JP2023537251A - チャンバ性能を向上させるフッ素コーティング - Google Patents

Abstract

本開示の実施形態は、Ｍ１ｘＦｗ、Ｍ１ｘＭ２ｙＦｗ及びＭ１ｘＭ２ｙＭ３ｚＦｗからなる群から選択される式を有する少なくとも１つの金属フッ化物を含む保護コーティングを用いた、物品、コーティングされたチャンバ部品、及びチャンバ部品をコーティングする方法に関し、Ｍ１、Ｍ２又はＭ３の少なくとも１つは、マグネシウム又はランタンである。保護コーティングは、原子層堆積、化学気相堆積、電子ビームイオンアシスト堆積、又は物理的気相堆積によって堆積することができる。【選択図】図３

Description

［０００１］本開示の実施形態は、物品、コーティングされたチャンバ部品、チャンバ部品をコーティングする方法、粒子を低減又は除去する方法、堆積速度ドリフト又はエッチング速度ドリフトの低減方法、及び半導体処理チャンバにおける膜均一性又はエッチング均一性を改善する方法に関するものである。

［０００２］様々な半導体製造プロセスでは、高温、高エネルギープラズマ（ＮＦ_３、ＣＦ_４などの遠隔及び直接フッ素プラズマなど）、腐食性ガスの混合物、高応力、及びそれらの組み合わせが使用される。このような極限状態では、チャンバ内の部品の材料とプラズマや腐食性ガスが反応し、高蒸気圧ガス（例えば、ＡｌＦ_ｘ）が発生する可能性がある。このようなガスは、チャンバ内の他の部品に容易に昇華して堆積する可能性がある。その後に続く工程で、堆積された材料が他の部品から粒子として離脱し、ウエハ上に落下して欠陥が発生することがある。また、このような反応により、堆積速度のドリフト、エッチング速度のドリフト、膜の均一性の低下、エッチング均一性の低下などの問題が発生する。チャンバ内の部品上での反応物質の昇華及び／又は堆積を制限するために、反応物質への低揮発性コーティングでこれらの欠陥を減らすことが有益である。

［０００３］本明細書の実施形態で説明するのは、基体と、基体の粗面化されていない表面上に堆積された保護コーティングとを含む半導体チャンバ部品である。実施形態において、保護コーティングは、Ｍ１_ｘＦ_ｗ、Ｍ１_ｘＭ２_ｙＦ_ｗ及びＭ１_ｘＭ２_ｙＭ３_ｚＦ_ｗからなる群より選択される式を有する少なくとも１つの金属フッ化物を含む。金属フッ化物が式Ｍ１_ｘＦ_ｗを有する実施形態では、ｘは１であり、ｗは１～３の範囲である。金属フッ化物が式Ｍ１_ｘＭ２_ｙＦ_ｗを有する実施形態では、ｘは０．１～１の範囲、ｙは０．１～１の範囲、及びｗは１～３の範囲である。金属フッ化物が式Ｍ１_ｘＭ２_ｙＭ３_ｚＦ_ｗを有する実施形態では、ｘは０．１～１、ｙは０．１～１、ｚは０．１～１、及びｗは１～３の範囲である。実施形態では、Ｍ１、Ｍ２、又はＭ３の少なくとも１つは、マグネシウム又はランタンを含む。

［０００４］本明細書の実施形態で説明するのは、半導体処理チャンバでの処理中に粒子を低減する方法である。方法は、原子層堆積法（ＡＬＤ）、化学気相堆積（ＣＶＤ）、電子ビームイオンアシスト堆積法（ＥＢ－ＩＡＤ）、又は物理的気相堆積（ＰＶＤ）によって、基体の粗面化されていない表面上に保護コーティングを堆積することを含む。実施形態において、保護コーティングは、Ｍ１_ｘＦ_ｗ、Ｍ１_ｘＭ２_ｙＦ_ｗ及びＭ１_ｘＭ２_ｙＭ３_ｚＦ_ｗからなる群より選択される式を有する少なくとも１つの金属フッ化物を含む。金属フッ化物が式Ｍ１_ｘＦ_ｗを有する実施形態では、ｘは１であり、ｗは１～３の範囲である。金属フッ化物が式Ｍ１_ｘＭ２_ｙＦ_ｗを有する実施形態では、ｘは０．１～１の範囲、ｙは０．１～１の範囲、及びｗは１～３の範囲である。金属フッ化物が式Ｍ１_ｘＭ２_ｙＭ３_ｚＦ_ｗを有する実施形態では、ｘは０．１～１、ｙは０．１～１、ｚは０．１～１、及びｗは１～３の範囲である。実施形態では、Ｍ１、Ｍ２、又はＭ３の少なくとも１つは、マグネシウム又はランタンを含む。

［０００５］本明細書の実施形態で説明するのは、原子層堆積（ＡＬＤ）を使用して基体の表面をコーティングする方法である。実施形態では、方法は、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、又はそれらの組み合わせの１つ又は複数の金属前駆体をＡＬＤ処理チャンバ中にパルス状にすることによって、基体の表面上に第１の吸着層を堆積することを含む。実施形態では、方法は、Ｍ１_ｘＦ_ｗ、Ｍ１_ｘＭ２_ｙＦ_ｗ及びＭ１_ｘＭ２_ｙＭ３_ｚＦ_ｗからなる群より選択される式を有する少なくとも１つの金属フッ化物を形成するために、フッ素成分をＡＬＤ処理チャンバに導入することをさらに含む。金属フッ化物が式Ｍ１_ｘＦ_ｗを有する実施形態では、ｘは１であり、ｗは１～３の範囲である。金属フッ化物が式Ｍ１_ｘＭ２_ｙＦ_ｗを有する実施形態では、ｘは０．１～１の範囲、ｙは０．１～１の範囲、及びｗは１～３の範囲である。金属フッ化物が式Ｍ１_ｘＭ２_ｙＭ３_ｚＦ_ｗを有する実施形態では、ｘは０．１～１、ｙは０．１～１、ｚは０．１～１、及びｗは１～３の範囲である。実施形態では、Ｍ１、Ｍ２、又はＭ３の少なくとも１つは、マグネシウム又はランタンを含む。

［０００６］本開示は、同様の参照が同様の要素を示す添付図面の図において、限定ではなく例として示される。本開示における「ある（ａ）」又は「１つ（ｏｎｅ）」の実施形態への異なる言及は、必ずしも同じ実施形態への言及ではなく、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。

［０００７］処理チャンバの断面図である。 ［０００８］図２のＡ～Ｄは、実施形態による、様々な保護コーティングでコーティングされた物品の断面図である。 ［０００９］実施形態による、半導体処理チャンバにおける処理中の粒子を低減するための方法を示す図である。 ［００１０］ある実施形態に従って、物品をコーティングするために利用され得る原子層体積（ＡＬＤ）技法に適用可能な共投与又は共堆積機構を示す。 ［００１１］ある実施形態に従って、物品をコーティングするために利用され得るＡＬＤ技法に適用可能な順次堆積機構を示す図である。 ［００１２］ある実施形態による、物品をコーティングするために利用され得る例示的な化学気相堆積（ＣＶＤ）システムを示している。 ［００１３］ある実施形態による、物品をコーティングするために利用できる例示的な物理的気相堆積（ＰＶＤ）システムを示している。 ［００１４］ある実施形態による、物品をコーティングするために利用され得る例示的な電子ビームイオンアシスト堆積（ＥＢ－ＩＡＤ）機構を示している。 ［００１５］１００ｎｍスケールで走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって見た、ある実施形態による、ＡＬＤによって堆積された保護コーティングでコーティングされた物品の断面図を示している。 ［００１６］図８Ａで観察された保護コーティングのエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＳ）ラインスキャンを示している。 ［００１７］２００ｎｍスケールで走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって見た、ある実施形態による、ＡＬＤによって堆積された、接着層及び保護コーティングでコーティングされた物品の断面図を示している。 ［００１８］図９Ａで観察された保護コーティングのＥＤＳラインスキャンを示している。 ［００１９］Ｃ１、Ｃ２、及びＣ３は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって１００ｎｍスケールで見た、図９Ａで観察された保護コーティングの断面図を示しており、ナノ粗さが観察されるコーティングの表面を除いて、コーティングの厚さと組成の均一性を示している。 ［００２０］２００ｎｍスケール（図１０Ａ１）、１００ｎｍスケール（図１０Ａ２）、及び２０ｎｍスケール（図１０Ａ３）におけるＳＥＭで見た場合の、ある実施形態による、ＡＬＤによって堆積された多層ラメラ保護コーティングでコーティングされた物品の断面図を示している。 ［００２１］図１０Ａ、図１０Ａ２、及び図１０Ａ３で観察された保護コーティングのＥＤＳラインスキャンを示している。 ［００２２］ＳＥＭによって２００ｎｍスケール（図１１Ａ１）、１００ｎｍスケール（図１１Ａ２）、及び２０ｎｍスケール（図１１Ａ３）で見た場合の、ある実施形態による、ＡＬＤによって堆積された別の多層ラメラ保護コーティングでコーティングされた物品の断面図を示している。 ［００２３］図１１Ａ１、図１１Ａ２、及び図１１Ａ３で観察された保護コーティングのＥＤＳラインスキャンを示す。 ［００２４］異なるスケールでＳＥＭで見た場合の、ある実施形態による、異なるＥＢ－ＩＡＤ堆積パラメータでの、電子ビームイオンアシスト堆積（ＥＢ－ＩＡＤ）によって堆積された、保護コーティングでコーティングされた物品の断面図を示している。 ［００２５］０．２μｍスケールでＳＥＭによって見た、ある実施形態による、ＥＢ－ＩＡＤによって堆積された、接着層及び保護コーティングでコーティングされた物品の断面図を示している。 ［００２６］ウエハが強力な洗浄試験を受けた後の、ある実施形態による、ウエハの裏面と比較したウエハの表面上のＥＢ－ＩＡＤによって堆積された保護コーティングのＥＤＳラインスキャンを示しており、コーティング組成物の化学的安定性を示している。

［００２７］本明細書に記載の実施形態は、物品、コーティングされたチャンバ部品、チャンバ部品をコーティングする方法、半導体処理チャンバから粒子を低減又は除去する方法、半導体処理チャンバ内の堆積速度ドリフト又はエッチング速度ドリフトを低減する方法、及び半導体処理チャンバで処理されるウエハ上の膜の均一性又はエッチング均一性を改善する方法を網羅する。

［００２８］実施形態では、コーティングされた半導体チャンバ部品は、基体と、基体の表面上に堆積された保護コーティングとを含む。本明細書に記載の保護コーティングでコーティングされ得る表面を有する例示的な基体は、処理チャンバの上部に配置される半導体チャンバ部品（（例えば、シャワーヘッド、面板、ライナー、静電チャック、エッジリング、ブロッカプレート）、並びに処理チャンバの下部に配置される半導体チャンバ部品（例えば、スリーブ、下部ライナー、ベローズ、ガスボックス）含むが、これらに限定されない。本明細書に記載の保護コーティングでコーティングすることができる特定の半導体プロセスチャンバ部品は、高アスペクト比の部分を有することができ、高アスペクト比の部分の表面を本明細書に記載の保護コーティングでコーティングすることができる。

［００２９］本明細書に記載の保護コーティングは、Ｍ１_ｘＦ_ｗ、Ｍ１_ｘＭ２_ｙＦ_ｗ及びＭ１_ｘＭ２_ｙＭ３_ｚＦ_ｗからなる群から選択される式を有する少なくとも１つの金属フッ化物を含み、ａ）金属フッ化物式がＭ１_ｘＦ_ｗの場合、ｘは１、ｗは１～３の範囲であり、ｂ）金属フッ化物の式がＭ１_ｘＭ２_ｙＦ_ｗの場合、ｘは０．１～１の範囲、ｙは０．１～１の範囲、ｗは１～３の範囲であり、ｃ）金属フッ化物式がＭ１_ｘＭ２_ｙＭ３_ｚＦ_ｗの場合、ｘは０．１～１の範囲、ｙは０．１～１の範囲、ｚは０．１～１の範囲、ｗは１～３の範囲である。Ｍ１、Ｍ２、又はＭ３の少なくとも１つは、マグネシウム又はランタンである。Ｍ１、Ｍ２、及びＭ３はそれぞれ、マグネシウム、イットリウム、アルミニウム、又はランタニドなどであるがこれらに限定されない異なる金属を表す。限定的に解釈されることなく、マグネシウム含有フッ化物又はランタン含有フッ化物とフッ素含有プラズマとの反応生成物は、基体材料とフッ素含有プラズマとの反応生成物の蒸気圧よりも低い蒸気圧を有すると考えられるため、マグネシウム含有金属フッ化物及びランタン含有金属フッ化物は、適切な保護コーティングの候補であると考えられている。

［００３０］上で定義した例示的な保護コーティングは、Ｍｇ_ｘＦ_ｗ、Ｌａ_ｘＦ_ｗ、Ｙ_ｘＭｇ_ｙＦ_ｗ、Ｙ_ｘＬａ_ｙＦ_ｗ、Ｌａ_ｘＭｇ_ｙＦ_ｗ又はＹ_ｘＭｇ_ｙＬａ_ｚＦ_ｗのうちの少なくとも１つを含むことができる。

［００３１］特定の実施形態では、本明細書に記載の金属フッ化物保護コーティングは、「低揮発性コーティング」でもあり得る。本明細書で使用する場合、「低揮発性コーティング」という用語は、高温のプラズマに曝されると、プラズマと反応して蒸気圧の低い化合物や金属化合物（金属フッ化物など）を生成するコーティングを意味する。実施形態では、蒸気圧の低い金属化合物の蒸気圧は、（例えば、同じ条件下で、同じ測定方法を使用して）同じ環境でプラズマがコーティングされていないチャンバ部品の材料と反応するときに生成されるガスの蒸気圧よりも少なくとも１桁低くなる。

［００３２］基体の例示的な材料には、限定されることなく、アルミニウム合金、ＡｌＮ、Ａｌ_２Ｏ_３、ステンレス鋼、ニッケル、ニッケル－クロム合金などの金属又はセラミックが含まれる。

［００３３］一例では、基体はアルミニウムベースの成分（アルミニウム、アルミニウム合金又はＡｌ_２Ｏ_３など）を含むことができる。４００℃～１０００℃の間の温度でフッ素含有プラズマにアルミニウムベースの成分を暴露すると、例示された温度範囲でのそれらの高い蒸気圧に起因して、アルミニウムベースの成分のアルミニウムがフッ素と反応して、揮発性の高いＡｌＦ_ｘ種を形成する可能性がある。例えば、Ｍｇ_ｘＦ_ｗを含む保護コーティングでアルミニウムベースの成分をコーティングすると、Ｍｇ_ｘＦ_ｗコーティング中のマグネシウム成分とフッ素含有プラズマとの反応は、例示された温度範囲でＡｌＦ_ｘ種よりも低い蒸気圧を有する反応生成物を形成し、処理チャンバ内の他の場所で昇華して堆積する可能性が低いため、生成される粒子の数が減少する。

［００３４］本明細書に記載の保護コーティングについては、様々なコーティング構造が考えられる。一実施形態では、保護コーティングは、基体のむき出しの表面上に直接堆積することができる。別の実施形態では、基体の表面上に接着層を堆積することができ、金属フッ化物含有保護コーティングを接着層上に堆積することができる。接着層は、基体の表面と金属フッ化物含有保護コーティングとの間の接着強度を向上させるように構成することもできる。接着層はまた、ある熱膨張係数（ＣＴＥ）値、例えば、保護コーティングのＣＴＥと基体のＣＴＥとの間の熱膨張係数（ＣＴＥ）値を有することによって、応力を緩和するように構成されて、基体と保護コーティングの間との間のＣＴＥの潜在的な不一致を軽減することができる。接着層は、フッ素含有種（フッ素ラジカルなど）が半導体処理チャンバ内の処理環境から、又はフッ素含有保護コーティングから下の基体までずっと拡散するのを阻止する拡散バリア層として構成することもできる。特定の実施形態では、接着層は、非晶質アルミナ、又は非晶質イットリウムアルミニウムガーネット（ＹＡＧ）などの非晶質であってもよい。

