JP4786782B2

JP4786782B2 - 耐食性に優れたＣＶＤ−ＳｉＣおよびそれを用いた耐食性部材、ならびに処理装置

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Publication number: JP4786782B2
Application number: JP2000229716A
Authority: JP
Inventors: 林大槻; 暁野上
Original assignee: Toyo Tanso Co Ltd; Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Toyo Tanso Co Ltd; Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1999-08-02
Filing date: 2000-07-28
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2020-07-28
Also published as: JP2001107239A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐食性に優れたＣＶＤ−ＳｉＣおよびそれを用いた耐食性部材、ならびに処理装置に関する。本発明のＣＶＤ−ＳｉＣが適用される耐食性が要求される部材としては、ＣＶＤ装置等に用いられるサセプタ、シールドリング、シャワーヘッド、クランプリング、デポシールドリング等を挙げることができる。また、このような耐食性部材が適用される本発明の処理装置としては、上述のＣＶＤ装置の他、エッチング装置、ＲＴＰ（Rapid Thermal Process）装置や、レジスト塗布・現像処理を行う際に用いられる加熱装置等を挙げることができる。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造においては、半導体ウエハ上に例えばｐｏｌｙ−Ｓｉ層や、Ａｌ、Ｗ、Ｃｕ等のメタル層を形成する工程があり、これらの形成方法の一つとしてＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）が用いられている。
【０００３】
半導体ウエハに枚葉式ＣＶＤにより所定の膜を形成する際には、半導体ウエハはチャンバー内に配置されたサセプタ上に載置される。また、サセプタに載置された半導体ウエハの外側にはシールドリングが設けられる。これらサセプタやシールドリングとしては、従来、アモルファスカーボン、焼結ＳｉＣ、基材をＣＶＤ−ＳｉＣで被覆したものが多用されている。
【０００４】
ところで、ＣＶＤ成膜の際には、反応ガスがチャンバー内の全体に存在していることから、半導体ウエハ上に成膜されるのみならず、サセプタやシールドリング等のチャンバー内に存在する部材にも半導体ウエハ上に形成されるのと同様の膜が形成される。したがって、所定枚数の半導体ウエハに対して成膜処理を施した後、チャンバー内の部材を洗浄する必要がある。
【０００５】
チャンバー内の洗浄処理は、従来、酸またはアルカリの溶液による湿式洗浄によって行われていたが、湿式洗浄では洗浄の度毎に一旦装置を止め、チャンバーからこれら部材を取り外して洗浄せざるを得ず、洗浄に手間がかかるとともに、成膜効率を低下させる要因となっていた。また、これら部材のチャンバーに対する出し入れの際に半導体ウエハに不純物が付着し、製品への悪影響および部材の短命化の原因となっていた。
【０００６】
このような湿式洗浄の問題点を解消するために、最近では、ＣｌＦ_３等のハロゲン含有ガスを用いて乾式のｉｎ−ｓｉｔｕ洗浄が行われるようになってきている。すなわち、サセプタ等の部材をチャンバーから取り外すことなく、チャンバー内にＣｌＦ_３等を導入して洗浄を行っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなＣｌＦ_３等を用いた乾式洗浄では、サセプタ等の部材として焼結ＳｉＣを用いた場合には、ＳｉＣの粒子間を結合させるフィラー（焼結助剤）がＣｌＦ_３によってエッチングされ、粒子が剥がれるというように耐食性が悪く使用に耐えない。また、アモルファスカーボンを用いた場合には、耐食性は焼結ＳｉＣよりも良好ではあるが、ＣｌＦ_３と反応してＣＦ系の付着物がチャンバー内のシャワーヘッド等に付着し、その付着物の上に成膜すると付着物と成膜物の密着性が悪いため成膜物の剥がれが発生し、パーティクルとなって半導体ウエハに付着し、歩留まり低下の原因となる。
【０００８】
サセプタ等の部材として従来のＣＶＤ−ＳｉＣで被覆したものを用いる場合には、耐食性は焼結ＳｉＣよりも良好であり、しかもアモルファスカーボンのような問題は生じ難いが、部材表面のＳｉＣがエッチングされやすく、部材寿命が短いという問題がある。また、ＳｉＣ膜がエッチングされると、ＳｉＣが剥離してパーティクルとなるおそれがあり、歩留まり低下の原因となる。
【０００９】
また、従来のＣＶＤ−ＳｉＣ膜は、表面状態の均一性が必ずしも良好とはいえず、表面状態が均一なＣＶＤ−ＳｉＣ膜が望まれている。
【００１０】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、ＣｌＦ_３等のハロゲン含有ガスによってエッチングされにくい耐食性に優れたＣＶＤ−ＳｉＣを提供することを目的とする。また、表面状態の均一な耐食性に優れたＣＶＤ−ＳｉＣを提供することを目的とする。さらに、このようなＣＶＤ−ＳｉＣを用いた耐食性部材およびそのような耐食性部材を適用した処理装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、ＣｌＦ_３等のハロゲン含有ガスによってエッチングされにくいＣＶＤ−ＳｉＣを得るべく研究を重ねた結果、特定の配向性を有するβ−ＳｉＣ結晶を含むことにより、従来のＣＶＤ−ＳｉＣよりもＣｌＦ_３等のハロゲン含有ガスに対する耐食性が高くなることを見出した。また、６Ｈ構造を有するα−ＳｉＣ結晶とβ−ＳｉＣ結晶とを共存させることによっても、従来のＣＶＤ−ＳｉＣよりもＣｌＦ_３等のハロゲン含有ガスに対する耐食性が高くなることを見出した。さらに、これらのＣＶＤ−ＳｉＣは膜質の均一性が高いことを見出した。
【００１２】
