JP2003309073A - 耐性材料及びプラズマ処理装置 - Google Patents
耐性材料及びプラズマ処理装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 結晶の脱落が生じることがないプラズマ処理
装置とする。 【解決手段】 プラズマまたはラジカルに晒される天井
板４、ガス供給ノズル１６、補助ガス供給ノズル１７等
の部品が、プラズマまたはラジカルに対し耐性を有する
純度９９．９％以上のＡｌ2 Ｏ3 がスパッタ蒸着された
耐性材料で構成され、ＳｉＦ3 ，ＳｉＦ4 の気化が発生
することがなく、Ａｌ2 Ｏ3 の結合力の低下が発生せ
ず、Ａｌ2 Ｏ3 の結晶の脱落の発生をなくしてクリーニ
ング中のパーティクルの発生をなくす。
装置とする。 【解決手段】 プラズマまたはラジカルに晒される天井
板４、ガス供給ノズル１６、補助ガス供給ノズル１７等
の部品が、プラズマまたはラジカルに対し耐性を有する
純度９９．９％以上のＡｌ2 Ｏ3 がスパッタ蒸着された
耐性材料で構成され、ＳｉＦ3 ，ＳｉＦ4 の気化が発生
することがなく、Ａｌ2 Ｏ3 の結合力の低下が発生せ
ず、Ａｌ2 Ｏ3 の結晶の脱落の発生をなくしてクリーニ
ング中のパーティクルの発生をなくす。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はプラズマまたはラジ
カルに晒される耐性材料に関する。
カルに晒される耐性材料に関する。
【０００２】また、本発明は処理容器内に発生させたプ
ラズマまたはラジカルにより処理を施すプラズマ処理装
置に関する。
ラズマまたはラジカルにより処理を施すプラズマ処理装
置に関する。
【０００３】
【従来の技術】半導体の製造では、例えば、プラズマＣ
ＶＤ(Chemical Vapor Deposition) 装置を用いた成膜が
知られている。プラズマＣＶＤ装置は、膜の材料となる
材料ガスを容器内の成膜室の中に導入し、高周波アンテ
ナから高周波を入射してプラズマ状態にし、プラズマ中
の活性な励起原子によって基板表面の化学的な反応を促
進して成膜を行う装置である。
ＶＤ(Chemical Vapor Deposition) 装置を用いた成膜が
知られている。プラズマＣＶＤ装置は、膜の材料となる
材料ガスを容器内の成膜室の中に導入し、高周波アンテ
ナから高周波を入射してプラズマ状態にし、プラズマ中
の活性な励起原子によって基板表面の化学的な反応を促
進して成膜を行う装置である。
【０００４】プラズマＣＶＤ装置においては、基板上の
みならず、電極や成膜室の内壁にも成膜されるため、成
膜工程の繰り返しに伴い電極や成膜室の内壁に付着・堆
積した膜は剥離して基板を汚染してしまう。このため、
成膜室の内部は定期的にクリーニング処理が施されて付
着・堆積した膜が除去されている。クリーニング処理
は、ＮＦ3 等のフッ素系ガスを成膜室に均一に供給しな
がらプラズマを発生させ、気相のフッ化ガス分子をプラ
ズマにより分解して電極や成膜室の内壁に付着・堆積し
た膜を除去するようになっている。
みならず、電極や成膜室の内壁にも成膜されるため、成
膜工程の繰り返しに伴い電極や成膜室の内壁に付着・堆
積した膜は剥離して基板を汚染してしまう。このため、
成膜室の内部は定期的にクリーニング処理が施されて付
着・堆積した膜が除去されている。クリーニング処理
は、ＮＦ3 等のフッ素系ガスを成膜室に均一に供給しな
がらプラズマを発生させ、気相のフッ化ガス分子をプラ
ズマにより分解して電極や成膜室の内壁に付着・堆積し
た膜を除去するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】プラズマＣＶＤ装置で
クリーニング処理を行った場合、電極や成膜室の内壁に
付着・堆積した膜が除去される一方、成膜室の内部の絶
縁体製のセラミック材の部品、例えば、原料ガスノズル
や天井板等（例えば、アルミナ：Ａｌ2 Ｏ3 ）もフッ化
ガス分子のプラズマに晒されてしまう。アルミナには焼
結助剤としてシリカ（ＳｉＯ2 ）が含まれ粒界にＳｉＯ
2 が存在している。
クリーニング処理を行った場合、電極や成膜室の内壁に
付着・堆積した膜が除去される一方、成膜室の内部の絶
縁体製のセラミック材の部品、例えば、原料ガスノズル
や天井板等（例えば、アルミナ：Ａｌ2 Ｏ3 ）もフッ化
ガス分子のプラズマに晒されてしまう。アルミナには焼
