TWI802789B - 腔室塗佈材料及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種用於製造形成於腔室之內部表面上之塗佈材料的方法。方法包括：i）提供基底材料，其包括至少一種選自由SiC、SiO2 及Al2 O3 組成之群的材料；ii）在基底材料上提供第一塗佈部分，其包括SiOx （0.1≤x≤2，為莫耳比）或AlOy （0.1≤y≤1.5，為莫耳比）；iii）在第一塗佈部分上提供第二塗佈部分，其包括YOz （0.1≤z≤1.5，為莫耳比）；iv）提供層製品，其中第一塗佈部分及第二塗佈部分經重複堆疊；及v）藉由第一塗佈部分與第二塗佈部分之間的固態反應加熱層製品以提供單一結晶層之塗層。

Description

腔室塗佈材料及其製造方法
本發明係關於一種腔室塗佈材料及其製造方法。更特定言之，本發明係關於一種甚至在電漿或強腐蝕性氛圍中具有耐腐蝕性之腔室塗佈材料及其製造方法。
近年來，由於移動行業的快速發展，更迫切地需要半導體的小型化及高度集成以及類似要求。因此，為了高度集成半導體，開發用於以3D形式堆疊之新技術，且在此狀況下，需要與現有半導體製程不同之製程。亦即，由於有必要在建立狀態下形成裝置，接著快速蝕刻並在短時間移除特定部件，因此需要具有強腐蝕性的蝕刻氣體或溶液。
藉由使用此類具有強酸度之蝕刻劑，用於製造裝置之腔室中之窗口或內壁經腐蝕。亦即，隨著腔室之內表面與注入有反應性鹵素氣體之電漿或強酸蝕刻氛圍接觸，所得聚集體下降且汙染所製造之裝置。因此，有必要製備即使在注入有反應性鹵素氣體的電漿或強酸性氛圍中仍能夠維持耐腐蝕性的塗佈材料。
在此先前技術部分中所揭示之以上資訊僅為了促進理解本發明之先前技術，且因此其可含有不形成先前技術之資訊，該先前技術在此國家已為所屬技術領域中具有通常知識者所已知。
提供一種用於耐電漿腐蝕腔室或耐強腐蝕性氛圍腐蝕腔室之塗佈材料。另外，提供一種用於製造前述塗佈材料之方法。
根據本發明的具體實例製造用於腔室的塗佈材料的方法包括：i）提供基底材料，其包括選自由SiC、SiO2 及Al2 O3 組成之群的至少一種材料；ii）在基底材料上提供第一塗佈部分，其包括SiOx （0.1≤x≤2，為莫耳比）或AlOy （0.1≤y≤1.5，為莫耳比）；iii）在第一塗佈部分上提供第二塗佈部分，其包括YOz （0.1≤z≤1.5，為莫耳比）；iv）提供層製品，其中第一塗佈部分及第二塗佈部分經重複堆疊； 及V）藉由第一塗佈部分與第二塗佈部分之間的固態反應加熱層製品來提供單晶層之塗層。
基底材料可包括在提供基底材料中之SiC。第一塗佈部分可包括在提供第一塗佈部分中之SiOx （0.1≤x≤2，為莫耳比）。層製品可在1000℃至1500℃下加熱，且塗層可包括在提供塗層中之至少一種選自由以下組成之群的材料：Y2 SiO5 及Y2 Si2 O7 。在提供層製品中，當層製品可包括Y2 SiO5 時，第二塗佈部分之厚度與第一塗佈部分之厚度的比率可為1.7至2。在提供層製品中，當層製品可包括Y2 Si2 O7 時，第二塗佈部分之厚度與第一塗佈部分之厚度的比率可為0.8至1.25。在提供第一塗佈部分中，x可為莫耳比0.1至1，且在提供第二塗佈部分中，z可為莫耳比0.1至1。
在提供基底材料中，基底材料可包括Al2 O3 。在提供第一塗佈部分中，第一塗佈部分可包括AlOy （0.1≤y≤1.5，為莫耳比）。在提供塗層中，層製品可在1000℃至1500℃下加熱，且塗層可包括Yα Alβ Oγ （2.5≤α≤3.5，4.5≤β＜5.5，11.5≤γ≤12.5，為莫耳比）。
