[發明專利]一種半導體用石英的氧化釔涂層的制備方法

在審

• 申請號: 202110369899.4
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN113122795A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 嚴汪學;薛弘宇;桂傳書
• 申請（專利權）人: 江蘇凱威特斯半導體科技有限公司
• 主分類號: C23C4/134
• 分類號: C23C4/134;C23C4/02;C23C4/11
• 代理公司: 無錫蘇元專利代理事務所(普通合伙) 32471
• 代理人: 張姝

本發明公開了一種半導體用石英的氧化釔涂層的制備方法，包括以下步驟：S1、將石英零件非噴涂區域進行遮擋保護后進行噴砂；S2、將噴砂后的石英進行純水超聲波清洗，清洗后放入烘箱烘干；S3、烘干后噴涂氧化釔涂層；S4、噴涂后，將遮擋保護去掉，去掉毛刺，進行純水超聲清洗。本發明在石英表面噴涂氧化釔涂層，形成耐物理腐蝕的保護層，工作時涂層與蝕刻氣體生成的氟化釔不易蒸發，不污染腔體環境，使用后的石英部件經藥水浸泡，去除涂層和副產物，可重新進行噴砂噴涂工藝，大大增加零件的使用次數，提高了使用率，降低了生產成本。

技術領域

本發明涉及一種半導體用石英的氧化釔涂層的制備方法。

背景技術

在半導體生產設備中，蝕刻腔內的石英零件主要作用是粘附生產中產生的副產物，這就需要對石英進行表面加工，提高其表面的附著力，防止副產物在腔體中污染產品。

傳統提高石英表面粗糙度主要采用機械噴砂和化學腐蝕的方式。這些工藝雖然能粗化石英零件的表面，石英隨著使用時間增加表面腐蝕加劇最終報廢，這些零部件一次使用至極限后直接報廢處理。同時石英不能像鋁材質一樣表面進行陽極氧化處理。因此，本領域仍需要一種石英表面處理的方法，既能保證石英表面副產物吸附能力，同時這些零件的使用次數，以滿足半導體制程的需要。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種。

為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案：

本發明的石英表面處理方法，包括以下步驟：

將石英未噴涂區域進行遮擋保護，噴砂的材料是白剛玉或者氧化鋁，噴砂方法是手工噴涂，噴砂后的平均粗糙度Ra 3～4μm；

將噴砂后的石英進行純水沖淋，超聲波清洗，清洗后放入烘箱烘干。其中，水的電阻為16～18M，超聲波頻率為80KHz，120KHz，132KHz，196KHz的任意2種頻率并聯方式，超聲波震蕩時間10～30min。烘箱溫度100～150℃，烘箱保溫時間1～3h。

烘干后用大氣等離子噴涂工藝向基體噴涂氧化釔涂層，噴涂材料為氧化釔粉末，該粉末是團聚球狀，粉末純度≥99.99％，粉末直徑范圍是30-50μm。

噴涂工藝參數如下：氬氣流量是30～50nplm；氫氣流量是5-10nlpm；電流是570-610A；噴槍移動速度是7000-8000mm/sec；送粉速率是20-30g/min；噴涂距離是150-200mm。最終涂層厚度范圍是100～200μm，涂層粗糙度Ra 6～8μm，獲得的氧化釔的孔隙率＜5％，涂層的結合力8～10MPa，硬度＞400HV。

噴涂后，將遮擋保護去掉，去掉毛刺，進行純水超聲清洗。其中，水的電阻為16～18M，超聲波頻率為80KHz，120KHz，132KHz，196KHz的任意2種頻率并聯方式，超聲波震蕩時間10～30min。烘箱溫度100～150℃，烘箱保溫時間1～3h。

本發明所達到的有益效果是：本發明采用機械噴砂、等離子噴涂相結合的方法，能制備出具有均勻粗糙度，無尖峰、裂縫，蝕刻環境使用后涂層和副產物浸泡洗凈，又可重新噴涂新的涂層的表面，解決了石英零件使用次數的問題。

附圖說明

附圖用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發明的實施例一起用于解釋本發明，并不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1是實施例1的樣品表面掃描圖；

圖2是實施例2的樣品表面掃描圖。

具體實施方式

以下對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。

實施例1