本申請要求于2013年11月21日提交的美國臨時專利申請?zhí)?1/907,214的權(quán)益，該申請的公開內(nèi)容整體地通過引用并入本文。

公開領(lǐng)域

本公開總體上涉及等離子體系統(tǒng)且更具體地涉及用于等離子體系統(tǒng)中的工具和固定裝置的涂層。

公開背景

本公開總體上涉及在等離子體系統(tǒng)中使用的部件的涂層。與等離子體直接接觸的部件經(jīng)受化學(xué)攻擊、離子轟擊、UV輻射、大的溫度變化和梯度，以及電場。優(yōu)選的等離子體系統(tǒng)部件由鋁或石英制成，因為它們具有對于活性氧、氮和氫物種的最低等離子體表面復(fù)合速率。然而，當(dāng)采用含有鹵素、或其他化學(xué)上更高侵蝕性的等離子體時，這些材料不再是可接受的選擇。在這樣的環(huán)境中，等離子體系統(tǒng)組件典型地由像陽極化的鋁、氧化鋁、或藍(lán)寶石的材料制成。盡管這些材料具有的優(yōu)勢是它們較好地阻擋化學(xué)和物理等離子體攻擊，但缺點是它們具有實質(zhì)上更高的等離子體表面復(fù)合速率，因此從等離子體流中去除了大部分活性氧、氫和氮等離子體物種。這些物種的去除減小了等離子體過程的效率。

被構(gòu)造成減小活性等離子體物種的復(fù)合速率并增加活性物種至系統(tǒng)的流動的等離子體系統(tǒng)組件將是等離子體系統(tǒng)中受歡迎的改進(jìn)。

公開概述

本文公開了用于等離子體組件的表面涂層，其具有針對侵蝕性(例如，基于氟的)等離子體環(huán)境中的化學(xué)和等離子體物理侵蝕的魯棒性的益處。與其他已知的表面處理相比，所述涂層還提供低的對于活性氧、氮、氟和氫 物種的等離子體表面復(fù)合速率。所述涂層可以被涂敷到不需要蝕刻或等離子體清洗的任何等離子體系統(tǒng)組件，包括但不限于如石英、鋁或陽極化的鋁的材料。另外，通過向系統(tǒng)組件涂敷非反應(yīng)性涂層從而增加激發(fā)的等離子體物種向所述系統(tǒng)的加工室的流動來增加系統(tǒng)的效率。

因此，在一個示例性實施方案中，本公開提供了一種用于減少等離子體濕潤表面系統(tǒng)組件的反應(yīng)性的涂層。所述涂層包含：

具有大約如下組成的氧化釔：

約60％至約80％的量的釔；

約20％至約40％的量的氧；

和/或

具有大約如下組成的氧氮化鋁：

約25％至約60％之間的量的鋁；

約20％至約40％之間的量的氧；

約20％至約40％之間的量的氮；

其中所述涂層被涂敷到等離子體濕潤系統(tǒng)的組件。

在一些示例性實施方案中，所述等離子體包括下列中的一種或多種：原子氧、分子氧、原子氫、分子氫、原子氮、分子氮、分子氬、原子氬、原子氟、分子氟。在這些和其他實施方案中的多個實施方案中，所述等離子體包括下列中的一種或多種：攜氟等離子體、攜氧等離子體、攜氫等離子體和攜氮等離子體。在多個示例性實施方案中，所述等離子體是組合等離子體。在特別的實施方案中，所述攜氟等離子體包括：CF4、CHF3、CF3H、C2F6、C4F8、SF6、NF3、F2和C4F8O；所述攜氧等離子體包括：O2、O3、N2O、CO、CO2、C4F8O、H2O和H2O2；所述攜氫等離子體包括：H2、CH4、NH3、N2H2、C2H2、H2O、H2O2、N2/H2、He/H2和Ar/H2；且所述攜氮等離子體包括：N2、N2O、NH3、NF3、N2/H2和NO。

