CN113383405A - 用于制造腔室部件的方法 - Google Patents

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Abstract

本揭示内容的一个示例提供一种制造具有涂层且具有所需的膜性质的腔室元件的方法，所述涂层包括含钇材料。在一个示例中，制造涂层材料的方法包括提供包含含铝材料的基础结构。所述方法进一步包括在基础结构上形成包括含钇材料的涂层。所述方法亦包括热处理涂层，以形成经处理的涂层。

Description

用于制造腔室部件的方法
技术领域
本揭示内容的示例大体上涉及用于等离子体处理的方法和设备，并且更特定地，涉及用于等离子体处理的具有带有增强的膜性质的元件部件的方法和设备。
背景技术
微电子或集成电路装置的制造通常涉及复杂的处理序列，其需要在半导体、介电和导电基板上执行数百个单独的步骤。这些处理步骤的示例包括氧化、扩散、离子注入、薄膜沉积、清洁、蚀刻和光刻。在薄膜沉积工艺之后，等离子体工艺通常用于蚀刻工艺和处理腔室清洁工艺。在化学气相沉积中，通过向适当的处理气体施加电压来产生反应性物种，且随后的化学反应导致在基板上形成薄膜。在等离子体蚀刻中，通常通过在先前的光刻步骤中形成的图案化掩模层，使先前沉积的膜暴露于等离子体中的反应性物种。反应性物种与沉积膜之间的反应导致沉积膜的去除或蚀刻。
当腔室部件或处理配件长时间暴露于等离子体环境时，由于与等离子体物种的反应，腔室表面可能会发生劣化。例如，现有的处理配件或腔室元件部件通常由含铝材料制成，例如氧化铝、铝合金、氧氮化铝或氮化铝。含卤素的气体，例如含氟或含氯的气体，用于在电路制造期间蚀刻各种材料层。相信含铝材料易受氟类物种的侵蚀，从而导致在元件部件的表面上形成AlxFyOz。这种蚀刻副产物可能在处理期间作为颗粒脱落，从而在处理期间对基板造成污染和缺陷。此外，一些含铝部件似乎易于断裂，这可能是由于在加工期间产生的机械应力以及周期性地暴露于温度循环和等离子体的结果。对于化学气相沉积工艺，含金属卤素的化合物通常用作前驱物以用于沉积。这些化学物质将分解而产生卤素气体物种或分子，这通常会强烈腐蚀腔室表面，特别是铝部件会形成非所欲的AlxFyOz副产物。腔室表面的清洁度是影响沉积表现的关键因素之一。腔室表面清洁度也取决于腔室表面粗糙度。相信较粗糙的腔室元件表面可能在沉积工艺期间产生更多的颗粒。
因此，需要用于等离子体应用的具有可靠表面材料的腔室部件，并且需要用于制造这种部件的改进的工艺。
发明内容
本揭示内容的一个示例提供一种制造具有涂层的腔室元件的方法，该涂层包含具有所需的膜性质的含钇材料。在一个示例中，制造涂层材料的方法包括提供包含含铝材料的基础结构。该方法进一步包括在基础结构上形成包括含钇材料的涂层。该方法亦包括热处理涂层，以形成经处理的涂层。
在另一个示例中，制造涂层材料的方法包括提供包括含铝材料的基础结构。形成涂层。涂层在基础结构上包括含钇材料。该方法进一步包括激光处理涂层，以形成经处理的涂层。
在又另一示例中，腔室元件包括经激光处理的涂层。经激光处理的涂层在腔室元件上包括含钇材料。经激光处理的涂层具有大于4.0g/cm3的膜密度。
附图说明
为了可以详细理解本揭示内容的上述特征所用方式，可参照示例获得简要概述于上的本揭示内容的更特定的描述，其中一些示例描绘在附图中。然而，应当注意，附图仅示出本揭示内容的典型示例，且因此不应将其视为限制本揭示内容的范围，因为本揭示内容可允许其他等效的示例。
图1是可用以在腔室元件上形成涂层的处理工具；
图2是具有由图1的处理工具制成的至少一个腔室元件的等离子体反应器的示意图；
图3是利用图1的工具在腔室元件上制造涂层的方法；
图4A-图4C是在腔室元件上形成的涂层的截面图的示意图；和
图5描绘了通过图3的方法制造的在图2的等离子体蚀刻反应器中使用的腔室元件的底视图。
为了便于理解，已尽可能使用相同的附图标记来表示图中共同的相同元件。可以设想的是，一个示例的元件和特征可以有益地并入其他示例中而无需进一步叙述。
然而，应注意，附图仅示出本揭示内容的示例性示例，且因此不应将其视为限制本揭示内容的范围，因为本揭示内容可允许其他等效的示例。
具体实施方式
