JP3228644B2

JP3228644B2 - 真空処理装置用素材及びその製造方法

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Publication number: JP3228644B2
Application number: JP19720594A
Authority: JP
Inventors: 昌司斉藤; 誠青木
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1993-11-05
Filing date: 1994-07-29
Publication date: 2001-11-12
Anticipated expiration: 2016-11-12
Also published as: JPH07176524A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体ウエハを
処理する真空処理装置用素材及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体集積回路を製造するため
にはウエハに対して成膜、エッチング処理等の各種の処
理が施される。この種の処理を行う装置として例えばエ
ッチング装置を例にとって説明すると、例えばアルミニ
ウムにより成形された真空処理容器内に所定の間隙を隔
てて対向電極を配置して、下部電極上に例えばＳｉより
なる半導体ウエハを載置し、この処理容器内に例えばＣ
ｌ系のエッチングガスを流しつつ対向電極間に高周波に
よるプラズマを発生させ、生ずる反応性イオンによりウ
エハ表面をエッチングするようになっている。上記エッ
チングガスに使用する例えばＣｌ系の反応ガスは非常に
腐食性が強いことからウエハ表面のみならず容器の側壁
もエッチングしてしまう恐れがあり、そのために処理容
器の材料として上述のようにアルミニウムを用いた場合
には、その耐腐食性を増すために一般にその表面にアル
マイト処理が施されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体ウエ
ハに対して真空処理を施す場合には、処理開始時におい
て容器中の残留ガスとエッチングガスとの混合を避ける
ために処理前に処理容器内をプロセス圧力よりもはるか
に低い高真空状態、例えば１０^-5Ｔｏｒｒ程度まで真空
引きし、その後に、エッチングガスを流してプロセス圧
力を維持しつつエッチング処理が行われている。従っ
て、処理効率を上げるための１つの要因として可能な限
り短時間で高真空状態にもっていくことが要求されてい
る。

【０００４】しかるに、上述のように処理容器の内側表
面にアルマイト処理が施されていると、このアルマイト
処理は一般的には硫酸等の酸溶液中において陽極酸化す
ることにより形成され、しかも、その表面の凹凸を少な
くするために加圧蒸気による封孔処理が施されるため
に、アルマイト被膜中に多量の水分が含まれてしまう。
このアルマイト被膜は硬さや耐食性には優れているが、
上述のように水分を含んでいることから容器内が真空引
きされた場合にこの水分が蒸発してガスが放出され、短
時間で高真空状態にもって行くことができないという問
題点があった。

【０００５】これを図１２及び図１３に基づいて具体的
に説明する。図１２は表面がアルマイト処理されたアル
ミニウム合金を収容した真空室内の圧力を測定する測定
系を示す図、図１３は図１２に示す測定系を用いて圧力
を測定した結果を示すグラフである。

【０００６】図１２中において２はステンレスよりなる
測定用真空室であり、この排気系４には圧力ゲージ６が
設けられると共にその下流側に向けてターボ分子ポンプ
８及びロータリポンプ１０が順次介設されて真空引き可
能に構成されている。そして、この測定用真空室２内に
被測定物１２を収容し、上記ターボ分子ポンプ８及びロ
ータリポンプ１０により真空引きした時の圧力変化を圧
力ゲージ６により測定した。

【０００７】被測定物１２としては、切削仕上げしたア
ルミニウム合金の表面に厚さ１００μｍのアルマイト被
膜を形成しただけのものと、これに封孔処理を施したも
の、厚さ５０μｍのアルマイト被膜を形成しただけのも
のと、これに封孔処理を施したもの及び単に切削仕上げ
しただけのものを用いた。

【０００８】図１３において曲線Ａは厚さ１００μｍの
アルマイト被膜を形成して封孔処理を施した時の特性、
曲線Ｂは厚さ１００μｍのアルマイト被膜を形成して封
孔処理は施さなかった時の特性、曲線Ｃは厚さ５０μｍ
のアルマイト被膜を形成して封孔処理を施した時の特
性、曲線Ｄは厚さ５０μｍのアルマイト被膜を形成して
封孔処理は施さなかった時の特性、曲線Ｅは切削仕上げ
しただけでアルマイト被膜も封孔処理も行わなかった時
の特性をそれぞれ示す。

【０００９】このグラフから明らかなようにアルマイト
被膜を形成した場合には、被膜の厚さ及び封孔処理の如
何にかかわらず、切削仕上げの場合よりもガス放出率は
２〜３ケタ以上大きく、１０^-5Ｔｏｒｒ以下の高真空状
態にするまでに多くの時間を要していることが判明す
る。このように硬さ及び耐腐食性を向上させるために容
器内面にアルマイト処理を施すと、短時間で高真空状態
に達することができないという問題があった。

【００１０】更には、エッチングプロセス中においては
ウエハ表面のみならず容器内壁面のアルマイト被膜も僅
かに削られることになるが、このためアルマイト被膜中
に含まれる不純物重金属、例えばＦｅ（鉄）、Ｃｕ
（銅）、Ｍｎ（マンガン）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｃ
ｒ（クロム）、Ｚｎ（亜鉛）等や酸溶液中に含まれてい
たイオウ分が被膜中からたたき出されてウエハ表面に付
着し、メタルコンタミネーションの原因になるという問
題点もあった。例えば、高集積化により、金属汚染度は
１０¹⁰個／ｃｍ² 以下であることが要求されるが、上記
アルマイト被膜にあっては１０¹²個／ｃｍ² 程度の汚染
度になってしまう。上記したような問題は、集積回路の
高微細化、高集積化が進んだ今日において早期の解決が
望まれている。

【００１１】本発明は、以上のような問題点に着目し、
これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明
の目的は硬くてガス放出量の少ない真空容器素材及びそ
の製造方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に規定する第１
の発明は、上記問題点を解決するために、純粋アルミニ
ウムを含むアルミニウム合金により真空処理装置用基材
を形成し、この真空処理装置用基材の表面に形成されて
いる自然酸化膜をエッチング処理により除去し、その
後、前記エッチング処理がなされた真空処理装置用基材
の表面に真空雰囲気中にて酸化アルミニウムを堆積する
ように構成したものである。

【００１３】請求項２に規定する第２の発明は、上記問
題点を解決するために、純粋アルミニウムを含むアルミ
ニウム合金よりなる真空処理装置用基材を含む真空処理
装置用素材において、前記真空処理装置用基材の表面の
自然酸化膜をエッチングにより除去し、その後、この表
面に真空雰囲気中にて酸化アルミニウムを堆積して酸化
アルミニウム被膜を構成したものである。

【００１４】請求項３に規定する第３の発明は、上記問
題点を解決するために、真空処理装置用素材の製造方法
において、純粋アルミニウムを含むアルミニウム合金に
より筒体状に真空処理装置用基材を形成し、次に、前記
真空処理装置用基材の両端を密閉して内部を真空雰囲気
に維持しつつ前記真空処理装置用基材の内壁面に形成さ
れていた自然酸化膜をエッチング処理により除去し、そ
の後、前記内部を真空雰囲気中に維持しつつ前記内壁面
に酸化アルミニウムを堆積するように構成したものであ
る。

