(57)【要約】  本明細書に記載された実施態様は、高温で使用される腐食性洗浄ガスからチャンバ部品を保護する。一実施形態において、チャンバ部品は、管状のアコーディオン構造によって底部取付けフランジに結合された上部取付けフランジを含む少なくとも１つのベローズを含む。コーティングは、少なくとも管状のアコーディオン構造の外側表面上に配置される。コーティングは、ポリテトラフルオロエチレン、パリレンＣ、パリレンＤ、ダイヤモンド類似カーボン（ＤＬＣ）、イットリア安定化ジルコニア、ニッケル、アルミナ、またはアルミニウムケイ素マグネシウムイットリウム酸素化合物のうちの少なくとも１つを含む。一実施形態において、チャンバ部品は、内部ベローズを有するバルブである。
2018515691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部取付けフランジと、
底部取付けフランジと、
前記取付けフランジを結合する管状のアコーディオン構造と、
少なくとも前記管状のアコーディオン構造の外側表面上に配置されたコーティングであって、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パリレンＣ、パリレンＤ、ダイヤモンド類似カーボン、イットリア安定化ジルコニア、ニッケルアルミナ、またはアルミニウムケイ素マグネシウムイットリウム酸素化合物のうちの少なくとも１つから構成された、コーティングと、
を備える、ベローズ。
【請求項２】
前記管状のアコーディオン構造がステンレス鋼またはニッケル−クロム合金のうちの少なくとも１つから製造されている、請求項１に記載のベローズ。
【請求項３】
前記コーティングがダイヤモンド類似カーボン材料に対して約０．５μｍ〜約５μｍの厚さを有する、請求項１に記載のベローズ。
【請求項４】
前記コーティングが複数の層を含む、請求項１に記載のベローズ。
【請求項５】
前記複数の層が少なくとも２つの異なる材料から製造されている、請求項４に記載のベローズ。
【請求項６】
前記複数の層のうちの少なくとも２つの層の間に配置された結合層、
を備える、請求項５に記載のベローズ。
【請求項７】
前記結合層がクロムまたはチタンまたはニッケルまたはその合金のうちの少なくとも１つから形成されている、請求項６に記載のベローズ。
【請求項８】
前記コーティングの前記複数の層のそれぞれの層が約０．２５μｍ〜約３μｍの厚さを有する、請求項４に記載のベローズ。
【請求項９】
前記管状のアコーディオン構造が少なくとも０．７０インチ〜約２．９インチの内側直径、および約１．２インチ〜約３．６インチの軸方向移動範囲を有する、請求項１に記載のベローズ。
【請求項１０】
バルブシートを有するハウジングと、
前記ハウジングに結合されたアクチュエータと、
前記ハウジングの内部作業容積内へ延在するステムであって、前記アクチュエータに結合された、ステムと、
前記ハウジングの前記内部作業容積内の前記ステムに結合されたバルブプラグであって、前記アクチュエータによって前記バルブシートに接する位置と前記バルブシートから離間する位置との間で移動可能な、バルブプラグと、
前記ステムを取り囲み、前記ステムを前記ハウジングの前記内部作業容積から分離するベローズであって、前記ハウジングの内部作業容積に露出されたコーティングを有する、ベローズと、
を備えるバルブアセンブリ。
【請求項１１】
前記コーティングがポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パリレンＣ、パリレンＤ、ダイヤモンド類似カーボン、イットリア安定化ジルコニア、ニッケルアルミナ、またはアルミニウムケイ素マグネシウムイットリウム酸素化合物のうちの少なくとも１つから構成されている、請求項１０に記載のバルブアセンブリ。
【請求項１２】
前記ベローズがステンレス鋼またはニッケル−クロム合金のうちの少なくとも１つから製造されている、請求項１０に記載のバルブアセンブリ。
【請求項１３】
前記コーティングが、
約０．５μｍ〜約５μｍの厚さを有するダイヤモンド類似カーボン材料、
を含む、請求項１０に記載のバルブアセンブリ。
【請求項１４】
前記コーティングが少なくとも２つの異なる材料の複数の層を含む、請求項１０に記載のバルブアセンブリ。
【請求項１５】
前記ハウジング、バルブプラグ、およびベローズが、
ニッケルから構成された金属コーティング、
をさらに含む、請求項１０に記載のバルブアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載される実施態様は、概して半導体の製造、より詳細には真空処理装置を腐食から保護するためのチャンバ部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造中に、基板は、最終用途に適した材料層および特徴を形成する目的で様々な処理チャンバ内で多くの操作を受けることがある。例えば、基板は、他の操作中に、いくつかの堆積、アニーリング、およびエッチング操作を受けることがある。処理チャンバは、他の化合物の中でもとりわけ、アルミニウム含有化合物、鋼含有化合物、ニッケル含有化合物から形成された様々な部品から形成されている。これらの化合物は、他の材料の中でもとりわけ、クロム、チタン、およびモリブデンをさらに含有することがある。
デバイスの小型化により、基板の膜層に形成されるデバイスパターンの小さな寸法が一層厳しくなっている。基板における限界寸法の実現は、良好な品質の、基板の下地膜層への良好な接着性を有する膜層から始まる。良好な品質の膜を実現するために、処理装置は、処理チャンバの環境汚染物質が、処理される基板に対して影響を及ぼすのを、または処理される基板上で形成するのを最小限に抑える。
プラズマを形成するときのプロセスガスの完全な解離は、基板に堆積させる膜の品質を向上させる。高温を使用することによって、プロセスガスのより完全な解離が行われ、基板への高品質膜の強い接着ももたらされる。しかしながら、処理チャンバの連続動作中に、チャンバ内の腐食性薬剤がチャンバ部品を侵し、プロセスチャンバの内部容積内のクロム、チタン、およびモリブデンの濃度を増加させる残留粒子を生成する。時間が経つにつれ、処理チャンバの内部容積内の残留粒子の濃度は、上昇する傾向がある。堆積環境中の浮遊物質は、最終的に、基板上に堆積させた膜に侵入し、望ましくないことには、プロセス汚染およびプロセススキューの一因となることがある。プロセス汚染およびプロセススキューを防止するために、処理チャンバ環境は、監視および定期的な洗浄を必要とする場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、チャンバ部品を腐食から保護する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書に記載される実施態様は、高温で使用される腐食性の洗浄ガスからチャンバ部品を保護する。一実施形態において、管状のアコーディオン構造によって底部取付けフランジに結合された上部取付けフランジを含む、ベローズの形態のチャンバ部品が提供される。コーティングが少なくとも管状のアコーディオン構造の外側表面に配置されている。コーティングは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パリレンＣ、パリレンＤ、ダイヤモンド類似カーボン、イットリア安定化ジルコニア、アルミナ、またはアルミニウムケイ素マグネシウムイットリウム酸素化合物のうちの少なくとも１つを含む。
