[go: up one dir, main page]

TW202117078A - 處理室之金屬部件以及處理室之金屬部件的層之形成方法 - Google Patents

處理室之金屬部件以及處理室之金屬部件的層之形成方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202117078A
TW202117078A TW109132070A TW109132070A TW202117078A TW 202117078 A TW202117078 A TW 202117078A TW 109132070 A TW109132070 A TW 109132070A TW 109132070 A TW109132070 A TW 109132070A TW 202117078 A TW202117078 A TW 202117078A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
film layer
thin film
layer
processing chamber
monoatomic
Prior art date
Application number
TW109132070A
Other languages
English (en)
Inventor
安範模
Original Assignee
南韓商普因特工程有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 南韓商普因特工程有限公司 filed Critical 南韓商普因特工程有限公司
Publication of TW202117078A publication Critical patent/TW202117078A/zh

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C16/045—Coating cavities or hollow spaces, e.g. interior of tubes; Infiltration of porous substrates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/04—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
    • C23C28/048—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material with layers graded in composition or physical properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/12—Anodising more than once, e.g. in different baths
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/40—Oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4404—Coatings or surface treatment on the inside of the reaction chamber or on parts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/045—Anodisation of aluminium or alloys based thereon for forming AAO templates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/18—After-treatment, e.g. pore-sealing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/18—After-treatment, e.g. pore-sealing
    • C25D11/24—Chemical after-treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

本發明涉及一種用於處理室的內部金屬部件以及用於處理室的內部金屬部件的薄膜層形成方法，特別是涉及一種如下的用於處理室的內部金屬部件以及用於處理室的內部金屬部件的薄膜層形成方法：設置在用於顯示器或半導體製造處理的處理室中或構成處理室的一部分，可容易地確保用於處理室的內部金屬部件的薄膜層的厚的厚度且通過防止用於處理室的內部金屬部件的裂紋而實現壽命延長，同時防止由孔隙引起的逸氣現象。

Description

處理室之金屬部件以及處理室之金屬部件的層之形成方法
本發明涉及一種用於處理室的內部金屬部件以及用於處理室的內部金屬部件的薄膜層形成方法，特別是涉及一種設置在用於顯示器或半導體製造處理的處理室或構成處理室的一部分的用於處理室的內部金屬部件以及用於處理室的內部金屬部件的薄膜層形成方法。
化學氣相沉積處理裝置（化學氣相沉積（Chemical Vapore Deposition，CVD）裝置）、物理氣相沉積處理裝置（物理氣相沉積（Physical Vapore Deposition，PVD）裝置）、乾式蝕刻處理裝置（乾式蝕刻（Dry Etching）裝置）等（以下，稱為“處理室”）在其處理室的內部使用反應氣體、蝕刻氣體或清潔氣體（以下，稱為“處理氣體”）。
作為這種處理氣體，主要使用Cl、F或Br等腐蝕性氣體，因此對腐蝕的耐腐蝕性非常重要。
還存在一種使用不銹鋼作為用於處理室的內部金屬部件的以往技術，但是存在如下情況：導熱性不足，且在處理中會釋放出作為不銹鋼的合金成分的Cr或Ni等重金屬而成為污染源。
因此，已開發了比不銹鋼輕、導熱性優異且不存在重金屬污染之虞的使用純鋁或鋁合金的用於處理室的內部金屬部件。然而，由於鋁或鋁合金的表面耐腐蝕性不佳，因此研究了進行表面處理的方法。
作為如上所述的表面處理方法的一例，研究了對鋁或鋁合金的表面進行陽極氧化處理來形成陽極氧化膜的方法。
在陽極氧化膜中，首先形成在其內部不形成孔隙（Pore）的非多孔阻擋層，之後形成形成有孔隙的多孔層。
陽極氧化膜的非多孔阻擋層其厚度為1 μm以下而具有非常薄的厚度，根據形成陽極氧化膜的時間，多孔層的厚度可形成為從數十微米到數百微米，與非多孔阻擋層相比，具有相對厚的厚度。
在用於處理室的內部金屬部件的表面處理使得非多孔阻擋層與多孔層兩者形成的情況下，具有可確保一定厚度的優點，但是會產生由多孔層的孔隙引起的問題。詳細地進行說明，處理室內部的異物進入多孔層的孔隙中，當在處理室中進行處理時，殘留在孔隙的異物逸出而落在基板的表面上，從而產生在基板生成粒子的問題。這種現象被稱為異物逸氣（Out-gasing）現象，並且是處理室的處理不良及生產產率降低、以及使處理室的維護維修週期縮短的主要原因。
為了防止如上所述的逸氣現象，在通過僅形成非多孔阻擋層來進行用於處理室的內部金屬部件的表面處理的情況下，由於非多孔阻擋層的厚度太薄而會受到內部應力的變化或熱膨脹的影響在陽極氧化膜產生裂紋（Crack）或產生陽極氧化膜被剝離的問題。另外，僅包括非多孔阻擋層的薄的陽極氧化膜壽命短，容易暴露出鋁或鋁合金基材，並且由於這樣暴露出的所述基材的部位而產生擠壓電漿的電漿電弧放電（Plasma Arcing），從而產生部分地融化或損壞所述基材的表面的問題。
