JPH08181048A - 半導体プロセス装置用の耐腐食性アルミニウム物品 - Google Patents

半導体プロセス装置用の耐腐食性アルミニウム物品

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JPH08181048A
JPH08181048A JP7208130A JP20813095A JPH08181048A JP H08181048 A JPH08181048 A JP H08181048A JP 7208130 A JP7208130 A JP 7208130A JP 20813095 A JP20813095 A JP 20813095A JP H08181048 A JPH08181048 A JP H08181048A
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magnesium
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corrosion
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エー. ベーカー クレッグ
Laxman Murugesh
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イー. バーン ジョシュア
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Abstract

(57)【要約】 我々は、半導体プロセス装置内においてハロゲン含有化
学種に晒された(サセプター等の)アルミニウム物品の
腐食が、該物品を最適なマグネシウム含有量を有するア
ルミニウム−マグネシウム合金から該物品を製作するこ
とによって避け得ることを発見した。該物品をハロゲン
含有化学種に晒した際には、該物品の表面下にハロゲン
化マグネシウムの保護層が形成される。該保護層は、ハ
ロゲンが基部アルミニウムに浸透するのを防止し、これ
により該物品を腐食および「ひび割れ」から保護する。
ハロゲン化マグネシウム層を摩耗から保護するために
は、該物品は、該ハロゲン化マグネシウム層の上に、硬
い凝集性のコーティングを有していることが好ましい。
好ましい凝集性のコーティングは、酸化アルミニウムま
たは窒化アルミニウムである。アルミニウム物品のマグ
ネシウム含有量は、該物品全体で、あるいは少なくとも
耐腐食性とされるべき表面下の領域で、約0.1重量%
〜1.5重量%であるべきである。該アルミニウムの不
純物含有量は、0.2%未満であるべきであり、これよ
り遥かに低いことが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エッチングまたは
クリーニングのためのハロゲン含有化学種(halogen-co
ntaining species)を用いる半導体プロセス装置内にお
いて該物品を腐食(corrosion )から保護するハロゲン
化マグネシウム(magnesium halide)層を有するアルミ
ニウム物品に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体プロセス(semicoductor process
ing )は、数多くの異なる化学的および物理的プロセス
を含み、これにより微細な集積回路(integrated circu
its )が基板上に形成される。この集積回路は、種々の
材料の相互に関係づけられた(interrelated)パターン
の多層を使用して構成されている。該集積回路内の材料
は、化学的気相堆積(cmemical vapor deposition )、
物理的気相堆積、およびエピタキシャル成長によって形
成される。該材料層のいくつかは、ホトレジスト・マス
ク、およびウエットないしドライエッチング技術を用い
てパターンニングされる。パターンは、特別な位置にお
けるドーパントの注入(implantation)によって層の範
囲内で形成される。該集積回路がその上に形成されてい
る基板は、シリコン、ガリウム砒素、ガラス、ないし他
の適当な材料であってもよい。
【0003】集積回路を製造するために用いられるプロ
セスの多くは、ハロゲンガス、ハロゲン含有ガス、また
はハロゲン含有液体を利用している。これに加え、集積
回路を形成するために使われるプロセスは、プロセス装
置の表面上に、汚染堆積物(contaminant deposits)を
残すので、そのような堆積物は、通常、少くとも1つの
ハロゲン含有ガスを用いるプラズマ・クリーニングやド
ライエッチングを用いて除去される。
【0004】アルミニウムは、時にはその導電性に基づ
き、そして一般的には加工の容易性および妥当な価格に
おける利用性に基づき、半導体製作装置のための構成材
料(construction material )として広く使用されてい
る。しかしながら、アルミニウムは、塩素、弗素、臭素
等のハロゲンとの反応を受け易く、例えばAlCl
3 (または、Al2 Cl6 )またはAlF3 、またはA
lBr3 (またはAl2Br6 )を生成する。該アルミ
ニウム−弗素化合物が、プロセス装置部分(parts )の
表面からフレーキングにより落ちる(flake off )可能
性があり、該部分自体の侵食(eroding away)を起こ
し、そしてプロセス・チャンバー(および、該チャンバ
ーの中で生産される部品)の粒子コンタミネーションの
源として作用する。アルミニウムおよび塩素を含む化合
物の大部分、およびアルミニウムと臭素を含む化合物の
多くは、半導体プロセス条件下で気体状(gaseous )で
あり、アルミニウム構造を残し、且つ該構造を不安定に
し、疑わしい保全性(integrity )を有する表面を与え
る空隙(voids )を形成する。
【0005】プロセス装置内のアルミニウム表面を保護
する好ましい手段は、陽極処理(anodized)アルミニウ
ムコーティングであった。陽極処理は、アルミニウム表
面上に多孔性酸化アルミニウムの一体化された(integr
al)コーティングを生成する電解酸化(electrolytic o
xidation)プロセスである。陽極処理されたアルミニウ
ムコーティングの使用にもかかわらず、陽極処理された
アルミニウム部分(例えば、CVDリアクター・チャン
バー中のサセプター)の寿命は、プラズマクリーニング
環境における陽極処理された膜の分解ないし劣化(degr
adation )のために制限される。アルミニウム表面上の
陽極処理された膜保護層の故障ないし破壊(failure )
は、該リアクター・チャンバー中におけるパーティクル
(particulate )の過剰発生をもたらし、故障したアル
ミニウム部分を置換するための、および該チャンバーの
残りの部分からパーティクルをクリーニングするための
メンテナンス停止時間(downtime)が必要となる。19
91年8月13日に発行されたMiyashita らの米国特許
