在此所公開的具體實施方式一般地涉及腔室部件。更具體地，在此公開的具體實施方式涉及具有磨損指示器的腔室部件，所述指示器指示所述腔室部件的磨損、蝕刻、濺射、噴射(blasting)或腐蝕。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體處理涉及許多不同的化學(xué)和物理工藝，這些工藝使得微小的集成電路(minute integrated circuit)能被建立在基板上。利用例如化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積、外延生長以及類似方法在腔室中建立組成所述集成電路的材料層。在腐蝕性環(huán)境中采用濕法或干法蝕刻技術(shù)圖案化一些所述材料層，在所述腐蝕性環(huán)境中化學(xué)品和/或等離子體被用來移除一層或者多層的各部分。

當(dāng)所述基板被有意地引入進這種腐蝕性環(huán)境中時，所述腔室中的部件也暴露于同一環(huán)境，對所述部件造成了磨損。這些腔室部件經(jīng)常隨著時間被蝕刻或以其他方式損壞，并且當(dāng)所述磨損達到臨界點時需要替換。一些腔室部件能夠采用抗等離子體表面涂層來得到保護。但是，無論所述腔室部件被涂覆或不涂覆，都難以確定所述部件目前的磨損量，因此難以確定用于替換所述部件的適當(dāng)時間。

因此，需要包括磨損指示器的腔室部件。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

用于監(jiān)控腔室部件磨損的腔室部件和方法在此公開，所述腔室部件具有磨損指示器。

在一個具體實施方式中，提供腔室部件。所述腔室部件包括：主體，所述主體包括第一材料；設(shè)置在所述第一材料上的第二材料，所述第二材料具有限定所述腔室部件的內(nèi)部表面的暴露的表面；以及設(shè)置在所述第二材料的所述暴露的表面之下的磨損深度處的磨損表面，所述磨損表面包含具有與所述第一材料和所述第二材料的組分不同的組分的第三材料。

在另一個具體實施方式中，提供腔室部件。所述腔室部件包括：主體，所述主體包括第一材料和設(shè)置在所述第一材料上的第二材料；以及設(shè)置在所述第二材料內(nèi)的磨損深度處的磨損表面，所述磨損表面包含多個納米顆粒，所述納米顆粒具有與所述第一材料和所述第二材料的組分不同的組分。

在另一個具體實施方式中，提供等離子體處理系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括：腔室部件，所述腔室部件包含第一材料和設(shè)置在所述第一材料上的第二材料，所述第二材料具有限定所述腔室部件的內(nèi)部表面的暴露的表面；以及設(shè)置在所述第二材料的所述暴露的表面之下的磨損深度處的磨損表面，所述磨損表面包含多個納米顆粒，所述納米顆粒具有與所述第一材料和所述第二材料的組分不同的組分。

在另一個具體實施方式中，提供用于監(jiān)控腔室部件磨損的方法。所述方法包括：提供腔室部件到腔室，所述腔室部件具有嵌入所述腔室中的磨損指示層；在所述腔室內(nèi)采用等離子體處理基板同時為所述磨損指示層的痕跡而監(jiān)控所述處理；以及基于所述監(jiān)控來確定對替換所述腔室部件的需要。

附圖說明

因此，獲得本發(fā)明的上述多個特征、優(yōu)勢和目標的方式可被詳細理解，對以上簡要總結(jié)的本發(fā)明更加特定的描述可通過參考本發(fā)明的多個具體實施方式獲得，所述多個具體實施方式示出于附圖之中。

圖1為處理腔室的簡化示意截面圖，所述處理腔室具有利用了在此所描述的具體實施方式的腔室部件。

圖2A為依照一個具體實施方式的腔室部件的一部分的等距截面圖(isometric cross-sectional view)。所述腔室部件被示出為移除了上層以顯示磨損表面。

圖2B為圖2A的所述腔室部件的等距截面圖，具有設(shè)置在所述磨損表面上的額外層。

圖3為依照另一個具體實施方式的腔室部件的一部分的等距截面圖。

圖4為依照另一個具體實施方式的腔室部件的一部分的截面圖。

為了促進了解，已在盡可能的情況下使用相同的參考數(shù)字指定這些附圖共通的相同元件?？梢钥紤]到的是，一個具體實施方式中的多個元件和/或處理步驟可以有利地整合于其它具體實施方式中，而不需要額外的說明。

