JP2000200778A - プラズマ発生装置、そのチャンバ―内壁保護部材及びその製造法、チャンバ―内壁の保護方法並びにプラズマ処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウエハの金属汚染、放電異物による歩
留まり低下を防止し、デポ膜の除去を容易にし、かつチ
ャンバー内壁との密着性及び量産性に優れたプラズマ発
生装置のチャンバー内壁保護部材を提供する。 【解決手段】 円筒を円周方向で少なくとも２個以上に
円周面に対して垂直に又は垂直±４５°の範囲の傾きを
もつ線で分割した形状のガラス状炭素部材からなり、こ
れらを円筒状に組み合わせてなるプラズマ発生装置のチ
ャンバー内壁保護部材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置に
用いられるプラズマ発生装置、これに用いられるチャン
バー内壁保護部材及びその製造法、プラズマ発生装置の
チャンバー内壁の保護方法並びにプラズマ処理方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスの製造において、プラズ
マエッチング、プラズマＣＶＤ等のプラズマを用いるい
くつかの工程がある。これらの工程に使用されるプラズ
マ発生装置においては、半導体ウエハ周辺の装置部材が
プラズマに接触し、部材の消耗が生じる。この消耗によ
り（１）部材から微小な異物が発生し半導体ウエハ表面
に落下する、（２）部材の構成物質がプラズマに混入し
て半導体ウエハを汚染する、等の現象が引き起こされ、
デバイス特性や歩留りの低下を引き起こす。このため、
プラズマ発生装置の部材には高純度であり、プラズマに
より消耗されにくい性質が要求されている。

【０００３】近年上記性質を満たす材料として、ガラス
状炭素が着目されている。ガラス状炭素とは熱硬化性樹
脂を炭化焼成して得られる炭素材料で、ガラス状の非常
に均質、緻密な構造を有する。この材料は、一般の炭素
材料の特徴である導電性、化学的安定性、耐熱性、高純
度等の性質に加え、構成粒子の脱落がないという優れた
特長を有する。このため、ガラス状炭素は半導体製造装
置部材として、プラズマエッチング装置の上部電極等に
適用されている。

【０００４】しかしながら、プラズマエッチング装置等
のプラズマ発生装置においては、電極だけでなく、プラ
ズマを発生させる容器（以下チャンバーと呼称する）の
内壁にもプラズマが接触し前述の問題が発生する。この
ため通常は、内面を陽極酸化処理（アルマイト処理）し
たアルミニウム系材料がチャンバーの材料として使用さ
れている。

【０００５】またプラズマ発生工程においては、チャン
バーの消耗と同時に有機重合膜の蒸着が同時進行する。
これは通常デポ膜と呼ばれ、プラズマ密度が低い部分に
堆積し易い。このデポ膜がある程度以上厚くなると、膜
の剥離が発生し、プラズマ中に混入して半導体ウエハの
上に放電異物として落下し、歩留まりの低下を引き起こ
す。このため定期的に容器内壁をクリーニングしてデポ
膜を除去する必要がある。

【０００６】このデポ膜のクリーニングを容易にするた
めに特開平９−１８６１３７号公報においては、プラズ
マエッチング装置のチャンバー内壁に薄膜フィルムを設
けることを提案している。

【０００７】前記のチャンバーの材料をアルマイト処理
したアルミニウム系金属材料で構成する場合、アルマイ
ト層が健全な状態では不純物の抑制に一定の効果が期待
できる。しかしながら、一定期間使用してプラズマによ
りアルマイト層が消失すると、基材が露出しアルミニウ
ムやその他構成金属がプラズマに混入してしまう。この
金属成分は半導体ウエハを汚染し、歩留まりを低下させ
る。