本発明は、このような知見に基づいてなされたものであって、以下の（１）〜（１１）を提供するものである。
【００１５】
（１）表面のＸ線回折による（１１１）面、（２００）面、（２２０）面、（３１１）面、（２２２）面のピーク強度の和に対する（２２０）面および（３１１）面のピーク強度の和の比率が０．１５以上となるように配向したβ−ＳｉＣ結晶と６Ｈ構造を有するα−ＳｉＣ結晶とが共存してなることを特徴とする耐食性に優れたＣＶＤ−ＳｉＣ。
【００１８】
（２）上記（１）において、６Ｈ構造を有するα−ＳｉＣ結晶からなる基材上に形成されることを特徴とする耐食性に優れたＣＶＤ−ＳｉＣ。
【００２１】
（３）基材と、その上に形成されたＣＶＤ−ＳｉＣ膜とを有する耐食性部材であって、前記ＣＶＤ−ＳｉＣ膜は、表面のＸ線回折による（１１１）面、（２００）面、（２２０）面、（３１１）面、（２２２）面のピーク強度の和に対する（２２０）面および（３１１）面のピーク強度の和の比率が０．１５以上となるように配向したβ−ＳｉＣ結晶と６Ｈ構造を有するα−ＳｉＣ結晶とが共存してなることを特徴とする耐食性部材。
【００２２】
（４）上記（３）において、ハロゲン含有ガス雰囲気中で使用されることを特徴とする耐食性部材。
【００２５】
（５）上記（３）において、前記基材は、６Ｈ構造を有するα−ＳｉＣ結晶で構成されていることを特徴とする耐食性部材。
【００２７】
（６）基板を収容する処理容器と、処理容器内の基板に所定の処理を施す処理機構とを有する処理装置であって、
前記処理容器内で使用される部材の少なくとも一部が、基材と、その上に形成されたＣＶＤ−ＳｉＣ膜とを有し、このＣＶＤ−ＳｉＣ膜は、β−ＳｉＣ結晶と６Ｈ構造を有するα−ＳｉＣ結晶とが共存してなることを特徴とする処理装置。
【００２８】
（７）基板を収容する処理容器と、処理容器内の基板に所定の処理を施す処理機構とを有する処理装置であって、
前記処理容器内で使用される部材の少なくとも一部が、基材と、その上に形成されたＣＶＤ−ＳｉＣ膜とを有し、このＣＶＤ−ＳｉＣ膜は、表面のＸ線回折による（１１１）面、（２００）面、（２２０）面、（３１１）面、（２２２）面のピーク強度の和に対する（２２０）面および（３１１）面のピーク強度の和の比率が０．１５以上となるように配向したβ−ＳｉＣ結晶と６Ｈ構造を有するα−ＳｉＣ結晶とが共存してなることを特徴とする処理装置。
【００２９】
（８）上記（６）または（７）において、前記処理機構はガス導入機構を有し、このガス導入機構により前記処理容器内にハロゲン含有ガスが導入されることを特徴とする処理装置。
【００３０】
（９）上記（８）において、前記ガス導入機構は、基板にＣＶＤ成膜を行うための成膜ガスと、成膜後の洗浄を行うためのハロゲン含有ガスからなる洗浄ガスとを前記処理容器内に導入することを特徴とする処理装置。
【００３１】
（１０）上記（８）において、前記ガス導入機構は、基板に対してエッチングを行うためのエッチングガスを前記処理容器内に導入することを特徴とする処理装置。
【００３２】
（１１）上記（８）〜（１０）のいずれかにおいて、前記処理機構は、さらに処理容器内にプラズマを形成するプラズマ形成機構を有することを特徴とする処理装置。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について具体的に説明する。
本発明のＣＶＤ−ＳｉＣは、第１に、表面のＸ線回折による（１１１）面、（２００）面、（２２０）面、（３１１）面、（２２２）面のピーク強度の和に対する（２２０）面および（３１１）面のピーク強度の和の比率が０．１５以上となるように配向したβ−ＳｉＣ結晶を含むものである。
【００３４】
ＳｉＣには、大別すると六方晶であるα型と立方晶であるβ型の２種類あるが、一般的にα−ＳｉＣよりもβ−ＳｉＣのほうが高温での化学的安定性に優れていることが知られており、従来から、このようなβ−ＳｉＣをＣＶＤにより被覆した部材がＣＶＤ成膜装置のサセプタ等として用いられている。
【００３５】
しかしながら、上述したように、従来のＣＶＤ−ＳｉＣは、ＣｌＦ_３等のハロゲン含有ガスに対する耐食性が十分ではなかった。
【００３６】
そこで、ＣｌＦ_３等のハロゲン含有ガスに対する耐食性が高いＣＶＤ−ＳｉＣを得るために研究を重ねた結果、β−ＳｉＣの表面の（２２０）面および（３１１）面の存在比率が高くなると、ＣｌＦ_３等のハロゲン含有ガスに対する耐食性が良好になるということが判明した。
【００３７】
つまり、従来のβ−ＳｉＣは、（１１１）面および（２２２）面が主要な面であるが、本発明では（２２０）面および（３１１）面の存在比率が０．１５以上となるようにβ−ＳｉＣを配向させることにより、ＣｌＦ_３等のハロゲン含有ガスに対する耐食性が高くなるのである。なお、本発明のＣＶＤ−ＳｉＣは、全てがこのようなβ−ＳｉＣ結晶で構成されていなくてもよい。
【００３８】
本発明では、このような結晶配向性をＸ線回折で把握する。すなわち、Ｘ線回折により確認することができるβ−ＳｉＣ結晶の回折ピークは（１１１）面、（２００）面、（２２０）面、（３１１）面、（２２２）面であり、これら全部のピーク強度の和に対する（２２０）面および（３１１）面のピーク強度の和の割合が０．１５以上となるようにする。
【００３９】
ｉｎ−ｓｉｔｕクリーニングには、ＣｌＦ_３の他に、ＣｌＦ_５、ＮＦ_３、ＨＣｌ、Ｃｌ_２、ＨＦ等のハロゲン含有化合物のいずれかが用いられるが、上記配向性を有するβ−ＳｉＣ結晶を主体とするＣＶＤ−ＳｉＣはこれらいずれに対しても十分な耐食性（耐エッチング性）を有する。
【００４０】
本発明のＣＶＤ−ＳｉＣは、第２に、６Ｈ構造を有するα−ＳｉＣ結晶とβ−ＳｉＣ結晶とが共存してなるものである。
【００４１】
α−ＳｉＣは、２Ｈ、４Ｈ、６Ｈ、１５Ｒ等の多数のポリタイプが存在する。その中で、６Ｈ構造のα−ＳｉＣは、高温で安定であり、この６Ｈ構造のα−ＳｉＣ結晶とβ−ＳｉＣ結晶とを共存させることによっても、ＣｌＦ_３等のハロゲン含有ガスに対して十分な耐食性を得ることができる。
【００４２】
本発明のＣＶＤ−ＳｉＣは、第３に、表面のＸ線回折による（１１１）面、（２００）面、（２２０）面、（３１１）面、（２２２）面のピーク強度の和に対する（２２０）面および（３１１）面のピーク強度の和の比率が０．１５以上となるように配向したβ−ＳｉＣ結晶と６Ｈ構造を有するα−ＳｉＣ結晶とが共存してなるものである。
