[发明专利]耐腐蚀涂层制备方法、半导体零部件和等离子体反应装置

说明书

一种耐腐蚀涂层制备方法、半导体零部件和等离子体反应装置，其中方法包括：提供零部件本体，零部件本体至少包括不共面的第一待涂面和第二待涂面；在第一待涂面上形成致密的耐腐蚀涂层，同时在第二待涂面形成疏松的耐腐蚀涂层；对零部件本体进行清洁处理，去除疏松的耐腐蚀涂层，暴露出所述第二待涂面；在第二待涂面上形成致密的耐腐蚀涂层，同时在第一待涂面形成疏松的耐腐蚀涂层；对零部件本体进行清洁处理，去除疏松的耐腐蚀涂层。本发明提供的方法得到的零部件本体表面形成的涂层都具有致密的结构，减少涂层在等离子体轰击下脱落形成颗粒的风险。

技术领域

本发明涉及半导体加工技术领域，尤其涉及一种耐腐蚀涂层制备方法、半导体零部件和等离子体反应装置。

背景技术

在典型的等离子体刻蚀工艺中，工艺气体(如CF₄、O₂等)在射频(Radio Frequency，RF)激励作用下形成等离子体。这些等离子体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，从而将晶圆刻蚀出具有特定的结构，完成刻蚀工序。

对于处在刻蚀腔体内的工件而言，通常会涂覆一些耐等离子体腐蚀的涂层(例如，Y₂O₃涂层)以保护工件不被腐蚀。涂层与工件的结合力越强，工件在刻蚀腔体中耐腐蚀性能越稳定。对于具有平面工件而言，在涂覆涂层的过程中，涂层粒子与工件以法相轰击形成涂层，具有良好的结合力；而对于同时具有平面和台阶的工件而言，涂层粒子偏离法相方向轰击台阶侧壁，形成的涂层与工件结合力较弱。在刻蚀腔体中，侧壁上的涂层在高强度等离子体的作用下，可能首先发生脱落，形成微小颗粒造成污染，造成刻蚀良率下降。

如何在具有台阶的工件上有效涂覆高致密的涂层，降低涂层脱落风险，对提升刻蚀腔体环境稳定性，提高工件服役寿命，提升半导体刻蚀良率，将具有重要意义。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供在零部件本体表面形成耐腐蚀涂层的方法，以解决半导体零部件表面涂层在等离子环境中易脱落的问题。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一种在零部件本体表面形成耐腐蚀涂层的方法，包括：

提供一零部件本体，所述零部件本体至少包括不共面的第一待涂面和第二待涂面；

在所述第一待涂面上形成致密的耐腐蚀涂层，同时在第二待涂面形成疏松的耐腐蚀涂层；

对所述零部件本体进行清洁处理，去除所述第二待涂面上疏松的耐腐蚀涂层，暴露出所述第二待涂面；

在所述第二待涂面上形成致密的耐腐蚀涂层，同时在第一待涂面形成疏松的耐腐蚀涂层；

对所述零部件本体进行清洁处理，去除所述第一待涂面上疏松的耐腐蚀涂层。

本发明提供的方法通过旋转零部件本体和去除疏松耐腐蚀涂层，能够在零部件本体的多个面上制得致密耐腐蚀涂层，得到的致密耐腐蚀涂层与其接触面的结合力强，不易脱落。

可选的，所述耐腐蚀涂层的形成工艺为物理气相沉积法，具体包括：

提供一靶材，激发所述靶材形成分子流；

使所述零部件本体的第一待涂面与所述靶材相对设置，所述分子流在所述第一待涂面形成致密的耐腐蚀涂层，同时所述第二待涂面沉积形成疏松的耐腐蚀涂层；

对所述零部件本体进行清洁处理，去除所述第二待涂面上疏松的耐腐蚀涂层，暴露出所述第二待涂面；

在所述第一待涂面形成致密的耐腐蚀涂层之后，使所述第二待涂面与所述靶材相对设置，所述分子流在所述第二待涂面沉积形成致密的耐腐蚀涂层，同时在所述第一待涂面上沉积形成疏松的耐腐蚀涂层；

对所述零部件本体进行清洁处理，去除所述第一待涂面上疏松的耐腐蚀涂层。