［００３５］フッ素含有保護コーティングの別の適切なコーティング構造は、粗面を有する無中断連続成長結晶相であり得る。特定の実施形態では、保護コーティングは、処理中に粒子が生成した場合、その粒子は、処理中のウエハではなく、主に半導体チャンバ部品のコーティングに付着するように、コーティングの頂面上の特定の粗さで設計される。コーティングの頂面を粗面化する１つの方法は、コーティングをデブラストすることである。デブラストは一般的に使用されているが、デブラスト中に生ずる粒子は、高い処理温度で脱落し、処理チャンバ内で処理されているウエハを汚染する可能性があるため、あまり好ましくない。本開示では、Ｍｇベースの金属フッ化物及び／又はＬａベースの金属フッ化物の結晶性を利用して、結晶Ｍｇベースの金属フッ化物及び／又は結晶Ｌａベースの金属フッ化物を連続的に成長させながら、ナノスケールの表面トポグラフィを制御して、ターゲットの粗さを達成する。換言すると、本開示では、金属フッ化物含有保護コーティングの上面のナノ粗さ又はマイクロ粗さは、保護コーティングを形成する金属フッ化物の結晶相の堆積を制御することによって調整することができる。得られた金属フッ化物含有保護コーティングの上面のナノ粗さ又はマイクロ粗さは、半導体処理チャンバ内での処理中に生成され得る粒子の付着を促進するのに適している可能性がある。特定の実施形態では、保護コーティングの上面の粗さは、約０．１マイクロインチ～２００マイクロインチ、約０．５マイクロインチ～約５０マイクロインチ、約２マイクロインチ～約３０マイクロインチ、約５マイクロインチ～約２０マイクロインチ、約７５マイクロインチ～約１５０マイクロインチ、又は約３０マイクロインチ～約１００マイクロインチの範囲、又は任意のサブ範囲にあるか、又はそれらの中の単一の値である。

［００３６］フッ素含有保護コーティングに適したさらに別のコーティング構造は、ラメラ構造などの多層構造である。多層構造は、例えば、非晶質層と結晶層との複数の交互する層を含んでもよい。一つの例示的な実施形態において、ラメラ構造は、非晶質Ａｌ_２Ｏ_３及び結晶質ＭｇＦ_２の交互する層を含んでもよい。

［００３７］コーティングの構造、ターゲット厚さ、多孔性、均一性、適合性、組成、用途などに応じて、基体の表面をコーティングするために様々な堆積技法が利用され得る。適切な堆積技法には、原子層堆積（ＡＬＤ）、化学気相堆積（ＣＶＤ）、電子ビームイオンアシスト堆積（ＥＢ－ＩＡＤ）、又は物理的気相堆積（ＰＶＤ）が含まれる。

［００３８］ＡＬＤ及びＣＶＤ技法は、非視線入力方式（ｎｏｎ－ｌｉｎｅ ｏｆ ｓｉｇｈｔ）の堆積技法であり、薄い保護コーティングを堆積するのに適している。より薄い保護コーティングは、保護コーティングが、下にある部品の特性（熱特性など）に実質的に影響を及ぼさず（例えば、約±１０％の範囲で変化せずに）維持すべき用途に適している場合がある。例えば、下にあるヒータの熱特性（熱伝導率、熱容量、温度など）に大きな影響を与えずにフッ素保護を提供するために、より薄いコーティングがヒータに適している場合がある。ＰＶＤとＥＢ－ＩＡＤは視線入力方式（ｌｉｎｅ ｏｆ ｓｉｇｈｔ）技法であり、ＡＬＤやＣＶＤで堆積したものより厚いコーティングが許容される用途に適しているであろう。

［００３９］一実施形態では、ＡＬＤ技法に関連する高密度、低い多孔性（０％）、高い均一性、高い等角性、高アスペクト比の表面と複雑な３次元形状をコーティングする能力、低い欠陥率、及び高いテナビリティ（ｔｅｎａｂｉｌｉｔｙ）に起因して、ＡＬＤは、本明細書に記載の保護コーティングを堆積するために有利に使用される。ＡＬＤとは異なり、溶射、スパッタリング、プラズマ溶射、又は蒸発技法などの方法では、一般的にＡＬＤコーティングのように欠陥密度が低く、部品の複雑な形状に共形性で均一なコーティングを堆積することはできない。ＡＬＤ技術により、保護コーティングを含む結晶性金属フッ化物は、粒子の付着を促進するターゲットのマイクロ粗さ又はナノ粗さを達成するために、制御された方法で連続的に堆積することができる。ＡＬＤ技術により、非晶質層と結晶層が交互する多層ラメラ構造を実現することも可能である。ＡＬＤによって堆積されたコーティングは、ある場所のコーティングの厚さと別の場所のコーティングの厚さを比較する場合、あるいは、複数の位置からの保護コーティングから得られた複数の厚さ値の標準偏差を定量化する場合に、±２０％未満の厚さの変動、又は±１０％未満の厚さの変動、又は±５％未満の厚さの変動、より低い厚さの変動を有する均一な厚さを有する。

［００４０］ＡＬＤは、物品の表面との化学反応による制御された自己制限的な材料の堆積を可能にする。ＡＬＤは共形性で均一なプロセスであることに加え、非常に薄い膜を形成することが可能である。ＡＬＤプロセスの典型的な反応サイクルは、１つ又は複数の前駆体がＡＬＤチャンバ中にフラッディングし、基体の表面（基体内の細孔壁の表面を含む）に吸着することから始まる。本開示では、前駆体は、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、又はそれらの組み合わせの１つ又は複数の金属前駆体であり得る。次いで、１つ又は複数の反応物質がＡＬＤチャンバに導入され、続いて洗い流される前に、過剰な前駆体がＡＬＤチャンバから洗い流される。本開示では、反応物質は、一実施形態ではフッ素含有反応物質であり得、別の実施形態では、続いてフッ素化を受ける酸素含有反応物質であり得る。ＡＬＤの場合、材料の最終的な厚さは、各反応サイクルが、１原子層又は原子層の一部である可能性がある特定の厚さの層を成長させるため、実行される反応サイクルの数に依存する。

［００４１］ＡＬＤ技術は、比較的低温（例えば、約２５℃～約３５０℃）で材料の薄層を堆積することができるため、チャンバ部品の材料を損傷したり変形させたりしない。さらに、ＡＬＤ技術は、部品の複雑なフィーチャ（高アスペクト比フィーチャなど）内に材料の層を堆積することもできる。さらに、ＡＬＤ技術は一般に、比較的薄い（すなわち、１μｍ以下の）コーティングを生成し、多孔性がない（すなわち、ピンホールがない）ため、堆積中の亀裂の形成を防ぐことができる。

［００４２］ＡＬＤ技術に関して説明したように、特定の実施形態では、保護コーティングを含む金属フッ化物は、金属酸化物種（例えば、Ｍ１_ｘＭ２_ｙＭ３_ｚＯ_ａ）をフッ素化することから（他のステップの中で）形成される。したがって、特定の実施形態では、保護コーティングは、最大４０原子％の酸素など、ある程度の量の酸素原子を含有することができる。特定の実施形態では、酸素の量は、一桁の原子％（例えば、１０原子％未満）まで減少させることができるか、あるいは完全に排除することができる（例えば、０原子％の酸素）。

［００４３］金属フッ化物保護コーティングの様々な成分（すなわち、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｆ、及び任意選択的なＯ）の原子百分率は、保護コーティングの意図する用途及び意図する特性に基づいて調整することができる。例えば、コーティングのターゲット蒸気圧を制御及び／又は達成するために、組成を調整することができる。したがって、特定の実施形態では、本開示は、保護コーティングの蒸気圧を調整／制御するための方法を対象とする。別の例では、組成物は、保護コーティングの耐フッ素性を変更／調節／強化するように調整することができる。したがって、特定の実施形態では、本開示は、保護コーティングの耐フッ素性を変更／調節／強化する方法を対象とする。さらに別の例では、コーティングの組成を調整して、保護コーティングの相（例えば、非晶質又は結晶性）及び構造を制御することができる。したがって、特定の実施形態では、本開示は、保護コーティングの相及び／又は構造を制御するための方法を対象とする。

［００４４］より厚い保護コーティング（例えば、マイクロメートルスケール）については、ＥＢ－ＩＡＤ及びＰＶＤなどの技術を有益に利用することができる。これらの技術は、ＡＬＤと同様に、接着層、連続した単一の保護層、及び多層構造の保護コーティングの上に保護コーティングを堆積するために利用できる。ＥＢ－ＩＡＤは、プラズマ溶射などの堆積技術の有利な代替となる可能性がある。プラズマ溶射技法は、下にある基体の表面粗さを向上させ、下にある基体上へのコーティングの付着を促進するために、デブラストに依存している。下にある基体を粗くするためのデブラストは、下にある基体がマイクロクラックでいっぱいになることを助長する。対照的に、デブラストはＥＢ－ＩＡＤ堆積プロセスの一部ではない。したがって、ＥＢ－ＩＡＤでコーティングした基体は粗くならず、プラズマ溶射でコーティングした基体ほど微小亀裂が発生しない。

［００４５］本明細書に記載の金属フッ化物保護コーティング（少なくともＭｇ又はＬａ成分を含む）は、フッ素含有種（例えば、ＡｌＦ_ｘ）との基体の一般的な反応生成物と比較して低い蒸発率（低い蒸気圧）を有している。）さらに、フッ化金属保護コーティングはすでにフッ素化されているため、下にある基体よりも、あるいは酸化物の形態の同じ金属と比較して、よりフッ素耐性が高い（すなわち、フッ素の拡散に対してより良いバリアを形成する）ことが予想される。それらはまた、下にある基体の材料の自然酸化物層よりも耐フッ素性が高いと予想される。

［００４６］図１は、実施形態による保護コーティングでコーティングされた１つ又は複数のチャンバ部品を有する半導体処理チャンバ１００の断面図である。処理チャンバ１００は、プラズマ処理条件を有する腐食性プラズマ環境が提供されるプロセスに使用することができる。例えば、処理チャンバ１００は、プラズマエッチャー又はプラズマエッチングリアクタ、プラズマクリーナー、プラズマ強化ＣＶＤ又はＡＬＤリアクタなどのためのチャンバであってもよい。保護コーティングを含むことができるチャンバ部品の例として、処理中にフッ素化学及び腐食環境に曝される危険性があるチャンバ部品が挙げられる。ヒータ、静電チャック、面板、シャワーヘッド、ライナー、ブロッカプレート、ガスパネル、エッジリング、ベローなど、チャンバの上部にあるものでも下部にあるものでもよい。以下に詳述する保護コーティングは、ＡＬＤ、ＣＶＤ、ＰＶＤ、又はＥＢ－ＩＡＤのいずれかの方法で適用することができる。

［００４７］一実施形態では、処理チャンバ１００は、チャンバ本体１０２と、内部領域１０６を囲むシャワーヘッド１３０とを含む。シャワーヘッド１３０は、シャワーヘッドベースと、シャワーヘッドガス分配板とを含んでもよい。あるいはまた、シャワーヘッド１３０は、いくつかの実施形態では蓋及びノズルによって、又は他の実施形態では複数のパイ形状のシャワーヘッドコンパートメント及びプラズマ発生ユニットによって置き換えられてもよい。チャンバ本体１０２は、アルミニウム、ステンレス鋼又はチタン（Ｔｉ）のような他の適切な材料から製造することができる。チャンバ本体１０２は、一般に、側壁１０８及び底部１１０を含む。チャンバ本体１０２を保護するために、外側ライナー１１６を側壁１０８に隣接して配置してもよい。

［００４８］排気ポート１２６は、チャンバ本体１０２内に画定されてもよく、内部領域１０６をポンプシステム１２８に結合してもよい。ポンプシステム１２８は、処理チャンバ１００の内部領域１０６を排気し、圧力を調整するために利用される１つ以上のポンプ及びスロットルバルブを含んでもよい。

［００４９］シャワーヘッド１３０は、チャンバ本体１０２の側壁１０８上で支持され得る。シャワーヘッド１３０（又は蓋）は、処理チャンバ１００の内部領域１０６へのアクセスを可能にするために開かれてもよく、閉じた状態で処理チャンバ１００のシールを提供することができる。ガスパネル１５８を処理チャンバ１００に結合して、シャワーヘッド１３０又は蓋及びノズルを介して内部領域１０６に処理ガス及び／又は洗浄ガスを供給することができる。シャワーヘッド１３０は、誘電体エッチング（誘電体材料のエッチング）に使用される処理チャンバに使用することができる。シャワーヘッド１３０は、ガス分配板（ＧＤＰ）を含むことができ、ＧＤＰ全体に複数のガス送出孔１３２を有することができる。シャワーヘッド１３０は、アルミニウムベース又は陽極酸化されたアルミニウムベースに接合されたＧＤＰを含むことができる。ＧＤＰは、Ｓｉ又はＳｉＣから作られてもよく、あるいはＹ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２（ＹＡＧ）などのセラミックであってもよい。

［００５０］導体エッチング（導電性材料のエッチング）に使用される処理チャンバでは、シャワーヘッドではなく蓋を使用することができる。蓋は、蓋の中心孔に嵌合する中心ノズルを含むことができる。蓋は、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３、ＹＡＧなどのセラミック、又はＹ_４Ａｌ_２Ｏ_９とＹ_２Ｏ_３－ＺｒＯ_２の固溶体を含むセラミック化合物であってもよい。ノズルは、Ｙ_２Ｏ_３、ＹＡＧ、又はＹ_４Ａｌ_２Ｏ_９とＹ_２Ｏ_３－ＺｒＯ_２の固溶体を含むセラミック化合物などのセラミック化合物でもよい。

［００５１］処理チャンバ１００内で基体を処理するために使用できる処理ガスの例は、中でも、Ｃ_２Ｆ_６、ＳＦ_６、ＳｉＣｌ_４、ＨＢｒ、ＮＦ_３、ＣＦ_４、ＣＨＦ_３、ＣＨ_２Ｆ_３、Ｆ、ＮＦ_３、Ｃｌ_２、ＣＣｌ_４、ＢＣｌ_３及びＳｉＦ_４などのハロゲン含有ガス、及びＯ_２、又はＮ_２Ｏのような他のガスを含む。キャリアガスの例には、Ｎ_２、Ｈｅ、Ａｒ、及びプロセスガスに対して不活性なその他のガス（非反応性ガスなど）が含まれる。

［００５２］ヒータアセンブリ１４８は、シャワーヘッド１３０又は蓋の下の処理チャンバ１００の内部領域１０６に配置される。ヒータアセンブリ１４８は、処理中に基体１４４を保持する支持体１５０を含む。支持体１５０は、フランジを介してチャンバ本体１０２に連結されたシャフト１５２の端部に取り付けられる。支持体１５０、シャフト１５２、及びフランジは、ＡｌＮを含むヒータ材料、例えば、ＡｌＮセラミックから構成され得る。支持体１５０は、メサ（例えば、凹み又は隆起）をさらに含むことができる。支持体は、支持体１５０のヒータ材料内に埋め込まれたワイヤ、例えば、タングステンワイヤ（図示せず）をさらに含んでもよい。一実施形態では、支持体１５０は、ＡｌＮセラミック層の間に挟まれた金属ヒータ及びセンサ層を含むことができる。このようなアセンブリは、高温炉で焼結してモノリシックアセンブリを作成することができる。層は、ヒータ回路、センサ素子、接地面、無線周波数グリッド、並びに金属流路とセラミック流路の組み合わせを含むことができる。

［００５３］本明細書に記載の実施形態による保護コーティングは、本明細書に記載の、処理チャンバ内で使用される処理化学物質に曝される可能性のあるチャンバ部品（及び図１に示されていないもの）のいずれかの表面の少なくとも一部に堆積してもよい。本明細書に記載される保護コーティングでコーティングされ得る例示的なチャンバ部品は、限定なしに、静電チャック、ノズル、ガス分配プレート、シャワーヘッド（例えば、１３０）、静電チャック部品、チャンバ壁（例えば、１０８）、ライナー（例えば、１１６）、ライナーキット、ガスライン、チャンバの蓋、ノズル、シングルリング、処理キットリング、エッジリング、ベース、シールド、プラズマスクリーン、流量イコライザ、冷却ベース、チャンバビューポート、ベローズ、ヒータアセンブリの任意の部分（支持体１５０、シャフト１５２、フランジを含む）、面板、ブロッカプレートなどを含む。

