CN114424676A - 用于半导体工艺工具中的静电耗散的超薄保形涂层 - Google Patents

用于半导体工艺工具中的静电耗散的超薄保形涂层 Download PDF

Info

Publication number
CN114424676A
CN114424676A CN202080066006.2A CN202080066006A CN114424676A CN 114424676 A CN114424676 A CN 114424676A CN 202080066006 A CN202080066006 A CN 202080066006A CN 114424676 A CN114424676 A CN 114424676A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coating
thickness
end effector
layer
chamber component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080066006.2A
Other languages
English (en)
Inventor
加亚特里·纳图
吉蒂卡·巴贾
普莉娜·古拉迪雅
达尔尚·撒卡尔
大卫·芬威克
何晓明
桑尼·塞帕埃莱
珍妮弗·孙
拉尹库曼·塔努
杰弗里·赫金斯
卡鲁帕萨米·穆图卡马特兹
阿伦·达雅兰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Applied Materials Inc
Original Assignee
Applied Materials Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Applied Materials Inc filed Critical Applied Materials Inc
Publication of CN114424676A publication Critical patent/CN114424676A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0064—Earth or grounding circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458—Vessel
    • H01J37/32477—Vessel characterised by the means for protecting vessels or internal parts, e.g. coatings
    • H01J37/32495—Means for protecting the vessel against plasma
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J18/00—Arms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/06—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of metallic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45527—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the ALD cycle, e.g. different flows or temperatures during half-reactions, unusual pulsing sequence, use of precursor mixtures or auxiliary reactants or activations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02—Details
    • H01J37/20—Means for supporting or positioning the objects or the material; Means for adjusting diaphragms or lenses associated with the support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458—Vessel
    • H01J37/32477—Vessel characterised by the means for protecting vessels or internal parts, e.g. coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67742—Mechanical parts of transfer devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68707—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a robot blade, or gripped by a gripper for conveyance
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68757—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a coating or a hardness or a material
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05F—STATIC ELECTRICITY; NATURALLY-OCCURRING ELECTRICITY
    • H05F1/00—Preventing the formation of electrostatic charges
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/332—Coating
    • H01J2237/3321—CVD [Chemical Vapor Deposition]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05F—STATIC ELECTRICITY; NATURALLY-OCCURRING ELECTRICITY
    • H05F1/00—Preventing the formation of electrostatic charges
    • H05F1/02—Preventing the formation of electrostatic charges by surface treatment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

在一些实施方式中揭露了一种用超薄电气耗散材料涂覆以提供从涂层到接地的耗散路径的腔室部件(例如终端受动器主体)。所述涂层可以经由化学前驱物沉积来沉积以用高成本效益的方式提供均匀、保形、且不含孔隙的涂层。在所述腔室部件包括终端受动器主体的一个实施方式中，所述终端受动器主体可以进一步包括可替换接触垫以用于支撑基板，且接触垫头的接触表面也可以用电气耗散材料涂覆。

