TW202219308A - 利用低溫氟化的金屬氧化物 - Google Patents

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Abstract

提供了一種提供用於電漿處理腔室內之元件之方法，其中元件具有一面向電漿之表面。一金屬氧化物層係設置於元件之面向電漿之表面上。於小於600℃之溫度以及至少0.1bar之分壓下，金屬氧化物層暴露於一含氟氣體中至少2小時。

Description

利用低溫氟化的金屬氧化物
[相關申請案之交叉參照]
本申請案主張2020年7月30日提出申請，申請案號為63/058,852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。
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，以及不能以其它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。
本揭露內容涉及半導體裝置之製造。更具體地，本揭露內容涉及用於製造半導體元件之電漿處理腔室之塗層元件。
在半導體晶圓製程中，電漿處理腔室是用於處理半導體裝置。電漿處理可能沉積於或侵蝕電漿處理腔室之表面。塗層是用於保護電漿處理腔室之元件。陶瓷塗層形成於電漿處理腔室之元件之上，以提供免於電漿侵蝕的保護。此類塗層可能會因熱膨脹係數失配以及暴露於氟電漿而氟化，因而受到應力，從而導致零件失效或從零件產生污染物。
為實現上述以及依據本揭露內容之目的，提供一種提供用於電漿處理腔室內之元件之方法，其中元件具有一面向電漿之表面。一金屬氧化物層係設置於元件之面向電漿之表面。於小於600℃之溫度以及至少0.1 bar之壓力下，金屬氧化物層暴露於含氟氣體中至少2小時。
於另一表現形式中，提供了一種用於電漿處理腔室內之元件。元件具有一元件本體。一含金屬氧化物層形成元件本體之面向電漿之表面，其中越靠近面向電漿之表面之含金屬氧化物層具有遞增氟化濃度，且其中含金屬氧化物層具有按質量計小於百萬分之10之碳雜質。
本說明書的這些以及其它特徵將在以下實施方式並結合以下附圖更詳細地描述。
現在將參考附圖中所述的幾個較佳實施例來詳細敘述本揭露內容。在以下敘述中，提出許多特定細節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，並未詳細地描述熟知的處理步驟及/或結構，以免不必要地混淆本揭露內容。
在半導體裝置之製程中，電漿處理腔室可用於電漿沉積、電漿蝕刻或用於製造半導體裝置的其它製程。這種電漿製程可能沉積於及/或蝕刻電漿處理腔室之表面。電漿處理腔室之元件具有用於維持電漿環境之表面。這樣的元件可為鋁，以提供在維持電漿時有用的電氣以及熱特性。鋁還可以減輕重量以及降低成本。鋁表面上之塗層是需要的，以保護鋁表面。為了盡量減少缺陷，可使用保護塗層來保護元件免於侵蝕。其它元件可能具有陶瓷或其它脆性材料的元件本體，當其用於電漿處理腔室時需要保護塗層。
由於熱膨脹係數 (coefficients of thermal expansion，CTE)，環境溫度下之薄膜應力以及在更廣溫度範圍內之相關薄膜應力顯著影響薄膜或塗層的機械完整性。缺乏機械完整性可能導致薄膜脫層 (delamination)、散裂 (spallation) 或其它缺陷/微粒生成機制。薄膜應力是兩個因素的結果：固有應力 (例如晶格失配、缺陷等) 以及熱膨脹係數 (CTE)。
所有不均勻的材料塗層，無論不均勻性是來自形態 (例如晶體結構或旋轉) 或化學特性 (例如氧化物與純金屬)，都具有臨界厚度，其基於固有或熱膨脹係數的應力會產生機械問題。這些應力可能導致厚的陽極處理鋁在約140℃以上時發生散裂、開裂 (cracking)、脫黏 (decohesion) 以及脫層，或者在噴塗到鋁上時導致大氣電漿噴塗 (atmospheric plasma spray coat，APS) 脫黏、脫層以及脫黏。此外，陶瓷上塗層的高溫沉積或退火沉積 (氣溶膠沉積 (aerosol deposition，AD) 或物理氣相沉積 (PVD)) 也存在一些開裂問題。氧化物 (例如氧化鋁上的氧化釔) 或氧化物上的氟氧化物通常問題較少，因為相較於金屬以及氧化物之間，熱膨脹係數失配較低。