【００４３】
上述したように、このような配向性を有するβ−ＳｉＣ結晶は、ＣｌＦ_３等のハロゲン含有ガスに対する耐食性が高いから、これに高温で安定な６Ｈ構造のα−ＳｉＣ結晶を共存させることにより、十分な耐食性を得ることができる。
【００４４】
また、これら本発明のＣＶＤ−ＳｉＣは、従来のＣＶＤ−ＳｉＣよりも、膜質の均一性が高い。
【００４５】
本発明に係るＣＶＤ−ＳｉＣを成膜する基材としては、ＳｉＣおよび炭素材を用いることができる。ＳｉＣとしては、グラファイトから転化したＳｉＣ、焼結ＳｉＣ、ＣＶＤ−ＳｉＣを用いることができる。ここで、グラファイトから転化したＳｉＣは、グラファイトに珪酸ガスを反応させてＳｉＣに転化させた、いわゆるＣＶＲ−ＳｉＣ（Chemical Vapor Reaction−ＳｉＣ）である。また、焼結ＳｉＣは、ＳｉＣ粉末に適宜の焼結助剤を転化して１６００℃以上で焼結させたものであり、一般的に６Ｈ構造のα−ＳｉＣ結晶で構成されていると考えられる。さらに、基材として用いるＣＶＤ−ＳｉＣは、グラファイト等からなる基材上にＣＶＤによりＳｉＣを被覆した後、基材を除去してＣＶＤ−ＳｉＣのみとしたものである。また、基材を構成する炭素材としてはグラファイト（黒鉛）およびアモルファスカーボンを用いることができる。
【００４６】
その他、基材としては、β−ＳｉＣとの熱膨張係数の差が±２．５×１０^−６／℃の範囲のセラミックスを用いることができる。すなわち、β−ＳｉＣの熱膨張係数が４．６×１０^−６／℃であるから、熱膨張係数が２．１×１０^−６／℃〜７．１×１０^−６／℃の範囲のセラミックスを用いることができる。このようなセラミックスとしてはＡｌＮ（熱膨張係数４．６×１０^−６／℃）やＢＮ（熱膨張係数２．５×１０^−６／℃）を挙げることができる。
【００４７】
このような基材上に本発明のＣＶＤ−ＳｉＣを成膜する際には、Ｓｉを含むガス例えばＳｉＣｌ_４と、Ｃを含むガス例えばＣ_３Ｈ_８とを原料ガスとしてＣＶＤ装置内へ導入して基材を所定の温度に加熱する。
【００４８】
成膜されるＣＶＤ−ＳｉＣの構造は、成膜の際における基材の種類、成膜温度、原料ガス、炉内圧力等の影響を受けるため、これらを適宜設定することにより、所望の構造のＣＶＤ−ＳｉＣを得る。これらの中でも、特に基材の種類および成膜温度の影響が大きい。
【００４９】
６Ｈ構造を有するα−ＳｉＣ結晶とβ−ＳｉＣ結晶とが共存した構造とするためには、基材としては６Ｈ構造のα−ＳｉＣ結晶を有する焼結ＳｉＣを用いることが好ましい。これにより成膜温度が１４００℃と比較的低くても６Ｈ構造のα−ＳｉＣ結晶を成長させることができる。
【００５０】
表面のＸ線回折による（１１１）面、（２００）面、（２２０）面、（３１１）面、（２２２）面のピーク強度の和に対する（２２０）面および（３１１）面のピーク強度の和の比率が０．１５以上となるように配向したβ−ＳｉＣ結晶を主体とするＣＶＤ−ＳｉＣを形成するためには、成膜温度を１４５０℃以上とすることが好ましい。また、本発明者らの実験により、基材としてグラファイトを用い、比較的低温で成膜を行う場合には、β−ＳｉＣ結晶と２Ｈ構造のα−ＳｉＣ結晶とが共存したものとなることが新たに見出されたが、２Ｈ構造のα−ＳｉＣ結晶高温での安定性が比較的低く、また低温では上記β−ＳｉＣ結晶の好ましい配向性が形成されにくいため、ＣｌＦ_３等のハロゲン含有ガスに対する耐食性が劣る傾向がある。しかし、成膜温度が約１５００℃以上となると、ほぼβ−ＳｉＣ結晶単相となり、また、β−ＳｉＣ結晶の好ましい配向性が高まるため、ＣｌＦ_３等のハロゲン含有ガスに対する耐食性がより高いものとなる。
【００５１】
なお、Ｘ線回折によってα−ＳｉＣ結晶とβ−ＳｉＣ結晶とが共存しているか否かを確認することもできるが、Ｘ線回折ではβ−ＳｉＣの主要ピークとなる（１１１）面とα−ＳｉＣの主要ピークが重なるため、Ｘ線回折によってα−ＳｉＣ結晶とβ−ＳｉＣ結晶とが共存しているか否かを正確に特定することは必ずしも容易ではない。これに対して、ラマン分光分析を用いることにより、それを正確に把握することができる。このため、後の実施例でも説明するように、本発明ではサンプルに対してラマン分光分析を行ってα−ＳｉＣ結晶の存在を確認することが好ましい。
【００５２】
次に、本発明に係るＣＶＤ−ＳｉＣの適用例について説明する。図１は、本発明のＣＶＤ−ＳｉＣが被覆された部材が適用されたＣＶＤ成膜装置を示す断面図である。
【００５３】
このＣＶＤ成膜装置１はＷＳｉ成膜用のものであり、アルミニウム等の金属からなるチャンバー（処理容器）２を有しており、このチャンバー２内には、ウエハＷ（被処理体）を載置するためのサセプタ３が設けられている。サセプタ３は円筒状の支持部材４により支持されている。ウエハＷの外側上方を覆うようにシールドリング５が設けられている。このシールドリング５は、支持部材４に支持されており、サセプタ３の裏面等、下部側への成膜を防止、および後述するハロゲンランプ７の熱線が上方に照射されることを防止するとともに、クリーニング時にクリーニングガスの流路を確保する機能を有している。サセプタ３の真下の処理室底部には、石英等の熱線透過材料よりなる透過窓６が設けられ、その下方にはハロゲンランプ７を収容する加熱室８が設けられている。ハロゲンランプ７から放出された熱線は、透過窓６を透過してサセプタ３の下面を照射してこれを加熱し得るようになっている。チャンバー２の天井部には、処理ガスや洗浄ガス等を導入するためのシャワーヘッド９が設けられている。このシャワーヘッド９の下面には多数のガス吐出孔１０が形成されており、その上面にはガス導入管１１が接続されている。そして、このガス導入管１１には、例えばそれぞれＷＦ_６ガスおよびＳｉＨ_２Ｃｌ_２ガスを供給する処理ガス源１２，１３が接続されており、さらに、ＣｌＦ_３ガス等のハロゲン含有洗浄ガスを供給する洗浄ガス源１４が接続されている。また、チャンバー２の底部近傍には排気口１５が設けられており、図示しない真空ポンプによりこの排気口１５を介してチャンバー２内が排気され、その中が、例えば０．７Ｔｏｒｒの真空度に維持し得るようになっている。
【００５４】
このＣＶＤ成膜装置１において、サセプタ３、シールドリング５、シャワーヘッド９が基材上に本発明のＣＶＤ−ＳｉＣが被覆されて構成されている。このためこれらの部材はＣｌＦ_３ガス等のハロゲン含有ガスに対する耐食性が高い。したがって、処理ガスによる成膜処理の後、ＣｌＦ_３ガスからなる洗浄ガスに切り換えて洗浄ガスをチャンバー２内に導入し、チャンバー２内をｉｎ−ｓｉｔｕクリーニングする際に、これらの部材はエッチングされ難い。