【００１５】請求項４に規定する第４の発明は、真空処
理装置に用いられる部品であって、ガス噴出孔を有する
シャワーヘッド用の真空処理装置用基材の表面に、溶射
によりセラミック被膜を形成してなる真空処理装置用部
品において、前記シャワーヘッド用の真空処理装置用基
材の前記ガス噴射孔の直径を、前記溶射によるセラミッ
ク被膜により狭められる量を予め見越して最終的目標値
よりも僅かに大きく設定していることを特徴とする真空
処理装置用部品である。

【００１６】第５の発明は、上記問題点を解決するため
に、純粋アルミニウムを含むアルミニウム合金よりなる
真空処理装置用基材を含む真空処理装置用部品におい
て、前記真空処理装置用基材の表面に、爆発溶射による
セラミック被膜を形成したものである。

【００１７】請求項１４に規定する第６の発明は、真空
処理装置に用いられる部品であって、ガス噴出孔を有す
るシャワーヘッド用の真空処理装置用基材の表面に、溶
射によりセラミック被膜を形成してなる処理装置用部品
の製造方法において、前記真空処理装置用基材の前記ガ
ス噴射孔の直径を、前記溶射によるセラミック被膜によ
り狭められる量を予め見越して最終的目標値よりも僅か
に大きく設定するようにして真空処理装置用基材を形成
し、次に、この真空処理装置用基材の表面に溶射により
セラミック被膜を形成するように構成したことを特徴と
する真空処理装置用部品の製造方法である。

【００１８】

【作用】第１の発明は、自然酸化膜が除去された真空処
理装置用基材の表面に酸化アルミニウムを真空雰囲気中
で堆積させたので、被膜中に水分が含まれることがなく
緻密な被膜を形成でき、エッチングに対する硬さも大き
く、且つ耐腐食性に優れ、しかもガス放出率も少ない真
空処理装置用素材を作ることができる。この場合、自然
酸化膜を除去する方法としては、真空雰囲気中での通常
のエッチングやスパッタエッチングを用いることができ
る。また、酸化アルミニウム被膜の形成方法は真空雰囲
気中でのＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅ
ｐｏｓｉｔｉｏｎ）等を用いることができる。

【００１９】第２の発明は、第１の発明の方法を用いて
真空処理装置用基材の表面に酸化アルミニウム被膜を形
成したので、この被膜の構造を緻密化することができ、
エッチングに対する硬さ及び耐腐食性も向上させること
ができるのみならずガス放出率も大幅に低くすることが
できる。

【００２０】第３の発明は、筒体状の真空処理装置用基
材を用いて、自然酸化膜除去用及び酸化アルミニウム被
膜形成用の真空処理室を形成し、その表面に上述した処
理を施すようにしたので、処理専用の真空処理装置を形
成する必要がない。このように内面処理された筒体状の
真空処理装置用基材により、水分が少ない被膜を形成で
きることからガス放出率が少なくて耐腐食性等にも優れ
た真空容器を形成することができる。

【００２１】請求項４に規定する第４の発明は、基材の
表面に、プラズマ溶射或いは爆発溶射によりセラミック
被膜を形成してこの表面を研磨することにより平坦に成
形しているので、例えばエッチング時に生成される反応
副生成物が壁面に付着し難くなり、また、付着したとし
てもメンテナンス時にこれを容易に剥がすことができ、
パーティクルの発生を大幅に抑制することができる。

【００２２】請求項１４に規定する第６の発明によれ
ば、シャワーヘッドのガス噴射孔の直径を目標値の通り
に正確に形成することが可能となる。

【００２３】

【実施例】以下に本発明に係る真空処理装置用素材及び
その製造方法の一実施例を添付図面に基づいて詳述す
る。まず、第１及び第２の発明について説明する。図１
は第１の発明に係る真空処理装置用素材の製造方法を説
明するための説明図、図２は第１の発明を実施するため
の処理装置の一例を示す概略構成図である。

【００２４】まず、第１の発明を実施するための処理装
置を図２に基づいて説明する。この処理装置は、ステン
レス等により形成された２つの真空処理室、すなわち第
１の真空処理室１４及び第２の真空処理室１６を有して
おり、これらの間はゲートバルブＧ１、Ｇ２を介して搬
送機能を有するロードロック室１８により連結されてい
る。第１の真空処理室１４は、本実施例においてはアル
ミニウム合金よりなる真空処理装置用基材にエッチング
処理を施して表面に形成されていた自然酸化膜を除去す
るものであり、第２の真空処理室１６は、その表面にＣ
ＶＤにより緻密な酸化アルミニウムを堆積して成膜する
ものである。

【００２５】そのために、第１の真空処理室１４は、そ
の内部に所定の間隙を隔てて配置された上部電極２０と
載置台としての下部電極２２を有しており、この下部電
極２２上にはアルミニウム合金よりなる、例えば板状の
真空処理装置用基材２４が載置される。ここでアルミニ
ウム合金とは、例えば純度９８％以上でアルミニウムを
略１００％含有する材料も含み、またＪＩＳにおいて規
定されるアルミニウム合金も含むものとする。

【００２６】上記上部電極２０は、接地されると共にそ
の下面に多数のガス噴出孔２６が形成されてガスシャワ
ーヘッドとしての機能を兼ね備えており、このヘッドに
はエッチングガスとして例えばＣｌ系ガスを供給するエ
ッチングガス供給系２８が接続されている。そして、こ
のガス供給系２８には、開閉弁３２、ガスの流量を制御
するマスフローコントローラ３０及びエッチングガス源
３４が順次介設されている。ここでエッチングガスとし
ては、例えばＣｌ₂ 、ＣＣｌ₄ 、ＢＣｌ₃ 等のＣｌ系ガ
スが使用されるが他の反応性ガスを用いてもよい。

【００２７】上記下部電極２２には、発生するプラズマ
の安定化を図るマッチング回路３６を介して例えば１
３．５６ＭＨｚの高周波電源３８が接続されており、上
記上部電極２０との間でプラズマを立てるようになって
いる。また、処理室１４の底部には、図示しないターボ
分子ポンプやロータリポンプが介在された真空排気系４
０が接続されており、内部を真空引きできるようになっ
ている。

【００２８】上記ロードロック室１８は、内部に伸縮可
能な搬送アーム４２を備えており、第１の真空処理室１
４内にて処理済みの真空処理装置用基材２４を第２の真
空処理室１６内へ移送し得るようになっている。また、
このロードロック室１８の底部にも図示しないターボ分
子ポンプやロータリポンプに接続された真空排気系４４
が接続されている。一方、上記第２の真空処理室１６
は、その内部に基材２４を載置するための載置台４６を
有しており、この載置台４６には成膜時に基材２４を加
熱するための加熱ヒータ４８が内蔵されている。

