(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｘ回の原子層堆積（ＡＬＤ）サイクルを実行して、処理チャンバ構成要素の表面上に第１希土類酸化物層を形成する工程と、
ｙ回のＡＬＤサイクルを実行して、第１希土類酸化物層上に第１希土類フッ化物層を形成する工程であって、第１希土類酸化物層と第１希土類フッ化物層は同じ希土類を含んでいる工程と、
第１希土類フッ化物層から第１希土類酸化物層へのフッ素、又は第１希土類酸化物層から第１希土類フッ化物層への酸素のうちの少なくとも一方をインサイチュで拡散させて、第１希土類オキシフッ化物層を形成する工程とを含み、
第１希土類オキシフッ化物層は、ｘ及びｙに基づく酸素対フッ素モル比を有している方法。
【請求項２】
ｘ回のＡＬＤサイクルからの１回のＡＬＤサイクルは、
希土類含有種の第１吸着層を処理チャンバ構成要素の表面上に形成する工程であって、そのために、処理チャンバ構成要素を収容する堆積チャンバに希土類含有前駆体を注入する工程と、
酸素を第１吸着層と反応させて、第１希土類酸化物層を形成する工程であって、そのために、酸素含有反応物を堆積チャンバに注入する工程とを含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ｙ回のＡＬＤサイクルからの１回のＡＬＤサイクルは、
希土類含有種の吸着層を処理チャンバ構成要素の表面上に形成する工程であって、そのために、処理チャンバ構成要素を収容する堆積チャンバに希土類含有前駆体を注入する工程と、
フッ素を吸着層と反応させて、第１希土類フッ化物層を形成する工程であって、そのために、フッ素含有反応物を堆積チャンバに注入する工程とを含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
目標厚さが達成されるまで、希土類酸化物層のｘ回のＡＬＤサイクル及び希土類フッ化物層のｙ回のＡＬＤサイクルを繰り返して、複数の追加の希土類オキシフッ化物層を形成する工程と、
既に堆積された複数の希土類オキシフッ化物層及び追加の希土類オキシフッ化物層の内部及びそれらの間で、フッ素又は酸素の少なくとも一方をインサイチュで拡散させ続ける工程とにより希土類オキシフッ化物コーティングを形成する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
後続の希土類酸化物層及び後続の希土類フッ化物層の堆積中、酸素対フッ素モル比を一定にすることで、希土類オキシフッ化物コーティング内の酸素対フッ素モル比は、目標厚さ全体にわたって均一になり、
処理チャンバ構成要素は、将来の処理中にフッ素に曝されることになり、希土類オキシフッ化物コーティング内の酸素対フッ素モル比は、将来の処理中に平衡状態で形成される酸素対フッ素モル比から２０％の範囲内である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
希土類オキシフッ化物コーティングは底部と上部を有し、
上部は、将来の処理中にフッ素化学作用に曝されることになり、
底部は第１フッ素濃度を有し、
上部は第２フッ素濃度を有し、
第１フッ素濃度が第２フッ素濃度よりも大きいことで、希土類オキシフッ化物コーティングの全体にわたってフッ素濃度勾配が形成されている、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
第２フッ素濃度は、将来の処理中に平衡状態で得られるフッ素濃度から２０％の範囲内であり、
フッ素濃度勾配は線形である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
第１希土類オキシフッ化物層を形成する前に、処理チャンバ構成要素の表面上にバッファ層をコーティングする工程をさらに含み、
チャンバ構成要素の表面は第１熱膨張係数を有し、
バッファ層は第２熱膨張係数を有し、
希土類オキシフッ化物コーティングは第３熱膨張係数を有し、
第２熱膨張係数は、第１熱膨張係数と第３熱膨張係数との間にある、請求項４に記載の方法。
【請求項９】
ＡＬＤサイクルを実行して、処理チャンバ構成要素の表面上に第１希土類オキシフッ化物層を形成する工程を含み、
第１希土類オキシフッ化物層は、酸素対フッ素目標モル比を有し、
ＡＬＤサイクルは、
希土類の第１吸着層を処理チャンバ構成要素の表面上に形成する工程であって、そのために、処理チャンバ構成要素を収容する堆積チャンバに希土類含有前駆体を注入する工程と、
酸素含有反応物又はフッ素含有反応物の少なくとも一方を第１吸着層と反応させる工程であって、そのために、少なくとも１つの酸素含有反応物を第１添加速度で、及び少なくとも１つのフッ素含有反応物を第２添加速度で堆積チャンバに共注入する工程とを含んでいる方法。
【請求項１０】
目標厚さを有する希土類オキシフッ化物コーティングが得られるまで、ＡＬＤサイクルを繰り返して、複数の後続の希土類オキシフッ化物層を形成する工程をさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
第１添加速度と第２添加速度は、繰り返されるＡＬＤサイクルの間、一定であり、
第２添加速度に対する第１添加速度の比は、希土類オキシフッ化物コーティング内の酸素対フッ素目標モル比に比例し、
希土類オキシフッ化物コーティング内の酸素対フッ素モル比は、目標厚さ全体にわたって均一である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
処理チャンバ構成要素は、将来の処理中にフッ素に曝されることになり、
希土類オキシフッ化物コーティング内の酸素対フッ素目標モル比は、将来の処理中に平衡状態で形成される酸素対フッ素モル比から約２０％の範囲内である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
希土類オキシフッ化物コーティングは、底部と上部を有し、
上部は、将来の処理中にフッ素化学作用に曝されることになり、
底部は第１フッ素濃度を有し、
上部は第２フッ素濃度を有し、
第１フッ素濃度が第２フッ素濃度よりも大きいことで、希土類オキシフッ化物コーティングの全体にわたってフッ素濃度勾配が形成されており、
第２フッ素濃度は、将来の処理中に平衡状態で得られるフッ素濃度から２０％の範囲内であり、
フッ素濃度勾配はほぼ線形であり、
希土類オキシフッ化物コーティングの底部には実質的に酸素がない、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
処理チャンバ構成要素の表面上にバッファ層をコーティングする工程をさらに含み、
処理チャンバ構成要素の表面は第１熱膨張係数を有し、
バッファ層は第２熱膨張係数を有し、
希土類オキシフッ化物コーティングは第３熱膨張係数を有し、
第２熱膨張係数は、第１熱膨張係数と第３熱膨張係数との間にある、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の諸実施形態は、概して、目標フッ素濃度又は目標モルＯ／Ｆ比でＭ−Ｏ−Ｆ層及びコーティングを形成する方法に関する。諸実施形態はさらに、均一なフッ素濃度又はモルＯ／Ｆ比を有するＭ−Ｏ−Ｆ層及びコーティングのコーティング組成、並びに変化するフッ素濃度分布又は変化するモルＯ／Ｆ比分布を有するＭ−Ｏ−Ｆ層及びコーティングに関する。
【背景】
【０００２】
様々な製造処理により、チャンバ構成要素及びそのコーティング材料は、高温、高エネルギープラズマ、腐食性ガスの混合物、高応力、及びそれらの組み合わせに曝されている。希土類酸化物は、処理チャンバ構成要素コーティングで頻繁に使用されており、それは、様々な製造処理中に存在する極端な条件に対して耐性があるためである。
【０００３】
希土類酸化物コーティングをフッ素含有チャンバ処理に曝すことで、希土類酸化物コーティング、チャンバ構成要素、及びチャンバ内で処理されたウェハに望ましくない影響が生じ得る。フッ素含有チャンバ処理中に、フッ素は拡散し、及び／又は希土類酸化物コーティングと制御不能に反応し、希土類酸化物コーティングに損傷を与える。
【０００４】
フッ素拡散及び／又は希土類酸化物コーティングとの反応から生じる望ましくない影響は、原子層堆積（ＡＬＤ）で得られるコーティングなどの薄いコーティングで増幅される場合がある。フッ素は拡散し、及び／又はＡＬＤコーティングの厚さ全体と反応し（プラズマ溶射コーティングと比較して薄いため）、はるかに浸透して、ついには希土類酸化物コーティングと処理チャンバ構成要素の間の界面に到達するか、又は、特定の場合には、処理チャンバ構成要素に到達し得る。フッ素は界面を化学的に攻撃し、コーティングの剥離を引き起こし得る。
【概要】
【０００５】
例示的な実施形態では、物品は、本体と、本体の表面上に希土類オキシフッ化物コーティングとを備えてもよい。希土類オキシフッ化物コーティングは、約１％未満の気孔率を有し得る。希土類オキシフッ化物コーティングは、約１ｍｏｌ％から約４０ｍｏｌ％の第１金属及び約１ｍｏｌ％から約４０ｍｏｌ％の第２金属を含んでもよい。ただし、希土類オキシフッ化物コーティングに対して計算されている。第１金属及び第２金属は、希土類金属（限定されないが、例えば、Ｙ、Ｇｄ、Ｙｂ、Ｅｒ）、Ｚｒ、Ａｌ、Ｈｆ、及びＴａから成る群から独立に選択されてもよい。希土類オキシフッ化物コーティングは、第１金属及び第２金属の均質な混合物を含んでもよい。
【０００６】
例示的な一実施形態では、希土類オキシフッ化物層又はコーティングを形成する方法は、原子層堆積（ＡＬＤ）処理により、物品の表面上に少なくとも第１金属及び第２金属を堆積させる工程を含み得る。第１金属及び第２金属は、Ｙ、Ｇｄ、Ｙｂ、Ｅｒ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｔａ、Ａｌ、及びＺｒから成る群から独立に選択されてもよい。方法は、ＡＬＤ処理により、酸素及びフッ素を第１金属及び第２金属と反応させて、第１金属及び第２金属の均質な混合物を含む希土類オキシフッ化物コーティングを形成する工程をさらに含み得る。ＡＬＤ処理は、逐次堆積、共堆積、共添加、及びそれらの組み合わせから成る群から選択され得る。
【０００７】
例示的な一実施形態では、物品の表面上に希土類オキシフッ化物層又はコーティングを形成する方法は、ｘ回のＡＬＤサイクルを実行する工程を含んでもよく、ｘ回のＡＬＤサイクルの各ＡＬＤサイクルは、原子層堆積（ＡＬＤ）処理により２つ以上の金属酸化物層を堆積させる工程を含み、この原子層堆積（ＡＬＤ）処理は、逐次堆積、共堆積、共添加、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される。ｘ回のＡＬＤサイクルの各ＡＬＤサイクルは、フッ素含有種に物品を曝す工程をさらに含み得る。ｘ回のＡＬＤサイクルの各ＡＬＤサイクルは、２つ以上の金属酸化物層を希土類オキシフッ化物層に変換する工程をさらに含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示は、添付図面の図の中で、限定としてではなく、例として示され、同様の参照符号は同様の要素を示す。この開示における「一」又は「１つの」実施形態への異なる参照は、必ずしも同じ実施形態への参照ではなく、そのような参照は、少なくとも１つを意味することに留意すべきである。
【図１】処理チャンバの一実施形態の断面図を示す。
【図２Ａ】一実施形態による希土類オキシフッ化物コーティングの断面図を示す。
【図２Ｂ】一実施形態による希土類オキシフッ化物コーティングの断面図を示す。
【図３】一実施形態による希土類オキシフッ化物コーティングを形成する方法を示す図である。
【図４】一実施形態による希土類オキシフッ化物コーティングを形成する方法を示す図である。
【図５】一実施形態による希土類オキシフッ化物コーティングを形成する方法を示す図である。
【図６Ａ】透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察したときの、フッ素含有処理を通った後のＹ２Ｏ３コーティングを備えるチャンバ構成要素の断面側面図を示す。
【図６Ｂ】図６Ａのチャンバ構成要素の材料組成を示す図である。
【図７Ａ】ＴＥＭで観察したときの、Ｙ２Ｏ３の制御されていないコーティング後フッ素化により形成されたオキシフッ化イットリウムコーティングを備えるチャンバ構成要素の断面側面図を示す。
【図７Ｂ】図７Ａのチャンバ構成要素の材料組成を示す。
【図８Ａ】一実施形態による、ＹＯＦコーティングを堆積させるための例示的な方法を示す。
【図８Ｂ】一実施形態によるＹＯＦコーティングのＴＥＭ顕微鏡写真を示す。
【図８Ｃ】一実施形態によるＹＯＦコーティングの別のＴＥＭ顕微鏡写真を示す。
【図８Ｄ】一実施形態によるＹＯＦコーティングから収集されたＴＥＭ電子回折パターンを示す。
【図８Ｅ】一実施形態によるＹＯＦコーティングから収集された別のＴＥＭ電子回折パターンを示す。
【図８Ｆ】一実施形態によるＹＯＦコーティングの材料組成を示す。
【図８Ｇ】一実施形態によるＹＯＦのＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）深さ方向分布を示す。
【図８Ｈ】一実施形態によるＹＯＦコーティングのＸ線回折（ＸＲＤ）相同定を示す。
【実施形態の詳細な説明】
【０００９】
本明細書に開示される諸実施形態は、Ｙ−Ｏ−Ｆなどの希土類オキシフッ化物層及びコーティングを含む金属オキシフッ化物（Ｍ−Ｏ−Ｆ）層及びコーティングを形成する方法を対象とする。金属オキシフッ化物層は、少なくとも１つの金属を含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、金属オキシフッ化物層は、１つの金属（Ｍ１−Ｏ−Ｆ）、２つの金属（Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆ）、３つの金属（Ｍ１−Ｍ２−Ｍ３−Ｏ−Ｆ）、又は４つの金属（Ｍ１−Ｍ２−Ｍ３−Ｍ４−Ｏ−Ｆ）を含み得る。具体的には、本明細書に開示される諸実施形態は、希土類オキシフッ化物コーティングを形成する方法を対象とし、この方法では、フッ素濃度及び／又は酸素対フッ素モル比（Ｏ／Ｆ）を希土類オキシフッ化物コーティング厚さの全体にわたって正確に制御でき、そのために、最初の最下層から最後の最上層までの各堆積層で酸素対フッ素モル比を正確に制御する。本明細書に開示される方法は、チャンバ構成要素のための希土類オキシフッ化物コーティングを達成し得る。ここで、このコーティングは、特定のチャンバ化学作用を対象とするカスタムフッ素濃度及び／又はカスタム酸素対フッ素モル比を含む。
【００１０】
本明細書では、希土類系酸化物及び／又は希土類系フッ化物に関連するいくつかの実施形態を説明する。ここで理解すべきは、希土類金属を、Ｔａ、Ａｌ、及びＺｒを含む（ただし、これらに限定されない）他の適切な金属で置き換えることにより、これらの実施形態を、同様の結果を得るように変更し得ることである。したがって、希土類金属の、Ｔａ、Ａｌ、及びＺｒを含む（ただし、これらに限定されない）他の適切な金属への置き換えを、希土類系フッ化物、希土類系酸化物、及び希土類系オキシフッ化物に関連して本明細書で説明される諸実施形態のいずれにおいても実施し得る。金属酸化物又は希土類酸化物の説明は、本明細書ではＭ−Ｏとして示され、金属フッ化物又は希土類フッ化物の説明は、本明細書ではＭ−Ｆとして示され、金属オキシフッ化物又は希土類オキシフッ化物の説明は、本明細書ではＭ−Ｏ−Ｆとして示され得る。Ｍと言及したときには、単一の金属Ｍ１に限定されると解釈するべきではない。Ｍは、２つの金属（Ｍ１−Ｍ２）、３つの金属（Ｍ１−Ｍ２−Ｍ３）、及び４つの金属（Ｍ１−Ｍ２−Ｍ３−Ｍ４）など（これらに限定されない）、２つ以上の金属を有する実施形態を包含し得る。ここで理解すべきは、Ｍ１−Ｏ−Ｆと言及したときには、化学式Ｍ１ａＯｂＦｃを意味し、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆと言及したときには、化学式Ｍ１ａＭ２ｂＯｃＦｄを意味し、Ｍ１−Ｍ２−Ｍ３−Ｏ−Ｆと言及したときには、化学式Ｍ１ａＭ２ｂＭ３ｃＯｄＦｅを意味し、Ｍ１−Ｍ２−Ｍ３−Ｍ４−Ｏ−Ｆと言及したときには、化学式Ｍ１ａＭ２ｂＭ３ｃＭ４ｄＯｅＦｆを意味すること等である。ここで、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ等は整数又は小数値である。
【００１１】
希土類オキシフッ化物コーティング及び層は、フッ素系プラズマによる浸食と腐食に対して大きな耐性を示す。さらに、希土類オキシフッ化物コーティング及び層は、フッ素系プラズマによるフッ素化に対して一般的に耐性を示す。これらの特性の結果として、本明細書に記載の希土類オキシフッ化物コーティング及び層は、希土類オキシフッ化物コーティングへの制御されていないフッ素拡散の大幅な低下と、コーティング及び基板の損傷の低下と、表面劣化及び粒子生成の低下と、コーティングの亀裂及び剥離のリスク低減とを提供する。
【００１２】
薄い希土類酸化物原子層堆積（ＡＬＤ）コーティングがフッ素系化学物質に曝されると、コーティングには亀裂が生じやすくなる。薄いＡＬＤコーティングを通ってフッ素が拡散するため、亀裂が発生する可能性がある。フッ素は特にＡＬＤコーティングを通って拡散しやすい。これは、コーティングがフッ素に曝されたときに形成されるフッ素濃度勾配と、Ｍ−ＯがＭ−Ｆ又はＭ−Ｏ−Ｆに変わるときに発生する体積変化とによるものである。例えば、Ｍ−Ｏコーティングがフッ素化学作用に曝されると、平衡に達するまでフッ素がＭ−Ｏコーティングを通って拡散する。基板に含まれるフッ素は、コーティングよりもかなり少ないことがあるため（いくつかの実施形態では、基板には実質的にフッ素が含まれない場合がある）、コーティング内に拡散したフッ素と基板内のフッ素との間にフッ素濃度勾配が形成される場合がある。このフッ素濃度勾配はさらなるフッ素拡散を促進して、このフッ素拡散は基板に到達する可能性があり、最終的に、剥離、粒子生成、亀裂などの望ましくない影響を及ぼし得る。
【００１３】
さらに、Ｍ−ＯからＭ−Ｆ又はＭ−Ｏ−Ｆへの変化には、体積変化が伴い得る。例えば、ＹＦ３（Ｍ−Ｆ）のモル体積は、Ｙ２Ｏ３（Ｍ−Ｏ）のモル体積よりも約６０％大きくなる。具体的には、ＹＦ３のモル体積は３６．３８４ｃｍ３／ｍｏｌであり、Ｙ２Ｏ３のモル体積は約２２．５３５９ｃｍ３／ｍｏｌである。Ｙ−Ｏ−Ｆのモル体積は、Ｙ２Ｏ３とＹＦ３のモル体積の間である。したがって、Ｙ２Ｏ３がＹＦ３に変換されるとき、最大約６０％の体積膨張がある。制御されていないフッ素拡散中に、不均一な体積変化は、局所的な応力集中を引き起こし、コーティングに亀裂や剥離などの欠陥を生成する。ＡＬＤコーティングは薄いため、フッ素はＡＬＤコーティングの厚さ全体を通して拡散することができ、コーティングと基板の間の界面に到達して、さらに基板を襲い、剥離、粒子生成、及び亀裂を引き起こす可能性がある。
【００１４】
本明細書に開示されるＭ−Ｏ−Ｆコーティングは、隣接するコーティング層間のＣＴＥ不一致及び体積変化を緩和することにより、チャンバの生産性を向上させ得る。
【００１５】
本明細書で「約」及び「およそ」という用語が使用される場合、これらは、提示された公称値が±１０％の範囲内で正確であることを意味することを意図している。
【００１６】
いくつかの実施形態は、半導体製造のためのチャンバ構成要素及び他の物品を参照して本明細書に記載されている。しかしながら、ここで理解すべきは、本明細書に記載される物品は、プラズマ又は他の腐食性環境に曝される他の構造物であってもよいことであり、その構造物とは、ディスプレイの処理用のチャンバ構成要素、及び他の種類の処理用のチャンバ構成要素などである。本明細書で説明する物品は、半導体処理チャンバなどの処理チャンバ用のチャンバ構成要素であってもよい。例えば、物品は、プラズマエッチャー、プラズマクリーナー、又は他の処理チャンバ用のチャンバ構成要素であってもよい。本明細書に開示される諸実施形態から恩恵を得ることができるチャンバ構成要素の例には、基板支持アセンブリ、静電チャック（ＥＳＣ）、リング（例えば、プロセスキットリング又は単一リング）、チャンバ壁、ベース、ガスライン、ガス分配プレート、フェイスプレート、シャワーヘッド、ノズル、蓋、ライナー、ライナーキット、シールド、プラズマスクリーン、リモートプラズマ源、フローイコライザー、冷却ベース、チャンバビューポート、チャンバ蓋、等がある。
【００１７】
また、本明細書では、プラズマリッチ処理用の処理チャンバで使用される場合に、粒子汚染を低減させるＭ−Ｏ−Ｆ層及びコーティングを参照して諸実施形態を説明する。しかしながら、ここで理解すべきは、本明細書で説明されるＭ−Ｏ−Ｆ層及びコーティングは、他の処理の処理チャンバで使用される場合にも、粒子汚染を低減させ得ることであり、その処理チャンバには、非プラズマエッチャー、非プラズマクリーナー、化学気相堆積（ＣＶＤ）チャンバ、物理気相堆積（ＰＶＤ）チャンバ、プラズマ強化化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）チャンバ、プラズマ強化物理気相堆積（ＰＥＰＶＤ）チャンバ、プラズマ強化原子層堆積（ＰＥＡＬＤ）チャンバ、等がある。さらに、Ｍ−Ｏ−Ｆ層及びコーティングの形成に関して本明細書で説明される技術は、処理チャンバ用のチャンバ構成要素以外の物品にも適用可能である。
【００１８】
図１は、１つ以上のチャンバ構成要素を有する処理チャンバ１００（例えば、半導体処理チャンバ）の断面図であり、このチャンバ構成要素は、諸実施形態によるＭ−Ｏ−Ｆ層又はコーティングを含む。処理チャンバ１００を、腐食性プラズマ環境が提供される処理に使用してもよい。例えば、処理チャンバ１００を、プラズマエッチングリアクタ（プラズマエッチャとしても知られている）、プラズマクリーナーなどのためのチャンバとしてもよい。Ｍ−Ｏ−Ｆ層又はコーティングを含み得るチャンバ構成要素の例には、基板支持アセンブリ１４８、静電チャック（ＥＳＣ）、リング（例えば、プロセスキットリング又は単一リング）、チャンバ壁、ベース、シャワーヘッド１３０、ガス分配プレート、ライナー、ライナーキット、シールド、プラズマスクリーン、フローイコライザー、冷却ベース、チャンバビューポート、チャンバ蓋、ノズル、プロセスキットリング、等がある。
【００１９】
一実施形態では、処理チャンバ１００は、チャンバ本体１０２と、シャワーヘッド１３０とを含み、これらは内部容積１０６を囲む。シャワーヘッド１３０は、ガス分配プレートを備えてもよく、備えなくてもよい。例えば、シャワーヘッドは、シャワーヘッドベースと、シャワーヘッドベースに接着されたシャワーヘッドガス分配プレートとを備えるマルチピースシャワーヘッドであってもよい。あるいは、シャワーヘッド１３０を、いくつかの実施形態では蓋及びノズルに入れ替えてもよく、又は、他の諸実施形態では複数の扇形シャワーヘッド区画及びプラズマ生成ユニットに入れ替えてもよい。チャンバ本体１０２は、アルミニウム、ステンレス鋼、又は他の適切な材料から製造され得る。チャンバ本体１０２は、一般に、側壁１０８と、底部１１０とを含む。
【００２０】
外側ライナー１１６を側壁１０８に隣接して配置して、チャンバ本体１０２を保護してもよい。外側ライナー１１６を、Ａｌ２Ｏ３又はＹ２Ｏ３などの耐ハロゲン含有ガス性材料としてもよい。
【００２１】
チャンバ本体１０２内に排気口１２６を画定してもよく、内部容積１０６をポンプシステム１２８に接続してもよい。ポンプシステム１２８は、１つ以上のポンプ及びスロットルバルブを備え、これらを利用して、処理チャンバ１００の内部容積１０６を排気し、圧力を調整してもよい。
【００２２】