對於氧化釔或氧化鋁之大氣電漿噴塗 (atmospheric plasma spray，APS) 塗層，在鋁上，由於熱膨脹係數失配 (金屬對比(vs)氧化物，＞20對比7)，基板溫度必須小心控制，以便有足夠但不會太高之壓縮應力於薄膜上。如果壓縮薄膜應力太低，後續操作在高於應用溫度之溫度下將導致薄膜脫層。如果壓縮薄膜應力太高，塗層會隨著零件冷卻而彎曲。因為熱膨脹係數約為13，基於APS塗層的氟氧化釔 (yttrium oxyfluoride，YOF) 也存在同樣的行為，儘管程度較低。全氟化氧化釔層之熱膨脹係數約為14至21。使薄膜之表面氟含量以及壓縮應力最佳化極為困難。
對於氣溶膠沉積 (AD) 塗層，高溫氟化可能不可行。更高的溫度可能會不利地改變藉由彈道撞擊所形成之晶體微結構。此外，熱膨脹係數失配所造成的薄膜應力可能會產生機械問題。
本揭露內容涉及提供一種受控以及低溫、中至高壓二氟化物 (F 2) 之氟化製程以將氧化物氟轉化 (fluoroconvert) 至精心最佳化的深度，同時在多層塗層維持特定的晶體結構以及受控的工程應力。舉例而言，塗層現在可以是金屬上之氧化物上之氟氧化物或氧化物上之氟氧化物。
氟化的深度可從幾十奈米 (nm) (就零件壽命而言在腔室位置中可接受較薄塗層之處) 到幾微米或幾十微米 (就零件壽命而言可接受較厚塗層)。深度亦可專門設計以產生應力梯度分佈，或相對於系統內之最終操作溫度，維持薄膜應力於一非關鍵區域。
諸多實施例提供了氟化或氧氟化膜，其導致低微粒數以及低侵蝕率。諸多實施例提供了氟化膜，其對於其它沉積製程，前驅物材料可能極難以與其作用，例如氟氧化釔 (YOF) 之氣溶膠沉積。諸多實施例提供了受控之薄膜應力以防止薄膜失效。實施例還可為也具有陽極處理層之金屬元件提供減少損壞。
為便於理解，圖1為一實施例之流程圖，其提供一氧氟化層於電漿處理腔室之一元件之一面向電漿之表面之上。於一實施例中，提供具有面向金屬氧化物電漿之表面之一元件 (步驟104)。圖2A為元件200之部分之示意性剖面圖，元件200具有元件本體204，其具有表面208。於此實施例中，元件本體204之表面208被陽極處理以形成一陽極處理層。圖2B為在一陽極處理層212已經形成以作為元件本體204之表面的一部分後之元件200之示意性剖面圖。另外，於此實施例中，使用大氣電漿噴塗沉積一氧化釔塗層於陽極處理層212上。圖2C為藉由大氣電漿噴塗已沉積氧化釔層216後之元件本體204之示意性剖面圖。於此實施例中，氧化釔層216具有介於10μm至500μm範圍內之厚度。於此實施例中，氧化釔層216之外表面為一面向金屬氧化物電漿之表面220。
面向金屬氧化物電漿之表面進行低溫氟化 (步驟108)。於此實施例中，面向金屬氧化物電漿之表面在至少0.1bar (10kPa) 之壓力下暴露於二氟化物 (F 2) 之含氟氣體。面向金屬氧化物電漿之表面被加熱至不超過600℃之溫度至少2小時，同時暴露於氟氣。此實施例為一無電漿製程。
圖2D為在氧化釔層已經過低溫氟化 (步驟108) 而產生氟化氧化釔層224後之元件200之示意性剖面圖。低溫氟化將金屬氧化物層之一部分轉變為氟化金屬氧化物層。氟化金屬氧化物層具有一氟化梯度，其中越靠近面向電漿之表面220，其氟濃度提高，使得在越靠近面向電漿之表面220，其氟化濃度遞增。梯度由虛線之間增加的間距來表示。
將元件安裝於電漿處理腔室中 (步驟112)。元件在電漿處理腔室中使用 (步驟116)。氧化釔層216於電漿處理期間暴露於一電漿。
於此示例中，在電漿處理期間氟化氧化釔層224比氧化釔更能抵抗氟化所造成的損壞。溫度、壓力以及氟化時間是控制梯度分佈之製程參數。梯度分佈提供一受控之應力梯度分佈。受控之應力梯度分佈可防止應力過低。如果應力過低，則在操作溫度下進行電漿處理期間，可能會發生脫層。如果應力過高，零件會隨著元件冷卻而彎曲。可以調整梯度分佈來防止這類問題。
