[发明专利]用于等离子体腔室内部的部件及其制作方法

说明书

本申请提供一种用于等离子体腔室内部的部件及其制作方法，其中，等离子体腔室内部的部件上设置有涂层形，所述涂层包括稀土元素的氟氧化物，化学式为Re_xO_yF_z(x≠0，y≠0，z≠0)，其中，Re为稀土元素，且所述Re_xO_yF_z为结晶相。由于其结构为结晶相，具有特定的结构，使得涂层具有一定的结构稳定性，在服役过程中，能够保持结构稳定性，从而降低涂层开裂风险，能够保持腔体刻蚀环境的稳定性。另，使用稀土元素的氟氧化物作为等离子体刻蚀腔体的保护材料，能够满足不同刻蚀制程，如同时耐CF₄和O₂等离子体腐蚀的需求，适用范围更广，而且能够提高连续生产效率，由于无需经常更换部件，从而还能够降低生产成本。

技术领域

本发明涉及等离子体处理技术领域，尤其涉及一种用于等离子体腔室内部的部件及其制作方法。

背景技术

等离子体蚀刻工艺在半导体器件制作技术领域发挥了较大的作用，对于经常处于腐蚀环境下的等离子体腔室内部的部件，需要具有相当高的耐腐蚀性。为了更好保护等离子体腔室内部的部件，避免等离子体腔室内部的部件在长期使用过程中被等离子体腐蚀，有研究者提出利用氟化钇或氧化钇的涂层对等离子体腔室内部的部件进行保护的方案，能够产生良好的耐等离子体腐蚀的效果。

但是随着半导体高端制程(10x以下)的不断发展，等离子体刻蚀工艺对刻蚀腔体环境的稳定性提出了苛刻要求。因此与等离子体接触的所有部件都需要：1、表面高致密性，能同时耐CF₄和/或O₂等离子体腐蚀，并且材料结构尽量不发生改变，保持腔体刻蚀环境的稳定性。2、缩短刻蚀机台初始化时间，延长部件服役寿命，降低部件更换频率，缩短腔体保养后恢复时间。

针对上述需求，氧化钇与氟化钇的保护作用有限，无法满足实际需求，那么如何提供一种能够延长部件服役寿命，且表面高致密性，同时耐CF₄和/或O₂等离子体腐蚀，保持腔体刻蚀环境的稳定性的涂层材料，成为进一步研究的目标。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种用于等离子体腔室内部的部件及其制作方法，以解决现有技术中的涂层无法同时满足耐CF₄和/或O₂等离子体腐蚀，保持腔体刻蚀环境的稳定性要求的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种等离子体腔室内部的部件，包括：

等离子体腔室内的部件本体；

位于所述部件本体上的涂层；

其中，所述涂层包括稀土元素的氟氧化物，化学式为Re_xO_yF_z(x≠0，y≠0，z≠0)，其中，Re为稀土元素，且所述Re_xO_yF_z为结晶相。

优选地，所述涂层还包括所述稀土元素的氧化物和/或所述稀土元素的氟化物。

优选地，所述稀土元素为钇元素，所述稀土元素的氧化物为Y₂O₃，所述稀土元素的氟化物为YF₃。

优选地，所述结晶相为四方相、立方相或菱形结构。

优选地，所述涂层的厚度范围为0.001μm-100um，包括端点值。

优选地，所述稀土元素为Y、Sc、La、Ce、Pr、Nd、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中的至少一种。