TW202216637A - 用於半導體處理腔室之匹配化學性的元件本體及塗層 - Google Patents

用於半導體處理腔室之匹配化學性的元件本體及塗層 Download PDF

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Abstract

提供一種用於半導體處理腔室之元件。一介電材料之一元件本體具有一面向半導體處理之表面。一介電材料之一塗層至少位於面向半導體處理的表面上，其中元件本體之介電材料具有與塗層之介電材料相同之化學計量。

Description

用於半導體處理腔室之匹配化學性的元件本體及塗層
[相關申請案之交叉參照]本申請案主張2020年6月25日提出申請，申請案號為63/044,007之美國專利申請案的優先權利益，出於所有目的將其完整內容以引用方式併入本文中。
本發明是有關一種元件本體及塗層，特別是一種用於半導體處理腔室之匹配化學性的元件本體及塗層。
在此所提供的先前技術說明是為了大致呈現本揭露內容之背景之目的。在該先前技術段落中所述之目前列名發明人之工作，以及不能以其他方式認定為申請時之先前技術的實施態樣敘述皆不被明示或暗示地承認為針對本揭露內容之先前技術。
在形成半導體裝置時，電漿處理腔室用於處理基板。 一些電漿處理腔室具有在電漿處理過程中被侵蝕的零組件。塗層可用於保護這些零組件。 然而，溫差以及其他因素可能造成這些塗層從零組件上脫層。
一些電漿處理腔室具有介電元件，其具有面向電漿之表面。這些介電元件可由陶瓷氧化鋁形成。氧化鋁零件的加工可能造成損傷以及缺陷。此類缺陷可能會導致問題，主要是關於來自這類元件之微粒產生。
為實現前述以及依據本揭露內容的目的，提供了一種用於半導體處理腔室之一元件的製造方法。一元件本體是由介電材料形成，其中元件本體具有一面向半導體處理之表面。介電材料之一塗層至少沉積於元件本體之面向半導體處理的表面上。
於另一種實施態樣中，提供了一種用於半導體處理腔室之一元件。一介電材料之一元件本體具有一面向半導體處理之表面。一介電材料之一塗層至少位於面向半導體處理之表面上，其中元件本體之介電材料具有與塗層之介電材料相同的化學計量。
於另一種實施態樣中，提供了一種修復用於半導體處理腔室之一介電材料之一元件本體之方法。元件之一面向處理之表面之至少一部分被去除。介電材料之一塗層沉積於元件本體。
本揭露內容的這些以及其它特徵將在以下本揭露內容之實施方式以及結合以下附圖更詳細地描述。
現在本揭露內容將被詳細地敘述，並且參考附圖中所述的幾個較佳實施例。在以下敘述中，許多特定細節被提出以提供對於本揭露內容之徹底了解。然而，對於本領域技術人員來說顯而易見的是，本揭露內容可在沒有這些特定細節之部分或全部之情況下加以實施。在其它情況下，熟知的處理步驟及/或結構並未詳細地描述，以免不必要地混淆本揭露內容。
氧化鋁 (alumina)、氧化釔 (yttria)、氧化鋁釔 (yttrium aluminum oxide)等塗層使用於一些電漿處理腔室作為塗層。氧化鋁用於鋁襯墊之上，氧化釔用於氧化鋁或鋁製之峰部 (pinnacle) 以及窗口之上。然而，仍然存在一些問題，主要是關於從這些塗層產生的微粒以及塗層黏附。這類元件容易受到加工損傷。這種損傷會受到化學侵蝕、熱膨脹及收縮以及來自材料沉積的應力的影響，從而導致微粒污染物的產生。此外，氧化鋁可能會產生氟化鋁微粒污染物。