別の例では、バルブシートを有するハウジングと、ハウジングに結合されたアクチュエータと、ハウジングの内部作業容積内へ延在するステムと、ステムを取り囲むベローズと、を含むバルブアセンブリが提供される。ステムは、アクチュエータに結合されている。ベローズは、ステムをハウジングの内部作業容積から分離する。ベローズは、ハウジングの内部作業容積に露出されたコーティングを有する。
さらに別の例では、少なくとも約０．７５インチの直径を有する円筒形内側壁を有する管状体を含む、シールドの形態のチャンバ部品が提供される。管状体は、上部端および底部端を有する。上部端の円筒形内側壁は、処理チャンバの基板支持体に係合するように構成された第１の係合特徴を有する。
本発明の上記の特徴を詳細に理解することができるように、一部が添付図面に示される実施態様を参照することによって、上で要約された本発明のより具体的な記載を行うことができる。しかしながら、添付図面は、本発明の典型的な実施態様のみを示し、したがって、その範囲を限定すると考えられるべきではなく、その理由は、本発明が他の等しく効果的な実施態様を受け入れることができるためであることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】プラズマ処理チャンバの断面の概略側面図である。
【図２】腐食保護コーティングがなされたベローズを有するプラズマ処理チャンバ内の基板支持アセンブリの側面図である。
【図３】腐食保護のための可撓性シールドを有するプラズマ処理チャンバ内の基板支持アセンブリの別の側面図である。
【図４】腐食保護のための熱バリアを有するプラズマ処理チャンバ内の基板支持アセンブリの別の側面図である。
【図５】ベローズを洗浄し、ベローズに保護コーティングを施すために使用されるベローズ保持装置の側面図である。
【図６】腐食保護を有するバルブアセンブリの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
理解を容易にするために、可能な場合は、同一の符号を使用し、各図に共通の同一の要素を指定する。一実施態様において開示された要素は、特に詳説することなく他の実施態様において有益に使用されてもよいことが想定されている。
耐食性のあるチャンバ部品が開示される。一実施形態において、基板支持体のベローズは、高温で腐食性ガスから基板支持体表面を保護するのに適したコーティングが設けられている。コーティングは、基板支持体のベローズを保護し、処理ガスおよび／または洗浄ガスによるチャンバ部品に対する腐食から生じるチャンバ環境内の望ましくない副生成物の形成を著しく軽減する少なくとも１つのプラズマ溶射コーティング、３Ｄ印刷、カバープレート、または他のコーティングの形態であってもよい。他の実施形態では、腐食から他のチャンバ部品を保護するためにシールドが用いられる。
【０００７】
図１は、チャンバ本体１０２内部での処理中に基板を支持するための基板支持アセンブリ１４４を有する例示的な処理チャンバ１００の断面の概略図である。基板支持アセンブリ１４４は、一般にシャフト１３６に結合された基板支持体１２０を含む。基板支持アセンブリ１４４は、上昇位置と下降位置との間で垂直に移動可能であってもよい。ベローズ１８６は、チャンバ本体１０２の内側に配置され、基板支持アセンブリ１４４とチャンバ本体１０２との間に結合されている。ベローズ１８６は、基板支持アセンブリ１４４をチャンバ本体１０２内部で垂直に移動させると同時に、処理チャンバ１００内への漏れを防止するための真空シールを提供することができる。基板支持体１２０のシャフト１３６は、ベローズ１８６内部に配置され、したがってチャンバ本体１０２の内部から分離され、これによって処理中にシャフト１３６を腐食から保護する。一実施態様において、処理チャンバ１００は、堆積チャンバとして構成されている。図１に示す処理チャンバ１００内に示されているが、基板支持体１２０は、他の処理チャンバ、例えば、腐食性処理ガスおよび／または洗浄ガスを受ける他の処理チャンバの中でもとりわけ、プラズマ処理チャンバ、物理的気相堆積チャンバ、エッチングチャンバ、化学気相堆積チャンバ、イオン注入チャンバで利用されてもよい。
【０００８】
処理チャンバ１００は、接地されたチャンバ本体１０２を含む。チャンバ本体１０２は、内部チャンバ容積１２８を囲む壁１０３、底部１０６、およびリッド１０８を含む。チャンバ本体１０２は、グラウンド１２６に結合されている。処理チャンバ１００の壁１０３を保護するために、保護ライナー１６４が内部チャンバ容積１２８に配置されている。保護ライナー１６４および壁１０３は、基板（図示せず）を内部チャンバ容積１２８の内外にロボット制御で移送することができる開口部１１８を有する。
【０００９】
ポンピングポート１７８は、チャンバ本体１０２の壁１０３の１つまたは底部１０６に形成されている。ポンピングポート１７８は、内部チャンバ容積１２８をポンプバルブアセンブリ１７０Ａに流動可能に接続する。ポンプバルブアセンブリ１７０Ａは、ポンピングシステム（図示せず）に接続されている。ポンピングシステムは、処理チャンバ１００の内部チャンバ容積１２８内部の真空環境を維持すると同時に、内部チャンバ容積１２８から処理副生成物および腐食性ガスを除去するために利用される。ポンピングシステムおよびチャンバ熱設計によって、熱バジェット要求に適した温度、例えば、摂氏約−２５度〜摂氏約＋５００度で高いベース真空（約１×Ｅ-8Ｔｏｒｒ以下）および低い上昇率（約１，０００ｍＴｏｒｒ／分）が可能になる。ポンピング装置によって、１０〜３０ｍＴの真空圧が可能になる。
【００１０】
ポンプバルブアセンブリ１７０Ａは、ポンピングポート１７８を通るポンピングシステムへの流体流を制御するように構成されてもよい。例えば、処理チャンバ１００が動作しているとき、ポンプバルブアセンブリ１７０Ａは、処理チャンバ１００の内部チャンバ容積１２８をポンピングシステムによってポンピングポート１７８を通して排気することができるように、開状態にあってもよい。処理チャンバ１００を点検のためにアイドリングさせる、または通気するとき、ポンプバルブアセンブリ１７０Ａは、処理チャンバ１００の内部チャンバ容積１２８をポンピングシステムから分離するために、閉状態にあってもよい。一実施形態において、ポンプバルブアセンブリ１７０Ａは、ポンピングポート１７８を通って内部チャンバ容積１２８を出る腐食性ガスによる損傷からポンプバルブアセンブリ１７０Ａを保護するために腐食保護を有する。
【００１１】