第5, 039, 388は、半導体処理チャンバー内でペ
アとして(in pairs)用いられるプラズマ形成電極を記
述している。該電極は、電極表面上にクロム酸陽極膜
(chromic acid anodic film)を有するアルミニウム合
金または高純度アルミニウムから形成される。該クロム
酸陽極処理された表面は、弗素含有ガスの存在下でプラ
ズマ処理プロセス中で用いられた際の耐久性を、著しく
改善すると言われている。該電極は、JIS1050、
1100、3003、5052、5053および606
1等の高純度アルミニウム、または2〜6重量%のマグ
ネシウムを含むAg−Mg合金等の同様の合金から形成
されていると記述されている。
【0006】上述した種類の装置メンテナンスには重大
な費用がかかるのみならず、現在では例えば、約500
〜5, 000のシリコン・ウエハのどこかにおいて、処
理後のCVDチャンバー中でサセプターを置き換えるこ
とが必要となる。サセプターは典型的には、約5, 00
0ドル〜6, 000ドル程度にまで高いコストがかか
る。該サセプター中で有意な(significant )表面欠陥
が発達するならば、これらの欠陥は、該サセプター頂上
の(atop)のシリコン・ウエハを通して翻訳(translat
e )され、該シリコン・ウエハ上に堆積された膜の中に
ストレスを発生させる可能性がある。堆積された膜中の
ストレスは、ウエハ上に製作されたデバイスを仕様(sp
ecification )外のものとする可能性がある。ウエハの
上のすべてのデバイスの損失は、5万ドル〜6万ドル程
度に高いコストとなる可能性がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ハロゲン原子とイオン
による、およびハロゲン含有化合物による攻撃からアル
ミニウム表面を保護するための手段を有することは、非
常に望ましい。これは、アルミニウムから製作された半
導体装置部分の寿命を増大させ、装置メンテナンスの費
用を減らし、そしてこのような装置がプロセス操作の間
に故障した際に生じる、デバイスの損失を減らす。
【0008】
【課題を解決するための手段】我々は、半導体プロセス
装置内で腐食性のハロゲン含有化学種に晒されたアルミ
ニウム物品(サセプター等)の腐食は、最適のマグネシ
ウム含有量を有する高純度アルミニウム−マグネシウム
合金から、該物品を製作することによって避けられるこ
とを見出した。該物品をハロゲン含有化学種に晒した際
には、保護性のハロゲン化マグネシウム層が該物品の表
面の下に(beneath )形成される。該保護性の層は、ハ
ロゲンが基部(base)アルミニウム・ベースに浸透する
(penetrating )のを防いで、腐食とひび割れ(crackin
g )から該物品を保護する。
【0009】ハロゲン化マグネシウム層を摩耗(abrasi
on)から保護するために、該物品は、該ハロゲン化マグ
ネシウム層の上に(over、に硬い凝集性(cohesive)の
コーティングをも含むことが好ましい。好ましい凝集性
のコーティングは、酸化アルミニウムまたは窒化アルミ
ニウムであり、これは、該アルミニウム物品がハロゲン
含有化学種に晒されて上記ハロゲン化マグネシウム層を
形成する前に、従来の陽極処理プロセスによって形成す
ることができる。
【0010】アルミニウム物品のマグネシウム含有量
は、該物品の全体にわたって(throughout)、または、
少くとも耐腐食性とされるべき表面下の物品の領域にお
いて、約0. 1%〜1. 5重量%の範囲にあるべきであ
る。該アルミニウムの不純物含有量は、0. 2%未満で
あるべきであり、好ましくは、これより遥かに少なくあ
るべきである。
【0011】
【発明の実施の形態】
(発明の解析的基礎)図1は、化学的気相堆積(CV
D)またはエッチング等の半導体基板製作プロセスのた
めに使用される、従来のリアクター・チャンバー100
を示す。このようなプロセスは、典型的には、該チャン
バー内の構成要素(components)を腐食性のハロゲン含
有化学種に晒す。特に腐食性のものは、チャンバー構成
要素をプラズマ・クリーニングするために用いられるガ
ス混合物、例えば、CF4 とN2Oとの混合物、または
2 6 とO2 との混合物である。チャンバー構成要素
は、CVDまたはエッチング・プロセスにおける高温
(典型的には200℃〜500℃)と、定期的な(peri
odic)チャンバー・クリーニングにおける腐食性のハロ
ゲンガス混合物とに、交互に晒される。
【0012】ある種のチャンバー構成要素、例えば、穴
あき(perforated)プレート110(これは、プロセス
・ガスをチャンバー内に供給(deliver )する機能、お
よびプラズマを励起するためのRF電極としての機能の
双方を果たす)、およびサセプター112(これは、半
導体基板114を支持し、そして、しばしばRF電極と
しても機能する)は、従来においては陽極処理されたア
ルミニウムで構成される。一般に使用されるアルミニウ
ム材料は、Al1100とAl6061である。
【0013】アルミニウム上の陽極処理コーティング
(酸化アルミニウム)は、該アルミニウムを腐食から保
護することを意図している。しかしながら、我々は、酸
化物保護層が比較的に多孔性であることを見出した。図
2は、アルミニウム基部216上の、10〜14ミクロ
ンの厚さを有する酸化アルミニウム層200を示す。該
酸化物は、従来の電解陽極処理プロセスによって形成さ
れた。アルミニウム基部216のすぐ上に横たわってい
る(immediately overlying )該酸化物層の部分は、ほ
んの100〜5000オングストロームの厚さを有する
密な(dense )バリヤー層210である。該酸化物層の
残りの部分は、直径で100〜2000オングストロー
ム程度の孔(pores )214を有する六角形(hexagona
l )のセル212のマトリックスである。これらの孔
は、大部分のハロゲン原子よりより大きい。例えば、弗
素原子は、直径で約5オングストローム程である。この
ように、多孔性セル212のマトリックス下の薄いバリ
ヤー層210のみが、半導体プロセスチャンバー内で一
般に使用される腐食性のハロゲン含有ガス混合物から、
基部アルミニウム合金216を保護する。
【0014】陽極処理(酸化アルミニウム)コーティン
グの故障は、典型的には、ピンホールおよび「ひび割
れ」の形で起こる。該「ひび割れ」は、次に、該保護性
コーティングのフレーキング(flaking off )をもたら
す。
【0015】酸化物コーティングの付加的な故障メカニ
ズムは、該酸化物下の析出(precipitates)のノジュー
ル(nodule)の形成であり、これは結局は、該酸化物層
にストレスを与え、ひびを入れる。図3〜6は、標準的
な市販のアルミニウム−マグネシウム合金Al6061
から形成されたアルミニウムサセプターを、CVDチャ
ンバーの構成要素をクリーニングするために用いられる
標準のプロセスに長時間供された際の、故障モード(fa