在靠近表面處，氟化氧化釔層224之梯度具有遞增濃度之氟氧化釔 (YOF) 以及較低濃度之氧化釔，以及在較遠離表面處，其具有較低濃度之氟氧化釔以及遞增濃度之氧化釔。氟化氧化釔層224較三氟化釔 (YF 3) 層產生更少的污染物。儘管氟化氧化釔可能比三氟化釔經過更多的氟化，但是氟化氧化釔可能較三氟化釔更能抵抗由離子轟擊引起之濺射以及其它損壞。氟化氧化釔還可以更能抵抗來自腔室清潔程序中所使用之含氧電漿之損壞。此外，形成三氟化釔塗層可能困難且昂貴的。
此外，本實施例所使用之大氣電漿噴塗沉積能夠沉積氧化釔層216，同時基本上不含碳雜質。於此示例中，碳雜質按質量計小於百萬分之10之碳雜質。其結果，氟化氧化釔層224較三氟化釔層具有更少之碳污染物。其它實施例可以使用其它不含碳殘留物之含氟氣體，例如三氟化氮 (NF 3)、四氟化碳 (CF 4)、二氟化物 (F 2)、甲基氟 (CH xF y，其中x以及y大於或等於1)、六氟化硫 (SF 6) 及/或三氟化氯 (ClF 3)。這種不含碳殘留物之含氟氣體留下最少之碳殘留物於氟化塗層中，以便具有上述純度。
於其它實施例中，元件之面向電漿之表面可為另一種金屬氧化物，而不是氧化釔。舉例而言，金屬氧化物可為稀土元素之氧化物。於另一示例中，金屬氧化物為鑭系元素之氧化物。於其它實施例中，金屬氧化物為釔鋁氧化物，例如釔鋁石榴石 (Y 3Al 5O 12，yttrium aluminum garnet (YAG))、釔鋁單斜晶 (Y 4Al 2O 9，yttrium aluminum monoclinic (YAM)) 或釔鋁鈣鈦礦 (YAlO 3，yttrium aluminum perovskite (YAP)) 中之一或多者。於其它實施例中，金屬氧化物為氧化鋁或氧化鎂 (MgO) 或尖晶石 (MgAl 2O 4)。於一些實施例中，金屬氧化物層為含金屬氧化物層。於一些實施例中，金屬氧化物層為一種金屬氧化物之骨架以及另一種金屬氧化物之填料的聚集體 (conglomerate)。
於各種實施例中，元件本體204可包含導電材料或介電材料至少其中之一。用於介電材料之元件本體204的材料示例為氧化鋁、二氧化鈦 (TiO 2)、碳化矽(SiC)、可加工玻璃-陶瓷 (例如康寧公司 (Corning Inc) 製造之Macor) 以及氧化釔。用於導電材料之元件本體204的材料示例為鋁、鋁合金或金屬基複合材料，例如鋁碳化矽 (AlSiC)。元件本體204可為陶瓷、多晶 (polycrystalline)、多晶 (multicrystalline) 或單晶 (monocrystalline)。於元件本體為一金屬氧化物材料之一些實施例中，可沉積另一金屬氧化物材料之層，然後氟化。於元件本體204為一金屬氧化物材料之其它實施例中，不沉積另一金屬氧化物層，而是元件本體204之至少一表面被氟化 (步驟108)。
於各種實施例中，可使用不同的製程以形成金屬氧化物層於元件本體204之一表面。於各種實施例中，可使用熱噴塗以及氣溶膠沉積以沉積一金屬氧化物層於元件本體204之表面。
氣溶膠沉積是藉由使一載氣通過固體粉末混合物之流化床來實現的。在壓力差的驅動下，粉末混合物顆粒通過噴嘴加速，在其出口形成氣溶膠噴流。氣溶膠接著被引導到元件本體204之表面，在此處氣溶膠噴流以高速撞擊表面。顆粒分解成固體奈米大小的碎片，形成一塗層。對載氣種類、氣體消耗、間隔距離以及掃描速度的最佳化提供了高質量的塗層。
對於熱噴塗而言，藉由施加一電勢於兩個電極之間形成一氣炬 (torch)，導致加速氣體 (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。待沉積之固體微粒被送入氣炬。氣炬熔化所需材料之固體微粒。熔化之材料被注入噴流中，然後朝向元件加速，使得熔化或塑化之材料塗佈於元件本體204之表面上，然後被冷卻，形成一固體、保形之塗層。一載氣被推動通過一電弧腔並經由一噴嘴排出。於該腔中，一陰極以及陽極構成電弧腔之一部分，並保持在一大的直流 (DC) 偏壓，直到載氣開始離子化，形成電漿。諸多類型之熱噴塗包含絲狀電弧噴塗、空氣電漿噴塗、大氣電漿噴塗 (APS)、懸浮電漿噴塗 (suspension plasma spraying，SPS)、低壓電漿噴塗、高速氧燃料 (high velocity oxy-fuel，HVOF)、真空電漿噴塗以及極低壓電漿噴塗。
