JP2022510433A - 処理チャンバの耐食性接地シールド - Google Patents
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Abstract
基板支持アセンブリは、接地シールドと、接地シールドに囲まれたヒータとを含む。接地シールドはプレートを含む。一実施形態では、接地シールドは、セラミック本体から構成され、導電層と、プレートの上面上の第１の保護層とを含む。別の実施形態では、接地シールドは、導電性本体と、プレートの上面上の第１の保護層とから構成される。【選択図】図２
Description
［０００１］本開示の実施形態は、概して、バイアスプラズマの形成の均一性を可能にし得るヒータ用の接地シールド、具体的には、腐食及び／又は侵食（例えば、プラズマ環境起因等の）に耐性のある接地シールドに関する。
［０００２］半導体産業では、ヒータは、基板を支持し、プラズマを使用する堆積プロセス及び／又はエッチングプロセス中等の処理中にそれらの基板を加熱するために使用される。プラズマの使用を助ける高周波（ＲＦ）場を基板処理装置に導入して、ヒータと処理ユニットの他の構成要素との間の振動を容易にすることができる。接地シールドを使用してヒータを接地し、この処理中のプラズマの均一性を高めることができる。現在の接地シールドはアルミニウム又はステンレス鋼材料でできており、アルミニウム又はステンレス鋼のＣＴＥとは非常に異なる熱膨張係数（ＣＴＥ）を持つ保護コーティングでコーティングされている。アルミニウム又はステンレス鋼材料と接地シールドの従来の保護コーティングとの間でＣＴＥ値が大幅に異なるため、保護コーティングに頻繁に亀裂が入り、アルミニウム又はステンレス鋼材料が腐食環境及び／又はプラズマに暴露される。これにより、既存の接地シールドを偏った高温用途で使用することが妨げられる。
［０００３］一実施形態では、処理チャンバの接地シールドは、プレートと、プレートの上面から延在する隆起したエッジとを含むセラミック本体を含む。ヒータは、プレートの上面上の隆起したエッジ内に適合する。接地シールドは、少なくともプレートの上面上の導電層と、少なくとも導電層上の第１の保護層とを更に含む。
［０００４］一実施形態では、処理チャンバの基板支持アセンブリは、ヒータと、円盤状のセラミック本体、及び円盤状のセラミック本体の下面から延在するシャフトを含む接地シールドとを含む。円盤状のセラミック本体の上面は、円盤状のセラミック本体の上面から延在する隆起したエッジを含む。ヒータは、円盤状のセラミック本体の上面上の隆起したエッジ内に配置されている。接地シールドは、少なくとも円盤状のセラミック本体の上面上の導電層と、少なくとも導電層上の第１の保護層とを更に含む。
［０００５］一実施形態では、処理チャンバの接地シールドは、プレートと、プレートの上面から延在する隆起したエッジとを含む導電層を含む。ヒータは、プレートの上面上の隆起したエッジ内に適合する。隆起したエッジは、エッジ内壁、エッジ上面、及びエッジ外壁、並びに少なくともプレートの上面上の第１の保護層、及び少なくとも第１の保護層上の第２の保護層を含む。
［０００６］本開示は、同様の参照番号が同様の要素を示す添付の図面の図において、限定としてではなく、例として示されている。本開示における「１つの（ａｎ）」又は「ある（ｏｎｅ）」実施形態への異なる言及は、必ずしも同じ実施形態に対するものではなく、そのような言及は少なくとも１つを意味することに留意されたい。
［００２５］本開示の実施形態は、接地シールド、並びに接地シールド及び接地シールドによって囲まれたヒータを有する基板支持アセンブリを提供する。接地シールドは、プレートと、プレートの上面から延在する隆起したエッジとを含み、隆起したエッジは、エッジ内壁、エッジ上面、及びエッジ外壁を含む。接地シールドは、プレートの下面から延在する中空シャフトも含む。中空面は、内壁と外壁とを含む。
［００２６］一実施形態では、接地シールドは、セラミック材料から構成され得、少なくともプレートの上面上に、導電層が堆積され得る。導電層に、第１の保護層が堆積され得る。第１の保護層に、第２の層が堆積され得る。セラミック接地シールド本体に導電層を堆積することにより、接地シールドはヒータに接地機能を提供し得る。第１の保護層及び／又は第２の保護層は、高酸化及び／又は腐食環境から接地シールドを保護し得る。例えば、第１の保護層及び／又は第２の保護層は、酸化、並びにプラズマ及び／又は腐食化学（例えば、フッ素に富む環境及び／又は塩素に富む環境）からの侵食及び／又は腐食に対して耐性があり得る。第１の保護層は、第１の保護層のＣＴＥ値とセラミック材料のＣＴＥ値が実質的に類似する、又は適切な差内（例えば、２．５ １０－６／℃以内）であるように戦略的に選択され、これにより、基板処理中の第１の保護層の亀裂が防止され得る。ＣＴＥの不一致を回避するためにセラミック材料及び第１の保護層を戦略的に選択することにより、本開示の接地シールドを偏った高温用途に使用することができる。
［００２７］別の実施形態では、接地シールドは、導電性材料から構成され得る。少なくとも接地シールドのプレートの上面に、第１の保護層が堆積され得る。第１の保護層に、第２の保護層が堆積され得る。接地シールドは、高酸化又は腐食性の処理環境によって損傷を受けることなく、ヒータに接地機能を提供することが可能であり得る。第１の保護層及び第２の保護層は、高酸化又は腐食環境から接地シールドを保護し得る。導電性材料及び第１の保護層は、導電性材料のＣＴＥ値及び第１の保護層のＣＴＥ値が実質的に類似する、又は適切な差（２．５ １０－６／℃）内であるように戦略的に選択され、これにより、基板処理中の第１の保護層の亀裂が防止され得る。ＣＴＥの不一致を回避するために導電性材料及び第１の保護層を戦略的に選択することにより、本開示の接地シールドを偏った高温用途に使用することができる。
［００２８］図１は、１又は複数のチャンバ構成要素を有する処理チャンバ１００（例えば、半導体処理チャンバ）を示す断面図である。処理チャンバ１００は、例えば、半導体製造プロセス、ディスプレイ製造プロセス、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）製造プロセス、光起電製造プロセス等に使用され得る。例えば、処理チャンバ１００は、プラズマエッチャ又はプラズマエッチングリアクタ、プラズマクリーナ、化学気相堆積（ＣＶＤ）リアクタ、物理的気相堆積（ＰＶＤ）リアクタ、原子層堆積（ＡＬＤ）リアクタ等のためのチャンバであり得る。
［００２９］一実施形態では、処理チャンバ１００は、内部領域１０６を取り囲むチャンバ本体１０２を含み得る。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され得る。チャンバ本体１０２は、概して、リッド１０４、側壁１０８、及び底部１１０を含む。チャンバ本体１０２を保護するために、側壁１０８に隣接して外側ライナ１１６が配置され得る。一実施形態では、外側ライナ１１６は、酸化アルミニウムから製造され得る。
［００３０］排気ポート１２６は、チャンバ本体１０２に画定され得、内部領域１０６をポンプシステム１２８に結合し得る。ポンプシステム１２８は、処理チャンバ１００の内部領域１０６の圧力を排気及び調整するために用いられる１又は複数のポンプ及びスロットルバルブを含み得る。
［００３１］ガスパネル１５８を処理チャンバ１００に結合させて、１又は複数の中間構成要素を通して内部領域１０６にプロセス及び／又は洗浄ガスを提供することができる。
［００３２］処理チャンバ１００において基板を処理するために使用され得る処理ガスの例には、Ｃ２Ｆ６、ＳＦ６、ＳｉＣｌ４、ＨＢｒ、ＮＦ３、ＣＦ４、ＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ３、Ｆ、ＮＦ、Ｃｌ２、ＣＣｌ４、ＢＣｌ４、及びＳｉＦ４、並びにＯ２、ＮＨ３、Ｈ２、又はＮ２Ｏ等の他のガス等のハロゲン含有ガスが含まれる。キャリアガスの例には、Ｎ２、Ｈｅ、Ａｒ、及びプロセスガス（非反応性ガス等）に対して不活性な他のガスが含まれる。
［００３３］処理チャンバ１００は、直列に配置され得る複数のシャワーヘッド、面板、及び／又はガス分配プレートを含み得る。シャワーヘッド１６０は、チャンバ本体１０２に画定され得、リッド１０４に結合及び／又は近接され得る。あるいは、リッド１０４をシャワーヘッド１６０と交換することができる。シャワーヘッド１６０は、図示したように処理チャンバ１００内に配置することができ、リッド１０４と基板支持アセンブリ１４８との間に含まれ得る、又は配置され得る。実施形態では、シャワーヘッド１６０は、コーティングされた、シーズニングされた、又は他の方法で処理された材料である金属又は導電性構成要素であり得る、又はそれらを含み得る。例示的な材料は、アルミニウムを含む金属、並びに酸化アルミニウムを含む金属酸化物を含み得る。用いられる前駆体、又は処理チャンバ１００内で実施されるプロセスに応じて、シャワーヘッド１６０は、構造的安定性並びに導電性を提供し得る他の任意の金属であり得る。
［００３４］シャワーヘッド１６０は、シャワーヘッド１６０を通した前駆体及び／又はプラズマの均一な分配を容易にするために、１又は複数の開孔を画定し得る。開孔は、様々な構成及びパターンで含まれ得、必要に応じて、前駆体及び／又はプラズマ分配を提供し得る任意の数の形状によって特徴付けられ得る。シャワーヘッド１６０は、実施形態では、電源と電気的に結合し得る。例えば、シャワーヘッド１６０は、ＲＦ源１７０と結合し得る。作動すると、ＲＦ源１７０がシャワーヘッド１６０に電流を供給し、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）又は導電結合プラズマ（ＣＣＰ）がシャワーヘッド１６０と別の構成要素との間に形成されることを可能にし得る。