ガス源１６０は、ガスバルブアセンブリ１７０Ｂを通して処理チャンバ１００に結合されている。ガス源１６０は、ガスバルブアセンブリ１７０Ｂを通して、およびチャンバ本体１０５またはリッド１０８を貫いて形成された入口１６１を通して内部チャンバ容積１２８内へプロセスガスを供給する。ガスバルブアセンブリ１７０Ｂは、入口１６１を通る内部チャンバ容積１２８内への流体流を制御するように構成されてもよい。１つまたは複数の実施形態において、プロセスガスは、フッ素ガスおよび／または塩素（Ｃｌ）ガスなどの、ハロゲン含有ガスを含んでもよい。あるいは、プロセスガスは、堆積ガス、例えば、炭素（Ｃ）、ケイ素（Ｓｉ）、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、それらの組合せ、または他の適切なガスを含むガスなどを含んでもよい。また、ガス源１６０は、処理チャンバ１００の内部チャンバ容積１２８に存在する、または露出された部品を洗浄するために利用される洗浄ガスを供給する。ガス源１６０によって供給することができる洗浄ガスの例には、フッ素ガス、フッ素含有ガス、塩素ガス、および／または塩素含有ガスなどの、ハロゲン含有ガスが含まれる。
【００１２】
ポンプバルブアセンブリ１７０Ｂは、入口１６１を通る処理チャンバ１００の内部チャンバ容積１２８内への流体流のガス源１６０を制御するように構成されてもよい。例えば、処理チャンバ１００が動作しているとき、ポンプバルブアセンブリ１７０Ｂは、ガス源１６０からのプロセスガスを、入口１６１を通して処理チャンバ１００の内部チャンバ容積１２８内へ供給することができるように、開状態にあってもよい。処理チャンバ１００を点検のためにアイドリングさせる、または通気するとき、ポンプバルブアセンブリ１７０Ｂは、処理チャンバ１００の内部チャンバ容積１２８をガス源１６０から分離するために、閉状態にあってもよい。一実施形態において、ポンプバルブアセンブリ１７０Ｂは、入口１６１を通って内部チャンバ容積１２８に流入するガスによる損傷からポンプバルブアセンブリ１７０Ｂを保護するために腐食保護を有する。
【００１３】
ポンプバルブアセンブリ１７０Ａおよびガスバルブアセンブリ１７０Ｂは、両方とも腐食性薬剤にさらされることがあり、腐食性薬剤による損傷を軽減するための制御装置を有してもよい。ポンプバルブアセンブリ１７０Ａおよびガスバルブアセンブリ１７０Ｂは、機構または動作において類似していてもよく、侵食制御から同様に恩恵を受け得る。図６に示すバルブアセンブリ１７０は、ポンプバルブアセンブリ１７０Ａおよびガスバルブアセンブリ１７０Ｂの両方に共通であってもよい。バルブアセンブリ１７０の腐食制御については、図６に関して以下で論じる。
シャワーヘッド１８４は、処理チャンバ１００のリッド１０８に結合されてもよい。シャワーヘッド１８４は、入口１６１を通って内部チャンバ容積１２８に入るプロセスガスを分配するための複数のガス送出孔１５８を有する。シャワーヘッド１８４は、整合回路１４１を通してＲＦ電源１４２に接続されてもよい。ＲＦ電源１４２によってシャワーヘッド１８４に供給されるＲＦ電力は、内部チャンバ容積１２８内部でシャワーヘッド１８４と基板支持アセンブリ１４４との間のプラズマを維持するためにシャワーヘッド１８４を出るプロセスガスを活性化する。
【００１４】
基板支持アセンブリ１４４は、内部チャンバ容積１２８内に配置されている。基板支持アセンブリ１４４は、シャフト１３６に結合された基板支持体１２０を含む。基板支持体１２０は、処理中に基板を支持する。基板支持体１２０は、誘電体本体１５４を備えてもよい。誘電体本体１５４は、ステンレス鋼またはニッケルクロム合金、ＩＮＣＯＮＥＬ（登録商標）６２５から形成されてもよい。誘電体本体１５４は、セラミック材料、アルミニウム窒化物、イットリアアルミナガーネット、またはクロム、モリブデン、チタン、もしくは他の金属を有する他の適切な合金から形成されてもよい。誘電体本体１５４は、任意選択で、誘電体材料で被覆されたアルミ芯材を有してもよい。
カソード電極１２２は、基板支持体１２０の誘電体本体１５４内部に埋め込まれる。カソード電極は、集積化された整合回路１３７を通してＲＦ電源１３８に接続されている。カソード電極１２２は、基板支持体１２０上に配置された基板の下からプラズマに電力を容量結合させる。一実施形態において、ＲＦ電源１３８は、約２００ワット〜約１０００ワットのＲＦ電力をカソード電極１２２に供給する。また、ＲＦ電源１３８は、基板をチャックするまたはチャック解除するために、カソード電極１２２に直流電流を流すことによってカソード電極１２２の動作を制御するためのシステムコントローラ（図示せず）に結合されてもよい。
【００１５】
基板支持体１２０は、誘電体本体１５４に埋め込まれた１つまたは複数の抵抗加熱器１２４を含んでもよい。抵抗加熱器１２４は、ＲＦフィルタ１４８を通してヒータ電源１７４に結合されている。抵抗加熱器１２４は、基板支持体１２０および基板支持体１２０上に配置された基板の温度を、基板処理を行うための温度まで上昇させるために設けられることがある。
基板支持アセンブリ１４４のシャフト１３６は、基板支持体１２０の本体１５４に結合された上部端１４６を含む。シャフト１３６は、処理チャンバ１００の底部１０６のフランジ１８８を貫いて配置されてもよい。シャフト１３６は、クロム、チタン、モリブデン、または他の金属を含有する合金から形成されてもよい。一実施形態において、シャフト１３６は、ステンレス鋼から形成されている。別の実施形態では、シャフト１３６は、ＩＮＣＯＮＥＬ（登録商標）６２５から形成されている。
【００１６】
断熱材１８２は、シャフト１３６の底部部分１４７に、またはその周囲に結合されている。断熱材１８２は、基板支持体１２０からの熱がシャフト１３６を通して処理チャンバ１００の外側の部品にまで伝わるのを防止するために冷却チャネル１３４を有してもよい。加えて、フランジ１８８は、熱が処理チャンバ１００の外側に伝わるのを防止するために熱伝導性材料が埋め込まれていてもよい。基板支持体１２０を外部環境から熱絶縁することによって、基板支持アセンブリ１４４のよりよい温度制御を行うことができる。抵抗加熱器１２４およびカソード電極１２２へ導体を配線するために、および基板が支持されている基板支持体１２０の上部へ裏側ガスを送るために、断熱材１８２を貫いて通路が形成されてもよい。
【００１７】
基板支持アセンブリ１４４は、チャンバ本体１０２に移動可能に結合されてもよい。基板支持アセンブリ１４４は、（処理のためにシャワーヘッド１８４により近接した）上方位置と（基板の移送を容易にするために開口部１１８と整列したまたは開口部１１８よりも下の）下方位置との間で移動可能であってもよい。ベローズ１８６は、基板支持体１２０とチャンバ本体１０２との間で可撓性シールを提供することができる。ベローズ１８６は、本体１９６を有してもよい。本体１９６は、円筒形状の管状のアコーディオン構造を有してもよい。本体１９６は、外側表面１９８を有する。外側表面１９８は、内部チャンバ容積１２８に露出されてもよい。本体１９６の上部１９２は、基板支持体１２０の下側にコンタクトしてもよい。本体１９６の底部１９４は、チャンバ本体１０２にコンタクトしてもよい。上部１９２および底部１９４は、真空シールを形成することができ、プロセスガスが内部チャンバ容積１２８からチャンバ本体１０２の外部に漏れるのを防止する。ベローズ１８６は、内部チャンバ容積１２８内の腐食性プラズマおよび／または熱からシャフト１３６などのチャンバ部品をシールドすることができる。また、ベローズ１８６は、断熱材１８２、フランジ１８８、または基板支持アセンブリ１４４の他の一部分をチャンバ環境から保護することができる。ベローズ１８６の本体１９６は、ステンレス鋼などのチタン、モリブデンおよび／またはクロム、ニッケル−クロム合金、例えば、インコネル６２５、あるいは他の適切な材料を含有する材料から形成されてもよい。一実施形態では、ベローズ１８６は、ステンレス鋼から形成されている。別の実施形態では、ベローズ１８６は、インコネル６２５などの、モリブデンおよびニオブを含有するニッケル−クロム合金から形成されている。