氧化鋁以及氧化釔之熱膨脹係數約為7。鋁之熱膨脹係數約為23。金屬氟氧化物之熱膨脹係數可介於約7以及30之間。因此，具有陽極處理表面以及陽極處理表面上之氧化鋁塗層的鋁元件本體204將於元件本體204以及氧化鋁塗層之間產生應力。應力將取決於沉積塗層時之溫度以及執行各種腔室製程時之溫度。元件200於晶圓製程期間經受溫度的廣泛變化會造成額外的應力。
於現有技術中，鋁元件本體可具有藉由大氣電漿噴塗 (APS) 施加之氧化鋁塗層。於大氣電漿噴塗過程中，氧化鋁微粒在溫度高於氧化鋁熔化溫度 (大於2600℃) 下沉積於元件本體之表面，使元件本體之表面被快速加熱，從而沉積氧化鋁層於元件本體之加熱表面上。為了沉積其它類型之微粒，將微粒加熱至高於前驅物微粒熔化溫度之溫度。然後元件本體被快速冷卻。在安裝於電漿處理腔室中並於晶圓製程期間使用之後，鋁元件本體比金屬氧化物塗層膨脹得更多，從而在脆性氧化鋁塗層上產生拉伸應力。拉伸應力會產生垂直於鋁元件本體以及氧化鋁塗層間之界面的溝道 (channeling) 或隧道 (tunneling) 破裂。隧道破裂本身可能會造成氧化鋁塗層之微粒從元件本體上脫落或剝落。於其它示例中，沿著氧化鋁上之沉積所造成之額外應力的隧道破裂可能造成氧化鋁塗層之微粒從元件本體脫落。氧化鋁塗層微粒是污染物的來源。此外，氧化鋁微粒的脫落可能導致鋁元件本體之未受保護的表面。未受保護之鋁元件本體會被腐蝕，且氧化鋁塗層可能會被底切 (undercut)。這些問題在高溫電漿製程期間可能更加明顯。
本實施例提供了控制塗層沉積溫度以及時間以控制塗層之熱膨脹係數分佈的能力。低溫氟化允許控制進行氟化的溫度以及時間。受控的低溫氟化允許受控的氟化濃度梯度，以提供沿z軸之受控之應力梯度以及受控之熱膨脹係數。受控之應力梯度以及受控之熱膨脹係數可被調整，以藉由提供一分散應力來最小化局部應力、最小化微粒產生、最小化不同材料層間的脫層以及最小化塗層之破裂。
於各種實施例中，氧化釔層之氟化厚度取決於膜的品質。對於高密度塗層，氟化的深度從100nm延伸至5µm。可使用氣溶膠沉積以提供厚度約100nm至100μm之高密度塗層。密度較小且多孔的層可以允許較深的氟擴散。舉例而言，以大氣電漿噴塗施加之塗層可能具有約1%之孔隙率以及介於10µm 至500µm範圍內之厚度。氟化可至少10μm至500μm深。於一些實施例中，氟化深度等於金屬氧化物塗層的厚度，以使氟化到達元件本體的表面。於各種實施例中，金屬氧化物層之氟化深度介於4μm以及500μm之間。
諸多實施例提供在約10℃至600℃範圍內之溫度下之低溫氟化。於其它實施例中，低溫氟化是在約100℃至450℃之溫度範圍內進行。對於在低溫之電漿處理腔室中使用之元件，可在低於0℃之溫度下提供低溫氟化，以在製程期間提供減小的應力。然而，低於0℃之氟化製程溫度可能太慢。如果氟化在高溫下進行，例如在約800℃，所得之層將經受一高應力。此外，高溫製程可能使用一氟碳 (fluorocarbon) 氣體。氟碳氣體的使用導致在所得之層中碳雜質的濃度更高。碳雜質在晶圓製程中會造成碳污染。於諸多實施方案中，於低溫氟化期間提供之壓力可介於0.1bar (10kPa) 至10bar (1000kPa)之間。低溫氟化之時間段可介於2小時至5天之間，其取決於所需之氟化深度、製程溫度以及待氟化之層的密度。較佳地，低溫氟化持續3小時至2天的時間。於諸多實施例中，含氟氣體為包含一種或多種氟化合物之氣體，其中氟化合物具有0.1-5bar範圍內之分壓 (或若多於一種含氟化合物，則為分壓之總和)。於一些實施例中，含氟氣體可包括氟化氫 (HF) 或氟自由基 (例如產生的電漿)。