在為一電感耦合電漿處理腔室提供一電力窗 (power window) 以及一氣體注入器 (gas injector) 時，由於氧化鋁的較低成本、可加工性及/或材料特性 (例如損耗正切 (loss tangent) )，已經發現氧化鋁是用於形成此類元件之本體的良好材料。然而，一燒結塊狀氧化鋁本體往往含有化學雜質且只能拋光到一定程度的粗糙度，並且會因加工或拋光而產生次表面損傷。此外，一塊狀氧化鋁本體可能具有特定之晶體結構，例如剛玉 (corundum) 以及晶粒邊界 (grain boundary)，其是尺寸大小的特徵。晶粒方向、晶體結構以及晶粒尺寸或邊界對於大塊材料而言可能都不是理想的。如果可以保留關鍵的整體特性 (機械強度以及穩定性、介電常數、損耗正切) 並加入具有最佳特性之一表面塗層，則元件的整體性能可被改善。已經發現一原子層沉積 (atomic layer deposition，ALD) 塗層可以填充孔洞或孔隙，消除一元件本體與電漿的直接接觸，並可提供一受控的晶相。這種塗層可以改變電漿潤濕表面，以定製塗層對化學以及離子攻擊的響應。如果一氧化釔塗層沉積於氧化鋁上，氧化釔會強烈氟化。接著，直接或隨後通過再沉積，已氟化之氧化釔會產生可能落在一晶圓上的微粒。此外，對於各種沉積技術而言，氧化釔的形態以及密度比氧化鋁的形態以及密度更難以控制。氧化釔的這些“不良”材料特性導致電漿損傷以及微粒生成增加。因此，於此實施例中，將通過一原子層沉積製程在一氧化鋁燒結體上形成一氧化鋁塗層。
為有利於理解，圖1是在一實施例中使用之製程的高階流程圖。提供一元件本體 (步驟104)。元件本體可經由燒結一導電陶瓷粉末形成。圖2A是一元件本體204之一部分的示意性剖面圖。於此示例中，元件本體204形成一電力窗。於此實施例中，元件本體204由一介電陶瓷金屬氧化物形成。於此實施例中，元件本體204是由燒結氧化鋁形成。元件本體204具有一面向電漿之表面208。面向電漿之表面208被示意性地示出為具有峰和谷的粗糙。更普遍地，面向電漿之表面208是一面向半導體製程之表面，其中半導體製程可為一電漿製程或一無電漿製程。
於此實施例中，燒結用於由一氧化鋁陶瓷粉末形成一陶瓷氧化鋁元件本體204。 燒結氧化鋁本體可經由使用各種燒結製程來製成，例如冷壓、熱壓、溫壓、熱均壓 (hot isostatic press)、生胚薄片 (green sheet) 和火花電漿燒結 (spark plasma sintering)。於一些實施例中，元件本體204可被加熱到至少400℃持續至少2小時。於一些實施例中，元件被加熱至少1天。
於此實施例中，元件本體204被加工以及拋光。加工以及拋光用於使元件本體成形以及改變面向電漿之表面208的形態。圖2B是於元件本體204已被加工以及拋光後，元件本體204之一部分的示意性剖面圖。粗糙的面向電漿之表面208已經變得更平滑。燒結元件本體204之面向電漿之表面208具有小孔212。小孔212可能是元件本體204之多孔結構的結果。此外，於此實施例中，面向電漿之表面208具有由元件本體204的加工所造成的損傷216。於其他實施例中，元件本體204未被加工或拋光或者兩者兼有。舉例而言，元件本體204可被形成為足夠接近最終的形狀，因而不需要加工。於此實施例中，電力窗之整個元件本體204是由單一介電材料製成。單一介電材料可為包含材料 (例如氧化鋁) 之單一介電金屬。