［００５４］図２Ａ～図２Ｃは、本明細書で企図される様々な実施形態による保護コーティングが堆積された物品２１０の断面図を示す。物品２１０は、セラミック（例えば、酸化物ベースのセラミック、窒化物ベースのセラミック、又は炭化物ベースのセラミック）、金属、又は金属合金から作ることができる。酸化物系セラミックスとしては、ＳｉＯ_２石英）、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３等が挙げられる。炭化物系セラミックスの例としては、ＳｉＣ、Ｓｉ－ＳｉＣなどがある。窒化物系セラミックスの例としては、ＡｌＮ、ＳｉＮなどがある。いくつかの実施形態では、物品２１０は、アルミニウム、陽極酸化アルミニウム、アルミニウム合金（例えば、Ａｌ ６０６１）、又は陽極酸化アルミニウム合金で作ることもできる。いくつかの実施形態では、物品２１０は、ステンレス鋼、ニッケル、ニッケル－クロム合金、チタンなどで作ることができる。「基体」、「物品」、「チャンバ部品」という用語は、本明細書では交換可能に使用することができる。

［００５５］図２Ａ～図２Ｄに示すように、物品２１０の表面の少なくとも一部を、Ｍ１_ｘＦ_ｗ、Ｍ１_ｘＭ２_ｙＦ_ｗ、及びＭ１_ｘＭ２_ｙＭ３_ｚＦ_ｗからなる群から選択される式を有する少なくとも１つの金属フッ化物を含む保護コーティング（例えば、２２０、２３０、及び２４０）でコーティングすることができる。金属フッ化物式がＭ１_ｘＦ_ｗである実施形態では、ｘは１であり、ｗは１～３の範囲である。実施形態では、金属フッ化物が式Ｍ１_ｘＭ２_ｙＦ_ｗの場合、ｘは０．１～１の範囲、ｙは０．１～１の範囲、及びｗは１～３の範囲である。実施形態では、金属フッ化物が式Ｍ１_ｘＭ２_ｙＭ３_ｚＦ_ｗの場合、ｘは０．１～１、ｙは０．１～１、ｚは０．１～１、及びｗは１～３の範囲である。ｘ、ｙ、ｚ、及びｗの値は、整数であっても分数であってもよい。ｘ、ｙ、ｚ、及びｗの範囲には、終了値が含まれる（すなわち、ｘ、ｙ、及びｚの場合は０．１と１、ｗの場合は１及び３が含まれる）。ｘ、ｙ、ｚ、及びｗの範囲は、指定された範囲内にあるすべての単一の値、及び指定された範囲内にあるすべてのサブ範囲、整数又は分数も含む。例えば、ｘ、ｙ、及びｚは、独立して、約０．１、約０．２、約０．３、約０．４、約０．５、約０．６、約０．７、約０．８、約０．９、又は約１であってもよいが、これらに限定されない。同様に、ｗは、整数のみに限定されることなく（分数も可能であるため）、約１、約２、又は約３であってよい。

［００５６］金属フッ化物の式において、Ｍ１、Ｍ２、及びＭ３はそれぞれ異なる金属を表す。Ｍ１、Ｍ２、及びＭ３に適した例示的な金属には、マグネシウム、イットリウム、ランタン、又はアルミニウムが含まれるが、これらに限定されない。特定の実施形態では、Ｍ１、Ｍ２、及びＭ３に適した金属には、マグネシウム、イットリウム、及びランタンが含まれる。Ｍ１、Ｍ２、及びＭ３の少なくとも１つは、マグネシウム又はランタンのいずれかである。上で定義した例示的な保護コーティングは、Ｍｇ_ｘＦ_ｗ、Ｌａ_ｘＦ_ｗ、Ｙ_ｘＭｇ_ｙＦ_ｗ、Ｙ_ｘＬａ_ｙＦ_ｗ、Ｌａ_ｘＭｇ_ｙＦ_ｗ又はＹ_ｘＭｇ_ｙＬａ_ｚＦ_ｗのうちの少なくとも１つを含むことができる。限定として解釈されるものではないが、マグネシウム含有フッ化物又はランタン含有フッ化物とフッ素含有化学物質（フッ素含有プラズマなど）との反応生成物が、基体材料とフッ素含有プラズマとの反応生成物（例えば、アルミニウムとフッ素との反応生成物）の蒸気圧よりも低い蒸気圧を有すると考えられているため、マグネシウム含有金属フッ化物及びランタン含有金属フッ化物は、適切な保護コーティング候補であると考えられる。例えば、ＡｌＦ_３の蒸気圧は、約７５０℃～約１２５０℃の温度で約０．００１Ｔｏｒｒ～約１０００Ｔｏｒｒの範囲である。比較すると、ＭｇＦ_２の蒸気圧は、１０００℃～約１２５０℃の温度範囲で約０．００１Ｔｏｒｒ～約０．１Ｔｏｒｒの範囲であり、約２２５０℃の温度では１０００Ｔｏｒｒにしか達しない。同様に、ＬａＦ_３は、約９２０℃～約１１２０℃の範囲の温度で約１０^－５～約１０^－３の蒸気圧を有し、ＡｌＦ_３よりもはるかに低くなる。６５０を超える高温に曝される部品の場合、保護コーティング中のアルミニウムの含有量は、容易に昇華する可能性があるアルミニウムとフッ化物との間の反応生成物の形成を低減するために最小限に抑えることができる。処理中に６５０℃超の温度に曝される可能性が低い部品の場合、いく分かのアルミニウムを保護コーティングに導入することができるが、導入する場合、好ましくは少なくとも１つの他の金属（Ｍｇ及び／又はＬａなど）と組み合わせる。

［００５７］別の言い方をすれば、４００℃～１０００℃などの処理温度で、処理ガス（フッ素含有処理ガス又はプラズマなど）に曝されるアルミニウム又はアルミニウム合金製の物品中のアルミニウムは、処理ガス中のフッ素と反応して、例示された温度範囲での蒸気圧が高いため、非常に揮発性のＡｌＦ_ｘ種を形成することがある。上記の金属フッ化物配合物を含む保護コーティングでアルミニウムベースの物品をコーティングすると、いくつかの理由により発生する粒子の数が減少すると考えられる。保護コーティングはすでにフッ素化されているため、処理環境からのフッ素が保護コーティングを攻撃する可能性は低いと考えられる。さらに、保護コーティング及びその処理環境からのフッ素との反応生成物（存在する場合）は、下にある物品の材料とフッ素（例えば、ＡｌＦ_ｘ種）との潜在的な反応生成物の蒸気圧よりも低い蒸気圧を有すると考えられる。したがって、処理環境で保護コーティングの成分とフッ素の間で何らかの反応が発生した場合、このような反応からの生成物は、昇華してチャンバ内の他の場所に堆積する可能性が低くなる。

［００５８］本明細書に記載の保護コーティングについては、様々なコーティング構造が考えられる。一実施形態では、保護コーティングは、物品のむき出しの表面上に直接堆積することができる。保護コーティングが物品のむき出しの表面に直接堆積される場合、物品のむき出しの表面と保護コーティングとの間の境界は、分離していても、分離していなくてもよい（例えば、保護コーティングと物品のむき出しの表面は、混合／相互拡散／一体であってもよい）。

［００５９］別の実施形態では、図２Ａに示すように、接着層２０５は基体の表面上に直接堆積してもよく、金属フッ化物含有保護コーティング２２０は接着層の上に堆積してもよい。接着層２０５は、物品２１０の表面と金属フッ化物含有保護コーティング２２０との間の接着強度を改善するように構成され得る。接着層２０５はまた、ある熱膨張係数（ＣＴＥ）値、例えば、保護コーティングのＣＴＥと物品のＣＴＥとの間の熱膨張係数（ＣＴＥ）値を有することによって、応力を緩和するように構成されて、物品と保護コーティングの間との間のＣＴＥの潜在的な不一致を軽減することができる。例えば、コーティングされる物品（例えば、処理チャンバ部品）の表面は、アルミニウムに対して約２２～２５～２５ｐｐｍ／Ｋ、ステンレス鋼に対して約１３ｐｐｍ／ＫのＣＴＥを有する、金属体（例えば、アルミニウム又はＡｌ ６０６１などのアルミニウム合金）あるいはセラミック体（例えば、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ、ＳｉＣなど）であり得、接着層は、非晶質Ａｌ_２Ｏ_３とすることができ、金属フッ化物コーティングは、物品のＣＴＥよりも接着層のＣＴＥに近いＣＴＥを有するＭｇ_ｘＦ_ｗ、Ｌａ_ｘＦ_ｗ、Ｙ_ｘＭｇ_ｙＦ_ｗ、Ｙ_ｘＬａ_ｙＦ_ｗ、Ｌａ_ｘＭｇ_ｙＦ_ｗ、又はＹ_ｘＭｇ_ｙＬａ_ｚＦ_ｗのうちの少なくとも１つとすることができる。そのような実施形態では、緩衝層は、保護コーティングと処理チャンバ部品間のＣＴＥの差を緩和し、ＣＴＥの不一致に起因する可能性のある熱サイクル時のコーティングの亀裂に対する感受性を低減する。

［００６０］接着層２０５は、フッ素含有種（フッ素ラジカルなど）が半導体処理チャンバ内の処理環境から、又はフッ素含有保護コーティングから下にある物品まで（例えば、保護コーティングの粒界を介して）拡散するのを阻止する拡散障壁層として構成することもできる。特定の実施形態では、接着層２０５は、非晶質アルミナ、又は非晶質イットリウムアルミニウムガーネット（ＹＡＧ）などの非晶質であってもよい。接着層２０５と下にある物品２１０との間、及び／又は接着層２０５とその上に堆積された保護コーティング２２０との間の境界は、分離していても分離していなくてもよい（例えば、保護コーティングと接着層、及び／又は物品と接着層は、混合／相互拡散／一体であってもよい）。

［００６１］本明細書に記載の接着層の厚さは、約５ｎｍ～約３０００ｎｍ、約１０ｎｍ～約１０００ｎｍ、約１５ｎｍ～約７５０ｎｍ、約２０ｎｍ～約５００ｎｍ、約２５ｎｍ～約２５０ｎｍ、約３０ｎｍ～約１００ｎｍの範囲、約５０ｎｍ、約５００ｎｍ、又は任意のサブ範囲の厚さ、又はそれらの単一の値の厚さであってよい。本明細書に記載される保護コーティングの接着層及び任意の他の層の厚さ及び特性は、前記層を堆積させるために使用される堆積方法に依存する。これらの特性は、コーティングされた物品の用途に応じて調整及び調節することができる。例えば、ＡＬＤによって堆積された保護コーティングは、より薄い全体の厚さを有し、約３０ｎｍ～約１００ｎｍの厚さを有する薄い接着層上に堆積され得る。図９Ａは、実施例でさらに詳細に説明するように、薄い接着層の上にＡＬＤによって堆積された例示的な保護コーティングを示す。比較すると、ＰＶＤやＥＢ－ＩＡＤなどの視線入力方式技術によって堆積された保護コーティングは、全体の厚さがより厚く、約２５０ｎｍ～約１０００ｎｍの厚さのより厚い接着層の上に堆積することができる。図１３は、実施例でさらに詳細に説明されるように、厚い接着層の上にＥＢ－ＩＡＤによって堆積された例示的な保護コーティングを示す。

［００６２］フッ素含有保護コーティングの別の適切なコーティング構造は、図２Ｂに示すように、粗面を有する無中断連続成長結晶相であり得る。無中断連続成長結晶相型保護コーティング２３０はまた、接着層（層２０５など）上に堆積してもよく、下にある物品２１０のむき出しの表面上に直接堆積してもよい。特定の実施形態では、保護コーティング（例えば、２３０）は、処理中に粒子が生成した場合、その粒子は、処理中のウエハではなく、主に半導体チャンバ部品のコーティングに付着するように、コーティングの頂面上の特定の粗さで設計される。コーティングの頂面を粗面化する１つの方法は、コーティングをデブラストすることである。デブラストは一般的に使用されているが、デブラスト中に生ずる粒子は、高い処理温度で脱落し、処理チャンバ内で処理されているウエハを汚染する可能性があるため、あまり好ましくない。

［００６３］本開示では、Ｍｇベースの金属フッ化物及び／又はＬａベースの金属フッ化物の結晶性を利用して、結晶Ｍｇベースの金属フッ化物及び／又は結晶Ｌａベースの金属フッ化物を連続的に成長させながら、ナノスケールの表面トポグラフィを制御して、ターゲットの粗さを達成する。換言すると、本開示では、金属フッ化物含有保護コーティングの上面のナノ粗さ又はマイクロ粗さは、保護コーティング２３０を形成する金属フッ化物の結晶相の堆積を制御することによって調整することができる。結果として生じる金属フッ化物含有保護コーティングの頂面上のナノ粗さ又はマイクロ粗さは、半導体処理チャンバ内での処理中に発生する粒子の付着を促進するのに適していることができる。このようにして、処理中に処理チャンバ内で何らかの粒子が発生した場合、そのような粒子は、処理中のウエハを汚染する代わりに、チャンバ部品に付着する。図９Ａ、図９Ｃ１、図９Ｃ２、及び図９Ｃ３は、実施例でさらに詳細に説明されるように、保護コーティングの頂面上にナノ粗さを有するＡＬＤによって堆積された保護コーティングを示す。

［００６４］特定の実施形態では、保護コーティング２３０の粗さは、約０．１マイクロインチ～２００マイクロインチ、約０．５マイクロインチ～約５０マイクロインチ、約２マイクロインチ～約３０マイクロインチ、約５マイクロインチ～約２０マイクロインチ、約７５マイクロインチ～約１５０マイクロインチ、又は約３０マイクロインチ～約１００マイクロインチの範囲、又は任意のサブ範囲にあるか、又はそれらの中の単一の値である。

［００６５］特定の実施形態では、保護コーティング２３０の微小硬度は、約５ｍＮより大きい、約６ｍＮより大きい、約７ｍＮより大きい、約８ｍＮより大きい、約９ｍＮより大きい、約１０ｍＮより大きい、約１１ｍＮより大きい、又は約１２ｍＮより大きい。特定の実施形態では、保護コーティング２３０の微小硬度は、ステンレス鋼の微小硬度の少なくとも２倍、及び／又はアルミナの微小硬度の少なくとも４倍である。上記の微小硬度値は、保護コーティングの最初の破損（又は最初の亀裂形成）を観察するために保護コーティングに加えられる力を指す。

［００６６］フッ素含有保護コーティングに適したさらに別のコーティング構造は、ラメラ構造などの多層構造である。多層構造は、例えば、非晶質層と結晶層との複数の交互する層（図２Ｃの２４０Ａ、２４０Ｂ、２４０Ｃ、及び２４０Ｄなど）を含んでもよい。特定の実施形態では、図２Ａ及び図２Ｂに関して前述したように、接着層２０５上に多層保護コーティングを形成することができる。他の実施形態では、多層保護コーティングを物品２１０の表面上に直接堆積することができる。

［００６７］多層構造は、異なる組成の２つの層を含むことができる。いくつかの実施形態では、多層構造は、異なる組成の３つ以上の層を含んでもよい。多層構造は、本明細書に記載の堆積技術のいずれかの反復スーパーサイクルによって堆積することができる。スーパーサイクルは、第１の層が堆積され、続いて第２の層が堆積され、続いて、ある場合には、後続の層が堆積されることを意味し得る。このようなスーパーサイクルは、保護コーティングの目標厚さが達成されるまで、複数回繰り返すことができる。

［００６８］特定の実施形態では、多層保護コーティングの様々な層の間の境界は、個別的あってよい、及び／又は多層保護コーティングと接着層２０５（存在する場合）との間の境界は、個別的であってよい、及び／又は多層保護コーティングと接着層２０５（存在する場合）との間の境界は、個別的であってよい、及び／又は接着層２０５存在する場合）物品２１０の表面との間の境界は、個別的であってよい。特定の実施形態では、これらの境界のうちの１つ又は複数が個別的であっても、そうでなくてもよい（すなわち、隣接する層が混合／相互拡散／一体であってもよい）。