如上所述，在僅由以往的陽極氧化膜形成用於處理室的內部金屬部件的表面處理層（以下，稱為“薄膜層”）的情況下，無法全部解決確保表面處理層的厚度與防止產生逸氣現象。
因此，需要開發一種可容易地確保用於處理室的內部金屬部件的薄膜層的厚的厚度並且也防止逸氣現象的用於處理室的內部金屬部件及其製造方法。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]韓國註冊專利第0482862號。
[專利文獻2]韓國公開專利第2011-0130750號。
[專利文獻3]韓國公開專利第2008-0000112號。
[發明所要解決的問題]
本發明是為了解決上述的問題而提出的，其目的在於提供一種如下的用於處理室的內部金屬部件以及用於處理室的內部金屬部件的薄膜層形成方法：可容易地確保用於處理室的內部金屬部件的薄膜層的厚的厚度且通過防止用於處理室的內部金屬部件的裂紋而實現壽命延長，同時防止由孔隙引起的逸氣現象。
[解決問題的技術手段]
根據本發明的一特徵的用於處理室的內部金屬部件，其特徵在於對金屬基材進行陽極氧化而在所述金屬基材的上部形成包括陽極氧化膜層的第一薄膜層，在所述第一薄膜層的上部吸附第1-1前體，供應與所述第1-1前體不同種類的第1-2反應物，通過所述第1-2反應物與所述第1-1前體的化學取代生成第一單原子層，重複執行生成所述第一單原子層的循環以在所述第一薄膜層的上部形成包括多層第一單原子層的第二薄膜層。
另外，特徵在於所述第二薄膜層的厚度為20 nm以上至3 μm以下之間。
另外，特徵在於在所述第二薄膜層的上部吸附第2-1前體，供應與所述第2-1前體不同種類的第2-2反應物，通過所述第2-2反應物與所述第2-1前體的化學取代生成第二單原子層，重複執行生成所述第二單原子層的循環以在所述第二薄膜層的上部形成包括多層第二單原子層的第三薄膜層，所述第二薄膜層與所述第三薄膜層具有彼此不同的構成成分。
另外，特徵在於所述陽極氧化膜層位於所述金屬基材的上部，且包括在其內部不形成孔隙的非多孔阻擋層，所述非多孔阻擋層的厚度為100 nm以上至1 μm以下之間。
另外，特徵在於所述陽極氧化膜層位於所述金屬基材的上部，且包括在其內部不形成孔隙的非多孔阻擋層、以及位於所述非多孔阻擋層的上部且在其內部形成有孔隙的多孔層，所述第二薄膜層的一部分位於所述多孔層的孔隙內部。
另外，特徵在於所述用於處理室的內部金屬部件為設置在執行化學氣相沉積處理的處理室的內部的金屬部件，且為擴散器、背板、陰影框架、基座、保護環及狹縫閥中的至少任一者。
另外，特徵在於所述用於處理室的內部金屬部件為設置在執行乾式蝕刻處理的處理室的內部的金屬部件，且為下部電極、下部電極的靜電吸盤、下部電極的擋板、上部電極、壁襯層、保護環及狹縫閥中的至少任一者。
根據本發明的一特徵的用於處理室的內部金屬部件的薄膜層形成方法，其特徵在於對金屬基材進行陽極氧化而在所述金屬基材的上部形成包括陽極氧化膜層的第一薄膜層，在所述第一薄膜層的上部吸附第1-1前體，供應與所述第1-1前體不同種類的第1-2反應物，通過所述第1-2反應物與所述第1-1前體的化學取代生成第一單原子層，重複執行生成所述第一單原子層的循環以在所述第一薄膜層的上部形成包括多層第一單原子層的第二薄膜層。
另外，特徵在於重複執行所述循環，直至所述第二薄膜層的厚度為20 nm以上至3 μm以下時為止。
另外，特徵在於在所述第二薄膜層的上部吸附第2-1前體，供應與所述第2-1前體不同種類的第2-2反應物，通過所述第2-2反應物與所述第2-1前體的化學取代生成第二單原子層，重複執行生成所述第二單原子層的循環以在所述第二薄膜層的上部形成包括多層第二單原子層的第三薄膜層，所述第二薄膜層與所述第三薄膜層具有彼此不同的構成成分。
[發明的效果]
如以上闡述所示，根據本發明的用於處理室的內部金屬部件以及用於處理室的內部金屬部件的薄膜層形成方法，具有如下效果。
由於在金屬基材的上部形成包括陽極氧化膜層的第一薄膜層，因此即使去除第二薄膜層和/或第三薄膜層，金屬基材的異物也難以被洗脫。
通過在金屬基材的上部形成包括陽極氧化膜層的第一薄膜層，並在第一薄膜層的上部形成包括多層第一單原子層的第二薄膜層，從而可確保薄膜層的足夠的厚度。
通過由多層第一單原子層形成第二薄膜層，可完全填充多孔層的孔隙，由此可有效地防止逸氣現象。
由於第二薄膜層與第三薄膜層具有彼此不同的構成成分，因此可製造具有各種特性的用於處理室的金屬部件。
以下，將參照附圖詳細說明本發明的優選實施例。參照附圖與下文將詳細描述的實施例，本發明的優點及特徵以及實現它們的方法將變得顯而易見。然而，本發明不限於此處說明的實施例，並且還可具體化為彼此不同的形態。相反，此處介紹的實施例是為了使所揭示的內容可變得徹底及完整以及可將本發明的思想充分傳達給本領域的技術人員而提供，且本發明僅由權利要求書的範圍來定義。在說明書全文中，相同的參考符號指代相同的構成要素。
在本說明書中使用的術語是用於說明實施例的，而無意於限制本發明。在本說明書中，單數形式在上下文中並未特別提及的情況下也包括複數形式。說明書中所使用的“包含（comprises）”和/或“包含的（comprising）”不排除所提及的構成要素、步驟、動作和/或元件存在或添加一個或多於一個的其他構成要素、步驟、動作和/或元件。
另外，由於是根據優選的實施例，因此根據說明的順序給出的參考符號並不必限定於此順序。
另外，將參照作為本發明的理想例示圖的剖面圖和/或平面圖來說明本說明書中記述的實施例。在附圖中，為了有效地說明技術內容，誇張表示膜及區域的厚度。因此，例示圖的形態可由於製造技術和/或公差等而變形。因此，本發明的實施例並不限於所示出的特定形態，還包括根據製造處理產生的形態的變化。因此，附圖中例示的區域具有示意性的屬性，且附圖中例示的區域的模樣是為了例示元件區域的特定形態且並非為了限制發明的範圍。
在對各種實施例進行說明時，為了方便起見，即使實施例不同，針對執行相同功能的構成要素也賦予相同的名稱及相同的參考編號。另外，為了方便起見，將省略已在其他實施例中說明的構成及操作。
以下，對根據本發明優選實施例的用於處理室的內部金屬部件（1）進行說明。
圖1是示出本發明優選的用於處理室的內部金屬部件的圖，圖2的（a）至圖2的（e）是示出形成圖1的用於處理室的內部金屬部件的第一薄膜體與第二薄膜體的過程的圖，圖3是本發明優選的用於處理室的內部金屬部件的薄膜層形成方法的示意圖，圖4的（a）至圖4的（c）是示出在以往的用於處理室的內部金屬部件的多孔層形成薄膜層的過程的圖，圖5的（a）至圖5的（c）是示出在本發明優選的用於處理室的內部金屬部件的多孔層形成第二薄膜層的過程的圖。
如圖1及圖2的（a）至圖2的（e）所示，根據本發明優選實施例的用於處理室的內部金屬部件（1）可包括如下構件來構成：金屬基材（10）；第一薄膜層（20），對金屬基材（10）進行陽極氧化而在金屬基材（10）的上部包括陽極氧化膜層並在金屬基材（10）的上部形成；第二薄膜層（30），在第一薄膜層（20）的上部吸附第1-1前體，供應與第1-1前體不同種類的第1-2反應物，通過第1-2反應物與第1-1前體的化學取代生成第一單原子層（31），重複執行生成第一單原子層（31）的循環以包括多層第一單原子層（31）並形成在第一薄膜層（20）的上部；以及第三薄膜層（40），在第二薄膜層（30）的上部吸附第2-1前體，供應與第2-1前體不同種類的第2-2反應物，通過第2-2反應物與第2-1前體的化學取代生成第二單原子層，重複執行生成所述第二單原子層的循環以在第二薄膜層（30）的上部形成包括多層第二單原子層的第三薄膜層（40）。