於元件本體204被加工以及拋光之後，一塗層沉積於元件本體之面向電漿之表面208上 (步驟108)。於此實施例中，使用原子層沉積將一氧化鋁塗層沉積於氧化鋁元件本體204上。於此實施例中，原子層沉積 (ALD) 製程包含多個循環。於此實施例之每一循環中，首先，沉積一前驅體。於此示例中，前驅體為三甲基鋁 (trimethylaluminum)。接著，提供第一次吹掃。於此示例中，氮氣吹掃氣體流入以吹掃未沉積的前驅體。接著，施加一反應物。於此示例中，反應物為水。反應物使鋁氧化以形成一單層氧化鋁。接著，提供第二次吹掃。於此示例中，氮氣吹掃氣體流入以吹掃仍為蒸氣態的反應物。此循環重複多個循環，形成原子層沉積 (ALD) 氧化鋁塗層。於此示例中，原子層沉積製程是無電漿的。於一些實施例中，除了面向電漿之表面208外，塗層還可應用於元件本體204的其它表面。
圖2C是沉積一塗層220後 (步驟108) 元件本體204之一部分的示意性剖面圖。於此實施例中，塗層220填充小孔212並覆蓋損傷216，提供平滑的無孔洞表面。於其它實施例中，塗層220可以更保形，或者可選擇以及調整一沉積製程，以提供一期望的表面形態。
將元件本體204安裝於一半導體處理腔室中 (步驟112)。於此實施例中，元件本體204可使用作為一半導體處理腔室中之一電力窗或一氣體注入器。為有利於理解，圖3示意性地圖示了可用於一實施例中之一半導體處理腔室系統300之一示例。半導體處理腔室系統300包含一電漿反應器302，其具有在其中之一半導體處理腔室304。由一功率匹配網路308調諧之一電漿電源供應器306向位於一介電感應電力窗312附近之變壓器耦合電漿 (transformer coupled plasma，TCP) 線圈310提供電力，以藉由提供一感應耦合電力於半導體處理腔室304中產生電漿314。峰部372從半導體處理腔室304之腔室壁376延伸至介電感應電力窗312，形成一峰部環。峰部372相對於腔室壁376以及介電感應電力窗312傾斜。舉例而言，峰部372以及腔室壁376間之內角以及峰部372以及介電感應電力窗312間之內角可分別大於90度以及小於180度。如圖所示，峰部372於半導體處理腔室304之頂部附近提供一傾斜的環。TCP線圈 (上部電源) 310可配置為於半導體處理腔室304內產生一均勻擴散的分佈。舉例而言，TCP線圈310可配置為於電漿314中產生環形電力分佈。提供介電感應電力窗312以將TCP線圈310與半導體處理腔室304分開，同時允許能量從TCP線圈310傳遞到半導體處理腔室304。當一堆疊物置於一電極320上時，由一偏置匹配網路318調諧之晶圓偏壓電源316向電極320提供電力以設置偏壓。一處理晶圓366放置於電極320上。一控制器324控制電漿電源供應器306以及晶圓偏壓電源316。
電漿電源供應器306以及晶圓偏壓電源316可配置為在特定射頻下操作，例如13.56兆赫 (MHz)、27MHz、2MHz、60MHz、400千赫 (kHz)、2.54 千兆赫 (GHz) 或其組合。電漿電源供應器306以及晶圓偏壓電源316可為適當之尺寸以提供一定範圍的功率，進而達到期望的製程效能。舉例而言，於一實施例中，電漿電源供應器306可提供50至5000瓦範圍內之功率，且晶圓偏壓電源316可提供20至2000伏特 (V) 範圍內之一偏壓。此外，TCP線圈310及/或電極320可以由兩個或更多個子線圈或子電極組成。子線圈或子電極可由單個電源供應器供電或由多個電源供應器供電。
