[0060] 酸溶液可以是草酸、硫酸、草酸与硫酸的组合。对于草酸，制品消耗与阳极化层生 长的比率为约1:1。控制电解液浓度、酸度、溶液温度和电流以由冷喷涂层409形成一致的氧 化铝阳极化层411。在一个实施例中，阳极化层409可生长为具有约300纳米至约200微米范 围中的厚度。在一个实施例中，阳极化层的形成消耗约5%至约100%范围中的百分比的冷 喷涂层。在一个示例中，阳极化层的形成消耗约50%的冷喷涂层。
[0061] 在一个实施例中，电流密度初始为高（大于99%)以生长阳极化层中的非常致密 (大于99%)的阻挡层部分，随后，减小电流密度以生长阳极化层中多孔的柱状层部分。在用 草酸来形成阳极化层的一个实施例中，孔隙率在约40%至约50%的范围中，并且孔隙具有 在约10纳米至约50纳米的范围中的直径。
[0062]在一个实施例中，阳极化层的平均表面粗糙度(Ra)在约15微英寸至约300微英寸 的范围中，这与制品的初始粗糙度类似。在一个实施例中，平均表面粗糙度为约120微英寸。 [0063] 表A显示用于检测A16061制品中以及A16061制品上的阳极化冷喷涂高纯度铝涂层 中的金属杂质的感性親合等离子体质谱分析（Induction Coupled Plasma Mass Spectroscopy; ICP-MS)的结果。在此示例中，A16061制品上的阳极化冷喷涂高纯度错涂层 显示出比与无涂层的6061铝部件显著更少的微量金属污染。
[0066]图5是图示根据本公开的实施例的、用于制造经涂覆的部件的方法500的流程图。 方法500可通过使用图2的制造系统200来执行。
[0067]在框502处，提供用于半导体制造环境中的部件。例如，如上文所述，此部件可以是 基板，诸如，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。例 如，基板可由铝、铝合金(例如，铝6061、铝5058等）、不锈钢、钛、钛合金、镁以及镁合金形成。 [0068] 在框504处，将部件加载到沉积腔室中。沉积腔室可以是上述的沉积腔室302。
[0069]在框506处，通过将纳米粒子金属粉末喷涂到部件上来将冷喷涂层涂覆在部件上， 其中冷喷涂层可具有约0.5毫米至约2毫米范围中的厚度。例如，金属粉末可包括铝(例如， 高纯度铝）、铝合金、钛、钛合金、铌、铌合金、锆、锆合金、铜或铜合金。金属粉末可悬浮在氮 气或氩气之气体中。
[0070] 在框508处，此方法进一步包括以下步骤:根据一个实施例，热处理经涂覆的部件 以在部件与涂层之间形成反应区或阻挡层。例如，可将经涂覆的部件加热至1450°C达多于 30分钟。
[0071] 在框510处，此方法进一步包括以下步骤:根据一个实施例，制备部件的表面。例 如，冷喷涂层可能具有不是理想的平均表面粗糙度。由此，可使冷喷涂层的平均表面粗糙度 光滑以降低平均表面粗糙度(例如，通过抛光)或使所述平均表明粗糙度粗糙化以增加平均 表面粗糙度(例如，通过珠粒喷击或打磨）。
[0072] 在框512处，阳极化冷喷涂层以形成阳极化层。在冷喷涂层是铝的示例中，阳极化 层可以是氧化铝，并且阳极化层的形成可消耗约5%至约100%范围中的百分比的冷喷涂 层。
[0073]上文的描述陈述了众多特定的细节(诸如，特定的系统、部件、方法等的示例）以提 供对本公开的若干实施例的良好理解。然而，对本领域技术人员将显而易见的是，可在不具 有这些特定细节的情况下来实践本公开的至少一些实施例。在其他实例中，不详细地描述 或仅以简单的框图格式呈现公知的部件或方法，以避免不必要地使本公开含糊。由此，所陈 述的特定的细节仅是示例性的。特定的实现可与这些示例性细节有所不同，而仍被视为在 本公开的范围内。
[0074]贯穿说明书对"一个实施例"或"实施例"的引用意味着结合所述实施例描述的特 定的特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。由此，短语"在一个实施例中"或"在实 施例中"在本说明书全文中多处出现不一定全都是指相同的实施例。此外，术语"或"旨在意 味着包含性的"或"而非排他性的"或"。