在這些和其他示例性實施方案中，所述組件由石英、鋁、或陽極化的鋁或其組合制造。

在多個示例性實施方案中，所述涂層通過來以下方式來涂敷：氣相沉積、濺射沉積、熱噴涂、溶膠-凝膠涂布、常壓等離子體沉積、磁控濺射、電子束沉積、或脈沖激光沉積。在一些示例性實施方案中，氣相沉積是等 離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)；物理氣相沉積(PVD)；和化學(xué)氣相沉積(CVD)。

在多個其他示例性實施方案中，所述等離子體系統(tǒng)是：下游遠(yuǎn)程等離子體系統(tǒng)、感應(yīng)耦合等離子體系統(tǒng)、電容耦合等離子體系統(tǒng)、反應(yīng)離子蝕刻等離子體系統(tǒng)、和常壓等離子體系統(tǒng)、和離子蝕刻等離子體系統(tǒng)。

在一個實施方案中，將金屬氮氧化物諸如AlON(氧氮化鋁)的涂層直接涂敷到等離子體系統(tǒng)組件。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，AlON與等離子體流的相互作用產(chǎn)生的復(fù)合速率基本上低于陽極化的鋁的復(fù)合速率。

在多個實施方案中，所述涂層的硬度在約3GPa至約10Gpa之間，彈性(楊氏)模量在約100GPa至約20Gpa之間且所述涂層在約-150℃至約+600℃之間的溫度下是穩(wěn)定的。

在另一個示例性實施方案中，本公開教導(dǎo)了一種增加等離子體系統(tǒng)的效率的方法，所述方法包括向不需要等離子體蝕刻的系統(tǒng)組件涂敷表面涂層，所述涂層減小非蝕刻的組件對等離子體流的反應(yīng)性，其中所述表面涂層是：

具有大約如下組成的氧化釔：

約60％至約80％的量的釔；

約20％至約40％的量的氧；

和/或

具有大約如下組成的氧氮化鋁：

約25％至約60％之間的量的鋁；

約20％至約40％之間的量的氧；

約20％至約40％之間的量的氮；

其中所述涂層被涂敷到等離子體濕潤系統(tǒng)的組件。

在另一個實施方案中，將過渡金屬氧化物諸如氧化釔的涂層直接涂敷到等離子體組件。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)氧化釔與等離子體流的相互作用產(chǎn)生的復(fù)合速率基本上低于陽極化的鋁的復(fù)合速率。

在多個示例性實施方案中，所述等離子體包括下列中的一種或多種：原子氧、分子氧、原子氫、分子氫、原子氮、分子氮、分子氬、原子氬、原子氟、分子氟。在這些和其他實施方案中的多個實施方案中，所述等離 子體包括下列中的一種或多種：攜氟等離子體、攜氧等離子體、攜氫等離子體和攜氮等離子體。在多個示例性實施方案中，所述等離子體是組合等離子體。在特別的實施方案中，所述攜氟等離子體包括：CF4、CHF3、CF3H、C2F6、C4F8、SF6、NF3、F2和C4F8O；所述攜氧等離子體包括：O2、O3、N2O、CO、CO2、C4F8O、H2O和H2O2；所述攜氫等離子體包括：H2、CH4、NH3、N2H2、C2H2、H2O、H2O2、N2/H2、He/H2和Ar/H2；且所述攜氮等離子體包括：N2、N2O、NH3、NF3、N2/H2和NO。

在這些和其他示例性實施方案中，所述組件由石英、鋁、或陽極化的鋁或其組合制造。

在多個實施方案中，所述涂層通過來以下方式來涂敷：氣相沉積、濺射沉積、熱噴涂、溶膠-凝膠涂布、常壓等離子體沉積、磁控濺射、電子束沉積、或脈沖激光沉積。在一些實施方案中，氣相沉積是等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)；物理氣相沉積(PVD)；和化學(xué)氣相沉積(CVD)。

在多個其他示例性實施方案中，所述等離子體系統(tǒng)是：下游遠(yuǎn)程等離子體系統(tǒng)、感應(yīng)耦合等離子體系統(tǒng)、電容耦合等離子體系統(tǒng)、反應(yīng)離子蝕刻等離子體系統(tǒng)、和常壓等離子體系統(tǒng)、和離子蝕刻等離子體系統(tǒng)。

