TW201931513A - 用於半導體製程腔室部件的Y2O3-SiO2保護性塗佈 - Google Patents

用於半導體製程腔室部件的Y2O3-SiO2保護性塗佈 Download PDF

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Abstract

一種半導體製程腔室部件，包含一物體，所述物體塗佈有保護性塗層，所述保護性塗層可具有：濃度約10莫耳%至約65莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約35莫耳%至約90莫耳%之SiO2 。

Description

用於半導體製程腔室部件的Y2O3-SiO2保護性塗佈
大體而言，本文揭示的實施例涉及用於半導體處理腔室部件之保護性塗層，且具體而言，與用於半導體處理腔室部件之抗腐蝕及/或抗侵蝕的陶瓷材料塗層有關。
在半導體工業中，藉由許多製造製程來製造元件，產生尺寸不斷縮小的結構。諸如電漿蝕刻和電漿清潔製程之某些製造製程將基板暴露於高速的電漿流，以蝕刻或清潔基板。電漿可能是高度腐蝕性的，並且可能腐蝕處理腔室和暴露於電漿的其他表面。此種腐蝕可能產生粒子，該等粒子經常污染正在處理的基板，從而導致元件缺陷。另外，腐蝕可能導致來自腔室部件的金屬原子污染經處理的基板(例如，經處理之晶圓)。
對缺陷和粒子污染的敏感性隨著元件幾何尺寸的縮小而增加，並且粒子污染物的規格要求變得更加嚴格。為了最小化腔室處理期間由腔室部件引入的缺陷和粒子污染，正在開發腔室部件和腔室部件塗層，所述腔室部件和腔室部件塗層能耐受腔室處理條件，且不太可能產生有機會污染經處理之基板的粒子。
在示範實施例中，半導體製程腔室部件可包含物體及保護性陶瓷材料塗層。保護性陶瓷材料塗層可包含至少一種相材料(phase material)。所述至少一種相材料可包含濃度約10莫耳%至約65莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約35莫耳%至約90莫耳%之SiO2 。
在示範實施例中，用於塗佈物體之方法可包含以下步驟：產生陶瓷粉末之混合物以形成保護性陶瓷材料塗層。陶瓷粉末之混合物可包含：濃度約10莫耳%至約65莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約35莫耳%至約90莫耳%之SiO2 。方法可進一步包含以下步驟：以保護性陶瓷材料塗層塗佈物體。
在示範實施例中，半導體製程腔室部件塗層可包含至少一種相材料。所述至少一種相材料可包含：濃度約10莫耳%至約65莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約35莫耳%至約90莫耳%之SiO2 。
本文揭示之實施例涉及保護性陶瓷材料塗層、塗佈有保護性陶瓷材料塗層之半導體製程腔室部件，及以保護性陶瓷材料塗層塗佈物體(如，半導體製程腔室部件)之製程。保護性陶瓷材料塗層可具有至少一種相材料，且整體成分包括：濃度約10莫耳%至約65莫耳%、約20莫耳%至約60莫耳%、約25莫耳%至約55莫耳%或約40莫耳%至約50莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約35莫耳%至約90莫耳%、約40莫耳%至約80莫耳%、約45莫耳%至約75莫耳%或約50莫耳%至約60莫耳%之SiO2 。可藉由各種技術沉積保護性陶瓷材料塗層，所述技術包括但不限於：離子輔助沉積(IAD) (如，使用電子束IAD (EB-IAD)或離子束濺射IAD (IBS-IAD))、物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積 (CVD)、原子層沉積(ALD)、電漿噴塗等等。使用塗佈有本文所述之保護性陶瓷材料塗層的腔室部件可以減少加工的晶圓上的釔金屬污染，且也使粒子產生最小化，並增強經塗佈之腔室部件的耐侵蝕性及/或耐腐蝕性。
當在本文中使用術語「約(about)」和「將近(approximate)」時，此意味著所呈現的標稱值精確度在±10%內。
當在本文中使用短語「至少一種相材料(at least one phase material)」時，其是指包括至少一種物質狀態的材料，但該材料也可同時包括多種相(即，物質狀態)或多種相(即，物質狀態)的混合。例如，單一相可以指固溶體，而多種相可以指兩種或更多種固相的混合。
第 1 圖 為根據實施例之處理腔室100 (如，半導體處理腔室)的剖面圖，處理腔室100具有一或多個腔室部件，所述一或多個腔室部件包括保護性塗層。可將處理腔室100用於提供腐蝕性電漿環境的製程。舉例而言，處理腔室100可為用於電漿蝕刻反應器(也稱為電漿蝕刻器)、電漿清潔器等之腔室。可包括保護性塗層之腔室部件的實例為：基板支撐組件148、靜電夾盤(ESC)、環(如，製程套件環或單環)、腔室壁、基座、噴頭130、氣體分配板、襯裡、襯裡套件、氣體管線、屏蔽、電漿篩(電漿 screen)、流量均衡器(flow equalizer)、冷卻基座、腔室視埠(viewport)、腔室蓋、噴嘴，等等。
在一個實施例中，處理腔室100包括腔室主體102及噴頭130，所述腔室主體102及噴頭130封圍內容積106。噴頭130可包括或可不包括氣體分配板。舉例而言，噴頭可為多件式噴頭，其包括噴頭基座和噴頭氣體分配板，所述噴頭氣體分配板接合至噴頭基座。或者，在某些實施例中，噴頭130可由蓋和噴嘴替代，或在其他實施例中，由多個派(pie)狀噴頭隔室和電漿產生單元替代。可由鋁、不鏽鋼或其他合適的材料製造腔室主體102。腔室主體102通常包括側壁108和底部110。
外側襯裡116可經設置而鄰近側壁108，以保護腔室主體102。外側襯裡116可為對含鹵素氣體具抗性之材料，如Al2 O3 或Y2 O3 。根據一實施例，外側襯裡116也可塗佈有保護性陶瓷材料塗層。
可於腔室主體102中界定排放埠126，且排放埠126可將內容積106耦接至泵送系統128。泵送系統128可包括一或多個泵和節流閥，用於抽空並調控處理腔室100之內容積106的壓力。
噴頭130可被支撐在腔室主體102之側壁108上，及/或在腔室主體的頂部上。可打開噴頭130 (或蓋)，以容許進入處理腔室100之內容積106，且當噴頭130 (或蓋)關閉時，可密封處理腔室100。氣體分配盤158可耦接處理腔室100，以經由噴頭130或經由蓋和噴嘴，將製程及/或清潔氣體提供至內容積106。噴頭130可用於供介電質蝕刻(介電材料之蝕刻)所用之處理腔室。噴頭130包括貫穿噴頭130的多個氣體輸送孔洞132。噴頭130可為鋁、陽極化鋁、鋁合金(如，Al 6061)或陽極化鋁合金。在某些實施例中，噴頭包括氣體分配板(gas distribution plate；GDP)，氣體分配板接合至噴頭。GDP可為，例如，Si或SiC。GDP可額外地包括多個孔洞對齊噴頭中的孔洞。