Description

用于半导体工艺工具中的静电耗散的超薄保形涂层
技术领域
本揭示内容的实施方式大体涉及涂覆的半导体工艺工具(例如用于在处理系统中传输物体的装置)、电气耗散的涂层、及用于沉积此类涂层的方法。在某些实施方式中，本揭示内容涉及用电气耗散材料涂覆的机器手臂的终端受动器。
背景技术
在电子器件制造中，可以通过机器手围绕制造设施及在制造设备工具内移动基板(例如含硅晶片、含硅板)。机器手可以包括机器手臂，这些机器手臂具有耦接到其的一或更多个终端受动器，该一或更多个终端受动器可以在此类运输期间接触及支撑基板。终端受动器在其上包括接触垫，这些接触垫提供升高的接触表面，基板被支撑在这些接触表面上。
发明内容
在某些实施方式中，本揭示内容可以涉及一种涂覆的腔室部件，其包括腔室部件及沉积于该腔室部件的表面上的涂层。在某些实施方式中，该涂层可以包括电气耗散材料。该电气耗散材料可以提供从该涂层到接地的耗散路径。该涂层可以是均匀、保形、且不含孔隙的。该涂层可以具有范围从约10nm到约900nm的厚度，及范围从约1x105欧姆/方到约1x1011欧姆/方的表面/薄层电阻。
在某些实施方式中，本揭示内容可以涉及一种方法，所述方法包括：使用原子层沉积(ALD)工艺、化学气相沉积(CVD)工艺、等离子体增强原子层沉积(PEALD)工艺、金属有机化学气相沉积(MOCVD)、或分子束外延(MBE)工艺，来将涂层沉积到腔室部件的表面上。该涂层可以包括电气耗散材料。该电气耗散材料可以提供从该涂层到接地的耗散路径。该涂层可以是均匀、保形、且不含孔隙的，具有范围从约10nm到约900nm的厚度，及范围从约1x105欧姆/方到约1x1011欧姆/方的表面/薄层电阻。
在某些实施方式中，本揭示内容可以涉及一种电气耗散涂层，其包括电气耗散材料。该涂层可以是均匀、保形、且不含孔隙的，具有范围从约10nm到约900nm的厚度，及范围从约1x105欧姆/方到约1x1011欧姆/方的表面/薄层电阻。
在某些实施方式中，本揭示内容可以涉及一种用于机器手臂的终端受动器。该终端受动器可以包括终端受动器主体及沉积于该终端受动器主体的表面上的涂层。该涂层可以包括电气耗散材料。该电气耗散材料可以提供从该涂层到接地的耗散路径。该涂层可以是均匀、保形、且不含孔隙的。该涂层可以具有范围从约10nm到约900nm的厚度。该涂层可以具有范围从约1x105欧姆/方到约1x1011欧姆/方的表面/薄层电阻。
在某些实施方式中，本揭示内容可以涉及一种方法。该方法可以包括：使用原子层沉积(ALD)工艺、化学气相沉积(CVD)工艺、等离子体增强原子层沉积(PEALD)工艺、金属有机化学气相沉积(MOCVD)、或分子束外延(MBE)工艺，来将涂层沉积到机器手臂的终端受动器的表面上。该涂层可以包括电气耗散材料。该电气耗散材料可以提供从该涂层到接地的耗散路径。该涂层可以是均匀、保形、且不含孔隙的。该涂层可以具有范围从约10nm到约900nm的厚度。该涂层可以具有范围从约1x105欧姆/方到约1x1011欧姆/方的表面/薄层电阻。
在某些实施方式中，本揭示内容可以涉及一种基板处理系统。该基板处理系统可以包括腔室、设置在该腔室中的机器手、及连接到该机器手的机器手臂。该机器手臂可以包括终端受动器主体、可替换的接触垫、及涂层。该可替换的接触垫可以设置在该终端受动器主体上。该可替换的接触垫可以包括：接触垫头，该接触垫头具有被配置为接触基板的接触表面；及轴杆，该轴杆耦接到该接触垫头且被接收在形成于该终端受动器的主体中的孔中且延伸到凹部中。该涂层可被沉积于该终端受动器主体的表面上及该接触垫头的该接触表面上。该涂层可以包括电气耗散材料。该电气耗散材料可以提供从该涂层到接地的耗散路径。该涂层可以是均匀且保形的。
附图说明
通过示例的方式而非限制的方式在附图的图中绘示本揭示内容，在这些附图中，类似的附图标记指示类似的元件。应注意，在此揭示内容中对于“一”或“一个”实施方式的不同指称不一定指相同的实施方式，且此类指称意指至少一个。
图1绘示包括依据本揭示内容的一个实施方式来提供的一或更多个接触垫的终端受动器的示例的透视图。
图2描绘依据本揭示内容的一个实施方式的涂覆的终端受动器主体的侧视图。
图3绘示依据本揭示内容的实施方式的终端受动器的包括可替换接触垫的一部分的沿着图1的区段2A-2A截取的部分截面图。
图4描绘依据本揭示内容的实施方式的原子层沉积工艺，其可以用来涂覆机器手臂的终端受动器主体或另一个腔室部件。
图5描绘依据本揭示内容的实施方式的用于化学气相沉积工艺的示例性腔室，该腔室可以用来涂覆机器手臂的终端受动器主体或另一个腔室部件。
图6绘示依据本揭示内容的一或更多个实施方式的包括传输机器手的电子器件制造装置的俯视示意图，该传输机器手具有包括可替换接触垫的终端受动器，这些可替换接触垫可以一起被涂覆。
图7A描绘依据本揭示内容的一个实施方式的涂层的EDS线扫描。
图7B描绘图7A中所描绘的涂层在50nm尺度下的TEM影像。
图8描绘依据一个实施方式的涂层的表面/薄层电阻与压力的关系。
图9A及9B分别描绘依据一个实施方式的涂覆有涂层的示例性终端受动器的前部及后部的图像。在标识位置中的每一者中所测量到的薄层电阻值总结在表1中。
图10A及10B分别描绘示例性主体掺杂(bulk-doped)的陶瓷终端受动器的前部及后部的图像。在标识位置中的每一者中所测量到的薄层电阻值总结在表2中。
具体实施方式
在电子器件制造工艺中，通常经由使用一或更多个机器手，将配置为生产电子部件(例如电子芯片或其电子子部件)的基板(例如硅晶片、含硅板等等)移动通过多个制造步骤。机器手包括在此类移动期间支撑基板的终端受动器。非常快速地移动基板可以增加生产量及减少生产的电子部件的制造成本。
然而，在运输基板时快速移动机器手也可能产生带电颗粒，这些带电颗粒可能聚集在表面上且转而导致基板缺陷。可以通过用电气耗散涂层涂覆倾向带电的表面(例如机器手臂的终端受动器)来最小化此类基板缺陷。电气耗散涂层可以协助从表面释放电荷，从而允许颗粒摆脱范德华力且重新分布。电气耗散涂层可以能够支持静电放电及避免带电的腔室部件表面(例如带电的终端受动器主体)及/或其上的晶片与其他系统部件之间的电弧放电及其他突发导电事件。
本揭示内容包含各种实施方式，其涉及电气耗散涂层、用于沉积此类电气耗散涂层的方法、用电气耗散涂层涂覆的腔室部件、用电气耗散涂层涂覆的终端受动器主体、及利用用此类电气耗散涂层涂覆的部件(例如腔室部件及/或基板运输部件(例如终端受动器))的基板处理系统。在一些实施方式中，电气耗散涂层也是抗等离子体涂层。
本文中所述的涂覆工艺可以是有利且高成本效益的，因为它们可以利用更容易可取得的裸腔室部件(例如终端受动器主体)、面临较小的制造及良率问题、具有较短的前置时间(lead time)等等。此外，可以同时涂覆多个腔室部件(例如多个终端受动器主体)(例如通过将多个终端受动器主体插入到ALD、CVD、PEALD、MOCVD、或MBE沉积腔室中来同时涂覆)。与通过其他工艺(例如本体陶瓷掺杂工艺及基于浆料的涂覆工艺)制造的腔室部件相比，生成的涂层还可以更均匀、更保形、具有更低的孔隙率、更坚固、维持其完整性更久(即使处于诸如真空、热冲击、热循环等等的极端条件下也是如此)、且具有更窄的表面/薄层电阻率分布。
在一示例性的实施方式中，本揭示内容可以涉及一种用于运输基板且用具有某些性质的涂层涂覆的部件。在一个实施方式中，用于运输基板的该部件可以是机器手臂的终端受动器。该涂层可以具有耗散性质，且可以包括电气耗散材料以提供从该涂层到接地的电气耗散路径。该涂层可以是均匀、保形、且不含孔隙的。该涂层可以具有范围从约10nm到约900nm(例如约20nm到约500nm)的厚度。该涂层可以具有范围从约1x105欧姆/方到约1x1011欧姆/方的表面/薄层电阻。
用于运输基板的部件的主体可以包括绝缘体或导体，例如但不限于陶瓷、导电材料(例如金属)、聚合物、石英等等。在一个实施方式中，用于运输基板的部件的主体可以包括适于高温工艺的材料，例如石英。石英由于其透明度可以适于高温工艺，该透明度容许辐射穿过石英，同时对所运输的基板的热影响最小。沉积于该部件上的该涂层可以保持下方的部件的构造材料的性质中的一些性质。例如，涂层可以保持下方的石英部件的透明度以维持对基板的热影响最小。在某些实施方式中，沉积于部件上的涂层可以具有与下方的部件的构造材料的性质无关的某些性质。例如，涂层的电阻率性能可以与下方的部件无关。
涂层可以是双层堆叠或多个交错层的堆叠。涂层可以包括各种材料，且可以除了其他因素以外基于最终涂层的目标性质(例如电气耗散性质、透明度、导热率、腐蚀抗性、硬度、热冲击抗性、热循环抗性、真空抗性、刮痕粘着力、磨损率、纯度、粗糙度、保形性等等)来选定。在某些实施方式中，涂层可以包括含第一材料的层与含第二材料的层的交替层的堆叠。每个含第一材料的层的厚度与每个含第二材料的层的厚度的厚度比率的范围可以从约50∶1到约1∶50。在一个实施方式中，双层堆叠或交替层堆叠可以包括氧化铝及氧化钛中的一或更多者。每个氧化铝层的厚度与每个氧化钛层的厚度的厚度比率的范围可以从约10∶1到约1∶10。
在某些实施方式中，用于运输基板且被涂覆的部件可以是终端受动器。终端受动器主体可以包括其上的可替换的接触垫以供减少及/或消除基板在运输期间从终端受动器的表面滑落。在一个实施方式中，可以使用本文中所述的涂覆方法中的任一者用本文中所述的涂层中的任一者涂覆可替换的接触垫以及终端受动器。替代性地或附加性地，可替换的接触垫可以由电气耗散材料组成。
本文中所述的涂层可以经由原子层沉积(ALD)工艺、经由化学气相沉积(CVD)工艺、经由等离子体增强原子层沉积(PEALD)工艺、经由金属有机化学气相沉积(MOCVD)工艺、经由分子束外延(MBE)工艺、及其他类似的化学前驱物沉积工艺来沉积。包括多于一个层及/或多于一种金属的涂层可以通过顺序沉积、通过共沉积、或通过对前驱物的共配量来沉积。
在此揭示内容中，ALD(及可选的CVD、PEALD、MOCVD及/或MBE)可以是合适的沉积方法，因为它们能够均匀地及保形地涂覆具有复杂的三维特征、孔洞、大的深宽比等等的部件。此外，利用这些涂覆工艺，还可以将还未涂覆的多个裸部件(例如终端受动器)(例如还未用氧化钛掺杂的裸块体氧化铝)安置在沉积腔室中且同时涂覆。除了其他因素以外，较便宜的起始材料、同时涂覆多个腔室部件的能力、及最佳化涂覆工艺的弹性及能力提供了成本效益更高的工艺且最终提供了更平价的涂覆的部件。
如本文中所使用的，单数形式“一个”及“该”包括了复数的指涉对象，除非上下文另有清楚指示。因此，例如，对“一晶片”的指称包括单个晶片以及二或更多个晶片的混合物；而对“金属”的指称包括单种金属以及二或更多种金属的混合物，等等。
如本文中所使用的，与测量量结合的用语“约”指的是该测量量的常态变化，其是本领域中的一般技术人员在进行测量及行使与测量目标及测量设备的精确度相称的注意水平时所预期的。在某些实施方式中，用语“约”包括所记载数±10％，使得“约10”将包括从9到11。
本文中值的范围的叙述仅旨在用作分别地表示落在该范围之内的每个单独的值的速记法，除非在本文中另有指示，且每个单独的值均被并入到本说明书中，好像该值被各个地记载在本文中一样。除非在本文中另有指示或明显抵触上下文，否则本文中所述的所有方法都可以用任何合适的顺序执行。本文中所提供的任何及所有示例、或示例性语言(例如“例如”)的使用仅旨在说明某些材料及方法且不对范围构成限制。本说明书中的所有语言都不应被解释为将任何未主张的元件指示为对于所揭露的材料及方法的实行来说是必要的。
如本文中所使用的，用语“抗等离子体”意指对一或更多种等离子体有抗性以及对与该一或更多种等离子体相关联的化学物质及自由基有抗性。
在本文中参照用电气耗散涂层涂覆的终端受动器来论述某些实施方式。然而，应了解，本文中的实施方式中所描述的电气耗散涂层也可以用来涂覆处理腔室、传输腔室、工厂界面腔室、装载锁定室、装载端口、狭缝阀等的其他部件。因此，本文中所述的电气耗散涂层可以涂覆电子器件处理工具或系统的任何部件。此类部件的一些示例包括基板支撑组件、静电卡盘、气体输送板、盖体、喷嘴、衬垫、环(例如工艺配件环或单个环)、基部、淋喷头、气体线路、衬垫配件、屏蔽物、等离子体屏(plasma screen)、流量均衡器、冷却基部、腔室视口、腔室盖等等。
图1描绘可以用本文中所述的电气耗散涂层涂覆的腔室部件的第一示例实施方式。在图1中，示例性腔室部件是终端受动器100，该终端受动器被配置为支撑基板101(其一部分用虚线示出)。终端受动器100可以由终端受动器主体102构成，该终端受动器主体具有顶面102T(图2)及底面102B。顶面102T可以包括包含三个点面的平面，这些点面凸起于终端受动器主体102的下方平坦表面102PS的上方。可以将终端受动器主体102配置为在内侧端104I处与机器手部件(例如机器手臂(例如机器手腕653，参见图6))耦接或互连。可以经由通过孔腔105接收的紧固件(未示出)来进行耦接，因此将终端受动器100耦接到机器手臂(例如手腕653)。可以直接耦接到手腕构件653，或通过中间部件(例如安装板654(图6))来耦接到手腕构件653，以在终端受动器100由陶瓷或玻璃材料制成时减少其破裂。
终端受动器主体102的外侧端104O可以包括第一叉部107A及第二叉部107B，可以将这些叉部中的每一者配置为接收接触垫108及在其上支撑接触垫108。在一些实施方式中，接触垫108由电气耗散材料组成或用电气耗散材料涂覆。外侧端104O上的接触垫108及内侧端104I附近的第三接触垫108可以提供稳定的三点接触，从而将基板101支撑在其上(图1及2中仅示出基板101的一部分)。可以将基板101支撑在终端受动器100的接触垫108上且支撑在内侧搁架109I(其可以是半径大约与基板101相同的弓形台阶)与外侧搁架109O之间。相应的内侧搁架109I与外侧搁架109O之间的间隔可以比基板101稍大(例如几mm)，例如其中尺寸111可以是比300mm的直径或450mm的直径或基板101的其他尺寸稍大的直径。可以使用所示的配置以外的终端受动器主体102的其他配置。在实施方式中，终端受动器102及/或接触垫108可以用电气耗散涂层涂覆。
图2是示例性终端受动器主体102的侧视图，其描绘底面102B、顶面102T、内侧搁架109I、外侧搁架109O、及沉积于顶面102T上的涂层200。终端受动器主体102及涂层200的尺寸可以是不按比例的，且仅出于说明的目的描绘于图2中。接触垫108未描绘在图2中。虽然在本文中将涂层200描述为沉积于终端受动器主体102的顶面(102T)上，但即使在本文中未明确记载，也可以将涂层200沉积于其他腔室部件的顶面上。可以用电气耗散涂层200涂覆的示例性腔室部件可以包括传输腔室、工厂界面腔室、装载锁定室、装载端口、狭缝阀等等。
终端受动器主体102可以由刚性材料制造。在一些实施方式中，终端受动器主体102可以由稳定、轻便的材料制成，该材料减少终端受动器在包括压力及温度的变化的腔室处理条件下的偏斜。终端受动器主体102的合适、非限制性的材料包括绝缘材料或导电材料，例如但不限于聚合物、玻璃、石英、陶瓷或导电材料(例如金属材料)。
例如，可以使用诸如块体氧化铝的陶瓷。在一些实施方式中，合适的陶瓷可以是半导电的，以促进可能累积在基板上的任何静电电荷的释放。其他的半导电陶瓷材料包括例如氧化铝-SiC复合物、SiC、氮化硅、氮化硼、及硼。在某些实施方式中，本文中所揭露的涂层200对涂覆的终端受动器主体(或任何涂覆的腔室部件)的半导电性质有贡献。半导电性质可以避免高电导，高电导可能导致在涂覆的腔室部件(例如终端受动器)与其他系统部件之间发生电弧放电。也可以经由如下文进一步详细描述的涂层200实现这些半导电性质。