在提供基底材料中，基底材料可包括Al2 O3 。在提供第一塗佈部分中，第一塗佈部分可包括AlOy （0.1≤y≤1.5，為莫耳比）。層製品可在1000℃至1500℃下加熱，且在提供塗層中，塗層可包括至少一種選自由以下組成之群的化合物：Y3 Al5 O12 、YAlO4 及Y4 Al2 O9 。在提供層製品中，當塗層包括Y3 Al5 O12 時，第二塗佈部分之厚度與第一塗佈部分之厚度的比率可為0.8至1.2。在提供層製品中，當塗層包括YAlO4 時，第二塗佈部分之厚度與第一塗佈部分之厚度的比率可為1.3至1.8。在提供層製品中，當塗層包括Y4 Al2 O9 時，第二塗佈部分之厚度與第一塗佈部分之厚度的比率可為1.6至2.5。
在提供第一塗佈部分中，y可為0.1至1，且在提供第二塗佈部分中，z可為0.1至1。可將層製品加熱至800℃至1300℃，塗層之厚度小於層製品之厚度，且在提供塗層中，層製品之厚度與塗層之厚度的比率可為1.25至1.6。在提供層製品中，第一塗佈部分及第二塗佈部分可重複堆疊2至10次。
根據本發明的具體實例製造用於腔室之塗佈材料的方法可進一步包括處理提供基底材料與提供第一塗佈部分之間的基底材料的表面。可藉由電漿或離子束進行表面處理，且當藉由離子束進行表面處理時，離子束功率可為0.5 KW至3 KW。
根據本發明之具體實例的塗佈材料可藉由上述方法製造。
亦可製備具有針對電漿或強腐蝕性氛圍之耐腐蝕性的含有Y2 SiO5 或YAG之腔室的塗佈材料。因此，有可能防止裝置由於腔室的內壁腐蝕而產生的外來物質滴落而汙染。
下文將參考附圖更全面地描述本發明，其中展示本發明的例示性具體實例。如所屬領域中具有通常知識者將認識到，所描述具體實例可以各種不同方式來修改，所有修改皆不脫離本發明之精神或範疇。參考下文中詳細描述之例示性具體實例外加附圖，本發明之優點及特徵及用於達成其之方法應變得顯而易知。然而，本發明的範疇不限於下文將描述的例示性具體實例，且可以各種形式來實施。在整個說明書中，類似元件指類似參考數字。省略熟知先前技術之詳細描述。
應理解，儘管本文中可使用術語第一、第二等來描述各種元件，但此等元件不應受此等術語限制。此等術語僅用於將一個元件與另一元件區分開來。如本文所使用，除非上下文另外清晰地指示，否則單數形式「一（a/an）」及「該」意欲亦包括複數形式。另外，當單元「包含」元件時，除非上下文另外清楚地指示，否則該單元不排除另一元件而是可進一步包括另一元件。
更特定言之，下文中所使用之術語「元件」意謂「包括於電或電子裝置中之組件」。組件可為OLED面板或半導體，但不限於此，且可為另一物件。
下文中，將參照附圖詳細描述本發明之例示性具體實例，以使得本發明涉及之所屬領域中具有通常知識者能夠容易地實施本發明。然而，本發明可以許多不同形式實施且不限於本文中所描述之具體實例。
圖1示意性地示出根據本發明之具體實例製造腔室塗佈材料之方法的流程圖。用於製造圖1之腔室塗佈材料的方法僅用於說明本發明且本發明不限於此。因此，用於製造腔室塗佈材料之方法可經修改成其他形式。