可用來在處理腔室100中處理基板之處理氣體的實例包括含鹵素材料(如C2 F6 、SF6 、SiCl4 、HBr、NF3 、CF4 、CHF3 、CH2 F3 、F、Cl2 、CCl4 、BCl3 及SiF4 等等)，以及其他氣體(如O2 或N2 O)。載氣的實例包括N2 、He、Ar及對製程氣體呈惰性之其他氣體(如，非反應性氣體)。
基板支撐組件148設置於噴頭130下方之處理腔室100的內容積106中。基板支撐組件148在處理期間固持基板144 (如，晶圓)。基板支撐組件148可包括：在處理期間固定基板144之靜電夾盤、接合至靜電夾盤之金屬冷卻板，及/或依或多個額外部件。內側襯裡(未繪示)可覆蓋基板支撐組件148之邊緣。內側襯裡可為對含鹵素材料具抗性之材料，如Al2 O3 或Y2 O3 。根據一實施例，內側襯裡也可塗佈有保護性陶瓷材料塗層。
根據實施例，噴頭130 (或蓋及/或噴嘴)、側壁108、底部110、基板支撐組件148、外側襯裡116、內側襯裡(未繪示)等任何腔室部件，或其他腔室部件，可包括保護性塗層。舉例而言，如所示，噴頭130包括保護性塗層152。在某些實施例中，保護性塗層152可為保護性陶瓷材料塗層。在某些實施例中，保護性陶瓷材料塗層可包含Y2 O3 及SiO2 之至少一種相材料。參照第 2 圖 來更詳細地描述保護性陶瓷材料塗層，並參照第 3 圖 來更詳細地描述以保護性陶瓷材料塗層塗佈物體的製程。
第 2 圖 為根據一實施例之經塗佈的半導體製程腔室部件200之剖面圖。在實施例中，經塗佈的半導體製程腔室部件可包含物體205及保護性陶瓷材料塗層208。
示例性物體可選自由靜電夾盤、噴嘴、氣體分配板、噴頭、靜電夾盤部件、腔室壁、襯裡、襯裡套件、氣體管線、腔室蓋、噴嘴、單環及處理套件環所組成之群組。
保護性陶瓷材料塗層可包含氧化釔(Y2 O3 )、二氧化矽(SiO2 )或它們的組合，如氧化釔及二氧化矽的固溶體或多相混合物。在若干實施例中，保護性陶瓷材料塗層可以主要是氧化釔，且保護性陶瓷材料塗層的一部分可由二氧化矽代替，以使釔金屬污染物在處理期間沉積在基板上的可能性最小化。
在一個實施例中，保護性陶瓷材料塗層可包含氧化釔和二氧化矽之至少一種相材料。在若干實施例中，保護性陶瓷材料塗層可由氧化釔和二氧化矽之至少一種相材料組成，或基本上由氧化釔和二氧化矽之至少一種相材料組成。在若干實施例中，Y2 O3 的濃度和SiO2 的濃度加總為100莫耳%。在其他實施例中，所述至少一種相材料可包含除了Y2 O3 及SiO2 之外的額外成分。在一個實施例中，保護性陶瓷材料塗層可僅由Y2 O3 及SiO2 (以一或多種相的形式)組成。
在一個實施例中，所述至少一種相材料可包含：濃度約10莫耳%至約65莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約35莫耳%至約90莫耳%之SiO2 。在一個實施例中，所述至少一種相材料可包含：濃度約20莫耳%至約60莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約40莫耳%至約80莫耳%之SiO2 。在一個實施例中，所述至少一種相材料可包含：濃度約25莫耳%至約55莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約45莫耳%至約75莫耳%之SiO2 。在一個實施例中，所述至少一種相材料可包含：濃度約40莫耳%至約50莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約50莫耳%至約60莫耳%之SiO2 。
在一個實施例中，所述至少一種相材料可包含選自由以下成分所組成之群組中之成分：a)濃度約65莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約35莫耳%之SiO2 ；b)濃度約60莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約40莫耳%之SiO2 ；c)濃度約55莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約45莫耳%之SiO2 ；d)濃度約50莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約50莫耳%之SiO2 ；e)濃度約45莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約55莫耳%之SiO2 ；f)濃度約40莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約60莫耳%之SiO2 ；g)濃度約35莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約65莫耳%之SiO2 ；h)濃度約30莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約70莫耳%之SiO2 ；i)濃度約25莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約75莫耳%之SiO2 ；j)濃度約20莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約80莫耳%之SiO2 ；k)濃度約15莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約85莫耳%之SiO2 ；及l)濃度約10莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約90莫耳%之SiO2 。
任何前述保護性塗層可包括痕量的其他材料，如ZrO2 、Al2 O3 、SiO2 、B2 O3 、Er2 O3 、Nd2 O3 、Nb2 O5 、CeO2 、Sm2 O3 、Yb2 O3 或其他氧化物。
在一個實施例中，利用EB-IAD來形成保護性陶瓷材料塗層208。在一個實施例中，利用IBS-IAD來形成保護性陶瓷材料塗層208。在一個實施例中，利用CVD來形成保護性陶瓷材料塗層208。在一個實施例中，利用PVD來形成保護性陶瓷材料塗層208。在一個實施例中，利用電漿噴塗來形成保護性陶瓷材料塗層208。在一個實施例中，利用ALD來形成保護性陶瓷材料塗層208。
