[发明专利]半导体零部件、等离子处理装置及耐腐蚀涂层的形成方法

说明书

一种半导体零部件、等离子处理装置及形成耐腐蚀涂层的方法，其中，半导体零部件包括：零部件本体；耐腐蚀涂层，其材料包括稀土氧化物或者稀土氟化物，位于所述零部件本体的表面，所述耐腐蚀涂层具有修饰面，所述修饰面具有原子缺陷，所述原子缺陷被填充离子修饰。所述零部件本体表面的耐腐蚀涂层中的原子缺陷较少，使耐腐蚀涂层具有较强的耐腐蚀能力。

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种半导体零部件、等离子处理装置及耐腐蚀涂层的形成方法。

背景技术

在半导体器件的制造过程中，等离子刻蚀是将晶圆加工成设计图案的关键工艺。

在典型的等离子刻蚀工艺中，工艺气体(如CF₄、O₂等)在射频(Radio Frequency，RF)激励作用下形成等离子。这些等离子在经过上电极和下电极之间的电场(电容耦合或者电感耦合)作用后与晶圆表面发生物理轰击作用及化学反应，从而刻蚀出具有特定结构的晶圆。

然而，在等离子刻蚀工艺过程中，物理轰击及化学反应作用也会同样作用于刻蚀腔室内部所有与等离子接触的半导体零部件，造成腐蚀，因此，需要在零部件本体的表面制备一种性能优异的耐腐蚀涂层以抵御等离子的腐蚀。目前较为常用的是，采用氧化钇作为耐腐蚀涂层的材料，所述氧化钇通常采用物理气相沉积工艺形成，但是，物理气相沉积工艺需要在真空调节下进行，氧化钇在零部件本体上极其容易产生氧缺陷，造成耐腐蚀涂层的外观出现异色斑点。尽管在氧化钇的沉积过程中通入氧气进行调节，但是氧气的活性在物理气相沉积环境中仍然较低，无法完全将产生的氧缺陷消除。而氧缺陷是氟离子腐蚀的途径，因此，迫切需要在零部件本体的表面形成性能优异的耐腐蚀涂层以减少缺陷，提高耐腐蚀能力。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种半导体零部件、等离子处理装置及及耐腐蚀涂层的形成方法，以降低耐腐蚀涂层表面的缺陷，提高耐腐蚀能力。

为解决上述技术问题，本发明提供一种在零部件本体表面形成耐腐蚀涂层的方法，包括：提供零部件本体；在所述零部件本体的表面形成稀土氧化物涂层或者稀土氟化物涂层；通入缺陷气体，在所述稀土氧化物涂层或稀土氟化物涂层的表面形成原子缺陷；提供填充离子源，使填充离子源中的填充离子修饰所述原子缺陷，形成耐腐蚀涂层。

可选的，当在零部件本体的表面形成的为稀土氧化物涂层时，所述原子缺陷为氧缺陷，所述填充离子为卤素离子，所述缺陷气体包括：氢气或氩气中的至少一种。

可选的，当所述填充离子为氟离子时，填充离子源包括：氟化氢或者含氟溶液。

可选的，当在零部件本体的表面形成的为稀土氟化物涂层时，所述原子缺陷为氟缺陷，所述填充离子为氧离子，所述形成缺陷气体包括：氢气或氩气中的至少一种。

可选的，形成所述氧缺陷或氟缺陷的工艺参数包括：将稀土氧化物涂层或者稀土氟化物涂层置于氢气气氛下，并施加等离子轰击，等离子轰击的强度范围为0.3kW～50kW。

可选的，形成所述氧缺陷或氟缺陷的工艺参数包括：将稀土氧化物涂层或者稀土氟化物涂层置于真空环境下，真空度范围为10^-3mbar～10^-5mbar，并施加等离子轰击，等离子轰击的强度范围为0.3kW～50kW。

可选的，所述稀土氧化物或稀土氟化物中的稀土元素包括：钪、钇、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱或镥。

相应的，本发明还提供一种半导体零部件，包括：零部件本体；上述耐腐蚀涂层，其材料包括稀土氧化物或者稀土氟化物，位于所述零部件本体的表面，所述耐腐蚀涂层具有修饰面，所述修饰面具有原子缺陷，所述原子缺陷被填充离子修饰。

可选的，所述耐腐蚀涂层的本征材料的晶型与修饰后的耐腐蚀涂层的晶型相同。