【００５５】
また、図２は、チャンバー２’内に抵抗加熱タイプのサセプタ２１を支持部材２２で支持した状態で設け、このサセプタ２１上にクランプリング２４によりウエハＷを固定して、図１の場合と同様に成膜処理およびクリーニングを行うＣＶＤ成膜装置１’を示す。サセプタ２１内にはＰＧ（Pyrolytic graphite）ヒーター２３が埋設されている。このＣＶＤ成膜装置１’のサセプタ２１およびクランプリング２４も基材上に本発明のＣＶＤ−ＳｉＣを被覆されて構成されている。このため、これら部材はＣｌＦ_３ガス等のハロゲン含有ガスに対する耐食性が高い。したがって、同様にクリーニング処理を行う際に、これらの部材はエッチングされ難い。
【００５６】
さらに、図３に示すようなインラインクリーニングが可能なバッチ式の縦型ＣＶＤ成膜装置に用いる部材にも本発明を適用することができる。図３に示すように、縦型ＣＶＤ成膜装置３０は、筐体３１内に外管３２ａおよび内管３２ｂからなる反応管３２が設けられており、反応管３２の外側にはヒーター３４が設けられている。反応管３２は筒状のマニホールド３７に支持されており、マニホールド３７の下端開口部はキャップ４３で封止可能となっている。反応管３２内には保温筒３６が設けられており、その上に複数枚のウエハを収容したウエハボート３５が載置されている。マニホールド３７には、成膜用の処理ガスおよび洗浄ガスを導入するガス導入管３８と、反応管３２内を排気して所定の減圧雰囲気にする排気管４１が設けられている。ガス導入管３８には、例えばＳｉＨ_４ガスを供給する処理ガス源３９が接続されており、また、ＣｌＦ_３ガス等のハロゲン含有洗浄ガスを供給する洗浄ガス源４０が接続されている。また、ウエハボート３５の搬入出を行うボートエレベータ４２が設けられている。
【００５７】
この縦型ＣＶＤ成膜装置３０において、ウエハボート３５および内管３２ｂが基材上に本発明のＣＶＤ−ＳｉＣが被覆されて構成されている。このため、これらの部材はＣｌＦ_３ガス等のハロゲン含有ガスに対する耐食性が高い。したがって、処理ガスによる成膜処理の後、ＣｌＦ_３ガスからなる洗浄ガスに切り換えて洗浄ガスを反応管３２内に導入し、反応管３２内をインラインクリーニングする際に、これらの部材はエッチングされ難い。
【００５８】
また、これらの構成を有するＣＶＤ成膜装置に限らず他の構成のＣＶＤ成膜装置、例えばプラズマＣＶＤ成膜装置に用いることもできる。
【００５９】
以上は、洗浄ガスとしてハロゲン含有ガスを用いるＣＶＤ成膜装置に本発明を適用した場合について示したが、処理ガス自体にハロゲンを含有ガスを用いるドライエッチング装置等に本発明を適用することももちろん可能である。
【００６０】
以下、本発明に係るＣＶＤ−ＳｉＣをプラズマエッチング装置に適用した場合について説明する。図４は、本発明のＣＶＤ−ＳｉＣが被覆された部材が適用されたプラズマエッチング装置を示す断面図である。このプラズマエッチング処理装置５０は、電極板が上下平行に対向し、一方にプラズマ形成用電源が接続された容量型平行平板エッチング装置として構成されている。
【００６１】
このプラズマエッチング装置５０は、例えば表面がアルマイト処理（陽極酸化処理）されたアルミニウムからなり円筒状をなすチャンバー５２を有しており、このチャンバー５２内の底部には、ウエハＷを載置するための略円柱状のサセプタ５３が設けられている。サセプタ５３内には図示しない冷媒体流路が設けられており、そこを通流する液体窒素等の冷媒により前記サセプタ５３を介してウエハＷが冷却される。このサセプタ５３は下部電極として機能する。
【００６２】
前記サセプタ５３は、その上中央部が凸状の円板状に成形され、その上にウエハＷと略同形の静電チャック５４が設けられている。静電チャック５４は、絶縁材の間に電極５５が介在されており、電極５５に直流電源５６から例えば１．５ｋＶの直流電圧が印加されることにより、例えばクーロン力によってウエハＷを静電吸着する。前記サセプタ５３の上端周縁部には、静電チャック５４上に載置されたウエハＷを囲むように、環状のフォーカスリング５７が配置されている。このフォーカスリング５７によりエッチングの均一性が向上される。サセプタ５３は、昇降機構５８により昇降可能となっており、サセプタ５３の下方中央の駆動部分は大気雰囲気となっており、その部分はベローズ５９で覆われ、真空部分と大気部分が分離されている。
【００６３】
前記サセプタ５３上方には、このサセプタ５３と平行に対向して上部電極６０が設けられている。この上部電極６０は、絶縁材６５を介して、チャンバー５２の上部に支持されており、サセプタ５３との対向面を構成するとともに多数のガス吐出孔６２を有する電極板６１と、この電極板６１を支持し例えば表面がアルマイト処理されたアルミニウムからなる電極支持体６３とによって構成されている。電極板６１の下面外周部にはシールドリング７０が設けられている。前記電極支持体６３にはガス導入口６６が設けられ、このガス導入口６６には、ガス導入管６７が接続されている。そして、このガス導入管６７には、エッチングガスとして例えばＣＦ_４ガス等のハロゲン含有ガスを導入するための処理ガス源６８と、エッチングガスとしてＯ_２ガス等の他のガスを導入するための処理ガス源６９が接続されており、これら処理ガスがガス道入管６７、ガス導入口６６を経て電極支持体６３の内部に至り、電極板６１のガス吐出孔６２からチャンバー５２内に吐出される。チャンバー５２の底部近傍には排気口７１が設けられており、図示しない真空ポンプによりこの排気口７１を介してチャンバー５２内が排気され、その中が所定の真空状態に維持し得るようになっている。またチャンバー５２の内周面にはエッチングの際の副生成物がチャンバー５２の内壁に付着することを防止するためのデポシールド７２が着脱自在に設けられている。さらにチャンバー５２の側壁にはゲートバルブ７３が設けられており、このゲートバルブ７３を開にした状態でウエハＷの搬入出が行われる。
【００６４】
