用于静电卡盘的高密度耐腐蚀层布置的制作方法

技术特征：
1.一种用于静电卡盘的层布置，所述层布置包括：a.第一陶瓷层；b.第二陶瓷层；c.金属化层，所述金属化层设置在所述第一陶瓷层与所述第二陶瓷层之间，其中所述第一陶瓷层包括：至少90.0wt％的氧化铝、二氧化钛、zro2、y2o3、aln、si3n4、sic、过渡金属氧化物或其组合；和在0.1wt％至10.0wt％范围内的氧化钽(ta2o5)。2.根据权利要求1所述的层布置，其中所述第一陶瓷层是顶部电介质层。3.根据权利要求2所述的层布置，其中所述顶部电介质层的厚度在20μm至200μm的范围内。4.根据权利要求1所述的层布置，其中所述第一陶瓷层包括至少98wt％的氧化铝。5.根据权利要求1所述的层布置，其中所述第一陶瓷层包括至少99.0wt％的氧化钽、氧化铝、二氧化钛、zro2、y2o3、aln、si3n4、sic和过渡金属氧化物的总和。6.根据权利要求1所述的层布置，其中所述金属化层包括选自由以下组成的组中的金属：铂、钯、钨、钼、铌、钽及其合金。7.根据权利要求1所述的层布置，其中所述第二陶瓷层包括氧化铝、二氧化钛、zro2、y2o3、aln、si3n4、sic或其组合。8.根据权利要求1所述的层布置，所述层布置还包括在所述第一陶瓷层和所述金属化层的界面处的ta2o5相。9.根据权利要求1所述的层布置，其中在所述第一陶瓷层的顶表面处或附近的ta2o5浓度低于在所述第一陶瓷层和所述金属化层的界面处或附近的ta2o5浓度。10.根据权利要求1所述的层布置，其中在所述第一陶瓷层中靠近所述金属化层的ta2o5相的横截面积比在所述第一陶瓷层中靠近所述第一陶瓷层的顶表面的ta2o5相的横截面积大超过20％。11.根据权利要求1所述的层布置，其中所述第一陶瓷层的密度大于其理论最大密度的97％。12.根据权利要求1所述的层布置，其中所述第二陶瓷层的密度低于所述第一陶瓷层的密度。13.根据权利要求1所述的层布置，其中所述第一陶瓷层包括静电荷耗散材料，所述材料包括掺杂有过渡金属氧化物的氧化铝和0.5wt％至10.0wt％的ta2o5，其中基于所述第一陶瓷层中陶瓷材料的总重量，所述过渡金属氧化物的存在量在1.0wt％至8.0wt％的范围内。14.根据权利要求13所述的层布置，其中所述过渡金属氧化物包括二氧化钛(tio2)。15.根据权利要求13所述的层布置，其中所述第一陶瓷层包括在2.0wt％与6.0wt％之间的ta2o5。16.根据权利要求1所述的层布置，其中所述层布置是共烧的层布置。17.一种静电卡盘，所述静电卡盘包括根据权利要求1所述的层布置。18.根据权利要求17所述的静电卡盘，其中所述第一陶瓷层的击穿电压为至少60v/μm。
19.一种制造用于静电卡盘的层布置的方法，所述方法包括：a.形成基底层，所述基底层包括处于生坯状态的第一材料；b.将难熔金属化形成材料施加至所述基底层，以形成金属化层；c.将包括处于生坯状态的第二材料的顶层设置在所述金属化层上方；d.在足够的温度和时间下共烧所述基底层、金属化层和顶层，以形成液态ta2o5相，其中，所述液态ta2o5相向所述顶层、所述金属化层和所述基底层之间的界面迁移；并且在共烧状态下，所述顶层包括第一陶瓷材料，所述第一陶瓷材料包括：至少90.0wt％的氧化铝、二氧化钛、zro2、y2o3、aln、si3n4、sic或其组合；以及在0.1wt％至10.0wt％范围内的氧化钽(ta2o5)。20.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一陶瓷材料包括大于99.0wt％的氧化铝和小于1.0wt％的ta2o5。21.一种产品，所述产品包括通过根据权利要求19所述的方法形成的层布置。22.一种在卤素气体环境中制造硅晶片的方法，其中所述硅晶片由通过根据权利要求19所述的方法形成的静电卡盘静电保持。23.根据权利要求22所述的方法，其中所述卤素气体环境包括氯气或三氯化硼气体。24.根据权利要求22所述的方法，其中所述方法包括离子注入。25.一种用于静电卡盘的层布置，所述层布置包括：a.第一陶瓷层；b.第二陶瓷层；c.金属化层，所述金属化层设置在所述第一陶瓷层与所述第二陶瓷层之间，其中所述第一陶瓷层包括静电荷耗散材料，所述材料包括掺杂有过渡金属氧化物的氧化铝以及在2.0wt％和10.0wt％之间的ta2o5，其中基于所述第一陶瓷层中陶瓷材料的总重量，所述过渡金属氧化物的存在量在1.0wt％至8.0wt％的范围内。26.根据权利要求25所述的层布置，其中所述掺杂有过渡金属氧化物的氧化铝占所述第一陶瓷层的至少90wt％。

技术总结
一种用于静电卡盘的层布置，包括：第一陶瓷层；第二陶瓷层；金属化层，所述金属化层设置在所述第一陶瓷层与所述第二陶瓷层之间。所述第一陶瓷层包括至少90.0wt％的氧化铝、二氧化钛、ZrO2、Y2O3、AlN、Si3N4、SiC、过渡金属氧化物或其组合；和在0.1wt％至10.0wt％范围内的氧化钽(Ta2O5)。)。)。


技术研发人员：李正性
受保护的技术使用者：摩根先进陶瓷有限公司
技术研发日：2020.04.10
技术公布日：2021/11/2