经处理的陶瓷室部件的制作方法

本申请主张2021年8月19日申请的美国申请no.63/234,999的优先权利益，其通过引用合并于此以用于所有目的。

背景技术：

1、这里提供的背景描述是为了总体呈现本公开的背景的目的。在此背景技术部分以及在提交申请时不能确定为现有技术的说明书的各方面中描述的信息既不明确也不暗示地承认是针对本公开的现有技术。

2、本公开内容涉及用于处理室的部件。更特别地，本公开内容涉及用于将功率传递到等离子体处理室中的介电窗。

3、半导体处理室的一些组件(例如，介电窗)被暴露于等离子体。等离子体可能导致介电窗的劣化以及视觉颜色变化。电介质的劣化和室副产物在窗上的累积可能产生污染物，该污染物可能导致半导体设备的故障。此外，新部件可能具有来自制造过程的污染物，其可能导致半导体设备故障。对于层压陶瓷部件而言，在部件制造或部件使用期间可能在部件上导致污染物。此外，部件的制造或部件的使用可能导致部件变色，这可能未必与缺陷相关，但是引起客户对用来室匹配的部件质量保证的感知担忧。颜色变化可能不均匀。层压陶瓷部件可能具有宽度小于5微米的凹坑。从宽度小于5微米的凹坑中移除碎屑可能是困难的。

技术实现思路

1、为实现前述内容且根据本公开内容的目的，提供了一种处理用于半导体处理室中的陶瓷组件的方法，其中所述陶瓷组件包括陶瓷层压件，所述陶瓷层压件包括：1)基底区，其包含第一介电陶瓷材料，2)保护区，其位于所述基底区的第一侧，其中所述保护区包含第二介电陶瓷材料，其中所述第一介电陶瓷材料不同于所述第二介电陶瓷材料，以及3)过渡区，其位于所述保护区和所述基底区之间，其中所述过渡区包含所述第一介电陶瓷材料和所述第二介电陶瓷材料，其中所述陶瓷组件对紫外光的暴露使所述陶瓷组件的至少第一部分的光学特性从第一光学状态改变为第二光学状态。通过在炉中将所述陶瓷组件加热到400℃到1000℃之间的温度并且持续2小时至20小时之间的时段而提供对所述陶瓷组件的热处理，其中所述热处理使所述陶瓷组件的所述第一部分的所述光学特性从所述第二光学状态改变为第三光学状态，其中所述第三光学状态比所述第二光学状态更接近所述第一光学状态。

2、在另一表现形式中，提供了一种用于半导体处理室中的陶瓷组件，其中所述陶瓷组件具有工艺面向表面，所述工艺面向表面具有直径小于5μm的多个凹坑，所述多个凹坑平均少于15％被碎屑填充。

3、在另一表现形式中，提供了一种处理用于半导体处理室中的陶瓷组件的方法，其中所述陶瓷组件包括陶瓷层压件，所述陶瓷层压件包括：1)基底区，其包含第一介电陶瓷材料，2)保护区，其位于所述基底区的第一侧，其中所述保护区包含第二介电陶瓷材料，其中所述第一介电陶瓷材料不同于所述第二介电陶瓷材料，以及3)过渡区，其位于所述保护区和所述基底区之间，其中所述过渡区包含所述第一介电陶瓷材料和所述第二介电陶瓷材料。通过在炉中将所述陶瓷组件加热到400℃到1000℃之间的温度并且持续2小时至20小时之间的时段而提供对所述陶瓷组件的热处理。

4、本公开的这些特征和其它特征将在下面在本公开的详细描述中并结合以下附图进行更详细的描述。

技术特征：

1.一种处理用于半导体处理室中的陶瓷组件的方法，其中所述陶瓷组件包括陶瓷层压件，所述陶瓷层压件包括：1)基底区，其包含第一介电陶瓷材料，2)保护区，其位于所述基底区的第一侧，其中所述保护区包含第二介电陶瓷材料，其中所述第一介电陶瓷材料不同于所述第二介电陶瓷材料，以及3)过渡区，其位于所述保护区和所述基底区之间，其中所述过渡区包含所述第一介电陶瓷材料和所述第二介电陶瓷材料，其中所述陶瓷组件对紫外光的暴露使所述陶瓷组件的至少第一部分的光学特性从第一光学状态改变为第二光学状态，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其还包括在提供所述热处理之后，用颗粒喷砂所述陶瓷组件的表面。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述颗粒是固体co2颗粒。