可选地，终端受动器主体102可以包括导电材料，例如金属。例如，示例性的合适导电材料可以包括但不限于不锈钢、铝、镍、铜、铬、钴、钼、钌、钨、或铂。也可以使用其他合适的金属或合金(例如铝合金Al6061)。导电的终端受动器主体(或另一个导电腔室部件)也可以用涂层200涂覆以产生具有电气耗散特性的涂覆的终端受动器主体(或另一个涂覆的腔室部件)，且可以能够支持静电放电及避免终端受动器(或其他腔室部件)及/或其上的晶片及/或其他系统部件之间的电弧放电及突发导电事件。
本文中的用语“半导电”旨在包括展现半导电电气性质的特定部件的主体材料以及导电或不导电的主体材料，该导电或不导电的主体材料例如通过设置在该导电或不导电的主体材料上或设置通过该导电或不导电的主体材料的半导电材料涂层或其他半导电的电路径(例如布线、层、带、线、或其他电气通道)而呈半导电。类似地，本文中的用语“导电”旨在包括导电的主体材料或半导电或不导电的材料，该半导电或不导电的材料通过穿过该半导电或不导电的材料形成或形成在该半导电或不导电的材料上的导电涂层或导电的电路径而呈导电。
在一些实施方式中，可以在150℃到650℃之间的温度下使用终端受动器100。在高温热工艺中，在终端受动器与紧邻的晶片之间可能存在大量的热传递。与从氧化铝终端受动器到晶片的热传递相关联的热冲击可能会破坏晶片。相比之下，使用透明的终端受动器(例如包括石英的终端受动器)不会传递此类剧烈的热冲击。用石英终端受动器观察到的减轻的热冲击认为是由于石英不像陶瓷(例如氧化铝)那么导热及由于石英是透明的而引起的，石英透明会允许辐射穿过石英(与诸如氧化铝的不透明陶瓷材料相比)。
在某些实施方式中，因为石英产生最小的热影(换言之，石英对晶片具有最小的热影响)，所以石英可以用作用来为高温热工艺运输基板的终端受动器的构造材料。类似地，石英可以用作会受益于其最小热影响的其他腔室部件的构造材料。在此类实施方式中，涂层可以透明，以维持石英终端受动器或任何其他石英腔室部件的有利性质。
在某些方面中，使涂层维持与下方部件的构造材料的性质类似的性质(例如透明度)可能是有利的。在其他方面中，使涂层的某些性质(例如电阻率性能)与下方部件的构造材料的性质无关可能是有利的。
机器手在运输基板时的快速移动可能产生颗粒。认为使颗粒聚集在带电表面上(例如耦接到机器手的手臂的终端受动器主体的带电表面上)的静电荷及亲和力是造成基板上的缺陷的原因中的一者。相信通过用电气耗散材料(例如涂层200)涂覆终端受动器主体(或展现类似现象的另一个腔室部件)的表面，可以从终端受动器主体(或另一个腔室部件)的表面释放电荷。这会允许颗粒摆脱范德华力并重新分布。换言之，电气耗散材料可以提供从涂层到接地的耗散路径。认为耗散电荷的能力会改善基板上的颗粒表现及缺陷表现。此外，涂层200及/或垫108可以在支撑的晶片与接地之间提供电气耗散路径。若由终端受动器102所支撑的晶片具有任何残余的电荷，则该电荷可以经由通过垫108及/或涂层200的路径而被释放。
涂覆的终端受动器主体(及其他涂覆的腔室部件)可以用电气耗散材料掺杂物制造以实现上述的耗散特性。然而，由于各种因素(例如有限的供应、制造及良率问题、长的前置时间等等)，经由主体掺杂或基于浆料的涂覆来制造掺杂的部件可能是昂贵的。进一步地，掺杂的部件可能导致跨涂覆的表面具有宽范围的表面/薄层电阻率分布的脆性涂层。本揭示内容通过以下方式实现上述耗散特性：经由原子层沉积(ALD)工艺、经由化学气相沉积(CVD)工艺、经由等离子体增强原子层沉积(PEALD)工艺、经由金属有机化学气相沉积(MOCVD)工艺、或经由分子束外延(MBE)工艺(关于图4及5更详细描述了这些工艺中的一些)，在终端受动器主体(或另一个腔室部件)的顶面上沉积涂层200。因为裸腔室部件(例如裸终端受动器主体)更容易取得、面临较小的制造及良率问题、具有较短的前置时间等等，所以这些工艺可以是有利且高成本效益的。此外，可以同时涂覆(例如通过将多个终端受动器主体插入到ALD、CVD、PEALD、MOCVD、或MBE沉积腔室中来同时涂覆)多个腔室部件(例如多个终端受动器主体)。与掺杂的腔室部件(例如终端受动器)或通过基于浆料的涂覆工艺来涂覆的腔室部件(例如终端受动器)相比，生成的涂层也可以更均匀、更保形、具有更低的孔隙率、更坚固、维持其完整性更久、且跨涂覆的表面具有较窄的表面/薄层电阻率分布。
涂层200可以包括电气耗散材料。在某些实施方式中，涂层200也可以包括抗腐蚀材料，其可以是抗等离子体腐蚀及/或侵蚀的材料。
在一些实施方式中，涂层200可以是多层涂层，其中多层涂层中的层中的至少一者是包括上述电气耗散材料中的一者的电气耗散层，且其中多层涂层中的至少一个其他层是包括抗等离子体材料的抗等离子体层。
在一些实施方式中，涂层200是多层涂层，且多层涂层中的至少一个层可以包括以下项中的至少一者：氧化铝、氧化钇、氧化锆、Y3Al5O12、Y2O3-ZrO2的固溶体、包括Y2O3-ZrO2的固溶体以及Y4Al2O9的化合物、HfO2、HfAlOx、HfZrOx、HfYOx、Hf掺杂的Y2O3、氧化锌、氧化钽、氧化钛，氧化铒、氧化钆、氧化镧、氧化镨、氧化钕、氧化钷、氧化钐、氧化铕、氧化铽、氧化镝、氧化钬、氧化铥、氧化镱、或氧化镥。
在一些实施方式中，涂层200是多层涂层，且多层涂层中的至少一个层可以包括以下项：Y2O3及基于Y2O3的陶瓷、Y3Al5O12(YAG)、Al2O3(氧化铝)、Y4Al2O9(YAM)、YF3、SiC(碳化硅)、ErAlO3、GdAlO3、NdAlO3、YAlO3、Si3N4(氮化硅)、AlN(氮化铝)、TiO2(氧化钛)、ZrO2(氧化锆)、TiC(碳化钛)、ZrC(碳化锆)、TiN(氮化钛)、Y2O3稳定的ZrO2(YSZ)、Er2O3及基于Er2O3的陶瓷、Gd2O3及基于Gd2O3的陶瓷、Er3Al5O12(EAG)、Gd3Al5O12(GAG)、Nd2O3及基于Nd2O3的陶瓷、包括Y2O3-ZrO2的固溶体以及Y4Al2O9的陶瓷化合物、包括Y2O3、Er2O3、ZrO2、Gd2O3及SiO2的陶瓷化合物、基于Hf的氧化物及固溶体、基于镧系元素的氧化物及固溶体、或上述项中的任意者的组合。
在一些实施方式中，涂层200是多层涂层，且多层涂层中的至少一个层包括由上述陶瓷中的任一者所形成的固溶体。涂层200也可以包括可以是多相材料的层，该层包括上述材料中的一或更多者的固溶体及一或更多个额外的相。
关于Y2O3-ZrO2的固溶体，涂层200的层可以包括浓度为10-90摩尔比(摩尔百分比)的Y2O3及浓度为10-90摩尔百分比的ZrO2。在一些示例中，Y2O3-ZrO2的固溶体可以包括10-20摩尔百分比的Y2O3及80-90摩尔百分比的ZrO2，可以包括20-30摩尔百分比的Y2O3及70-80摩尔百分比的ZrO2，可以包括30-40摩尔百分比的Y2O3及60-70摩尔百分比的ZrO2，可以包括40-50摩尔百分比的Y2O3及50-60摩尔百分比的ZrO2，可以包括60-70摩尔百分比的Y2O3及30-40摩尔百分比的ZrO2，可以包括70-80摩尔百分比的Y2O3及20-30摩尔百分比的ZrO2，可以包括80-90摩尔百分比的Y2O3及10-20摩尔百分比的ZrO2等等。
关于包括Y2O3-ZrO2的固溶体以及Y4Al2O9的涂层200的层，在一个实施方式中，陶瓷化合物包括62.93摩尔比(摩尔百分比)的Y2O3、23.23摩尔百分比的ZrO2及13.94摩尔百分比的Al2O3。在另一个实施方式中，陶瓷化合物可以包括50-75摩尔百分比的范围中的Y2O3、10-30摩尔百分比的范围中的ZrO2、及10-30摩尔百分比的范围中的Al2O3。在另一个实施方式中，涂层200可以包括40-100摩尔百分比的范围中的Y2O3、0.1-60摩尔百分比的范围中的ZrO2、及0.1-10摩尔百分比的范围中的Al2O3。在另一个实施方式中，涂层200的层可以包括40-60摩尔百分比的范围中的Y2O3、35-50摩尔百分比的范围中的ZrO2、及10-20摩尔百分比的范围中的Al2O3。在另一个实施方式中，涂层200的层可以包括40-50摩尔百分比的范围中的Y2O3、20-40摩尔百分比的范围中的ZrO2、及20-40摩尔百分比的范围中的Al2O3。在另一个实施方式中，涂层200的层可以包括80-90摩尔百分比的范围中的Y2O3、0.1-20摩尔百分比的范围中的ZrO2、及10-20摩尔百分比的范围中的Al2O3。在另一个实施方式中，涂层200的层可以包括60-80摩尔百分比的范围中的Y2O3、0.1-10摩尔百分比的范围中的ZrO2、及20-40摩尔百分比的范围中的Al2O3。在另一个实施方式中，涂层200的层可以包括40-60摩尔百分比的范围中的Y2O3、0.1-20摩尔百分比的范围中的ZrO2、及30-40摩尔百分比的范围中的Al2O3。在其他的实施方式中，也可以将其他分布用于涂层200的一或更多个层。
在一个实施方式中，涂层200是多层涂层，且至少一个层包括一种陶瓷化合物或由该陶瓷化合物组成，该陶瓷化合物包括Y2O3、ZrO2、Er2O3、Gd2O3及SiO2的组合。在一个实施方式中，涂层200的层可以包括40-45摩尔百分比的范围中的Y2O3、0-10摩尔百分比的范围中的ZrO2、35-40摩尔百分比的范围中的Er2O3、5-10摩尔百分比的范围中的Gd2O3及5-15摩尔百分比的范围中的SiO2。在第一示例中，涂层200的层包括40摩尔百分比的Y2O3、5摩尔百分比的ZrO2、35摩尔百分比的Er2O3、5摩尔百分比的Gd2O3及15摩尔百分比的SiO2。在第二示例中，涂层200的层包括45摩尔百分比的Y2O3、5摩尔百分比的ZrO2、35摩尔百分比的Er2O3、10摩尔百分比的Gd2O3、及5摩尔百分比的SiO2。在第三示例中，涂层200的层包括40摩尔百分比的Y2O3、5摩尔百分比的ZrO2、40摩尔百分比的Er2O3、7摩尔百分比的Gd2O3及8摩尔百分比的SiO2。
上述涂层材料中的任一者可以包括痕量的其他材料，例如ZrO2、Al2O3、SiO2、B2O3、Er2O3、Nd2O3、Nb2O5、CeO2、Sm2O3、Yb2O3、或其他氧化物。
在一些实施方式中，如上文所论述，涂层200可以包括含第一材料的层与含第二材料的层的交替堆叠。含第一材料的层可以包括单种金属或金属合金。可以用于含第一材料的层的示例性金属或金属合金可以包括其氧化物一般用作块体陶瓷的金属或金属合金。在一些实施方式中，含第一材料的层可以包括Al、Zr、Y-Zr、Mg-Al、Ca-Al、或Si中的一或更多者。含第二材料的层可以是电阻率调节剂，例如但不限于以下项中的一或更多者：过渡金属、稀土、主族金属、半导体、或上述项的合金。在一些实施方式中，含第二材料的层可以包括以下项中的一或更多者：Ti、Fe、Co、Cu、Ni、Mn、V、Y、Nb、In、Sn、Fe-Co、或La-Ta。
在一些实施方式中，含第一材料的层及含第二材料的层可以独立地是氧化物、氢氧化物、氮化物、碳化物、或是金属的(即几乎没有或没有氧或氢或氮或碳)。在一个实施方式中，含第一材料的层及含第二材料的层可以都呈氧化物、氢氧化物、氮化物、碳化物、或金属的形式。在另一个实施方式中，含第一材料的层可以具有与含第二材料的层不同的形式。例如，含第一材料的层可以包括氢氧化铝(例如Al2O2.99H0.01)，而含第二材料的层可以是金属Ti、TiN、SiC、金属Al等等。
在一些实施方式中，含第一材料的层可以具有第一目标厚度，而含第二材料的层可以具有第二目标厚度。第一目标厚度与第二目标厚度的比率的范围可以从约50∶1到约1∶50、从约30∶1到约1∶30、从约20∶1到约1∶20、从约10∶1到约1∶10、从约10∶1到约1∶1、从约8∶1到约1∶1、从约5∶1到约1∶1、从约10∶1到约2∶1、从约8∶1到约2∶1、从约5∶1到约2∶1、或从约5∶2到约1∶1。
在一个实施方式中，涂层200可以是氧化铝。在一个实施方式中，涂层200可以是氧化钛。在一个实施方式中，涂层200可以是氧化铝与氧化钛的组合，例如氧化铝与氧化钛的交替堆叠。在一个实施方式中，电气耗散材料是氧化铝与氧化钛的交替层的堆叠，且堆叠中的每个氧化铝层的厚度与每个氧化钛层的厚度的比率的范围从约10∶1到约1∶10。例如，厚度的比率可以从约8∶1到约1∶1、从约5∶1到约1∶1、从约10∶1到约2∶1、从约8∶1到约2∶1、从约5∶1到约2∶1、或从约5∶2到约1∶1。在一个实施方式中，电气耗散材料可以是氧化铝与金属钛的堆叠、或氢氧化铝与金属钛的堆叠等等。
例如，图7A描绘包括氧化铝与氧化钛的交替层的堆叠的涂层的能量色散X射线能谱(EDS)线扫描，而图7B描绘图7A中所描绘的涂层在50nm尺度下的透射电子显微镜(TEM)影像。在图7A中，氧的原子百分比由图形表示730描绘，铝的原子百分比由图形表示720描绘，而钛的原子百分比由图形表示710描绘。图7A说明电气耗散涂层包括氧化铝层与氧化钛层的充分分离的交替堆叠，其部分地由30nm到130nm范围中的波形图形表示710及720所显示。图7A及7B中所描绘的电气耗散涂层包括充分分离的层，其中每个氧化铝(AlOx)层均具有约5nm的厚度，而每个氧化钛(TiOy)层均具有约2nm的厚度。每个氧化铝层的厚度与每个氧化钛层的厚度的比率可以通过将图7A的EDS线扫描中的铝的原子百分比与钛的原子百分比进行比较来显示。总电气耗散涂层具有约100nm的厚度。如图7A的EDS线扫描中在140nm到280nm范围中显示的，电气耗散涂层被沉积于块体氧化铝表面上。
涂层200可以是结晶或非晶的，且可以用实质均匀的厚度均匀地且保形地覆盖腔室部件(例如终端受动器主体)及其上的任何特征(例如接触垫102)。在一个实施方式中，涂层200以均匀的厚度保形地覆盖被涂覆的下方表面(包括涂覆的表面特征)，当将一个位置处的涂层的厚度与另一个不同位置处的涂层的厚度进行比较时(或当评估由在多个位置处评估的多个厚度产生的标准偏差时)，所述均匀的厚度具有小于约+/-20％的厚度变化、小于约+/-10％的厚度变化、小于约+/-5％的厚度变化、或更小的厚度变化。依据一个实施方式的电气耗散涂层的图7B中的TEM影像绘示跨整个描绘的表面的均匀的涂层厚度。
涂层200也可以跨涂层的表面具有实质均匀的表面/薄层电阻率，或换言之具有窄的表面/薄层电阻率分布。在一些实施方式中，涂层200具有均匀的表面/薄层电阻率，当将一个位置处的涂层的表面/薄层电阻率与另一个不同位置处的涂层的表面/薄层电阻率进行比较时(或当评估由在多个位置处评估的多个表面/薄层电阻率产生的标准偏差时)，表面/薄层电阻率变化小于约+/-35％、小于约+/-30％、小于约+/-25％、小于约+/-20％、小于约+/-10％、小于约+/-5％、或更小。
例如，图9A及9B分别描绘依据一个实施方式的用涂层涂覆的示例性终端受动器的前部及后部的图像。在标识位置中的每一者中所测量到的薄层电阻值总结在下面的表1中。
表1：依据一个实施方式的用涂层涂覆的示例性终端受动器的前表面及后表面上的薄层电阻分布
Figure BDA0003555646790000141
Figure BDA0003555646790000151
相比之下，图10A及10B分别描绘示例性主体掺杂(bulk-doped)的陶瓷终端受动器的前部及后部的图像。在标识位置中的每一者中所测量到的薄层电阻值总结在下面的表2中。