［００６９］例示的な一実施形態では、保護コーティングの多層ラメラ構造は、非晶質Ａｌ_２Ｏ_３と結晶質ＭｇＦ_２の交互する層を含むことができる。例えば、２４０Ａは非晶質アルミナ層、２４０Ｂは結晶質ＭｇＦ_２、２４０Ｃは非晶質アルミナ、２４０Ｄは結晶質ＭｇＦ_２などである。図１０Ａ１～図１０Ａ３及び図１１Ａ１～図１１Ａ３は、実施例でさらに詳細に説明されるように、Ｍｇ_ｘＦ_ｗとアルミナの交互する層の例示的な多層保護コーティングを示す。

［００７０］保護コーティングは、任意の数、約２層～約２５０層、約３層～約２００層、約４層～約１５０層、約５層～約１００層、約６層～約５０層、又は約７層～約２５層のような、あるいはそれらの中のサブ範囲中、又は単一の値の数の交互する層を含むことができる。多層保護コーティングをＡＬＤによって堆積する場合、交互する層の数は、以下でさらに詳細に説明するように、各層を堆積するために実行されるＡＬＤサイクルの数に基づいて調整できる。また、各層の厚さも調整することが可能である。例えば、Ｍｇ_ｘＦ_ｗとアルミナの複数の交互する層を含む保護コーティングは、約１０：１～約１０：１、約８：１～約１：８、約５：１～約１：５、約３：１～約１：３、約１０：１～約１：１、約８：１～約１：１、約５：１～約１：１、又は約３：１～約１：１の範囲、あるいはそれらの中のサブ範囲又は単一の値の、各Ｍｇ_ｘＦ_ｗ層の厚さと各アルミナ層の厚さとの比率を有することができる。この例は、Ｍｇ_ｘＦ_ｗとアルミナの交互する層に言及しているが、限定するものと解釈されるべきではない。同様の厚さの比は、多層保護コーティングの他の交互する層の配置にも適用されるだろう。

［００７１］特定の実施形態では、保護コーティングの全体的な相を制御するために、保護コーティング内のより厚い結晶層間に薄い非晶質層を導入することができる。例えば、保護コーティングをより非晶質になるように調整する。

［００７２］特定の実施形態では、保護コーティングの構造及び組成を調整して、保護コーティングの耐フッ素性を調整し、及び／又は処理チャンバ内のフッ素による粒界攻撃を遅延させることができる。

［００７３］特定の実施形態では、図２Ｃに示されているもの、又は本明細書に記載されている他の保護コーティング（図２Ａ及び図２Ｂに示されているものなど）のように多層保護コーティングは、コーティング後処理に供することができる。非限定的な例示的なコーティング後処理には、例えば、保護コーティングを約４００℃～約２５００℃、約４５０℃～約２０００℃、又は約５００℃～約１８００℃の範囲の、又は任意の単一の値又はそれらのサブ範囲の温度に、約２時間～約２４時間、約４時間～約１５時間、又は約６時間～約１２時間、又はそれらの中の任意の単一の値、又はサブ範囲の期間供することによるなどの、保護コーティングのアニーリングが含まれる。アニーリング温度及び時間は、物品、表面、及び保護コーティングの構成材料に基づいて、それらの完全性を維持し、これらの構成要素のいずれか又はすべてを変形、分解、又は溶融しないように選択することができる。特定の実施形態では、図２Ｄに示すように、保護コーティングを後処理することにより、コーティング全体にわたって均一な組成を有する均質な保護コーティング２４０を形成することができる。あるいはまた、後処理を利用して保護コーティングの組成を調整し、コーティング内に組成勾配を創出することができる。

［００７４］様々な保護コーティングの組成は、コーティングされた物品の意図された用途に基づいてターゲットのコーティング特性を達成するように調整することができる。例えば、Ｍ１_ｘＦ_ｗコーティングは、約５原子％と１００原子％の間、約１０原子％と９５原子％の間、約２０原子％と９０原子％の間、約２０原子％と８０原子％の間、約１０原子％、約２０原子％、約３０原子％、約４０原子％、約５０原子％、約６０原子％、約７０原子％、約８０原子％、約９０原子％、又はこれらの範囲内にあるその他の範囲及び／又は数値のＭ１濃度を含むことができ、濃度は、金属フッ化物保護コーティング中の金属の全量に基づいて測定される。金属フッ化物保護コーティングを全体として濃度を測定する場合、Ｍ１濃度は、約４０原子％まで、約３５原子％まで、約３０原子％まで、約２５原子％まで、約２０原子％まで、約１５原子％まで、約１０原子％まで、約５原子％まで、約２０原子％と約４５原子％の間、又はこれらの範囲内にあるその他の範囲及び／又は数値であってよい。

［００７５］金属フッ化物保護コーティングが式Ｍ１_ｘＭ２_ｙＦ_ｗを有する場合、金属の濃度は、約２０～８０原子％のＭ１及び２０～８０原子％のＭ２、３０～７０原子％のＭ１及び３０～７０原子％のＭ２、４０～６０原子％のＭ１及び４０～６０原子％のＭ２、５０～８０原子％のＭ１及び２０～５０原子％のＭ２、又は６０～７０原子％のＭ１、３０～４０原子％のＭ２であることができ、Ｍ１及びＭ２の濃度は、金属フッ化物保護コーティング内の金属の全量（Ｍ１＋Ｍ２）に基づいて測定される。金属フッ化物保護コーティングを全体として濃度を測定する場合、Ｍ１＋Ｍ２の濃度は一緒に、約４０原子％まで、約３５原子％まで、約３０原子％まで、約２５原子％まで、約２０原子％まで、約１５原子％まで、約１０原子％まで、約５原子％まで、約２０原子％と約４５原子％の間、又はこれらの範囲内にあるその他の範囲及び／又は数値を有することができる。

［００７６］金属フッ化物保護コーティングが式Ｍ１_ｘＭ２_ｙＭ３_ｚＦ_ｗを有する場合、金属の濃度は、約５～８０原子％のＭ１及び５～８０原子％のＭ２及び５～８０原子％のＭ３、１０～７０原子％のＭ１及び１０～７０原子％のＭ２及び１０～７０原子％のＭ３、１～９０原子％のＭ１及び１～９０原子％のＭ２及び１～９０原子％のＭ３であることができ、Ｍ１、Ｍ２、及びＭ３の濃度は、金属フッ化物保護コーティング内の金属の全量（Ｍ１＋Ｍ２＋Ｍ３）に基づいて測定される。金属フッ化物保護コーティングを全体として濃度を測定する場合、Ｍ１＋Ｍ２＋Ｍ３の濃度は一緒に、約４０原子％まで、約３５原子％まで、約３０原子％まで、約２５原子％まで、約２０原子％まで、約１５原子％まで、約１０原子％まで、約５原子％まで、約２０原子％と約４５原子％の間、又はこれらの範囲内にあるその他の範囲及び／又は数値を有することができる。

［００７７］本明細書に記載の金属フッ化物保護コーティング中のフッ素濃度は、０原子％超から約９５原子％まで、約５原子％～約９０原子％、約１０原子％～約８５原子％、約２０原子％～約８０原子％、約４０原子％～約７５原子％、約５０原子％～約７０原子％、又はこれらの範囲内にあるその他の範囲及び／又は数値であってよい。

［００７８］プラズマに対する保護コーティングの耐性は、コーティングされた部品の動作中及びプラズマ（ハロゲン又は特にフッ素プラズマなど）への曝露の全期間にわたって、「エッチング速度」（ＥＲ）によって測定することができ、これは、ミクロン／時（μｍ／ｈｒ）又はオングストローム／時（Å／ｈｒ）の単位を有する。測定は、異なる処理時間後に行うことができる。例えば、測定は、処理前、又は約５０処理時間、又は約１５０処理時間、又は約２００処理時間などで行うことができる。一例では、実施形態によるＥＢ－ＩＡＤ堆積ＭｇＦ_２及びＡＬＤ堆積ＭｇＦ_２保護コーティングは、フッ素化学物質に６５０℃の温度で約５６時間暴露され、測定可能なコーティング損失を示さなかった。チャンバ部品上に堆積された保護コーティングの組成の変化は、複数の異なるプラズマ抵抗又は侵食速度の値をもたらす可能性がある。さらに、様々なプラズマに曝された単一の組成物を含む保護コーティングは、複数の異なるプラズマ耐性又は浸食速度値を有する可能性がある。例えば、耐プラズマ性材料は、第１のタイプのプラズマに関連する第１のプラズマ抵抗又は浸食速度と、第２のタイプのプラズマに関連する第２のプラズマ抵抗又は浸食速度とを有することができる。

［００７９］図３は、実施形態による、半導体処理チャンバ内での処理中に粒子を低減するための方法３００を開示する。方法３００では、処理チャンバ内で一般的に見られる積極的な化学物質（例えば、ハロゲン又はフッ素ベースの化学物質）に曝された１つの表面の少なくとも一部を有する物品が提供される（３０５）。攻撃的な化学反応に曝される可能性のある物品の少なくとも一部は、本明細書に記載された保護コーティングで被覆することができる。特定の実施形態では、コーティングされる表面は粗面化されておらず、物品は実質的に微小亀裂がない。

［００８０］特定の実施形態では、方法３００は、前述の接着層２０５などの接着及びフッ素拡散バリア層（３１０）を堆積するステップをさらに含む。接着層が存在する場合、保護コーティングを堆積するのと同じプロセスによって、又は保護コーティングの堆積プロセスとは異なる堆積プロセスによって、接着層を堆積することができる。特定の実施形態では、接着層は、原子層堆積（ＡＬＤ）、化学気相堆積（ＣＶＤ）、物理的気相堆積（ＰＶＤ）、又は電子ビームイオンアシスト堆積（ＥＢ－ＩＡＤ）のうちの１つによって堆積することができる。

［００８１］特定の実施形態では、方法３００は、コーティングされる物品の表面上（又は接着層が存在する場合は接着層上）に、原子層堆積（ＡＬＤ）、化学気相堆積（ＣＶＤ）、物理的気相堆積（ＰＶＤ）、又は電子ビームイオンアシスト堆積（ＥＢ－ＩＡＤ）（３１５）のうちのいずれか１つによって、保護コーティングを堆積することをさらに含む。保護コーティングの堆積方法は、コーティング構造、ターゲットの厚さ、多孔性、均一性、等角性、組成、用途などに応じて選択することができる。

［００８２］特定の実施形態では、方法３００は、保護コーティングを堆積後処理に供するステップ（３２０）をさらに含む。このような堆積後処理の非限定的な一例として、アニーリングが挙げられる。

［００８３］保護コーティング（及び存在する場合に接着層）は、様々な堆積技術によって堆積することができるが、特定の実施形態では、ＡＬＤが有利な堆積技術である。ＡＬＤは、ＡＬＤ技術に関連して、高密度、低い多孔性（０％）、高い均一性、高い等角性、高アスペクト比の表面と複雑な３次元形状をコーティングする能力、低い欠陥率、及び高いテナビリティにより、本明細書に記載される特定の保護コーティングを堆積するために有利に使用され得る。

［００８４］ＡＬＤとは異なり、溶射、スパッタリング、プラズマ溶射、又は蒸発技法などの方法は、一般に、ＡＬＤコーティングの欠陥密度が低い部品の複雑なトポロジカルフィーチャに等角で均一なコーティングを堆積することはできない。さらに、コーティングする表面を粗くすることによる前処理を含むプラズマ溶射のような技法とは対照的に、ＡＬＤコーティングは粗面化されていない表面に堆積することができる。

［００８５］ＡＬＤ技法を使用すると、図２Ｂに示すように、粒子の付着を促進するために、制御された方法で結晶性金属フッ化物含有保護コーティングを連続的に堆積させて、ターゲットのマイクロ粗さ又はナノ粗さを達成することができる。

［００８６］ＡＬＤ技法を使用すると、図２Ｃに示すように、非晶質層と結晶層が交互する多層ラメラ構造も実現できる。

［００８７］ＡＬＤによって堆積されたコーティングは、ある場所のコーティングの厚さと別の場所のコーティングの厚さを比較する場合、又は複数の位置からの保護コーティングから得られた複数の厚さ値の標準偏差を定量化する場合、±２０％未満の厚さ変動、又は±１０％未満の厚さ変動、又は±５％未満の厚さ変動、又はより低い厚さ変動を有する均一な厚さを有する。

［００８８］ＡＬＤは、物品の表面との化学反応による制御された自己制限的な材料の堆積を可能にする。共形性で均一なプロセスであることに加えて、他の堆積技法とは対照的に、ＡＬＤは非常に薄い膜を形成することもできる。

［００８９］図４Ａは、本明細書に記載の保護コーティングを堆積するために利用できるＡＬＤプロセス４００の一例を示す。プロセス４００では、物品２１０の表面上に接着層２０５が堆積される。続いて、（その上に任意選択的に接着層を有する）物品を保護コーティングでコーティングする。プロセス４００に示されるサイクルは、１つ又は複数の前駆体４９０Ａ及び４９０ＢがＡＬＤチャンバ中にフラッディングさせ、基体の（基体内の細孔壁の表面を含む）表面上に吸着されることから始まる。図示のプロセス４００では、前駆体４９０Ａ及び４９０Ｂが接着層２０５の表面上に吸着される。本開示では、前駆体４９０Ａ及び４９０Ｂは、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、又はそれらの組み合わせの１つ又は複数の金属前駆体であり得る。

［００９０］金属フッ化物が式Ｍ１_ｘＦ_ｗのものである場合、金属Ｍ１の単一の金属前駆体４９０ＡをＡＬＤチャンバに導入してもよいし、金属Ｍ１の２つ以上の金属前駆体をＡＬＤチャンバに導入してもよい。金属フッ化物が式Ｍ１_ｘＭ２_ｙＦ_ｗの場合、金属Ｍ１の単一金属前駆体４９０Ａ及び金属Ｍ２の単一金属前駆体４９０Ｂは、ＡＬＤチャンバに導入され得るか、又は金属Ｍ１及び／また金属Ｍ２のそれぞれの２つ以上の金属前駆体をＡＬＤチャンバに導入することができる。金属フッ化物が式Ｍ１_ｘＭ２_ｙＭ３_ｚＦ_ｗの場合、金属Ｍ１の単一金属前駆体４９０Ａ、金属Ｍ２の単一金属前駆体４９０Ｂ、及び金属Ｍ３の単一金属前駆体（図示せず）をＡＬＤチャンバに導入することができるか、又は金属Ｍ１及び／又は金属Ｍ２及び／又は金属Ｍ３のそれぞれの２つ以上の金属前駆体をＡＬＤチャンバに導入することができる。

［００９１］２つ以上の金属前駆体がＡＬＤチャンバに導入される場合、それらは同時に導入されても（例えば、共投与）、又は順次導入されてもよい（共堆積）。１つ又は複数の金属前駆体は、共投与又は共堆積のいずれであっても、吸着層４４０Ａを形成する（前半反応とも呼ばれる）。次いで、１つ又は複数の反応物質４９２がＡＬＤチャンバに導入され、続いて洗い流される前に、過剰な前駆体がＡＬＤチャンバから洗い流される。本開示では、反応物質は、一実施形態ではフッ素含有反応物質であり得、別の実施形態では、続いてフッ素化（例えば、その場でのフッ素化）に供される酸素含有反応物質であり得る。反応物質４９２がフッ素含有反応物質である場合、それは吸着層４４０Ａと反応して、式Ｍ１_ｘＦ_ｗ、Ｍ１_ｘＭ２_ｙＦ_ｗ、又はＭ１_ｘＭ２_ｙＭ３_ｚＦ_ｗを有する第１の層２３０Ａを形成する。反応物質４９２が酸素含有反応物質である場合、それは、吸着層４４０Ａと反応して、式Ｍ１_ｘＯ_ａ、Ｍ１_ｘＭ２_ｙＯ_ａ、又はＭ１_ｘＭ２_ｙＭ３_ｚＯ_ａを有する第１の層を形成し、これは、式Ｍ１_ｘＦ_ｗ、Ｍ１_ｘＭ２_ｙＦ_ｗ、又はＭ１_ｘＭ２_ｙＭ３_ｚＦ_ｗを有する第１の層２３０Ａを形成するために、ＡＬＤサイクル後又はＡＬＤサイクル中にフッ素化することができる（例えば、ｉｎ－ｓｉｔｕフッ素化）。金属前駆体と同様に、ＡＬＤ中に複数の反応物質が導入される場合、それらは同時に導入されるか（例えば、共投与）、又は順次導入することができる（共堆積）。