4.根据权利要求2所述的方法，其中所述陶瓷组件的所述表面具有直径小于5μm的多个凹坑，且其中在所述热处理之前，直径小于5μm的所述多个凹坑平均超过75％被碎屑填充，且其中在所述陶瓷组件的所述表面的所述喷砂之后，直径小于5μm的所述多个凹坑平均少于15％被碎屑填充。

5.根据权利要求2所述的方法，其还包括在喷砂所述陶瓷组件的所述表面之后，提供湿式清洁。

6.根据权利要求5所述的方法，其还包括在提供所述热处理之前，提供去污工艺。

7.根据权利要求6所述的方法，其还包括在提供所述热处理之后且在喷砂所述陶瓷组件的所述表面之前的炉后处理。

8.根据权利要求1所述的方法，其还包括使用所述光学特性的改变来验证：所述陶瓷组件包括所述陶瓷层压件，所述陶瓷层压件包括基底区和保护区，所述基底区包含第一介电陶瓷材料，且所述保护区包括第二介电陶瓷材料。

9.根据权利要求1所述的方法，其还包括对所述保护区的表面进行纳米纹理化。

10.一种用于半导体处理室中的陶瓷组件，其中所述陶瓷组件具有工艺面向表面，所述工艺面向表面具有直径小于5μm的多个凹坑，所述多个凹坑平均少于15％被碎屑填充。

11.根据权利要求10所述的陶瓷组件，其中所述陶瓷组件是陶瓷层压件，所述陶瓷层压件包括：

12.根据权利要求11所述的陶瓷组件，其还包括所述保护区的纳米纹理表面，其表面粗糙度介于约5nm和254nm的ra之间。

13.根据权利要求11所述的陶瓷组件，其中所述保护区、所述基底区、以及所述过渡区具有体积小于1％的孔隙率。

14.根据权利要求11所述的陶瓷组件，其中所述保护区的所述表面具有通过包含热处理的步骤提供的均匀光学特性，所述热处理用于使所述陶瓷组件的第一部分的光学特性从第一光学状态改变为不同于所述第一光学状态的第二光学状态，且其中对所述陶瓷组件的所述第一部分的光学特性的改变提供整体陶瓷组件的更均匀的光学特性。

15.根据权利要求14所述的陶瓷组件，其中所述第一光学状态是第一颜色，且所述第二光学状态是不同于所述第一颜色的第二颜色。

16.根据权利要求10所述的陶瓷组件，其中所述陶瓷组件是新组件。

17.一种处理用于半导体处理室中的陶瓷组件的方法，其中所述陶瓷组件包括陶瓷层压件，所述陶瓷层压件包括：1)基底区，其包含第一介电陶瓷材料，2)保护区，其位于所述基底区的第一侧，其中所述保护区包含第二介电陶瓷材料，其中所述第一介电陶瓷材料不同于所述第二介电陶瓷材料，以及3)过渡区，其位于所述保护区和所述基底区之间，其中所述过渡区包含所述第一介电陶瓷材料和所述第二介电陶瓷材料，所述方法包括：

18.根据权利要求17所述的方法，其还包括用颗粒喷砂所述陶瓷组件的表面。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述颗粒是固体co2颗粒。

20.根据权利要求18所述的方法，其中所述陶瓷组件的所述表面具有直径小于5μm的多个凹坑，且其中在所述热处理之前，直径小于5μm的所述多个凹坑平均超过75％被碎屑填充，且其中在所述陶瓷组件的所述表面的所述喷砂之后，直径小于5μm的所述多个凹坑平均少于15％被碎屑填充。

21.根据权利要求17所述的方法，其还包括提供湿式清洁。

技术总结
一种处理用于半导体处理室中的陶瓷组件的方法，其中所述陶瓷组件包括陶瓷层压件，所述陶瓷层压件包括：基底区，其包含第一介电陶瓷材料，保护区，其中所述保护区包含第二介电陶瓷材料，以及过渡区，其位于所述保护区和所述基底区之间，其中所述过渡区包含所述第一介电陶瓷材料和所述第二介电陶瓷材料，其中所述陶瓷组件对紫外光的暴露使所述陶瓷组件的至少第一部分的光学特性改变。通过在炉中将所述陶瓷组件加热到400℃到1000℃之间的温度并且持续2小时至20小时之间的时段而提供对所述陶瓷组件的热处理，其中所述热处理使所述陶瓷组件的所述第一部分的所述光学特性改变。

技术研发人员：阿米尔·A·亚西尔,石洪,萨蒂什·斯里尼瓦桑,耶利米亚·迈克尔·德德里克,潘卡基·哈扎里卡,许临,道格拉斯·德特尔特
受保护的技术使用者：朗姆研究公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24