【００２９】上記載置台４６の上方には、内部に処理ガ
スを導入するためのガスシャワーヘッド４８が設けられ
ており、このヘッド４８には第１の開閉弁５２、第１の
流量制御器５０及び処理ガス源５４が順次介設された処
理ガス供給系５６と、第２の開閉弁６０、第２の流量制
御器５８及び酸素源６２が順次介設された活性酸素供給
系６４がそれぞれ接続されている。そして、この供給系
６４の途中には例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電源６
６に接続された酸素活性器６８が配置されており、この
系に流れる酸素を励起して活性化し得るようになってい
る。ここで処理ガスとしてはジメチルアルミニウムハイ
ドライド（ＤＭＡＨ）やトリメチルアルミニウム（ＴＭ
Ａ）等を用いることができる。また、この真空室１６の
底部にも図示しないターボ分子ポンプやロータリポンプ
に接続された真空排気系７０が接続されている。

【００３０】次に、以上のように構成された処理装置を
用いて行われる本発明方法について説明する。まず、図
１（Ａ）に示すように、最終的に組み立てられる真空容
器の部品となるように例えば板状のアルミニウム合金を
所定の寸法に切削仕上げして真空処理装置用基材２４を
形成し、この表面に脱脂処理を施す。この基材２４の表
面には、これが当然に長時間大気中に晒されていたこと
からアルミニウムの自然酸化膜７２が形成されている。
尚、これより処理すべき表面は、真空処理装置用組み立
て後において真空雰囲気に晒されることになる表面であ
ることは勿論である。

【００３１】このように脱脂処理された基材２４は、図
２に示す第１の真空処理室１４内の下部電極２２上に載
置され、この中を所定の真空雰囲気にした後に高周波電
源３８を駆動することにより上部・下部電極２０、２２
間にプラズマを立て、基材表面にエッチング処理を施し
て、図１（Ｂ）に示すように自然酸化膜７２を除去す
る。エッチングガスはＣｌ₂ 、ＣＣｌ₄ 、ＢＣｌ₃ 等の
Ｃｌ系ガスを単独或いは混合させて用いればよく、プロ
セス圧力は数ｍＴｏｒｒ〜０．５Ｔｏｒｒ程度の範囲内
で行われる一般的には自然酸化膜７２は１００〜２００
Å程度形成されているので、これを完全に除去するまで
エッチング処理を施す。

【００３２】このようにして、エッチング処理を終了し
て自然酸化膜７２を除去したならば、この基材２４を真
空雰囲気に維持されているロードロック室１８を介して
搬送アーム４２により同じく予め真空雰囲気になされて
いる第２の真空処理室１６の載置台４６上に移載する。
すなわち自然酸化膜の形成を阻止するために基材２４を
大気中に晒すことなく搬送する。この第２の真空処理室
１６においては、まず、純粋アルミニウム及び酸化アル
ミニウムをＣＶＤにより堆積させる。

【００３３】まず、加熱ヒータ４８により基材２４を所
定のプロセス温度、例えば２００℃に加熱して維持しつ
つ処理ガスとしてＤＭＡＨのみをガスシャワーヘッド４
８より室内に供給し、イニシャルデポジションを行う。
この時、プロセス圧力は例えば１０ｍＴｏｒｒ程度に設
定され、活性酸素供給系６４は完全に閉じられて活性酸
素の供給は停止しておく。尚、ＤＭＡＨと共に所定量の
水素も供給する。これにより図１（Ｃ）に示すように基
材２４の表面には純度略１００％の純粋アルミニウム被
膜７４が形成されることになる。この時のＡｌ単結晶の
被膜は下記式により形成される。

【００３４】２（ＣＨ₃ ）₂ ＡｌＨ＋Ｈ₂ →２Ａｌ↓＋４ＣＨ₄ ↑ この純粋アルミニウム被膜７４を所定の厚さだけ形成し
たならば、次に、処理ガスは前述のように供給した状態
で活性酸素供給系６４の第２の開閉弁６０を開き、活性
酸素の供給を開始し、この供給量を第２の流量制御器５
８により徐々に増やして行き、図１（Ｄ）及び図１
（Ｅ）に示すように酸化アルミニウム被膜７６を形成す
る。

【００３５】このアルミニウム被膜７６の形成時当初
は、酸素分が少ないことから酸素が十分に含まれた酸化
アルミニウムＡｌ₂ Ｏ₃ にはならず、酸素が不足気味の
酸化アルミニウム、例えばＡｌ₁₀Ｏ₁ 等が形成され、酸
素濃度が上昇するに従って、例えばＡｌ₉ Ｏ₂ →Ａｌ₈
Ｏ₃ → ……Ａｌ₂ Ｏ₂ →Ａｌ₂ Ｏ₃ のように含有酸素
量が増加して行く。そして、最終的には純度略１００％
のＡｌ₂ Ｏ₃ 酸化アルミニウム被膜７８が形成されるこ
とになる。この時、Ａｌ₂ Ｏ₃ 被膜は以下の式により形
成される。

【００３６】２（ＣＨ₃ ）₂ ＡｌＨ＋３Ｏ^* ＋Ｈ₂ →Ａ
ｌ₂ Ｏ₃ ↓＋４ＣＨ₄ ↑ （Ｏ^* は活性酸素を示す）ここで成膜の厚さはＡｌ₂ Ｏ₃ アルミニウム被膜７８の
厚みが数μｍに対して酸化アルミニウム被膜７６全体の
厚みを１０μｍ程度に設定する。

【００３７】また、処理ガスと酸素ガスとの混合比は最
終的な混合比が例えば４：３になるように酸素ガス濃度
を少しずつ上げて行く。この場合、第２の真空処理室１
６の容量が例えば５０００ｃｍ³ とした時に１０００Å
／ｍｉｎのデポレート（堆積割合）を得るためには最終
的には数１０００ＳＣＣＭのＤＭＡＨの流量を流す。

【００３８】このように酸化アルミニウム被膜７６を形
成することにより、含有水分がほとんどなく、しかも緻
密な構造となって化学的に安定で十分な硬度を有し、更
には含まれる不純物元素も極めて少ない酸化アルミニウ
ム被膜７６を有する真空処理装置用素材８０を形成する
ことができる。このように形成した真空処理装置用素材
８０を用いて真空容器を組み立てることにより、真空雰
囲気に晒される表面のガス放出率が非常に少ないことか
ら、従来構造のものに比較して短時間で高真空雰囲気に
到達することができる。従って、その分、処理効率が増
大してスループットを向上させることが可能となる。