本揭示内容提供了一种用于制造具有涂层的等离子体处理腔室部件的方法和设备，该涂层具有改善的特性，例如增强的耐化学性或耐等离子体性。在一个示例中，涂层材料可以包括具有增强的膜特性的含钇材料。当在部件上形成至少一部分涂层材料之后，使设置在部件上的涂层经受高温处理工艺时，可获得这种增强的特性。在一个示例中，可在部件上形成涂层，接着进行高温处理工艺，例如激光处理工艺或其他能量处理工艺。
图1描绘了可以用以处理形成在基板的表面上的涂层材料的处理工具100，所述基板例如是在等离子体处理腔室中使用的部件。处理工具100可以是将激光能量引导至在基板上形成的涂层材料的激光能量设备。替代地，处理工具100可以是任何合适的能量提供设备，其可以提供热能、束能(beam energy)、光能或其他合适的能量以改变设置在基板上的涂层材料的结合结构或膜性质。
处理工具100具有：外壳150，其具有激光模块152；平台112，其被配置为支撑基板，例如基板106；平移机构124，其被配置为控制平台112的移动。致动器系统108也可以耦接到平台112以辅助平台112的控制和移动。注意，这里的基板106是稍后将被用作等离子体反应器中的腔室元件的部件。
激光模块152包括设置在平台112上方的激光辐射源101、至少一个透镜102和光学聚焦模块104。在一个示例中，激光辐射源101可以是由Nd:YAG、Nd:YVO4、结晶盘(crystalline disk)、二极管泵光纤制成的光源和可提供并发射波长在约187nm与约10,000nm之间，例如在约248nm与2,100nm之间的脉冲或连续辐射波的其他光源。在另一示例中，激光辐射源101可以包括多个激光二极管，每个激光二极管产生相同波长的均匀且空间相干的光。在又一示例中，累积激光二极管的功率在约2瓦至200瓦的范围内。
聚焦光学模块104使用至少一个透镜102将由激光辐射源101发射的辐射转换成指向设置在基板106上的涂层材料(未图示)的辐射110的线、点或其他合适的光束配置。辐射110被选择性地施加到涂层材料的表面，以将激光能量剂量提供到涂层材料的离散预定区域。在一个示例中，可以将辐射110选择性地施加至涂层材料的表面所需次数，直到获得涂层材料中存在的所期望的膜性质变化，例如局部应力或膜密度。在另一种架构中，激光可以从数字微镜装置反射，接着数字微镜装置将激光图案投射到基板上(激光图案被放大以处理整个基板，或者激光图案在小范围内并扫描整个基板)以建立所需的处理剂量图(treatment dosage map)。
透镜102可以是任何合适的透镜或一系列透镜，其能够将辐射聚焦成线或点。在一示例中，透镜102是柱状透镜。或者，透镜102可以是一或多个凹透镜、凸透镜、平面镜、凹面镜、凸面镜、折射透镜、衍射透镜、菲涅耳透镜、梯度折射率透镜或类似物。
检测器116被设置在平台112上方的激光模块152中。在一个示例中，检测器116可以是光学检测器，其可以提供具有不同波长的光源120以检查和检测位于平台112上的涂层材料和/或基板106的膜性质。光源120可以从基板106或设置在其上的涂层材料反射，从而形成反射光束122回到检测器116，以进行实时的反馈控制。在一个示例中，检测器116和光源120可以形成光学显微镜(optical microscope，OM)的一部分，该光学显微镜可以用于观察形成在基板106上的涂层材料中的各别装置小片图案(die pattern)或特征。在另一示例中，检测器116可以是能够在执行激光能量工艺之前检测材料层和/或基板106上的局部厚度、应力、折射率(n&k)、表面粗糙度、膜密度或电阻率的计量工具或传感器。在又一示例中，检测器116可以包括摄影机，摄影机可以捕捉涂层材料和/或基板106的图像，以便基于图像颜色对比度、图像亮度对比度、图像比较等来分析涂层材料和/或基板106。在另一示例中，检测器116可以是任何合适的检测器，其可以检测基板或设置在基板上的膜层的不同膜性质或特性，例如应力、表面粗糙度、膜密度。
检测器116可以在涂层材料的线性区域上线性扫描基板表面。检测器116亦可帮助识别基板106的坐标、对齐或定向。检测器116可以在基板106沿X方向170前进时扫描基板106。类似地，当平移机构124移动平台112时，检测器116可以在基板106沿Y方向180移动时扫描基板106。检测器116可以耦接到控制器190，以控制移动和从检测器116或其他检测器或计算系统到激光模块152的数据传输。