【００１８】
１つまたは複数のチャンバ部品は、処理チャンバ１００の内部チャンバ容積１２８内部の腐食環境から部品を保護するために利用されるコーティング１８０を有する。例えば、コーティング１８０は、基板支持体１２０上に配置されてもよい。コーティング１８０は、多層であって、基板支持体１２０の外面上に直接配置された薄膜、めっき、溶射コーティング、または他の材料コーティングの形態であってもよい。コーティング１８０は、さらにまたはあるいは、ベローズ１８６の外側表面１９８などの他のチャンバ部品上に形成されていてもよい。コーティング１８０は、モノリシックで、共形に堆積させることができる材料、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パリレンＣ、パリレンＤ、ダイヤモンド類似カーボン、またはイットリア安定化ジルコニアもしくはアルミナなどのセラミックの選択的コーティング、アルミニウムケイ素マグネシウムイットリウム酸素化合物、あるいは処理チャンバ１００内の腐食性ガスから基板支持アセンブリ１４４を保護するのに適した他の材料を含むことができる。あるいは、コーティング１８０は、複数の層を有してもよい。コーティング１８０の複数の層は、前述の適切なコーティング材料のうちの１つまたは複数から形成されてもよい。例えば、複数の層は、結合層および保護層などの２つ以上の層を含むことができる。結合層は、チャンバ部品への接着を促進するのに適している場合があり、一方、保護層は、他のチャンバハザードの中でもとりわけ腐食性チャンバ環境または高温から前記チャンバ部品を絶縁することができる。結合層は、チャンバ部品と保護層との間の熱膨張係数のミスマッチを低減させ、接着性を改善する。熱膨張係数のミスマッチは、下にあるチャンバ部品と結合層との間でより低く、したがって、結合層は、下にあるチャンバ部品への良好な接着を促進する。結合層によって、チャンバの内部に露出される保護層として、チャンバ部品上に保護層を形成することが可能になる。保護層は、チャンバ部品を保護するための良好な機械的性質および耐食性を有するように構成される。
【００１９】
最大１０μｍの厚さのＮｉコーティングが、良好な機械的および化学的性質を有する結合層として施されてもよい。例えば、ＤＬＣ保護層は、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、ＮｉＣｒＡｌ、ＣｒＮｉＣｏＡｌ、ＭｏＣｒＮｉＡｌ、または他の適切な合金を有する結合層を有することができる。一実施形態において、結合層はｘＣｒＡｌまたはｘＴｉの合金材料であり、ここでｘは、ＤＬＣ保護コーティングのためのコバルト、ニッケル、またはコバルトとニッケルの組合せである。ＤＬＣ保護コーティング層は、結合層に比例する厚さを有してもよい。ＤＬＣ層の厚さ対結合層の厚さは、約１／３：２／３の範囲または５０：５０であってもよい。例えば、ＤＬＣ層の厚さは、約５μｍ未満、例えば、約２μｍ〜約３μｍであってもよい。そのような例では、Ｎｉ結合層は、約１２μｍ未満の厚さを有してもよい。多層は、改善された機械的性質、改善された摩耗特性、および良好な接着性を有する。加えて、層は、摩耗インジケータとして使用されてもよい。層は、分光計、光度計、または他の器具を用いて測定され、層をいつ洗浄し交換する必要があるかを検出することができる。
【００２０】
コーティング１８０は、チャンバ部品に、プラズマ溶射、浸漬、静電粉末コーティングによって施されても、または別の適切な方法で施されてもよい。あるいは、コーティング１８０は、チャンバ部品を３Ｄ印刷する間に堆積させることができる。例えば、チャンバ部品は、最終層がコーティング１８０となる直接金属レーザ焼結のプロセスを使用して、完全に印刷されてもよい。コーティング１８０は、約０．５μｍ〜約５０μｍ、例えば、約８μｍの厚さを有してもよい。コーティング材料は、コーティング層の下にあるベース材料、すなわち基板支持体１２０、ベローズ１８６、および／または他のチャンバ部品への接着強度を改善するために摂氏約６５０度〜摂氏約１，１００度の温度にさらに熱処理されてもよい。熱処理は、チャンバ部品のベース材料へのコーティング材料の良好な接着を保証するために、最大１０時間続いてもよい。
【００２１】
一実施形態において、三フッ化窒素洗浄ガスが処理チャンバ１００へ導入され、処理チャンバ１００の内部チャンバ容積１２８を洗浄するためのプラズマを形成する。基板支持体１２０の上面の温度は、摂氏約４００度を超える温度に維持される。クロム、チタン、モリブデンおよび／または他の副生成物は、腐食性処理ガスが存在する状態で、特に、摂氏約４００度よりも高い温度にさらされたときに、チャンバ部品から処理チャンバ１００の内部チャンバ容積１２８内に形成されることがある。コーティング１８０は、チャンバ部品が腐食性処理ガスと反応して、処理される基板に悪影響を及ぼす可能性のあるクロム、チタン、および／またはモリブデン汚染物質を内部チャンバ容積１２８内に形成しないように保護する。
【００２２】
基板支持体１２０および／またはベローズ１８６などのチャンバ部品を処理チャンバ１００の腐食性処理ガスから保護する異なる解決策が本明細書で提供される。第１の例が図２に表されている。図２は、ベローズ１８６の腐食、および処理チャンバ１００の内部チャンバ容積１２８、すなわち処理環境内への汚染物質の導入を防止するために、ベローズ１８６用の腐食保護を有する基板支持アセンブリ１４４の側面図を示す。腐食保護は、シールド２１０、熱遮蔽体２２８、２８８、および／または（図４に示す）冷却チャネル３２０、３８０のうちの１つまたは複数を含んでもよい。
【００２３】
シールド２１０は、基板支持アセンブリ１４４の他の部品のベローズ１８６をプラズマ腐食または高温から保護することができる。シールド２１０は、中空円筒形状を有することができる。シールド２１０は、内側直径２１２および外側表面２１４を有する。内側直径２１２は、基板支持体１２０を受け入れるのに適した開口部を形成するようにサイズが調整されてもよい。シールド２１０は、固定端２１８で基板支持体１２０に取り付けられてもよい。また、シールド２１０は、チャンバ本体またはフランジ１８８にコンタクトしていない自由端２１６を有してもよい。シールド２１０は、基板支持体１２０の移動と共に上下に移動することができる。シールド２１０は、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケル、インコネル６２５、イットリア、または他の適切な材料から形成されてもよい。一実施形態において、シールド２１０は、外側表面２１４に施されたコーティング２２０を有する。コーティング１８０は、外側表面２１４に近いまたは外側表面２１４にある結合層、および結合層上に配置された保護層などの多層コーティングであってもよい。結合層は、約０．５μｍ〜約５μｍの厚さ、例えば、約１．５μｍの厚さであってもよい。保護層は、約２μｍ〜約２０μｍの厚さ、例えば、約２．５μｍの厚さであってもよい。コーティング１８０は、シールド２１０をチャンバ処理環境に汚染をもたらすことがあるプラズマ腐食から保護する、および／または高いチャンバ温度に対して保護することができる。