如圖3所示，半導體處理腔室系統300還包含一氣體源/氣體供應機構330。氣體源330藉由一氣體入口，例如一氣體注入器340，與半導體處理腔室304流體連接。氣體注入器340具有至少一個鑽孔341以允許氣體經由氣體注入器340進入半導體處理腔室304。氣體注入器340可設於半導體處理腔室304中之任何有利位置，且可採取任何形式注入氣體。然而，優選地，氣體入口可配置為產生一“可調節”的氣體注入分佈。可調節的氣體注入分佈允許獨立地調節通到電漿處理腔室304中之多個區域的相應氣體流量。更優選地，氣體注入器安裝至介電感應電力窗312。氣體注入器可以安裝於電力窗上、安裝於電力窗中或構成電力窗之一部分。處理氣體以及副產物經由一壓力控制閥342以及一泵浦344 從電漿處理腔室304去除。壓力控制閥342以及泵浦344還用於維持半導體處理腔室304內於一特定壓力。壓力控制閥342可於處理期間保持小於1 torr的壓力。一邊緣環360圍繞電極320之一頂部放置。氣體源/氣體供應機構330由控制器324控制。加州佛蒙特 (Fremont) 之蘭姆研究公司 (Lam Research Corp.) 的Kiyo可用於實現一實施例。
於此實施例中，由於元件本體204以及塗層220是由氧化鋁製成，因此元件本體204以及塗層220具有幾乎相同的熱膨脹係數 (coefficient of thermal expansion，CTE)。元件本體204是燒結的，而塗層220是非燒結的。因此，當元件200曝露於寬範圍的溫度時，元件本體204以及塗層220之間的脫層減少。於此實施例中，以一原子層沉積製程沉積的塗層220具有比元件本體204更高純度的氧化鋁，因而減少由雜質所造成的污染物。塗層220提供具有較少加工損傷以及較少小孔之一面向電漿之表面，以進一步減少污染物。塗層220的表面形態可針對不同的品質進行調整。舉例而言，可以調整表面的粗糙度以及形狀，以在電漿處理期間增加沉積的附著。增加的附著減少了污染物。於其它實施例中，塗層220具有較元件本體204低的純度。
各種材料的異位 (ex-situ) 氟化資料指出，表面形態 (粗糙度)、曝露的電漿材料相結構 (氧化鋁晶體之類型，以及尺寸、晶粒邊界、填隙材料、光譜頻率) 對於產生微粒之一電漿曝露材料之最終效能具有重大的影響。因此，於一些實施例中，元件本體204以及塗層220具有不同的晶體結構。於一元件本體上提供相同材料之塗層可用於控製表面特性，同時匹配元件本體204之熱膨脹係數以及其他特性，以允許較好的熱及機械穩定性以及維持其他所需的整體特性。各種實施例能夠在修復來自加工的缺陷的同時提供所需的表面形態。如果塗層220的材料與元件本體204的材料不同，則缺陷可能無法完全修復。塗層220可以改變面向電漿之表面，以定製關於化學以及離子攻擊的響應。
各種半導體處理腔室系統300可使用其它元件，其具有一介電材料之元件本體204以及相同介電材料之一塗層220，使得元件本體204以及塗層220為具有相同化學計量之相同化合物。此類元件包含用於一靜電夾具 (electrostatic chuck，ESC) 之陶瓷板、介電感應電力窗、氣體注入器、邊緣環、腔室襯墊，例如一腔室峰部、腔室壁、噴灑頭或陶瓷傳送臂。腔室壁，例如圓頂形腔室壁可具有一複雜的幾何形狀，其可能需要加工以提供複雜的幾何形狀。沉積的塗層於加工表面上提供了更耐腐蝕的表面。對於陶瓷傳送臂，塗層會減輕表面微粒。陶瓷傳送臂不暴露於電漿。因此，於各種實施例中，塗層亦形成於一元件的多個表面上，其不是半導體處理腔室系統300之元件之面向電漿之表面。元件200可使用作為一消耗性半導體處理腔室元件。元件200可使用於其他類型的半導體處理腔室，用於蝕刻、沉積或其它電漿製程。使用元件200之其他類型之半導體處理腔室的示例可為電容耦合半導體處理腔室以及斜角半導體處理腔室。
