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CN107946163B - 将氧化钇化学转化为氟化钇及氟氧化钇以发展用于等离子体部件的预处理的抗腐蚀涂层 - Google Patents

将氧化钇化学转化为氟化钇及氟氧化钇以发展用于等离子体部件的预处理的抗腐蚀涂层 Download PDF

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CN107946163B CN201710947831.3A CN201710947831A CN107946163B CN 107946163 B CN107946163 B CN 107946163B CN 201710947831 A CN201710947831 A CN 201710947831A CN 107946163 B CN107946163 B CN 107946163B
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Abstract

本公开内容的实施方式提供了一种用于等离子体处理腔室装置中的腔室部件。所述腔室部件可以包括提供富氟表面的涂层。在一个实施方式中，用于等离子体处理装置中的腔室部件包括具有包含氧化钇的外层的主体，所述主体具有形成在其上的涂层，其中所述涂层包含含氟化钇的材料。

Description

将氧化钇化学转化为氟化钇及氟氧化钇以发展用于等离子体 部件的预处理的抗腐蚀涂层
技术领域
本文公开的实施方式总体涉及在处理腔室部件上制造抗在半导体等离子体处理腔室中应用的腐蚀性等离子体环境的涂层/阻挡层/钝化层。更具体地，本文公开的实施方式涉及在等离子体设备部件中使用的含氧化钇结构上形成含氟层，以在半导体等离子体处理腔室中减少颗粒并稳定蚀刻速率和等离子体处理条件。
背景技术
半导体处理包括借以在基板上形成微小(minute)集成电路的许多不同化学和物理过程。构成集成电路的材料层由化学气相沉积、物理气相沉积、外延生长、化学处理、电化学过程等形成。使用光致抗蚀剂掩模和湿法或干法蚀刻技术将一些材料层图案化。用于形成集成电路的基板可以是硅、砷化镓、磷化铟、玻璃或其他合适的材料。
典型的半导体处理腔室包括限定处理区的腔室主体；适于将气体从气体源供应到处理区中的配气组件；用于激发处理气体以处理位于基板支撑组件上的基板的气体激发器，例如等离子体发生器；以及排气装置。在等离子体处理期间，被激发的气体往往由离子、自由基和高反应性物质组成，所述物质蚀刻并腐蚀处理腔室部件的暴露部分(例如，在处理期间保持基板的静电吸盘)。在等离子体处理过程中来自反应物质的持续进攻可能导致由于腔室部件的成分(或元素)变化的处理漂移。另外，处理副产物往往沉积在腔室部件上，所述腔室部件必须定期清洁(典型地，用高反应性氟定期清洁)。在处理和清洁过程中来自反应物质的进攻往往导致腔室部件的化学组成不稳定，以及缩短腔室部件的寿命并增大了维修频率。
此外，来自腔室部件的被腐蚀部分的剥落片可能在基板处理期间变成颗粒污染源。因此，必须在多个处理循环之后并且在腔室部件在基板处理期间提供不一致或不期望的特性之前更换腔室部件。因此，期望促进室内部件的等离子体抗性和品质稳定性，以增加处理腔室的使用寿命、减少腔室停机时间、降低维护频率并提高产品产量。
因此，需要一种用于形成具有坚固涂层的腔室部件的改进方法。
发明内容
本公开内容的实施方式提供了一种用于等离子体处理腔室装置中的腔室部件。所述腔室部件可以包括提供富氟表面的涂层。在一个实施方式中，用于等离子体处理装置中的腔室部件包括具有包含氧化钇的外层的主体，所述主体具有形成在其上的涂层，其中所述涂层包含含氟化钇的材料。
在本公开内容的另一实施方式中，一种在等离子体处理腔室(该等离子体处理腔室具有设置在等离子体处理腔室中的腔室部件)中使用的装置包括设置在等离子体处理腔室中的腔室部件，其中所述腔室部件包括具有包含氧化钇的外层的主体，以及形成在所述主体上的涂层，其中所述涂层包含含氟化钇的材料。
