[发明专利]耐等离子体涂膜及其形成方法

说明书

本发明公开一种耐等离子体涂膜及其形成方法，更具体而言，涉及一种喷涂第一稀土类金属化合物之后，借助以气溶胶蒸镀和水合处理进行之双重密封使涂层的敞口通道和开孔最小化，从而能够确保耐化学特性，并且基于致密的稀土类金属化合物涂膜确保等离子体耐腐蚀性之耐等离子体涂膜及其形成方法。

技术领域

本发明系有关一种耐等离子体涂膜及其形成方法，更具体而言，系有关一种应用于包括半导体蚀刻装置之半导体制造工艺之耐等离子体涂膜及其形成方法。

背景技术

通常，半导体制造工艺中所使用之设备的腔室(chamber)是为了绝缘而使用经阳极氧化(Anodizing)处理之铝合金或氧化铝等的陶瓷棉来制成。现今，随著对在使用化学气相蒸镀(CVD)等之蒸镀设备或使用等离子体蚀刻等之蚀刻设备等的半导体制造工艺中所使用之腐蚀性较高之气体或等离子体等的耐腐蚀性的必要性变高，为了具有该种较高的耐腐蚀性，借助在前述铝合金上将氧化铝等的陶瓷进行等离子体喷涂、热喷涂(thermal spray)或压紧之后进行烧结等的方法来制作前述腔室。

另外，在前述腔室内进行之半导体制造工艺中多数为如热处理工艺、化学气相成膜等的高温工艺，因此前述腔室还要求具有耐热性。亦即，如前述腔室的半导体制造设备的部件需要绝缘性、耐热性、耐腐蚀性、耐等离子体性，并需要使制造工艺中颗粒(particle)的产生以及因该颗粒引起之晶片污染最小化，以借助维持涂层与基材的较强的结合力来防止前述涂层剥离。

为此，以往，有时应用通常所使用之化学气相蒸镀法或物理气相蒸镀法或者溅射等，但是在该等情况下，由于是薄膜制造工艺，因此为了形成满足前述耐腐蚀性等因素之程度的厚膜，存在工艺时间较长等经济性下降之问题，还存在很难获得基材与涂层之间的较强的结合力之问题。

此外，为了形成厚膜而主要使用之等离子体喷镀或热性喷涂方法之情况，存在可形成厚膜之优点，但是通常在金属基材上涂布陶瓷物质，因此存在如上述的热工艺的情况下，在涂布之后的冷却过程中，依据金属与陶瓷之间的热膨胀系数之差而使结合力降低之问题，视情况，金属基材被熔融而生成氧化层之等的高温工艺中存在限制。

另一方面，气溶胶蒸镀法能够克服前述的问题而制造致密的厚膜，但是在稀土类金属化合物之场合，存在很难制作100μm以上的致密的厚膜的问题。从而，有时产生暴露于高电压及等离子体中之厚膜的寿命问题。

另外，为了涂布100μm以上的厚膜，借助等离子体喷镀工艺来涂布厚膜之方法记载于韩国公开专利第2003-0077155号中，但是借助等离子体喷镀工艺来涂布厚膜时，存在难以制造致密的涂膜之问题。

为此，在韩国公告专利第1108692号中公开有，为了形成将超过100μm之多孔性厚膜或多孔性陶瓷的表面进行密封之致密的耐等离子体涂膜而在包含平均表面粗糙度为0.4～2.3μm之多孔性陶瓷层之基板的多孔性陶瓷层上所形成之稀土类金属化合物涂膜，但是前述多孔性陶瓷层与稀土类金属化合物涂膜的成分不同，因涂层之间的不协调感而使结合力降低，并且在对前述稀土类金属化合物涂膜进行等离子体蚀刻之后检测出氧化铝成分之可能性较高，稀土类金属化合物涂膜的相对密度为95％，无法将孔隙率降低至5％以下，因此在防止涂膜的损伤或提高半导体制造设备部件的绝缘性、耐腐蚀性、耐等离子体性等是有限的。

发明内容

技术问题

为了解决上述问题，本发明的主要目的在于提供一种致密地密封涂布对象物上所形成之涂层，不仅具有优异的耐等离子体特性，还具有优异的绝缘性、耐化学性等特性之耐等离子体涂膜及其形成方法。

技术方案