結助剤としてシリカ（ＳｉＯ2 ）が含まれ粒界にＳｉＯ
2 が存在している。
【０００６】このため、フッ化ガス分子のプラズマ（Ｆ
ラジカル）によりＳｉＯ2 がフッ化し、ＳｉＦ3 ，Ｓｉ
Ｆ4 の気化によりＡｌ2 Ｏ3 の結合力が低下してしま
う。従って、クリーニング処理により原料ガスノズルや
天井板等の部品自体の結晶粒が脱落してパーティクルと
なる虞があった。
ラジカル）によりＳｉＯ2 がフッ化し、ＳｉＦ3 ，Ｓｉ
Ｆ4 の気化によりＡｌ2 Ｏ3 の結合力が低下してしま
う。従って、クリーニング処理により原料ガスノズルや
天井板等の部品自体の結晶粒が脱落してパーティクルと
なる虞があった。
【０００７】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、プラズマまたはラジカルに対して耐性のある耐性材
料を提供することを目的とする。
で、プラズマまたはラジカルに対して耐性のある耐性材
料を提供することを目的とする。
【０００８】また、本発明は上記状況に鑑みてなされた
もので、プラズマまたはラジカルに晒されても構成部材
の結晶粒が脱落しない部品を有するプラズマ処理装置を
提供することを目的とする。
もので、プラズマまたはラジカルに晒されても構成部材
の結晶粒が脱落しない部品を有するプラズマ処理装置を
提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の耐性材料は、プラズマまたはラジカルに対し
耐性を有する材料が母材の表面にスパッタ蒸着されたこ
とを特徴とする。
の本発明の耐性材料は、プラズマまたはラジカルに対し
耐性を有する材料が母材の表面にスパッタ蒸着されたこ
とを特徴とする。
【００１０】そして、プラズマまたはラジカルに対し耐
性を有する材料はアルミナであることを特徴とする。
性を有する材料はアルミナであることを特徴とする。
【００１１】上記目的を達成するための本発明のプラズ
マ処理装置は、処理容器内に発生させたプラズマまたは
ラジカルにより処理を施すプラズマ処理装置において、
プラズマまたはラジカルに晒される部品は、プラズマま
たはラジカルに対し耐性を有する材料がスパッタ蒸着さ
れて構成されたことを特徴とする。
マ処理装置は、処理容器内に発生させたプラズマまたは
ラジカルにより処理を施すプラズマ処理装置において、
プラズマまたはラジカルに晒される部品は、プラズマま
たはラジカルに対し耐性を有する材料がスパッタ蒸着さ
れて構成されたことを特徴とする。
【００１２】そして、プラズマまたはラジカルに対し耐
性を有する材料はアルミナであることを特徴とする。
性を有する材料はアルミナであることを特徴とする。
【００１３】また、プラズマまたはラジカルに晒される
部品はアルミナの焼結体であることを特徴とする。
部品はアルミナの焼結体であることを特徴とする。
【００１４】また、プラズマまたはラジカルに対し耐性
を有する材料であるアルミナは、純度が９９．９％以上
であることを特徴とする。
を有する材料であるアルミナは、純度が９９．９％以上
であることを特徴とする。
【００１５】また、プラズマまたはラジカルにより施さ
れる処理は、原料ガスをプラズマまたはラジカル状態に
してプラズマまたはラジカルにより化学的反応を促進し
て基板に対して成膜を行った後に実施されるクリーニン
グ処理であり、クリーニング処理は、クリーニングガス
をプラズマまたはラジカル状態にしてプラズマまたはラ
ジカルにより処理容器内のプラズマまたはラジカルに晒
される部品に成膜された材料を除去する処理であること
を特徴とする。
れる処理は、原料ガスをプラズマまたはラジカル状態に
してプラズマまたはラジカルにより化学的反応を促進し
て基板に対して成膜を行った後に実施されるクリーニン
グ処理であり、クリーニング処理は、クリーニングガス
をプラズマまたはラジカル状態にしてプラズマまたはラ
ジカルにより処理容器内のプラズマまたはラジカルに晒
される部品に成膜された材料を除去する処理であること
を特徴とする。
【００１６】また、プラズマまたはラジカルにより施さ
れる処理は、反応ガスをプラズマまたはラジカル状態に
してプラズマまたはラジカルにより化学的・物理的なエ
ッチングを行うエッチング処理であることを特徴とす
る。
れる処理は、反応ガスをプラズマまたはラジカル状態に
してプラズマまたはラジカルにより化学的・物理的なエ
ッチングを行うエッチング処理であることを特徴とす