ilure modes )の研究において撮影された、実際の顕微
鏡写真に基づいている。具体的には、テスト下のサセプ
ターは、CF4およびN2 Oを供給された真空チャンバ
ー内で約425℃に維持された。高周波電源(RF power
supply )は、該ガス混合物をプラズマ状態に励起し、
そして負のDCバイアス電圧が該サセプター上に維持さ
れた。
【0016】上記Al6061の合金は、約0. 8重量
%のマグネシウム、および合計量が約1. 8〜2. 2重
量%他の不純物とを含有している。主要な不純物は、優
勢(prevalence)な順に、シリコン、鉄、銅、クロム、
マンガン、および亜鉛である。図3〜6は、上部(over
lying )酸化物コーティング314中のピンホールを浸
透して、該アルミニウム中の不純物と反応して弗化物ま
たは塩化物化合物を形成する、弗素(または、塩素)原
子によって引き起こされた、アルミニウム物品300内
のノジュールの形成を説明している。ノジュールの成長
は、該酸化物コーティングにストレスを与え、更には、
より大きなひび割れをもたらし、該酸化物下に、より多
くの弗素または塩素の侵入を許し、より大きなノジュー
ルの成長さえ許容する可能性もある。
【0017】図3は、弗素(または、塩素)原子が、ピ
ンホールを通して、あるいは拡散のいずれかによって、
酸化アルミニウムコーティング314のバリア層313
を浸透して、該アルミニウム312の中のシリコン不純
物と反応して、四弗化珪素(または、四塩化珪素)のノ
ジュール310を形成する、ノジュールの開始を示す。
図4中で示されるように、ノジュール310の成長は、
酸化物層314にストレスを与え、ひび割れ318を引
き起こす可能性がある。このようなストレスは、CVD
プロセスのために用いられる高温、典型的には200°
〜500℃、によって更に悪化する。該ひび割れ318
は、矢印319で示されるように、揮発性のSiF
4 (またはSiCl4 )が蒸発することを許容し、図5
中に示されるように、該アルミニウム中でより大きな空
隙(void)320さえも形成する。該ひび割れは、ま
た、矢印316で示されるように、より多くの弗素(ま
たは塩素)が該アルミニウムを浸透することを許容す
る。
【0018】図5は、ひび割れ318を通じた弗素また
は塩素316の更なる浸透により、陽極処理された層3
14の下に弗化アルミニウムAlF3 (または塩化アル
ミニウムAlCl3 )ノジュール322を生成する、ノ
ジュール322の更なる発達を示す。結局は、該ノジュ
ール322は、陽極処理された層314に充分な力を及
ぼし、陽極処理された層314からのフレーキングを起
こして、図6中に示されるように、ノジュール322を
露出させる。
【0019】これらのテストに用いられるアルミニウム
基部312は、酸化物層を浸透した弗素が該酸化物の下
に弗化マグネシウム324の層を形成するのに充分なマ
グネシウム含有量(約0. 8重量%)を有していた。し
かしながら、該アルミニウム中の他の不純物(約2重量
%)の過大な濃度のために、損害を与えるノジュール3
10および322が形成され、基部アルミニウム中への
弗素の浸透を防ぐのに充分な弗化マグネシウム層が構築
されることが可能となる前に、該酸化物中にひび割れ3
18を引き起こした。このようなテストから、我々は、
腐食の防止は、以下に述べる最適なマグネシウム含有量
のみならず、基部アルミニウム中の低い不純物含有量を
必要とする、との結論に達した。
【0020】該アルミニウム中の鉄、銅、クロムおよび
亜鉛不純物の存在も、該不純物がアルミニウムの表面の
近くで拡散して、酸化物層を浸透した弗素または塩素原
子と反応する際に、問題を起こす。結果として生ずる金
属弗化物または塩化物化合物は、上述したSiF4 また
はSiCl4 化合物ほどには揮発性でない。しかしなが
ら、それらは、MgF2 またはMgC12 のそれと大き
く異なるそれらの熱膨張係数のために、ストレスを発生
させる。これらのストレスは、上述したそれらに似てい
る酸化物層の中で、ひび割れに引き起こす可能性があ
る。
【0021】図7は、上記したAl6061より遥かに
低いマグネシウム含有量(我々のサンプル中では0. 0
23重量%)を有し、且つ、若干より高い不純物含有量
たる約3重量%を有し、主要な不純物が約0. 5重量%
の鉄を有するアルミニウムであるAl1100から製作
されたサセプター400上における、同様のCF4 およ
びN2 Oプラズマクリーニング・プロセスの影響をテス
トした際に、我々が観察した故障メカニズムを説明して
いる。Al1100は、酸化物層414を浸透して基部
アルミニウム410中に至るハロゲン原子の量を制限す
ることが可能な、MgF2 (またはMgC12 )の保護
層を形成するたに充分なマグネシウムを含有していな
い。したがって、弗素(または、塩素)が酸化物層中の
ピンホールを浸透して、その下の(underlying)アルミ
ニウム410と反応する時間の間(over time )、Al
3 (または、AlCl3 )の厚い層412が構築され
る。該酸化物中のピンホールの分布は不均一であるた
め、ハロゲン化アルミニウム層412の厚さは、これに
対応して不均一となる。この厚さの不均一性は、ストレ
スを引き起こし;実際に、該ハロゲン化アルミニウム層
の輪郭(contour )が速く変化する点(points)で、該
ストレスは圧縮性(compressive )から張力性(tensil
e )に変化する可能性がある。このようなストレスは、
該酸化物層414の部分416をフレーキングさせ、こ
れにより、その下にあるアルミニウムを、加速された腐
食に晒す可能性がある。
【0022】(発明性のある耐腐食性材料および製作
法:概観)本発明によれば、アルミニウム(または、ア
ルミニウム−マグネシウム合金)物品は、ハロゲン化マ
グネシウム(好ましくは弗化マグネシウム)の耐腐食性
保護層を備えている。本発明は、更に、アルミニウム物
品にわたって(throughout)または少くとも該物品の表
面に隣接する領域中で、該アルミニウムが可動性の不純
物(mobile impurity )原子の非常に低い濃度を有する
ことを要求する。
【0023】本発明のアルミニウム物品は、半導体製作
装置中でエッチング・プロセスおよびCVDチャンバー
・クリーニングプロセスにおいて典型的に用いられるハ
ロゲン含有化学種(C12 、F2 、NF3 、CF4 、C
HF3 、C2 6 、HF、BCl3 等)によって引き起
こされる腐食に耐える。ハロゲン化マグネシウム層は、
ハロゲン原子またはイオンが該層を浸透して、その下の
アルミニウムと反応して上述したような化合物であっ
て、アルミニウム物品中でストレスおよびひび割れを起
こす可能性がある化合物を形成することを防止する。
【0024】(アルミニウムの不純物含有量)上述した
ように、アルミニウムとマグネシウム以外の可動性不純
物の低い濃度は、該物品表面のひび割れおよびフレーキ