具體實施方式

圖1為處理腔室的簡化示意截面圖，以具有利用了在此所描述的具體實施方式的腔室部件的蝕刻系統(tǒng)100示例性地示出所述處理腔室?？傻靡嬗诒竟_內(nèi)容的其它處理腔室(在這些處理腔室中，基板和腔室部件被暴露于等離子體或其它腐蝕性環(huán)境)包括物理氣相沉積(PVD)腔室和離子金屬等離子體(IMP)腔室、化學(xué)氣相沉積(CVD)腔室、分子束外延(MBE)腔室、原子層沉積(ALD)腔室及其他一些腔室。類似地，在其中基板和腔室部件暴露于濕法蝕刻劑的腔室和/或處理系統(tǒng)也可得益于本公開內(nèi)容。其它可得益于本公開內(nèi)容的合適的處理腔室的其它范例包括離子注入腔室、退火腔室以及其它可采用等離子體和/或濕法蝕刻劑定期清潔的爐室。可得益于本公開內(nèi)容的處理腔室可從加利福尼亞州的圣克拉拉的應(yīng)用材料公司(Applied Materials,Inc.of Santa Clara,California)商業(yè)上獲得。可從其它制造商獲得的處理腔室以及腔室部件也可得益于在此所描述的表面處理工藝。

蝕刻系統(tǒng)100包含等離子體腔室102和基板支撐件104，基板支撐件104具有支撐表面106。基板支撐件104可以是例如靜電卡盤。蝕刻系統(tǒng)100進一步包含屏蔽組件108和升降系統(tǒng)110?；?12(例如半導(dǎo)體晶片)在處理期間可被置于基板支撐件104的支撐表面106上。等離子體腔室102通過前級管道113流體連接于真空泵111。

示例性等離子體腔室102包括圓筒形腔室壁114和支撐環(huán)116，支撐環(huán)116被安裝至腔室壁114的頂部。所述腔室的頂部被氣體分配板118關(guān)閉，氣體分配板118具有內(nèi)部表面120。氣體分配板118通過環(huán)形絕緣體122與腔室壁114電絕緣，環(huán)形絕緣體122位于氣體分配板118和支撐環(huán)116之間。一般來說，為了確保等離子體腔室102中的真空壓力的完整性，在絕緣體122之上和之下使用O形環(huán)(未示出)以提供真空密封。氣體分配板118可包括形成于氣體分配板118中的穿孔以用于通過所述穿孔進行蝕刻劑物種的分配。為了促進蝕刻處理，電源124連接于氣體分配板118。氣源121也可連接于氣體分配板118以用于提供蝕刻劑氣體、清潔氣體和/或惰性氣體至等離子體腔室102。蝕刻劑氣體包括含鹵素氣體，例如含氯氣體、含氟氣體以及類似氣體，惰性氣體可包括氬氣、氮氣、氦氣以及其它氣體。在氣源121中的其它氣體可以包括被用于清潔等離子體腔室102的內(nèi)部表面的含氟氣體。

基板支撐件104保持和支撐等離子體腔室102內(nèi)的基板112。基板支撐件104可含有一個或多個嵌入在支撐主體128內(nèi)的電極126。電極126由來自電極電源130的電壓驅(qū)動，并且響應(yīng)于所述電壓的施加，基板112可通過靜電力被夾到基板支撐件104的支撐表面106。支撐主體128可包含例如陶瓷材料。

類似壁的屏蔽構(gòu)件132被安裝至支撐環(huán)116。屏蔽構(gòu)件132圓筒形狀是屏蔽構(gòu)件的圖示形狀，該形狀順應(yīng)等離子體腔室102和/或基板112的形狀。屏蔽構(gòu)件132當(dāng)然可以是任何合適的形狀。除了屏蔽構(gòu)件132，屏蔽組件108還包括環(huán)形聚焦環(huán)(focus ring)134，環(huán)形聚焦環(huán)134具有內(nèi)徑，所述內(nèi)徑被選擇以便所述環(huán)裝在基板112的外周邊緣之上而不接觸基板112。聚焦環(huán)134靠在對準環(huán)(alignment ring)136上并且對準環(huán)136由從基板支撐件104延伸的凸緣(flange)支撐。