【００２４】
コーティングは、チャンバ部品の１つまたは複数に配置されてもよい。基板支持体１２０は、コーティング２２０を有してもよい。ベローズ１８６は、コーティング２２４を有してもよい。フランジ１８８の１つまたは複数の部分も、コーティング２２６を有してもよい。コーティング２２０、２２４、２２６は、上述したコーティング１８０と実質的に同様であってもよい。個々のコーティング２２０、２２４、２２６は、局所的な温度、腐食性薬剤への露出、下地材料、弾力性に対する要求事項、可撓性に対する要求事項、または他の要因などの理由に応じて、異なる材料または厚さでそれぞれのチャンバ部品上に形成されてもよい。例えば、コーティング２２４は、ベローズ１８６の反復される伸縮運動のためにより柔軟でなければならないため、基板支持体１２０上のコーティング２２０は、ベローズ１８６上に形成されるコーティング２２４よりも厚く形成されてもよい。
【００２５】
一部の実施形態では、ベローズ１８６は、コーティング２２４によって腐食性処理ガスおよび高温から保護される。他の実施形態では、ベローズ１８６は、コーティング２２４、シールド２１０、または熱遮蔽体２２８、２８８のうちの１つまたは複数によって腐食性処理ガスおよび高温から保護される。コーティング２２４によって提供される保護は、クロム、チタン、および／またはモリブデン粒子などの汚染物質が処理チャンバの内部容積内に蓄積して基板上に堆積させる膜を汚染するのを防止する。以下の議論は、基板支持アセンブリ１４４およびベローズ１８６を中心とする。しかしながら、コーティングによって基板支持アセンブリ１４４およびベローズ１８６に与えられる保護は、腐食を受ける他の処理チャンバ部品に利用されてもよいことを認識されたい。
【００２６】
第１の実施形態では、コーティング１８０およびシールド２１０は、基板支持体１２０、フランジ１８８、およびベローズ１８６を保護するために使用される。基板支持体１２０およびベローズ１８６は、ニッケル−クロム合金から形成されてもよい。シールド２１０は、６０６１−Ｔ６などのアルミニウムから形成されてもよい。コーティング１８０は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、またはパリレンＣもしくはＤ材料から形成されてもよい。コーティング１８０は、約０．５μｍ〜約５０．０μｍ、例えば、約５μｍであってもよい。ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、またはパリレンＣもしくはＤ材料は、複数の層を形成するために化学気相堆積させることができ、任意選択でそれらの間に配置された結合層を有してもよい。コーティング１８０は、非常に薄い共形の最上層であってもよく、例えば、物理的気相堆積および／または化学気相堆積を使用して堆積させることができる。コーティング１８０は、基板支持体１２０およびベローズ１８６上に形成されている。基板支持体１２０上のコーティング１８０は、連続的で、一体型の単一のコーティングとしてベローズ１８６まで延在し、ベローズ１８６をカバーすることができる。例えば、基板支持体１２０およびベローズ１８６は、一緒に組み立てられてもよく、コーティング１８０、すなわち、コーティング２２０、２２４は、単一の塗布で基板支持体１２０およびベローズ１８６上にプラズマ溶射される。あるいは、基板支持体１２０上のコーティング２２０およびベローズ１８６上のコーティング２２４は、コーティング２２０、２２４が基板支持体１２０およびベローズ１８６にわたって連続しないように別々に形成されてもよい。例えば、ベローズ１８６の基板支持体１２０へのアセンブルに先立って、コーティング２２０が１つの操作中に基板支持体１２０上に形成されてもよく、コーティング２２４が別の操作中にベローズ１８６上に形成される。
【００２７】
第２の実施形態では、ベローズ１８６上のコーティング２２４は、ダイヤモンド類似カーボンあるいはセラミック材料、例えば、イットリア安定化ジルコニア、もしくはアルミナ、またはＡｓＭｙから形成されている。コーティング２２４は、ＤＬＣに対しては約０．５μｍ〜約５０．０μｍ、例えば、約５μｍ、セラミックに対しては約２５μｍの厚さを有することができる。ダイヤモンド類似カーボンまたはセラミック材料は、間に結合層を有する多層の化学気相堆積であってもよい。非常に薄い共形の最上層は、いかなる注入（ｐｏｕｒ）もカバーするために物理的気相堆積または化学気相堆積を使用して堆積させてもよい。基板支持体１２０のコーティング２２０は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、またはパリレンＣもしくはＤ、ダイヤモンド類似カーボンまたはセラミック材料、あるいは金属、例えば、ニッケルコーティングから形成されてもよい。コーティング２２０は、約０．５μｍ〜約５０．０μｍ、例えば、約１２μｍの厚さを有することができる。コーティング２２０は、間に結合層および薄い共形の最上層を有する多層のプラズマ溶射であってもよい。ベローズ１８６は、ニッケル−クロム合金から形成され、コーティング２２４およびシールド２１０によって腐食性処理ガスならびに高温から保護されている。
【００２８】
第３の実施形態では、ベローズ１８６は、インコネル６２５から形成され、可撓性シールド３１０によって腐食性処理ガスおよび高温から保護されている。図３は、プラズマ処理チャンバ１００で使用するための別の基板支持アセンブリ３００の側面図を示す。基板支持アセンブリ３００は、ベローズ１８６の腐食保護用の可撓性シールド３１０を有する。可撓性シールド３１０は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）または他の適切な材料から作られてもよい。可撓性シールド３１０は、一端部にスナップシール３１２および第２の端部に第２のスナップシール３１４を有することができる。基板支持体１２０は、スナップシール３１２とインターフェースするための特徴３２２を有することができる。加えて、第２の特徴３８４は、第２のスナップシール３１４とインターフェースするためにフランジ１８８上に配置されてもよい。スナップシール３１２、３１４および特徴３２２、３８４は、雄／雌インターフェース、ボールおよびソケット、または構成要素に密封連結させるための他の二部分締付けシステムの形態であってもよい。スナップシール３１２、３１４は、腐食性材料がベローズ１８６の空間に入るのを防止するために、特徴３２２、３８４に対して嵌め込み式可撓性ラビリンスシールを生成する。有利には、可撓性シールド３１０は、据え付けるのが簡単であり、ベローズ１８６の腐食を軽減することによって汚染を防止すると同時にベローズ１８６のライフサイクルを延ばす。