在本公开内容的又一个实施方式中，一种用于制造在等离子体处理环境中使用的腔室部件的方法包括：将具有由氧化钇形成的外层的腔室部件的主体浸入湿法涂覆溶液中，所述湿法涂覆溶液包含至少一种铵盐和HF；使来自湿法涂覆溶液的氟离子与来自腔室部件的氧化钇反应；以及形成包含含氟氧化钇材料的涂层。
附图说明
通过结合附图考虑以下详细描述，可以容易地理解本公开内容的教导，在所述附图中：
图1描绘了一种用于在腔室部件上制造涂层的方法的一个实施方式的流程图；
图2A至图2B描绘了经历图1的湿法涂覆过程的腔室部件的不同制造阶段；
图3是可以用于根据图1所描绘的本公开内容的一个实施方式涂涂层的湿法处理工具的示意性横截面图；以及
图4示出了根据本公开内容的一个实施方式具有经涂覆的腔室部件的蚀刻处理腔室的截面图，所述经涂覆腔室部件具有涂层。为有助于理解，在可能的情况下，使用相同的标号标出附图共有的相同的元件。认为一个实施方式中公开的元件可不需特别说明而有益地应用在其他实施方式上。
具体实施方式
根据本公开内容的一个实施方式，腔室部件被提供为包括包含氧化钇(Y2O3)的主体，所述主体具有形成在其上的包含富氟表面的涂层以用于等离子体处理设备中。在一个示例中，可以使用包括含氟离子的溶液的湿法涂覆工艺来形成涂层。可用于形成涂层的溶液的示例可以包括含氟化学物质和铵盐，所述含氟化学物质和铵盐在涂覆过程期间大体上保持湿法涂覆溶液在期望的pH水平和稳定的离子浓度。
在一个实施方式中，形成在腔室部件上的涂层可以具有在约10nm与约80nm之间的厚度。涂层本质上可以是无定形的。涂层的表面形态、耐腐蚀性和晶体结构可以通过在10℃与100℃之间的溶液温度(诸如，在大致室温)下将腔室部件浸泡在包含含氟化学物质和铵盐的溶液中来形成。可以通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和激光显微术来检查涂层的表面形态。通过检测涂层的机械性能来检查涂层的紧密度，并在不同的腐蚀环境下测量密度和电阻率。可以通过XPS和/或EDS来研究涂层的化学组成。
图1描绘了可用于制造腔室部件200的方法100的一个实施方式的流程图。图2A至图2B描绘了腔室部件200的不同制造阶段。如上所述，方法100可以容易地适用于任何合适的腔室部件，包括基板支撑组件、喷头、喷嘴、腔室壁、腔室衬垫和等离子体掩蔽物(plasmascreen)等。
方法100在操作102处开始为提供具有主体204的腔室部件200，所述主体204具有形成在主体204的外表面203上的由氧化钇(Y2O3)制成的外层205，如图2A所示。主体204可以根据需要由任何合适的材料制成，诸如含铝材料或含氧化钇或钇的材料。在其中不存在外层205的实施方式中，腔室部件200的主体204可以根据需要由含氧化钇或钇的材料制成。
在一个实施方式中，外层205由稀土材料制成，诸如含钇材料，包括氧化钇(Y2O3)、块状钇(Y)或其他含钇材料。用于形成外层205的常规氧化钇(Y2O3)可能具有不可靠的质量和不一致的表面特征，这可能导致在腔室部件200已暴露于等离子体环境之后在外层205的外表面206上形成断裂和裂纹。因此，期望进行如下面详细描述的进一步的处理或表面抛光，以产生具有期望的表面保护的坚固、耐等离子体的腔室部件。
在操作104处，将腔室部件200浸入出现在如图3所示的湿法处理工具300中的湿法涂覆溶液304中，所述湿法涂覆溶液304包含溶于湿法涂覆溶液304中的至少一种含氟化学物质和/或铵盐。湿法涂覆溶液304还包含去离子(DI)水(H2O)。湿法涂覆溶液304是含有在约100-400μM的去离子(DI)水(H2O)中浓度在约1mM与约4mM之间的至少一种含氟化学物质和一种铵盐的水溶液。含氟化学物质的合适示例包括HF、缓冲HF(BOE)、氟化铵、氟化氢铵等。
