0微英寸范围中的粗糙度。
[0026] 图2图示用于制造腔室部件(例如，图1的部件100)的制造系统200的示例性架构。 制造系统200可以是用于制造用于半导体制造中的制品的系统，所述制品诸如，喷淋头、阴 极套管、套管衬垫门、阴极基座、腔室内衬，或静电卡盘基座。在一个实施例中，制造系统200 包括连接至装备自动化层215的处理装备201。处理装备201可包括冷喷涂覆机203、加热器 204和/或阳极化器205。制造系统200可进一步包括连接至装备自动化层215的一个或更多 个计算装置220。在替代实施例中，制造系统200可包括更多或更少部件。例如，制造系统200 可包括人工操作的(例如，离线的)处理设备201而没有装备自动化层215或计算装置220。
[0027] 在一个实施例中，湿法清洁机通过使用湿法清洁工艺来清洁制品，在所述湿法清 洁工艺中，将制品浸没在湿浴中（例如，在进行平均表面粗糙度调整之后或在形成涂层或层 之前）。在其他实施例中，替代类型的清洁机(诸如，干法清洁机)可用于清洁制品。干法清洁 机可通过施加热、通过施加气体、通过施加等离子体等来清洁制品。
[0028] 冷喷涂覆机203是经配置以将金属涂层施加至制品表面的系统。例如，金属涂层可 由金属的金属粉末形成，所述金属诸如，错、错合金、钛、钛合金、银、银合金、错、错合金、铜 或铜合金。在一个实施例中，冷喷涂覆机203通过冷喷涂工艺在制品上形成铝涂层，在所述 冷喷涂工艺中，以高速率的速度将铝粉从喷嘴推至制品上，将在下文中将更详细地描述此 工艺。在此，可均匀地涂覆制品的表面，因为可操纵制品和/或冷喷涂覆机203的喷嘴以获得 均匀的涂层。在一个实施例中，冷喷涂覆机203可具有带卡盘的夹具以在涂覆期间固持制 品。将在下文中更详细地描述冷喷涂层的形成。
[0029]在一个实施例中，在形成冷喷涂层之后，可在加热器204中烘焙(或热处理)制品达 某时间段。加热器204可以是燃气炉或电炉。例如，取决于涂层与基板材料，可在约60°C至约 1500°C之间的温度下经热处理制品达0.5小时至12小时。此热处理可在冷喷涂层与制品之 间形成反应区或阻挡层，这可改善冷喷涂层与制品之间的粘合。
[0030] 在一个实施例中，阳极化器205是经配置以由冷喷涂层形成阳极化层的系统。阳极 化器205可包括电流供应器、阳极化浴以及阴极主体。例如，将制品（此制品可以是导电制 品）浸没在阳极化浴中。阳极化浴可包括硫酸或草酸。将电流施加至制品，使得制品充当阳 极且阴极主体充当阴极。随后，阳极化层形成在此制品上的冷喷涂层上，这将在下文中更详 细地描述。
[0031] 装备自动化层215可使制造机器201中的一些或全部与计算装置220、与其他制造 机器、与计量工具和/或其他装置互连。装备自动化层215可包括网络(例如，局域网（LAN))、 路由器、网关、服务器、数据存储，等等。制造机器201可经由SEMI装备通信标准/通用装备模 型（SEMI Equipment Communications Standard/Generic Equipment Model;SECS/GEM)接 口、经由以太网络接口和/或经由其他接口而连接至装备自动化层215。在一个实施例中，装 备自动化层215使工艺数据(例如，由制造机器201在工艺执行期间收集到的数据)能够被存 储在数据存储(未示出）中。在替代性实施例中，计算装置220直接连接至制造机器201中的 一者或更多者。