シャワーヘッド１３０は、チャンバ本体１０２の側壁１０８及び／又はチャンバ本体の上部に支持されてもよい。シャワーヘッド１３０（又は蓋）は、これを開放して、処理チャンバ１００の内部容積１０６へのアクセスを可能にしてもよく、これを閉じて、処理チャンバ１００に気密を提供してもよい。ガスパネル１５８を処理チャンバ１００に接続して、シャワーヘッド１３０又は蓋及びノズルを介して内部容積１０６に処理ガス及び／又はクリーニングガスを供給してもよい。シャワーヘッド１３０を、誘電体エッチング（誘電体材料のエッチング）に使用される処理チャンバに使用してもよい。シャワーヘッド１３０は、シャワーヘッド１３０全体に複数のガス供給孔１３２を備える。シャワーヘッド１３０を、アルミニウム、陽極酸化アルミニウム、アルミニウム合金（例えば、Ａｌ６０６１）、又は陽極酸化アルミニウム合金としてもよい。いくつかの実施形態では、シャワーヘッドは、シャワーヘッドに接着されたガス分配プレート（ＧＤＰ）を備える。ＧＤＰを、例えば、Ｓｉ又はＳｉＣとしてもよい。ＧＤＰは、シャワーヘッドの孔と直線状に並ぶ複数の孔をさらに備えてもよい。
【００２３】
処理チャンバ１００内で基板を処理するために使用し得る処理ガスの例には、ハロゲン含有ガス（とりわけＣ２Ｆ６、ＳＦ６、ＳｉＣｌ４、ＨＢｒ、ＮＦ３、ＣＦ４、ＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ３、Ｆ、Ｃｌ２、ＣＣｌ４、ＢＣｌ３及びＳｉＦ４など）の他にもＯ２又はＮ２Ｏなどのガスも含まれる。キャリアガスの例には、Ｎ２、Ｈｅ、Ａｒ、及び処理ガスに対して不活性な他のガス（例えば、非反応性ガス）が含まれる。
【００２４】
基板支持アセンブリ１４８は、シャワーヘッド１３０の下にある、処理チャンバ１００の内部容積１０６に配置される。基板支持アセンブリ１４８は、処理中に基板１４４（例えばウェハ）を保持する。基板支持アセンブリ１４８は、処理中に基板１４４を固定する静電チャック、静電チャックに接着された金属冷却プレート、及び／又は１つ以上の追加の構成要素を備え得る。内側ライナー（図示せず）は、基板支持アセンブリ１４８の外面を覆ってもよい。内側ライナーを、Ａｌ２Ｏ３又はＹ２Ｏ３などの耐ハロゲン含有ガス性材料としてもよい。
【００２５】
シャワーヘッド１３０（又は蓋及び／又はノズル）、側壁１０８、底部１１０、基板支持アセンブリ１４８、外側ライナー１１６、内側ライナー（図示せず）、又は他のチャンバ構成要素のどれもが、諸実施形態による、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティング又はバッファ層を備えてもよく、このバッファ層は、バッファ層上にＭ−Ｏ−Ｆ層又はコーティングを有してもよい。例えば、図示のように、シャワーヘッド１３０は、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティング１５２を含む。いくつかの実施形態では、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティング１５２は、Ｙ−Ｏ−Ｆコーティングである。いくつかの実施形態では、Ｍ−Ｏ−Ｆ（例えば、Ｙ−Ｏ−Ｆ）コーティングをアモルファスとしてもよい。いくつかの実施形態では、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティングは、少なくとも２つの異なる金属を含み得る。例えば、Ｍ−Ｏ−Ｆは、２つの金属（Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆ）、３つの金属（Ｍ１−Ｍ２−Ｍ３−Ｏ−Ｆ）、又は４つの金属（Ｍ１−Ｍ２−Ｍ３−Ｍ４−Ｏ−Ｆ）を制限なく含み得る。
【００２６】
図２Ａ及び図２Ｂは、それぞれチャンバ構成要素２００及び２５０の断面側面図を示す。チャンバ構成要素２００及び２５０は、本体２１０を含む。いくつかの実施形態では、任意選択でチャンバ構成要素本体２１０を、バッファ層２２０でコーティングしてもよい。他の諸実施形態では、バッファ層２２０は存在しなくてもよい。いくつかの実施形態では、チャンバ構成要素２００及び２５０を、それぞれＭ−Ｏ−Ｆ層２３０又はＭ−Ｏ−Ｆ層２４０でさらにコーティングしてもよい。Ｍ−Ｏ−Ｆ層２３０及び／又は２４０を、バッファ層２２０が存在する場合にはバッファ層２２０上に、バッファ層がない場合には本体２１０のすぐ上に、コーティングしてもよい。
【００２７】
チャンバ構成要素２００及び／又は２５０の本体２１０は、金属本体（例えば、アルミニウム又はＡｌ６０６１などのアルミニウム合金）又はセラミック本体（例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、ＳｉＣ、など）を含んでもよい。バッファ層２２０は、Ａｌ２Ｏ３又は別の適切な材料を含んでもよい。ただし、この適切な材料は、本明細書に記載され、当業者によって理解されるように、バッファ層の目的を果たすことができるものである。例えば、Ａｌ２Ｏ３バッファ層を、完全にアモルファスとしてもよく、特定の諸実施形態では、Ａｌ基板と希土類オキシフッ化物層との間で利用して（Ａｌ基板上に希土類オキシフッ化物層を直接コーティングするのではなく）、コーティングの密着性を改善し、界面欠陥を低減し、応力集中を低減し、界面からの亀裂発生場所の数を低減してもよい。
【００２８】
バッファ層は、存在するならば、複数の目的に役立ち得る。その目的には、１）チャンバ構成要素本体とコーティングの間の接着を促進する接着層として、２）チャンバ構成要素本体のＣＴＥとコーティングのＣＴＥ間のＣＴＥ差を緩和するＣＴＥ遷移層としての目的が含まれるが、これらに限定されない。例えば、アルミニウムのＣＴＥは約２２〜２５ｐｐｍ／Ｋであり、ステンレス鋼のＣＴＥは約１３ｐｐｍ／Ｋである。他方、イットリウム系コーティング及びその他の酸化物のＣＴＥは著しく低い（例えば、Ｙ２Ｏ３の場合は約６〜８ｐｐｍ／Ｋである）。コーティングとチャンバ構成要素の本体のＣＴＥの違いにより、熱サイクル中にコーティングに亀裂が生じる可能性がある。高密度なＡＬＤコーティングは、ＣＴＥの不一致により、熱サイクル中に亀裂が特に発生しやすくなる。したがって、チャンバ構成要素本体２１０とコーティング２３０及び／又は２４０との間に接着促進及び／又はＣＴＥ緩和が必要な場合には、バッファ層が存在してもよい。いくつかの実施形態では、処理チャンバ構成要素上にバッファ層はなくてもよく、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティングを処理チャンバ構成要素自体に直接堆積させてもよい。
【００２９】
Ｍ−Ｏ−Ｆコーティングが堆積される前に処理チャンバ構成要素がバッファ層でコーティングされる実施形態では、バッファ層を、当業者によって理解されるような任意の適切な方法によって堆積させてもよい。この方法には、原子層堆積、化学気相堆積、物理気相堆積、プラズマ溶射、イオンアシスト堆積などが含まれるが、これらに限定されない。
【００３０】
コーティング層２３０は、いくつかの実施形態による、コーティングの厚さ全体にわたってモルＯ／Ｆ比の均一な分布を有する希土類オキシフッ化物（Ｍ−Ｏ−Ｆ）層を示す。Ｍ−Ｏ−ＦコーティングのモルＯ／Ｆ比を、将来の処理中に平衡状態で形成されるモルＯ／Ｆ比から約２０％の範囲内、約１５％の範囲内、約１０％の範囲内、約５％の範囲内、約４％の範囲内、約３％の範囲内、約２％の範囲内又は約１％の範囲内としてもよく、チャンバ構成要素と、結果的にＭ−Ｏ−Ｆコーティングは、この将来の処理に曝され得る。一実施形態における均一な分布という用語は、±１０％の範囲内で均一であることを意味する。
【００３１】
本明細書で使用される「将来の処理」という用語が参照する処理が生じるチャンバには、非プラズマエッチャー、非プラズマクリーナー、化学気相堆積（ＣＶＤ）チャンバ、物理気相堆積（ＰＶＤ）チャンバ、プラズマ強化化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）チャンバ、プラズマ強化物理気相堆積（ＰＥＰＶＤ）チャンバ、プラズマ強化原子層堆積（ＰＥＡＬＤ）チャンバ、等が含まれるが、これらに限定されない。将来の処理は、フッ素化学物質及び／又はフッ素系プラズマが使用される処理であってもよい。
【００３２】
コーティング層２４０は、底部及び上部を有する希土類オキシフッ化物コーティングを示す。上部は、将来の処理中にフッ素含有化学作用に曝される可能性がある。底部は、上部の反対側に、チャンバ構成要素本体２１０に近接し、バッファ層２２０（存在する場合）と接触して配置されてもよい。フッ素濃度分布が、希土類オキシフッ化物コーティングの全体にわたって底部から上部に形成されて、上部のフッ素濃度が、将来の処理中に平衡状態で形成されるフッ素濃度から約２０％の範囲内、約１５％の範囲内、約１０％の範囲内、約５％の範囲内、約４％の範囲内、約３％の範囲内、約２％の範囲内又は約１％の範囲内になっていてもよい。
【００３３】
本明細書で使用されるフッ素濃度分布は、希土類オキシフッ化物コーティングの全体にわたるフッ素濃度分布を指す。例えば、フッ素濃度は、底部から上部に向かって増加し、底部から上部に向かって減少し、底部から上部に一定かつ均一のままであってもよく、フッ素濃度は、底部から上部に向かって増加してから減少し、底部から上部に向かって減少してから増加してもよく、又は任意のフッ素分布を有し得る。
【００３４】
いくつかの実施形態では、底部は第１フッ素濃度を有してもよく、上部は第１フッ素濃度とは異なる第２フッ素濃度を有してもよい。一実施形態では、第１フッ素濃度は、第２フッ素濃度より高くてもよい。別の一実施形態では、第１フッ素濃度は、第２フッ素濃度より低くてもよい。フッ素濃度勾配は、第１フッ素濃度と第２フッ素濃度の違いにより、希土類オキシフッ化物コーティングの全体にわたって形成される。
【００３５】
そのような実施形態では、第２フッ素濃度は、将来の処理中に平衡状態で形成されるフッ素濃度から約２０％の範囲内、約１５％の範囲内、約１０％の範囲内、約５％の範囲内、約４％の範囲内、約３％の範囲内、約２％の範囲内又は約１％の範囲内になっていてもよい。
【００３６】
いくつかの実施形態では、希土類オキシフッ化物コーティングの底部には、実質的に酸素がない場合がある。例えば、希土類オキシフッ化物コーティングの底部は、Ｍ−Ｆの形態（Ｍ−Ｆは、Ｍ１−Ｆ、Ｍ１−Ｍ２−Ｆ、Ｍ１−Ｍ２−Ｍ３−Ｆ、Ｍ１−Ｍ２−Ｍ３−Ｍ４−Ｆなど、これらに限定されないが、１つ以上の金属を含む金属フッ化物を指し得るという理解に基づいて）になり得る。一実施形態では、希土類オキシフッ化物コーティングを、ＹＦ３層の上にコーティングされたＹ−Ｏ−Ｆとしてもよく、このＹＦ３層を、処理チャンバ構成要素本体に直接コーティングするか、又は処理チャンバ構成要素本体に堆積したバッファ層にコーティングしてもよい。
【００３７】
他の諸実施形態では、希土類オキシフッ化物コーティングの底部は、実質的にフッ素がない場合がある。例えば、希土類オキシフッ化物コーティングの底部は、Ｍ−Ｏの形態（Ｍ−Ｏは、Ｍ１−Ｏ、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ、Ｍ１−Ｍ２−Ｍ３−Ｏ、Ｍ１−Ｍ２−Ｍ３−Ｍ４−Ｏなど、これらに限定されないが、１つ以上の金属を含む金属酸化物を指し得るという理解に基づいて）になり得る。一実施形態では、希土類オキシフッ化物コーティングを、Ｙ２Ｏ３層の上にコーティングされたＹ−Ｏ−Ｆとしてもよく、このＹ２Ｏ３層を、処理チャンバ構成要素本体に直接コーティングするか、又は処理チャンバ構成要素本体に堆積したバッファ層にコーティングしてもよい。
【００３８】
いくつかの実施形態では、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティング２３０及び２４０は、約１ｎｍから１０００μｍの厚さを有するＡＬＤ堆積コーティングである。諸実施形態では、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティング２３０、２４０は、最大厚さ約７５０μｍ、最大厚さ約５００μｍ、最大厚さ約４００μｍ、最大厚さ約３００μｍ、最大厚さ約２５０μｍ、最大厚さ約２００μｍ、最大厚さ約１５０μｍ、最大厚さ約１００μｍ、最大厚さ５０μｍ、最大厚さ３０μｍ、最大厚さ１０μｍ、又は別の最大厚さを有してもよい。諸実施形態では、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティング２３０、２４０は、最小厚さ５ｎｍ、最小厚さ１０ｎｍ、最小厚さ１５ｎｍ、最小厚さ２５ｎｍ、最小厚さ３５ｎｍ、最小厚さ５０ｎｍ、又は別の最小厚さを有してもよい。
【００３９】
Ｍ−Ｏ−Ｆコーティング２３０及び２４０は、薄く、高密度で、約１．５％未満、約１％未満、約０．５％未満、又は約０％という非常に低い気孔率を有し（すなわち、気孔がない）、コンフォーマルであってもよい。Ｍ−Ｏ−Ｆコーティング２３０及び２４０を、Ｘ線回折（ＸＲＤ）相調査により測定され得るように、特定の諸実施形態ではアモルファスとし得る。これらのＭ−Ｏ−Ｆ特性を、本明細書に開示される様々な方法によって形成及び／又は堆積される、本明細書に開示された様々なＭ−Ｏ−Ｆコーティングに適用し得る。
【００４０】
図３は、一実施形態による、希土類オキシフッ化物コーティングで処理チャンバ構成要素をコーティングする方法３００を示す。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される希土類オキシフッ化物層及びコーティングを、Ｍ−Ｏ−Ｆと表示し得る。Ｍを、Ｙ、Ｇｄ、Ｙｂ、Ｅｒを含む（ただし、これらに限定されない）１つ以上の希土類金属、及び／又はＨｆ、Ｔａ、Ａｌ又はＺｒなどの１つ以上の別の金属としてもよい。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される希土類オキシフッ化物コーティングを、Ｙ−Ｏ−Ｆ、Ｙ−Ｚｒ−Ｏ−Ｆ、Ｔａ−Ｚｒ−Ｏ−Ｆ、Ｙ−Ｈｆ−Ｏ−Ｆ、Ｔａ−Ｏ−Ｆ、Ｈｆ−Ｏ−Ｆ、Ｅｒ−Ｏ−Ｆ、Ｙ−Ｅｒ−Ｏ−Ｆ、Ｙ−Ｚｒ−Ｈｆ−Ｏ−Ｆ、Ｙ−Ａｌ−Ｚｒ−Ｈｆ−Ｏ−Ｆ、Ｙ−Ｅｒ−Ｚｒ−Ｏ−Ｆ、Ｙ−Ｅｒ−Ｚｒ−Ｈｆ−Ｏ−Ｆ等としてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、Ｍ−Ｏ−Ｆの金属は、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆ、Ｍ１−Ｍ２−Ｍ３−Ｏ−Ｆ、Ｍ１−Ｍ２−Ｍ３−Ｍ４−Ｏ−Ｆなど、少なくとも２つの金属を指示する。いくつかの実施形態では、ブロック３２０に従って、第１Ｍ−Ｏ−Ｆ層を、ｘ回のＡＬＤサイクルを実行する工程により形成して、処理チャンバ構成要素の表面上に第１希土類酸化物層を形成してもよい。ここで、ｘは０以上の整数である。金属酸化物又は希土類酸化物の層を、Ｍ−Ｏ（Ｍ−Ｏは、Ｍ１−Ｏ、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ、Ｍ１−Ｍ２−Ｍ３−Ｏ、Ｍ１−Ｍ２−Ｍ３−Ｍ４−Ｏなど、これらに限定されないが、１つ以上の金属を含む金属酸化物を指し得るという理解に基づいて）と表示し得る。いくつかの実施例では、金属酸化物コーティングを、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、又は希土類酸化物（Ｇｄ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３など）としてもよい。金属酸化物コーティングは、より複雑な酸化物であってもよい。その酸化物とは、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２（ＹＡＧ）、Ｙ４Ａｌ２Ｏ９（ＹＡＭ）、Ｙ２Ｏ３、安定化ＺｒＯ２（ＹＳＺ）、Ｅｒ３Ａｌ５Ｏ１２（ＥＡＧ）、Ｙ２Ｏ３−ＺｒＯ２の固溶体、Ｙ２Ｏ３−Ｅｒ２Ｏ３の固溶体、又はＹ４Ａｌ２Ｏ９とＹ２Ｏ３−ＺｒＯ２の固溶体とを含む複合セラミックなどである。一実施形態では、金属酸化物層は、以下の組成のいずれかでＹ２Ｏ３−ＺｒＯ２の固溶体を含み得る。その組成とは、２０〜８０ｍｏｌ％のＹ２Ｏ３及び２０〜８０ｍｏｌ％のＺｒＯ２、３０〜７０ｍｏｌ％のＹ２Ｏ３及び３０〜７０ｍｏｌ％のＺｒＯ２、４０〜６０ｍｏｌ％のＹ２Ｏ３及び４０〜６０ｍｏｌ％のＺｒＯ２、５０〜８０ｍｏｌ％のＹ２Ｏ３及び２０〜５０ｍｏｌ％のＺｒＯ２、又は６０〜７０ｍｏｌ％のＹ２Ｏ３及び３０〜４０ｍｏｌ％のＺｒＯ２である。
【００４１】
Ｍ１−Ｏ−Ｆ層が含むＭ１の濃度を、約０ｍｏｌ％から１００ｍｏｌ％の間、約５ｍｏｌ％から１００ｍｏｌ％の間、約１０ｍｏｌ％から９５ｍｏｌ％の間、約２０ｍｏｌ％から９０ｍｏｌ％の間、約２０ｍｏｌ％から８０ｍｏｌ％の間、約１０ｍｏｌ％、約２０ｍｏｌ％、約３０ｍｏｌ％、約４０ｍｏｌ％、約５０ｍｏｌ％、約６０ｍｏｌ％、約７０ｍｏｌ％、約８０ｍｏｌ％、約９０ｍｏｌ％、又は任意の他の範囲及び／若しくはこれらの範囲内の数としてもよい。ここで、濃度は、金属オキシフッ化物コーティング内の金属の総量に基づいて測定される。濃度が、金属オキシフッ化物コーティング全体に基づいて測定される場合、Ｍ１の濃度を、最大約４０ｍｏｌ％、最大約３５ｍｏｌ％、最大約３０ｍｏｌ％、最大約２５ｍｏｌ％、最大約２０ｍｏｌ％、最大約１５ｍｏｌ％、最大約１０ｍｏｌ％、最大約５ｍｏｌ％、又は任意の他の範囲及び／若しくはこれらの範囲内の数としてもよい。
【００４２】
Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆ層は、次の組成のいずれかを含み得る。その組成とは、約２０〜８０ｍｏｌ％のＭ１及び２０〜８０ｍｏｌ％のＭ２、３０〜７０ｍｏｌ％のＭ１及び３０〜７０ｍｏｌ％のＭ２、４０〜６０ｍｏｌ％のＭ１及び４０〜６０ｍｏｌ％のＭ２、５０〜８０ｍｏｌ％のＭ１及び２０〜５０ｍｏｌ％のＭ２、又は６０〜７０ｍｏｌ％のＭ１及び３０〜４０ｍｏｌ％のＭ２である。ここで、Ｍ１及びＭ２の濃度は、金属オキシフッ化物コーティング内の金属の総量（Ｍ１＋Ｍ２）に基づいて測定される。濃度が金属オキシフッ化物コーティング全体に基づいて測定される場合、Ｍ１＋Ｍ２が合わせて有する濃度を、最大約４０ｍｏｌ％、最大約３５ｍｏｌ％、最大約３０ｍｏｌ％、最大約２５ｍｏｌ％、最大約２０ｍｏｌ％、最大約１５ｍｏｌ％、最大約１０ｍｏｌ％、最大約５ｍｏｌ％、又は任意の他の範囲及び／若しくはこれらの範囲内の数としてもよい。
【００４３】
Ｍ１−Ｍ２−Ｍ３−Ｏ−Ｆ層は、次の組成のいずれかを含み得る。その組成とは、約５〜８０ｍｏｌ％のＭ１及び５〜８０ｍｏｌ％のＭ２及び５〜８０ｍｏｌ％のＭ３、１０〜７０ｍｏｌ％のＭ１及び１０〜７０ｍｏｌ％のＭ２及び１０〜７０ｍｏｌ％のＭ３、１〜９０ｍｏｌ％のＭ１及び１〜９０ｍｏｌ％のＭ２及び１〜９０ｍｏｌ％のＭ３である。ここで、Ｍ１、Ｍ２、及びＭ３の濃度は、金属オキシフッ化物コーティング内の金属の総量（Ｍ１＋Ｍ２＋Ｍ３）に基づいて測定される。濃度が金属オキシフッ化物コーティング全体に基づいて測定される場合、Ｍ１＋Ｍ２＋Ｍ３が合わせて有する濃度を、最大約４０ｍｏｌ％、最大約３５ｍｏｌ％、最大約３０ｍｏｌ％、最大約２５ｍｏｌ％、最大約２０ｍｏｌ％、最大約１５ｍｏｌ％、最大約１０ｍｏｌ％、最大約５ｍｏｌ％、又は任意の他の範囲及び／若しくはこれらの範囲内の数としてもよい。
【００４４】
Ｍ１−Ｍ２−Ｍ３−Ｍ４−Ｏ−Ｆ層は、次の組成のいずれかを含み得る。その組成とは、約２０〜４０ｍｏｌ％のＭ１及び２０〜４０ｍｏｌ％のＭ２及び２０〜４０ｍｏｌ％のＭ３及び２０〜４０ｍｏｌ％のＭ４、５〜７０ｍｏｌ％のＭ１及び５〜７０ｍｏｌ％のＭ２及び５〜７０ｍｏｌ％のＭ３及び５〜７０ｍｏｌ％のＭ４、１〜８０ｍｏｌ％のＭ１及び１〜８０ｍｏｌ％のＭ２及び１〜８０ｍｏｌ％のＭ３及び１〜８０ｍｏｌ％のＭ４である。ここで、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、及びＭ４の濃度は、金属オキシフッ化物コーティング内の金属の総量（Ｍ１＋Ｍ２＋Ｍ３＋Ｍ４）に基づいて測定される。濃度が金属オキシフッ化物コーティング全体に基づいて測定される場合、Ｍ１＋Ｍ２＋Ｍ３＋Ｍ４が合わせて有する濃度を、最大約４０ｍｏｌ％、最大約３５ｍｏｌ％、最大約３０ｍｏｌ％、最大約２５ｍｏｌ％、最大約２０ｍｏｌ％、最大約１５ｍｏｌ％、最大約１０ｍｏｌ％、最大約５ｍｏｌ％、又は任意の他の範囲及び／若しくはこれらの範囲内の数としてもよい。
【００４５】
本出願全体にわたって、いずれの特定の金属（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、又はＭ４）の濃度も、金属オキシフッ化物組成（Ｍ−Ｏ−Ｆ）中の金属（Ｍ）の総量に対するものである。例えば、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆ組成では、Ｍ１とＭ２を合わせたｍｏｌ％に対して測定して、Ｍ１は約２０〜８０ｍｏｌ％で存在してもよく、Ｍ２は約２０〜８０ｍｏｌ％で存在してもよい。しかしながら、組成Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆに対して測定すると、Ｍ１は約１〜４０ｍｏｌ％で存在してもよく、Ｍ２は約１〜４０ｍｏｌ％で存在してもよい。
【００４６】
ブロック３５０に従って、第１Ｍ−Ｏ−Ｆ層を、ｙ回のＡＬＤサイクルを実行する工程によりさらに形成して、処理チャンバ構成要素の表面上に第１希土類フッ化物を形成してもよい。ここで、ｙは０以上の整数である。Ｙの値は、ｘの値と同じでもよく、異なっていてもよい。希土類フッ化物層を、Ｍ−Ｆ（Ｍ−Ｆは、Ｍ１−Ｆ、Ｍ１−Ｍ２−Ｆ、Ｍ１−Ｍ２−Ｍ３−Ｆ、Ｍ１−Ｍ２−Ｍ３−Ｍ４−Ｆなど、これらに限定されないが、１つ以上の金属を含む金属フッ化物を指し得るという理解に基づいて）と表示し得る。Ｍ−Ｏ及びＭ−Ｆの両方におけるＭを、希土類金属（Ｙ、Ｅｒ、Ｇｄ、Ｙｂなど）及び他の金属（Ｈｆ、Ｔａ、Ａｌ又はＺｒなど）から独立に選択された希土類金属としてもよい。いくつかの実施形態では、希土類酸化物層Ｍ−Ｏ及び希土類フッ化物層Ｍ−Ｆの希土類金属Ｍは同じであってもよい。他の諸実施形態では、希土類酸化物層Ｍ−Ｏ内の希土類金属Ｍは、希土類フッ化物層Ｍ−Ｆ内の希土類金属Ｍと異なっていてもよい。形成されるＭ−Ｏ−Ｆ層は、具体的なＭ−Ｏ及びＭ−Ｆコーティングに依存する。
【００４７】
希土類オキシフッ化物コーティング（Ｍ−Ｏ−Ｆ）を堆積させる工程には、１つ、２つ、３つ、又は４つの金属（Ｍ−Ｏ−Ｆコーティング内のＭ成分）とＯ−Ｆ（Ｍ−Ｏ−Ｆコーティング内のＯ−Ｆ成分）を堆積させる工程が含まれる。１つ、２つ、３つ、又は４つの金属を堆積させる工程は、逐次堆積、共堆積、共添加、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される方法によって行われてもよい。Ｏ−Ｆを堆積させる工程は、逐次堆積、共堆積、共添加、Ｆスーパーサイクル、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される方法によって行われてもよい。
【００４８】