在蝕刻處理期間，處理氣體被提供到等離子體腔室102且電力被提供到氣體分配板118。處理氣體被激發(fā)成等離子體138并且被朝向基板112加速。蝕刻劑物種蝕刻基板112以在基板112上形成特征。多余的處理氣體以及已經(jīng)蝕刻的材料通過真空泵111從等離子體腔室排出?？刂破?58可以被用以控制等離子體腔室102的操作。

當(dāng)屏蔽組件108主要將等離子體138限制在在基板112上方的反應(yīng)區(qū)域內(nèi)時，不可避免地，等離子體138侵蝕屏蔽組件108的內(nèi)部表面140、支撐環(huán)116的內(nèi)部表面142、聚焦環(huán)134的表面144、氣體分配板118的內(nèi)部表面142以及其它內(nèi)部腔室表面。而且，其它表面(例如基板支撐件104的支撐表面106)可在蝕刻連續(xù)動作(sequences)和/或清潔連續(xù)動作期間由于等離子體的緣故而腐蝕。在腔室部件上的腐蝕或磨損率不容易被確定，因此，預(yù)防性保養(yǎng)(preventative maintenance,PM)可隨機設(shè)定或以預(yù)定時間間隔設(shè)定。PM需要破壞真空并且使系統(tǒng)離線脫機。但是，所述PM可以揭示腔室部件具有額外的使用壽命以至于所述PM并不是必需的。

為了減小停機時間和/或?qū)崿F(xiàn)實際的PM時間，一個或多個腔室部件包括磨損指示器，當(dāng)所述腔室部件到達了可用限度并且需要更換時，磨損指示器向操作者報警。磨損指示器可以與所述腔室部件的材料以及等離子體腔室102的內(nèi)部表面的材料成一體。

一般來說術(shù)語“內(nèi)部表面”指與等離子體腔室102面接(interface with)的任何表面?！扒皇也考敝竿耆鼗虿糠值匕仓迷诘入x子體腔室102內(nèi)的任何可拆卸元件。腔室部件可以是等離子腔室部件，即置于等離子體腔室(例如，舉例而言，等離子體腔室102)內(nèi)的腔室部件，以及與酸或者其它蝕刻劑流體連通的濕法蝕刻系統(tǒng)的部件?！扒皇也考币部芍傅入x子體腔室(例如，舉例而言，等離子體腔室102)內(nèi)或上的消耗元件(consumable element)，所述消耗元件在多個處理和/或清潔循環(huán)之后必須被更換。“腔室部件”還可指濕法蝕刻系統(tǒng)的消耗元件，所述濕法蝕刻系統(tǒng)與酸或其它蝕刻劑流體連通。

圖2A為根據(jù)一個具體實施方式的腔室部件200的一部分的等距截面圖。腔室部件200可以是例如以下的一部分：屏蔽組件108、支撐環(huán)116、聚焦環(huán)134、支撐主體128、對準環(huán)136、氣體分配板118、或基板支撐件104，均示于圖1中。腔室部件200也可以是濕法蝕刻系統(tǒng)的部件(未示出)或腐蝕腔室部件200的表面的其它環(huán)境中使用的部件。腔室部件200的上層沒有示出以便顯示腔室部件200的磨損表面205。

腔室部件200包括以下更詳細描述的具有磨損表面的主體203。主體203可包含基礎(chǔ)材料或第一材料207。第一材料207可以是金屬材料、陶瓷材料、石英材料或其它適合在等離子體環(huán)境中基本上不反應(yīng)的環(huán)境中使用、和/或存在酸或蝕刻劑時基本上不反應(yīng)的環(huán)境中使用的材料。第一材料207可以是基本上提供了腔室部件200的幾何形狀和結(jié)構(gòu)完整性的材料。金屬材料的范例包括鋁、不銹鋼、鈦或類似金屬材料。陶瓷材料的范例包括氧化鋁和碳化硅或其它陶瓷材料。主體203還包括表面210，表面210具有多個設(shè)置在所述主體上的納米顆粒215。