［００３５］チャンバ本体１０２は、面板１６２も含み得る。面板１６２は、シャワーヘッド１６０と同様であり得る。面板１６２は、処理チャンバ１００内のシャワーヘッド１６０と基板支持アセンブリ１４８との間に配置され得る。面板１６２は、面板１６２を通して画定された複数のチャネル又は開孔を含み得る。面板１６２は、絶縁材料であり得る、又はそれを含み得る。一実施形態では、面板１６２は、金属酸化物成分と比較して、酸素への影響の低減、又は酸素ラジカルの再結合等、酸素含有プラズマ放出物との相互作用が低減され得る石英又は任意の材料であり得る。
［００３６］第２のシャワーヘッド１６４が、チャンバ本体１０２に画定され得、シャワーヘッド１６０を備えた追加の電極として動作し得る。シャワーヘッド１６４は、前述のシャワーヘッド１６０の特徴又は特性のいずれかを含み得る。他の実施形態では、シャワーヘッド１６４の特定の特徴は、シャワーヘッド１６０から分岐し得る。例えば、シャワーヘッド１６４を電気的接地１７２と結合させることができ、これにより、シャワーヘッド１６０とシャワーヘッド１６４との間にＩＣＰ又はＣＣＰを生成することが可能になり得る。一実施形態では、ＩＣＰ又はＣＣＰは、シャワーヘッド１６０と面板１６２との間に生成され得る。シャワーヘッド１６４は、構造内に開孔を画定して、処理中に前駆体又はプラズマ放出物が基板１４４に送達されるようにすることができる。
［００３７］オプションとして、ガス分配アセンブリ１６６が、チャンバ本体１０２に画定され得る。幾つかの実施形態では、シャワーヘッド１６４と基板支持アセンブリ１４８との間に構成要素がなくてよく、シャワーヘッド１６４は、処理中に前駆体及び／又はプラズマ放出物を基板１４４に分配することを可能にし得る。ガス分配アセンブリ１６６は、基板支持アセンブリ１４８及びリッド１０４の上のチャンバ本体１０２内、並びに基板支持アセンブリ１４８とシャワーヘッド１６４との間に位置し得る。ガス分配アセンブリ１６６は、第１及び第２の前駆体の両方を基板支持アセンブリ１４８に送達するように構成され得る。
［００３８］一実施形態では、ガス分配アセンブリ１６６は、２つ以上のガス供給チャネルを有するように構成され、シャワーヘッド１６４によって送達される前駆体及び／又はプラズマがガス分配アセンブリ１６６を通過し、基板支持アセンブリ１４８にアクセスできるようにする。別の実施形態では、ガス分配アセンブリ１６６は、別の供給源（例えば、遠隔プラズマ源（図示せず））からの前駆体及び／又はプラズマがガス分配アセンブリ１６６を通過し、基板支持アセンブリ１４８にアクセスすることを可能にし得る。
［００３９］第２の面板１６８が、チャンバ本体１０２に画定され得る。幾つかの実施形態では、面板１６８は、面板１６２、又はシャワーヘッド１６０、１６４と同様の機能を提供し、同様の特性を含み得る。基板支持アセンブリ１４８は、ＲＦ源１７６と結合し得る。特に、基板支持アセンブリ１４８の接地シールドが、ＲＦ源１７６と結合し得る。面板１６８は、電気的接地１７４と結合し得る。作動すると、ＲＦ源１７６は、基板支持アセンブリ１４８に電流を供給し、面板１６８と基板１４４との間にバイアスプラズマが形成されることを可能にし得る。面板１６８は、実施形態では、電気的接地１７４と結合し得る。
［００４０］基板支持アセンブリ１４８は、処理チャンバ１００の内部領域１０６のシャワーヘッド及び／又はガスディフューザ１６０の下に配置され得る。基板支持アセンブリ１４８は、処理中に基板１４４を保持し得る。一実施形態では、基板支持アセンブリ１４８は、接地シールド１４９及びヒータ１５０を含み得る。ヒータ１５０は、プレート、又はディスクと、ディスク又はプレートの下面から延在するシャフト（例えば、円筒形シャフト）とを含むヒータ本体を含み得る。接地シールド１４９は、プレート、又はディスクと、プレート又はディスクの下面から延在するシャフトとを含む接地シールド本体を含み得る。接地シールド１４９のシャフトは中空シャフトであり得、ヒータ１５０のシャフトは、接地シールド１４９の中空シャフトの内側に配置され得る。接地シールド本体は、プレート又はディスクの上面から延在する隆起したエッジ（例えば、プレートの周囲にあるリング）を更に含み得る。ヒータ１５０のプレートは、接地シールド１４９の隆起したエッジの内側に置かれ得、接地シールド１４９の隆起したエッジは、ヒータ１５０の側壁を保護し得る。
［００４１］一実施形態では、ヒータ１５０は、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）から構成される。あるいは、ヒータ１５０は、ＳｉＣ（炭化ケイ素）又は他の材料から構成され得る。一実施形態では、ヒータ１５０は、ヒータ本体に配置された１又は複数の抵抗性加熱要素を含み得る。一実施形態では、１又は複数の抵抗性加熱要素がプレートに配置され得る。
［００４２］ヒータ１５０は、処理中に基板１４４を４５０℃、５００℃、又はそれ以上の加工温度に加熱し得る。従来の接地シールドはアルミニウム又はステンレス鋼で構成され、プラズマ溶射されたＹ２Ｏ３（イットリア又は酸化イットリウム）のコーティングを含む。ただし、従来の接地シールドのアルミニウム又はステンレス鋼は、Ｙ２Ｏ３のＣＴＥよりもはるかに高いＣＴＥ値を有する。例えば、アルミニウムのＣＴＥは約２１－２４ １０－６／℃であり、ステンレス鋼のＣＴＥは約７．６から１７．３ １０－６／℃、Ｙ２Ｏ３のＣＴＥは７．２ １０－６／℃である。このＣＴＥ値の不一致により、４５０℃以上の加工温度でＹ２Ｏ３コーティングに亀裂が生じ、従来の接地シールド本体から剥離する。
［００４３］したがって、幾つかの実施形態では、少なくとも接地シールド１４９のプレートは、バルクセラミック材料から構成される。接地シールド１４９のシャフトは、同じセラミック材料であってよい、又はプレートに使用される材料とは異なる材料であってよい。接地シールドのプレート（及びオプションとして接地シールドのシャフト）に使用され得るセラミック材料の例は、Ａｌ２Ｏ３（アルミナ）、ＡｌＮ、Ｓｉ（シリコン）、ＳｉＣ、ＳｉＮ（窒化ケイ素）、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２（ＹＡＧ）、Ｙ４Ａｌ２Ｏ９（ＹＡＭ）、Ｙ５Ｏ４Ｆ７、Ｙ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｇｄ３Ａｌ５Ｏ１２（ＧＡＧ）、ＹＦ３、ＹＡｌＯ３（ＹＡＰ）、Ｎｄ２Ｏ３、Ｅｒ４Ａｌ２Ｏ９（ＥＡＭ）、Ｅｒ３Ａｌ５Ｏ１２（ＥＡＧ）、ＥｒＡｌＯ３（ＥＡＰ）、Ｇｄ４Ａｌ２Ｏ９（ＧＡＭ）、ＧｄＡｌＯ３（ＧＡＰ）、Ｎｄ３Ａｌ５Ｏ１２、Ｎｄ４Ａｌ２Ｏ９、ＮｄＡｌＯ３、又はＹ４Ａｌ２Ｏ９及びＹ２Ｏ３－ＺｒＯ２の固溶体で構成されるセラミック化合物を含み得る。
［００４４］ＲＦ接地を提供するために（したがって、接地シールドとして機能するために）、接地シールド１４９は、導電性構成要素を含むべきである。したがって、接地シールド１４９は、接地シールド１５０のプレートの少なくとも上面に導電層１５１を含み得る。導電層１５１は、Ｍｏ（モリブデン）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｎｉ（ニッケル）、ハステロイ（登録商標）（ニッケル、モリブデン、及びクロムの合金）、インコネル（登録商標）（ニッケル、クロム、及び鉄の合金）、Ｔｉ（チタン）、Ｔｉ合金（ＴＣ４等）、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等から構成され得る。ここで使用する導電層とは、約２０℃から約８００℃の間の温度で電気抵抗率が５Ω・ｃｍ以下の層を意味する。導電層１５１は、固体層であり得る、又はパターニングされた又は印刷された層であり得る（例えば、ウェブ状パターン、グリッドパターン、ブルズアイパターン、スパイラルパターン等のような１又は複数のパターンを有する）。導電層１５１は、以下に更に説明するように、１又は複数の点で接地に接続され得る。接地シールド１４９はＲＦ接地を提供するため、寄生容量及び／又はインダクタンスを最小化し、接地シールド１４９の様々な点において対象の周波数で同等の低インピーダンスを提示するために、接地への複数の経路を有し得る。
［００４５］導電層１５１は、第１の保護層１５２でコーティングされる。第１の保護層１５２は、導電層１５１より厚くてよく、接地シールド１４９の本体のＣＴＥに近いＣＴＥを有する材料から構成され得る。第１の保護層１５２は、導電性又は非導電性の金属、合金、セラミック、及び他の複合材料から構成され得る。第１の保護層１５２は、良好な耐酸化性を有し得、４５０℃以上の温度でプラズマ耐性であり得る。実施形態では、第１の保護層１５２は、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２ＳｉＯ５、Ｙ２Ｓｉ２Ｏ７、Ｔａ、チタン合金（例えば、ＴＣ４）、ＳｉＣ、Ｙ２Ｏ３、Ｙ４Ａｌ２Ｏ９、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、ＹＡｌＯ３、Ｙ５Ｏ４Ｆ７、石英、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＡｌＯＮ（酸窒化アルミニウム）、ＴｉＯ２（チタニア）、ＺｒＯ２（ジルコニア）、ＴｉＣ（炭化チタン）、ＺｒＣ（炭化ジルコニウム）、ＴｉＮ（窒化チタン）、ＴｉＣＮ（炭窒化チタン）、Ｙ２Ｏ３安定化ＺｒＯ２（ＹＳＺ）から構成され得る。
