IAD而沉积的化合物陶瓷薄膜保护层显示出约45nm/RFHr的沉积速率， 而使用利用高能量离子的IAD而沉积的化合物陶瓷薄膜保护层显示出约35nm/RFHr的腐 蚀速率。使用利用高沉积温度（例如，约270°C )的IAD而沉积的EAG薄膜保护层显示出 约95nm/RFHr的腐蚀速率，而使用利用低沉积温度（例如，约120°C _150°C )的IAD而沉积 的EAG薄膜保护层显示出约70nm/RFHr的腐蚀速率。使用利用高能量离子的IAD而沉积的 Er2O3薄膜保护层显示出约35nm/RFHr的腐蚀速率。
[0120] 图10-11示出根据本发明的实施例而形成的薄膜保护层的粗糙度轮廓。图10示 出图8薄膜保护层在暴露于CH 4An2等离子体化学品之前以及暴露于CH4An2等离子体化学 品达IOORFHr之后的表面粗糙度概况。如图所示，IAD沉积的薄膜保护层显示在暴露于CH 4/ Cl2等离子体化学品达IOORFHr之后显示出最小的表面粗糙度变化。
[0121 ] 图11示出图9薄膜保护层在暴露于H2/NF3等离子体化学品之前以及暴露于H 2/NF3 等离子体化学品达35RFHr之后的表面粗糙度概况。如图所示，IAD沉积的薄膜保护层在暴 露于H2/NF 3等离子体化学品达35RFHr之后显示出最小的表面粗糙度变化。
[0122] 图12示出在低偏置下暴露于CF4-CHF3沟槽用化学品的腐蚀速率，包括根据本文中 所述的实施例而生成的多个不同的IAD涂层的腐蚀速率。如图所示，92%氧化铝的腐蚀速 率为约0. 26微米/射频小时（μ m/Rfhr)，IAD沉积的EAG的腐蚀速率为约0. 18 μ m/Rfhr， IAD沉积的YAG的腐蚀速率为约0. 15 μ m/Rfhr，等离子体喷涂沉积的化合物陶瓷的腐蚀速 率为约0. 09 μ m/Rfhr，IAD沉积的Y2O3的腐蚀速率为约0. 08 μ m/Rfhr，IAD沉积的陶瓷化 合物的腐蚀速率为约0. 07 μ m/Rfhr，块状Y2O3的腐蚀速率为约0. 07 μ m/Rfhr，块状陶瓷化 合物的腐蚀速率为约〇. 065 μ m/Rfhr，IAD沉积的Er2O3的腐蚀速率为约0. 05 μ m/Rfhr。当 在高偏置下使用CF4-CHF3沟槽用化学品来蚀刻这些材料时，类似的蚀刻结果会发生。例如， 在高偏置下，92 %氧化铝的蚀刻速率为约1. 38 μ m/Rfhr，IAD沉积的EAG的腐蚀速率为约 0. 27 μ m/Rfhr，IAD沉积的YAG的腐蚀速率为约0. 27 μ m/Rfhr，等离子体喷涂沉积的化合物 陶瓷的腐蚀速率为约〇. 35 μ m/Rfhr，IAD沉积Y2O3的腐蚀速率为约0. 18 μ m/Rfhr，IAD沉 积的陶瓷化合物的腐蚀速率为约0. 19 μπι/Rfhr，块状Y2O3的腐蚀速率为约0. 4 μπι/Rfhr， 块状陶瓷化合物的腐蚀速率为约〇. 4 μ m/Rfhr，IAD沉积的Er2O3的腐蚀速率为约0. 18 μ m/ Rfhr0
[0124] 表4:金属污染结果
[0125] 以根据本发明的实施例而形成的IAD沉积的薄膜保护层来涂覆的盖和喷嘴遭受 的金属污染结果具有符合表4中所示的规范。表中标识了金属污染元素、检测极限、规范限 制、第一测试结果和第二测试结果。检测极限是污染的最小可检测水平。规范限制是在测 试中经处理的基板（例如，晶片）上发现的每平方厘米的原子（原子/cm 2)。如表中所示， 在两个不同的金属污染测试中，铝和钇的污染水平小于100原子/cm2,而镍、铁、铬、铜、钛和 钙的污染水平小于10原子/cm 2。对于这些测试中的每一个测试，在测试过程期间使用包括 包含Y4Al2O 9与Y 203-Zr02固溶体的陶瓷化合物的薄膜保护层的盖和喷嘴。在每一个测试过 程之后，测量金属污染的水平。使用根据所述本文中所述的实施例而形成的其他IAD沉积 的薄膜保护层，类似的污染结果是可实现的。