納米顆粒215可以用作磨損指示器217并且包括可與第一材料207不同的第二材料。在一些具體實施方式中，納米顆粒215可包含在等離子體腔室102(圖1)中不反應(yīng)和/或不是不利于在等離子體腔室102中實施處理的材料。在其它具體實施方式中，納米顆粒215可與在等離子體腔室102中實施的處理反應(yīng)。在一些具體實施方式中，納米顆粒215可包括有機納米顆粒。在一個具體實施方式中，納米顆粒215可包括分子或元素環(huán)(elemental ring)。納米顆粒215的范例包括：碳(C)的同素異形體(allotrope)，例如碳納米管和其它結(jié)構(gòu)；具有5鍵(bond)(五邊形的)、6鍵(六邊形的)、或超過6鍵的分子碳環(huán)。納米顆粒215的其它范例包括富勒烯樣(fullerene-like)超分子(supramolecule)。在一個具體實施方式中，納米顆粒215可以是陶瓷材料、氧化鋁、玻璃(例如二氧化硅(SiO₂))以及它們的組合或它們的衍生物。在另一個具體實施方式中，納米顆粒215可包括金屬氧化物，例如鈦(IV)氧化物或二氧化鈦(TiO₂)、鋯(IV)氧化物或二氧化鋯(ZrO₂)、它們的組合和它們的衍生物以及其它氧化物。在一個具體實施方式中，每個納米顆粒215的厚度可以大約在納米級上(例如1到100納米)。有許多能夠潛在被用作磨損指示器207的可能的納米顆粒組合物。納米顆粒215的初選清單(long list)和尺寸范圍包括例如Ag,Al,Au,Pt,B,Bi,Co,Cr,Cu,Fe,In,Mo,Mg,Nb,Ni,Si,Sn,S,Ta,Ti,W,Zn,以及許多更可商業(yè)獲得的納米顆粒215和組合物(請見例如http://www.us-nano.com/nanopowders)。

主體203可具有厚度219，厚度219包括用于特定腔室部件200的最終厚度規(guī)格的一部分厚度。意在使得提供有納米顆粒215的表面210在使用于(圖1所示)等離子體腔室102中之前被另外的材料嵌入。因此，在表面210之上提供額外層或另外的材料層。表面210和納米顆粒215被額外材料嵌入于期望的深度處，這將在以下進一步詳細描述。

圖2B為圖2A的腔室部件200的等距截面圖。覆蓋層220顯示被設(shè)置在表面210和納米顆粒215之上。覆蓋層220可與第一材料207相同或者覆蓋層220可以是與第一材料207不同的另外的材料。在一些具體實施方式中，覆蓋層220可以是涂層225。涂層225可以是一種等離子體噴涂的含氧化釔涂層、一種含氧化鋯涂層、一種氧化釔氧化鋯合金涂層、或其它陶瓷涂層以及其它非陶瓷涂層。涂層225也可由電鍍工藝施加。納米顆粒215包含至少有等離子體的情況下與覆蓋層220的材料不同的材料。例如，納米顆粒215的材料經(jīng)配置以當(dāng)處在離子化狀態(tài)或復(fù)合(recombined)狀態(tài)時表現(xiàn)出可檢測的性質(zhì)，所述性質(zhì)與覆蓋層220當(dāng)處在離子化狀態(tài)或復(fù)合狀態(tài)時的性質(zhì)不同。

可基于提供有納米顆粒215的厚度219(圖2A)選擇涂層225的厚度230。因此，包含納米顆粒215的磨損指示層235可形成在腔室部件200內(nèi)的磨損深度232處。磨損深度232(可設(shè)置磨損指示層235的水平)可與涂層225的厚度230相同。厚度230可以是在腔室部件200之內(nèi)的深度，當(dāng)被暴露時，指示需要更換腔室部件200。磨損指示層235通過厚度230的暴露可以用作腔室部件200在規(guī)定的時間段內(nèi)需要更換的指示器。所述規(guī)定的時間段可以在數(shù)小時到數(shù)天內(nèi)或者在另一個期望的時間段內(nèi)。