如圖1中所示，用於製造腔室塗佈材料之方法包括：用電漿或離子束處理基底材料之表面S10，在基底材料上提供包括SiOx 或AlOy 之第一塗佈部分S20，在第一塗佈部分上提供包括YOz 之第二塗佈部分S30，藉由重複堆疊第一及第二塗佈部分提供層製品S40，及加熱層製品及藉由在第一及第二塗佈部分之間的固態反應提供具有單一結晶層之塗層S50。另外，必要時製造塗佈材料之方法可進一步包括其他步驟。
圖2及6示意性地展示在圖1之各步驟中製備之塗層之橫截面結構。圖2至6之橫截面結構僅用於說明本發明且本發明不限於此。因此，圖2至6中所展示之橫截面結構可修飾成其他形式。下文中，將參看圖1至6描述用於製造腔室塗佈材料之方法。
如圖1中所示，在步驟S10中，提供基底材料10（圖2，在下文中相同稱呼），且其表面用電漿或離子束處理。基底材料10可為用於製造裝置之腔室的內壁。裝置可為半導體或顯示器。在用於製造裝置的製程期間，基底材料10可藉由與腔室中的腐蝕性氛圍（詳言之，電漿）直接接觸來腐蝕。因此，基底材料10之表面覆蓋有具有耐腐蝕性之塗佈材料以防止基底材料10直接接觸腐蝕性氛圍。作為基底材料，可使用SiC、SiO2 或Al2 O3 。另外，亦可使用AlN、Al2 O3 -Y2 O3 或其類似物。
如圖2中所示，基底材料10之表面101經處理以在後續製程中增加待附接於其上之塗層之黏著性。可用離子束或電漿處理表面。詳言之，在後續製程中，多個塗層位於基底材料10上方。因此，有必要改良基底材料10及上面堆疊之層的黏著性。因此，處理基底材料10之表面101。
若表面101進行離子束處理，則離子束功率可為0.5 KW至3 KW以用於清潔及活化表面101。為此，可在表面101上照射離子束5至60分鐘。
同時，可用電漿處理表面101。亦即，用電漿處理表面101，同時電漿與基底材料10之表面101碰撞。電漿為電離氣體且由光子、離子、電子、分解氣體及自由基組成。因此，表面101藉由與電漿以物理及化學方式反應來改質。亦即，當在後續製程中形成塗層時，使表面101均質化且改良其黏著力。
返回至圖1，在圖1的步驟S20中，第一塗佈部分20提供於基底材料10上（展示於圖3中，在下文中相同稱呼）。第一塗佈部分20包括SiOx 或AlOy 。此處，以莫耳比計，x可為0.1至2。更佳地，x可為0.1至1。另外，以莫耳比計，y可為0.1至1.5。更佳地，y可為0.1至1。若x或y之值過高，則可混合大量氧氣，且在後續製程中製備之塗層可能容易斷裂。另外，當x或y之值太低時，矽或鋁難以形成穩定氧化物。因此，需要保持莫耳比在上文所提及之範圍內。第一塗佈部分20可藉由物理氣相沉積形成於基底材料10上。因此，由於第一塗佈部分20可藉由原位製程形成，因此製程控制是容易的。另一方面，當使用熱噴塗時，製程控制是困難的。
第一塗佈部分20之厚度t20（展示於圖4中）可為0.4 μm至1 μm。若厚度t20過小，則不能充分實現與設置於後續製程中之第二塗佈部分30的相互擴散。另外，若厚度t20過大，則材料成本高且製程時間變長。因此，較佳保持厚度t20在上文所描述之範圍內。
另一方面，若基底材料10包括SiC，則較佳的是第一塗佈部分20包括上述SiOx 。在此狀況下，由於基底材料10及第一塗佈部分20兩者皆含有Si，因此第一塗佈部分20充分附著於基底材料10上。因此，當實際上使用在後續製程中製備之塗佈材料時，第一塗佈部分20並不藉由熱應力自基底材料10剝離。
若基底材料10包括Al2 O3 ，則較佳地，第一塗佈部分20包括上述AlOy 。在此狀況下，由於基底材料10及第一塗佈部分20兩者皆包括Al，因此第一塗佈部分20很好地附著於基底材料10上。因此，當實際上使用在後續製程中製備之塗佈材料時，第一塗佈部分20並不藉由熱應力自基底材料10剝離。