［００４６］第１の保護層１５２は、第２の保護層１５３でコーティングされ得る。第２の保護層１５３は、第１の保護層１５２の全ての亀裂及び／又はポアを密封する薄い層であり得る。第２の保護層１５３は、Ｙ２ＳｉＯ５、Ｙ２Ｓｉ２Ｏ７、Ｔａ、チタン合金（ＴＣ、ＴＣ４等）、ＳｉＣ、Ｙ４Ａｌ２Ｏ９、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、ＹＡｌＯ３、Ｙ５Ｏ４Ｆ７、石英、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＡｌＯＮ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、Ｙ２Ｏ３安定化ＺｒＯ２（ＹＳＺ）等から構成され得る。第２の保護層１５３はまた、Ａｌ２Ｏ３マトリックス中に分配されたＹ３Ａｌ５Ｏ１２、Ｙ２Ｏ３－ＺｒＯ２固溶体又はＳｉＣ－Ｓｉ３Ｎ４固溶体等のセラミック複合材から構成され得る。
［００４７］第１の保護層１５２及び／又は第２の保護層１５３の他の例示的な組成物は、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３、ＹＦ３、Ｅｒ３Ａｌ５Ｏ１２、Ｙ－Ｏ－Ｆ（例えば、Ｙ５Ｏ４Ｆ７）、Ｅｒ３Ａｌ５Ｏ１２、Ｅｒ４Ａｌ２Ｏ９、ＥｒＡｌＯ３、Ｙ２Ｏ３－ＺｒＯ２の固溶体、及びＹ４Ａｌ２Ｏ９及びＹ２Ｏ３－ＺｒＯ２の固溶体を含むセラミック化合物を含む。
［００４８］Ｙ２Ｏ３－ＺｒＯ２の固溶体に関して、第１の保護層１５２及び／又は第２の保護層１５３は、１０～９０モル比（モル％）の濃度のＹ２Ｏ３及び１０～９０モル％の濃度のＺｒＯ２を含み得る。幾つかの例では、Ｙ２Ｏ３－ＺｒＯ２の固溶体は、１０～２０モル％のＹ２Ｏ３及び８０～９０モル％のＺｒＯ２を含み得、２０～３０モル％のＹ２Ｏ３及び７０～８０モル％のＺｒＯ２を含み得、３０～４０モル％のＹ２Ｏ３及び６０～７０モル％のＺｒＯ２を含み得、４０～５０モル％のＹ２Ｏ３及び５０～６０モル％のＺｒＯ２を含み得、６０～７０モル％のＹ２Ｏ３及び３０～４０％のＺｒＯ２を含み得る。７０～８０モル％のＹ２Ｏ３及び２０～３０モル％のＺｒＯ２が含まれる場合があり、８０～９０モル％のＹ２Ｏ３及び１０～２０モル％のＺｒＯ２等が含まれる場合がある。
［００４９］Ｙ４Ａｌ２Ｏ９及びＹ２Ｏ３－ＺｒＯ２の固溶体を含むセラミック化合物に関して、一実施形態では、セラミック化合物は、６２．９３モル％のＹ２Ｏ３、２３．２３モル％のＺｒＯ２、及び１３．９４モル％のＡｌ２Ｏ３を含む。別の実施形態では、セラミック化合物は、５０～７５モル％の範囲のＹ２Ｏ３、１０～３０モル％の範囲のＺｒＯ２、及び１０～３０モル％の範囲のＡｌ２Ｏ３を含み得る。別の実施形態では、セラミック化合物は、４０～１００モル％の範囲のＹ２Ｏ３、０．１～６０モル％の範囲のＺｒＯ２、及び０．１～１０モル％の範囲のＡｌ２Ｏ３を含み得る。別の実施形態では、セラミック化合物は、４０～６０モル％の範囲のＹ２Ｏ３、３０～５０モル％の範囲のＺｒＯ２、及び１０～２０モル％の範囲のＡｌ２Ｏ３を含み得る。別の実施形態では、セラミック化合物は、４０～５０モル％の範囲のＹ２Ｏ３、２０～４０モル％の範囲のＺｒＯ２、及び２０～４０モル％の範囲のＡｌ２Ｏ３を含み得る。別の実施形態では、セラミック化合物は、６０～８０モル％の範囲のＹ２Ｏ３、０．１～１０モル％の範囲のＺｒＯ２、及び２０～４０モル％の範囲のＡｌ２Ｏ３を含み得る。別の実施形態では、セラミック化合物は、４０～６０モル％の範囲のＹ２Ｏ３、０．１～２０モル％の範囲のＺｒＯ２、及び３０～４０モル％の範囲のＡｌ２Ｏ３を含み得る。他の実施形態では、他の分布もセラミック化合物に使用可能である。
［００５０］一実施形態では、Ｙ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｅｒ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３及びＳｉＯ２の組み合わせを含む代替セラミック化合物が、接地シールド１４９の接地シールド本体に使用される。一実施形態では、代替セラミック化合物は、４０～４５モル％の範囲のＹ２Ｏ３、０～１０モル％の範囲のＺｒＯ２、３５～４０モル％の範囲のＥｒ２Ｏ３、５～１０モル％の範囲のＧｄ２Ｏ３、及び５～１５モル％の範囲のＳｉＯ２を含み得る。別の実施形態では、代替セラミック化合物は、３０～６０モル％の範囲のＹ２Ｏ３、０～２０モル％の範囲のＺｒＯ２、２０～５０モル％の範囲のＥｒ２Ｏ３、０～１０モル％の範囲のＧｄ２Ｏ３、及び０～３０モル％の範囲のＳｉＯ２を含み得る。第１の例では、代替セラミック化合物は、４０モル％のＹ２Ｏ３、５モル％のＺｒＯ２、３５モル％のＥｒ２Ｏ３、５モル％のＧｄ２Ｏ３、及び１５モル％のＳｉＯ２を含む。第２の例では、代替セラミック化合物は、４５モル％のＹ２Ｏ３、５モル％のＺｒＯ２、３５モル％のＥｒ２Ｏ３、１０モル％のＧｄ２Ｏ３、及び５モル％のＳｉＯ２を含む。第３の例では、代替セラミック化合物は、４０モル％のＹ２Ｏ３、５モル％のＺｒＯ２、４０モル％のＥｒ２Ｏ３、７モル％のＧｄ２Ｏ３、及び８モル％のＳｉＯ２を含む。一実施形態では、接地シールド本体は、７０～７５モル％のＹ２Ｏ３及び２５～３０モル％のＺｒＯ２を含む材料から構成され得る。更なる実施形態では、接地シールド２００本体は、７３．１３モル％のＹ２Ｏ３及び２６．８７モル％のＺｒＯ２を含むＹＺ－２０という材料から構成される。
［００５１］前述の多孔性コーティングのいずれも、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＣｅＯ２、Ｓｍ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、又は他の酸化物等の微量の他の材料を含み得る。
［００５２］図２は、接地シールド２００の一実施形態を示す分解図である。接地シールド２００は、図１に示す接地シールド１４９に対応し得る。接地シールドは、プレート２０４と、プレート２０４の上面から延在する隆起したエッジ２０６とを含み得る。一実施形態では、接地シールド２００は、プレート２０４の下面から延在する中空シャフト２１４を更に含む。中空シャフト２１４は、内壁２１６及び外壁２１８を含む。
［００５３］一実施形態では、プレート２０４は、保護されるべきヒータの形状にほぼ対応する形状を有し得る。例えば、ヒータの上部は円形であり得、プレート２０４は、図示したように、円盤形状を有し得る。プレート２０４は、約０．２０インチから約２．００インチの間の厚さを有し得る。
［００５４］一実施形態では、プレート２０４は、プレート２０４を貫通して穿孔された複数の孔を有し得る。複数の孔は、導電性プラグで充填され得る。導電性プラグは、プレート２０４の上面の導電層のための接地への経路を提供し得る。導電性プラグ（ビア等）については、図６を参照して以下で詳しく説明する。
［００５５］隆起したエッジ２０６は、プレート２０４の上面から延在していてよく、エッジ内壁２０８、エッジ上面２１０、及びエッジ外壁２１２を含み得る。エッジ内壁２０８は、約０．２０インチから約２．００インチの間の高さを有し得る。エッジ上面２１０は、約０．０５インチから約０．５０インチの間の幅を有し得る。エッジ外壁２１２は、約０．２０インチから約４．００インチの間の高さを有し得る。一実施形態では、隆起したエッジ２０６は、接地されるべきヒータの形状にほぼ対応する形状を有し得る。例えば、エッジ内壁２０８は、隆起したエッジ２０６によって取り囲まれるヒータの円形ディスクの高さに対応する高さを有し得る。
［００５６］別の実施形態では、接地シールド２００は、プレート２０４の下面から延在する中空シャフト２１４を更に含み得る。中空シャフト２１４は、内壁２１６及び外壁２１８を含み得る。一実施形態では、中空シャフト２１４は、接地されるべきヒータの形状に対応する形状を有し得る。例えば、内壁２１６は、ヒータの円筒形シャフトの直径に対応する直径、又はそれよりわずかに大きい直径を有し得る。
［００５７］一実施形態では、接地シールド２００のプレート２０４及び中空シャフト２１４は、単一の構成要素（例えば、単一の焼結セラミック本体）であり得る。あるいは、プレート２０４は、中空シャフト２１４とは別個の構成要素であり得る。上記実施形態では、プレート２０４は、ボルト又は他の締結具等を用いて、中空シャフト２１４に結合させることができる。一実施形態では、中空シャフト２１４は、２つのセクションから構成され得、これらは、同一又はほぼ同一のセクションであり得る。これらのセクションは、ヒータのシャフトの周りで一体になる（例えば、共にボルト止めされる）場合がある。次に、中空シャフト２１４の組み合わされたセクションが、プレート２０４に固定され得る。
［００５８］一実施形態では、接地シールド２００は、バルク焼結セラミック材料を含み得る。接地シールド２００は、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、Ｓｉ、ＳｉＣ、ＳｉＮ、ＺｒＯ２、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、Ｙ４Ａｌ２Ｏ９、Ｙ５Ｏ４Ｆ７、Ｙ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｇｄ３Ａｌ５Ｏ１２、ＹＦ３、Ｎｄ２Ｏ３、Ｅｒ４Ａｌ２Ｏ９、Ｅｒ３Ａｌ５Ｏ１２（ＥＡＧ）、ＥｒＡｌＯ３、Ｇｄ４Ａｌ２Ｏ９、ＧｄＡｌＯ３、Ｎｄ３Ａｌ５Ｏ１２、Ｎｄ４Ａｌ２Ｏ９、又はＮｄＡｌＯ３のうちの１又は複数の組成を有し得る。