在多個實施方案中，所述涂層的硬度在約3GPa至約10Gpa之間，彈性(楊氏)模量在約100GPa至約20Gpa之間且所述涂層在約-150℃至約+600℃之間的溫度下是穩(wěn)定的。

在又一示例性實施方案中，本公開教導(dǎo)了一種增加等離子體系統(tǒng)組件的壽命的方法，所述方法包括向系統(tǒng)組件涂敷表面涂層，所述涂層減少所述組件對等離子體流的反應(yīng)性，其中所述表面涂層是：

具有大約如下組成的氧化釔：

約60％至約80％的量的釔；

約20％至約40％的量的氧；

和/或

具有大約如下組成的氧氮化鋁：

約25％至約60％之間的量的鋁；

約20％至約40％之間的量的氧；

約20％至約40％之間的量的氮；

其中所述涂層被涂敷到等離子體濕潤系統(tǒng)的組件。

在一些示例性實施方案中，所述等離子體包括下列中的一種或多種：原子氧、分子氧、原子氫、分子氫、原子氮、分子氮、分子氬、原子氬、原子氟、分子氟。在這些和其他實施方案中的多個實施方案中，所述等離子體包括下列中的一種或多種：攜氟等離子體、攜氧等離子體、攜氫等離子體和攜氮等離子體。在多個示例性實施方案中，所述等離子體是組合等離子體。在特別的實施方案中，所述攜氟等離子體包括：CF4、CHF3、CF3H、C2F6、C4F8、SF6、NF3、F2和C4F8O；所述攜氧等離子體包括：O2、O3、N2O、CO、CO2、C4F8O、H2O和H2O2；所述攜氫等離子體包括：H2、CH4、NH3、N2H2、C2H2、H2O、H2O2、N2/H2、He/H2和Ar/H2；且所述攜氮等離子體包括：N2、N2O、NH3、NF3、N2/H2和NO。

在這些和其他示例性實施方案中，所述組件由石英、鋁、或陽極化的鋁或其組合制造。

在一些示例性實施方案中，所述涂層通過來以下方式來涂敷：氣相沉積、濺射沉積、熱噴涂、溶膠-凝膠涂布、常壓等離子體沉積、磁控濺射、電子束沉積、或脈沖激光沉積。在多個實施方案中，氣相沉積是等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)；物理氣相沉積(PVD)；和化學(xué)氣相沉積(CVD)。

在多個實施方案中，所述涂層的硬度在約3GPa至約10Gpa之間，彈性(楊氏)模量在約100GPa至約20Gpa之間且所述涂層在約-150℃至約+600℃之間的溫度下是穩(wěn)定的。

可以涂敷的其他涂層是過渡金屬氮氧化物和金屬氧化物，它們是金屬氮氧化物和過渡金屬氧化物的交叉(crossed)材料類別?？梢酝糠笠员Ｗo(hù)室組件的另外的其他涂層包括鑭系元素或錒系元素(actenide)亞類的稀土化合物，包括稀土金屬氧化物、稀土金屬氮化物和稀土元素氮氧化物。

在結(jié)構(gòu)上，所述涂層可以通過來以下方式來涂敷：等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)、物理氣相沉積(PVD)、濺射沉積、熱噴涂、溶膠-凝膠涂敷、常壓等離子體沉積、磁控濺射、電子束沉積或脈沖激光沉積。參見，例如，于2013年2月14日公開的Gunda的WO 2013/023029，其描述了例如通過PVD法沉積氧氮化鋁涂層。WO 2013/023029申請是由本申請的申 請人所擁有的，并且因此其整體內(nèi)容通過引用合并于本文中，除了其中包含的表述定義和專利權(quán)利要求。

附圖簡述

圖1圖形化地圖示了在以1托，2000W使用O2/FG等離子體的等離子體清洗工具中加工的多個晶片的光致抗蝕劑去除速率。比較了兩種等離子體清洗工具構(gòu)造：(i)使用優(yōu)化的陽極化的鋁擋板和(ii)使用氧氮化鋁涂敷的鋁擋板。

