并施加15至100百萬帕斯卡的壓力，抵靠第一經燒結陶瓷制品熱壓第二經燒結陶瓷制品。熱壓將第二經燒結陶瓷制品接合至第一經燒結陶瓷制品。

附圖說明

本發明的實施例通過示例而非限制的方式在附圖中進行說明，在附圖中，相同的組件符號指示相同的組件。應注意，本公開中對“一(an)”實施例或“一個(one)”實施例的不同引用未必指同一實施例，且此類引用意指至少一個實施例。

圖1描繪根據實施例的處理腔室的剖面視圖；

圖2描繪根據實施例的制造系統的示例性架構；

圖3A描繪根據實施例的熱壓腔室的截面圖；

圖3B描繪根據實施例的熱壓腔室的截面圖，所示熱壓腔室使用模具；

圖4A至4D描繪根據實施例的具有一或多個陶瓷坯體、陶瓷漿料、粉末壓塊和/或燒結陶瓷保護層設置于其上的示例制品的截面側視圖；

圖5為根據實施例的示出用于從粉末壓塊形成燒結陶瓷保護層于制品上的工藝的流程圖；

圖6為根據實施例的示出用于通過將兩個預燒結陶瓷制品熱壓在一起來形成多層經燒結陶瓷的工藝的流程圖；以及

圖7為根據實施例的示出用于從陶瓷漿料形成燒結陶瓷保護層于制品上的工藝的流程圖；

具體實施方式