圖3為依照另一個具體實施方式的腔室部件300的一部分的等距截面圖。腔室部件300可以是例如如下的一部分：屏蔽組件108、支撐環(huán)116、聚焦環(huán)134、支撐主體128、對準環(huán)136、氣體分配板118、或基板支撐件104，均示于圖1中。腔室部件300還可以是濕法蝕刻系統(tǒng)(未示出)的部件或在腐蝕腔室部件300的表面的其它環(huán)境中使用的部件。

腔室部件300包含由基礎(chǔ)材料或第一材料207制成的主體203。第一材料207可以是金屬材料、陶瓷材料、石英材料或適合在腐蝕腔室部件300的表面的其它環(huán)境中使用的其它材料。金屬材料的范例包括鋁、不銹鋼、鈦或者類似金屬材料，并且可以與在圖2A和2B中描述的腔室部件200相類似。陶瓷材料的范例包括碳化硅或其它陶瓷材料。第一材料207可具有在第一表面310和相對第二表面315之間的厚度。在此具體實施方式中，腔室部件300的主體203包含位于第一表面310和覆蓋層220之間的涂層320。涂層320可以是參照圖2B的覆蓋層220的如上述描述的涂層。在第一表面310和覆蓋層220之間還包括磨損指示層235，磨損指示層235位于腔室部件300內(nèi)的磨損深度232處。磨損指示層235包括多個如在此所描述的納米顆粒215。磨損深度232(設(shè)置磨損指示層235的水平)可以是腔室部件300內(nèi)指示需要更換腔室部件300的深度。在一個具體實施方式中，磨損指示層235的厚度可以為大約1微米(μm)到大約10μm；但是依據(jù)所述腔室部件的幾何形狀，0.1μm到大約100μm也是可能的。在一個具體實施方式中，磨損指示層235的厚度相對于覆蓋層220的厚度(即，磨損深度232)可以是大約0.5％到大約10％，例如，相對與磨損深度大約1％到大約5％。

圖4為依據(jù)另一個具體實施方式的腔室部件400的一部分的截面圖。腔室部件400可以是例如如下的一部分：屏蔽組件108、支撐環(huán)116、聚焦環(huán)134、支撐主體128、對準環(huán)136、氣體分配板118、或基板支撐件104，均示于圖1中。腔室部件400還可以是濕法蝕刻系統(tǒng)(未示出)的部件或在腐蝕腔室部件400的表面的其它環(huán)境中使用的部件。

腔室部件400包含由基礎(chǔ)材料或第一材料207制成的主體203。第一材料207可以是金屬材料、陶瓷材料、石英材料或適合在腐蝕腔室部件400的表面的其它環(huán)境中使用的其它材料。金屬材料的范例包括鋁、不銹鋼、鈦或者類似金屬材料，并且可以與在圖2A和2B中描述的腔室部件200相類似。

在本具體實施方式中，腔室部件400包括多個磨損指示層235-1、235-2、235-3、235-4直到235-n。磨損指示層235-1到235-n每個可包括如上所述的納米顆粒215。磨損指示層235-1到235-n每個可類似于在圖2B中所描述的覆蓋層220和/或在圖3中所描述的涂層320被涂有或提供有覆蓋層410A-410n。區(qū)域415可以是與這些覆蓋層(未示出)交替的磨損指示層(未示出)中的一層或多層。

依照此具體實施方式，腔室部件400的壽命可以被監(jiān)控。例如，當(dāng)覆蓋層410n被腐蝕從而暴露磨損指示層235-n時，可以提供第一壽命監(jiān)控事件。當(dāng)覆蓋層410C被腐蝕從而暴露磨損指示層235-4時，可以提供第二壽命監(jiān)控事件。所述第一壽命監(jiān)控事件或第二壽命監(jiān)控事件可向操作者指示腔室部件400的適度使用。第一和第二壽命監(jiān)控事件還可被操作者用于計劃將來的PM。類似地，當(dāng)其它覆蓋層410B和/或410A腐蝕從而暴露相應(yīng)的磨損指示層235-2和235-1時，可以提供其它壽命事件，這些壽命事件指示更加緊急的腔室部件400的更換時間。例如，磨損指示層235-2的暴露可指示腔室部件400應(yīng)當(dāng)在數(shù)天到數(shù)周內(nèi)被更換。類似地，磨損指示層235-1的暴露可指示腔室部件400應(yīng)當(dāng)在數(shù)小時到數(shù)天內(nèi)被更換。此外，可基于由磨損指示層235-1到235-n提供的所述監(jiān)控事件來編制與腔室部件400磨損相關(guān)的趨勢數(shù)據(jù)。