控制器190可以是被配置为控制检测器116和/或激光模块152以执行光学检测过程和/或激光能量处理工艺的高速计算机。在一个示例中，光学检测过程是由检测器116在激光能量处理工艺之前执行的，从而在激光能量处理方案中设置的用于执行激光能量工艺的处理参数可以是基于从光学检测过程接收到的测量数据。在一个示例中，控制器190可以进一步耦接到数据计算系统(未图示)以从数据计算系统获得数据或经计算的演算法，以帮助判定合适的方案以在基板106上的材料涂层上执行激光能量处理工艺。
在一个示例中，平移机构124可以被配置为使平台112和辐射110相对于彼此而平移。平移机构124可以被配置成使平台112在正负X方向170和正负Y方向180上移动。在一个示例中，耦接至平台112的平移机构124适于使平台112相对于激光模块152和/或检测器116移动。在另一示例中，平移机构124耦接到激光模块152和/或聚焦光学模块104和/或检测器116，以移动激光辐射源101、聚焦光学模块104和/或检测器116，使能量束相对于设置在平台112上的基板106移动。在又一示例中，平移机构124移动激光辐射源101和/或聚焦光学模块104、检测器116和平台112。可以使用任何合适的平移机构，例如输送机系统、齿条和齿轮系统、或x/y致动器、多机器人、或其他合适的机械或电机机构以用于平移机构124。替代地，平台112可以被配置为固定的，而多个电流计头(galvanometric head)(未图示)可以被设置在基板边缘周围，以根据需要将辐射从激光辐射源101引导到基板。
平移机构124可以耦接至控制器190以控制扫描速度，平台112和激光辐射源101以该扫描速度相对于彼此移动。在一个示例中，激光辐射源101是光辐射源。控制器190可从检测器116或从数据计算系统接收数据以产生最佳化的激光能量方案，最佳化的激光能量方案用于控制激光模块152以执行最佳化的激光剂量图案化工艺。平台112和辐射110和/或激光辐射源101相对于彼此移动，使得能量被传递到涂层材料的离散的期望区域。在一个示例中，平移机构124以恒定速度运动。在另一个示例中，平台112的平移和辐射110的线的移动遵循由控制器190控制的不同路径。
图2是适合于执行等离子体沉积工艺(例如，等离子体增强CVD或金属有机CVD)的处理腔室232的截面图，其中可以使用部件(例如，腔室元件)。处理腔室232可以是可从加州圣塔克拉拉的应用材料公司获得的适当调适的
Figure BDA0003195495260000051
Figure BDA0003195495260000052
SE或
Figure BDA0003195495260000053
GT或
Figure BDA0003195495260000054
XP处理系统。可以设想的是，其他处理系统，包括由其他制造商生产的处理系统，可以从本文描述的示例中受益。
处理腔室232包括腔室主体251。腔室主体251包括界定内部容积226的盖225、侧壁201和底壁222。
在腔室主体251的内部容积226中设有基座250。基座250可由铝、陶瓷、氮化铝和其他合适的材料制成。在一个示例中，基座250由诸如氮化铝的陶瓷材料制成，该陶瓷材料是适合在高温环境(例如等离子体处理环境)中使用的材料，而不会引起基座250的热损坏。可以使用升降机构(未图示)在腔室主体251内在Y方向180上移动基座250。基座250由轴260支撑。轴260具有中空的中心，布线穿过该中空的中心。布线将电路耦接到设置在基座250内的电极。
基座250可包括适合于控制支撑在基座250上的基板290的温度的嵌入式加热器元件270。在一个示例中，可通过从电源206向加热器元件270施加电流来电阻式地加热基座250。在一个示例中，加热器元件270可以由封装在镍铁铬合金(例如，
Figure BDA0003195495260000061
