JPH0662541U

JPH0662541U - プラズマ処理装置における被処理物支持用部材

Info

Publication number: JPH0662541U
Application number: JP495493U
Authority: JP
Inventors: 今井　　修; 卓宮川; 泰三岡崎; 恭寛斉藤
Original assignee: Nissin Electric Co Ltd; Nippon ITF Inc
Current assignee: Nissin Electric Co Ltd; Nippon ITF Inc
Priority date: 1993-02-17
Filing date: 1993-02-17
Publication date: 1994-09-02

Abstract

(57)【要約】【目的】プラズマ処理装置における被処理物支持用部
材であって、従来から採用されているグラファイト基体
表面に炭化珪素膜をコーティングした部材の利点が活か
され、さらに、腐食性ガスプラズマに対する耐食性に富
む部材を提供する。【構成】グラファイト基体１の表面に炭化珪素膜２を
形成し、さらに該炭化珪素膜表面に窒化物セラミック又
は酸化物セラミックの膜３を形成してなるサセプター
Ａ。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は半導体デバイス基板等の被処理物上に所望の膜をプラズマＣＶＤ法にて形成したり、被処理物をプラズマ化されたエッチング用ガスにてドライエッチングするプラズマ処理装置、特に、該装置において被処理物を載置するサセプターや被処理物をサセプターに固定する治具等の被処理物支持用の部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の部材は、グラファイトからなる部材基体の表面に、その部材の種類、用途等に応じ、全体的に又は部分的に熱ＣＶＤ法により炭化珪素（ＳｉＣ）膜を被覆して構成されているものが多い。基体にグラファイトを採用するのは、熱伝導性、電気伝導性、耐食性の点で優れ、軽いこと等による。

【０００３】また、炭化珪素でコーティングするのは、被処理物のグラファイト基体からの汚染防止と、プラズマによる部材損傷を防止するためである。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このように炭化珪素（ＳｉＣ）でコーティングした被処理物支持用部材においても、成膜やエッチングに用いるガスプラズマが腐食性のものであるときは、その損耗を避け難く、短期間で交換しなければならない。顕著な例を挙げると、半導体デバイス基板上にＣＶＤ法によりタングステン（Ｗ）膜を形成するときには、それに用いられる六フッ化タングステン（ＷＦ₆）等のガスプラズマにより基板支持用部材上のＳｉＣ膜が腐食される。また、一旦形成したタングステン膜から配線パターンをエッチング形成するときには、それに用いられる四フッ化タングステン（ＣＦ₄）等のガスプラズマにより基板支持用部材上のＳｉＣ膜が腐食される。

【０００５】このような問題を解消するため、グラファイト基体上のＳｉＣ膜を厚くすることや、被処理物支持用部材全体を炭化珪素焼結体或いはアルミナ、窒化アルミニゥム等のセラミック焼結体で作ることも試みられてきたが、グラファイト基体上にＳｉＣ膜を密着性よく厚く形成することは困難であり、ＳｉＣ膜の密着力、機械的強度が低下するという問題がある。部材全体を炭化珪素焼結体で作ると機械的強度の点で難がある。また、部材全体をアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の焼結体セラミックとすると、これらセラミックは電気絶縁性を有するため、電圧印加が要求される部材においてそれができないという問題が生じる。

【０００６】そこで本考案は、プラズマ処理装置における被処理物支持用部材であって、従来から採用されているグラファイト基体表面に炭化珪素膜をコーティングした部材の利点が活かされ、さらに、腐食性ガスプラズマに対する耐食性に富む部材を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案者の研究によると、現状において各種プラズマ処理装置において使用される腐食性ガスプラズマの種類を考えたとき、これらガスプラズマから被処理物支持用部材を概ね保護できるものとして、窒化物セラミックや酸化物セラミックを挙げることができる。また、これらセラミックの膜は、プラズマＣＶＤ法等により炭化珪素膜上に低温で緻密に、表面平滑に形成できる。

【０００８】そこで本考案は、前記課題を解決するため、プラズマ処理装置における被処理物支持用部材であって、グラファイト基体表面に炭化珪素膜を形成し、さらに該炭化珪素膜表面に処理用ガスプラズマに対し耐食性ある窒化物セラミック又は酸化物セラミックの膜を形成してなることを特徴とする被処理物支持用部材を提供するものである。

【０００９】具体的代表例として、窒化物セラミックとして窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を、酸化物セラミックとして酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）を挙げることができる。前記窒化物セラミックや酸化物セラミックの膜は、膜厚が２μｍ〜１０μｍの範囲が好ましい。２μｍより薄いと膜中に存在する欠陥により損傷し易い。１０ μｍより厚いと表面粗さが大きくなるとともに膜中にクラック等の欠陥が生じる可能性があり、十分な効果が期待できなくなる。また、プラズマ処理装置における被処理物支持用部材は通常、平滑な表面が求められるため、低温度で緻密に成膜することが好ましく、この観点から、前記窒化物セラミックや酸化物セラミックの膜はプラズマＣＶＤ法にて形成されるものが望ましい。

