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TW202217908A - 用於氫與氨電漿應用的具有保護性陶瓷塗層的處理套件 - Google Patents

用於氫與氨電漿應用的具有保護性陶瓷塗層的處理套件 Download PDF

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TW202217908A
TW202217908A TW110125311A TW110125311A TW202217908A TW 202217908 A TW202217908 A TW 202217908A TW 110125311 A TW110125311 A TW 110125311A TW 110125311 A TW110125311 A TW 110125311A TW 202217908 A TW202217908 A TW 202217908A
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TW110125311A
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菅 吳
拉拉Ａ 華瑞恰克
仁官 段
明綠 黃
麥爾肯Ｊ 畢凡
煒 劉
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美商應用材料股份有限公司
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Abstract

本文描述了一種用於使用氫電漿處理的方法及設備。處理腔室包括複數個腔室部件。複數個腔室部件可用如Y 2O 3-ZrO 2固溶體的氧化釔鋯組成物塗佈。複數個腔室部件中的一些腔室部件替換為塊體氧化釔鋯陶瓷。又一些腔室部件替換為不同材料的類似部件。

Description

用於氫與氨電漿應用的具有保護性陶瓷塗層的處理套件
本揭示的實施例通常係關於陶瓷塗佈的部件、及包括其的基板處理腔室。
在半導體工業中，元件的產生尺寸不斷減小。一些製造製程包括電漿蝕刻及電漿清洗製程以將基板曝露於電漿的高速流來蝕刻或清洗基板。氫電漿製程係特別有用的，但係高度腐蝕性的並且可腐蝕處理腔室內的部件。對腔室部件的腐蝕產生顆粒，此等顆粒污染所處理的基板並且導致元件缺陷。
隨著元件幾何尺寸縮小，對缺陷的易感性增加，並且顆粒污染物要求變得更加嚴格。由此，隨著元件幾何尺寸縮小，顆粒污染的可允許水平可能降低。為了最小化藉由電漿蝕刻及/或電漿清洗製程引入的顆粒污染，已經開發了對電漿具有抗性的腔室材料。此種抗電漿材料的實例包括由Al 2O 3、AlN、SiC、Y 2O 3、石英、及ZrO 2構成的陶瓷。不同陶瓷提供不同的材料性質，如抗電漿性、剛性、撓曲強度、熱衝擊阻抗等等。此外，不同陶瓷具有不同的材料成本。
不同陶瓷塗層或陶瓷替換部件的位置及特性大幅度影響顆粒在基板上的沉積。由此，需要利用陶瓷塗層及陶瓷部件的組合，此組合最小化基板上的顆粒沉積，同時維持腔室的結構完整性並且降低總體成本。
本揭示通常係關於一種用於基板處理的設備，包括腔室主體、在腔室主體內安置的下部襯墊、在下部襯墊頂上並且在腔室主體內安置的上部襯墊、穿過上部襯墊及腔室主體安置的襯墊門、在腔室主體頂上安置的腔室蓋、及穿過腔室蓋安置的氣體噴嘴。下部襯墊、上部襯墊、及襯墊門中的每一者進一步包括其上安置的噴塗的氧化釔鋯層並且氣體噴嘴係塊體陶瓷氣體噴嘴。
一種用於基板處理的設備的另一實施例包括腔室主體、在腔室主體內安置的下部襯墊、在下部襯墊頂上並且在腔室主體內安置的上部襯墊、穿過上部襯墊及腔室主體安置的襯墊門、在上部襯墊頂上安置的腔室蓋、穿過腔室蓋安置的氣體噴嘴、及在下部襯墊與上部襯墊之間、在上部襯墊與腔室蓋之間、及在下部襯墊與基板支撐基座之間安置的一或更多個鍍鎳或不鏽鋼墊圈。下部襯墊、上部襯墊、及襯墊門進一步包括其上安置的噴塗的氧化釔鋯層，其中氧化釔鋯進一步包含Y 2O 3-ZrO 2固溶體。氣體噴嘴係塊體陶瓷氣體噴嘴。
一種用於基板處理的設備的又一實施例包括腔室主體、在腔室主體內安置的下部襯墊、在下部襯墊頂上並且在腔室主體內安置的上部襯墊、穿過上部襯墊及腔室主體安置的襯墊門、在上部襯墊頂上安置的腔室蓋、穿過腔室蓋安置的氣體噴嘴、在腔室蓋之上安置的感應線圈、及在感應線圈與腔室蓋之間安置的屏蔽電極。下部襯墊、上部襯墊、及襯墊門中的每一者進一步包含其上安置的噴塗的氧化釔鋯層。氣體噴嘴係塊體陶瓷氣體噴嘴。噴塗的氧化釔鋯層的厚度係約25微米至約300微米並且噴塗的氧化釔鋯層係具有濃度為99%或更大的Y 2O 3及ZrO 2的純化的氧化釔鋯塗層。
本文提供的揭示內容的實施例包括用於基板處理的處理腔室。處理腔室可在基板的氫電漿處理期間利用。處理腔室包括複數個腔室部件。複數個腔室部件中的一或更多者利用如Y 2O 3-ZrO 2固溶體的氧化釔鋯組成物塗佈。複數個腔室部件中的一些腔室部件替換為塊體氧化釔鋯陶瓷。又一些腔室部件替換為不同材料的類似部件。執行塗佈及部件替換，以便在涉及氫電漿的基板處理操作期間減少基板的顆粒污染。
第1圖係根據一個實施例的處理腔室組件100的示意性橫截面圖。如圖所示，處理腔室組件100包括電漿處理腔室101、電漿源160、偏壓電力系統161、及控制器146。電漿處理腔室101提供了用於處理已經在基板128的表面上形成的薄膜的腔室。通常，薄膜在單獨的薄膜沉積腔室中的基板128的表面上沉積，該薄膜沉積腔室耦合到處理腔室組件100內共用的群集工具。在一些實施例中，電漿處理腔室101亦可額外經構造為在基板的表面上沉積薄膜層。電漿源160將氣態混合物134（如含氫氣態混合物）轉化為電漿136，該電漿轟擊基板128以改變其上生長的膜的性質。偏壓電力系統161提供整個基板128的電壓偏壓以促進處理製程。控制器146實施用於膜生長及膜處理兩者的具體處理條件。整個處理腔室組件100經構造為使用具體電漿製程生長或處理在基板128上形成的膜，該電漿製程藉由使用控制器146提供的命令來提供。薄膜處理製程藉由電漿源160及偏壓電力系統161輔助。
如圖所示，電漿處理腔室101包括腔室主體106、腔室蓋108、基板支撐基座104、靜電夾盤105、電氣接地116、氣體控制板130、具有入口埠132的氣體噴嘴131、節流閥138、真空幫浦140、及氣源142。電漿處理腔室101可係任何適宜的電漿處理腔室，如感應耦合電漿(inductively coupled plasma; ICP)處理腔室。在一個實施例中，處理腔室101及薄膜沉積腔室（未圖示）係屬於同一群集工具（未圖示）。群集工具（例如，來自Applied Materials Inc.的Centura ®系統）經構造為允許在不曝露於空氣的情況下在薄膜沉積腔室與處理腔室101之間移送基板。
如第1圖所示，處理腔室101可包括腔室主體106、介電腔室蓋108及在腔室主體106內安置的基板支撐基座104。腔室主體106及介電腔室蓋108幫助隔離處理腔室101的內部體積與外部環境。通常，腔室主體106耦合到電氣接地116。腔室主體106亦可描述為處理腔室101的腔室壁。腔室主體106包括處理腔室101的側壁及底壁。介電腔室蓋108可由任何適宜的介電質（如石英）構成。針對一些實施例，介電腔室蓋108可採取不同形狀（例如，圓頂形狀）。在一些實施例中，如本文進一步描述，腔室蓋108可塗佈有陶瓷塗層。具有入口埠132的氣體噴嘴131流體連接到氣體控制板130及處理腔室101。氣體噴嘴131係任何適宜的氣體噴嘴並且包含塊體陶瓷。塊體陶瓷在下文進一步描述。
開口154穿過腔室主體106形成。調節開口154的尺寸用於將基板移送進出處理腔室101。開口154在腔室主體106的側壁上安置。開口154係屬於在處理腔室組件100與群集工具（未圖示）之間的閥的部分。開口154可係狹縫閥或壓緊及密封閥組件的部分。鄰近開口154安置的閥的襯墊門156係錫或鉛材料。襯墊門156包括陶瓷襯墊，如氧化釔鋯。陶瓷襯墊可類似於本文描述的其他陶瓷襯墊。
偵測器122附接到腔室主體106以促進決定何時將腔室101內的氣體混合物激勵為電漿。例如，偵測器122可偵測由激發的氣體發射的輻射或使用光學發射光譜學(optical emission spectroscopy; OES)以量測與所產生的電漿相關聯的光的一或更多個波長的強度。整個電漿源160利用氣態混合物134產生電漿136以處理所沉積的薄膜。
腔室主體106包括上部腔室主體111及下部腔室主體113。上部腔室主體111係腔室主體106的上部部分，使得上部腔室主體111包括其中安置的開口154、偵測器122、及節流閥138。上部腔室主體111鄰近腔室蓋108。上部腔室主體形成處理腔室101的至少一部分。上部腔室主體111進一步包括加襯於上部腔室主體111內側的上部襯墊109。
下部腔室主體113係腔室主體106的下部部分，使得下部腔室主體113包括其中安置的真空幫浦140及基座104。真空幫浦140在下部腔室主體113內的開口處安置。基座104在下部腔室主體113的一部分頂上安置。下部腔室主體113在上部腔室主體111下方安置。下部腔室主體113形成處理腔室101的至少一部分。下部腔室主體113進一步包括加襯於上部腔室主體111內側的下部襯墊107。
上部襯墊109及下部襯墊107分別在上部腔室主體111及下部腔室主體113的內表面上安置。上部襯墊109及下部襯墊107係具有錫、鉛、或錫及鉛塗層的銅。在一些實施例中銅可係鈹銅。上部襯墊109及下部襯墊107進一步包括陶瓷塗層。陶瓷塗層係氧化釔鋯塗層。氧化釔鋯塗層在本文更詳細描述。
在操作中，基板128（如半導體基板）可放置在靜電夾盤105上，並且處理氣體可從氣體控制板130穿過入口埠132供應以致力於形成氣態混合物134。根據一個實施例，基板128係裸矽晶圓。在另一實施例中，如通常在邏輯閘極、I/O閘極、場效電晶體、FINFET、或記憶體應用中使用的，基板128係圖案化的矽晶圓。下文描述了可在本文描述的一或更多個製程中使用的常見處理氣體。氣態混合物134可在處理腔室101中藉由施加來自RF電源114的電力而激勵為電漿136。在處理腔室101的內部容積內的壓力可使用節流閥138及真空幫浦140控制。在一些實施例中，腔室主體106的溫度可使用行進穿過腔室主體106的含液體導管（未圖示）或者嵌入腔室主體106中（例如，加熱筒或線圈）或纏繞在處理腔室101周圍（例如，加熱器包或帶）的加熱元件來控制。
基板128的溫度可藉由控制基座104的溫度來控制。藉由使用加熱及冷卻元件，靜電夾盤105的溫度可控制為從20至500℃的範圍。在處理期間將基板128「夾持」到靜電夾盤105的基板支撐表面來主動地控制基板的溫度。歸因於離子轟擊，經由嵌入基座104內的冷卻元件對靜電夾盤105及基板的溫度控制幫助減小不期望的溫度增加。將來自氣源142的氦(He)氣體經由氣體導管144提供到在基板128下方的基座表面中形成的通道（未圖示）。氦氣可促進在基座104與基板128之間的熱傳遞。在處理期間，可將基座104加熱至穩態溫度，並且隨後氦氣可促進基板128的均勻加熱。基座104可藉由加熱元件（未圖示）如此加熱，該加熱元件諸如嵌入底座104內的電阻式加熱器、或通常瞄準基座104或基板128（當在基座上時）的燈。使用此種熱控制，基板128可維持在約20至500℃之間的第一溫度下。電漿源160的部件為膜生長及緻密化提供環境。
電漿屏蔽環129在基板128的外邊緣周圍並且在基座104頂上安置。電漿屏蔽環129圍繞基板128。電漿屏蔽環129改進在基板128的邊緣附近的處理（例如，沉積及蝕刻）的均勻性。電漿屏蔽環129進一步保護基板128的下側邊緣。在如本文描述的實施例中，電漿屏蔽環129係塊體陶瓷電漿屏蔽環，使得電漿屏蔽環129係氧化釔鋯電漿屏蔽環或氧化鋁電漿屏蔽環129。電漿屏蔽環129亦可係具有氧化釔鋯塗層的氧化鋁環。氧化釔鋯塗層可類似於本文描述的氧化釔鋯塗層中的任一者。在一些實施例中，電漿屏蔽環129包含兩個可附接/可分離的電漿屏蔽環部件，使得兩個可附接的電漿屏蔽環部件接合彼此以形成多部件電漿屏蔽環129。兩個電漿屏蔽環129的子部件中的每一者使用本文描述的陶瓷塗層中的任一者單獨地塗佈。
基座104經由一或更多個緊固件164連接到腔室主體106的下部腔室主體113及下部襯墊107。一或更多個緊固件164穿過基座104的底部部分、下部腔室主體113、及下部襯墊107安置。一或更多個緊固件164可係螺釘、螺栓、或任何其他適宜的緊固件。一或更多個緊固件164包括鉛及錫。在一些實施例中，一或更多個緊固件164可係具有鉛或錫塗層的銅緊固件。緊固件蓋162在電漿處理腔室101內安置的緊固件164的部分上方安置。緊固件蓋162係塊體陶瓷部分，如氧化釔鋯陶瓷部分。或者，緊固件蓋162可係氧化鋁陶瓷部分。在本文中進一步描述塊體陶瓷緊固件蓋162的組成物。一或更多個緊固件164及在緊固件164上安置的緊固件蓋162繞著基座104的基底的外徑安置。一或更多個緊固件164連接基座104、下部腔室主體113、及下部襯墊107並且將該等部件固定在一起。
如圖所示，電漿源160包括線圈元件110、第一阻抗匹配網路112、RF電源114、電氣接地117、屏蔽電極118、電氣接地119、開關120、及偵測器122。在介電腔室蓋108之上，包括至少一個感應線圈元件110的射頻(RF)天線在其上安置。在一種構造中，如第1圖所示，繞著處理腔室的中心軸安置的兩個同軸線圈元件在RF頻率下驅動以在處理腔室組件100的處理區域中產生電漿136。在一些實施例中，感應線圈元件110可在腔室主體106的至少一部分周圍安置。感應線圈元件110的一端可穿過第一阻抗匹配網路112耦合到RF電源114，並且另一端可如圖所示連接到電氣接地117。電源114在13.56 MHz的頻率下通常能夠產生多達4千瓦(kW)。供應到感應線圈元件110的RF電力可在從1至100 kHz變化的頻率下脈衝（亦即，在開啟及關閉狀態之間切換）或電力循環（亦即，將電力輸入從高位準改變到低位準）。電漿136的平均離子密度可從1E10至1E12離子每立方公分(cm -3)改變。電漿密度可藉由使用任何習知的電漿診斷技術來量測，諸如藉由使用自激發電子電漿諧振頻譜學(Self Excited Electron Plasma Resonance Spectroscopy; SEERS)、朗繆耳(Langmuir)探頭或其他適宜的技術。據信，在第1圖中示出的感應耦合的同軸線圈元件110構造在控制及產生高密度電漿方面與包括電容耦合及電漿源構造的習知電漿源構造相比提供了顯著優點。
屏蔽電極118插入RF天線的感應線圈元件110與介電腔室蓋108之間。屏蔽電極118可替代地經由任何適宜手段電氣浮動或耦合到電氣接地119，該手段用於構成及斷開電氣連接，諸如如第1圖中示出的開關120。
如圖所示，偏壓電力系統161包括第二阻抗匹配網路124、及偏壓電源126。基座104經由第二阻抗匹配網路124耦合到偏壓電源126。類似於RF電源114，偏壓電源126通常能夠產生具有在從1至160 MHz的範圍內的驅動頻率及在約0 kW與約3 kW之間的電力的RF訊號。利用13.56 MHz的頻率或2 MHz的頻率，偏壓電源126能夠在從2至160 MHz的範圍中的頻率下產生在約1 W與1千瓦(kW)之間的功率。視情況，偏壓電源126可係直流(DC)或脈衝DC源。在一些實施例中，耦合到偏壓電源126的電極在靜電夾盤105內安置。偏壓電力系統161在整個基板128上提供基板電壓偏壓以促進對所沉積的薄膜的處理。在一個實施例中，RF偏壓提供具有多達2000 eV的離子能量的高能離子。
如圖所示，控制器146包括中央處理單元(central processing unit；CPU) 148、記憶體150、及支援電路152。控制器146可與RF電源114、開關120、偵測器122、及偏壓電源126對接。控制器146可係任何適宜類型的通用電腦處理器，該通用電腦處理器可在用於控制各個腔室及子處理器的工業環境中使用。記憶體150、或用於CPU 148的其他電腦可讀取媒體可係任何容易獲得的記憶體形式中的一或更多個，如隨機存取記憶體(random access memory；RAM)、唯讀記憶體(read only memory；ROM)、軟碟、硬碟、或任何其他形式的數位儲存器（本端或遠端）。支援電路152可耦合到CPU 148，以致力於以習知方式支援處理器。此等電路可包括快取記憶體、電源供應器、時鐘電路、輸入/輸出(I/O)電路及子系統、及類似者。針對一些實施例，本文揭示的用於激勵及維持電漿的技術可儲存在記憶體150中作為軟體常式。軟體常式亦可由第二CPU（未圖示）儲存及/或執行，該第二CPU位於由CPU 148控制的硬體的遠端。控制器146為處理腔室組件100及上文提及的各種子部件提供用於溫度控制、偏壓電壓、氣體流動速率、及類似者的指令。
一或更多個墊圈166在腔室蓋108與腔室主體106之間安置，使得一或更多個墊圈166在腔室蓋108與上部腔室主體111之間安置。一或更多個墊圈166輔助維持在腔室蓋108與腔室主體106之間的密封，同時亦改進在腔室蓋108與腔室主體106之間的電導率。墊圈166係鍍鎳銅墊圈或不鏽鋼墊圈。墊圈166係鍍鎳的，以便減少在基板處理期間由墊圈166導致的顆粒污染。使用不鏽鋼墊圈類似地減少處理腔室內的顆粒污染。已經發現，利用低熔化溫度的金屬作為墊圈166（如鉛、錫、或銦塗佈的墊圈）在基板上產生球或盤狀缺陷。低熔化溫度的金屬（如鉛及錫）在處理期間藉由氫電漿提取。已經發現鎳鍍墊圈166顯著減少藉由墊圈166導致的基板的顆粒污染。在墊圈166上的鍍鎳具有在約1微米至約3 mm的範圍內的厚度，如約25微米至約100微米，如約50微米至約80微米。類似地，已經顯示用不鏽鋼墊圈替換低熔化溫度的金屬墊圈減少藉由習知墊圈導致的顆粒污染。
一或更多個墊圈168在上部腔室主體111與下部腔室主體113之間安置。一或更多個墊圈166輔助維持在上部腔室主體111與下部腔室主體113之間的密封，同時亦提供在上部腔室主體111與下部腔室主體113之間的導電路徑。墊圈166係鍍鎳銅墊圈或不鏽鋼墊圈。
一或更多個墊圈170在下部腔室主體113與基座104之間安置。一或更多個墊圈170輔助維持在下部腔室主體113與基座104之間的密封。墊圈170額外改進在下部腔室主體113與基座104之間的電氣連接。墊圈170係鍍鎳銅墊圈或不鏽鋼墊圈。在一些實施例中，墊圈170可在下部襯墊107與基座104之間安置。
第2圖係陶瓷塗佈的腔室部件200的一部分的示意性橫截面圖。陶瓷塗佈的腔室部件200可係腔室蓋108、上部襯墊109、下部襯墊107、襯墊門156、基座104、及靜電夾盤105中的任一者。陶瓷塗佈的腔室部件200包括部件202及陶瓷塗層204。部件202係腔室蓋108、上部襯墊109、下部襯墊107、襯墊門156、基座104、或靜電夾盤105中的任一者。
部件202可包括多個層，如用鉛或錫層塗佈的基底銅層。銅層可係腔室部件200中的每一者的主要部件。基底鉛或錫層可係在主要部件與陶瓷塗層204之間的層。
在一些實施例中，部件202係單一材料並且不包括多個層。單一材料可包含氧化鋁、石英、或銅中的任一者。部件202具有直接在其上安置的陶瓷塗層204。
陶瓷塗層204係在部件202頂上沉積的塗層以最小化在處理腔室組件100內的基板（如基板128）上沉積的污染顆粒。陶瓷塗層204可包含Y 2O 3-ZrO 2固溶體。Y 2O 3-ZrO 2固溶體係Y 2O 3及ZrO 2化合物的固相溶體。Y 2O 3及ZrO 2化合物呈單一均質相。Y 2O 3-ZrO 2固溶體係約20分子百分比至約50分子百分比的ZrO 2。在一些實施例中，Y 2O 3-ZrO 2固溶體係約25分子百分比至約45分子百分比的ZrO 2，如約30分子百分比至約40分子百分比的ZrO 2。在一些實施例中，存在少量的Y 2O液體殘留物連同Y 2O 3-ZrO 2單相。
陶瓷塗層204可具有約2%至約10%（例如，在一個實施例中小於近似5%）的孔隙度的塗層。在一些實施例中，陶瓷塗層204的孔隙度係小於約3%，如小於2%，如小於1%。陶瓷塗層204具有近似3-8千兆帕(GPa)（例如，在一個實施例中大於近似4 GPa）的硬度，及近似8-20兆帕(MPa)（例如，在一個實施例中大於近似10 MPa）的熱衝擊阻抗。此外，陶瓷塗層可具有近似4-20 MPa的黏著強度（例如，在一個實施例中大於近似14 MPa）。黏著強度可藉由將力（例如，以兆帕量測）施加到陶瓷塗層直到陶瓷塗層從陶瓷基板剝離來決定。
陶瓷塗層204藉由在陶瓷基板上噴塗或生長陶瓷塗層來形成。部件202藉由燒結製程或機械加工來形成。在噴塗陶瓷塗層204的實施例中，陶瓷塗層204係噴塗的氧化釔鋯。噴塗的氧化釔鋯包括約10微米至約500微米的厚度，如約15微米至約400微米，如約20微米至約300微米，如約20微米至約250微米。噴塗有氧化釔鋯的塗層部件使得陶瓷塗層204的厚度能夠大於使用其他陶瓷沉積製程沉積的物理氣相沉積(physical vapor deposition; PVD)氧化釔鋯塗層，並且防止陶瓷塗層204在大於約15微米的厚度下斷裂。增加的厚度防止金屬污染物在處理期間經過陶瓷塗層204並且降低維護頻率。噴塗的氧化釔鋯容易施加到大的部件202，如上部襯墊109、下部襯墊107、襯墊門156、及基座104。噴塗的氧化釔鋯使用熱噴霧技術及/或電漿噴霧技術施加。熱噴霧技術及電漿噴霧技術可熔化材料（例如，陶瓷粉末）並且將熔化的材料噴塗到部件202上。陶瓷塗層可具有與塊體陶瓷材料（例如，如陶瓷基板）的結構性質明顯不同的結構性質。
或者，陶瓷塗層204藉由經由PVD塗佈製程在陶瓷基板上沉積陶瓷塗層來形成。在其中陶瓷塗層204使用PVD塗佈製程沉積的實施例中，陶瓷塗層204係PVD塗佈的氧化釔鋯。PVD塗佈的氧化釔鋯包括小於約15微米的厚度，如小於約10微米，如約0.5微米至約10微米，如約0.75微米至約7.5微米，如約1微米至約5微米。將PVD塗佈的氧化釔鋯施加到較小的部件202，如腔室蓋108。PVD塗佈的氧化釔鋯具有與噴塗的氧化釔鋯相比較低的孔隙度。噴塗的氧化鋯具有約0.5%至約5%的孔隙度，如約1%至約4%，如約2%至約3%。PVD塗佈的氧化釔鋯具有約0%至約1%的孔隙度，如約0%至約0.5%，如約0%至約0.25%。
PVD塗佈的氧化釔鋯係相對薄的塗層。因為PVD塗層能夠承受鄰近腔室蓋108的氫電漿的影響，因此PVD塗層有利地用於腔室蓋108上。PVD塗層更容易在平坦表面（如腔室蓋108的底表面）上沉積。第二氧化釔鋯塗層的PVD塗佈與噴塗的氧化釔鋯的塗層上的噴霧相比係更均勻的並且具有較高的密度。PVD塗佈製程可替代地為CVD或ALD塗佈製程。CVD及ALD製程可產生與PVD塗佈類似的結果，如類似孔隙度及厚度。
在一些實施例中，層壓或燒結的氧化釔鋯層形成在基板上，如在氣體噴嘴131、電漿屏蔽環129、腔室蓋108、及/或緊固件蓋162上。層壓或燒結的氧化釔鋯層可使用兩種不同的沉積技術形成並且可具有改變的物理性質。在一些實施例中，層壓或燒結的氧化釔鋯層藉由在噴塗的氧化釔鋯層頂上沉積PVD塗佈的氧化釔鋯層來形成。在噴塗的層頂上沉積PVD塗佈的層形成層壓的氧化釔鋯層。層壓的氧化釔鋯層係藉由經由噴塗及PVD塗佈連續一或更多次沉積氧化釔鋯形成的層。
在基板上形成第二氧化釔鋯層之前，噴塗的氧化釔鋯層在基板上形成。噴塗的氧化釔鋯層類似於本文描述的噴塗的氧化釔鋯層。噴塗的氧化釔鋯層係低應力層，使得噴塗的氧化釔鋯以低應力良好黏附到基板。PVD塗層（如PVD塗佈的氧化釔鋯）在噴塗的氧化釔鋯層頂上沉積。當在基板本身上沉積時，PVD塗佈的氧化釔鋯層係與噴塗的氧化釔鋯層相比較高應力的層。藉由在噴塗的氧化釔鋯層頂上沉積PVD塗佈的氧化釔鋯層，在PVD塗佈的氧化釔鋯層內的應力減小，使得在噴塗的氧化釔鋯層頂上的PVD塗佈的氧化釔鋯層內的應力小於噴塗的氧化釔鋯層的較高應力層，此是由於噴塗的氧化釔鋯層用作橋接層。取決於噴塗及PVD塗佈的氧化釔鋯層的結構、孔隙度、及厚度，與PVD塗層本身相比在該塗層內的應力減小約10%至約90%。
層壓的氧化釔鋯層的另一實施例係燒結的氧化釔鋯層。在一些實施例中，燒結的氧化釔鋯層在腔室蓋108上形成。燒結的氧化釔鋯層具有幾乎為零的孔隙度，使得燒結的氧化釔鋯層接近氧化釔鋯塊體陶瓷材料的特性。在一些實施例中，燒結的氧化釔鋯層的孔隙度小於約0.2%，如小於約0.1%，如小於約0.05%，如小於0.01%。在一些實施例中，燒結的氧化釔鋯層具有約0.5 mm至約10 mm的厚度，如約1 mm至約5 mm，如約1 mm至約3 mm。燒結的氧化釔鋯層使用燒結製程形成，其中將氧化釔鋯粉末壓製到腔室蓋108的表面上以形成燒結的氧化釔鋯層。燒結的氧化釔鋯層被認為係層壓層，此是由於其在塊體陶瓷基板上塗佈，如塊體陶瓷腔室蓋108。或者，執行類似於氧化釔鋯的重複噴塗及PVD塗佈的層化製程。在重複層化噴塗及PVD塗佈的氧化釔鋯之後，層可隨後加壓並且加熱以改變最終層結構並且使該結構緻密化以類似於燒結的氧化釔鋯層。
燒結的氧化釔鋯層與噴塗的氧化釔鋯層或PVD塗佈的氧化釔鋯層中的任一者相比較厚。燒結的氧化釔鋯層可用作一些處理腔室組件100的部件（如腔室蓋108）的陶瓷塗層204。與噴塗或PVD塗佈的氧化釔鋯層中的任一者相比，使用層壓的氧化釔鋯層或燒結的氧化釔鋯層中的任一者作為腔室蓋108的陶瓷塗層204大大減少在基板上藉由蓋108沉積的污染物顆粒，此是因為層壓或燒結的氧化釔鋯層較佳地承受鄰近腔室蓋108的高氫電漿濃度。
所有噴塗的、PVD塗佈的、層壓的、及燒結的氧化釔鋯層可由Y 2O 3-ZrO 2固溶體形成。Y 2O 3-ZrO 2固溶體係純化的Y 2O 3-ZrO 2溶液。在沉積之前純化Y 2O 3-ZrO 2固溶體作為塗層以減小Y 2O 3-ZrO 2固溶體內的鉛、錫、銦、及其他低熔點金屬的量。純化Y 2O 3-ZrO 2固溶體至少一次以獲得濃度為99%或更大的Y 2O 3及ZrO 2，如99.5%或更大的Y 2O 3及ZrO 2，如99.9%或更大的Y 2O 3及ZrO 2，如99.99%或更大的Y 2O 3及ZrO 2。在一些實施例中，在Y 2O 3-ZrO 2固溶體內存在小於0.2奈克/克的錫及小於15奈克/克的鉛。在一些實施例中，在Y 2O 3-ZrO 2固溶體內存在小於0.2奈克/克的錫及小於0.1奈克/克的鉛。在又一些實施例中，在Y 2O 3-ZrO 2固溶體內存在小於0.1奈克/克的錫及小於0.15奈克/克的鉛。Y 2O 3-ZrO 2固溶體可具有小於0.05奈克/克的錫及小於0.01奈克/克的鉛。減小濃度的鉛及錫對應地減少基板污染。
在一些實施例中，部件202不具有陶瓷塗層204。部件202可替代地為陶瓷部件本身。可為陶瓷部件的部件202包括氣體噴嘴131、電漿屏蔽環129、腔室蓋108、及緊固件蓋162。為塊體陶瓷部件的部件202可係氧化鋁(Al 2O 3)、Al 2O 3-Y 2O 3部件或氧化釔鋯部件。氧化釔鋯部件係塊體陶瓷部件。氧化釔鋯部件具有與層壓的氧化釔鋯塗層類似的特性。陶瓷部件具有小於約0.2%的孔隙度，如小於約0.1%，如小於約0.05%，如小於0.01%。陶瓷部件具有濃度為99%或更大的Y 2O 3及ZrO 2，如99.5%或更大的Y 2O 3及ZrO 2，如99.9%或更大的Y 2O 3及ZrO 2，如99.99%或更大的Y 2O 3及ZrO 2。在可與其他實施例相結合的一些實施例中，在氧化釔鋯陶瓷部件內存在小於0.2奈克/克的錫及小於15奈克/克的鉛。在一些實施例中，在氧化釔鋯陶瓷部件內存在小於0.2奈克/克的錫及小於0.1奈克/克的鉛。在又一些實施例中，在氧化釔鋯陶瓷部件內存在小於0.1奈克/克的錫及小於0.15奈克/克的鉛。氧化釔鋯陶瓷部件可具有小於0.05奈克/克的錫及小於0.01奈克/克的鉛。
使用陶瓷部件以便減少在基板上的污染物顆粒沉積。陶瓷部件防止錫或鉛顆粒的沉積並且亦減少由部件以其他方式發射的釔、鋯、及氧化矽(SiO 2)顆粒的量。在一些實施例中，腔室蓋108係氧化鋁(Al 2O 3)塊體陶瓷。在其他實施例中，腔室蓋108係Al 2O 3-Y 2O 3陶瓷複合物的塊體陶瓷。腔室蓋108用塊體陶瓷Al 2O 3或Al 2O 3-Y 2O 3替換以減少在基板上沉積的SiO 2顆粒的量。Al 2O 3或Al 2O 3-Y 2O 3腔室蓋仍可具有其上安置的陶瓷塗層，如陶瓷塗層204。陶瓷塗層204可係本文描述的塗層類型中的任一種，但層壓的氧化釔鋯層最大量地減少沉積的污染顆粒的數量。
第3圖係處理基板的方法300。方法包括將基板提供到處理腔室中的第一操作302、進行氫電漿處理的第二操作304、及從處理腔室移除基板的第三操作306。方法300可連續循環以隨著時間處理許多基板。
將基板提供到處理腔室中的第一操作302藉由機械臂執行。機械臂可從群集工具延伸到處理腔室中，如本文描述的處理腔室組件100。將基板（如基板128）沉積到靜電夾盤105的頂表面上。基板可係矽基板或可係摻雜的矽基板。在一些實施例中，基板已經經歷若干其他處理步驟，使得基板具有其上形成的本文未描述的其他特徵。將基板移動到處理腔室中以經歷電漿處理製程，如氫電漿處理製程。
進行氫電漿處理的第二操作304可包括執行其中利用氫電漿處理的任何類型的基板處理。氫電漿處理可係氫蝕刻製程，使得氫自由基及/或氫離子用於蝕刻基板表面及其上形成的任何特徵。在其他實施例中，氫電漿處理可係清洗製程，使得基板藉由氫電漿清洗。氫電漿處理可包括碳移除製程、從金屬處理移除氯/氟化物、氧移除處理、高介電常數金屬閘極堆疊處理、及線程中端接觸處理。當前腔室硬體通常與氫電漿處理（如在第二操作304中完成的彼等處理）不相容。當前腔室硬體產生大量的金屬污染物及其他污染物顆粒。使用本文描述的腔室部件大大減少在氫電漿處理製程期間在基板上沉積的金屬及非金屬污染物顆粒的量。
從處理腔室移除基板的第三操作306在完成氫電漿處理之後執行。從處理腔室移除基板可藉由與第一操作302中使用的機械臂類似的機械臂完成。基板可從處理腔室移除並且移送到群集工具的移送腔室中。基板可隨後經歷對連接到群集工具的其他處理腔室的其他處理步驟。
在完成第三操作306之後，另一基板可提供到處理腔室中並且重複方法300。方法300可重複直到對處理腔室執行維護。歸因於在整個處理腔室中使用氧化釔鋯塗層及塊體陶瓷部分，與習知處理腔室相比，方法300能夠在完成維護之前執行更多次。
第4圖係示出基板顆粒污染水平的圖表400。與在方法300的操作304中完成者類似，圖表400係顯示在氫電漿處理製程之後在處理腔室（如處理腔室組件100）內的基板上的鋁顆粒濃度的柱狀圖。在用於獲得圖表400的資料的氫電漿處理製程中，製程在攝氏450度下執行。750瓦經由感應線圈元件100施加，壓力維持在50 mTorr下，電漿處理腔室101用5%的H 2及95%的Ar填充，並且製程執行90秒。顆粒顯示為1x10 10原子/cm 2的濃度。鋁顆粒在基板（如基板128）的前側上安置。
第一污染物源水平401、第二污染物源水平402、第三污染物源水平403、第四污染物源水平404、第五污染物源水平405、及第六污染物源水平406各自高於期望的污染物濃度臨限值410。
期望的污染物濃度臨限值410小於1x10 10原子/cm 2。如圖表400中所示，所有第一、第二、第三、第四、第五、及第六污染物源401、402、403、404、405、406大於1x10 10原子/cm 2臨限值。第一、第二、第三、第四、第五、及第六污染物源401、402、403、404、405、406係在腔室組件100內的非陶瓷或非陶瓷塗佈的污染源。藉由利用本文描述的塗層及部件組成物，滿足期望的污染物濃度臨限值410並且減少或完全消除藉由每個污染物源產生的污染物。
第5圖係示出由處理腔室蓋導致的基板顆粒污染的曲線圖500。第一趨勢線501示出當利用具有PVD氧化釔鋯塗層的石英蓋時在處理腔室（如電漿處理腔室101）內的基板（如基板128）上安置的污染物顆粒附加物的數量。第二趨勢線502示出當在其上利用具有氧化釔(Y 2O 3)塗層的氧化鋁腔室蓋時在處理腔室（如電漿處理腔室101）內的基板（如基板128）上安置的污染物顆粒附加物的數量。
具有氧化釔塗層的氧化鋁腔室蓋在更大量的晶圓處理循環中提供了更一致的更低顆粒污染。利用層壓或燒結的氧化釔鋯塗層使石英蓋與具有氧化釔塗層的氧化鋁腔室蓋相比能夠具有類似或較佳的結果，使得將存在較少的基板顆粒污染。
本文描述的實施例可改變以減少基板上的顆粒污染、降低總成本、或改進腔室部件上的塗層的應用簡易性。在一個示例性實施例中，處理腔室組件100包括由石英製成的腔室蓋108、由塊體氧化釔鋯陶瓷製成的氣體噴嘴131、塗佈有噴塗的氧化釔鋯層的襯墊門156、由塊體氧化釔鋯陶瓷製成的電漿屏蔽環129、塗佈有噴塗的氧化釔鋯層的上部襯墊109、塗佈有噴塗的氧化釔鋯層的下部襯墊107、及由塊體氧化釔鋯陶瓷製成的緊固件蓋162。
在另一實施例中，處理腔室組件100包括由具有PVD塗佈的氧化釔鋯層的氧化鋁或Al 2O 3-Y 2O 3塊體陶瓷製成的腔室蓋108、由塊體氧化釔鋯陶瓷製成的氣體噴嘴131、塗佈有噴塗的氧化釔鋯層的襯墊門156、由塊體氧化釔鋯陶瓷製成的電漿屏蔽環129、塗佈有噴塗的氧化釔鋯層的上部襯墊109、塗佈有噴塗的氧化釔鋯層的下部襯墊107、及由塊體氧化釔鋯陶瓷製成的緊固件蓋162。
在另一實施例中，處理腔室組件100包括由具有層壓或燒結的氧化釔鋯塗層的氧化鋁或Al 2O 3-Y 2O 3陶瓷複合物製成的腔室蓋108、由塊體氧化釔鋯陶瓷製成的氣體噴嘴131、塗佈有噴塗的氧化釔鋯層的襯墊門156、由塊體氧化釔鋯陶瓷製成的電漿屏蔽環129、塗佈有噴塗的氧化釔鋯層的上部襯墊109、塗佈有噴塗的氧化釔鋯層的下部襯墊107、及由塊體氧化釔鋯陶瓷製成的緊固件蓋162。
在另一實施例中，處理腔室組件100包括由具有氧化釔塗層的氧化鋁或Al 2O 3-Y 2O 3陶瓷複合物製成的腔室蓋108、由塊體氧化釔鋯陶瓷製成的氣體噴嘴131、塗佈有噴塗的氧化釔鋯層的襯墊門156、由塊體氧化釔鋯陶瓷製成的電漿屏蔽環129、塗佈有噴塗的氧化釔鋯層的上部襯墊109、塗佈有噴塗的氧化釔鋯層的下部襯墊107、及由塊體氧化釔鋯陶瓷製成的緊固件蓋162。
在另一實施例中，處理腔室組件100包括由具有層壓或燒結的氧化釔鋯塗層的石英製成的腔室蓋108、由塊體氧化釔鋯陶瓷製成的氣體噴嘴131、塗佈有噴塗的氧化釔鋯層的襯墊門156、由塊體氧化鋁陶瓷製成的電漿屏蔽環129、塗佈有噴塗的氧化釔鋯層的上部襯墊109、塗佈有噴塗的氧化釔鋯層的下部襯墊107、及由塊體氧化釔鋯陶瓷製成的緊固件蓋162。
在另一實施例中，處理腔室組件100包括由具有PVD塗佈的氧化釔鋯層的氧化鋁或Al 2O 3-Y 2O 3陶瓷複合物製成的腔室蓋108、由塊體氧化釔鋯陶瓷製成的氣體噴嘴131、塗佈有噴塗的氧化釔鋯層的襯墊門156、由塊體氧化鋁陶瓷製成的電漿屏蔽環129、塗佈有噴塗的氧化釔鋯層的上部襯墊109、塗佈有噴塗的氧化釔鋯層的下部襯墊107、及由塊體氧化釔鋯陶瓷製成的緊固件蓋162。
在另一實施例中，處理腔室組件100包括由具有層壓或燒結的氧化釔鋯塗層的氧化鋁或Al 2O 3-Y 2O 3陶瓷複合物製成的腔室蓋108、由塊體氧化釔鋯陶瓷製成的氣體噴嘴131、塗佈有噴塗的氧化釔鋯層的襯墊門156、由塊體氧化鋁陶瓷製成的電漿屏蔽環129、塗佈有噴塗的氧化釔鋯層的上部襯墊109、塗佈有噴塗的氧化釔鋯層的下部襯墊107、及由塊體氧化釔鋯陶瓷製成的緊固件蓋162。
在另一實施例中，處理腔室組件100包括由具有氧化釔塗層的氧化鋁或Al 2O 3-Y 2O 3陶瓷複合物製成的腔室蓋108、由塊體氧化釔鋯陶瓷製成的氣體噴嘴131、塗佈有噴塗的氧化釔鋯層的襯墊門156、由塊體氧化鋁陶瓷製成的電漿屏蔽環129、塗佈有噴塗的氧化釔鋯層的上部襯墊109、塗佈有噴塗的氧化釔鋯層的下部襯墊107、及由塊體氧化釔鋯陶瓷製成的緊固件蓋162。
在一些實施例中，電漿屏蔽環129可包含具有噴塗的氧化釔鋯層的電漿屏蔽環。噴塗的氧化釔鋯層可在本文描述的任何實施例中用於電漿屏蔽環129。此外，噴塗的氧化釔鋯可用於本文未描述的電漿屏蔽環129，如石英電漿屏蔽環。
在又一些實施例中，氣體噴嘴131、電漿屏蔽環129、腔室蓋108、及緊固件蓋162中的任一者可由塊體氧化鋁陶瓷製成。此外，在本文的實施例中描述的氣體噴嘴131、電漿屏蔽環129、腔室蓋108、或緊固件蓋162中的任一者可包括第一氧化釔鋯塗層。
儘管上述內容涉及本揭示的實施例，本揭示的其他及進一步實施例可在不脫離其基本範疇的情況下設計，並且其範疇由以下申請專利範圍決定。
100:處理腔室組件 101:電漿處理腔室 105:靜電夾盤 106:腔室主體 107:下部襯墊 108:腔室蓋 109:上部襯墊 110:線圈元件 111:上部腔室主體 112:第一阻抗匹配網路 113:下部腔室主體 114:RF電源 116:電氣接地 117:電氣接地 118:屏蔽電極 119:電氣接地 120:開關 122:偵測器 124:第二阻抗匹配網路 126:偏壓電源 128:基板 129:電漿屏蔽環 130:氣體控制板 131:氣體噴嘴 132:入口埠 134:氣態混合物 136:電漿 138:節流閥 140:真空幫浦 142:氣源 144:氣體導管 146:控制器 148:中央處理單元(CPU) 150:記憶體 152:支援電路 154:開口 156:襯墊門 160:電漿源 161:偏壓電力系統 162:緊固件蓋 164:緊固件 166:墊圈 168:墊圈 170:墊圈 200:腔室部件 202:部件 204:陶瓷塗層 300:方法 302:第一操作 304:第二操作 306:第三操作 400:圖表 401:第一污染物源水平 402:第二污染物源水平 403:第三污染物源水平 404:第四污染物源水平 405:第五污染物源水平 406:第六污染物源水平 410:污染物濃度臨限值 500:曲線圖 501:第一趨勢線 502:第二趨勢線
為了能夠詳細理解本揭示的上述特徵所用方式，可參考實施例進行對上文簡要概述的本揭示的更特定描述，一些實施例在附圖中示出。然而，將注意，附圖僅示出示例性實施例，並且由此不被認為限制其範疇，由於本揭示可允許其他等同有效的實施例。
第1圖係根據一個實施例的處理腔室組件的示意性橫截面圖。
第2圖係陶瓷塗佈的腔室部件的示意性橫截面圖。
第3圖係處理基板的方法。
第4圖係示出基板顆粒污染水平的圖表。
第5圖係示出由處理腔室蓋導致的基板顆粒污染的曲線圖。
為了便於理解，相同元件符號在可能的情況下已經用於標識圖中共有的相同元件。可預期，一個實施例的元件及特徵可有利地併入其他實施例中，而無需進一步敘述。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
100:處理腔室組件
101:電漿處理腔室
105:靜電夾盤
106:腔室主體
107:下部襯墊
108:腔室蓋
109:上部襯墊
110:線圈元件
111:上部腔室主體
112:第一阻抗匹配網路
113:下部腔室主體
114:RF電源
116:電氣接地
117:電氣接地
118:屏蔽電極
119:電氣接地
120:開關
122:偵測器
124:第二阻抗匹配網路
126:偏壓電源
128:基板
129:電漿屏蔽環
130:氣體控制板
131:氣體噴嘴
132:入口埠
134:氣態混合物
136:電漿
138:節流閥
140:真空幫浦
142:氣源
144:氣體導管
146:控制器
148:中央處理單元(CPU)
150:記憶體
152:支援電路
154:開口
156:襯墊門
160:電漿源
161:偏壓電力系統
162:緊固件蓋
164:緊固件
166:墊圈
168:墊圈
170:墊圈

Claims (20)

  1. 一種用於基板處理的設備包含： 一腔室主體； 一下部襯墊，在該腔室主體內安置； 一上部襯墊，在該下部襯墊頂上並且在該腔室主體內安置； 一襯墊門，穿過該上部襯墊及該腔室主體安置，其中該下部襯墊、該上部襯墊、及該襯墊門中的每一者進一步包含其上安置的一噴塗的氧化釔鋯層； 一腔室蓋，在該腔室主體頂上安置；及 一氣體噴嘴，穿過該腔室蓋安置，其中該氣體噴嘴進一步包含一塊體陶瓷氣體噴嘴。
  2. 如請求項1所述的設備，進一步包含在該靜電夾盤頂上安置的一電漿屏蔽環，其中該電漿屏蔽環係一塊體陶瓷電漿屏蔽環。
  3. 如請求項1所述的設備，進一步包含穿過該下部襯墊及該基板支撐基座安置並且固定該下部襯墊及該基板支撐基座的一或更多個緊固件，該一或更多個緊固件中的每一者具有其上安置的一塊體氧化釔鋯陶瓷緊固件蓋。
  4. 如請求項1所述的設備，其中該腔室蓋包含一Al 2O 3蓋及一Y 2O 3塗層。
  5. 如請求項1所述的設備，其中該腔室蓋包含一Al 2O 3-Y 2O 3陶瓷複合物及一Y 2O 3塗層。
  6. 如請求項1所述的設備，其中該腔室蓋進一步包含一石英蓋。
  7. 如請求項1所述的設備，其中該腔室蓋進一步包含具有一層壓或燒結的氧化釔鋯塗層的一氧化鋁蓋或一Al 2O 3-Y 2O 3蓋中的一者。
  8. 如請求項1所述的設備，其中該氧化釔鋯進一步包含一Y 2O 3-ZrO 2固溶體。
  9. 如請求項1所述的設備，其中一或更多個墊圈在該下部腔室主體與該上部腔室主體之間安置。
  10. 如請求項9所述的設備，其中一或更多個墊圈在該上部腔室主體與該腔室蓋之間安置。
  11. 如請求項10所述的設備，其中一或更多個墊圈在該下部腔室主體與該基板支撐基座之間安置。
  12. 如請求項11所述的設備，其中該一或更多個墊圈中的每一者包含一鍍鎳墊圈或一不鏽鋼墊圈。
  13. 一種用於基板處理的設備包含： 一腔室主體； 一下部襯墊，在該腔室主體內安置； 一上部襯墊，在該下部襯墊頂上並且在該腔室主體內安置； 一襯墊門，穿過該上部襯墊及該腔室主體安置，其中該下部襯墊、該上部襯墊、及該襯墊門中的每一者進一步包含其上安置的一噴塗的氧化釔鋯層，其中該氧化釔鋯進一步包含一Y 2O 3-ZrO 2固溶體； 一腔室蓋，在該上部襯墊頂上安置； 一氣體噴嘴，穿過該腔室蓋安置，其中該氣體噴嘴進一步包含一塊體陶瓷氣體噴嘴；及 一或更多個鍍鎳或不鏽鋼墊圈，在該下部襯墊與該上部襯墊之間、在該上部襯墊與該腔室蓋之間、及在該下部襯墊與該基板支撐基座之間安置。
  14. 如請求項13所述的設備，其中該噴塗的氧化釔鋯層中的每一者的該厚度係25微米至300微米。
  15. 如請求項13所述的設備，其中該腔室蓋進一步包含一氧化鋁蓋及一PVD塗佈的氧化釔鋯層，其中該PVD塗佈的氧化釔鋯層具有0.5微米至10微米的一厚度。
  16. 如請求項13所述的設備，其中該噴塗的氧化釔鋯層係具有一濃度為99%或更大的Y 2O 3及ZrO 2的一純化的氧化釔鋯塗層。
  17. 如請求項16所述的設備，其中該塊體陶瓷氣體噴嘴係具有等於或小於0.2%的一孔隙度的一氧化釔鋯陶瓷氣體噴嘴。
  18. 如請求項13所述的設備，進一步包含在該靜電夾盤頂上安置的一電漿屏蔽環，其中該電漿屏蔽環係一塊體氧化釔鋯陶瓷或藉由Y 2O 3-ZrO 2塗佈的一氧化鋁環。
  19. 一種用於基板處理的設備，包含： 一腔室主體； 一下部襯墊，在該腔室主體內安置； 一上部襯墊，在該下部襯墊頂上並且在該腔室主體內安置； 一襯墊門，穿過該上部襯墊及該腔室主體安置，其中該下部襯墊、該上部襯墊、及該襯墊門中的每一者進一步包含其上安置的一噴塗的氧化釔鋯層； 一腔室蓋，在該上部襯墊頂上安置； 一氣體噴嘴，穿過該腔室蓋安置，其中該氣體噴嘴進一步包含一塊體陶瓷氣體噴嘴； 一感應線圈，在該腔室蓋之上安置；及 一屏蔽電極，在該感應線圈與該腔室蓋之間安置，其中 該噴塗的氧化釔鋯層的該厚度係25微米至300微米並且該噴塗的氧化釔鋯層係具有一濃度為99%或更大的Y 2O 3及ZrO 2的一純化的氧化釔鋯塗層。
  20. 如請求項19所述的設備，其中該腔室蓋進一步包含一氧化鋁蓋及一PVD塗佈的氧化釔鋯塗層。
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