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１には本発明の一実施形態例に
係る耐性材料が使用されたプラズマＣＶＤ装置の概略側
面、図２にはパーティクル発生の状況、図３には耐性材
料を作成する蒸着装置の概念、図４には耐性材料の表面
拡大状況、図５にはパーティクル検証の説明を示してあ
る。
係る耐性材料が使用されたプラズマＣＶＤ装置の概略側
面、図２にはパーティクル発生の状況、図３には耐性材
料を作成する蒸着装置の概念、図４には耐性材料の表面
拡大状況、図５にはパーティクル検証の説明を示してあ
る。
【００１８】図１に基づいてプラズマ処理装置としての
プラズマＣＶＤ装置を説明する。
プラズマＣＶＤ装置を説明する。
【００１９】図示すように、基部１には円筒状のアルミ
ニウム製の容器２が設けられ、容器２内に成膜室３が形
成されている。容器２の上部には円形の絶縁体材料製
（例えば、アルミナ：Ａｌ2 Ｏ3 ）の天井板４が設けら
れ、容器２の中心における成膜室３にはウエハ支持台５
が備えられている。
ニウム製の容器２が設けられ、容器２内に成膜室３が形
成されている。容器２の上部には円形の絶縁体材料製
（例えば、アルミナ：Ａｌ2 Ｏ3 ）の天井板４が設けら
れ、容器２の中心における成膜室３にはウエハ支持台５
が備えられている。
【００２０】ウエハ支持台５は半導体の基板６を静電的
に吸着保持する円盤状の載置部７を有し、載置部７は支
持軸８に支持されている。載置部７にはバイアス電源２
１及び静電電源２２が接続され、載置部７に低周波を発
生させると共に静電気力を発生させる。ウエハ支持台５
は全体が昇降自在もしくは支持軸８が伸縮自在とするこ
とで、上下方向の高さが最適な高さに調整できるように
なっている。
に吸着保持する円盤状の載置部７を有し、載置部７は支
持軸８に支持されている。載置部７にはバイアス電源２
１及び静電電源２２が接続され、載置部７に低周波を発
生させると共に静電気力を発生させる。ウエハ支持台５
は全体が昇降自在もしくは支持軸８が伸縮自在とするこ
とで、上下方向の高さが最適な高さに調整できるように
なっている。
【００２１】天井板４の上には、例えば、円形リング状
（平面リング状：ドーナツ型）の高周波アンテナ１３が
配置され、高周波アンテナ１３には整合器１４を介して
高周波電源１５が接続されている。高周波アンテナ１３
に電力を供給することにより電磁波が容器２の成膜室３
に入射する。容器２内に入射された電磁波は、成膜室３
内のガスをイオン化してプラズマを発生させる。
（平面リング状：ドーナツ型）の高周波アンテナ１３が
配置され、高周波アンテナ１３には整合器１４を介して
高周波電源１５が接続されている。高周波アンテナ１３
に電力を供給することにより電磁波が容器２の成膜室３
に入射する。容器２内に入射された電磁波は、成膜室３
内のガスをイオン化してプラズマを発生させる。
【００２２】尚、高周波アンテナ１３の形状や配置位置
等は円形リング状（平面リング状：ドーナツ型）に限定
されず、容器の周囲に配されるコイル状等種々の形状を
適用することができる。
等は円形リング状（平面リング状：ドーナツ型）に限定
されず、容器の周囲に配されるコイル状等種々の形状を
適用することができる。
【００２３】容器２には、例えば、シラン（例えば SiH
4)等の材料ガスを供給する絶縁体材料製（例えば、アル
ミナ：Ａｌ2 Ｏ3 ）のガス供給ノズル１６が設けられ、
ガス供給ノズル１６から成膜室３内に成膜材料（例えば
Si）となる材料ガスが供給される。また、容器２にはア
ルゴンやヘリウム等の不活性ガス（希ガス）や酸素、水
素等の補助ガスを供給する絶縁体材料製（例えば、アル
ミナ：Ａｌ2 Ｏ3 ）の補助ガス供給ノズル１７が設けら
れ、基部１には容器２の内部を排気するための真空排気
系（図示省略）に接続される排気口１８が設けられてい
る。
4)等の材料ガスを供給する絶縁体材料製（例えば、アル
ミナ：Ａｌ2 Ｏ3 ）のガス供給ノズル１６が設けられ、
ガス供給ノズル１６から成膜室３内に成膜材料（例えば
Si）となる材料ガスが供給される。また、容器２にはア
ルゴンやヘリウム等の不活性ガス（希ガス）や酸素、水
素等の補助ガスを供給する絶縁体材料製（例えば、アル
ミナ：Ａｌ2 Ｏ3 ）の補助ガス供給ノズル１７が設けら
れ、基部１には容器２の内部を排気するための真空排気
系（図示省略）に接続される排気口１８が設けられてい
る。
