[发明专利]氟化钇喷涂材料、氧氟化钇沉积的制品和制备方法

说明书

氟化钇喷涂材料包含Y₅O₄F₇和YF₃并具有10‑60μm的平均粒度和1.2‑2.5g/cm³的堆积密度。所述氟化钇喷涂材料中的Y₅O₄F₇和YF₃由30至90重量％的Y₅O₄F₇和余量的YF₃组成。通过大气等离子体喷涂所述喷涂材料获得氧氟化钇的喷涂的涂层。

本申请是基于申请号为201610918492.1、申请日为2016年10月21日，发明名称为“氟化钇喷涂材料、氧氟化钇沉积的制品和制备方法”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于半导体器件制造方法的等离子蚀刻步骤的氧氟化钇沉积的制品，用于制备所述制品的氟化钇喷涂材料，及其制备方法。

背景技术

在半导体器件制造方法的蚀刻步骤中，在腐蚀性卤素系气体等离子体气氛中进行处理。当蚀刻系统包括暴露至卤素系气体等离子体的部件时，已知具有通过将氧化钇或氟化钇喷涂至金属铝或氧化铝陶瓷基材的表面而形成的涂层的部件是完全抗腐蚀的并且将其用于实践中。参见专利文献1至4。在用于制备半导体器件的方法中使用的典型的腐蚀性卤素系气体是氟系气体如SF₆、CF₄、CHF₃、ClF₃和HF以及氯系气体如Cl₂、BCl₃和HCl。

通过氧化钇的大气等离子体喷涂获得的氧化钇沉积的部件很少遇到技术问题并且已长期用作半导体相关的喷涂构件。另一方面，喷涂氟化钇的涂层尽管具有优异的耐腐蚀性，但也遇到技术问题。例如，在氟化钇的大气等离子体喷涂期间，所述氟化钇经过等于或高于3,000℃的火焰并在其中熔融，由此可能使氟化物分解。于是所述涂层部分地包含氟化物和氧化物的混合物。由于该原因，与氧化物沉积的部件相比，抑制了氟化钇沉积的部件的实际使用。

当将氧化钇沉积的部件用于采用氟化物气体的蚀刻方法时，产生的问题在于所述蚀刻工艺变得不稳定，因为在所述工艺开始时最外面的氧化钇与氟系气体反应并且因此设备之内的氟系气体浓度变化。该问题被称为“工艺漂移”。考虑由氟化钇沉积的部件替换。然而，与氧化钇相比，氟化钇倾向于具有在卤素系气体等离子体气氛中的略低的抗腐蚀性。此外，与氧化钇喷涂的涂层相比，氟化钇喷涂的涂层在它们的表面上具有许多裂隙并释放许多颗粒。

因此相信具有氧化钇和氟化钇二者的特性的氧氟化钇更为有利。专利文献5公开了这样的尝试。当通过标准大气等离子体喷涂氧氟化钇制备氧氟化钇沉积的部件时，喷涂氧氟化钇的涂层的沉积困难，因为由于氧化发生了氟损耗和氧富集的组成漂移。

引用列表

专利文献1：JP 3672833(USP 6,576,354)

专利文献2：JP 4905697(USP 7,655,328)

专利文献3：JP 3523222(USP 6,685,991)

专利文献4：JP 3894313(USP 7,462,407)

专利文献5：JP 5396672(US 2015/0096462)

发明简述

本发明的目的在于提供氟化钇喷涂材料，通过喷涂所述钇喷涂材料获得的氧氟化钇沉积的制品；和用于制备所述喷涂材料和制品的方法，所述氟化钇喷涂材料保证了通过大气等离子体喷涂的氧氟化钇喷涂的涂层的稳定形成，所述氧氟化钇喷涂的涂层与常规的氧化钇和氟化钇的喷涂涂层相比，在工艺漂移和颗粒释放方面最小化。