JP2023521164A - 酸化イットリウム系コーティング組成物 - Google Patents

酸化イットリウム系コーティング組成物 Download PDF

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Abstract

物品が過酷な化学的環境（水素系及び／又はハロゲン系の環境等）に曝されたとき及び／又は物品が高エネルギープラズマに曝されたときに、コーティングされた物品に耐腐食侵食性を付与する保護コーティング組成物を開示する。また、電子ビームイオンアシスト堆積、物理気相堆積又はプラズマ溶射を使用して物品を保護コーティングでコーティングする方法を記載する。また、ウエハ当たり平均で約５未満のイットリウム系の粒子欠陥を示すウエハ処理方法を記載する。

Description

本開示の実施形態は、一般に、イオンアシスト堆積、プラズマ溶射又は物理気相堆積を使用して、酸化イットリウム系保護コーティング組成物でチャンバコンポーネントをコーティングする方法に関する。
背景
半導体産業では、デバイスは、益々小型化するサイズの構造を生成する多くの製造プロセスによって製造される。デバイスの形状が縮小するにつれて、プロセスの均一性と再現性を制御することはより困難になる。
既存の製造プロセスは、半導体処理チャンバコンポーネントを高エネルギーのアグレッシブ（攻撃的で過酷）なプラズマ及び／又は腐食性環境に曝す。これは半導体処理チャンバコンポーネントの完全性に有害であり、プロセスの均一性と再現性の制御という困難性に更に寄与する可能性がある。
従って、特定の半導体処理チャンバコンポーネント（例えば、ライナ、ドア、蓋等）は、イットリウム系保護コーティングでコーティングされる。イットリア（Ｙ２Ｏ３）は、過酷なプラズマ環境での優れた浸食及び／又はスパッタリング耐性により、エッチングチャンバコンポーネントで一般的に使用される。
高エネルギーで過酷なプラズマから生じるスパッタリングに対する物理的耐性と、腐食環境から生じる腐食に対する化学的耐性の両方を提供する保護コーティングに到達することは有利である。
実施形態の簡単な概要
特定の実施形態では、本開示はコーティングされたチャンバコンポーネントを対象とする。コーティングされたチャンバコンポーネントは、本体と、耐腐食侵食性コーティングを含む。耐腐食侵食性コーティングは、約０．１モル％～最大３７モル％のモル濃度の酸化イットリウムと、６３モル％超～約９９．９モル％のモル濃度の酸化アルミニウムとの単相ブレンドを含む。
特定の実施形態では、本開示はチャンバコンポーネントをコーティングする方法を対象とする。この方法は、電子ビームイオンアシスト堆積（ｅ－ビームＩＡＤ）、物理気相堆積（ＰＶＤ）又はプラズマ溶射を実行し、耐腐食侵食性コーティングを堆積させることを含む。耐腐食侵食性コーティングは、約０．１モル％～最大３７モル％のモル濃度の酸化イットリウムと、６３モル％超～約９９．９モル％のモル濃度の酸化アルミニウムとの単相ブレンドを含む。
特定の実施形態では、本開示はウエハを処理する方法を対象とする。この方法は、耐腐食侵食性コーティングでコーティングされた少なくとも１つのチャンバコンポ－ネンを含むチャンバ内でウエハを処理することを含む。耐腐食侵食性コーティングは、約０．１モル％～最大３７モル％のモル濃度の酸化イットリウムと、６３モル％超～約９９．９モル％のモル濃度の酸化アルミニウムとの単相ブレンドを含む。
本発明は、同様の参照が同様の要素を示す添付図面の図において、制限としてではなく例として示される。本開示における「ある」又は「１つの」実施形態に対する異なる参照は、必ずしも同じ実施形態に対するものではなく、そのような参照は少なくとも１つを意味することに留意すべきである。
処理チャンバの一実施形態の断面図である。 イオンアシスト堆積（ＩＡＤ）等のエネルギー粒子を利用する様々な堆積技術に適用可能な堆積メカニズムを示す。 ＩＡＤ堆積装置の概略図を示す。 １つ以上の保護コーティングによって覆われた物品（例えば、蓋）の断面側面図を示す。 一実施形態による、保護コーティングを有するチャンバ蓋の斜視図を示す。 一実施形態による、保護コーティングを有するチャンバ蓋の断面側面図を示す。 一実施形態による、物品を保護コーティングでコーティングする方法を示す。 一実施形態による、保護コーティングでコーティングされた少なくとも１つのチャンバコンポーネントを含む処理チャンバ内でウエハを処理する方法を示す。 アルミナとイットリアの相図を示す。 比較ＹＯコーティングと比較して、一実施形態による保護コーティングを使用して過酷な化学反応を実行する７００ＲＦ時間のチャンバマラソン中に生成された総イットリウム系の粒子を示す。 比較ＹＯコーティングと比較して、一実施形態による保護コーティングのウエハ当たりの全イットリウム系の欠陥を示す。 ～ 比較ＹＯコーティング（図１０Ａ）、比較ＹＡＭコーティング（図１０Ｂ）及び比較ＹＡＧコーティング（図１０Ｃ）と比較して、一実施形態（図１０Ｄ）の保護コーティングを酸ストレス試験に曝したときの化学的耐性を示す。 一実施形態による保護コーティングを堆積するために利用することができる物理気相堆積技術の概略図を示す。 一実施形態による保護コーティングを堆積するために利用することができるプラズマ溶射堆積技術の概略図である。
実施形態の詳細な説明
半導体製造プロセスでは、半導体プロセスチャンバコンポーネントは高エネルギーの苛酷なプラズマ環境や腐食環境に曝される。これらの苛酷な環境からプロセスチャンバコンポーネントを保護するため、チャンバコンポーネントは保護コーティングでコーティングされる。
イットリア（Ｙ２Ｏ３）はその良好な耐侵食性のために、チャンバコンポーネント（例えば、エッチングチャンバコンポーネント）のコーティングに一般的に使用される。イットリアは耐浸食性に優れているが、苛酷なエッチング化学物質に対して化学的に安定していない。フッ素、塩素、臭化物等のラジカルはイットリアを化学的に容易に攻撃し、イットリウム系粒子を形成し、イットリウム系粒子はエッチング用途で欠陥を生じさせる。そのため、様々な業界（ロジック業界等）は、製品ウエハ上のイットリウム系の欠陥に対して厳しい仕様を設定し始めている。
これらの厳格な仕様を満たすには、高エネルギーの苛酷なプラズマによって発生するスパッタリングに対する物理的耐性と、攻撃的な化学環境による化学的な攻撃によって発生する化学的耐性の両方を提供する保護コーティング組成を特定することが有益である。
本開示では、保護コーティングは、純粋なイットリア（Ｙ２Ｏ３）及び他のイットリウム系材料と比較して改善された化学的安定性を有する一方、純粋なアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）と比較して高エネルギーの過酷なプラズマに対する物理的耐性も維持するものとして特定されている。
特定の実施形態では、本明細書に記載の保護コーティングは、酸化アルミニウムと酸化イットリウムの単相ブレンドを含む耐腐食性及び耐侵食性コーティングである。特定の実施形態では、保護コーティングはアモルファスである。保護コーティングのアモルファスの性質により、保護コーティングは、結晶相にあるコーティングに含まれる場合よりも多くのアルミナを含むことができる。イットリアとアルミナの結晶性コーティングは、例えば図７に示されるようなアルミナ－イットリア相図に示される相に拘束される。例えば、図７の相図の領域Ａによると、０より大きいが約０．３７未満のイットリアモル分率（結晶相イットリウムアルミニウムガーネット（ＹＡＧ）を表す相図の第１の垂直線Ｂに関連するイットリアモル分率）から、約２０８０Ｋ未満では、２相の結晶イットリア－アルミナコーティングは、結晶ＹＡＧ相と結晶アルミナ相を形成する。本明細書に記載のコーティングは、むしろＡ領域に入るアルミナとイットリアの組成を有するアルミナとイットリアのブレンドの単相（例えば、アモルファス相）を形成することにより、従来の相図から逸脱する。
限定として解釈されるものではないが、本明細書に記載される特定のコーティングのアモルファスの性質により、より多くのアルミニウム系成分をコーティングに導入し、コーティングに過酷な化学環境（例えば、酸性環境、水素系環境、及びハロゲン系環境）に対しより高い化学的耐性を持たせ、コーティングに十分な量のイットリウム系のコンポーネントを維持して、高エネルギープラズマ環境に対して物理的に耐性を持たせる。
特定の実施形態では、本開示は、本明細書に記載された保護コーティングの何れかでチャンバコンポーネントをコーティングする方法を対象とする。処理チャンバ内で過酷な化学環境及び／又は高エネルギープラズマ環境に曝されるチャンバコンポーネントは、本明細書に記載の保護コーティングでコーティングすることができる。チャンバコンポーネントは、処理環境に面する側、及び任意に他の側にコーティングすることができる。このようなコーティングの恩恵を受ける適切なチャンバコンポーネントには、蓋、ライナ、ノズル等が含まれるが、これらに限定されない。保護コーティングは、イオンアシスト堆積（ＩＡＤ）を使用して（例えば、電子ビームＩＡＤ（ＥＢ－ＩＡＤ）を使用して）、処理環境（例えば、プラズマ環境及び／又は化学環境）に面するチャンバコンポーネントの本体上に形成することができる。特定の実施形態では、保護コーティングは、プラズマ溶射堆積又は物理気相堆積を使用して形成することができる。保護コーティングによって提供される耐腐食性及び／又は耐侵食性の改善により、メンテナンス及び製造コストを削減しながら、コーティングされた物品の耐用年数を改善することができる。更に、本明細書に記載のコーティング（ＩＡＤ、ＰＶＤ、又はプラズマ溶射の何れかによって堆積されたもの）は、他のイットリウム系コーティング（同様の堆積技術によって堆積された）と比較して、又はコーティングされていないコンポーネントと比較して、コンポーネントにより長い寿命を提供するのに十分な厚さで適用することができる。