【００２４】また、図示は省略したが容器２には基板６
の搬入・搬出口が設けられ、図示しない搬送室との間で
基板６が搬入・搬出される。
の搬入・搬出口が設けられ、図示しない搬送室との間で
基板６が搬入・搬出される。
【００２５】上述したプラズマＣＶＤ装置では、ウエハ
支持台５の載置部７に基板６が載せられ、静電的に吸着
される。ガス供給ノズル１６から所定流量の材料ガスを
成膜室３内に供給すると共に補助ガス供給ノズル１７か
ら所定流量の補助ガスを成膜室３内に供給し、成膜室３
内を成膜条件に応じた所定圧力に設定する。
支持台５の載置部７に基板６が載せられ、静電的に吸着
される。ガス供給ノズル１６から所定流量の材料ガスを
成膜室３内に供給すると共に補助ガス供給ノズル１７か
ら所定流量の補助ガスを成膜室３内に供給し、成膜室３
内を成膜条件に応じた所定圧力に設定する。
【００２６】その後、高周波電源１５から高周波アンテ
ナ１３に電力を供給して高周波を発生させると共にバイ
アス電源２１から載置部７に電力を供給して低周波を発
生させる。
ナ１３に電力を供給して高周波を発生させると共にバイ
アス電源２１から載置部７に電力を供給して低周波を発
生させる。
【００２７】これにより、成膜室３内の材料ガスが放電
して一部がプラズマ状態となる。このプラズマは、材料
ガス中の他の中性分子に衝突して更に中性分子を電離、
あるいは励起する。こうして生じた活性な粒子は、基板
６の表面に吸着して効率良く化学反応を起こし、堆積し
てＣＶＤ膜となる。
して一部がプラズマ状態となる。このプラズマは、材料
ガス中の他の中性分子に衝突して更に中性分子を電離、
あるいは励起する。こうして生じた活性な粒子は、基板
６の表面に吸着して効率良く化学反応を起こし、堆積し
てＣＶＤ膜となる。
【００２８】基板６に対する成膜を繰り返して実施する
と、成膜室３の内壁、即ち、容器２の壁面や天井板４の
面、ガス供給ノズル１６や補助ガス供給ノズル１７の周
囲に成膜材が付着・堆積する。付着・堆積した成膜材３
１はこのままでは剥離して基板６を汚染してしまうた
め、定期的にクリーニング処理が施されて付着・堆積し
た成膜材３１を除去するようになっている。
と、成膜室３の内壁、即ち、容器２の壁面や天井板４の
面、ガス供給ノズル１６や補助ガス供給ノズル１７の周
囲に成膜材が付着・堆積する。付着・堆積した成膜材３
１はこのままでは剥離して基板６を汚染してしまうた
め、定期的にクリーニング処理が施されて付着・堆積し
た成膜材３１を除去するようになっている。
【００２９】クリーニング処理は、ＮＦ3 等のフッ素系
ガス（エッチングガス）を成膜室３に供給しながらプラ
ズマを発生させ、気相のフッ化ガス分子をプラズマによ
り分解して成膜室３の内壁や天井板４の面に付着・堆積
した成膜材３１を除去する。尚、エッチングガスとして
は、ＣＣｌ4 等の塩素系ガスを用いることも可能であ
る。
ガス（エッチングガス）を成膜室３に供給しながらプラ
ズマを発生させ、気相のフッ化ガス分子をプラズマによ
り分解して成膜室３の内壁や天井板４の面に付着・堆積
した成膜材３１を除去する。尚、エッチングガスとして
は、ＣＣｌ4 等の塩素系ガスを用いることも可能であ
る。
【００３０】ところで、上述したプラズマＣＶＤ装置で
クリーニング処理を行った場合、電極や成膜室の内壁に
付着・堆積した膜が除去される一方、成膜室の内部の絶
縁体製のセラミック材の部品である天井板４、ガス供給
ノズル１６及び補助ガス供給ノズル１７もフッ化ガス分
子のプラズマに晒されてしまう。
クリーニング処理を行った場合、電極や成膜室の内壁に
付着・堆積した膜が除去される一方、成膜室の内部の絶
縁体製のセラミック材の部品である天井板４、ガス供給
ノズル１６及び補助ガス供給ノズル１７もフッ化ガス分
子のプラズマに晒されてしまう。
【００３１】天井板４、ガス供給ノズル１６及び補助ガ
ス供給ノズル１７を構成するアルミナには焼結助剤とし
てシリカ（ＳｉＯ2 ）が含まれ粒界にＳｉＯ2 が存在し
ている。このため、フッ化ガス分子のプラズマ（Ｆラジ
カル）によりＳｉＯ2 がフッ化し、ＳｉＦ3 ，ＳｉＦ4
の気化によりＡｌ2 Ｏ3 の結合力が低下してしまう。
ス供給ノズル１７を構成するアルミナには焼結助剤とし
てシリカ（ＳｉＯ2 ）が含まれ粒界にＳｉＯ2 が存在し
ている。このため、フッ化ガス分子のプラズマ（Ｆラジ
カル）によりＳｉＯ2 がフッ化し、ＳｉＦ3 ，ＳｉＦ4
の気化によりＡｌ2 Ｏ3 の結合力が低下してしまう。
