[发明专利]形成含有结晶化氧化铝的保护涂层的方法

权利要求书

1.一种在基板上形成保护涂层的方法，包含：

在第一原子层沉积(ALD)处理期间或第一化学气相沉积(CVD)处理期间，将所述基板暴露于铬前驱物和第一氧化剂，以在所述基板的表面上形成包含非晶氧化铬的氧化铬层；

在第一退火处理期间，加热含有包含所述非晶氧化铬的所述氧化铬层的所述基板，以将所述非晶氧化铬的至少一部分转换成结晶氧化铬；

在第二ALD处理期间或第二CVD处理期间，将所述基板暴露于铝前驱物和第二氧化剂，以在所述氧化铬层上形成包含非晶氧化铝的氧化铝层；及

在第二退火处理期间，加热含有设置在所述氧化铬层上的所述氧化铝层的所述基板，以将所述非晶氧化铝的至少一部分转换成结晶氧化铝。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一退火处理包含将所述基板加热至约400℃至小于1,000℃的温度持续约0.5小时至约48小时。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述氧化铬层被沉积至约10nm至约10,000nm的厚度。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述基板在所述第一退火处理期间暴露于退火气体，且其中所述退火气体包含氮气(N₂)、氧气(O₂)、氮气与氧气的混合物、一氧化二氮、一氧化氮、空气、氩、氦、或前述物的任何混合物。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述氧化铝层被沉积至约10nm至约10,000nm的厚度。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述氧化铝层包含掺杂剂氧化铝，所述掺杂剂氧化铝含有铪、锆、钇、或前述物的任何组合。

7.如权利要求6所述的方法，其中所述氧化铝层包含：氧化铝与氧化铪、铪掺杂的氧化铝、铝酸铪中的一或多者的组合；氧化铝与氧化锆、锆掺杂的氧化铝、铝酸锆的组合；氧化铝与氧化钇、钇掺杂的氧化铝、铝酸钇的组合；前述物的掺杂剂；或前述物的任何组合。

8.如权利要求6所述的方法，其中所述氧化铝层具有约0.01at％至约8at％的掺杂剂浓度。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述第二退火处理包含将所述基板加热至约400℃至小于1,000℃的温度持续约0.5小时至约48小时。

10.如权利要求1所述的方法，其中所述第二退火处理包含将所述基板加热至约450℃至约950℃的温度持续约0.8小时至约30小时。

11.如权利要求1所述的方法，其中所述基板在所述第二退火处理期间暴露于退火气体，且其中所述退火气体包含氮气(N₂)、氧气(O₂)、氮气与氧气的混合物、一氧化二氮、一氧化氮、空气、氩、氦、或前述物的任何混合物。

12.如权利要求1所述的方法，其中通过所述第一ALD处理沉积包含所述非晶氧化铬的所述氧化铬层，且通过所述第二ALD处理沉积包含所述非晶氧化铝的所述氧化铝层。

13.如权利要求12所述的方法，其中所述第一氧化剂和所述第二氧化剂各自独立地包含水、臭氧、氧气(O₂)、原子氧、一氧化二氮、过氧化物、醇类、前述物的等离子体、或前述物的任何组合。

14.如权利要求1所述的方法，其中所述基板包含硅基板、氧化硅基板、聚合物或塑料基板、纳米结构装置、处理腔室内的表面或部件、工具的表面或部件、或前述物的任何组合。

15.如权利要求1所述的方法，其中所述基板包含航天部件。