表2：示例性主体掺杂的陶瓷终端受动器的前表面及后表面上的薄层电阻分布
位置 薄层电阻(欧姆方)
1 2.60E+11
2 4.00E+07
3 2.20E+10
4 7.00E+10
5 2.00E+11
6 5.00E+07
7 1.80E+07
8 8.70E+11
9 1.40E+07
10 3.30E+07
平均值 3.25E+10
标准偏差 6E10％
表1及表2中的标准偏差是在终端受动器上的各种位置的薄层电阻均匀性的指标。表2中的标准偏差说明了主体掺杂的陶瓷终端受动器的表面上的薄层电阻的显著不均匀性。相比之下，依据本文中所述的实施方式来涂覆终端受动器说明了终端受动器的表面上改善的薄层电阻均匀性。这可以由表1中的较小标准偏差及跨涂覆表面较窄的表面/薄层电阻率分布所显示。
因为本文中所述的沉积工艺(ALD、CVD、PEALD、MOCVD、MBE)是非常保形的工艺，所以涂层200可以具有与被涂覆的下方表面的粗糙度匹配的粗糙度。在某些实施方式中，与被涂覆的下方表面的表面粗糙度相比，涂层200可以具有约+/-20％或更小、约+/-10％或更小、或约+/-5％或更小的表面粗糙度。本文中所述的涂层可以有利于具有高的深宽比(例如约3∶1到约300∶1、20∶1、50∶1、100∶1、150∶1等等的深宽比)、复杂的几何形状、及三维结构的部件，因为涂层均匀地且保形地涂覆部件的整个表面，包括其上的所有复杂特征。
例如，依据一个实施方式，用50nm厚的氧化铝-氧化钛纳米层叠结构涂覆的样品的表面显微照片(未示出)说明，涂层是保形的、薄的、无裂缝的、且遵循下方氧化铝基板的表面粗糙度，该纳米层叠结构的每个氧化铝层厚度与每个氧化钛层厚度的比率均为5nm∶2nm且表面/薄层电阻为约1.6x107(按照ASTM D-257方法)。
这进一步由未掺杂的裸氧化铝基板及纳米层叠结构涂覆的氧化铝基板的俯视扫描电子显微镜(SEM)影像(未示出)支持。未掺杂的裸氧化铝基板的粗糙度测量为51±13微英寸。纳米层叠结构涂覆的氧化铝基板的粗糙度测量为49±6微英寸。粗糙度测量及两个SEM影像显示，依据本文中所述的实施方式的涂层在200nm的厚度下保留了下方基板的特征及粗糙度。此数据表明，本文中所述的薄且保形的涂层在亚微米尺度上保留了下方基板及特征形状的机械性质。
与其他沉积技术(例如电子束IAD或等离子体喷涂)相比，涂层200可以是非常致密的，且具有非常低的孔隙率。例如，涂层200可以具有小于约1.5％、小于约1％、小于约0.5％、或约0％(即无孔隙)的孔隙率。本文中所使用的用语“无孔隙”意指由透射电子显微镜(TEM)所测量的，沿着涂层200的整个深度不存在任何孔、针孔、空隙、或裂缝。相比之下，在利用常规的电子束IAD或等离子体喷涂技术或掺杂或基于浆料的涂覆的情况下，孔隙率可能是1-5％，且在一些情况下甚至更高。依据一个实施方式的电气耗散涂层的图7B中的TEM影像说明了涂层的高密度及低孔隙率性质。
可以用包括抗腐蚀材料的涂层200涂覆终端受动器主体102(或其他腔室部件)以耐受腐蚀性等离子体中的处理。腐蚀性处理气体的非限制性示例包括含卤素的气体(例如C2F6、SF6、SiCl4、HBr、NF3、CF4、CHF3、CH2F3、F、Cl2、CCl4、BCl3及SiF4等等)及其他气体(例如O2或N2O)。
可以通过在涂覆的部件的操作及暴露于等离子体的整个持续时间内的“蚀刻速率”(ER)(其可以具有埃/分钟(
Figure BDA0003555646790000171
/min)的单位)来测量涂层200对等离子体的抗性。也可以通过单位为纳米/射频小时(nm/RFHr)的侵蚀速率来测量等离子体抗性，其中一个RFHr表示在等离子体处理条件下一个小时的处理。可以在不同的处理时间之后进行测量。例如，可以在处理之前、在50个处理小时之后、在150个处理小时之后、在200个处理小时之后等等进行测量。对于抗腐蚀的涂层而言，在卤素等离子体中的侵蚀速率一般小于约100nm/RFHr。沉积于终端受动器主体(或其他腔室部件)上的涂层200的组成的变化可以造成多种不同的等离子体抗性或侵蚀速率值。此外，暴露于各种等离子体的具有一种组成的抗腐蚀的涂层200可以具有多种不同的等离子体抗性或侵蚀速率值。例如，涂层200可以具有与第一类型的等离子体相关联的第一等离子体抗性或侵蚀速率及与第二类型的等离子体相关联的第二等离子体抗性或侵蚀速率。
涂层200的表面/薄层电阻的范围可以从约1x104欧姆/方到约1x1012欧姆/方、从约1x104欧姆/方到约1x1011欧姆/方、从约1x105欧姆/方到约1x1011欧姆/方、从约1x104欧姆/方到约1x1010欧姆/方、从约1x104欧姆/方到约1x109欧姆/方、从约1x104欧姆/方到约1x108欧姆/方、从约1x104欧姆/方到约1x107欧姆/方、从约1x104欧姆/方到约1x106欧姆/方、从约1x104欧姆/方到约1x105欧姆/方、从约1x105欧姆/方到约1x1010欧姆/方、从约1x105欧姆/方到约1x109欧姆/方、从约1x105欧姆/方到约1x108欧姆/方、从约1x105欧姆/方到约1x107欧姆/方、从约1x105欧姆/方到约1x106欧姆/方、从约1x106欧姆/方到约1x1011欧姆/方、从约1x106欧姆/方到约1x1010欧姆/方、从约1x106欧姆/方到约1x109欧姆/方、从约1x106欧姆/方到约1x108欧姆/方、从约1x106欧姆/方到约1x107欧姆/方、从约1x107欧姆/方到约1x1011欧姆/方、从约1x107欧姆/方到约1x1010欧姆/方、从约1x107欧姆/方到约1x109欧姆/方、从约1x107欧姆/方到约1x108欧姆/方、从约1x1010欧姆/方到约1x1012欧姆/方、从约1x1010欧姆/方到约1x1011欧姆/方、或这些范围之间的任何其他的表面/薄层电阻，其是按照方法ASTMD-257使用表面/薄层电阻测量系统(例如具有Probe PRF-912的Prostat PRS-801)来测量的。
在某些实施方式中，涂层200的表面/薄层电阻在经受范围从约150℃到约800℃、从约200℃到约750℃、从约300℃到约700℃、从约400℃到约600℃、或约500℃的温度下的热循环之后可以保持不变。在某些实施方式中，与涂层200在热循环之前的表面/薄层电阻相比，涂层200在热循环之后可以具有约+/-35％内、约+/-30％内、约+/-25％内、约+/-20％内、约+/-10％内、或约+/-5％内的表面/薄层电阻。
在涂层200包括硅上的100nm厚的氧化铝和氧化钛纳米层叠结构涂层的一个实施方式中(其中每个氧化铝层的厚度与每个氧化钛层的厚度的比率为约5∶2，且涂层是使用200℃下的ALD来沉积的)，刚沉积的涂层的表面/薄层电阻为约9.53x106欧姆/方。在使所述涂层经受热循环之后，涂层的电阻为约3.90x106欧姆/方。热循环通过使涂层在空气中经受400℃五次来进行，每次的持续时间为一个小时。具体而言，所述涂层所经受的热循环曲线为：a)温度从30℃用10℃/分钟的速率增加到约400℃；b)将涂层保持在400℃下达约1小时的持续时间；c)将温度降低到60℃；d)再重复循环a)到c)四次；e)最终将温度降低到30℃。
涂层200可以对热冲击有抗性。对热冲击的抗性可以通过将刚沉积的涂层的裂缝量及表面/薄层电阻与已经经受热冲击的涂层的裂缝量及表面/薄层电阻进行比较来评估。可以通过以下步骤使涂层经受热冲击：将其在热板上暴露在200℃下达约10分钟，然后将加热的涂层浸泡到冰水中，然后进行空气干燥。对热冲击有抗性的涂层在热冲击之后的表面/薄层电阻可以在涂层的热冲击之前的表面/薄层电阻的约+/-35％内、约+/-30％内、约+/-25％内、约+/-20％内、约+/-10％内、或约+/-5％内。对热冲击有抗性的涂层可以是在热冲击之前没有裂缝且在已经经受热冲击之后也没有裂缝的涂层。
例如，将厚度为100nm的5nm∶3nm的AlO∶TiO(即每个氧化铝层厚度与每个氧化钛层厚度的比率是5∶3)的纳米层叠涂层沉积于石英试件上，其中在石英试件与涂层之间不具有任何中间缓冲层。此刚沉积的示例性涂层的薄层电阻为5.7(±1.2)x E6欧姆/方。在使涂覆的试件经受200℃的冲击测试之后，涂层的薄层电阻为7.3(±1)x E6欧姆/方。此数据说明，例示的涂层的电阻率性能与下方部件(或基板，其在此示例中为石英试件)的电阻率性能无关。此数据也说明，涂层在热冲击之后维持在热冲击之前涂层的表面/薄层电阻的至少约+/-35％内的表面/薄层电阻。
在涂层200包括50nm厚的氧化铝和氧化钛纳米层叠涂层的一个实施方式(其中每个氧化铝层的厚度与每个氧化钛层的厚度的比率为约5∶2)中，刚沉积的涂层的薄层电阻为约1.6x107欧姆/方。在使所述涂层经受200℃下的热处理之后，依据ASTM D-257方法所测量到的，涂层的电阻为约1.90x108欧姆/方。
涂层200可以对真空有抗性。对真空的抗性可以通过将涂层200在真空之外与在真空中的薄层电阻进行比较来评估。对真空有抗性的涂层在真空中的薄层电阻可以在涂层在真空之外的薄层电阻的约+/-35％内、约+/-30％内、约+/-25％内、约+/-20％内、约+/-10％内、或约+/-5％内。在涂层200包括氧化铝和氧化钛纳米层叠涂层的一个实施方式(其中每个氧化铝层的厚度与每个氧化钛层的厚度的比率为约5∶2，且涂层是在200℃下沉积的)中，如图8中所见，涂层在298K(或500K)下在真空中的薄层电阻在涂层在298K(或500K)下在真空之外的薄层电阻的约+/-20％内。
涂层200可以具有范围从约500kg/mm2到约1000kg/mm2、从约600kg/mm2到约900kg/mm2、或从约700kg/mm2到约800kg/mm2的维氏硬度。涂层200可以具有范围从约100GPa到约300GPa、从约120GPa到约250GPa、或从约150GPa到约200GPa的压痕模量。
在涂层200包括硅上的氧化铝和氧化钛纳米层叠涂层的一个实施方式(其中每个氧化铝层的厚度与每个氧化钛层的厚度的比率为5∶2，且涂层是在200℃下沉积的)中，维氏硬度值为约791.88±50.55kg/mm2，且压痕模量为约168.74±7.42GPa。可以使用约0.5mN、1.0mN、2.0mN、及5.0mN的最大力、约15秒的加载时间、约15秒的卸载时间、约10秒的暂停时间、约0.2的泊松比、及ID为Berkovich Diamond的压痕器，在约21-23℃的温度下使用纳米硬度测试器来测量硬度及压痕模量。
相比之下，通过120℃下的ALD来沉积的100nm的氧化铝的维氏硬度值为约510kg/mm2，而通过120℃下的ALD来沉积的100nm的氧化钛的维氏硬度值为约127kg/mm2。对于α氧化铝矿物而言，维氏硬度为约1365kg/mm2，且弹性模量为约370GPa。对于锐钛矿氧化钛矿物而言，维氏硬度为约980kg/mm2，且弹性模量为约230-290GPa。
由X射线光电子能谱所测量到的，涂层200可以具有约90％到约100％、约95％到约99.9％、约97％到约99.8％、约99％到约99.7％、或约99.5％的组成纯度。
涂层200的合适厚度的范围可以从约1nm到1000nm。在实施方式中，涂层可以具有约750nm的最大厚度、约500nm的最大厚度、约400nm的最大厚度、约300nm的最大厚度、约250nm的最大厚度、约200nm的最大厚度、约150nm的最大厚度、约100nm的最大厚度、50nm的最大厚度、30nm的最大厚度、20nm的最大厚度、或另一个最大厚度。在实施方式中，涂层200可以具有5nm的最小厚度、10nm的最小厚度、20nm的最小厚度、25nm的最小厚度、35nm的最小厚度、50nm的最小厚度、100nm的最小厚度、150nm的最小厚度、或另一个最小厚度。
回到图1，终端受动器100可以包括三个接触垫108。然而，其他的实施方式可以包括其他数量的接触垫108。可以将接触垫108包括在终端受动器主体上以在运输期间最小化终端受动器主体上的基板滑动。为了减少基板的滑动，某些终端受动器包括整体机加工的接触垫。整体机加工的接触垫可以具有圆拱形接触表面，该圆拱形接触表面具有接触及支撑基板且也提供低滑动倾向的表面特性。每个整体机加工的接触垫均可以具有带有特定圆拱形轮廓及表面粗糙度的机加工的接触表面，这可以减少基板在其上滑动的可能性。在一些情况下，用硅颗粒/灰尘磨损及污染整体机加工的终端受动器接触垫可能增加基板在接触垫上滑动的倾向且因此可能限制终端受动器的使用寿命。为了防止基板滑动，可以周期性地替换整个终端受动器。在一些实施方式中，涂层200覆盖接触垫180。在一些实施方式中，接触垫180由电气耗散材料组成。
在本揭示内容的某些实施方式中，提供了可替换的接触垫，该可替换的接触垫可以在被磨损时快速更换及替换。因此，可以急剧减少继续提供低滑动终端受动器的整体成本。可以设置在终端受动器主体102中的示例性可替换接触垫示于图3中。
如图3中所描绘，终端受动器主体102的底面102B可以包括形成在其中的凹部214。凹部214可以是圆形的，且可以从底面102B延伸到终端受动器主体102中达深度HR。孔215可以形成于终端受动器主体102中且可以延伸于顶面102T与凹部214之间。例如，凹部214可以具有从约5mm到约10mm的凹部直径DR，及从约1.1mm到约2.0mm的凹部高度HR。例如，孔215可以具有从约2.8mm到约4.8mm的孔径DA，及从约0.85mm到约1.1mm的孔高度HA。可以使用其他的直径及高度及深度。每一者均可以较大以供与直径为450mm的基板一起使用。
接触垫108可以包括接触垫头208H，该接触垫头具有可以配置为接触基板101的接触表面210。接触表面210可以包括圆拱形形状。接触表面210可以具有使用轮廓仪(例如符合JIS标准的Surfcorder SE-2300设备)来测量到的从约45μin Ra到约65μin Ra的表面粗糙度。例如，接触垫头208H可以具有从约1.0mm到约2.0mm的接触垫高度HP。例如，接触垫头208H可以具有从6.0mm到12.0mm的接触垫直径DP。可以使用其他合适的接触表面尺寸、轮廓、半径、及表面粗糙度。
接触垫108可以进一步包括耦接到接触垫头208H的轴杆212，且轴杆212可以被接收在孔215中。可以将接触垫头208H及轴杆212一体地形成为一件式部件。轴杆212可以从接触垫头208H的下侧213进一步延伸一距离而进入凹部214中。轴杆212可以包括形成于其中的轴杆凹痕216。轴杆212不应延伸于终端受动器主体102的底面102B下方，以便不干扰基板安置。轴杆凹痕216可以用凹槽的形式提供，且可以在接触垫头208H的下侧213与轴杆212的轴杆端部212E之间的位置处形成于轴杆212中。
轴杆凹痕216可以包括具有弓形底部的表面轮廓。圆形固定构件218可以被接收在轴杆212周围，且可以被安置在轴杆凹痕216以将接触垫108固定到终端受动器主体102。当圆形固定构件218被安置在轴杆凹痕216中时，圆形固定构件218接触凹部214的安置表面214S且也接触轴杆凹痕216的至少一部分。在所描绘的实施方式中，圆形固定构件218包括O形环，该O形环在被安装的条件下抵着安置表面214S被压缩。O形环可以由弹性体材料制造，例如可从DUPONT PERFORMANCE ELASTOMERS(杜邦性能弹性体)以
Figure BDA0003555646790000221