【００３２】即ち、図２に示すように、フッ化ガス分子
のプラズマ（Ｆラジカル）に表面が晒されると、部品自
体のアルミナの表面の結晶粒２５が脱落し、結晶粒２５
がパーティクルとなる虞があった。
のプラズマ（Ｆラジカル）に表面が晒されると、部品自
体のアルミナの表面の結晶粒２５が脱落し、結晶粒２５
がパーティクルとなる虞があった。
【００３３】そこで、プラズマまたはラジカルに晒され
る部品である天井板４、ガス供給ノズル１６及び補助ガ
ス供給ノズル１７は、焼結材のアルミナの母材の表面
に、プラズマまたはラジカルに対して耐性を有する純度
が９９．９％以上のアルミナがスパッタ蒸着されて構成
されている。焼結材のアルミナの母材を用いているの
で、既存の部品を適用することができる。
る部品である天井板４、ガス供給ノズル１６及び補助ガ
ス供給ノズル１７は、焼結材のアルミナの母材の表面
に、プラズマまたはラジカルに対して耐性を有する純度
が９９．９％以上のアルミナがスパッタ蒸着されて構成
されている。焼結材のアルミナの母材を用いているの
で、既存の部品を適用することができる。
【００３４】図３に示すように、スパッタ蒸着装置２７
ではアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）のターゲット２８がＡｒ等
でスパッタされ、図３、図４に示すように、プラズマま
たはラジカルに晒される部品２６（天井板４、ガス供給
ノズル１６及び補助ガス供給ノズル１７等）の表面に耐
性を有する材料であるＡｌ2 Ｏ3 の膜２９が蒸着され
る。スパッタ蒸着によりＡｌ2 Ｏ3 の膜２９が形成され
ることにより、膜２９には不純物が存在せず、Ａｌ2 Ｏ
3 の純度は９９．９％以上となる。
ではアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）のターゲット２８がＡｒ等
でスパッタされ、図３、図４に示すように、プラズマま
たはラジカルに晒される部品２６（天井板４、ガス供給
ノズル１６及び補助ガス供給ノズル１７等）の表面に耐
性を有する材料であるＡｌ2 Ｏ3 の膜２９が蒸着され
る。スパッタ蒸着によりＡｌ2 Ｏ3 の膜２９が形成され
ることにより、膜２９には不純物が存在せず、Ａｌ2 Ｏ
3 の純度は９９．９％以上となる。
【００３５】純度は９９．９％以上のＡｌ2 Ｏ3 の膜２
９は、シリカ（ＳｉＯ2 ）がほとんど含まれず粒界には
ＳｉＯ2 は存在していない。このため、膜２９がフッ化
ガス分子のプラズマに晒されても、フッ化ガス分子のプ
ラズマ（Ｆラジカル）によりＳｉＯ2 がフッ化し、Ｓｉ
Ｆ3 ，ＳｉＦ4 の気化によりＡｌ2 Ｏ3 の結合力が低下
することがない。
９は、シリカ（ＳｉＯ2 ）がほとんど含まれず粒界には
ＳｉＯ2 は存在していない。このため、膜２９がフッ化
ガス分子のプラズマに晒されても、フッ化ガス分子のプ
ラズマ（Ｆラジカル）によりＳｉＯ2 がフッ化し、Ｓｉ
Ｆ3 ，ＳｉＦ4 の気化によりＡｌ2 Ｏ3 の結合力が低下
することがない。
【００３６】従って、クリーニング処理により天井板
４、ガス供給ノズル１６及び補助ガス供給ノズル１７の
部品自体の結晶粒が脱落してパーティクルとなることが
なくなる。従って、プラズマまたはラジカルに対して耐
性のある耐性材料となる。
４、ガス供給ノズル１６及び補助ガス供給ノズル１７の
部品自体の結晶粒が脱落してパーティクルとなることが
なくなる。従って、プラズマまたはラジカルに対して耐
性のある耐性材料となる。
【００３７】図５に基づいて試験結果を説明する。
【００３８】図に示すように、純度が９９．９％以上の
Ａｌ2 Ｏ3 の試験片３１と、純度が９９．５％のＡｌ2
Ｏ3 の焼結体の試験片３２とを半分にマスキングを行っ
た状態でＮＦ3 プラズマ３３に暴露させ、暴露面を盤面
３５側に付着させて観察を行った。
Ａｌ2 Ｏ3 の試験片３１と、純度が９９．５％のＡｌ2
Ｏ3 の焼結体の試験片３２とを半分にマスキングを行っ
た状態でＮＦ3 プラズマ３３に暴露させ、暴露面を盤面
３５側に付着させて観察を行った。
【００３９】焼結体の試験片３２ではマスクをした部位
に対してパーティクル３４が多数付着し、純度が９９．
９％以上のＡｌ2 Ｏ3 の試験片３１ではマスクをした部
位に対してほとんど変わらない少数のパーティクル３４
だけが付着した。試験片３１のパーティクル３４は試験
片３２のパーティクル３４の略１／５の数に抑えられて