ングをもたらす可能性のある、アルミニウム内のノジュ
ールおよび空隙の形成を防止する。可動性の不純物と
は、本発明において、アルミニウム・マトリックスの中
で容易に拡散する可能性がある、アルミニウムまたはマ
グネシウム以外の化学種を意味する。このような可動性
の不純物は、半導体化合物を形成する可能性がある金
属、遷移金属、半導体および元素、例えば、ガリウム、
アンチモン、テルル、砒素およびポロニウム等を含む。
【0025】理想的には、可動性の不純物濃度は、アル
ミニウム物品の表面に拡散する不純物の確率が低くなる
のに充分な程度に、低くあるべきである。該物品が操作
されるであろう温度が高くなれば、不純物の可動性は高
くなる。したがって、不純物がより深くから該表面に拡
散しそうになるため、不純物含有量は、より低くなけれ
ばならない。与えられた不純物化学種のアルミニウム中
での可動性が高くなる程、または、半導体プロセスに使
用される温度におけるその蒸気圧が高くなる程、その濃
度は低くなければならない。もちろん、特に半導体プロ
セスにダメージを与えると考えられる化学種、例えば、
ナトリウム、亜鉛、貴金属、アルカリ土類金属等、は特
に低い濃度であるべきである。
【0026】与えられた不純物濃度において、同じ濃度
がより数多くの異なる不純物化学種からなるよりも、単
一の不純物化学種がこの濃度の大部分を構成すること
は、一般には、より有害である。同じ種類の不純物は、
いくつかの異なる種類の不純物の同じ量に比べて、より
集合(aggregate )して単一の大きなノジュールを形成
し易い。
【0027】許容しうる不純物濃度に影響を及ぼすもう
一つのファクターは、該不純物がアルミニウム材料中で
均一な空間的分布を一般には有しないということであ
る。したがって、もし物品がそれから製作されるべきア
ルミニウムが、ある包括的(overall )不純物濃度を有
しているならば、該物品中の不純物が表面付近で平均的
濃度よりも高い濃度を有し、これにより不純物が表面に
移行(migrating )して欠陥を生じるという統計的な危
険があることとなる。この統計的な危険を減らすために
は、他の場合に必要とされるより、更に低い不純物濃度
が好ましい。
【0028】我々は、約0. 6重量%のシリコン、およ
び次第に(progressively )より小さい量の鉄、銅、お
よびクロムを不純物として有するAl6061を用い
て、12のサセプターを製作することによって、本発明
をテストした。我々は、シリコンが表面に拡散して欠陥
を生じたため、大部分のサセプターが短い寿命しか有し
なかったことを見出した。しかしながら、いくつかのサ
セプターは、統計的変動(statistical variation )に
より、遥かに低い不純物含有量を有しており、そしてそ
れらは例外的に長い寿命を有していた。したがって、我
々は、本発明を実践するために使われるアルミニウム
は、0. 2重量%より悪くない可動性の不純物の濃度を
有するべきであり、不純物によって引き起こされる欠陥
のより低い確率には0. 1%、更には0. 05%を有す
るべきであると推定した。好ましくは、どれか1つの可
動性の不純物化学種も、これらの量の半分を越える構成
とするべきではない。
【0029】(ハロゲン化マグネシウム保護層を形成た
めのプロセス)本発明の新規なプロセスによれば、アル
ミニウム物品のためのハロゲン化マグネシウム保護層
は、該アルミニウム内の特定の(specified )最適範囲
の内にマグネシウムの濃度を取り込み、次いで、該マグ
ネシウムがハロゲンと反応してハロゲン化マグネシウム
層を形成するように、該物品をハロゲン含有化学種に晒
すことにより、形成される。マグネシウムは該物品全体
に取り込まれてもよく、あるいは、マグネシウムは該物
品の表面に隣接して保護層が形成されるべき領域のみに
組み込まれてもよい。ハロゲン化マグネシウム層が形成
されている方法の説明の後、マグネシウムの最適な濃度
範囲を以下に説明する。
【0030】ハロゲン化マグネシウム層は、最初は、該
物品をハロゲン含有反応性化学種、最も好ましくは弗
素、または、次に好ましくは塩素を含む環境にさらすこ
とによって形成される。以下の記載においては、塩素あ
るいは他のハロゲンが弗素に置き代わり得ると理解のも
とで、弗素について言及する。
【0031】我々は、CF4 、C2 6 、NF3 等の弗
素前駆体(precursor )を含むエッチングまたはクリー
ニング・ガス混合物を用いる、プラズマエッチングまた
はプラズマクリーニング・プロセスを行うように設計さ
れた従来型の反応チャンバーを好ましく用いる。弗化マ
グネシウム層の形成の速度は、弗素の利用可能度(avai
lability)によってでなく、該表面へのマグネシウム拡
散の速度によって制限されるため、同じリアクター・チ
ャンバーを同じガス混合物を使用してクリーニングする
ことに通常用いるであろうレベルの約半分のRFパワー
レベルで、弗素含有プラズマを励起させる。弗素イオン
が物品の表面に向かって加速され、そしてよりよく浸透
するように、負のバイアス電圧をアルミニウムに印加す
ることが好ましい。よく知られているように、負のバイ
アス電圧は、該物品に直列接続(series−connected )
キャパシタを介して連結された高周波電源、またはDC
電源のいずれによっても、印加することが可能である。
【0032】最初の弗化マグネシウム層形成中の物品の
温度は、物品の表面に拡散するマグネシウムが、それが
弗素と反応する前に蒸発することを防ぐために、マグネ
シウムの蒸発温度より充分に下であることが好ましい。
マグネシウムの蒸発は、アルミニウム物品(例えば、サ
セプター)の保全性(integrity )にとって有害ではな
い。しかしながら、蒸発したマグネシウムは、真空チャ
ンバー内で表面上に黒い膜を堆積させる。もし生産エッ
チングまたはCVDチャンバーが最初の弗化マグネシウ
ム層を堆積させるために使われるならば、黒い膜がチャ
ンバー表面上に堆積することは、容認できなくなる可能
性がある。
【0033】より重要なことには、もしチャンバー内に
いくらかでも酸素が存在すると、蒸発したマグネシウム
は酸化されて好ましくないパーティクルを形成する。し
たがって、最初のMgF2 層を形成するために用いられ
るハロゲン含有ガス混合物は、可能な限り少量の酸素を
含むべきである。他の不純物も、弗化マグネシウム層中
への他の化合物の取込みを防止するために、最小化され
るべきである。好ましくは、これは1Torr未満(be
low )の圧力で該チャンバーを操作することによって、
容易化される。
【0034】以下でより充分に記述されるように、我々
は、弗化マグネシウム層が形成されるより前に、酸化ア
ルミニウム層または他の凝集性の保護層をアルミニウム
物品の表面上に適用することが、マグネシウムの蒸発を
著しく阻害し、該弗化マグネシウム層を形成している間
に、より高い温度の使用を許容することを見出した。
【0035】逆に、該温度を低減することは、物品のア
ルミニウム本体内でのマグネシウムの可動性を低減さ