於另一實施例中，提供氧化釔燒結材料之元件本體204 (步驟104)。元件本體204將被置於氟化腔室中。低溫氟化製程 (步驟108) 在約5bar之壓力下以及在約300℃之溫度下提供氟氣持續約24小時。其結果，元件本體204之表面將具有高濃度之三氟化釔 (YF 3)。三氟化釔之濃度隨著遠離表面而降低。於此示例中，大部分之元件本體204將保持氧化釔。所得之元件可使用作為一氣體注入器。近乎純的氧化釔元件本體204可具有大約7.2之熱膨脹係數。三氟化釔之表面可具有介於大約14至21之間之熱膨脹係數。沿著從三氟化釔之表面延伸之深度，熱膨脹係數從三氟化釔之熱膨脹係數減小至氧化釔之熱膨脹係數。熱膨脹係數之過渡提供了沿層之厚度之低應力梯度。良好調整之梯度導致低應力梯度，其低於層之任何臨界機械應力參數，其減少或消除斷裂或破裂。
於另一實施例中，元件本體204是由燒結氧化鋁形成。於此實施例中，元件本體形成一介電感應電力窗。氧化釔層形成於介電窗之一面向電漿表面以提供具有面向金屬氧化物電漿之表面之元件 (步驟104)。使用低溫氟化製程以氟化此氧化釔層。
圖3示意性地圖示了可用於一實施例中之電漿處理腔室系統300之一示例。電漿處理腔室系統300包含電漿反應器302，其具有在其中之電漿處理限制腔室304。由電漿匹配網路308調諧之電漿電源供應器306向位於介電感應電力窗312附近之變壓器耦合電漿 (transformer coupled plasma，TCP) 線圈310提供電力，以藉由提供感應耦合電力於電漿處理限制腔室304中產生電漿314。峰部372從電漿處理限制腔室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，使得峰部372與腔室壁376間之內角以及峰部372與介電感應電力窗312間之內角分別大於90度以及小於180度。如圖所示，峰部372於電漿處理限制腔室304之頂部附近提供一傾斜的環。TCP線圈 (上部電源) 310可配置為於電漿處理限制腔室304內產生均勻擴散的分佈。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與電漿處理限制腔室304分開，同時允許能量從TCP線圈310傳遞到電漿處理限制腔室304。由偏置匹配網路318調諧之晶圓偏壓電源供應器316向電極320提供電力以設置偏壓於基板366。電極320作為基板支架以支撐基板366。控制器324控制電漿電源供應器306以及晶圓偏壓電源供應器316。
電漿電源供應器306以及晶圓偏壓電源供應器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以及晶圓偏壓電源供應器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，且晶圓偏壓電源供應器316可提供20至2000伏特 (V) 範圍內之偏壓。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，電漿處理腔室系統300還包含氣體源/氣體供應機構330。氣體源330藉由一氣體入口，例如氣體注入器340，與電漿處理限制腔室304流體連接。氣體注入器340可設於電漿處理限制腔室304中之任何有利位置，且可採取任何形式注入氣體。然而，較佳地，氣體入口可配置為產生「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限制腔室304中之多個區域的相應氣體流量。更佳地，氣體注入器340安裝至介電感應電力窗312。氣體注入器340可安裝於電力窗上、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壓力控制閥342以及泵浦344從電漿處理限制腔室304去除。壓力控制閥342以及泵浦344還用於維持電漿處理限制腔室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。邊緣環360圍繞基板366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。
於諸多實施例中，元件可為電漿處理腔室之其它部分，例如限制環、邊緣環、靜電夾具、接地環、腔室襯墊，例如峰部、門襯墊、介電感應電力窗或其它元件。可使用電漿處理腔室之其它類型之其它元件。舉例而言，於一實施例中，可塗佈斜角蝕刻腔室上之電漿排除環。於另一示例中，電漿處理腔室可為介電處理腔室或導體處理腔室。於一些實施例中，塗佈一或多個表面但不是所有表面都被塗佈。