換句話說，在根據本發明優選實施例的用於處理室的內部金屬部件（1）中，對金屬基材（10）進行陽極氧化而在金屬基材（10）的上部形成包括陽極氧化膜層的第一薄膜層（20），在第一薄膜層（20）的上部吸附第1-1前體，供應與第1-1前體不同種類的第1-2反應物，通過第1-2反應物與第1-1前體的化學取代生成第一單原子層（31），重複執行生成第一單原子層（31）的循環以在第一薄膜層（20）的上部形成包括多層第一單原子層（31）的第二薄膜層（30），在第二薄膜層（30）的上部吸附第2-1前體，供應與第2-1前體不同種類的第2-2反應物，通過第2-2反應物與第2-1前體的化學取代生成第二單原子層，重複執行生成所述第二單原子層的循環以在第二薄膜層（30）的上部形成包括多層第二單原子層的第三薄膜層（40）。
金屬基材（10）為金屬材質，可為鋁（Al）、鈦（Ti）、鎢（W）、鋅（Zn）等，但是優選為由重量輕、易於加工、導熱性優異並且不存在重金屬污染之虞的鋁或鋁合金材質形成。
第一薄膜層（20）是對金屬基材（10）進行陽極氧化而在金屬基材（10）的上部包括陽極氧化膜層並在金屬基材（10）的上部形成的。
在此情況下，第一薄膜層（20）、即陽極氧化膜層可包括如下構件來構成：非多孔阻擋層（21），位於金屬基材（10）的上部、即金屬基材（10）的表面，並在其內部不形成孔隙（23a）；以及多孔層（23），位於非多孔阻擋層（21）的上部、即非多孔阻擋層（21）的表面，且在其內部形成有孔隙（23a）。
在對金屬基材（10）進行陽極氧化的情況下，首先生成非多孔阻擋層（21），且在非多孔阻擋層（21）達到特定的厚度時，形成多孔層（23）。
非多孔阻擋層（21）的厚度優選為形成為數百奈米（nm），更優選為形成為100 nm以上至1 μm以下之間。
多孔層（23）的厚度形成為數十微米（μm）到數百微米之間。
如果在金屬基材（10）為鋁或鋁合金的情況下，第一薄膜層（20）為通過對鋁或鋁合金材質的金屬基材（10）進行陽極氧化處理而生成的陽極氧化膜層，且這種陽極氧化膜層、即第一薄膜層（20）的構成成分包含氧化鋁（Al2 O3 ）。
第一薄膜層（20）的陽極氧化膜層具有非晶質的特性。
第二薄膜層（30）形成在第一薄膜層（20）的上部、即第一薄膜層（20）的表面，且包括多層第一單原子層（31）。
第二薄膜層（30）可通過重複執行如下循環形成：在第一薄膜層（20）的上部、即表面吸附第1-1前體，並供應與第1-1前體不同種類的第1-2反應物，通過第1-2反應物與第1-1前體的化學取代而生成第一單原子層（31）。
這種多個第一單原子層（31）、即第二薄膜層（30）的構成成分可包含以下中的至少任一種：氧化鋁（Al2 O3 ）、氧化釔（Y2 O3 ）、氮化鋁（AlN）、二氧化矽（SiO2 ）、氮化矽（Si3 N4 ）、碳化矽（SiC）。
第二薄膜層（30）的厚度優選為形成在20 nm以上至3 μm以下之間。
第二薄膜層（30）的一部分、即第二薄膜層（30）的下部的一部分位於第一薄膜層（20）的多孔層（22）的孔隙（23a）內部。
第二薄膜層（30）的第一單原子層（31）具有結晶質的特性。
第三薄膜層（40）形成在第二薄膜層（30）的上部、即第二薄膜層（30）的表面，且包括多層第二單原子層。
第三薄膜層（40）可通過重複執行如下循環形成：在第二薄膜層（30）的上部、即表面吸附第2-1前體，並供應與第2-1前體不同種類的第2-2反應物，通過第2-2反應物與第2-1前體的化學取代而生成第二單原子層。
這種多個第二單原子層、即第三薄膜層（40）的構成成分可包含以下中的至少任一種：氧化鋁（Al2 O3 ）、氧化釔（Y2 O3 ）、氮化鋁（AlN）、二氧化矽（SiO2 ）、氮化矽（Si3 N4 ）、碳化矽（SiC）。
第二單原子層、即第三薄膜層（40）的構成成分具有與第一單原子層（31）、即第二薄膜層（30）的構成成分彼此不同的構成成分。
例如，在第二單原子層、即第三薄膜層（40）的構成成分為氧化鋁（Al2 O3 ）的情況下，第一單原子層（31）、即第二薄膜層（30）的構成成分是二氧化矽（SiO2 ）。
第三薄膜層（40）的厚度優選為形成在20 nm以上至3 μm以下之間。
第三薄膜層（40）的第二單原子層具有結晶質的特性。
以下，參照圖1至圖3，對具有上述構成的用於處理室的內部金屬部件的薄膜層形成方法詳細地進行說明。
如圖3所示，用於處理室的內部金屬部件的薄膜層形成方法可包括如下步驟構成：第一薄膜層形成步驟（S10），對金屬基材（10）進行陽極氧化而在金屬基材（10）的上部形成包括陽極氧化膜層的第一薄膜層（20）；第二薄膜層形成步驟（S20），在第一薄膜層（20）的上部形成包括多層第一單原子層（31）的第二薄膜層（30）；以及第三薄膜層形成步驟（S30），在第二薄膜層（30）的上部形成包括多層第二單原子層且具有與第三薄膜層（40）彼此不同的構成成分的第三薄膜層（40）。
換句話說，用於處理室的內部金屬部件的薄膜層形成方法執行如下過程：對金屬基材（10）進行陽極氧化而在金屬基材（10）的上部形成包括陽極氧化膜層的第一薄膜層（20），在第一薄膜層（20）的上部吸附第1-1前體，供應與第1-1前體不同種類的第1-2反應物，通過第1-2反應物與所述第1-1前體的化學取代生成第一單原子層（31），重複執行生成第一單原子層（31）的循環以在所述第一薄膜層（20）的上部形成包括多層第一單原子層（31）的第二薄膜層（30），在第二薄膜層（30）的上部吸附第2-1前體，供應與第2-1前體不同種類的第2-2反應物，通過第2-2反應物與所述第2-1前體的化學取代生成第二單原子層，重複執行生成第二單原子層的循環以在所述第二薄膜層（30）的上部形成包括多層第二單原子層的第三薄膜層（40）。
在第一薄膜層形成步驟（S10）中，執行對金屬基材（10）進行陽極氧化而形成陽極氧化膜層的過程。
第一薄膜層形成步驟（S10）可包括非多孔阻擋層形成步驟（S11）與多孔層形成步驟（S12）構成。
在非多孔阻擋層形成步驟（S11）中執行如下過程：對金屬基材（10）進行陽極氧化而在金屬基材（10）的表面、即金屬基材（10）的上部生長並形成非多孔阻擋層（21）。在此情況下，在非多孔阻擋層（21）的內部不形成孔隙（23a）。
直至使非多孔阻擋層（21）生長到特定的厚度時為止執行非多孔阻擋層形成步驟（S11），且優選為使非多孔阻擋層（21）的厚度為100 nm以上至1 μm以下。
在完成非多孔阻擋層形成步驟（S11）之後，執行多孔層形成步驟（S12）。
在多孔層形成步驟（S12）中執行如下過程：在非多孔阻擋層（21）的上部、即非多孔阻擋層（21）的表面生長並形成多孔層（23）。在此情況下，在多孔層（23）的內部形成孔隙（23a）。
多孔層（23）的孔隙（23a）形成有多個，且以多個孔隙（23a）之間的間隔彼此均勻的方式排列，並且多個孔隙（23a）的直徑彼此均勻地形成。
直至使多孔層（23）生長到特定的厚度時為止執行多孔層形成步驟（S12），且優選為使多孔層（23）的厚度形成為數十微米到數百微米之間。
在通過執行上述非多孔阻擋層形成步驟（S11）及多孔層形成步驟（S12）而完成第一薄膜層形成步驟（S10）後，執行第二薄膜層形成步驟（S20）。
在第二薄膜層形成步驟（S20）中執行如下過程：通過重複執行生成第一單原子層（31）的循環來形成包括多層第一單原子層（31）的第二薄膜層（30）。
執行第二薄膜層形成步驟（S20）以使第二薄膜層（30）的下部一部分位於多孔層（23）的孔隙（23a）內部。