接下來，在步驟S30中，將第二塗佈部分30設置於第一塗佈部分20上（展示於圖5中）。第二塗佈部分30包括YOz 。此處，z可為0.1至1.5。更佳地，z可為0.1至1。若z之值過高，則塗層可歸因於大量併入氧而硬化。另外，若z之值過小，則存在難以形成穩定氧化物形式之釔的問題。因此，較佳的是維持上文所提及之範圍中之z。第二塗佈部分30可以與第一塗佈部分20相同之方式形成。舉例而言，第二塗佈部分30藉由物理氣相沉積法汽化氧化釔來附接於第一塗佈部分20上。氧化釔具有極佳化學性及耐腐蝕性。特定言之，氧化釔具有極佳耐電漿腐蝕性。因此，其適合於保護基底材料免受產生於腔室中的電漿影響。
同時，第二塗佈部分30之厚度t30可為0.5 μm至2.5 μm。若厚度t30過小，則不能充分實現與第一塗佈部分20的相互擴散。另外，若厚度t30過大，則材料成本高且製程時間變長。因此，較佳保持厚度t30在上文所描述之範圍內。
接下來，在圖1的步驟S40中，第一塗佈部分20及第二塗佈部分30經重複堆疊以提供層製品40。圖5舉例展示第一塗佈部分20及第二塗佈部分30在基底材料10上重複堆疊四次之狀態。第一塗佈部分20及第二塗佈部分30可重複堆疊2次至10次。基底材料與層製品40之間的熱膨脹係數之差值可藉由重複堆疊而減小。
若不重複第一塗佈部分20及第二塗佈部分30之堆疊，則在後續製程中加熱時，第一塗佈部分20與第二塗佈部分30之間不容易發生擴散，且因此難以製造均勻塗層。此外，若形成混合第一塗佈部分20及第二塗佈部分30之材料的單層而未堆疊，則其厚度過薄，且因此對電漿之耐腐蝕性可降低。另外，第一塗佈部分20及第二塗佈部分30之材料不能均勻混合，藉此可降低其特徵。因此，較佳將第一塗佈部分20及第二塗佈部分30重複地堆疊兩次或更多次。另外，若第一塗佈部分20及第二塗佈部分30之堆疊次數太多，則塗佈材料之製造過程時間延長且單位成本藉由使用大量材料增加。因此，較佳的是在上述次數內堆疊第一塗佈部分20及第二塗佈部分30。
另外，在圖1的步驟S50中，層製品40經熱處理以提供塗層50，由此形成包括基底材料10之塗層材料100（展示於圖6中）。首先，若第一塗佈部分20包括前述SiOx ，則形成塗層50以藉由SiOx 與YOz 之反應而含有Y2 SiO5 或Y2 Si2 O7 。此可藉由調整圖3中之第一塗佈部分20之厚度t20及第二塗佈部分30之厚度t30來控制基於Y-Si-O之化合物的莫耳比。舉例而言，若層製品40包含Y2 SiO5 ，則第二塗佈部分30的厚度t30與第一塗佈部分20的厚度t20的比率可為1.7至2。若比率低於或高於此值，則不形成Y2 SiO5 ，因此將比率調節至上述範圍。另一方面，若層製品40包括Y2 Si2 O7 ，則第二塗佈部分30之厚度t30與第一塗佈部分20之厚度t20之比率為1:1.3至1:0.8。若比率低於或高於此值，則不形成Y2 Si2 O7 ，因此將比率調節至上述範圍。
另外，若第一塗佈部分20包括上述AlOy ，則塗層50藉由AlOy 與YOz 之反應形成為包括Y3 Al5 O12 、YAlO4 或Y4 Al2 O9 。此可藉由調整圖4中之第一塗佈部分20之厚度t20及第二塗佈部分30之厚度t30來控制基於Y-Al-O之化合物的莫耳比。可藉由熱處理改良第一塗佈部分20與第二塗佈部分30之間的界面處的黏著。