於其它實施例中，元件本體204以及塗層220可由其他介電材料製成。這種介電材料可為包含介電金屬之材料，例如金屬氧化物、金屬氟氧化物和金屬氟化物中之一或多者。這種金屬氧化物可為氧化鋁、氧化釔 (Y 2O 3)、三元氧化釔-氧化鋁如釔鋁石榴石 (yttrium aluminum garnet，Y 3Al 5O 12，YAG)、釔鋁單斜晶 (yttrium aluminum monoclinic，Y 4Al 2O 9，YAM) 或釔鋁鈣鈦礦 (yttrium aluminum perovskite，YAlO 3，YAP) 或釔穩定氧化鋯 (yttrium stabilized zirconia，YSZ)。其他可使用的金屬氧化物為稀土金屬氧化物。金屬氟氧化物之一示例為氟氧化釔 (YOF)。金屬氟化物之一示例為氟化釔 (III) (YF 3)。於其它實施例中，可使用其他複合陶瓷，其包含氧化鋁、氧化釔、氧化鋁鎂或氧化鎂 (MgO) 相。
於各種實施例中，元件本體204可為燒結元件本體，或者可為單晶或多晶。於各種實施例中，整個元件以及元件本體是由一介電材料之燒結介電陶瓷製成，而不是僅一元件本體上之一套管或塗層是由燒結陶瓷製成，元件之其餘部分由鋁或鋁合金製成。於各種實施例中，不同製程可用於沉積塗層220。舉例而言，於一些實施例中，可使用物理氣相沉積 (physical vapor deposition PVD)、化學氣相沉積 (CVD)、原子層沉積 (ALD)、氣溶膠沉積 (aerosol deposition，AD)或各種形式之熱噴塗塗佈，例如大氣電漿噴塗 (atmospheric plasma spraying，APS) 或懸浮電漿噴塗 (suspension plasma spraying，SPS)。
於一實施例中，提供一介電感應電力窗312。使用大氣電漿噴塗 (APS) 或懸浮電漿噴塗 (SPS) 將一氧化鋁塗層沉積於一氧化鋁元件本體上。
大氣電漿噴塗 (APS) 是一種熱噴塗，其藉由施加一電勢於兩個電極之間形成一氣炬 (torch)，導致一加速氣體 (一電漿) 離子化。這類氣炬可很容易地達到攝氏數千度的溫度，從而液化高熔點材料，例如陶瓷。所需材料之微粒，於此實施方案中為氧化鋁，被注入噴流中，熔化然後朝向基板加速，使得熔化或塑化的材料塗佈於元件之表面並冷卻，形成一固態、保形的塗層。這些製程不同於氣相沉積製程，其使用汽化材料而不是熔融材料。
懸浮電漿噴塗是一種熱噴塗，其藉由施加一電勢於兩個電極之間形成一氣炬，導致一加速氣體 (一電漿) 離子化。這類氣炬可很容易地達到攝氏數千度的溫度，從而液化高熔點材料，例如陶瓷。將欲沉積之固體微粒於一液體介質中之一液體懸浮液送入氣炬。氣炬熔化所需材料之固體微粒。一載氣被推送通過一電弧腔並通過一噴嘴輸出。在該腔中，陰極以及陽極構成電弧腔的一部分，並維持在一大直流 (DC) 偏壓下，直到載氣開始離子化，形成電漿。熱的離子化氣體接著經由噴嘴被推出，形成氣炬。尺寸小於10微米之流化陶瓷微粒被注入噴嘴附近的腔室中。這些微粒於電漿氣炬中被熱的離子化氣體加熱，使其超過陶瓷的熔化溫度。然後電漿以及熔化之陶瓷噴流瞄準元件本體。微粒撞擊元件本體且被壓平以及冷卻以形成一塗層。
於此實施例中，塗層具有介於50微米至200微米範圍內之厚度。此外，於此實施例中，塗層具有介於100微英寸 (microinch) 至250微英寸 (2.54微米至6.35微米) 範圍內之表面粗糙度RA。於其它實施例中，塗層可具有介於30奈米 (nm) 以及150微米間之厚度。