表１は、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆコーティングを堆積させるための様々な方法を示す。表１に示されている組み合わせは単なる例示であり、限定するものと解釈されるべきではない。Ｍ１−Ｍ２−Ｍ３−Ｏ−Ｆコーティング及びＭ１−Ｍ２−Ｍ３−Ｍ４−Ｏ−Ｆコーティングを堆積させるために、同様の組み合わせが想定され得る。Ｍ１−Ｍ２−Ｍ３−Ｏ−ＦコーティングとＭ１−Ｍ２−Ｍ３−Ｍ４−Ｏ−Ｆコーティングの可能な堆積の組み合わせは、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆの可能な堆積の組み合わせよりも多くなっている。これは、Ｍ１−Ｍ２（Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆ内の）を、逐次堆積、共堆積、及び共添加から成る群から選択された単一の方法によって堆積させ得るためである。対照的に、Ｍ１−Ｍ２−Ｍ３は、単一の方法によって、又は逐次堆積、共堆積、共添加、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される方法の組み合わせによって堆積され得る。したがって、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティング内の金属の数が多いほど、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティングを堆積させる工程に使用できる方法の組み合わせの数が多くなる。
【００４９】
いくつかの実施形態では、希土類オキシフッ化物コーティングは、第１金属（Ｍ１）と第２金属（Ｍ２）の均質な混合物を含む。いくつかの実施形態では、希土類オキシフッ化物コーティングは、第１金属（Ｍ１）、第２金属（Ｍ２）、及び第３金属（Ｍ３）の均質な混合物を含む。いくつかの実施形態では、希土類オキシフッ化物コーティングは、第１金属（Ｍ１）、第２金属（Ｍ２）、第３金属（Ｍ３）、及び第４金属（Ｍ４）の均質な混合物を含む。
【表１】
0006861323.tif 000002
【００５０】
表１に示すように、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆを堆積させる工程は、Ｍ１−Ｍ２を逐次的に堆積させる工程、及びＯ−Ｆを逐次的に堆積させる工程を含み得る（「コンボ１」）。この組み合わせのオプション１（表１に示す）は、ｗ回のＡＬＤサイクルを実行する工程を含み得る。ここで、各サイクルは、Ｍ１含有前駆体を表面上に堆積させて、第１吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ１含有前駆体を除去する工程と、Ｏ含有反応物を第１吸着層と反応させて、Ｍ１−Ｏ層を形成する工程と、ＡＬＤチャンバをパージして、過剰な未反応のＯ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｗ回のＡＬＤサイクルに続けてｘ回のＡＬＤサイクルを行ってもよい。ここで、各サイクルは、Ｍ２含有前駆体をＭ１−Ｏ層上に堆積させて、第２吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ２含有前駆体を除去する工程と、Ｏ含有反応物を第２吸着層と反応させて、Ｍ２−Ｏ層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＯ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｗ及びｘ回のサイクルが一緒に合わさって、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ層を形成してもよい。ｗ及びｘ回のＡＬＤサイクルに続けてｙ回のＡＬＤサイクルを行ってもよい。ここで、各サイクルは、Ｍ１含有前駆体をＭ１−Ｍ２−Ｏ層上に堆積させて、第３吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ１含有前駆体を除去する工程と、Ｆ含有反応物を第３吸着層と反応させて、Ｍ１−Ｆ層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＦ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｗ、ｘ及びｙ回のＡＬＤサイクルに続けてｚ回のＡＬＤサイクルを行ってもよい。ここで、各サイクルは、Ｍ２含有前駆体をＭ１−Ｆ層上に堆積させて、第４吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ２含有前駆体を除去する工程と、Ｆ含有反応物を第４吸着層と反応させて、Ｍ１−Ｍ２−Ｆ層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＦ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｗ、ｘ、ｙ、及びｚ回のサイクルが一緒に合わさって、Ｍ１−Ｍ２の逐次堆積及びＯ−Ｆの逐次堆積によってＭ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆ層を形成する。
【００５１】
Ｍ１−Ｍ２の別の逐次堆積及びＯ−Ｆの逐次堆積（表１、コンボ１、オプション２）は、ｗ回のＡＬＤサイクルを実行する工程を含み得る。ここで、各サイクルは、Ｍ１含有前駆体を表面上に堆積させて、第１吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ１含有前駆体を除去する工程と、Ｏ含有反応物を第１吸着層と反応させて、Ｍ１−Ｏ層を形成する工程と、ＡＬＤチャンバをパージして、過剰な未反応のＯ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｗ回のＡＬＤサイクルに続けてｘ回のＡＬＤサイクルを行ってもよい。ここで、各サイクルは、Ｍ２含有前駆体をＭ１−Ｏ層上に堆積させて、第２吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ２含有前駆体を除去する工程と、Ｆ含有反応物を第２吸着層と反応させて、Ｍ２−Ｆ層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＦ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｗ及びｘ回のサイクルが一緒に合わさって、Ｍ１−Ｏ−Ｍ２−Ｆ層を形成してもよい。ｗ及びｘ回のＡＬＤサイクルに続けてｙ回のＡＬＤサイクルを行ってもよい。ここで、各サイクルは、Ｍ１含有前駆体をＭ１−Ｏ−Ｍ２−Ｆ層上に堆積させて、第３吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ１含有前駆体を除去する工程と、Ｆ含有反応物を第３吸着層と反応させて、Ｍ１−Ｆ層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＦ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｗ、ｘ及びｙ回のＡＬＤサイクルに続けてｚ回のＡＬＤサイクルを行ってもよい。ここで、各サイクルは、Ｍ２含有前駆体をＭ１−Ｆ層上に堆積させて、第４吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ２含有前駆体を除去する工程と、Ｏ含有反応物を第４吸着層と反応させて、Ｍ１−Ｆ−Ｍ２−Ｏ層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＦ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｗ、ｘ、ｙ、及びｚ回のサイクルが一緒に合わさって、Ｍ１−Ｍ２の逐次堆積及びＯ−Ｆの逐次堆積によってＭ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆ層を形成する。
【００５２】
Ｍ１−Ｍ２の別の逐次堆積及びＯ−Ｆの逐次堆積（表１、コンボ１、オプション３）は、ｗ回のＡＬＤサイクルを実行する工程を含み得る。ここで、各サイクルは、Ｍ１含有前駆体を表面上に堆積させて、第１吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ１含有前駆体を除去する工程と、Ｏ含有反応物を第１吸着層と反応させて、Ｍ１−Ｏ層を形成する工程と、ＡＬＤチャンバをパージして、過剰な未反応のＯ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｗ回のＡＬＤサイクルに続けてｘ回のＡＬＤサイクルを行ってもよい。ここで、各サイクルは、Ｍ２含有前駆体をＭ１−Ｏ層上に堆積させて、第２吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ２含有前駆体を除去する工程と、Ｆ含有反応物を第２吸着層と反応させて、Ｍ２−Ｆ層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＦ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｗ及びｘ回のサイクルが一緒に合わさって、Ｍ１−Ｏ−Ｍ２−Ｆ層を形成し得る（Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆ層とも呼ばれる）。
【００５３】
Ｍ１−Ｍ２の別の逐次堆積及びＯ−Ｆの逐次堆積（表１、コンボ１、オプション４）は、ｗ回のＡＬＤサイクルを実行する工程を含み得る。ここで、各サイクルは、Ｍ１含有前駆体を表面上に堆積させて、第１吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ１含有前駆体を除去する工程と、Ｆ含有反応物を第１吸着層と反応させて、Ｍ１−Ｆ層を形成する工程と、ＡＬＤチャンバをパージして、過剰な未反応のＦ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｗ回のＡＬＤサイクルに続けてｘ回のＡＬＤサイクルを行ってもよい。ここで、各サイクルは、Ｍ２含有前駆体をＭ１−Ｆ層上に堆積させて、第２吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ２含有前駆体を除去する工程と、Ｏ含有反応物を第２吸着層と反応させて、Ｍ２−Ｏ層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＯ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｗ及びｘ回のサイクルが一緒に合わさって、Ｍ１−Ｆ−Ｍ２−Ｏ層を形成し得る（Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆ層とも呼ばれる）。
【００５４】
表１に示すように、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆを堆積させる工程は、Ｍ１−Ｍ２を逐次的に堆積させる工程、及び共堆積によりＯ−Ｆを堆積させる工程を含み得る（「コンボ２」）。この組み合わせ（表１、コンボ２、オプション１）は、ｘ回のＡＬＤサイクルを実行する工程を含み得る。ここで、各サイクルは、Ｍ１含有前駆体を表面上に堆積させて、第１吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ１含有前駆体を除去する工程と、Ｏ含有反応物を第１吸着層と反応させて、Ｍ１−Ｏ層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＯ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程と、その後、Ｆ含有反応物をＭ１−Ｏ層と反応させて、Ｍ１−Ｏ−Ｆ層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰なＦ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｘ回のＡＬＤサイクルに続けてｙ回のＡＬＤサイクルを行ってもよい。ここで、各サイクルは、Ｍ２含有前駆体を表面上に堆積させて、第２吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ２含有前駆体を除去する工程と、Ｏ含有反応物を第２吸着層と反応させて、Ｍ２−Ｏ層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＯ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程と、その後、Ｆ含有反応物をＭ２−Ｏ層と反応させて、Ｍ２−Ｏ−Ｆ層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰なＦ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｘ及びｙ回のサイクルが一緒に合わさって、Ｍ１−Ｏ−Ｆ−Ｍ２−Ｏ−Ｆ層を形成し得る（Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆ層とも呼ばれる）。
【００５５】
Ｍ１−Ｍ２の別の逐次堆積及びＯ−Ｆの共堆積（表１、コンボ２、オプション２）は、ｘ回のＡＬＤサイクルを実行する工程を含み得る。ここで、各サイクルは、Ｍ１含有前駆体を表面上に堆積させて、第１吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ１含有前駆体を除去する工程と、Ｆ含有反応物を第１吸着層と反応させて、Ｍ１−Ｆ層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＦ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程と、その後、Ｏ含有反応物をＭ１−Ｆ層と反応させて、Ｍ１−Ｆ−Ｏ層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰なＯ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｘ回のＡＬＤサイクルに続けてｙ回のＡＬＤサイクルを行ってもよい。ここで、各サイクルは、Ｍ２含有前駆体を表面上に堆積させて、第２吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ２含有前駆体を除去する工程と、Ｆ含有反応物を第２吸着層と反応させて、Ｍ２−Ｆ層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＦ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程と、その後、Ｏ含有反応物をＭ２−Ｆ層と反応させて、Ｍ２−Ｆ−Ｏ層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰なＯ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｘ及びｙ回のサイクルが一緒に合わさって、Ｍ１−Ｆ−Ｏ−Ｍ２−Ｆ−Ｏ層を形成し得る（Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆ層とも呼ばれる）。
【００５６】
Ｍ１−Ｍ２の別の逐次堆積及びＯ−Ｆの共堆積（表１、コンボ２、オプション３）は、ｘ回のＡＬＤサイクルを実行する工程を含み得る。ここで、各サイクルは、Ｍ１含有前駆体を表面上に堆積させて、第１吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ１含有前駆体を除去する工程と、Ｏ含有反応物を第１吸着層と反応させて、Ｍ１−Ｏ層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＯ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程と、その後、Ｆ含有反応物をＭ１−Ｏ層と反応させて、Ｍ１−Ｏ−Ｆ層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰なＦ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｘ回のＡＬＤサイクルに続けてｙ回のＡＬＤサイクルを行ってもよい。ここで、各サイクルは、Ｍ２含有前駆体を表面上に堆積させて、第２吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ２含有前駆体を除去する工程と、Ｆ含有反応物を第２吸着層と反応させて、Ｍ２−Ｆ層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＦ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程と、その後、Ｏ含有反応物をＭ２−Ｆ層と反応させて、Ｍ２−Ｆ−Ｏ層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰なＯ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｘ及びｙ回のサイクルが一緒に合わさって、Ｍ１−Ｏ−Ｆ−Ｍ２−Ｆ−Ｏ層を形成し得る（Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆ層とも呼ばれる）。
【００５７】
Ｍ１−Ｍ２の別の逐次堆積及びＯ−Ｆの共堆積（表１、コンボ２、オプション４）は、ｘ回のＡＬＤサイクルを実行する工程を含み得る。ここで、各サイクルは、Ｍ１含有前駆体を表面上に堆積させて、第１吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ１含有前駆体を除去する工程と、Ｆ含有反応物を第１吸着層と反応させて、Ｍ１−Ｆ層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＦ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程と、その後、Ｏ含有反応物をＭ１−Ｆ層と反応させて、Ｍ１−Ｆ−Ｏ層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰なＯ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｘ回のＡＬＤサイクルに続けてｙ回のＡＬＤサイクルを行ってもよい。ここで、各サイクルは、Ｍ２含有前駆体を表面上に堆積させて、第２吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ２含有前駆体を除去する工程と、Ｏ含有反応物を第２吸着層と反応させて、Ｍ２−Ｏ層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＯ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程と、その後、Ｆ含有反応物をＭ２−Ｏ層と反応させて、Ｍ２−Ｏ−Ｆ層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰なＦ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｘ及びｙ回のサイクルが一緒に合わさって、Ｍ１−Ｆ−Ｏ−Ｍ２−Ｏ−Ｆ層を形成し得る（Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆ層とも呼ばれる）。
【００５８】
表１に示すように、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆを堆積させる工程は、Ｍ１−Ｍ２を逐次的に堆積させる工程、及び共添加によりＯ−Ｆを堆積させる工程を含み得る（「コンボ３」）。この組み合わせは、ｘ回のＡＬＤサイクルを実行する工程を含み得る。ここで、各サイクルは、Ｍ１含有前駆体を表面上に堆積させて、第１吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ１含有前駆体を除去する工程と、Ｏ含有反応物をＦ含有反応物と同時に第１吸着層と反応させて（共添加）、Ｍ１−Ｏ−Ｆ層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＯ含有反応物及び過剰な未反応のＦ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｘ回のＡＬＤサイクルに続けてｙ回のＡＬＤサイクルを行ってもよい。ここで、各サイクルは、Ｍ２含有前駆体を表面上に堆積させて、第２吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ２含有前駆体を除去する工程と、Ｏ含有反応物をＦ含有反応物と同時に第２吸着層と反応させて（共添加）、Ｍ２−Ｏ−Ｆ層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＯ含有反応物及び過剰な未反応のＦ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｘ及びｙ回のサイクルが一緒に合わさって、Ｍ１−Ｏ−Ｆ−Ｍ２−Ｏ−Ｆ層を形成し得る（Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆ層とも呼ばれる）。
【００５９】
表１に示すように、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆを堆積させる工程は、Ｍ１−Ｍ２を逐次的に堆積させる工程、及びＦスーパーサイクルによりＯ−Ｆを堆積させる工程を含み得る（「コンボ４」）。この組み合わせは、ｘ回のＡＬＤサイクルを実行する工程を含み得る。ここで、各サイクルは、Ｍ１含有前駆体を表面上に堆積させて、第１吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ１含有前駆体を除去する工程と、Ｏ含有反応物を第１吸着層と反応させて、Ｍ１−Ｏ層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＯ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｘ回のＡＬＤサイクルに続けてｙ回のＡＬＤサイクルを行ってもよい。ここで、各サイクルは、Ｍ２含有前駆体を表面上に堆積させて、第２吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ２含有前駆体を除去する工程と、Ｏ含有反応物を第２吸着層と反応させて、Ｍ２−Ｏ層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＯ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｘ及びｙ回のサイクルを、目標厚さ及び／又はＭ１対Ｍ２の目標モル比が達成されるまで、ｚ回繰り返してもよい。ｘ及びｙ回のサイクルが一緒に合わさって、Ｍ１−Ｏ−Ｍ２−Ｏ層を形成し得る（Ｍ１−Ｍ２−Ｏ層とも呼ばれる）。次いで、フッ素がＭ１−Ｍ２−Ｏ層内に拡散してＭ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆ層を形成できるように、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ層をフッ素含有種に曝し得る。いかなる未反応のフッ素含有種も、ＡＬＤ堆積チャンバからパージされ得る。
【００６０】