せ、2つの好ましくない結果をもたらす。第一に、該温
度がマグネシウム蒸発点より下に低減されるにつれて、
マグネシウムの可動性は、鉄、シリコン等のより可動性
の小さい不純物のそれぞれの可動性より速く減退するよ
うに見える。したがって、該温度をできる限り高く維持
しておくことは、マグネシウムの表面への拡散を優先的
に最大化させ、弗素が該不純物よりもむしろマグネシウ
ムと反応するようになるように見える。第2に、該マグ
ネシウムの可動性を低減させることは、最初の弗化マグ
ネシウム層を形成するために必要とされる時間を延長さ
せる。反応チャンバーは高価な資本機器(capital equi
pment )であるため、該チャンバーが半導体ウエハ処理
より最初のハロゲン化マグネシウム層の形成に貢献して
いる(dedicated to)時間を最小化することは、望まし
い。
【0036】したがって、該アルミニウム中の可動性不
純物のハロゲン化物の形成によって引き起こされるハロ
ゲン化マグネシウム層中の欠陥を避けるため、および保
護層形成プロセスの速度を最大にするために、制御され
たヒータは、該物品をマグネシウムの蒸発を防止するた
めに充分な、ちょうど低い温度に、好ましく該物品を維
持する。我々は、150°〜325℃の温度範囲をより
好む。
【0037】特に、もし最初の弗化マグネシウム層が形
成される前に、アルミニウム物品を(以下に記述するよ
うに)陽極処理するならば、我々は最初のMgF2 層の
形成の間、250°ないし300℃の温度をむしろ好
む。しかしながら、陽極処理を行わず、あるいは他の保
護コーティングを該アルミニウムに適用しないならば、
我々は、マグネシウムの過大な蒸発を避けるために、最
初のMgF2 層の形成の間、約175℃の温度を好む。
【0038】最初の、連続的な弗化マグネシウムの層が
形成された後、この連続の層はマグネシウムの蒸発を抑
制し、このゆえに該物品の温度は上昇する可能性があ
る。我々は、低い最初の温度で約25オングストローム
のMgF2 の層を形成するのを好む。MgF2 が層が形
成する速度は、アルミニウム物品中のマグネシウム濃度
および該物品の温度を強力に増大させる機能である。2
重量%のマグネシウム含有量を有するアルミニウム・サ
セプター上で実行されたテストにおいては、MgF2
25オングストロームの層を形成するのに約70分かか
った。このプロセスは、それがアルミニウム物品の本体
からMgF2 層が形成されるべき表面へのマグネシウム
の拡散に依存するために、非常に遅い。
【0039】最初の連続的なMgF2 層が形成された
後、アルミニウム物品は、CVDまたはエッチング反応
チャンバー等の半導体プロセス・チャンバー中の生産サ
ービス(production service)中に置くことができる。
MgF2 層は、CVDおよびエッチングプロセスにおい
て典型的な高温(200°〜500℃)でのマグネシウ
ムと不純物の脱ガス(outgassing)を抑制し、これによ
り、このような脱ガスによって引き起こされるパーティ
クルを低減する。さらに、エッチング・プロセスないし
チャンバークリーニング・プロセスの間に、ハロゲン含
有エッチング剤に晒された際に、MgF2 層は、該ハロ
ゲンがアルミニウム本体に浸透して欠陥を引き起こすこ
とを防止する。
【0040】特に、該物品が弗素含有エッチング剤に晒
された際には、弗素は、アルミニウム本体からマグネシ
ウム弗化物層の境界に移行する如何なるマグネシウムと
も反応して、これにより保護性の弗化マグネシウム層の
厚さを次第に(progressively )増大させる。数百の弗
素チャンバークリーニングサイクルに晒された後、アル
ミニウムの隣接する領域においてフリーのマグネシウム
が枯渇するため、該弗化マグネシウム層は成長をストッ
プする。例えば、2重量%のマグネシウムを有するアル
ミニウムでは、該層が約2ミクロンに厚くなったときに
MgF2 層は成長を停止し、そして、フリーのマグネシ
ウムが枯渇したその下の領域は、100〜200ミクロ
ン程度の厚さであった。
【0041】(マグネシウム含有量)前述したように、
ハロゲン化マグネシウム層(好ましくはMgF2 層)を
表面に隣接するアルミニウム物品の領域に形成するため
の上記プロセスは、該マグネシウムが弗素と反応する前
に、該領域に取り込まれるべき一定の最適範囲内でのマ
グネシウム濃度を必要とする。該マグネシウム濃度は、
以下の要件に基づく。もし該濃度が低過ぎるならば、弗
化マグネシウム層は不連続となるか、あるいはその下の
アルミニウム層を腐食から保護するのに不充分な密度と
なる(すなわち、ハロゲン化学種がMgF2 層を浸透し
てその下のアルミニウムと反応するのを妨ぐためには不
充分となる)。該アルミニウム物品の中で存在しなけれ
ばならないマグネシウム量の上の絶対的な下限は、所望
の厚さ(例えば、1ミクロン)のMgF2 層の質量(ma
ss)から計算することができる。MgF2 は約70重量
%のMgであるため、アルミニウム物品は、所望のMg
2 層の質量の少なくとも70%に等しい合計のMg質
量を含まなければならない。この計算は、アルミニウム
中の100%のMgが該表面に移行してMgF2 層中に
取り込まれて、それによって該アルミニウムのフリーの
マグネシウムを完全に枯渇させると、この計算は仮定し
ている。この仮定は現実的でないため、実際にはより高
いMg含有量を用いるべきである。
【0042】逆に、アルミニウム中の最も好ましいマグ
ネシウム含有量は、もしマグネシウム濃度があまりに高
いならば、半導体デバイス製作のためのCVDまたはエ
ッチングチャンバーに用いられるアルミニウム物品(サ
セプター等)が典型的に遭遇する高温時および減圧下で
は特に、マグネシウム原子は該物品の表面から脱ガス、
あるいは蒸発する。
【0043】更なる考察は、連続的なMgF2 層を形成
するには低過ぎるMg含有量の極端な限界と、マグネシ
ウムの脱ガスによるプロセス・チャンバーのコンタミネ
ーションを避けるには高過ぎるMg含有量との間の、マ
グネシウム含有量の選択に影響を及ぼす。これらの限界
の間では、より高いMg含有量が、該物品に好適な”自
己回復性”(self-healing property )を与え、そこに
おいては、該物品の表面の小さな傷(scratches )は、
アルミニウム物品がエッチングまたはチャンバークリー
ニングプロセスにおいて弗素に晒された際の、該傷にお
ける新たなMgF2 層の形成により治癒される。逆に、
より低いMg含有量は、該物品がMgを脱ガスする傾向
を低減し、それにより、該物品がCVDまたはエッチン
グプロセスチャンバーないで生産サービスに供される前
に形成されなければならない最初の連続的なMgF2
の厚さを低減ないし除去する。
【0044】我々は、重量で約0. 1%から約1. 5%
へののマグネシウム濃度が、これらの要求を満たすこと
を見出した。我々のテストによれば、約150℃を越え
る温度、約1Torr未満の圧力では、半導体プロセス
チャンバー内に放出される許容されると考えられるマグ