特定の実施形態では、本開示は更に、本明細書に記載の保護コーティングでコーティングされた少なくとも１つのチャンバコンポ－ネンを含む処理チャンバ内でウエハを処理する方法を対象とする。保護コーティングによって提供される耐腐食性及び／又は耐侵食性の向上により、コーティングされたチャンバコンポーネントは、ウエハ欠陥の主な原因となっているイットリウム系粒子の生成を減少させる。イットリウム系粒子とこれに対応するイットリウム系の欠陥に関して厳密な仕様が設定されており、最終的な目標はウエハ内のイットリウム系の欠陥を完全に排除することである。本明細書に記載の保護コーティングでコーティングされた少なくとも１つのチャンバコンポーネントを有する処理チャンバで処理されたウエハは、平均して、ウエハ当たり約１未満のイットリウム系粒子欠陥を示す。比較すると、チャンバコンポーネントが比較の保護コーティングでコーティングされている処理チャンバで処理されたウエハは、平均して、ウエハ当たり約８個を超えるイットリウム系の粒子欠陥を示す。
図１は、本開示の実施形態による保護コーティングでコーティングされた１つ以上のチャンバコンポーネントを有する半導体処理チャンバ１００の断面図である。処理チャンバ１００は、過酷なプラズマ環境及び／又は過酷な化学環境が提供されるプロセスに使用することができる。例えば、処理チャンバ１００は、プラズマエッチングリアクタ（プラズマエッチャとしても知られる）、プラズマクリーナ等のためのチャンバであってもよい。保護コーティングを含むことができるチャンバコンポーネントの例には、基板支持アセンブリ１４８、静電チャック（ＥＳＣ）１５０、リング（例えば、プロセスキットリング又は単一リング）、チャンバ壁、ベース、ガス分配プレート、シャワーヘッド、ライナ、ライナキット、シールド、プラズマスクリーン、フローイコライザ、冷却ベース、チャンバビューポート、チャンバ蓋１３０、ノズル等が含まれる。特定の実施形態では、保護コーティングは、チャンバ蓋１３０及び／又はライナ１１６上に施される。
特定の実施形態では、以下でより詳細に説明される保護コーティングは、電子ビームイオンアシスト堆積（ｅビームＩＡＤ）によって堆積された、約０．１モル％～最大３７モル％までのモル濃度の酸化イットリウムと、６３モル％超～約９９．９モル％のモル濃度の酸化アルミニウムとの混合物（ブレンド）である単相アモルファスコーティングである。代替的に、他の形態のＩＡＤを使用してコーティングを堆積させてもよい。代替的に、物理気相堆積（ＰＶＤ）又はプラズマ溶射等の他の堆積技術を使用してコーティングを堆積させてもよい。
特定の実施形態では、保護コーティングは、約１０モル％～最大３７モル％のモル濃度の酸化イットリウムと、６３モル％超～約９０モル％のモル濃度の酸化アルミニウムを含む。特定の実施形態では、保護コーティングは、約１５モル％～最大３７モル％のモル濃度の酸化イットリウムと、６３モル％超～約８５モル％のモル濃度の酸化アルミニウムを含む。特定の実施形態では、保護コーティングは、約５モル％～約３５モル％のモル濃度の酸化イットリウムと、約６５モル％～約９５モル％のモル濃度の酸化アルミニウムを含む。特定の実施形態では、保護コーティングは、約５モル％～約３０モル％のモル濃度の酸化イットリウムと、約７０モル％～約９５モル％のモル濃度の酸化アルミニウムを含む。特定の実施形態では、保護コーティングは、約５モル％～約２０モル％のモル濃度の酸化イットリウムと、約８０モル％～約９５モル％のモル濃度の酸化アルミニウムを含む。特定の実施形態では、保護コーティング中の酸化イットリウム及び酸化アルミニウムのモル濃度は合計で１００モル％になる。
特定の実施形態では、保護コーティングは、約０．１モル％、約０．５モル％、約１．０モル％、約２モル％、約３モル％、約４モル％、約５モル％、約６モル％、約７モル％、約８モル％、約９モル％、約１０モル％、約１１モル％、約１２モル％、約１３モル％、約１４モル％、約１５モル％、約１６モル％、約１７モル％、約１８モル％、約１９モル％、又は約２０モル％のいずれかから、約２１モル％、約２２モル％、約２３モル％、約２４モル％、約２５モル％、約２６モル％、約２７モル％、約２８モル％、約２９モル％、約３０モル％、約３１モル％、約３２モル％、約３３モル％、約３４モル％、約３５モル％、約３６モル％、又は最大３７モル％まで、その中の任意の単一の値、又はその中の任意の下位範囲のモル濃度で酸化イットリウムを含む。
特定の実施形態では、保護コーティングは、６３モル％、約６４モル％、約６５モル％、約６６モル％、約６７モル％、約６８モル％、約６９モル％、約７０モル％、約７１モル％、約７２モル％、約７３モル％、約７４モル％、約７５モル％、約７６モル％、約７７モル％、約７８モル％、約７９モル％モル％、又は約８０モル％から、約８１モル％、約８２モル％、約８３モル％、約８４モル％、約８５モル％、約８６モル％、約８７モル％、約８８モル％、約８９モル％、約９０モル％、約９１モル％、約９２モル％、約９３モル％、約９４モル％、約９５モル％、約９６モル％、約９７モル％、約９８モル％、約９９モル％、約９９．５モル％、又は約９９．９モル％まで、その中の任意の単一の値、又はその中の任意の下位範囲のモル濃度で酸化アルミニウムを含む。
特定の実施形態では、本明細書に記載の保護コーティングは、酸化アルミニウムと酸化イットリウムの単相アモルファス混合物からなるか、又は本質的にこれらからなる。ここで、酸化アルミニウムは、保護コーティング中に、６３モル％超～約９９．９モル％、６３モル％超～約９０モル％、６３モル％超～約８５モル％、約６５モル％～約９５モル％、約７０モル％～約９５モル％、約８０モル％～約９５モル％のモル濃度で存在する。酸化イットリウムは、保護コーティング中に、約０．１モル％～最大３７モル％、約１０モル％～最大３７モル％、約１５モル％～最大３７モル％、約５モル％～約３５モル％、約５モル％～約３０モル％、又は約５モル％～約２０モル％までの濃度で存在する。
本明細書に記載される保護コーティングは、図７に示されるアルミナ－イットリア相図に拘束される他のイットリウム系のコーティング又はイットリウムとアルミニウム系のコーティングと比較して、より多くの量の酸化アルミニウムを組み込む柔軟性を提供し、過酷な化学環境（例えば、酸性環境、水素系環境、及びハロゲン系環境等）に対してより高い化学的安定性を提供する。（図７に示されるアルミナ－イットリア相図に拘束される相の結合リンクと比較して）、結合リンクが変化する可能性があり、実際に変化するアモルファスの性質により、本明細書に記載される保護コーティングにより多くのアルミナを組み込むことができる。
図７は、様々な温度におけるイットリアとアルミナの相図を示す。領域Ａでは、約２０８０Ｋ未満（例えば、２０８４Ｋ未満）の温度で、イットリアが０モル％超～７モル％未満、アルミナが６３モル％超～アルミナ１００モル％未満の範囲であり、相図は結晶アルミナと結晶ＹＡＧ（イットリウムアルミニウムガーネット）の２相系を示す。領域Ａの中間で、約２０８０Ｋ未満（例えば、２０８４Ｋ未満）の温度で、ＹＡＧとアルミナの２相がほぼ等量で存在する（即ち、約１：１モルアルミナ対モルＹＡＧ）。領域Ａの中間の左側（即ち、純粋なアルミナにより近い）では、約２０８０Ｋ未満（例えば、２０８４Ｋ未満）の温度で、結晶アルミナが多量相であり、結晶ＹＡＧが少量相である。領域Ａの中間の右側では、約２０８０Ｋ未満（例えば、２０８４Ｋ未満）の温度で、結晶ＹＡＧが多量相であり、結晶アルミナが少量相である。相図のＢ（２１９７Ｋの温度に対応する）として示される最初の垂直線では、約３７モル％のイットリアと約６３モル％のアルミナで、結晶ＹＡＧが形成される。限定的に解釈されるものではないが、相図の任意の点から、結晶ＹＡＧ線上、又は結晶アルミナと結晶ＹＡＧの二相領域において、２０８４Ｋ未満の温度で、より多くのアルミナを組成物に添加しようとすると、結晶性アルミナと結晶性ＹＡＧの２つの別個の相系が得られる（例えば、アルミナ粒子はＹＡＧマトリックス中に分散する可能性がある）。しかし、そのような組成物は、本明細書に記載のアモルファスコーティングよりも化学的耐性が低い。
特定の実施形態では、本明細書に記載の保護コーティングは、約２０原子％、約２１原子％、約２２原子％、約２３原子％、約２４原子％、約２５原子％、約２６原子％、約２７原子％、約２８原子％、約２９原子％、又は約３０原子％のいずれかから、約３１原子％、約３２原子％、約３３原子％、約３４原子％、約３５原子％、約３６原子％、約３７原子％、約３８原子％、約３９原子％、約４０原子％、約４１原子％、約４２原子％、約４３原子％、約４４原子％、又は約４５原子％のいずれかまでの範囲の濃度、又はその中の任意の単一の値又はその中の任意の下位範囲の濃度でアルミニウムを含むコーティング組成を有する。一実施形態では、保護コーティング中のアルミニウム濃度は、約２０原子％～約３５原子％である。一実施形態では、保護コーティング中のアルミニウム濃度は、約２７原子％～約４４原子％である。