圖7展示以此方式製備之基於Y-Al-O之塗層的晶體結構及化學單元。藉由調整圖4中所展示之第一塗佈部分20之厚度t20及第二塗佈部分30之厚度t30來製備各種基於Y-Al-O的塗層（諸如YAG、YAP或YAM）。YAG為具有化學式YsAl5 O12 之立方系統，YAP為具有化學式YAlO4 之六方或四方系統，且YAM為具有化學式Y4 Al2 O9 之單斜系統。YAP及YAM可根據製程條件形成。
若第二塗佈部分30之厚度t30與第一塗佈部分20之厚度t20之比率為0.8至1.2，則可製備包括Y3 Al5 O12 之塗層50。若比率低於或高於此值，則不形成Y3 Al5 O12 ，因此將比率調節至上述範圍。另外，若第二塗佈部分30之厚度t30與第一塗佈部分20之厚度t20之比率為1.3至1.8，則可製備包括YAlO4 之塗層50。若比率低於或高於此值，則不形成YAlO4 ，因此將比率調節至上述範圍。另外，若第二塗佈部分30之厚度t30與第一塗佈部分20之厚度t20之比率為1.6至2.5，則可製造包括Y4 Al2 O9 之塗層50。若比率低於或高於此值，則不形成Y4 Al2 O9 ，因此將比率調節至上述範圍。
為了形成單層塗層50，層製品40（圖4中所示，在下文中相同稱呼）可在800℃至1500℃下加熱30分鐘至5小時。在此狀況下，單層形成為結晶。鑒於溫度範圍及溫度時間，不形成易受腐蝕影響之非晶形材料。若層製品40之加熱溫度過高，則可過熱層製品40。另外，若層製品40之加熱溫度過低，則第一塗佈部分20及第二塗佈部分30不容易相互結合且形成化合物。因此，較佳在上述溫度範圍內加熱層製品40。若加熱時間太短，則塗層50形成得不充分。另外，若加熱時間過長，則塗層50可退化。因此，較佳調節上述範圍內之加熱時間。
返回至圖6，若經上述方法加熱層製品40，則塗層50之厚度t50小於層製品40之厚度t40（圖5中所示）。亦即，若層製品40加熱至上述溫度範圍，則層製品40在一定程度上收縮以形成厚度減小的塗層50。在此情況下，塗層50之厚度t50與層製品40之厚度t40的比率可為1.1:1至1.6:1。若此比率過小，則熱處理時間不足，且包括於層製品40中之組分不均勻混合且塗層50不形成為單層。另外，若此比率過大，則層製品40可經過熱且可能出現裂痕。因此，需要保持比率在上述範圍中。此處，塗層50的厚度t50可為0.5 μm至3 μm。
不同於本發明之例示性具體實例，若塗層50形成為複數個層而非單層，則該製程複雜，且產生具有不同材料及裂痕之各層之間的熱應力。此在具有複數個層之塗佈材料中為相同的，該複數個層係由於熱處理不足而非單層而產生。相反，在本發明之具體實例中，由於最終製造具有單層之塗層50，因此該製程不僅簡單，且亦具有極佳耐電漿腐蝕性。亦即，在層壓複數個塗層20及30之後，藉由熱處理誘發兩者之間的相互擴散反應，使得可製造具有極佳特性之塗層50。
在下文中，將經由實驗實施例更詳細地描述本發明。此等實驗實施例僅用於說明本發明。本發明不限於此。實驗實施例 1
使用圖1之方法在SiC之基底材料上形成塗層。首先，基底材料之表面在5 KW功率條件下經電漿處理。隨後，藉由物理氣相沉積交替3.0 Pa/sec之塗佈速率及10 sccm之氧氣流量的矽源及1.5 Pa/sec及5 sccm之氧氣流速交替之釔源來反覆堆疊SiO2 層及Y2 O3 層。此處，重複SiO2 層及Y2 O3 層4次以製備具有總共8個層之層製品。隨後，在800℃至1300℃之溫度下在氧氣氛圍中加熱層製品180分鐘以製備塗佈材料。為了測試所製備之塗佈材料，根據使用環境以95:5之CF4 :O2 之體積比進行蝕刻實驗。實驗實施例 2