上部電極６０には、整合器７４を介してプラズマ形成用の第１の高周波電源７５が接続されている。この第１の高周波電源７５から上部電極６０に例えば６０ＭＨｚの高周波電力を印加することによりチャンバー５２内にプラズマを形成する。下部電極としてのサセプタ５３には、イオン引き込み用の第２の高周波電源７７が接続されており、その給電線には整合器７６が介在されている。この第２の高周波電源７７からサセプタ５３に例えば２ＭＨｚの高周波電力を印加することによりエッチングの際にウエハＷにイオンを引き込む。
【００６５】
このプラズマエッチング装置５０において、チャンバー５２内に配置された部材である、サセプタ５３、フォーカスリング５７、上部電極６０の電極板６１、シールドリング７０、デポシールド７２が基材上に本発明のＣＶＤ−ＳｉＣが被覆されて構成されている。
【００６６】
このようなプラズマエッチング装置５０においては、ウエハＷをチャンバー５２内に搬入し、チャンバー５２を所定の真空度に維持し、ウエハＷを静電チャック５４に吸着させた状態でエッチングのための処理ガスを導入しつつ、上部電極６０に高周波電力を印加してチャンバー５２内にプラズマを形成し、ウエハＷ上の所定の膜にエッチング処理を施すが、チャンバー５２内に配置された上記部材が本発明のＣＶＤ−ＳｉＣが被覆されて構成されているので、エッチングの際に処理ガスとして用いるハロゲン含有ガスに対する耐食性が高い。
【００６７】
以上のように本発明に係るＣＶＤ−ＳｉＣは、ハロゲン含有ガスに対する耐食性が特に優れているため、ハロゲン含有ガス雰囲気で使用することにより大きな効果を発揮するが、本発明のＣＶＤ−ＳｉＣは本質的に熱伝導性、耐熱衝撃性、表面平滑性にも優れており、ハロゲン含有ガス雰囲気でなくてもそのような特長を生かして有効に使用することができる。
【００６８】
以下、そのような例について説明する。図５は、本発明のＣＶＤ−ＳｉＣが被覆された部材が適用されたＲＴＰ（Rapid Thermal Process）装置の一例を示す断面図である。ＲＴＰ装置は、半導体に不純物をドープした後のアニール処理等に適用される。図５において、ＲＴＰ装置８０はチャンバー８１を有し、このチャンバー８１は上部チャンバー８１ａおよび下部チャンバー８１ｂに分離可能となっている。上部チャンバー８１ａおよび下部チャンバー８１ｂの間には石英窓８２が設けられている。チャンバー８１の上方には発熱部８３が着脱可能に設けられている。発熱部８３は、水冷構造のジャケット８４と、その下面に複数配列されたタングステンランプ８５とを有している。チャンバー８１の下方には半導体ウエハＷを保持する水冷構造のプラテン８６が着脱可能に設けられている。このプラテン８６の上面にはウエハ支持ピン８７が設けられており、ウエハＷはこのウエハ支持ピン８７に支持される。発熱部８３のジャケット８４と上部チャンバー８１ａとの間、上部チャンバー８１ａと石英窓８２との間、石英窓８２と下部チャンバー８１ｂとの間、下部チャンバー８１ｂとプラテン８６との間にはシール部材Ｓが介在されており、チャンバー８１は気密状態となる。チャンバー８１内は図示しない排気装置により減圧可能となっている。
【００６９】
このような熱処理装置においては、チャンバー８１内にウエハＷをセットし、その中に気密な空間を形成し、排気装置により排気してその中を真空状態とする。次いで、発熱部８３のタングステンランプ８５をオンにすると、タングステンランプ８５で発生した熱が石英窓８２を通過してウエハＷに至り、ウエハＷが急速に加熱される。加熱が終了した後は、チャンバー８１内を大気圧に戻し、発熱部８３を退避させるとともに、プラテン８６を下降させてウエハＷを急速に冷却する。このようにして、所望の急速加熱処理が実現される。
【００７０】
ここで、プラテン８６の内壁面が本発明のＣＶＤ−ＳｉＣで被覆されている。本発明のＣＶＤ−ＳｉＣは上述のようにハロゲン含有ガスに対する耐食性が良好であるのみならず、均一で表面状態が良好に膜形成がなされるので、このような急熱急冷を施しても健全な状態を保つことができる。
【００７１】
また、図６は、本発明のＣＶＤ−ＳｉＣが被覆された部材が適用されたＲＴＰ装置の他の例を示す断面図である。図６において、ＲＴＰ装置９０はチャンバー９１を有している。チャンバー９１の上には蓋体９２が開閉自在に設けられている。蓋体９２が閉じられた際には、シール部材Ｓによりチャンバー９１と蓋体９２との間が密閉され、チャンバー９１内は図示しない排気装置により減圧可能となっている。チャンバー９１内には抵抗加熱タイプのサセプタ９３が支持部材９５で支持した状態で設けられ、このサセプタ９３上にウエハＷが載置される。サセプタ９３内にはＰＧ（Pyrolytic graphite）ヒーター９４が埋設されている。そしてサセプタ９３には昇降ピン９６が埋設されており、ウエハＷをサセプタ９３の上方へ持ち上げることができる。
【００７２】
このような熱処理装置においては、チャンバー９１内にウエハＷをセットし、その中に気密な空間を形成し、排気装置により排気してその中を真空状態とする。次いで、ＰＧヒーター９４に給電すると、ＰＧヒーター９４が発熱し、その熱がサセプタ９３に伝熱し、その熱によりウエハＷが加熱される。
【００７３】
ここで、サセプタ９３は表面が本発明のＣＶＤ−ＳｉＣで被覆されている。本発明のＣＶＤ−ＳｉＣは、上述のように、均一で表面状態が良好に膜形成がなされるので、このような急熱急冷を施しても健全な状態を保つことができる。また、このような健全な状態の膜が形成され、しかもＳｉＣは本質的に熱伝導性が高いので、ＰＧヒーター９４から供給されたサセプタ９３の熱を速やかにウエハＷに伝達させることができ、急速加熱に適している。
【００７４】
さらに、本発明のＣＶＤ−ＳｉＣは、レジスト塗布・現像処理における加熱処理装置に適用しても良好な特性を期待することができる。図７は本発明のＣＶＤ−ＳｉＣが被覆された部材が適用された加熱処理装置１００を示す断面図である。加熱処理装置１００は、ケーシング１１０を有し、その内部の下側には円盤状をなす加熱プレート１１１が配置されている。加熱プレート１１１の表面にはプロキシミティピン１１２が設けられている。そして、このプロキシミティピン１１２上に加熱プレート１１１に近接した状態でウエハＷが載置されるようになっている。加熱プレート１１１内にはＰＧ（Pyrolytic graphite）ヒーター１１３が埋設されている。加熱プレート１１１は支持部材１１４に支持されており、支持部材１１４内は空洞となっている。加熱プレート１１１には、その中央部に３つの貫通孔１１５が形成されており（２つのみ図示）、これら貫通孔１１５にはウエハＷを昇降させるための３本の昇降ピン１１６が昇降自在に設けられている。そして、加熱プレート１１１と支持部材１１４の底板１１４ａとの間に貫通孔１１５に連続する筒状のガイド部材１１７が設けられている。これらガイド部材１１７によって加熱プレート１１１の下のヒーター配線等に妨げられることなく昇降ピン１１６を移動させることが可能となる。これら昇降ピン１１６は支持板１１８に支持されており、この支持板１１８を介して支持部材１１４の側方に設けられたシリンダー１１９により昇降されるようになっている。