於另一實施例中，藉由先提供一YAG元件本體來提供一介電感應電力窗312。氣溶膠沉積 (AD) 用於在元件本體上沉積一YAG塗層。氣溶膠沉積是藉由使一載氣通過固體粉末混合物之一流化床來實現的。在壓力差的驅動下，粉末微粒通過一噴嘴加速，在其出口形成一氣溶膠噴流。然後氣溶膠被引導至元件本體的表面，氣溶膠噴流在該處以高速撞擊表面。微粒分解成固體奈米尺寸的碎片，形成一塗層。
於另一實施例中，藉由先提供一YOF元件本體來提供一介電感應電力窗312。物理氣相沉積 (PVD)、氣溶膠沉積 (AD) 或大氣電漿噴塗 (APS) 用於在元件本體上沉積一YOF塗層。
於另一實施例中，該元件為一氣體注入器340。於一些半導體處理腔室系統300中，氣體注入器340可提供不同的氣體或氣體比率至不同的區域。於一示例中，一中央氣體注入器可提供氣體至一半導體處理腔室304之一中央部分，以及邊緣氣體注入器可提供氣體至一半導體處理腔室304的外圍部分。藉由此實施例，中央以及邊緣氣體注入器皆可以提供。於此實施例中，氧化鋁之元件本體可使用積層製造或基於液滴之網狀形式製造形成。積層製造是一種製造製程，其藉由增加一層又一層的材料來構建立體 (3D) 物件。3D列印是積層製造的一個例子。一氧化鋁塗層可由大氣電漿噴塗 (APS) 形成。
於另一實施例中，一氣體注入器可具有YAG之一元件本體。於一實施例中，元件本體為YAG單晶。一YAG塗層可藉由物理氣相沉積 (PVD) 沉積。於另一實施例中，一氣體注入器元件包含一元件本體以及塗層，其皆由氧化釔、YOF或氟化釔 (III) (YF 3)製成。
於其它實施例中，該元件為一邊緣環360，其用於圍繞一被處理之處理晶圓366。於一實施例中，邊緣環360之一環形元件本體是由氧化鋁製成。大氣電漿噴塗 (APS)、化學氣相沉積 (CVD) 以及原子層沉積 (ALD) 其中之一用於在元件本體上沉積一氧化鋁塗層。於另一實施例中，元件本體以及塗層為二氧化鈦 (titania，titanium oxide)。於另一實施例中，元件本體以及塗層為氧化釔、YOF以及氟化釔 (III) (YF 3) 其中之一。
於另一實施例中，圖4為具有另一實施例之元件本體404之元件400之一部分的示意性剖面圖。於此實施例中，塗層包含一第一塗層420a，其施加至元件本體404，以及一第二塗層420b，其施加至第一塗層420a。第一塗層420a、第二塗層420b以及元件本體404皆具有相同的化學成分。於此實施例中，第二塗層420b是使用不同於施加第一塗層420a之製程之沉積製程進行施加，使得第一塗層420a之密度不同於第二塗層420b之密度。
於一些實施例中，第一塗層420a比第二塗層420b更緻密。於這類實施例中，第一塗層420a能夠以化學氣相沉積 (CVD)、物理氣相沉積 (PVD)或氣溶膠沉積 (AD) 進行施加，且第二塗層420b是以大氣電漿噴塗 (APS) 進行施加。於其它實施例中，第二塗層420b比第一塗層420a更緻密。於這類實施例中，第一塗層420a能夠以大氣電漿噴塗 (APS) 進行施加，且第二塗層420b能夠以氣溶膠沉積 (AD) 或化學氣相沉積 (CVD)進行施加。或者，第一塗層420a是以原子層沉積 (ALD) 進行施加，第二塗層420b是以大氣電漿噴塗 (APS) 進行施加。於一些實施例中，更緻密之第二塗層420b可使用作為密封、膠合或阻擋塗層。