)护套管中的镍铬丝制成。从电源206供应的电流由控制器210调节以控制由加热器元件270产生的热，从而在任何合适的温度范围内在膜沉积期间将基板290和基座250保持在基本恒定的温度。在另一示例中，可以根据需要将基座250保持在室温下。在又一示例中，基座250亦可根据需要包括冷却器(未图示)，以将基座250冷却至所需的比室温低的范围。可以调节所供应的电流以选择性地将基座250的温度控制在约摄氏100度至约摄氏700度之间。
诸如热电偶之类的温度传感器272可以被嵌入在基座250中，而以常规方式监控基座250的温度。控制器210使用所测得的温度来控制供应给加热器元件270的功率以将基板保持在期望的温度下。
基座250可包括穿过其中设置的多个升降销(未图示)，该多个升降销被配置成以常规方式从基座250提升基板290并且便于由机器人(未图示)更换基板290。
基座250包括至少一个电极292，用于将基板290保持在基座250上。电极292由夹持电源208驱动以产生静电力，该静电力将基板290保持于基座表面，如常规所知。替代地，可以通过夹紧、真空或重力将基板290保持于基座250。
在一个示例中，基座250被配置为阴极，该阴极中嵌入有电极292，该电极292耦接到至少一个RF偏压电源，在图2中被示为两个RF偏压电源284、286。尽管图2中所描绘的示例图示了两个RF偏压电源284、286。应注意，RF偏压电源284、286的数量可以根据需要为任意数量。RF偏压电源284、286耦接在设置在基座250中的电极292与另一电极之间，另一电极例如是处理腔室232的气体分配板242或盖225。RF偏压电源284、286激发并维持由设置在处理腔室232的处理区域中的气体形成的等离子体放电。
在图2所描绘的示例中，双RF偏压电源284、286通过匹配电路204耦接到设置在基座250中的电极292。由RF偏压电源284、286产生的信号通过匹配电路204经由单一馈送传递到基座250以离子化在处理腔室232中提供的气体混合物，因此提供执行沉积或其他等离子体增强工艺所需的离子能量。RF偏压电源284、286通常能够产生具有从约50kHz到约200MHz的频率以及在约0瓦与约5000瓦之间的功率的RF信号。夹持电源208和匹配电路204耦接到上电极254。上电极254被配置为将基板290静电夹持到基座250的顶表面292。
真空泵202耦接至形成在腔室主体251的底壁222中的端口。真空泵202用于在腔室主体251中维持期望的气压。真空泵202还从腔室主体251排出处理后气体和该处理的副产物。
处理腔室232包括一或多个通过处理腔室232的盖225耦接的气体输送通道244。气体输送通道244和真空泵202位于处理腔室232的相对端，以在内部容积226内引起层流(laminar flow)，以最小化颗粒污染。
气体输送通道244通过远程等离子体源(remote plasma source，RPS)248耦接到气体面板293，以将气体混合物提供到内部容积226中。在一个示例中，通过气体输送通道244供应的气体混合物可以进一步通过设置在气体输送通道244下方的气体分配板242输送。在一个示例中，具有多个孔243的气体分配板242在基座250上方耦接至腔室主体251的盖225。气体分配板242的孔243用于将来自气体面板293的处理气体引入腔室主体251中。孔243可具有不同的尺寸、数量、分布、形状、设计和直径，以促进针对不同处理要求的各种处理气体的流动。等离子体由离开气体分配板242的处理气体混合物形成，以增强处理气体的热分解，从而导致材料沉积在基板290的表面291上。
气体分配板242和基座250可以在内部容积226中形成一对间隔开的电极。一或多个RF源247通过匹配网络245向气体分配板242提供偏压电位，以促进在气体分配板242和基座250之间产生等离子体。替代地，RF源247和匹配网络245可以耦接到气体分配板242、基座250、或者耦接到气体分配板242和基座250两者。在一个示例中，RF源247和匹配网络245可以耦接到设置在腔室主体251外部的天线(未图示)。在一个示例中，RF源247可在约30kHz至约13.6MHz的频率下提供约10瓦与约3000瓦之间。替代地，RF源247可以是微波发生器，其向气体分配板242提供微波功率，该微波功率有助于内部容积226中的等离子体的产生。
可以从气体面板293供应的气体的示例可以包括含硅气体、含氟气体、含氧气体、含氢气体、惰性气体和载气。反应气体的合适示例包括含硅气体，例如SiH4、Si2H6、SiF4、SiH2Cl2、Si4H10、Si5H12、TEOS等。合适的载气包括氮(N2)、氩(Ar)、氢(H2)、烷烃、烯烃、氦(He)、氧(O2)、臭氧(O3)、水蒸气(H2O)等。
在一个示例中，远程等离子体源(RPS)248可以替代地耦接到气体输送通道244，以帮助由从气体面板293供应到内部容积226中的气体形成等离子体。远程等离子体源248将由气体面板293提供的气体混合物形成的等离子体提供给处理腔室232。
控制器210包括中央处理单元(CPU)212、存储器216和支持电路214，其用于控制处理顺序并调节来自气体面板293的气流。CPU 212可以是可以在工业设置中使用的任何形式的通用计算机处理器。软件程序可以储存在存储器216中，存储器例如随机存取存储器、只读存储器、软盘或硬盘驱动、或其他形式的数字储存器。支持电路214常规地耦接到CPU212，并且可以包括高速缓冲存储器、时钟电路、输入/输出系统、电源等。控制器210与处理腔室232的各个元件之间的双向通信由统称为信号总线218的大量信号电缆进行处理，其中一些信号电缆如图2所示。
应注意，所有上述腔室元件，例如气体分配板242或基座250，可具有通过以下描述的方法制造的涂层材料，以增强表面保护和化学/等离子体耐受性。
图3示出了方法300的一个示例，方法300可用于在诸如部件或处理腔室232元件的基础结构上制造包括含钇材料(氧化钇(Y2O3)或具有金属掺杂剂，例如Al或Zr，的YxOyFz)的涂层材料。含钇材料的合适的示例包括氧化钇或氟氧化钇、具有金属掺杂剂的氟氧化钇(AlYOF或ZrYOF)。基础结构包括含铝材料。方法300通过将诸如图4A所描绘的基础结构402的基础结构提供到喷涂腔室(未图示)中而在操作302处开始。在一个示例中，基础结构402可以是陶瓷材料、金属介电材料，例如Al2O3、AlN、AlON、块状钇、合适的含稀土材料等。在一个示例中，基础结构402由Al2O3制成，其允许在其上形成涂层结构。
在操作304处，执行喷涂沉积工艺以在基础结构402的第一表面403上形成涂层404，如图4B所示。涂层404包括含钇材料(氧化钇(Y2O3)或具有金属掺杂剂(例如Al或Zr)的YxOyFz)。应注意，可以利用任何合适的涂覆腔室，例如液体喷涂、凝胶喷涂、等离子体喷涂或其他合适的沉积涂覆腔室，来将包括氧化钇的涂层404涂覆到基础结构402上。
在一个示例中，可以将粉末形式的含钇材料(氧化钇(Y2O3)或具有金属掺杂剂(例如Al或Zr)的YxOyFz)用作起始材料，并通过添加其他成分(例如水、粘合剂、和可用于促进涂层404的制造工艺的合适的添加剂)形成浆料。可接着将浆料喷洒到基础结构402的第一表面403上以形成涂层404。可以产生等离子体以帮助将浆料均匀地喷洒到整个基础结构402上的第一表面403上，从而帮助在基础结构402上涂覆涂层404。在一个示例中，氧化钇粉末可具有在约15μm和约0.1μm之间的平均颗粒大小。具有较小颗粒大小的氧化钇粉末可以帮助提供涂层404的相对较光滑的表面，例如所需的较小的基板粗糙度。在一个示例中，第一涂层是在基础结构402上的等离子体喷洒的涂层。
在操作306处，在形成涂层404之后，执行高温处理(high temperaturetreatment，HTT)工艺，从而在涂层404的第二表面405上形成处理层406，如图4C所示。高温处理(HTT)工艺可以在图1中描绘的处理工具100中执行。高温处理(HTT)工艺处理涂层404的表面以改变基板表面性质。当在操作304处处理时，涂层404的结合结构和膜性质产生了稳固的膜结构(例如，处理层406)，其在处理层406中具有低缺陷密度。此外，高温处理(HTT)工艺可以帮助从涂层404的表面去除污染物，因此提供良好的接触界面，并避免涂层404上的颗粒堆积。此外，还可以执行高温处理(HTT)工艺以改变涂层404的表面的形态(morphology)和/或表面粗糙度，从而形成与涂层404相比具有相对更平滑的表面的处理层406，以便改善根据需要随后形成在其上的沉积层的粘着性。在一些示例中，如果需要，则高温处理(HTT)工艺可以或可以不并入某些元素，例如氧或氮，以与来自涂层404的不饱和键、松散键或悬键反应，以便改善涂层404的键合能和键合结构。
在一个示例中，操作306处的高温处理(HTT)工艺可以在诸如图1所描绘的处理工具100的处理腔室中在有或没有环境气体的情况下执行。
在一个示例中，根据由高温处理(HTT)工艺要求所确定的特定位置要求，高温处理(HTT)工艺通过将一系列激光脉冲施加到涂层404的离散区域来执行。激光脉冲的脉冲串可以具有大于193nm的波长的激光，所述波长例如在约248nm与约10,000nm之间，例如约1,100nm。每个脉冲聚焦到待处理的涂层404的预定区域。
在一个示例中，将激光脉冲的光斑尺寸(spot size)控制在约10μm与约1000μm之间。可以以将膜层的某些位置处的膜性质改变为具有期望的尺寸、特征、图案和几何形状的方式来配置激光脉冲的光斑尺寸。
激光脉冲可在约1kHz与约20MHz之间的频率下具有约1微焦耳每平方厘米(μJ/cm2)和约2微焦耳每平方厘米(μJ/cm2)之间的能量密度(例如，通量)。每个激光脉冲长度被配置为具有约10微秒至10飞秒的持续时间。在激光处理工艺期间，基础结构温度可以保持在约摄氏15度与约摄氏75度之间。
激光脉冲改变膜层的局部应力而无需对涂层404进行退火或以其他方式热处理，以形成具有所需表面粗糙度的处理层406。可以使用单个激光脉冲或将多个激光剂量施加到相同的基板位置。在对第一基板位置进行激光处理之后，接着通过定位激光脉冲(或基板)以将脉冲引导至第二位置来对第二基板位置进行激光处理。持续高温处理(HTT)工艺要求，直到达到了预定时间段。
在一些示例中，可以在执行高温处理(HTT)工艺时在处理工具100的外壳150中供应环境气体，以使得来自环境气体的一些元素可以依需求被处理或并入到处理层406中。在一个示例中，环境气体可以是含氧气体(例如O2、N2O、NO2、H2O2、H2O或O3)、含氮气体(例如N2O、NH3、NO2、N2等)或惰性气体(例如Ar和He)。
在一些示例中，供应到外壳150中的环境气体的量可以被改变和/或调节以适应例如所并入的元素的深度/厚度以形成处理层406。
激光能量处理工艺可以改变、释放或消除涂层404的离散区域中的局部残余应力，以便局部改变膜层中的面内张力(strain)。通过这样做，在高温处理工艺期间涂层404的局部应力改变也可以为所得的处理层406提供相对平坦的表面，以便减小处理层406的表面粗糙度。
在操作308处，在操作306处的处理工艺之后，在其上形成有涂层材料450(从涂层404转换而来的所得的处理层406)的基础结构被形成为具有所期望的膜性质。在一个示例中，涂层材料450可具有大于Ra 5微米的表面粗糙度。涂层材料450的密度可大于4.0g/cm3，例如在约4.0g/cm3与5.2g/cm3之间。在示例中，其中涂层材料450的含钇材料包括氧化钇。涂层材料450的氧化钇可以具有在约1:1与2:1之间的钇与氧化物(Y:O)的比率。涂层材料450具有在约0.5μm和约50μm之间的厚度。涂层材料450的孔密度小于2％。
由于形成在基础结构402上的涂层材料450具有相对稳固的结构，因此在将这种涂层材料450沉积在处理腔室(例如图2中的处理腔室232)中的腔室元件上时，涂层材料450可以在等离子体工艺期间经受侵蚀性等离子体物种的侵蚀时保持良好的表面条件。因此，减小了从来自处理腔室232的腔室壁、基板支撑件、气体分配板或其他腔室部件产生颗粒或污染的可能性。
图5描绘了根据本揭示内容的示例的气体分配板242的底视图的示意图，该气体分配板242可以被制造成在其上形成有涂层材料450。涂覆氧化钇的气体分配板242可以用于处理腔室232或其他等离子体腔室中，例如尤其是用于蚀刻或沉积应用的腔室。气体分配板242设置有多个孔243，以允许处理气体和/或等离子体物种的通过而进入处理腔室232的处理区域。孔243可以以规则的图案布置在气体分配板242上，或者可以以不同的图案布置以允许不同的气体分配需求。在图5所描绘的示例中，涂层材料450形成在气体分配板242(与图2所示的气体分配板242相同)的底表面上。涂覆在气体分配板242的表面上的涂层材料450可以在等离子体工艺期间帮助气体分配板242免受侵蚀性等离子体物种的侵蚀，因而降低了产生落在定位于处理腔室232中的基板290上的颗粒或污染的可能性。因此，可以增强和维持产品的产率和基板290的清洁度。
本揭示内容的示例可用于在腔室部件上制造包括氧化钇的涂层材料，以用于各种应用。这些增强的表面涂覆腔室部件适用于腐蚀性环境，例如等离子体工艺中会遇到的环境。各种等离子体沉积和蚀刻腔室可从本文揭示的教教示中受益，例如尤其是，诸如
Figure BDA0003195495260000121
蚀刻腔室的介电蚀刻腔室(其可以是诸如
Figure BDA0003195495260000122
系统的半导体晶片处理系统的一部分)、电介质沉积腔室(诸如
Figure BDA0003195495260000123
或
Figure BDA0003195495260000124
沉积腔室，其可以是半导体晶片处理系统的一部分)、eMax蚀刻腔室、Producer蚀刻腔室、以及导体蚀刻腔室(诸如AdvantEdge Metal和DPS Metal腔室)，所有这些都可以从加州圣塔克拉拉的应用材料公司获得。可以设想的是，其他等离子体反应器，包括来自其他制造商的等离子体反应器，可以适于从本揭示内容中受益。
尽管前述内容是针对本揭示内容的示例，但可在不脱离本揭示内容的基本范围的情况下设计本揭示内容的其他和进一步的示例，且其范围由随附权利要求书来判定。

Claims (15)

1.一种制造涂层材料的方法，包括：
提供基础结构，所述基础结构包括含铝材料；
在所述基础结构上形成涂层，所述涂层包含含钇材料；和
热处理所述涂层，以形成经处理的涂层。
2.如权利要求1所述的方法，其中热处理所述涂层的步骤进一步包括：
在所述涂层上执行激光处理工艺，其中执行所述激光处理的步骤进一步包括：
将来自激光模块的光辐射引导到所述涂层的表面。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述激光模块提供具有在约187nm与约10000nm之间的波长的所述光辐射。
4.如权利要求1所述的方法，其中热处理所述涂层的步骤进一步包括：
将基础结构温度保持在约摄氏15度与约摄氏75度之间。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述含钇材料是氧化钇。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述经处理的涂层具有大于4g/cm3的膜密度。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述经处理的涂层具有在约0.5μm与约50μm之间的厚度。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述经处理的涂层具有大于Ra 5微米的表面粗糙度。
9.如权利要求1所述的方法，其中来自所述基础结构的所述含铝材料是Al2O3、AlN或陶瓷材料。
10.如权利要求1所述的方法，其中热处理所述涂层的步骤进一步包括：
从所述基础结构去除表面颗粒。
11.一种制造涂层材料的方法，包括：
提供基础结构，所述基础结构包括含铝材料；
在所述基础结构上形成包含含钇材料的涂层；
激光处理所述涂层以形成经处理的涂层。
12.如权利要求1或11中的任一项所述的方法，其中含钇材料是氧化钇或氟氧化钇、具有金属掺杂剂的氟氧化钇中的至少一种。
13.如权利要求1或11中的任一项所述的方法，其中所述基础结构是设置在等离子体处理腔室中的气体分配板、基板支撑组件或腔室元件。
14.一种腔室元件，包括：
在腔室元件上的经激光处理的涂层，所述经激光处理的涂层包括含钇材料，其中所述经激光处理的涂层具有大于4.0g/cm3的膜密度。
15.如权利要求14所述的腔室元件，其中所述经激光处理的涂层具有小于2％的孔密度。
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