第 3 圖 為繪示根據一個實施例之用於塗佈物體(如半導體製程腔室部件)之方法300之流程圖。於方塊310，選擇用來形成保護性塗層之陶瓷粉末。亦選擇所選的陶瓷粉末之量。
在一個實施例中，所選的陶瓷粉末包含Y2 O3 、SiO2 或它們的組合。在一個實施例中，所選的陶瓷粉末可由氧化釔和二氧化矽組成，或基本上由氧化釔和二氧化矽組成。在若干實施例中，Y2 O3 粉末的濃度和SiO2 粉末的濃度加總達100莫耳%。在其他實施例中，所選的陶瓷粉末可包含除了Y2 O3 及SiO2 之外的額外成分。
在一個實施例中，陶瓷粉末可包括：濃度約10莫耳%至約65莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約35莫耳%至約90莫耳%之SiO2 。在一個實施例中，所選的陶瓷粉末可包括：濃度約20莫耳%至約60莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約40莫耳%至約80莫耳%之SiO2 。在一個實施例中，所選的陶瓷粉末可包括：濃度約25莫耳%至約55莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約45莫耳%至約75莫耳%之SiO2 。在一個實施例中，所選的陶瓷粉末可包括：濃度約40莫耳%至約50莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約50莫耳%至約60莫耳%之SiO2 。
在一個實施例中，所選的陶瓷粉末可包括：選自由以下成分所組成之群組中之成分：a)濃度約65莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約35莫耳%之SiO2 ；b)濃度約60莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約40莫耳%之SiO2 ；c)濃度約55莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約45莫耳%之SiO2 ；d)濃度約50莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約50莫耳%之SiO2 ；e)濃度約45莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約55莫耳%之SiO2 ；f)濃度約40莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約60莫耳%之SiO2 ；g)濃度約35莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約65莫耳%之SiO2 ；h)濃度約30莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約70莫耳%之SiO2 ；i)濃度約25莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約75莫耳%之SiO2 ；j)濃度約20莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約80莫耳%之SiO2 ；k)濃度約15莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約85莫耳%之SiO2 ；及l)濃度約10莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約90莫耳%之SiO2 。
於方塊320，將所選的陶瓷粉末混合。在某些實施例中，可將所選的粉末與其他成份混合而形成漿料，所述成份包括但不限於：水、黏著劑或解凝劑(deflocculant)。
於方塊330，選擇沉積技術，用於以保護性陶瓷材料塗層塗佈物體。所述沉積技術可選自(但不限於)由以下技術所組成之群組：IAD、CVD、PVD、ALD及電漿噴塗。
於方塊340，可使用在方塊330所選擇之沉積技術，於物體(如半導體製程腔室部件)上沉積陶瓷粉末混合物。
經塗佈之物體可為半導體製程腔室部件，選自(但不限於)由以下部件所組成之群組：靜電夾盤、蓋、噴嘴、氣體分配板、噴頭、靜電夾盤部件、腔室壁、襯裡、襯裡套件、腔室蓋、單環、處理套件環、氣體管線及前述者之組合。
可將保護性陶瓷材料塗層塗佈在不同的陶瓷物體上，所述陶瓷物體包括氧化物系陶瓷、氮化物系陶瓷及碳化物系陶瓷。氧化物系陶瓷的實例包括SiO2 (石英)、Al2 O3 、Y2 O3 ，等等。碳化物系陶瓷的實例包括SiC、Si-SiC，等等。氮化物系陶瓷的實例包括AlN、SiN，等等。也可將保護性陶瓷材料塗層施加在經電漿噴塗之保護性層上。經電漿噴塗之保護性層可為Y3 Al5 O12 、Y2 O3 、Y4 Al2 O9 、Er2 O3 、Gd2 O3 、Er3 Al5 O12 、Gd3 Al5 O12 、陶瓷化合物(包含Y4 Al2 O9 及Y2 O3 -ZrO2 之固溶體，或另一種陶瓷)。
在某些實施例中，根據方塊350，以保護性陶瓷材料塗層塗佈物體之方法可進一步包含：在保護性陶瓷材料塗層中形成一或多個特徵。形成一或多個特徵可包括：研磨及/或拋光保護性陶瓷材料塗層、在保護性陶瓷材料塗層中鑽孔、切割及/或成形保護性陶瓷材料塗層、粗糙化保護性陶瓷材料塗層(如，藉由噴砂處理)、於保護性陶瓷材料塗層上形成台面，等等。在一個實施例中，一或多個特徵可包含孔洞、通道或台面中之至少一者。
第 4A 圖 描繪了適用於利用高能粒子之各種沉積技術(如IAD)之沉積機制。示例性IAD方法包括與離子轟擊結合之沉積製程，例如在離子轟擊存在下，進行蒸鍍(如，活化反應性蒸鍍(ARE)或電子束離子輔助沉積(EB-IAD))和濺射(如，離子束濺射離子輔助沉積(IBS-IAD))，以形成如本文所述之保護性塗層。可藉由蒸鍍進行EB-IAD。可藉由濺射固態材料源來進行IBS-IAD。可在反應性氣體物種(如，O2 、N2 、CO、鹵素等)存在下，及/或在非反應性物種(如，Ar)存在下，進行任何IAD。
如所示，藉由在諸如離子(如，氧離子或氮離子)之高能粒子403存在下之沉積材料402的累積，於一物體410上或於多個物體410A、410B (繪示於第4B圖中)上形成保護性塗層415。沉積材料402可包括原子、離子、自由基或其混合。高能粒子403可在保護性塗層415形成時撞擊並壓實保護性塗層415。