使用圖1之方法在Al2 O3 之基底材料上形成塗層。首先，基底材料之表面在5 KW功率條件下經電漿處理。隨後，藉由物理氣相沉積交替3.0 Pa/sec之塗佈速率及10 sccm之氧氣流量的鋁源及1.5 Pa/sec之塗佈速率及5 sccm之氧氣流量的釔源來反覆堆疊Al2 O3 層及Y2 O3 層。此處，Al2 O3 層及Y2 O3 層交替兩次以製備具有總共4個層之層製品。隨後，藉由在1000℃至1400℃下在氧氣氛圍中加熱層製品300分鐘來製備塗佈材料。為了測試所製備之塗佈材料，根據使用環境以95:5之CF4 :O2 之體積比進行蝕刻實驗。比較實施例 1
製備主要用作基板之Al2 O3 主體材料。藉由將Al2 O3 主體材料之CF4 :O2 之體積比設定為95:5進行蝕刻實驗。比較實施例 2
在由氧化鋁製成之基板上，使用APS（大氣壓電漿噴射）製程形成Y2 O3 塗佈材料。除了APS製程以外的其餘製程與上文所描述的實驗實施例1相同或遵照通用APS測試條件。Y2 O3 塗佈材料進行蝕刻實驗，其中CF4 :O2 體積比為95:5。比較實施例 3
Y2 O3 塗層經物理氣相沉積形成於氧化鋁基板上。其餘製程與上文所描述之實驗實施例1相同。Y2 O3 塗佈材料進行蝕刻實驗，其中CF4 :O2 體積比為95:5。實驗結果 塗佈結構觀測 實驗實施例 1 之實驗結果
圖8展示根據本發明之第一實驗實施例在加熱之前及之後製備的塗佈材料之橫截面之掃描電子顯微鏡照片。亦即，圖8之左側展示加熱前之塗佈材料之橫截面之掃描電子顯微鏡照片，而圖8之右側展示加熱之後塗佈材料之橫截面之掃描電子顯微鏡照片。
如圖8中左側之相片中所展示，當藉由物理氣相沉積方法製備層製品時，可看出，重複形成SiO2 及Y2 O3 之總共8個層。作為加熱層製品之結果，如圖9中右側相片所展示，已證實，藉由SiO2 層及Y2 O3 層之相互擴散藉由凝核及再結晶形成Y2 SiO5 （YSO）之單層。
圖9展示根據本發明之第一實驗實施例製備之塗佈材料的XRD圖。如圖9中所示，作為XRD實驗之結果，在塗佈材料中偵測到Y2 SiO5 及SiC。此處，已確認SiC為基底材料之組分，而Y2 SiO5 為塗層之組分。因此，確認Y2 SiO5 之塗層經上述方法很好地形成。實驗實施例 2 之實驗結果
圖10展示在加熱根據實驗實施例2製備之塗佈材料之前各塗層之XRD圖。此處，A意謂AlOy 塗層，而Y意謂Y2 Oz 塗層。
如圖10中所示，塗層按A1 → Y1 → A2 → Y2之次序依序堆疊。此處，AlOy 塗層之Al及O的原子%及YOz 塗層之Y及O的原子%展示於表中。Al與Y比O之比率在前述範圍內。取決於實驗狀態，Al與O之間的分率及Y與O之間的分率可稍微改變。
圖11展示根據本發明之第二實驗實施例在加熱之前及之後製備的塗佈材料之橫截面之掃描電子顯微鏡照片。亦即，圖11之左側展示加熱前之塗佈材料之橫截面之掃描電子顯微鏡照片，而圖11之右側展示加熱之後塗佈材料之橫截面之掃描電子顯微鏡照片。
如圖11中左側之相片中所展示，當藉由物理氣相沉積方法製備層製品時，可見重複形成Al2 O3 及Y2 O3 之總共四個層。作為加熱層製品之結果，如圖11之右邊的圖片所展示，已確認藉由Al2 O3 層及Y2 O3 層之相互擴散藉由凝核及再結晶形成Y3 Al5 O12 （YAG）之單層。