［００５９］一実施形態では、プレート２０４及び隆起したエッジ２０６は、中空シャフト２１４と同じ組成を有していなくてよい。例えば、プレート２０４及び隆起したエッジ２０６は、前述のバルク焼結セラミック材料のいずれかで構成され得、中空シャフト２１４は、ステンレス鋼又はアルミニウム等のより強い金属材料で構成され得る。
［００６０］一実施形態では、接地シールド２００は、バルク焼結セラミック材料から構成され、少なくともプレート２０４の上面に堆積された導電層２２０と、少なくとも導電層２２０に堆積された第１の保護層２２２とを更に含む。
［００６１］導電層２２０は、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ｔｉ、ＴＣ４、ハステロイ（登録商標）、インコネル（登録商標）、ＩＴＯ、又は高温環境で安定な別の導電性材料のうちの１又は複数の組成を有し得る。一実施形態では、導電層２２０は、４５０℃以上の温度（例えば、ハステロイ（登録商標））等の処理温度で良好な耐酸化性を提供する材料の組成を有する。導電層２２０は、従来の大気圧プラズマ溶射、低圧プラズマ溶射（ＬＰＰＳ）、真空プラズマ溶射（ＶＰＳ）、スクリーン印刷、湿式化学堆積（例えば、ゾルゲル）、物理的気相堆積（ＰＶＤ）、化学気相堆積（ＣＶＤ）、エアロゾル堆積、蒸発、原子層堆積（ＡＬＤ）、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＶＣＶＤ）、イオンアシスト堆積（ＩＡＤ）、イオンめっき、浸漬コーティング、スパッタリング、熱溶射、熱間静水圧プレス、冷間静水圧プレス、積層、圧縮成形、鋳造、圧縮、スクリーン印刷、焼結又は共焼結技法によって堆積され得る。導電層２２０は、約０．０５μｍから２．００ｍｍの間の厚さを有し得る。
［００６２］第１の保護層２２２は、耐プラズマ性セラミック材料から構成され得る。第１の保護層は、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２ＳｉＯ５、Ｙ２Ｓｉ２Ｏ７、Ｔａ、Ｔａ２Ｏ５、チタン合金（ＴＣ４等）、ＳｉＣ、Ｙ２Ｏ３、Ｙ４Ａｌ２Ｏ９、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、ＹＡｌＯ３、Ｙ５Ｏ４Ｆ７、石英、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＡｌＯＮ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、Ｙ２Ｏ３安定化ＺｒＯ２等の組成を有し得る。第１の保護層２２２はまた、Ａｌ２Ｏ３マトリックス中に分配されたＹ３Ａｌ５Ｏ１２、Ｙ２Ｏ３－ＺｒＯ２固溶体又はＳｉＣ－Ｓｉ３Ｎ４固溶体等のセラミック複合材から構成され得る。第１の保護層２２２はまた、固溶体を含む酸化イットリウム（イットリア及びＹ２Ｏ３としても知られる）を含むセラミック複合材であり得る。例えば、第１の保護層２２２は、化合物Ｙ４Ａｌ２Ｏ９及び固溶体Ｙ２－ｘＺｒｘＯ３（Ｙ２Ｏ３－ＺｒＯ２固溶体）から構成されるセラミック複合材から構成され得る。純粋な酸化イットリウム及び酸化イットリウム含有固溶体は、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＣｅＯ２、Ｓｍ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、又は他の酸化物のうちの１又は複数でドープされ得ることに留意されたい。
［００６３］一実施形態では、第１の保護層２２２は、化合物Ｙ４Ａｌ２Ｏ９及び固溶体Ｙ２－ｘＺｒｘＯ３（Ｙ２Ｏ３－ＺｒＯ２固溶体）を含む複合セラミックコーティングから構成され得る。更なる実施形態では、第１の保護層２２２の組成物は、６２．９３モル％のＹ２Ｏ３、２３．２３モル％のＺｒＯ２、及び１３．９４モル％のＡｌ２Ｏ３を含み得る。別の実施形態では、複合セラミックコーティングは、５０～７５モル％の範囲のＹ２Ｏ３、１０～３０モル％の範囲のＺｒＯ２、及び１０～３０モル％の範囲のＡｌ２Ｏ３を含み得る。他の実施形態では、他の分布もまた、複合セラミックコーティングに使用され得る。一実施形態では、複合セラミックは、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、又はそれらの組み合わせのうちの１又は複数と混合することができる固溶体を含む酸化イットリウムである。
［００６４］一実施形態では、第１の保護層２２２は、３５モル％のＹ２Ｏ３、６５モル％のＡｌ２Ｏ３から構成されるイットリウムアルミニウムガーネット（ＹＡＧ）から構成され得る。別の実施形態では、第１の保護層２２２は、３０～４０モル％のＹ２Ｏ３及び６０～７０モル％のＡｌ２Ｏ３から構成されるＹＡＧから構成され得る。
［００６５］第１の保護層２２２はまた、本明細書において上述した他の材料から構成され得る。
［００６６］第１の保護層２２２は、従来の大気圧プラズマ溶射、ＬＰＰＳ、ＶＰＳ、スクリーン印刷、湿式化学堆積（例えば、ゾルゲル）、ＰＶＤ、ＣＶＤ、エアロゾル堆積、蒸発、ＰＥＣＶＤ、ＩＡＤ、イオンめっき、浸漬コーティング、スパッタリング、熱溶射、熱間静水圧プレス、冷間静水圧プレス、積層、圧縮成形、鋳造、圧縮、スクリーン印刷、焼結又は共焼結技法によって堆積され得る。一実施形態では、第１の保護層２２２は、約５０．００ｎｍから約２．００ｍｍの間の厚さを有し得る。別の実施形態では、第１の保護層２２２は、約１．００μｍから約２．００ｍｍの間の厚さを有し得る。一実施形態では、第１の保護層２２２は、約０．１０から１０．０％（例えば、約０．１０から１％、１から５％、１から３％、３から５％、５から７％、及び５から７％等）の亀裂及び多孔度を有し得る。
［００６７］一実施形態では、第１の保護層２２２は、Ａｌ２Ｏ３から構成され得、従来の大気圧プラズマ溶射、ＬＰＰＳ、又はＶＰＳのいずれかによって堆積され得る。更なる実施形態では、第１の保護層２２２は、ほぼゼロの多孔度（例えば、０．１％未満の多孔度）を有し得る。
［００６８］一実施形態では、第１の保護層２２２は、特定の滑らかさに研磨される。第１の保護層２２２は、グラインダ又は化学機械平坦化（ＣＭＰ）機によって研磨され得る。グラインダは、物品の表面を研削及び／又は研磨する研磨ディスクを有する機械である。グラインダ又はＣＭＰ機は、第１の保護層２２２の表面を研削して、層の粗さを低減し、及び／又は層の厚さを低減することができる。一実施形態では、第１の保護層２２２は、０．１０ミクロン以下の平均粗さを有するように研磨され得る。
［００６９］一実施形態では、第１の保護層２２２に使用される材料は、セラミック接地シールド２００と第１の保護層２２２との間のＣＴＥミスマッチを最小化して、処理中に第１の保護層２２２を損傷し得る熱機械的応力を回避するために、第１の保護層２２２のＣＴＥがセラミック接地シールド２００のＣＴＥと一致するように適切に選択され得る。一実施形態では、第１の保護層２２２のＣＴＥは、セラミック接地シールド２００（例えば、セラミック接地シールド２００のプレート）のＣＴＥの約２．５ １０－６／℃以内の値の差を有する。一実施形態では、セラミック接地シールド２００は、Ａｌ２Ｏ３から構成され得、第１の保護層２２２は、セラミック接地シールド２００のＣＴＥの約２．５ １０－６／℃以内のＣＴＥ差を有する材料から構成され得る。
［００７０］更なる実施形態では、接地シールド２００は、少なくともプレート２０４の上面に堆積された導電層２２０と、少なくとも導電層２２０に堆積された第１の保護層２２２と、少なくとも第１の保護層２２２に堆積された少なくとも第２の保護層２２４とを更に含む、バルク焼結セラミック材料から構成され得る。
［００７１］導電層２２０は、本明細書に開示のいずれかの導電性材料から構成され得る。
第１の保護層２２２は、本明細書に開示のいずれかのセラミック材料から構成され得る。
第１の保護層２２２は、本明細書に開示のいずれかのセラミック材料から構成され得る。
［００７２］第２の保護層２２４は、Ｙ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＹＦ３、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＦ３、ＺｒＯ２、及びそれらの組み合わせから構成され得る。第２の保護層２２４はまた、Ｙ２ＳｉＯ５、Ｙ２Ｓｉ２Ｏ７、Ｔａ、チタン合金（例えば、ＴＣ４）、ＳｉＣ、Ｙ４Ａｌ２Ｏ９、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、ＹＡｌＯ３、Ｙ５Ｏ４Ｆ７、石英、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＡｌＯＮ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、Ｙ２Ｏ３安定化ＺｒＯ２等からも構成され得る。第２の保護層２２４はまた、Ａｌ２Ｏ３マトリックス中に分配されたＹ３Ａｌ５Ｏ１２、Ｙ２Ｏ３－ＺｒＯ２固溶体又はＳｉＣ－Ｓｉ３Ｎ４固溶体等のセラミック複合材であり得る。第２の保護層２２４はまた、酸化イットリウム（イットリア及びＹ２Ｏ３としても知られる）含有固溶体を含むセラミック複合材であり得る。例えば、第２の保護層２２４は、化合物Ｙ４Ａｌ２Ｏ９及び固溶体Ｙ２－ｘＺｒｘＯ３（Ｙ２Ｏ３－ＺｒＯ２固溶体）から構成されるセラミック複合材であり得る。純粋な酸化イットリウム及び酸化イットリウム含有固溶体は、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＣｅＯ２、Ｓｍ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、又は他の酸化物のうちの１又は複数でドープされ得ることに留意されたい。