圖2圖示了柱狀圖，該圖顯示了多種等離子體化學(xué)(O2/FG和O2/FG+CF4)和等離子體系統(tǒng)(GES-IP，GPL)的光致抗蝕劑去除速率，比較了四種擋板構(gòu)造：(i)優(yōu)化的陽極化的鋁擋板和(ii)標(biāo)準(zhǔn)的陽極化的鋁擋板，(iii)氧氮化鋁涂敷的鋁擋板，(iv)氧化釔涂敷的鋁擋板。

詳述

本文公開了用于等離子體組件的表面涂層，其具有針對侵蝕性(例如，基于氟的)等離子體環(huán)境中的化學(xué)和等離子體物理侵蝕的魯棒性的益處。與其他已知的表面處理相比，所述涂層還提供低的對于活性氧、氮、氟和氫物種的等離子體表面復(fù)合速率。所述涂層可以被涂敷到不需要蝕刻或等離子體清洗的任何等離子體系統(tǒng)組件，包括但不限于如石英、鋁或陽極化的鋁的材料。另外，通過向系統(tǒng)組件涂敷非反應(yīng)性涂層從而增加激發(fā)的等離子體物種向所述系統(tǒng)的等離子體室的流動來增加系統(tǒng)的效率。

本文中使用的術(shù)語僅為了描述特定的實施方案的目的，不意在是限制性的。當(dāng)在本文中使用時，單數(shù)形式“一個(a)”、“一種(an)”和“該”意在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另外地清楚指明。術(shù)語“第一”、“第二”等的使用不暗示任何特定的次序，而是包括用來標(biāo)識單個元件。要進(jìn)一步理解術(shù)語“包含(comprises)”和/或“包含了(comprising)”，或“包括(includes)”和/或“包括了(including)”當(dāng)在本說明書中使用時，指示存在所述的特征、區(qū)域、整數(shù)、步驟、操作、要素、和/或組件，但不排除存在或加入一個或多個其他的特征、區(qū)域、整數(shù)、步驟、操作、要素、組件、和/或它們的組。

除非另外定義，否則本文使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)具有 與所述實施方案所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員所普遍理解的相同的含義。要進(jìn)一步理解的是，術(shù)語，諸如普遍使用的字典中定義的那些，應(yīng)當(dāng)被解釋為具有與在相關(guān)領(lǐng)域和本公開的背景中的其含義一致的含義，并且不以理想化的或過分正式的意思解釋，除非本文明確地那樣定義。

提到本文中包含的“實施方案”、“本公開的一個或多個實施方案”和“公開的一個或多個實施方案”是指不認(rèn)為是現(xiàn)有技術(shù)的本專利申請的說明書(文本，包括權(quán)利要求和附圖)。

當(dāng)在本文中使用時，術(shù)語“等離子體-濕潤組件”是指與等離子體流接觸的任何組件或物品。這樣的組件或物體可以是等離子體室的一部分或它可以是放置在等離子體室中并且經(jīng)受等離子體流的任何物品。

當(dāng)在本文中使用時，術(shù)語“等離子體灰化”是指從蝕刻的晶片或其他基板去除光致抗蝕劑的過程。

當(dāng)在本文中使用時，術(shù)語“灰化室”是指保持經(jīng)受等離子體流的等離子體蝕刻的基板(諸如晶片)的外殼。

當(dāng)在本文中使用時，術(shù)語“灰化組分”是指等離子體室中需要與等離子體流反應(yīng)的組分，諸如晶片的光致抗蝕劑。

當(dāng)在本文中使用時，術(shù)語“非灰化組分”是指等離子體室中不需要與等離子體流反應(yīng)的組分。這樣的組分包括等離子體室的構(gòu)成部件，諸如閥門、擋板、電極等以及放置在室中的輔助材料諸如晶片支撐物或載體。