磨損指示層235-1到235-n可包括相同的納米顆粒215或不同的納米顆粒215。例如，具有磨損指示層235-1到235-n中一個或多個磨損指示層的每個腔室部件可包括指定的納米顆粒組合物，所述指定的納米顆粒組合物在磨損指示層235-1到235-n每一個中提供指定的計量識別標志(metrological signature)。在一個具體實施方式中，對于腔室部件400的磨損指示層235-1到235-n每一個，可以例如將Mo用作納米顆粒215。在另一個具體實施方式中，磨損指示層235-n可包括Mo納米顆粒，而其它磨損指示層235-1到235-4可分別包括例如Mg,Nb,Ni and TI中的一種或多種。因此，腔室部件400的指定的磨損指示層235-1到235-n可由每個磨損指示層235-1到235-n中的納米顆粒215的識別標志來識別。

磨損指示層235-1到235-n和覆蓋層410A-410n層兩者的厚度和組分能夠在不同腔室部件之間變化。磨損指示層235-1到235-n的厚度可根據(jù)納米顆粒的尺寸在一定程度上變化。但是一般來說所有覆蓋層410A-410n層可由相同的材料組成并可在厚度上有明顯地變化。

磨損指示層235可通過各種方法形成。在一個范例中，腔室部件(例如在圖2A中描述的腔室部件200)可被置于含有合適納米顆粒215的電鍍?nèi)芤褐?。腔室部?00的主體203可包括作為第一材料207的導(dǎo)電材料。主體203可經(jīng)配置作為在所述電鍍?nèi)芤褐械年枠O。電偏壓(例如直流(DC)電)施加給所述電鍍?nèi)芤汉椭黧w203。所述溶液中的納米顆粒215然后在指定時間段被鍍到主體203的暴露表面上，尤其是鍍到磨損表面205上。

所述時間段可基于磨損表面205上納米顆粒的期望密度或濃度而變化。在圖2A中示出的具體實施方式中，與磨損表面205的表面面積(surface area)相關(guān)的納米顆粒的密度可在大約1％到大約10％。但是，所述密度可更大或更小，這依賴于用戶的偏好。至少在磨損表面205上的納米顆粒的一層或多層的厚度可以是大約納米級并且甚至到皮米尺度(picoscale)尺寸。在一個方面中，密度和/或厚度可被確定以使得腔室部件200的結(jié)構(gòu)完整性不受損。但是，納米顆粒的密度和/或濃度可以增加納米顆粒信號的可探測性。

可選地或額外地，主體203和所述電鍍?nèi)芤旱臉O性可被反轉(zhuǎn)以使得從磨損表面205的去電鍍發(fā)生。去電鍍時間段可基于磨損表面205上的納米顆粒的期望密度、厚度和/或濃度，如以上所討論的那樣。

一旦期望密度、厚度和/或濃度的納米顆粒沉積在磨損表面205上，覆蓋層220如圖2B中所示可在磨損指示層235之上形成。此后，腔室部件可安裝在腔室中或腔室上，例如安裝在圖1的等離子體腔室102中或上?？蛇x地，腔室部件可被包裝用于此后使用。

在另一個形成磨損指示層235的范例中，腔室部件(例如圖3中所示的腔室部件300)可在所述部件的制造過程期間配備有納米顆粒。例如，在主體203上形成涂層320的過程可在預(yù)定的深度(即磨損深度232)中斷，并且納米顆粒可被施加于腔室部件300。納米顆?？赏ㄟ^涂層處理被施加到至少涂層320的暴露表面。涂層320的暴露表面上的納米顆粒的期望密度、厚度和/或濃度可由涂層處理來控制。

在一個具體實施方式中，涂層處理包括把膠狀納米顆粒的稀釋分散體(diluted dispersion)施加到暴露的涂層320。所述納米顆?？赏ㄟ^有機配體(ligand)在分散體中分離，所述有機配體可作為表面活性劑附著到所述納米顆粒的表面。采用有機配體分離納米顆?？煞乐乖谕繉?20的暴露表面上形成納米顆粒簇。分離納米顆粒還可在相鄰的納米顆粒之間提供期望的間隔。如果需要，在具有設(shè)置在其上的納米顆粒的涂層320的表面之后可被加熱以去除有機配體。