特定の実施形態では、本明細書に記載の保護コーティングは、約１原子％、約２原子％、約３原子％、約４原子％、約５原子％、約６原子％、約７原子％、約８原子％、約９原子％、又は約１０原子％のいずれかから、約１１原子％、約１２原子％、約１３原子％、約１４原子％、約１５原子％、約１６原子ｍ％、約１７原子ｍ％、約１８原子ｍ％、約１９原子ｍ％、又は約２０原子ｍ％のいずれかまで範囲、又はその中の任意の単一の値、又はその中の任意の下位範囲の濃度でイットリウムを含むコーティング組成を有する。一実施形態では、保護コーティング中のイットリウム濃度は約１原子％～約８原子％である。一実施形態では、保護コーティング中のイットリウム濃度は約８原子％～約１８原子％である。
特定の実施形態では、本明細書に記載の保護コーティングは、約５５原子％、約５６原子％、約５７原子％、約５８原子％、約５９原子％、約６０原子％、約６１原子％、約６２原子％、又は約６３原子％のいずれかから、約６４原子％、約６５原子％、約６６原子％、約６７原子％、約６８原子％、約６９原子％又は約７０原子％まで、又はその中の任意の単一の値又はその中の任意の下位範囲の濃度の酸素を含むコーティング組成物である。一実施形態では、保護コーティング中の酸素濃度は、約５５原子％～約７０原子％である。一実施形態では、保護コーティング中の酸素濃度は、約６２原子％～約７０原子％である。
一実施形態では、保護コーティングは、約２７原子％～約４４原子％のアルミニウム、約１原子％～約８原子％のイットリウム、及び約５５原子％～約７０原子％の酸素を含む、これらからなる、又はこれらから本質的になる。一実施形態では、保護コーティングは、約２０原子％～約３５原子％のアルミニウム、約８原子％～約１８原子％のイットリウム、及び約６２原子％～約７０原子％の酸素を含む、これらからなる、又はこれらから本質的になる。
本明細書に記載の保護コーティングにおけるアルミニウム原子％対イットリウム原子％の比は、約１、約１．５、約２、約２．５、約３、約３．５、約４、約４．５、約５、約６、約７、約８、約９、又は約１０のいずれかから、約１２、約１４、約１６、約１８、約２０、約２２、約２４、約２６、約２８、約３０、約３４、約３８、約４２、約４４のいずれかまでの範囲であってもよい。一実施形態では、保護コーティング中のアルミニウム原子％対イットリウム原子％の比は、約１～約４．５の範囲である。一実施形態では、イットリウム原子％対アルミニウム原子％の比率は、約３．４～約４４の範囲である。
保護コーティングの組成は、走査型電子顕微鏡エネルギー分散分光法（ＳＥＭ－ＥＤＳ）分析により、倍率１０００倍、加速電圧１０ＫｅＶで決定される。
特定の実施形態では、本明細書に記載のコーティングは、ＹＡＧと比較して、又は他の材料（例えば、アルミナ等）と組み合わせたＹＡＧを含む多相組成物と比較して、より高い化学的耐性を提供する。特定の実施形態では、本明細書に記載のコーティングはイットリアとアルミナの単相アモルファスブレンドを含み、これはＹＡＧ中のアルミナ／アルミニウムの量と比較してより高い濃度のアルミナ／アルミニウムを含む。
特定の実施形態では、本明細書に記載の保護コーティングは、その中に結晶領域を有しない。特定の実施形態では、保護コーティングは、その中に遊離アルミナ、遊離イットリア、及び／又はＹＡＧを含まない。特定の実施形態では、Ｘ線回折（ＸＲＤ）により測定すると、保護コーティングは、約９０％を超えるアモルファス、約９２％を超えるアモルファス、約９４％を超えるアモルファス、約９６％を超えるアモルファス、約９８％を超えるアモルファス、又は約９９％を超えるアモルファスである。
保護コーティングは、電子ビームＩＡＤ堆積コーティング、ＰＶＤ堆積コーティング、又は酸化物系セラミック、窒化物系セラミック及び／又は炭化物系セラミックを含む異なるセラミック上に適用されるプラズマ溶射堆積コーティングであってもよい。酸化物系セラミックスの例は、ＳｉＯ２（石英）、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３等を含む。炭化物系セラミックスの例は、ＳｉＣ、Ｓｉ‐ＳｉＣ等を含む。窒化物系セラミックスの例は、ＡｌＮ、ＳｉＮ等を含む。電子ビームＩＡＤコーティングプラグ材料は、か焼粉末、予備成形された塊（例えば、グリーン体プレス、ホットプレス等によって形成される）、焼結体（例えば、５０～１００％の密度を有する）、又は機械加工された本体（例えば、セラミック、金属、又は金属合金であってもよい）であってもよい。図１に戻ると、図示されるように、一実施形態によれば、蓋１３０、ノズル１３２、及びライナ１１６は、各々、保護コーティング１３３、１３４、及び１３６を有する。しかし、上に列挙したような他のチャンバコンポーネントの何れも、保護コーティングを含むことができると理解すべきである。
一実施形態では、処理チャンバ１００は、内部容積１０６を包囲するチャンバ本体１０２と蓋１３０を含む。チャンバ本体１０２は、アルミニウム、ステンレス鋼、又は他の適切な材料から製造することができる。チャンバ本体１０２は、一般に、側壁１０８及び底部１１０を含む。蓋１３０、側壁１０８及び／又は底部１１０の何れも、保護コーティングを含むことができる。
側壁１０８に隣接して外側ライナ１１６を配置して、チャンバ本体１０２を保護することができる。外側ライナ１１６は、保護コーティングで製造及び／又はコーティングすることができる。一実施形態では、外側ライナ１１６は酸化アルミニウムで製造される。
排気ポート１２６をチャンバ本体１０２内に画定することができ、内部容積１０６をポンプシステム１２８に結合することができる。ポンプシステム１２８は、１つ以上のポンプ及びスロットルバルブを含むことができ、処理チャンバ１００の内部容積１０６の圧力を排気し、調整するために用いられる。
蓋１３０は、チャンバ本体１０２の側壁１０８上で支持することができる。蓋１３０は、処理チャンバ１００の内部容積１０６へのアクセスを可能にするために開くことができ、閉じられている間、処理チャンバ１００にシ－ル（密閉）を提供することができる。ガスパネル１５８を処理チャンバ１００に結合し、ノズル１３２を介してプロセス及び／又はクリーニングガスを内部容積１０６に供給することができる。蓋１３０は、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＹＡＧ、ＳｉＯ２、ＡｌＮ、ＳｉＮ、ＳｉＣ、Ｓｉ－ＳｉＣ、又はＹ４Ａｌ２Ｏ９とＹ２Ｏ３－ＺｒＯ２の固溶体を含むセラミック組成物等のセラミックであってもよい。また、ノズル１３２は、蓋について説明されたセラミックの何れか等のセラミックであってもよい。蓋１３０及び／又はノズル１３２は、各々、保護コーティング１３３、１３４でコーティングすることができる。
処理チャンバ１００内で基板を処理するために使用できる処理ガスの例には、とりわけ、Ｃ２Ｆ６、ＳＦ６、ＳｉＣｌ４、ＨＢｒ、ＮＦ３、ＣＦ４、ＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ３、Ｆ、ＮＦ３、Ｃｌ２、ＣＣｌ４、ＢＣｌ３、ＳｉＦ４、Ｈ２、Ｃｌ２、ＨＣｌ、ＨＦ等のハロゲン含有ガス、水素含有ガス、及びＯ２やＮ２Ｏ等の他のガスが含まれる。キャリアガスの例には、Ｎ２、Ｈｅ、Ａｒ、及びプロセスガスに対して不活性な他のガス（例えば、非反応性ガス）が含まれる。基板支持アセンブリ１４８は、蓋１３０の下で処理チャンバ１００の内部容積１０６に配置される。基板支持アセンブリ１４８は、処理中に基板１４４を保持する。リング１４６（例えば、単一のリング）は静電チャック１５０の一部を覆うことができ、処理中に覆われた部分がプラズマに曝されることから保護することができる。一実施形態では、リング１４６はシリコン又は石英であってもよい。
内側ライナ１１８は、基板支持アセンブリ１４８の周囲をコーティングすることができる。内側ライナ１１８は、外側ライナ１１６を参照して説明したようなハロゲン含有ガス耐性材料とすることができる。一実施形態では、内側ライナ１１８は外側ライナ１１６と同一材料で製造することができる。更に、内側ライナ１１８は保護コーティングでコーティングすることができる。
一実施形態では、基板支持アセンブリ１４８は、ペデスタル１５２を支持する取り付けプレート１６２と、静電チャック１５０を含む。更に、静電チャック１５０は、熱伝導性ベース１６４と、ボンド１３８によって熱伝導性ベースに結合された静電パック１６６を含む。ボンド１３８は、一実施形態では、シリコーンボンドであってもよい。取り付けプレート１６２はチャンバ本体１０２の底部１１０に結合され、ユ－ティリティ（例えば、流体、電力線、センサリード等）を熱伝導性ベース１６４及び静電パック１６６に経路指定するための通路を含む。
熱伝導性ベース１６４及び／又は静電パック１６６は、支持アセンブリ１４８の横方向温度プロファイルを制御するために、１つ以上のオプションの埋設加熱要素１７６、埋設熱絶縁体１７４及び／又は導管１６８、１７０を含むことができる。導管１６８、１７０は流体源１７２に流体結合され、導管１６８、１７０を介して温度調節流体を循環させることができる。一実施形態では、埋設絶縁体１７４は、導管１６８、１７０の間に配置することができる。ヒ－タ１７６はヒ－タ電源１７８によって調節される。導管１６８、１７０及びヒ－タ１７６を用いて熱伝導性ベース１６４の温度を制御し、これによって、静電パック１６６及び処理される基板（例えば、ウエハ）１４４を加熱及び／又は冷却することができる。静電パック１６６及び熱伝導性ベース１６４の温度は複数の温度センサ１９０、１９２を使用してモニタすることができ、温度センサはコントロ－ラ１９５を使用してモニタすることができる。