表１に示すように、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆを堆積させる工程は、共堆積によりＭ１−Ｍ２を堆積させる工程、及びＯ−Ｆを逐次的に堆積させる工程を含み得る（「コンボ５」）。この組み合わせのオプション１（表１に示す）は、ｘ回のＡＬＤサイクルを実行する工程を含み得る。ここで、各サイクルは、Ｍ１含有前駆体を表面上に堆積させて、部分的に第１吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ１含有前駆体を除去する工程と、その後、Ｍ２含有前駆体を表面上に堆積させて、第１吸着層の形成を完了する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ２含有前駆体を除去する工程と、Ｏ含有反応物を第１吸着層と反応させて、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ層を形成する工程と、ＡＬＤチャンバをパージして、過剰な未反応のＯ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｘ回のＡＬＤサイクルに続けてｙ回のＡＬＤサイクルを行ってもよい。ここで、各サイクルは、Ｍ１含有前駆体をＭ１−Ｍ２−Ｏ層上に堆積させて、部分的に第２吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ１含有前駆体を除去する工程と、その後、Ｍ２含有前駆体をＭ１−Ｍ２−Ｏ層上に堆積させて、第２吸着層の形成を完了する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ２含有前駆体を除去する工程と、Ｆ含有反応物を第２吸着層と反応させて、Ｍ１−Ｍ２−Ｆ層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＦ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｘ及びｙ回のサイクルが一緒に合わさって、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｍ１−Ｍ２−Ｆ層を形成し得る（Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆ層とも呼ばれる）。
【００６１】
表１に示すように、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆを堆積させる工程は、共堆積によりＭ１−Ｍ２を堆積させる工程、及びＯ−Ｆを逐次的に堆積させる工程を含み得る（「コンボ５」）。この組み合わせのオプション２（表１に示す）は、ｘ回のＡＬＤサイクルを実行する工程を含み得る。ここで、各サイクルは、Ｍ１含有前駆体を表面上に堆積させて、部分的に第１吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ１含有前駆体を除去する工程と、その後、Ｍ２含有前駆体を表面上に堆積させて、第１吸着層の形成を完了する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ２含有前駆体を除去する工程と、Ｆ含有反応物を第１吸着層と反応させて、Ｍ１−Ｍ２−Ｆ層を形成する工程と、ＡＬＤチャンバをパージして、過剰な未反応のＦ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｘ回のＡＬＤサイクルに続けてｙ回のＡＬＤサイクルを行ってもよい。ここで、各サイクルは、Ｍ１含有前駆体をＭ１−Ｍ２−Ｆ層上に堆積させて、部分的に第２吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ１含有前駆体を除去する工程と、その後、Ｍ２含有前駆体をＭ１−Ｍ２−Ｆ層上に堆積させて、第２吸着層の形成を完了する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ２含有前駆体を除去する工程と、Ｏ含有反応物を第２吸着層と反応させて、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＯ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｘ及びｙ回のサイクルが一緒に合わさって、Ｍ１−Ｍ２−Ｆ−Ｍ１−Ｍ２−Ｏ層を形成し得る（Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆ層とも呼ばれる）。
【００６２】
表１に示すように、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆを堆積させる工程は、共堆積によりＭ１−Ｍ２を堆積させる工程、及びＯ−Ｆを逐次的に堆積させる工程を含み得る（「コンボ５」）。この組み合わせのオプション３（表１に示す）は、ｘ回のＡＬＤサイクルを実行する工程を含み得る。ここで、各サイクルは、Ｍ１含有前駆体を表面上に堆積させて、部分的に第１吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ１含有前駆体を除去する工程と、その後、Ｍ２含有前駆体を表面上に堆積させて、第１吸着層の形成を完了する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ２含有前駆体を除去する工程と、Ｏ含有反応物を第１吸着層と反応させて、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ層を形成する工程と、ＡＬＤチャンバをパージして、過剰な未反応のＯ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｘ回のＡＬＤサイクルに続けてｙ回のＡＬＤサイクルを行ってもよい。ここで、各サイクルは、Ｍ２含有前駆体をＭ１−Ｍ２−Ｏ層上に堆積させて、部分的に第２吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ２含有前駆体を除去する工程と、その後、Ｍ１含有前駆体をＭ１−Ｍ２−Ｏ層上に堆積させて、第２吸着層の形成を完了する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ１含有前駆体を除去する工程と、Ｆ含有反応物を第２吸着層と反応させて、Ｍ２−Ｍ１−Ｆ層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＦ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｘ及びｙ回のサイクルが一緒に合わさって、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｍ２−Ｍ１−Ｆ層を形成し得る（Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆ層とも呼ばれる）。
【００６３】
表１に示すように、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆを堆積させる工程は、共堆積によりＭ１−Ｍ２を堆積させる工程、及びＯ−Ｆを逐次的に堆積させる工程を含み得る（「コンボ５」）。この組み合わせのオプション４（表１に示す）は、ｘ回のＡＬＤサイクルを実行する工程を含み得る。ここで、各サイクルは、Ｍ１含有前駆体を表面上に堆積させて、部分的に第１吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ１含有前駆体を除去する工程と、その後、Ｍ２含有前駆体を表面上に堆積させて、第１吸着層の形成を完了する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ２含有前駆体を除去する工程と、Ｆ含有反応物を第１吸着層と反応させて、Ｍ１−Ｍ２−Ｆ層を形成する工程と、ＡＬＤチャンバをパージして、過剰な未反応のＦ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｘ回のＡＬＤサイクルに続けてｙ回のＡＬＤサイクルを行ってもよい。ここで、各サイクルは、Ｍ２含有前駆体をＭ１−Ｍ２−Ｆ層上に堆積させて、部分的に第２吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ２含有前駆体を除去する工程と、その後、Ｍ１含有前駆体をＭ１−Ｍ２−Ｆ層上に堆積させて、第２吸着層の形成を完了する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ１含有前駆体を除去する工程と、Ｏ含有反応物を第２吸着層と反応させて、Ｍ２−Ｍ１−Ｏ層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＯ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｘ及びｙ回のサイクルが一緒に合わさって、Ｍ１−Ｍ２−Ｆ−Ｍ２−Ｍ１−Ｏ層を形成し得る（Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆ層とも呼ばれる）。
【００６４】
表１に示すように、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆを堆積させる工程は、共堆積によりＭ１−Ｍ２を堆積させる工程、及び共堆積によりＯ−Ｆを堆積させる工程を含み得る（「コンボ６」）。この組み合わせのオプション１（表１に示す）は、Ｍ１含有前駆体を表面上に堆積させて、部分的に第１吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ１含有前駆体を除去する工程と、その後、Ｍ２含有前駆体を表面上に堆積させて、第１吸着層の形成を完了する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ２含有前駆体を除去する工程と、Ｏ含有反応物を第１吸着層と反応させて、第１吸着層で、Ｍ１含有前駆体の一部及びＭ２含有前駆体の一部と反応する工程と（第１吸着層の一部にＭ１−Ｍ２−Ｏを形成）、ＡＬＤチャンバをパージして、過剰な未反応のＯ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程と、その後、Ｆ含有反応物を第１吸着層と反応させて、第１吸着層で、残りの未反応のＭ１含有前駆体及び残りの未反応のＭ２含有反応物と反応する工程と（第１吸着層の残りの部分にＭ１−Ｍ２−Ｆを形成）を含み得る。
【００６５】
コンボ５のオプション２（表１に示す）は、Ｍ１含有前駆体を表面上に堆積させて、部分的に第１吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ１含有前駆体を除去する工程と、その後、Ｍ２含有前駆体を表面上に堆積させて、第１吸着層の形成を完了する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ２含有前駆体を除去する工程と、Ｆ含有反応物を第１吸着層と反応させて、第１吸着層で、Ｍ１含有前駆体の一部及びＭ２含有前駆体の一部と反応する工程と（第１吸着層の一部にＭ１−Ｍ２−Ｆを形成）、ＡＬＤチャンバをパージして、過剰な未反応のＦ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程と、その後、Ｏ含有反応物を第１吸着層と反応させて、第１吸着層で、残りの未反応のＭ１含有前駆体及び残りの未反応のＭ２含有反応物と反応する工程と（第１吸着層の残りの部分にＭ１−Ｍ２−Ｏを形成）を含み得る。
【００６６】
表１に示すように、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆを堆積させる工程は、共堆積によりＭ１−Ｍ２を堆積させる工程、及び共添加によりＯ−Ｆを堆積させる工程を含み得る（「コンボ７」）。この組み合わせは、Ｍ１含有前駆体を表面上に堆積させて、部分的に第１吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ１含有前駆体を除去する工程と、その後、Ｍ２含有前駆体を表面上に堆積させて、第１吸着層の形成を完了する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ２含有前駆体を除去する工程と、Ｏ含有反応物及びＦ含有反応物を同時に第１吸着層と反応させて（共添加）、第１吸着層で、Ｍ１含有前駆体及びＭ２含有前駆体と反応する工程と（Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆを形成）、ＡＬＤチャンバをパージして、過剰な未反応のＯ含有反応物及び過剰な未反応のＦ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。
【００６７】
表１に示すように、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆを堆積させる工程は、共堆積によりＭ１−Ｍ２を堆積させる工程、及びＦスーパーサイクルによりＯ−Ｆを堆積させる工程を含み得る（「コンボ８」）。この組み合わせは、ｘ回のサイクルを実行する工程を含み得る。ここで、各サイクルは、Ｍ１含有前駆体を表面上に堆積させて、部分的に第１吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ１含有前駆体を除去する工程と、その後、Ｍ２含有前駆体を表面上に堆積させて、第１吸着層の形成を完了する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ２含有前駆体を除去する工程と、Ｏ含有反応物を第１吸着層と反応させて、第１吸着層で、Ｍ１含有前駆体及びＭ２含有前駆体と反応する工程と（Ｍ１−Ｍ２−Ｏを形成）、ＡＬＤチャンバをパージして、過剰な未反応のＯ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｘ回のサイクルの後、方法はさらに、フッ素がＭ１−Ｍ２−Ｏ層に拡散し得るように、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ層をフッ素含有種に曝して、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆ層を形成する工程を含む。いかなる未反応のフッ素含有種も、ＡＬＤ堆積チャンバからパージされ得る。
【００６８】
表１に示すように、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆを堆積させる工程は、共添加によりＭ１−Ｍ２を堆積させる工程、及び逐次堆積によりＯ−Ｆを堆積させる工程を含み得る（「コンボ９」）。この組み合わせ（コンボ９、オプション１）は、ｘ回のサイクルを実行する工程を含み得る。ここで、各サイクルは、Ｍ１含有前駆体をＭ２含有前駆体と同時に表面上に堆積させて（共添加）、第１吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ１含有前駆体及び過剰な未反応のＭ２含有前駆体を除去する工程と、その後、Ｏ含有反応物を第１吸着層と反応させて、第１吸着層で、Ｍ１含有前駆体及びＭ２含有前駆体と反応する工程と（Ｍ１−Ｍ２−Ｏを形成）、ＡＬＤチャンバをパージして、過剰な未反応のＯ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｘ回のサイクルの後、方法は、引き続いてｙ回のサイクルを実行する工程をさらに含む。ここで、各サイクルは、Ｍ１含有前駆体をＭ２含有前駆体と同時に表面上に堆積させて（共添加）、第２吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ１含有前駆体及び過剰な未反応のＭ２含有前駆体を除去する工程と、その後、Ｆ含有反応物を第２吸着層と反応させて、第２吸着層で、Ｍ１含有前駆体及びＭ２含有前駆体と反応する工程と（Ｍ１−Ｍ２−Ｆを形成）、ＡＬＤチャンバをパージして、過剰な未反応のＦ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｘ及びｙ回のサイクルが一緒に合わさって、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｍ１−Ｍ２−Ｆ層を形成し得る（Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆ層とも呼ばれる）。
【００６９】
コンボ９のオプション２（表１に示す）は、ｘ回のサイクルを実行する工程を含み得る。ここで、各サイクルは、Ｍ１含有前駆体をＭ２含有前駆体と同時に表面上に堆積させて（共添加）、第１吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ１含有前駆体及び過剰な未反応のＭ２含有前駆体を除去する工程と、その後、Ｆ含有反応物を第１吸着層と反応させて、第１吸着層で、Ｍ１含有前駆体及びＭ２含有前駆体と反応する工程と（Ｍ１−Ｍ２−Ｆを形成）、ＡＬＤチャンバをパージして、過剰な未反応のＦ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｘ回のサイクルの後、方法は、引き続いてｙ回のサイクルを実行する工程をさらに含む。ここで、各サイクルは、Ｍ１含有前駆体をＭ２含有前駆体と同時に表面上に堆積させて（共添加）、第２吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ１含有前駆体及び過剰な未反応のＭ２含有前駆体を除去する工程と、その後、Ｏ含有反応物を第２吸着層と反応させて、第２吸着層で、Ｍ１含有前駆体及びＭ２含有前駆体と反応する工程と（Ｍ１−Ｍ２−Ｏを形成）、ＡＬＤチャンバをパージして、過剰な未反応のＯ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｘ及びｙ回のサイクルが一緒に合わさって、Ｍ１−Ｍ２−Ｆ−Ｍ１−Ｍ２−Ｏ層を形成し得る（Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆ層とも呼ばれる）。
【００７０】
表１に示すように、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆを堆積させる工程は、共添加によりＭ１−Ｍ２を堆積させる工程、及び共堆積によりＯ−Ｆを堆積させる工程を含み得る（「コンボ１０」）。この組み合わせ（コンボ１０、オプション１）は、Ｍ１含有前駆体をＭ２含有前駆体と同時に表面上に堆積させて（共添加）、第１吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ１含有前駆体及び過剰な未反応のＭ２含有前駆体を除去する工程と、その後、Ｏ含有反応物を第１吸着層と反応させて、第１吸着層で、Ｍ１含有前駆体及びＭ２含有前駆体と反応する工程と（Ｍ１−Ｍ２−Ｏを形成）、ＡＬＤチャンバをパージして、過剰な未反応のＯ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程と、その後、Ｆ含有反応物をＭ１−Ｍ２−Ｏ層と反応させて、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆを形成する工程と、ＡＬＤチャンバをパージして、過剰な未反応のＦ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含み得る。
【００７１】
コンボ１０のオプション２（表１に示す）は、Ｍ１含有前駆体をＭ２含有前駆体と同時に表面上に堆積させて（共添加）、第１吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ１含有前駆体及び過剰な未反応のＭ２含有前駆体を除去する工程と、その後、Ｆ含有反応物を第１吸着層と反応させて、第１吸着層で、Ｍ１含有前駆体及びＭ２含有前駆体と反応する工程と（Ｍ１−Ｍ２−Ｆを形成）、ＡＬＤチャンバをパージして、過剰な未反応のＦ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程と、その後、Ｏ含有反応物をＭ１−Ｍ２−Ｆ層と反応させて、Ｍ１−Ｍ２−Ｆ−Ｏを形成する工程と、ＡＬＤチャンバをパージして、過剰な未反応のＯ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含み得る。
【００７２】
表１に示すように、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆを堆積させる工程は、共添加によりＭ１−Ｍ２を堆積させる工程、及び共添加によりＯ−Ｆを堆積させる工程を含み得る（「コンボ１１」）。この組み合わせは、Ｍ１含有前駆体をＭ２含有前駆体と同時に表面上に堆積させて（共添加）、第１吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ１含有前駆体及び過剰な未反応のＭ２含有前駆体を除去する工程と、その後、Ｏ含有反応物をＦ含有反応物と同時に第１吸着層と反応させて（共添加）、第１吸着層で、Ｍ１含有前駆体及びＭ２含有前駆体と反応する工程と（Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆを形成）、ＡＬＤチャンバをパージして、過剰な未反応のＯ含有反応物及び過剰な未反応のＦ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含み得る。
【００７３】
表１に示すように、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆを堆積させる工程は、共添加によりＭ１−Ｍ２を堆積させる工程、及びＦスーパーサイクルによりＯ−Ｆを堆積させる工程を含み得る（「コンボ１２」）。この組み合わせは、ｘ回のサイクルを実行する工程を含み得る。ここで、各サイクルは、Ｍ１含有前駆体をＭ２含有前駆体と同時に表面上に堆積させて（共添加）、第１吸着層を形成する工程と、ＡＬＤ堆積チャンバをパージして、過剰な未反応のＭ１含有前駆体及び過剰な未反応のＭ２含有前駆体を除去する工程と、その後、Ｏ含有反応物を第１吸着層と反応させて、第１吸着層で、Ｍ１含有前駆体及びＭ２含有前駆体と反応する工程と（Ｍ１−Ｍ２−Ｏを形成）、ＡＬＤチャンバをパージして、過剰な未反応のＯ含有反応物をＡＬＤ堆積チャンバから除去する工程とを含む。ｘ回のサイクルの後に、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ層をフッ素含有種に曝すことで、フッ素がＭ１−Ｍ２−Ｏ層に拡散して、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆ層を形成し得る。いかなる未反応のフッ素含有種も、ＡＬＤ堆積チャンバからパージされ得る。
【００７４】
表１に開示されている様々な実施形態で説明されているサイクル回数ｗ、ｘ、ｙ、及びｚは、０、１、２、３などの負でない整数を指示する。ここで理解すべきは、ｗ、ｘ、ｙ、及びｚは、交換して使用することができ、ＡＬＤ堆積の様々な段階で様々な数のＡＬＤサイクルを利用できることを単に示しているにすぎないことである。
【００７５】
表１の実施形態の説明は、Ｍ１−Ｍ２−Ｏ−Ｆコーティングを形成する方法の説明に限定されていた。金属の順序が逆になった場合（すなわち、Ｍ２−Ｍ１−Ｏ−Ｆ）、最終的な希土類オキシフッ化物コーティングには、異なる濃度の金属Ｍ１及びＭ２が存在する場合がある。最終的な希土類オキシフッ化物コーティング内の金属の濃度は、他の要因の中でも、金属が堆積する順序に依存する。
【００７６】