第 4B 圖 描繪IAD裝置的示意圖。如圖示，材料源450提供沉積材料402之通量(flux)，而高能粒子源455提供高能粒子403之通量，二者在整個IAD製程撞擊至物體410 (繪示於第4A圖中)、410A、410B上。高能粒子源455可為氧、氮或其他離子源。高能粒子源455也可提供其他類型的高能粒子，如惰性自由基、中子原子和奈米尺寸的粒子，所述粒子來自粒子產生源(如，來自電漿、反應性氣體或來自提供沉積材料之材料源)。IAD可利用一或多種電漿(例如，氬電漿或氬-氧電漿)或射束，以提供材料和高能粒子源。在抗電漿性塗層之沉積期間，也可提供反應性物種。
利用IAD製程，可藉由高能粒子源455 (如，高能離子源)獨立於其他沉積參數來控制高能粒子403。可調整高能粒子通量之能量(如，速度)、密度、工作距離及入射角，以控制保護性塗層之成分、結構、結晶定向及晶粒尺寸。也可調整的附加參數為沉積期間之物體的溫度，還有沉積的持續時間。在若干實施例中，沉積溫度(即，沉積腔室中的溫度和沉積腔室中之物體的溫度)的範圍從約160 °C至約500 °C，或從約200 °C至約270 °C。在若干實施例中，材料源450與物體410A、410B之間的工作距離470之範圍從約0.2至約2.0公尺，或從約0.2至約1.0公尺。在若干實施例中，保護性塗層可具有達約5至10%的不均勻度。在若干實施例中，入射角(即，來自材料源之沉積材料撞擊物體的角度)的範圍自約10至90度，或可為約30度。
可在粗糙度約0.5微英吋(µin)至約180 µin之寬的表面條件範圍下施加IAD塗層。然而，較平滑表面有助於均勻的塗層覆蓋。塗層厚度可達約1000微米(µm)。取決於用來產生塗層的材料，IAD塗層可為非晶或結晶。非晶塗層更保形，並可降低晶格失配引起的磊晶裂縫，而結晶塗層則更能抗侵蝕。
塗層架構可為雙層或多層結構。在雙層架構中，可沉積非晶層作為緩衝層，以最小化磊晶裂縫，隨後於非晶層頂部沉積可抗侵蝕的結晶層。在多層設計中，可使用層材料引致從基板到頂層之平順的熱梯度。儘管本文參照IAD來描述塗層架構中之可能變化，但應理解若及/或當藉由本文討論的其他技術(如CVD、除了IAD之外的PVD、ALD和電漿噴塗)沉積保護性塗層，還有若及/或當本案所屬技術領域中具通常知識者能理解為本文列舉的技術之其他等效技術沉積保護性塗層時，也可實現這樣的變化。
可使用多個電子束(e-束)槍來實現多種材料的共沉積，以產生較厚的塗層及層狀架構。舉例而言，可同時使用具有相同材料類型的兩個材料源。這樣可增加沉積速率和保護性塗層的厚度。在另一個實例中，兩個材料源可為相異的陶瓷材料或相異的金屬材料。第一電子束槍可轟擊第一材料源以沉積第一保護性塗層，且第二電子束槍可隨後轟擊第二材料源以沉積第二保護性塗層，第二保護性塗層具有相異於第一保護性塗層之材料成分。或者，兩個電子束槍可同時轟擊兩種材料源，以產生複合陶瓷化合物。因此，可使用兩種不同的金屬靶而不是單一金屬合金來形成複合陶瓷化合物。儘管本文參照IAD來描述共沉積，但應理解若及/或當藉由本文討論的其他技術(如CVD、除了IAD之外的PVD、ALD和電漿噴塗)沉積保護性塗層，還有若及/或當本案所屬技術領域中具通常知識者能理解為本文列舉的技術之其他等效技術沉積保護性塗層時，也可實現這樣的共沉積。
可使用塗佈後熱處理來達成改良的塗層特性。舉例而言，可使用塗佈後熱處理來將非晶塗層轉化為具有較高抗侵蝕性之結晶塗層。儘管本文參照IAD來描述塗佈後熱處理，但應理解若及/或當藉由本文討論的其他技術(如CVD、除了IAD之外的PVD、ALD和電漿噴塗)沉積保護性塗層，還有若及/或當本案所屬技術領域中具通常知識者能理解為本文列舉的技術之其他等效技術沉積保護性塗層時，也可實現這樣的塗佈後熱處理。
根據第4A圖所描繪之IAD機制，可使用第4B圖所描繪之IAD設備來沉積保護性塗層，所述保護性塗層在實施例中具抗侵蝕及/或抗腐蝕性。保護性塗層415可包含陶瓷材料，如Y2 O3 、SiO2 或所述材料的任何組合，包括但不限於：Y2 O3 及SiO2 固溶體或多相混合物。
在某些實施例中，可藉由CVD將保護性塗層沉積在物體的表面上。示例性CVD系統圖解於第 5 圖 中。系統包含化學氣相前驅物供應系統505及CVD反應器510。氣相前驅物供應系統505的作用是從起始材料515產生氣相前驅物520，所述起始材料515可為固態、液態或氣態形式。接著可將蒸氣輸送至CVD反應器510內，並根據一實施例在物體530的表面上沉積作為保護性塗層525及/或545，物體530可安置在物體支持裝置535上。
CVD反應器510使用加熱器540將物體530加熱至沉積溫度。在某些實施例中，加熱器可加熱CVD反應器的壁(亦稱為「熱-壁反應器」)，且反應器的壁可將熱量傳遞至物體。在其他實施例中，在維持CVD反應器的壁冷卻(亦稱為「冷-壁反應器」)的同時可單獨加熱物體。應理解到CVD系統配置不應被解讀為限制。可將各種設備應用於CVD系統，且可選擇設備來獲得最佳處理條件，而最佳處理條件可賦予塗層均勻的厚度、表面形貌、結構和成分。
各種CVD技術包括以下階段：(1)從初始材料產生活性氣態反應物種(亦稱為「前驅物」)；(2)將前驅物輸送至反應腔室(亦稱為「反應器」)內；(3)將前驅物吸附至經加熱的物體上；(4)在氣體-固體介面處參與前驅物與物體之間的化學反應，以形成沉積物和氣態副產物；以及(5)從反應腔室移除氣態副產物和未反應的氣態前驅物。
合適的CVD前驅物可在室溫下呈穩定、可具有低蒸發溫度、可產生在低溫下穩定的蒸氣、具有穩定的沉積速率(用於薄膜之低沉積速率和用於厚膜塗層之高沉積速率)、相對低的毒性、具成本效益，且相對較純。就某些CVD反應而言，如熱分解反應(亦稱為「熱解」)或歧化(disproportionation)反應，單獨的化學前驅物可能就足以完成沉積。就其他CVD反應而言，可利用除了化學前驅物以外的其他試劑(列於下表1)來完成沉積。
CVD具有許多優點，包括其沉積高密度和純塗層之能力，以及其在相當高的沉積速率下產生具有良好再現性和黏附性的均勻膜之能力。在實施例中，使用CVD沉積之層可具有低於1%的孔隙率，和低於0.1%的孔隙率(如，約0%)。因此，可使用CVD來均勻地塗佈複雜形狀的部件，並沉積具有良好共形覆蓋度(如，具有實質上均勻的厚度)之共形膜。也可利用CVD來沉積由多種成分製成的膜，例如，藉由以預定比例將多種化學前驅物進料至混合腔室內，並接著將混合物供應到CVD反應器系統。
在實施例中，可使用CVD反應器510來形成具抗侵蝕及/或腐蝕性之保護性塗層。保護性塗層525及/或545可包含陶瓷材料，如Y2 O3 、SiO2 或所述材料的任何組合，包括但不限於Y2 O3 及SiO2 固溶體或多相混合物。保護性塗層可包含雙層或多層架構，各種層可具有相似或相異的厚度，且所述層可獨立地為結晶或非晶層。可將形成保護性塗層的材料共沉積。在某些實施例中，保護性塗層可受到塗佈後熱處理。在某些實施例中，保護性塗層可受到塗佈後處理，以於保護性塗層中形成一或多個特徵。