當(dāng)在本文中使用時，術(shù)語“混合氣體(forming gas)”是指用來將表面上的氧化物還原成水的氫和惰性氣體(通常是氮)的混合物。然后氫在惰性氣體中被稀釋以將氫保持在約4.7體積％以下，因為這是在其之上氫可能自發(fā)燃燒的點。

通過參照下列的實施例將更容易理解如上面總體上描述的裝置和化合物的多個示例性實施方案和根據(jù)本公開的方法，所述實施例僅作為舉例說明提供并且不意在以任何方式限制本發(fā)明。

下面的實施例參照氧氮化鋁(AlON)和氧化釔涂層，它們是由Bedford MA的Entegris，Inc.制備的獨特的物理氣相沉積(PVD)涂層。具體地，這些涂層為4-5微米厚，并且具有如表1中所示所定義的化學(xué)組成。

表1

*列舉的組成值以原子％表示，如通過能量色散x射線分析(也稱作

[EDAX])測定。

實施例1

在本實施例中，使用從Axcelis Technologies，Inc.商購的Radiant Strip220ES-IP等離子體灰化工具，將涂敷在200mm硅基板上的光致抗蝕劑暴露于由氧和混合氣體(在氮中3％氫)形成的等離子體。將商購的i-line光致抗蝕劑以約1.8微米的厚度沉積在硅基板上。通過使90％的氧和10％的混合氣體以每分鐘約3.5標(biāo)準(zhǔn)升(slm)流動至處于約1托的壓力、約270℃的溫度和2000瓦特的功率設(shè)定下的等離子體灰化工具中來形成O2/FG等離子體化學(xué)。

在光致抗蝕劑暴露于各自的等離子體15秒后測定O2/FG等離子體退鍍過程(stripping process)的光致抗蝕劑去除速率(也稱作灰化速率)和跨晶片均勻性(cross wafer uniformity)。比較兩種室擋板構(gòu)造的灰化速率：

(i)具有優(yōu)化的表面光潔度的陽極化的鋁擋板，由此提供了利用陽極化擋板構(gòu)造可獲得的最高灰化速率

(ii)具有氧氮化鋁涂層的鋁擋板，所述氧氮化鋁涂層商購自Bedford，MA 01730的Entegris Specialty Coatings。

除了表面光潔度或表面涂層組成，兩種擋板構(gòu)造在幾何形狀、尺寸以及在等離子體清潔系統(tǒng)中的放置方面是相同的。

測量每種構(gòu)造中六個晶片的灰化速率和不均勻性，所述六個晶片放置在25晶片測試運轉(zhuǎn)的槽1、5、10、15、20和25中。通過基于晶片上的49個測量點測定光致抗蝕劑厚度(灰化后減去灰化前)的差異并去除光致抗蝕劑收縮的量(由于僅溫度暴露而導(dǎo)致的抗蝕劑厚度的變化)來計算灰化速率。如由單獨的測試運轉(zhuǎn)測定的，發(fā)現(xiàn)光致抗蝕劑收縮為4600A，其中晶片利用零等離子體功率加工。考慮到灰化速率測試的時間，將沒有收縮的 最終厚度變化表示為按μm/min計的速率。

參照圖1，對于本公開的實施方案，提供來自實施例1灰化速率測試的結(jié)果。注意到利用AlON-涂敷的鋁擋板的構(gòu)造一致地產(chǎn)生了比利用優(yōu)化的陽極化擋板構(gòu)造所獲得的灰化速率高約20％的灰化速率。較高的灰化速率意味著活性氧、氫和氮物種中的至少一種通過了擋板從而允許與光致抗蝕劑反應(yīng)。較高的灰化速率是想要的，因為其表明反應(yīng)性物種較多地流到室中并且因此允許基板的較快速清潔。

實施例2

在本實施例中，涂敷在200mm硅基板上的光致抗蝕劑暴露至多種等離子體

(i)通過使90％的氧和10％的混合氣體流動至處于約1托的壓力、約270℃的溫度和2000瓦特的功率設(shè)定下的等離子體灰化工具中形成的O2/FG等離子體；

(ii)通過使90％的氧和10％的混合氣體加～0.15％CF4流動至處于約1托的壓力、約270℃的溫度和2000瓦特的功率設(shè)定下的等離子體灰化工具中形成的O2/FG+CF4等離子體。