包含在湿法涂覆溶液304中的含氟化学物质被配置以提供适量的氟离子(F-)，例如以期望的预定浓度与来自包含氧化钇(Y2O3)、块状钇(Y)或含钇材料的外层205的钇(Y)元素反应，从而将氟元素掺杂/掺入腔室部件的外层205中，在外层205的外表面206上形成涂层208。来自含氟化学物质的氟离子与来自外层205的钇(Y)元素反应，从而在外层205的外表面206上形成包含氟化钇(YF3)或氟氧化钇(YOF)的涂层208，如图2B所示。因此，经涂覆的腔室部件200具有富氟的外表面。在一个具体示例中，在湿法涂覆溶液304中使用的含氟化学物质是HF。
在另一个示例中，铵盐也用于湿法涂覆溶液304中。铵盐的合适示例包括氟化铵(NH4F)、氯化铵(NH4Cl)、硝酸铵(NH4NO3)、二氟氢铵或二氟化铵(NH4HF2)、四氟硼酸铵(NH4BF4)、六氟硅酸铵((NH4)2SiF6)等等。对于提供氟离子的铵盐如氟化铵(NH4)F，这种铵盐还可以提供额外的氟离子与来自外层205的钇(Y)元素反应，形成包含氟化钇(YF3)或氟氧化钇(YOF)的涂层208来提供富氟表面。此外，此类铵盐还可以包含H+，使得其中设置有这种铵盐的湿法涂覆溶液304可以保持期望的pH水平，例如在约2与6之间的pH值，以有助于涂覆过程。据信过酸性或过碱性的湿法涂覆溶液304可以不利地进攻形成在外层205上的所得涂层208的结构，导致涂层208的高孔隙度以及不良的表面光洁度，例如在其外表面210中产生的坑或裂纹。
在一个示例中，不同的化合物可以针对给定的浓度提供不同的pH值。因此，可以利用一种或多种pH调节剂或缓冲剂或溶剂来保持期望的pH值水平并帮助解离在湿法涂覆溶液304中溶解的化学化合物。溶剂的合适示例包括乙二醇、甲苯、吡啶等。在一些示例中，也可以使用一些氧化剂，诸如HNO3、H2O2等，以在涂覆过程中促进湿法涂覆溶液304中的化学反应。
在一个示例中，湿法涂覆溶液304包含溶解在去离子(DI)水或包含H2O2的水中的HF、NH4F、乙二醇。在这种示例中，湿法涂覆溶液304可以包含溶解在约100ml的去离子水中的在约10ml与约50ml之间(诸如约30ml)的HF(在去离子水中具有49％的体积百分数)，在约1克与约5克之间(诸如2克)的NH4F，以及在约160ml与约200ml之间(诸如约180ml)的乙二醇。湿法涂覆溶液304可以具有从较低到较高的溶液温度，诸如在10℃与100℃之间。可以将腔室部件200浸入湿法涂覆溶液中达在约2小时与约12小时之间(例如在约7小时与约8小时之间)的时间段，以形成涂层208。
根据需要，湿法涂覆溶液304可以提供在罐、池、浴槽或其他合适的容器中，诸如图3所描绘的罐302。在涂覆过程中，可以根据需要搅动、搅拌或循环湿法涂覆溶液304来改善涂层均匀性。此外，根据需要可以将兆频超声波或超声功率施加到湿法涂覆溶液304以提高涂覆效率。
在操作104的湿法涂覆工艺结束处可以包括使用异丙醇、丙酮等的可选的清洁操作，以便从腔室部件200除去过量的有机溶剂。可以包括这种操作以确保表面上没有由于在湿法化学过程中使用的溶剂造成的碳污染。
在操作106处，在将腔室部件200浸入湿法涂覆溶液304中之后，在外层205的表面206上形成涂层208。具有涂层208的腔室部件200具有至少一个暴露表面210，所述暴露表面旨在当使用时暴露于处理腔室内的等离子体环境。由于涂层208是通过浸入腔室部件200形成，所以涂层208有利地与外层205的外表面206共形。涂层208包含形成在外层205上的氟化钇(YF3)或氟氧化钇(YOF)，所述外层205包含含钇(Y)材料和/或块状钇(Y)或氧化钇(Y2O3)或其他合适的含钇材料。
需注意，涂层208填充并桥接沿着外层205的外表面206的瑕疵，同时产生光滑且无裂纹的外表面210。因此，通过在外层205上形成这种涂层208，外层205中的每种元素(诸如Y、O、N或C)的元素成分比可以通过掺入来自湿法涂覆溶液304的元素来饱和。来自外层205的外表面206的悬键可以由从湿法涂覆溶液304提供的元素修复、反应和饱和，使得腔室部件200保持在抵抗蚀刻过程中存在于等离子体中的反应性物质的更抗等离子的和惰性的稳定状态下。