［００９２］「共堆積」とは、金属前駆体又は酸素含有反応物質又はフッ素含有反応物質が連続して同時注入される原子層堆積を指す（すなわち、ある金属前駆体が注入され、続いて別の金属前駆体が注入され、異なる金属前駆体の混合物が堆積された後にのみ、反応物質が導入されて前駆体と反応する。）。共堆積における様々な成分の濃度は、各成分の注入速度に関連し得る。

［００９３］「共投与」とは、金属前駆体又はＯ含有反応物質又はＦ含有反応物質が同時に同時注入される原子層堆積を指す（すなわち、１つの金属前駆体が第２の金属前駆体と同時に投与され、異なる金属前駆体の混合物が堆積された後にのみ、反応物質が導入されて前駆体と反応する。）。共投与における様々な成分の濃度は、各成分の注入速度に関連している可能性がある。

［００９４］Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、又はそれらの組み合わせの１つ又は複数の金属前駆体でＡＬＤチャンバをフラッディングすること、過剰な金属前駆体からＡＬＤチャンバをパージすること、ＡＬＤチャンバを１つ又は複数のフッ素含有若しくは酸素含有反応物質でフラッディングすること、及び過剰な反応物質からＡＬＤチャンバをパージすることは、プロセス４００のスーパーサイクルと呼ぶことができる。このようなスーパーサイクルをｎ回繰り返して、限定されないが、ターゲットのマイクロ粗さ又はナノ粗さを有するような、保護コーティング２３０（例えば、非中断連続保護コーティング）を形成することができる。ｎは整数であり、保護コーティングのターゲット厚さに基づいて選択された有限数のＡＬＤスーパーサイクルを表すことができる。

［００９５］図４Ｂは、ＡＬＤプロセス４１０の別の例を示しており、これは、本明細書では連続ＡＬＤ堆積と呼ぶことができる。このプロセスは、次のようなスーパーサイクルを含めることにより、多層ラメラ保護コーティング（図２Ｃに示されているものなど）を形成するために利用でき、該スーパーサイクルでは：第１の層２４０Ａの第１のターゲットの厚さが達成されるまで、プロセス４００に関して上述したように、第１の層２４０Ａを堆積することができ、次に、第２の層２４０Ｂの第２のターゲット厚さが達成されるまで、第２の層２４０Ｂ（第１の層２４０Ａとは組成的に異なる）をプロセス４００に関して上述したように堆積することができ、続いて、追加の組成的に異なる層の同様の堆積が続く。このスーパーサイクルをｗ回繰り返して、図２Ｃに示すようなターゲット厚さの多層ラメラ保護コーティングを実現することができる。

［００９６］プロセス４１０では、第１の層２４０Ａは、金属Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、又はそれらの組み合わせの１つ又は複数の前駆体（４８０）をＡＬＤ堆積チャンバ中にフラッディングして、（任意選択の）接着層２０５と反応させることによって形成し、第１の吸着層４２２を堆積する。その後、ＡＬＤ堆積チャンバは、過剰な前駆体４８０を洗い流すためにパージされる。その後、１つ又は複数のフッ素含有又は酸素含有反応物質４８２がＡＬＤチャンバに導入されて、第１の吸着層４２２と反応し、最終的に、Ｍ１_ｘＦ_ｗ，Ｍ１_ｘＭ２_ｙＦ_ｗ及びＭ１_ｘＭ２_ｙＭ３_ｚＦ_ｗからなる群から選択される式を有する金属フッ化物を形成する。第１の層２４０Ａを形成するサイクルは、第１の層２４０Ａの第１のターゲットの厚さが達成されるまでｍ回繰り返すことができる。ｍは整数であり、保護コーティング内の第１の層の第１のターゲット厚さに基づいて選択された有限数のＡＬＤサイクルを表すことができる。

［００９７］第１のターゲット厚さは、約１ｎｍ～３０００ｎｍ、約５ｎｍ～約２０００ｎｍ、約１０ｎｍ～約１０００ｎｍ、約１５ｎｍ～約７５０ｎｍ、約２０ｎｍ～約５００ｎｍ、約２５ｎｍ～約４００ｎｍ、約３５ｎｍ～約３００ｎｍ、又は約５０ｎｍ～約２５０ｎｍの範囲、又は任意のそれらの中のサブ範囲又は単一の値であってよい。

［００９８］プロセス４１０では、第２の層２４０Ｂを、金属Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、又はそれらの組み合わせの１つ又は複数の前駆体（４８４）をＡＬＤ堆積チャンバ内にフラッディングすることによって形成し、第１の層２４０Ａと反応させて、第２の吸着層４２６を堆積する。その後、ＡＬＤ堆積チャンバは、過剰な前駆体４８４を洗い流すためにパージされる。その後、１つ又は複数のフッ素含有若しくは酸素含有反応物質４８６をＡＬＤチャンバに導入して第２の吸着層４２６と反応させ、最終的にＭ１_ｘＦ_ｗ、Ｍ１_ｘＭ２_ｙＦ_ｗ及びＭ１_ｘＭ２_ｙＭ３_ｚＦ_ｗからなる群から選択される式を有する金属フッ化物を形成する。第１の層２４０Ａと組成的に異なる第２の層２４０Ｂを形成するサイクルは、第２の層２４０Ｂの第２の目標厚さが達成されるまで、ｐ回繰り返すことができる。ｐは整数であり、保護コーティング内の第２の層の第２のターゲット厚さに基づいて選択された有限数のＡＬＤサイクルを表すことができる。

［００９９］第２のターゲット厚さは、約１ｎｍ～３０００ｎｍ、約５ｎｍ～約２０００ｎｍ、約１０ｎｍ～約１０００ｎｍ、約１５ｎｍ～約７５０ｎｍ、約２０ｎｍ～約５００ｎｍ、約２５ｎｍ～約４００ｎｍ、約３５ｎｍ～約３００ｎｍ、又は約５０ｎｍ～約２５０ｎｍの範囲、又はそれらの中の任意のサブ範囲又は単一の値であってよい。

［００１００］ＡＬＤの場合、材料の最終的な厚さは、各反応サイクルが、１原子層又は原子層の一部である可能性がある特定の厚さの層を成長させるため、実行される反応サイクルの数に依存する。これらのスーパーサイクルは、ターゲット層数（例えば、２４０Ａ、２４０Ｂ、２４０Ｃ、２４０Ｄなど）及びターゲット厚さの多層ラメラ保護コーティングが達成されるまで、ｋ回繰り返され得る。ｋは、保護コーティング全体のターゲット厚さ、及び多層ラメラ保護コーティングの第１の層と第２の層の交互する層の数に基づいて選択された有限数のＡＬＤスーパーサイクルを表す。多層ラメラ保護コーティングは、「複数の層のスタック」又は「ナノラミネートコーティング」又はそれらの類似のバリエーションと呼ばれることもある。

［００１０１］ＡＬＤによって堆積された保護コーティングの全厚さは、約５ｎｍ～約３μｍ、約１０ｎｍ～約２μｍ、約２０ｎｍ～約１μｍ、約３０ｎｍ～約７５０ｎｍ、約４０ｎｍ～約５００ｎｍ、又は約５０ｎｍ～約２５０ｎｍ、又はそれらの中の任意の単一の値又はサブ範囲であってよい。

［００１０２］ＡＬＤ技術は、比較的低温（例えば、約２５℃～約３５０℃）で材料の薄層を堆積することができるため、チャンバ部品の材料を損傷したり変形させたりしない。特定のＡＬＤプロセスの最適な温度範囲は、「ＡＬＤ温度ウィンドウ」と呼ばれる。ＡＬＤ温度ウィンドウよりも低い温度では、成長速度が低下し、非ＡＬＤタイプの堆積が発生する可能性がある。ＡＬＤの温度ウィンドウを超える温度では、化学気相堆積（ＣＶＤ）機構で反応が起こる可能性がある。ＡＬＤ温度ウィンドウは、約２５℃～約３５０℃の範囲であり得る。いくつかの実施形態では、ＡＬＤ温度ウィンドウは、約２５℃～約２００℃、又は約２５℃～約１５１０℃、又は約１００℃～約１２０℃、又は約２５℃～１２５℃、又は約２５℃～約３５０℃である。

［００１０３］さらに、ＡＬＤ技法は、部品の複雑なフィーチャ（例えば、高アスペクト比のフィーチャ）内に材料の層を堆積させることもできる。特定の実施形態では、本明細書に記載の保護コーティングでコーティングされた表面は、高いアスペクト比（例えば、約２：１、約５：１、又は約１０：１のいずれかから、約５０：１、約１００：１、約２００：１、又は約３００：１までのいずれかの範囲の深さ：幅（Ｄ：Ｗ））を有する部分を少なくとも有し、実施形態によれば、その高いアスペクト比の部分は、保護コーティングで共形性かつ均一にコーティングされる。「均一」という用語は、ある場所のコーティングと別の場所のコーティングの厚さの、コーティングの平均厚さ又はコーティングの厚さの標準偏差を比較した場合に、又は約＋／－２０％未満の厚さの変動、約＋／－１０％未満の厚さの変動、約＋／－５％未満の厚さの変動、又はより低い厚さの変動を有する保護コーティングを指す。

［００１０４］さらに、ＡＬＤ技法は、概して、非常に高密度で、約１．５％未満、約１％未満、約０．５％未満、又は多孔性なし（つまり、ピンホールなし）のような約０％未満のような低い多孔性を有する比較的薄い（すなわち、１μｍ以下）、堆積中の亀裂の形成をなくすことができるコーティングを生成する。本明細書で使用される「多孔性なし（ｐｏｒｏｓｉｔｙ－ｆｒｅｅ）」という用語は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって測定されるコーティングの深さ全体に沿っていずれのポア、ピンホール、又はボイドがないことを意味する。

［００１０５］ＡＬＤ技術に関して説明したように、特定の実施形態では、保護コーティングを含む金属フッ化物は、金属酸化物種（例えば、Ｍ１_ｘＭ２_ｙＭ３_ｚＯ_ａ）をフッ素化することから（他のステップの中で）形成される。したがって、特定の実施形態では、保護コーティングは、最大４０原子％の酸素など、ある程度の量の酸素原子を含有することができる。特定の実施形態では、酸素の量は、一桁の原子％（例えば、１０原子％未満）まで減少させることができるか、あるいは完全に排除することができる（例えば、０原子％の酸素）。特定の実施形態では、保護コーティング中の酸素量は、０原子％、約２原子％、約４原子％、約６原子％、約８原子％、約１０原子％からのいずれかの範囲、又は約１５原子％から、約２０原子％、約２５原子％、約３０原子％、約３５原子％若しくは約４０原子％までのいずれかの範囲であって良い。同様の酸素濃度は、他の技法（例えば、ＣＶＤ、ＥＢ－ＩＡＤ、及びＰＶＤ）によって堆積した保護コーティングで達成することができ、ＡＬＤのみによって堆積した保護コーティングに限定されるものではない。

［００１０６］金属フッ化物保護コーティングの様々な成分（すなわち、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｆ、及び任意選択的なＯ）の原子百分率は、保護コーティングの意図する用途及び意図する特性に基づいて調整することができる。例えば、コーティングのターゲット蒸気圧を制御及び／又は達成するために、組成を調整することができる。したがって、特定の実施形態では、本開示は、保護コーティングの蒸気圧を調整／制御するための方法を対象とする。別の例では、組成物は、保護コーティングの耐フッ素性を変更／調節／強化するように調整することができる。したがって、特定の実施形態では、本開示は、保護コーティングの耐フッ素性を変更／調節／強化する方法を対象とする。さらに別の例では、コーティングの組成を調整して、保護コーティングの相（例えば、非晶質又は結晶性）及び構造を制御することができる。したがって、特定の実施形態では、本開示は、保護コーティングの相及び／又は構造を制御するための方法を対象とする。

［００１０７］ＡＬＤにより、保護コーティングの組成と特性、蒸気圧、耐フッ素性、構造などは、金属前駆体の選択、反応物質の選択、サイクル数（ｎ、ｍ、ｋ、ｐ）の選択などによって調節することができる。

［００１０８］本明細書に記載のＡＬＤプロセスによって使用できる前駆体は、形成される特定の金属フッ化物層に依存する。

［００１０９］例えば、適切なＭｇ前駆体には、制限なしに、以下のリガンドのカテゴリ、すなわちＣｐ（シクロペンタジエニル）、ｔｈｄ（テトラヘプタンジオネート）、及びａｍｄ（アミジネート）と様々なサブＲ－基（Ｅｔ、Ｍｅ、Ｂｕ、Ｐｒなど）を含む。

［００１１０］例えば、適切なＬａ前駆体は、制限なしに、ランタンシリルアミド、Ｌａ［Ｎ（ＳｉＭｅ_３）_２］_３、及び次のリガンドのカテゴリ：ｔｈｄ、Ｃｐ化合物、アミジネート、及びＣｐ－ａｍｄなどのヘテロレプティック前駆体を含む。

［００１１１］例えば、適切なＹ前駆体は、限定なしに、トリス（Ｎ，Ｎ－ビス（トリメチルシリル）アミド）イットリウム（ＩＩＩ）、トリス（２，２，６，６－テトラメチル－３，５－ヘプタンジオナト）イットリウム（ＩＩＩ）又はイットリウム（ＩＩＩ）ブトキシド、イットリウムシクロペンタジエニル化合物（例、トリス（シクロペンタジエニル）イットリウム（Ｃｐ_３Ｙ）等、トリス（メチルシクロペンタジエニル）イットリウム（（ＣｐＭｅ）_３Ｙ）、トリス（ブチルシクロペンタジエニル）イットリウム、トリス（シクロペンタジエニル）イットリウム、トリス（エチルシクロペンタジエニル）イットラム）、又はそれらの組み合わせを含む。使用できるその他のイットリウム含有前駆体は、イットリウム含有アミド系化合物（例えば、トリス（Ｎ，Ｎ’－ジ－ｉ－プロピルホルムアミジナート）イットリウム又はトリス（ビス（トリメチルシリル）アミド）ランタン）及びイットリウム含有ベータ－ジケトナートベースの化合物を含む。

［００１１２］例えば、適切なＡｌ前駆体は、限定なしに、ジエチルアルミニウムエトキシド、トリス（エチルメチルアミド）アルミニウム、アルミニウムｓｅｃ－ブトキシド、アルミニウム三臭化物、三塩化アルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリメチルアルミニウム、トリス（ジエチルアミド）アルミニウム、又はそれらの組み合わせを含む。

［００１１３］金属酸化物層を形成するためにＡＬＤシステムによって使用される酸素反応物質（本明細書に記載の金属フッ化物を形成するために層がフッ素化される前）は、酸素、水蒸気、オゾン、酸素、酸素ラジカル、アルコール、別の酸素源、又はそれらの組み合わせであってよい。

［００１１４］金属フッ化物層を形成するためにＡＬＤシステムによって使用されるフッ化物反応物質は、例えば、フッ化物（例えば、ＴｉＦ_４、ＨＦ、Ｈｈｆａｃ、テトラフルオロプロパノール、ヘキサフルオロプロパノール、ヘキサフルオロ－アセチルアセトン、ＮＦ_３、ＨＦ－ピリジン）、別のフッ素源、又はそれらの組み合わせであってよい。

［００１１５］図４Ｂを再度参照すると、特定の実施形態では、ＡＬＤによって堆積された多層保護コーティングは、例えば、均質な保護コーティング２４０を形成するために、アニーリングなどの堆積後処理に供され得る。

