[發明專利]一種微波退火裝置和微波退火方法

有效

• 申請號: 201911301452.2
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN112981360B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 孫祥;段蛟;陳星建
• 申請（專利權）人: 中微半導體設備（上海）股份有限公司
• 主分類號: C23C14/58
• 分類號: C23C14/58;C23C16/56;C23C18/12
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 楊華

本發明提供了一種微波退火裝置和微波退火方法，將微波傳輸至退火腔體內后，可以在預設氣體氛圍下對退火腔體內的待退火部件進行低溫微波退火，使待退火部件表面的非晶相涂層轉變為結晶相涂層，并通過改變腔體中的氣氛，實現材料進一步氧化、氮化、氟化等。并且，不會對待退火部件如等離子體刻蝕設備的零部件的其他組成部分造成破壞，更不會影響等離子體刻蝕設備各部件制備工藝之間的兼容性。

技術領域

本發明涉及等離子體刻蝕技術領域，更具體地說，涉及一種微波退火裝置和微波退火方法。

背景技術

在等離子體刻蝕設備中，雖然大部分等離子體會停留在一對電極之間的處理區域中，但還是可能會有部分等離子體充滿反應腔室的其他區域，而這些區域可能隨之發生腐蝕、淀積或者侵蝕，這會造成反應室內部的顆粒玷污，進而降低等離子處理裝置的重復使用性能。

雖然目前應用較為廣泛的處理方式是將高效抗等離子體腐蝕涂層制備在刻蝕設備的零部件表面，但是，由于在制備高效抗等離子體腐蝕涂層時需高溫退火(＞800℃)才能獲得有效且穩定的結晶相，而高溫退火工藝常會對零部件的其他組成部分如陽極氧化部分等造成破壞，因此，影響等離子體刻蝕設備各部件制備工藝之間的兼容性。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種微波退火裝置和微波退火方法，以避免高溫退火工藝對零部件的其他組成部分造成破壞，影響等離子體刻蝕設備各部件制備工藝之間的兼容性。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種微波退火裝置，包括退火腔體、與所述退火腔體連通的氣體通路、微波源和波導傳輸系統；

所述退火腔體用于放置待退火部件，所述待退火部件表面具有非晶相涂層；

所述氣體通路用于向所述退火腔體內通入所述預設氣體；

所述微波源用于產生預設功率的微波；

所述波導傳輸系統用于將所述微波傳輸至所述退火腔體內，以便在所述預設氣體氛圍下對所述待退火部件進行低溫微波退火，使所述待退火部件表面的非晶相涂層轉變為結晶相涂層。

可選地，所述預設氣體包括空氣、氧氣、含氮氣體、含氟氣體中的一種或多種；

所述預設功率在500W～2000W范圍內。

可選地，所述待退火部件為等離子體刻蝕設備的零部件；

所述零部件包括噴淋頭、氣體管路、覆蓋環和內襯；

所述涂層為抗等離子體腐蝕涂層。

可選地，所述抗等離子體腐蝕涂層包括YF₃、YOF、YAG、YAP、YAM和YSZ涂層中的一種或多種。

可選地，還包括位于所述退火腔體內的承載臺和位于所述承載臺底部的轉動部件；

所述承載臺用于承載所述待退火部件；

所述轉動部件用于帶動所述承載臺以及位于所述承載臺上的所述待退火部件繞所述承載臺的中心旋轉，以使所述微波照射到所述涂層的各個區域。

一種微波退火方法，應用于如上任一項所述的退火裝置，所述退火方法包括：

將表面具有非晶相涂層的待退火部件放置在退火腔體內；

向所述退火腔體內通入預設氣體；

控制微波源產生預設功率的微波，通過波導傳輸系統將所述微波傳輸至所述退火腔體內，以便在所述預設氣體氛圍下對所述待退火部件進行低溫微波退火，使所述待退火部件表面的非晶相涂層轉變為結晶相涂層。

可選地，所述預設氣體包括空氣、氧氣、含氮氣體、含氟氣體中的一種或多種；