［００７３］一実施形態では、第２の保護層２２４は、化合物Ｙ４Ａｌ２Ｏ９及び固溶体Ｙ２－ｘＺｒｘＯ３（Ｙ２Ｏ３－ＺｒＯ２固溶体）から構成される複合セラミックコーティングである。更なる実施形態では、第２の保護層２２４の組成物は、６２．９３モル％のＹ２Ｏ３、２３．２３モル％のＺｒＯ２、及び１３．９４モル％のＡｌ２Ｏ３を含み得る。別の実施形態では、第２の保護層２２４は、５０～７５モル％の範囲のＹ２Ｏ３、１０～３０モル％の範囲のＺｒＯ２、及び１０～３０モル％の範囲のＡｌ２Ｏ３を含み得る。他の実施形態では、他の分布もまた、複合セラミックコーティングに使用され得る。一実施形態では、複合セラミックは、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、又はそれらの組み合わせのうちの１又は複数と混合され得る酸化イットリウム含有固溶体である。
［００７４］一実施形態では、第２の保護層２２４は、３５モル％のＹ２Ｏ３、６５モル％のＡｌ２Ｏ３から構成されるＹＡＧから構成され得る。別の実施形態では、第２の保護層２２４は、３０～４０モル％のＹ２Ｏ３及び６０～７０モル％のＡｌ２Ｏ３から構成されるＹＡＧであり得る。第２の保護層２２４は、０．１から１０．０％の間の多孔度を有し得る。
［００７５］第２の保護層２２４はまた、第１の保護層２２４を参照して本明細書で上記に開示の他の材料のいずれかから構成され得る。
［００７６］第２の保護層２２４は、従来の大気圧プラズマ溶射、ＬＰＰＳ、ＶＰＳ、スクリーン印刷、湿式化学堆積（例えば、ゾルゲル）、ＰＶＤ、ＣＶＤ、エアロゾル堆積、蒸発、ＰＥＶＣＶＤ、ＩＡＤ、イオンめっき、浸漬コーティング、スパッタリング、熱溶射、熱間静水圧プレス、冷間静水圧プレス、積層、圧縮成形、鋳造、圧縮、スクリーン印刷、焼結又は共焼結技法によって堆積され得る。一実施形態では、第２の保護層２２４は、ＡＬＤによって堆積され得る。
［００７７］一実施形態では、第２の保護層２２４は、約５０．００ｎｍから約２．００ｍｍ又はそれ以上の厚さを有し得る。別の実施形態では、第２の保護層２２４は、約１．００μｍから約２．００ｍｍの間の厚さを有し得る。第２の保護層２２４は、共形層であり得、ほぼゼロの多孔度（例えば、０．１％未満の多孔度）を有し得る。一実施形態では、第１の保護層２２２は、約０．１０～１０．０％（例えば、約０．１０～１％、１～５％、１～３％、３～５％、及び５～７％等）の亀裂及び多孔度を有し得る。第２の保護層２２４は、第１の保護層２２２のポア及び／又は亀裂をシールするトップコート層であり得る。第２の保護層２２４は非常に薄いため、第２の保護層２２４のＣＴＥは、第１の保護層２２２又はプレート２０４のＣＴＥと一致しない可能性がある。
［００７８］幾つかの実施形態では、第２の保護層２２４は、第１の保護層２２２の前に堆積される。上記実施形態では、第２の保護層２２４は、導電層２２０を、第１の保護層２２２の亀裂及び／又はポアに浸透するガス及び／又はプラズマから保護し得る。
［００７９］一実施形態に係る導電層２２０、第１の保護層２２２、及び第２の保護層２２４を、プレート２０４の上面を覆うものとして示す。代替実施形態では、導電層２２０、第１の保護層２２２及び／又は第２の保護層２２４のうちの１又は複数は、エッジ内壁２０８、エッジ上面２１０、エッジ外壁２１２、シャフト内部２１６、シャフト外部２１８、プレート２０４の下面、及び／又は接地シールド２００の他の面を更に覆い得る。これらの実施形態では、導電層２２０は、接地シールド２００の機能を促進するために、接地への代替経路を提供し得る。例えば、導電層２２０は、シャフト内壁２１６又はシャフト外部２１８を覆い得る。幾つかの実施形態を、図３Ａ～図５Ｅを参照しながら以下に示す。
［００８０］一実施形態では、第１の保護層２２２の材料は、塩素ガス処理環境に対する耐性について適切に選択され得る。例えば、第１の保護層２２２は、チタン合金（例えば、ＴＣ４）、ハステロイ（登録商標）、又は目標ＣＴＥ値を有する任意の他の塩素耐性材料から構成され得る。一実施形態では、第２の保護層２２４の材料はまた、塩素ガス処理環境に対する耐性について適切に選択され得、目標ＣＴＥ値を有する上記の塩素耐性材料のいずれかから構成され得る。
［００８１］一実施形態では、第１の保護層２２２の材料は、フッ素ガス処理環境に対する耐性について適切に選択され得る。例えば、第１の保護層２２２は、ＹＦ３、ＡｌＦ３、Ｅｒ２Ｏ３、又は任意の他のフッ素耐性材料から構成され得る。一実施形態では、第２の保護層２２４の材料はまた、フッ素ガス処理環境に対する耐性について適切に選択され得、目標ＣＴＥ値を有する上記のフッ素耐性材料のいずれかから構成され得る。
［００８２］更なる実施形態では、接地シールド２００は、第２の保護層２２４に堆積される第３の保護層（図示せず）を更に含み得る。第３の保護層は、Ｙ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＹＦ３、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＦ３、ＺｒＯ２、及びそれらの組み合わせから構成され得る。一実施形態では、第３の保護層は、約０．１０～１０．０％（例えば、約０．１０～１％、１～５％、１～３％、３～５％、５～７％等）の亀裂及び多孔度を有し得る。別の実施形態では、第３の保護層は、共形層であり得、ほぼゼロの多孔度（例えば、０．１％未満の多孔度）を有し得る。
［００８３］第３の保護層は、従来の大気圧プラズマ溶射、ＬＰＰＳ、ＶＰＳ、スクリーン印刷、湿式化学堆積（例えば、ゾルゲル）、ＰＶＤ、ＣＶＤ、ＡＬＤ、エアロゾル堆積、蒸発、ＰＥＣＶＤ、ＩＡＤ、イオンめっき、浸漬コーティング、スパッタリング、熱溶射、熱間静水圧プレス、冷間静水圧プレス、積層、圧縮成形、鋳造、圧縮、スクリーン印刷、焼結又は共焼結技法によって堆積され得る。第３の保護層は、約５０ｎｍから５μｍ又はそれ以上の厚さを有し得る。第３の保護層は、共形層であり得る。
［００８４］一実施形態では、接地シールド２００は、導電性材料から構成され得、プレート２０４の少なくとも上面に堆積された第１の保護層２２２と、第１の保護コーティング２２２に堆積された第２の保護コーティング２２４とを更に含み得る。上記実施形態では、導電層２２０は省略され得る。
［００８５］導電性材料は、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、ハステロイ（登録商標）、インコネル（登録商標）、ＩＴＯ、Ｓｉ、又はＳｉＣ、又は高温環境で安定な他の任意の材料のうちの１又は複数の組成を有し得る。一実施形態では、導電性金属マトリックス複合材（ＭＭＣ）材料が、接地シールド２００に使用される。ＭＭＣ材料は、金属マトリックスと、マトリックス全体に埋め込まれ、分散された補強材料とを含む。金属マトリックスは、単一の金属又は２つ以上の金属又は金属合金を含み得る。使用できる金属には、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、チタン（Ｔｉ）、コバルト（Ｃｏ）、コバルト－ニッケル合金（ＣｏＮｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）又はそれらの様々な組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。補強材料は、ＭＭＣに所望の構造強度を提供するように選択され得、例えば、熱伝導率及びＣＴＥ等のＭＭＣの他の特性に所望の値を提供するようにも選択され得る。使用できる補強材料の例には、Ｓｉ、炭素（Ｃ）、又はＳｉＣが含まれるが、他の材料も使用できる。
［００８６］第１の保護層２２２及び第２の保護層２２４は、本明細書で上述した適切な材料のいずれかから構成され得る。
［００８７］一実施形態では、第１の保護層２２２に使用される材料は、導電性接地シールド２００と第１の保護層２２２との間のＣＴＥミスマッチを最小化して、処理中に第１の保護層２２２を損傷し得る熱機械的応力を回避するために、第１の保護層２２２のＣＴＥが導電性接地シールド２００のＣＴＥと一致するように適切に選択され得る。別の実施形態では、第１の保護層２２２に使用される材料は、第１の保護層２２２のＣＴＥが導電性接地シールド２２０のＣＴＥと実質的に一致する（例えば、２．５ １０－６／℃以内である）ように適切に選択され得る。一実施形態では、接地シールド２００の本体は、接地シールド２００の本体のＣＴＥがＡｌ２Ｏ３（又は第１の保護層２２２について上に列挙した他のセラミック材料の１つ）のＣＴＥと実質的に一致するように適切に選択された材料から構成され得、第１の保護層２２２は、Ａｌ２Ｏ３（又は第１の保護層について上に列挙された他の材料の１つ）から構成され得る。例えば、接地シールド２００の本体は、Ａｌ２Ｏ３のＣＴＥと一致するＣＴＥを有するチタン合金（例えば、ＴＣ４）から構成され得、第１の保護層２２２は、Ａｌ２Ｏ３から構成される。別の実施形態では、接地シールド２００の本体は、接地シールド２００の本体のＣＴＥがＡｌ２Ｏ３のＣＴＥの２．５ １０－６／℃以内であり得るように適切に選択された材料から構成され得る。別の実施形態では、接地シールド２００の本体はＳｉＣで構成され得、第１の保護層２２２はＹ２ＳｉＣ又はＹ２Ｓｉ２Ｏ７で構成される。