更に、静電パック１６６は、溝、メサ、及び他の表面フィーチャ等の複数のガス通路を含むことができ、これらはパック１６６の上面に形成することができる。ガス通路は、パック１６６に穿孔された穴を介して、熱伝達（又は背面）ガス（例えば、ヘリウム等）のソースに流体結合することができる。動作中、背面ガスが制御された圧力でガス通路に供給され、静電パック１６６と基板１４４との間の熱伝達を高めることができる。
静電パック１６６は、チャッキング電源１８２によって制御される少なくとも１つのクランプ電極１８０を含む。更に、電極１８０（又はパック１６６又はベース１６４に配置された他の電極）は、１つ以上のＲＦ電源１８４、１８６に整合回路１８８を介して結合され、処理チャンバ１００内の処理及び／又は他のガスから形成されたプラズマを維持することができる。ソ－ス１８４、１８６は、一般に、約５０ＫＨｚ～約３ＧＨｚの周波数及び約１００００ワットの最大電力を有するＲＦ信号を生成することができる。
図２Ａは、イオンアシスト堆積（ＩＡＤ）等のエネルギー粒子を利用する様々な堆積技術に適用可能な堆積メカニズムを示す。例示的なＩＡＤ方法は、蒸発（例えば、活性化反応蒸発（ＡＲＥ））及びイオン衝撃の存在下でのスパッタリング等のイオン衝撃を含み、本明細書に記載される保護コーティングを形成する堆積プロセスを含む。実施形態で実行されるＩＡＤの１つの特定のタイプは、電子ビームＩＡＤ（ｅビームＩＡＤ）である。ＩＡＤ法の何れも、Ｏ２、Ｎ２、ハロゲン（例えば、フッ素）、アルゴン等の反応性ガス種の存在下で実施することができる。このような反応性種は、堆積前及び／又は最中に、表面有機汚染物質を焼き払うことができる。更に、実施形態では、セラミックターゲット堆積対金属ターゲット堆積のＩＡＤ堆積プロセスは、Ｏ２イオンの分圧によって制御することができる。代替的に、セラミックタ－ゲットを無酸素又は低酸素で使用することができる。特定の実施形態では、ＩＡＤ堆積は酸素及び／又はアルゴンの存在下で実行される。特定の実施形態では、ＩＡＤ堆積はフッ素の存在下で実施され、コーティングにフッ素が組み込まれたコーティングを堆積させる。フッ素が組み込まれたコーティングは、同様の環境（例えば、フッ素環境での処理）を含むウエハプロセスと相互作用する可能性が低いと考えられる。
図示のように、保護コーティング２１５（図１のコーティング１３３、１３４、及び１３６と同様）は、イオン等のエネルギー粒子２０３の存在下での堆積材料２０２の蓄積により、物品２１０上又は複数の物品２１０Ａ、２１０Ｂ（上述のチャンバコンポーネントの何れか等）上に形成される。堆積材料２０２は、原子、イオン、ラジカル等を含むことができる。エネルギー粒子２０３は、保護コーティング２１５が形成されるときに、保護コーティング２１５に衝突し、圧縮することができる。
一実施形態では、保護コーティング２１５を形成するためにＥＢ－ＩＡＤが利用される。図２Ｂは、ＩＡＤ堆積装置の概略図を示す。図示されるように、材料源２５０は堆積材料２０２のフラックスを提供し、エネルギー粒子源２５５はエネルギー粒子２０３のフラックスを提供し、両方ともＩＡＤプロセス中に、物品２１０、２１０Ａ、２１０Ｂに衝突する。エネルギー粒子源２５５は、酸素又は他のイオン源であってもよい。また、エネルギー粒子源２５５は、粒子発生源（例えば、プラズマ、反応性ガス、又は堆積材料を提供する材料源）に由来する他のタイプのエネルギー粒子（例えば、ラジカル、中性子、原子、及びナノサイズ粒子等）を提供することができる。
堆積材料２０２を提供するために使用される材料源（例えば、タ－ゲット本体又はプラグ材料）２５０は、保護コーティング２１５が構成される同じセラミックに対応するバルク焼結セラミック（例えば、アモルファスＹ２Ｏ３－Ａｌ２Ｏ３の単相からなるバルク焼結セラミック）であってもよい。材料源は、バルク焼結セラミック複合体（例えば、バルク焼結ＹＡＧ及びバルク焼結Ａｌ２Ｏ３等）、及び／又は他の上述したセラミックであってもよい。また、粉末、か焼粉末、予備成形（プリフォーム）材料（例えば、グリーン体プレス又はホットプレスによって形成される）、又は機械加工された本体（例えば、溶融材料）等の他のタ－ゲット材料を使用することもできる。異なるタイプの材料源２５０の全ては、堆積中に溶融材料源に溶解される。しかし、出発原料の種類が異なれば、溶融するのにかかる時間も異なる。溶融材料及び／又は機械加工された本体は、最も速く溶融する可能性がある。予備成形材料は溶融材料よりもゆっくりと溶融し、か焼粉末は予備成形材料よりもゆっくりと溶融し、標準粉末はか焼粉末よりもゆっくりと溶融する。
幾つかの実施形態では、材料源は金属材料（例えば、ＹとＡｌの混合物、又は２つの異なるタ－ゲット、Ｙの一方とＡｌの一方）である。このような材料源は、酸素イオンによる衝撃により、酸化物コーティングを形成することができる。追加的又は代替的に、ＩＡＤプロセス中に酸素ガスを堆積チャンバに流し、Ｙ及びＡｌのスパッタされた又は蒸発した金属を酸素と相互作用させ、酸化物コーティングを形成することができる。
ＩＡＤは、１つ以上のプラズマ又はビーム（例えば、電子ビーム）を利用して、材料及びエネルギーイオン源を提供することができる。また、耐プラズマ性コーティングの堆積中に、反応種を提供することができる。一実施形態では、エネルギー粒子２０３は、非反応種（例えば、Ａｒ）又は反応種（例えば、Ｏ）のうちの少なくとも１つを含む。また、更なる実施形態では、保護コーティングの形成中に、ＣＯ及びハロゲン（Ｃｌ、Ｆ、Ｂｒ等）等の反応種を導入し、保護コーティング２１５に最も弱く結合した堆積材料を選択的に除去する傾向を更に高めることができる。
ＩＡＤプロセスでは、エネルギー粒子２０３は、他の堆積パラメ－タとは独立して、エネルギーイオン（又は他の粒子）源２５５により制御することができる。エネルギーイオンフラックスのエネルギー（例えば、速度）、密度及び入射角により、保護コーティングの組成、構造、結晶配向、粒子サイズ、及びアモルファスの性質を操作することができる。
調整できる追加のパラメ－タは、堆積中の物品の温度及び堆積時間である。一実施形態では、ＩＡＤ堆積チャンバ（及びチャンバ蓋）は、堆積前に７０℃以上の開始温度まで加熱される。一実施形態では、開始温度は５０℃～２５０℃である。一実施形態では、開始温度は５０℃～１００℃である。次いで、チャンバ及び蓋の温度を、堆積中に開始温度に維持することができる。一実施形態では、ＩＡＤチャンバは、加熱を行う加熱ランプを含む。代替的な実施形態では、ＩＡＤチャンバ及び蓋は加熱されない。チャンバが加熱されない場合、ＩＡＤプロセスの結果、自然に約７０℃まで温度が上昇する。堆積中の温度が高いと、保護コーティングの密度が増加する可能性があり、保護コーティングの機械的応力も増加する可能性がある。アクティブ冷却をチャンバに追加し、コーティング中の低温を維持することができる。一実施形態では、低温は、７０℃～０℃までの任意の温度に維持することができる。
調整できる追加のパラメ－タは、作動距離２７０及び入射角２７２である。作動距離２７０は、材料源２５０と物品２１０Ａ、２１０Ｂの間の距離である。一実施形態では、作動距離は０．２～２．０メ－トルであり、特定の一実施形態では作動距離は１．０メ－トルである。作動距離を短くすると、堆積速度が上がり、イオンエネルギーの有効性が高まる。しかし、作動距離を特定の点より下に減少させると、保護層の均一性が低下する可能性がある。入射角は、堆積材料２０２が物品２１０Ａ、２１０Ｂに衝突する角度である。一実施形態では、入射角は１０～９０°である。
ＩＡＤコーティングは、約０．１マイクロインチ（μｉｎ）～約１８０μｉｎの粗さで、幅広い表面条件に適用することができる。しかし、より滑らかな表面は均一なコーティングの適用範囲を容易にする。コーティングの厚さは約３００ミクロン（μｍ）まで可能である。製造時には、Ｎｄ２Ｏ３、Ｓｍ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３等の希土類酸化物系着色剤をコーティング層スタックの下部に意図的に追加することにより、コンポーネント上のコーティング厚を評価することができる。また、エリプソメトリーを使用して厚さを正確に測定することもすることができる。
ＩＡＤコーティングは、コーティング及び／又は堆積条件を作成するために使用される希土類酸化物複合体に応じて、アモルファス又は結晶質になる。アモルファスコーティングはよりコンフォーマルであり、結晶性コーティングはより耐侵食性であるのに対し、格子不整合によって引き起こされるエピタキシャルクラックを低減する。一実施形態では、本明細書に記載の保護コーティングはアモルファスであり、結晶化度はゼロである。特定の実施形態では、本明細書に記載の保護コーティングはコンフォーマルであり、膜応力が低い。
複数の電子ビーム（ｅビーム）ガンを使用した複数のタ－ゲットの共堆積により、より厚いコーティングや層状構造を作成することができる。例えば、同じ材料タイプを有する２つのタ－ゲットを同時に使用することができる。各々のタ－ゲットは、異なる電子ビーム銃によって砲撃することができる。これにより、保護層の堆積速度と厚さが増加する。別の例では、２つのタ－ゲットが異なるセラミック材料であってもよい。例えば、Ａｌ又はＡｌ２Ｏ３の１つのタ－ゲットと、Ｙ又はＹ２Ｏ３の他のターゲットを使用することができる。第１の電子ビーム銃は、第１の保護層を堆積させるために第１のタ－ゲットを砲撃することができ、第２の電子ビーム銃は、その後、第２のタ－ゲットを砲撃して、第１の保護層とは異なる材料組成を有する第２の保護層を形成することができる。
一実施形態では、単一のタ－ゲット材料（プラグ材料とも呼ばれる）及び単一の電子ビーム銃を使用して、本明細書に記載の保護コーティングを達成することができる。
