JP2018150617A5 - - Google Patents
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Claims (22)
- 物品であって、
約3:1〜約300:1の長さ対直径のアスペクト比を有する部分と、
物品の前記部分の表面上の耐プラズマ性コーティングとを含み、
耐プラズマ性コーティングは、
約10nm〜約1.5μmの厚さを有する応力緩和層と、
希土類金属含有酸化物及び第2の酸化物の交互層のスタックであって、
その各々が約1オングストロームから約100オングストロームの厚さを有し、多結晶又はアモルファスの構造を有する希土類金属含有酸化物の複数の層と、
その各々が約0.5オングストロームから約4オングストロームの厚さを有する第2の酸化物の複数の層とを含む交互層のスタックとを含み、
希土類金属含有酸化物は結晶構造で自然に発生し、
第2の酸化物の複数の層のために、希土類金属含有酸化物の複数の層は、前記結晶構造ではなく多結晶又はアモルファスの構造を有することになり、
希土類金属含有酸化物の複数の層と第2の酸化物の複数の層との厚さの比は2:1から25:1であり、
耐プラズマ性コーティングは、前記部分を均一に覆い、最高350℃の温度で割れ及び層間剥離に対して耐性があり、空孔が無い物品。 - 物品は、チャンバ壁、プラズマ生成ユニット、シャワーヘッド、ディフューザ、ノズル、ガス分配ハブアセンブリ、及びガスラインからなる群から選択されるチャンバコンポーネントである、請求項1記載の物品。
- 応力緩和層はアモルファスAl2O3を含み、応力緩和層は、物品からの不純物の拡散を防止するためのバリアである、請求項1記載の物品。
- 希土類金属含有酸化物層は、Y2O3、Y3Al5O12(YAG)、Er2O3、Er3Al5O12(EAG)、ZrO2、Gd2O3、Y2O3−ZrO2の固溶体、又はY4Al2O9とY2O3−ZrO2固溶体とを含むセラミックス化合物からなる群から選択された材料を含む、請求項1記載の物品。
- 希土類金属含有酸化物層は約0.1mol%から約90mol%のY 2 O 3 及び約0.1mol%から約90mol%の別の金属酸化物との混合物を含んでいる、請求項1記載の物品。
- 第2の酸化物の層は、応力緩和層と同じ材料組成を有し、
応力緩和層は、約10nm〜1.5μmの厚さを有し、
交互層のスタックは、約10nm〜1.5μmの合計厚さを有する、請求項1記載の物品。 - 原子層堆積プロセスを使用してチャンバコンポーネントの表面上に耐プラズマ性コーティングを堆積させるステップであって、
原子層堆積を用いて表面上に応力緩和層を約10nm〜約1.5μmの厚さまで堆積させるステップと、
原子層堆積を用いて応力緩和層上に希土類金属含有酸化物及び第2の酸化物の交互層のスタックを堆積させるステップとを含むステップを含み、
交互層のスタックは、
その各々が約1オングストロームから約100オングストロームの厚さを有し、多結晶又はアモルファスの構造を有する希土類金属含有酸化物の複数の層と、
その各々が約0.5オングストロームから約4オングストロームの厚さを有する第2の酸化物の複数の層とを含み、
希土類金属含有酸化物は結晶構造で自然に発生し、
第2の酸化物の複数の層のために、希土類金属含有酸化物の複数の層は、前記結晶構造ではなく多結晶又はアモルファスの構造を有することになり、
希土類金属含有酸化物の複数の層と第2の酸化物の複数の層との厚さの比は2:1から25:1であり、
耐プラズマ性コーティングは、チャンバコンポーネントの表面を均一に覆い、最高350℃の温度で割れ及び層間剥離に対して耐性があり、空孔が無い方法。 - 応力緩和層を堆積させるステップは、アモルファス酸化アルミニウムを堆積させるステップを含む、請求項7記載の方法。
- 希土類金属含有酸化物の複数の層のうちの少なくとも1つは、イットリウム含有酸化物を含み、
チャンバコンポーネントを含む堆積チャンバ内にイットリウム含有前駆体を注入して、イットリウム含有前駆体を応力緩和層の表面上に吸着させて第1の半反応を形成させるステップと、
堆積チャンバ内に酸素含有反応物質を注入して、第2の半反応を形成するステップと、
目標厚さが達成されるまで堆積サイクルを1回以上繰り返すステップとを含む堆積サイクルを実行するステップによって堆積される、請求項7記載の方法。 - 希土類金属含有酸化物の複数の層のうちの少なくとも1つを堆積させるステップは、
チャンバコンポーネントを含む堆積チャンバ内にイットリウム含有前駆体を注入して、イットリウム含有前駆体を応力緩和層の表面上に吸着させて第1の半反応を形成させるステップと、
堆積チャンバ内に酸素含有反応物質を注入して、第2の半反応及び第1の層を形成するステップと、
堆積チャンバ内に金属含有前駆体を注入して、金属含有前駆体を第1の層の表面上に吸着させて第3の半反応を形成するステップと、
堆積チャンバ内に酸素含有反応物質又は代替の酸素含有反応物質を注入して、第4の半反応を形成するステップと、