圖12為示意性地展示在本發明之第二實驗實施例中根據溫度升高將形成層製品之塗層轉化成單層之塗佈材料之製程的圖。
如圖12中所示，隨著溫度升高，彼此堆疊之YOz 塗層與AlOy塗層之間發生相互擴散，形成Yα Alβ Oγ （2.5≤α≤3.5，4.5≤β≤5.5，11 .5≤γ≤1 2.5）之單層。亦即，隨著熱處理溫度增加，YOz 塗層及AlOy 塗層由均一材料形成。
圖13為根據本發明之第二實驗實施例製備之塗佈材料的XRD圖。如圖13中所示，作為XRD實驗之結果，在塗佈材料中偵測Y3 Al5 O12 及Al2 O3 。此處，確認Al2 O3 為基底材料之組分，且Y3 Al5 O12 為塗層之組分。因此，確認Y3 Al5 O12 之塗層經由以上方法良好形成。蝕刻實驗結果
圖14展示根據比較實施例1至3、實驗實施例1及2之蝕刻測試結果的圖。
如圖14中所示，由於進行蝕刻實驗，已確認在本發明之實驗實施例1及實驗實施例2中塗佈材料之蝕刻速率僅為2.5 nm/min。相反，在比較實施例1至3中，蝕刻速率遠大於上文所述之實驗實施例1及2之蝕刻速率。舉例而言，比較實施例1之蝕刻速率為61.2 nm/min，比較實施例2之蝕刻速率為26.5 nm/min，且比較實施例3之蝕刻速率為4.2 nm/min。因此，已確認經由上文所描述的本發明的實驗實施例1及實驗實施例2製備的塗佈材料具有極佳蝕刻速率且適用於電漿腐蝕環境中。
儘管本發明已如上文所描述而描述，但熟習本發明所屬之技術者將容易瞭解，在不脫離下文所闡述之申請專利範圍之概念及範疇的情況下，各種修改及變化為可能的。
10:基底材料 101:表面 20:第一塗佈部分 30:第二塗佈部分 40:層製品 50:塗層 100:塗佈材料 S10:用電漿或離子束處理基底材料之表面 S20:在基底材料上提供包括SiOx 或AlOy 之第一塗佈部分 S30:在第一塗佈部分上提供包括YOz 之第二塗佈部分 S40:藉由重複堆疊第一及第二塗佈部分提供層製品 S50:加熱層製品及藉由在第一及第二塗佈部分之間的固態反應提供具有單一結晶層之塗層 t20:厚度 t30:厚度 t40:厚度 t50:厚度
[圖1]為根據本發明之第一具體實例製造用於製造裝置之腔室塗佈材料之方法的示意性流程圖。 [圖2至6]為在製造腔室塗佈材料之方法之各步驟中形成之塗層的示意性橫截面圖。 [圖7]示意性地展示藉由用於製造圖1之腔室塗佈材料之方法製備的塗層的晶體結構及化學式單元。 [圖8]為根據本發明之第一實驗實施例在加熱之前及之後製備之塗層之橫截面的掃描電子顯微鏡照片。 [圖9]為根據本發明之第一實驗實施例製備之塗佈材料的XRD圖。 [圖10]為在加熱根據本發明之第二實驗實施例製備之塗佈材料之前的各塗層之XRD圖。 [圖11]為根據本發明之第二實驗實施例在加熱之前及之後之塗佈材料之橫截面的掃描電子顯微鏡照片。 [圖12]為展示根據本發明之第二實驗實施例中溫度之升高將複數個塗層轉換成單層塗佈材料之方法的示意圖。 [圖13]為根據本發明之第二實驗實施例製備之塗佈材料的XRD圖。 [圖14]為展示根據比較實施例1至3及實驗實施例1及2之蝕刻實驗之結果的圖。
S10:用電漿或離子束處理基底材料之表面
S20:在基底材料上提供包括SiOx 或AlOy 之第一塗佈部分
S30:在第一塗佈部分上提供包括YOz 之第二塗佈部分