【０００８】また、チャンバーは通常プラズマ発生装置
の中心にあり、周辺機器と複雑に結合されているため、
デポ膜のクリーニング毎に分解清掃するのは困難であ
る。

【０００９】また、特開平９−１８６１３７号公報が提
案する薄膜フィルムを設ける方法では、クリーニングは
簡便になるが、フィルムの耐プラズマ性が不十分である
と、プラズマとの接触により放電異物が発生し、半導体
ウエハの歩留まりを低下させる恐れがある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、半導
体ウエハの金属汚染、放電異物による歩留まり低下を防
止し、デポ膜の除去を容易にし、かつチャンバー内壁と
の密着性及び量産性に優れたプラズマ発生装置のチャン
バー内壁保護部材を提供することにある。

【００１１】本発明の他の目的は、半導体ウエハの金属
汚染、放電異物による歩留まり低下を防止し、デポ膜の
除去を容易にし、かつチャンバー内壁との密着性及び量
産性に優れたプラズマ発生装置のチャンバー内壁の保護
方法を提供することにある。

【００１２】本発明の他の目的は、半導体ウエハの金属
汚染、放電異物による歩留まり低下を防止し、デポ膜の
除去を容易にし、かつチャンバー内壁との密着性及び量
産性に優れたプラズマ発生装置を提供することにある。

【００１３】本発明の他の目的は、半導体ウエハの金属
汚染、放電異物による歩留まり低下を防止し、デポ膜の
除去を容易にし、かつチャンバー内壁との密着性及び量
産性に優れたプラズマ処理方法を提供することにある。

【００１４】本発明の他の目的は、半導体ウエハの金属
汚染、放電異物による歩留まり低下を防止し、デポ膜の
除去を容易にし、かつチャンバー内壁との密着性及び量
産性に優れたチャンバー内壁保護部材の製造方法を提供
することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、円筒を円周方
向で少なくとも２個以上に円周面に対して垂直に又は垂
直±４５°の範囲の傾きをもつ線で分割した形状のガラ
ス状炭素部材からなり、これらを円筒状に組み合わせて
なることを特徴とするプラズマ発生装置のチャンバー内
壁保護部材に関する。

【００１６】本発明は、また、上記プラズマ発生装置の
チャンバー内壁保護部材をプラズマ発生装置のチャンバ
ー内壁に装着することを特徴とするプラズマ発生装置の
チャンバー内壁の保護方法に関する。

【００１７】本発明は、また、上記プラズマ発生装置の
チャンバー内壁保護部材をプラズマ発生装置のチャンバ
ー内壁に装着してなるプラズマ発生装置に関する。

【００１８】本発明は、また、上記プラズマ発生装置を
用いて半導体ウエハをプラズマ処理することを特徴とす
るプラズマ処理方法に関する。

【００１９】本発明は、また、ガラス状炭素部材製造の
熱処理工程において、被熱処理物を所要の曲率を有する
治具で挟んで熱処理を行うことを特徴とする上記プラズ
マ発生装置のチャンバー内壁保護部材の製造方法に関す
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明のチャンバー内壁保護部材
を有してなるプラズマ発生装置の一例の概略図を図１に
示す。

【００２１】本発明でいうプラズマ発生装置のチャンバ
ー内壁保護部材は、プラズマとチャンバー内壁の間に設
置されるものである。図１のプラズマ発生装置では、チ
ャンバー１の内部に、上部電極４、下部電極６が平行に
設置され、下部電極６の上に半導体ウエハ５が置かれ
る。ガス導入口３からガスが導入され、ガス排気口８か
ら真空ポンプでガスが排気される。上部電極４と下部電
極６の間に高周波の電圧がかけられ、中央部にプラズマ
７を発生させる。チャンバー１は円筒形状であり、チャ
ンバー内壁保護部材２は、チャンバー１の円筒側壁の内
面を周状に保護しており、プラズマによるチャンバー内
面の消耗を防いでいる。また、同時に発生するデポ膜
は、チャンバー内壁保護部材の表面に付着するので、該
部材はデポ膜のチャンバー内面への付着も防いでいる。
さらに、本発明のチャンバー内壁保護部材は円筒を円周
方向に円周面に垂直に又は垂直±４５°の範囲の角度の
傾きをもつ線で分割した形状のガラス状炭素部材からな
り、周方向で分割されているため、チャンバー内壁への
着脱が容易であり、デポ膜の除去作業が効率よく行え
る。また、本発明のチャンバー内壁保護部材は、ガラス
状炭素からなっているため、導電性、化学的安定性、耐
熱性、高純度等の性質に加え、構成粒子の脱落がないと
いう優れた特長を有している。