[0032]在一个实施例中，制造机器201中的一些或全部包括可加载、存储和执行工艺配方 的可编程控制器。可编程控制器可控制制造机器201的温度设定、气体和/或真空设定、时间 设定，等等。可编程控制器可包括主存储器(例如，只读存储器(R0M)、闪存、动态随机存取存 储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)，等等)和/或次存储器(例如，数据存储装置，诸 如，盘驱动器）。主存储器和/或次存储器可存储用于执行本文所述的热处理工艺的指令。 [0033] 可编程控制器也可包括处理装置以执行指令，所述处理装置（例如，经由总线）耦 接至主存储器和/或次级存储器。处理装置可以是通用处理装置，诸如，微处理器、中央处理 单元，等等。处理装置也可以是专用处理装置，诸如，专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵 列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、网络处理器，等等。在一个实施例中，可编程控制器是可 编程逻辑控制器(PLC)。
[0034]图3图示冷喷涂工艺制造系统300的示例性架构，所述系统300用于在制品或基板 上形成冷喷涂层。制造系统300包括沉积腔室302,所述沉积腔室302可包括平台304(或夹 具）以用于安装基板306。在一个实施例中，基板306可以是图1的基板102。可经由真空系统 308来减小沉积腔室302中的气压以避免氧化。包含金属粉末316(诸如，铝、铝合金、钛、钛合 金、铌、铌合金、锆、锆合金、铜或铜合金)的粉末腔室310耦接至气体容器312,所述气体容器 312包含载气318以用于推动金属粉末316。用于将金属粉末316引导至基板306上以形成冷 喷涂层的喷嘴314耦接至粉末腔室310。
[0035]基板306可以是用于半导体制造的部件。此部件可以是半导体处理腔室的蚀刻反 应器或热反应器的部件，等等。部件的示例包括喷淋头、阴极套管、套管衬垫门、阴极基座、 腔室衬垫、静电卡盘基座，等等。基板306可部分地或完全由以下材料形成：铝、铝合金（例 如，A1 6061、A1 5058,等等）、不锈钢、钛、钛合金、镁以及镁合金，或用于半导体制造腔室部 件中的任何其他导电性材料。
[0036]在一个实施例中，在形成冷喷涂层之前，可将基板306的表面粗糙化以达到小于约 100微英寸的平均表面粗糙度以改善涂层的附着。
[0037] 在涂层的沉积期间，基板306可安装在沉积腔室302中的平台304上。平台304可以 是可移动平台（例如，机动化平台），所述平台可在一维、二维，或三维中移动和/或绕一个或 更多个方向旋转/倾斜。相应地，可将平台304移动至不同的位置以促进利用金属粉末316对 基板306的涂覆，所述金属粉末316在载气中从喷嘴314中被推出。例如，由于经由冷喷涂的 涂层施加是视线工艺，因此可移动平台304以涂覆基板306的不同部分或不同侧。如果基板 306具有需涂覆的不同的侧或具有复杂的几何形状，则平台304可调整基板306相对于喷嘴 314的位置，使得可涂覆整个组件。换言之，喷嘴314可从多个角度和定向选择性地瞄准基板 306的某些部分。在一个实施例中，平台304也可具有冷却或加热通道以在涂层形成期间调 整制品的温度。
[0038]在一个实施例中，可使用真空系统308来抽空制造系统300的沉积腔室302,使得真 空存在于沉积腔室302中。例如，可将沉积腔室302内的压力降低至低于约0.1毫托。在沉积 腔室302中提供真空可促进涂层的施加。例如，当金属粉末316在沉积腔室302处于真空下而 行进至基板306时，从喷嘴中被推出的金属粉末316遭遇较少的抵抗。因此，金属粉末316能 以更高速率的速度来冲击基板306,这促进对基板306的黏附以及涂层的形成，并且有助于 降低诸如铝的高纯度材料的氧化水平。
[0039] 气体容器312装盛加压的载气318,诸如，氮气或氩气。加压的载气318在压力下从 气体容器312行进至粉末腔室310。当加压的载气318从粉末腔室310行进至喷嘴314时，载气 318将一些金属粉末316推向喷嘴314。在一个示例中，气压可在约50Psi至约lOOOPsi范围 中。在一个示例中，用于铝粉的气压为约500Psi。在另一示例中，用于锡粉和锌粉的气压低 于约 lOOPs i。
[0040] 在一个实施例中，气体温度在约100°C至约1000°C的范围中。在另一示例中，气体 温度在约325°C至约500°C的范围中。在一个实施例中，喷嘴处