在另一實施例中，提供了一種用於修整一半導體處理腔室之使用過元件之元件本體的方法。整個元件以及元件本體是由介電材料製成，例如氧化鋁。在用於處理多個晶圓之半導體處理腔室中使用後，一面向半導體處理之表面可能變差。元件從半導體處理腔室中取出。於一實施例中，面向半導體處理之表面之至少一部分被去除。於一實施例中，去除包含濕式清洗或酸去除。其他清洗以及處理步驟可執行於面向半導體處理之表面以及元件上。介電材料之一塗層至少沉積於元件本體之半導體處理表面上。塗層具有與元件本體以及面向半導體處理之表面不同的形態以及晶體結構。沉積塗層可藉由化學氣相沉積、原子層沉積、物理氣相沉積、懸浮電漿噴塗、氣溶膠沉積以及熱噴塗之一種或多種進行。於一些實施例中，塗層具有介於30奈米以及150微米間之厚度。於一些實施例中，塗層是金屬氧化物、金屬氟氧化物以及金屬氟化物之至少其中之一，例如氧化鋁、氧化釔、釔安定氧化鋯、氟氧化釔、氟化釔 (III) 以及氧化鋁釔之一種或多種。修復後之元件被放置於一半導體處理腔室中，然後用於處理晶圓。於此實施例中，塗層具有介於30奈米至600微米範圍內之厚度。於各種實施例中，取決於塗佈製程以及應用，塗層可具有介於30奈米至200奈米、1微米至20微米、10微米至250微米或300微米至600微米其中之一或多個範圍內之厚度。
以前，使用過之元件將被丟棄。提供一新元件的成本是昂貴的。能夠以低成本提供具有抗侵蝕性以及與新元件相似性質之一修復元件，降低了擁有成本並減少了對環境的影響。於其它實施例中，一第二塗層可沉積在該塗層上，其中第二塗層與該塗層具有相同的材料，但具有與該塗層不同的密度、形態或晶體結構。舉例而言，於一實施例中，第二塗層可較該塗層更為緻密。密度可由沉積製程以及沉積參數來決定。
本揭露內容雖已透過數個較佳實施例加以說明，但仍有許多落於本揭露內容範疇內之變更、修改、置換以及各種取代之均等物。需注意的是，有許多實現本揭露內容之方法以及裝置的替代方式。因此欲使以下隨附請求項解釋為包含所有落於本揭露內容之真正精神以及範疇內之此類變更、修改、置換以及各種取代之均等物。
104:步驟 108:步驟 112:步驟 116:步驟 200:元件 204:元件本體 208:面向電漿之表面 212:小孔 216:損傷 220:塗層 300:半導體處理腔室系統 302:電漿反應器 304:半導體處理腔室 306:電漿電源供應器 308:功率匹配網路 310:變壓器耦合電漿線圈 312:介電感應電力窗 314:電漿 316:晶圓偏壓電源 318:偏置匹配網路 320:電極 324:控制器 330:氣體源 340:氣體注入器 341:鑽孔 342:壓力控制閥 344:泵浦 360:邊緣環 366:處理晶圓 372:峰部 376:腔室壁 400:元件 404:元件本體 420a:第一塗層 420b:第二塗層
本揭露內容以示例而非限制的方式於附圖中示出，其中相似的參考標號代表相似的元件，且其中：
圖1為一實施例之一高階流程圖。
圖2A-C為一實施例之一部分之一示意性剖面圖。
圖3為可用於一實施例之一半導體處理腔室之一示意圖。
圖4為另一實施例之一部分之一示意性剖面圖。
104:步驟
108:步驟
112:步驟
116:步驟

Claims (27)

  1. 一種製造用於半導體處理腔室之元件之方法，包含： 由一介電材料形成一元件本體，其中該元件本體具有一面向半導體處理之表面；以及 至少在該元件本體之該面向半導體處理之表面上沉積該介電材料之一塗層。
  2. 如請求項1所述之方法，更包含在沉積該介電材料之該塗層前加工該元件本體。
  3. 如請求項1所述之方法，其中該元件本體之該面向半導體處理之表面具有與該塗層不同的表面形態，且其中該元件本體以及該面向半導體處理之表面是由單一介電材料製成。
  4. 如請求項1所述之方法，其中形成該元件本體包含一燒結陶瓷介電材料。