【００３９】また、真空容器としてエッチング処理容器
を形成した場合には、容器表面の酸化アルミニウム被膜
７６が非常に硬いことからエッチングされ難い。特に、
活性酸素濃度を次第に増加させることにより被膜中の酸
素成分が次第に増え、緻密性を増すことができることか
ら一層その硬さを増加させることができる。また、エッ
チングされたとしてもこの被膜７６中には従来構造の場
合と比較して重金属等の不純物が極めて僅かしか含まれ
ていないので、メタルコンタミネーションの発生を大幅
に抑制することが可能となる。この方法で形成した酸化
アルミニウム被膜７６中の不純物を測定した結果、不純
物の量は１０¹⁰個／ｃｍ² 程度となり、良好な結果を得
ることができた。

【００４０】上記実施例では自然酸化膜７２を除去する
ために、通常のエッチング処理を行ったがこれに限定さ
れず、例えばＡｒガスによるスパッタエッチングを行っ
てもよい。また、酸化アルミニウム被膜７６の成膜に際
しては、処理ガスとしてＤＭＡＨを用いたがこれに限定
されず、他のＡｌを含む有機ガス、例えばＴＭＡを用い
てもよいし、またＣＶＤ成膜のみならず他の成膜方法、
例えばＰＶＤ成膜等を用いてもよい。更には、本実施例
では、２つの真空処理室１４、１６を用いて全体の処理
を行ったが、これに限定されず、１つの真空処理室内に
てエッチング処理と酸化アルミニウム成膜処理を行うよ
うにしてもよい。

【００４１】また、形成された真空処理装置用素材８０
を用いて組み立てる真空容器としては、真空処理装置の
みならず、真空雰囲気に晒される容器、例えばロードロ
ック室、カセット室、クラスターツールの構成材料のみ
ならず、容器内の構造物、例えばアルミニウム製のガス
シャワーヘッド、載置台等に広く適用することができ
る。尚、上記実施例においては例えば板状の真空処理装
置用基材を真空処理室内へ収容し、この基材の表面にエ
ッチングや成膜処理を施す場合について説明したが、こ
れに限定されず、次に説明するように例えば最終的に真
空容器となるべき筒体状の真空処理装置用基材を用いて
処理すべき真空処理室を形成し、この内壁面にエッチン
グ処理及び成膜を施すようにしてもよい。

【００４２】これを図３に基づいて説明する。尚、図２
に示す装置と同一部分については同一符号を付す。図中
２４は純粋アルミニウム或いはアルミニウム合金により
筒体状に成形された真空処理装置用基材であり、この基
材２４の内面に対してエッチング処理及び酸化アルミニ
ウムの成膜処理を施すことになる。

【００４３】そのために、この筒体状の真空処理装置用
基材２４の両端には、Ｏリング等のシール部材８２を介
して蓋体８４、８６が内部を密閉可能に設けられてお
り、処理容器が構成される。一方の蓋体８４には、ター
ボ分子ポンプ８８等を途中に介設した真空排気系７０が
接続され、他方の蓋体８６には、多数のガス噴出孔２６
を有するガス供給ノズル９０及び活性酸素供給ノズル９
２がそれぞれ気密に挿通されている。

【００４４】上記ガス供給ノズル９０は、接地されてい
ると共にこれにはガス供給系９４が接続される。このガ
ス供給系９４には、エッチングガス用開閉弁３２、マス
フローコントローラ３０及びＣｌ系のエッチングガス源
３４を順次介設してなるエッチングガス供給系２８と、
第１の開閉弁５２、第１の流量制御器５０及びＤＭＡＨ
を貯留する処理ガス源５４を順次介設してなる処理ガス
供給系５６と、不活性ガス開閉弁９８、不活性ガス流量
制御器９６及び例えばＮ₂ 等の不活性ガスを貯留する不
活性ガス源１００を順次介設してなる不活性ガス供給系
１０２がそれぞれ接続されている。

【００４５】一方、上記活性酸素供給ノズル９２には、
酸素活性器６８、第２の開閉弁６０、第２の流量制御器
５８及び酸素源６２を順次介設してなる活性酸素供給源
６４が接続されている。そして、上記酸素活性器６８に
は酸素を活性化させるエネルギ源として例えば１３．５
６ＭＨｚの高周波電源６６及びこれをオン・オフするた
めの第１のスイッチ１０４が接続されている。

【００４６】また、上記真空処理装置用基材２４にはマ
ッチング回路３６及びプラズマ発生用の例えば１３．５
６ＭＨｚの高周波電源３８及びこれを開閉する第２のス
イッチ１０６が順次接続されており、この基材２４を外
部電材とし、上記ガス供給ノズル９０を内部電極として
これらの電極間にプラズマを発生させるようになってい
る。そして、上記真空処理装置用基材２４の周囲には加
熱ヒータ４８が巻回されており、この加熱ヒータ４８に
は加熱電源１０８及び第３のスイッチ１１０が順次接続
され、成膜時にはこの基材２４自体を加熱するようにな
っている。

【００４７】次に、以上のように構成された装置を用い
て行われる真空処理装置用素材の製造方法について説明
する。まず、筒体状の真空処理装置用基材２４の内壁面
をエッチング処理する場合について説明する。まず、エ
ッチングガス供給系２８のエッチングガス用開閉弁３２
を開き、エッチングガス源３４から第１の発明と同様に
Ｃｌ系ガスを流量制御しつつエッチングガスとして内部
に供給すると同時に内部を真空排気系７０により真空引
きし、所定の処理圧力に維持する。

【００４８】尚、このエッチング処理時には、第１の開
閉弁５２、不活性ガス開閉弁９８及び第２の開閉弁６０
はそれぞれ閉じ、ＤＭＡＨ、不活性ガス及び酸素を容器
内へ供給しないようにする。また、第３のスイッチ１１
０も開放状態にして加熱ヒータ４８を停止状態としてお
く。そして、このような状態において第２のスイッチ１
０６をオンにして筒体状の真空処理装置用基材２４とこ
の中心のガス供給ノズル９０との間に高周波電圧を印加
し、容器内部にプラズマを発生させて基材２４の内壁面
全体をエッチング処理し、自然酸化膜を除去する。この
時のプロセス条件は第１の発明の場合と略同様であり、
このエッチング処理は図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に対応
する。

【００４９】このエッチング処理が終了したならば、次
にアルミニウム酸化膜の成膜処理に移行する。まず、第
２のスイッチ１０６をオフにしてプラズマの発生を停止
し、更にエッチングガス用開閉弁３２を閉じてエッチン
グガスの供給を停止すると共に不活性ガス開閉弁９８を
開く。これにより、Ｎ₂ の如き不活性ガスを不活性ガス
源１００から不活性ガス供給系１０２を介して容器内へ
導入し、この容器内に残留するエッチングガスと置換さ
せる。エッチングガスの置換が終了したならば、不活性
ガス開閉弁９８を閉じて不活性ガスの供給を停止すると
共に第３のスイッチ１１０を閉じて加熱ヒータ４８に通
電し、真空処理装置用基材２４を所定のプロセス温度、
例えば２００℃まで昇温し、この温度を維持する。