第二薄膜層形成步驟（S20）可包括第1-1前體吸附步驟（S21）、第一惰性氣體供應步驟（S22）、第1-2反應物吸附及取代步驟（S23）以及第一循環重複步驟（S24）來構成。
在第1-1前體吸附步驟（S21）中執行如下過程：對包括陽極氧化膜層的第一薄膜層（20）的上部、即第一薄膜層（20）的表面供應第1-1前體，以在第一薄膜層（20）的上部、即第一薄膜層（20）的表面吸附第1-1前體來形成第1-1前體吸附層。在此情況下，第1-1前體吸附層通過自限反應而形成僅一層。
在完成第1-1前體吸附步驟（S21）之後，執行第一惰性氣體供應步驟（S22）。
在第一惰性氣體供應步驟（S22）中執行如下過程：供應惰性氣體以從第1-1前體吸附層去除過量的第1-1前體的過程。在此情況下，惰性氣體去除殘存在由於自限反應而形成僅一層的第1-1前體吸附層的過量的第1-1前體。
在完成第一惰性氣體供應步驟（S22）之後，執行第1-2反應物吸附及取代步驟（S23）。
在第1-2反應物吸附及取代步驟（S23）中執行如下過程：對第1-1前體吸附層的上部、即第1-1前體吸附層的表面供應第1-2反應物，以在第1-1前體吸附層的上部、即第1-1前體吸附層的表面吸附第1-2反應物，並通過第1-1前體吸附層與第1-2反應物的化學取代而生成第一單原子層（31）。
第1-2反應物與第1-1前體具有彼此不同的構成成分。
第一單原子層（31）通過包含第1-1前體的第1-1前體吸附層與第1-2反應物的化學取代生成，因此第一單原子層（31）的構成成分具有與第1-1前體及第1-2反應物彼此不同的構成成分。
在通過化學取代生成第一單原子層（31）的過程中，第1-1前體與第1-2反應物的構成成分中的剩餘的構成成分以氣體排出。
在完成第1-2反應物吸附及取代步驟（S23）之後，執行第一循環重複步驟（S24）。
第一循環重複步驟（S24）執行如下過程：重複依次執行上述第1-1前體吸附步驟（S21）、第一惰性氣體供應步驟（S22）、第1-2反應物吸附及取代步驟（S23）的循環，從而生成多層第一單原子層（31）來形成包括多層第一單原子層（31）的第二薄膜層（30）。
通過這種第一循環重複步驟（S24），可使包括多層第一單原子層（31）的第二薄膜層（30）的厚度形成為特定的厚度。
換句話說，執行第一循環重複步驟（S24），直至使包括多層第一單原子層（31）的第二薄膜層（30）形成為特定的厚度時為止，且優選為使第二薄膜層（30）的厚度為20 nm以上至3 μm以下。
通過執行上述第1-1前體吸附步驟（S21）、第一惰性氣體供應步驟（S22）、第1-2反應物吸附及取代步驟（S23）以及第一循環重複步驟（S24）而完成第二薄膜層形成步驟（S20）之後，執行第三薄膜層形成步驟（S30）。
在第三薄膜層形成步驟（S30）中執行如下過程：重複執行生成第二單原子層的循環來形成包括多層第二單原子層的第三薄膜層（40）。
第三薄膜層形成步驟（S30）可包括第2-1前體吸附步驟（S31）、第二惰性氣體供應步驟（S32）、第2-2反應物吸附及取代步驟（S33）以及第二循環重複步驟（S34）來構成。
在第2-1前體吸附步驟（S31）中執行如下過程：對包括多層第一單原子層的第二薄膜層（30）的上部、即第二薄膜層（30）的表面供應第2-1前體，以在第二薄膜層（30）的上部、即第二薄膜層（30）的表面吸附第2-1前體來形成第2-1前體吸附層。在此情況下，第2-1前體吸附層通過自限反應而形成僅一層。
在完成第2-1前體吸附步驟（S31）之後，執行第二惰性氣體供應步驟（S32）。
在第二惰性氣體供應步驟（S32）中執行如下過程：供應惰性氣體以從第2-1前體吸附層中去除過量的第2-1前體。在此情況下，惰性氣體去除了殘存在通過自限反應形成僅一層的第2-1前體吸附層的過量的第2-1前體。
在完成第二惰性氣體供應步驟（S32）之後，執行第2-2反應物吸附及取代步驟（S33）。
在第2-2反應物吸附及取代步驟（S33）中執行如下過程：對第2-1前體吸附層的上部、即第2-1前體吸附層的表面供應第1-2反應物，以在第2-1前體吸附層的上部、即第2-1前體吸附層的表面吸附第2-2反應物，通過第2-1前體吸附層與第2-2反應物的化學取代生成第二單原子層。
第2-2反應物與第2-1前體具有彼此不同的構成成分。
第二單原子層通過包含第2-1前體的第2-1前體吸附層與第2-2反應物的化學取代而生成，因此第二單原子層的構成成分具有與第2-1前體及第2-2反應物彼此不同的構成成分。
在通過化學取代生成第二單原子層的過程中，第2-1前體與第2-2反應物的構成成分中的剩餘的構成成分以氣體排出。
在完成第2-2反應物吸附及取代步驟（S33）之後，執行第二循環重複步驟（S34）。
第二循環重複步驟（S34）執行如下過程：重複依次執行上述第2-1前體吸附步驟（S31）、第二惰性氣體供應步驟（S32）、第2-2反應物吸附及取代步驟（S33），從而生成多層第二單原子層來形成包括多層第二單原子層的第三薄膜層（40）。
通過這種第二循環重複步驟（S34），可使包括多層第二單原子層的第三薄膜層（40）的厚度形成為特定的厚度。
換句話說，執行第二循環重複步驟（S34），直至使包括多層第二單原子層的第三薄膜層（40）形成為特定的厚度時為止，且優選為使第三薄膜層（40）的厚度為20 nm以上至3 μm以下。
在通過執行上述第2-1前體吸附步驟（S31）、第二惰性氣體供應步驟（S32）、第2-2反應物吸附及取代步驟（S33）以及第二循環重複步驟（S34）而完成第三薄膜層形成步驟（S30）時，則完成了本發明優選實施例的用於處理室的內部金屬部件（1）的薄膜層形成。
上述第二單原子層、即第三薄膜層（40）的構成成分具有與第一單原子層（31）、即第二薄膜層（30）的構成成分彼此不同的構成成分。
例如，在第二單原子層、即第三薄膜層（40）的構成成分是氧化鋁（Al2 O3 ）的情況下，第一單原子層（31）、即第二薄膜層（30）的構成成分是二氧化矽（SiO2 ）。
如上所述，由於第二薄膜層（30）與第三薄膜層（40）具有不同的構成成分，因此第1-1前體及第2-1前體具有彼此不同的構成成分，或者第2-1反應物及第2-2反應物具有彼此不同的構成成分。
例如，即使第1-1前體及第2-1前體具有彼此相同的構成成分，第2-1反應物及第2-2反應物也具有彼此不同的構成成分，因此包括多層第一單原子層（31）的第二薄膜層（30）的構成成分與包括多層第二單原子層的第三薄膜層（40）的構成成分可具有彼此不同的構成成分。換句話說，第1-1前體及第2-1前體或第2-1反應物及第2-2反應物中的至少任一對應具有彼此不同的構成成分。
根據具有上述構成的本發明的優選實施例的用於處理室的內部金屬部件（1）具有如下效果。
由於在金屬基材（10）的上部形成包括陽極氧化膜層的第一薄膜層（20），因此即使去除第二薄膜層（30）和/或第三薄膜層（40），金屬基材（10）的異物也難以被洗脫。其原因在於通過包括陽極氧化膜層的第一薄膜層（20）對金屬基材（10）進行陽極氧化，而陽極氧化膜層在金屬基材（10）的表面生長，從而陽極氧化膜層與金屬基材（10）具有高的接合性，並且由此金屬基材（10）的異物不會被容易地洗脫。
通過在金屬基材（10）的上部形成包括陽極氧化膜層的第一薄膜層（20），在第一薄膜層（20）的上部形成包括多層第一單原子層的第二薄膜層（30），從而可確保薄膜層的足夠的厚度，同時防止逸氣現象。
首先，從確保薄膜層的厚度的方面來看，在直接在金屬基材（10）的上部形成單原子層的情況下，由於必須形成多層單原子層，因此需要大量時間。因此，通過在金屬基材（10）的上部形成包括陽極氧化膜層的第一薄膜層（20），之後在第一薄膜層（20）的上部形成第二薄膜層（30），從而可更有效地確保薄膜層的厚度。