［００１１６］本明細書に記載の保護コーティングを堆積するために利用できる別の堆積技法は、化学気相堆積（ＣＶＤ）である。図５は、一実施形態による、物品をコーティングするために利用できる例示的な化学気相堆積（ＣＶＤ）システムを示す。

［００１１７］システムは、化学気相前駆体供給システム５０５及びＣＶＤリアクタ５１０を備える。蒸気前駆体供給システム５０５の役割は、蒸気前駆体５２０（金属Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、又はそれらの組み合わせの蒸気前駆体など）を、固体、液体、又は気体の形をとることができる出発物質５１５から生成することである。その後、蒸気はＣＶＤリアクタ５１０に輸送され、物品ホルダー５３５上に配置される物品５３０（例えば、半導体プロセスチャンバ部品）上の薄膜５４５（例えば、Ｍ１_ｘＦ_ｗ、Ｍ１_ｘＭ２_ｙＦ_ｗ及びＭ１_ｘＭ２_ｙＭ３_ｚＦ_ｗからなる群から選択される式を有する金属フッ化物）として堆積される。

［００１１８］ＣＶＤリアクタ５１０は、ヒータ５４０を用いて物品５３０を堆積温度まで加熱する。いくつかの実施形態では、ヒータはＣＶＤリアクタの壁（「ホットウォール型リアクタ」とも呼ばれる）を加熱してもよく、リアクタの壁は物品に熱を伝達することができる。他の実施形態では、ＣＶＤリアクタの壁を低温に保ちながら、成形品だけを加熱してもよい（「コールドウォール型リアクタ」とも呼ばれる）。ＣＶＤシステムの構成が限定的であると解釈されるべきではないことを理解すべきである。ＣＶＤシステムには様々な機器を利用でき、均一な厚さ、表面形態、構造、及び組成のコーティングが得られる最適な処理条件が得られるように機器が選択される。

［００１１９］様々なＣＶＤプロセスは、次のプロセスステップで構成されている。（１）出発物質から活性ガス反応種（「前駆体」としても知られる）を生成する；（２）前駆体を反応チャンバ（「リアクタ」とも呼ばれる）に輸送する；（３）加熱された物品上に前駆体を吸収する；（４）気－固界面での前駆体と物品との間の化学反応に関与して、堆積物及びガス状副生成物を形成する；及び（５）ガス状の副生成物と未反応のガス状の前駆物質を反応チャンバから除去する。

［００１２０］適切なＣＶＤ前駆体は、室温で安定している可能性があり、蒸発温度が低い可能性があり、低温で安定した蒸気を発生させることができ、適切な堆積速度（薄膜コーティングの場合は堆積速度が低く、厚膜コーティングの場合は堆積速度が高い）、及び比較的低い毒性を有し、費用対効果が高く、比較的純粋である可能性がある。熱分解反応（「熱分解」としても知られる）又は不均化反応などの一部のＣＶＤ反応では、化学前駆体だけで堆積を完了するのに十分な場合がある。その他のＣＶＤ反応については、化学前駆体に加えて、他の試薬又は反応物質（酸素含有又はフッ素含有反応物質など）は、本明細書に記載のものなどの金属フッ化物保護コーティングを形成するよう、堆積を完了するために利用することができる。

［００１２１］ＣＶＤは、高密度で純粋なコーティングを堆積する能力、適度に高い堆積速度で再現性と密着性に優れた均一な膜を生成する能力など、多くの利点を有している。実施形態においてＣＶＤを用いて堆積された層は、１％未満の多孔性、及び０．１％未満（例えば、約０％）の多孔性を有してもよい。したがって、複雑な形状の部品を均一にコーティングし、良好な共形性カバレッジ（例えば、実質的に均一な厚さ）を有する共形性膜を堆積させるために使用することができる。また、ＣＶＤは、例えば、複数の化学前駆体（例えば、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３のうちの２つ以上の前駆体）を所定の割合で混合チャンバに供給し、その混合物をＣＶＤ反応システムに供給することによって、複数の成分からなる膜を堆積するために利用されることもある。特定の実施形態では、ＣＶＤ堆積速度はＡＬＤよりも高いが、ＡＬＤ堆積に関連する上記の利点の多くを依然として提供する。また、ＣＶＤの高い堆積速度は、高いスループットと保護コーティングのコストダウンにつながる可能性がある。したがって、特定の実施形態では、少なくとも部分的には、その高い堆積速度、高いスループット、及び低いコストにより、ＣＶＤが選択された堆積技法である可能性がある。

［００１２２］特定の実施形態では、図５に記載されたものなどのＣＶＤシステム、又同様のシステムを利用して、本明細書に記載された保護コーティングのいずれかをＣＶＤによって堆積する。特定の実施形態では、保護コーティングは、Ｍｇ_ｘＦ_ｗ、Ｌａ_ｘＦ_ｗ、Ｙ_ｘＭｇ_ｙＦ_ｗ、Ｙ_ｘＬａ_ｙＦ_ｗ、Ｌａ_ｘＭｇ_ｙＦ_ｗ、又はＹ_ｘＭｇ_ｙＬａ_ｚＦ_ｗのうちの少なくとも１つを含む金属フッ化物コーティングを含み得る。特定の実施形態では、保護コーティングは、前述のコーティング構造のいずれかを有することができる（例えば、多層構造、連続非中断コーティング、及びコーティング５４５と物品５３０の表面との間に配置された接着層５２５上に堆積されたコーティング）。

［００１２３］より厚い保護コーティング（例えば、マイクロメートルスケール）については、ＥＢ－ＩＡＤ及びＰＶＤのような技法が、本明細書に記載の保護コーティングを堆積するために有益に利用され得る。これらの技法は、ＡＬＤと同様に、接着層、連続した単一の保護層、及び多層構造の保護コーティングの上に保護コーティングを堆積するために利用できる。

［００１２４］図６は、実施形態に従って、物品をコーティングするために利用され得る例示的な物理的気相堆積（ＰＶＤ）システムを描写する。様々なＰＶＤプロセスには、３つの基本ステップが共通している。（１）高温プラズマ又はガス状プラズマの助けを借りて、固体源から材料を蒸発させる；（２）気化した材料を真空中で物品の表面に輸送する；及び（３）気化した材料を物品上に凝縮させて薄膜層を生成する。例示的なＰＶＤリアクタが図６に示されており、以下でより詳細に議論される。

［００１２５］図６では、ＰＶＤリアクタチャンバ６００は、物品６２０に隣接するプレート６１０と、ターゲット６３０に隣接するプレート６１５とを含む。リアクタチャンバ６００から空気を除去して、真空を形成することができる。次に、反応チャンバ内にアルゴンガスを導入し、プレート（６１０、６１５）に電圧を印加し、電子と正アルゴンイオン６４０からなるプラズマを発生させてもよい。正アルゴンイオン６４０は、負プレート６１５に引き寄せられ、そこでターゲット６３０に衝突し、ターゲットから原子６３５を放出させることができる。放出された原子６３５は、物品６２０の表面上に堆積される任意選択の接着層６２５上に保護コーティング６４５として輸送され堆積され得る。

［００１２６］図６に示すようなＰＶＤリアクタ、又は同様の動作原理のＰＶＤリアクタを利用して、本明細書に記載の保護コーティングのいずれかをＰＶＤによって堆積することができる。特定の実施形態では、ＰＶＤによって堆積された保護コーティングは、Ｍｇ_ｘＦ_ｗ、Ｌａ_ｘＦ_ｗ、Ｙ_ｘＭｇ_ｙＦ_ｗ、Ｙ_ｘＬａ_ｙＦ_ｗ、Ｌａ_ｘＭｇ_ｙＦ_ｗ、又はＹ_ｘＭｇ_ｙＬａ_ｚＦ_ｗのうちの少なくとも１つを含む金属フッ化物コーティングを含んでよい_。特定の実施形態では、ＰＶＤによって堆積された保護コーティングは、前述のコーティング構造（多層構造、連続的非中断コーティング、及びコーティング６４５と物品６３０の表面との間に配置された接着層６２５上に堆積されたコーティングなど）のいずれかを有することができる。

［００１２７］本明細書に記載の金属フッ化物保護コーティングを堆積するために使用され得る適切なターゲットには、反応性Ｆ源を介したＭｇ金属、Ｌａ金属、Ｙ、Ａｌ、焼結フッ化物体又は金属ターゲットが含まれる。

［００１２８］特定の実施形態では、ＰＶＤ技法は、特定の他の堆積技法、例えばＡＬＤよりも比較的高い堆積速度を提供する。特定の実施形態では、ＰＶＤは、コーティングの応力状態を制御するための追加のプロセスノブも提供し、これはさらなる利点となり得る。例えば、コーティングの硬度の増大は、コーティングの高い圧縮応力状態を介して達成することができ、他の特定の技法によって堆積されたコーティングと比較して、ＰＶＤによって堆積されたコーティングのスパッタリング耐性を向上させるのに役立ち得る。

［００１２９］特定の実施形態では、ＥＢ－ＩＡＤは、プラズマ溶射のような堆積技法に代わる有利な選択肢となり得る。プラズマ溶射技法は、デブラストに依存して、下にある基体の表面粗さを増加させ、基体の表面上へのコーティングの接着を促進する。下にある基体を粗くするために使用されるデブラストは、下にある基体が微小亀裂でいっぱいになる原因となる。対照的に、デブラストはＥＢ－ＩＡＤ堆積プロセスの一部ではない。したがって、ＥＢ－ＩＡＤでコーティングされた基体は粗くならず、プラズマ溶射でコーティングされた基体ほど微小亀裂もない。

［００１３０］図７Ａは、イオンアシスト堆積（ＩＡＤ）などのエネルギー粒子を利用する様々な堆積技法に適用可能な堆積機構を示す。例示的なＩＡＤ方法は、蒸発などのイオン衝撃（例えば、活性化反応蒸発（ＡＲＥ））及びイオン衝撃下でのスパッタリングを組み込む、本明細書に記載のプラズマ耐性保護コーティングを形成するための堆積プロセスを含む。

［００１３１］実施形態で行われるＩＡＤの１つの特定のタイプは、電子ビームＩＡＤ（ｅ－ｂｅａｍ ＩＡＤ）である。ＩＡＤ法のいずれも、Ｏ_２、Ｎ_２、ハロゲン（例えば、フッ素）、アルゴンなどの反応性ガス種の存在下で実施することができる。反応種は、堆積前及び／又は堆積中に表面の有機汚染物質を焼き払うことができる。特定の実施形態では、ＩＡＤ堆積は、金属フッ化物保護コーティングを堆積するように、フッ素の存在下で行われる。

［００１３２］図７Ａに示すように、保護コーティング７１５（前の図の保護コーティングと同様）は、物品７１０（チャンバ部品など）上、又は物品７１０の表面と保護コーティング７１５との間に配置された接着層上に形成される。図７Ａ及び７Ｂでは、保護コーティング７１５は、イオンなどのエネルギー粒子７０３の存在下での堆積材料７０２の蓄積によって形成される。堆積材料７０２は、原子、イオン、ラジカルなどを含むことができる。エネルギー粒子７０２は、保護コーティング７１５が形成されるときに衝突し、保護コーティング７１５を圧縮することができる。

［００１３３］一実施形態では、耐プラズマ保護コーティング７１５を形成するために、ＥＢ－ＩＡＤが利用される。図７Ｂは、ＩＡＤ堆積装置の概略を示す図である。図示のように、材料源７５０は堆積材料７０２のフラックスを提供し、エネルギー粒子源７５５はエネルギー粒子７０３のフラックスを提供し、両方ともＩＡＤプロセスを通して物品７１０に衝突する。なお、高エネルギー粒子源７５５は、酸素又はフッ素などのイオン源であってもよい。エネルギー粒子源７５５はまた、粒子発生源由来（例えば、プラズマ、反応性ガスから、又は堆積材料を提供する材料源由来）のラジカル、中性子、原子、及びナノサイズ粒子などの他のタイプのエネルギー粒子を提供することができる。

［００１３４］堆積材料７０２を提供するために使用される材料源（例えば、ターゲット本体又はプラグ材料）７５２は、保護金属フッ化物コーティング７１５が構成されるべき同じ金属に対応する金属であり得る。材料源は、保護コーティングを形成するために使用されるＭｇ又は他の材料であってもよく、又はそれらを含んでもよい。材料源は、焼結体、ペレット、顆粒、又は粉末の形態であってもよい。いくつかの実施形態では、Ｍｇターゲットの第１の材料源とバルク焼結Ａｌ_２Ｏ_３ターゲットの第２の材料源など、複数の材料源が使用される。粉末、か焼粉末、予備成形された材料（例えば、素地プレス又はホットプレスによって形成される）、又は機械加工された本体（例えば、溶融材料）などの他のターゲット材料も使用され得る。異なるタイプの材料源７５０のすべてが、堆積中に溶融材料源に溶解される。しかしながら、異なる種類の出発材料は、融解するまでの異なる時間を要する。したがって、ＥＢ－ＩＡＤ堆積は、ターゲット組成及び特性を有する金属フッ化物保護コーティングを堆積するように最適化され得る。

［００１３５］ＩＡＤは、１つ又は複数のプラズマ又はビーム（例えば、電子ビーム）を利用して、材料及びエネルギーイオン源を提供することができる。また、耐プラズマコーティングの堆積時に反応種を提供することもできる。一実施形態では、高エネルギー粒子７０３は、非反応種（例えば、Ａｒ）又は反応種（例えば、Ｏ）の少なくとも一方を含む。さらなる実施形態では、ＣＯ及びハロゲン（Ｃｌ、Ｆ、Ｂｒなど、特にＦ）などの反応性種も、保護コーティングの形成中に導入することができる。

［００１３６］ＩＡＤプロセスでは、エネルギー粒子７０３は、他の堆積パラメータとは独立して、エネルギーイオン（又は他の粒子）源７５５によって制御され得る。エネルギーイオンフラックスのエネルギー（例えば、速度）、密度及び入射角に従って、保護コーティングの組成、構造、結晶配向、粒子サイズ、及び非晶質又は結晶質の性質を操作することができる。特定の実施形態では、堆積速度は、約０．１Å／秒～約２Å／秒、約０．１Å／秒～約２Å／秒、又は約０．５Å／秒～約１Å／秒の範囲である。限定的に解釈されることなく、より高い堆積速度及び／又はより高いイオンアシスト（本明細書では「高ＩＡＤ」とも呼ばれる）は、より均一で、より高密度で、よりコンパクトな構造を有する保護コーティング層に寄与すると考えられる。

［００１３７］調整できる追加のパラメータは、堆積中の物品の温度、及び堆積の持続時間である。一実施形態では、ＩＡＤチャンバは、加熱を行う加熱ランプを含む。別の実施形態では、ＩＡＤチャンバ及びコーティングされる物品は加熱されない。チャンバが加熱されていない場合、ＩＡＤプロセスの結果として温度が自然に上昇する。堆積中の温度が高ければ高いほど、保護コーティングの密度が増加する可能性があるが、保護コーティングの機械的応力も増加する可能性がある。コーティング中に低温を維持するために、活性冷却をチャンバに追加することができる。特定の実施形態では、本明細書に記載の金属フッ化物保護コーティングは、約５０℃～約４００℃、又は約１５０℃～約３００℃の範囲の温度でＥＢ－ＩＡＤによって堆積される。

［００１３８］ＥＢ－ＩＡＤのために調整し得る追加のパラメータは、作動距離と入射角である。作業距離は、材料源７５２と物品７１０との間の距離である。作業距離を短くすることで、堆積速度を上昇させ、イオンエネルギーの有効性を高めることができる。しかしながら、作業距離を特定の箇所より下にすると、保護層の均一性が損なわれる可能性がある。入射角とは、堆積材料７０２が物品７１０に当たる角度のことである。

［００１３９］ＩＡＤコーティングは、約０．１マイクロインチ（μｉｎ）～約１８０μｉｎの粗さを有する広範囲の表面状態に適用することができる。しかしながら、表面が滑らかであれば、均一な適用が容易になる。さらに、ＥＢ－ＩＡＤはコーティングされる表面を前処理せずに使用できるため、未粗面化表面にも使用できる。