【００５０】そして、第１の開閉弁５２を開くことによ
り、処理ガス源５４から成膜用のＤＭＡＨ及び水素ガス
を処理ガス供給系５６を介して容器内へ導入し、アルミ
ニウム被膜の成膜を行う。この成膜初期の段階では第１
の発明の場合と同様に活性用酸素は流さないようにす
る。これにより、エッチングされた基材内壁面全面には
純粋アルミニウム被膜が形成される。この時の状態は図
１（Ｃ）に示すと同様である。

【００５１】このようにして厚さ数μｍ程度の純粋アル
ミニウム被膜が形成されたならば、次に第２の開閉弁６
０を開いて酸素源６２から酸素を流すと同時に第１のス
イッチ１０４をオンにして酸素活性器６８を駆動し、活
性化された酸素を流量制御しつつ活性酸素ノズル９２か
ら容器内へ供給する。これによりＣＶＤ操作が行われて
上記純粋アルミニウム被膜上に酸化アルミニウム被膜が
次第に形成されることになる。

【００５２】この時、第１の発明の場合と同様に、活性
酸素の流量は次第に増加させるようにして供給し、酸化
アルミニウム被膜の形成初期においてはアルミニウムに
対する酸素含有量を低く押さえ、ＣＶＤ操作が進行する
に従って、酸素含有量を増加させ、最終的に所定の厚さ
のＡｌ₂ Ｏ₃ 酸化アルミニウム被膜を形成させる。この
時の状態は図１（Ｄ）及び図１（Ｅ）に示す場合と同様
である。この場合にも、ＤＭＡＨと酸素の最終的な流量
比は、第１の発明と同様である。このようにして酸化ア
ルミニウム被膜の成膜を完了し、真空処理装置用素材を
形成する。

【００５３】そして、このように形成した筒体状の真空
処理装置用素材を用いて真空処理装置やロードロック室
や、カセット室等の真空容器を製造することになる。こ
れにより、緻密で硬い、しかも重金属不純物が少ないの
みならずガス放出率も少ない酸化アルミニウム被膜を有
する真空処理装置用素材を形成することができる。この
ような方法によれば、最終的に形成すべき真空処理装置
等の筒体状の真空処理装置用基材を用いてエッチング及
び成膜用の真空処理装置を形成し、自身の内壁にエッチ
ング処理及び成膜処理を施すようにしたので、エッチン
グ及び成膜用の特別の真空処理装置を用いることが不要
となる。上記した真空処理装置用素材を用いた真空処理
装置によれば、従来装置と比較して１０^-5Ｔｏｒｒの高
真空状態まで短時間でもって行くことができ、また、エ
ッチング時におけるメタルコンタミネーションの程度も
大幅に改善することができた。

【００５４】尚、上記実施例にあっては、基材の表面に
純粋な酸化アルミニウム被膜を形成することにより、耐
腐食性や耐久性を向上させたが、次に説明するように酸
化アルミニウムに替えて爆発溶射によりセラミック被膜
を形成して耐腐食性等を向上させるようにしてもよい。

【００５５】次に、基材表面に爆発溶射によるセラミッ
ク被膜を形成した第４乃至第６の発明に係る真空処理装
置用素材及びその製造方法について添付図面を参照して
説明する。

【００５６】図４は第４及び第５の発明に係る真空処理
装置用素材を用いて組み立てた真空処理装置を示す断面
図、図５は図４に示す装置に用いる上部電極を示す斜視
図、図６は図４に示す装置に用いる側壁保護板を示す斜
視図、図７は爆発溶射によるセラミック被膜のコーティ
ング方法を説明するための説明図、図８は上部電極の取
付部を示す部分拡大断面図、図９は上部電極のガス噴射
孔を示す部分拡大断面図、図１０は側壁保護板の取付部
を示す部分拡大断面図である。本実施例においては真空
処理装置としてエッチング装置を例にとった場合につい
て説明する。

【００５７】このエッチング装置１２０は、例えばアル
ミニウム等により円筒状或いは方形状に成形された処理
容器１２２を有しており、この処理容器１２２の内部に
は、被処理体である例えば半導体ウエハＷを載置するた
めの下部電極としてのサセプタ１２４が処理容器底部上
に絶縁体１２６を介して設置されている。

【００５８】このサセプタは接地されていると共にこの
上面の載置面の周辺部には載置されたウエハＷの周縁部
を機械的に保持するためのクランパ１２８が設けられて
おり、ウエハＷを確実にサセプタ１２４上に固定するよ
うになっている。上記処理容器１２２の底部には、図示
しない真空ポンプに接続された排気系１３０が接続され
て内部を真空引き可能にしていると共にその側壁には、
ウエハＷを搬出・搬入時に開閉するゲートバルブ１３２
が設けられている。

【００５９】また、処理容器１２２の天井部１２３に
は、上記サセプタ１２４と対向させてシャワーヘッド構
造になされた例えばアルミニウム製の上部電極１３２が
設けられており（図５参照）、この上部電極１３２に
は、マッチングボックス１３６を介して例えば１３．５
６ＭＨｚの高周波電源１３８が接続されて、サセプタ１
２４との間で高周波電圧を印加してプラズマを立てるよ
うになっている。また、この上部電極１３２の下面には
導入されたガスを処理室内に向けて噴出するための多数
のガス噴出孔１３１が形成されている。

【００６０】この上部電極１３２は下方向へ凸状に成形
されて内部に中空室１３９が設けられ、この中空室には
エッチングガスを供給するエッチングガス供給路１４０
が接続される。また、この中空室１３９内には導入され
たエッチングガスを平面方向に拡散させるために、多数
の通気孔を有する例えば２枚の拡散板１４２、１４２が
設けられている。

【００６１】また、処理空間Ｓを囲むように、処理容器
１２２の側壁の内側には、図６にも示すような断面Ｌ字
状のリング状側壁保護板１４４が設けられており、処理
容器内壁を腐食性のエッチングガスから保護している。
この保護板１４４の水平フランジ部１４４Ａには、多数
の連通孔１４６が形成されており、これを介して処理空
間Ｓ内の雰囲気を効率的に排気系１３０へ導くようにな
っている。また、ゲートバルブ１３２に対応する上記側
壁保護板１４４には図示しない搬送アーム及びウエハを
搬出入させるための搬送用長孔１４８が形成されてい
る。

【００６２】この搬送用長孔１４８が形成されている側
壁保護板１４４の下方には、上記搬送用長孔１４８を開
閉するために昇降可能になされたシャッタ部材１５０が
設置されている。このように構成されるエッチング装置
の処理空間Ｓに接する多くの真空処理装置用素材（部
品）、例えば上部電極１３４、側壁保護板１４４、シャ
ッタ部材１５０、処理容器側壁等の表面には、爆発溶射
により形成された本発明の特長とするセラミック被膜が
形成される。すなわち下部電極１３４の下面の略全体、
側壁保護板１４４の表面の略全体、シャッタ部材１２２
の内側面及び処理容器の内側壁には、それぞれセラミッ
ク被膜１５２Ａ、１５２Ｂ、１５２Ｃ、１５２Ｄが付着
されている。セラミック被膜としては、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、Ａ
ｌＮ系セラミック等を用いることができる。