由于外表面206(其上形成有涂层208)大体上无缺陷、具有高密度和高致密性，所以不存在用于裂纹形成和传播通过涂层208的起始位置，从而产生具有最小孔隙度的相对平滑和无缺陷外表面206。
在一个示例中，涂层208覆盖和封装外层205并形成暴露于处理腔室的等离子体环境的外表面210。涂层208通常抵抗在处理容积内存在的腐蚀性元素，并且保护腔室部件免于腐烂和磨损。
在湿法涂覆工艺之后，在外层205的外表面206上形成具有期望膜性质和厚度的涂层208，从而形成具有坚固涂层的期望腔室部件200。涂层208保护腔室部件200的下层金属(例如，氧化钇)免受等离子体处理腔室内的腐蚀性处理环境的影响。涂层208具有的厚度足以充分保护以免受处理环境的影响，但不会过厚而使表面断裂和裂纹加重。在一个具体示例中，涂层208的厚度小于1μm，诸如在约10nm与约80nm之间。更具体地，腔室各部分(诸如基座、气箱、边缘环、喷头，面板和选择性调制装置(SMD))直接或间接地与等离子体(等离子体中存在所有反应物质(诸如H*、F*、O*、NO*))接触。因此，利用如本文所讨论的具有相对更致密的膜结构的涂层208可以提供对腔室各部分的表面保护，以防止反应性氟离子/自由基进攻腔室各部分。据信外层205的表面206可容易地由F*、O*、N*离子饱和，从而形成对反应性等离子体相对惰性的氟化钇(YF3)或氟氧化钇(YOF)，因此其允许所有其他有效的自由基到达生产基板以进行选择性蚀刻，而不是过度地进攻腔室部件。
在一个实施方式中，涂层208的膜密度可以在约3.5g/cm3与5g/cm3之间。涂层208的孔密度小于13％。涂层208的平均孔径可以小于50nm。
涂层208的表面抛光粗糙度(Ra)可以在约100微英寸与约270微英寸之间。所述腔室部件可以包括提供富氟表面的涂层。例如，涂层208具有的氟(F)元素比钇(Y)元素比氧元素(O)的比例可以在4.5:2:2(例如，F:O:Y＝4.5:2:2)之间。更具体地，涂层208具有的氟(F)元素比钇(Y)元素的比例可以在约1:4与约4:1之间，诸如约2:1。涂层208具有的氟(F)元素比氧(O)元素的比例可以在约1:5与约5:1之间，诸如约2:1。涂层208具有的氧(O)元素比钇(Y)元素的比例可以在约1:3与约3:1之间，诸如约1:1。涂层208本质上可形成为无定形或结晶。
通过方法100制备的具有从如上所述的湿法涂覆溶液形成的涂层的腔室部件200可以有利地保持在等离子体穿透到腔室部件200的外层205或甚至主体204内之前的显著较长的等离子体暴露，并产生很少至几乎没有的物理颗粒或剥落片。此外，通过使用从具有适当/受控的氟离子浓度和期望的pH值的湿法涂覆溶液形成的涂层208，与未涂覆部件相比较，源于含氧化钇的腔室部件200在金属间化合物、表面缺陷和内部结构方面的特征和检测值变得显著更小。
在图2B中所描绘的腔室部件200(具有在腔室部件200上形成的涂层208)可以用于处理腔室中，所述处理腔室如图4的处理腔室400，所述处理腔室将在下文进一步详细描述。尽管为了讨论的目的将腔室部件200在图2A中示出为具有矩形横截面(沿着图3所示的腔室部件200的剖面线A-A'切割)，但是应当理解，腔室部件200可以采取任何腔室部分的形式，包括但不限于腔室主体、腔室主体上衬垫、腔室主体下衬垫、腔室主体等离子体门、阴极衬垫、腔室盖气体环、节流闸阀阀芯、等离子体屏幕、基座、基板支撑组件、配气板、喷头、气体喷嘴等。
图3描绘了湿法处理工具300(可以在湿法处理工具300中执行湿法涂覆工艺)的的示意性横截面图。湿法处理工具300通常包括罐302，所述罐具有可以容纳湿法涂覆溶液304的内部容积，诸如参考操作104所描述的。应注意，其他合适的液体、流体、浴液等也可用于罐302中以执行湿法涂覆工艺。罐302可以具有设置在其中的支架308(或支撑结构)以支撑一个或多个腔室部件(诸如腔室部件200)供处理。或者，可以以另一种合适的方式将腔室部件200固定或定位在罐302中，诸如插入和支撑在盒内，所述盒可以将一个或多个腔室部件200保持并固定在期望的位置。应注意，罐302还可用于根据需要对单个腔室部件执行湿法涂覆工艺。