［００８８］図３Ａ～図３Ｄは、導電層２２０及び第１の保護層２２２を備えた図２に示す構造を含む、セラミック接地シールド２００の様々な実施形態を示す断面側面図である。図３Ａに、プレート２０４の上面に導電層３０２が堆積され得る一実施形態を示す。導電層３０２に、第１の保護層３０４が堆積され得る。図３Ｂに、エッジ内壁２０８及びエッジ上面２１０に、導電層３０２が更に堆積され得る代替実施形態を示す。導電層３０２に、第１の保護層３０４が堆積され得る。図３Ｃに、プレート２０４の上面及び中空シャフト２１４の内壁２１６に導電層３０２が堆積され得る別の代替実施形態を示す。導電層３０２に、第１の保護層３０４が堆積され得る。図３Ｄに、プレート２０４の上面、エッジ内壁２０８、エッジ上面２１０、エッジ外壁２１２、プレート２０４の下面、及び中空シャフト２１４の外壁２１８に導電層３０２が堆積され得る別の代替実施形態を示す。
［００８９］更なる実施形態では、導電層３０２及び第１の保護層３０４は、図示の例でこれらの層が覆っているのを示す接地シールド２００のいずれかの面に加えて、接地シールド２００の各面を完全に覆い得る、又はエッジ外壁２１２及び／又はプレート２０４の下面を覆い得る。更なる実施形態では、導電層３０２が、図示した接地シールド２００のいずれかの面を覆い得るが、第１の保護層３０４は、図示の例で第１の保護層３０４が覆っているのを示す接地シールド２００のいずれかの面に加えて、接地シールド２００の各面を完全に覆い得る、あるいは、エッジ外壁２１２及び／又はプレート２０４の下面を覆い得る。
［００９０］図３Ａ～図３Ｄに示す実施形態のいずれにおいても、第１の保護層３０４は、導電層３０２を完全に覆っていてよく、その結果、導電層３０２は、図１に示す処理チャンバの処理環境に暴露されなくてよい。これにより、導電層３０２の、高酸化及び／又は腐食環境の存在下での腐食が回避され得る。更に、図３Ａ～図３Ｄに示す実施形態のいずれかにおいて、導電層３０２によって覆われていない接地シールド２００の任意の面に、第１の保護層３０４が堆積され得る。例えば、プレート２０４の上面に、導電層３０２が堆積され得、導電層３０２及びエッジ内壁２０８に、第１の保護層３０４が堆積され得る。
［００９１］図示していない別の実施形態では、接地シールド２００は、セラミック材料から構成され得る。プレート２０４の上面、エッジ内壁２０８、エッジ上面２１０、及びエッジ外壁２１２上に、導電層３０２が堆積され得る。導電層３０２に、第１の保護コーティング３０４が堆積され得る。更なる実施形態では、プレート２０４の下面にも、導電層３０２が堆積され得る。導電層３０２上に、第１の保護層３０４が堆積され得る。
［００９２］図４Ａ～図４Ｄは、導電層２２０、第１の保護層２２２、及び第２の保護層２２４を備えた図２に示す構造を含むセラミック接地シールド２００の様々な実施形態を示す断面側面図である。図４Ａに、プレート２０４の上面に導電層４０２が堆積され得る一実施形態を示す。導電層４０２に、第１の保護層４０４が堆積され得る。第１の保護層４０４に、第２の保護層４０６が堆積され得る。図４Ｂに、プレート２０４の上面、エッジ内壁２０８、及びエッジ上面２１０に導電層４０２が堆積され得る代替実施形態を示す。導電層４０２に、第１の保護層４０４が堆積され得る。第１の保護層４０４に、第２の保護層４０６が堆積され得る。図４Ｃに、プレート２０４の上面及び中空シャフト２１４の内壁２１６に導電層４０２が堆積され得る別の代替実施形態を示す。導電層４０２に、第１の保護層４０４が堆積され得る。第１の保護層４０４に、第２の保護層４０６が堆積され得る。図４Ｄに、プレート２０４の上面、エッジ内壁２０８、エッジ上面２１０、エッジ外壁２１２、プレート２０４の下面、及び中空シャフト２１４の外壁２１８に導電層４０２が堆積され得る別の代替実施形態を示す。導電層４０２に、第１の保護層４０４が堆積され得る。第１の保護層４０４に、第２の保護層４０６が堆積され得る。上記のすべての実施形態において、第２の保護層４０６に、第３の保護層（図示せず）が堆積され得る。
［００９３］更なる実施形態では、図示の例で導電層４０２、第１の保護層４０４、及び第２の保護層４０６が覆っているのを示す接地シールド２００のいずれかの面に加えて、これらの層が、接地シールドの各面を完全に覆い得る、又はエッジ外壁２１２及び／又はプレート２０４の下面を覆い得る。更なる実施形態では、導電層４０２が、図示した接地シールド２００のいずれかの面を覆い得るが、図示の例で第１の保護層４０４及び第２の保護層４０６が覆っているのを示す接地シールド２００のいずれかの面に加えて、第１の保護層４０４及び第２の保護層４０６が、接地シールド２００の各面を完全に覆い得る、あるいは、エッジ外壁２１２及び／又はプレート２０４の下面を覆い得る。更なる実施形態では、導電層４０２及び第１の保護層４０４が、図示した接地シールド２００のいずれかの面を覆い得るが、図示の例で第２の保護層４０６が覆っているのを示す接地シールド２００のいずれかの面に加えて、第２の保護層４０６が、接地シールド２００の各面を完全に覆い得る、あるいはエッジ外壁２１２及び／又はプレート２０４の下面を覆い得る。
［００９４］図４Ａ～図４Ｄに示す実施形態のいずれかにおいて、導電層４０２が図１に示す処理環境に暴露されないように、第１の保護層４０４及び／又は第２の保護層４０６が、導電層４０２を完全に覆い得る。これにより、導電層４０２の、プラズマの高酸化及び／又は腐食環境の存在下での腐食が回避され得る。更に、図４Ａ～図４Ｄに示す実施形態のいずれかにおいて、導電層４０２を含まない接地シールド２００の面に、第１の保護層４０４及び／又は第２の保護層４０６が堆積され得る。例えば、プレート２０４の上面に、導電層４０２が堆積され得、導電層４０２及びエッジ内壁２０８に、第１の保護層４０４が堆積され得る。更に、第１の保護層４０４、エッジ内壁２０８に、第２の保護層４０６が堆積され得、また、接地シールド２００の追加の面にも堆積され得る。
［００９５］図示していない別の実施形態では、接地シールド２００は、セラミック材料から構成され得る。プレート２０４の上面、エッジ内壁２０８、エッジ上面２１０、及びエッジ外壁２１２上に、導電層４０２が堆積され得る。導電層４０２に、第１の保護層４０４が堆積され得る。第１の保護層４０４上に、第２の保護層４０６が堆積され得る。更なる実施形態では、プレート２０４の下面上にも、導電層４０２が堆積され得る。導電層４０２に、第１の保護層４０４が堆積され得る。第１の保護層４０４に、第２の保護層４０６が堆積され得る。
［００９６］図５Ａ～図５Ｅは、第１の保護層２２２及び第２の保護層２２４を備えた図２に示す構造を含む、導電接地シールド２００の様々な実施形態を示す断面側面図である。図５Ａに、プレート２０４の上面に第１の保護層５０２が堆積され得る一実施形態を示す。第１の保護層５０２に、第２の保護層５０４が堆積され得る。図５Ｂに、プレート２０４の上面、エッジ内壁２０８、及びエッジ上面２１０に第１の保護層５０２が堆積され得る代替実施形態を示す。第１の保護層５０２に、第２の保護層５０４が堆積され得る。図５Ｃに、プレート２０４の上面及び中空シャフト２１４の内壁２１６に第１の保護層５０２が堆積され得る別の代替実施形態を示す。第１の保護層５０２に、第２の保護層５０４が堆積され得る。図５Ｄに、プレート２０４の上面、エッジ内壁２０８、エッジ上面２１０、エッジ外壁２１２、プレート２０４の下面、及び中空シャフト２１４の外壁２１８に第１の保護層５０２が堆積され得る別の代替実施形態を示す。第１の保護層５０２に、第２の保護層５０４が堆積され得る。図５Ｅに、接地シールド２００のすべての面に第１の保護層５０２が堆積され得る別の代替実施形態を示す。第１の保護層５０２に、第２の保護層５０４が堆積され得る。図１に示す処理環境への曝露を回避するために、接地シールド２００のすべての面に、第１の保護層５０２及び／又は第２の保護層５０４が堆積され得る。これにより、接地シールド２００の、高酸化及び／又は腐食環境の存在下での腐食が回避され得る。上記のすべての実施形態において、第２の保護層５０４に、第３の保護層（図示せず）が堆積され得る。
［００９７］更なる実施形態では、図示の例で第１の保護層５０２及び第２の保護層５０４が覆っているのを示す接地シールド２００の任意の面に加えて、第１の保護層５０２及び第２の保護層５０４が接地シールド２００の面を完全に覆い得る、又はエッジ外壁２１２及び／又はプレート２０４の下面を覆い得る。更なる実施形態では、第１の保護層５０２が図示した接地シールド２００の任意の面を覆い得るが、第２の保護層５０４は、図示の例で第２の保護層５０４が覆っているのを示す接地シールド２００の任意の面に加えて、エッジ外壁２１２及び／又はプレート２０４の下面を覆い得る。
［００９８］図５Ａ～図５Ｅに示すいずれかの実施形態において、第１の保護層５０２によって覆われていない接地シールド２００の任意の面に、第２の保護層５０４が堆積され得る。例えば、プレート２０４の上面に第１の保護層５０２が堆積され得、第１の保護層５０２及びエッジ内壁２０８に第２の保護層５０４が堆積され得る。