【００７５】
加熱プレート１１１および支持部材１１４の周囲にはそれらを包囲支持するサポートリング１２１が設けられており、このサポートリング１２１の上には上下動自在の蓋体１２２が設けられている。そして、この蓋体１２２がサポートリング１２１の上面まで降下した状態でウエハＷの加熱処理空間Ｐが形成される。
【００７６】
蓋体１２２は、外側から中心部に向かって次第に高くなるような円錐状をなし、中央の頂上部には排気管１２４が接続された排気口１２３を有しており、これら排気口１２３および排気管１２４を介して排気される。
【００７７】
このように構成される加熱処理装置１００においては、まず、ケーシング１１０内にウエハＷを搬入し、突出させた状態で待機している昇降ピン１１６上にウエハＷを載置し、昇降ピン１１６を降下させてプロキシミティピン１１２上にウエハＷを載置し、蓋体１２２を降下させて、排気口１２３および排気管１２４を介して溶媒蒸気を排気しながら加熱処理空間Ｐにおいて所定温度でウエハＷに加熱処理を施す。
【００７８】
ここで、加熱プレート１１１は表面が本発明のＣＶＤ−ＳｉＣで被覆されている。本発明のＣＶＤ−ＳｉＣは、上述のように、均一で表面状態が良好に膜形成がなされるので、加熱プレート１１１の温度を急激に変化させる場合でも健全な状態を保つことができる。また、このような健全な状態の膜が形成され、しかもＳｉＣは本質的に熱伝導性が高いので、ＰＧヒーター１１３から供給された加熱プレート１１１の熱を速やかにウエハＷに伝達させることができ、ウエハＷの温度を短時間で所望の温度にすることができる。
【００７９】
また、図８に示すように、図７の加熱プレートよりも十分に薄い表面がＣＶＤ−ＳｉＣで被覆された加熱プレート１１１′を有し、支持部材１１４の底部に加熱ランプ１２５を設け、加熱プレート１１１′を透過した加熱ランプ１２５の熱によりウエハＷを加熱するようにしている。本発明のＣＶＤ−ＳｉＣは、上述のように、均一で表面状態が良好に膜形成がなされるので、この例においても、加熱温度を急激に変化させる場合でも加熱プレート１１１′を健全な状態を保つことができるし、このような健全な状態の膜が形成され、しかもＳｉＣは本質的に熱伝導性が高いので、加熱ランプ１２５の熱を速やかにウエハＷに伝達させることができ、ウエハＷの温度を短時間で所望の温度にすることができる。
【００８０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々変形することが可能である。例えば、本発明のＣＶＤ−ＳｉＣの上記適用例はあくまでも適用例にすぎず、その他種々の装置および部材に適用することが可能である。また、上記適用例では、各種処理装置の処理容器内の複数の部材に本発明のＣＶＤ−ＳｉＣを適用した場合について示したが、処理容器内の部材の少なくとも１つに本発明のＣＶＤ−ＳｉＣを適用すれば本発明の効果を得ることができる。さらに、半導体ウエハに限らず他の基板処理に用いる部材にも適用可能である。
【００８１】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
基材として２０×２０×３（ｍｍ）の形状の等方性グラファイト材をＣＶＤ装置内に設置し、原料ガスとしてＳｉＣｌ_４およびＣ_３Ｈ_８を使用して、炉内圧力を２５０Ｔｏｒｒとし、基材温度を１３００℃、１４００℃、１５００℃として基材表面にＳｉＣ膜を形成した（Ｎｏ．１〜３）。また、同様なグラファイト材をＣＶＤ装置内に設置し、炉内温度を１８００℃として金属Ｓｉ昇華ガスと炭酸ガスとを反応させてその表面にＳｉＣを被覆したものを基材として用い、炉内圧力を２５０Ｔｏｒｒ、基材温度を１４００℃として基材表面にＳｉＣ膜を形成した（Ｎｏ．４）。
【００８２】
また、基材として同様の形状の等方性グラファイト材または多孔質ＳｉＣを他のＣＶＤ装置内に設置し、原料ガスとして同じくＳｉＣｌ_４およびＣ_３Ｈ_８を使用し、基材温度を１３００〜１５００℃として基材表面にＳｉＣ膜を形成した。試料Ｎｏ．５は基材としてグラファイトを用い１３００℃で成膜したもの、Ｎｏ．６は基材としてグラファイトを用い１４００℃で成膜したもの、Ｎｏ．７は基材として多孔質ＳｉＣを用いて１４００℃で成膜したもの、Ｎｏ．８は基材としてグラファイトを用い１５００℃で成膜したものである。
【００８３】
さらに、基材として同様の形状の等方性グラファイト材を用い、さらに他のＣＶＤ装置内に設置し、原料ガスとして同じくＳｉＣｌ_４およびＣ_３Ｈ_８を使用し、基材温度を１４００℃として基材表面にＳｉＣ膜を形成した（Ｎｏ．９，１０）。
【００８４】
これらＮｏ．１〜１０のＳｉＣ膜表面のＸ線回折を行った。そして、現出したβ−ＳｉＣの（１１１）、（２００）、（２２０）、（３１１）、（２２２）の各面に対応する回折ピークの強度を測定し、以下に示す（２２０）および（３１１）の比率Ｒの値を求めた。
Ｒ＝{(220)+(311)}/{(111)+(200)+(220)+(311)+(222)}
その結果、Ｎｏ．１はその値が０．００４、Ｎｏ．２は０．１６８、Ｎｏ．３は０．３４９、Ｎｏ．４は０．５６１、Ｎｏ．５は０．００２、Ｎｏ．６は０．００５、Ｎｏ．７は０．１７、Ｎｏ．８は０．２８６、Ｎｏ．９は０．０９５、Ｎｏ．１０は０．１７８であった。
【００８５】
また、Ｎｏ．５〜８については、ラマン分光分析も行った。その結果、これらのラマン分光スペクトルは図９〜１２に示すようなものとなった。これらの図のうち、Ｎｏ．５およびＮｏ．６に対応する図９および図１０では、β−ＳｉＣに対応する波数７９５ｃｍ^−１付近と２Ｈ構造のα−ＳｉＣに対応する波数７６２〜７６３ｃｍ^−１にピークが現れている。このことから、これらはβ−ＳｉＣ結晶と２Ｈのα−ＳｉＣ結晶とが共存していることがわかる。