另外，即使在第一薄膜層（20）僅由非多孔阻擋層（21）形成的情況下，第二薄膜層（30）或第二薄膜層（30）及第三薄膜層（40）也可補充非多孔阻擋層（21）的薄的厚度，從而可解決以往的由僅非多孔阻擋層的薄的厚度引起的問題。
詳細地進行說明，在以往的情況下，在僅由非多孔阻擋層形成用於處理室的內部金屬部件的薄膜層的情況下，厚度非常薄而存在產生裂紋、電漿電弧放電現象等問題。
然而，在本發明的情況下，即使僅由非多孔阻擋層（21）形成第一薄膜層（20），第二薄膜層（30）也可補充不足的厚度，從而可解決如上所述的以往的問題。
在防止逸氣現象的方面來看，以往的情況，在由非多孔阻擋層與多孔層形成用於處理室的內部金屬部件的薄膜層的情況下，由於多孔層的孔隙而會產生逸氣現象。
然而，在本發明的情況下，包括多層第一單原子層（31）的第二薄膜層（30）覆蓋第一薄膜層（20）的多孔層（23）的孔隙（23a），從而可預先防止逸氣現象。
由於第二薄膜層（30）包括多層第一單原子層（31），因此在覆蓋孔隙（23a）方面具有很大的優點。
在圖4的（a）中示出以往的用於處理室的金屬部件的多孔層（23'）以及多孔層（23'）內部的孔隙（23a'）。
在由化學氣相沉積處理裝置或物理氣相沉積處理裝置執行沉積處理的情況下，如圖4的（b）所示，在多孔層（23'）的上部形成一層沉積層（31'）。
在此情況下，形成在多孔層（23'）的上表面的沉積層（31'）的上部的厚度（T1'）、形成在孔隙（23a'）的底表面的沉積層（31'）的厚度（T2'）以及形成在孔隙（23a'）的內壁的沉積層（31'）的厚度（T3'）的關係滿足“（T1' ＞ T2' ＞ T3'）”。
如圖4的（c）所示，在增加沉積層（31'）的厚度來形成第二薄膜層（30'）的情況下，在第二薄膜層（30'）的內部會形成空間（23b'）。
在將以往的用於處理室的金屬部件用作處理室的一部分或金屬部件的情況下，在由於長時間使用第二薄膜層（30'）的上部面由於與處理氣體的化學反應而消失時，空間（23b'）會暴露到外部。因此，異物會殘留在這種空間（23b'）中，且可能再發生上述逸氣的問題。
然而，在本發明的情況下，由於由多個第一單原子層（31）形成第二薄膜層（30），因此可解決如上所述的問題。
詳細地進行說明，在多孔層（23）形成有孔隙（23a）的圖5的（a）的狀態下，通過第1-1前體及第1-2反應物的化學取代來形成一層第一單原子層（31）的情況，則成為如圖5的（b）所示的狀態。
如圖5的（b）所示，在此情況下，形成在多孔層（23）的上表面的第一單原子層（31）的上部的厚度（T1）、形成在孔隙（23a）的底表面的第一單原子層（31）的厚度（T2）、以及形成在孔隙（23a）的內壁的第一單原子層（31）的厚度（T3）的關係滿足“（T1 = T2 = T3）”。換句話說，第一單原子層（31）以相同的厚度形成在多孔層（23）、即第一薄膜層（20）上。
在重複上述循環形成多層第一單原子層（31）以形成第二薄膜層（30）時，如圖5的（c）所示，在第二薄膜層（30）的內部不存在空間，且由第二薄膜層（30）完全填充了孔隙（23a）。換句話說，第二薄膜層（30）的一部分、即第二薄膜層（30）的下部的一部分位於第一薄膜層（20）的多孔層（22）的孔隙（23a）內部，從而使孔隙（23a）被第二薄膜層（30）完全填充。因此，本發明的用於處理室的金屬部件（1）可完全解決由逸氣引起的問題。
由於第二薄膜層（30）與第三薄膜層（40）具有彼此不同的構成成分，從而可製造具有各種特性的用於處理室的金屬部件（1）。
例如，在第二薄膜層（30）由具有耐熱性的特性的構成成分形成且第三薄膜層（40）由具有耐腐蝕性的特性的構成成分形成的情況下，用於處理室的金屬部件（1）可同時具有高的耐熱性與高的耐腐蝕性的特性。
另外，在由具有耐電壓性的特性的構成成分形成且第三薄膜層（40）由具有耐電漿性的特性的構成成分形成的情況下，用於處理室的金屬部件（1）可同時具有高的耐電壓性與高的耐電漿性的特性。
根據上述本發明優選實施例的用於處理室的內部金屬部件（1）可包括如下全部形態：i）在金屬基材（10）的上部存在僅包括非多孔阻擋層（21）的第一薄膜層（20）與在第一薄膜層（20）的上部存在第二薄膜層（30）的形態；ii）在金屬基材（10）的上部存在包括非多孔阻擋層（21）及多孔層（23）的第一薄膜層（20）與在第一薄膜層（20）的上部存在第二薄膜層（30）的形態；iii）在金屬基材（10）的上部存在僅包括非多孔阻擋層（21）的第一薄膜層（20）、以及在第一薄膜層（20）的上部存在第二薄膜層（30）且在第二薄膜層（30）的上部存在第三薄膜層（40）的形態；iv）在金屬基材（10）的上部存在包括非多孔阻擋層（21）及多孔層（23）的第一薄膜層（20）、以及在第一薄膜層（20）的上部存在第二薄膜層（30）且在第二薄膜層（30）的上部存在第三薄膜層（40）的形態。
根據上述本發明優選實施例的用於處理室的內部金屬部件（1）還可包括多個單原子薄膜層來構成，所述多個單原子薄膜層包括形成在第三薄膜層（40）的上部的單原子層。
例如，根據上述本發明優選實施例的用於處理室的內部金屬部件（1）還可包括形成在第三薄膜層（40）的上部的第四薄膜層（未示出）、形成在第四薄膜層的上部的第五薄膜層（未示出）以及形成在第五薄膜層的上部的第六薄膜層來構成。在此情況下，多個單原子薄膜層（即，第四薄膜層至第六薄膜層）的形成方法及構成與上述第三薄膜層（40）的形成方法及配置相同，且省略對其的說明。此處，對單原子薄膜層的層數不進行限定。
如上所述的多個單原子薄膜層優選為具有與上述第二薄膜層（30）及第三薄膜層（40）彼此不同的構成成分。
換句話說，優選為多個單原子薄膜層、第二薄膜層（30）及第三薄膜層（40）具有彼此不同的構成成分，且由此為用於處理室的內部金屬部件（1）賦予彼此不同的特性。
第二薄膜層（30）可包括一層、即單層的第一單原子層（31）而不是多層第一單原子層（31），且第三薄膜層（40）也可包括一層、即單層的第二單原子層而不是多層第二單原子層。
另外，即使在多個單原子薄膜層（即第四薄膜層至第六薄膜層）的情況下，也可包括多層單原子層，且也可包括單層單原子層。此處，對單原子薄膜層的層數不進行限定。
因此，第二薄膜層（30）、第三薄膜層（40）及多個單原子薄膜層（第四薄膜層至第六薄膜層）可選擇性地形成為包括單層單原子層或包括多層單原子層的組合。
例如，第二薄膜層（30）的第一單原子層（31）包括多層，第三薄膜層（40）包括單層第二單原子層，第四薄膜層包括單層第三單原子層，第五薄膜層包括單層第四單原子層，且第六薄膜層還可包括單層第五單原子層。與此不同，第二薄膜層（30）的第一單原子層（31）包括多層，第三薄膜層（40）包括多層第二單原子層，第四薄膜層包括單層第三單原子層，第五薄膜層包括單層第四單原子層，且第六薄膜層還可包括多層第五單原子層。
換句話說，根據本發明優選實施例的用於處理室的內部金屬部件（1）可包括如下全部形態來構成：v）在金屬基材（10）的上部形成僅包括非多孔阻擋層（21）的第一薄膜層（20）與在第一薄膜層（20）的上部形成多個單原子薄膜層，且多個單原子薄膜層的單原子層僅包括單層的形態；vi）在金屬基材（10）的上部形成僅包括非多孔阻擋層（21）的第一薄膜層（20）與在第一薄膜層（20）的上部形成多個單原子薄膜層，且多個單原子薄膜層的單原子層僅包括多層的形態；vii）在金屬基材（10）的上部形成僅包括非多孔阻擋層（21）的第一薄膜層（20）與在第一薄膜層（20）的上部形成多個單原子薄膜層，且多個單原子薄膜層的單原子層為單層與多層組合形成的形態。