［００９９］図示していない別の実施形態では、接地シールド２００は、導電性材料から構成され得る。プレート２０４の上面、エッジ内壁２０８、エッジ上面２１０、及びエッジ外壁２１２に、第１の保護層５０２が堆積され得る。第１の保護層５０２に、第２の保護層５０４が堆積され得る。更なる実施形態では、プレート２０４の下面にも、第１の保護層５０２が堆積され得る。第１の保護層５０２に、第２の保護層５０４が堆積され得る。図１に示す処理チャンバの処理環境への曝露を回避するために、接地シールド２００のすべての面に、第１の保護層５０２及び／又は第２の保護層５０４が堆積され得る。これにより、接地シールド２００の、高酸化及び／又は腐食環境の存在下での腐食が回避され得る。
［０１００］図６は、セラミック接地シールド２００の一実施形態を示す断面側面図であり、プレート２０４を貫通して複数の孔６０８が穿孔され得、導電性プラグ６１０で充填され得る。導電性プラグ６１０は、ＲＦ信号のための導電経路を提供し得る。
［０１０１］導電性プラグ６１０は、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、ハステロイ（登録商標）、インコネル（登録商標）、ＩＴＯ、又は別の導電性材料のうちの１又は複数の組成を有し得る。プレート２０４の上面及び導電性プラグ６１０の面に、導電層６０２が堆積され得る。導電層６０２に、第１の保護層６０４が堆積され得る。第１の保護層６０４上に、第２の保護層６０６が堆積され得る。第１の保護層６０４は、本明細書に記載の任意のセラミック材料の組成を有し得る。同様に、第２の保護層６０６は、本明細書で以前に記載の任意のセラミック材料の組成を有し得る。代替実施形態では、第１の保護層６０４及び／又は第２の保護層６０６が、接地シールド２００の追加の面を覆い得る。例えば、第１の保護層６０４及び／又は第２の保護層６０６は、エッジ内壁２０８、エッジ上面２１０、エッジ外壁２１２、プレート２０４の下面、中空シャフト２１４の内壁２１６、及び中空シャフト２１４の外壁２１８のうちの少なくとも１つに堆積され得る。
［０１０２］図７に、接地シールドを形成するための第１のプロセス７００を示す。ブロック７０２において、セラミック接地シールド本体が配設される。配設されるセラミック接地シールド本体は、プレート及びプレートの上面から延在する隆起したエッジであり得る。隆起したエッジは、エッジ内壁、エッジ上面、及びエッジ外壁を含み得る。接地シールド本体は、内壁及び外壁を含む中空シャフトを更に含み得る。一実施形態では、セラミック接地シールド本体は、ほぼ目標のサイズ及び形状を有するグリーンボディに焼結を実施することによって製造される。焼結プロセスの後、焼結セラミック本体を機械的に処理して、より高い精度で目標寸法を達成することができる。一実施形態では、接地シールド本体は、２つ又は３つの別個の構成要素から構成され得る。これらの構成要素を、焼結して更に個別に処理することができる。あるいは、構成要素のうちの１又は複数は、焼結セラミック材料でなくてもよい（例えば、ステンレス鋼等の金属であり得る）。例えば、接地シールドプレートは焼結セラミックであり得、接地シールドのシャフトはステンレス鋼又は別の金属であり得る。
［０１０３］ブロック７０４において、複数の孔が、接地シールド本体のプレートを貫通して穿孔され得る。ブロック７０６において、複数の孔が、複数の導電性プラグで充填され得る。導電性プラグはプレートの下面でリード線に接続され得、リード線は接地され得る。
［０１０４］ブロック７０８において、少なくとも接地シールド本体の上面が粗面化され得る。接地シールド本体の上面の粗さは、ビードブラスタを使用することで達成できる。ビードブラスタは、ビードブラストキャビネット、ハンドヘルドビードブラスタ、自動ビードブラスタ、又は他のいずれかの種類のビードブラスタであり得る。代替実施形態では、接地シールド本体の上面の粗さは、電動研磨パッドを使用することによって達成することができる。接地シールド本体の上面（例えば、プレートの上面）は、約０．１０ミクロンから約６．００ミクロンの間の目標粗さまで粗面化され得る。これにより、導電層及び／又は第１の保護層の接地シールド本体への接着が改善し得る。例えば、プラズマ溶射コーティングの接着は、最初に接地シールド本体の面を粗面化することによって改善され得る。
［０１０５］ブロック７１０において、少なくとも接地シールド本体の上面に、導電層が堆積され得る。導電層は、本明細書に記載のいずれかの導電性材料から構成され得る。導電層は、従来の大気圧プラズマ溶射、ＬＰＰＳ、ＶＰＳ、スクリーン印刷、湿式化学気相堆積（例、ゾルゲル）、ＰＶＤ、ＣＶＤ、エアロゾル堆積、蒸発、ＡＬＤ、ＰＥＣＶＤ、ＩＡＤ、イオンめっき、浸漬コーティング、スパッタリング、熱溶射、熱間静水圧プレス、冷間静水圧プレス、積層、圧縮成形、鋳造、圧縮、スクリーン印刷、焼結又は共焼結技法によって堆積され得る。
［０１０６］ブロック７１２において、導電層に、第１の保護層が堆積され得る。第１の保護層は、本明細書に記載のいずれかのセラミック材料から構成され得る。第１の保護層は、従来の大気圧プラズマ溶射、ＬＰＰＳ、ＶＰＳ、スクリーン印刷、湿式化学堆積（例えば、ゾルゲル）、ＣＶＤ、ＰＶＤ、エアロゾル堆積、蒸発ＰＥＣＶＤ、イオンアシスト堆積（ＩＡＤ）、イオンめっき、及びそれらの組み合わせによって堆積され得る。例えば、ＰＶＤ、ＣＶＤ、ＡＬＤ、ＰＥＣＶＤ、又はＩＡＤ等の技法を使用して導電層を堆積させる場合、導電層は共形層であり得、導電層の面は、下にある接地シールド本体のおおよその粗さ（例えば、接地シールド本体の面の目標粗さ）を有し得る。したがって、第１の保護層が、例えば、プラズマ溶射又はエアロゾル堆積によって堆積される場合、導電層の表面粗さにより、導電層への第１の保護層の接着が改善し得る。
［０１０７］ブロック７１４において、第１の保護層によって覆われた接地シールド本体の面が研磨され得る。研磨は、例えば、グラインダ又はＣＭＰマシンによって実施され得る。第１の保護層は、約０．１０ミクロンから約２．００ミクロンの間の平均表面粗さまで研磨され得る。
［０１０８］ブロック７１６において、第１の保護層に、第２の保護層が堆積され得る。第２の保護層は、本明細書に記載のいずれかのセラミック材料から構成され得る。第２の保護層は、従来の大気圧プラズマ溶射、ＬＰＰＳ、ＶＰＳ、スクリーン印刷、湿式化学堆積（例、ゾルゲル）、ＰＶＤ、ＣＶＤ、ＡＬＤ、エアロゾル堆積、蒸発、ＡＬＤ、ＰＥＣＶＤ、ＩＡＤ、イオンめっき、浸漬コーティング、スパッタリング、熱溶射、熱間静水圧プレス、冷間静水圧プレス、積層、圧縮成形、鋳造、圧縮、スクリーン印刷、焼結又は共焼結技法によって堆積され得る。一実施形態では、第２の保護層は、ＡＬＤ又はＣＶＤ、プラズマ浸漬イオン堆積（ＰＩＩＤ）、湿式化学堆積（例えば、ゾルゲル）、又はめっき等の非見通し堆積技法によって堆積され得る。一実施形態では、第２の保護層は、第１の保護層の亀裂及び／又はポアをシールする、多孔度がほぼゼロの共形保護層であり得る。
［０１０９］ブロック７１８において、第２の保護層に、第３の保護層が堆積され得る。第３の保護層は、本明細書に記載のいずれかのセラミック材料から構成され得る。第３の保護層は、従来の大気プラズマ溶射、ＬＰＰＳ、ＶＰＳ、スクリーン印刷、湿式化学堆積（例えば、ゾルゲル）、ＰＶＤ、ＣＶＤ、ＡＬＤ、エアロゾル堆積、蒸発、ＡＬＤ、ＰＥＣＶＤ、ＩＡＤ、イオンめっき、浸漬コーティング、スパッタリング、熱溶射、熱間静水圧プレス、冷間静水圧プレス、積層、圧縮成形、鋳造、圧縮、スクリーン印刷、焼結又は共焼結技法によって堆積され得る。
［０１１０］接地シールド本体が複数の異なる構成要素から構成され得る場合、構成要素のうちの１又は複数の幾つか又はすべてが、導電層、第１の保護層、第２の保護層、及び／又は第３の保護層でコーティングされていてよい。続いて、複数の構成要素が組み立てられ得る。例えば、接地シールドシャフトの両半分は共にヒータシャフトの周りに取り付けられ得、接地シールドシャフトの組み合わされた両半分が、ヒータを取り囲む接地シールドプレートに取り付けられ得る。
［０１１１］図８に、接地シールドを形成するための第２のプロセス８００を示す。ブロック８０２において、導電接地シールド本体が配設される。配設される導電接地シールド本体は、プレートと、プレートの上面から延在する隆起したエッジとを含み得る。隆起したエッジは、エッジ内壁、エッジ上面、及びエッジ外壁を含み得る。接地シールド本体は、内壁及び外壁を含む中空シャフトを更に含み得る。導電接地シールド本体は、接地シールド本体について本明細書に記載の導電性材料のいずれかによって形成され得る。一実施形態では、接地シールド本体の面が（例えば、ビードブラストによって）粗面化される。
［０１１２］ブロック８０４において、少なくとも接地シールド本体の上面に、第１の保護層が堆積され得る。第１の保護層は、本明細書に記載のいずれかのセラミック材料から構成され得る。第１の保護層は、従来の大気圧プラズマ溶射、ＬＰＰＳ、ＶＰＳ、スクリーン印刷、湿式化学堆積（例、ゾルゲル）、ＰＶＤ、ＣＶＤ、ＡＬＤ、エアロゾル堆積、蒸発、ＰＥＣＶＤ、ＩＡＤ、イオンめっき、浸漬コーティング、スパッタリング、熱溶射、熱間静水圧プレス、冷間静水圧プレス、積層、圧縮成形、鋳造、圧縮、スクリーン印刷、焼結又は共焼結技法によって堆積され得る。
［０１１３］ブロック８０６において、第１の保護層によって覆われた接地シールド本体の面が研磨され得る。