在某些實施例中，可藉由PVD技術(除了先前討論之IAD技術之外)將保護性塗層沉積在物體的表面上。可使用PVD製程來沉積厚度範圍自幾奈米至數微米的薄膜。各種PVD共用三個共通基本特徵：(1)借助高溫或氣態電漿從固態源蒸發材料；(2)在真空中將蒸氣化的材料輸送至物體的表面；以及(3)將蒸氣化的材料凝結至物體上，以產生薄膜層。於第 6 圖 描繪示例性PVD反應器，並於下文討論示例性PVD反應器的細節。
第 6 圖 描繪可應用於各種PVD技術和反應器之沉積機制。PVD反應器腔室600可包含板610及板615，板610鄰近物體620且板615鄰近靶材630。可從反應器腔室600去除空氣，產生真空。接著可將氬氣引入反應器腔室，可將電壓施加至所述板，且可產生包含電子及正氬離子640之電漿。正氬離子640可被吸引至負極板615，正氬離子640可在負極板615處撞擊靶材630並從靶材釋出原子635。根據一實施例，釋出的原子635可被輸送並沉積至物體620上作為薄膜保護性塗層625及/或645。
在實施例中，可使用PVD反應器腔室600來形成保護性陶瓷材料塗層。保護性塗層625及/或645可包含陶瓷材料，如Y2 O3 、SiO2 或所述材料的任何組合，包括但不限於Y2 O3 及SiO2 固溶體或多相混合物。保護性塗層可包含雙層或多層架構，各種層可具有相似或相異的厚度，且所述層可獨立地為結晶或非晶層。可將形成保護性塗層之材料共沉積。在某些實施例中，保護性塗層可受到塗佈後熱處理。在某些實施例中，保護性塗層可受到塗佈後處理，以於保護性塗層中形成一或多個特徵。
第 7 圖 圖解了用於在物體上電漿噴塗塗層之系統700的剖面圖。系統700通常為熱噴塗系統。在電漿噴塗系統700中，在兩個電極(陽極704與陰極716)之間形成電弧706，電漿氣體718經由氣體輸送管702流過電弧706。電漿氣體718可為兩種或更多種氣體之混合物。適用於電漿噴塗系統700之氣體混合物的實例包括，但不限於：氬/氫、氬/氦、氮/氫、氮/氦或氬/氧。第一氣體(斜線之前的氣體)代表初級氣體，且第二氣體(斜線之後的氣體)代表次級氣體。初級氣體之氣體流速可與次級氣體之氣體流速不同。在一個實施例中，初級氣體之氣體流速介於約30 L/min與約400 L/min之間。在一個實施例中，次級氣體之氣體流速介於約3 L/min與約100 L/min之間。
隨著電漿氣體被電弧706離子化並加熱，氣體膨脹並經加速穿過成形噴嘴720，產生高速電漿流。
將粉末708注入電漿噴霧或炬(torch) (如，藉由粉末推進劑氣體)，其中高溫熔化粉末並將材料以熔融粒子714流的方式朝向物體710推進。一旦衝擊物體710，熔融粉末變平、快速固化，並形成塗層712，所述塗層712黏附至物體710。根據實施例，塗層712可為保護性陶瓷材料塗層。影響塗層712的厚度、密度及粗糙度之參數包括粉末類型、粉末尺寸分佈、粉末進料速率、電漿氣體成分、電漿氣體流速、能量輸入、炬(torch)偏移距離、基板冷卻，等等。
在實施例中，可使用電漿噴塗設備700來形成保護性陶瓷材料塗層。保護性塗層712可包含陶瓷材料，如Y2 O3 、SiO2 或所述材料的任何組合，包括但不限於Y2 O3 及SiO2 固溶體或多相混合物。保護性塗層可包含雙層或多層架構，各種層可具有相似或相異的厚度，且所述層可獨立地為結晶或非晶層。可將形成保護性塗層之材料共沉積。在某些實施例中，保護性塗層可受到塗佈後熱處理。在某些實施例中，保護性塗層可受到塗佈後處理，以於保護性塗層中形成一或多個特徵。
第 8 圖 描繪根據各種ALD技術之沉積製程。存在各種類型的ALD製程，且可基於若干因素(如待塗佈表面、塗佈材料、表面和塗佈材料之間的化學交互作用等)選擇特定類型。ALD製程的一般原理包含：藉由重複地將待塗佈表面暴露於依序交替之氣態化學前驅物之脈衝，以生長或沉積薄膜層，所述化學前驅物以自限制(self-limiting)方式一一與表面發生化學反應。
第 8 圖 圖解了具有表面805之物體810。前驅物與表面之間的各獨立化學反應稱為「半反應」。在各個半反應期間，將前驅物脈衝至表面上達一時間段，所述時間段足以使前驅物與表面完全反應。反應為自限制的，因為前驅物將與表面上有限數量的可用反應位點反應，而於表面上形成均勻而連續的吸附層。已與前驅物反應的任何位點將不能與相同的前驅物進一步反應，除非及/或直到經反應的位點受到將在所述均勻連續塗層上形成新的反應性位點之處理。示例性處理可以是電漿處理、藉由將均勻而連續的吸附層暴露於自由基之處理，或引入能夠與吸附至表面之最新的均勻而連續的膜層反應之相異前驅物。
在第8圖中，具有表面805之物體810可被引入第一前驅物860達第一持續時間，直到第一前驅物860與表面805之第一半反應藉由形成吸附層814而部分地形成膜層815。隨後，物體810可被引入第一反應物865，第一反應物865與吸附層814反應，以完整形成層815。舉例而言，第一前驅物860可為釔的前驅物、矽的前驅物或其他金屬。若層815為氧化物(如，氧化釔、二氧化矽或其組合)的話，第一反應物865可為氧反應物。也可使物體810暴露於第一前驅物860和第一反應物865達n次，以實現層815之目標厚度。舉例而言，n可為自1至100之整數。
膜層815可為均勻、連續且共形的。在實施例中，膜層815也可具有小於1%的非常低之孔隙率，在某些實施例中，小於0.1%，或在進一步實施例中，將近0%。隨後，具有表面805和膜層815之物體810可被引入第二前驅物870，第二前驅物870與層815反應，以藉由形成第二吸附層818而部分地形成第二膜層820。隨後，物體810可被引入另一反應物875，所述反應物875與吸附層818反應，導致第二半反應，以完整形成層820。可交替地使物體810暴露於第二前驅物870和第二反應物875達m次，以實現層820之目標厚度。舉例而言，m可為自1至100之整數。第二膜層820可為均勻、連續且共形的。第二膜層820也可具有小於1%的非常低之孔隙率，在某些實施例中，小於0.1%，或在進一步實施例中，將近0%。
以類似的方式，物體810可繼續被依序引入相同或其他前驅物和反應物，直到形成根據實施例之最終保護性陶瓷材料塗層。
在一個實施例中，最終保護性陶瓷材料塗層可包含氧化釔和二氧化矽的雙層或多層架構。在一個實施例中，最終保護性陶瓷材料塗層可具有氧化釔及二氧化矽之交替層。在一個實施例中，氧化釔及二氧化矽之交替層可具有相同或相異的厚度。所述層可獨立地為結晶或非晶層。