さらに、表１に開示されているような、ａ）第１金属酸化物、第１金属フッ化物又は第１金属オキシフッ化物と、ｂ）第２金属酸化物、第２金属フッ化物又は第２金属オキシフッ化物の逐次堆積を含むＡＬＤ処理の一般的な説明は、ｘ回のＡＬＤサイクルを実行する工程及びｙ回のＡＬＤサイクルを実行する工程を含み得る。ｘ回のＡＬＤサイクルからの各ＡＬＤサイクルは、物品の表面上に第１金属の第１吸着層を堆積させるために、物品を収容する堆積チャンバに第１金属含有前駆体を注入する工程と、酸素又はフッ素の少なくとも一方を第１吸着層と反応させて、第１金属酸化物、第１金属フッ化物、又は第１金属オキシフッ化物を形成するために、酸素含有反応物又はフッ素含有反応物の少なくとも一方を堆積チャンバに注入する工程とを含み得る。ｙ回のＡＬＤサイクルからの各ＡＬＤサイクルは、第２金属の第２吸着層を第１金属酸化物、第１金属フッ化物、又は第１金属オキシフッ化物上に堆積させるために、第２金属含有前駆体を堆積チャンバに注入する工程と、酸素又はフッ素の少なくとも一方を第２吸着層と反応させて、第２金属酸化物、第２金属フッ化物、又は第２金属オキシフッ化物層を形成するために、酸素含有反応物又はフッ素含有反応物の少なくとも一方を堆積チャンバに注入する工程とを含み得る。
【００７７】
第１金属及び第２金属の共堆積を含むＡＬＤ処理の一般的な説明は、ｘ回のＡＬＤサイクルを実行する工程を含み得る。ｘ回のＡＬＤサイクルからの各ＡＬＤサイクルは、第１金属及び第２金属を含む第１吸着層を物品の表面上に堆積させる工程と、酸素又はフッ素の少なくとも一方を第１吸着層と反応させて、混合金属酸化物、混合金属フッ化物、又は混合金属オキシフッ化物を形成する工程とを含み得る。堆積させる工程は、物品を収容する堆積チャンバに第１金属を含む第１金属含有前駆体を注入する工程と、その後、堆積チャンバに第２金属を含む第２金属含有前駆体を注入する工程により実行され得る。
【００７８】
第１金属及び第２金属の共添加を含むＡＬＤ処理の一般的な説明は、ｘ回のＡＬＤサイクルを実行する工程を含み得る。ｘ回のＡＬＤサイクルからの各ＡＬＤサイクルは、第１金属及び第２金属を含む第１吸着層を物品の表面上に堆積させるために、物品を収容する堆積チャンバに第１金属用の第１金属含有前駆体及び第２金属用の第２金属含有前駆体を同時に注入する工程と、酸素又はフッ素の少なくとも一方を第１吸着層と反応させて、混合金属酸化物、混合金属フッ化物、又は混合金属オキシフッ化物を形成する工程とを含み得る。
【００７９】
Ｆスーパーサイクルを伴う、２つ以上の金属酸化物層の逐次堆積、共堆積、又は共添加のいずれか１つを含むＡＬＤ処理の一般的な説明は、逐次堆積、共堆積、共添加、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される原子層堆積（ＡＬＤ）処理により２つ以上の金属酸化物層を堆積させる工程と、フッ素含有種に物品を曝す工程と、２つ以上の金属酸化物層を希土類オキシフッ化物層に変換する工程とを含み得る。
【００８０】
「逐次堆積」は、金属又はＯ−Ｆが順番に堆積される原子層堆積のことを指す（すなわち、前駆体及び反応物の１つの層が完全に堆積された後で、前駆体及び反応物の次の層の堆積が開始される）。逐次堆積における様々な成分の濃度は、ＡＬＤサイクルの回数に関連し得る。
【００８１】
「共堆積」とは、金属前駆体又はＯ含有反応物又はＦ含有反応物が順番に共注入される原子層堆積のことを指す（すなわち、１つの金属前駆体が注入され、その後に別の金属前駆体が注入され、異なる金属前駆体の混合物が堆積された後にのみ、反応物が導入されて前駆体と反応する）。共堆積における様々な成分の濃度は、各成分の注入速度に関連し得る。
【００８２】
「共添加」とは、金属前駆体又はＯ含有反応物又はＦ含有反応物が同時に共注入される原子層堆積のことを指す（すなわち、１つの金属前駆体が第２金属前駆体と同時に添加され、異なる金属前駆体の混合物が堆積された後にのみ、反応物が導入されて前駆体と反応する）。共添加における様々な成分の濃度は、各成分の注入速度に関連し得る。
【００８３】
「Ｆスーパーサイクル」とは、コーティング層をフッ素含有種に曝すことで、フッ素がコーティング層を通して拡散するようになることを指す。最終的なコーティング層内のフッ素の濃度は、堆積チャンバに導入されるフッ素含有種の分圧に関連し得る。
【００８４】
原子層堆積（ＡＬＤ）技術を使用して、物品上に、薄く、高密度で、コンフォーマルな層を形成する。ＡＬＤは、物品の表面との化学反応により、材料の制御された自己制限堆積を可能にする。ＡＬＤはコンフォーマルな処理であることに加えて、均一な処理でもある。高アスペクト比（例えば、約１０：１から約３００：１）のフィーチャーを含む物品の全ての露出した側面には、同じか、又はほぼ同じ量の材料が堆積される。ＡＬＤ処理の典型的な反応サイクルは、前半の反応で前駆体（すなわち、単一の化学物質Ａ）がＡＬＤチャンバ内に流れ込み、物品の表面に吸着されることから始まる。次いで、過剰な前駆体がＡＬＤチャンバから排出された後に、反応物（すなわち、単一の化学物質Ｒ）が後半の反応のためにＡＬＤチャンバに導入され、その後、排出される。この処理が繰り返されて、いくつかの実施形態では、約１ミクロンまでの厚さを有するＡＬＤ層を構築し得る。
【００８５】
物品にコーティングを堆積させるために通常使用される他の技術（プラズマ溶射コーティング及びイオンアシスト堆積など）とは異なり、ＡＬＤ技術は、高アスペクト比のフィーチャー内（すなわち、フィーチャーの表面上）に材料の層を堆積させ得る。さらに、ＡＬＤ技術は、無孔性で（すなわち、ピンホールがなく、気孔率が約０％）、比較的薄い（すなわち、１μｍ以下の）コーティングを生成する。本明細書で使用される「無孔性」という用語は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって測定されるコーティングの深さ全体に沿って、孔、ピンホール、又は空隙がないことを意味する。
【００８６】
本明細書で開示されるＡＬＤ層は、薄く、高密度で、無孔性で、極めてコンフォーマルである。本明細書で使用される場合、層に適用されるコンフォーマルという用語は、その層が実質的に均一な厚さで物品のフィーチャーを覆うことを意味する。一実施形態では、本明細書で説明されるコンフォーマルな層が下地表面をコンフォーマルに覆っている範囲は、（コーティングされた表面フィーチャーを含めて）均一な厚さでコーティングされており、その厚さは、約±２０％未満の厚さのばらつき、約±１０％未満の厚さのばらつき、約±５％未満の厚さのばらつき、又はより小さな厚さのばらつきになっている。
【００８７】
希土類酸化物又は希土類フッ化物層を形成するために本明細書のＡＬＤシステムによって使用される前駆体は、形成されている特定の層に依存する。例えば、Ａｌ２Ｏ３の金属酸化物層又はＡｌの金属フッ化物層の場合、アルミニウム前駆体を利用してもよい。そのアルミニウム前駆体とは、ジエチルアルミニウムエトキシド、トリス（エチルメチルアミド）アルミニウム、アルミニウムｓｅｃ−ブトキシド、三臭化アルミニウム、三塩化アルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリメチルアルミニウム、又はトリス（ジエチルアミド）アルミニウムなどである。
【００８８】
Ｙ２Ｏ３又はＹＦ３の金属酸化物又は金属フッ化物層の場合、イットリウム前駆体を利用してもよい。そのイットリウム前駆体とは、トリス（Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミド）イットリウム（ＩＩＩ）、トリス（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナート）イットリウム（ＩＩＩ）又はイットリウム（ＩＩＩ）ブトキシド、イットリウムシクロペンタジエニル化合物（例えば、トリス（シクロペンタジエニル）イットリウム（Ｃｐ３Ｙ）、トリス（メチルシクロペンタジエニル）イットリウム（（ＣｐＭｅ）３Ｙ）、トリス（ブチルシクロペンタジエニル）イットリウム、又はトリス（シクロペンタジエニル）イットリウム、トリス（エチルシクロペンタジエニル）イットリウム）などである。使用できる他のイットリウム含有前駆体には、イットリウム含有アミド系化合物（例えば、トリス（Ｎ，Ｎ’−ジイソプロピルホルムアミジナート）イットリウム、又はトリス（ビス（トリメチルシリル）アミド）ランタン）、及びイットリウム含有β−ジケトナート系化合物がある。
【００８９】
Ｅｒ２Ｏ３の金属酸化物層又はＥｒの金属フッ化物層の場合、エルビウム前駆体を利用してもよい。そのエルビウム前駆体には、エルビウム含有シクロペンタジエニル化合物、エルビウム含有アミド系化合物及びエルビウム含有β−ジケトナート系化合物が含まれ、例えば、トリス−メチルシクロペンタジエニルエルビウム（ＩＩＩ）（Ｅｒ（ＭｅＣｐ）３）、エルビウムボランアミド（Ｅｒ（ＢＡ）３）、Ｅｒ（ＴＭＨＤ）３、エルビウム（ＩＩＩ）トリス（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナート）及びトリス（ブチルシクロペンタジエニル）エルビウム（ＩＩＩ）などである。
【００９０】
Ｚｒの金属酸化物又は金属フッ化物層の場合、ジルコニウム前駆体を利用してもよい。そのジルコニウム前駆体とは、ジルコニウム含有シクロペンタジエニル化合物、ジルコニウム含有アミド系化合物、及びジルコニウム含有β−ジケトナート系化合物などである。ジルコニウム含有前駆体の例には、臭化ジルコニウム（ＩＶ）、塩化ジルコニウム（ＩＶ）、ジルコニウム（ＩＶ）ｔｅｒｔ−ブトキシド、テトラキス（ジエチルアミド）ジルコニウム（ＩＶ）、テトラキス（ジメチルアミド）ジルコニウム（ＩＶ）、テトラキス（エチルメチルアミド）ジルコニウム（ＩＶ）、テトラキス（Ｎ，Ｎ’−ジメチルホルムアミジナート）ジルコニウム、テトラ（エチルメチルアミド）ジルコニウム、ペンタキス（ジメチルアミド）ジルコニウム、トリス（ジメチルアミノ）（シクロペンタジエニル）ジルコニウム、及びトリス（２，２，６，６−テトラメチル−ヘプタン−３，５−ジオナート）ジルコニウム、又はＡＬＤ用のジルコニウムシクロペンタジエニル化合物が含まれる。
【００９１】
Ｈｆの金属酸化物又は金属フッ化物層の場合、ハフニウム前駆体を利用してもよい。そのハフニウム前駆体とは、テトラ（エチルメチルアミド）ハフニウム、ペンタキス（ジメチルアミド）ハフニウムなどである。
【００９２】
金属酸化物層を形成するためにＡＬＤシステムによって使用される酸素反応物を、酸素、水蒸気、オゾン、純酸素、酸素ラジカル、又は別の酸素源とし得る。金属フッ化物層を形成するためにＡＬＤシステムによって使用されるフッ化物反応物を、例えば、フッ化物（例えば、ＴｉＦ４、ＨＦ）又は別のフッ素源とし得る。
【００９３】
図３に戻る。ブロック３８０に従って、第１Ｍ−Ｏ−Ｆ層は、第１Ｍ−Ｆ層から第１Ｍ−Ｏ層へフッ素、又は第１Ｍ−Ｏ層から第１Ｍ−Ｆ層へ酸素のうちの少なくとも一方を、インサイチュで拡散させることにより形成され得る。拡散は、第１希土類フッ化物層の堆積から始まり、堆積処理中は継続するのと同時に、追加の希土類酸化物層及び追加の希土類フッ化物層を任意選択で堆積させ得る。酸素対フッ素（Ｏ／Ｆ）モル比を正確に制御するために、Ｍ−Ｏ層の形成に使用されるＡＬＤサイクルの回数ｘと、Ｍ−Ｆ層の形成に使用されるＡＬＤサイクルの回数ｙを制御し得る。一実施例では、Ｙ−Ｏ−Ｆコーティングは、Ｙ２Ｏ３とＹＦ３の交互層から形成される。したがって、第１Ｍ−Ｏ層を形成するｘ回のＡＬＤサイクル及び第１Ｍ−Ｆ層を形成するｙ回のＡＬＤサイクルは、構造ＭＯａＦｂを有する第１希土類オキシフッ化物層をもたらす。ここで、ａとｂはそれぞれｘとｙに基づいている。いくつかの実施形態では、ａ及びｂと、ｘ及びｙとの関係を、それぞれ経験的に決定し得る。
【００９４】
いくつかの実施形態では、ｘ及びｙを有限の整数として、その範囲を、約０から１０００まで、約１から５００まで、約１から２００まで、約１から１００まで、約１から７５まで、約１から５０まで、又は約１から２５までとしてもよい。一実施形態では、ｘとｙは同一であってもよい。例えば、ｘとｙを１とすることで、希土類金属酸化物と希土類金属フッ化物の交互層が形成されるようにしてもよい。ＡＬＤ堆積の各サイクルは、約１オングストロームの層厚を堆積させ得る。例えば、ＴＭＡとＨ２Ｏで成長したＡｌ２Ｏ３単分子層の成長速度は約０．９〜１．３Å／サイクルであるのに対して、Ａｌ２Ｏ３の格子定数はａ＝４．７Å及びｃ＝１３Åである（三角形構造の場合）。
【００９５】
希土類オキシフッ化物コーティング内のフッ素濃度及び／又はモルＯ／Ｆ比を調整して、処理チャンバ構成要素が曝され得る特定の将来の処理のためにコーティングをカスタマイズしてもよい。例えば、平衡状態でのフッ素濃度が２０％である将来の処理に処理チャンバ構成要素が曝される可能性がある場合、ｘ回のＡＬＤサイクルを実行してＭ−Ｏ層を形成し、ｙ回のＡＬＤサイクルを実行してＭ−Ｆ層を形成する工程により、モルＯ／Ｆ比を４：１に調整し、その間ずっと、同時に層を拡散させ得る。いくつかの実施形態では、モルＯ／Ｆ比の範囲を、０から約１００まで、０から約７５まで、０から約５０まで、０から約２５まで、０から約１０まで、又は０から約５までとしてもよい。いくつかの実施形態では、希土類オキシフッ化物コーティング内のフッ素濃度を、約０％から１００％の間、約５％から１００％の間、約１０％から９５％の間、約２０％から９０％の間、約２０％から８０％の間、約１０％、約２０％、約３０％、約４０％、約５０％、約６０％、約７０％、約８０％、約９０％、又は任意の他の範囲及び／若しくはこれらの範囲内の数としてもよい。いくつかの実施形態では、希土類オキシフッ化物コーティング内の酸素濃度を、約０％から１００％の間、約５％から１００％の間、約１０％から９５％の間、約２０％から９０％の間、約２０％から８０％まで、約１０％、約２０％、約３０％、約４０％、約５０％、約６０％、約７０％、約８０％、約９０％、又は任意の他の範囲及び／若しくはこれらの範囲内の数としてもよい。本明細書に記載された酸素及びフッ素濃度は、Ｍ−Ｏ−Ｆ組成に関して測定されている。Ｍ−Ｏ−Ｆコーティング内のモルＯ／Ｆ比は、ｘ、ｙ、前駆体の付着係数、各反応物の反応性添加など、多くの要因の影響を受ける。サイクルの回数ｘ及びｙを、特定の処理レシピに対して経験的に決定して、目標モルＯ／Ｆ比を達成することができ、その結果、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティングが曝され得る将来の処理に対して、最適なモルＯ／Ｆ比（及びそれに対応して最適なフッ素濃度）を有するＭ−Ｏ−Ｆコーティングが得られる。
【００９６】
いくつかの実施形態では、処理チャンバ構成要素の表面上に第１希土類酸化物層を形成するｘ回のＡＬＤサイクルは、チャンバ構成要素の表面上に希土類含有種の第１吸着層を堆積させる工程を含み得る。ブロック３３０に従って、処理チャンバ構成要素を収容する堆積チャンバに希土類含有前駆体を注入する工程により、第１吸着層を堆積させ得る。
【００９７】
ｘ回のＡＬＤサイクルはまた、酸素を第１吸着層と反応させて、第１希土類酸化物層Ｍ−Ｏを形成する工程を含み得る。これは、ブロック３４０に従って、処理チャンバ構成要素を収容する堆積チャンバに酸素含有反応物を注入する工程により実行され得る。いくつかの実施形態では、酸素含有反応物を、例えば、空気、酸素ガス（Ｏ２）、水蒸気、Ｏ３ガス、Ｏ２プラズマ、Ｏ２イオン及びラジカルを使用したイオン衝撃、又はそれらの任意の組み合わせとし得る。いくつかの実施形態では、第１希土類酸化物層（Ｍ−Ｏ）を、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）とし得る。
【００９８】
いくつかの実施形態では、処理チャンバ構成要素の表面上及び／又は第１希土類酸化物層上に第１希土類フッ化物層を形成するｙ回のＡＬＤサイクルは、チャンバ構成要素の表面上及び／又は第１希土類酸化物層上に希土類含有種の第２吸着層を堆積させる工程を含み得る。ブロック３６０に従って、処理チャンバ構成要素を収容する堆積チャンバに希土類含有前駆体を注入する工程により、第２吸着層を堆積させ得る。特定の諸実施形態では、第２吸着層は第１吸着層と同じであってもよく、例えば、両方の吸着層がイットリウムを含んでもよい。他の諸実施形態では、第２吸着層は第１吸着層と異なっていてもよい。特定の諸実施形態では、異なる希土類含有前駆体が、第１及び第２吸着層の堆積に利用される。他の諸実施形態では、同じ希土類含有前駆体が、第１及び第２吸着層の堆積に使用される。
【００９９】
希土類吸着層の少なくとも１つがイットリウムを含む場合、イットリウム前駆体を利用してもよい。そのイットリウム前駆体とは、トリス（Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）アミド）イットリウム（ＩＩＩ）、トリス（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナート）イットリウム（ＩＩＩ）又はイットリウム（ＩＩＩ）ブトキシドなどである。希土類吸着層の少なくとも１つがアルミニウムを含む場合、例えばＭ−ＯがＡｌ２Ｏ３の場合、アルミニウム前駆体を利用してもよい。そのアルミニウム前駆体とは、ジエチルアルミニウムエトキシド、トリス（エチルメチルアミド）アルミニウム、アルミニウムｓｅｃ−ブトキシド、三臭化アルミニウム、三塩化アルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリメチルアルミニウム、又はトリス（ジエチルアミド）アルミニウムなどである。希土類吸着層の少なくとも１つがエルビウムを含む場合、例えばＭ−ＯがＥｒ２Ｏ３の場合、エルビウム前駆体を利用してもよい。そのエルビウム前駆体とは、トリス−メチルシクロペンタジエニルエルビウム（ＩＩＩ）（Ｅｒ（ＭｅＣｐ）３）、エルビウムボランアミド（Ｅｒ（ＢＡ）３）、Ｅｒ（ＴＭＨＤ）３、エルビウム（ＩＩＩ）トリス（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナート）及びトリス（ブチルシクロペンタジエニル）エルビウム（ＩＩＩ）などである。
【０１００】
ｙ回のＡＬＤサイクルはまた、フッ素を第２吸着層と反応させて、第１希土類フッ化物層Ｍ−Ｆを形成する工程を含み得る。これは、ブロック３７０に従って、処理チャンバ構成要素を収容する堆積チャンバにフッ素含有反応物を注入する工程により実行され得る。いくつかの実施形態では、フッ素含有反応物を、例えば、フッ化物（例えば、ＴｉＦ４、ＨＦ）又は別のフッ素源とし得る。
【０１０１】
第１希土類酸化物層Ｍ−Ｏ及び第１希土類フッ化物層Ｍ−Ｆが形成されると、層が拡散されて、ｘ及びｙに基づく酸素対フッ素モル比を有する第１Ｍ−Ｏ−Ｆ層を形成し得る。層の拡散は、Ｍ−Ｏ層とＭ−Ｆ層の堆積中、すなわちインサイチュで連続的に形成される。特定の諸実施形態では、第１Ｍ−Ｆ層からのフッ素は第１Ｍ−Ｏ層に拡散する。特定の諸実施形態では、第１Ｍ−Ｏ層からの酸素は第１Ｍ−Ｆ層に拡散する。特定の諸実施形態では、第１Ｍ−Ｆ層からのフッ素は第１Ｍ−Ｏ層に、第１Ｍ−Ｏ層からの酸素は第１Ｍ−Ｆ層に、両方ともに拡散する。ＡＬＤ層の薄い性質のため、Ｍ−Ｏ層とＭ−Ｆ層の間の拡散は、別個にアニールがなくてもＡＬＤ堆積温度で発生し得る（不必要な更なる応力及び／又は構造変化をもたらす可能性がある）。他の諸実施形態では、Ｍ−Ｏ層とＭ−Ｆ層の間の拡散を増幅し得るアニールが別個にあってもよい。
【０１０２】
特定の用途には、目標厚さを有する希土類オキシフッ化物コーティングが望ましい場合がある。したがって、目標厚さを有する希土類オキシフッ化物（Ｍ−Ｏ−Ｆ）コーティングを形成するために、複数の追加の希土類酸化物層を形成するためのｘ回のＡＬＤサイクル、及び複数の追加の希土類フッ化物層を形成するためのｙ回のＡＬＤサイクルを、目標厚さが達成されるまでｍ回繰り返してもよい。ｍは有限の整数を表し、その範囲を、約１から１０００まで、約１から５００まで、約１から２００まで、約１から１００まで、約１から７５まで、約１から５０まで、又は約１から２５までとしてもよい。目標厚さを、約１ｎｍから１０００μｍとしてもよい。諸実施形態では、目標厚さの最大厚さを、最大約７５０μｍ、最大約５００μｍ、最大約４００μｍ、最大約３００μｍ、最大約２５０μｍ、最大約２００μｍ、最大約１５０μｍ、最大約１００μｍ、又は別の最大値としてもよい。諸実施形態では、目標厚さの最小厚さを、最小５ｎｍ、最小１０ｎｍ、最小１５ｎｍ、又は別の最小値としてもよい。
【０１０３】
いくつかの実施形態では、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティングは、フッ素又は酸素の少なくとも一方を複数の追加の希土類酸化物層と複数の追加の希土類フッ化物層との間で拡散させることにより、さらに形成され得る。特定の諸実施形態では、既に堆積した希土類酸化物層と希土類フッ化物層の内部及びそれらの間での、フッ素又は酸素の少なくとも一方の拡散は、後続の希土類酸化物層及び後続の希土類フッ化物層の堆積中に生じる。
【０１０４】
いくつかの実施形態では、第１希土類酸化物層及び複数の追加の希土類酸化物層を形成するｘ回のＡＬＤサイクルの回数は、すべてのｍ回の繰り返しを通して一定であってもよく、又は種々のｍサイクルの間で異なってもよい。いくつかの実施形態では、第１希土類フッ化物層及び複数の追加の希土類フッ化物層を形成するｙ回のＡＬＤサイクルの回数は、すべてのｍ回の繰り返しを通して一定であってもよく、又は種々のｍサイクルの間で異なってもよい。
【０１０５】
ｘ回のＡＬＤサイクルの回数とｙ回のＡＬＤサイクルの回数が、すべてのｍ回の繰り返しを通して一定のままであるか、又は一定のｘ対ｙ比を維持する場合、図２Ａに示すように、モルＯ／Ｆ比はＭ−Ｏ−Ｆコーティングの目標厚さ全体にわたって均一になり得る。モルＯ／Ｆ比を、処理チャンバ構成要素が曝され得る将来の処理中に平衡状態で達するフッ素濃度に基づいて選択してもよい。いくつかの実施形態では、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティング内のモルＯ／Ｆ比を、将来の処理中に平衡状態で形成されるモルＯ／Ｆ比から約２０％、約１５％、約１０％、約５％、約４％、約３％、約２％、又は約１％の範囲内とすることが有利である。
【０１０６】
いくつかの実施形態では、ｍ回の繰り返しを通じてｘ回のＡＬＤサイクルの回数（Ｍ−Ｏを形成）が徐々に増加し、ｙ回のＡＬＤサイクルの回数（Ｍ−Ｆを形成）が徐々に減少した場合、モルＯ／Ｆ比は、底部から上へ向かって徐々に増加し得る。そのような実施形態では、処理チャンバ構成要素の表面に近接し得る底部は、上部の第２フッ素濃度よりも高い第１フッ素濃度を有することができ、この上部は、処理チャンバ構成要素の将来の処理中にフッ素化学作用に曝され得る。第１フッ素濃度と第２フッ素濃度との差は、希土類オキシフッ化物コーティングの全体にわたってフッ素濃度勾配を形成し得る。一実施形態では、底部は実質的に酸素を含まない場合がある。特定の諸実施形態では、将来の処理中にフッ素化学作用に曝され得るコーティング上部の第２フッ素濃度を、将来の処理中に平衡状態で達するフッ素濃度から約２０％、約１５％、約１０％、約５％、約４％、約３％、約２％、又は約１％の範囲内とし得る。
【０１０７】
いくつかの実施形態では、ｍ回の繰り返しを通じてｘ回のＡＬＤサイクル（Ｍ−Ｏを形成）の数が徐々に減少し、ｙ回のＡＬＤサイクル（Ｍ−Ｆを形成）の数が徐々に増加した場合、モルＯ／Ｆ比は、底部から上へ向かって徐々に減少し得る。そのような実施形態では、底部のフッ素濃度は上部よりも低くなり得る。底部フッ素濃度と上部フッ素濃度の差は、希土類オキシフッ化物コーティングの全体にわたってフッ素濃度勾配を形成し得る。一実施形態では、底部は実質的にフッ素を含まない場合がある。特定の諸実施形態では、上部フッ素濃度を、将来の処理中に平衡状態で達するフッ素濃度から約２０％、約１５％、約１０％、約５％、約４％、約３％、約２％、又は約１％の範囲内とし得る。
【０１０８】