一実施形態では、複数のチャンバコンポーネント（例えば、複数の蓋又は複数のライナ）が、ＩＡＤチャンバ内で並行して処理される。各々のチャンバコンポーネントを、異なる固定具により支持することができる。代替的に、単一の固定具が複数のチャンバコンポーネントを保持するように構成することができる。固定具は、堆積中に支持されたチャンバコンポーネントを移動することができる。
一実施形態では、チャンバコンポーネントを保持する固定具は、冷間圧延鋼等の金属コンポーネント、又はＡｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３等のセラミックから設計することができる。固定具は材料源及び電子ビーム銃の上方又は下方でチャンバコンポーネントを支持するために使用することができる。固定具は、コーティング中に、より安全で簡単な取り扱いのために、チャンバコンポーネントをチャッキングするチャッキング機能を備えることができる。また、固定具は、チャンバコンポーネントを配向し又はアライメントする機能を有することができる。一実施形態では、固定具を再配置及び／又は１つ以上の軸を中心に回転させ、支持されたチャンバコンポーネントのソース材料に対する配向を変更することができる。また、固定具は、堆積前及び／又は堆積中に、作動距離及び／又は入射角を変更するために再配置することができる。固定具に、コーティング中にチャンバコンポーネントの温度を制御するための冷却又は加熱チャネルを設けることができる。ＩＡＤは視線プロセスであるため、チャンバコンポーネントを再配置及び回転する機能により、穴等の３Ｄ表面の最大コーティングカバレッジを可能にすることができる。
図３は、１つ以上の保護コーティングによって覆うことができ物品（例えば、蓋及び／又はドア及び／又はライナ及び／又はノズル等のチャンバコンポーネント）の断面側面図を示す。
図３を参照すると、チャンバコンポーネント３００の本体３０５は、第１の保護コーティング３０８及び第２の保護コーティング３１０を有するコーティングスタック３０６を含む。代替的に、物品３００は、本体３０５上に単一の保護コーティング３０８のみを含むことができる。一実施形態では、保護コーティング３０８、３１０は、約３００μｍまでの厚さを有する。更なる実施形態では、保護コーティングは、約０．５ミクロン～約１２ミクロンの厚さ、約２ミクロン～約１２ミクロンの厚さ、約５ミクロン～約１２ミクロンの厚さ、約５ミクロン～約７ミクロンの厚さ等約２０ミクロン未満の厚さ、又はその中の任意の下位範囲、又はその中の単一の厚さ値を有する。一実施形態における保護コーティングスタックの合計厚さは、３００μｍ以下である。特定の実施形態では、保護コーティングは、下にある表面に完全なコーティングカバレッジを提供し、厚さが均一である。コーティングの異なるセクションに亘るコーティングの均一な厚さは、コーティングの別のセクションと比較して、コーティングのあるセクションにおいて約１５％以下、約１０％以下、又は約５％以下の厚さの変動によって証明することができる。
保護コーティング３０８、３１０は、電子ビームイオンアシスト堆積（ＥＢ－ＩＡＤ）プロセスを使用して、物品３００の本体３０５上に形成することができる堆積セラミック層である。ＥＢ－ＩＡＤ堆積保護コーティング３０８、３１０は、（例えば、プラズマ溶射又はスパッタリングによって引き起こされる膜応力と比較して）比較的低い膜応力を有することができる。膜応力が比較的低いため、本体３０５の下面は非常に平坦になり、直径１２インチの本体の場合、本体全体に亘って約５０ミクロン未満の曲率を有する。直径１２インチの本体について、本体全体に亘る約５０ミクロン未満の曲率は低い膜応力の例示的な定量的測定値であり、直径１２インチの本体に限定されると解釈されるべきではない。
ＩＡＤ堆積保護コーティング３０８、３１０は、実施形態において、０％の気孔率を有する（即ち、気孔率がない）。この低気孔率により、チャンバコンポーネントは処理中に効果的な真空シ－ルを提供することがすることができる。気密性は、保護コーティングを使用して達成できるシ－ル容量を測定する。一実施形態によれば、ＩＡＤ堆積保護コーティングを使用して、約１Ｅ－９（ｃｍ３／ｓ）未満のＨｅ漏れ率を達成することができる。これに対し、アルミナを使用すると、約１Ｅ－６立方センチメ－トル毎秒（ｃｍ３／ｓ）のＨｅ漏れ率を達成することができる。低いＨｅリ－ク率はシ－ルが改善されたことを示す。気密性は、コーティングされたク－ポンをヘリウムテストスタンドのＯリング上に載置し、ゲ－ジが＜Ｅ－９ｔｏｒｒ／ｓ（又は＜１．３Ｅ－９ｃｍ３／ｓ）になるまで圧力を下げ、約３０ｓｃｃｍのヘリウム流量を使用してＯ－リングの周りにヘリウムを適用し、Ｏリングの周りでヘリウム源をゆっくりと動かし、漏れ率を測定することにより測定される。
ＩＡＤで堆積された保護コーティングは緻密な構造を有し、例えばチャンバ蓋に適用する場合に性能上の利点を得ることができる。更に、ＩＡＤ堆積保護コーティングは、低いクラック密度及び本体３０５への高い接着性を有することができ、これは、コーティングのクラック（垂直方向及び水平方向の両方）、コーティングの層間剥離、コーティングによるイットリウム系粒子の生成、及びウエハ上のイットリウム系粒子欠陥を低減する利益を有することができる。
特定の実施形態では、本明細書に記載の保護コーティングは、ギャップ、ピンホ－ル、又はコーティングされていない領域を示さない。特定の実施形態では、保護コーティングのクラック（垂直又は水平）の数は、２０Ｋまでの解像度が可能な走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を使用して得られた４ｋ拡大画像で３つを超えない。特定の実施形態では、コーティングの剥離はなく、コーティングの接着性は、保護コーティングを基材から分離するために使用される力の量を測定することによって決定され、ＡＳＴＭ規格（Ｇ１７１－０３（２００９）ｅ２、Ｃ１６２４－０５（２０１０）、Ｄ７１８７－０５）に適合するように決定される。保護コーティングのアルミニウム基板への接着強度は、３００ｍＮ（ミリニュートン）を超えることができる。
特定の実施形態では、保護コーティングの粗さは、コーティングされている下にある基板の最初の粗さからほぼ変化しない場合がある。例えば、特定の実施形態では、基材の最初の粗さは約８～１６マイクロインチであり、コーティングの粗さはほぼ変化しない場合がある。特定の実施形態では、下にある基板の開始粗さは約８マイクロインチ未満（例えば、約４から約８マイクロインチ）であり、保護コーティングの粗さはほぼ変化しない。保護コーティングは、堆積後に表面粗さを８マイクロインチ以下に低減するために研磨することができる。保護コーティングを研磨して、表面粗さを約４マイクロインチ～約８マイクロインチまで低減することができる。
特定の実施形態では、保護コーティングは、プラズマ処理中の摩耗に耐えることができる高い硬度を有する。一実施形態によれば、ＩＡＤ堆積保護コーティングは、約７ＧＰａ以上、例えば、約８．６ＧＰａの硬度を有する。コーティングの硬度は、ＡＳＴＭ Ｅ２５４６－０７によるナノインデンテーションによって決定される。
一実施形態によれば、ＩＡＤ堆積保護コーティングは、５μｍコーティング毎１８２３Ｖを超える絶縁破壊電圧を有する。絶縁破壊電圧は、ＪＩＳ Ｃ２１１０により決定される。
本明細書に記載の保護コーティングは微量金属を有することがある。微量金属の例は、Ｃａ（約２０ｐｐｍまで）、Ｃｒ（約２２５ｐｐｍまで）、Ｃｕ（約１００ｐｐｍまで）、Ｆｅ（約１０００ｐｐｍまで）、Ｍｇ（約２０ｐｐｍまで）、Ｍｎ（約２０ｐｐｍまで）、Ｎｉ（約２００ｐｐｍまで）、Ｋ（約２０ｐｐｍまで）、Ｍｏ（約２０００ｐｐｍまで）、Ｎａ（約４０ｐｐｍまで）、Ｔｉ（約５０ｐｐｍまで）、Ｚｎ（約２０ｐｐｍまで）である。微量金属レベルは、２μｍの深さでレーザアブレーション誘導結合プラズマ質量分析（ＬＡＩＣＰＭＳ）を使用して決定される。特定の実施形態では、コーティングは、保護コーティングの原子％又は重量％に基づいて、約９９．５％以上、約９９．６％以上、約９９．７％以上、約９９．８％以上、又は約９９．９％以上の純度を有する。
隣接する保護コーティング３０８、３１０が異なるセラミック材料から構成される実施形態において、隣接する保護コーティングを形成するために使用することができる他のセラミックの例には、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、Ｙ４Ａｌ２Ｏ９、Ｅｒ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｅｒ３Ａｌ５Ｏ１２、Ａｌ２Ｏ３、Ｇｄ３Ａｌ５Ｏ１２、Ｙ４Ａｌ２Ｏ９とＹ２Ｏ３－ＺｒＯ２の固溶体（Ｙ２Ｏ３－ＺｒＯ固溶体）を含むセラミック組成物、上記で特定された他のセラミック材料の何れかが含まれる。
ＩＡＤ保護コーティングを有するチャンバコンポーネントは、広範囲の温度を適用する用途で使用することができる。例えば、ＩＡＤ保護コーティングを有するチャンバコンポーネントは、０℃から１０００℃の温度を有するプロセスで使用することができる。コーティングされたチャンバコンポーネントは、熱ショックによるクラッキング無しに、高温（例えば、３００℃以上）で使用することができる。
