具有防腐蚀与防污染物的扩散阻挡涂层的制作方法

本技术关于用于涂布部件的处理与系统。更明确地，本技术关于用于以多层抗腐蚀与抗污染涂层来涂布基板的系统与方法。

背景技术：

1、半导体处理系统可包括若干部件，用以支撑基板、递送形成材料和移除材料、及界定处理区和流动路径。这些部件可暴露至高温与低温、高压与低压、及各种腐蚀与侵蚀材料。因此，许多处理腔室包括经处理或涂布材料。然而，由于处理系统与腔室变得更加复杂，并入在系统内的部件可变成可包括遍布此部件的复杂几何形状与特征的多片设备。这些特征可类似地暴露至会致使对部件的损害的环境状态与材料。

2、因此，有着对于可用以产生高质量装置和结构的改良系统与部件的需求。这些需求与其他需求可借由本技术所满足。

技术实现思路

1、本技术的实施例包括半导体处理方法，其包括在基板上形成第一含氧材料。第一含氧材料可为或包括氧化硅、氧化钇、或氧化铝。此方法包括在第一含氧材料上形成阻挡层。此方法包括在阻挡层上形成第二含氧材料。第二含氧材料可为或包括氧化硅、氧化钇、或氧化铝。

2、在一些实施例中，第一含氧材料与第二含氧材料可为或包括相同材料。基板可包括半导体处理腔室的金属部件。阻挡层可以小于或约25nm的厚度为特征。阻挡层的厚度可小于或约20％的第一含氧材料、阻挡层、与第二含氧材料的组合厚度。阻挡层可为或包括氧化铪、氧化镧、氧化铝、钨、氮化钨、或氮化钛。可借由原子层沉积来沉积阻挡层。此方法可包括在形成第二含氧材料之后，将基板暴露至含卤素物种。阻挡层可降低与基板互相作用的腐蚀组分的数量。

3、本技术的一些实施例可涵盖半导体处理方法。此方法可包括i)在金属基板上形成含氧材料。此含氧材料可为或包括氧化硅、氧化钇、或氧化铝。此方法可包括ii)形成阻挡材料。此阻挡材料可覆盖含氧材料。此方法可包括iii)重复操作i与ii以在金属基板上形成含氧材料与阻挡材料的交替堆叠物。

4、在一些实施例中，在形成含氧材料与阻挡材料的同时，温度维持在小于或约450℃。此金属基板可包括不锈钢或铝半导体处理腔室部件。此交替堆叠物可包括大于三层的阻挡材料。各阻挡材料可以厚度小于或约10％的含氧材料与阻挡材料的交替堆叠物的总厚度为特征。此方法可包括iv)将基板暴露至含卤素物种。此含卤素可包括氟。此含氧材料可为或包括氧化钇而此阻挡材料可为或包括氧化镧。

5、本技术的一些实施例涵盖半导体结构。此结构可包括基板。此结构可包括基板上的含氧材料。此含氧材料可为或包括氧化硅、氧化钇、或氧化铝。此结构可包括插入在含氧材料内的一个或多个阻挡层。一个或多个阻挡层的每一者可以小于或约25nm的厚度为特征。一个或多个阻挡层的总厚度可小于或是约50％的含氧材料与一个或多个阻挡层的组合厚度。

6、在一些实施例中，含氧材料与一个或多个阻挡层的组合厚度可在约100nm和约500nm之间。此基板可包括金属基板。一个或多个阻挡层的每一者可保形地形成在含氧材料上。一个或多个阻挡层可为或包括氧化铪、氧化镧、氧化铝、钨、氮化钨、或氮化钛。

7、本技术提供相较于用于暴露至高度腐蚀环境的金属零件的习知腐蚀抵抗涂层的许多益处。本技术的实施例形成可忍受高度腐蚀含卤素气氛的抗腐蚀涂层。在实施例中，多层抗腐蚀涂层包括插入在主要层内的一个或多个阻挡层。诸如二氧化硅或氧化钇的腐蚀抵抗主要层可抵抗来自在例如半导体制造设备中的侵略性含卤素物种的腐蚀。额外阻挡层，诸如金属氧化物、金属、或金属氮化物，进一步增加腐蚀抵抗主要层的腐蚀抵抗性，从而形成高度腐蚀抵抗多层涂层。阻挡层也可降低来自基板的污染物种的向外移动，而多层涂层形成在基板上。这些与其他实施例及它们的优点与特征结合之后的说明书与随附附图而被更加详细地说明。

技术特征：

1.一种半导体处理方法，包含以下步骤：

2.如权利要求1所述的半导体处理方法，其中所述第一含氧材料与所述第二含氧材料包含相同材料。

3.如权利要求1所述的半导体处理方法，其中所述基板包含半导体处理腔室的金属部件。

4.如权利要求1所述的半导体处理方法，其中所述阻挡层以小于或约25nm的厚度为特征。

5.如权利要求1所述的半导体处理方法，其中所述阻挡层的厚度小于或约20％的所述第一含氧材料、所述阻挡层、和所述第二含氧材料的组合厚度。

6.如权利要求1所述的半导体处理方法，其中所述阻挡层包含氧化铪、氧化镧、氧化铝、钨、氮化钨、或氮化钛。

7.如权利要求1所述的半导体处理方法，其中借由原子层沉积来沉积所述阻挡层。

8.如权利要求1所述的半导体处理方法，进一步包含以下步骤：

9.一种半导体处理方法，包含以下步骤：

10.如权利要求9所述的半导体处理方法，其中在形成所述含氧材料与所述阻挡材料的同时，温度维持在小于或约450℃。

11.如权利要求9所述的半导体处理方法，其中所述金属基板包含不锈钢或铝半导体处理腔室部件。

12.如权利要求9所述的半导体处理方法，其中所述交替堆叠物包含大于三层的阻挡材料。

13.如权利要求9所述的半导体处理方法，其中各阻挡材料以厚度小于或约10％的含氧材料与阻挡材料的所述交替堆叠物的总厚度为特征。

14.如权利要求9所述的半导体处理方法，进一步包含以下步骤：

15.如权利要求14所述的半导体处理方法，其中：

16.一种半导体结构，包含：

17.如权利要求16所述的半导体结构，其中所述含氧材料与所述一个或多个阻挡层的所述组合厚度在约100nm与约500nm之间。

18.如权利要求16所述的半导体结构，其中所述基板包含金属基板。

19.如权利要求16所述的半导体结构，其中所述一个或多个阻挡层的每一者保形地形成在所述含氧材料上。

20.如权利要求16所述的半导体结构，其中所述一个或多个阻挡层包含氧化铪、氧化镧、氧化铝、钨、氮化钨、或氮化钛。

技术总结
叙述了半导体处理的范例方法。此方法经发展以增加诸如金属基板的基板的腐蚀抵抗。此方法包括在基板上形成第一含氧材料。此第一含氧材料可为或包括氧化硅、氧化钇、或氧化铝。此方法可包括在第一含氧材料上形成阻挡层。此方法可包括在阻挡层上形成第二含氧材料。此第二含氧材料可为或包括氧化硅、氧化钇、或氧化铝。

技术研发人员：乔迪·佩雷斯·马里亚诺,托尼·S·考沙尔
受保护的技术使用者：应用材料公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5