如上所述，通過選擇性地使第二薄膜層（30）、第三薄膜層（40）及多個單原子薄膜層（第四薄膜層至第六薄膜層）中的每一者的單原子層由單層或多層形成，從而具有如下優點：可使用於處理室的內部金屬部件（1）的薄膜層的厚度容易地形成為期望的厚度。
在上述的i）在金屬基材（10）的上部存在僅包括非多孔阻擋層（21）的第一薄膜層（20）與在第一薄膜層（20）的上部存在第二薄膜層（30）的形態的情況下，在圖6中示出一個變形例。
圖6是示出根據本發明的變形例的用於處理室的內部金屬部件的圖。
如圖6所示，根據本發明的變形例的用於處理室的內部金屬部件（1'）包括如下構件構成：第一薄膜層（20），位於金屬基材（10）的上部，僅包括非多孔阻擋層（21）；第二薄膜層（30），位於第一薄膜層（20）的上部，包括多層單原子層；第三薄膜層（40），位於第二薄膜層（30）的上部，包括多層單原子層。
在根據本發明的變形例的用於處理室的內部金屬部件（1'）中，第二薄膜層（30）及第三薄膜層（40）也可包括單層單原子層，且也可省略第三薄膜層（40）。另外，也可在第三薄膜層（40）的上部形成多個單原子薄膜層來構成。
如上所述的根據本發明的變形例的用於處理室的內部金屬部件（1'）不存在圖1的孔隙（23a），因此可從根本上阻止由逸氣引起的問題。
另外，由於第二薄膜層（30）形成在第一薄膜層（20）的上部，因此即使產生第一薄膜層（20）的裂紋，也可有效地防止金屬基材（10）的異物被洗脫到外部。
詳細地進行說明，在通過對金屬基材（10）進行陽極氧化而形成僅包括非多孔阻擋層（21）的陽極氧化膜來形成第一薄膜層（20）的情況下，第一薄膜層（20）（陽極氧化膜層或非多孔阻擋層（21））的厚度如上所述形成為比較薄的厚度（數百奈米）。
如果在僅這種第一薄膜層（20）形成在金屬基材（10）上，且金屬基材（10）是合金材質的情況下，則合金材質的金屬基材（10）內部的異物會被洗脫到外部而在薄的第一薄膜層（20）產生裂紋。因此，所述異物可能穿透第一薄膜層（20）被洗脫到外部而成為處理室中引起污染的主要原因。在此情況下，異物可為添加到合金材質的金屬基材（10）中的添加成分。添加成分是指在製造合金時添加的各種元素（Mn、Si、Mg、Cu、Zn、Cr等）。
然而，如上所述，在第一薄膜層（20）的上部形成包括單原子層的第二薄膜層（30）的情況下，第二薄膜層（30）可補充第一薄膜層（20）的相對薄的厚度，因此可防止產生第一薄膜層（20）的裂紋。因此，可防止合金材質的金屬基材（10）內部的異物被洗脫到用於處理室的金屬部件（1、1'）的外部，且由此可預先防止處理室的污染。
特別是，在第二薄膜層（30）包括多層單原子層的情況下，可使第二薄膜層（30）的厚度形成得厚，從而可更有效地防止如上所述的異物的洗脫。另外，在第二薄膜層（30）的上部形成第三薄膜層（40）的情況下，可使形成在金屬基材（10）的上部的薄膜層的厚度形成得更厚，從而可更有效地防止如上所述的異物的洗脫。
以下，參照圖7，對用於化學氣相沉積處理的處理室（100）進行說明，其中根據上述本發明優選實施例的用於處理室的內部金屬部件（1）構成所述處理室的一部分或被設置為金屬部件。
圖7是示出執行化學氣相沉積處理的用於化學氣相沉積處理的處理室的圖，其中根據本發明優選實施例的金屬部件構成所述處理室的內部面或被設置為金屬部件。
根據本發明優選實施例的用於處理室的內部金屬部件（1）可構成用於化學氣相沉積處理的處理室（100）的內部面，或者可被設置為金屬部件。
用於化學氣相沉積處理的處理室（100）包括如下構件構成：氣體流量裝置（品質流量控制器（Mass Flow Controller，MFC））（110），配備在用於化學氣相沉積處理的處理室（100）外部；基座（Susceptor）（120），設置在用於化學氣相沉積處理的處理室（100）內部並支撐基板（S）；背板（Backing plate）（130），配置在用於化學氣相沉積處理的處理室（100）上部；擴散器（Diffuser）（140），配置在背板（130）下部以向基板（S）供應處理氣體；陰影框架（Shadow frame）（150），配置在基座（120）與擴散器（140）之間以覆蓋基板（S）的邊緣；處理氣體排氣部（160），供從處理氣體供應部（未示出）供應的處理氣體排出；保護環（未示出），設置在處理氣體供應部及處理氣體排氣部中；以及狹縫閥（未示出），設置在處理氣體供應部及處理氣體排氣部中。
用於化學氣相沉積處理的處理室（100）的氣體流量裝置（110）、基座（120）、背板（130）、擴散器（140）、陰影框架（150）、所述處理氣體供應部、處理氣體排氣部（160）、保護環及狹縫閥的構成及功能與以往的用於化學氣相沉積處理的處理室的情況相同，因此省略對其的詳細說明。
用於化學氣相沉積處理的處理室（100）的內部面、基座（120）、背板（130）、擴散器（140）、陰影框架（150）、保護環及狹縫閥中的至少任一者可由用於處理室的金屬部件（10）形成。
在用於化學氣相沉積處理的處理室（100）中，從所述處理氣體供應部供應的處理氣體流入到背板（130）之後，通過擴散器（140）的貫通孔（141）噴射到基板（S），從而對基板（S）執行化學氣相沉積處理，且所述處理氣體是處於電漿狀態的氣體且具有強腐蝕性與侵蝕性，且用於化學氣相沉積處理的處理室（100）的內部面及設置在用於化學氣相沉積處理的處理室（100）內部的基座（120）及背板（130）、擴散器（140）、陰影框架（150）、處理氣體排氣部（160）、保護環及狹縫閥等（以下，稱為“金屬部件”）與所述處理氣體接觸。
由於用於處理室的金屬部件（1）形成有第一薄膜層（20）及第二薄膜層（30）或第一薄膜層（20）至第三薄膜層（40），因此在提高耐熱性、耐腐蝕性、耐電壓性及耐電漿性的同時，解決以往的由孔隙（23a）引起的逸氣及粒子生成的問題，提高了利用用於化學氣相沉積處理的處理室（100）製造的成品的產率，並提高了用於化學氣相沉積處理的處理室（100）的處理效率，增長維護維修的週期。
以下，參照圖8，對用於乾蝕刻處理的處理室（200）進行說明，其中根據上述本發明優選實施例的用於處理室的金屬部件（1）構成所述處理室的內部面或被設置為金屬部件。
圖8是示出執行乾式蝕刻處理的用於乾式蝕刻處理的處理室的圖，其中根據本發明優選實施例的金屬部件構成所述處理室的內部面或被設置為金屬部件。
如圖8所示，用於乾式蝕刻處理的處理室（200）包括如下構件構成：氣體流量裝置（210），配備在用於乾式蝕刻處理的處理室（200）的外部；下部電極（Bottom electrode）（220），設置在用於乾式蝕刻處理的處理室（200）內部並支撐基板（S）；上部電極（Upper electrode）（230），配置在下部電極（220）上部以向基板（S）供應處理氣體；壁襯層（Wall liner）（240），設置在用於乾式蝕刻處理的處理室（200）的內壁；處理氣體排氣部（250），供從處理氣體供應部（未示出）供應的處理氣體排出；保護環（未示出），設置在處理氣體供應部及處理氣體排氣部中；以及狹縫閥（未示出），設置在處理氣體供應部及處理氣體排氣部中。
用於乾式蝕刻處理的處理室（200）的氣體流量裝置（210）、下部電極（220）、上部電極（230）、壁襯層（240）、所述處理氣體供應部、處理氣體排氣部（250）、保護環及狹縫閥的構成及功能與以往的用於乾式蝕刻處理的處理室的情況相同，因此省略對其的詳細說明。