[0075]尽管以特定的顺序示出并描述本文中的方法的操作，但是可更改每一种方法的操 作顺序，使得可逆序地执行某些操作，或使得某些操作可至少部分地与其他操作同时执行。 在另一实施例中，不同操作的指令或子操作能以间歇性和/或交替方式执行。
[0076]将理解，上述描述旨在是说明性而非限制性的。许多其他实施例将在本领域技术 人员阅读并理解以上描述后对他们是显而易见的。因此，应当参照所附权利要求书以及此 类权利要求书要求授予权利的等效方案的完整范围来确定本公开的范围。
【主权项】
1. 一种方法，所述方法包括以下步骤： 提供用于半导体制造腔室中的部件； 将所述部件加载到沉积腔室中； 将金属粉末冷喷涂覆到所述部件上以在所述部件上形成涂层；以及 阳极化所述涂层以形成阳极化层。2. 如权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤:在阳极化所述涂层之前， 将所述部件抛光至小于约20微英寸的平均表面粗糙度。3. 如权利要求1所述的方法，其中被冷喷涂覆到所述部件上的所述金属粉末具有约100 米/秒至约1500米/秒范围中的速度，并且所述金属粉末经由氮气或氩气之载气被喷涂。4. 如权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤:在冷喷涂覆之后，将所述 部件加热至200°C至约1450°C范围中的温度达多于约30分钟，以便在所述部件与所述涂层 之间形成阻挡层。5. 如权利要求1所述的方法，其中所述涂层具有约0.1毫米至约40毫米范围中的厚度。6. 如权利要求1所述的方法，其中所述部件包括以下各者中的至少一者:铝、铝合金、不 锈钢、钛、钛合金、镁，或镁合金，并且所述金属粉末包括以下各者中的至少一者：铝、铝合 金、钛、钛合金、银、银合金、错、错合金、铜或铜合金。7. 如权利要求1所述的方法，其中约1%至约50%的所述涂层经消耗以形成所述阳极化 层。8. 如权利要求1所述的方法，其中所述部件是喷淋头、阴极套管、套管衬垫门、阴极基 座、腔室内衬或静电卡盘基座。9. 一种制品，所述制品包括： 部件，在用于等离子体蚀刻的半导体制造腔室中使用所述部件； 金属粉末冷喷涂层，在所述部件上；以及 阳极化层，由所述金属粉末冷喷涂层形成。10. 如权利要求9所述的制品，其中所述部件具有小于约20微英寸的平均表面粗糙度。11. 如权利要求9所述的制品，其中所述制品进一步包括所述部件与所述涂层之间的阻 挡层，所述阻挡层具有约〇. 1微米至约5微米范围中的厚度。12. 如权利要求9所述的制品，其中所述涂层具有约0.2毫米至约5毫米范围中的厚度。13. 如权利要求9所述的制品，其中所述部件包括以下各者中的至少一者:铝、铝合金、 不锈钢、钛、钛合金、镁或镁合金。14. 如权利要求9所述的制品，其中所述金属粉末冷喷涂层包括铝、铝合金、钛、钛合金、 铌、铌合金、锆、锆合金、铜或铜合金。15. 如权利要求9所述的制品，其中所述部件是喷淋头、阴极套管、套管衬垫门、阴极基 座、腔室内衬或静电卡盘基座。
【专利摘要】一种用于涂覆在用于等离子体蚀刻的半导体制造腔室中使用的部件的方法包括以下步骤：提供用于半导体制造腔室中的部件；将所述部件加载到沉积腔室中；将金属粉末冷喷涂覆到所述部件上以在所述部件上形成涂层；以及阳极化所述涂层以形成阳极化层。
【IPC分类】H01L21/28, H01L21/203, H01L21/56
【公开号】CN105723503
【申请号】CN201480062242
【发明人】J·Y·孙, V·菲鲁兹多尔
【申请人】应用材料公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2014年11月11日
【公告号】US20150132602, WO2015073456A1