【００２９】
図４は、プラズマ処理チャンバ１００で使用するための別の基板支持アセンブリ４００の別の側面図を示す。基板支持アセンブリ４００は、ベローズ１８６およびフランジ１８８の温度を下げるための熱バリアを有する。熱バリアは、熱遮蔽体２２８、２８８および／または冷却チャネル３２０、３８０から構成されてもよい。フランジ１８８およびベローズ１８６は、高い処理温度、例えば、摂氏３００度を超える温度のために処理中に加熱される。熱遮蔽体２２８、２８８は、基板支持アセンブリ４００を通り抜ける熱伝導経路を遮断する。熱遮蔽体２２８、２８８は、基板支持体１２０およびフランジ１８８内で３Ｄ印刷された、サンドイッチされた、または被覆された低熱伝導性材料から作られてもよい。例えば、ベローズ１８６の温度をより低く維持するために、高熱伝導性のグラフェンまたは金属箔が、基板支持体１２０およびフランジ１８８内で複数の層で鋳造され、３Ｄ印刷され、または結合されてもよい。熱遮蔽体２２８、２８８は、複数の層からなり、約１μｍ〜約３０μｍ、例えば、約１５μｍの全厚さを有してもよい。冷却チャネル３２０、３８０は、基板支持体１２０またはフランジ１８８を製造するときに３Ｄ印刷されてもよい。冷却チャネル３２０、３８０を使用して、ベローズ１８６を所望の温度に維持し、金属汚染を低減させることができる。チャンバ部品の金属３Ｄ印刷中に、Ｚ軸成長を休止して、高熱伝導性のナノまたはマイクログラフェン箔を挿入することができる。
【００３０】
第４の実施形態では、ベローズ１８６は、ニッケル−クロム合金から形成され、熱遮蔽体２２８、２８８によって高い処理温度から保護される。熱遮蔽体２２８、２８８の１つまたは複数は、グラフェンから形成されてもよく、例えば、約０．５μｍ〜約７５０μｍの厚さを有してもよい。シールド２１０もベローズ１８６を保護することができる。シールド２１０は、６０６１−Ｔ６アルミニウムなどのアルミニウムから形成されてもよい。第５の実施形態では、ベローズ１８６は、ニッケル−クロム合金から形成され、基板支持体内のグラフェンまたは金属箔から形成された熱遮蔽体２２８の２つ以上の層、フランジ１８８内のグラフェンまたは金属箔から形成された熱遮蔽体２２８の２つ以上の層、およびシールド２１０によって保護される。第６の実施形態では、ベローズ１８６は、ニッケル−クロム合金から形成され、基板支持体内に形成された熱遮蔽体２２８の２つ以上の層および冷却チャネル３２０、フランジ１８８内に形成された熱遮蔽体２２８の２つ以上の層および冷却チャネル３８０、ならびにシールド２１０によって高い処理温度から保護される。
【００３１】
図５は、ベローズ１８６を洗浄し、ベローズ１８６に保護コーティング１８０を施すために使用されるベローズ保持装置５００の側面図を示す。ベローズ保持装置５００は、回転可能であり、プラズマ溶射コーティングおよび／またはＣＶＤおよび／またはベローズ１８６を洗浄するための薬剤を適用するチャンバ内で使用されてもよい。ベローズ保持装置５００は、ベローズ上の結合層および保護層などの均一な多層コーティングを形成する前に、洗浄、脱脂などの、ベローズ１８６の表面前処理に適している場合がある。
ベローズ保持装置５００は、ブラケット５０２に取り付けられたフレーム５８６から構成されてもよい。フレーム５８６は、ベローズ１８６の内側に配置され、保護コーティング１８０の洗浄および／または塗布中にベローズ１８６を保持するように構成されている。フレーム５８６は、上部端５０８および底部端５１２を有する。ベローズ１８６は、上部端５０８でフレーム５８６に接触したり離れたりして移動可能である。フレーム５８６の底部端５１２は、ブラケット５０２に取り付けられている。
【００３２】
ブラケット５０２は、プレート５１０、支柱５０４、および支持体５２０を有する。プレート５１０は、ベローズ１８６を保持するフレーム５８６の底部端５１２に取り付けられてもよい。プレート５１０は、支柱５０４によって支持体５２０に取り付けられている。一実施形態において、プレート５１０または支持体５２０は互いに対して支柱５０４に沿って移動可能である。プレート５１０の移動は、フレーム上に配置されたベローズ１８６を完全に伸長するためにフレーム５８６の長さに影響を及ぼすことができる。このようにして、ベローズ１８６は、処理のための平坦な円筒面を呈する。別の実施形態では、プレート５１０および支持体５２０は、互いに対して固定されている。支持体５２０は、ベローズ保持装置５００がベローズ１８６を取り付けられ、処理を受けている間にベローズ保持装置５００を回すためのモータまたは回転装置を受け入れるためのキー止め孔などの連結部５９０を任意選択で有してもよい。回転装置は、コーティング１８０の厚さの均一性を制御するためにベローズ保持装置５００を時計回りまたは反時計回りに回転させることができる。有利には、コーティング１８０の摩耗は、比較的予測可能な場合があり、ベローズ１８６の腐食が基板の処理中に処理チャンバの内部容積を汚染する前にベローズ１８６を修理することができる。
【００３３】
図６は、腐食保護を有するバルブアセンブリ１７０の断面図を示す。図１に示す処理チャンバ１００に示されているが、バルブアセンブリ１７０は、他の処理チャンバ、例えば、腐食性処理および／または洗浄液を受ける他の処理チャンバの中でもとりわけ、プラズマ処理チャンバ、物理的気相堆積チャンバ、エッチングチャンバ、化学気相堆積チャンバ、イオン注入チャンバで利用されてもよい。加えて、図６に表すバルブアセンブリ１７０は、グローブバルブであるが、バルブアセンブリ１７０に対して開示される腐食制御装置は、他のタイプのバルブアセンブリ、例えば、バタフライバルブ、ボールバルブ、ダイアフラムバルブ、ゲートバルブ、および腐食性薬剤を通過させるのに適した他のバルブアセンブリに等しく適用可能であることを認識されたい。
【００３４】
バルブアセンブリ１７０は、ハウジング６１０を有する。ハウジング６１０は、３０４ＳＳＴなどのステンレス鋼、ＩＮＣＯＮＥＬ（登録商標）６２５、Ｈａｙｎｅｓ２４２、または他の適切な材料から形成されてもよい。ハウジング６１０には、入口６１２および出口６１４が形成されている。ハウジング６１０は、内部作業容積６０２をさらに有する。バルブアセンブリ１７０が開状態にあるとき、流体は、入口６１２から内部作業容積６０２に流入し、出口６１４からハウジング６１０を出ることができる。
１つまたは複数の実施形態において、ハウジング６１０は、バルブ本体コーティング６５０を有してもよい。バルブ本体コーティング６５０は、ハウジング６１０の内部作業容積６０２を、洗浄ガス、処理ガスなどの腐食性薬剤から保護することができる。
【００３５】
入口６１２は、流体密シールを提供するためのフランジ６１６を有することができる。フランジ６１６は、ハウジング６１０を処理チャンバ１００またはその構成要素、例えば、ポンピングポート１７８に流動可能に結合するためのシールを提供することができる。フランジ６１６は、３０４ＳＳＴなどのステンレス鋼、ＩＮＣＯＮＥＬ（登録商標）６２５、Ｈａｙｎｅｓ２４２、または他の適切な材料から形成されてもよい。フランジ６１６は、フランジコーティング６５６を有してもよい。フランジコーティング６５６は、フランジ６１６を入口６１２に入る腐食性薬剤から保護するように構成されている。一実施形態において、入口６１２のフランジ６１６は、チャンバ本体１０２のポンピングポート１７８に流動可能に取り付けられている。別の実施形態では、入口６１２のフランジ６１６は、ガス源１６０に流動可能に取り付けられている。