【００２２】ガラス状炭素は、熱硬化性樹脂硬化物を炭
化して得られる炭素材料であり、用いられる熱硬化性樹
脂としては特に制限はないが、フェノール樹脂、エポキ
シ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フラン樹脂、メラミ
ン樹脂、アルキッド樹脂、キシレン樹脂等を挙げること
ができる。また、上記の樹脂の混合物を用いることもで
きる。好ましくはフラン樹脂、フェノール樹脂又はこれ
らの混合物である。

【００２３】これらの樹脂を成形、硬化、焼成（炭
化）、さらに必要に応じ高温熱処理してガラス状炭素と
することができる。本発明の円筒を円周方向で少なくと
も２個以上に円周面に垂直に又は垂直±４５°の範囲の
傾きの線で分割した形状のガラス状炭素部材を得るため
には、まずガラス状炭素円筒を製作し、これを分割する
という方法も考えられるが、製造工程の最初あるいは途
中から円筒を分割した形状とすることが、寸法精度、量
産性、作業性等の観点からは好ましい。

【００２４】すなわち、先にガラス状炭素円筒を製作す
る場合、円筒形状の中空の物品を熱処理するため、熱処
理の乾燥機、熱処理炉等への詰め効率が大変悪く、量産
性に欠ける。これに対し、後述のように円筒を円周方向
に分割した形状の分割品を治具で挟み積層して熱処理す
ることにより、詰め効率を上げることができ、量産性を
大きく改善し、コスト低減も図ることができる。さら
に、円筒形状品の場合には、熱処理中の変形を防止する
のが困難であるのに対し、分割品の場合には治具で挟ん
で拘束が可能であるため、変形を防ぐことが可能であ
り、曲率について高い寸法精度を得ることができる。

【００２５】また分割する線の角度は垂直±４５°の範
囲であればよいが、寸法精度、量産性、作業性等の観点
から、垂直±１５°の範囲であることが好ましく、垂直
±５°の範囲であることがより好ましく、垂直とするこ
とが最も好ましい。

【００２６】上記熱硬化性樹脂の成形方法に特に制限は
なく、（１）所要形状の型枠を用いて注型により成形す
る方法、（２）樹脂ブロック（円柱、直方体等）を作製
し、機械加工により所要形状に加工する方法、（３）熱
圧成形により所要形状に成形する方法、（４）遠心成形
法により円筒状に成形しこれを切断する方法などが挙げ
られる。注型、遠心成形等の方法で、十分な柔軟性を有
する平板状の成形体を作製し、前述のように治具で挟ん
で分割円筒形状に硬化する方法が量産性の点からは好ま
しい。

【００２７】本発明のチャンバー内壁保護部材の製造方
法においては、ガラス状炭素部材製造の熱処理工程にお
いて、被熱処理物を所要の曲率を有する治具で挟んで熱
処理を行う。

【００２８】ここでいう熱処理工程とは、熱硬化性樹脂
の成形工程、硬化工程、焼成（炭化）工程、高温処理
（黒鉛化）工程をさし、その一部あるいは全ての熱処理
工程において、被熱処理物を所要の曲率を有する治具で
挟む方法をとることにより、寸法精度、量産性、作業性
に優れた効果を得ることができる。