[0126] 在使用具有包含Y4Al2O9与Y 203-Zr02固溶体的陶瓷化合物的薄膜保护层的盖和喷 嘴的IOORFhr的处理之后，在经处理的300mm的晶片上的整体颗粒污染经测试结果为：约 50个尺寸大于65nm的颗粒、约40个尺寸大于90nm的颗粒以及约20个尺寸大于165nm的 颗粒。所测得的颗粒污染是300mm晶片上给定的尺寸上的颗粒总数。在50RFhr的处理之 后，整体颗粒污染经测试结果为：约40个尺寸大于65nm的颗粒、约30个尺寸大于90nm的 颗粒以及约18个尺寸大于165nm的颗粒。
[0127] 以上说明陈述了众多特定细节（例如，特定系统、部件、方法等的示例），从而提供 对本发明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实施本发明的至少一些实施例。在其他实例中，不详细地描述或以 简单的框图格式来呈现公知的部件或方法以避免不必要地使本发明含糊。因此，所陈述的 特定细节仅是示例性的。特定的实施方案可与这些示例性细节有所不同，并且仍被视为落 在本发明的范围内。
[0128] 遍及本说明书提及"一个实施例"或"一实施例"意指结合所述实施例所描述的特 定特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。因此，遍及本说明书的各处中出现短语 "在一个实施例中"或"在一实施例中"不一定全都指同一个实施例。此外，术语"或"旨在 表示包括性的"或"而非排他性的"或"。当在本文中使用术语"约"或"大致"时，旨在表示 标称值在± 30 %以内是精确的。
[0129] 虽然以特定的顺序示出和描述了本文中的方法的诸操作，但是可改变每一种方法 的操作的顺序，使得可逆序地执行某些操作，或使得可至少部分地与其他操作同时地进行 某些操作。在另一实施例中，不同的操作的指令或子操作可以是间歇的和/或交替的方式。
[0130] 将会理解，以上描述旨在是说明性的而非限定性的。在本领域技术人员阅读并理 解上述描述后，许多其他实施例对于他们将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应当参 照所附权利要求以及由此类权利要求赋予权利的等效方案的完整范围来确定。
【主权项】
1. 一种用于蚀刻反应器的腔室部件，包含： 盖或喷嘴，所述盖或喷嘴包含陶瓷主体；以及 保护层，所述保护层位于所述陶瓷主体的至少一个表面上，其中，所述保护层是抗等离 子体的稀土氧化物膜，所述抗等离子体的稀土氧化物膜具有小于300μm的厚度且具有小 于10微英寸的平均表面粗糙度。2. 如权利要求1所述的腔室部件，其中，所述保护层包含以下各项中的至少一者： Y3A15012、Y4A1209、Er203、Gd203、Er3Al5012、Gd3Al5012、YF3、Nd203、Er4Al209、ErA103、Gd4Al209、 GdA103、Nd3Al5012、Nd4Al209、NdA103或包含Y4A1209与Y203-2抑2固溶体的陶瓷化合物。3. 如权利要求1所述的腔室部件，其中，所述保护层具有10μm-30μm的厚度。4. 