在所述涂層處理完成后，涂層320的形成可以繼續(xù)進行，例如通過將覆蓋層220形成為封裝(encapsulate)磨損指示層235。之后，腔室部件可被安裝在腔室中或腔室上，例如安裝在圖1的等離子體腔室102中或上?？蛇x地，腔室部件可被包裝用于此后使用。

在磨損指示層235-1到235-n的另一個形成范例中，腔室部件(例如圖4中所示的腔室部件400)可在所述部件的制造過程期間配備有納米顆粒。例如，可通過如上所述的涂層處理把納米顆粒施加于第一材料207的至少暴露表面。進一步，形成覆蓋層410A-410n的工藝可在預(yù)定深度中斷，并且可通過如上所述的涂層處理把納米顆粒施加到覆蓋層410A-410n的暴露表面。第一材料207和/或覆蓋層410A-410n的暴露表面上的納米顆粒的期望密度、厚度和/或濃度可由如上所述的涂層處理來控制。為了增加在腔室部件400上使用的納米層的數(shù)量，暴露表面能夠在后續(xù)層的沉積之間被拋光以使得表面粗糙度保持在規(guī)格內(nèi)?？煞直娴?resolvable)即可檢測的磨損指示層235-1到235-n的數(shù)量可由表面粗糙度、每個磨損指示層235-1到235-n的厚度和每個覆蓋層410A-410C層的厚度限定。之后，腔室部件400可被安裝在腔室中或腔室上，例如安裝在圖1的等離子體腔室102中或上?？蛇x地，腔室部件400可被包裝用于此后使用。

在處理期間，腔室部件200、300或400被安裝在圖1的等離子體腔室102中。雖然安裝可以采用腔室部件200、300或400中的任何腔室部件實施，但是為了簡要，本描述限于腔室部件200。腔室200可被安裝以使得覆蓋層220暴露于等離子體138。再參照圖1，等離子體腔室102內(nèi)的條件可通過一個或多個窗口150和152和/或一個或多個傳感器154和156監(jiān)控。窗口150和/或152可被用于光學(xué)監(jiān)控系統(tǒng)153。光學(xué)監(jiān)控系統(tǒng)153可包括光學(xué)計量系統(tǒng)，例如光學(xué)發(fā)射光譜、X線光譜或其它合適的光學(xué)計量方法或裝置。傳感器154和/或156可被用于質(zhì)譜或其它合適的波譜計量方法或裝置。在處理期間，覆蓋層220可在等離子體138存在時腐蝕。覆蓋層220的腐蝕可采用窗口150和/或152光學(xué)地監(jiān)控和/或利用傳感器154和/或156化學(xué)地監(jiān)控。與覆蓋層220的組分不同的納米顆粒215的材料的組分可被選擇，從而與覆蓋層220的組分相比顯示不同的信號(光和/或電磁能、或通過利用傳感器154和/或156檢測的其它可識別信號)。

當(dāng)?shù)入x子體138腐蝕覆蓋層220到達磨損指示層235時，納米顆粒215可被離子化或另外被造成從在其上沉積磨損指示層235的表面脫離。納米顆粒215的材料的離子可以是隨后采用窗口150和/或152可光學(xué)檢測的?？蛇x地或額外地，離子化的或脫離的納米顆粒215可以是利用傳感器154和/或156可化學(xué)檢測的。納米顆粒215的材料的檢測并不限于離子。納米顆粒215的材料的檢測可擴展到在復(fù)合狀態(tài)中的顆粒的檢測。