【００２９】本発明で用いられる治具の材質は、金属、
木材、セラミックス、樹脂、黒鉛材などが挙げられる
が、熱処理の温度と材質の耐熱温度の関係により選定さ
れる。すなわち、成形、硬化工程においては上記のいず
れでも使用できるが、焼成工程では有機物が、高温処理
工程では金属が使用できなくなる。各工程ごとに専用の
治具を使用してもよいし、耐熱温度の高い治具を共用し
てもよい。

【００３０】各熱処理工程において被熱処理物（熱硬化
性樹脂及びガラス状炭素）は収縮するが、本発明の製造
方法では、治具により曲率は固定されているため、所望
の曲率を精度よく得ることができる。但し、非熱処理物
の長さは収縮を見込んで設定する必要がある。特に焼成
工程において、熱硬化性樹脂は２０％程度収縮するた
め、これを見込んだ長さとしておく必要がある。

【００３１】また、上記治具に被熱処理物を挟んで熱処
理する場合、治具と被熱処理物を交互に積層することに
より、乾燥機又は熱処理炉内にこれらを効率よく詰める
ことができる。このような方法をとれば、より量産性に
優れた製造方法とすることができる。熱処理方法の一例
を図２に示す。治具１０と被熱処理物（熱硬化性樹脂又
はガラス状炭素）９は交互に積層されている。なお、治
具の曲率は被熱処理物の厚さを考慮し、外周側と内周側
で異なる数値とすることが精度向上のためには望まし
い。

【００３２】熱硬化性樹脂の硬化は、成形温度以上の温
度で行い、必要に応じては段階的に昇温させながら処理
する。最終的には、最高温度１３０〜２００℃の熱処理
を行い、十分に硬化を進める必要がある。樹脂の硬化が
不十分であると、焼成の際、組織に欠陥が生じたり、著
しい場合には発泡、割れが発生し、良好な特性のガラス
状炭素部材を得ることができない場合がある。

【００３３】なお、この樹脂の硬化段階で、収縮率を見
込んで寸法加工や、観察窓、ガス導入孔、ウエハ搬送口
等の必要な加工を施してもよい。

【００３４】次いで、不活性雰囲気中（通常、ヘリウ
ム、アルゴン等の不活性ガスや窒素、水素、ハロゲンガ
ス等の非酸化性ガスの少なくとも一種の気体からなる酸
素を含まない雰囲気、減圧又は真空下、又は黒鉛粉、炭
素粉等に埋没させて大気を遮断した雰囲気）において、
通常約９００℃以上の温度、好ましくは１０００〜１２
００℃の温度で焼成し、炭化する。その後、好ましくは
１３００〜３０００℃で高温処理を行い、ガラス状炭素
とすることができる。前記方法にてガラス状炭素部材を
得た後、必要に応じて、ダイヤモンドドリル加工、超音
波加工などの公知の加工方法で、寸法の仕上加工や、端
部の段差加工、観察窓、ガス排出孔、ウエハ搬送口等の
加工を施すこともできる。これらの加工は、必要な部分
に関して行われるため、最終的な各分割物の形状は異な
ってくることがある。

【００３５】本発明のチャンバー内壁保護部材は、円筒
を円周方向で少なくとも２個以上に円周面に垂直に分割
した形状のガラス状炭素部材からなり、これらを円筒状
に組み合わせてなることを特徴とする。分割数が少ない
ほど、組み合わせ作業は簡単であるが、曲率の精度、製
造時の詰め効率は低下する。これらの点から、好ましい
範囲は、３分割〜６分割である。分割は均等の角度で行
わなくともよいが、量産性等の面から、均等に分割され
た形とされることが好ましい。また、各部材の形状は、
少なくともその外形形状（すなわち、観察窓、ガス排出
孔、ウエハ搬送口などの加工部分を除いた形状）が同一
であることが、量産性の点からは好ましい。