目標厚さが到達されるまで堆積サイクルを1回以上繰り返すステップとを含む堆積サイクルを実行することによって、イットリウム含有酸化物と1以上の追加の金属酸化物とを交互に堆積させて、単相又は多相イットリウム含有酸化物層を形成するステップを含む、請求項7記載の方法。 - 希土類金属含有酸化物の複数の層のうちの少なくとも1つを堆積させるステップは、
イットリウム含有酸化物のための第1の前駆体と追加の金属酸化物のための第2の前駆体との混合物を、チャンバコンポーネントを含む堆積チャンバ内に同時注入して、第1の前駆体及び第2の前駆体を応力緩和層の表面上に吸着させて第1の半反応を形成するステップと、
堆積チャンバ内に酸素含有反応物質を注入して、第2の半反応を形成するステップと、
目標厚さが到達されるまで堆積サイクルを1回以上繰り返すステップとを含む堆積サイクルを実行することによって、イットリウム含有酸化物及び追加の金属酸化物を同時堆積させて、単相又は多相イットリウム含有酸化物層を形成するステップを含む、請求項7記載の方法。 - 追加の金属酸化物は、Er2O3、Al2O3、及びZrO2からなる群から選択される、請求項11記載の方法。
- イットリウム含有酸化物層は、Y3Al5O12(YAG)、Y2O3−ZrO2の固溶体、及びY4Al2O9とY2O3−ZrO2固溶体とを含むセラミックス化合物からなる群から選択される、請求項11記載の方法。
- 原子層堆積(ALD)プロセスを使用してチャンバコンポーネントの表面上に耐プラズマ性コーティングを堆積させるステップであって、
ALDプロセスの複数のサイクルを使用して、約10nm〜約1.5μmの厚さまで前記表面上にアモルファス応力緩和層を堆積させるステップと、
希土類金属含有酸化物と第2の酸化物の交互層のスタックを約10nm〜約1.5μmの厚さまで堆積させるステップとを含み、希土類金属含有酸化物の層の各々は、約1〜30サイクルのALDプロセスを実行することによって形成され、第2の酸化物の層の各々は、1〜2サイクルのALDプロセスを実行することによって形成され、第2の酸化物の層は、希土類金属含有層酸化物の層内の結晶形成を防止する耐プラズマ性コーティングを堆積するステップを含み、
希土類金属含有酸化物は結晶構造で自然に発生し、
希土類金属含有酸化物の複数の層と第2の酸化物の複数の層との厚さの比は2:1から25:1である方法。 - アスペクト比は約10:1から約200:1である、請求項1記載の物品。
- 物品は、プラズマ生成ユニット、シャワーヘッド、ディフューザ、ノズル、及びガス分配ハブアセンブリからなる群から選択されるチャンバコンポーネントである、請求項1記載の物品。
- 希土類金属含有酸化物層は、Y 2 O 3 、Y 3 Al 5 O 12 (YAG)、Er 2 O 3 、Er 3 Al 5 O 12 (EAG)、Gd 2 O 3 、10mol%〜90mol%のY 2 O 3 及び10mol%〜90mol%のZrO 2 を含むY 2 O 3 −ZrO 2 の固溶体、Y 4 Al 2 O 9 とY 2 O 3 −ZrO 2 の固溶体とを含むセラミック化合物からなる群から選択される自然の結晶構造を有する材料を含んでいる、請求項1記載の物品。
- プラズマ耐性コーティングが堆積するチャンバコンポーネントの表面は、約10:1から約300:1の長さ対直径のアスペクト比を有し、耐プラズマ性コーティングは表面を均一に覆っている、請求項9記載の方法。
- チャンバコンポーネントは、チャンバ壁、シャワーヘッド、プラズマ生成ユニット、ディフューザ、ノズル、及びガスラインからなる群から選択される半導体処理チャンバ用のチャンバコンポーネントである、請求項9記載の方法。
- 希土類金属含有酸化物層は、Y 2 O 3 、Y 3 Al 5 O 12 (YAG)、Er 2 O 3 、Er 3 Al 5 O 12 (EAG)、Gd 2 O 3 、10mol%〜90mol%のY 2 O 3 及び10mol%〜90mol%のZrO 2 を含むY 2 O 3 −ZrO 2 の固溶体、Y 4 Al 2 O 9 とY 2 O 3 −ZrO 2 の固溶体とを含むセラミック化合物からなる群から選択される自然の結晶構造を有する材料を含んでいる、請求項19記載の方法。
- 希土類金属含有酸化物層は、Y 2 O 3 、Y 3 Al 5 O 12 (YAG)、Er 2 O 3 、Er 3 Al 5 O 12 (EAG)、Gd 2 O 3 、10mol%〜90mol%のY 2 O 3 及び10mol%〜90mol%のZrO 2 を含むY 2 O 3 −ZrO 2 の固溶体、Y 4 Al 2 O 9 とY 2 O 3 −ZrO 2 の固溶体とを含むセラミック化合物からなる群から選択される自然の結晶構造を有する材料を含んでいる、請求項9記載の方法。
- イットリウム含有酸化物層は、約0mol%〜約90mol%のY 2 O 3 及び約0.1mol%〜約90mol%の追加の金属酸化物の混合物を含んでいる、請求項11記載の方法。
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