【００６３】ここで爆発溶射について説明すると、図７
に示すように中空の銃身１５４に、燃焼熱の高い例えば
アセチレンガスと酸素を供給してこれらの混合ガスをス
パークプラグ１５６により爆発させ、これによって生じ
る高速燃焼エネルギを利用して、供給されたセラミック
粉末材料を基材１５８の表面に付着する。銃身１５４内
で混合ガスが爆発すると、このガス温度は約３３００℃
に昇って燃焼ガスは音速の約１０倍の速度で銃口に向か
い、これによりセラミック粉末は半溶融状態になって音
速の約２倍の速さで基材１５８に激突してこの表面に厚
さ数１００ミクロンの頑強なコーティング被膜を形成す
ることができる。従って、この基材１５８として、真空
処理装置用基材、例えば上部電極形成用基材、側壁保護
板用基材、シヤッタ部材用基板、処理容器用基材を用い
ることにより、各基材に上記したようなセラミック被膜
を形成することができる。

【００６４】各セラミック被膜は、被膜形成後、研磨処
理が可能な程の平坦性を有している基板の場合にはその
表面を研磨処理して平滑処理するのが好ましいし、ま
た、セラミック被膜の厚みは最終的には１０〜４００μ
ｍになるように設定し、気孔率はパーティクルの発生を
極力抑制するために、２％以下に設定する。また、セラ
ミック被膜中のセラミックの純度は、好ましくは９９．
５％以上とし、その時のビッカース硬さは９００以上と
する。また、セラミック被膜の表面を研磨処理する場合
には、副生成物の付着の困難性や付着物の除去の容易性
を考慮すると研磨面の表面粗さを３μｍ以下に設定する
のが好ましい。

【００６５】また、上部電極１３４を例にとると、図８
に示すように処理容器の側壁上端部と接合される上部電
極１３４の下面の周縁部の処理は比較的難しいことか
ら、まず、上部電極１３４の下面周縁部に側壁上端部接
合幅よりもやや幅広に予め従来方法と同様に硬質アルマ
イト１６０を形成しておく。尚、この部分に硬質アルマ
イト１６０を形成するには、上部電極１３４の下面全体
に硬質アルマイトを形成し、次に、上記した硬質アルマ
イト１６０のみを残して他の部分のアルマイトを切削処
理により取り除くようにしてもよいし、該当部分のみに
選択的に硬質アルマイトを形成するようにしてもよい。

【００６６】次に、上部電極１３４の下面に、硬質アル
マイト１６０の部分を除いた全域に上述した方法で爆発
溶射によるセラミック被膜１５２Ａを形成する。この場
合、硬質アルマイト１６０の端部にて、僅かな距離Ｌ
１、例えば数ｍｍ程度だけ重ね合わせるようにセラミッ
ク被膜１５２Ａを形成する。このように処理することに
より、上部電極１３４を構成するアルミニウムの地肌が
直接、処理空間Ｓに晒されることを防止することができ
る。

【００６７】そして、サセプタ１２４と対向する上部電
極１３４の下面は非常に平坦性が高いことから研磨処理
を施し易く、従って、この下面に付着したセラミック被
膜１５２Ａに研磨処理を施す。例えば、当初３００μｍ
程度のセラミック被膜を固着させ、この表面を１００μ
ｍ程度研磨することにより最終的に２００μｍ程度のセ
ラミック被膜を形成する。このように研磨によりセラミ
ック被膜の平滑性を高めることにより、この部分にエッ
チング時の副生成物が付着し難くなり、また、付着して
もメンテナンス時に容易に剥離させることが可能とな
る。

【００６８】また、上部電極１３４の下面全体に硬質ア
ルマイトを施してこの上よりセラミック被膜１５２Ａを
付着することも考えられるが、硬質アルマイト上にセラ
ミック被膜１５２Ａを付着するとその密着力が弱く剥が
れ易くなって好ましくない。また、硬質アルマイトを切
削処理してアルミニウムの地肌を露出させた場合、直ち
にこの面にセラミック被膜を付着させるのではなく、グ
ラスショット等によりアルミニウム表面を荒らして密着
力を強くするようにした後にセラミック被膜を付着する
ようにしてもよい。

【００６９】また、図９に示すように下部電極１３４の
下面に多数形成したガス噴出孔１３１は、ここに付着さ
れるセラミック被膜１５２Ａによりその直径が僅かに狭
められるので、ガス噴出孔１３１の直径Ｌ２を、最終的
目標値よりも僅かに大きく設定しておくのが好ましい。
例えば、ガス噴出孔１３１の直径の最終的目標値を０．
５ｍｍ程度とすると、セラミック被膜１５２Ａにより狭
められる量を考慮して、直径Ｌ２を例えば０．８ｍｍ程
度に大きく設定しておく。

【００７０】更に、側壁保護板１４４に関しては、例え
ば図１０にも示すように垂直部分よりも水平フランジ部
１４４Ａの部分のセラミック被膜の方がプラズマによる
ダメージを受け易いので、特にこの水平フランジ部１４
４Ａのセラミック被膜１４４Ａの厚みＬ３を十分に厚く
し、例えば２００μｍ程度に設定する。また、側壁保護
板１４４の外側面と処理容器側壁との間の距離Ｌ４は、
一般的には０．５ｍｍに設定されるが、この僅か０．５
ｍｍの隙間部にもプラズマが入り込んでダメージを受け
るので、図１０に示すように側壁保護板１４４の外側面
側及び水平フランジ部１４４Ａの下面側にもセラミック
被膜１４４Ａを付着形成するのが好ましい。

【００７１】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。まず、エッチング処理を行う場
合には、サセプタ１２４の上面の載置面にウエハＷを載
置してこれをクランパ１２８により保持固定し、処理容
器１２２内に所定のエッチングガスを導入しつつ内部を
所定の減圧雰囲気に維持し、サセプタ１２４と上部電極
１３４との間に高周波電圧を印加する。この場合、エッ
チングガスとしては塩素系ガス、フッ素系ガス等が使用
される。また、シャッタ部材１５０は上昇されて側壁保
護板１４４の搬送用長孔１４８を塞いでおり、ゲートバ
ルブ１３２が腐食されることを防止している。

【００７２】このように高周波電圧を印加することによ
り、サセプタ１２４と上部電極１３４との間の処理空間
Ｓにはプラズマが立ち、発生した活性種によってウエハ
表面がエッチング処理される。この時、特に処理空間Ｓ
に晒されている上部電極１３４の下面、側壁保護板１４
４の全表面、シャッタ部材１５０の内側面、処理容器の
側壁等は、本発明の特長とする爆発溶射によるセラミッ
ク被膜１５２Ａ、１５２Ｂ、１５２Ｃ、１５２Ｄが付着
されているので、従来装置に用いられていた硬質アルマ
イト被膜よりも耐久性及び耐腐食性を向上させることが
できる。