【００３６】また、分割した部材間の端部の組み合わせ
例を図３に示す。図３（ａ）は、ガラス状炭素部材２の
端部を付き合わせた状態、図３（ｂ）は端部の間にジョ
イント１１を挟んだ状態、図３（ｃ）は端部の肉厚を外
側、内側に交互に薄くして合わせた状態、図３（ｄ）は
端部の肉厚を交互に傾斜を設けて合わせた状態を示す。
なお、端部の肉厚の加工も、前述の加工と同様に、樹脂
段階で行ってもよいし、熱処理後に行ってもよい。

【００３７】部材の厚さについては、０．１〜２０ｍｍ
の範囲が好ましく、０．２〜１０ｍｍの範囲がより好ま
しく、０．２〜５ｍｍの範囲が更に好ましい。厚さが
０．１ｍｍ未満では強度が弱くなる傾向にあり、２０ｍ
ｍを超えると、焼成時の揮発分の揮散が困難になり、割
れ、ふくれが生じやすくなる傾向にある。

【００３８】本発明のプラズマ発生装置は、その例を図
１に示したとおり、前記チャンバー内壁保護部材をチャ
ンバー内壁に接するように装着したものであること以外
は公知の装置と同様である。

【００３９】また、本発明のプラズマ処理方法は、前記
プラズマ発生装置を使用することにより達成され、その
他の点に特に制限はない。

【００４０】

【実施例】以下本発明を実施例に基づいて詳細に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００４１】実施例１ 内径φ４００ｍｍ、高さ１７０ｍｍのプラズマエッチン
グ装置チャンバー内壁を保護するガラス状炭素円筒を以
下の方法で製作した。チャンバーの材質は内面をアルマ
イト処理したアルミ合金である。

【００４２】フラン樹脂（日立化成工業（株）製、商品
名ＶＦ−３０２）１００重量部に、パラトルエンスルホ
ン酸２０重量部、エチレングリコール８０重量部で混合
した硬化剤を１．５重量部添加し、十分混合し原料とし
た。該樹脂を遠心成形法により成形し、長さ４２５ｍ
ｍ、幅２３０ｍｍ、厚さ５．３ｍｍの板状の成形体４枚
を得た。これをそれぞれ黒鉛製の型に挟んで、分割円筒
形に硬化させた。

【００４３】黒鉛型は凹及び凸形状のものを一組とし、
凹型は、曲率半径２００ｍｍ、長さ２４０ｍｍであり、
凸型は、曲率半径１９４．５ｍｍ、長さ２４０ｍｍであ
る。硬化条件は、４０℃で３日、８０℃で３日硬化させ
た後、さらに１５０℃で３日間保持した。

【００４４】この硬化体を、前記黒鉛型に挟んだまま電
気炉に入れ、窒素気流中で２℃／時間の昇温速度で、１
０００℃の温度で焼成炭化した。得られた焼成体を、高
純度に精製した黒鉛型に挟んで不活性雰囲気下で２００
０℃の温度で高温処理を行いガラス状炭素分割円筒を得
た。なお、高温処理時の黒鉛型は、凹型は曲率半径２０
０ｍｍ、長さ２４０ｍｍで前述と同じであるが、凸型は
厚みの収縮を考慮して、曲率半径１９６ｍｍ、長さ２４
０ｍｍのものを使用した。

【００４５】樹脂成形体は熱処理中に約２５％収縮した
ため、得られた４個のガラス状炭素分割円筒の周方向の
長さは、３１７〜３１９ｍｍ、高さは１７２〜１７４ｍ
ｍ、厚さは４．０ｍｍであった。また、それぞれの外周
の曲率半径は２００±０．２ｍｍであった。

【００４６】４個の円筒について、ダイヤモンド工具を
用いて、高さを１７０ｍｍに、周方向の長さを３１４．
１ｍｍに仕上げ加工し、端部に図３（ｃ）の形状の段加
工を施した。さらに観察窓とガス排気口を加工して設け
た。