【００８６】
これに対し図１１に示すように、多孔質ＳｉＣ基材を用いたＮｏ．７では、β−ＳｉＣに対応する波数７９５ｃｍ^−１付近と６Ｈ構造のα−ＳｉＣに対応する波数７６６〜７６８ｃｍ^−１付近にピークが現れている。このことから、Ｎｏ．７はβ−ＳｉＣ結晶と６Ｈのα−ＳｉＣ結晶とが共存していることがわかる。
【００８７】
また、図１２に示すように、成膜温度を１５００℃としたＮｏ．８では、β−ＳｉＣに対応する波数７９５ｃｍ^−１付近のピークが見られるが、α−ＳｉＣに対応するピークは見られなかった。
【００８８】
次に、これら試料の耐食性を把握するために、まず、実際のＣＶＤ成膜とその後のＣｌＦ_３ガスによるｉｎ−ｓｉｔｕクリーニングを行った後のエッチングレートを求めた。ここでは、前記Ｎｏ．１〜１０のＣＶＤ−ＳｉＣ試料を用い、その上にシリコン基板を載置して温度５７５℃、チャンバー内圧力０．７Ｔｏｒｒに設定して基板上にＷＳｉ膜を４μｍ成膜した後、ガスをＣｌＦ_３ガスに切り換え、サセプタ温度を２００℃にしてｉｎ−ｓｉｔｕクリーニングを５分間行った。これを１サイクルとして４０サイクル（合計２００分間）行い、その際のエッチングレートを求めた。その際のＲ値とエッチングレートとの関係を図１３に示す。
【００８９】
Ｎｏ．１〜４，９，１０については、Ｒ値が０．１５より小さいＮｏ．１，９はエッチングレートが０．００２１μｍ／ｍｉｎ、０．００１０５μｍ／ｍｉｎと悪い値を示したが、Ｒ値が０．１５以上となるＮｏ．２，３，４，１０では、Ｒ値が０．１６８のＮｏ．２、および０．１７８のＮｏ．１０でエッチングレートがそれぞれ０．０００１５μｍ／ｍｉｎ、０．００００８１μｍ／ｍｉｎであった他は、ほとんどエッチングされないことが確認された。
【００９０】
また、Ｎｏ．５〜８では、β−ＳｉＣ結晶と２Ｈのα−ＳｉＣ結晶とが共存した構造を有するＮｏ．５，６は、Ｒ値が小さいため、エッチングレートが大きく耐食性が悪いことが確認された。また、β−ＳｉＣ結晶と６Ｈのα−ＳｉＣ結晶とが共存した構造を有するＮｏ．７は、Ｒ値が０．１７となり、エッチングレートが０．０００１３μｍ／ｍｉｎと良好な耐エッチング性を示した。このように、Ｎｏ．６と同じ成膜温度にもかかわらず、Ｎｏ．７においてβ−ＳｉＣ結晶と２Ｈのα−ＳｉＣ結晶とが共存する構造となったのは、下地の多孔質ＳｉＣは高温で反応させて形成されるため６Ｈ構造のα−ＳｉＣであり、その影響により成長したＳｉＣが６Ｈ構造のα−ＳｉＣなったためと推測される。β−ＳｉＣ単相のＮｏ．８は、Ｒ値が０．２８６と大きく、エッチングレートはほとんど０であった。
【００９１】
このことから、本発明の範囲内であれば、実際のＣｌＦ_３ガスによるｉｎ−ｓｉｔｕクリーニングを行った際に、極めて良好な耐食性を示すことが確認された。なお、β−ＳｉＣ結晶と６Ｈのα−ＳｉＣ結晶とが共存した構造は本質的に耐食性が良好であると考えられ、Ｒ値にかかわらず良好な耐食性を有するものと考えられる。
【００９２】
次に、上記試料のうちＮｏ．１〜８を８００℃のＣｌＦ_３ガス雰囲気中に６０分間放置し、その際のエッチングレートを求めた。その際のＲ値とエッチングレートとの関係を図１４に示す。この図に示すように、エッチングレートの絶対値は異なるものの図１３と同様の結果が得られた。
【００９３】
すなわち、Ｎｏ．１〜４では、Ｒ値が０．１５より小さいＮｏ．１はエッチングレートが０．００７付近で悪い値を示したが、Ｒ値が０．１５以上となるＮｏ．２〜４はエッチングレートがそれぞれ０．００２０μｍ／ｍｉｎ、０．００１０μｍ／ｍｉｎ、０．００１０μｍ／ｍｉｎといずれも０．００２以下の低い値となることが確認された。
【００９４】
また、Ｎｏ．５〜８では、β−ＳｉＣ結晶と２Ｈのα−ＳｉＣ結晶とが共存した構造を有するＮｏ．５，６は、Ｒ値が小さいため、エッチングレートが大きく耐食性が悪いことが確認された。また、β−ＳｉＣ結晶と６Ｈのα−ＳｉＣ結晶とが共存した構造を有するＮｏ．７は、Ｒ値が０．１７となり、エッチングレートが０．００１８μｍ／ｍｉｎと良好な耐エッチング性を示した。β−ＳｉＣ単相のＮｏ．８は、Ｒ値が０．２８６と大きく、エッチングレートも０．００１３μｍ／ｍｉｎと良好な値を示した。
【００９５】
次に、サセプタに対応する３４０ｍｍφ×８ｍｍｔの等方性グラファイト基材をＣＶＤ装置内に設置し、原料ガスとしてＳｉＣｌ_４およびＣ_３Ｈ_８を使用して、基材温度を１４００℃として基材表面にＳｉＣ膜を形成し、膜の均一性を把握した。結晶性の均一性を把握するために、両エッジとセンターのＸ線回折を行った。その結果を図１５に示す。この図に示すように、Ｘ線ピークはいずれもほぼ一致しており、Ｒ値もそれぞれ０．１７、０．１６、０．２０と大きな差は見られず、結晶性が均一であることが確認された。また、膜厚もエッジとセンターとでほとんど差はなく、膜厚均一性も優れていることが確認された。
【００９６】
次に、上記試料のうちＮｏ．１〜８のプラズマエッチングを行った際の耐食性を確認した実験結果について説明する。
ここでは、図４に示したようなプラズマエッチング装置を用い、プラズマ生成用の高周波電力を１３００Ｗとし、チャンバー内圧力：１３３．３Ｐａ（１０００ｍＴｏｒｒ）、ガス流量比ＣＦ_４：Ａｒ：Ｏ_２＝９５：９５０：１０（トータル流量１．０５５Ｌ／ｍｉｎ（１０５５ｓｃｃｍ））として２０時間プラズマを照射した。
【００９７】
図１６の（ａ）に示すように、２０×２０ｍｍのサンプルの中央部１０ｍｍ角を残して外周部をポリイミドフィルム（商品名カプトン）でマスキングしたものをＮｏ．１〜８まで作成し、これらを８インチウエハ表面に同心円状にＳｉラバー両面テープで固定し、このウエハを上記プラズマエッチング装置に設置してプラズマを照射した。そして、耐プラズマ性をプラズマによる削れ量で評価した。削れ量は、表面粗さ計を用いて測定した。この試験ではマスク面と照射面との境界に近い部分で深く削れ、図１６の（ｂ）のＡ，Ｂに示すような深く削れた部分のうち最も深い部分のマスク面からの深さで評価した。その結果を図１７に示す。
【００９８】
図１７に示すように、プラズマエッチング処理においても、Ｒ値が０．１５以上のＣＶＤ−ＳｉＣ膜であるＮｏ．２，７，８，３，４においてエッチングレートが０．２５μｍ／Ｈｒ以下と良好な耐エッチング性が得られた。同様な試験を代表的な耐食材であるＡｌ_２Ｏ_３で行ったところ、０．４５μｍ／Ｈｒであり、Ｒ値が０．１５以上のＣＶＤ−ＳｉＣ膜は、Ａｌ_２Ｏ_３よりも十分に耐プラズマエッチング性を有していることが確認された。