ネシウムまたは酸化マグネシウムの量に依存して、マグ
ネシウムの表面蒸発が約1. 2%から約1. 5%の濃度
で問題となることが示されている。逆に、我々は、重さ
で約0. 1%未満のマグネシウム濃度は、適切な腐食保
護性を与えるMgF2 層を生成しないと考える。好まし
くは、該物品のこの表面隣接領域におけるマグネシウム
濃度が、約0. 3重量%から約1. 2重量%まで、より
好ましくは約0. 3重量%から0. 8重量%であるべき
である。
【0045】前述したように、必要なマグネシウム含有
量は、該アルミニウム物品全体、または表面に隣接する
アルミニウム物品の領域の中だけに取り込まれることが
できる。もっとも単純で現在好ましい代替手段(altern
ative )は、必要なマグネシウム含有量を有するアルミ
ニウム−マグネシウム合金の物品全体を作ることであ
る。該合金も、上記で特定された低い可動性不純物濃
度、すなわち、約0. 2重量%未満、より好ましくは遥
かに少ない濃度を有しなければならない。現在、標準の
合金が不適当なため、このような合金は、特別にアルミ
ニウム供給元へ注文する必要がある。例えば、そのマグ
ネシウム含有量が0. 025%だけであり、且つその不
純物含有量は過大であるため、Al1100は不適当で
ある。Al6061は、過大なマグネシウム含有量と過
大な不純物とを有する。
【0046】必要なマグネシウム濃度を該アルミニウム
の中に取り込む一つの可能な方法は、該物品を従来のキ
ャスティング方法によって製作し、その供給原料(feed
stock)として、高純度マグネシウム材料および高純度
アルミニウム材料の両方を使用することである。好まし
くは、該アルミニウム材料は、0.05%以下の不純物
を有するべきであり、該マグネシウム材料は0. 1%以
下の不純物を有するべきである。このような高純度材料
は、商業的に容易に入手可能である。マグネシウムのア
ルミニウムに対する割合は、上述した好ましいマグネシ
ウム濃度に等しくあるべきである。
【0047】好ましさではやや劣る代替手段は、高純度
アルミニウム合金の物品を作り、そして、表面隣接の物
品の領域中でマグネシウム濃度を増大させることであ
る。例えば、スパッタリング、熱的蒸発等のマグネシウ
ム物理的気相堆積(PVD)により、またはマグネシウ
ム・イオン注入によってさえも、該物品の外層(outerl
ayer )にマグネシウムを取り込むことができる。注入
ないし堆積されたマグネシウムの質量は、所望のMgF
2 層の質量の少なくとも70%、より好ましくは、前述
した理由に基づき、これより遥かに大きくあるべきであ
る。
【0048】(ハロゲン化マグネシウム層上の保護層)
図8に示すように、該アルミニウム物品510の最大保
護のために、上記ハロゲン化マグネシウム保護層512
と、従来の陽極処理層(酸化アルミニウムAl2
3 )等の凝集性の材料514の上層(overlying laye
r )とを組合せることが好ましい。該ハロゲン化マグネ
シウム層を無保護のままににしておく不利益は、およそ
1000オングストローム(0. 1ミクロン)を超える
厚さでは、該ハロゲン化マグネシウムは比較的柔らかく
て非凝集性であるため、機械的摩耗または温度ストレス
を受けた際にはハロゲン化マグネシウム粒子が容易にフ
レーキング(flaking off )することである。ハロゲン
化マグネシウム上に強く、凝集性の材料の層を設けるこ
とは、ハロゲン含有環境による腐食へのハロゲン化マグ
ネシウムの優れた抵抗性の利益を保持しつつ、該ハロゲ
ン化マグネシウムをダメージから保護する。
【0049】該ハロゲン化マグネシウムの柔らかさにも
かかわらず、図8に示された構造は、ハロゲン化マグネ
シウム層がハロゲン含有環境に晒された際に再生する
(regrow)ため、保護層における小さい傷(scratches
)ないし切り傷(nicks )が自己回復的であるという
利点を有する。
【0050】最も好ましくは、該凝集性の層は酸化アル
ミニウム(Al2 3 )であり、そして、次に好ましく
は窒化アルミニウム(AlN)である。Al2 3
は、従来の電解的陽極処理プロセスによって形成するこ
とができる。AlN層は、窒素ガスの存在下の高温また
は窒素プラズマでのスパッタリングまたは蒸気堆積によ
り物品上にアルミニウム膜を堆積する従来の反応性アル
ミニウム堆積プロセスによってアルミニウム上に堆積す
ることができる。(以下の説明にわたって、我々は、
「陽極処理(anodize )」という用語を、AlNが従来
の「陽極処理」の用語の意味には含まれないけれども、
アルミニウム物品上のAl2 3 またはAlNコーティ
ング形成を含むように用いる。) アルミニウム物品を陽極処理することの更なる長所は、
Al2 3 およびAlNが酸素に対して非透過性だとい
うことである。酸素の浸透を防止することは、該アルミ
ニウムの表面拡散するマグネシウムが所望のハロゲン化
マグネシウムよりはむしろ酸化マグネシウムを形成する
ことを防止するために有利である。Al2 3 およびA
lNは、チャンバー中で作られる半導体を汚染する可能
性のあるマグネシウムおよび他の不純物の、半導体プロ
セス・チャンバー中への脱ガスを抑制する。
【0051】(前述したように、「ハロゲン化マグネシ
ウム保護層形成のためのプロセス」の下で)ハロゲン化
マグネシウム層を形成するに、アルミニウム物品上
に、酸化アルミニウムまたは窒化アルミニウムのコーテ
ィングを形成することが特に好ましい。先行するパラグ
ラフ中で説明したように、酸化アルミニウムおよび窒化
アルミニウムは高度に酸素非透過性であり、そして、そ
れらはマグネシウムの脱ガスを抑制する。したがって、
もしハロゲン化マグネシウム層が形成される前のアルミ
ニウム物品に、Al2 3 またはAlNコーティングが
適用されるならば、該酸化または窒化アルミニウムは、
該物品の表面へ拡散するマグネシウムが、所望のハロゲ
ン化マグネシウム保護層よりはむしろ酸化マグネシウム
を形成することを防止する。したがって、最初の低温ハ
ロゲン化マグネシウム層形成のステップは、この最初の
ステップのために必要な時間を低減するために、より高
い温度で実行されてもよい。特に、この最初のステップ
のための我々の現在好ましい温度は、もし該物品が陽極
処理をされないならば175℃であり、それが陽極処理
をされるならば、250°〜300℃である。
【0052】実際は、上層たるAl2 3 かAlNは、
この最初の低温ハロゲン化マグネシウム層形成ステップ
の必要性をも排除でき、最初のハロゲン化マグネシウム
層を形成するために低温で該物品の処理を開始する非生
産的な活動に該チャンバーを流用(diverting )するこ
となく、陽極処理されたアルミニウム物品がチャンバー
中で半導体プロセスのために直ちに使用されるようにも
できる。該物品は半導体プロセス・チャンバー内で(例
えば、クリーニングまたはエッチング・プロセスの間)
ハロゲンに晒されているため、該ハロゲンは、該酸化ま
たは窒化アルミニウム層を通して拡散して、アルミニウ