【００４７】以上のようにして得られた分割式のチャン
バー内壁保護部材を、前記のエッチング装置のチャンバ
ー内に装着した。チャンバー内壁との隙間を確認したと
ころ、最大でも０．２ｍｍ程度であり、大部分は保護部
材とチャンバー内壁は密着していた。

【００４８】次いで、プラズマを発生させ直径２００ｍ
ｍのシリコンウエハの酸化膜をエッチングし、面内のエ
ッチングレート均一性と、ウエハ上の放電異物数を測定
した。なお、放電異物数はパーティクルカウンターよ
り、ウエハ面上の０．３μｍ以上のものを測定した。得
られた結果を表１に示す。なお、比較例として、保護部
材を使用しない円筒の場合についても同様の評価を行っ
た。その結果を比較例１として表１に示す。

【００４９】

【表１】 また、得られたウエハの金属汚染状況を全反射型蛍光Ｘ
線分析により調べたところ、本発明のガラス状炭素保護
部材を使用した場合、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉの測定値の合計
が２×１０¹⁰ａｔｍｓ／ｃｍ²であり、円筒を使用しな
い場合の５×１０¹⁰ａｔｍｓ／ｃｍ²の２／５以下とな
った。

【００５０】また、１００時間使用後にはガラス状炭素
円筒を引き出して内面に付着したデポ膜の除去を行った
ところ、円筒を使用しない場合にチャンバーの内壁を直
接清掃する場合に比べ約１／２の時間で清掃が完了し、
清掃後に放電異物を低減するためのクリーニング放電時
間は約１／３であった。

【００５１】比較例２ 円筒分割方式の効果を確認するため、実施例１の形状の
円筒を分割をしない一体物で製作した。原料樹脂は実施
例１と同じものを用いた。遠心成形機の金型を内径φ５
３３ｍｍとし、５個の成形体を作製し、それぞれの実施
例と同じ条件で、硬化、焼成、高温処理、加工を施し
た。得られたガラス状炭素円筒は寸法収縮のばらつきの
ため、外径にばらつきがあり、５個中３個がチャンバー
内に装着することが出来なかった。また、装着できた２
個のチャンバーとの隙間は最大で３ｍｍ、平均１ｍｍ程
度であり、チャンバーとの接触点は２〜３点程度であっ
た。

【００５２】なお、熱処理時の黒鉛型を含む占有体積
は、１組分の分割方式の円筒に比べ、一体物では約２倍
であった。

【００５３】このガラス状炭素円筒をチャンバーに装着
し、実施例と同様の評価を行った。その結果も併せてて
表１に示す。また得られたウエハの金属汚染状況は分割
式と同様であったが、デポ膜の除去の清掃に要する時間
は、分割式の約１．２倍であった。

【００５４】実施例２ 内径φ３５０ｍｍ、高さ８０ｍｍのプラズマエッチング
装置チャンバー内壁を保護するガラス状炭素円筒を以下
の方法で製作した。チャンバーの材質は内面をアルマイ
ト処理したアルミ合金である。

【００５５】実施例１と同様の樹脂に同様の硬化剤を十
分混合し原料とした。該樹脂を水平に設置した容器に注
型し、３０℃で３日間保持して厚さ４ｍｍのゴム状態の
硬化体とした後、これを切断し、長さ５００ｍｍ、幅１
１０ｍｍの成形体３枚を得た。これをそれぞれ黒鉛製の
型に挟んで、分割円筒形に硬化させた。黒鉛型は凹及び
凸形状のものを一組とし、凹型は、曲率半径１７５ｍ
ｍ、長さ１２０ｍｍであり、凸型は、曲率半径１７１ｍ
ｍ、長さ１２０ｍｍである。硬化条件は、６０℃で３
日、８０℃で４日硬化させた後、さらに１５０℃で３日
間保持した。