例えば、一実施形態では、すべてのｍ回の繰り返しを通してｘを４とし、ｙを１とし得る。別の一実施形態では、第１サイクルでｘを０、ｙを５として、第２サイクルでｘを１、ｙを４として、第３サイクルでｘを２、ｙを３として、第４サイクルでｘを３、ｙを２として、第５サイクルでｘを４、ｙを１として、ｍ回の繰り返しを通してモルＯ／Ｆ比勾配（及びそれに対応してフッ素濃度勾配）を形成してもよい。
【０１０９】
フッ素濃度勾配は、コーティング内のフッ素拡散の方向に寄与し得る。Ｍ−Ｏ−Ｆコーティングの底部のフッ素濃度を高くすることで、将来の処理中に発生するフッ素の拡散の低減も、又は防止さえも可能である。例えば、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティング内のどこかでフッ素の拡散を停止させて、フッ素がさらに拡散できずに、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティングと処理チャンバ構成要素の間の界面に到達できないようにしてもよい。この種類のコーティングは、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティングと処理チャンバ構成要素の間の界面を、望ましくない影響（剥離、粒子生成、表面劣化、亀裂など）をもたらす可能性のあるフッ素攻撃から保護し得る。
【０１１０】
いくつかの実施形態では、コーティング内に形成されるフッ素濃度分布は、線形、反比例、及び二次式から成る群から選択される数学的関係に従ってもよい。一実施形態では、フッ素濃度分布は線形であってもよい。他の諸実施形態では、フッ素濃度分布はランダムでもよい。さらに他の諸実施形態では、フッ素濃度分布は経験的に取得され得る。本明細書で使用されるフッ素濃度分布は、希土類オキシフッ化物コーティングの全体にわたるフッ素濃度分布を指す。例えば、フッ素濃度は、底部から上部に向かって増加し、底部から上部に向かって減少し、底部から上部に一定かつ均一のままであってもよく、フッ素濃度は、底部から上部に向かって増加してから減少し、底部から上部に向かって減少してから増加してもよく、又は任意のフッ素分布を有し得る。
【０１１１】
例えば、Ｍ−Ｏ層を形成するｘ回のＡＬＤサイクルの第１数値を選択し、Ｍ−Ｆ層を形成するｙ回のＡＬＤサイクルの第２数値を選択することで、目標モルＯ／Ｆ比を最終的なＭ−Ｏ−Ｆコーティング内で達成し得る。特定の諸実施形態では、Ｍ−Ｏ及びＭ−Ｆ層の少なくとも一方のＡＬＤサイクルを実行して、一時的なＭ−Ｏ−Ｆコーティングを形成することができ、この一時的なＭ−Ｏ−Ｆコーティングは、第１Ｍ−Ｏ−Ｆ層又は最初のいくつかのＭ−Ｏ−Ｆ層を含み得る。その後、一時的なＭ−Ｏ−Ｆコーティングを分析して、一時的なＭ−Ｏ−Ｆコーティング内のモルＯ／Ｆ比を決定し得る（インサイチュ分析とも呼ばれる）。特定の諸実施形態では、Ｍ−Ｏ及びＭ−Ｆ層の複数回のＡＬＤサイクルを、目標Ｍ−Ｏ−Ｆ厚さが達成されるまで実行することができ、最終的なＭ−Ｏ−Ｆコーティングを分析して、最終的なＭ−Ｏ−Ｆコーティング内のモルＯ／Ｆ比を決定し得る（コーティング後分析とも呼ばれる）。モルＯ／Ｆ比が目標モルＯ／Ｆ比より大きい場合、ｘの第１数値（Ｍ−Ｏ層を形成するＡＬＤサイクルの回数を制御する）を減らし、ｙの第２数値（Ｍ−Ｆ層を形成するＡＬＤサイクルの回数を制御する）を増やしてもよい。モルＯ／Ｆ比が目標モルＯ／Ｆ比よりも低い場合、ｘの第１数値（Ｍ−Ｏ層を形成するＡＬＤサイクルの回数を制御する）を増やし、ｙの第２数値（Ｍ−Ｆ層を形成するＡＬＤサイクルの回数を制御する）を減らしてもよい。モルＯ／Ｆ比が目標モルＯ／Ｆ比に等しい場合、ｘ又はｙの数値を変更せずに、目標厚さが達成されるまで、ＡＬＤサイクルを繰り返してもよい。インサイチュ分析中の後続のＡＬＤサイクル、又は分析がコーティング後分析である場合の後続のコーティングに対して、ｘ及びｙの調整を行い得る。
【０１１２】
堆積処理自体の間にＭ−Ｏ−Ｆコーティング内のモルＯ／Ｆ比を経験的に分析するために使用されるインサイチュの「チェックポイント」は、厳密な制御のため、堆積されたＭ−Ｏ及びＭ−Ｆ層の各ＡＬＤサイクルの後に出現するようにプログラムされてもよく、又は完全に省略されてもよい。例えば、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティング厚さの全体にわたってモルＯ／Ｆ比が均一である場合、チェックポイントが少なくなり、チェックポイントがまったくないこともある。他方、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティングがコーティング厚さの全体にわたってモルＯ／Ｆ比勾配を含む場合、より頻繁にチェックポイントを設け得る。
【０１１３】
いくつかの実施形態では、ブロック３１０に従って、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティングを堆積させる前に、処理チャンバ構成要素に、任意選択でバッファ層をコーティングしてもよい。そのような実施形態では、バッファ層を、以下の目的の少なくとも１つに利用し得る。その目的とは、処理チャンバ構成要素とＭ−Ｏ−Ｆコーティングとの間の接着を促進するための接着層として機能させること、及び／又は処理チャンバ構成要素の表面とＭ−Ｏ−Ｆコーティングとの間の熱膨張係数（ＣＴＥ）の差を緩和することである。例えば、処理チャンバ構成要素の表面は第１ＣＴＥを有してもよく、バッファ層は第２ＣＴＥを有してもよく、Ｍ−Ｏ−Ｆ層は第３ＣＴＥを有してもよい。バッファ層の第２ＣＴＥを、処理チャンバ構成要素の表面の第１ＣＴＥとＭ−Ｏ−Ｆ層の第３ＣＴＥとの間にしてもよい。例えば、処理チャンバ構成要素の表面を、金属本体（例えば、アルミニウム又はＡｌ６０６１などのアルミニウム合金）又はセラミック本体（例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、ＳｉＣなど）として、アルミニウムでは約２２〜２５ｐｐｍ／Ｋ、ステンレス鋼では約１３ｐｐｍ／ＫのＣＴＥを有してもよく、バッファ層をＡｌ２Ｏ３としてもよく、Ｍ−Ｏ−Ｆを、約６〜８ｐｐｍ／ＫというＹ２Ｏ３のＣＴＥに近いＣＴＥを有するＹＯＦコーティングとしてもよい。そのような実施形態では、バッファ層は、コーティングと処理チャンバ構成要素の間のＣＴＥの差を緩和して、ＣＴＥの不一致に起因する可能性のある熱サイクル時のコーティングの亀裂に対する感受性を低減する。
【０１１４】
いくつかの実施形態では、処理チャンバ構成要素上にバッファ層を堆積させなくてもよく、図３の方法によって得られたＭ−Ｏ−Ｆコーティングを、処理チャンバ構成要素自体に直接堆積させ得る。
【０１１５】
いくつかの実施形態では、方法は、任意選択でコーティング後アニールをさらに含んでもよい。
【０１１６】
図４は、一実施形態による、処理チャンバ構成要素を希土類オキシフッ化物コーティング（Ｍ−Ｏ−Ｆ）でコーティングするための方法４００を示す。いくつかの実施形態では、処理チャンバ構成要素の表面上に第１Ｍ−Ｏ−Ｆ層を作成する方法は、特定のチャンバ構成要素に合わせてカスタマイズされた正確なモルＯ／Ｆ比を目標にした共堆積又は共添加のＡＬＤサイクルを実行する工程を含み、この特定のチャンバ構成要素は、特定のチャンバ構成要素が曝され得るチャンバの化学作用に基づいてコーティングされている。
【０１１７】
ブロック４２０に従って、ＡＬＤサイクルは、処理チャンバ構成要素の表面上に希土類の第１吸着層を堆積させる工程を含み得る。ブロック４３０に従って、希土類吸着層は、チャンバ構成要素を収容する堆積チャンバに希土類含有前駆体を注入する工程により堆積され得る。特定の諸実施形態では、希土類吸着層はイットリウムを含んでもよく、希土類含有前駆体を、イットリウム含有前駆体としてもよい。他の諸実施形態では、希土類吸着層は、Ｔａ、Ａｌ、及びＺｒを含む（ただし、これらに限定されない）希土類金属及び他の金属を含んでもよい。したがって、吸着層内の金属に応じて、対応する前駆体を使用して、前記金属を堆積させる。いくつかの実施形態では、複数の互換性のある前駆体を利用して、希土類吸着層を堆積させてもよい。形成されるＭ−Ｏ−Ｆ層は、吸着層内の具体的な金属に依存する。
【０１１８】
ブロック４４０に従って、ＡＬＤサイクルは、酸素及び／又はフッ素の少なくとも一方を吸着層と反応させる工程をさらに含み得る。いくつかの実施形態では、酸素とフッ素の両方が吸着層と反応して、Ｍ−Ｏ−Ｆ層を形成する。ブロック４５０に従って、酸素及び／又はフッ素を、チャンバ構成要素を収容する堆積チャンバに導入するために、少なくとも１つの酸素含有反応物及び少なくとも１つのフッ素含有反応物を堆積チャンバに共注入してもよい。共注入は、最初に１つの反応物（例えば、Ｏ含有反応物）と、次に別の反応物（例えば、Ｆ含有反応物）を注入する工程により（共堆積とも呼ばれる）、又はＯ含有反応物及びＦ含有反応物を同時に注入する工程により（共添加とも呼ばれる）、実行され得る。酸素及び／又はフッ素が堆積チャンバに導入されると、それらを吸着層との反応に利用できるようになる。
【０１１９】
いくつかの実施形態では、単一の酸素含有反応物を堆積チャンバに注入してもよい。他の諸実施形態では、複数の酸素含有反応物を堆積チャンバに注入してもよい。いくつかの実施形態では、単一のフッ素含有反応物を堆積チャンバに注入してもよい。他の諸実施形態では、複数のフッ素含有反応物を堆積チャンバに注入してもよい。
【０１２０】
いくつかの実施形態では、単一の酸素含有反応物及び単一のフッ素含有反応物を同時に堆積チャンバに共注入してもよい。いくつかの実施形態では、単一の酸素含有反応物及び複数のフッ素含有反応物を同時に堆積チャンバに共注入してもよい。いくつかの実施形態では、複数の酸素含有反応物及び単一フッ素含有反応物を同時に堆積チャンバに共注入してもよい。いくつかの実施形態では、複数の酸素含有反応物及び複数のフッ素含有反応物を同時に堆積チャンバに共注入してもよい。
【０１２１】
少なくとも１つの酸素含有反応物を、第１添加速度で注入してもよく、少なくとも１つのフッ素含有反応物を、第２添加速度で注入してもよい。添加速度は、対応する反応物の分圧に直接関係し得る。様々な反応物の分圧は、各反応物の吸着層との反応性（すなわち、最終的にコーティングに堆積し得る反応物の量）に直接関係し得る。これらの関係に基づくと、コーティング内の各反応物の特定の量を、堆積チャンバ内の各反応物の分圧を制御することにより制御することができ、この分圧をまた、各反応物の添加速度によって制御し得る。したがって、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティング内のモルＯ／Ｆ比を、第１添加速度と第２添加速度の比を制御することによりカスタマイズしてもよく、この第１添加速度と第２添加速度の比は、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティング内のモルＯ／Ｆ比に比例し得る。
【０１２２】
特定の用途には、目標厚さを有する希土類オキシフッ化物コーティングが望ましい場合がある。したがって、目標厚さを有する希土類オキシフッ化物（Ｍ−Ｏ−Ｆ）コーティングを形成するために、複数の後続のＭ−Ｏ−Ｆコーティング層を形成するための共堆積ＡＬＤサイクルを、目標厚さが達成されるまでｎ回繰り返してもよい。ｎは有限の整数を表し、その範囲を、約１から１０００まで、約１から５００まで、約１から２００まで、約１から１００まで、約１から７５まで、約１から５０まで、又は約１から２５までとしてもよい。目標厚さを、約１ｎｍから１０００μｍとしてもよい。諸実施形態では、目標厚さの最大厚さを、最大約７５０μｍ、最大約５００μｍ、最大約４００μｍ、最大約３００μｍ、最大約２５０μｍ、最大約２００μｍ、最大約１５０μｍ、最大約１００μｍ、最大厚さ５０μｍ、最大厚さ３０μｍ、最大厚さ１０μｍ又は別の最大厚さとしてもよい。諸実施形態では、目標厚さの最小厚さを、最小５ｎｍ、最小１０ｎｍ、最小１５ｎｍ、最小厚さ２５ｎｍ、最小厚さ３５ｎｍ、最小厚さ５０ｎｍ、又は別の最小値としてもよい。
【０１２３】
いくつかの実施形態では、吸着層は、すべてのｎ回の繰り返しを通して同じであってもよく、又は種々のｎサイクルを通して変化してもよい。吸着層を堆積させるために使用される前駆体もまた、すべての繰り返しを通して同じであってもよく、様々なｎサイクルを通して変化してもよい。
【０１２４】
いくつかの実施形態では、第１添加速度と第２添加速度は、すべてのｎ回の繰り返しを通して一定である。そのような実施形態では、第１添加速度と第２添加速度の比率を一定に維持してもよく、これにより、図２Ａに示すように、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティングの目標厚さ全体にわたって均一なモルＯ／Ｆ比が得られる場合がある。
【０１２５】
第１及び第２添加速度は、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティング内の目標モルＯ／Ｆ比に基づいて選択され得る。目標モルＯ／Ｆ比を、処理チャンバ構成要素が曝され得る将来の処理中に平衡状態で達成されるフッ素濃度に基づいて選択してもよい。Ｍ−Ｏ−Ｆコーティング内のモルＯ／Ｆ比を、将来の処理中に平衡状態で形成されるモルＯ／Ｆ比から約２０％、約１５％、約１０％、約５％、約４％、約３％、約２％、又は約１％の範囲内とすることが望ましい。
【０１２６】
いくつかの実施形態では、第１添加速度又は第２添加速度の少なくとも一方は、ｎサイクルを通して徐々に変化し得る。例えば、ｎサイクルの各繰り返しに伴って、第１添加速度（酸素含有反応物を注入）は徐々に増加し、第２添加速度（フッ素含有反応物を注入）は徐々に減少することで、モルＯ／Ｆ比が底部から上へ向かって徐々に増加してもよい。そのような実施形態では、処理チャンバ構成要素の表面に近接し得る底部は、上部の第２フッ素濃度よりも高い第１フッ素濃度を有することができ、この上部は、処理チャンバ構成要素の将来の処理中にフッ素化学作用に曝され得る。第１フッ素濃度と第２フッ素濃度との差は、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティングの全体にわたってフッ素濃度勾配を形成し得る。一実施形態では、底部は実質的に酸素を含まない場合がある。特定の諸実施形態では、将来の処理中にフッ素化学作用に曝され得るコーティング上部の第２フッ素濃度を、将来の処理中に平衡状態で達するフッ素濃度から約２０％、約１５％、約１０％、約５％、約４％、約３％、約２％、又は約１％の範囲内とし得る。
【０１２７】
いくつかの実施形態では、ｎサイクルを通した各繰り返しに伴って、（酸素含有反応物の）第１添加速度は徐々に減少し、（フッ素含有反応物の）第２添加速度は徐々に増加することで、モルＯ／Ｆ比が底部から上に向かって徐々に減少してもよい。そのような実施形態では、底部のフッ素濃度は上部よりも低くなり得る。底部フッ素濃度と上部フッ素濃度の差は、希土類オキシフッ化物コーティングの全体にわたってフッ素濃度勾配を形成し得る。一実施形態では、底部は実質的にフッ素を含まない場合がある。特定の諸実施形態では、上部フッ素濃度を、将来の処理中に平衡状態で達するフッ素濃度から約２０％、約１５％、約１０％、約５％、約４％、約３％、約２％、又は約１％の範囲内とし得る。
【０１２８】
フッ素濃度勾配は、コーティング内のフッ素拡散の方向に寄与し得る。Ｍ−Ｏ−Ｆコーティングの底部のフッ素濃度を高くすることで、将来の処理中に発生するフッ素の拡散の低減も、又は防止さえも可能である。例えば、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティング内のどこかでフッ素の拡散を停止させて、フッ素がさらに拡散できずに、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティングと処理チャンバ構成要素の間の界面に到達できないようにしてもよい。この種類のコーティングは、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティングと処理チャンバ構成要素の間の界面を、望ましくない影響（剥離、粒子生成、表面劣化、亀裂など）をもたらす可能性のあるフッ素攻撃から保護し得る。
【０１２９】
いくつかの実施形態では、コーティング内に形成されるフッ素濃度分布は、線形、反比例、及び二次式から成る群から選択される数学的関係に従ってもよい。一実施形態では、フッ素濃度勾配を線形としてもよい。いくつかの実施形態では、フッ素濃度分布を単調な分布としてもよい。フッ素濃度は、コーティング内のモルＯ／Ｆ比及び第１添加速度と第２添加速度の比に直接関係し得る。したがって、フッ素濃度勾配に適用できる数学的関係を、モルＯ／Ｆ比勾配、及び第１添加速度と第２添加速度の比の勾配にも適用し得る。
【０１３０】
いくつかの実施形態では、フッ素濃度分布はランダムでもよい。本明細書で使用されるフッ素濃度分布は、希土類オキシフッ化物コーティングの全体にわたるフッ素濃度分布を指す。例えば、フッ素濃度は、底部から上部に向かって増加し、底部から上部に向かって減少し、底部から上部に一定かつ均一のままであってもよく、フッ素濃度は、底部から上部に向かって増加してから減少し、底部から上部に向かって減少してから増加してもよく、又は任意のフッ素分布を有し得る。
【０１３１】
いくつかの実施形態では、フッ素濃度分布は経験的に取得され得る。例えば、少なくとも１つの酸素含有反応物に対して第１添加速度を選択でき、少なくとも１つのフッ素含有反応物に対して第２添加速度を選択できることで、目標モルＯ／Ｆ比が最終的なＭ−Ｏ−Ｆコーティング内で達成されるようになる。特定の諸実施形態では、少なくとも１回の共堆積ＡＬＤサイクルを実行して、一時的なＭ−Ｏ−Ｆコーティングを形成してもよく、この一時的なＭ−Ｏ−Ｆコーティングは、第１Ｍ−Ｏ−Ｆ層又は最初のいくつかのＭ−Ｏ−Ｆ層を含み得る。その後、一時的なＭ−Ｏ−Ｆコーティングを分析して、一時的なＭ−Ｏ−Ｆコーティング内のモルＯ／Ｆ比を決定し得る（インサイチュ分析とも呼ばれる）。特定の諸実施形態では、目標のＭ−Ｏ−Ｆ厚さが達成されるまで、複数回のＡＬＤサイクルを実行することができ、最終的なＭ−Ｏ−Ｆコーティングを分析して、最終的なＭ−Ｏ−Ｆコーティング内のモルＯ／Ｆ比を決定し得る（コーティング後分析とも呼ばれる）。モルＯ／Ｆ比が目標モルＯ／Ｆ比より大きい場合、第１添加速度（少なくとも１つの酸素含有反応物の注入速度を制御する）を減らし、第２添加速度（少なくとも１つのフッ素含有反応物の注入速度を制御する）を増やしてもよい。モルＯ／Ｆ比が目標モルＯ／Ｆ比よりも低い場合、第１添加速度（少なくとも１つの酸素含有反応物の注入速度を制御する）を増やし、第２添加速度（少なくとも１つのフッ素含有反応物の注入速度を制御する）を減らしてもよい。モルＯ／Ｆ比が目標モルＯ／Ｆ比に等しい場合、目標厚さが達成されるまで、共堆積ＡＬＤサイクルを繰り返してもよい。インサイチュ分析中の後続のＡＬＤサイクル、又は分析がコーティング後分析である場合の後続のコーティングに対して、添加速度の調整を行い得る。
【０１３２】
堆積処理自体の間にＭ−Ｏ−Ｆコーティング内のモルＯ／Ｆ比を経験的に分析するために使用されるインサイチュの「チェックポイント」は、厳密な制御のため、各共堆積ＡＬＤサイクルの後に出現するようにプログラムされてもよく、又は完全に省略されてもよい。例えば、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティング厚さの全体にわたってモルＯ／Ｆ比が均一である場合、チェックポイントが少なくなり、チェックポイントがまったくないこともある。他方、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティングがコーティング厚さの全体にわたってモルＯ／Ｆ比勾配を含む場合、より頻繁にチェックポイントを設け得る。
【０１３３】
いくつかの実施形態では、ブロック４１０に従って、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティングを堆積させる前に、処理チャンバ構成要素に、任意選択でバッファ層をコーティングしてもよい。そのような実施形態では、バッファ層を、以下の目的の少なくとも１つに利用し得る。その目的とは、処理チャンバ構成要素とＭ−Ｏ−Ｆコーティングとの間の接着を促進するための接着層として機能させること、及び／又は処理チャンバ構成要素の表面とＭ−Ｏ−Ｆコーティングとの間の熱膨張係数（ＣＴＥ）の差を緩和することである。例えば、処理チャンバ構成要素の表面は第１ＣＴＥを有し、バッファ層は第２ＣＴＥを有し、Ｍ−Ｏ−Ｆ層は第３ＣＴＥを有し得る。バッファ層の第２ＣＴＥを、処理チャンバ構成要素の表面の第１ＣＴＥとＭ−Ｏ−Ｆ層の第３ＣＴＥとの間にしてもよい。例えば、処理チャンバ構成要素の表面を、金属本体（例えば、アルミニウム又はＡｌ６０６１などのアルミニウム合金）又はセラミック本体（例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、ＳｉＣなど）として、アルミニウムでは約２２〜２５ｐｐｍ／Ｋ、ステンレス鋼では約１３ｐｐｍ／ＫのＣＴＥを有してもよく、バッファ層をＡｌ２Ｏ３としてもよく、Ｍ−Ｏ−Ｆを、約６〜８ｐｐｍ／ＫというＹ２Ｏ３のＣＴＥに近いＣＴＥを有するＹＯＦコーティングとしてもよい。そのような実施形態では、バッファ層は、コーティングと処理チャンバ構成要素の間のＣＴＥの差を緩和して、ＣＴＥの不一致に起因する可能性のある熱サイクル時のコーティングの亀裂に対する感受性を低減する。
【０１３４】
いくつかの実施形態では、処理チャンバ構成要素上にバッファ層を堆積させなくてもよく、図４の方法によって得られたＭ−Ｏ−Ｆコーティングを、処理チャンバ構成要素自体に直接堆積させ得る。
【０１３５】
図５は、一実施形態による、処理チャンバ構成要素を希土類オキシフッ化物コーティング（Ｍ−Ｏ−Ｆ）でコーティングするための方法５００を示す。いくつかの実施形態では、ブロック５２０に従って、第１Ｍ−Ｏ−Ｆ層を、ｚ回のＡＬＤサイクルを実行する工程により形成して、処理チャンバ構成要素の表面上に第１希土類酸化物層を形成してもよい。ｚは有限の整数を表し、その範囲を、約１から１０００まで、約１から５００まで、約１から２００まで、約１から１００まで、約１から７５まで、約１から５０まで、又は約１から２５までとしてもよい。
【０１３６】
希土類酸化物層を、Ｍ−Ｏとして表し得る。いくつかの実施例では、金属酸化物コーティングを、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＨｆＯ２、又は希土類酸化物（Ｇｄ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３など）としてもよい。金属酸化物コーティングは、より複雑な酸化物であってもよい。その酸化物とは、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２（ＹＡＧ）、Ｙ４Ａｌ２Ｏ９（ＹＡＭ）、Ｙ２Ｏ３安定化ＺｒＯ２（ＹＳＺ）、Ｅｒ３Ａｌ５Ｏ１２（ＥＡＧ）、Ｙ２Ｏ３−ＺｒＯ２の固溶体、Ｙ２Ｏ３−Ｅｒ２Ｏ３の固溶体、又はＹ４Ａｌ２Ｏ９とＹ２Ｏ３−ＺｒＯ２の固溶体とを含む複合セラミックなどである。一実施形態では、金属酸化物層は、以下の組成のいずれかでＹ２Ｏ３−ＺｒＯ２の固溶体を含み得る。その組成とは、２０〜８０ｍｏｌ％のＹ２Ｏ３及び２０〜８０ｍｏｌ％のＺｒＯ２、３０〜７０ｍｏｌ％のＹ２Ｏ３及び３０〜７０ｍｏｌ％のＺｒＯ２、４０〜６０ｍｏｌ％のＹ２Ｏ３及び４０〜６０ｍｏｌ％のＺｒＯ２、５０〜８０ｍｏｌ％のＹ２Ｏ３及び２０〜５０ｍｏｌ％のＺｒＯ２、又は６０〜７０ｍｏｌ％のＹ２Ｏ３及び３０〜４０ｍｏｌ％のＺｒＯ２である。形成されるＭ−Ｏ−Ｆ層は、形成される具体的な金属酸化物層に依存する。