  5. 如請求項1所述之方法，其中形成該元件本體包含使用一積層製造製程或基於液滴之網狀形式製造製程。
  6. 如請求項1所述之方法，其中該元件本體以及該塗層具有不同的結晶結構。
  7. 如請求項1所述之方法，其中沉積該塗層是通過化學氣相沉積、原子層沉積、物理氣相沉積、懸浮電漿噴塗、氣溶膠沉積以及熱噴塗至少其中之一。
  8. 如請求項1所述之方法，其中該塗層具有介於30奈米以及600微米間之厚度。
  9. 如請求項1所述之方法，其中於該元件本體之該面向半導體處理之表面上沉積該塗層包含以一第一密度沉積該介電材料之一第一塗層以及以一第二密度於該第一塗層上沉積該介電材料之一第二塗層，其中該第一密度不同於該第二密度。
  10. 如請求項1所述之方法，其中該介電材料為金屬氧化物、金屬氟氧化物以及金屬氟化物至少其中之一。
  11. 如請求項1所述之方法，其中該介電材料包含氧化鋁、氧化釔、釔安定氧化鋯、氟氧化釔、氟化釔 (III) 以及氧化鋁釔至少其中之一。
  12. 一種用於半導體處理腔室之元件，包含： 一介電材料之一元件本體，其中該元件本體具有一面向半導體處理之表面；以及 一介電材料之一塗層，至少位於該面向半導體處理之表面上，其中該元件本體之該介電材料具有與該塗層之該介電材料相同之化學計量。
  13. 如請求項12所述之元件，其中該元件本體具有與該塗層不同的密度。
  14. 如請求項12所述之元件，其中該元件本體以及該塗層由氧化鋁、氧化釔、釔安定氧化鋯、氟氧化釔、氟化釔 (III) 以及氧化鋁釔其中之一製成。
  15. 如請求項12所述之元件，其中該塗層具有介於30奈米以及600微米間之範圍內的厚度。
  16. 如請求項12所述之元件，其中該元件本體具有至少一鑽孔，其穿過該元件本體，以及其中該元件本體具有與該塗層不同的密度。
  17. 如請求項12所述之元件，其中該元件為一邊緣環以及一電力窗至少其中之一。
  18. 如請求項12所述之元件，其中該元件本體之該介電材料為燒結陶瓷介電材料以及該塗層之該介電材料為一非燒結陶瓷介電材料。
  19. 如請求項12所述之元件，其中該元件本體形成一噴灑頭、氣體注入器、腔室壁、邊緣環以及電力窗至少其中之一。
  20. 一種修復用於半導體處理腔室之一介電材料之一元件本體之方法，包含： 去除該元件本體之一面向半導體處理之表面之至少一部分；以及 沉積該介電材料之一塗層於該元件本體上。
  21. 如請求項20所述之方法，其中該元件本體之該面向半導體處理之表面具有與該塗層不同的表面形態。
  22. 如請求項20所述之方法，其中該元件本體以及該塗層具有不同的結晶結構。
  23. 如請求項20所述之方法，其中沉積該塗層是通過化學氣相沉積、原子層沉積、物理氣相沉積、懸浮電漿噴塗、氣溶膠沉積以及熱噴塗至少其中之一。
  24. 如請求項20所述之方法，其中該塗層具有介於30奈米以及600微米間之厚度。
  25. 如請求項20所述之方法，其中沉積該塗層於該元件本體之該面向半導體處理之表面上包含以一第一密度沉積該介電材料之一第一塗層以及以一第二密度於該第一塗層上沉積該介電材料之一第二塗層，其中該第一密度不同於該第二密度。
  26. 如請求項20所述之方法，其中該介電材料為金屬氧化物、金屬氟氧化物以及金屬氟化物至少其中之一。
  27. 如請求項20所述之方法，其中該介電材料包含氧化鋁、氧化釔、釔安定氧化鋯、氟氧化釔、氟化釔 (III) 以及氧化鋁釔至少其中之一。
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