【００５６】この硬化体の内の一つに観察孔として、直
径５０ｍｍの穴を開けた後（他の２つは無加工）、前記
黒鉛型に挟んだまま電気炉に入れ、実施例１と同様の条
件で焼成炭化した。得られた焼成体を、高純度に精製し
た黒鉛型に挟んで不活性雰囲気下で２０００℃の温度で
高温処理を行いガラス状炭素分割円筒を得た。なお、高
温処理時の黒鉛型は、凹型は曲率半径１７５ｍｍ、長さ
１２０ｍｍで前述と同じであるが、凸型は厚みの収縮を
考慮して、曲率半径１７２ｍｍ、長さ１２０ｍｍのもの
を使用した。

【００５７】樹脂成形体は熱処理中に約２５％収縮した
ため、得られた３個のガラス状炭素分割円筒の周方向の
長さは、３６８〜３７０ｍｍ、高さは８２〜８４ｍｍ、
厚さは３．０ｍｍであった。また、それぞれの外周の曲
率半径は１７５±０．２ｍｍであった。

【００５８】３個の円筒について、ダイヤモンド工具を
用いて、高さを８０ｍｍに仕上げ加工した。また、端部
は図３（ａ）のように突き合わせの構造とし、円周方向
の長さを３６６．５ｍｍに仕上げた。

【００５９】得られたチャンバー内壁保護部材を、前記
のエッチング装置のチャンバー内に挿入して設置しチャ
ンバー内壁との隙間を確認したところ、最大でも０．１
ｍｍ程度であり、大部分は保護部材とチャンバー内壁は
密着していた。

【００６０】次いで、プラズマを発生させ直径２００ｍ
ｍのシリコンウエハの酸化膜をエッチングし、面内のエ
ッチングレート均一性と、ウエハ上の放電異物数を実施
例１と同様に評価した。得られた結果を表２に示す。な
お、比較例として、保護部材を使用しない円筒の場合に
ついても同様の評価を行った。その結果を比較例３とし
て表２に示す。

【００６１】

【表２】 また、得られたウエハの金属汚染状況を実施例１と同様
にして調べたところ、本発明のガラス状炭素円筒を使用
したいずれの場合も、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉの測定値の合計
が８×１０⁹ａｔｍｓ／ｃｍ²であり、円筒を使用しない
場合の５×１０ ¹⁰ａｔｍｓ／ｃｍ²の１／４以下となっ
た。また、８０時間使用後にガラス状炭素円筒を引き出
して内面に付着したデポ膜の除去を行ったところ、円筒
を使用しない場合にチャンバーの内壁を直接清掃する場
合に比べ約１／２の時間で清掃が完了し、清掃後に放電
異物を低減するためのクリーニング放電時間は約１／３
であった。

【００６２】比較例４ 円筒分割方式の効果を確認するため、実施例２の形状の
円筒を分割をしない一体物で製作した。原料樹脂は実施
例２と同じものを用いた。遠心成形機の金型を内径φ４
６７ｍｍとし、５個の成形体を作製し、それぞれの実施
例と同じ条件で、硬化、焼成、高温処理、加工を施し
た。得られたガラス状炭素円筒は寸法収縮のばらつきの
ため、外径にばらつきがあり、５個中２個がチャンバー
内に装着することが出来なかった。また、装着できた３
個の内、チャンバーとの隙間は最大で２．５ｍｍ、平均
１ｍｍ程度であり、チャンバーとの接触点は３〜４点程
度であった。

【００６３】なお、熱処理時の黒鉛型を含む占有体積
は、１組分の分割方式の円筒に比べ、一体物では約１．
８倍であった。

【００６４】このガラス状炭素円筒をチャンバーに装着
し、実施例と同様の評価を行った。その結果も併せて表
２に示す。また得られたウエハの金属汚染状況は分割式
と同様であったが、デポ膜の除去の清掃に要する時間
は、分割式の約１．３倍であった。