在若干實施例中，ALD沉積可包含：將物體(如，物體810)暴露至多種前驅物(如，含釔前驅物及含矽前驅物)，並同時共沉積相異的前驅物。可選擇含釔前驅物與含矽前驅物的比例，以達成期望的塗層成分。隨後，可將物體810暴露於反應劑(如含氧反應劑)，以形成包含複數種氧化物(如，氧化釔和二氧化矽)之最終保護性陶瓷材料塗層。
在若干實施例中，形成最終保護性陶瓷材料塗層之雙層、多層及/或共沉積層可經退火及/或交互擴散(例如透過塗佈後熱處理)。在實施例中，退火製程導致Si和Y在交替的SiO2 與Y2 O3 層之間交互擴散，並形成Y2 O3 -SiO2 固溶體或多相混合物之均勻塗層。在某些實施例中，不進行沉積後退火製程，而是已沉積之SiO2 層和Y2 O3 層在後續層之沉積期間交互擴散。在某些實施例中，保護性塗層可受到塗佈後處理，以於保護性塗層中形成一或多個特徵。
上述表面反應(如，半反應)，如物體的表面與(多種)前驅物之間的反應，或(多種)前驅物與(多種)反應物之間的反應，係依序完成。在引入(多種)新前驅物及/或(多種)新反應物之前，可以惰性載氣(如氮或空氣)清潔其中發生ALD製程之腔室，以去除任何未反應的前驅物及/或反應物及/或表面-前驅物反應副產物。
可在各種溫度下進行ALD製程。特定ALD製程之最佳溫度範圍稱為「ALD溫度窗」。低於ALD溫度窗之溫度可能導致不良的生長速率及非ALD型態的沉積。高於ALD溫度窗之溫度可能導致物體的熱分解或前驅物的快速解吸附。ALD溫度窗的範圍可自約200 °C至約400 °C。在某些實施例中，ALD溫度窗介於約150 °C至約350 °C。
ALD製程允許在具有複雜幾何形狀、大深寬比孔洞及三維結構之物體及表面上形成具有均勻膜厚度之共形膜層。使前驅物對表面暴露足夠的時間使得前驅物能擴散並與表面整體(包括表面的全部三維複雜特徵)完全反應。用於獲得高深寬比結構中之共形ALD之暴露時間與深寬比的平方成比例，且可使用模擬技術來預測。
藉由前文所討論之ALD製程所沉積之最終保護性陶瓷材料塗層可包含陶瓷材料，如Y2 O3 、SiO2 或其任何組合，包括但不限於Y2 O3 及SiO2 固溶體或多相混合物。
第4A圖中之物體410、第4B圖中之物體410A及410B、第5圖中之物體530、第6圖中之物體620、第7圖中之物體710、第8圖中之物體810，及本文所討論之所有其他物體可代表各種半導體製程腔室部件或其他腔室部件，包括但不限於：基板支撐組件、靜電夾盤(ESC)、靜電夾盤部件、環(如，製程套件環或單環)、腔室壁、基座、氣體分配板、氣體管線、噴頭、噴嘴、蓋、腔室蓋、襯裡、襯裡套件、屏蔽、電漿篩、流量均衡器、冷卻基座、腔室視埠、腔室蓋，等等。物體和物體的表面可由金屬(例如鋁、不鏽鋼)、陶瓷，金屬-陶瓷複合材料、聚合物、聚合物陶瓷複合材料或其他合適的材料製成，並且可進一步包含諸如AlN、Si、SiC、Al2 O3 、SiO2 等等材料。
採用IAD、CVD、PVD、ALD及電漿噴塗技術，可形成保護性陶瓷材料塗層，所述保護性陶瓷材料塗層包含Y2 O3 、SiO2 或其任何組合，包括但不限於Y2 O3 及SiO2 固溶體或多相混合物。本文所揭示之保護性陶瓷材料塗層為所塗佈之物體提供良好的侵蝕及/或腐蝕抗性。此外，降低了可在腔室(所述腔室包含以本文揭示之保護性陶瓷材料塗層塗佈之腔室部件)中進行處理之基板上發生釔金屬污染的可能性。在若干實施例中，本文揭示之保護性陶瓷材料塗層的有益特性可獨立於沉積技術。在若干實施例中，在由CVD、除了IAD以外之PVD、ALD及/或電漿噴塗所沉積之保護性塗層中觀察到的有益特性可比得上或優於在由IAD沉積之保護性塗層中所觀察到的有益特性。
可與CVD及ALD塗層沉積技術一起應用之示例性含釔前驅物包括，但不限於：三(N,N-雙(三甲矽烷基)醯胺)釔(III)、丁醇釔(III) (yttrium (III) butoxide)、三(環戊二烯基)釔(III)，及Y(thd)3 (thd = 2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮)。
可與ALD及CVD塗層沉積技術一起應用之示例性含矽前驅物包括，但不限於：2, 4, 6, 8-四甲基環四矽氧烷、二甲氧基二甲基矽烷、二矽烷、甲矽烷、八甲基環四矽氧烷、矽烷、三(異丙氧基)矽烷醇、三(三級丁氧基)矽烷醇(tris(tert-butoxy)silanol)，及三(三級戊氧基)矽烷醇(tris(tert-pentoxy)silanol)。
可與本文指出之各種塗層沉積技術一起應用之示例性含氧反應劑及其等效物包括，但不限於：臭氧、水蒸氣及氧自由基。
前面的描述闡述了許多具體細節，例如特定系統、部件、方法等的實例，以便提供對本發明的若干實施例的良好理解。然而，對於本案所屬技術領域中具通常知識者來說顯而易見的是，可以在沒有這些具體細節的情況下實踐本發明的至少某些實施例。在其他情況下，沒有詳細描述習知的部件或方法，或者以簡單的方塊圖格式呈現習知的部件或方法，以避免不必要地模糊本發明。因此，所闡述的具體細節僅僅是示例性的。具體實施例可以與該等示例性細節不同，並且仍可被預期在本發明的範圍內。
貫穿本說明書對「一個實施例」或「實施例」的引用意味著結合該實施例描述的具體特徵、結構或特性包含在至少一個實施例中。因此，貫穿本說明書各處出現的短語「在一個實施例中」或「在實施例中」不必然指向相同的實施例。此外，術語「或」旨在表示包含性的「或」而不是排他性的「或」。
在整個說明書中對數值範圍的引用不應被解釋為限制性的，並且應該被理解為包含範圍的外部界限以及所列舉的數值範圍內的每個數值及/或更窄的範圍。
儘管本文以特定順序繪示並描述方法的操作，但是可以改變各方法的操作順序，致使得以相反的順序執行某些操作，或致使某些操作(至少部分)可與其他操作同時進行。在另一個實施例中，不同操作的指令或子操作可以是間歇及/或交替的方式。
應理解，以上描述欲為說明性而非限制性的。在閱讀和理解以上描述後，許多其他實施例對於本案所屬技術領域中具通常知識者將是顯而易見的。因此，應參照隨附申請專利範圍，還有申請專利範圍所賦予之等效物之完整範圍來確定本發明的範圍。
100‧‧‧處理腔室
102‧‧‧腔室主體
106‧‧‧內容積
108‧‧‧側壁
110‧‧‧底部
116‧‧‧外側襯裡
126‧‧‧排放埠
128‧‧‧泵送系統
130‧‧‧噴頭
132‧‧‧孔洞
144‧‧‧基板
148‧‧‧基板支撐組件
152‧‧‧保護性塗層
158‧‧‧氣體分配盤
200‧‧‧腔室部件
205‧‧‧物體
208‧‧‧保護性陶瓷材料塗層
300‧‧‧方法
310~340‧‧‧方塊
402‧‧‧沉積材料
403‧‧‧高能粒子
410、410A、410B‧‧‧物體
415‧‧‧保護性塗層
450‧‧‧材料源
455‧‧‧高能粒子源
470‧‧‧工作距離
505‧‧‧氣相前驅物供應系統
510‧‧‧CVD反應器
