[发明专利]热喷涂粉末、形成热喷涂涂层的方法以及抗等离子体构件

说明书

技术领域

本发明涉及热喷涂粉末。本发明还涉及利用热喷涂粉末形成热喷涂涂层的方法以及包括从该热喷涂粉末形成的热喷涂涂层的抗等离子体构件。

背景技术

在半导体装置或液晶装置的制造领域，普遍利用反应离子蚀刻装置，通过作为干法蚀刻中一种类型的等离子蚀刻进行微制造。因此，在半导体装置制造设备和液晶装置制造设备中，在蚀刻过程中暴露于反应等离子体的构件可能受到腐蚀(损害)。如果通过等离子体腐蚀，从半导体装置制造设备或液晶装置制造设备中的构件生成了微粒，微粒会沉积在半导体装置使用的硅晶片上或液晶装置使用的玻璃衬底上。如果沉积微粒量很大或微粒的尺寸很大，不能按计划进行微制造，由此导致装置产量降低并且出现质量缺陷，从而导致装置成本增加。

考虑到这个问题，传统地，已经通过为在蚀刻处理过程中暴露于反应等离子体的构件提供具有抗等离子体腐蚀性的陶瓷热喷涂层，防止了构件的等离子体腐蚀(参见日本专利申请公开号2002-80954)。但是，甚至具有抗等离子体腐蚀性的热喷涂涂层都受到一定量的等离子体腐蚀。如果当热喷涂涂层受到等离子体腐蚀时产生大尺寸的微粒，这也成为装置产量降低和质量缺陷的一个因素。因此，需要使热喷涂涂层受到等离子体腐蚀时产生的微粒尺寸尽可能小。

在等离子体蚀刻中，来自离子化蚀刻气体的离子轰击的物理蚀刻与来自蚀刻气体化学反应的化学蚀刻同时发生。物理蚀刻是各向异性蚀刻的一种形式，其中相对蚀刻面的垂直方向的蚀刻率高于相对蚀刻面的水平方向的蚀刻率。仅进行物理蚀刻的情况下，因为需要蚀刻的暴露部分和不需要蚀刻的遮盖部分都通过离子轰击以同样的方式被蚀刻，暴露部分不能选择性蚀刻。在半导体装置和液晶装置的微制造中，能选择性蚀刻暴露部分的化学蚀刻必须与物理蚀刻一起使用，因此使用了等离子体蚀刻。

传统地，在等离子体蚀刻的微制造中，主要着重在化学蚀刻。但是，在最近几年为了应付半导体装置和液晶装置的日益小型化和电线宽度的减少，改变了等离子体蚀刻条件以从物理蚀刻获得更高的效果。具体地，在蚀刻气体中使用的对化学蚀刻(选择性蚀刻)起影响的卤素气体诸如CF₄、CHF₃、HBr和HCl的比率降低，而对物理蚀刻(各向异性蚀刻)起影响的惰性气体诸如氩或氙的比率增加(例如参见日本专利申请公开号2001-226773)。因此，作为蚀刻气体成分的变化结果，需要重新检查半导体装置制造设备和液晶装置制造设备中施用的热喷涂涂层。

发明内容

因此，本发明的第一目的是提供一种适合形成热喷涂涂层的热喷涂粉末，其可在半导体装置和液晶装置制造设备等中有效防止等离子体腐蚀。进一步，本发明的第二目的是提供一种使用热喷涂粉末形成热喷涂涂层的方法和包括从该热喷涂粉末形成的热喷涂涂层的抗等离子体构件。

根据本发明的第一方面，提供一种热喷涂粉末。所述热喷涂粉末包括原子序从60到70的任意稀土元素的氧化物组成的粒化烧结颗粒，组成所述粒化烧结颗粒的原始颗粒的平均颗粒尺寸是2到8μm，所述粒化烧结颗粒的抗压强度是7到50MPa。根据本发明的第二方面，提供了一种通过等离子体喷涂上述热喷涂粉末形成热喷涂涂层的方法。

根据本发明的第三方面，提供一种抗等离子体构件。所述抗等离子体构件设置并用在等离子体处理室内，所述等离子体处理室通过等离子体处理需处理的物体，所述抗等离子体构件包括衬底和设置在暴露于所述等离子体的衬底的至少一个表面上的热喷涂涂层。所述热喷涂涂层通过热喷涂上述热喷涂粉末形成。

从通过示例本发明的原理进行阐述的下述说明，本发明的其它方面和优点将变得很明显。

附图说明

通过参照下述较佳实施方式结合附图的说明，能更好地理解本发明及其目的和优点，其中：

图1是根据本发明第一实施方式的抗等离子体构件的剖视图；并且

图2是等离子体处理室的剖视示意图。

具体实施方式

以下将说明本发明的第一实施方式。