【００３６】
出口６１４もフランジ６１７を有することができる。フランジ６１７は、シールを提供し、ハウジング６１０を処理チャンバ１００またはその構成要素に流動可能に取り付けることができる。フランジ６１７は、３０４ＳＳＴなどのステンレス鋼、ＩＮＣＯＮＥＬ（登録商標）６２５、Ｈａｙｎｅｓ２４２、または他の適切な材料から形成されてもよい。フランジ６１７は、フランジコーティング６５７を有してもよい。フランジコーティング６５７は、出口６１４を介して出入りする腐食性薬剤からフランジ６１７を保護するように構成されている。一実施形態において、出口６１４は、チャンバ本体１０２、またはチャンバ本体１０２に取り付けられた配管系統、例えば、内部チャンバ容積１２８への入口１６１に流動可能に取り付けられている。別の実施形態では、出口６１４は、真空に流動可能に結合されている。
【００３７】
ハウジング６１０は、ボンネット６１８を有してもよい。ボンネット６１８は、締め具、接着剤、溶接によって、または他の適切な手段によってハウジング６１０に取り付けられてもよい。一実施形態において、ボンネット６１８は、ネジ式締め具によってハウジング６１０に取り付けられている。ボンネット６１８は、内部作業容積６０２内の流体がボンネット６１８において、またはボンネット６１８からハウジング６１０を出ないように、ハウジング６１０とのシールを形成する。ボンネット６１８は、ハウジング６１０と同様の材料から製造されてもよい。例えば、ボンネット６１８は、３０４ＳＳＴなどのステンレス鋼、ＩＮＣＯＮＥＬ（登録商標）６２５、Ｈａｙｎｅｓ２４２、または他の適切な材料から形成されてもよい。
中心開口部６３５は、ボンネット６１８の中心部分を貫いて配置されてもよい。中心開口部６３５は、ステム６２２を受け入れるように、および支持するように構成されてもよい。ステム６２２は、中心開口部６３５を通って移動可能であってもよい。ステム６２２は、ボンネット６１８を貫いてハウジング６１０の内部作業容積６０２内へ延在することができる。ステム６２２は、３０４ＳＳＴなどのステンレス鋼、ＩＮＣＯＮＥＬ（登録商標）６２５、Ｈａｙｎｅｓ２４２、または他の適切な材料から形成されてもよい。
【００３８】
アクチュエータ６２０は、ステム６２２の一方の端部に取り付けられてもよい。アクチュエータ６２０は、ノブおよびねじ、ソレノイド、空気圧もしくは油圧シリンダー、モータ、またはステム６２２を直線的に変位させるのに適した他のアクチュエータであってもよい。バルブプラグ６３２は、ハウジング６１０の内部作業容積６０２内に配置されたステム６２２のもう一方の端部に取り付けられてもよい。バルブプラグ６３２は、３０４ＳＳＴなどのステンレス鋼、ＩＮＣＯＮＥＬ（登録商標）６２５、Ｈａｙｎｅｓ２４２、または他の適切な材料から形成されてもよい。アクチュエータ６２０は、ステム６２２、したがって、取り付けられたバルブプラグ６３２に直線的な移動を提供することができる。例えば、アクチュエータ６２０は、点線６７２によって示すような上昇位置までバルブプラグ６３２を上方に移動させることができる。別の例では、アクチュエータ６２０は、点線６７４によって示すような下降位置までバルブプラグ６３２を下方に移動させることができる。バルブプラグ６３２は、下降位置にあるとき、ハウジング６１０のバルブシートにコンタクトすることができる。バルブプラグ６３２は、バルブプラグ６３２が下降位置にある場合に、ハウジング６１０のバルブシートにコンタクトしているときに流体密閉鎖を形成するためのシール６３４を有することができる。したがって、入口６１２に流入する流体は、バルブプラグ６３２がバルブシートに対して下降位置にあるときは、内部作業容積６０２を通って出口６１４から流出しない。同様に、入口６１２に流入する流体は、バルブプラグ６３２がバルブシートから離間した上昇位置にあるときは、内部作業容積６０２を通って出口６１４から流出することができる。
【００３９】
バルブプラグ６３２は、シートコーティング６５２を有してもよい。シートコーティング６５２は、ハウジング６１０の内部作業容積６０２内の腐食性薬剤からバルブプラグ６３２を保護するように構成されている。
ベローズ６４２は、ハウジング６１０の内部作業容積６０２内に配置されてもよい。ベローズ６４２は、アコーディオン形状を有し、内部ベローズ領域６４４を有することができる。例えば、ベローズ６４２は、断面が円筒形または多角形であってもよく、内部ベローズ領域６４４を取り囲む。ベローズ６４２の一方の端部は、バルブプラグ６３２に密封可能に取り付けられてもよい。ベローズ６４２のもう一方の端部は、ハウジング６１０またはボンネット６１８のいずれかに密封可能に取り付けられてもよい。したがって、シールがバルブプラグ６３２とボンネット６１８との間に生成され、内部作業容積６０２内の流体がベローズ６４２の内側に画成された内部ベローズ領域６４４に入るのを、および流体がボンネット６１８内の中心開口部６３５を通って出るのを防止することができる。ベローズ６４２は、３０４ＳＳＴなどのステンレス鋼、ＩＮＣＯＮＥＬ（登録商標）６２５、Ｈａｙｎｅｓ２４２、または他の適切な材料から形成されてもよい。ベローズ６４２は、ベローズコーティング６５４を有してもよい。ベローズコーティング６５４は、ハウジング６１０の内部作業容積６０２内に配置された流体にさらされることがある。ベローズコーティング６５４は、ハウジング６１０の内部作業容積６０２内の腐食性薬剤からベローズ６４２を保護するように構成されている。
【００４０】
チャンバ部品は、フッ素または塩素などの腐食性薬剤と反応して処理チャンバの内部容積内にクロム、チタン、および／またはモリブデンなどの汚染物質を形成しないように、バルブ本体コーティング６５０、シートコーティング６５２、ベローズコーティング６５４、およびフランジコーティング６５６、６５７などの様々なコーティングによって保護され得る。コーティング６５０、６５２、６５４、６５６、６５７は、モノリシックで、共形に堆積させることができる材料を含むことができる。コーティングは、さらにまたはあるいは、他のチャンバ部品、例えば、リフトピンベローズの外側表面１９８上に形成され得る（図示せず）。コーティング６５０、６５２、６５４、６５６、６５７は、パリレン（ポリパラキシリレン）などの炭素含有材料、例えば、パリレンＤまたはパリレンＣ（塩素化線状ポリパラキシリレン）、パリレンＮ（線状ポリパラキシリレン）、およびパリレンＸ（架橋ポリパラキシリレン）であってもよい。使用することができる他の炭素含有材料には、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）およびダイヤモンド類似カーボン（ＤＬＣ）などのアモルファスカーボン材料が含まれる。ＤＬＣは、約０．５μｍ〜約５０．０μｍ、例えば、約５μｍの厚さを有することができる。コーティング６５０、６５２、６５４、６５６、６５７は、あるいは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの材料、またはイットリア安定化ジルコニアもしくはアルミナなどのセラミックの選択的コーティング、またはアルミニウムケイ素マグネシウムイットリウム酸素化合物、または処理チャンバ１００内の腐食性流体に対して保護するのに適した他の材料であってもよい。セラミックは、約０．５μｍ〜約５０．０μｍ、例えば、約２５μｍの厚さを有してもよい。また、コーティングは、ニッケルから形成されてもよい。ニッケルは、約０．５μｍ〜約５０．０μｍ、例えば、約１０μｍの厚さを有してもよい。