ム中のマグネシウムと反応してAl2 3 またはAlN
のすぐ下にハロゲン化マグネシウム層を形成する。
【0053】他方、アルミニウム物品を半導体基板処理
に必要とされる高温に晒す前に、比較的低い温度で最初
に弗化マグネシウム層を形成することのよい理由があ
る。弗化マグネシウムは、アルミニウムと酸化アルミニ
ウムの中間の熱膨張係数を有するため、酸化アルミニウ
ム・コーティングと基部アルミニウムとの間の弗化マグ
ネシウム層は、温度変化によるストレスの傾き(gradie
nt)を低減する。したがって、温度ストレスによって陽
極処理コーティングがひび割れする危険を低減するため
には、アルミニウム物品を半導体基板処理温度に晒す前
に、低い温度、例えば250℃で約25オングストロー
ムの厚さの弗化マグネシウムの層を酸化アルミニウムの
下に形成することが好ましい。
【0054】酸化アルミニウムおよび窒化アルミニウム
は弗素に対して透過性であるため、Al2 3 またはA
lN層の下にMgF2 層を形成することは容易である。
第1に、アルミニウム物品は、従来の陽極処理プロセス
によって陽極処理をされる。次いで、該陽極処理物品
は、「ハロゲン化マグネシウム保護層形成のためのプロ
セス」の下で前述したプロセスにしたがって、弗素含有
環境に晒される。該弗素は陽極処理層に浸透し、表面へ
拡散するマグネシウムと反応して、該陽極処理コーティ
ングのすぐ下に(directly underneath )MgF2 層を
形成する.もし、何等かの理由によって、該酸化または
窒化アルミニウムコーティングを形成する前にハロゲン
化マグネシウム層を形成することが望まれるならば、こ
れは以下に述べるようにして達成することが可能であ
る。第1に、該物品を前述した「ハロゲン化マグネシウ
ム保護層形成のためのプロセス」の下でハロゲン含有化
学種に晒すことによって、ハロゲン化マグネシウム層を
形成する。第2に、従来のスパッタリングまたは気相堆
積プロセスを使用して、ハロゲン化マグネシウム層上に
アルミニウム膜か酸化アルミニウム膜を堆積する。もし
アルミニウム膜が堆積されたならば、それは従来の陽極
処理プロセスを使用して陽極処理されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】金属性のサセプターのみならず、穴あきガス入
口およびRF電極の組合せとして作用する金属性のプレ
ートを含むCVDリアクター・チャンバーを模式的に示
す図面である。これらの半導体装置部分の個々は、本発
明のハロゲン化マグネシウム保護層を含むように製作す
ることができる。この該代替手段として、これらの部分
は、本発明の保護層を形成可能なアルミニウム−マグネ
シウム合金から製作することができる。
【図2】陽極処理されたアルミニウム膜の構造を説明す
る図である。
【図3】半導体装置の製作に使用される標準的なアルミ
ニウム材料の表面の上の陽極処理されたアルミニウム保
護膜の故障をもたらすところの、弗化アルミニウム・ノ
ジュールの発達を説明する図である。
【図4】半導体装置の製作に使用される標準的なアルミ
ニウム材料の表面の上の陽極処理されたアルミニウム保
護膜の故障をもたらすところの、弗化アルミニウム・ノ
ジュールの発達を説明する図である。
【図5】半導体装置の製作に使用される標準的なアルミ
ニウム材料の表面の上の陽極処理されたアルミニウム保
護膜の故障をもたらすところの、弗化アルミニウム・ノ
ジュールの発達を説明する図である。
【図6】半導体装置の製作に使用される標準的なアルミ
ニウム材料の表面の上の陽極処理されたアルミニウム保
護膜の故障をもたらすところの、弗化アルミニウム・ノ
ジュールの発達を説明する図である。
【図7】均一でなく、構造的に安定してもいない弗化ア
ルミニウム膜であって、該アルミニウム部分の使用によ
りフレーキング脱落する弗化アルミニウム膜の形成によ
るアルミニウム部分表面の漸進的な浸食を説明する図で
ある。
【図8】陽極処理されたアルミニウムの最上層、その下
(underlying)のハロゲン化マグネシウムの層、および
基部表面としてのアルミニウム−マグネシウム合金を含
む、本発明の最も好ましい構造を示す図である。
フロントページの続き (72)発明者 ラックスマン ムージス アメリカ合衆国, カリフォルニア州 95051, サンタ クララ, バッキンガ ム ドライヴ ナンバー119, 100 (72)発明者 ジョシュア イー. バーン アメリカ合衆国, カリフォルニア州 94024, ロス アルトス, モートン アヴェニュー 1374

Claims (51)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハロゲン含有化学種(halogen-containi
    ng species)による腐食(corrosion )に対して抵抗性
    の表面を有する、半導体プロセスにおいて有用な製品
    (article of manufacture)であって、 a)ゼロないし約1.5重量%の範囲内のマグネシウム
    濃度を有し、且つ、合計で約0.2重量%以下(no gre
    ater than )のマグネシウム以外の不純物濃度を有する
    アルミニウムからなる本体(body)と; b)該本体の上(overlying )で物品の表面の下(bene
    ath )のハロゲン化マグネシウム化合物からなる層、該
    層は、物品の表面から本体内へのハロゲン原子の浸透
    (penetration )を抑制するように充分に厚く、且つ連
    続的(continuous)である;とからなることを特徴とす
    る製品。
  2. 【請求項2】 前記ハロゲン化マグネシウム層が、弗化
    マグネシウムからなる請求項1記載の製品。
  3. 【請求項3】 前記層の上に、硬く、凝集性の膜であっ
    て、弗素に対して透過性であるが酸素に対しては実質的
    に非透過性である膜を更に有する請求項1記載の製品。
  4. 【請求項4】 前記膜が、酸化アルミニウムまたは窒化
    アルミニウムからなる請求項1記載の製品。
  5. 【請求項5】 ハロゲン含有化学種による腐食に対して
    抵抗性の表面を有する、半導体プロセスにおいて有用な
    製品であって、 a)約0.1重量%〜1.5重量%の範囲内のマグネシ
    ウム濃度を有し、且つ、合計で約0.2重量%以下のマ
    グネシウム以外の不純物濃度を有するアルミニウムから
    なる外部領域(exterior region )を有するアルミニウ
    ム本体(body)と; b)該本体の外部領域の上(overlying )の膜であっ
    て、弗素に対して透過性であるが酸素に対しては実質的
    に非透過性である膜とを含み;且つ該物品がハロゲン含
    有化学種に晒された際に、前記外部領域内で該膜の下
    (underneath)にハロゲン化マグネシウム層が形成され
    て、本体をハロゲンによる腐食から保護することを特徴
