电感耦合型等离子体处理腔室及其抗腐蚀绝缘窗口及制造方法技术

本发明专利技术提供了电感耦合型等离子体处理腔室及其抗腐蚀绝缘窗口及制造方法，其中，所述绝缘窗口上利用增强型物理或者化学气相沉积在其面对等离子体的一面涂覆抗腐蚀涂层，所述涂覆了抗腐蚀涂层的绝缘窗口进行了热处理步骤。其中，所述热处理步骤包括热退火步骤。本发明专利技术制造的抗腐蚀层厚度高，质地均匀，结构稳定，应力较低，不会破裂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种电感耦合型等离子体处理腔室及其抗 腐蚀绝缘窗口及制造方法。
技术介绍
等离子体处理腔室利用真空反应室的工作原理进行半导体基片和等离子平板的 基片的加工。真空反应室的工作原理是在真空反应室中通入含有适当刻蚀剂源气体的反 应气体，然后再对该真空反应室进行射频能量输入，以激活反应气体，来激发和维持等离子 体，以便分别刻蚀基片表面上的材料层或在基片表面上淀积材料层，进而对半导体基片和 等离子平板进行加工。 由于等离子体处理腔室中存在等离子体，等离子体处理腔室曝露于等离子体的组 件或者腔壁都会受到不同程度的腐蚀。业内也提出了不同的制造抗腐蚀组件的机制。 如何制造稳定可靠的抗腐蚀组件，是本领域技术人员研发的目标。
技术实现思路
针对
技术介绍
中的上述问题，本专利技术提出了一种电感耦合型等离子体处理腔室及 其抗腐蚀绝缘窗口及制造方法。 本专利技术第一方面提供了一种抗腐蚀的电感耦合型等离子体处理腔室的绝缘窗口， 其中：所述绝缘窗口上利用增强型物理或者化学气相沉积在其面对等离子体的一面涂覆抗 腐蚀涂层，所述涂覆了抗腐蚀涂层的绝缘窗口进行了热处理步骤。 进一步地，所述热处理步骤包括热退火处理。 进一步地，所述抗腐蚀层涂层的材料包括以下任一种或任多种：Y203、YF3、Er02、 Al203、SiC、AlN、Zr02。 进一步地，所述抗腐蚀涂层的厚度为大于40um。 进一步地，所述抗腐蚀层涂层具有多层结构。 进一步地，所述绝缘窗口的陶瓷基体为石英或者氧化铝。 本专利技术第二方面提供了一种抗腐蚀的电感耦合型等离子体处理腔室的绝缘窗口 的制造方法，其中，所述制造方法包括如下步骤： 提供一绝缘窗口基体； 在所述绝缘窗口基体上利用增强型物理或者化学气相沉积在其面对等离子体的 一面涂覆有一层抗腐蚀涂层； 然后对涂覆了抗腐蚀涂层的绝缘窗口执行热处理步骤。 进一步地，所述热处理步骤包括热退火处理。 进一步地，所述制造方法还包括如下步骤：对绝缘窗口曝露于等离子体的一面进 行粗糙化处理步骤，然后在所述绝缘窗口基体上利用增强型物理或者化学气相沉积在其面 对等离子体的一面涂覆有一层抗腐蚀涂层。 进一步地，所述粗糙化处理使得绝缘窗口的表面粗糙度小于0. 5um。 进一步地，所述粗糙化处理使得绝缘窗口的表面粗糙度大于2um。 进一步地，当所述抗腐蚀涂层具有多层结构时，所述制造方法还包括如下步骤：在 对涂覆了抗腐蚀涂层的绝缘窗口执行热退火处理步骤之后，对绝缘窗口之上的多层结构的 抗腐蚀涂层进行表面抛光或者研磨处理。 进一步地，利用增强型物理或者化学气相沉积制造抗腐蚀涂层的温度取值范围为 高于室温。 进一步地，所述抗腐蚀涂层的厚度为大于40um。 进一步地，当所述抗腐蚀涂层具有多层结构时，其多层结构中的每一层单层结构 的厚度取值范围为〇.Ium到30um，多层结构的数目能够达到1到100层。 根据本专利技术一个具体实施例，本专利技术采用增强型物理或者化学气相沉积沉积的抗 腐蚀涂层具有较高厚度，在绝缘窗口上执行热退火步骤，以稳定涂覆了涂层的绝缘窗口的 结构稳定性。由于不同材料以及利用增强型物理或者化学气相沉积在离子轰击作用下形成 抗腐蚀涂层，绝缘窗口上涂覆的抗腐蚀涂层必然具有剩余应力。