涂层制造方法及由此制造的耐等离子体部件与流程

本发明涉及一种涂层制造方法及由此制造的耐等离子体部件，更具体地，涉及一种使用异种涂覆方法的涂层制造方法及由此制造的耐等离子体部件。

背景技术：

1、半导体器件、显示器件等集成电路器件的制造，在高密度等离子体环境中进行蚀刻工艺等。在这种高密度等离子体环境下的蚀刻工艺使用具有耐等离子体（plasma-resistant）组件的蚀刻装置来进行。

2、然而，近来具有更微细化的线宽的集成电路器件在极高密度等离子体环境中进行蚀刻工艺等而制成，因此半导体装置内部的组件需要具有更优异的耐等离子体特性。

3、另外，随着半导体器件的高集成度需求，除了研究垂直结构的半导体器件之外，还在积极研究通过堆叠半导体器件来进行封装的技术。为了实现这些技术，需要使用高能蚀刻工艺来形成通孔，因此等离子体蚀刻装置的组件更需要耐等离子体特性。

4、在进行高能蚀刻时，半导体装置内部的组件中产生的污染粒子被认为是导致半导体器件不良的主要原因之一。另外，半导体器件的不良由半导体装置内部组件的表面粗糙度、腔体工艺稳定化步骤中的表面的化学变化、表面构成要素的晶粒（grain）大小等复杂的原因造成。

5、半导体制造工艺中产生的污染粒子与半导体产率具有直接关系，并且采用的工艺条件越恶劣，蚀刻气体及离子对装置内部组件的损坏就越大，使得污染粒子增加。半导体装置内部组件的表面粗糙度因工艺过程中的蚀刻气体而变得粗糙，由此微污染粒子进一步增加并重复产品生产产率下降的恶性循环。

6、因此，在进行用于制造超细线宽的高功率等离子体（例如，10kw以上）工艺时，最大限度地减少腔体等装置的内部组件中产生的污染粒子已成为非常重要的课题。

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、本发明的一方面在于，提高如蚀刻装置等半导体装置内部组件的耐等离子体特性。

3、用于解决问题的手段

4、本发明的实施例提供一种涂层制造方法，所述涂层制造方法包括如下的步骤：准备涂覆对象物；通过气溶胶沉积，在所述涂覆对象物上形成铝（aluminum）氧化物类、钇（yttrium）氧化物类或锆（zirconium）氧化物类的第一涂层；以及通过物理气相沉积，在所述第一涂层上形成铝（aluminum）氧化物类、钇（yttrium）氧化物类或钇（yttrium）氟化物类的第二涂层；其中，所述第二涂层包括在所述涂覆对象物表面上沿垂直方向延伸的柱状晶体的排列。

5、本发明的实施例提供一种涂层制造方法，所述柱状晶体的平均宽度为50μm~350μm。

6、本发明的实施例提供一种涂层制造方法，所述第一涂层由al2o3、y2o3、氧化钇稳定氧化锆（yttria stabilized zirconia，ysz）、钇铝石榴石（yttrium aluminum garnet，yag）、钇铝单斜晶体（yttrium aluminum monoclinic，yam）或钇铝钙钛矿（yttriumaluminum perovskite，yap）形成。

7、本发明的实施例提供一种涂层制造方法，所述第一涂层的厚度为0.1μm以上且2μm以下。

8、本发明的实施例提供一种涂层制造方法，所述第一涂层的表面粗糙度ra为0.04μm以上且0.08μm以下。

9、本发明的实施例提供一种涂层制造方法，所述第二涂层由al2o3、y2o3、氟氧化钇（yttrium oxyfluoride，yof）、氟化钇（yttrium fluoride，yf3）、钇铝石榴石（yttriumaluminum garnet，yag）、钇铝单斜晶体（yttrium aluminum monoclinic，yam）或钇铝钙钛矿（yttrium aluminum perovskite，yap）形成。

10、本发明的实施例提供一种涂层制造方法，所述第二涂层通过电子束物理气相沉积（electron-beam physical vapor deposition，eb-pvd）或离子束辅助沉积（ion beamassisted deposition，ibad）形成。

11、本发明的实施例提供一种涂层制造方法，所述第二涂层的厚度为5μm以上且10μm以下。

12、本发明的实施例提供一种耐等离子体部件，所述耐等离子体部件包括：涂覆对象物，以及涂层，形成在所述涂覆对象物上；所述涂层包括：第一涂层，在所述涂覆对象物上形成的铝（aluminum）氧化物类、钇（yttrium）氧化物类或锆（zirconium）氧化物类；以及第二涂层，在所述第一涂层上形成的铝（aluminum）氧化物类、钇（yttrium）氧化物类或钇（yttrium）氟化物类；其中，所述第二涂层包括在所述涂覆对象物表面上沿垂直方向延伸的柱状晶体的排列。

13、本发明的实施例提供一种耐等离子体部件，所述第二涂层包括宽度为50nm以上且350nm以下的柱状。

14、本发明的实施例提供一种耐等离子体部件，所述第一涂层通过气溶胶沉积而成。

15、本发明的实施例提供一种耐等离子体部件，所述第二涂层通过电子束物理气相沉积（electron-beam physical vapor deposition，eb-pvd）或离子束辅助沉积（ion beamassisted deposition，ibad）形成。

16、本发明的实施例提供一种耐等离子体部件，所述第一涂层由al2o3、y2o3、氧化钇稳定氧化锆（yttria stabilized zirconia，ysz）、钇铝石榴石（yttrium aluminum garnet，yag）、钇铝单斜晶体（yttrium aluminum monoclinic，yam）或钇铝钙钛矿（yttriumaluminum perovskite，yap）形成。

17、本发明的实施例提供一种耐等离子体部件，所述第一涂层的厚度为0.1μm以上且2μm以下。

18、本发明的实施例提供一种耐等离子体部件，所述第一涂层的表面粗糙度ra为0.04μm以上且0.08μm以下。

19、本发明的实施例提供一种耐等离子体部件，所述第二涂层由al2o3、y2o3、氟氧化钇（yttrium oxyfluoride，yof）、氟化钇（yttrium fluoride，yf3）、钇铝石榴石（yttriumaluminum garnet，yag）、钇铝单斜晶体（yttrium aluminum monoclinic，yam）或钇铝钙钛矿（yttrium aluminum perovskite，yap）形成。

20、本发明的实施例提供一种耐等离子体部件，所述第二涂层的厚度为5μm以上且10μm以下。

21、发明效果

22、根据本发明的实施例，可提高半导体制造装置的耐等离子体特性。

23、另外，根据本发明的实施例，可提高在半导体制造装置上形成的涂层的硬度。

24、另外，根据本发明的实施例，可提高在半导体制造装置上形成的涂层的粘合力。