腔室部件200在设置于罐302中的湿法涂覆溶液304中浸入、浸没、放置、润湿、处理、喷雾或以其他方式润湿，以供处理。罐302可以包括第一供应源312和第二供应源314，所述第一供应源312和第二供应源314可以通过入口310将处理液体或处理溶液供应到罐302中。在一个实施方式中，第一供应源312可以向罐302中供应去离子(DI)水，而第二供应源314可以向罐302中供应反应性化学物质(诸如HF和/或铵盐)。
或者，第二供应源314还可以向罐302中供应其他合适的溶液元素，诸如NH4F/H2O稀释液、HF/H2O稀释液，或乙二醇/H2O溶液，以执行湿法涂覆工艺。应当注意，附加的供应源可以耦接到罐302，以根据需要向湿法涂覆溶液304供应不同的化学物质。在本文描述的一个示例性实施方式中，从第二供应源314供应的反应性化学物质是去离子水(H2O)中的HF、NH4F和乙二醇，并且可以将它们持续鼓泡或供应到罐302中，与从第一供应源312供应的去离子(DI)水混合而在罐302中形成湿法涂覆溶液304，从而对浸入在罐302中的腔室部件200执行湿法涂覆工艺。
图4是可用于利用具有涂层208的腔室部件200执行蚀刻工艺的示例性蚀刻处理腔室400的简化剖面图。示例性蚀刻处理腔室400适用于从基板290去除一个或多个膜层。可经适配以受益于本发明的蚀刻处理腔室400的一个示例是可从位于加利福尼亚州圣克拉拉市的应用材料公司(Applied Materials,Inc.,located in Santa Clara,California)购得的AdvantEdge Mesa蚀刻处理腔室。可以设想，其他处理腔室，包括来自其他制造商的那些处理腔室，可以适于实践本发明的实施方式。
蚀刻处理腔室400包括腔室主体405，所述腔室主体405具有在腔室主体中限定的腔室容积401。腔室主体405具有耦接到地面426的侧壁412和底部418。侧壁412具有衬垫415以保护侧壁412并延长蚀刻处理腔室400的维护周期之间的时间。腔室主体405的尺寸和蚀刻处理腔室400的相关部件的尺寸不受限制，并且通常成比例地大于要在其中处理的基板290的大小。基板大小的示例尤其包括200mm直径、250mm直径、300mm直径和450mm直径等。
腔室主体405支撑腔室盖组件410以封闭腔室容积401。腔室主体405可以由铝、氧化钇(Y2O3)，含钇材料或其他合适的材料制成。
基板接取口413穿过腔室主体405的侧壁412形成，从而有助于传送基板290进入和离开蚀刻处理腔室400。接取口413可以耦接至基板处理系统的传送腔室和/或其他腔室(未示出)。
泵送口445穿过腔室主体405的侧壁412形成并连接到腔室容积401。泵送设备(未示出)穿过泵送口445耦接到腔室容积401以抽空和控制腔室容积中的压力。泵送设备可以包括一个或多个泵和节流阀。
气体面板460通过气体管线467耦接到腔室主体405，以将处理气体供应到室容积401中。如果需要的话，气体面板460可以包括一个或多个处理气体源461、462、463、464，并且还可以另外包括惰性气体、非反应性气体和反应性气体。可以由气体面板460提供的处理气体的示例包括但不限于含烃气体，包括甲烷(CH4)、六氟化硫(SF6)、四氟化碳(CF4)、溴化氢(HBr)、含烃气体、氩气(Ar)、氯(Cl2)、氮(N2)和氧气(O2)。此外，处理气体可以包括含氯、含氟、含氧和含氢气体，尤其诸如BCl3、C4F8、C4F6、CHF3、CH2F2、CH3F、NF3、CO2、SO2、CO和H2等。
阀466控制来自气体面板460的源461、462、463、446的处理气体的流动，并且由控制器465管理。从气体面板460供应到腔室主体405的气体流可以包括各气体的组合。
