半导体零件保护涂层及其制造方法技术

本发明专利技术之半导体零件保护涂层是应用于一半导体零件，半导体零件保护涂层包括一第一晶种层及一第一零件保护层。其中，第一晶种层是沉积于半导体零件的表面。此外，第一零件保护层是沉积于该第一晶种层的表面，以使该第一零件保护层之表面的晶格方向相同于第一晶种层之表面的晶格方向。其中，第一零件保护层的厚度是第一晶种层的厚度的7倍或7倍以上。其中，底层之第一零件保护层有一特性方向，在沉积复数第一零件保护层时沿着其方向生长，使第一零件保护层呈现类单晶结构，藉此增加抗电浆性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
半导体零件保护涂层及其制造方法


[0001]本专利技术是指一种半导体零件保护涂层及其制造方法，特别是指一种具有第一晶种层的半导体零件保护涂层及其制造方法。

技术介绍

[0002]在半导体技术产业中，常用之半导体制程如化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、反应离子蚀刻(RIE,Reactive Ion Etching)、面板及自动化设备运用等等，均采用陶瓷层来保护腔体内之金属部件。由于电浆蚀刻是将电磁能量运用在含有化学反应成分的气体(如氟或氯)中进行，电浆会释放带电的离子并撞击晶圆以蚀刻材料，并产生化学反应。该电浆与被蚀刻的材料交互作用形成挥发性或非挥发性的残留物。因此，在半导体零件的金属层上方的陶瓷层便成为很好的防护层。此外，当半导体零件暴露在氟基电浆时，经过腐蚀后之陶瓷层会被氟化而生成颗粒，此颗粒会污染腔体环境，导致半导体零件产生缺陷。
[0003]目前用来保护半导体零件的抗电浆蚀刻涂层是使用电浆喷涂为主。然而，由于典型的抗电浆蚀刻涂层为多晶陶瓷，多晶陶瓷中晶粒边界蚀刻速率较快，容易造成蚀刻后的表面粗糙度增加以及形成污染。
[0004]随着半导体技术的成长，组件微小化为最大重点，与之相应的对缺陷敏感性会增加，组件所允许的颗粒与污染物会变得更加严格。为了减少在制程时由腔体所造成之颗粒污染与缺陷，目前之技术通常着重在材料的改变如Y2O3、YF3、YOF、Y3Al5O
12
(YAG)、Er3Al5O
12
(EAG)和Y2O3‑
ZrO2等固溶体或是包括以Y2O3与Al2O3为主之固溶体并添加稀土氧化物如Er2O3、Nd2O3、CeO2、Sm2O3、Yb2O3、La2O3、Sc2O3等之陶瓷材料，广泛而言，为具备较佳耐电浆腐蚀之目的，抗电浆腐蚀层可选自质量较种之过度金属所形成之陶瓷材料，如元素周期表原子序39至80之过度金属的氧化物、氮化物、氟化物等，亦可以不同比例之过度金属氧化物、氮化物或氟化物形成抗电浆腐蚀层，或形成多层膜型态，以进一步提升其抗电浆腐蚀层之能力。
[0005]然而，根据专利号TWI389248所述，使用原子层沈积(Atomic Layer Deposition,ALD)所镀出具有晶格方向之抗电浆层比沉积方式如化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、电浆喷涂(Plasma Thermal Spray)所形成的抗电浆层具有更加的保护性。但是，需要极低的沉积速率才会生长成具有晶格方向的镀层。并且，当需要沉积出所适用的厚度的抗电浆层时，将耗费大量的时间与成本。
[0006]因此，目前亟需新的半导体零件保护涂层之制作方法或自身结构上之改变，以达到高产品之特性的要求。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供一种半导体零件保护涂层，该半导体零件保护涂层的制程时间较短，可降低制造成本。并且，该半导体零件保护涂层能提升半导体零件抗电浆腐蚀的特性以减少半导体零件遭受污染。
[0008]本专利技术之半导体零件保护涂层是应用于一半导体零件，半导体零件保护涂层包括一第一晶种层及一第一零件保护层。其中，第一晶种层是沉积于半导体零件的表面。此外，第一零件保护层是沉积于该第一晶种层的表面，以使该第一零件保护层之表面的晶格方向相同于第一晶种层之表面的晶格方向。其中，第一零件保护层的厚度是第一晶种层的厚度的7倍或7倍以上。
[0009]本专利技术另一实施例之半导体零件保护涂层是应用于一半导体零件，半导体零件保护涂层包括一第一晶种层、一黏着层及一第一零件保护层。其中，第一晶种层是沉积于半导体零件的表面，而黏着层是位于该第一晶种层及该半导体零件之间。此外，第一零件保护层是沉积于该第一晶种层的表面，以使该第一零件保护层之表面的晶格方向相同于第一晶种层之表面的晶格方向。其中，第一零件保护层的厚度是第一晶种层的厚度的7倍或7倍以上。
[0010]在上所述之半导体零件保护涂层还包括至少一第二晶种层及至少一第二零件保护层，第二晶种层是沉积于第一零件保护层的表面，而第二零件保护层是沉积于第二晶种层的表面，以使第二零件保护层之表面的晶格方向相同于第二晶种层之表面的晶格方向。
[0011]在上所述之半导体零件保护涂层，第二晶种层之表面的晶格方向不同于第一晶种层之表面的晶格方向。
[0012]在上所述之半导体零件保护涂层，第二零件保护层之表面的晶格方向不同于第一零件保护层之表面的晶格方向。