取得的全氟弹性体、六氟丙烯(HFP)与偏二氟乙烯(VDF或VF2)的共聚物(其可从Chemours公司以
Figure BDA0003555646790000222
取得)、或任何其他合适的高温弹性体。弹性体的O形环可以在高达约316℃的温度下使用。
可以使用所示的配置以外的可替换接触垫108配置。例如，可以使用配置为用于高温用途(例如从约250℃到约650℃，或大于约320℃)的可替换接触垫。在替代性的实施方式中，轴杆凹痕216可以不同(例如形状及/或尺寸及/或位置不同)，固定构件218可以不同(例如形状及/或尺寸及/或位置及/或构造材料不同)，接触垫的任何部分的尺寸中的任一者可以不同，接触垫的构造材料可以不同等等。
在某些实施方式中，接触垫108可以由上文针对终端受动器主体所列出的构造材料中的任一者构成或包括该构造材料。例如，在一些实施方式中，接触垫108可以包括玻璃、石英、陶瓷、或导电材料(例如金属材料)。示例性陶瓷可以包括块体氧化铝、氧化铝-SiC复合物、SiC、氮化硅、氮化硼、及硼。示例性导电材料可以包括不锈钢、铝、镍、铜、铬、钴、钼、钌、钨、铂、或其他合适的金属或合金(例如铝合金Al6061)。
可以将上文针对图2所描述的涂层沉积于终端受动器主体(例如终端受动器主体102)的顶面上及沉积在终端受动器主体中的接触垫的接触垫头(例如208H)的接触表面上。
图4描绘依据ALD技术的用来在制品(例如腔室部件(例如具有或不具有接触垫的终端受动器主体))上沉积涂层的沉积工艺的一个实施方式。在开始选定的沉积工艺(例如ALD、CVD、PEALD、MOCVD、MBE等等)之前，可以将要用本文中所述的涂层中的任一者涂覆的一或更多个腔室部件(例如一或更多个终端受动器)安置在受控的温度-压力沉积腔室中。
存在各种类型的ALD工艺，且可以基于几个因素(例如要涂覆的表面、涂层材料、表面与涂层材料之间的化学交互作用等等)来选定特定的类型。各种ALD工艺的一般原理包括通过使要涂覆的表面重复暴露于气态化学前驱物的脉冲来生长薄膜层，这些气态化学前驱物的脉冲一次一个脉冲地以自限方式与表面起化学反应。
图4绘示具有表面的制品110。制品110可以表示腔室部件(例如与图1中所描绘的终端受动器主体102类似的终端受动器主体)。对于ALD而言，前驱物被吸附到表面上或反应物与吸附的前驱物反应中的任一者可以称为“半反应”。在第一半反应期间，将含第一材料的前驱物(例如含金属前驱物)160被注入/脉冲到制品110的表面上一段时间，该段时间足以允许前驱物完全吸附到表面上。吸附是自限的，因为前驱物将吸附到表面上有限数量的可用位点上，从而在表面上形成均匀、保形、及连续的吸附层114。已经吸附前驱物的任何位点将变得不可用于相同前驱物的进一步吸附，除非吸附的位点经受处理及/或直到吸附的位点经受处理为止，该处理将在均匀、保形、及连续的涂层上形成新的可用位点。示例性处理可以是等离子体处理、通过将吸附层暴露于自由基来进行的处理、或将能够与所吸附的最近的层起反应的不同前驱物引入到表面。
在一些实施方式中，二或更多种前驱物被一起同时或依序地注入/脉冲，且该二或更多种前驱物吸附到制品的表面上。用惰性气体泵送/吹扫出过量的前驱物。此后，注入/脉冲第一反应物165(例如含氧的氧化/羟化反应物、含氮的反应物、含碳的反应物等等)以与吸附层114反应以形成含第一材料的层116(例如第一金属氧化物层或多金属氧化物层)。含第一材料的层116可以是均匀、连续、保形的，且具有低的孔隙率。在一些实施方式中，在单次ALD沉积循环之后，层116可以具有小于一个原子层到几个原子的厚度。
可以实施多次全ALD沉积循环以沉积较厚的层116，其中每次全循环(例如包括引入前驱物160、冲洗/吹扫、引入反应物165、然后再次冲洗/吹扫)均使厚度增加一个原子至几个原子的额外部分。如所示，可以执行高达n次的全循环以生长层116直到实现第一目标厚度为止，其中n是大于1的整数值。在实施方式中，层116可以具有约5埃到约100埃、约10埃到约80埃、或约20埃到约50埃的第一目标厚度。在一些实施方式中，第一目标厚度的范围可以从约1nm到约1000nm、从约20nm到约500nm、从约20nm到约400nm、从约20nm到约300nm、从约20nm到约200nm、从约20nm到约100nm、从约50nm到约100nm、或从约20nm到约50nm。
随后，可以将具有含第一材料的层116的制品110引入到额外的前驱物，例如含第二材料的前驱物(例如含第二金属的前驱物)170达第二持续时间以形成第三半反应及/或直到第二吸附层118形成为止。随后，可以将制品110引入到第二反应物175以与吸附层118反应以形成第四半反应及/或生长含第二材料的层120。层120可以是均匀、连续、保形的，且具有低的孔隙率。在单次全循环(例如包括引入前驱物170、冲洗/吹扫、引入反应物175、然后再次冲洗/吹扫)之后，层120可以具有小于一个原子到几个原子(例如2-3个原子)的厚度。可以实施多次循环以沉积较厚的层120，其中每次循环均使厚度增加一个原子到几个原子的额外部分。如所示，可以重复全循环m次以使层120具有第二目标厚度，其中m是大于1的整数值。在实施方式中，层120可以具有约1埃到约50埃、约5埃到约30埃、或约10埃到约20埃的第二目标厚度。在一些实施方式中，第二目标厚度的范围可以从约1nm到约1000nm、从约20nm到约500nm、从约20nm到约400nm、从约20nm到约300nm、从约20nm到约200nm、从约20nm到约100nm、从约50nm到约100nm、或从约20nm到约50nm。
可以重复全ALD沉积循环z次，直到实现涂层的总目标厚度为止。循环次数z可以由具有大于1的值的分数或整数(例如2-50、5-30、7-17、及这些范围内的任何其他次数或次数范围)表示。总目标厚度的范围可以从约1nm到约1000nm、从约20nm到约500nm、从约20nm到约400nm、从约20nm到约300nm、从约20nm到约200nm、从约20nm到约100nm、从约50nm到约100nm、或从约20nm到约50nm。最终涂层可以包括含第一材料的层116与含第二材料的层120的交替层的堆叠。
上文所述的形成交替层的堆叠的工艺在本文中也可以称为顺序沉积。其他的ALD序列(例如共沉积或共配量)也可以用于本文中(例如在将反应物引入到ALD沉积腔室中之前共注入多种含金属前驱物或依序注入多种含金属前驱物)。
在交替层的堆叠已经形成之后，在一些实施方式中，可以执行退火工艺以使不同材料的交替层扩散到彼此中及形成复合涂层(例如复合氧化物、复合氢氧化物、复合氮化物、复合碳化物等等)，该复合涂层具有单个结晶/非晶相或多个结晶/非晶相。在退火工艺之后，交替层的堆叠可以变成单个相互扩散的涂覆层(未示于图4中)。例如，若堆叠中的层是Y2O3、Al2O3、及ZrO2，则生成的单个相互扩散涂覆层可以是包括Y2O3-ZrO2的固溶体以及Y4Al2O9的陶瓷化合物。
可以将n次循环(其用于沉积含第一材料的层116)的与m次循环(其用于沉积含第二材料的层120)的比率表示为n∶m。n∶m可以与每个层116的第一目标厚度与每个层120的第二目标厚度的比率对应。n∶m也可以与涂层200中的第一材料与第二材料的组成比率对应。
在一个实施方式中，可以用如图4中所描述的ALD工艺将涂层200沉积于终端受动器主体的顶面102T(或其他腔室部件的顶面)上。涂层200可以包括电气耗散材料，其是交替的纳米层116与120的堆叠(在本文中也可以称为纳米层叠结构)。堆叠中的每个纳米层116的厚度与每个纳米层120的厚度的比率的范围可以从约50∶1到约1∶50、从约30∶1到约1∶30、从约20∶1到约1∶20、从约10∶1到约1∶10、从约10∶1到约1∶1、从约8∶1到约1∶1、从约5∶1到约1∶1、从约10∶1到约2∶1、从约8∶1到约2∶1、从约5∶1到约2∶1、或从约5∶2到约1∶1。
含第一材料的层的第一目标厚度及含第二材料的层的第二目标厚度可以在沉积循环之间独立地变化。例如，含第一材料的层的一个层的厚度可以是5nm，而含第一材料的层的另一个层的厚度可以是7nm。类似地，含第二材料的层的一个层的厚度可以是2nm，而含第二材料的层的另一个层的厚度可以是3nm。
沉积工艺温度可以与涂层200中的反应物组成对应。换言之，沉积工艺温度可以决定涂层200中氧、氢、氮、碳等等的量。根据工艺类型，可以在各种温度下进行ALD工艺。关于特定ALD工艺的最佳温度范围称为“ALD温度窗口”。低于ALD温度窗口的温度可能导致不良的生长速率及非ALD类型的沉积。高于ALD温度窗口的温度可能导致经由化学气相沉积(CVD)机制而发生的反应。ALD温度窗口的范围可以从约80℃到约500℃、从约100℃到约400℃。在一些实施方式中，ALD温度窗口介于约100-300℃之间，或为约200℃。
用涂层200涂覆的腔室部件(例如终端受动器主体)的静电耗散可以是涂层200的表面电阻率(或薄层电阻)的函数。涂层200的表面/薄层电阻率可以是涂层的组成(例如n∶m比率及反应物组成/含量)及涂层的厚度(其由全ALD循环的次数(z值)决定)的函数。例如，氧化铝层厚度与氧化钛层厚度的比率为5nm∶2nm的50nm厚的氧化铝-氧化钛纳米层叠结构具有约1.6x107欧姆/方的薄层电阻，氧化铝层厚度与氧化钛层厚度的比率为5nm∶2nm的100nm厚的氧化铝-氧化钛纳米层叠结构具有约9.4x106欧姆/方的表面/薄层电阻，氧化铝层厚度与氧化钛层厚度的比率为5nm∶1nm的100nm厚的氧化铝-氧化钛纳米层叠结构具有约7.5x107欧姆/方的薄层电阻，其中所有薄层电阻都是按照ASTM D-257方法来测量的。
如可以从上文所述的ALD工艺所了解的，涂层200可以使用原子级精确的、逐层的方法来形成以产生具有可以在亚纳米范围中控制的组成及厚度的纳米层叠结构。
在一个实施方式中，层116可以是氧化铝，而层120可以是氧化钛。可以用来沉积氧化铝层的示例性含铝前驱物包括但不限于三甲基铝(TMA)、乙醇二乙基铝、三(乙基甲基氨基)铝(tris(ethylmethylamido)aluminum)、仲丁醇铝、三溴化铝、三氯化铝、三乙基铝(TEA)、三异丁基铝、三甲基铝、或三(二乙基氨基)铝(tris(diethylamido)aluminum)。
可以用来沉积氧化钛层的示例性含钛前驱物包括但不限于四(二甲基氨基)钛(tetrakis(dimethylamido)titanium)、四(乙基甲基氨基)钛(tetrakis(ethylmethylamido)titanium)、四氯化钛、乙醇钛、异丙醇钛、甲基环戊二烯基异丙氧基钛(methylcyclopentadienyl titanium isopropoxide)，钛二甲基氨基乙醇异丙醇变体(titanium dimethylaminoethoxide isopropoxide variant)、三(二甲基氨基)乙基环戊二烯基钛(tris(dimethylamido)ethylcyclopentadienyl titanium)、环庚三烯基环戊二烯基钛(cycloheptatrienyl cyclopentadienyl titanium)、三(甲氧基)环戊二烯基钛。
根据涂层200的组成，可以使用其他的含金属前驱物。
可以使用含钇前驱物(例如但不限于三(N，N-双(三甲基甲硅烷基)酰胺)钇(III)(tris(N，N-bis(trimethylsilyl)amide)yttrium(III))、丁醇钇(III)(yttrium(III)butoxide)、三(环戊二烯基)钇(III)(tris(cyclopentadienyl)yttrium(III))、及Y(thd)3(thd＝2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮酸(2，2，6，6-tetramethyl-3，5-heptanedionato)))通过ALD沉积基于钇的涂层。
基于锆的涂层可以使用含锆前驱物(例如但不限于溴化锆(IV)、氯化锆(IV)、叔丁醇锆(IV)、四(二乙基氨基)锆(IV)(tetrakis(diethylamido)zirconium(IV))、四(二甲基氨基)锆(IV)(tetrakis(dimethylamido)zirconium(IV))、或四(乙基甲基氨基)锆(IV)(tetrakis(ethylmethylamido)zirconium(IV)))通过ALD来沉积。
基于铪的涂层可以使用含铪前驱物(例如但不限于HfCl4、TEMAHf、TDMAHf、HfCp变体、ZrCp变体)通过ALD来沉积。
基于铒的涂层可以使用含铒前驱物(例如但不限于三甲基环戊二烯基铒(III)(Er(MeCp)3)、硼烷酰胺铒(Er(BA)3)、Er(TMHD)3、铒(III)三(2，2，6，6-四甲基-3，5-庚二酮酸)(erbium(III)tris(2，2，6，6-tetramethyl-3，5-heptanedionate)、及三(丁基环戊二烯基)铒(III)(tris(butylcyclopentadienyl)erbium(III)))通过ALD来沉积。
可以用在ALD工艺中的示例性氧化反应物可以包括但不限于氧气、氧自由基、水、臭氧、乙醇反应物等等。可以用在ALD工艺中以形成电气耗散层的堆叠的其他示例性反应物可以包括但不限于还原剂(H2、H2等离子体、诸如氢化铝衍生物的金属有机试剂、硅烷)、氮化剂(氨、胺、N2)、渗碳剂(烷烃)等等。
在一些实施方式中，可以经由CVD工艺将涂层200沉积于腔室部件(例如具有或不具有接触垫的终端受动器主体)的表面上。示例性的CVD系统绘示在图5中。该系统包括化学气相前驱物供应系统505及CVD反应器510。气相前驱物供应系统505的作用是从起始材料515(其可以呈固体、液体、或气体形式)产生气相前驱物520。随后可以将蒸气运输到CVD反应器510中且在的表面(例如终端受动器主体的顶面102T)上沉积为涂层525及/或545，制品530可以定位在制品固持器535上。
图5中所描绘的涂层包括层525及层545的双层。本领域中的普通技术人员应了解，虽然仅关于CVD工艺例示一个双层，但在本文中也关于CVD工艺考虑多层涂层(例如多于两个交替层的堆叠)。在本文中在某些实施方式中考虑包括通过CVD沉积的氧化铝与氧化钛的交替层的堆叠的多层涂层。
CVD反应器510使用加热器540将制品530加热到沉积温度。在一些实施方式中，加热器可以加热CVD反应器的壁(也称为“热壁反应器”)，且反应器的壁可以将热传递到制品。在其他的实施方式中，可以单独加热制品，同时将CVD反应器的壁维持是冷的(也称为“冷壁反应器”)。要了解，不应将CVD系统配置解释为限制性的。可以将各种设备用于CVD系统，且对设备进行选择以获得可以给予涂层均匀的厚度、表面形态、结构、及组成的最佳处理条件。
各种CVD技术包括以下阶段：(1)由起始材料产生活性气态反应物种(也称为“前驱物”)；(2)将前驱物运输到反应腔室(也称为“反应器”)中；(3)将前驱物吸附到加热的制品上；(4)在气固界面处参与前驱物与制品之间的化学反应以形成沉积物及气态副产物；及(5)从反应腔室移除气态副产物及未反应的气态前驱物。
合适的CVD前驱物在室温下可以是稳定的，可以具有低的蒸发温度，可以产生在低温下稳定的蒸气，具有合适的沉积速率(对于薄膜涂层而言沉积速率低，对于厚膜涂层而言沉积速率高)、相对低的毒性，成本效益高，且相对纯净。对于一些CVD反应(例如热分解反应(也称为“热解”)或歧化反应)而言，化学前驱物可以足以单独完成沉积。