【００１０】なお、窒化物セラミック又は酸化物セラミックによる被覆は、部材の種類、用途等に応じ、部材全体又はその一部に対し行われる。例えば電圧印加が要求される部材については、グラファイト基体を一部露出させておけばよい。

【００１１】

【作用】

本考案のプラズマ処理装置における被処理物支持用部材によると、プラズマ処理用の腐食性ガスプラズマに曝されて腐食すると困る部分を耐食性良好な窒化物セラミック膜又は酸化物セラミック膜で被覆しておけるので、交換やメインテナンスを要することなく長期間安定して使用できる。

【００１２】また、グラファイト基体が存在するので、電圧印加できるようにも形成できる。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面を参照して説明する。図１は本考案の１実施例である被処理物支持用のサセプターＡの断面を示している。このサセプターＡは、グラファイト基体１、該基体表面全体に形成された炭化珪素（ＳｉＣ）膜２及び電圧印加が可能なように膜２の下面を残して膜２の他の表面に形成されたアルミナ膜３からなっている。

【００１４】炭化珪素膜２は熱ＣＶＤ法にて厚さ約３００μｍに形成されており、アルミナ膜３はプラズマＣＶＤ法にて低温度下に緻密に、表面平滑に、厚さ約２〜１０μ ｍの範囲で形成されている。なお、アルミナ膜３に代えて、プラズマＣＶＤ法にて低温度下に緻密に、表面平滑に形成される窒化アルミニゥム膜を採用する実施例等も考えられる。

【００１５】このサセプターＡによると、アルミナ膜３上に被処理物Ｓが載置され、炭化珪素膜２の露出部分に必要に応じて電圧が印加される状態で、プラズマＣＶＤ法による被処理物Ｓ上への成膜処理や、プラズマ化されたエッチング用ガスによる被処理物Ｓのドライエッチング処理に供される。このプラズマ処理で使用されるガスプラズマが、例えば、プラズマＣＶＤ法によりタングステン（Ｗ）膜を形成するときに用いられる六フッ化タングステン（ＷＦ₆）等の腐食性ガスプラズマであったり、タングステン膜から配線パターンをエッチング形成するときに用いられる四フッ化タングステン（ＣＦ₄）等の腐食性ガスプラズマであっても、サセプターＡのうち、主としてこれらプラズマに曝される部分は、該腐食性ガスプラズマに対し耐食性十分なアルミナ膜３で被覆されているので、交換やメインテナンスを要することなく長期間安定して使用できる。このサセプターＡを例えばプラズマエッチング装置で使用すると、従来品より数倍も長期間安定使用できる。

【００１６】次に、本考案部材における表面セラミック膜の耐食性を確認するために行った実験について説明する。この実験では、グラファイト基板表面全体に熱ＣＶＤ法にて厚さ約３００μｍに炭化珪素膜を被覆しただけの比較例部材と、さらに該炭化珪素膜表面全体にプラズマＣＶＤ法にて厚さ約５〜８μｍのアルミナ膜を形成した本考案部材αと、該炭化珪素膜表面全体にプラズマＣＶＤ法にて厚さ約５〜８μｍの窒化アルミニゥム膜を形成した本考案部材βとを準備し、これらを弗化水素水溶液に浸漬して、腐食が進行する様子を目視観察した。その結果は次のとおりである。次表において○印は腐食が認められなかったことを、△印は部分的に腐食が進行したことを、Ｘ印は全面に腐食が進行したことを示している。

【００１７】この実験によると、比較例部材では約２時間の浸漬で腐食が目視確認され、５時間で腐食が全面に進行している様子が確認された。これに対し、本考案部材α 、βでは、１１時間浸漬しても腐食の発生が認められず、耐食性に効果があることが確認された。試験時間（時間）１２３５７９１１１３本考案部材α ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ 本考案部材β ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ 比較例部材 ○ △ △ ＸＸＸＸＸ

【００１８】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によると、プラズマ処理装置における被処理物支持用部材であって、従来から採用されているグラファイト基体表面にＳｉＣ膜をコーティングした部材の利点が活かされ、さらに、腐食性ガスプラズマに対する耐食性に富む部材を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の１実施例であるサセプターの断面図で
ある。

【符号の説明】

Ａサセプター１グラファイト基体２炭化珪素膜３セラミック膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｃ (72)考案者岡崎泰三京都市右京区梅津高畝町47番地日新電機株式会社内 (72)考案者斉藤恭寛京都市南区久世殿城町575番地日本アイ・ティ・エフ株式会社内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】プラズマ処理装置における被処理物支持
用部材であって、グラファイト基体表面に炭化珪素膜を
形成し、さらに該炭化珪素膜表面に処理用ガスプラズマ
に対し耐食性ある窒化物セラミック又は酸化物セラミッ
クの膜を形成してなることを特徴とする被処理物支持用
部材。
【請求項２】前記窒化物セラミックが窒化アルミニウ
ムである請求項１記載の部材。
【請求項３】前記酸化物セラミックが酸化アルミニウ
ムである請求項１記載の部材。
【請求項４】前記窒化物セラミック又は酸化物セラミ
ックの膜がプラズマＣＶＤ法により形成されている請求
項１、２又は３記載の部材。