いることが確認された。
に対してパーティクル３４が多数付着し、純度が９９．
９％以上のＡｌ2 Ｏ3 の試験片３１ではマスクをした部
位に対してほとんど変わらない少数のパーティクル３４
だけが付着した。試験片３１のパーティクル３４は試験
片３２のパーティクル３４の略１／５の数に抑えられて
いることが確認された。
【００４０】このため、純度が９９．９％以上のＡｌ2
Ｏ3 の試験片３１では、ＮＦ3 プラズマ３３に暴露させ
ても、結晶粒の脱落がほとんど発生しないことが判る。
Ｏ3 の試験片３１では、ＮＦ3 プラズマ３３に暴露させ
ても、結晶粒の脱落がほとんど発生しないことが判る。
【００４１】試験結果からも明らかなように、プラズマ
またはラジカルに晒される部品である天井板４、ガス供
給ノズル１６及び補助ガス供給ノズル１７の表面に耐性
を有する材料であるＡｌ2 Ｏ3 の膜２９を蒸着したこと
により、クリーニング時にフッ化ガス分子のプラズマ
（Ｆラジカル）に表面が晒されても、部品自体のアルミ
ナの表面の結晶粒が脱落して結晶粒がパーティクルとな
ることがなくなる。
またはラジカルに晒される部品である天井板４、ガス供
給ノズル１６及び補助ガス供給ノズル１７の表面に耐性
を有する材料であるＡｌ2 Ｏ3 の膜２９を蒸着したこと
により、クリーニング時にフッ化ガス分子のプラズマ
（Ｆラジカル）に表面が晒されても、部品自体のアルミ
ナの表面の結晶粒が脱落して結晶粒がパーティクルとな
ることがなくなる。
【００４２】従って、プラズマまたはラジカルに晒され
ても構成部材の結晶粒が脱落しない部品を有するプラズ
マ処理装置とすることが可能になる。
ても構成部材の結晶粒が脱落しない部品を有するプラズ
マ処理装置とすることが可能になる。
【００４３】上述した実施形態例では、焼結材のアルミ
ナの母材の表面に、プラズマまたはラジカルに対して耐
性を有する純度が９９．９％以上のアルミナをスパッタ
蒸着した耐性材料を例に挙げて説明したが、アルマイト
処理された母材を用いることも可能であり、耐性を有す
る材料としては窒化アルミ（ＡｌＮ）等他の材料を適用
することも可能である。
ナの母材の表面に、プラズマまたはラジカルに対して耐
性を有する純度が９９．９％以上のアルミナをスパッタ
蒸着した耐性材料を例に挙げて説明したが、アルマイト
処理された母材を用いることも可能であり、耐性を有す
る材料としては窒化アルミ（ＡｌＮ）等他の材料を適用
することも可能である。
【００４４】尚、母材の表面にＡｌ2 Ｏ3 をスパッタ蒸
着して純度が９９．９％以上のＡｌ 2 Ｏ3 の膜２９が蒸
着された部品は、プラズマまたはラジカルに対して耐性
のある耐性材料となっているので、耐性材料を使用する
装置としてはプラズマＣＶＤ装置の他に、プラズマによ
りフロンやダイオキシン等を分解する処理装置の部品
や、スパッタ装置の壁面やターゲットの固定部材等に使
用することが可能である。
着して純度が９９．９％以上のＡｌ 2 Ｏ3 の膜２９が蒸
着された部品は、プラズマまたはラジカルに対して耐性
のある耐性材料となっているので、耐性材料を使用する
装置としてはプラズマＣＶＤ装置の他に、プラズマによ
りフロンやダイオキシン等を分解する処理装置の部品
や、スパッタ装置の壁面やターゲットの固定部材等に使
用することが可能である。
【００４５】
【発明の効果】本発明の耐性材料は、プラズマまたはラ
ジカルに対し耐性を有する材料が母材の表面にスパッタ
蒸着されたので、プラズマまたはラジカルに対して耐性
のある耐性材料となり、結晶の脱落が生じることがな
い。
ジカルに対し耐性を有する材料が母材の表面にスパッタ
蒸着されたので、プラズマまたはラジカルに対して耐性
のある耐性材料となり、結晶の脱落が生じることがな
い。
【００４６】そして、プラズマまたはラジカルに対し耐
性を有する材料はアルミナであるので、アルミナの結晶
の脱落が生じない耐性材料とすることができる。
性を有する材料はアルミナであるので、アルミナの結晶
の脱落が生じない耐性材料とすることができる。
【００４７】本発明のプラズマ処理装置は、処理容器内
に発生させたプラズマまたはラジカルにより処理を施す
プラズマ処理装置において、プラズマまたはラジカルに
晒される部品は、プラズマまたはラジカルに対し耐性を
有する材料がスパッタ蒸着されて構成されるので、プラ
ズマまたはラジカルに晒される部品がプラズマまたはラ
ジカルに対して耐性のある耐性材料となり、結晶の脱落