如权利要求1所述的腔室部件，其中，所述保护层包括陶瓷化合物，所述陶瓷化合物 包含Y4A1209与Y203-Zr02固溶体，其中，所述陶瓷化合物具有选自由下列各项组成的列表的 组分： 40 摩尔 ％ -100 摩尔 ％ 的Y203、0-60 摩尔 ％ 的ZrOjP0-10 摩尔 ％ 的A1 203; 40摩尔％ -60摩尔％的Y203、30摩尔％ -50摩尔％的ZrOjP10摩尔％ -20摩尔％的 ai2o3; 40摩尔％ -50摩尔％的Y203、20摩尔％ -40摩尔％的ZrOjP20摩尔％ -40摩尔％的 ai2o3; 70摩尔％ -90摩尔％的Y203、0-20摩尔％的ZrOjP10摩尔％ -20摩尔％的A1 203; 60摩尔％ -80摩尔％的Y203、0-10摩尔％的ZrOjP20摩尔％ -40摩尔％的A1 203;以 及 40摩尔％ -60摩尔％的Y203、0-20摩尔％的ZrOjP30摩尔％ -40摩尔％的A1 203。5. 如权利要求1所述的腔室部件，其中，所述保护层具有以下组分：40摩尔％ -45摩 尔％的Y2〇3、5摩尔％ -10摩尔％的Zr02、35摩尔％ -40摩尔％的Er203、5摩尔％ -10摩尔％ 的Gd203和5摩尔％ -15摩尔％的SiO2。6. 如权利要求1所述的腔室部件，其中，所述保护层的孔隙度小于1%。7. 如权利要求1所述的腔室部件，其中，所述保护层具有小于8微英寸的抛光后粗糙 度。8. 如权利要求1所述的腔室部件，其中，所述陶瓷主体是块状烧结陶瓷体，并且包含以 下各项中的至少一者：A1203、Y203、Si02或包含Y4A1209与Y203-Zr02固溶体的陶瓷化合物。9. 如权利要求1所述的腔室部件，其中，所述保护层包含保护层叠层，所述保护层叠层 包含在所述至少一个表面上的第一抗等离子体的稀土氧化物膜以及在所述第一抗等离子 体的稀土氧化物膜上的第二抗等离子体的稀土氧化物膜，其中，所述第一抗等离子体的稀 土氧化物膜包含着色剂，所述着色剂使所述第一抗等离子体的稀土氧化物膜具有与所述第 二抗等离子体的稀土氧化物膜不同的颜色。10. 如权利要求9所述的腔室部件，其中，所述着色剂包含以下至少一者：Nd203、Sm203 或Er203〇11. 一种制造制品的方法，所述方法包含以下步骤： 提供用于蚀刻反应器的盖或喷嘴； 执行离子辅助沉积以在所述盖或喷嘴的至少一个表面上沉积保护层，其中，所述保护 层是具有小于300μm的厚度的抗等离子体的稀土氧化物膜；以及 将所述保护层抛光至小于10微英寸的平均表面粗糙度。12. 如权利要求11所述的方法，进一步包含以下步骤： 将所述保护层抛光至8微英寸或更小的平均表面粗糙度。13. 如权利要求11所述的方法，其中，所述保护层具有10μm-30μm的厚度，并且其中， 使用1-2埃/秒的沉积速率来沉积所述保护层。14. 如权利要求11所述的方法，进一步包含以下步骤： 执行所述离子辅助沉积步骤以在所述第一保护层上沉积第二保护层，其中，所述第二 保护层是具有5μm-30μm的厚度的附加的抗等离子体的稀土氧化物膜。15. 如权利要求14所述的方法，其中，所述第一保护层包含着色剂，所述着色剂使所述 第一保护层具有与所述第二保护层不同的颜色。
【专利摘要】制造制品的方法包含提供用于蚀刻反应器的盖或喷嘴。随后执行离子辅助沉积(IAD)以在盖或喷嘴的至少一个表面上沉积保护层，其中，保护层是具有小于300μm的厚度以及10微英寸或更小的平均表面粗糙度的抗等离子体的稀土氧化物膜。
【IPC分类】C23C14/54, C23C14/08, C23C14/48
【公开号】CN105392913
【申请号】CN201480041007
【发明人】J·Y·孙, B·P·卡农戈, V·菲鲁兹多尔, Y·张
【申请人】应用材料公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2014年7月15日
【公告号】US20150021324, WO2015013070A1