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、置換、修改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、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:表面 212:陽極處理層 216:氧化釔層 220:面向電漿之表面 224:氟化氧化釔層 300:電漿處理腔室系統 302:電漿反應器 304:電漿處理限制腔室 306:電漿電源供應器 308:電漿匹配網路 310:變壓器耦合電漿線圈 312:介電感應電力窗 314:電漿 316:晶圓偏壓電源供應器 318:偏置匹配網路 320:電極 324:控制器 330:氣體源 340:氣體注入器 342:壓力控制閥 344:泵浦 360:邊緣環 366:基板 372:峰部 376:腔室壁
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-D為依據一實施例處理之元件本體之示意圖。
圖3為可用於一實施例之一電漿處理系統之一示意圖。
104:步驟
108:步驟
112:步驟
116:步驟

Claims (17)

  1. 一種提供用於電漿處理腔室內之元件之方法，其中該元件具有一面向電漿之表面，該方法包含： 提供一金屬氧化物層於該元件之該面向電漿之表面；以及 暴露該金屬氧化物層於一氣體，其含有至少一種含氟化合物或多種含氟化合物，於小於600℃之溫度以及在至少0.1 bar的該含氟化合物之一分壓或該多種含氟化合物之分壓之一總和下暴露至少2小時。
  2. 如請求項1所述之方法，其中該提供該金屬氧化物層包含從該金屬氧化物層之金屬氧化物形成一元件本體，其中該金屬氧化物層為該元件本體之一部分。
  3. 如請求項1所述之方法，其中該提供該金屬氧化物層於該元件之該面向電漿之表面包含沉積該金屬氧化物層於一元件本體上。
  4. 如請求項3所述之方法，其中該沉積該金屬氧化物層於該元件本體上包含以熱噴塗以及氣溶膠沉積至少其中之一進行沉積。
  5. 如請求項3所述之方法，其中該金屬氧化物層包含氧化釔。
  6. 如請求項5所述之方法，其中該元件本體包含鋁合金以及氧化鋁至少其中之一。
  7. 如請求項1所述之方法，其中該分壓或該複數分壓之該總合介於0.1 bar至10 bar之範圍內。
  8. 如請求項1所述之方法，其中該溫度介於10℃至450℃之範圍內。
  9. 如請求項1所述之方法，其中該金屬氧化物層包含一稀土元素之一氧化物以及氧化鋁釔至少其中之一。
  10. 如請求項1所述之方法，其中該元件形成一襯墊、氣體注入器、邊緣環以及介電感應電力窗至少其中之一。
  11. 如請求項1所述之方法，其中該暴露該金屬氧化物層於該氣體是在小於450℃之溫度下進行。
  12. 如請求項1所述之方法，其中該含氟化合物或該多種含氟化合物包含三氟化氮 (NF 3)、四氟化碳 (CF 4)、二氟化物 (F 2)、甲基氟化物(CH xF y，其中x和y大於或等於1)、六氟化硫 (SF 6) 以及三氟化氯 (ClF 3)。
  13. 如請求項1所述之方法，其中該含氟化合物或該多種含氟化合物包含二氟化物 (F 2)。
  14. 一種用於電漿處理腔室內之元件，其中該元件具有一元件本體，該元件本體具有一面向電漿之表面，其中該面向電漿之表面具有以請求項1所述之方法所形成之一層。
  15. 一種用於電漿處理腔室內之元件，包含： 一元件本體； 一含金屬氧化物層，其形成該元件本體之一面向電漿之表面，其中越靠近該面向電漿之表面之該含金屬氧化物層具有一遞增氟化濃度，且其中該含金屬氧化物層具有按質量計小於百萬分之10之碳雜質。
  16. 如請求項15所述之元件，其中該含金屬氧化物層包含一稀土元素之一氧化物以及氧化鋁釔至少其中之一。
  17. 如請求項15所述之元件，其中該含金屬氧化物層包含氧化釔。
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