［００１４０］特定の実施形態では、ＥＢ－ＩＡＤコーティングは非晶質であってよい。非晶質コーティングは、結晶性のコーティングと比較して、より等角的であり、格子不整合によって引き起こされるエピタキシャルクラックを低減する。他の実施形態では、本明細書に記載のＥＢ－ＩＡＤ保護コーティングは結晶性である。

［００１４１］複数の電子ビーム（ｅ－ビーム）銃を使用した複数のターゲットの共堆積は、より厚いコーティングと層状構造を作製するのを達成することができる。例えば、同じ材質のターゲットを２つ同時に使用することも可能である。それぞれのターゲットに異なる電子ビーム銃を照射することができる。これにより、保護層の堆積速度と厚さが増加する。別の例では、２つのターゲットが異なるセラミック材料であり得る。例えば、Ｍｇの１つのターゲットとＹの別のターゲットを使用することができる。第１の電子ビーム銃は、第１の保護層を堆積させるために第１のターゲットに衝突することができ、続いて、第２の電子ビーム銃が第２のターゲットに衝突して、第１の保護層とは異なる材料組成を有する第２の保護層を形成することができる。

［００１４２］一実施形態では、単一のターゲット材料（プラグ材料とも呼ばれる）及び単一の電子ビーム銃を使用して、本明細書に記載の耐プラズマ保護コーティングに到達することができる。

［００１４３］一実施形態では、複数のチャンバ部品がＩＡＤチャンバ内で並行して処理される。各チャンバ部品は、異なる固定具で支持することができる。あるいはまた、１つの固定具で複数のチャンバ部品を支持するように構成することができる。固定具は、堆積中に支持されたチャンバ部品を移動させることができる。

［００１４４］一実施形態では、チャンバ部品を支持する固定具は、冷間圧延鋼などの金属構成要素又はＡｌ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３などのセラミックから設計することができる。固定具は、材料源及び電子ビーム銃の上又は下でチャンバ部品を支持するために使用することができる。固定具は、コーティング中だけでなく、より安全で簡単な取り扱いのために、チャンバ部品をチャッキングするチャッキング機能を備えることができる。また、固定具は、チャンバ部品を方向付け又は整列させる機能を有することができる。一実施形態では、固定具を再配置及び／又は１つ又は複数の軸を中心に回転させて、支持されたチャンバ部品の源材料に対する配向を変更することができる。固定具はまた、堆積前及び／又は堆積中に作動距離且つ／若しくは入射角を変更するために再配置されてもよい。固定具は、コーティング中にチャンバ部品の温度を制御するための冷却又は加熱チャネルを有することができる。ＩＡＤは視線入力方式プロセスであるため、チャンバ部品を再配置及び回転する機能により、孔などの３Ｄ表面の最大コーティングカバレッジが可能になる場合がある。

［００１４５］ＥＢ－ＩＡＤによって堆積された金属フッ化物保護コーティングは、ＡＬＤ又はＣＶＤによって堆積されたものよりも厚い可能性がある。例えば、このようなコーティングは、約５０ｎｍ～約１０μｍ、約１００ｎｍ～約８μｍ、約２５０ｎｍ～約５μｍ、約５００ｎｍ～約３μｍ、又は約７５０ｎｍ～約２μｍの範囲、又はそれらの中のサブ範囲又は単一の値を有することができる。

［００１４６］ＥＢ－ＩＡＤによって堆積された保護コーティングの微細構造及び／又は多孔性は、下にある基体のトポグラフィに依存する。特定の実施形態では、ＥＢ－ＩＡＤによって堆積された金属フッ化物保護コーティングの多孔性は、０％～３５％、３０％まで、２５％まで、２０％まで、１５％まで、１０％まで、５％まで、又は１％までの範囲、又はそれらの中のサブ範囲又は単一の値である。

例示的実施例
［００１４７］以下の実施例は、本開示の理解を助けるために記載されており、本明細書に記載され請求されている開示を具体的に限定するものと解釈されるべきではない。現在知られている、又は後に開発される、当業者の範囲内であり、調合の変更又は実験計画の軽微な変更であり得るすべての同等物の置換を含む本開示のそのようなバリエーションは、本明細書に組み込まれる開示の範囲内にあると見なされるべきである。

実施例１－Ｍ１_ｘＦ_ｗ保護コーティングの原子層堆積（ＡＬＤ）
［００１４８］ここで例示されるのは、Ｍ１がＭｇである式Ｍ１_ｘＦ_ｗの保護コーティングである。この保護コーティングを、例えば、図４Ａ又は４Ｂに示されるプロセスを用いて、ＡＬＤによって堆積した。この実施例では、マグネシウム前駆体を酸素反応物質と組み合わせて利用して、式Ｍ１_ｘＯ_ａ（式中、Ｍ１は、Ｍｇである。）の保護コーティングを形成した。その後、保護コーティングを（例えば、フッ素種に曝すことによって）フッ素化して、Ｍ１_ｘＦ_ｗを形成した。この実施例の保護コーティングは、物品（この例では、物品の表面の自然酸化物上）の表面上に直接堆積し、別々に堆積した接着層ではなかった。

［００１４９］図８Ａは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で１００ｎｍスケールで見た場合走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で１００ｎｍスケールで見た場合の一実施形態による、ＡＬＤによって堆積された上記の保護コーティングでコーティングされた物品の断面図を示している。ＳＥＭ画像から、保護コーティングの厚さが約２９０ｎｍであることが観察された。さらに、保護コーティングは結晶性であることが確認された。

［００１５０］図８Ｂは、図８Ａで観察された保護コーティングのエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＳ）ラインスキャンを示す。図８ＢのセクションＡから、コーティングが約３５原子％の濃度で酸素を含むことが観察された（ライン８１０）。したがって、保護コーティングはＭｇ－Ｏ－Ｆとも呼ばれる。保護コーティング中のフッ素濃度は約２５原子％（ライン８２０）であり、保護コーティング中のマグネシウム濃度は約３０原子％（ライン８３０）であった。

実施例２－ＡＬＤによって堆積した連続無中断保護コーティング
［００１５１］ここで例示されるのは、Ｍ１がＭｇである式Ｍ１_ｘＦ_ｗの保護コーティングである。この保護コーティングは、例えば、図４Ａ又は図４Ｂに示されるプロセスを用いて、ＡＬＤによって連続的に堆積した。この実施例では、式Ｍ１_ｘＦ_ｗ（式中、Ｍ１は、Ｍｇである。）の保護コーティングを形成するために、マグネシウム前駆体をフッ素反応物質と組み合わせて利用した。保護コーティングを連続的に堆積して、コーティングの表面を除くコーティング全体で均一な組成と厚さを有する結晶性Ｍｇ_ｘＦ_ｗを形成し、処理中に形成される可能性があるいかなる粒子に対しても、そのような粒子が処理されたウエハを汚染しないよう、保護コーティングの接着性を向上させるよう、ナノ粗さが作り出される。この実施例の保護コーティングは、物品の表面上に配置された接着層上に堆積した。

［００１５２］図９Ａは、２００ｎｍスケールの透過型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で見た場合の、一実施形態による、非晶質アルミナ接着層９２０（図９ＢのセクションＢに対応する）及びＭｇ_ｘＦ_ｗ保護コーティング９３０（図９ＢのセクションＣに対応する）でコーティングされたＡｌＮ物品９１０（図９ＢのセクションＣに対応する）の断面図を示す。

［００１５３］図９Ｂは、図９Ａで観察された保護コーティングのＥＤＳラインスキャンを示す。図９ＢのセクションＡから、Ｍｇ_ｘＦ_ｗ保護コーティングが５原子％未満の低い酸素含有量を含むことが観察された（ライン９４０）。保護コーティング中のフッ素濃度（セクションＡ）は約７０原子％（ライン９５０）であり、保護コーティング中のマグネシウム濃度（セクションＡ）は約２５原子％（ライン９６０）であった。

［００１５４］図９ＢのセクションＢから、非晶質アルミナ接着層は、酸素を約７０原子％の濃度で含み、アルミニウムを約２５原子％の濃度で含むことが観察された。保護コーティング９３０と接着層９２０との間の境界は、意図的に拡散するのではなく、離散しているように見えた。

［００１５５］図９ＣのセクションＣから、コーティングされた物品はＡｌＮで作られており、Ｎを約６５原子％～約７０原子％の濃度で含み、アルミニウムを約３０原子％の濃度で含むことが観察された。接着層９２０と物品９１０との間の境界は、相互拡散ではなく離散しているように見えた。

［００１５６］非晶質アルミナ接着層は、約６０ｎｍの厚さを有していた。緻密な結晶性Ｍｇ_ｘＦ_ｗ保護コーティングは、約３２０ｎｍの厚さを有していた。図９Ｃ１～９Ｃ３を比較するとさらにわかるように、保護コーティング組成物は、保護コーティングの表面（約５０ｎｍの厚さ又はコーティングの約１５％）を除いて、コーティングの厚さ全体にわたって均一であり、保護コーティングはナノ粗さを示した。

［００１５７］図９Ｃ１、図９Ｃ２、及び図９Ｃ３は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で１００ｎｍスケールで見た場合の、図９Ａで観察された保護コーティングの断面図を示しており、コーティングの表面を除いて、コーティングの厚さと組成の均一性を示しており、ナノ粗さが観察される。

［００１５８］特に、図９Ｃ１には、物品９１０の部分９１０Ｃ１の１００ｎｍスケールのＳＥＭ画像が示されている。部分９１０Ｃ１は、接着層９２０の部分９２０Ｃ１でコーティングした。部分９２０Ｃ１は、約６６ｎｍの厚さを有していた。部分９２０Ｃ１は、保護コーティング９３０の部分９３０Ｃ１でコーティングした。部分９３０Ｃ１は、約３４０ｎｍの厚さを有していた。

［００１５９］図９Ｃ２では、物品９１０の部分９１０Ｃ２の１００ｎｍスケールのＳＥＭ画像が示されている。部分９１０Ｃ２は、接着層９２０の部分９２０Ｃ２でコーティングした。部分９２０Ｃ２は、約６９ｎｍの厚さを有していた。部分９２０Ｃ２は、保護コーティング９３０の部分９３０Ｃ２でコーティングした。部分９３０Ｃ２は、約３１５ｎｍの厚さを有していた。

［００１６０］図９Ｃ３では、物品９１０の部分９１０Ｃ３の１００ｎｍスケールのＳＥＭ画像が示されている。部分９１０Ｃ３は、接着層９２０の部分９２０Ｃ３でコーティングした。部分９２０Ｃ３は、約５７ｎｍの厚さを有していた。部分９２０Ｃ３は、保護コーティング９３０の部分９３０Ｃ３でコーティングした。部分９３０Ｃ３は、約３１６ｎｍの厚さを有していた。

［００１６１］部分９２０Ｃ１、９２０Ｃ２、及び９２０Ｃ３の間の接着層の厚さの変動は、約＋／－２５％未満、約＋／－２０％未満、又は約＋／－１５％未満であることがわかる。さらに、部分９３０Ｃ１、９３０Ｃ２、及び９３０Ｃ３の間の保護コーティングの厚さの変動は、約±２５％未満、約±２０％未満、約±１５％未満、又は約±１０％未満であることがわかる。

［００１６２］実際、目標のナノ粗さが達成された保護コーティングの表面以外に（図２Ｂに関して説明した実施形態に従って）、保護コーティング９３０は、均一な厚さ及び均一な組成を示した。

実施例３－ＡＬＤで堆積した第１の多層ラメラ保護コーティング
［００１６３］本明細書に例示されているのは、結晶性のＭｇ_ｘＦ_ｗと非晶質アルミナの薄層を交互に重ねた多層ラメラコーティング構造を有する保護コーティングである。この保護コーティングを、ＡＬＤによって連続的に堆積した。この実施例の保護コーティングは、物品の表面上に配置された非晶質アルミナ接着層上に堆積された。

［００１６４］図１０Ａ１、図１０Ａ２、及び図１０Ａ３は、２００ｎｍスケール（図１０Ａ１）、１００ｎｍスケール（図１０Ａ２）、及び２０ｎｍスケール（図１０Ａ３）でのＳＥＭにより見た場合の、ＡＬＤによって堆積された、多層ラメラ保護コーティングでコーティングされた物品の断面図を示す。

［００１６５］図１０Ａ１及び図１０Ａ２から分かるように、保護コーティングは、９つの結晶性のＭｇ_ｘＦ_ｗ層及び９つの非晶質アルミナ層を含んでいた。図１０Ａ３からわかるように、結晶性のＭｇ_ｘＦ_ｗは、約１５ｎｍの一貫した厚さで堆積され、非晶質アルミナ層（第１の非晶質密着層を除く）は、約３０ｎｍの一貫した厚さで堆積された。第１の非晶質アルミナ接着層は約５０ｎｍの厚さを有していた。

［００１６６］これらの図は、コーティングされた物品の表面と接着層の間、接着層と保護コーティングの間、及び多層ラメラ保護コーティングの様々な層間の境界が、離散的であり、相互拡散／混合されていないことも示している。

［００１６７］図１０Ｂは、図１０Ａ１、図１０Ａ２、及び図１０Ａ３で観察された保護コーティングのＥＤＳラインスキャンを示す。ＥＤＳラインスキャンのセクションＡは多層保護コーティングを示しており、ＥＤＳラインスキャンのセクションＢは接着層を示しており、ＥＤＳラインスキャンのセクションＣはコーティングされた物品を示している。

［００１６８］セクションＡでは、マグネシウム線（１０１０）、フッ素線（１０２０）、酸素線（１０３０）、アルミニウム線（１０４０）の振動線は、多層ラメラ保護コーティングの様々な層を反映している。Ｍｇ_ｘＦ_ｗの層は、約３０原子％のマグネシウム濃度、約６０原子％のフッ素濃度、及び約１０原子％の酸素濃度を有する。非晶質アルミナの層は、約２５原子％のアルミニウム濃度、及び約６５原子％の酸素濃度を有する。保護コーティングの全厚さは約４３０ｎｍであった。

［００１６９］セクションＢでは、非晶質アルミナ接着層は、約３０原子％のアルミニウム濃度と約７０原子％の酸素濃度を有することが示された。セクションＣでは、ＡｌＮ物品は、約７０原子％のＮ濃度及び約３０原子％のＡｌ濃度を有することが示された。

実施例４－ＡＬＤで堆積した第２の多層ラメラ保護コーティング
［００１７０］本明細書に例示されているのは、結晶性のＭｇ_ｘＦ_ｗと非晶質アルミナの薄層を交互に重ねた多層ラメラコーティング構造を有する保護コーティングである。この保護コーティングを、ＡＬＤによって連続的に堆積した。この実施例の保護コーティングは、物品の表面上に配置された非晶質アルミナ接着層上に堆積された。

［００１７１］図１１Ａ１、図１１Ａ２、及び図１１Ａ３は、２００ｎｍスケール（図１１Ａ１）、１００ｎｍスケール（図１１Ａ２）、及び２０ｎｍスケール（図１１Ａ３）でＳＥＭにより見た場合の、一実施形態による、ＡＬＤによって堆積された別の多層ラメラ保護コーティングでコーティングされた物品の断面図を示す。

［００１７２］図１１Ａ１及び図１１Ａ２からわかるように、保護コーティングは、６つの結晶性のＭｇ_ｘＦ_ｗ層及び６つの非晶質アルミナ層を交互配置で含んでいた。図１１Ａ３からわかるように、結晶性のＭｇ_ｘＦ_ｗは、約６０ｎｍの一貫した厚さで堆積され、非晶質アルミナ層（第１の非晶質アルミナ接着層を除く）は、約１５ｎｍの一貫した厚さで堆積された。第１の非晶質アルミナ接着層は、約５０ｎｍの厚さを有していた。

［００１７３］これらの図は、コーティングされた物品の表面と接着層の間、接着層と保護コーティングの間、及び多層ラメラ保護コーティングの様々な層間の境界が、離散的であり、相互拡散／混合されていないことも示している。