【００７３】従って、プラズマによって削られることを
大幅に抑制することができ、パーティクルの発生及びア
ルミニウム地肌の露出に伴う異常放電の発生を大幅に減
少させることが可能となり、製品の歩留まりも向上させ
ることができる。特に、例えば上部電極１３４のように
これに付着したセラミック被膜１５２Ａの表面を滑らか
に研磨処理することにより、プラズマ処理時に発生する
副生成物がこれに付着し難くなり、また、付着したとし
てもメンテナンス時に拭き取り操作等によりこれを容易
に除去することができる。このようにセラミック被膜の
研磨処理は、上部電極に限らず、セラミック被膜を形成
した全ての部材を対象として処理するのが好ましい。特
に、セラミック被膜の表面を研磨処理する場合には、爆
発溶射により形成した被膜のみならず、イオンプラズマ
溶射によって形成したセラミック被膜を研磨処理する場
合にも上述したと同様に副生成物の付着防止や、付着し
た生成物の除去の容易化を図ることができるという機能
を発揮することができる。

【００７４】ここで、本発明に用いた爆発溶射によるセ
ラミック被膜、従来用いられていた硬質アルマイト被膜
やプラズマ溶射によるセラミック被膜の断面図について
比較を行う。図１１（Ａ）は本発明の爆発溶射によるセ
ラミック被膜の断面図を示し、図１１（Ｂ）は硬質アル
マイト被膜の断面図を示し、図１１（Ｃ）はプラズマ溶
射によるセラミック被膜の断面図を示す。図から明らか
なように図１１（Ｂ）、図１１（Ｃ）に示す被膜の場合
は、気孔率はかなり大きく、特に、図１１（Ｃ）に示す
プラズマ溶射による被膜の場合には最大４．０％（体積
％）にも達して好ましくない。これに対して、本発明の
爆発溶射によるセラミック被膜の場合は、気孔率は最大
２．０％（体積％）と低く、良好な結果となっている。
更に、硬さについては、図１１（Ｃ）に示すプラズマ溶
射による被膜の場合にはビッカース硬度は７００程度で
あるが、図１１（Ａ）に示す本発明の被膜の場合は、ビ
ッカース硬度は１０００程度であり、耐久性を大幅に向
上できたことが判明する。尚、図１１（Ｂ）に示す硬質
アルマイトの硬さは、プラズマ溶射による被膜の半分程
度であり、かなり劣っている。

【００７５】また、本実施例では処理容器１２２の側壁
を、これを保護する側壁保護板１４４の両方にセラミッ
ク被膜を形成したが、側壁保護板１４４の保護機能が十
分ならば、処理容器側壁にセラミック被膜を形成しなく
てもよいのは勿論である。更には、上記実施例では処理
容器内に収容される部品としては、側壁保護板１４４、
シャッタ部材１５０、クランパ１２８を一例として挙げ
てこれらの表面に爆発溶射によるセラミック被膜を形成
する場合について説明したが、これらに限定されず、例
えばサセプタ１２４の表面或いは図示しないフォーカス
リング等の表面にも爆発溶射によるセラミック被膜を形
成するようにしてもよい。

【００７６】尚、上記実施例にあっては、上部電極１３
４に高周波電圧を印加する形式のプラズマエッチング装
置を例にとって説明したが、これに限定されず、例えば
サセプタに高周波電源を印加する形式のものや、或いは
上下の両電極に高周波電源を印加する形式のもの等あら
ゆる形式のものに適用することができる。更には、プラ
ズマ処理装置としては、エッチング装置に限定されず、
プラズマＣＶＤ装置、プラズマアッシング装置、プラズ
マスパッタ装置、プラズマイオン注入装置等にも適用す
ることができる。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の真空処理
装置用素材（部品）及びその製造方法によれば、次のよ
うに優れた作用効果を発揮することができる。第１の発
明によれば、真空雰囲気中で自然酸化膜をエッチング処
理した後に真空雰囲気中でＣＶＤにより成膜することに
より酸化アルミニウムを堆積させるようにしたので、陽
極酸化によるアルマイト処理をなくすことができ、従っ
て緻密で耐食性に優れるのみならず、不純物金属が少な
く、しかも含有水分の非常に少ない酸化アルミニウム被
膜を有する真空処理装置用素材を形成することができ
る。第２の発明によれば、不純物金属の少ない、しかも
ガス放出率の少ない酸化アルミニウム被膜を有する真空
処理装置用素材を形成することができる。従って、この
ような真空処理装置用素材を用いて真空容器を形成した
場合には、高真空状態まで短時間で真空引きでき、しか
もメタルコンタミネーションを減少させることができ
る。第３の発明によれば、最終的に形成すべき真空容器
の筒体状の真空処理装置用基材を用いて真空容器を形成
し、真空雰囲気で自然酸化膜をエッチング処理し、更に
ＣＶＤにより成膜処理を行うようにしたので、エッチン
グや成膜用の特別な真空処理装置を用いることなく不純
物金属の少ない、しかもガス放出率の少ない、酸化アル
ミニウム被膜を有する真空処理装置用素材を形成するこ
とができる。第４及び第６の発明によれば、シャワーヘ
ッドのガス噴射孔の直径を目標値の通りに正確に形成す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明に係る真空処理装置用素材の製造方
法を説明するための説明図である。

【図２】第１の発明を実施するための処理装置の一例を
示す概略構成図である。

【図３】第３の発明を実施するための処理装置の一例を
示す概略構成図である。

【図４】第４及び第５の発明に係る真空処理装置用素材
を用いて組み立てた真空処理装置を示す断面図である。

【図５】図４に示す装置に用いる上部電極を示す斜視図
である。

【図６】図４に示す装置に用いる側壁保護板を示す斜視
図である。

【図７】爆発溶射によるセラミック被膜のコーティング
方法を説明するための説明図である。

【図８】上部電極の取付部を示す部分拡大断面図であ
る。

【図９】上部電極のガス噴出孔を示す部分拡大断面図で
ある。

【図１０】側壁保護板の取付部を示す部分拡大断面図で
ある。

【図１１】爆発溶射によるセラミック被膜、プラズマ溶
射によるセラミック被膜及び硬質アルマイト被膜を示す
断面図である。

【図１２】表面がアルマイト処理されたアルミニウム合
金を収容した真空室内の圧力を測定する測定系を示す図
である。

【図１３】図１２に示す測定系を用いて圧力を測定した
結果を示すグラフである。

【符号の説明】

１４第１の真空処理室１６第２の真空処理室１８ロードロック室２０上部電極２２下部電極２４真空処理装置用基材２８エッチングガス供給系３８高周波電源５６処理ガス供給系６４活性酸素供給系６８酸素活性器７２自然酸化膜７４純粋アルミニウム被膜７６酸化アルミニウム被膜７８Ａｌ₂ Ｏ₃ 酸化アルミニウム被膜８０真空処理装置用素材９２活性酸素供給ノズル１０２不活性ガス供給系１２０エッチング装置１２２処理容器１２４サセプタ（下部電極）１２８クランパ１３４上部電極１４４側壁保護板１５０シャッタ部材１５２Ａ〜１５２Ｄセラミック被膜１５８基材