が生じることがないプラズマ処理装置とすることができ
る。
に発生させたプラズマまたはラジカルにより処理を施す
プラズマ処理装置において、プラズマまたはラジカルに
晒される部品は、プラズマまたはラジカルに対し耐性を
有する材料がスパッタ蒸着されて構成されるので、プラ
ズマまたはラジカルに晒される部品がプラズマまたはラ
ジカルに対して耐性のある耐性材料となり、結晶の脱落
が生じることがないプラズマ処理装置とすることができ
る。
【００４８】そして、プラズマまたはラジカルに対し耐
性を有する材料はアルミナであるので、アルミナの結晶
の脱落が生じない耐性材料を備えたプラズマ処理装置と
することができる。
性を有する材料はアルミナであるので、アルミナの結晶
の脱落が生じない耐性材料を備えたプラズマ処理装置と
することができる。
【００４９】また、プラズマまたはラジカルに晒される
部品はアルミナの焼結体であるので、既存の部品を適用
することができる。
部品はアルミナの焼結体であるので、既存の部品を適用
することができる。
【００５０】また、プラズマまたはラジカルに対し耐性
を有する材料であるアルミナは、純度が９９．９％以上
であるので、気化されるＳｉＯ2 がほとんど存在しな
い。
を有する材料であるアルミナは、純度が９９．９％以上
であるので、気化されるＳｉＯ2 がほとんど存在しな
い。
【００５１】また、プラズマまたはラジカルにより施さ
れる処理は、原料ガスをプラズマまたはラジカル状態に
してプラズマまたはラジカルにより化学的反応を促進し
て基板に対して成膜を行った後に実施されるクリーニン
グ処理であり、クリーニング処理は、フッ素ガスをプラ
ズマまたはラジカル状態にしてプラズマまたはラジカル
により処理容器内のプラズマまたはラジカルに晒される
部品に成膜された材料を除去する処理であるので、Ｓｉ
Ｆ3 ，ＳｉＦ4 の気化が発生することがなく、Ａｌ2 Ｏ
3 の結合力の低下が発生せず、Ａｌ2 Ｏ3 の結晶の脱落
が生じない。
れる処理は、原料ガスをプラズマまたはラジカル状態に
してプラズマまたはラジカルにより化学的反応を促進し
て基板に対して成膜を行った後に実施されるクリーニン
グ処理であり、クリーニング処理は、フッ素ガスをプラ
ズマまたはラジカル状態にしてプラズマまたはラジカル
により処理容器内のプラズマまたはラジカルに晒される
部品に成膜された材料を除去する処理であるので、Ｓｉ
Ｆ3 ，ＳｉＦ4 の気化が発生することがなく、Ａｌ2 Ｏ
3 の結合力の低下が発生せず、Ａｌ2 Ｏ3 の結晶の脱落
が生じない。
【００５２】また、プラズマまたはラジカルにより施さ
れる処理は、反応ガスをプラズマまたはラジカル状態に
してプラズマまたはラジカルにより物理的なエッチング
を行うエッチング処理であるので、エッチングに対して
も耐性のある耐性材料の部品を備えた装置となり、結晶
の脱落が生じることがない。
れる処理は、反応ガスをプラズマまたはラジカル状態に
してプラズマまたはラジカルにより物理的なエッチング
を行うエッチング処理であるので、エッチングに対して
も耐性のある耐性材料の部品を備えた装置となり、結晶
の脱落が生じることがない。
【図１】本発明の一実施形態例に係る耐性材料が使用さ
れたプラズマＣＶＤ装置の概略側面図。
れたプラズマＣＶＤ装置の概略側面図。
【図２】パーティクル発生の状況図。
【図３】耐性材料を作成する蒸着装置の概念図。
【図４】耐性材料の表面拡大状況図。
【図５】パーティクル検証の説明図。
１ 基部
２ 容器
３ 成膜室
４ 天井板
５ ウエハ支持台
６ 基板
７ 載置部
８ 支持軸
１３ 高周波アンテナ
１４ 整合器
１５ 高周波電源
１６ ガス供給ノズル
１７ 補助ガス供給ノズル
１８ 排気口
２１ バイアス電源
２２ 静電電源
２５ 結晶粒
２６ 部品
２７ スパッタ蒸着装置
２８ ターゲット
２９ 膜
３１，３２ 試験片
３３ ＮＦ3 プラズマ
３４ パーティクル
３５ 盤面
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０５Ｈ 1/46 Ｈ０１Ｌ 21/302 １０１Ｈ
Ｆターム(参考） 4K029 AA07 AA24 BA44 BC01 CA05
4K030 EA04 KA08 KA46
5F004 AA15 BA20 BB29 BD04 DA05
DA17
5F045 AA08 AC01 BB15 EB06 EC05
Claims (8)
- 【請求項１】 プラズマまたはラジカルに対し耐性を有