【００９９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＣｌＦ_３等のハロゲン含有ガスによってエッチングされにくくかつ表面状態の均一な、耐食性に優れたＣＶＤ−ＳｉＣが提供される。また、基材にこのようなＣＶＤ−ＳｉＣを被覆することによりハロゲン含有ガスに対する耐食性に優れた耐食性部材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＣＶＤ−ＳｉＣが被覆された部材が適用されたＣＶＤ成膜装置の一例を示す断面図。
【図２】本発明のＣＶＤ−ＳｉＣが被覆された部材が適用されたＣＶＤ成膜装置の他の例を示す断面図。
【図３】本発明のＣＶＤ−ＳｉＣが被覆された部材が適用されたＣＶＤ成膜装置のさらに他の例を示す断面図。
【図４】本発明のＣＶＤ−ＳｉＣが被覆された部材が適用されたプラズマエッチング装置の一例を示す断面図。
【図５】本発明のＣＶＤ−ＳｉＣが被覆された部材が適用されたＲＴＰ装置の一例を示す断面図。
【図６】本発明のＣＶＤ−ＳｉＣが被覆された部材が適用されたＲＴＰ装置の他の例を示す断面図。
【図７】本発明のＣＶＤ−ＳｉＣが被覆された部材が適用された加熱処理装置の一例を示す断面図。
【図８】本発明のＣＶＤ−ＳｉＣが被覆された部材が適用された加熱処理装置の他の例を示す断面図。
【図９】試料Ｎｏ．５のラマン分光スペクトルを示す図。
【図１０】試料Ｎｏ．６のラマン分光スペクトルを示す図。
【図１１】試料Ｎｏ．７のラマン分光スペクトルを示す図。
【図１２】試料Ｎｏ．８のラマン分光スペクトルを示す図。
【図１３】実際のＣＶＤ成膜とその後のＣｌＦ_３ガスによるｉｎ−ｓｉｔｕクリーニングを行った後のＣＶＤ−ＳｉＣサンプルのＲ値とエッチングレートとの関係を示すグラフ。
【図１４】８００℃のＣｌＦ_３ガス雰囲気中での耐食試験を行った後のＣＶＤ−ＳｉＣサンプルのＲ値とエッチングレートとの関係を示すグラフ。
【図１５】ＣＶＤ−ＳｉＣ膜の両エッジとセンターのＸ線回折図。
【図１６】プラズマエッチングによる腐食試験のサンプルおよび評価基準を示す図。
【図１７】プラズマエッチングを行った後のＣＶＤ−ＳｉＣサンプルのＲ値とエッチングレートとの関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１，１′；ＣＶＤ成膜装置（処理装置）
２，２′；チャンバー（処理容器）
３，２１；サセプタ（耐食部材）
５；シールドリング（耐食部材）
９；シャワーヘッド（耐食部材）
２４；クランプリング（耐食部材）
３０；縦型ＣＶＤ成膜装置（処理装置）
３１；筐体（処理容器）
３２ｂ；内管（耐食部材）
３５；ウエハボート（耐食部材）
５０；プラズマエッチング装置（処理装置）
５２；チャンバー（処理容器）
５３；サセプタ（耐食部材）
５７；フォーカスリング（耐食部材）
６１；電極板（耐食部材）
７０；シールドリング（耐食部材）
７２；デポシールド（耐食部材）
８０，９０；ＲＴＰ装置（処理装置）
８１，９１；チャンバー（処理容器）
８６；プラテン（耐食部材）
９３；サセプタ（耐食部材）
１００；加熱処理装置（処理装置）
１１０；ケーシング（処理容器）
１１１，１１１′；加熱プレート（耐食部材）

Claims

表面のＸ線回折による（１１１）面、（２００）面、（２２０）面、（３１１）面、（２２２）面のピーク強度の和に対する（２２０）面および（３１１）面のピーク強度の和の比率が０．１５以上となるように配向したβ−ＳｉＣ結晶と６Ｈ構造を有するα−ＳｉＣ結晶とが共存してなることを特徴とする耐食性に優れたＣＶＤ−ＳｉＣ。
６Ｈ構造を有するα−ＳｉＣ結晶からなる基材上に形成されることを特徴とする請求項１に記載の耐食性に優れたＣＶＤ−ＳｉＣ。
基材と、その上に形成されたＣＶＤ−ＳｉＣ膜とを有する耐食性部材であって、
前記ＣＶＤ−ＳｉＣ膜は、表面のＸ線回折による（１１１）面、（２００）面、（２２０）面、（３１１）面、（２２２）面のピーク強度の和に対する（２２０）面および（３１１）面のピーク強度の和の比率が０．１５以上となるように配向したβ−ＳｉＣ結晶と６Ｈ構造を有するα−ＳｉＣ結晶とが共存してなることを特徴とする耐食性部材。
ハロゲン含有ガス雰囲気中で使用されることを特徴とする請求項３に記載の耐食性部材。
前記基材は、６Ｈ構造を有するα−ＳｉＣ結晶で構成されていることを特徴とする請求項３に記載の耐食性部材。
基板を収容する処理容器と、処理容器内の基板に所定の処理を施す処理機構とを有する処理装置であって、
前記処理容器内で使用される部材の少なくとも一部が、基材と、その上に形成されたＣＶＤ−ＳｉＣ膜とを有し、このＣＶＤ−ＳｉＣ膜は、β−ＳｉＣ結晶と６Ｈ構造を有するα−ＳｉＣ結晶とが共存してなることを特徴とする処理装置。
基板を収容する処理容器と、処理容器内の基板に所定の処理を施す処理機構とを有する処理装置であって、
前記処理容器内で使用される部材の少なくとも一部が、基材と、その上に形成されたＣＶＤ−ＳｉＣ膜とを有し、このＣＶＤ−ＳｉＣ膜は、表面のＸ線回折による（１１１）面、（２００）面、（２２０）面、（３１１）面、（２２２）面のピーク強度の和に対する（２２０）面および（３１１）面のピーク強度の和の比率が０．１５以上となるように配向したβ−ＳｉＣ結晶と６Ｈ構造を有するα−ＳｉＣ結晶とが共存してなることを特徴とする処理装置。
前記処理機構はガス導入機構を有し、このガス導入機構により前記処理容器内にハロゲン含有ガスが導入されることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の処理装置。
前記ガス導入機構は、基板にＣＶＤ成膜を行うための成膜ガスと、成膜後の洗浄を行うためのハロゲン含有ガスからなる洗浄ガスとを前記処理容器内に導入することを特徴とする請求項８に記載の処理装置。
前記ガス導入機構は、基板に対してエッチングを行うためのエッチングガスを前記処理容器内に導入することを特徴とする請求項８に記載の処理装置。
前記処理機構は、さらに処理容器内にプラズマを形成するプラズマ形成機構を有することを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の処理装置。