［００１７４］図１１Ｂは、図１１Ａ１、図１１Ａ２、及び図１１Ａ３で観察された保護コーティングのＥＤＳラインスキャンを示す。ＥＤＳラインスキャンのセクションＡは多層保護コーティングを示しており、ＥＤＳラインスキャンのセクションＢは接着層を示しており、ＥＤＳラインスキャンのセクションＣはコーティングされた物品を示している。

［００１７５］セクションＡでは、マグネシウム線（１１１０）、フッ素線（１１２０）、酸素線（１１３０）、アルミ線（１１４０）の振動線は、多層ラメラ保護コーティングの様々な交互する層を反映している。Ｍｇ_ｘＦ_ｗの層は、約３０原子％のマグネシウム濃度、約６０～６５原子％のフッ素濃度、約５～１０原子％の酸素濃度を有する。非晶質アルミナの層は、約２５原子％のアルミニウム濃度、及び約６５原子％の酸素濃度を有する。保護コーティングの全厚さは約４９０ｎｍであった。

［００１７６］セクションＢでは、非晶質アルミナ接着層は、約３０原子％のアルミニウム濃度と約７０原子％の酸素濃度を有することが示された。セクションＣでは、ＡｌＮ物品は、約６５～７０原子％のＮ濃度及び約３０～３５原子％のＡｌ濃度を有することが示された。

実施例５－電子ビームイオンアシスト堆積（ＥＢ－ＩＡＤ）によって堆積したＭｇ_ｘＦ_ｗ保護コーティング
［００１７７］図１２Ａ１及び図１２Ａ２は、それぞれ５０ｎｍスケール及び０．２μｍスケールでＳＥＭで見た場合の、１Å／秒の高堆積速度及び高イオンアシスト堆積で、ＥＢ－ＩＡＤによって堆積された、厚さ４２７～４３８ｎｍの保護コーティングでコーティングされた物品の断面図を描写している。

［００１７８］図１２Ｂ１及び図１２Ｂ２は、それぞれ５０ｎｍスケール及び０．２μｍスケールでＳＥＭで見た場合の、ＥＢ－ＩＡＤによって１Å／秒の高堆積速度及び低イオンアシスト堆積で堆積された、厚さ４２８～４３４ｎｍの保護コーティングでコーティングされた物品の断面図を描写している。

［００１７９］図１２Ｃ１及び図１２Ｃ２は、それぞれ５０ｎｍスケール及び０．２μｍスケールでＳＥＭで見た場合の、ＥＢ－ＩＡＤによって１Å／秒の高い堆積速度でイオンアシスト堆積なしで堆積された、厚さ４９３～５２９ｎｍの保護コーティングでコーティングされた物品の断面図を示している。

［００１８０］図１２Ｄ１及び図１２Ｄ２は、それぞれ５０ｎｍスケール及び０．２μｍスケールでＳＥＭで見た場合の、ＥＢ－ＩＡＤによって０．５A／秒の低い堆積速度でイオンアシスト堆積なしで堆積された、厚さ４５５～４８８ｎｍの保護コーティングでコーティングされた物品の断面図を示している。

［００１８１］図１２Ａ１～図１２Ｄ２は、低いＩＡＤが、保護コーティングのより多くのカラム構造を提供し、一方、高ＩＡＤ及び高堆積速度は、特定の実施形態において好ましい可能性がある、最も均一で、緻密で、コンパクトな保護コーティング構造を示している。

実施例６－接着層の上にＥＢ－ＩＡＤによって堆積した保護コーティング
［００１８２］図１３は、０．２μｍスケールでＳＥＭで見た場合の、一実施形態による、ＥＢ－ＩＡＤによって堆積された、非晶質イットリウムアルミニウムガーネット（ＹＡＧ）接着層及び結晶性のＭｇ_ｘＦ_ｗ保護コーティングでコーティングされた物品の断面図である。この実施例は、ＥＢ－ＩＡＤが均一な厚さと組成の多層保護コーティングを形成するために適切に使用できることを示している。

実施例７－ＮＦ３洗浄試験におけるＥＢ－ＩＡＤ堆積保護層の耐薬品性
［００１８３］ＥＢ－ＩＡＤを使用して、ウエハの前面及びウエハの裏面に結晶性のＭｇ_ｘＦ_ｗ保護コーティングを堆積した。次に、コーティングされたウエハを強力な洗浄試験に供し、ウエハの前面を５５０℃でＮＦ３洗浄に曝した。試験後、ウエハの表側中央の元素組成（５５０℃でＮＦ３に曝露）をウエハの裏側中央（５５０℃でＮＦ３に曝されていない）の元素組成と比較した。

［００１８４］図１４は、両面のフッ素濃度が約６５～７０原子％で一定である（Ｆ＿ｆｒｏｎｔｓｉｄｅは１４１０、Ｆ＿ｂａｃｋｓｉｄｅは１４２０）、両面のマグネシウム濃度が約２５～３０原子％（Ｍｇ＿ｆｒｏｎｔｓｉｄｅは１４３０、Ｍｇ＿ｂａｃｋｓｉｄｅは１４４０）で一定であり、両面の酸素濃度が約６～８原子％（Ｏ＿ｆｒｏｎｔｓｉｄｅは１４５０、Ｏ＿ｂａｃｋｓｉｄｅは１４６０）で一定であったことを示している。コーティングされたウエハの表側と裏側の組成が類似していることは、コーティング組成が５５０℃でのＮＦ３洗浄後も安定していることを示している。

［００１８５］上記の説明は、本開示のいく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、方法などの例など、多数の特定の詳細を記載している。しかしながら、当業者には、本開示の少なくともいくつかの実施形態は、これらの特定の詳細がなくても実施できることが明らかであろう。他の例では、周知の構成要素又は方法は、本開示を不必要に曖昧にすることを避けるために、詳細に説明されていないか、単純なブロック図形式で提示されている。したがって、記載された特定の詳細は単なる例示である。特定の実装は、これらの例示的な詳細から変更することができ、それでも本開示の範囲内にあると考えられる。

［００１８６］本明細書で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈が明確に別段の指示をしない限り、複数の参照を含む。したがって、例えば、「前駆体」への言及は、単一の前駆体並びに２つ以上の前駆体の混合物を含み；「反応物質」への言及は、単一の反応物質並びに２つ以上の反応物質の混合物などを含む。

［００１８７］本明細書を通じて「ある実施形態」又は「一実施形態」への言及は、その実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、又は特徴が少なくとも一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「一実施形態において」という語句の出現は、必ずしもすべてが同じ実施形態を参照しているとは限らない。さらに、用語「又は」は、排他的な「又は」ではなく、包括的な「又は」を意味することを意図している。「約」又は「おおよそ」という用語が本明細書で使用される場合、これは、「約１０」が９～１１を含むように、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ことを意図している。

［００１８８］ここでの値の範囲の列挙は、ここに別段の記載がない限り、範囲内にある各個別の値を個別に参照する略記法として役立つことを単に意図し、各個別の値は、ここに個別に記載されているかのように明細書に組み込まれる。ここに記載されているすべての方法は、ここに別段の指示がない限り、又は文脈によって明らかに矛盾しない限り、任意の適切な順序で実行することができる。本明細書で提供されるあらゆる例又は例示的な言葉（例えば、「など」）の使用は、単に特定の材料及び方法を明らかにすることを意図しており、範囲を限定するものではない。明細書のいかなる文言も、特許請求の範囲に記載されていない要素が、開示された材料及び方法の実施に不可欠であることを示すと解釈されるべきではない。

［００１８９］本明細書の方法の操作は特定の順序で示され、説明されているが、各方法の操作の順序は変更されてもよく、それによって、特定の操作を逆の順序で実行できるように、又は特定の操作を少なくとも部分的に他の操作と同時に実行できる。別の実施形態では、別個の操作の命令又はサブ操作は、断続的及び／又は交互に行うことができる。

［００１９０］上記の説明は、例示を意図したものであり、限定を意図したものではないことを理解されたい。上記の説明を読んで理解すれば、多くの他の実施形態が当業者に明らかになるであろう。したがって、開示の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照して、そのような特許請求の範囲が権利を有する同等物の全範囲と共に決定されるべきである。

Claims (20)

1. 半導体チャンバ部品であって：
   基体と；
   前記基体の粗面化されていない表面上に堆積された保護コーティングであって、Ｍ１_ｘＦ_ｗ、Ｍ１_ｘＭ２_ｙＦ_ｗ及びＭ１_ｘＭ２_ｙＭ３_ｚＦ_ｗからなる群より選択される式を有する少なくとも１つの金属フッ化物を含む、前記保護コーティングと
   を含み、
   ａ）前記金属フッ化物がＭ１_ｘＦ_ｗの式を有するとき、ｘは１であり、ｗは１～３の範囲であり、
   ｂ）前記金属フッ化物がＭ１_ｘＭ２_ｙＦ_ｗの式を有するとき、ｘは０．１～１の範囲、ｙは０．１～１の範囲、及びｗは１～３の範囲であり、及び
   ｃ）前記金属フッ化物がＭ１_ｘＭ２_ｙＭ３_ｚＦ_ｗの式を有するとき、ｘは０．１～１の範囲、ｙは０．１～１の範囲であり、ｚは０．１～１の範囲、及びｗは１～３の範囲であり、
   Ｍ１、Ｍ２、又はＭ３の少なくとも１つは、マグネシウム又はランタンを含む、
   半導体チャンバ部品。
2. 前記保護コーティングが、Ｍｇ_ｘＦ_ｗ、Ｌａ_ｘＦ_ｗ、Ｙ_ｘＭｇ_ｙＦ_ｗ、Ｙ_ｘＬａ_ｙＦ_ｗ、Ｌａ_ｘＭｇ_ｙＦ_ｗ、又はＹ_ｘＭｇ_ｙＬａ_ｚＦ_ｗの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の半導体チャンバ部品。
3. 前記基体の前記表面と前記保護コーティングとの間に堆積されている接着及びフッ素拡散バリア層をさらに含む、請求項１に記載の半導体チャンバ部品。
4. 前記保護コーティングが、結晶性であることを特徴とする請求項１に記載の半導体チャンバ部品。
5. 前記保護コーティングの頂面が、約０．１マイクロインチ～約２００マイクロインチの範囲のナノ粗さを有する、請求項４に記載の半導体チャンバ部品。
6. 前記保護コーティングが、非晶質層と結晶性の層とが交互している多層ラメラ構造を有する、請求項１に記載の半導体チャンバ部品。
7. 前記基体が、アルミニウム合金、ＡｌＮ、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｎｉ、ステンレス鋼、ニッケル－クロム合金を含む、請求項１に記載の半導体チャンバ部品。
8. 前記基体が、ヒータ、静電チャック、面板、シャワーヘッド、ライナー、ブロッカプレート、ガスボックス、エッジリング、ベローである、請求項１に記載の半導体チャンバ部品。
9. 前記保護コーティングが、約０原子％超から約４０原子％までの酸素を含む、請求項１に記載の半導体チャンバ部品。
10. 半導体処理チャンバ中での処理中に粒子を低減するための方法であって、
    原子層堆積（ＡＬＤ）、化学気相堆積（ＣＶＤ）、電子ビームイオンアシスト堆積（ＥＢ－ＩＡＤ）又は物理的気相堆積（ＰＶＤ）により、基体の粗面化されていない表面上に保護コーティングを堆積することを含み、
    前記保護コーティングは、Ｍ１_ｘＦ_ｗ、Ｍ１_ｘＭ２_ｙＦ_ｗ及びＭ１_ｘＭ２_ｙＭ３_ｚＦ_ｗからなる群より選択される式を有する少なくとも１つの金属フッ化物を含み、
    ａ）前記金属フッ化物がＭ１_ｘＦ_ｗの式を有するとき、ｘは１であり、ｗは１～３の範囲であり、
    ｂ）前記金属フッ化物がＭ１_ｘＭ２_ｙＦ_ｗの式を有するとき、ｘは０．１～１の範囲、ｙは０．１～１の範囲、及びｗは１～３の範囲であり、及び
    ｃ）前記金属フッ化物がＭ１_ｘＭ２_ｙＭ３_ｚＦ_ｗの式を有するとき、ｘは０．１～１の範囲、ｙは０．１～１の範囲であり、ｚは０．１～１の範囲であり、及びｗは１～３の範囲であり、
    Ｍ１、Ｍ２、又はＭ３の少なくとも１つは、マグネシウム又はランタンを含む、
    方法。
11. 前記保護コーティングが、Ｍｇ_ｘＦ_ｗ、Ｌａ_ｘＦ_ｗ、Ｙ_ｘＭｇ_ｙＦ_ｗ、Ｙ_ｘＬａ_ｙＦ_ｗ、Ｌａ_ｘＭｇ_ｙＦ_ｗ、又はＹ_ｘＭｇ_ｙＬａ_ｚＦ_ｗの少なくとも１つを含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記基体の前記表面と前記保護コーティングとの間に、接着及びフッ素拡散バリア層を堆積することをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
13. ＡＬＤによって、前記保護コーティングがターゲット厚さを達成するように連続的に堆積することを含み、前記保護コーティングは結晶性であり、堆積することは、前記保護コーティングの頂面の粗さを約０．１マイクロインチ～約２００マイクロインチの範囲に調整する、請求項１０に記載の方法。
14. ＡＬＤによって、非晶質層と結晶性の層を交互して堆積して多層ラメラ構造を達成することを含み、各層が均一かつ共形性である、請求項１０に記載の方法。
15. 前記基体が、アルミニウム合金、ＡｌＮ、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｎｉ、ステンレス鋼、ニッケル－クロム合金を含む、請求項１０に記載の方法。
16. 前記基体が、ヒータ、静電チャック、面板、シャワーヘッド、ライナー、ブロッカプレート、ガスボックス、エッジリング、ベローである、請求項１０に記載の方法。
17. 原子層堆積法（ＡＬＤ）を用いて基体の表面をコーティングするための方法であって、
    Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、又はそれらの組み合わせの１つ又は複数の金属前駆体をＡＬＤ処理チャンバ中にパルス状にすることによって、前記基体の前記表面上に第１の吸着層を堆積するステップと、
    Ｍ１_ｘＦ_ｗ、Ｍ１_ｘＭ２_ｙＦ_ｗ、及びＭ１_ｘＭ２_ｙＭ３_ｚＦ_ｗからなる群より選択される式を有する少なくとも１つの金属フッ化物を形成するために、フッ素成分をＡＬＤ処理チャンバ中に導入するステップと
    を含み、
    ａ）前記金属フッ化物がＭ１_ｘＦ_ｗの式を有するとき、ｘは１であり、ｗは１～３の範囲であり、
    ｂ）前記金属フッ化物がＭ１_ｘＭ２_ｙＦ_ｗの式を有するとき、ｘは０．１～１の範囲であり、ｙは０．１～１の範囲であり、及びｗは１～３の範囲であり、及び
    ｃ）前記金属フッ化物がＭ１_ｘＭ２_ｙＭ３_ｚＦ_ｗの式を有するとき、ｘは０．１～１の範囲であり、ｙは０．１～１の範囲であり、ｚは０．１～１の範囲であり、及びｗは１～３の範囲であり、
    Ｍ１、Ｍ２、又はＭ３の少なくとも１つは、マグネシウム又はランタンを含む、
    方法。
18. 導入することが、原子層堆積チャンバ中にフッ素含有反応物質をパルス状にすることによって前記第１の吸着層を直接フッ素化することを含む、請求項１７に記載の方法。
19. 導入することが、原子層堆積チャンバ中に酸素含有反応物質をパルス状にすること、続いて酸素反応した前記第１の吸着層をフッ素含有種に曝露して前記酸素反応した前記第１の吸着層をフッ素化し、式Ｍ１_ｘＭ２_ｙＭ３_ｚＦ_ｗを有する少なくとも１つの金属フッ化物に変換することを含む、請求項１７に記載の方法。
20. 前記保護コーティングが、Ｍｇ_ｘＦ_ｗ、Ｌａ_ｘＦ_ｗ、Ｙ_ｘＭｇ_ｙＦ_ｗ、Ｙ_ｘＬａ_ｙＦ_ｗ、Ｌａ_ｘＭｇ_ｙＦ_ｗ、又はＹ_ｘＭｇ_ｙＬａ_ｚＦ_ｗの少なくとも１つを含む、請求項１７に記載の方法。
    

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