する材料が母材の表面にスパッタ蒸着されたことを特徴
とする耐性材料。 - 【請求項２】 請求項１において、プラズマまたはラジ
カルに対し耐性を有する材料はアルミナであることを特
徴とする耐性材料。 - 【請求項３】 処理容器内に発生させたプラズマまたは
ラジカルにより処理を施すプラズマ処理装置において、
プラズマまたはラジカルに晒される部品は、プラズマま
たはラジカルに対し耐性を有する材料がスパッタ蒸着さ
れて構成されることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項４】 請求項３において、プラズマまたはラジ
カルに対し耐性を有する材料はアルミナであることを特
徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項５】 請求項３もしくは請求項４において、プ
ラズマまたはラジカルに晒される部品はアルミナの焼結
体であることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項６】 請求項４もしくは請求項５において、プ
ラズマまたはラジカルに対し耐性を有する材料であるア
ルミナは、純度が９９．９％以上であることを特徴とす
るプラズマ処理装置。 - 【請求項７】 請求項３乃至請求項６のいずれか一項に
おいて、プラズマまたはラジカルにより施される処理
は、原料ガスをプラズマまたはラジカル状態にしてプラ
ズマまたはラジカルにより化学的反応を促進して基板に
対して成膜を行った後に実施されるクリーニング処理で
あり、クリーニング処理は、クリーニングガスをプラズ
マまたはラジカル状態にしてプラズマまたはラジカルに
より処理容器内のプラズマまたはラジカルに晒される部
品に成膜された材料を除去する処理であることを特徴と
するプラズマ処理装置。 - 【請求項８】 請求項３乃至請求項６のいずれか一項に
おいて、プラズマまたはラジカルにより施される処理
は、反応ガスをプラズマまたはラジカル状態にしてプラ
ズマまたはラジカルにより化学的・物理的なエッチング
を行うエッチング処理であることを特徴とするプラズマ
処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002115627A JP2003309073A (ja) | 2002-04-18 | 2002-04-18 | 耐性材料及びプラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002115627A JP2003309073A (ja) | 2002-04-18 | 2002-04-18 | 耐性材料及びプラズマ処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003309073A true JP2003309073A (ja) | 2003-10-31 |
Family
ID=29396843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002115627A Pending JP2003309073A (ja) | 2002-04-18 | 2002-04-18 | 耐性材料及びプラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003309073A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017074375A (ja) * | 2015-10-13 | 2017-04-20 | サントリーホールディングス株式会社 | チャンバー殺菌装置 |
-
2002
- 2002-04-18 JP JP2002115627A patent/JP2003309073A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017074375A (ja) * | 2015-10-13 | 2017-04-20 | サントリーホールディングス株式会社 | チャンバー殺菌装置 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060214 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060613 |