[发明专利]铒基耐等离子体陶瓷涂层的非直视性沉积

说明书

本发明描述了一种使用非直视性(non‑line‑of‑sight；NLOS)沉积工艺在腔室部件的表面上沉积耐等离子体陶瓷涂层的方法，所述非直视性沉积工艺为诸如原子层沉积(atomic layer deposition；ALD)和化学气相沉积(chemical vapor deposition；CVD)。耐等离子体陶瓷涂层由含铒氧化物、含铒氟氧化物或含铒氟化物组成。本发明还描述了具有含铒氧化物、含铒氟氧化物或含铒氟化物的耐等离子体陶瓷涂层的腔室部件。

技术领域

本公开的实施例关于一种使用非直视性沉积(non-line of sight deposition；NLOS)技术涂覆具有含铒陶瓷涂层的腔室部件的方法。

现有技术

各制造工艺将半导体处理腔室部件暴露于高温、高能等离子体、腐蚀性气体的混合物、高应力及其组合中。这些极端条件可侵蚀和/或腐蚀腔室部件，从而增大腔室部件对缺陷的敏感性。希望减小这些缺陷并改进部件在这种极端环境中的耐侵蚀性和/或耐腐蚀性。

通常通过各种方法(诸如热喷涂、溅射或蒸发技术)在腔室部件上沉积防护层。在这些技术中，不直接暴露于涂层材料源(例如，不在材料源的视线中)的腔室部件的表面由比直接暴露于涂层材料源的表面显著更薄的涂层涂覆。这可能导致劣质薄膜、低密度薄膜，或腔室部件的一部分完全未涂覆。

一些材料比其他材料对特定恶劣环境具有更强的耐侵蚀性和/或耐腐蚀性。

发明内容

本文所描述的实施例中的一些包括一种使用含铒氧化物、含铒氟氧化物、或含铒氟化物以通过非直视性(non-line of sight；NLOS)沉积方法在腔室部件上建立耐等离子体陶瓷涂层的方法。在实施例中可使用的这些NLOS方法为化学气相沉积(CVD)和原子层沉积(ALD)。

在一些实施例中，腔室部件包括具有在10:1与200:1之间的深宽比的部分。腔室部件另外包括在该腔室部件的部分的表面上的耐等离子体陶瓷涂层。该耐等离子体陶瓷涂层由含铒氧化物、含铒氧氟化物或含铒氟化物组成。该耐等离子体陶瓷涂层具有约零孔隙率且具有均匀厚度，该均匀厚度具有小于+/-5％的厚度变化。

在一些实施例中，腔室部件包括具有在10:1与200:1之间的深宽比的部分。该腔室部件另外包括在腔室部件的部分的表面上的耐等离子体陶瓷涂层。该耐等离子体陶瓷涂层由Er₂O₃组成。该耐等离子体陶瓷涂层具有约零孔隙率且具有均匀厚度，该均匀厚度具有小于+/-5％的厚度变化。

附图说明

在以下附图中通过示例而非限制的方式说明本公开案，其中相同的附图标记指示相似组件。应当注意，在本公开中对“一”或“一个”实施例的不同引用不一定指同实施例，并且该引用意指至少一个。

图1描绘了处理腔室的一个实施例的剖面图。

图2描绘了根据实施例的根据各种原子层沉积技术和化学气相沉积技术的沉积工艺。

图3A示出了根据实施例的使用原子层沉积或化学气相沉积建立陶瓷涂层的方法。

图3B示出了根据实施例的使用原子层沉积建立陶瓷涂层的方法。

图4A至图4D描绘根据不同实施例的多组分涂层组成的变化。

图5A描绘根据实施例的腔室部件(喷头)。

图5B描绘根据实施例的具有大深宽比的气体导管的放大视图，其中该气体导管的内部有涂层。

图6是比较不同陶瓷每小时以微米为单位的等离子体蚀刻侵蚀速率的图表。

具体实施方式