盖组件410可以包括喷嘴414。喷嘴414具有一个或多个口，以用于将处理气体从气体面板460的源461、462、463、464引入腔室容积401。在处理气体被引入蚀刻处理腔室400之后，激发气体以形成等离子体。天线448，诸如一匝或多匝电感线圈，可以设置为邻近蚀刻处理腔室400。天线电源442可以通过匹配电路441向天线448供电，以将能量(诸如RF能量)感应耦合到处理气体，以维持由蚀刻处理腔室400的腔室容积401中的处理气体形成的等离子体。替代于天线电源442或作为对天线电源442的补充，基板290下方和/或基板290上方的处理电极可以用于将RF功率电容地耦合到处理气体，以维持腔室容积401内的等离子体。电源442的操作可以由还控制蚀刻处理腔室400中的其他部件的操作的控制器(诸如控制器465)来控制。
基板支撑基座435设置在腔室容积401中，以在处理期间支撑基板290。支撑基座435可以包括静电吸盘(ESC)422以在处理期间保持基板290。静电吸盘(ESC)422使用静电吸引力将基板290保持到基板支撑基座435上。ESC422由与匹配电路424集成的RF电源425供电。ESC 422包括嵌入于电介质体内的电极421。RF电源425可以向电极421提供约200伏至约2000伏的RF夹持电压。RF电源425还可以包括系统控制器，所述系统控制器通过以下方式来控制电极421的操作：将直流电流引导到电极421，以夹持基板290和松脱对基板290的夹持。
ESC 422还可以包括设置在其中的电极451。电极451耦接到电源450并且提供将由腔室容积401中的处理气体形成的等离子体离子吸引到ESC 422和位于ESC上的基板290的偏压。在基板290的处理期间，电源450可以循环接通或关断、或脉冲。ESC 422具有隔离器428，以用于使ESC 422的侧壁对等离子体的吸引力降低，从而延长ESC 422的维护寿命周期。另外，基板支撑基座435可以具有阴极衬垫436，以保护基板支撑基座435的侧壁免受等离子体气体的影响，并延长等离子蚀刻处理腔室400的各次维护之间的时间。
ESC 422可以包括设置在其中并连接到电源(未示出)以用于加热基板的加热器，而支撑ESC 422的冷却底座429可以包括用于循环传热流体以维持ESC 422和设置在ESC上的基板290的温度的导管。ESC 422被配置为在制造于基板290上的器件的热预算所要求的温度范围内执行。例如，对于某些实施方式，ESC 422可以被配置用于将基板290维持在大致负的约25摄氏度至约500摄氏度的温度。
冷却底座429提供用以帮助控制基板290的温度。为了减少处理漂移和时间，可以在基板290处于蚀刻腔室400中的整个时间过程内用冷却底座429将基板290的温度保持大体上恒定。在一个实施方式中，在整个后续蚀刻处理中基板290的温度保持在约70至90摄氏度。
盖环430设置在ESC 422上并且沿着基板支撑基座435的周边。盖环430被配置用于将蚀刻气体约束在基板290的暴露顶表面的期望部分，同时将基板支撑基座435的顶表面遮蔽以使其与蚀刻处理腔室400内的等离子体环境隔离。使升降销(未示出)选择性地移动通过基板支撑基座435，以将基板290抬升到基板支撑基座435上方，以助于通过传送机器人(未示出)或其他合适的传送机构接取基板290。
控制器465可用于控制处理顺序、调节从气体面板460进入蚀刻处理腔室400的气体流以及其他处理参数。当由CPU执行时，软件例程将CPU转换成控制蚀刻处理腔室400的专用计算机(控制器)，使得处理根据本发明执行。软件例程也可以由与蚀刻处理腔室400并置排列的第二控制器(未示出)存储和/或执行。
基板290具有设置在其上的各种膜层，所述膜层可以包括至少一个金属层。各种膜层可能需要对于基板290中的其他膜层的不同成分来说是独特的蚀刻方法。位于VLSI和ULSI技术核心的多层互连件可能需要制造高纵横比的特征，诸如通孔和其他互连件。构造多层互连件可能需要一种或多种蚀刻方法来在各个膜层中形成图案。这些方法可以在单个蚀刻处理腔室中或跨若干个蚀刻处理腔室执行。每个蚀刻处理腔室可以被配置为使用一种或多种蚀刻方法进行蚀刻。在一个实施方式中，蚀刻处理腔室400被配置用于至少蚀刻金属层或电介质层以形成半导体器件。对于本文提供的处理参数，蚀刻处理腔室400被配置用于处理300mm直径的基板，即具有约0.0707m2的平面面积的基板。诸如流量和功率的工艺参数通常可以根据腔室容积或基板平面面积的变化而成比例地缩放。