【００４１】
任意選択で、コーティング６５０、６５２、６５４、６５６、６５７は、複数の層を有してもよい。コーティング６５０、６５２、６５４、６５６、６５７の複数の層は、前述の適切なコーティング材料の１つまたは複数から形成されてもよい。例えば、複数の層は、結合層および保護層などの２つ以上の層を含んでもよい。結合層は、チャンバ部品への接着を促進するのに適していてもよく、一方、保護層は、他のチャンバハザードの中でもとりわけ、腐食性チャンバ環境または高温から前記チャンバ部品の絶縁を行うことができる。
第１の実施形態では、バルブアセンブリ１７０は、そこを通って流れる腐食性薬剤から保護されている。バルブアセンブリ１７０のハウジング６１０は、３０４ＳＳＴから形成されている。ハウジング６１０の内部作業容積６０２はニッケルの形態のバルブ本体コーティング６５０でカバーされている。ニッケルコーティングは、約１０μｍの厚さであってもよい。
【００４２】
バルブアセンブリ１７０は、入口６１２および出口６１４にＩＮＣＯＮＥＬ（登録商標）６２５から形成されたフランジ６１６、６１７を有する。バルブプラグ６３２もＩＮＣＯＮＥＬ（登録商標）６２５から形成されている。ベローズ６４２は、ＨＡＹＮＥＳ（登録商標）２４２合金から形成されている。ベローズ６４２は、ステム６２２およびアクチュエータ６２０がハウジング６１０の内部作業容積６０２内に存在する流体にさらされないように保護する。
【００４３】
第２の実施形態では、バルブアセンブリ１７０は、そこを通って流れる腐食性薬剤から保護されている。バルブアセンブリ１７０のハウジング６１０は、３０４ＳＳＴから形成されている。ハウジング６１０の内部作業容積６０２は、ニッケルの形態のバルブ本体コーティング６５０でカバーされている。ニッケルコーティングは、約１０μｍの厚さであってもよい。バルブアセンブリ１７０は、入口６１２および出口６１４にＩＮＣＯＮＥＬ（登録商標）６２５から形成されたフランジ６１６、６１７を有する。フランジ６１６、６１７のフランジコーティング６５６、６５７は、ニッケルから形成されてもよい。ニッケルコーティングは、約１０μｍの厚さであってもよい。バルブプラグ６３２もＩＮＣＯＮＥＬ（登録商標）６２５から形成されている。バルブプラグ６３２のシートコーティング６５２は、ニッケルから形成されている。ニッケルコーティングは、約１０μｍの厚さであってもよい。ベローズ６４２は、ＨＡＹＮＥＳ（登録商標）２４２合金から形成されている。ベローズ６４２は、バルブプラグ６３２をアクチュエータ６２０に取り付けるステム６２２を腐食性薬剤から保護する。
【００４４】
第３の実施形態では、バルブアセンブリ１７０は、そこを通って流れる腐食性薬剤から保護されている。バルブアセンブリ１７０のハウジング６１０は、３０４ＳＳＴから形成されている。ハウジング６１０の内部作業容積６０２は、バルブ本体コーティング６５０でカバーされている。バルブ本体コーティング６５０は、約１０μｍの厚さを有するニッケルであってもよい。バルブアセンブリ１７０は、入口６１２および出口６１４にＳＳＴから形成されたフランジ６１６、６１７を有する。フランジ６１６、６１７のフランジコーティング６５６、６５７は、ニッケルから形成されてもよい。ニッケルコーティングは、約１０μｍの厚さであってもよい。バルブプラグ６３２は、ＳＳＴから形成されている。バルブプラグ６３２のシートコーティング６５２は、ニッケルから形成されてもよい。ニッケルコーティングは、約１０μｍの厚さであってもよい。ベローズ６４２もＳＳＴから形成されている。ベローズ６４２のベローズコーティング６５４は、ニッケルから形成されてもよい。ニッケルコーティングは、約１０μｍの厚さであってもよい。ベローズ６４２およびベローズコーティング６５４は、バルブプラグ６３２をアクチュエータ６２０に取り付けるステム６２２を腐食性薬剤から保護する。
【００４５】
第４の実施形態では、バルブアセンブリ１７０は、そこを通って流れる腐食性薬剤から保護されている。バルブアセンブリ１７０のハウジング６１０は、３０４ＳＳＴから形成されている。ハウジング６１０の内部作業容積６０２は、ダイヤモンド類似コーティング（ＤＬＣ）の形態のバルブ本体コーティング６５０でカバーされている。ＤＬＣは、約１０μｍの厚さであってもよい。バルブアセンブリ１７０は、入口６１２および出口６１４にＳＳＴから形成されたフランジ６１６、６１７を有する。フランジ６１６、６１７のフランジコーティング６５６、６５７は、ＤＬＣから形成されてもよい。ＤＬＣは、約１０μｍであってもよい。バルブプラグ６３２は、ＳＳＴから形成されている。バルブプラグ６３２のシートコーティング６５２は、ＤＬＣから形成されてもよい。ＤＬＣコーティングは、約１０μｍの厚さであってもよい。ベローズ６４２もＳＳＴから形成されている。ベローズ６４２は、ベローズコーティング６５４を形成するために約１０μｍの厚さのＤＬＣでカバーされている。ベローズ６４２およびベローズコーティング６５４は、バルブプラグ６３２をアクチュエータ６２０に取り付けるステム６２２を腐食性薬剤から保護する。
【００４６】
さらに他の実施形態では、上述の方法および装置は、高温、すなわち、摂氏２００度を超える、例えば、摂氏３００度での炭素膜堆積に関する。膜の堆積後、フッ素または塩素含有ガスおよび高いチャンバ温度を使用するチャンバ洗浄プロセス中に、ＳＳＴおよびニッケル−クロム合金のチャンバ部品は、腐食性フッ素または塩素と反応してチャンバ部品を劣化させないように、ならびにクロム、チタン、および／またはモリブデンなどの潜在的な汚染物質を形成しないようにコーティングによって保護される。例えば、ベローズ、基板支持体、シャフト、バルブアセンブリ、または他のチャンバ部品は、ＳＳＴまたはＩＮＣＯＮＥＬ（登録商標）６２５から形成されてもよく、上述したコーティングによって腐食性処理ガスおよび高温からさらに保護される。コーティングの使用によって、有利には、腐食性薬剤によるチャンバ部品の腐食のために、処理チャンバの内部容積に入り込み汚染するＣｒ、ＴｉおよびＭｏの量を低減させる。加えて、チャンバ部品に対する予防保守ライフサイクルが延長される。
【００４７】
前述の事項は、本発明の実施態様を対象としているが、本発明の他のおよびさらなる実施態様が本発明の基本的な範囲から逸脱せずに考案されてもよく、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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