【００６５】

【発明の効果】本発明のプラズマ発生装置のチャンバー
内壁保護部材は、半導体ウエハの金属汚染、放電異物に
よる歩留まり低下を防止し、デポ膜の除去を容易にし、
かつチャンバーとの高い密着性が得られるものであり、
均一なプラズマ処理が可能になる。

【００６６】本発明のチャンバー内壁の保護方法によれ
ば、半導体ウエハの金属汚染、放電異物による歩留まり
低下を防止し、デポ膜の除去を容易にし、かつチャンバ
ーとの高い密着性が得られるものであり、均一なプラズ
マ処理が可能になる。

【００６７】本発明のプラズマ発生装置は、半導体ウエ
ハの金属汚染、放電異物による歩留まり低下を防止し、
デポ膜の除去を容易にし、かつチャンバーとの高い密着
性が得られるものであり、均一なプラズマ処理が可能に
なる。

【００６８】本発明のプラズマ処理方法によれば、半導
体ウエハの金属汚染、放電異物による歩留まり低下を防
止し、デポ膜の除去を容易にし、かつチャンバーとの高
い密着性が得られるものであり、均一なプラズマ処理が
可能になる。

【００６９】本発明のチャンバー内壁保護部材の製造方
法によれば、高い寸法精度を達成でき、かつ熱処理時の
占有体積を低減して、生産効率を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のチャンバー内壁保護部材を有してなる
本発明のプラズマ発生装置の一例の概略図である。

【図２】本発明のチャンバー内壁保護部材の製造方法の
一例を示す概略図である。

【図３】本発明のチャンバー内壁保護部材の組み立て状
態の例を示す円周方向の断面図である。

【符号の説明】

１ プラズマ発生装置チャンバー ２ ガラス状炭素製保護部材 ３ ガス導入口 ４ 上部電極 ５ 半導体ウエハ ６ 下部電極 ７ プラズマ ８ ガス排気口 ９ 被熱処理物 １０ 治具 １１ ジョイント

フロントページの続き (72)発明者 鎌田 充志 茨城県日立市鮎川町三丁目３番１号 日立 化成工業株式会社山崎工場内 (72)発明者 弘中 慎太郎 茨城県日立市鮎川町三丁目３番１号 日立 化成工業株式会社山崎工場内 Ｆターム(参考） 4K030 CA04 CA05 CA12 FA03 GA02 KA12 KA30 KA46 4K057 DM01 DM02 DM06 DM08 DM37 DM40 DN01 5F004 AA00 BA04 BB18 BB28 BB29 BC08 5F045 DP01 DP02 DP03 EB03 EF05 EH13 EH14

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒を円周方向で少なくとも２個以上に
   円周面に対して垂直に又は垂直±４５°の範囲の傾きを
   もつ線で分割した形状のガラス状炭素部材からなり、こ
   れらを円筒状に組み合わせてなることを特徴とするプラ
   ズマ発生装置のチャンバー内壁保護部材。
2. 【請求項２】 請求項１記載のプラズマ発生装置のチャ
   ンバー内壁保護部材をプラズマ発生装置のチャンバー内
   壁に装着することを特徴とするプラズマ発生装置のチャ
   ンバー内壁の保護方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載のプラズマ発生装置のチャ
   ンバー内壁保護部材をプラズマ発生装置のチャンバー内
   壁に装着してなるプラズマ発生装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載のプラズマ発生装置を用い
   て半導体ウエハをプラズマ処理することを特徴とするプ
   ラズマ処理方法。
5. 【請求項５】 ガラス状炭素部材製造の熱処理工程にお
   いて、被熱処理物を所要の曲率を有する治具で挟んで熱
   処理を行うことを特徴とする請求項１記載のプラズマ発
   生装置のチャンバー内壁保護部材の製造方法。