并且在兩種不同的等離子體清潔系統(tǒng)中：

(i)商購自Axcelis Technologies，Inc.的Radiant Strip 220ES-IP等離子體灰化工具；

(ii)商購自Axcelis Technologies，Inc.的Radiant Strip 220等離子體灰化工具。

并且針對4種不同的等離子體工具擋板構(gòu)造：

(i)優(yōu)化的陽極化的鋁擋板；

(ii)標(biāo)準(zhǔn)的陽極化的鋁擋板；

(iii)氧氮化鋁涂敷的鋁擋板；

(iv)氧化釔涂敷的鋁擋板。

除了表面光潔度或表面涂層組成，四種擋板構(gòu)造在幾何形狀、尺寸以及在等離子體清潔系統(tǒng)中的放置方面是相同的。

測量每種構(gòu)造中2個晶片的灰化速率和不均勻性。灰化速率以與實施 例1中所述的相同方式計算。

參照圖2，用于本公開的實施方案，提供來自實施例2灰化速率測試的結(jié)果。結(jié)果指示AlON-涂敷的鋁擋板構(gòu)造一致地表現(xiàn)出最高的灰化速率，其量比利用標(biāo)準(zhǔn)的陽極化的鋁擋板或氧化釔涂敷的鋁擋板所獲得的灰化速率高約50％以上，比優(yōu)化的陽極化擋板所獲得的灰化速率高約20％以上。較高的灰化速率意味著活性氧、氫、氟和氮物種中的多種通過了擋板，其原因是與非灰化組分的相互作用減少，從而所激發(fā)的物種更多地流到灰化組分。這允許與光致抗蝕劑的反應(yīng)增加。較高的灰化速率是想要的，因為其允許更快地清潔基板。

從1至47連續(xù)列舉的下列段落提供了本公開的多個方面。在一個實施方案中，在第一個段落(1)中，本發(fā)明提供了：

1.一種用于減少等離子體濕潤表面系統(tǒng)組件的反應(yīng)性的涂層，其包含：

具有大約如下組成的氧化釔：

約60％至約80％的量的釔；

約20％至約40％的量的氧；

和/或

具有大約如下組成的氧氮化鋁：

約25％至約60％之間的量的鋁；

約20％至約40％之間的量的氧；

約20％至約40％之間的量的氮；

其中所述涂層被涂敷到等離子體濕潤系統(tǒng)的組件。

2.段落1所述的涂層，其中所述涂層是包含以下的氧化釔：

約60％至約80％的量的釔；

約20％至約40％的量的氧。

3.段落1所述的涂層，其中所述涂層是包含以下的氧氮化鋁：

約25％至約60％之間的量的鋁；

約20％至約40％之間的量的氧；

約20％至約40％之間的量的氮。

4.段落1-3所述的涂層，其中所述等離子體包括下列中的一種或多種：

原子氧、分子氧、原子氫、分子氫、原子氮、分子氮、分子氬、原子 氬、原子氟、分子氟。

5.段落1-4所述的涂層，其中所述等離子體包括下列中的一種或多種：攜氟等離子體、攜氧等離子體、攜氫等離子體和攜氮等離子體。

6.段落1-5所述的涂層，其中所述攜氟等離子體包括：CF4、CHF3、CF3H、C2F6、C4F8、SF6、NF3、F2和C4F8O。

7.段落1-5所述的涂層，其中所述攜氧等離子體包括：O2、O3、N2O、CO、CO2、C4F8O、H2O和H2O2。

8.段落1-5所述的涂層，其中所述攜氫等離子體包括：H2、CH4、NH3、N2H2、C2H2、H2O、H2O2、N2/H2、He/H2和Ar/H2。

9.段落1-5所述的涂層，其中所述攜氮等離子體包括：N2、N2O、NH3、NF3、N2/H2和NO。

10.段落1-9所述的涂層，其中所述涂層通過以下方式來涂敷：氣相沉積、濺射沉積、熱噴涂、溶膠-凝膠涂布、常壓等離子體沉積、磁控濺射、電子束沉積、或脈沖激光沉積。

11.段落1-10所述的涂層，其中所述氣相沉積是等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)；物理氣相沉積(PVD)；和化學(xué)氣相沉積(CVD)。