フロントページの続き (56)参考文献特開平４−301062（ＪＰ，Ａ) 特開平４−239130（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−156777（ＪＰ，Ａ) 特開平４−229619（ＪＰ，Ａ) 特開平５−214505（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−5528（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−39728（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−254731（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/3065 C23C 16/509 H01L 21/205

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】純粋アルミニウムを含むアルミニウム合
金により真空処理装置用基材を形成し、この真空処理装
置用基材の表面に形成されている自然酸化膜を真空雰囲
気中でエッチング処理により除去し、その後、前記エッ
チング処理がなされた真空処理装置用基材の表面に真空
雰囲気中にて酸化アルミニウムをＣＶＤにより堆積する
ように構成したことを特徴とする真空処理装置用素材の
製造方法。
【請求項２】純粋アルミニウムを含むアルミニウム合
金よりなる真空処理装置用基材を含む真空処理装置用素
材において、前記真空処理装置用基材の表面の自然酸化
膜を真空雰囲気中でエッチングにより除去し、その後、
この表面に真空雰囲気中にて酸化アルミニウムをＣＶＤ
により堆積して酸化アルミニウム被膜を構成したことを
特徴とする真空処理装置用素材。
【請求項３】真空処理装置用素材の製造方法におい
て、純粋アルミニウムを含むアルミニウム合金により筒
体状に真空処理装置用基材を形成し、次に、前記真空処
理装置用基材の両端を密閉して内部を真空雰囲気に維持
しつつ前記真空処理装置用基材の内壁面に形成されてい
た自然酸化膜をエッチング処理により除去し、その後、
前記内部を真空雰囲気中に維持しつつ前記内壁面に酸化
アルミニウムをＣＶＤにより堆積するように構成したこ
とを特徴とする真空処理装置用素材の製造方法。
【請求項４】真空処理装置に用いられる部品であっ
て、ガス噴出孔を有するシャワーヘッド用の真空処理装
置用基材の表面に、溶射によりセラミック被膜を形成し
てなる真空処理装置用部品において、前記シャワーヘッ
ド用の真空処理装置用基材の前記ガス噴射孔の直径を、
前記溶射によるセラミック被膜により狭められる量を予
め見越して最終的目標値よりも僅かに大きく設定してい
ることを特徴とする真空処理装置用部品。
【請求項５】純粋アルミニウムを含むアルミニウム合
金よりなる真空処理装置用基材を含む真空処理装置用部
品において、前記真空処理装置用基材は前記真空処理装
置の処理容器内に収容される側壁保護板であり、該側壁
保護板の表面に、溶射によりセラミック被膜を形成し、
前記側壁保護板の水平フランジ部分のセラミック被膜の
厚さが垂直部分のセラミック被膜よりも厚くなされてい
ることを特徴とする真空処理装置用部品。
【請求項６】前記溶射により形成されるセラミック被
膜の厚さは、１０〜４００μｍの範囲内であることを特
徴とする請求項４又は５記載の真空処理装置用部品。
【請求項７】前記セラミック被膜の気孔率が２％以下
であることを特徴とする請求項４乃至６記載の真空処理
装置用部品。
【請求項８】前記セラミック被膜のビッカース硬度が
９００以上であることを特徴とする請求項４乃至７記載
の真空処理装置用部品。
【請求項９】前記セラミック被膜を形成する前に前記
真空処理装置用基材の表面が荒されていることを特徴と
する請求項４乃至８のいずれかに記載の真空処理装置用
部品。
【請求項１０】前記セラミック被膜は、その表面が平
坦に研磨されていることを特徴とする請求項４乃至９の
いずれかに記載の真空処理装置用部品。
【請求項１１】前記セラミック被膜の研磨後の表面粗
さは３μｍ以下に設定されていることを特徴とする請求
項１０記載の真空処理装置用部品。
【請求項１２】前記溶射はプラズマ溶射或いは爆発溶
射であることを特徴とする請求項４乃至１１のいずれか
に記載の真空処理装置用部品。
【請求項１３】前記真空処理装置用部品は、プラズマ
処理装置の電極用部品であることを特徴とする請求項４
に記載の処理装置用部品。
【請求項１４】真空処理装置に用いられる部品であっ
て、ガス噴出孔を有するシャワーヘッド用の真空処理装
置用基材の表面に、溶射によりセラミック被膜を形成し
てなる真空処理装置用部品の製造方法において、前記真空処理装置用基材の前記ガス噴射孔の直径を、前
記溶射によるセラミック被膜により狭められる量を予め
見越して最終的目標値よりも僅かに大きく設定するよう
にして真空処理装置用基材を形成し、次に、この真空処
理装置用基材の表面に溶射によりセラミック被膜を形成
するように構成したことを特徴とする真空処理装置用部
品の製造方法。
【請求項１５】真空処理装置の処理容器内に収容され
る側壁保護板である真空処理装置用部品の製造方法にお
いて、純粋アルミニウムを含むアルミニウム合金により前記側
壁保護板用の真空処理装置用基材を形成し、次に、前記
真空処理装置用基材の表面に、溶射によりセラミック被
膜を形成すると共に前記側壁保護板の水平フランジ部分
のセラミック被膜の厚さが垂直部分のセラミック被膜よ
りも厚くなされているように構成したことを特徴とする
真空処理装置用部品の製造方法。
【請求項１６】前記セラミック被膜の厚さは、１０〜
４００μｍであることを特徴とする請求項１４又は１５
記載の真空処理装置用部品の製造方法。
【請求項１７】前記セラミック被膜の気孔率が２％以
下であることを特徴とする請求項１４乃至１６に記載の
真空処理装置用部品の製造方法。
【請求項１８】前記セラミック被膜のビッカース硬度
が９００以上でであることを特徴とする請求項１４乃至
１７のいずれかに記載の真空処理装置用部品の製造方
法。
【請求項１９】前記セラミック被膜を形成する前に前
記真空処理装置用基材の表面が荒されていることを特徴
とする請求項１４乃至１８のいずれかに記載の真空処理
装置用部品の製造方法。
【請求項２０】前記セラミック被膜は、その表面が平
坦に研磨されていることを特徴とする請求項１４乃至１
９のいずれかに記載の真空処理装置用部品の製造方法。
【請求項２１】前記セラミック被膜の研磨後の表面粗
さは３μｍ以下に設定されていることを特徴とする請求
項２０記載の真空処理装置用部品の製造方法。
【請求項２２】前記真空処理装置用部品は、プラズマ
処理装置の電極用部品であることを特徴とする請求項１
４に記載の真空処理装置用部品の製造方法。