【０１３７】
ブロック５５０に従って、ｚ回のＭ−Ｏ層でコーティングされた処理チャンバ構成要素をフッ素含有種に曝すことにより、第１Ｍ−Ｏ−Ｆ層をさらに形成し得る。フッ素含有種は、分子、ラジカル、イオンなどを含み得る。ブロック５６０に従って、金属酸化物コーティングの少なくとも一部をＭ−Ｏ−Ｆに変換するために、ある期間、高温で、ＨＦ、ＮＦ３、Ｆ２、ＮＦ３プラズマ、Ｆラジカルなどのフッ素源に金属酸化物コーティングを曝す。
【０１３８】
いくつかの実施形態では、処理チャンバ構成要素の表面上に第１希土類酸化物層を形成するためのｚ回のＡＬＤサイクルは、チャンバ構成要素の表面上に希土類の第１吸着層を堆積させる工程を含み得る。ブロック５３０に従って、処理チャンバ構成要素を収容する堆積チャンバに少なくとも１つの希土類含有前駆体を注入する工程により、第１吸着層を堆積させ得る。
【０１３９】
ｚ回のＡＬＤサイクルはまた、酸素を第１吸着層と反応させて第１希土類酸化物層Ｍ−Ｏを形成する工程を含み得る。これは、ブロック５４０に従って、処理チャンバ構成要素を収容する堆積チャンバに酸素含有反応物を注入する工程により実行され得る。いくつかの実施形態では、酸素含有反応物を、例えば、空気、酸素ガス（Ｏ２）、水蒸気、Ｏ３ガス、Ｏ２プラズマ、Ｏ２イオン及びラジカルを使用したイオン衝撃、又はそれらの任意の組み合わせとし得る。
【０１４０】
ブロック５５０で、処理チャンバ構成要素をフッ素含有分子に曝してもよい。最大約５００℃の温度で曝してもよく、例えば、約１５０〜１０００℃、約３５０〜１０００℃、約１００〜５００℃、約１５０〜５００℃、約２５０〜５００℃、約３５０〜５００℃、約１５０〜３５０℃、約１５０〜２００℃、又は約２５０〜３５０℃の高温でもよい。処理チャンバ構成要素が希土類酸化物層でコーティングされたのと同じ堆積チャンバで曝してもよい。あるいは、既にフッ素含有分子を含んでいるか、又はフッ素含有分子が流入する第２処理チャンバで曝してもよい。いくつかの実施形態では、処理チャンバ構成要素をフッ素含有分子に曝す工程は、処理チャンバ構成要素を収容する堆積チャンバへ、又は処理チャンバ構成要素を収容する、又は収容する予定の第２処理チャンバへフッ素含有ガスを流す工程を含む。あるいは、処理チャンバ構成要素を、ＮＦ３ガス、ＮＦ３プラズマ、Ｆ２、Ｆラジカルなどの別のフッ素源に曝してもよい。
【０１４１】
方法は、追加のＡＬＤサイクルを実行して、処理チャンバ構成要素の表面上に追加の希土類酸化物層を形成する工程をさらに含み得る。方法は、追加の希土類酸化物層がコーティングされた処理チャンバ構成要素をフッ素含有分子に曝す工程をさらに含み得る。方法は、追加の希土類酸化物層を追加の希土類オキシフッ化物層へ変換する工程をさらに含み得る。
【０１４２】
追加のＡＬＤサイクルは、チャンバ構成要素の表面上に希土類の追加の吸着層を堆積させる工程を含んでもよく、このチャンバ構成要素は、既に希土類酸化物の第１層を含んでもよい。ブロック５３０と同様に、処理チャンバ構成要素を収容する堆積チャンバに少なくとも１つの希土類含有前駆体を注入する工程により、追加の吸着層を堆積させてもよい。追加のＡＬＤサイクルは、酸素を追加の吸着層と反応させて、追加の希土類酸化物層Ｍ−Ｏを形成する工程を含み得る。これは、ブロック５４０と同様に、処理チャンバ構成要素を収容する堆積チャンバに酸素含有反応物を注入する工程により実行され得る。
【０１４３】
一実施形態では、処理チャンバ構成要素を、ＨＦガス（例えば、無水フッ化水素ガス）の流れに曝してもよい。ＨＦガスの流量を、約１００〜１０００ＳＣＣＭとしてもよい。一実施形態では、最長で６０分、例えば約１ミリ秒から６０分にわたって、曝してもよい。
【０１４４】
Ｍ−ＯコーティングをＭ−Ｏ−Ｆコーティングに変換する反応により、体積変化による体積膨張が生じ得る（Ｍ−Ｏ−ＦはＭ−Ｏよりもモル体積が大きい場合があるため）。この体積膨張により、堆積温度より低い温度で追加の圧縮応力が生じ得る。この追加の圧縮応力は、堆積温度より低い温度でＭ−Ｏコーティングに存在する内部圧縮応力よりも大きくなり得る。さらに、体積膨張により、堆積温度を超える温度で内部引張応力が低下し得る。低下した内部引張応力は、堆積温度を超える温度でＭ−Ｏコーティングに存在する内部引張応力よりも低くなり得る。例えば、Ｍ−Ｏ層がイットリウム系酸化物である諸実施形態では、イットリウム系酸化物がフッ素含有分子に曝されるフッ素化処理が行われ、イットリウム系酸化物コーティングの少なくとも一部がＹ−ＯからＹ−Ｏ−Ｆに変換され得る。Ｙ−Ｏと比較してＹ−Ｏ−Ｆのモル体積が大きいため、Ｙ−ＯコーティングをＹ−Ｏ−Ｆコーティングに変換すると、室温でコーティングに圧縮応力が発生する。室温で加わった圧縮応力により、処理温度（例えば、約２５０〜３５０℃）での引張応力はより低くなる。処理温度での引張応力が低下すると、薄く、高密度なＹ−Ｏ−Ｆコーティングの亀裂が減少又は解消され得る。
【０１４５】
いくつかの実施形態では、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティング内にもたらされるモルＯ／Ｆ比を、正確に制御するために、処理チャンバ内のフッ素分子の分圧、反応に割り当てられた時間、及び反応温度を調整してもよい。例えば、曝している間、フッ素含有分子は、第１希土類酸化物層へのフッ素拡散を促進する分圧で堆積チャンバ内に存在してもよい。
【０１４６】
特定の用途には、目標厚さを有する希土類オキシフッ化物コーティングが望ましい場合がある。したがって、ブロック５９５に従って、目標厚さを有する希土類オキシフッ化物（Ｍ−Ｏ−Ｆ）コーティングを形成するために、複数の追加の希土類酸化物層を形成するためのｚ回のＡＬＤサイクルと、続いてフッ素含有分子に曝すことを、目標厚さが達成されるまでｗ回繰り返してもよい。Ｗは有限の整数を表し、その範囲を、約１から１０００まで、約１から５００まで、約１から２００まで、約１から１００まで、約１から７５まで、約１から５０まで、又は約１から２５までとしてもよい。目標厚さを、約１ｎｍから１０００μｍとしてもよい。諸実施形態では、目標厚さの最大値を、最大約７５０μｍ、最大約５００μｍ、最大約４００μｍ、最大約３００μｍ、最大約２５０μｍ、最大約２００μｍ、最大約１５０μｍ、最大約１００μｍ、最大厚さ５０μｍ、最大厚さ３０μｍ、最大厚さ１０μｍ又は別の最大値としてもよい。諸実施形態では、目標厚さの最小値を、最小５ｎｍ、最小１０ｎｍ、最小１５ｎｍ、最小厚さ２５ｎｍ、最小厚さ３５ｎｍ、最小厚さ５０ｎｍ、又は別の最小値としてもよい。
【０１４７】
いくつかの実施形態では、第１希土類酸化物層及び複数の追加の希土類酸化物層を形成するｚ回のＡＬＤサイクルの回数は、すべてのｗ回の繰り返しを通して一定であってもよく、又は種々のｗサイクルの間で異なってもよい。いくつかの実施形態では、第１Ｍ−Ｏ−Ｆ層と後続のＭ−Ｏ−Ｆ層を形成するためのフッ素に曝す条件（例えば、時間、温度、フッ素反応物の分圧など）は、すべてのｗ回の繰り返しを通して一定であってもよく、又は種々のｗサイクルの間で異なってもよい。
【０１４８】
すべてのｗ回の繰り返しを通して、ｚ回のＡＬＤサイクルの回数、及びフッ素に曝す条件が一定のままである場合、図２Ａに示すように、モルＯ／Ｆ比はＭ−Ｏ−Ｆコーティングの目標厚さ全体にわたって均一になり得る。モルＯ／Ｆ比を、処理チャンバ構成要素が曝され得る将来の処理中に平衡状態で達するフッ素濃度に基づいて選択してもよい。Ｍ−Ｏ−Ｆコーティング内のモルＯ／Ｆ比を、将来の処理中に平衡状態で形成されるモルＯ／Ｆ比から約２０％、約１５％、約１０％、約５％、約４％、約３％、約２％、又は約１％の範囲内とすることが望ましい。例えば、フッ素含有分子は、繰り返し曝している各々の間、一定の分圧で存在し得る。一定の分圧は、その繰り返し時に堆積した希土類酸化物層へのフッ素拡散を促進できる圧力を含み得る。そのような実施形態では、希土類オキシフッ化物コーティング内の酸素対フッ素モル比を、目標厚さ全体にわたって均一にし得る。
【０１４９】
いくつかの実施形態では、ｗ回の繰り返しを通して、（Ｍ−Ｏを形成する）ｚ回のＡＬＤサイクルの回数が徐々に増加し、及び／又はフッ素に曝す条件が変化する場合（例えば、フッ素含有反応物の分圧を下げることにより）、モルＯ／Ｆ比は、底部から上へ向かって徐々に増加し得る。そのような実施形態では、処理チャンバ構成要素の表面に近接し得る底部は、上部の第２フッ素濃度よりも高い第１フッ素濃度を有することができ、この上部は、処理チャンバ構成要素の将来の処理中にフッ素化学作用に曝され得る。第１フッ素濃度と第２フッ素濃度との差は、希土類オキシフッ化物コーティングの全体にわたってフッ素濃度勾配を形成し得る。一実施形態では、底部は実質的に酸素を含まない場合がある。特定の諸実施形態では、将来の処理中にフッ素化学作用に曝され得るコーティング上部の第２フッ素濃度を、将来の処理中に平衡状態で達するフッ素濃度から約２０％、約１５％、約１０％、約５％、約４％、約３％、約２％、又は約１％の範囲内とし得る。
【０１５０】
いくつかの実施形態では、ｗ回の繰り返しを通して、（Ｍ−Ｏを形成する）ｚ回のＡＬＤサイクルの回数が徐々に減少し、及び／又はフッ素に曝す条件が変化する場合（例えば、フッ素含有反応物の分圧を上げることにより）、モルＯ／Ｆ比は、底部から上へ向かって徐々に減少し得る。そのような実施形態では、底部のフッ素濃度は上部よりも低くなり得る。底部フッ素濃度と上部フッ素濃度の差は、希土類オキシフッ化物コーティングの全体にわたってフッ素濃度勾配を形成し得る。一実施形態では、底部は実質的にフッ素を含まない場合がある。特定の諸実施形態では、上部フッ素濃度を、将来の処理中に平衡状態で達するフッ素濃度から約２０％、約１５％、約１０％、約５％、約４％、約３％、約２％、又は約１％の範囲内とし得る。
【０１５１】
フッ素濃度勾配は、コーティング内のフッ素拡散の方向に寄与し得る。Ｍ−Ｏ−Ｆコーティングの底部のフッ素濃度を高くすることで、将来の処理中に発生するフッ素の拡散の低減も、又は防止さえも可能である。例えば、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティング内のどこかでフッ素の拡散を停止させて、フッ素がさらに拡散できずに、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティングと処理チャンバ構成要素の間の界面に到達できないようにしてもよい。この種類のコーティングは、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティングと処理チャンバ構成要素の間の界面を、望ましくない影響（剥離、粒子生成、表面劣化、亀裂など）をもたらす可能性のあるフッ素攻撃から保護し得る。
【０１５２】
いくつかの実施形態では、コーティング内に形成されるフッ素濃度分布は、線形、反比例、及び二次式から成る群から選択される数学的関係に従ってもよい。一実施形態では、フッ素濃度分布は線形であってもよい。他の諸実施形態では、フッ素濃度分布はランダムでもよい。さらに他の諸実施形態では、フッ素濃度分布は経験的に取得され得る。本明細書で使用されるフッ素濃度分布は、希土類オキシフッ化物コーティングの全体にわたるフッ素濃度分布を指す。例えば、フッ素濃度は、底部から上部に向かって増加し、底部から上部に向かって減少し、底部から上部に一定かつ均一のままであってもよく、フッ素濃度は、底部から上部に向かって増加してから減少し、底部から上部に向かって減少してから増加してもよく、又は任意のフッ素分布を有し得る。
【０１５３】
例えば、Ｍ−Ｏ層を形成するｗ回のＡＬＤサイクルの第１数値を選択し、フッ素に曝す条件の一組（例えば、曝す時間、曝す温度、フッ素反応物の分圧など）を選択することで、目標モルＯ／Ｆ比が最終的なＭ−Ｏ−Ｆコーティング内で達成されるようになり得る。少なくとも１サイクルのＭ−Ｏ層の堆積とフッ素に曝すことを実行して、一時的なＭ−Ｏ−Ｆコーティングを形成することができ、この一時的なＭ−Ｏ−Ｆコーティングは、第１Ｍ−Ｏ−Ｆ層又は最初のいくつかのＭ−Ｏ−Ｆ層を含み得る。その後、一時的なＭ−Ｏ−Ｆコーティングを分析して、一時的なＭ−Ｏ−Ｆコーティング内のモルＯ／Ｆ比を決定し得る（インサイチュ分析とも呼ばれる）。特定の諸実施形態では、目標のＭ−Ｏ−Ｆ厚さが達成されるまで、複数回のＡＬＤサイクルを実行することができ、最終的なＭ−Ｏ−Ｆコーティングを分析して、最終的なＭ−Ｏ−Ｆコーティング内のモルＯ／Ｆ比を決定し得る（コーティング後分析とも呼ばれる）。モルＯ／Ｆ比が目標モルＯ／Ｆ比より大きい場合、ｚの数値（Ｍ−Ｏ層を形成するＡＬＤサイクルの回数を制御する）を減らし、フッ素に曝す条件を調整して、Ｍ−Ｏ層とのフッ素反応性を高め得る（例えば、曝す温度を上げる、及び／又は曝す時間を増やす、及び／又はフッ素反応物の分圧を上げる）。ブロック５９０に従って、モルＯ／Ｆ比が目標モルＯ／Ｆ比よりも低い場合、ｚの数値（Ｍ−Ｏ層を形成するＡＬＤサイクルの回数を制御する）を増やし、フッ素に曝す条件を調整して、Ｍ−Ｏ層とのフッ素反応性を低下させ得る（例えば、曝す温度を下げる、及び／又は曝す時間を減らす、及び／又はフッ素反応物の分圧を下げる）。モルＯ／Ｆ比が目標モルＯ／Ｆ比に等しい場合、目標厚さが達成されるまで、ｚの数値を変更せずにＡＬＤサイクルを繰り返してもよく、曝す条件を変更せずにフッ素に繰り返し曝してもよい。インサイチュ分析中の後続のＡＬＤサイクル、又は分析がコーティング後分析である場合の後続のコーティングに対して、ｚ及びフッ素反応性の調整を行い得る。
【０１５４】
堆積処理自体の間にＭ−Ｏ−Ｆコーティング内のモルＯ／Ｆ比を経験的に分析するために使用されるインサイチュの「チェックポイント」は、厳密な制御のため、フッ素含有反応物に曝されている、堆積されたＭ−Ｏ層の各ＡＬＤサイクルの後に出現するようにプログラムされてもよく、又は完全に省略されてもよい。例えば、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティング厚さの全体にわたってモルＯ／Ｆ比が均一である場合、チェックポイントが少なくなり、チェックポイントがまったくないこともある。他方、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティングがコーティング厚さの全体にわたってモルＯ／Ｆ比勾配を含む場合、より頻繁にチェックポイントを設け得る。
【０１５５】
いくつかの実施形態では、ブロック５１０に従って、Ｍ−Ｏ−Ｆコーティングを堆積させる前に、処理チャンバ構成要素に、任意選択でバッファ層をコーティングしてもよい。そのような実施形態では、バッファ層を、以下の目的の少なくとも１つに利用し得る。その目的とは、処理チャンバ構成要素とＭ−Ｏ−Ｆコーティングとの間の接着を促進するための接着層として機能させること、及び／又は処理チャンバ構成要素の表面とＭ−Ｏ−Ｆコーティングとの間の熱膨張係数（ＣＴＥ）の差を緩和することである。例えば、処理チャンバ構成要素の表面は第１ＣＴＥを有してもよく、バッファ層は第２ＣＴＥを有してもよく、Ｍ−Ｏ−Ｆ層は第３ＣＴＥを有してもよい。バッファ層の第２ＣＴＥを、処理チャンバ構成要素の表面の第１ＣＴＥとＭ−Ｏ−Ｆ層の第３ＣＴＥとの間にしてもよい。例えば、処理チャンバ構成要素の表面を、金属本体（例えば、アルミニウム又はＡｌ６０６１などのアルミニウム合金）又はセラミック本体（例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、ＳｉＣなど）として、アルミニウムでは約２２〜２５ｐｐｍ／Ｋ、ステンレス鋼では約１３ｐｐｍ／ＫのＣＴＥを有してもよく、バッファ層をＡｌ２Ｏ３としてもよく、Ｍ−Ｏ−Ｆを、約６〜８ｐｐｍ／ＫというＹ２Ｏ３のＣＴＥに近いＣＴＥを有するＹＯＦコーティングとしてもよい。そのような実施形態では、バッファ層は、コーティングと処理チャンバ構成要素の間のＣＴＥの差を緩和して、ＣＴＥの不一致に起因する可能性のある熱サイクル時のコーティングの亀裂に対する感受性を低減する。
【０１５６】
いくつかの実施形態では、処理チャンバ構成要素上にバッファ層を堆積させなくてもよく、図５の方法によって得られたＭ−Ｏ−Ｆコーティングを、処理チャンバ構成要素自体に直接堆積させ得る。
【０１５７】
いくつかの実施形態では、本明細書で開示される処理チャンバ構成要素を、腐食性ガス（例えば、フッ素系プラズマ、又はアンモニア系化学物質又は塩素系化学物質などの還元性化学物質）を利用する製造処理で使用してもよい。保護性Ｍ−Ｏ−Ｆコーティングにより、処理チャンバ構成要素の耐用期間が大幅に延長されることがあり、処理のドリフトが軽減されることがあり、ウェハ上での粒子生成が軽減されることがある。
【０１５８】
図６Ａは、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察したときの、Ａｌ２Ｏ３バッファ層６１０及びＹ２Ｏ３コーティング６２０を備えるチャンバ構成要素の断面側面図を示す。チャンバ構成要素は、フッ素プラズマ系処理に曝されており、これにより、フッ素がＹ２Ｏ３コーティングに拡散している。ＴＥＭ画像を生成するため、集束イオンビーム試料の調整中に、キャッピング層６３０をＹ２Ｏ３コーティング６２０上に配置した。表面ＡはＹ２Ｏ３コーティング６２０の上部を表し、表面Ｂはバッファ層６１０とＹ２Ｏ３コーティング６２０との間の界面を表す。
【０１５９】
図６Ｂは、図６Ａのチャンバ構成要素の材料組成を示す。図示のように、キャッピング層６３０は、Ｉｒ６１２から構成される。Ｙ２Ｏ３コーティング６２０は、イットリウム６１４と酸素６０２から構成される。バッファ層６１０は、アルミニウム６０８から構成される。コーティングの全体にわたるフッ素濃度の変動からわかるように、フッ素６０６はコーティングを通して制御不能に拡散している。フッ素濃度は、イットリアコーティング６２０の厚さ全体（ＡからＢまで）に浸透し、バッファ層６１０（領域Ｃ）に到達している。フッ素濃度はバッファ層６１０で著しく低下するが、さらに拡散及び／又は反応し続けて、最終的に処理チャンバ構成要素に到達し得る。
【０１６０】
したがって、フッ素拡散を軽減し、処理チャンバ構成要素に到達するのを防ぐために、保護性Ｍ−Ｏ−Ｆコーティングを、処理チャンバ構成要素自体又はバッファ層上（存在する場合）に堆積させ得る。Ｍ−Ｏ−Ｆコーティング内の目標フッ素濃度を、将来の処理中に平衡状態で達するフッ素濃度から約２０％、約１５％、約１０％、約５％、約４％、約３％、約２％、又は約１％の範囲内とし得る。図６Ａ及び６Ｂで得られた材料組成は、酸化イットリウムコーティングを、４５０℃のＣＶＤチャンバ内で３０００サイクルのＮＦ３含有処理に曝すことにより得られた。平衡状態で到達するフッ素濃度は約６０ａｔ％である。したがって、Ｍ−Ｏ−Ｆ層内の目標フッ素濃度を、６０ａｔ％から約２０％の範囲内としてもよい（すなわち、約４８〜７２ａｔ％）。
【０１６１】
図７Ａは、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察したときの、チャンバ構成要素７１０及びＹ２Ｏ３のＡＬＤコーティング７２０の断面側面図を示す。図７Ａのコーティングされたチャンバ構成要素は、５００℃で２００ＷのＮＦ３プラズマにより後処理された。キャッピング層７３０は、ＴＥＭ画像化のための試料調整によるものである。表面Ａ’はＹ２Ｏ３コーティング７２０の上部を表し、表面Ｂ’はチャンバ構成要素７１０とＹ２Ｏ３コーティング７２０との間の界面を表す。
【０１６２】
図７Ｂは、図７Ａのチャンバ構成要素の材料組成を示す。Ｙ２Ｏ３コーティング７２０は、イットリウム７１２及び酸素７０４から構成される。チャンバ構成要素７１０は、Ｓｉ７１４から構成される。コーティングの全体にわたるフッ素濃度の変動からわかるように、フッ素化学物質及び／又はフッ素プラズマによる処理中に、フッ素７０６はコーティングを通して制御不能に拡散している。
【０１６３】
したがって、フッ素濃度勾配と、処理チャンバ構成要素に到達し得る制御不能なフッ素拡散を補うために、本明細書に開示される諸実施形態に従って、保護性Ｍ−Ｏ−Ｆコーティングを、処理チャンバ構成要素自体又はバッファ層（存在する場合）上に堆積させてもよい。本明細書に開示される保護性Ｍ−Ｏ−Ｆコーティングは、コーティングを通した制御されていないフッ素拡散から処理チャンバ構成要素を保護するために、希土類オキシフッ化物コーティングを底部から上へ向かって構築し、希土類オキシフッ化物コーティングの上部（将来の処理中にフッ素含有化学作用に曝され得る）で目標のフッ素濃度を得る。Ｍ−Ｏ−Ｆコーティング内の目標フッ素濃度を、将来の処理中に平衡状態で達するフッ素濃度から約２０％、約１５％、約１０％、約５％、約４％、約３％、約２％、又は約１％の範囲内とし得る。図７Ａ及び７Ｂの平衡状態でのフッ素濃度は、約４０ａｔ％である。したがって、Ｍ−Ｏ−Ｆ層内の目標フッ素濃度を、４０ａｔ％から約２０％の範囲内としてもよい（すなわち、約３２〜４８ａｔ％）。
【０１６４】
図８Ａは、シリコン基板８１０の表面上に５０ｎｍのオキシフッ化イットリウム（Ｙ−Ｏ−Ｆ）ＡＬＤコーティング８６０を堆積させるための例示的な方法を示す。この実施例のコーティングはｍサイクルにわたって準備される。各ｍサイクルは、Ｙ前駆体（トリス（メチル−Ｃｐ）イットリウム）８２２からＹ吸着層８２０を堆積させ、その後、Ｏ含有反応物（水）を導入して酸化イットリウム層８３２を形成する工程を含む。その後、酸化イットリウム層を、Ｆ含有分子（ヘキサフルオロアセチルアセトン）８５２に曝して層８５０を形成し、Ｏ含有反応物（Ｏ３）８４２に曝して層８４０を形成する。その後、このサイクルがｍ回繰り返されて、選択された厚さ（例えば、５０ｎｍ）のＹＯＦコーティング８６０を得る。
【０１６５】
図８Ｂは、ＹＯＦコーティングの第１位置でキャプチャされた、そのコーティングのＴＥＭ顕微鏡写真である。図８Ｃは、ＹＯＦコーティングの第２位置でキャプチャされた、そのＦコーティングのＴＥＭ顕微鏡写真である。両方の顕微鏡写真の大きさは２０ｎｍである。セクション８１０はシリコン基板を、セクション８６０はＹＯＦコーティングを、図８Ａと８Ｂの両方において、示す。
【０１６６】
図８Ｄは、第１位置からの試料上のＹＯＦコーティングから収集されたＴＥＭ電子回折パターンを示す。図８Ｅは、第２場所からの試料上のＹＯＦコーティングから収集されたＴＥＭ電子回折パターンを示す。
【０１６７】
図８Ｆは、図８Ａ〜８Ｅのコーティング８６０のＴＥＭ／ＥＤＳラインスキャン上の材料組成を示す。ＹＯＦコーティング８６０は、約２０〜３０ｍｏｌ％のイットリウム８５５、約３０〜５０ｍｏｌ％の酸素８３５、及び約１５〜３０ｍｏｌ％のフッ素８４５から構成される。基板８１０は、シリコン８２５から構成される。
【０１６８】
図８Ｇは、シリコン基板８１０上のＹＯＦコーティング８６０のＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）深さ方向分布を示す。ＸＰＳ深さ方向分布によると、ＹＯＦコーティング８６０の組成は、約３０ｍｏｌ％のＹ、約１５ｍｏｌ％のＯ、及び約５５ｍｏｌ％のＦである。
【０１６９】
図８Ｈは、コーティング８６０のＸ線回折（ＸＲＤ）相同定を示す。ＸＲＤによると、コーティング８６０は、斜方晶形状を有し、粉末回折ファイル（ＰＤＦ）番号［０４−００６−０１９９］に対応するフッ化イットリウム（ＹＦ３）、及び斜方晶形状を有し、ＰＤＦ番号［０４−０１１−５０７２］に対応するオキシフッ化イットリウム（Ｙ６Ｏ５Ｆ８）から構成される。
【０１７０】
本開示のいくつかの実施態様を、以下に説明する。
【０１７１】