此外，用于腔室的分離的腔室部件的納米顆粒215的材料可以不相同，以便如上所討論的那樣光學(xué)地和/或化學(xué)地識別指定腔室部件。例如，每個腔室部件，例如均示于圖1中的屏蔽組件108、支撐環(huán)116、聚焦環(huán)134、支撐主體128、對準環(huán)136、氣體分配板118、或基板支撐件104，可各自包括具有不同納米顆粒215組分的磨損指示層235。因此，指定腔室部件的磨損可利用以上所描述的檢測裝置或方法識別。有大量不同元素組合物的納米顆粒215可獲得，如以上所提及的那樣。不同的納米顆粒215將產(chǎn)生獨特的元素組合物指定的計量識別標志。因此，通過選擇用于每一腔室部件的指定的和/或獨特的納米顆粒215，不同的腔室部件的磨損能夠被監(jiān)控。

當(dāng)納米顆粒215在傳感器154和/或156被檢測時，信號可以被發(fā)送至控制器158。同樣地，當(dāng)所述納米顆粒采用通過窗口150和/或152監(jiān)控過程的光學(xué)監(jiān)控系統(tǒng)153檢測時，信號可以被發(fā)送至控制器158?？煽吹降幕蚩陕牭降膱缶杀惶峁┑接脩艚涌?60，向操作者報警腔室部件的磨損。用戶接口160可以是個人電腦、監(jiān)控器或在工業(yè)設(shè)置中使用的其它電子裝置。腔室部件還可以基于所檢測的信號被操作者識別。報警可以是給操作者的消息，該消息指示用于更換腔室部件的零件、零件號和時間段。例如，操作者可看見指定腔室部件需要在1小時、5小時、24小時、48小時更換的消息，這依賴于在所述腔室部件中的磨損指示層235的深度。用于腔室部件的識別信息可在訂購新的腔室部件中幫助操作者。

可選地或額外地，報警可通過互聯(lián)網(wǎng)連接162發(fā)送到零件供應(yīng)商。零件供應(yīng)商然后可為操作者獲得新的腔室部件以更換指定的腔室部件。依靠用于更換的時間段，零件供應(yīng)商可依此運送新的腔室部件，或安排把新的腔室部件快遞給所述操作者。此外，能夠基于納米顆粒組分例如為不同的消費者和/或腔室不同地追蹤相同類型的腔室部件。進一步，腔室部件的納米顆粒的類型可以隨時間變化，以便防止假腔室部件(non-authentic chamber component)在腔室中被使用和/或被監(jiān)控。

在一些具體實施方式中，提供等離子體處理系統(tǒng)。所述等離子體處理系統(tǒng)包括腔室部件，所述腔室部件包含第一材料和設(shè)置在所述第一材料上的第二材料。所述第二材料具有限定所述腔室部件的內(nèi)部表面的表面。所述腔室部件還包括設(shè)置在所述第二材料的暴露表面之下的磨損深度處的磨損表面。所述磨損表面包含多個納米顆粒，所述納米顆粒具有與所述第一材料和所述第二材料的組分不同的組分。以上所描述的腔室部件可包括氣體分配板、支撐環(huán)、聚焦環(huán)、支撐主體、對準環(huán)或基板支撐件。以上所描述的腔室部件可包括納米顆粒，所述納米顆粒對氣體分配板、支撐環(huán)、聚焦環(huán)、支撐主體、對準環(huán)或基板支撐件中的每一個是有區(qū)別的。

在一些具體實施方式中，提供用于監(jiān)控腔室部件磨損的方法。所述方法包括：提供腔室部件到腔室，所述腔室部件具有嵌入所述腔室部件中的磨損指示層。所述方法包括：在所述腔室內(nèi)采用等離子體加工基板同時為所述磨損指示層的痕跡而監(jiān)控所述加工。所述方法包括：基于所述監(jiān)控確定需要更換腔室部件。所述方法包括監(jiān)控，所述監(jiān)控可包括光學(xué)監(jiān)控來自腔室的等離子體或者排放。所述方法包括監(jiān)控，所述監(jiān)控可包括化學(xué)監(jiān)控來自腔室的等離子體或者排放。所述方法可進一步包括：提供指示需要更換腔室部件的報警。所述方法可進一步包括：向零件供應(yīng)商傳達所述報警。

雖然上述內(nèi)容針對本公開內(nèi)容的具體實施方式，但是本公開內(nèi)容的其它和進一步具體實施方式可由此在不脫離本公開內(nèi)容的基本范圍的情況下設(shè)計，且本公開內(nèi)容的范圍由所要求保護的技術(shù)方案確定。