［０１１４］ブロック８０８において、第１の保護層に、第２の保護層が堆積され得る。第２の保護層は、本明細書に記載のいずれかのセラミック材料から構成され得る。第２の保護層は、従来の大気圧プラズマ溶射、ＬＰＰＳ、ＶＰＳ、スクリーン印刷、湿式化学堆積（例、ゾルゲル）、ＰＶＤ、ＣＶＤ、ＡＬＤ、エアロゾル堆積、蒸発、ＡＬＤ、ＰＥＣＶＤ、ＩＡＤ、イオンめっき、浸漬コーティング、スパッタリング、熱溶射、熱間静水圧プレス、冷間静水圧プレス、積層、圧縮成形、鋳造、圧縮、スクリーン印刷、焼結又は共焼結技法によって堆積され得る。一実施形態では、第２の保護層は、ＡＬＤ又はＣＶＤ、プラズマ浸漬イオン堆積（ＰＩＩＤ）、湿式化学堆積、又はめっき等の非見通し堆積技法によって堆積される。
［０１１５］ブロック８１０において、第２の保護層に、第３の保護層が堆積され得る。第３の保護層は、本明細書に記載のいずれかのセラミック材料から構成され得る。第３の保護層は、従来の大気圧プラズマ溶射、ＬＰＰＳ、ＶＰＳ、スクリーン印刷、湿式化学堆積（例、ゾルゲル）、ＰＶＤ、ＣＶＤ、ＡＬＤ、エアロゾル堆積、蒸発、ＡＬＤ、ＰＥＣＶＤ、ＩＡＤ、イオンめっき、浸漬コーティング、スパッタリング、熱溶射、熱間静水圧プレス、冷間静水圧プレス、積層、圧縮成形、鋳造、圧縮、スクリーン印刷、焼結又は共焼結技法によって堆積され得る。
［０１１６］前述の説明は、本開示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、構成要素、方法等の例等の多数の特定の詳細を示すものである。しかしながら、本開示の少なくとも幾つかの実施形態は、これらの特定の詳細なしで実施され得ることが当業者には明らかであろう。他の例では、本開示を不必要に曖昧にしないために、周知の構成要素又は方法を詳細には説明していない、又は単純なブロック図形式で提示している。したがって、記載の特定の詳細は単なる例示にすぎない。特定の実装態様は、これらの例示的な詳細とは異なる場合があり、それでも、本開示の範囲内であると考えられる。
［０１１７］本明細書全体の「一実施形態」又は「実施形態」への言及は、実施形態に関連して説明する特定の特徴、構造、又は特性が少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体の様々な場所での「一実施形態において」又は「実施形態において」という句の出現は、必ずしもすべてが同じ実施形態を指すとは限らない。更に、「又は」という用語は、排他的「又は」ではなく、包括的「又は」を意味する。本明細書で「約」又は「ほぼ」という用語が使用される場合、これは、提示される公称値が±１０％以内で正確であることを意味する。
［０１１８］本明細書の方法の工程を、特定の順序で示し、説明しているが、各方法の工程の順序は、特定の工程が逆の順序で実施され得るように、又は特定の工程が少なくとも部分的に他の工程と同時に実施され得るように変更され得る。別の実施形態では、個別の工程の命令又は副工程は、断続的及び／又は交互の方法であり得る。一実施形態では、複数の金属結合工程が単一のステップとして実施される。
［０１１９］上記の説明は、例示的なものであり、限定的なものではないことを理解されたい。上記の説明を読んで理解すれば、他の多くの実施形態が当業者には明らかとなる。したがって、本開示の範囲は、上記特許請求の範囲が権利を得た同等物の全範囲とともに、添付の特許請求の範囲を参照して決定されるべきである。
Claims (15)
- 処理チャンバの接地シールドであって、
プレートと、前記プレートの上面から延在する隆起したエッジとを含み、ヒータが前記プレートの上面の前記隆起したエッジ内に適合する、セラミック本体と、
少なくとも前記プレートの上面の導電層と、
少なくとも前記導電層の第１の保護層と
を備える、接地シールド。 - 前記第１の保護層上の第２の保護層であって、共形であり、約５０．００ｎｍから２．００ｍｍの厚さを有し、０．１％未満の多孔度を有する第２の保護層
を更に備える、請求項１に記載の接地シールド。 - 前記第２の保護層が、酸化イットリウム、酸化エルビウム、酸化タンタル、フッ化イットリウム、アルミナ、フッ化アルミニウム、二酸化ジルコニウム、Ｙ２Ｏ３－ＺｒＯ２固溶体、Ｙ４Ａｌ２Ｏ９及びＹ２Ｏ３－ＺｒＯ２固溶体を含む材料、又はそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む、請求項２に記載の接地シールド。
- 前記隆起したエッジが、エッジ内壁、エッジ上面、及びエッジ外壁を含み、前記導電層、前記第１の保護層、又は前記第２の保護層のうちの少なくとも１つが、前記エッジ内壁、前記エッジ上面、又は前記エッジ外壁のうちの少なくとも１つを更に覆う、請求項２に記載の接地シールド。
- 前記第１の保護層が、アルミナ、Ｙ２ＳｉＯ５、Ｙ２Ｓｉ２Ｏ７、Ｙ５Ｏ４Ｆ７、タンタル、炭化ケイ素、イットリア、酸化エルビウム、Ｙ２Ｏ３－ＺｒＯ２固溶体、Ｙ４Ａｌ２Ｏ９及びＹ２Ｏ３－ＺｒＯ２固溶体を含む材料、又はそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の接地シールド。
- 前記セラミック本体が、前記プレートに穿孔された複数の孔を更に含み、前記複数の孔のうちの１又は複数が、導電性プラグで充填される、請求項１に記載の接地シールド。
- 前記セラミック本体が、第１の熱膨張係数（ＣＴＥ）を有し、前記第１の保護層が、第２のＣＴＥを有し、前記第２のＣＴＥ値は、前記第１のＣＴＥの２．５ １０－６／℃以内である、請求項１に記載の接地シールド。
- 処理チャンバの基板支持アセンブリであって、
ヒータと、
円盤状のセラミック本体と、前記円盤状のセラミック本体の下面から延在するシャフトとを含む接地シールドであって、前記円盤状のセラミック本体の上面が、前記円盤状のセラミック本体の上面から延在する隆起したエッジを含み、前記ヒータが、前記円盤状のセラミック本体の上面の前記隆起したエッジ内に配置されており、
少なくとも前記円盤状のセラミック本体の上面上の導電層と、
少なくとも前記導電層上の第１の保護層と
を更に含む接地シールドと、
を備える、基板支持アセンブリ。 - 前記第１の保護層上の第２の保護層を更に備え、前記第２の保護層は共形層であり、約５０．００ｎｍから２．００ｍｍの厚さを有し、０．１％未満の多孔度を有し、酸化イットリウム、酸化エルビウム、酸化タンタル、フッ化イットリウム、アルミナ、フッ化アルミニウム、二酸化ジルコニウム、Ｙ２Ｏ３－ＺｒＯ２固溶体、Ｙ４Ａｌ２Ｏ９及びＹ２Ｏ３－ＺｒＯ２固溶体を含む材料、又はそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む、請求項８に記載の基板支持アセンブリ。
- 前記隆起したエッジが、エッジ内壁、エッジ上面、及びエッジ外壁を含み、前記導電層、前記第１の保護層、又は前記第２の保護層のうちの少なくとも１つが、前記エッジ内壁、エッジ表面、又は前記エッジ外壁のうちの少なくとも１つを更に覆う、請求項９に記載の基板支持アセンブリ。
- 前記導電層、前記第１の保護層、又は前記第２の保護層のうちの少なくとも１つが、前記中空シャフトの外壁又は前記中空シャフトの内壁のいずれかを更に覆う、請求項１０に記載の基板支持アセンブリ。
- 前記第１の保護層が、約１．００μｍから２．００ｍｍの厚さを有し、６％未満の多孔度を有し、アルミナ、Ｙ２ＳｉＯ５、Ｙ２Ｓｉ２Ｏ７、Ｙ５Ｏ４Ｆ７、酸化タンタル、フッ化イットリウム、アルミナ、フッ化アルミニウム、二酸化ジルコニウム、Ｙ２Ｏ３－ＺｒＯ２固溶体、Ｙ４Ａｌ２Ｏ９及びＹ２Ｏ３－ＺｒＯ２固溶体を含む材料、又はそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む、請求項８に記載の基板支持アセンブリ。
- 処理チャンバの接地シールドであって、
プレートと、前記プレートの上面から延在する隆起したエッジとを含み、ヒータが前記プレートの上面上の前記隆起したエッジ内に適合し、前記隆起したエッジが、エッジ内壁、エッジ上面、及びエッジ外壁を含む、導電性本体と、
少なくとも前記プレートの上面上の第１の保護層であって、約１．００μｍから２．００ｍｍの厚さを有し、０．１から１０．０％の多孔度を有し、アルミナ、Ｙ２ＳｉＯ５、Ｙ２Ｓｉ２Ｏ７、Ｙ５Ｏ４Ｆ７、タンタル、炭化ケイ素、イットリア、酸化エルビウム、Ｙ２Ｏ３－ＺｒＯ２固溶体、Ｙ４Ａｌ２Ｏ９及びＹ２Ｏ３－ＺｒＯ２固溶体を含む材料、又はそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む、第１の保護層と、
少なくとも前記第１の保護層上の第２の保護層であって、共形層であり、約５０．００ｎｍから５．００μｍの厚さを有し、０．１％未満の多孔度を有し、酸化イットリウム、酸化エルビウム、酸化タンタル、フッ化イットリウム、アルミナ、フッ化アルミニウム、二酸化ジルコニウム、Ｙ２Ｏ３－ＺｒＯ２固溶体、Ｙ４Ａｌ２Ｏ９及びＹ２Ｏ３－ＺｒＯ２固溶体を含む材料、又はそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む、第２の保護層と
を備える、接地フィールド。 - 前記導電性本体が第１のＣＴＥを有し、前記第１の保護層が第２のＣＴＥを有し、前記第２のＣＴＥ値は前記第１のＣＴＥ値と同じである、請求項１３に記載の接地シールド。
- 前記導電性本体が第１のＣＴＥを有し、前記第１の保護層が第２のＣＴＥを有し、前記第２のＣＴＥ値は前記第１のＣＴＥ値の２．５ １０－６／℃以内である、請求項１３に記載の接地シールド。
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