幾つかの実施形態において、本明細書に記載される保護コーティングの組成は、上記で特定された材料の性質及び特性が最大３０％変化することができるように変更することができることに留意すべきである。従って、保護コーティング特性について記載された値は、達成可能な値の例として理解されるべきである。本明細書に記載された保護コーティングは、提示された値に限定されると解釈されるべきではない。
処理チャンバの何れかのチャンバコンポーネントは本明細書で説明された保護コーティングでコーティングされることができる。チャンバコンポーネントは、蓋、蓋ライナ、ノズル、基板支持アセンブリ、ガス分配プレート、シャワーヘッド、静電チャック、シャドーフレーム、基板保持フレーム、プロセスキットリング、単一リング、チャンバ壁、ベース、ライナキット、シールド、プラズマスクリーン、フローイコライザ、冷却ベース、チャンバビューポート、又はチャンバライナを含むが、これらに限定されない。
図４Ａは、一実施形態による保護コーティング５１０を有するチャンバ蓋５０５（図１のチャンバ蓋１３０と同様）の斜視図を示す。図４Ｂは、一実施形態による保護コーティング５１０（図１のコーティング１３３と同様）を有するチャンバ蓋５０５の断面側面図を示す。チャンバ蓋５０５は穴５２０を含み、これは蓋の中央又は蓋の他の場所にあってもよい。また、蓋５０５は、蓋が閉じている間、チャンバの壁と接触するリップ５１５を有することができる。一実施形態では、保護コーティング５１０はリップ５１５を覆わない。保護コーティングがリップ５１５を覆わないようにするために、堆積中にリップ５１５を覆うハ－ド又はソフトマスクを使用することができる。その後、堆積後にマスクを除去することができる。代替的に、保護層５１０は蓋の表面全体をコーティングすることができる。従って、保護層５１０は、処理中にチャンバの側壁に載ることがある。
図４Ｂに示されるように、保護コーティング５１０は、穴５２０の内部を被覆する側壁部５３０を有することができる。保護層５１０の側壁部５３０は蓋５０５の表面近くでより厚くすることができ、穴の深くで徐々に薄くすることができる。このような実施形態では、側壁部５３０は、穴５２０の側壁全体を被覆しなくてもよい。
図５は、一実施形態による保護コーティングで、チャンバコンポーネント等の物品をコーティングするための方法５００の一実施形態を示す。方法５００のブロック５０５で、チャンバコンポーネント等の物品が提供される。チャンバコンポーネント（例えば、蓋）は、バルク焼結セラミック体を有することができる。バルク焼結セラミック体は、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＳｉＯ２、又はＹ４Ａｌ２Ｏ９とＹ２Ｏ３－ＺｒＯ２の固溶体を含むセラミック組成物であってもよい。
ブロック５１０で、イオンアシスト堆積（ＩＡＤ）プロセスを実行して、チャンバコンポーネントの少なくとも１つの表面上に耐腐食性及び耐侵食性保護コーティングを堆積させる。一実施形態では、電子ビームイオンアシスト堆積法（ＥＢ－ＩＡＤ）が実行される。ＩＡＤプロセスは、堆積される材料を溶融し、その材料にイオンを衝突させることによって実行することができる。ブロック５１０は、電子ビームＩＡＤ等のイオンアシスト堆積を実行して、本明細書に記載の耐腐食性及び耐侵食性保護コーティングを堆積させることを説明する。しかし、物理気相堆積及びプラズマ溶射堆積等の他の堆積技術を使用して、過酷な化学環境に対する同様の強化された化学的耐性と、過酷なプラズマ環境に対する物理的耐性を同様に備えた本明細書に記載されている保護コーティングを堆積させることもできる。例示的な物理気相堆積技術は、図１１を参照して以下で更に詳細に説明される。例示的なプラズマ溶射堆積技術は、図１２を参照して以下で更に詳細に説明される。
耐侵食性及び耐腐食性保護コーティングは、約０．１モル％～最大３７モル％のモル濃度の酸化イットリウムと、６３モル％～約９９．９モル％モル濃度の酸化アルミニウムとの単相（例えば、アモルファス）ブレンドであってよい。特定の実施形態では、保護コーティングは、約１０モル％～最大３７モル％のモル濃度の酸化イットリウムと、６３モル％～約９０モル％のモル濃度の酸化アルミニウムを含む。特定の実施形態では、保護コーティングは、約１５モル％～最大３７モル％のモル濃度の酸化イットリウムと、６３モル％超～約８５モル％のモル濃度の酸化アルミニウムを含む。特定の実施形態では、保護コーティングは、約５モル％～約３５モル％のモル濃度の酸化イットリウムと、約６５モル％～約９５モル％のモル濃度の酸化アルミニウムを含む。特定の実施形態では、保護コーティングは、約５モル％～約３０モル％のモル濃度の酸化イットリウムと、約７０モル％～約９５モル％のモル濃度の酸化アルミニウムを含む。特定の実施形態では、保護コーティングは、約５モル％～約２０モル％のモル濃度の酸化イットリウムと、約８０モル％～約９５モル％のモル濃度の酸化アルミニウムを含む。
保護コーティングの堆積速度は、一実施形態では毎秒約０．０２～２０オングストロ－ム（Å／ｓ）であり、堆積パラメ－タを調整することによって変更することができる。一実施形態では、０．２５～１Å／ｓ秒の堆積速度を最初に使用して、基板上に適合し、十分に接着するコーティングを達成する。次に、保護コーティングの残りを堆積するために２～１０Å／ｓの堆積速度を使用して、より短い時間でより厚いコーティングを達成することができる。保護コーティングは、非常に順応性が高く、厚さが均一であり、堆積される本体／基板に対する良好な接着性を有することができる。
ＩＡＤプロセスでは、エネルギー粒子は、他の堆積パラメ－タとは独立して、エネルギーイオン（又は他の粒子）源によって制御することができる。エネルギー（例えば、速度）に従って、エネルギーイオンフラックスの密度及び入射角、組成、構造、及び保護コーティングの結晶性／アモルファス性を操作することができる。調整できる追加のパラメ－タは、堆積中の物品の温度及び堆積時間である。
コーティングの堆積速度は、電子ビームによって適用される熱の量を調節することにより制御することができる。イオンアシストエネルギーは、コーティングを高密度化し、蓋又はノズルの表面への材料の堆積を加速するために使用することができる。イオンアシストエネルギーは、イオン源の電圧及び／又は電流を調整することにより変更することができる。電流と電圧を調整して、コーティング密度の高低を達成し、コーティングの応力を操作し、コーティングのアモルファス性にも影響を与えることができる。イオンアシストエネルギーは、保護コーティングの構造（例えば、結晶性／アモルファス性）を操作し、保護層の化学量論を変更するために使用することができる。例えば、金属ターゲットを使用することができ、堆積中、金属材料は、蓋又はノズルの表面での酸素イオンの取り込みによって金属酸化物に変換される。また、酸素銃を使用して、金属酸化物コーティングのレベルを変更し、最適化して、目的のコーティング特性を実現することができる。
コーティング温度は、ヒ－タ（例えば、加熱ランプ）を使用し、堆積速度を制御することによって制御することができる。より高い堆積速度は、通常、チャンバコンポーネントの温度を上昇させる。堆積温度は、膜応力、結晶化度等を制御するために変更することができる。
作動距離を調整して、均一性、密度、堆積速度を変更することができる。堆積角度は、電子ビーム銃又は電子ビーム炉の位置によって、又は電子ビーム銃又は電子ビーム炉に対する蓋又はノズルの位置を変更することによって変更することができる。堆積角度を最適化することにより、三次元形状の均一なコーティングを実現することができる。
図６は、本明細書に記載の保護コーティングの何れかでコーティングされた少なくとも１つのチャンバコンポーネントを含む処理チャンバ内でウエハを処理するための方法６００を示す。方法６００は、保護コーティングされた少なくとも１つのチャンバコンポーネント（例えば、蓋、ライナ、ノズル等）を含む処理チャンバ内にウエハを搬送することを含む（６１５）。更に、方法６００は、過酷な化学環境及び／又は高エネルギープラズマ環境で処理チャンバ内でウエハを処理することを含む（６２０）。処理環境は、ハロゲン含有ガス及び水素含有ガス（例えば、とりわけ、Ｃ２Ｆ６、ＳＦ６、ＳｉＣｌ４、ＨＢｒ、ＮＦ３、ＣＦ４、ＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ３、Ｆ、ＮＦ３、Ｃｌ２、ＣＣｌ４、ＢＣｌ３、ＳｉＦ４、Ｈ２、Ｃｌ２、ＨＣｌ、ＨＦ等）、及び他のガス（例えば、Ｏ２又はＮ２Ｏ等）を含む。一実施形態では、ウエハはＨ２内で処理することができる。一実施形態では、ウエハはＨＢｒ内で処理することができる。更に、方法６００は、処理されたウエハを処理チャンバから搬送することを含む（６２５）。
一実施形態による保護コーティングでコーティングされた少なくとも１つのチャンバコンポーネントを有する処理チャンバ内で、本明細書に記載の方法により処理されたウエハは、より少ない数のイットリウム系粒子欠陥を示す。例えば、本明細書に記載の方法により処理されたウエハは、ウエハ毎に、平均して、約５未満、約４未満、約３未満、約２未満、約１未満、約０．５未満、又は約０．１未満のイットリウム系粒子欠陥を示す。本明細書に記載された保護コーティングは、処理されたウエハ上の欠陥を有利に減少させる。
図８は、過酷なＣｌ２、Ｈ２、及びフッ素系化学物質への暴露を含む、過酷な化学的条件下で７００高周波数時間（ＲＦｈｒ）に亘って処理されたウエハ上のイットリウム系粒子欠陥の数を示す概略図を示す。図８に示されるように、このような化学物質は、デ－タ系列８１０によって示される従来のＹＯ系コーティング材料によるチャンバ部品の早期故障をもたらす（例えば、５０ＲＦｈｒという早期）。これと比較して、本明細書に記載の保護コーティング組成物（デ－タ系列８２０として示す）では、イットリウム系粒子の上昇やイットリウム系粒子の欠陥は観察されず、７００ＲＦｈｒの長時間にわたって良好な性能が維持される。
