一铝合金基底。然后，在所述铝合金基地上从上到下均匀而分散地钻若干个气体通孔202，形成气体喷淋头200，以形成特定的几何特征。接着，在所述气体喷淋头200的外壁以及气体通孔202内壁沉积一层第一抗腐蚀层204。最后，在所述气体喷淋头200的侧壁和曝露于等离子体的表面沉积一层第二抗腐蚀层206。
[0045]具体地，第一抗腐蚀层通过等离子体浸没离子注入与沉积方法(plasmaimmers1n 1n deposit1n,PIID)、电锻(electroplating)、湿法化学涂覆(wet chemicalcoating)例如溶胶凝胶等合成在气体喷淋头200的侧壁以及气体通孔202内壁。以上工艺制程方法能够执行没有视角线(none-line-of-sight)沉积以均勻分布在气体喷淋头200的侧壁以及气体通孔202内壁。本发明的上述步骤是为了替代现有技术的气体喷淋头的表面阳极化处理，由此提高气体喷淋头的抗腐蚀能力，以气体喷淋头200能同时承受例如卤素等离子体和卤素气体(例如Cl2)的腐蚀，从而使得气体喷淋头200具有更长的使用寿命。根据本发明的一个具体实施例，第一抗腐蚀层204是在低沉积温度下(低于200°C)沉积在气体喷淋头200的侧壁以及气体通孔202内壁，这样制得的涂层具有良好的粘附性，使得第一抗腐蚀层204能够在以铝合金、其他合金或者抗等离子体的塑料等为基体的气体喷淋头200 上。
[0046]优选地，所述第一抗腐蚀层204由等离子体浸没离子注入与沉积方法制成，其中，气体喷淋头的铝合金基底被浸入在等离子体中并通常经过脉冲援助(pulse bailed)，然后加速离子从等离子体中提取(extracted)出来撞击在铝合金基底表面，其中离子与反应气体和材料表面反应从而同时浓缩(condensed)为第一抗腐蚀层204。由于等离子体能够在真空处理腔室中不同等离子体源的作用下产生，以及气体喷淋头基底通过离子植入被涂覆涂层，因此可以获得均一和稠密(uniform and dense)的第一抗腐蚀层于气体喷淋头200的侧壁以及气体通孔202内壁。
[0047]进一步地，所述方法还包括在气体喷淋头200中设置加热装置205的步骤。关于加热装置205如何设置在气体喷淋头200中，现有技术有成熟的技术支持，为简明起见，不再赘述。
[0048]其中，所述第二抗腐蚀层206典型地为氧化钇，其厚度典型地为大于20um，或者甚至大于80um。可选地，第二抗腐蚀层206可选地采用物理气相沉积涂覆在所述气体喷淋头200侧壁以及曝露于等离子体的下表面上的第一抗腐蚀层204上。
[0049]根据本发明提供的等离子体处理腔室、气体喷淋头及其制造方法，气体喷淋头被安装于等离子体处理腔室内并形成了具有抗等离子体辅食的表面的整个上电极。由于气体喷淋头是一体成型的，加热装置也一并设置于气体喷淋头中，气体喷淋头的温度在多个具体制程中能够被更加精确地控制。并且，由于没有额外的例如现有技术气体喷淋头的上下两个主体的接触面空隙带来的容量变化，基片制程的稳定性被改善了。由于气体喷淋头具有抗腐蚀层以及没有空隙并稠密的结构，腔室内颗粒污染也被极大降低，腔室使用寿命得到了提高。现有技术气体喷淋头的阳极化表面在100°c的温度下容易开裂，本发明也不存在这个缺陷。
[0050]尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。此外，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求；“包括”一词不排除其它权利要求或说明书中未列出的装置或步骤；“第一”、“第二”等词语仅用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
【主权项】
1.一种用于等离子体处理腔室的气体喷淋头，其特征在于，所述气体喷淋头是一体成型的，其中设置有若干个一次加工完成的气体通孔，所述气体喷淋头外壁以及气体通孔内壁覆盖有一层第一抗腐蚀层。
2.根据权利要求1所述的气体喷淋头，其特征在于，所述气体喷淋头侧壁以及曝露于等离子体的下表面上的第一抗腐蚀层上，覆盖有一层第二抗腐蚀层。
3.根据权利要求2所述的气体喷淋头，其特征在于，所述气体喷淋头中设置有加热装置。
4.根据权利要求2所述的气体喷淋头，其特征在于，所述第一抗腐蚀层和第二抗腐蚀层的材料选自以下任一项或任多项:Y203、YF3、ErO2、Al2O3。
5.根据权利要求4所述的气体喷淋头，其特征在于，所述第一抗腐蚀层和第二抗腐蚀层的沉积方法分别选自以下任一项:等离子体浸没离子注入与沉积方法、物理气相沉积、化学气相沉积。
6.根据权利要求5所述的气体喷淋头，其特征在于，所述第一抗腐蚀层的厚度取值范围为大于0.5um。
7.根据权利要求5所述的气体喷淋头，其特征在于，所述第二抗腐蚀层的厚度取值范围是由所述气体喷淋头以及所述第一抗腐蚀层的使用寿命决定的，并且所述第二抗腐蚀层的厚度大于所述第一抗腐蚀层的厚度。
8.根据权利要求7所述的气体喷淋头，其特征在于，所述气体喷淋头是由铝合金制成的。
9.一种用于等离子体处理腔室的气体喷淋头的制造方法，其中，其包括权利要求1至8任一项所述的气体喷淋头，其特征在于，所述制造方法包括如下步骤: 提供一招合金基底； 在所述铝合金基地上从上到下钻若干个气体通孔，形成气体喷淋头； 在所述气体喷淋头的外壁以及气体通孔的内壁沉积一层第一抗腐蚀层； 在所述气体喷淋头的侧壁和曝露于等离子体的表面沉积一层第二抗腐蚀层。
10.根据权利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述方法还包括在气体喷淋头中设置加热装置的步骤。
11.根据权利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括如下步骤:在所述气体喷淋头的外壁以及气体通孔的内壁采用等离子体浸没离子注入与沉积方法沉积一层第一抗腐蚀层。
12.根据权利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括如下步骤:在所述气体喷淋头的侧壁和曝露于等离子体的表面采用物理气相沉积沉积一层第二抗腐蚀层。
13.一种等离子体处理腔室，其特征在于，所述等离子体处理腔室包括权利要求求I至8任一项所述的气体喷淋头。
【专利摘要】本发明提供了等离子体处理腔室、气体喷淋头及其制造方法，所述气体喷淋头是一体成型的，其中设置有若干个一次加工完成的气体通孔，所述气体喷淋头外壁以及气体通孔内壁覆盖有一层第一抗腐蚀层。本发明提供的等离子体处理腔室、气体喷淋头及其制造方法工序简单、制造成本低。气体喷淋头结构更加稳定可靠，并且抗腐蚀层无空隙且更稠密，不会开裂。本发明提供的等离子体处理腔室中基片制程更加稳定。
【IPC分类】H01J37-32, H01L21-67
【公开号】CN104715993
【申请号】CN201310688060
【发明人】贺小明, 徐朝阳, 彭帆
【申请人】中微半导体设备(上海)有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2013年12月13日