CVD具有许多优点，包括其沉积高度致密及纯的涂层的能力，及其用相当高的沉积速率生产具有良好可重现性及粘着力的均匀膜的能力。在实施方式中，使用CVD沉积的层可以具有小于1％的孔隙率、小于0.1％的孔隙率、或是无孔隙的(例如0％孔隙率)。因此，它可以用来均匀地涂覆复杂形状的部件及沉积具有良好保形覆盖性(例如具有实质均匀的厚度)的保形的膜。通过以预定的比率将多种化学前驱物馈送到混合腔室中，然后将混合物供应到CVD反应器系统，CVD也可以用来沉积由多种成分制成的膜。
本文中所考虑的CVD工艺可以利用上文关于本文中所考虑的ALD工艺所列出的前驱物中的一些。
在某些实施方式中，可能优选的是使用ALD工艺而不是CVD工艺来沉积涂层200。
图6绘示电子器件处理工具600的示例实施方式，该电子器件处理工具包括具有支撑基板101(出于说明的目的用虚线示出)的终端受动器100的传输机器手650，其中基板101被支撑在接触垫(其是一体的或可替换的)上。终端受动器100(具有或不具有置于其上的接触垫)可以使用ALD、CVD、PEALD、或MBE工艺由本文中所述的电气耗散材料涂覆。电子器件处理工具600可以包括耦接到传输腔室648的多个处理腔室655(用虚线示出)。传输腔室648可以收容传输腔室(TC)机器手650。TC机器手650可以具有第一臂651、第二臂652、及第三臂653(例如机器手腕)。终端受动器100例如通过安装板654耦接到第三臂653。终端受动器100可以接触基板101(例如半导体晶片、玻璃板等等)及将该基板支撑在其上。
处理工具600的传输腔室648可以经由一或更多个装载锁定腔室656连接到工厂界面662。工厂界面662可以收容工厂界面(FI)机器手661。FI机器手661可以包括终端受动器(未示出，但与终端受动器100实质相同)，该终端受动器可以具有如本文中所述的可替换接触垫108且可以使用ALD或CVD工艺用本文中所述的电气耗散材料涂覆。
基板载具664可以可拆离地连接到工厂界面662的前壁，且其中的基板101可以通过FI机器手661在基板载具664与该一或更多个装载锁定腔室656之间移动。
处理工具100可以耦接到控制器665。控制器665可以控制基板101的移动及其处理。例如，控制器665可以包括中央处理单元(CPU)、支持电路、及存储器。例如，操作时，经受来自控制器665的命令，TC机器手650可以操作以在各种工艺腔室655与装载锁定腔室656之间或在不同的工艺腔室655之间移动基板101。
当制造工艺进行时，协力工作的FI机器手661及TC机器手650可以在基板载具664与处理腔室655之间移动基板101。各种电子器件制造工艺(例如半导体器件制造工艺)(例如氧化、薄膜沉积、蚀刻、热处理、脱气、冷却等等)可以在工艺腔室655内进行。
虽然TC腔室机器手650被描述为具有用电气耗散涂层涂覆的终端受动器，但FI机器手661也可以附加性或替代性地包括具有电气耗散涂层的终端受动器。
在第一实施方式中，描述了一种涂覆的腔室部件，其包括：
腔室部件；及涂层，沉积于该腔室部件的表面上，该涂层包括电气耗散材料，其中该电气耗散材料提供从该涂层到接地的耗散路径，其中该涂层是均匀、保形、且无孔隙的，其中该涂层具有范围从约10nm到约900nm的厚度，且其中该涂层具有范围从约1x105欧姆/方到约1x1011欧姆/方的表面/薄层电阻。
在第二实施方式中，描述第一实施方式的涂覆的腔室部件，其中该涂层的该表面/薄层电阻在范围从约300℃到约700℃的温度下的热循环之后保持不变。
在第三实施方式中，描述第一实施方式的涂覆的腔室部件，其中该涂层具有范围从约20nm到约900nm的厚度。
在第四实施方式中，描述第一实施方式的涂覆的腔室部件，其中该腔室部件包括导电材料、陶瓷、聚合物、或石英。
在第五实施方式中，描述第一实施方式的涂覆的腔室部件，其中该涂层具有范围从约500kg/mm2到约1000kg/mm2的维氏硬度。
在第六实施方式中，描述第一实施方式的涂覆的腔室部件，其中由跨该涂层的小于约±35％的表面/薄层电阻变化显示，该涂层的该表面/薄层电阻是均匀的。
在第七实施方式中，描述第一实施方式的涂覆的腔室部件，其中该电气耗散材料包括含第一材料的层与含第二材料的层的交替堆叠。
在第八实施方式中，描述第七实施方式的涂覆的腔室部件，其中该含第一材料的层包括金属或金属合金，该金属或该金属合金包括Al、Zr、Y-Zr、Mg-Al、Ca-Al、Si中的一或更多者。
在第九实施方式中，描述第七实施方式的涂覆的腔室部件，其中该含第二材料的层包括过渡金属、稀土、主族金属、半导体、或上述项的合金。
在第十实施方式中，描述第九实施方式的涂覆的腔室部件，其中该含第二材料的层包括Ti、Fe、Co、Cu、Ni、Mn、V、Y、Nb、In、Sn、Fe-Co、La-Ta中的一或更多者。
在第十一实施方式中，描述第七实施方式的涂覆的腔室部件，其中该交替堆叠中的每个含第一材料的层的厚度与每个含第二材料的层的厚度的比率的范围是从约50∶1到约1∶50。
在第十二实施方式中，描述第一实施方式的涂覆的腔室部件，其中该涂层对腐蚀性等离子体有抗性。
在第十三实施方式中，描述了一种方法，该方法包括：使用原子层沉积(ALD)工艺、化学气相沉积(CVD)工艺、等离子体增强原子层沉积(PEALD)工艺、金属有机化学气相沉积(MOCVD)、或分子束外延(MBE)工艺，来将涂层沉积到腔室部件的表面上，该涂层包括电气耗散材料，其中该电气耗散材料提供从该涂层到接地的耗散路径，其中该涂层是均匀、保形、且无孔隙的，其中该涂层具有范围从约10nm到约900nm的厚度，且其中该涂层具有范围从约1x105欧姆/方到约1x1011欧姆/方的表面/薄层电阻。
在第十四实施方式中，描述第十三实施方式的方法，其中使用该ALD工艺来沉积该涂层的步骤包括执行沉积循环，该沉积循环包括：将含第一材料的前驱物注入到包含该腔室部件的沉积腔室中，以使得该含第一材料的前驱物吸附到该腔室部件的该表面上以形成第一半反应；将第一反应物注入到该沉积腔室中以形成第二半反应；重复注入该含第一材料的前驱物的步骤及注入该第一反应物的步骤一或更多次，直到实现该涂层的含第一材料的层的第一目标厚度为止；将含第二材料的前驱物注入到该沉积腔室中以使得该含第二材料的前驱物吸附到该含第一材料的层上以形成第三半反应；将第二反应物注入到该沉积腔室中以形成第四半反应；及重复注入该含第二材料的前驱物的步骤及注入该第二反应物的步骤一或更多次，直到实现该涂层的含第二材料的层的第二目标厚度为止；及重复该沉积循环一或更多次，直到实现范围从约20nm到约500nm的该厚度为止。
在第十五实施方式中，描述第十三实施方式的方法，其中该第一目标厚度与该第二目标厚度的该比率的范围从约50∶1到约1∶50。
在第十六实施方式中，描述第十三实施方式的方法，其中该第一目标厚度及该第二目标厚度可以在沉积循环之间独立变化。
在第十七实施方式中，描述第十三实施方式的方法，其中该涂层具有范围从约1x105欧姆/方到约1x1011欧姆/方的表面/薄层电阻，且其中由跨该涂层的小于约±35％的表面/薄层电阻变化显示，该涂层的该表面/薄层电阻是均匀的。
在第十八实施方式中，描述第十三实施方式的方法，其中该含第一材料的层包括金属或金属合金，该金属或该金属合金包括Al、Zr、Y-Zr、Mg-Al、Ca-Al、Si中的一或更多者，且其中该含第二材料的层包括Ti、Fe、Co、Cu、Ni、Mn、V、Y、Nb、In、Sn、Fe-Co、La-Ta中的一或更多者。
在第十九实施方式中，描述了一种电气耗散涂层，其包括电气耗散材料，其中该涂层是均匀、保形、且无孔隙的，其中该涂层具有范围从约20nm到约500nm的厚度，且其中该涂层具有范围从约1x105欧姆/方到约1x1011欧姆/方的表面/薄层电阻。
在第二十实施方式中，描述第十九实施方式的电气耗散涂层，其中该电气耗散材料包括含第一材料的层与含第二材料的层的交替堆叠，其中该含第一材料的层包括金属或金属合金，该金属或该金属合金包括Al、Zr、Y-Zr、Mg-Al、Ca-Al、Si中的一或更多者，其中该含第二材料的层包括Ti、Fe、Co、Cu、Ni、Mn、V、Y、Nb、In、Sn、Fe-Co、La-Ta中的一或更多者，其中该涂层具有范围从约500kg/mm2到约1000kg/mm2的维氏硬度，且其中由跨该涂层的小于约±35％的表面/薄层电阻变化显示，该涂层的该表面/薄层电阻是均匀的。
在第二十一实施方式中，描述了一种用于机器手臂的终端受动器，该终端受动器包括：终端受动器主体；及涂层，沉积于该终端受动器主体的表面上，该涂层包括电气耗散材料，其中该电气耗散材料提供从该涂层到接地的耗散路径，其中该涂层是均匀、保形、且无孔隙的，其中该涂层具有范围从约20nm到约500nm的厚度，且其中该涂层具有范围从约1x105欧姆/方到约1x1011欧姆/方的电阻。
在第二十二实施方式中，描述第二十一实施方式的终端受动器，其中该涂层的该电阻在范围从约300℃到约700℃的温度下的热循环之后保持不变。
在第二十三实施方式中，描述第二十一实施方式的终端受动器，其中该涂层具有范围从约20nm到约200nm的厚度。
在第二十四实施方式中，描述第二十一实施方式的终端受动器，其中该终端受动器主体包括导电材料、陶瓷、或石英。
在第二十五实施方式中，描述第二十四实施方式的终端受动器，其中该终端受动器主体包括是金属的导电材料。
在第二十六实施方式中，描述第二十一实施方式的终端受动器，其中该终端受动器主体包括是块体氧化铝的陶瓷。
在第二十七实施方式中，描述第二十六实施方式的终端受动器，其中该电气耗散材料包括氧化铝、氧化钛、或上述项的组合。
在第二十八实施方式中，描述第二十七实施方式的终端受动器，其中该电气耗散材料包括氧化铝与氧化钛的交替堆叠。
在第二十九实施方式中，描述第二十八实施方式的方法，其中氧化铝与氧化钛的该交替堆叠中的每个氧化铝层的厚度与每个氧化钛层的厚度的比率的范围从约10∶1到约1∶1。
在第三十实施方式中，描述第二十四实施方式的终端受动器，其中该终端受动器主体包括石英，且该涂层是透明的。
在第三十一实施方式中，描述第二十一实施方式的终端受动器，其中该涂层对腐蚀性等离子体有抗性。
在第三十二实施方式中，描述第二十一实施方式的终端受动器，进一步包括设置在该终端受动器主体上的可替换的接触垫，该可替换的接触垫包括具有配置为接触基板的接触表面的接触垫头，及轴杆，该轴杆耦接到该接触垫头且被接收在形成于该终端受动器的主体中的孔中且延伸到凹部中。
在第三十三实施方式中，描述第三十二实施方式的终端受动器，其中该涂层被沉积于该终端受动器主体的该表面上及该接触垫头的该接触表面上。
在第三十四实施方式中，描述了一种方法，该方法包括：使用原子层沉积(ALD)工艺或化学气相沉积(CVD)工艺，将涂层沉积到机器手臂的终端受动器的表面上，该涂层包括电气耗散材料，其中该电气耗散材料提供从该涂层到接地的耗散路径，其中该涂层是均匀、保形、且无孔隙的，其中该涂层具有范围从约20nm到约500nm的厚度，且其中该涂层具有范围从约1x105欧姆/方到约1x1011欧姆/方的电阻。
在第三十五实施方式中，描述第三十四实施方式的方法，其中使用该ALD工艺沉积该涂层的步骤包括执行沉积循环，该沉积循环包括：将含第一材料的前驱物注入到包含该终端受动器主体的沉积腔室中，以使得该含第一材料的前驱物吸附到该终端受动器主体的该表面上以形成第一半反应；将第一反应物注入到该沉积腔室中以形成第二半反应；重复注入该含第一材料的前驱物的步骤及注入该第一反应物的步骤一或更多次，直到实现该涂层的含第一材料的层的第一目标厚度为止；将含第二材料的前驱物注入到该沉积腔室中以使得该含第二材料的前驱物吸附到该含第一材料的层上以形成第三半反应；将第二反应物注入到该沉积腔室中以形成第四半反应；及重复注入该含第二材料的前驱物的步骤及注入该第二反应物的步骤一或更多次，直到实现该涂层的含第二材料的层的第二目标厚度为止；及重复该沉积循环一或更多次，直到实现范围从约20nm到约500nm的该厚度为止。
在第三十六实施方式中，描述第三十五实施方式的方法，其中该涂层包括氧化铝与氧化钛的交替堆叠，其中该含第一材料的前驱物是含铝前驱物，该含铝前驱物包括以下项中的至少一者：三甲基铝(TMA)、乙醇二乙基铝、三(乙基甲基氨基)铝(tris(ethylmethylamido)aluminum)、仲丁醇铝、三溴化铝、三氯化铝、三乙基铝(TEA)、三异丁基铝、三甲基铝、或三(二乙基氨基)铝(tris(diethylamido)aluminum)；其中该含第二材料的前驱物是含钛前驱物，该含钛前驱物包括四(二甲基氨基)钛(tetrakis(dimethylamido)titanium)中的至少一者；其中该第一反应物及该第二反应物独立包括以下项中的至少一者：水、臭氧、乙醇、及氧。
在第三十七实施方式中，描述第三十六实施方式的方法，其中氧化铝与氧化钛的该交替堆叠中的每个氧化铝层的厚度与每个氧化钛层的厚度的比率的范围从约10∶1到约1∶1。
在第三十八实施方式中，描述了一种基板处理系统，其包括：腔室；机器手，设置在该腔室中；及机器手臂，连接到该机器手，该机器手臂包括：终端受动器主体；可替换的接触垫，设置在该终端受动器主体上，该可替换的接触垫包括具有配置为接触基板的接触表面的接触垫头，及轴杆，该轴杆耦接到该接触垫头且被接收在形成于该终端受动器的主体中的孔中且延伸到凹部中；及涂层，沉积于该终端受动器主体的表面上及该接触垫头的该接触表面上，该涂层包括电气耗散材料，其中该电气耗散材料用以提供从该涂层到接地的耗散路径，且其中该涂层是均匀且保形的。
在第三十九实施方式中，描述第三十八实施方式的基板处理系统，其中该终端受动器主体包括导电材料、陶瓷、或石英，其中该涂层具有范围从约1x105欧姆/方到约1x1011欧姆/方的电阻，其中该涂层具有范围从约20nm到约500nm的厚度，且其中该涂层是无孔隙的。
在第四十实施方式中，描述第三十八实施方式的基板处理系统，其中该终端受动器主体包括块体氧化铝，且其中该电气耗散材料包括氧化铝与氧化钛的交替堆叠。
在前述说明中，阐述了许多具体细节(例如具体的材料、尺寸、工艺参数等等)以提供对本发明的透彻了解。可以在一或更多个实施方式中用任何合适的方式组合特定的特征、结构、材料、或特性。用词“示例”或“示例性”在本文中用来意指用作示例、实例、或说明。本文中描述为“示例”或“示例性”的任何方面或设计不一定要被解释为相对于其他方面或设计而言是优选或有利的。而是，用词“示例”或“示例性”的使用仅仅旨在用具体的方式呈现构思。如此申请案中所使用的，用语“或”旨在意指包括性的“或”而不是排他性的“或”。也就是说，除非另有指定或可以根据上下文清楚看出，否则“X包括A或B”旨在意指自然的包括性排列中的任一者。也就是说，若X包括A；X包括B；或X包括A及B两者，则在前述情况中的任一者下均满足“X包括A或B”。此说明书整篇内对于“一实施方式”、“某些实施方式”、或“一个实施方式”的指称意味着，与该实施方式组合描述的特定特征、结构、或特性被包括在至少一个实施方式中。因此，此说明书整篇内的各种地方中的语句“一实施方式”、“某些实施方式”、或“一实施方式”的出现不一定都指同一实施方式。
已经参照本发明的具体示例性实施方式描述本发明。因此，要用说明性而非限制性的意义来看待本说明书及附图。除了本文中所示出及描述的变体以外的本发明的各种变体将对本领域中的技术人员而言是显而易见的，且旨在落在随附权利要求书的范围之内。