図９は、一実施形態による保護コーティングでコーティングされたチャンバコンポーネントから観察されたイットリウム系欠陥の数の減少を示す。図９に示されるように、過酷な化学物質に曝されると、デ－タ系列８３０によって示される従来のＹＯ系コーティング材料でコーティングされたチャンバコンポーネントは、５～約２５までのイットリウム系粒子の生成をもたらす。これと比較して、本明細書に記載の保護コーティング組成物でコーティングされたチャンバコンポーネント（デ－タ系列８４０として示される）は、イットリウム系粒子の数がゼロに近い数から示されるように、実質的に少ないイットリウム系粒子を生成する。
図１０Ａ～１０Ｄは、様々なコーティングを酸ストレス試験に曝した際に、同じ堆積技術によって堆積された他のコーティングと比較して、本明細書に記載の保護コーティングの向上した耐化学性を示す。
図１０Ａは、電子ビームＩＡＤによって堆積されたＹＯコーティングを示す。図１０Ａに示されるように、ＹＯコーティングを酸ストレス試験に曝すと、ＹＯコーティングは重大な化学的損傷を示す。
図１０Ｂは、電子ビームＩＡＤによって堆積されたＹＡＭコーティングを示す。図１０Ｂに示されるように、ＹＡＭコーティングを酸ストレス試験に曝すと、ＹＡＭコーティングは重大な化学的損傷を示す。
図１０Ｃは、電子ビームＩＡＤによって堆積されたＹＡＧコーティングを示す。図１０Ｃに示されるように、ＹＡＧコーティングを酸ストレス試験に曝すと、ＹＡＧコーティングは軽度の化学的損傷を示す。
図１０Ｄは、電子ビームＩＡＤによって堆積された、本明細書に記載の実施形態によるコーティングを示す。図１０Ｄに示されるように、本明細書に記載の実施形態によるコーティングを酸ストレス試験に曝露すると、コーティングは化学的損傷を示さない。
限定するものとして解釈されることなく、図１０Ａ～１０Ｄから、コーティング組成物中のアルミニウム／アルミナ濃度が増加すると、（酸ストレス試験に基づいて決定される）コーティングの化学的耐性が改善されることがわかる。
先に示したように、本明細書に記載された保護コーティングの何れも、ＰＶＤ又はプラズマ溶射等の他の技術によっても堆積することができる。これらの技術については、図１１～図１２を参照して以下で更に詳細に説明する。
ＰＶＤプロセスを使用して、数ナノメ－トル～数マイクロメ－トルの厚さの薄膜を堆積することができる。様々なＰＶＤプロセスは３つの基本的な特徴を共有する。（１）高温又はガスプラズマの支援により、固体源から材料を気化する。（２）気化した材料を真空中で物品の表面に運ぶ。（３）気化した材料を物品上で凝縮させ、薄膜層を生成する。例示的なＰＶＤリアクタを図１１に示す。
図１１は、様々なＰＶＤ技術及びリアクタに適用可能な堆積メカニズムを示す。ＰＶＤリアクタチャンバ１１００は、物品１１２０に隣接するプレート１１１０と、タ－ゲット１１３０に隣接するプレート１１１５を含むことができる。特定の実施形態では、複数のタ－ゲット（例えば、２つのタ－ゲット）を使用することができる。反応チャンバ１１００から空気を除去して、真空を形成することができる。次に、ガス（例えば、アルゴンガス又は酸素ガス等）を反応チャンバに導入し、プレートに電圧を印加し、電子及び陽イオン（例えば、アルゴンイオン又は酸素イオン等）を含むプラズマ１１４０を生成することができる。イオン１１４０は陽イオンであり、負に帯電したプレート１１１５に引き寄せられ、そこで１つ以上のタ－ゲット１１３０に衝突し、タ－ゲットから原子１１３５を放出することができる。放出された原子１１３５は輸送され、物品１１２０上にコーティング１１２５として堆積される。コーティングは単層構造を有してもよく、多層構造（例えば、層１１２５及び１１４５）を含んでいてもよい。
図１１の物品１１２０は様々な半導体処理チャンバコンポーネントを表すことができる。コンポーネントには、基板支持アセンブリ、静電チャック（ＥＳＣ）、リング（例えば、プロセスキットリング又は単一リング）、チャンバ壁、ベース、ガス分配プレート、ガスライン、シャワーヘッド、ノズル、蓋、ライナ、ライナキット、シールド、プラズマスクリーン、フローイコライザ、冷却ベース、チャンバビューポート、チャンバの蓋等が含まれるが、これらに限定されない。
図１１のコーティング１１２５（及び追加的に１１４５）は、本明細書に記載された保護コーティングの何れかを表すことができる。コーティング１１２５（及びオプションで１１４５）は、上述のコーティングと同じアルミニウム／アルミナ、イットリア／イットリウム、及び酸素の組成を有することができる。同様に、コーティング１１２５（及び追加的に１１４５）は上述の特性の何れかを有することができる。特性には、アモルファスパ－セント、気孔率、接着強度、化学的耐性、物理的耐性、硬度、純度、絶縁破壊電圧、気密性等が含まれるが、これらに限定されない。更に、コーティング１１２５（及び追加的に１１４５）は、長期間（例えば、７００ＲＦｈｒｓ）に亘って、過酷な化学的環境及び／又は過酷なプラズマ環境に曝された場合、同様の低減された欠陥率（ウエハ毎のイットリウム系の粒子欠陥に基づいて推定される）を示すことができる。
図１２は、一実施形態による、プラズマ溶射装置１２００の断面図を示す。プラズマ溶射装置１２００は、セラミック材料の「スラリープラズマ溶射」（ＳＰＳ）堆積を実行するために使用されるタイプの溶射システムである。以下の説明はＳＰＳ技術に関して説明するが、他の標準的なプラズマ溶射技術を利用して、本明細書に記載のコーティングを堆積させることも可能である。
ＳＰＳ堆積では、粒子（スラリー）の溶液ベースの分布を利用して、基板上にセラミックコーティングを堆積させる。ＳＰＳは、大気圧プラズマ溶射（ＡＰＰＳ）、高速酸素燃料（ＨＶＯＦ）高温溶射、真空プラズマ溶射（ＶＰＳ）、及び低圧プラズマ溶射（ＬＰＰＳ）を使用してスラリーを溶射することによって実行することができる。
プラズマ溶射装置１２００は、ノズル陽極１２０６及び陰極１２０４を収容するケーシング１２０２を含むことができる。ケーシング１２０２は、ガス流１２０８がプラズマ溶射装置１２００を介して、ノズル陽極１２０６と陰極１２０４との間を流れることを可能にする。外部電源を用いて、ノズル陽極１２０６と陰極１２０４の間に電位を印加することができる。電位はノズル陽極１２０６と陰極１２０４との間にアークを生成し、ガス流１２０８を点火してプラズマガスを生成する。点火されたプラズマガス流１２０８は、高速プラズマプルーム１２１４を生成し、ノズルアノ－ド１２０６から出て基板１２２０に配向される。
プラズマ溶射装置１２００は、チャンバ又は大気ブース内に配置することができる。幾つかの実施形態では、ガス流１２０８は、アルゴン、酸素、窒素、水素、ヘリウム、及びこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されないガス又はガス混合物であってもよい。特定の実施形態では、フッ素等の他のガスを導入して、コーティングにフッ素を組み込み、フッ素処理環境での耐摩耗性を高めることができる。
プラズマ溶射装置１２００は１つ以上の流体ライン１２１２を備え、スラリーをプラズマプルーム１２１４内に移送することができる。幾つかの実施形態では、幾つかの流体ライン１２１２を、プラズマプルーム１２１４の一方の側又は対称的に配置することができる。幾つかの実施形態では、図１２に示されるように、流体ライン１２１２は、プラズマプルーム１２１４の方向に対して垂直に配置することができる。他の実施形態では、流体ライン１２１２は、異なる角度（例えば、４５°）でスラリーをプラズマプルーム内に移送することができるように調整することができ、又はプラズマプルーム１２１４内にスラリーを注入するために少なくとも部分的にケーシング１２０２の内側に配置することができる。幾つかの実施形態では、各々の流体ライン１２１２は異なるスラリーを提供し、基板１２２０に亘って得られるコーティングの組成を変化させるために用いることができる。
スラリー供給器を利用して、スラリーを流体ライン１２１２に移送することができる。幾つかの実施形態では、スラリー供給システムは、コーティング中に一定の流量を維持するフローコントロ－ラを含む。流体ライン１２１２は、コーティングプロセスの前後に、例えば脱イオン水を使用して洗浄することができる。幾つかの実施形態では、プラズマ溶射装置１２００に供給されるスラリーを含むスラリー容器はコーティングプロセスの過程で機械的に攪拌され、スラリーを均一に保ち、沈降を防止する。
代替的に、標準的な粉末ベースのプラズマ溶射技術では、１つ以上の異なる粉末が充填された１つ以上の粉末容器を含む粉末移送システムを使用して、粉末をプラズマプルーム１２１４に移送することができる（図示せず）。
プラズマプルーム１２１４は、非常に高い温度（例えば、約３０００℃～約１００００℃）に達する可能性がある。プラズマプルーム１２１４に注入されたときに１つ以上のスラリーが経験する高熱により、スラリー溶媒が急速に蒸発し、セラミック粒子が溶けて、基板１２２０に向かって推進される粒子ストリ－ム１２１６が生成される場合がある。標準的なパウダーベースのプラズマ溶射技術では、プラズマプルーム１２１４の高熱によって、供給された粉末も溶融し、溶融粒子が基板１２２０に向かって推進される。基板１２２０に衝突すると、溶融粒子は基板上で平坦化され、急速に個体化し、セラミックコーティング１２１８を形成する。セラミックコーティング１２１８。溶媒はセラミック粒子が基板１２２０に到達する前に、溶媒を完全に蒸発させることができる。
特定の実施形態では、プラズマ溶射堆積を使用して堆積された保護コーティングは、電子ビームＩＡＤによって堆積されたコーティングよりも大きな気孔率を有する場合がある。例えば、特定の実施形態では、プラズマ溶射保護コーティングは、約１０％まで、約８％まで、約６％まで、約４％まで、約３％まで、２％まで、約１％まで、又は約０．５％までの気孔率を有することができる。
セラミックコーティングの厚さ、密度、及び粗さに影響を与える可能性があるパラメ－タには、スラリー条件、粒子サイズ分布、スラリー供給速度、プラズマガス組成、ガス流量、エネルギー入力、溶射距離、及び基板冷却が含まれる。
図１２の物品１２２０は様々な半導体処理チャンバのコンポーネントを表すことができる。コンポーネントは基板支持アセンブリ、静電チャック（ＥＳＣ）、リング（例えば、プロセスキットリング又は単一リング）、チャンバ壁、ベース、ガス分配プレート、ガスライン、シャワーヘッド、ノズル、蓋、ライナ、ライナキット、シールド、プラズマスクリーン、フローイコライザ、冷却ベース、チャンバビューポート、チャンバ蓋等を含むが、これらには限定されない。
図１２のコーティング１２１８は本明細書に記載された保護コーティングのいずれかを表すことができる。コーティング１２１８は、上述のコーティングと同じアルミニウム／アルミナ、イットリア／イットリウム、及び酸素の組成を有することができる。同様に、コーティング１２１８は上述の特性のいずれかを含むことができる。特性には、アモルファスパ－セント、気孔率、接着強度、化学的耐性、物理耐性、硬度、純度、絶縁破壊電圧、気密性等が含まれるが、これらに限定されない。更に、コーティング１２１８は、長期間（例えば、７００ＲＦｈｒｓ）に亘って過酷な化学的環境及び／又は積極的なプラズマ環境に曝された場合でも、同様の低減された欠陥率（ウエハ当たりのイットリウム系の粒子欠陥に基づいて推定される）を示すことができる。
上述の説明は、本発明の幾つかの実施形態の十分な理解を提供するために、特定のシステム、コンポーネント、方法等の例等の多数の特定の詳細を示す。しかし、当業者には、本発明の少なくとも幾つかの実施形態は、これらの具体的な詳細なしに実施できることが明らかである。他の例では、本発明を不必要に不明瞭にすることを避けるために、周知のコンポーネント又は方法は詳細に説明されていないか、単純なブロック図形式で提示されている。従って、記載された特定の詳細は単なる例示である。特定の実施はこれらの例示的な詳細から変更することができ、それでも本発明の範囲内にあると考えられる。
本明細書を通じて「実施形態」又は「一実施形態」への言及は、その実施形態に関連して説明される特定のフィーチャ、構造、又は特性が少なくとも一実施形態に含まれることを意味する。従って、本明細書全体の様々な場所での「実施形態において」又は「一実施形態において」という語句の出現は、必ずしもすべてが同じ実施形態を参照しているとは限らない。更に、用語「又は」は、排他的な「又は」ではなく、包括的な「又は」を意味することを意図している。「約」又は「およそ」という用語が本明細書で使用される場合、これは提示された公称値が±３０％以内で正確であることを意味することを意図している。
本明細書の方法のオペレーションは特定の順序で示され説明されているが、各々の方法のオペレーションの順序を変更し、特定のオペレーション作を逆の順序で実行し、又は特定のオペレーションを、少なくとも部分的に、他の操作と同時に実行することができる。他の実施形態では、別個のオペレーションのインストラクション又はサブオペレーションは、断続的及び／又は交互に行うことができる。
上記の説明は例示を意図したものであり、限定を意図したものではないことを理解すべきである。上記の説明を読んで理解すれば、多くの他の実施形態が当業者に明らかになる。従って、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照して、そのような特許請求の範囲が権利を有する均等物の全範囲と共に決定されるべきである。

Claims (20)

  1. コーティングされたチャンバコンポーネントであって、
    本体と、
    約０．１モル％～最大３７モル％の範囲のモル濃度の酸化イットリウムと、６３モル％超～約９９．９モル％の範囲のモル濃度の酸化アルミニウムとの単相ブレンドを含む保護コーティングを備えるチャンバコンポーネント。
  2. 保護コーティングがアモルファスであり、低い膜応力を有する、請求項１に記載のコーティングされたチャンバコンポーネント。
  3. 保護コーティングが、約１０モル％～最大３７モル％のモル濃度の酸化イットリウムと、６３モル％超～約９０モル％のモル濃度の酸化アルミニウムを含む、請求項１に記載のコーティングされたチャンバコンポーネント。
  4. 保護コーティングが、約５モル％～約２０モル％のモル濃度の酸化イットリウムと、約８０モル％～約９５モル％のモル濃度の酸化アルミニウムを含む、請求項１に記載のコーティングされたチャンバコンポーネント。
  5. コーティングされたチャンバコンポーネントは、蓋、蓋ライナ、ノズル、基板支持アセンブリ、ガス分配プレート、シャワーヘッド、静電チャック、シャドーフレーム、基板保持フレーム、プロセスキットリング、単一リング、チャンバ壁、ベース、ライナキット、シールド、プラズマスクリーン、フローイコライザ、冷却ベース、チャンバビューポート、又はチャンバライナを含む、請求項１に記載のコーティングされたチャンバコンポーネント。
  6. 保護コーティングは、腐食性化学物質に対して化学的に耐性があり、高エネルギープラズマに対して物理的に耐性があり、腐食性化学物質は、水素系化学物質、ハロゲン系化学物質又はこれらの混合物を含む、請求項１に記載のコーティングされたチャンバコンポーネント。
  7. チャンバコンポーネントをコーティングする方法であって、
    電子ビームイオン支援堆積（ｅ－ｂｅａｍＩＡＤ）、物理気相堆積（ＰＶＤ）又はプラズマ溶射を実行し、チャンバコンポーネント上に保護コーティングを堆積する工程を含み、
    保護コーティングは、約０．１モル％～最大３７モル％のモル濃度の酸化イットリウムと、６３モル％超～約９９．９モル％のモル濃度の酸化アルミニウムの単相ブレンドを含む方法。
  8. 保護コーティングはアモルファスであり、低い膜応力を有する、請求項７に記載の方法。
  9. 保護コーティングは、約１０モル％～約３７モル％のモル濃度の酸化イットリウムと、６３モル％超～約９０モル％のモル濃度の酸化アルミニウムを含む、請求項７に記載の方法。
  10. 保護コーティングは、約５モル％～約２０モル％のモル濃度の酸化イットリウムと、約８０モル％～約９５モル％のモル濃度の酸化アルミニウムを含む、請求項７に記載の方法。
  11. チャンバコンポーネントは、蓋、蓋ライナ、ノズル、基板支持アセンブリ、ガス分配プレート、シャワーヘッド、静電チャック、シャドーフレーム、基板保持フレーム、プロセスキットリング、単一リング、チャンバ壁、ベース、ライナキット、シールド、プラズマスクリーン、フローイコライザ、冷却ベース、チャンバビューポート、又はチャンバライナを含む、請求項７に記載の方法。
  12. 保護コーティングは、腐食性化学物質に対して化学的に耐性があり、高エネルギープラズマに対して物理的に耐性があり、腐食性化学物質は、水素系化学物質、ハロゲン系化学物質又はこれらの混合物を含む、請求項７に記載の方法。
  13. ウエハを処理する方法であって、
    保護コーティングでコーティングされた少なくとも１つのチャンバコンポ－ネンを含むチャンバ内でウエハを処理する工程を含み、
    保護コーティングは、約０．１モル％～約３５モル％のモル濃度の酸化イットリウムと、６３モル％超～約９９．９モル％のモル濃度の酸化アルミニウムとの単相ブレンドを含む方法。
  14. 処理は、腐食性化学物質、高エネルギープラズマ、又はこれらの組み合わせで行われる、請求項１３に記載の方法。
  15. 方法は、平均して、ウエハ当たり約１未満のイットリウム系の粒子欠陥を示す、請求項１４に記載の方法。
  16. 保護コーティングが、約１０モル％～最大３７モル％のモル濃度の酸化イットリウムと、６３モル％超～約９０モル％のモル濃度の酸化アルミニウムを含む、請求項１３に記載の方法。
  17. 保護コーティングが、約５モル％～約２０モル％のモル濃度の酸化イットリウムと、約８０モル％～約９５モル％のモル濃度の酸化アルミニウムを含む、請求項１３に記載の方法。
  18. 少なくとも１つのチャンバコンポーネントが、蓋、蓋ライナ、ノズル、基板支持アセンブリ、ガス分配プレート、シャワーヘッド、静電チャック、シャドーフレーム、基板保持フレーム、プロセスキットリング、単一リング、チャンバ壁、ベース、ライナキット、シールド、プラズマスクリーン、フローイコライザ、冷却ベース、チャンバビューポート、又はチャンバライナを含む、請求項１３に記載の方法。
  19. 保護コーティングは、腐食性化学物質に対して化学的に耐性があり、高エネルギープラズマに対して物理的に耐性があり、腐食性化学物質は、水素系化学物質、ハロゲン系化学物質又はこれらの混合物を含む、請求項１３に記載の方法。
  20. 保護コーティングはアモルファスであり、低い膜応力を有する、請求項１３に記載の方法。
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