但是，可在下部電極（220）配備使基板（S）的靜電產生最小化的靜電吸盤（Electrode Static Chuck，ESC）（未示出）以及使基板（S）周圍的處理氣體的流動保持固定的擋板（Baffle）（未示出），因此可對基板（S）產生均勻的蝕刻。
用於乾式蝕刻處理的處理室（200）的內部面、下部電極（220）、下部電極（220）的靜電吸盤、下部電極（220）的擋板、上部電極（230）、壁襯層（240）及處理氣體排氣部（250）、保護環及狹縫閥中的至少任一者可由用於處理室的金屬部件（10）形成。
在用於乾式蝕刻處理的處理室（220）中，從所述處理氣體供應部供應的處理氣體流入到上部電極（230）之後，通過上部電極（230）的貫通孔（231）噴射到基板（S），從而對基板（S）執行乾式蝕刻處理，所述處理氣體是處於電漿狀態的氣體且具有強腐蝕性與侵蝕性，且用於乾式蝕刻處理的處理室（100）的內部面與用於乾式蝕刻處理的處理室（200）的下部電極（220）、下部電極（220）的靜電吸盤、下部電極（220）的擋板、上部電極（230）、壁襯層（240）、處理氣體排氣部（250）、保護環及狹縫閥等（以下，稱為“金屬部件”）與所述處理氣體接觸。
由於用於處理室的金屬部件（1）形成有第一薄膜層（20）及第二薄膜層（30）或第一薄膜層（20）至第三薄膜層（40），因此在提高耐熱性、耐腐蝕性、耐電壓性及耐電漿性的同時，解決了以往的由孔隙（23a）引起的逸氣及粒子生成的問題，提高了利用用於乾式蝕刻處理的處理室（200）製造的成品的產率，並提高了用於乾式蝕刻處理的處理室（200）的處理效率，增長維護維修的週期。
如上所述，儘管參照本發明優選實施例進行了說明，但相應技術領域內的普通技術人員可在不脫離以下申請專利範圍所記載的本發明的思想及領域的範圍內對本發明實施各種修改或變形。
1、1':用於處理室的內部金屬部件 10:金屬基材 20:第一薄膜層 21:非多孔阻擋層 23、23':多孔層 23a、23a':孔隙 23b':空間 30、30':第二薄膜層 31:第一單原子層 31':沉積層 40:第三薄膜層 100:用於化學氣相沉積處理的處理室 110:氣體流量裝置 120:基座 130:背板 140:擴散器 141:貫通孔 150:陰影框架 160:排氣部 200:用於乾式蝕刻處理的處理室 210:氣體流量裝置 220:下部電極 230:上部電極 231:貫通孔 240:壁襯層 250:排氣部 S:基板 S10:第一薄膜層形成步驟 S11:非多孔阻擋層形成步驟 S12:多孔層形成步驟 S20:第二薄膜層形成步驟 S21:第1-1前體吸附步驟 S22:第一惰性氣體供應步驟 S23:第1-2反應物吸附及取代步驟 S24:第一循環重複步驟 S30:第三薄膜層形成步驟 S31:第2-1前體吸附步驟 S32:第二惰性氣體供應步驟 S33:第2-2反應物吸附及取代步驟 S34:第二循環重複步驟 T1、T1'、T2、T2'、T3、T3':厚度
圖1是示出本發明優選的用於處理室的內部金屬部件的圖。 圖2的（a）至圖2的（e）是示出形成圖1的用於處理室的內部金屬部件的第一薄膜體與第二薄膜體的過程的圖。 圖3是本發明優選的用於處理室的內部金屬部件的薄膜層形成方法的示意圖。 圖4的（a）至圖4的（c）是示出在以往的用於處理室的內部金屬部件的多孔層形成薄膜層的過程的圖。 圖5的（a）至圖5的（c）是示出在本發明優選的用於處理室的內部金屬部件的多孔層形成第二薄膜層的過程的圖。 圖6是示出根據本發明的變形例的用於處理室的內部金屬部件的圖。 圖7是示出執行化學氣相沉積處理的用於化學氣相沉積處理的處理室的圖，其中根據本發明優選實施例的金屬部件構成所述處理室的內部面或被設置為金屬部件。 圖8是示出執行乾式蝕刻處理的用於乾式蝕刻處理的處理室的圖，其中根據本發明優選實施例的金屬部件構成所述處理室的內部面或被設置為金屬部件。
1:用於處理室的內部金屬部件
10:金屬基材
20:第一薄膜層
21:非多孔阻擋層
23:多孔層
30:第二薄膜層
40:第三薄膜層

Claims (10)

  1. 一種用於處理室的內部金屬部件，其特徵在於對金屬基材進行陽極氧化而在所述金屬基材的上部形成包括陽極氧化膜層的第一薄膜層，在所述第一薄膜層的上部吸附第1-1前體，供應與所述第1-1前體不同種類的第1-2反應物，通過所述第1-2反應物與所述第1-1前體的化學取代生成第一單原子層，重複執行生成所述第一單原子層的循環以在所述第一薄膜層的上部形成包括多層第一單原子層的第二薄膜層。
  2. 如請求項1所述的用於處理室的內部金屬部件，其特徵在於， 所述第二薄膜層的厚度為20 nm以上至3 μm以下之間。
  3. 如請求項1所述的用於處理室的內部金屬部件，其特徵在於， 在所述第二薄膜層的上部吸附第2-1前體，供應與所述第2-1前體不同種類的第2-2反應物，通過所述第2-2反應物與所述第2-1前體的化學取代生成第二單原子層，重複執行生成所述第二單原子層的循環以在所述第二薄膜層的上部形成包括多層第二單原子層的第三薄膜層， 所述第二薄膜層與所述第三薄膜層具有彼此不同的構成成分。
  4. 如請求項1所述的用於處理室的內部金屬部件，其特徵在於， 所述陽極氧化膜層位於所述金屬基材的上部，且包括在其內部不形成孔隙的非多孔阻擋層， 所述非多孔阻擋層的厚度為100 nm以上至1 μm以下之間。
  5. 如請求項1所述的用於處理室的內部金屬部件，其特徵在於， 所述陽極氧化膜層位於所述金屬基材的上部，且包括在其內部不形成孔隙的非多孔阻擋層、以及位於所述非多孔阻擋層的上部且在其內部形成孔隙的多孔層， 所述第二薄膜層的一部分位於所述多孔層的孔隙內部。
  6. 如請求項1所述的用於處理室的內部金屬部件，其特徵在於， 所述用於處理室的內部金屬部件為設置在執行化學氣相沉積處理的處理室的內部的金屬部件，且為擴散器、背板、陰影框架、基座、保護環及狹縫閥中的至少任一者。
  7. 如請求項1所述的用於處理室的內部金屬部件，其特徵在於， 所述用於處理室的內部金屬部件為設置在執行乾式蝕刻處理的處理室的內部的金屬部件，且為下部電極、下部電極的靜電吸盤、下部電極的擋板、上部電極、壁襯層、保護環及狹縫閥中的至少任一者。
  8. 一種用於處理室的內部金屬部件的薄膜層形成方法，其特徵在於， 對金屬基材進行陽極氧化而在所述金屬基材的上部形成包括陽極氧化膜層的第一薄膜層，在所述第一薄膜層的上部吸附第1-1前體，供應與所述第1-1前體不同種類的第1-2反應物，通過所述第1-2反應物與所述第1-1前體的化學取代生成第一單原子層，重複執行生成所述第一單原子層的循環以在所述第一薄膜層的上部形成包括多層第一單原子層的第二薄膜層。
  9. 如請求項8所述的用於處理室的內部金屬部件的薄膜層形成方法，其特徵在於， 重複執行所述循環，直至所述第二薄膜層的厚度為20 nm以上至3 μm以下時為止。
  10. 如請求項8所述的用於處理室的內部金屬部件的薄膜層形成方法，其特徵在於， 在所述第二薄膜層的上部吸附第2-1前體，供應與所述第2-1前體不同種類的第2-2反應物，通過所述第2-2反應物與所述第2-1前體的化學取代生成第二單原子層，重複執行生成所述第二單原子層的循環以在所述第二薄膜層的上部形成包括多層第二單原子層的第三薄膜層， 所述第二薄膜層與所述第三薄膜層具有彼此不同的構成成分。
TW109132070A 2019-10-16 2020-09-17 處理室之金屬部件以及處理室之金屬部件的層之形成方法 TW202117078A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2019-0128697 2019-10-16