12.段落1-11所述的表面涂層，其中所述涂層在約-150℃至約+600℃之間的溫度下是穩(wěn)定的。

13.段落1-12所述的表面涂層，其中所述等離子體系統(tǒng)是：

下游遠(yuǎn)程等離子體系統(tǒng)、感應(yīng)耦合等離子體系統(tǒng)、電容耦合等離子體系統(tǒng)、反應(yīng)離子蝕刻等離子體系統(tǒng)、和常壓等離子體系統(tǒng)、和離子蝕刻等離子體系統(tǒng)。

14.段落1-13所述的表面涂層，其中所述涂層的硬度在約3GPa至約10GPa之間。

15.段落1-14所述的表面涂層，其中所述涂層的彈性(楊氏)模量在約100GPa至約20GPa之間。

16.段落1-15中任一項所述的表面涂層，其中所述組件由石英、鋁、或陽極化的鋁或其組合制造。

17.一種增加等離子體系統(tǒng)的效率的方法，所述方法包括向不需要等離子體蝕刻的系統(tǒng)組件涂敷表面涂層，所述涂層減小非蝕刻的組件對等離子體 流的反應(yīng)性，其中所述表面涂層是：

具有大約如下組成的氧化釔：

約60％至約80％的量的釔；

約20％至約40％的量的氧；

和/或

具有大約如下組成的氧氮化鋁：

約25％至約60％之間的量的鋁；

約20％至約40％之間的量的氧；

約20％至約40％之間的量的氮；

其中所述涂層被涂敷到等離子體濕潤系統(tǒng)的組件。

18.段落17所述的方法，其中所述等離子體包括以下中的一種或多種：

原子氧、分子氧、原子氫、分子氫、原子氮、分子氮、分子氬、原子氬、原子氟、分子氟。

19.段落17-18所述的方法，其中所述等離子體包括下列中的一種或多種：攜氟等離子體、攜氧等離子體、攜氫等離子體和攜氮等離子體。

20.段落17-19所述的方法，其中所述攜氟等離子體包括：CF4、CHF3、CF3H、C2F6、C4F8、SF6、NF3、F2和C4F8O。

21.段落17-19所述的方法，其中所述攜氧等離子體包括：O2、O3、N2O、CO、CO2、C4F8O、H2O和H2O2。

22.段落17-19所述的方法，其中所述攜氫等離子體包括：H2、CH4、NH3、N2H2、C2H2、H2O、H2O2、N2/H2、He/H2和Ar/H2。

23.段落17-19所述的方法，其中所述攜氮等離子體包括：N2、N2O、NH3、NF3、N2/H2和NO。

24.段落17-23所述的方法，其中所述涂層通過以下方式來涂敷：氣相沉積、濺射沉積、熱噴涂、溶膠-凝膠涂布、常壓等離子體沉積、磁控濺射、電子束沉積、或脈沖激光沉積。

25.段落17-24所述的方法，其中所述氣相沉積是等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)；物理氣相沉積(PVD)；和化學(xué)氣相沉積(CVD)。

26.段落17-25所述的方法，其中所述涂層在約-150℃至約+600℃之間的溫度下是穩(wěn)定的。

27.段落17-26所述的方法，其中所述涂層的硬度在約3GPa至約10GPa之間。

28.段落17-27所述的方法，其中所述涂層的彈性(楊氏)模量在約100GPa至約20GPa之間。

29.段落17-28中任一項所述的方法，其中所述涂層是包含以下的氧化釔：

約60％至約80％的量的釔；

約20％至約40％的量的氧。

30.段落17-29中任一項所述的方法，其中所述涂層是包含以下的氧氮化鋁：

約25％至約60％之間的量的鋁；

約20％至約40％之間的量的氧；

約20％至約40％之間的量的氮。

31.段落17-30中任一項所述的方法，其中所述組件由石英、鋁、或陽極化的鋁或其組合制造。

32.一種增加等離子體系統(tǒng)組件的壽命的方法，所述方法包括向系統(tǒng)組件涂敷表面涂層，所述涂層減少所述組件對等離子體流的反應(yīng)性，其中所述表面涂層是：