S40:藉由重複堆疊第一及第二塗佈部分提供層製品
S50:加熱層製品及藉由在第一及第二塗佈部分之間的固態反應提供具有單一結晶層之塗層

Claims (10)

  1. 一種用於製造形成於腔室之內部表面上之塗佈材料的方法，該方法包含：提供基底材料，其包含選自由SiO2及Al2O3組成之群的至少一種材料；在該基底材料上提供第一塗佈部分，其包含AlOy(0.1
    Figure 109110991-A0305-02-0018-6
    y
    Figure 109110991-A0305-02-0018-11
    1，為莫耳比)；在該第一塗佈部分上提供第二塗佈部分，其包含YOz(0.1
    Figure 109110991-A0305-02-0018-8
    z
    Figure 109110991-A0305-02-0018-10
    1，為莫耳比)；提供層製品，其中該第一塗佈部分及該第二塗佈部分經重複堆疊；及藉由該第一塗佈部分與該第二塗佈部分之間的固態反應加熱該層製品來提供單晶層之塗層。
  2. 如請求項1之方法，其中在提供該基底材料中，該基底材料包含Al2O3，在1000℃至1500℃下加熱該層製品，及在提供該塗層中，該塗層包含YαAlβOγ(2.5
    Figure 109110991-A0305-02-0018-1
    α
    Figure 109110991-A0305-02-0018-2
    3.5，4.5
    Figure 109110991-A0305-02-0018-3
    β<5.5，11.5
    Figure 109110991-A0305-02-0018-4
    γ
    Figure 109110991-A0305-02-0018-5
    12.5，為莫耳比)。
  3. 如請求項1之方法，其中在提供該基底材料中，該基底材料包含Al2O3，在1000℃至1500℃下加熱該層製品，及在提供該塗層中，該塗層包含至少一種選自由Y3Al5O12、YAlO4及Y4Al2O9組成之群的化合物。
  4. 如請求項3之方法，其中在提供該層製品中，當該塗層包含Y3Al5O12時，該第二塗佈部分之厚度與該第一塗佈部分之厚度的比率為0.8至1.2。
  5. 如請求項3之方法，其中在提供該層製品中，當該塗層包含YAlO4時，該第二塗佈部分之厚度與該第一塗佈部分之厚度的比率為1.3至1.8。
  6. 如請求項3之方法，其中在提供該層製品中，當該塗層包含 Y4Al2O9時，該第二塗佈部分之厚度與該第一塗佈部分之厚度的比率為1.6至2.5。
  7. 如請求項1之方法，其中將該層製品加熱至800℃至1300℃，該塗層之厚度小於該層製品之厚度，且在提供該塗層中，該層製品之厚度與該塗層之厚度的比率為1.25至1.6。
  8. 如請求項1之方法，其中在提供該層製品中，該第一塗佈部分及該第二塗佈部分重複堆疊2至10次。
  9. 如請求項1之方法，其進一步包含在提供該基底材料與提供該第一塗佈部分之間處理該基底材料的表面，藉由電漿或離子束進行表面處理，及當藉由該離子束進行該表面處理時，該離子束功率為0.5KW至3KW。
  10. 一種塗佈材料，其藉由如請求項1至9中任一項之方法製造。
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