515‧‧‧起始材料
520‧‧‧氣相前驅物
525、545‧‧‧保護性塗層
530‧‧‧物體
535‧‧‧物體支持裝置
540‧‧‧加熱器
600‧‧‧PVD反應器腔室
610‧‧‧板
615‧‧‧板
620‧‧‧物體
625、645‧‧‧保護性塗層
630‧‧‧靶材
635‧‧‧原子
640‧‧‧正氬離子
700‧‧‧系統
702‧‧‧氣體輸送管
704‧‧‧陽極
706‧‧‧電弧
708‧‧‧粉末
710‧‧‧物體
712‧‧‧塗層
714‧‧‧粒子
716‧‧‧陰極
718‧‧‧電漿氣體
720‧‧‧噴嘴
805‧‧‧表面
810‧‧‧物體
814‧‧‧第一吸附層
815‧‧‧第一膜層
818‧‧‧第二吸附層
820‧‧‧第二膜層
860‧‧‧第一前驅物
865‧‧‧第一反應物
870‧‧‧第二前驅物
875‧‧‧第二反應物
附圖說明通過示例而非限制的方式在附圖中圖解本發明，其中相同的元件符號表示相似的元件。應當注意，本揭示內容中對「一」或「一個」實施例的不同引用不一定是相同的實施例，並且此種引用意味著至少一個 。
第 1 圖 為具有一或多個腔室部件之半導體處理腔室的剖面圖，所述腔室部件塗佈有本文所述之實施例所提供的保護性塗層材料。
第 2 圖 為根據一實施例之經塗佈的物體之剖面圖。
第 3 圖 揭示根據一實施例之用於塗佈物體之方法。
第 4A 圖 描繪適用於利用高能粒子之各種沉積技術，如離子輔助沉積(IAD)，之沉積機制。
第 4B 圖 描繪根據一實施例之IAD沉積裝置的示意圖，該IAD沉積裝置可用於塗佈物體。
第 5 圖 描繪根據一實施例之示例性CVD系統，其可用於塗佈物體。
第 6 圖 描繪根據一實施例之示例性PVD系統，其可用於塗佈物體。
第 7 圖 圖解根據一實施例之用於在物體上電漿噴塗保護性塗層之系統的橫截面剖視圖。
第 8 圖 描繪根據一實施例之適用於各種ALD技術的機制，所述ALD技術可用於塗佈物體。
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Claims (20)

  1. 一種半導體製程腔室部件，包含： 一物體；以及 一保護性陶瓷材料塗層，包含至少一種相材料(phase material)，其中該至少一種相材料包含濃度約10莫耳%至約65莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約35莫耳%至約90莫耳%之SiO2 。
  2. 如請求項1所述之半導體製程腔室部件，其中該物體係選自由一靜電夾盤、一噴嘴、一氣體分配板、一噴頭、一靜電夾盤部件、一腔室壁、一襯裡、一襯裡套件、一腔室蓋、一單環、一氣體管線、及一處理套件環所組成之群組。
  3. 如請求項1所述之半導體製程腔室部件，其中該至少一種相材料包含濃度約20莫耳%至約60莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約40莫耳%至約80莫耳%之SiO2 。
  4. 如請求項1所述之半導體製程腔室部件，其中該至少一種相材料包含濃度約25莫耳%至約55莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約45莫耳%至約75莫耳%之SiO2 。
  5. 如請求項1所述之半導體製程腔室部件，其中該至少一種相材料包含濃度約40莫耳%至約50莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約50莫耳%至約60莫耳%之SiO2 。
  6. 如請求項1所述之半導體製程腔室部件，其中該至少一種相材料包含選自由以下成分所組成之群組中之一成分： a) 濃度約65莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約35莫耳%之SiO2 ， b) 濃度約60莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約40莫耳%之 SiO2 ， c) 濃度約55莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約45莫耳%之SiO2 ， d) 濃度約50莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約50莫耳%之SiO2 ， e) 濃度約45莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約55莫耳%之SiO2 ， f) 濃度約40莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約60莫耳%之SiO2 ， g) 濃度約35莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約65莫耳%之SiO2 ， h) 濃度約30莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約70莫耳%之SiO2 ， i) 濃度約25莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約75莫耳%之SiO2 ， j) 濃度約20莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約80莫耳%之SiO2 ， k) 濃度約15莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約85莫耳%之SiO2 ，以及 l) 濃度約10莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約90莫耳%之SiO2 。
  7. 如請求項1所述之半導體製程腔室部件，其中Y2 O3 之濃度及SiO2 之濃度加總為100莫耳%。
  8. 一種方法，包含以下步驟： 產生陶瓷粉末之一混合物，該混合物包含濃度約10莫耳%至約65莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約35莫耳%至約90莫耳%之SiO2 ，以形成一保護性陶瓷材料塗層；以及 以該保護性陶瓷材料塗層塗佈一物體。
  9. 如請求項8所述之方法，其中該物體係選自由一靜電夾盤、一蓋、一噴嘴、一氣體分配板、一噴頭、一靜電夾盤部件、一腔室壁、一襯裡、一襯裡套件、一腔室蓋、一單環、一氣體管線、及一處理套件環所組成之群組。
  10. 如請求項8所述之方法，進一部包含以下步驟： 在該保護性陶瓷材料塗層中形成一或多個特徵，該一或多個特徵包含孔洞、通道或台面(mesa)中之至少一者。