【附图说明】 图1是电感耦合型等离子体处理腔室的结构示意图； 图2a是现有技术的电感耦合型等离子体处理腔室的绝缘窗口的采用等离子体喷 涂的方法制造表面涂层的剖面示意图； 图2b是现有技术的电感耦合型等离子体处理腔室的绝缘窗口的利用块体陶瓷直 接掺杂氧化钇的方法制造表面涂层的剖面示意图； 图3是根据本专利技术一个具体实施例的抗腐蚀的电感耦合型等离子体处理腔室的 绝缘窗口的剖面结构示意图； 图4是根据本专利技术一个具体实施例的一种抗腐蚀的电感耦合型等离子体处理腔 室的绝缘窗口的制造方法步骤流程图； 图5是根据本专利技术一个具体实施例的一种抗腐蚀的电感耦合型等离子体处理腔 室的绝缘窗口的制造方法的PEPVD的原理示意图； 图6是根据本专利技术一个具体实施例的一种抗腐蚀的电感耦合型等离子体处理腔 室的绝缘窗口的制造方法的热退火步骤的曲线原理示意图； 图7是根据本专利技术一个具体实施例的一种抗腐蚀的电感耦合型等离子体处理腔 室的绝缘窗口的制造方法的热退火步骤针对不同材料层的参数列表； 图8是布拉格原理示意图； 图9是利用布拉格原理进行直线拟合求斜率对本专利技术的专利技术效果进行分析的曲 线图。【具体实施方式】 以下结合附图，对本专利技术的【具体实施方式】进行说明。 要指出的是，"半导体工艺件"、"晶圆"和"基片"这些词在随后的说明中将被经常 互换使用，在本专利技术中，它们都指在处理反应室内被加工的工艺件，工艺件不限于晶圆、衬 底、基片、大面积平板基板等。为了方便说明，本文在实施方式说明和图示中将主要以"基 片"为例来作示例性说明。 本专利技术适用于所有的等离子体处理腔室中容易被等离子体腐蚀的组件，包括电容 耦合型等离子体处理腔室（CCP)和电容耦合型等离子体处理腔室（ICP)。例如，电容耦合型 等离子体处理腔室的气体喷淋头（showerhead)，以及各种腔室侧壁顶板等部位。下文将以 电容耦合性等离子体处理腔室的绝缘窗口为例进行说明。需要说明的是，虽然本文将以电 容耦合性等离子体处理腔室的绝缘窗口为例进行说明，但是其不能用于限制本专利技术，本发 明的应用范围不限于此。 图1是根据本专利技术一个具体实施例的电感耦合等离子体处理装置的结构示意图。 图2示出根据本专利技术一个实施例的等离子处理装置200。应当理解，其中的电感耦合等离子 体处理装置200仅仅是示例性的，所述200实际上也可以包括更少或额外的部件，部件的排 列也可以不同于图2中所示出。 图1示出了根据本专利技术第一实施例的电感耦合等离子体处理装置的截面图。电感 耦合等离子体处理装置200包括金属侧壁202和绝缘顶板204,构成一个气密的真空封闭 壳体，并且由抽真空泵（未示出）抽真空。所述绝缘顶板204仅作为示例，也可以采用其它 的顶板样式，比如穹顶形状的，带有绝缘材料窗口的金属顶板等。基座206包括一静电夹盘 (未示出），所述静电夹盘上放置着待处理的基片W。偏置功率被施加到所述静电夹盘上，以 产生对基片W的夹持力。射频电源208的射频功率被施加到位于绝缘顶板204上当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗腐蚀的电感耦合型等离子体处理腔室的绝缘窗口，其特征在于：所述绝缘窗口上利用等离子体增强型物理或化学气相沉积在其面对等离子体的一面涂覆抗腐蚀涂层，所述涂覆了抗腐蚀涂层的绝缘窗口进行了热处理步骤。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贺小明，倪图强，
申请(专利权)人：中微半导体设备上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31