第１実施態様では、物品のコーティングは、底部及び上部を有する希土類オキシフッ化物コーティングを含み、上部は、将来の処理中にフッ素含有化学作用に曝されることになり、フッ素濃度分布が、底部から上部まで希土類オキシフッ化物コーティングの全体にわたって形成され、上部のフッ素濃度は、将来の処理中に平衡状態で形成されるフッ素濃度から約２０％の範囲内である。
【０１７２】
第２実施態様では、方法は、ｘ回の原子層堆積（ＡＬＤ）サイクルを実行して、処理チャンバ構成要素の表面上に第１希土類酸化物層を形成する工程と、ｙ回のＡＬＤサイクルを実行して、第１希土類酸化物層上に第１希土類フッ化物層を形成する工程であって、第１希土類酸化物層と第１希土類フッ化物層は同じ希土類を含んでいる工程と、第１希土類フッ化物層から第１希土類酸化物層へのフッ素、又は第１希土類酸化物層から第１希土類フッ化物層への酸素のうちの少なくとも一方をインサイチュで拡散させて、第１希土類オキシフッ化物層を形成する工程であって、第１希土類オキシフッ化物層は、ｘ及びｙに基づく酸素対フッ素モル比を有している工程とを含む。
【０１７３】
第３実施態様では、第２実施態様をさらに拡張してもよい。第３実施態様では、ｘ回のＡＬＤサイクルからの１回のＡＬＤサイクルは、希土類含有種の第１吸着層を処理チャンバ構成要素の表面上に形成する工程であって、そのために、処理チャンバ構成要素を収容する堆積チャンバに希土類含有前駆体を注入する工程と、酸素を第１吸着層と反応させて、酸素含有反応物を堆積チャンバに注入することにより、第１希土類酸化物層を形成する工程とを含む。第４実施態様では、第２及び／又は第３実施態様を拡張してもよい。第４実施態様では、ｙ回のＡＬＤサイクルからの１回のＡＬＤサイクルは、希土類含有種の吸着層を処理チャンバ構成要素の表面上に形成する工程であって、そのために、処理チャンバ構成要素を収容する堆積チャンバに希土類含有前駆体を注入する工程と、フッ素を吸着層と反応させて、フッ素含有反応物を堆積チャンバに注入する工程により、第１希土類フッ化物層を形成する工程とを含む。
【０１７４】
第５実施態様では、第２から第４実施態様までのいずれかをさらに拡張してもよい。第５実施態様では、この方法はさらに、希土類酸化物層のｘ回のＡＬＤサイクル及び希土類フッ化物層のｙ回のＡＬＤサイクルを繰り返すことにより、希土類オキシフッ化物コーティングを形成し、目標厚さが達成されるまで複数の追加の希土類オキシフッ化物層を形成する工程と、既に堆積された複数の希土類オキシフッ化物層及び追加の希土類オキシフッ化物層の内部及びそれらの間で、フッ素又は酸素の少なくとも一方をインサイチュで拡散し続ける工程とを含む。第６実施態様では、第５実施態様をさらに拡張してもよい。第６実施態様では、後続の希土類酸化物層及び後続の希土類フッ化物層の堆積中、酸素対フッ素モル比を一定にすることで、希土類オキシフッ化物コーティング内の酸素対フッ素モル比は、目標厚さ全体にわたって均一になる。第７実施態様では、第６実施態様をさらに拡張してもよい。第７実施態様では、処理チャンバ構成要素は、将来の処理中にフッ素に曝されることになり、希土類オキシフッ化物コーティング内の酸素対フッ素モル比は、将来の処理中に平衡状態で形成される酸素対フッ素モル比から２０％の範囲内である。
【０１７５】
第８実施態様では、第５から第７実施態様までをさらに拡張してもよい。第８実施態様では、希土類オキシフッ化物コーティングは、底部と上部を有し、上部は、将来の処理中にフッ素化学作用に曝されることになり、底部は第１フッ素濃度を有し、上部は第２フッ素濃度を有し、第１フッ素濃度が第２フッ素濃度よりも大きいことで、希土類オキシフッ化物コーティングの全体にわたってフッ素濃度勾配が形成されている。第９実施態様では、第８実施態様をさらに拡張してもよい。第９実施態様では、第２フッ素濃度は、将来の処理中に平衡状態で得られるフッ素濃度から２０％の範囲内である。第１０実施態様では、第８実施態様及び／又は第９実施態様をさらに拡張してもよい。第１０実施態様では、フッ素濃度勾配は線形である。
【０１７６】
第１１実施態様では、第５から第１０実施態様までのいずれかをさらに拡張してもよい。第１１実施態様では、方法は、第１希土類オキシフッ化物層を形成する前に、処理チャンバ構成要素の表面上にバッファ層をコーティングする工程をさらに含み、チャンバ構成要素の表面は第１熱膨張係数を有し、バッファ層は第２熱膨張係数を有し、希土類オキシフッ化物コーティングは第３熱膨張係数を有し、第２熱膨張係数は、第１熱膨張係数と第３熱膨張係数との間にある。
【０１７７】
第１２実施態様は、ＡＬＤサイクルを実行して、処理チャンバ構成要素の表面上に第１希土類オキシフッ化物層を形成する工程を含み、第１希土類オキシフッ化物層は、酸素対フッ素目標モル比を有する。ＡＬＤサイクルは、希土類の第１吸着層を処理チャンバ構成要素の表面上に形成する工程であって、そのために、処理チャンバ構成要素を収容する堆積チャンバに希土類含有前駆体を注入する工程と、酸素含有反応物又はフッ素含有反応物の少なくとも一方を第１吸着層と反応させる工程であって、そのために、少なくとも１つの酸素含有反応物を第１添加速度で、及び少なくとも１つのフッ素含有反応物を第２添加速度で堆積チャンバに共注入する工程とを含む。
【０１７８】
第１３実施態様では、第１２実施態様をさらに拡張してもよい。第１３実施態様では、方法はさらに、ＡＬＤサイクルを繰り返して、目標厚さを有する希土類オキシフッ化物コーティングが得られるまで、複数の後続の希土類オキシフッ化物層を形成する工程を含む。第１４実施態様では、第１３実施態様をさらに拡張してもよい。第１４実施態様では、第１添加速度及び第２添加速度は、繰り返されるＡＬＤサイクルの間、一定であり、第２添加速度に対する第１添加速度の比は、希土類オキシフッ化物コーティング内の酸素対フッ素目標モル比に比例し、希土類オキシフッ化物コーティング内の酸素対フッ素モル比は、目標厚さ全体にわたって均一である。第１５実施態様では、第１４実施態様をさらに拡張してもよい。第１５実施態様では、処理チャンバ構成要素は、将来の処理中にフッ素に曝されることになり、希土類オキシフッ化物コーティング内の酸素対フッ素目標モル比は、将来の処理中に平衡状態で形成される酸素対フッ素モル比から約２０％の範囲内である。
【０１７９】
第１６実施態様では、第１３から第１５実施態様までのいずれかをさらに拡張してもよい。第１６実施態様では、希土類オキシフッ化物コーティングは、底部と上部を有し、上部は、将来の処理中にフッ素化学作用に曝されることになり、底部は第１フッ素濃度を有し、上部は第２フッ素濃度を有し、第１フッ素濃度が第２フッ素濃度よりも大きいことで、希土類オキシフッ化物コーティングの全体にわたってフッ素濃度勾配が形成されている。第１７実施態様では、第１６実施態様を拡張してもよい。第１７実施態様では、第２フッ素濃度は、将来の処理中に平衡状態で得られるフッ素濃度から２０％の範囲内である。第１８実施態様では、第１６実施態様及び／又は第１７実施態様を拡張してもよい。第１８実施態様では、フッ素濃度勾配は線形である。第１９実施態様では、第１６実施態様から第１８実施態様までを拡張してもよい。第１９実施態様では、希土類オキシフッ化物コーティングの底部には実質的に酸素がない。
【０１８０】
第２０実施態様では、第１１から第１９実施態様までのいずれかを拡張してもよい。第２０実施態様では、方法は、処理チャンバ構成要素の表面上にバッファ層をコーティングする工程をさらに含み、処理チャンバ構成要素の表面は第１熱膨張係数を有し、バッファ層は第２熱膨張係数を有し、希土類オキシフッ化物コーティングは第３熱膨張係数を有し、第２熱膨張係数は、第１熱膨張係数と第３熱膨張係数との間にある。
【０１８１】
第２１実施態様は、ｚ回のＡＬＤサイクルを実行して、処理チャンバ構成要素の表面上に第１希土類酸化物層を形成する工程と、処理チャンバ構成要素をフッ素含有種に曝す工程と、第１希土類酸化物層を第１希土類オキシフッ化物層に変換する工程と、少なくとも１回の追加のＡＬＤサイクルを実行して、第１希土類オキシフッ化物層上に追加の希土類酸化物層を形成する工程と、処理チャンバ構成要素をフッ素含有種に曝す工程と、追加の希土類酸化物層を追加の希土類オキシフッ化物層に変換する工程とを含む。
【０１８２】
第２２実施態様では、第２１実施態様を拡張してもよい。第２２実施態様では、各ｚ回のＡＬＤサイクルは、希土類含有種の吸着層を処理チャンバ構成要素の表面上に堆積させる工程であって、そのために、チャンバ構成要素を収容する堆積チャンバに希土類含有前駆体を注入する工程と、酸素を吸着層と反応させて、酸素含有反応物を堆積チャンバに注入することにより、第１希土類酸化物層を形成する工程とを含む。第２３実施態様では、第２１実施態様及び／又は第２２実施態様をさらに拡張してもよい。第２３実施態様では、方法はさらに、少なくとも１回の追加のＡＬＤサイクルを繰り返して、次の希土類酸化物層を形成する工程と、処理チャンバ構成要素をフッ素含有種に曝す工程を繰り返す工程と、次の希土類酸化物層から次の希土類オキシフッ化物層へ変換する工程を繰り返して、目標厚さを有する希土類オキシフッ化物コーティングが得られるまで、複数の後続の希土類オキシフッ化物層を形成する工程とを含む。
【０１８３】
第２４実施態様では、第２３実施態様をさらに拡張してもよい。第２４実施態様では、目標厚さは最大で約５０μｍである。第２５実施態様では、第２３実施態様及び／又は第２４実施態様をさらに拡張してもよい。第２５実施態様では、曝している間、フッ素含有種は、第１希土類酸化物層へのフッ素拡散を促進する分圧で堆積チャンバ内に存在する。第２６実施態様では、第２３実施態様から第２５実施態様までをさらに拡張してもよい。第２６実施態様では、フッ素含有分子は、繰り返し曝している各々の間、一定の分圧で存在し、一定の分圧は、その繰り返しで堆積された希土類酸化物層へのフッ素拡散を促進する圧力を含み、希土類オキシフッ化物コーティング内の酸素対フッ素モル比は、目標厚さ全体にわたって均一である。第２７実施態様では、第２３実施態様から第２６実施態様までをさらに拡張してもよい。第２７実施態様では、処理チャンバ構成要素は、将来の処理中にフッ素に曝されることになり、希土類オキシフッ化物コーティング内の酸素対フッ素目標モル比は、将来の処理中に平衡状態で形成される酸素対フッ素モル比から約２０％の範囲内である。
【０１８４】
第２８実施態様では、第２３実施態様から第２７実施態様までをさらに拡張してもよい。第２８実施態様では、希土類オキシフッ化物コーティングは、底部と上部を有し、上部は、将来の処理中にフッ素化学作用に曝されることになり、底部は第１フッ素濃度を有し、上部は第２フッ素濃度を有し、第１フッ素濃度が第２フッ素濃度よりも大きいことで、希土類オキシフッ化物コーティングの全体にわたってフッ素濃度勾配が形成されている。第２９実施態様では、第２８実施態様をさらに拡張してもよい。第２９実施態様では、第２フッ素濃度は、将来の処理中に平衡状態で得られるフッ素濃度から２０％の範囲内である。第３０実施態様では、第２８実施態様及び／又は第２９実施態様をさらに拡張してもよい。第３０実施態様では、フッ素濃度勾配は線形である。第３１実施態様では、第２８実施態様から第３０実施態様までをさらに拡張してもよい。第３１実施態様では、希土類オキシフッ化物コーティングの底部には実質的に酸素がない。
【０１８５】
第３２実施態様では、第２３実施態様から第３１実施態様までのいずれかを拡張してもよい。第３２実施態様では、処理チャンバ構成要素をフッ素含有種に曝す工程を１回以上繰り返す間、フッ素含有種の分圧を上げて、又は下げて、希土類オキシフッ化物コーティングの目標厚さ全体にわたってフッ素濃度勾配を形成する。第３３実施態様では、第２３実施態様から第３２実施態様までのいずれかを拡張してもよい。第３３実施態様では、方法は、処理チャンバ構成要素の表面上にバッファ層をコーティングする工程をさらに含み、処理チャンバ構成要素の表面は第１熱膨張係数を有し、バッファ層は第２熱膨張係数を有し、希土類オキシフッ化物コーティングは第３熱膨張係数を有し、第２熱膨張係数は、第１熱膨張係数と第３熱膨張係数との間にある。
【０１８６】
第３４実施態様では、第２３実施態様から第３３実施態様までのいずれかを拡張してもよい。第３４実施態様では、方法はさらに、曝している間に処理チャンバ構成要素を約１００〜５００℃の高温に加熱する工程を含む。第３５実施態様では、第２３実施態様から第３４実施態様までのいずれかを拡張してもよい。第３５実施態様では、フッ素含有種は、ＨＦ、Ｆ２、Ｆラジカル、ＣＦ４又はＮＦ３のうちの少なくとも１つを含む。第３６実施態様では、第２１実施態様から第３５実施態様までのいずれかを拡張してもよい。第３６実施態様では、処理チャンバ構成要素をフッ素含有種に曝す工程は、処理チャンバ構成要素を収容する堆積チャンバにフッ素含有ガスを流す工程を含む。
【０１８７】
第３７実施態様では、物品は、本体と、本体の表面上の希土類オキシフッ化物コーティングとを含み、希土類オキシフッ化物コーティングは、約１％未満の気孔率を有し、希土類オキシフッ化物コーティングは、約１ｍｏｌ％から約４０ｍｏｌ％の第１金属と約１ｍｏｌ％から約４０ｍｏｌ％の第２金属とを含み、第１金属及び第２金属は、希土類金属、Ｙ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｈｆ、及びＴａから成る群から独立に選択され、希土類オキシフッ化物コーティングは、第１金属及び第２金属の均質な混合物を含んでいる。
【０１８８】
第３８実施態様では、第３７実施態様をさらに拡張してもよい。第３８実施態様では、希土類オキシフッ化物コーティングは、底部と上部を有し、上部は、将来の処理中にフッ素含有化学作用に曝されることになり、フッ素濃度分布が、底部から上部まで希土類オキシフッ化物コーティングの全体にわたって形成され、上部のフッ素濃度は、将来の処理中に平衡状態で形成されるフッ素濃度から約２０％の範囲内である。第３９実施態様では、第３８実施態様をさらに拡張してもよい。第３９実施態様では、底部はフッ素の第１濃度を有し、上部は、フッ素の第１濃度より大きいフッ素の第２濃度を有している。第４０実施態様では、第３９実施態様をさらに拡張してもよい。第４０実施態様では、底部は実質的にフッ素を含まない。
【０１８９】
第４１実施態様では、第３７実施態様から第４０実施態様までをさらに拡張してもよい。第４１実施態様では、希土類オキシフッ化物コーティングは、第３金属をさらに含み、均質な混合物は、第１金属、第２金属、及び第３金属を含む。第４２実施態様では、第４１実施態様をさらに拡張してもよい。第４２実施態様では、第３金属は、希土類金属、Ｙ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｈｆ、及びＴａから成る群から選択される。第４３実施態様では、第４１及び／又は第４２実施態様をさらに拡張してもよい。第４３実施態様では、希土類オキシフッ化物コーティングは、第４金属をさらに含み、均質な混合物は、第１金属、第２金属、第３金属、及び第４金属を含む。第４４実施態様では、第４３実施態様をさらに拡張してもよい。第４４実施態様では、第４金属は、希土類金属、Ｙ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｈｆ、及びＴａから成る群から選択される。
【０１９０】
第４５実施態様では、方法は、原子層堆積（ＡＬＤ）処理により、物品の表面上に少なくとも第１金属及び第２金属を堆積させる工程であって、第１金属及び第２金属は、希土類金属、Ｙ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｈｆ、及びＴａから成る群から独立に選択されている工程と、ＡＬＤ処理により、酸素及びフッ素を第１金属及び第２金属と反応させて、第１金属及び第２金属の均質な混合物を含む希土類オキシフッ化物コーティングを形成する工程であって、ＡＬＤ処理は、逐次堆積、共堆積、共添加、及びそれらの組み合わせから成る群から選択されている工程とを含む。
【０１９１】
第４６実施態様では、第４５実施態様をさらに拡張してもよい。第４６実施態様では、ＡＬＤ処理は、ａ）第１金属酸化物、第１金属フッ化物又は第１金属オキシフッ化物と、ｂ）第２金属酸化物、第２金属フッ化物又は第２金属オキシフッ化物の逐次堆積を含む。逐次堆積は、ｘ回のＡＬＤサイクルを実行する工程を含む。ｘ回のＡＬＤサイクルからの１回のＡＬＤサイクルは、物品の表面上に第１金属の第１吸着層を堆積させるために、物品を収容する堆積チャンバに第１金属含有前駆体を注入する工程と、酸素又はフッ素の含有反応物の少なくとも一方を第１吸着層と反応させて、第１金属酸化物、第１金属フッ化物、又は第１金属オキシフッ化物を形成するために、酸素含有反応物又はフッ素含有反応物の少なくとも一方を堆積チャンバに注入する工程とを含む。逐次堆積は、ｙ回のＡＬＤサイクルを実行する工程をさらに含み、ｙ回のＡＬＤサイクルからの１回のＡＬＤサイクルは、第２金属の第２吸着層を第１金属酸化物、第１金属フッ化物、又は第１金属オキシフッ化物上に堆積させるために、第２金属含有前駆体を堆積チャンバに注入する工程と、酸素又はフッ素の少なくとも一方を第２吸着層と反応させて、第２金属酸化物、第２金属フッ化物、又は第２金属オキシフッ化物層を形成するために、酸素又はフッ素の含有反応物の少なくとも一方を堆積チャンバに注入する工程とを含む。
【０１９２】
第４７実施態様では、第４５実施態様及び／又は第４６実施態様をさらに拡張してもよい。第４７実施態様では、ＡＬＤ処理は、第１金属及び第２金属の共堆積を含む。共堆積は、ｘ回のＡＬＤサイクルを実行する工程と、酸素又はフッ素の少なくとも一方を第１吸着層と反応させて、混合金属酸化物、混合金属フッ化物、又は混合金属オキシフッ化物を形成する工程とを含む。ｘ回のＡＬＤサイクルからの１回のＡＬＤサイクルは、第１金属及び第２金属を含む第１吸着層を物品の表面上に堆積させるために、物品を収容する堆積チャンバに第１金属を含む第１金属含有前駆体を注入し、その後、堆積チャンバに第２金属を含む第２金属含有前駆体を注入する工程を含む。
【０１９３】
第４８実施態様では、第４５実施態様から第４７実施態様までをさらに拡張してもよい。第４８実施態様では、ＡＬＤ処理は、第１金属及び第２金属の共添加を含み、共添加は、ｘ回のＡＬＤサイクルを実行する工程を含む。ｘ回のＡＬＤサイクルからの１回のＡＬＤサイクルは、第１金属及び第２金属を含む第１吸着層を物品の表面上に堆積させるために、物品を収容する堆積チャンバに第１金属用の第１金属含有前駆体及び第２金属用の第２金属含有前駆体を同時に注入する工程と、酸素又はフッ素の少なくとも一方を第１吸着層と反応させて、混合金属酸化物、混合金属フッ化物、又は混合金属オキシフッ化物を形成する工程とを含む。
【０１９４】
第４９実施態様では、第４５実施態様から第４８実施態様までをさらに拡張してもよい。第４９実施態様では、希土類オキシフッ化物コーティングは、底部と上部を有し、上部は、将来の処理中にフッ素含有化学作用に曝されることになり、フッ素濃度分布が、底部から上部まで希土類オキシフッ化物コーティングの全体にわたって形成され、上部のフッ素濃度は、将来の処理中に平衡状態で形成されるフッ素濃度から約２０％の範囲内である。第５０実施態様では、第４９実施態様をさらに拡張してもよい。第５０実施態様では、底部はフッ素の第１濃度を有し、上部は、フッ素の第１濃度より大きいフッ素の第２濃度を有している。第５１実施態様では、第５０実施態様をさらに拡張してもよい。第５１実施態様では、底部は実質的にフッ素を含まない。
【０１９５】
第５２実施態様では、第４５実施態様から第５１実施態様までをさらに拡張してもよい。第５２実施態様では、方法は、ＡＬＤ処理によって物品の表面上に第３金属を堆積させる工程をさらに含み、均質な混合物は、第１金属、第２金属、及び第３金属を含む。第５３実施態様では、第５２実施態様をさらに拡張してもよい。第５３実施態様では、第３金属は、希土類金属、Ｙ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｈｆ、及びＴａから成る群から選択される。第５４実施態様では、第５２実施態様及び／又は第５３実施態様をさらに拡張してもよい。第５４実施態様では、方法は、ＡＬＤ処理によって物品の表面上に第４金属を堆積させる工程をさらに含み、均質な混合物は、第１金属、第２金属、第３金属、及び第４金属を含む。第５５実施態様では、第５４実施態様をさらに拡張してもよい。第５５実施態様では、第３金属及び第４金属は、希土類金属、Ｙ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｈｆ、及びＴａから成る群から独立に選択される。
【０１９６】
第５６実施態様では、物品の表面上に希土類オキシフッ化物コーティングを形成する方法は、ｘ回のＡＬＤサイクルを実行する工程を含む。ｘ回のＡＬＤサイクルの各ＡＬＤサイクルは、逐次堆積、共堆積、共添加、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される原子層堆積（ＡＬＤ）処理により２つ以上の金属酸化物層を堆積させる工程と、フッ素含有種に物品を曝す工程と、２つ以上の金属酸化物層を希土類オキシフッ化物層に変換する工程とを含む。
【０１９７】
上記の説明は、本明細書に開示されるいくつかの実施形態の良好な理解を提供するために、具体的なシステム、構成要素、方法等の例などを数多く、具体的かつ詳細に説明している。しかしながら、少なくとも、本明細書に開示されるいくつかの実施形態が、これらの具体的かつ詳細な説明がなくても実施されてよいことは、当業者にとって明らかである。他の諸例では、本明細書に開示される実施形態を不必要に不明瞭にすることを避けるために、周知の構成要素又は方法は詳細に説明されないか、又は単純なブロック図形式で提示される。したがって、具体的かつ詳細な説明は単なる例示である。特定の実施形態はこれらの例示的な説明とは異なる場合があるが、なお本発明の範囲内にあると考えられる。
【０１９８】
本明細書全体を通して「ある実施形態」又は「一実施形態」と言及した場合、その実施形態に関連して説明した特定の構成、構造、又は特性は少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体を通じて様々な箇所に「ある実施形態では」又は「一実施形態では」という表現が出現しても、必ずしもすべてが同じ実施形態を指すものではない。さらに、用語「又は」は、排他的な「又は」ではなく、包括的な「又は」を意味することを意図している。本明細書で「約」又は「およそ」という用語が使用されている場合、提示された公称値が±１０％の範囲内で正確であることを意味することが意図されている。
【０１９９】
本明細書における方法の動作は特定の順序で示され説明されているが、各方法の動作の順序を変更して、特定の動作が逆の順序で実行されるか、又は、ある動作が他の動作と少なくとも部分的に並行して実行されてもよい。別の実施形態では、異なる動作の指示又は副動作は、断続的に及び／又は交互に行われてもよい。
【０２００】
上記の説明は例示的であり、限定的ではないことを意図していることを理解するべきである。上記の説明を読み理解することにより、他の多くの実施形態が当業者にとって明らかとなるであろう。本明細書に開示される実施形態の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照して、そのような特許請求の範囲が権利を有する均等物の全範囲と共に決定されるべきである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図８Ｆ】
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【図８Ｇ】
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【図８Ｈ】
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