Claims (20)

1.一种涂覆的腔室部件，包括：
腔室部件；及
涂层，沉积于所述腔室部件的表面上，所述涂层包括电气耗散材料，其中所述电气耗散材料提供从所述涂层到接地的耗散路径，其中所述涂层是均匀、保形、且无孔隙的，其中所述涂层具有范围从约10nm到约900nm的厚度，且其中所述涂层具有范围从约1x105欧姆/方到约1x1011欧姆/方的表面/薄层电阻。
2.如权利要求1所述的涂覆的腔室部件，其中所述涂层的所述表面/薄层电阻在范围从约300℃到约700℃的温度下的热循环之后保持不变。
3.如权利要求1所述的涂覆的腔室部件，其中所述涂层具有范围从约20nm到约900nm的厚度。
4.如权利要求1所述的涂覆的腔室部件，其中所述腔室部件包括导电材料、陶瓷、聚合物、或石英。
5.如权利要求1所述的涂覆的腔室部件，其中所述涂层具有范围从约500kg/mm2到约1000kg/mm2的维氏硬度。
6.如权利要求1所述的涂覆的腔室部件，其中由跨所述涂层的小于约±35％的表面/薄层电阻变化显示，所述涂层的所述表面/薄层电阻是均匀的。
7.如权利要求1所述的涂覆的腔室部件，其中所述电气耗散材料包括含第一材料的层与含第二材料的层的交替堆叠。
8.如权利要求7所述的涂覆的腔室部件，其中所述含第一材料的层包括金属或金属合金，所述金属或所述金属合金包括Al、Zr、Y-Zr、Mg-Al、Ca-Al、Si中的一或更多者。
9.如权利要求7所述的涂覆的腔室部件，其中所述含第二材料的层包括过渡金属、稀土、主族金属、半导体、或上述项的合金。
10.如权利要求9所述的涂覆的腔室部件，其中所述含第二材料的层包括Ti、Fe、Co、Cu、Ni、Mn、V、Y、Nb、In、Sn、Fe-Co、La-Ta中的一或更多者。
11.如权利要求7所述的涂覆的腔室部件，其中所述交替堆叠中的每个含第一材料的层的厚度与每个含第二材料的层的厚度的比率的范围是从约50∶1到约1∶50。
12.如权利要求1所述的涂覆的腔室部件，其中所述涂层对腐蚀性等离子体有抗性。
13.一种方法，包括：
使用原子层沉积(ALD)工艺、化学气相沉积(CVD)工艺、等离子体增强原子层沉积(PEALD)工艺、金属有机化学气相沉积(MOCVD)、或分子束外延(MBE)工艺，来将涂层沉积到腔室部件的表面上，所述涂层包括电气耗散材料，
其中所述电气耗散材料提供从所述涂层到接地的耗散路径，其中所述涂层是均匀、保形、且无孔隙的，其中所述涂层具有范围从约10nm到约900nm的厚度，且其中所述涂层具有范围从约1x105欧姆/方到约1x1011欧姆/方的表面/薄层电阻。
14.如权利要求13所述的方法，其中使用所述ALD工艺来沉积所述涂层的步骤包括执行沉积循环，所述沉积循环包括：
将含第一材料的前驱物注入到包含所述腔室部件的沉积腔室中，以使得所述含第一材料的前驱物吸附到所述腔室部件的所述表面上以形成第一半反应；
将第一反应物注入到所述沉积腔室中以形成第二半反应；
重复所述注入所述含第一材料的前驱物的步骤和所述注入所述第一反应物的步骤一或更多次，直到实现所述涂层的含第一材料的层的第目标厚度为止；
将含第二材料的前驱物注入到所述沉积腔室中以使得所述含第二材料的前驱物吸附到所述含第一材料的层上以形成第三半反应；
将第二反应物注入到所述沉积腔室中以形成第四半反应；及
重复所述注入所述含第二材料的前驱物的步骤和所述注入所述第二反应物的步骤一或更多次，直到实现所述涂层的含第二材料的层的第二目标厚度为止；及
重复所述沉积循环一或更多次，直到实现范围从约20nm到约500nm的所述厚度为止。
15.如权利要求13所述的方法，其中所述第一目标厚度与所述第二目标厚度的所述比率的范围是从约50∶1到约1∶50。
16.如权利要求13所述的方法，其中所述第一目标厚度和所述第二目标厚度可以在沉积循环之间独立变化。
17.如权利要求13所述的方法，其中所述涂层具有范围从约1x105欧姆/方到约1x1011欧姆/方的表面/薄层电阻，且其中由跨所述涂层的小于约±35％的表面/薄层电阻变化显示，所述涂层的所述表面/薄层电阻是均匀的。
18.如权利要求13所述的方法，其中所述含第一材料的层包括金属或金属合金，所述金属或所述金属合金包括Al、Zr、Y-Zr、Mg-Al、Ca-Al、Si中的一或更多者，且其中所述含第二材料的层包括Ti、Fe、Co、Cu、Ni、Mn、V、Y、Nb、In、Sn、Fe-Co、La-Ta中的一或更多者。
19.一种电气耗散涂层，包括电气耗散材料，其中所述涂层是均匀、保形、且无孔隙的，其中所述涂层具有范围从约20nm到约500nm的厚度，且其中所述涂层具有范围从约1x105欧姆/方到约1x1011欧姆/方的表面/薄层电阻。
20.如权利要求19所述的电气耗散涂层，其中所述电气耗散材料包括含第一材料的层与含第二材料的层的交替堆叠，
其中所述含第一材料的层包括金属或金属合金，所述金属或所述金属合金包括Al、Zr、Y-Zr、Mg-Al、Ca-Al、Si中的一或更多者，
其中所述含第二材料的层包括Ti、Fe、Co、Cu、Ni、Mn、V、Y、Nb、In、Sn、Fe-Co、La-Ta中的一或更多者，
其中所述涂层具有范围从约500kg/mm2到约1000kg/mm2的维氏硬度，并且
其中由跨所述涂层的小于约±35％的表面/薄层电阻变化显示，所述涂层的所述表面/薄层电阻是均匀的。
CN202080066006.2A 2019-09-26 2020-09-28 用于半导体工艺工具中的静电耗散的超薄保形涂层 Pending CN114424676A (zh)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IN201941038863 2019-09-26
IN201941038863 2019-09-26
US16/890,336 US11540432B2 (en) 2019-09-26 2020-06-02 Ultrathin conformal coatings for electrostatic dissipation in semiconductor process tools
US16/890,346 US11547030B2 (en) 2019-09-26 2020-06-02 Ultrathin conformal coatings for electrostatic dissipation in semiconductor process tools
US16/890,336 2020-06-02
US16/890,346 2020-06-02
PCT/US2020/053036 WO2021062349A1 (en) 2019-09-26 2020-09-28 Ultrathin conformal coatings for electrostatic dissipation in semiconductor process tools