具有大約如下組成的氧化釔：

約60％至約80％的量的釔；

約20％至約40％的量的氧；

和/或

具有大約如下組成的氧氮化鋁：

約25％至約60％之間的量的鋁；

約20％至約40％之間的量的氧；

約20％至約40％之間的量的氮；

其中所述涂層被涂敷到等離子體濕潤系統(tǒng)的組件。

33.段落32所述的方法，其中所述等離子體包括下列中的一種或多種：

原子氧、分子氧、原子氫、分子氫、原子氮、分子氮、分子氬、原子氬、原子氟、分子氟。

34.段落32-33所述的方法，其中所述等離子體包括下列中的一種或多種： 攜氟等離子體、攜氧等離子體、攜氫等離子體和攜氮等離子體。

35.段落32-34所述的方法，其中所述攜氟等離子體包括：CF4、CHF3、CF3H、C2F6、C4F8、SF6、NF3、F2和C4F8O。

36.段落32-34所述的方法，其中所述攜氧等離子體包括：O2、O3、N2O、CO、CO2、C4F8O、H2O和H2O2。

37.段落32-34所述的方法，其中所述攜氫等離子體包括：H2、CH4、NH3、N2H2、C2H2、H2O、H2O2、N2/H2、He/H2和Ar/H2。

38.段落32-34所述的方法，其中所述攜氮等離子體包括：N2、N2O、NH3、NF3、N2/H2和NO。

39.段落32-38所述的方法，其中所述涂層通過來以下來涂敷：氣相沉積、濺射沉積、熱噴涂、溶膠-凝膠涂布、常壓等離子體沉積、磁控濺射、電子束沉積、或脈沖激光沉積。

40.段落32-39所述的方法，其中所述氣相沉積是等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)；物理氣相沉積(PVD)；和化學(xué)氣相沉積(CVD)。

41.段落32-40所述的方法，其中所述涂層在約-150℃至約+600℃的之間溫度下是穩(wěn)定的。

42.段落32-41所述的表面涂層，其中所述涂層的硬度在約3GPa至約10Gpa之間。

43.段落32-42所述的表面涂層，其中所述涂層的彈性(楊氏)模量在約100GPa至約20GPa之間。

44.段落32-43中任一項所述的方法，其中所述涂層是包含以下的氧化釔：

約60％至約80％的量的釔；

約20％至約40％的量的氧。

45.段落32-44中任一項所述的方法，其中所述涂層是包含以下的氧氮化鋁：

約25％至約60％之間的量的鋁；

約20％至約40％之間的量的氧；

約20％至約40％之間的量的氮。

46.段落32-45中任一項所述的方法，其中所述組件由石英、鋁、或陽極化的鋁或其組合制造。

為了對本發(fā)明的實施方案解釋權(quán)利要求的目的，特意地意在不援引35U.S.C.112(f)的規(guī)定，除非在各個權(quán)利要求中采用了專用術(shù)語“用于......的裝置”或“用于......的步驟”。

盡管已經(jīng)結(jié)合上面概述的多個示例性實施方案描述了本發(fā)明，但多種備選方案、改型、變化形式、改進(jìn)和/或?qū)嵸|(zhì)上等效形式，無論已知或目前無法預(yù)測或可能目前無法預(yù)測，對于本領(lǐng)域中至少具有普通技能的技術(shù)人員來說都可以變得顯而易見。因此，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案，如上所示，意在是說明性的而非限制性的?？梢栽诓槐畴x本發(fā)明的精神和范圍的前提下做出多種改變。因此，本發(fā)明意在涵蓋這些示例性實施方案的所有已知的或以后開發(fā)的備選方案、改型、變化形式、改進(jìn)和/或?qū)嵸|(zhì)上等效形式。