  11. 如請求項8所述之方法，其中陶瓷粉末之該混合物包含：濃度約20莫耳%至約60莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約40莫耳%至約80莫耳%之SiO2 。
  12. 如請求項8所述之方法，其中陶瓷粉末之該混合物包含：濃度約25莫耳%至約55莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約45莫耳%至約75莫耳%之SiO2 。
  13. 如請求項8所述之方法，其中該塗佈包含以下步驟：藉由一技術沉積該保護性陶瓷材料塗層，該技術選自由離子輔助沉積、化學氣相沉積、物理氣相沉積、原子層沉積、及電漿噴塗所組成之群組。
  14. 如請求項8所述之方法，其中陶瓷粉末之該混合物包含選自由以下成分所組成之群組中之一成分： a) 濃度約65莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約35莫耳%之SiO2 ， b) 濃度約60莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約40莫耳%之SiO2 ， c) 濃度約55莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約45莫耳%之SiO2 ， d) 濃度約50莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約50莫耳%之SiO2 ， e) 濃度約45莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約55莫耳%之SiO2 ， f) 濃度約40莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約60莫耳%之SiO2 ， g) 濃度約35莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約65莫耳%之SiO2 ， h) 濃度約30莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約70莫耳%之SiO2 ， i) 濃度約25莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約75莫耳%之SiO2 ， j) 濃度約20莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約80莫耳%之SiO2 ， k) 濃度約15莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約85莫耳%之SiO2 ，以及 l) 濃度約10莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約90莫耳%之SiO2 。
  15. 一種半導體製程腔室部件塗層，包含至少一種相材料，其中該至少一種相材料包含：濃度約10莫耳%至約65莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約35莫耳%至約90莫耳%之SiO2 。
  16. 如請求項15所述之半導體製程腔室部件塗層，其中該至少一種相材料包含濃度約20莫耳%至約60莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約40莫耳%至約80莫耳%之SiO2 。
  17. 如請求項15所述之半導體製程腔室部件塗層，其中該至少一種相材料包含濃度約25莫耳%至約55莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約45莫耳%至約75莫耳%之SiO2 。
  18. 如請求項15所述之半導體製程腔室部件塗層，其中該至少一種相材料包含濃度約40莫耳%至約50莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約50莫耳%至約60莫耳%之SiO2 。
  19. 如請求項15所述之半導體製程腔室部件塗層，其中該至少一種相材料包含選自由以下成分所組成之群組中之一成分： a) 濃度約65莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約35莫耳%之SiO2 ， b) 濃度約60莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約40莫耳%之 SiO2 ， c) 濃度約55莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約45莫耳%之SiO2 ， d) 濃度約50莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約50莫耳%之SiO2 ， e) 濃度約45莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約55莫耳%之SiO2 ， f) 濃度約40莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約60莫耳%之SiO2 ， g) 濃度約35莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約65莫耳%之SiO2 ， h) 濃度約30莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約70莫耳%之SiO2 ， i) 濃度約25莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約75莫耳%之SiO2 ， j) 濃度約20莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約80莫耳%之SiO2 ， k) 濃度約15莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約85莫耳%之SiO2 ，以及 l) 濃度約10莫耳%之Y2 O3 ，及濃度約90莫耳%之SiO2 。
  20. 如請求項15所述之半導體製程腔室部件塗層，其中Y2 O3 之濃度及SiO2 之濃度加總為100莫耳%。
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