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114424676A true CN114424676A (zh) 2022-04-29

Family

ID=75162433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080066006.2A Pending CN114424676A (zh) 2019-09-26 2020-09-28 用于半导体工艺工具中的静电耗散的超薄保形涂层

Country Status (6)

Country Link
US (3) US11540432B2 (zh)
JP (2) JP2022548981A (zh)
KR (1) KR20220066389A (zh)
CN (1) CN114424676A (zh)
TW (1) TW202126845A (zh)
WO (1) WO2021062349A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11540432B2 (en) 2019-09-26 2022-12-27 Applied Materials, Inc. Ultrathin conformal coatings for electrostatic dissipation in semiconductor process tools
WO2022269429A1 (en) * 2021-06-25 2022-12-29 Advanced Potash Technologies, Ltd. Multi-step methods of making a high temperature multi-phase material and related materials, compositions and methods of use
TW202346240A (zh) * 2022-02-26 2023-12-01 日商Ｔｏｔｏ股份有限公司 複合結構物及具備複合結構物之半導體製造裝置
WO2024006393A1 (en) * 2022-06-28 2024-01-04 Entegris, Inc. Modules for delivery systems and related methods
WO2024010711A1 (en) * 2022-07-05 2024-01-11 Lam Research Corporation End effector
KR102652284B1 (ko) * 2022-07-11 2024-03-28 한국생산기술연구원 기판 이송용 핸드

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2031098A1 (en) 1990-01-16 1991-07-17 William F. Banholzer Cvd diamond coated annulus components and method of their fabrication
US5955858A (en) 1997-02-14 1999-09-21 Applied Materials, Inc. Mechanically clamping robot wrist
US6641939B1 (en) 1998-07-01 2003-11-04 The Morgan Crucible Company Plc Transition metal oxide doped alumina and methods of making and using
TW543079B (en) * 1999-06-03 2003-07-21 Applied Materials Inc Robot blade for semiconductor processing equipment
US6316734B1 (en) * 2000-03-07 2001-11-13 3M Innovative Properties Company Flexible circuits with static discharge protection and process for manufacture
JP2002292920A (ja) * 2001-04-02 2002-10-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電極構造体およびその製造方法ならびに電極構造体を用いる画像形成装置
US20080213496A1 (en) 2002-02-14 2008-09-04 Applied Materials, Inc. Method of coating semiconductor processing apparatus with protective yttrium-containing coatings
US20040183135A1 (en) * 2003-03-19 2004-09-23 Oh-Hun Kwon ESD dissipative structural components
US9204525B2 (en) 2006-07-07 2015-12-01 Cocoon Inc. Protective covers
KR101119075B1 (ko) * 2007-03-12 2012-03-15 주식회사 코미코 웨이퍼 이송 장치
KR100825418B1 (ko) 2007-10-15 2008-04-29 (주)쓰리나인 케이스 외관의 정전기 방지용 박막 및 그 제조방법
WO2012088172A2 (en) 2010-12-20 2012-06-28 Entegris, Inc. Front opening large substrate container
US9105379B2 (en) 2011-01-21 2015-08-11 Uchicago Argonne, Llc Tunable resistance coatings
KR101387387B1 (ko) 2011-12-21 2014-04-30 (주)탑나노시스 대전방지용 시트 및 이를 포함하여 대전방지된 작업 스테이지
US20150311043A1 (en) 2014-04-25 2015-10-29 Applied Materials, Inc. Chamber component with fluorinated thin film coating
US20150334812A1 (en) * 2014-05-16 2015-11-19 John Mazzocco Design to manage charge and discharge of wafers and wafer carrier rings
KR102674364B1 (ko) 2015-11-16 2024-06-13 쿠어스 테크, 인코포레이티드 내부식성 부품 및 제조 방법
US9850573B1 (en) * 2016-06-23 2017-12-26 Applied Materials, Inc. Non-line of sight deposition of erbium based plasma resistant ceramic coating
US20180016678A1 (en) 2016-07-15 2018-01-18 Applied Materials, Inc. Multi-layer coating with diffusion barrier layer and erosion resistant layer
US11540432B2 (en) 2019-09-26 2022-12-27 Applied Materials, Inc. Ultrathin conformal coatings for electrostatic dissipation in semiconductor process tools

Also Published As

Publication number Publication date
US20230077895A1 (en) 2023-03-16
US20210100087A1 (en) 2021-04-01
US12004337B2 (en) 2024-06-04
US11540432B2 (en) 2022-12-27
WO2021062349A1 (en) 2021-04-01
US11547030B2 (en) 2023-01-03
US20210100141A1 (en) 2021-04-01
JP2022548981A (ja) 2022-11-22
JP2024001007A (ja) 2024-01-09
KR20220066389A (ko) 2022-05-24
TW202126845A (zh) 2021-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12004337B2 (en) Ultrathin conformal coatings for electrostatic dissipation in semiconductor process tools
US11251023B2 (en) Multi-layer plasma resistant coating by atomic layer deposition
US20230279541A1 (en) Halogen resistant coatings and methods of making and using thereof
US11008653B2 (en) Multi-layer coating with diffusion barrier layer and erosion resistant layer
US20220349041A1 (en) Erosion resistant metal silicate coatings
CN110735128B (zh) 通过原子层沉积来沉积的抗侵蚀金属氟化物涂层
US11180847B2 (en) Atomic layer deposition coatings for high temperature ceramic components
TWI811232B (zh) 用於高溫加熱器的原子層沉積塗層
US20230286867A1 (en) Erosion resistant metal oxide coatings deposited by atomic layer deposition
US20210123143A1 (en) Hafnium aluminum oxide coatings deposited by atomic layer deposition
US20240003003A1 (en) Corrosion resistant film on a chamber component and methods of depositing thereof
US20160083842A1 (en) Method of forming very reactive metal layers by a high vacuum plasma enhanced atomic layer deposition system

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination