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特許7453352処理チャンバ表面または部品上に保護コーティングを形成するための方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-03-11
(45)【発行日】2024-03-19
(54)【発明の名称】処理チャンバ表面または部品上に保護コーティングを形成するための方法
(51)【国際特許分類】
C23C 16/455 20060101AFI20240312BHJP
C23C 16/40 20060101ALI20240312BHJP
【ＦＩ】
C23C16/455
C23C16/40
【請求項の数】
18
(21)【出願番号】P 2022514992
(86)(22)【出願日】2020-07-28
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-11-10
(86)【国際出願番号】 US2020043833
(87)【国際公開番号】W WO2021050168
(87)【国際公開日】2021-03-18
【審査請求日】2022-04-21
(31)【優先権主張番号】201941036160
(32)【優先日】2019-09-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】IN
(31)【優先権主張番号】16/698,549
(32)【優先日】2019-11-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】390040660
【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【住所又は居所原語表記】３０５０ Ｂｏｗｅｒｓ Ａｖｅｎｕｅ Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ ＣＡ ９５０５４ Ｕ．Ｓ．Ａ．
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】バジャージ， ギーティカ
(72)【発明者】
【氏名】パリーク， ヨギタ
(72)【発明者】
【氏名】ゴラディア， プレルナ ソンサリア
(72)【発明者】
【氏名】カダム， アンクル
【審査官】吉森 晃
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１７／１４９２０５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１６－０２０４１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１６／００３２１６３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００９－２０３１１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１８－５０６８５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１２２４８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００４－５２５５１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００７／０１６９７０４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】M.Golalikhani etal.，Atomic layer deposition of CeO2 using a heteroleptic cyclopentadienyl-amidinate precursor，J.Vac.Sci.Technol. A，2018年06月，36，051502-1-051502-7
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ２３Ｃ １６／４５５
Ｃ２３Ｃ １６／４０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
原子層堆積（ＡＬＤ）プロセス中にチャンバ表面またはチャンバ部品上に酸化セリウム層を堆積することを含む、処理チャンバ内に保護コーティングを形成する方法であって、前記ＡＬＤプロセスは、ＡＬＤサイクル中に前記チャンバ表面または前記チャンバ部品をセリウム前駆体、パージガス、酸化剤、およびパージガスに連続して曝すことと、
前記酸化セリウム層を堆積するために前記ＡＬＤサイクルを繰り返すことと
を含み、前記セリウム前駆体は、セリウムβ－ジケトナート化合物、セリウムアルコキシド化合物、セリウムアミド化合物、セリウムアセトアミジネート化合物、それらの付加物、またはそれらの任意の組合せを含む、方法。
【請求項2】
前記セリウム前駆体は、セリウムβ－ジケトナート化合物を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記セリウムβ－ジケトナート化合物は、Ｃｅ（ｔｈｄ）４、Ｃｅ（ｔｈｄ）３、Ｃｅ（ｔｈｄ）３（ｐｈｅｎ）、それらの付加物、またはそれらの任意の組合せである、請求項２に記載の方法。
【請求項4】
前記セリウム前駆体は、セリウムアルコキシド化合物を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項5】
前記セリウムアルコキシド化合物は、Ｃｅ（ｍｍｐ）４（セリウムテトラ（１－メトキシ－２－メチル－２－プロパノレート））、Ｃｅ（ｄｍａｐ）４（セリウムテトラ（１－（ジメチルアミノ）プロパン－２－オレート））、Ｃｅ（ｄｍｏｐ）４（セリウムテトラ（２－（４，４－ジメチル－４，５－ジヒドロオキサゾール－２－イル）プロパン－２－オレート））、それらの付加物、またはそれらの任意の組合せである、請求項４に記載の方法。
【請求項6】
前記セリウム前駆体は、セリウムアミド化合物またはセリウムアセトアミジネート化合物を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項7】
前記セリウム前駆体は、（ｈｍｄｓａ）３Ｃｅまたは（ｉＰｒＣｐ）２Ｃｅ（Ｎ－ｉＰｒ－ａｍｄ）である、請求項６に記載の方法。
【請求項8】
前記酸化剤は、水、酸素（Ｏ２）、原子状酸素、オゾン、亜酸化窒素、過酸化物、それらのプラズマ、またはそれらの任意の組合せを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項9】
前記ＡＬＤサイクルは、前記酸化セリウム層が１ｎｍから１００ｎｍの厚さを有するまで繰り返される、請求項１に記載の方法。
【請求項10】
前記チャンバ表面または前記チャンバ部品は、前記ＡＬＤプロセス中に５０℃から４００℃の温度に加熱される、請求項１に記載の方法。
【請求項11】
前記温度は、前記ＡＬＤプロセス中、１００℃から３５０℃である、請求項１０に記載の方法。
【請求項12】
前記チャンバ表面または前記チャンバ部品は、その上に配置された中間酸化物フィルムを含み、前記酸化物セリウムは、前記中間酸化物フィルム上に堆積されている、請求項１に記載の方法。
【請求項13】
前記中間酸化物フィルムは、酸化アルミニウム、酸化ランタン、酸化ハフニウム、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、それらの合金、それらのドーパント、またはそれらの任意の組合せを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項14】
原子層堆積（ＡＬＤ）プロセス中にチャンバ表面またはチャンバ部品上に酸化セリウム層を堆積することを含む、処理チャンバ内に保護コーティングを形成する方法であって、前記チャンバ表面または前記チャンバ部品は、前記ＡＬＤプロセス中に５０℃から４００℃の温度に加熱され、前記ＡＬＤプロセスは、ＡＬＤサイクル中に前記チャンバ表面または前記チャンバ部品を、セリウム前駆体、パージガス、酸化剤、および前記パージガスに連続して曝すことであって、前記セリウム前駆体は、セリウムβ－ジケトナート化合物、セリウムアルコキシド化合物、セリウムアミド化合物、セリウムアセトアミジネート化合物、それらの付加物、またはそれらの任意の組合せを含む、連続して曝すことと、
前記酸化セリウム層を堆積するために前記ＡＬＤサイクルを繰り返すこととを含む、方法。
【請求項15】
前記温度は、前記ＡＬＤプロセス中、１００℃から３５０℃である、請求項１４に記載の方法。
【請求項16】
処理チャンバ内に保護コーティングを形成する方法であって、チャンバ表面またはチャンバ部品上に中間酸化物フィルムを堆積することと、
原子層堆積（ＡＬＤ）プロセス中に前記中間酸化物フィルム上に酸化セリウム層を堆積することとを含み、前記ＡＬＤプロセスは、
ＡＬＤサイクル中に前記チャンバ表面または前記チャンバ部品を、セリウム前駆体、パージガス、酸化剤、および前記パージガスに連続して曝すことと、
前記ＡＬＤサイクルを繰り返して、１ｎｍから１００ｎｍの厚さに前記酸化セリウム層を堆積することとを含み、前記セリウム前駆体は、セリウムβ－ジケトナート化合物、セリウムアルコキシド化合物、セリウムアミド化合物、セリウムアセトアミジネート化合物、それらの付加物、またはそれらの任意の組合せを含む、方法。
【請求項17】
前記中間酸化物フィルムは、酸化アルミニウム、酸化ランタン、酸化ハフニウム、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、それらの合金、それらのドーパント、またはそれらの任意の組合せを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項18】
前記チャンバ表面または前記チャンバ部品は、前記ＡＬＤプロセス中に５０℃から４００℃の温度に加熱される、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示の実施形態は概して、蒸着プロセスに関し、より詳細には、原子層堆積プロセスによって保護コーティングを形成する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
マイクロエレクトロニクスまたは集積回路デバイスの製造は、典型的には、半導体、誘電体および導電性基板上で行われる数百の個別のステップを必要とする複雑なプロセスシーケンスを含む。これらのプロセスステップの例として、酸化、拡散、イオン注入、薄膜堆積、洗浄、エッチングおよびリソグラフィが挙げられる。プラズマプロセスはしばしば、プラズマチャンバ内で行われる薄膜堆積およびエッチングに使用される。化学気相堆積では、反応性種は適切なプロセスガスに電圧を加えることによって生成され、その後の化学的反応は、基板上の薄膜の形成につながる。プラズマエッチングでは、前に堆積された膜は、しばしば、前のリソグラフィステップで形成されるパターン化されたマスク層を通して、プラズマ内の反応性種に曝される。反応性種と堆積された膜の間の反応は、堆積された膜の除去、またはエッチングにつながる。
【0003】
チャンバ部またはプロセスキットが延長された期間、プラズマ環境に曝されると、プラズマ種との反応により劣化が発生することがある。例えば、プラズマチャンバの既存のプロセスキットまたは構成部品はしばしば、（酸化アルミニウム、アルミニウム酸窒化物または窒化アルミニウムなどの）アルミニウム含有材料で作られる。ハロゲン含有ガス、例えばフッ素または塩素含有ガスは、回路製造中で様々な材料層をエッチングする際に使用される。アルミニウム含有材料はハロゲン種による攻撃に対して弱く、その結果、構成部品の表面上に様々なハロゲン化アルミニウムが形成されると考えられる。このようなエッチング副産物は、処理中に粒子として落下し、その結果、処理中の基板上の汚染および欠陥につながる可能性がある。また、エッチングされる表面および部品は次第に交換しなければならなく、製造の費用およびダウンタイムを増加させる。
【0004】
したがって、プラズマ応用例で使用される処理チャンバ内での表面および部品上の保護コーティングの必要がある。
【発明の概要】
【0005】
開示の実施形態は、処理チャンバ内でプラズマに曝される表面などの、処理チャンバ表面および／または部品上に酸化セリウムを含有した保護コーティングを製造、あるいは形成する方法を提供する。１つまたは複数の実施形態では、処理チャンバ内に保護コーティングを形成する方法は、原子層堆積（ＡＬＤ）プロセス中にチャンバ表面またはチャンバ部品上に酸化セリウム層を堆積することを含む。ＡＬＤプロセスは、ＡＬＤサイクル中にチャンバ表面またはチャンバ部品を、セリウム前駆体、パージガス、および酸化剤に連続して曝すことと、酸化セリウム層を堆積するためにＡＬＤサイクルを繰り返すこととを含む。
【0006】
他の実施形態では、処理チャンバ内に保護コーティングを形成する方法は、ＡＬＤプロセス中にチャンバ表面またはチャンバ部品上に酸化セリウム層を堆積することを含み、チャンバ表面またはチャンバ部品は、ＡＬＤプロセス中に約５０℃から約４００℃の温度に加熱される。ＡＬＤプロセスは、ＡＬＤサイクル中にチャンバ表面またはチャンバ部品を、セリウム前駆体、パージガス、酸化剤、およびパージガスに連続して曝すことと、その後酸化セリウム層を堆積するためにＡＬＤサイクルを繰り返すことを含む。セリウム前駆体は、１つまたは複数のセリウムβ－ジケトナート化合物、１つまたは複数のセリウムシクロペンタジエニル化合物、１つまたは複数のセリウムアルコキシド化合物、１つまたは複数のセリウムアミド化合物、１つまたは複数のセリウムアセトアミジネート化合物、１つまたは複数のそれらの付加物、またはそれらの任意の組み合わせであるか、またはそれらを含むことができる。
【0007】
いくつかの実施形態では、処理チャンバ内に保護コーティングを形成する方法は、チャンバ表面またはチャンバ部品上に中間酸化物フィルムを堆積することと、ＡＬＤプロセス中に中間酸化物フィルム上に酸化セリウム層を堆積することとを含む。ＡＬＤプロセスは、ＡＬＤサイクル中にチャンバ表面またはチャンバ部品を、セリウム前駆体、パージガス、酸化剤、およびパージガスに連続して曝すことと、ＡＬＤサイクルを繰り返して、約１ｎｍから約１００ｎｍの厚さに酸化セリウム層を堆積することとを含む。
【0008】
本開示の上記特徴を詳細に理解することができるように、上に簡単に要約した開示のより特定の説明は、実施形態を参照して行われ得るが、そのうちのいくつかは添付の図面に図示されている。しかし、添付の図面は本開示の典型的な実施形態のみを図示しており、したがって、開示は他の同等の効果的な実施形態を認めることができるので、その範囲を限定するものではないことに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
理解を容易にするため、可能である場合、図面に共通する同一の要素を示すために、同一の参照番号が使用されている。一実施形態の要素および特徴は、さらなる言及を行うことなく、他の実施形態に有益に組み込むことができると考えられる。しかし、添付の図面は本開示の例示的な実施形態を図示しているだけであり、したがって、開示は他の同等の効果的な実施形態を認めることができるので、その範囲を限定するものではないことに留意されたい。
【0011】
開示の実施形態は、処理チャンバ内でプラズマに曝される表面などの、処理チャンバ表面および／または部品上に酸化セリウムを含有する保護コーティングを製造あるいは形成する方法を提供する。保護コーティングは、プラズマチャンバ内で使用される伝統的コーティングに対して、強化された化学的またはプラズマ耐性などの性状を改善した。いくつかの実施例では、中間酸化物フィルムは最初に、チャンバ表面または部品上に堆積され、その後、酸化セリウム層が原子層堆積（ＡＬＤ）プロセス中に中間酸化物フィルム上に堆積される。ＡＬＤプロセスは、他の堆積プロセスより濃くより等角のフィルムを平面または非平面表面上に提供する。特に、比較的高いアスペクト比特徴を有する表面は、他の伝統的な堆積プロセス上のＡＬＤによって保護コーティングで容易により等角的にコーティングされる。保護コーティングは、同じまたは様々な組成の１つまたは多数の層またはフィルムである、またはこれを含むことができる。
【0012】
保護コーティングは、プラズマが内側表面および／または部品に曝される処理チャンバ内で使用することができる。プラズマは、処理チャンバ内で、および処理の外部または遠隔で生成し、その後、処理チャンバ内に案内することができる。いくつかの実施例では、保護コーティングは、処理チャンバ内の内側表面および／または部品上に使用、堆積あるいは形成することができる。その後、保護コーティングを含む表面または部品は、別の処理チャンバ内に移動させ、使用することができる。
【0013】
一般的にハロゲンプラズマに、および部品の表面との反応およびその浸食の点で問題があるフッ素含有プラズマに耐性がある保護コーティングを製造あるいは形成する方法。本明細書に記載した材料および方法から特に利益を得る種類の例示的構成部品は、例としてであり、これに限らないが、ガス分配用シャワーヘッド、処理チャンバ壁および蓋内部表面、処理チャンバライナまたはシールド、静電チャックおよび／または基板支持体表面、および／またはリングおよび支持体部材などのプラズマ処理チャンバ装置を含む。本明細書に記載の種類の保護コーティング組成は、アルミニウム、アルミニウム合金、スチール、ステンレス鋼、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、石英、炭化ケイ素、窒化ケイ素、および／または他のタイプの金属、セラミック、またはガラス材料の表面上で有用である。本明細書に記載し論じる保護コーティングの使用は、部品または表面の性能寿命の間に生じる形成される粒子および金属汚染の量を減少させ、部品または表面の寿命も延ばす。
【0014】
１つまたは複数の実施形態では、少なくとも酸化セリウムを含有する保護コーティングは、ＡＬＤによって、１つまたは複数のチャンバ表面および／または１つまたは複数のチャンバ部品などの処理チャンバ内に形成されている。いくつかの実施例では、ＡＬＤプロセスは、ＡＬＤサイクル中にチャンバ表面またはチャンバ部品を、１つまたは複数のセリウム前駆体、パージガス、１つまたは複数の酸化剤、およびパージガスに連続して曝すことを含む。ＡＬＤサイクルは繰り返されて、酸化セリウム層を堆積あるいは形成する。
【0015】
セリウム前駆体は、１つまたは複数のセリウムβ－ジケトナート化合物、１つまたは複数のセリウムシクロペンタジエニル化合物、１つまたは複数のセリウムアルコキシド化合物、１つまたは複数のセリウムアミド化合物、１つまたは複数のセリウムアセトアミジネート化合物、それらの付加物、またはそれらの任意の組み合わせであるか、またはそれらを含むことができる。
【0016】
いくつかの実施例では、セリウム前駆体は、１つまたは複数のセリウムβ－ジケトナート化合物である、またはこれを含むことができる。セリウムβ－ジケトナート化合物は、セリウム原子、および少なくとも１つ、２つ、３つ、または４つのβ－ジケトナートリガンドを含み、任意では、１つまたは複数の他のタイプのリガンドを有することができる。１つの例示的β－ジケトナートリガンドは、２，２，６，６－テトラメチル－３，５－ヘプタンジオンであり、これは「ｔｈｄ」としても知られている。ｔｈｄを含む例示的セリウムβ－ジケトナート化合物は、Ｃｅ（ｔｈｄ）４、Ｃｅ（ｔｈｄ）３、Ｃｅ（ｔｈｄ）３（ｐｈｅｎ）、それらの任意の付加物、またはそれらの任意の組み合わせであるか、またはそれらを含むことができる。「ｐｈｅｎ」リガンドはまた、１，１０－フェナントロリンとしても知られている。セリウムβ－ジケトナート化合物の完全な化学名のリストは表１を参照のこと。
【0017】
いくつかの実施例では、セリウム前駆体は、１つまたは複数のセリウムシクロペンタジエニル化合物である、またはこれを含むことができる。セリウムシクロペンタジエニル化合物は、セリウム原子、および少なくとも１つ、２つ、３つ、または４つのシクロペンタジエニルリガンドを含み、任意では、１つまたは複数の他のタイプのリガンドを有することができる。例示的セリウムシクロペンタジエニル化合物は、（Ｃｐ）３Ｃｅ、（ＭｅＣｐ）３Ｃｅ、（ＥｔＣｐ）３Ｃｅ、（ＰｒＣｐ）３Ｃｅ、（ＢｕＣｐ）３Ｃｅ、それらの任意の付加物、またはそれらの任意の組み合わせであるか、またはそれらを含むことができる。「Ｃｐ」としても知られるシクロペンタジエニルリガンドは、置換されない、またはアルキル基およびアルキル基の様々な異性体などの１つ、２つ、またはそれ以上の基と置換することができる。例えば、ＭｅＣｐリガンドはメチルシクロペンタジエニルであり、ＥｔＣｐリガンドはエチルシクロペンタジエニルであり、ＰｒＣｐリガンドはプロピルシクロペンタジエニルであり、プロピル（Ｐｒ）は、ｎ－プロピルおよび／またはイソプロピルなどの全ての異性体を含み、ＢｕＣｐリガンドはブチルシクロペンタジエニルであり、ブチル（Ｂｕ）は、ｎ－ブチル、ｓｅｃ－ブチル、および／またはｔｅｒｔ－ブチルなどの全ての異性体を含む。セリウムシクロペンタジエニル化合物の完全な化学名のリストは表１を参照のこと。
【0018】
いくつかの実施例では、セリウム前駆体は、１つまたは複数のセリウムアルコキシド化合物である、またはこれらを含むことができる。セリウムアルコキシド化合物は、セリウム原子、および少なくとも１つ、２つ、３つ、または４つのアルコキシドリガンドを含み、任意では、１つまたは複数の他のタイプのリガンドを有することができる。例示的セリウムアルコキシド化合物は、Ｃｅ（ｍｍｐ）４（セリウムテトラ（１－メトキシ－２－メチル－２－プロパノレート）、Ｃｅ（ｄｍａｐ）４（セリウムテトラ（１－（ジメチルアミノ）プロパン－２－オレート））、Ｃｅ（ｄｍｏｐ）４（セリウムテトラ（２－（４，４－ジメチル－４，５－ジヒドロオキサゾール－２－イル）プロパン－２－オレート））、それらの付加物、またはそれらの任意の組み合わせであるか、またはそれらを含むことができる。セリウムアルコキシド化合物の完全な化学名のリストは表１を参照のこと。
【0019】
いくつかの実施例では、セリウム前駆体は、１つまたは複数のセリウムアミド化合物またはセリウムアセトアミジネート化合物である、またはこれらを含むことができる。セリウムアミド化合物およびセリウムアセトアミジネート化合物は、セリウム原子、およびアミド、アミン、および／またはアセトアミジネートなどの少なくとも１つ、２つ、３つ、または４つの窒素含有リガンドを含む。セリウムアミド化合物およびセリウムアセトアミジネートはまた、β－ジケトナート、シクロペンタジエニル、アルコキシド、または他のリガンドなどの１つまたは複数の他のタイプのリガンドを有することができる。例示的セリウムアミド化合物は、（ｈｍｄｓａ）３Ｃｅであり、例示的セリウムアセトアミジネート化合物は（ｉＰｒＣｐ）２Ｃｅ（Ｎ－ｉＰｒ－ａｍｄ）であってもよい。「ｈｍｄｓａ」リガンドはまた、ヘキサメチルジシラミドとして知られている。「Ｎ－ｉＰｒ－ａｍｄ」リガンドはまた、ジイソプロピルアセトアミジネートとしても知られている。セリウムアミド化合物およびセリウムアセトアミジネート化合物の完全な化学名のリストは表１を参照のこと。
【0020】
１つまたは複数の実施形態では、セリウム前駆体は、１つまたは複数の溶剤である、またはこれを含むことができる。溶剤は、トルエン、ベンゼン、テトラヒドロフラン、ピリジン、エチルエーテルまたは他のエーテル、１つまたは複数のアルカン（例えば、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、および／またはオクタン）、１つまたは複数のアルコール（例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、および／またはブタノール）、またはそれらの任意の組み合わせであるか、またはそれらを含むことができる。
【0021】
ＡＬＤプロセス全体を通して、１つまたは複数のセリウム前駆体、１つまたは複数の酸化剤、およびパージおよび／またはキャリアは、処理チャンバ内に連続して案内される。各ＡＬＤサイクル中、チャンバ表面および／またはチャンバ部品は、１つまたは複数のセリウム前駆体および１つまたは複数の酸化剤に連続して曝される。酸化剤は、水、酸素（Ｏ２）、原子状酸素、オゾン、亜酸化窒素、１つまたは複数の過酸化物（例えば、過酸化水素および／または有機過酸化物）、それらのプラズマ、またはそれらの任意の組み合わせのうちの１つまたは複数である、またはこれらを含むことができる。パージガスおよび／またはキャリアガスは、窒素（Ｎ２）、アルゴン、ヘリウム、水素（Ｈ２）、酸素（Ｏ２）、またはそれらの任意の組み合わせのうちの１つまたは複数である、またはこれらを含むことができる。
【0022】
チャンバ表面またはチャンバ部品は、ＡＬＤプロセス中に、約３０℃、約５０℃、約８０℃、約１００℃、または約１２０℃から約１５０℃、約１８０℃、約２００℃、約２５０℃、約３００℃、約３５０℃、約４００℃、約５００℃、またはそれより高い温度に加熱される。例えば、チャンバ表面またはチャンバ部品は、ＡＬＤプロセス中に、約３０℃から約５００℃、約３０℃から約４００℃、約３０℃から約３５０℃、約３０℃から約３００℃、約３０℃から約２５０℃、約３０℃から約２００℃、約３０℃から約１５０℃、約３０℃から約１００℃、約５０℃から約５００℃、約５０℃から約４００℃、約５０℃から約３５０℃、約５０℃から約３００℃、約５０℃から約２５０℃、約５０℃から約２００℃、約５０℃から約１５０℃、約５０℃から約１００℃、約１００℃から約５００℃、約１００℃から約４００℃、約１００℃から約３５０℃、約１００℃から約３００℃、約１００℃から約２５０℃、約１００℃から約２００℃、約１００℃から約１５０℃、約１５０℃から約５００℃、約１５０℃から約４００℃、約１５０℃から約３５０℃、約１５０℃から約３００℃、約１５０℃から約２５０℃、または約１５０℃から約２００℃の温度に加熱される。
【0023】
１つまたは複数の実施形態では、蒸着プロセスはＡＬＤプロセスであり、方法は、酸化セリウム層を形成するために、セリウム前駆体および酸化剤にチャンバ表面またはチャンバ部品を連続して曝すことを含む。ＡＬＤプロセスの各サイクルは、セリウム前駆体にチャンバ表面またはチャンバ部品の表面を曝すことと、ポンプパージを行うことと、酸化剤にチャンバ表面またはチャンバ部品を曝すことと、酸化セリウム層を形成するためにポンプパージを行うこととを含む。ＡＬＤサイクルが、酸化剤にチャンバ表面またはチャンバ部品の表面を曝すことと、ポンプパージを行うことと、セリウム前駆体にチャンバ表面またはチャンバ部品を曝すことと、酸化セリウム層を形成するためにポンプパージを行うこととを含むように、セリウム前駆体および酸化剤の順序は逆にすることができる。
【0024】
いくつかの実施例では、各ＡＬＤサイクル中、チャンバ表面またはチャンバ部品は、約０．１秒から約１０秒の間セリウム前駆体に、約０．１秒から約１０秒の間酸化剤に、および約０．５秒から約３０秒の間ポンプパージに曝される。他の実施例では、各ＡＬＤサイクル中、チャンバ表面またはチャンバ部品は、約０．５秒から約３秒の間セリウム前駆体に、約０．５秒から約３秒の間酸化剤に、および約１秒から約１０秒の間ポンプパージに曝される。
【0025】
各ＡＬＤサイクルは、保護コーティングまたは酸化セリウム層を形成するために、２、３、４、５、６、８、約１０、約１２、または約１５回から約１８、約２０、約２５、約３０、約４０、約５０、約６５、約８０、約１００、約１２０、約１５０、約２００、約２５０、約３００、約３５０、約４００、約５００、約８００、約１，０００回まで、またはそれより多くの回数繰り返される。例えば、各ＡＬＤサイクルは、保護コーティングまたは酸化セリウム層を形成するために、２回から約１，０００回、２回から約８００回、２回から約５００回、２回から約３００回、２回から約２５０回、２回から約２００回、２回から約１５０回、２回から約１２０回、２回から約１００回、２回から約８０回、２回から約５０回、２回から約３０回、２回から約２０回、２回から約１５回、２回から約１０回、２回から約５回、約８回から約１，０００回、約８回から約８００回、約８回から約５００回、約８回から約３００回、約８回から約２５０回、約８回から約２００回、約８回から約１５０回、約８回から約１２０回、約８回から約１００回、約８回から約８０回、約８回から約５０回、約８回から約３０回、約８回から約２０回、約８回から約１５回、約８回から約１０回、約２０回から約１，０００回、約２０回から約８００回、約２０回から約５００回、約２０回から約３００回、約２０回から約２５０回、約２０回から約２００回、約２０回から約１５０回、約２０回から約１２０回、約２０回から約１００回、約２０回から約８０回、約２０回から約５０回、約２０回から約３０回、約５０回から約１，０００回、約５０回から約５００回、約５０回から約３５０回、約５０回から約３００回、約５０回から約２５０回、約５０回から約１５０回、または約５０回から約１００回繰り返される。
【0026】
１つまたは複数の実施形態では、ＡＬＤサイクルは、保護コーティングまたは酸化セリウム層が所定または所望の厚さを有するまで繰り返すことができる。保護コーティングまたは酸化セリウム層は、約０．５ｎｍ、約１ｎｍ、約２ｎｍ、約５ｎｍ、約８ｎｍ、約１０ｎｍ、約１２ｎｍ、約１５ｎｍ、約１８ｎｍ、または約２０ｎｍから約２２ｎｍ、約２５ｎｍ、約３０ｎｍ、約３５ｎｍ、約４０ｎｍ、約５０ｎｍ、約６０ｎｍ、約８０ｎｍ、約１００ｎｍ、約１５０ｎｍ、約２００ｎｍ、またはそれより大きい厚さを有することができる。例えば、保護コーティングまたは酸化セリウム層は、約１ｎｍから約２００ｎｍ、約１ｎｍから約１５０ｎｍ、約１ｎｍから約１００ｎｍ、約１ｎｍから約８０ｎｍ、約１ｎｍから約５０ｎｍ、約１ｎｍから約３０ｎｍ、約１ｎｍから約２０ｎｍ、約１ｎｍから約１０ｎｍ、約１ｎｍから約５ｎｍ、約１０ｎｍから約２００ｎｍ、約１０ｎｍから約１５０ｎｍ、約１０ｎｍから約１００ｎｍ、約１０ｎｍから約８０ｎｍ、約１０ｎｍから約５０ｎｍ、約１０ｎｍから約３０ｎｍ、約１０ｎｍから約２０ｎｍ、約２０ｎｍから約２００ｎｍ、約２０ｎｍから約１５０ｎｍ、約２０ｎｍから約１００ｎｍ、約２０ｎｍから約８０ｎｍ、約２０ｎｍから約５０ｎｍ、約２０ｎｍから約３０ｎｍ、または約２０ｎｍから約２５ｎｍの厚さを有することができる。
【0027】
保護コーティングまたは酸化セリウム層は、ＡＬＤプロセス中に形成あるいは堆積される多数のサブ層を含むことができる。サブ層は、ＡＬＤプロセスの各サイクルによって形成、あるいは堆積される。保護コーティングまたは酸化セリウム層は、２、３、４、５、６、８、約１０、約１２、または約１５のサブ層から約１８、約２０、約２５、約３０、約４０、約５０、約６５、約８０、約１００、約１２０、約１５０、約２００、約２５０、約３００、約３５０、約４００、約５００、約８００、約１，０００、またはそれより多くののサブ層を含むことができる。例えば、保護コーティングまたは酸化セリウム層は、保護コーティングまたは酸化セリウム層を形成するために、２のサブ層から約１，０００のサブ層、２のサブ層から約８００のサブ層、２のサブ層から約５００のサブ層、２のサブ層から約３００のサブ層、２のサブ層から約２５０のサブ層、２のサブ層から約２００のサブ層、２のサブ層から約１５０のサブ層、２のサブ層から約１２０のサブ層、２のサブ層から約１００のサブ層、２のサブ層から約８０のサブ層、２のサブ層から約５０のサブ層、２のサブ層から約３０のサブ層、２のサブ層から約２０のサブ層、２のサブ層から約１５のサブ層、２のサブ層から約１０のサブ層、２のサブ層から５のサブ層、約８のサブ層から約１，０００のサブ層、約８のサブ層から約８００のサブ層、約８のサブ層から約５００のサブ層、約８のサブ層から約３００のサブ層、約８のサブ層から約２５０のサブ層、約８のサブ層から約２００のサブ層、約８のサブ層から約１５０のサブ層、約８のサブ層から約１２０のサブ層、約８のサブ層から約１００のサブ層、約８のサブ層から約８０のサブ層、約８のサブ層から約５０のサブ層、約８のサブ層から約３０のサブ層、約８のサブ層から約２０のサブ層、約８のサブ層から約１５のサブ層、約８のサブ層から約１０のサブ層、約２０のサブ層から約１，０００のサブ層、約２０のサブ層から約８００のサブ層、約２０のサブ層から約５００のサブ層、約２０のサブ層から約３００のサブ層、約２０のサブ層から約２５０のサブ層、約２０のサブ層から約２００のサブ層、約２０のサブ層から約１５０のサブ層、約２０のサブ層から約１２０のサブ層、約２０のサブ層から約１００のサブ層、約２０のサブ層から約８０のサブ層、約２０のサブ層から約５０のサブ層、約２０のサブ層から約３０のサブ層、約５０のサブ層から約１，０００のサブ層、約５０のサブ層から約５００のサブ層、約５０のサブ層から約３５０のサブ層、約５０のサブ層から約３００のサブ層、約５０のサブ層から約２５０のサブ層、約５０のサブ層から約１５０のサブ層、または約５０のサブ層から約１００のサブ層を含むことができる。
【0028】
１つまたは複数の実施形態では、チャンバ表面またはチャンバ部品は、その上に配置された中間酸化フィルムを含み、酸化セリウムは中間酸化フィルム上に堆積あるいは形成される。中間層は、酸化セリウムに対して接着および他の利点を提供することができる。中間酸化フィルムは、１つまたは複数の酸化物材料である、またはこれを含むことができる。例示的酸化物材料は、酸化アルミニウム、酸化ランタン、酸化ハフニウム、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、それらの合金、それらのドーパント、またはそれらの任意の組み合わせであるか、またはそれらを含むことができる。
【0029】
図１は、本明細書で記載および論じた１つまたは複数の実施形態による、酸化セリウム層を含む保護コーティングを堆積あるいは形成するために堆積プロセスを行うのに適切な処理チャンバ１３２の断面図である。いくつかの実施形態では、中間酸化物フィルムは、チャンバ表面またはチャンバ部品上に堆積あるいは形成され、その後、酸化セリウムは中間酸化物フィルム上に堆積あるいは形成される。処理チャンバ１３２は、熱および／またはプラズマプロセスを行うことができる。例えば、処理チャンバ１３２を使用して、熱化学気相堆積（ＣＶＤ）、プラズマ成長ＣＶＤ（ＰＥ－ＣＶＤ）、熱ＡＬＤ、プラズマ成長ＡＬＤ（ＰＥ－ＡＬＤ）、エピタキシー成長／堆積、物理的気相堆積（ＰＶＤ）、スパッタリングと、プラズマエッチングまたは洗浄、および他のプロセスを行うことができる。インターフェースおよび保護コーティングから利益を得ることができるこれらのチャンバ部品の表面が、以下に記載されている。
【0030】
処理チャンバ１３２はチャンバ本体１５１を備えている。チャンバ本体１５１は、内部容量１２６を画定する、チャンバリッド１２５、側壁１０１、および底部壁１２２を備えている。基板支持体ペデスタル１５０は、チャンバ本体１５１の内部容量１２６内に設けられている。ペデスタル１５０は、アルミニウム、セラミック、窒化アルミニウム、および他の適切な材料から製造することができる。１つまたは複数の実施形態では、ペデスタル１５０は、ペデスタル１５０に熱損傷を生じさせることなく、プラズマプロセス環境などの高温環境内での使用に適した材料である、窒化アルミニウムなどのセラミック材料によって製造される。ペデスタル１５０は、リフト機構（図示せず）を使用して、チャンバ本体１５１内側で垂直方向に移動させることができる。
【0031】
ペデスタル１５０は、ペデスタル１５０上に支持された基板１９０の温度を制御するのに適した埋め込み式ヒータ要素１７０を備えることができる。１つまたは複数の実施形態では、ペデスタル１５０は、電流を電力供給装置１０６からヒータ要素１７０に加えることによって抵抗加熱することができる。１つまたは複数の実施形態では、ヒータ要素１７０は、ニッケル鉄クロム合金（例えば、ＩＮＣＯＬＯＹ（登録商標）合金）シース管内に封入されたニッケルクロムワイヤで作ることができる。電力供給装置１０６から供給される電流は、ヒータ要素１７０によって生成される熱を制御するためにコントローラ１１０によって調整され、したがって、任意の適切な温度範囲でのフィルム堆積中に実質的に安定した温度に基板１９０およびペデスタル１５０を維持する。他の実施形態では、ペデスタルは必要に応じて室温に維持することができる。いくつかの実施形態では、ペデスタル１５０はまた、必要に応じて室温より低い範囲でペデスタル１５０を冷却するために、必要に応じて冷却装置（図示せず）を備えることができる。供給された電流は、約５０℃から約７００℃にペデスタル２５０の温度を選択的に制御するために調節することができる。
【0032】
熱電対などの温度センサ１７２は、従来の方法でペデスタル１５０の温度を監視するために、基板支持体ペデスタル１５０内に埋め込むことができる。測定した温度は、ヒータ要素１７０に供給される電力を制御して、所望の温度に基板を維持するために、コントローラ１１０によって使用される。
【0033】
ペデスタル１５０は普通、基板１９０をペデスタル１５０から持ち上げ、従来の方法でロボット（図示せず）での基板１９０の交換を容易にするように構成されたそこを通して配置された複数のリフトピン（図示せず）を備える。
【0034】
ペデスタル１５０は、ペデスタル１５０上に基板１９０を保持するための少なくとも１つの電極１９２を含む。電極１９２は、従来知られているように、ペデスタル表面に基板１９０を保持する静電力を発達させるためにチャック電源１０８によって駆動される。別の方法では、基板１９０は、クランプ、真空、または重力によってペデスタル１５０に保持することができる。
【0035】
１つまたは複数の実施形態では、ペデスタル１５０は、２つのＲＦバイアス電源１８４、１８６として図１に示す、少なくとも１つのＲＦバイアス電源に結合された中に埋め込まれた電極１９２を有するカソードとして構成される。図１に示した実施例は２つのＲＦバイアス電源１８４、１８６を示すが、ＲＦバイアス電源の数は必要に応じて任意の数であってもよいことに留意されたい。ＲＦバイアス電源１８４、１８６は、ペデスタル１５０内に配置された電極１９２と、処理チャンバ１３２のガス分配プレート１４２またはチャンバリッド１２５などの別の電極の間で結合される。ＲＦバイアス電源１８４、１８６は、処理チャンバ１３２の処理領域内に配置されたガスから形成されたプラズマ放電を励起および保持する。
【0036】
図１に示す実施形態では、デュアルＲＦバイアス電源１８４、１８６は、マッチング回路１０４を通してペデスタル１５０に配置された電極１９２に結合されている。ＲＦバイアス電源１８４、１８６によって生成される信号は、処理チャンバ１３２内に提供されたガス混合物をイオン化するために単一のフィードを通してペデスタル１５０にマッチング回路１０４を通して運ばれ、それによって、堆積または他のプラズマ成長プロセスを行うのに必要なイオンエネルギーを提供する。ＦＲバイアス電源１８４、１８６は普通、約５０ｋＨｚから約２００ＭＨｚの周波数、および０ワットから約５，０００ワットの電力を有するＲＦ信号を生成することが可能である。
【0037】
真空ポンプ１０２は、チャンバ本体１５１の底部１２２に形成されたポートに結合されている。真空ポンプ１０２は、チャンバ本体１５１内で所望のガス圧力を維持するために使用される。真空ポンプ１０２はまた、チャンバ本体１５１からプロセスの処理後ガスおよび副産物を排出する。
【0038】
処理チャンバ１３２は、処理チャンバ１３２のチャンバリッド１２５を通して結合される１つまたは複数のガスデリバリ通路１４４を備えている。ガスデリバリ通路１４４および真空ポンプ１０２は、特定の汚染を最小限に抑えるために内部容量１２６内の層状流れを誘導するために、処理チャンバ１３２の両端部に位置決めされる。
【0039】
ガスデリバリ通路１４４は、内部容量１２６内にガス混合物を提供するために、遠隔プラズマ源（ＲＰＳ）１４８を通してガスパネル１９３に結合されている。１つまたは複数の実施形態では、ガスデリバリ通路１４４を通して供給されるガス混合物はさらに、ガスデリバリ通路１４４の下に配置されたガス分配プレート１４２を通してさらにデリバリすることができる。一実施例では、複数の開孔１４３を有するガス分配プレート１４２は、ペデスタル１５０の上でチャンバ本体１５１のチャンバリッド１２５に結合されている。ガス分配プレート１４２の開孔１４３は、チャンバ本体１５１内にガスパネル１９３からのプロセスガスを案内するために利用される。開孔１４３は、異なるプロセス要求に対する様々なプロセスガスの流れを容易にするために、異なる寸法、数、分布、形状、設計および直径を有することができる。プラズマは、ガス分配プレート１４２から出るプロセスガス混合物から形成されて、プロセスガスの熱分解を助長して、基板１９０の表面１９１上の材料の堆積につながる。
【0040】
ガス分配プレート１４２および基板支持体ペデスタル１５０は、内部容量１２６内に１対の間隔を置いて配置された電極を形成することができる。１つまたは複数のＲＦ源１４７は、ガス分配プレート１４２とペデスタル１５０の間のプラズマの生成を容易にするために、ガス分配プレート１４２にマッチングネットワーク１４５を通してバイアス電位を提供する。別の方法では、ＲＦ源１４７およびマッチングネットワーク１４５は、ガス分配プレート１４２、基板支持体ペデスタル１５０に結合する、またはガス分配プレート１４２および基板支持体ペデスタル１５０の両方に結合する、またはチャンバ本体１５１の外部に配置されたアンテナ（図示せず）に結合することができる。１つまたは複数の実施形態では、ＲＦ源１４７は、約３０ｋＨｚから約１３．６ＭＨｚの周波数で約１０ワットと約３，０００ワットの間を提供することができる。別の方法では、ＲＦ源１４７は、内部容量１２６内でのプラズマの生成を助けるガス分配プレート１４２にマイクロ波電力を提供するマイクロ波ジェネレータであってもよい。
【0041】
ガスパネル１９３から供給することができるガスの例としては、１つまたは複数のフッ素含有ガス、１つまたは複数の塩素含有ガス、１つまたは複数の酸素含有ガス、１つまたは複数の水素含有ガス、パージガス、キャリアガス、またはそれらの任意の組み合わせを挙げることができる。例示的パージガスおよび／またはキャリアガスは、窒素（Ｎ２）、アルゴン、ヘリウム、水素（Ｈ２）、酸素（Ｏ２）、またはそれらの任意の組み合わせの１つまたは複数である、またはこれらを含むことができる。
【0042】
いくつかの実施形態では、遠隔プラズマ源（ＲＰＳ）１４８は別の方法では、内部容量１２６内へガスパネル１９３から供給されるガスからプラズマを形成するのを助けるために、ガスデリバリ通路１４４に結合することができる。遠隔プラズマ源１４８は、処理チャンバ１３２にガスパネル１９３によって提供されるガス混合物から形成されるプラズマを提供する。
【0043】
１つまたは複数の実施形態では、処理チャンバ１３２は、熱ＡＬＤおよび／またはＰＥ－ＡＬＤプロセスを行うように構成されている。ＡＬＤプロセスシステム１６２は、処理チャンバ１３２に結合されている。ＡＬＤプロセスシステム１６２は、チャンバリッド１２５および／またはチャンバ本体１５１に流体結合された１つ、２つ、３つ、またはそれより多くの源１６４、１６６、および１６８を備えることができる。源１６４、１６６、および１６８は、化学前駆体、キャリアガス、パージガス、および／またはＡＬＤプロセスで使用される化合物および／またはガスの他の源を含む。１つまたは複数の実施例では、源１６４は、１つまたは複数のセリウム前駆体を含み、源１６６は１つまたは複数の酸化剤または酸素源を含み、源１６８は１つまたは複数のパージまたはキャリアガスを含む。図示しないが、ＡＬＤプロセスシステム１６２はまた、バルブ、導管、コントローラ、コンピュータシステム、およびＡＬＤプロセスを行うために利用される他の構成要素を含むことができる。各源１６４、１６６、および１６８は、チャンバリッド１２５および／またはチャンバ本体１５１を介してガス分配プレート１４２と独立して流体連通している。例えば、図１に示すように、源１６４、１６６、および１６８は、チャンバリッド１２５を通して通過し、ガス分配プレート１４２と独立して流体連通している。
【0044】
コントローラ１１０は、プロセスシーケンスを制御し、ガスパネル１９３からのガス流を調整するために利用される中央演算処理装置（ＣＰＵ）１１２、メモリ１１６、および支持体回路１１４を備えている。ＣＰＵ１１２は、産業的設定で使用することができる汎用コンピュータプロセッサの任意の形であってもよい。ソフトウェアルーティンは、ランダムアクセスメモリ、読取専用メモリ、フロッピー、またはハードディスクドライブなどのメモリ１１６、または他の形のデジタルストレージに記憶することができる。支持体回路１１４は従来、ＣＰＵ１１２に結合され、キャッシュ、クロック回路、入力／出力システム、電力供給装置などを含むことができる。コントローラ１１０と処理チャンバ１３２の様々な部品の間の双方向性通信は、いくつかが図１に示された、信号バス１１８と集合的に呼ばれる多くの信号ケーブルを通して処理される。１つまたは複数の実施形態では、コントローラ１１０を使用して、ＲＰＳ１４８および／またはＡＬＤプロセスシステム１６２を操作する。
【0045】
ガス分配プレート１４２、またはペデスタル１５０などの上に記載したチャンバ部品の全ては、表面保護および化学／プラズマ耐性を良くするために、以下に記載した方法によって製造された中間酸化物フィルムと共にコーティング層を有することができることに留意されたい。
【0046】
チャンバ部品（例えば、ベース構造）の表面はしばしば、プラズマおよび／または攻撃性ラジカルに直接接触する、および／またはこれに曝されている。したがって、チャンバ部品がプラズマプロセス内で生成された水素および／またはハロゲンラジカルによって消費されるのを防ぐために、頑強な表面仕上げが必要および望ましい。中間酸化物フィルムによって助けられるベース構造への強い結合を有する保護コーティングなしで、シリカまたはアルミニウムで構成されたベース構造はしばしば、水素および／またはハロゲンラジカルによって攻撃され、したがって、プロセス効率と生成プロセス副産物を減少させる。例えば、ベース構造からのアルミニウム表面は、プラズマプロセス後にフッ化アルミニウムまたは水酸化アルミニウムに転換することができる。合計チャンバランタイムが増加すると、フッ化アルミニウムの表面層がより厚く成長し、その結果、処理チャンバ内で処理される基板を汚すおよび汚染する粒子生成につながる。
【0047】
中間酸化フィルム上に形成された保護コーティング（例えば、酸化セリウム層）は、従来の表面と比較して、もしあっても、実質的により少ない水素／ハロゲンラジカルを消費する相対的に化学不活性および／または高いプラズマ耐性を提供することができる。したがって、保護コーティングで、プラズマ、および／または水素および／またはハロゲンラジカルなどのラジカルに曝されたチャンバ部品の表面をコーティングすることにより、チャンバ性能が改善し、プラズマプロセス中に処理チャンバ内に配置される基板上に形成された高品質フィルムの形成が可能になる。保護コーティングは、処理チャンバ表面上に中間酸化物フィルムによって提供される強いインターフェースコントロールと共に、時間の経過と共に、チャンバ性能の減少を、なくなりはしなくとも、実質的に減らすことができる。加えて、保護コーティングおよび中間酸化物フィルムでチャンバ表面をコーティングすることにより、処理チャンバの内側表面のプラズマ浸食耐性が改善される。
【0048】
本明細書に記載されたベース構造は、チャンバの壁面を含む任意の適切な処理チャンバ部品、例えば、シャワーヘッド、バッフル、ブロッカプレート、および基板支持体などの処理チャンバ内に含まれる任意の部品、および例えば、遠隔プラズマ源システム、ガスデリバリシステム、および真空システムなどのチャンバに結合された任意の部品に使用することができることに留意されたい。中間酸化物フィルムと共に保護コーティングから利益を得ることができる代表的な処理表面は、図１に示す処理チャンバ１３２内に図示されている。
【0049】
ベース構造上に形成された中間酸化物フィルムと共に保護コーティングは相対的に頑丈な構造およびインターフェース結合構造を有するので、図１に示す処理チャンバ１３２などの処理チャンバ内でチャンバ部品上へこのようなコーティング層および中間酸化物フィルムをコーティングする際、保護コーティングは、プラズマプロセス中に攻撃的プラズマ種の攻撃を受けながら、優れた表面状態を維持することができる。したがって、処理チャンバからのチャンバ壁面、基板支持体、ガス分配プレートまたは他のチャンバ部品による粒子または汚染の生成の可能性が少なくなる。
【0050】
本開示の実施形態を使用して、ＡＬＤプロセスによって堆積される酸化セリウムを含有する保護コーティングを製造あるいは形成することができる。保護コーティングは、様々な応用例で使用される処理チャンバの表面、部分、および／または部品上に形成される。改良された保護コーティング表面および部品は、プラズマプロセスで直面するような腐食性環境での使用に適している。様々なプラズマ堆積およびエッチチャンバは、本明細書で開示した教示から利益を得ることができる。他のプロセスタイプからのものを含む他の適切なプラズマリアクタは、開示から利益を得るように適合させることができると考えられる。
【0051】
本開示の実施形態はさらに、以下のパラグラフ１から２２のいずれか１つまたは複数に関する。
【0052】
１．原子層堆積（ＡＬＤ）プロセス中にチャンバ表面またはチャンバ部品上に酸化セリウム層を堆積することを含む、処理チャンバ内に保護コーティングを形成する方法であって、ＡＬＤプロセスは、ＡＬＤサイクル中にチャンバ表面またはチャンバ部品を、セリウム前駆体、パージガス、酸化剤、およびパージガスに連続して曝すことと、酸化セリウム層を堆積するためにＡＬＤサイクルを繰り返すこととを含む、方法。
【0053】
２．ＡＬＤプロセス中にチャンバ表面またはチャンバ部品上に酸化セリウム層を堆積することを含む、処理チャンバ内に保護コーティングを形成する方法であって、チャンバ表面またはチャンバ部品は、ＡＬＤプロセス中に約５０℃から約４００℃の温度に加熱され、ＡＬＤプロセスは、ＡＬＤサイクル中にチャンバ表面またはチャンバ部品を、セリウム前駆体、パージガス、酸化剤、およびパージガスに連続して曝すことであって、セリウム前駆体は、セリウムβ－ジケトナート化合物、セリウムシクロペンタジエニル化合物、セリウムアルコキシド化合物、セリウムアミド化合物、セリウムアセトアミジネート化合物、それらの付加物、またはそれらの任意の組み合わせを含む、連続して曝すことと、酸化セリウム層を堆積するためにＡＬＤサイクルを繰り返すこととを含む、方法。
【0054】
３．処理チャンバ内に保護コーティングを形成する方法であって、チャンバ表面またはチャンバ部品上に中間酸化物フィルムを堆積することと、ＡＬＤプロセス中に中間酸化物フィルム上に酸化セリウム層を堆積することとを含み、ＡＬＤプロセスは、ＡＬＤサイクル中にチャンバ表面またはチャンバ部品を、セリウム前駆体、パージガス、酸化剤、およびパージガスに連続して曝すことと、ＡＬＤサイクルを繰り返して、約１ｎｍから約１００ｎｍの厚さに酸化セリウム層を堆積することとを含む、方法。
【0055】
４．セリウム前駆体は、セリウムβ－ジケトナート化合物、セリウムシクロペンタジエニル化合物、セリウムアルコキシド化合物、セリウムアミド化合物、セリウムアセトアミジネート化合物、それらの付加物、またはそれらの任意の組み合わせを含む、パラグラフ１から３のいずれか１つに記載の方法。
【0056】
５．セリウム前駆体は、セリウムβ－ジケトナート化合物を含む、パラグラフ１から４のいずれか１つに記載の方法。
【0057】
６．セリウムβ－ジケトナート化合物は、Ｃｅ（ｔｈｄ）４、Ｃｅ（ｔｈｄ）３、Ｃｅ（ｔｈｄ）３（ｐｈｅｎ）、それらの付加物、またはそれらの任意の組み合わせである、パラグラフ１から５のいずれか１つに記載の方法。
【0058】
７．セリウム前駆体は、セリウムシクロペンタジエニル化合物を含む、パラグラフ１から６のいずれか１つに記載の方法。
【0059】
８．セリウムシクロペンタジエニル化合物は、（Ｃｐ）３Ｃｅ、（ＭｅＣｐ）３Ｃｅ、（ＥｔＣｐ）３Ｃｅ、（ＰｒＣｐ）３Ｃｅ、（ＢｕＣｐ）３Ｃｅ、それらの付加物、またはそれらの任意の組み合わせである、パラグラフ１から７のいずれか１つに記載の方法。
【0060】
９．セリウム前駆体は、セリウムアルコキシド化合物を含む、パラグラフ１から８のいずれか１つに記載の方法。
【0061】
１０．セリウムアルコキシド化合物は、Ｃｅ（ｍｍｐ）４（セリウムテトラ（１－メトキシ－２－メチル－２－プロパノレート））、Ｃｅ（ｄｍａｐ）４（セリウムテトラ（１－（ジメチルアミノ）プロパン－２－オレート））、Ｃｅ（ｄｍｏｐ）４（セリウムテトラ（２－（４，４－ジメチル－４，５－ジヒドロオキサゾール－２－イル）プロパン－２－オレート））、それらの付加物、またはそれらの任意の組み合わせである、パラグラフ１から９のいずれか１つに記載の方法。
【0062】
１１．セリウム前駆体は、セリウムアミド化合物またはセリウムアセトアミジネート化合物を含む、パラグラフ１から１０のいずれか１つに記載の方法。
【0063】
１２．セリウム前駆体は、（ｈｍｄｓａ）３Ｃｅまたは（ｉＰｒＣｐ）２Ｃｅ（Ｎ－ｉＰｒ－ａｍｄ）である、パラグラフ１から１１のいずれか１つに記載の方法。
【0064】
１３．酸化剤は、水、酸素（Ｏ２）、原子状酸素、オゾン、亜酸化窒素、過酸化物、それらのプラズマ、またはそれらの任意の組み合わせを含む、パラグラフ１から１２のいずれか１つに記載の方法。
【0065】
１４．ＡＬＤサイクルは、酸化セリウム層が約１ｎｍから約１００ｎｍの厚さを有するまで繰り返される、パラグラフ１から１３のいずれか１つに記載の方法。
【0066】
１５．チャンバ表面またはチャンバ部品は、ＡＬＤプロセス中に約５０℃から約４００℃の温度に加熱される、パラグラフ１から１４のいずれか１つに記載の方法。
【0067】
１６．チャンバ表面またはチャンバ部品は、ＡＬＤプロセス中に約１００℃から約３５０℃の温度に加熱される、パラグラフ１から１５のいずれか１つに記載の方法。
【0068】
１７．チャンバ表面またはチャンバ部品は、その上に配置された中間酸化物フィルムを含む、パラグラフ１から１６のいずれか１つに記載の方法。
【0069】
１８．酸化物セリウムは、中間酸化物フィルム上に堆積されている、パラグラフ１から１７のいずれか１つに記載の方法。
【0070】
１９．中間酸化物フィルムは、酸化アルミニウム、酸化ランタン、酸化ハフニウム、酸化イットリウム、酸化ジルコニウム、それらの合金、それらのドーパント、またはそれらの任意の組み合わせを含む、パラグラフ１から１８のいずれか１つに記載の方法。
【0071】
２０．チャンバ表面および／またはチャンバ部品は、処理チャンバ内にある、パラグラフ１から１９のいずれか１つに記載の方法。
【0072】
２１．パラグラフ１から２０のいずれか１つに記載の保護コーティングを含む処理チャンバおよび／またはチャンバ部品。
【0073】
２２．パラグラフ１から２１のいずれか１つに記載の保護コーティング。
【0074】
前述は開示の実施形態を対象としているが、他のおよびさらなる実施形態を、その基本的範囲から逸脱することなく考案することができ、その範囲は以下の特許請求の範囲によって決まる。本内容に矛盾しない範囲で、任意の優先権書類および／またはテスト処置を含む本明細書に記載した全ての文書は、本明細書に参照として組み込まれている。前述の一般的記載および特定の実施形態から明らかなように、本開示の形態を図示および記載しているが、様々な修正を本開示の精神および範囲から逸脱することなく行うことができる。したがって、本開示はこれに限ることを意図していない。同様に、「備えた（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、米国法の目的で「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語と同義と考えられる。同様に、組成物、要素、または要素の群が、「備えた」という移行句が前にある場合には、組成物、要素、または複数の要素の言及の前に「基本的に～からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」、「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」、「からなる群から選択した（ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｇｒｏｕｐ ｏｆ ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」、または「である（ｉｓ）」という移行句を伴う同じ組成物または要素の群、およびその逆も同様であることが考えられることを理解されたい。
【0075】
特定の実施形態および特徴が、一式の数字的上限および一式の数字的下限を使用して記載されている。任意の２つの値の組合せ、例えば、任意の上限値との任意の下限値の組合せ、任意の２つの下限値の組合せ、および／または任意の２つの上限値の組合せを含む範囲は、そうでないと記されていない限り考えられることを理解されたい。特定の下限、上限および範囲は、以下の１つまたは複数の特許請求の範囲に現れる。
【図1】