应当注意，图2A中所示的腔室部件200可以以任何形式用作任何腔室部分，包括但不限于腔室主体405，腔室主体衬垫415(包括上部衬垫或下部衬垫)、基板接取口413、ESC422、盖环430(包括腔室盖气体环)、盖组件410、气体喷嘴414以及类似的部件(包括包括于蚀刻处理腔室400中的任何合适的腔室部件)。
通过上述示例和解释，描述了本公开内容的各实施方式的特征和精神。本领域的技术人员将容易地观察到，可以在保留本公开内容的教导的同时对设备进行各种修改和改变。因此，上述公开内容应被解释为仅由所附权利要求书的范围和边限来限制。

Claims (18)

1.一种用于等离子体处理装置的腔室部件，包括：
具有外层的主体，所述外层包含氧化钇；以及
形成在所述外层上的涂层，其中所述涂层包含氟氧化钇，并且其中所述涂层的平均孔径小于50nm。
2.根据权利要求1所述的腔室部件，其中所述涂层的厚度在10nm与80nm之间。
3.根据权利要求1所述的腔室部件，其中所述涂层的膜密度在3.5g/cm3与5g/cm3之间。
4.根据权利要求1所述的腔室部件，其中所述涂层具有的氟（F）元素比钇（Y）比氧元素（O）的比例为约4.5:2:2。
5.根据权利要求1所述的腔室部件，其中所述涂层具有的氟（F）元素比钇（Y）元素的比例在1:4与4:1之间。
6.根据权利要求1所述的腔室部件，其中所述涂层具有的氟（F）元素比氧元素（O）的比例在1:5与5:1之间。
7.根据权利要求1所述的腔室部件，其中所述涂层由包含至少一种含氟化学物质和铵盐的湿法涂覆溶液形成。
8.根据权利要求7所述的腔室部件，其中所述铵盐选自由以下项组成的组：氟化铵（NH4F）、氯化铵（NH4Cl）、硝酸铵（NH4NO3）、二氟氢铵（NH4HF2）、四氟硼酸铵（NH4BF4）和六氟硅酸铵（(NH4)2SiF6）。
9.根据权利要求7所述的腔室部件，其中所述含氟化学物质是HF或缓冲的HF。
10.根据权利要求7所述的腔室部件，其中所述湿法涂覆溶液进一步包含缓冲剂。
11.根据权利要求10所述的腔室部件，其中所述缓冲剂是乙二醇、HNO3或甲苯。
12.根据权利要求7所述的腔室部件，其中所述湿法涂覆溶液的溶液温度为大致室温。
13.根据权利要求7所述的腔室部件，其中所述湿法涂覆溶液的pH值在2与6之间。
14.一种用于在等离子体处理腔室中使用的装置，所述等离子体处理腔室具有设置在所述等离子体处理腔室中的腔室部件，其中所述腔室部件包括：
具有外层的主体，所述外层包含氧化钇；以及
形成在所述主体上的涂层，其中所述涂层包含氟氧化钇，其中所述氟氧化钇直接地形成在所述主体的所述外层的外表面上，其中所述涂层的膜密度在3.5g/cm3与5g/cm3之间，并且其中所述涂层的平均孔径小于50nm。
15.根据权利要求14所述的装置，其中所述涂层具有的氟（F）元素比钇（Y）元素比氧元素（O）的比例为约4.5:2:2。
16.根据权利要求14所述的装置，其中所述涂层由包含至少一种含氟化学物质和铵盐的湿法涂覆溶液形成。
17.根据权利要求16所述的装置，其中所述含氟化学物质是HF或缓冲的HF，并且所述铵盐是NH4F。
18.一种用于制造用于等离子体处理环境中的腔室部件的方法，包括：
将腔室部件的主体浸入包含至少一种铵盐和HF的湿法涂覆溶液中，所述腔室部件的主体具有由氧化钇形成的外层；
使来自所述湿法涂覆溶液的氟离子与来自所述腔室部件的氧化钇反应；以及
在所述主体的所述外层上形成包含氟氧化钇的涂层，其中所述涂层的平均孔径小于50nm。
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