KR1020190128697A KR20210045216A (ko) 2019-10-16 2019-10-16 공정챔버용 내부 금속 파트 및 공정챔버용 내부 금속 파트의 박막층 형성 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202117078A true TW202117078A (zh) 2021-05-01

Family

ID=75403219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109132070A TW202117078A (zh) 2019-10-16 2020-09-17 處理室之金屬部件以及處理室之金屬部件的層之形成方法

Country Status (4)

Country Link
US (2) US20210115584A1 (zh)
KR (1) KR20210045216A (zh)
CN (1) CN112663059A (zh)
TW (1) TW202117078A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI864440B (zh) * 2021-09-17 2024-12-01 美商應用材料股份有限公司 擴散器之一側陽極氧化

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0792951B1 (en) 1994-11-16 2001-09-26 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Vacuum chamber made of aluminum or its alloys
KR20080000112A (ko) 2006-06-26 2008-01-02 삼성전자주식회사 건식식각장치의 상부전극 및 그를 구비한 건식식각장치
KR20110130750A (ko) 2010-05-28 2011-12-06 알티솔라 주식회사 화학 기상 증착 장치
GB2509335A (en) * 2012-12-31 2014-07-02 Univ Tartu Double-structured corrosion resistant coatings and methods of application
US20160375515A1 (en) * 2015-06-29 2016-12-29 Lam Research Corporation Use of atomic layer deposition coatings to protect brazing line against corrosion, erosion, and arcing
US10186400B2 (en) * 2017-01-20 2019-01-22 Applied Materials, Inc. Multi-layer plasma resistant coating by atomic layer deposition
US20190078199A1 (en) * 2017-09-08 2019-03-14 Applied Materials, Inc. Rare-earth-based oxyfluoride ald coating for chamber productivity enhancement
US20190348261A1 (en) * 2018-05-09 2019-11-14 Asm Ip Holding B.V. Apparatus for use with hydrogen radicals and method of using same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI864440B (zh) * 2021-09-17 2024-12-01 美商應用材料股份有限公司 擴散器之一側陽極氧化

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210045216A (ko) 2021-04-26
US20240052516A1 (en) 2024-02-15
US20210115584A1 (en) 2021-04-22
CN112663059A (zh) 2021-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4931082B2 (ja) ガスヘッド及び薄膜製造装置
US10829852B2 (en) Gas distribution device for a wafer processing apparatus
US11639547B2 (en) Halogen resistant coatings and methods of making and using thereof
TWI763707B (zh) Ｃｖｄ反應器及ｃｖｄ反應器之清潔方法
JP6960785B2 (ja) 金属部品及びその製造方法、並びに金属部品を備えるプロセスチャンバー
US20230116437A1 (en) Semiconductor chamber coatings and processes
US20240052516A1 (en) Metal part for process chamber and method of forming thin film layer of metal part for process chamber
JP2008004767A (ja) 半導体製造装置の保守方法、半導体製造装置及び半導体製造方法
TWI725145B (zh) 金屬構件、其製造方法以及具有上述的製程室
JP4641533B2 (ja) 還元性雰囲気炉用炭素複合材料及びその製造方法
WO2009119177A1 (ja) 成膜方法、成膜装置および記憶媒体
JP4690367B2 (ja) 還元性雰囲気炉用炭素複合材料
KR20230124520A (ko) 금속부품 및 이를 구비한 공정챔버
TW202307247A (zh) 具有抗腐蝕層之部件、包括其之製造製程裝備以及製造其的方法
KR20210050045A (ko) 다중 박막층을 구비한 부재 및 그 제조 방법
KR102549555B1 (ko) 공정 챔버용 부품 및 보호막 처리 장치
US20250095968A1 (en) Semiconductor chamber components with advanced dual layer nickel-containing coatings
TW202210445A (zh) 具有抗腐蝕層之部件
TW202340516A (zh) 透過原子層沉積塗覆複雜主體的內表面
JP5269920B2 (ja) 真空成膜装置用部品の製造方法
WO2025063989A1 (en) Semiconductor chamber components with advanced dual layer nickel-containing coatings
KR100749092B1 (ko) 플라즈마 식각장치에 장착되는 다이아몬드가 코팅된캐소우드 제조 방법 및 그 제조 방법에 의해 제조된캐소우드