[0013]在上所述之半导体零件保护涂层，第一零件保护层之沉积速率为该第一晶种层之沉积速率的20倍或20倍以上。
[0014]在上所述之半导体零件保护涂层，第一晶种层选自元素周期表原子序39至80之过度金属元素之氧化物、氮化物、硼化物、氟化物之一或者其任意组合。
[0015]在上所述之半导体零件保护涂层，第一零件保护层选自元素周期表原子序39至80之过度金属元素之氧化物、氮化物、硼化物、氟化物之一或者其任意组合。
[0016]在上所述之半导体零件保护涂层，第一晶种层的材质不同于该第一零件保护层的材质。
[0017]在上所述之半导体零件保护涂层，第一零件保护层之表面的晶格方向沿最密堆积方向。
[0018]在上所述之半导体零件保护涂层，第一零件保护层的热膨胀系数介于6.0x10
‑
6/℃至8.0x10
‑
6/℃之间。
[0019]在上所述之半导体零件保护涂层，第一零件保护层的抗折强度大于150MPa。
[0020]在上所述之半导体零件保护涂层，其中该黏着层的材质为选自氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、氟化铝(AlF3)之一或其任意组合。
[0021]本专利技术之半导体零件保护涂层之制造方法包括下列步骤。首先，沉积一第一晶种层于一半导体零件的表面。之后，沉积一第一零件保护层于该第一晶种层的表面，以使该第一零件保护层之表面的晶格方向相同于该第一晶种层之表面的晶格方向。其中，第一零件保护层的厚度是第一晶种层的厚度的7倍或7倍以上。
[0022]在上所述之半导体零件保护涂层之制造方法，第一零件保护层之沉积速率是该第一晶种层之沉积速率的20倍或20倍以上。
[0023]在上所述之半导体零件保护涂层之制造方法，第一晶种层的材质不同于该第一零
件保护层的材质。
[0024]在上所述之半导体零件保护涂层之制造方法，第一零件保护层之表面的晶格方向沿最密堆积方向。
[0025]在上所述之半导体零件保护涂层之制造方法，第一零件保护层的热膨胀系数介于6.0x10
‑
6/℃至8.0x10
‑
6/℃之间。
[0026]在上所述之半导体零件保护涂层之制造方法，第一零件保护层的抗折强度大于150MPa。
[0027]在上所述之半导体零件保护涂层之制造方法，在沉积第一晶种层的步骤后还包括下列步骤：进行预热处理。
[0028]在上所述之半导体零件保护涂层之制造方法，预热处理的温度为80℃或80℃以上。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体零件保护涂层，应用于一半导体零件，该半导体零件保护涂层，其特征在于，包括：一第一晶种层，沉积于该半导体零件的表面；及一第一零件保护层，沉积于该第一晶种层的表面，以使该第一零件保护层之表面的晶格方向相同于该第一晶种层之表面的晶格方向；其中，该第一零件保护层的厚度是该第一晶种层的厚度的7倍或7倍以上。2.一种半导体零件保护涂层，应用于一半导体零件，该半导体零件保护涂层，其特征在于，包括：一第一晶种层，沉积于该半导体零件的表面；一黏着层，位于该第一晶种层及该半导体零件之间；及一第一零件保护层，沉积于该第一晶种层的表面，以使该第一零件保护层之表面的晶格方向相同于该第一晶种层之表面的晶格方向；其中，该第一零件保护层的厚度是该第一晶种层的厚度的7倍或7倍以上。3.如权利要求1或权利要求2所述之半导体零件保护涂层，其特征在于，还包括：至少一第二晶种层，沉积于该第一零件保护层的表面；及至少一第二零件保护层，沉积于该第二晶种层的表面，以使该第二零件保护层之表面的晶格方向相同于该第二晶种层之表面的晶格方向。4.如权利要求3所述之半导体零件保护涂层，其特征在于，该第二晶种层之表面的晶格方向不同于该第一晶种层之表面的晶格方向。5.如权利要求3所述之半导体零件保护涂层，其特征在于，该第二零件保护层之表面的晶格方向不同于该第一零件保护层之表面的晶格方向。6.如权利要求1或权利要求2所述之半导体零件保护涂层，其特征在于，该第一零件保护层之沉积速率为该第一晶种层之沉积速率的20倍或20倍以上。7.如权利要求1或权利要求2所述之半导体零件保护涂层，其特征在于，该第一晶种层选自元素周期表原子序39
‑
80之过度金属元素之氧化物、氮化物、硼化物、氟化物之一或者其任意组合。8.如权利要求1或权利要求2所述之半导体零件保护涂层，其特征在于，该第一零件保护层选自元素周期表原子序39
‑
80之过度金属元素之氧化物、氮化物、硼化物、氟化物之一或者其任意组合。9.如权利要求1或权利要求2所述之半導體零件保護塗層，其特征在于，該第一晶種層的材質不同於該第一零件保護層的材質。10.如权利要求1或权利要求2所述之半导体零件保护涂层，其特征在于，该第一零件保护层之表面的晶格方向沿最密堆积方向。11.如权利要求1或权利要求2所述之半导体零件保护涂层，其特征在于，该第一零件保护层的热膨胀系数介于6.0x10
‑6/℃至8.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴宗丰，苏修贤，李文亮，蔡宇砚，周冠廷，赖泱蓉，
申请(专利权)人：翔名科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：