    とする製品。
  6. 【請求項6】 前記外部領域が、アルミニウム本体の表
    面全体を包囲(encompass )している請求項5記載の製
    品。
  7. 【請求項7】 前記膜が、酸化アルミニウムまたは窒化
    アルミニウムからなる請求項5記載の製品。
  8. 【請求項8】 前記ハロゲン化マグネシウム層が、弗化
    マグネシウムからなる請求項5記載の製品。
  9. 【請求項9】 ハロゲン含有化学種による腐食に対して
    抵抗性の部分を少なくとも一部に有する外部表面(exte
    rior surface)を有する、半導体プロセスにおいて有用
    なアルミニウム製の(aluminum-comprising )物品であ
    って;ハロゲン含有化学種による腐食に対して抵抗性の
    前記外部表面の部分の上(upon)、または下(underlyi
    ng)のハロゲン化マグネシウム保護層であって、該ハロ
    ゲン化マグネシウム層が少なくとも0.0025ミクロ
    ンの厚さを有し;少なくとも、前記ハロゲン化マグネシ
    ウム層に直ちに隣接する(immediately adjacent)前記
    アルミニウム製の物品の部分が、可動性(mobile)不純
    物原子の非常に低い濃度を示すことを特徴とする該アル
    ミニウム製の物品。
  10. 【請求項10】 前記ハロゲン化マグネシウム層が、厚
    さ約0.0025ミクロンないし約2ミクロンの範囲に
    ある請求項9記載のアルミニウム製の物品。
  11. 【請求項11】 前記物品の外部表面の全体が、前記腐
    食に対して抵抗性である請求項9記載のアルミニウム製
    の物品。
  12. 【請求項12】 前記物品の外部表面の腐食に対して抵
    抗性である部分が、該外部表面上を覆う(overlies)酸
    化アルミニウムまたは窒化アルミニウムからなる膜を含
    む請求項9記載のアルミニウム製の物品。
  13. 【請求項13】 前記物品の外部表面の全体が、前記腐
    食に対して抵抗性であり、且つ前記外部表面の全体の上
    を覆う(overlies)請求項12記載のアルミニウム製の
    物品。
  14. 【請求項14】 前記アルミニウム製の物品中のマグネ
    シウム含有量が、約ゼロないし約1.5重量%の範囲で
    ある請求項9記載のアルミニウム製の物品。
  15. 【請求項15】 前記マグネシウム含有量が、約0.3
    重量%〜約1.2重量%の範囲である請求項14記載の
    アルミニウム製の物品。
  16. 【請求項16】 前記マグネシウム含有量が、約0.3
    重量%〜約0.8重量%の範囲である請求項15記載の
    アルミニウム製の物品。
  17. 【請求項17】 前記アルミニウム製の物品中のマグネ
    シウム含有量が、約ゼロないし約1.5重量%の範囲で
    ある請求項12記載のアルミニウム製の物品。
  18. 【請求項18】 前記マグネシウム含有量が、約0.3
    重量%〜約1.2重量%の範囲である請求項17記載の
    アルミニウム製の物品。
  19. 【請求項19】 前記マグネシウム含有量が、約0.3
    重量%〜約0.8重量%の範囲である請求項18記載の
    アルミニウム製の物品。
  20. 【請求項20】 前記物品中のシリコン、鉄、銅、クロ
    ム、および亜鉛からなる群から選ばれた不純物原子の含
    有量が、0.2重量%未満である請求項9記載のアルミ
    ニウム製の物品。
  21. 【請求項21】 前記不純物原子が、マグネシウム以外
    の金属原子、遷移金属、半導体、および半導体化合物を
    形成可能な原子を含むように拡張される(expanded)請
    求項20記載のアルミニウム製の物品。
  22. 【請求項22】 前記物品中のシリコン、鉄、銅、クロ
    ム、および亜鉛からなる群から選ばれた不純物原子の含
    有量が、0.2重量%未満である請求項14記載のアル
    ミニウム製の物品。
  23. 【請求項23】 前記不純物原子が、マグネシウム以外
    の金属原子、遷移金属、半導体、および半導体化合物を
    形成可能な原子を含むように拡張される(expanded)請
    求項22記載のアルミニウム製の物品。
  24. 【請求項24】 前記物品中のシリコン、鉄、銅、クロ
    ム、および亜鉛からなる群から選ばれた不純物原子の含
    有量が、0.2重量%未満である請求項17記載のアル
    ミニウム製の物品。
  25. 【請求項25】 前記不純物原子が、マグネシウム以外
    の金属原子、遷移金属、半導体、および半導体化合物を
    形成可能な原子を含むように拡張される(expanded)請
    求項24記載のアルミニウム製の物品。
  26. 【請求項26】 前記ハロゲン化アルミニウムが、弗化
    アルミニウムである請求項9記載のアルミニウム製の物
    品。
  27. 【請求項27】 前記ハロゲン化アルミニウムが、弗化
    アルミニウムである請求項12記載のアルミニウム製の
    物品。
  28. 【請求項28】 前記ハロゲン化アルミニウムが、弗化
    アルミニウムである請求項14記載のアルミニウム製の
    物品。
  29. 【請求項29】 前記ハロゲン化アルミニウムが、弗化
    アルミニウムである請求項17記載のアルミニウム製の
    物品。
  30. 【請求項30】 前記ハロゲン化アルミニウムが、弗化
    アルミニウムである請求項22記載のアルミニウム製の
    物品。
  31. 【請求項31】 前記ハロゲン化アルミニウムが、弗化
    アルミニウムである請求項23記載のアルミニウム製の
    物品。
  32. 【請求項32】 前記ハロゲン化アルミニウムが、弗化
    アルミニウムである請求項24記載のアルミニウム製の
    物品。
  33. 【請求項33】 前記ハロゲン化アルミニウムが、弗化
    アルミニウムである請求項25記載のアルミニウム製の
    物品。
  34. 【請求項34】 ハロゲン含有化学種による腐食に対し
    て抵抗性の部分を少なくとも一部に有する外部表面(ex
    terior surface)を有する、半導体プロセスにおいて有
    用なアルミニウム製の(aluminum-comprising )物品を
    製作する方法であって、 a) マグネシウムを約0.1重量%〜約1.5重量%
    の範囲の濃度で含み、且つ、シリコン、鉄、銅、クロ
    ム、および亜鉛からなる群から選ばれた不純物原子を約
    0.2重量%未満含有するアルミニウム製の物品を用意
    (providing )し; b) 少なくとも、耐腐食性とすべき前記アルミニウム
    製物品の外部表面の部分を、厚さが少なくとも0.00
    25ミクロンのハロゲン化マグネシウム層の形成を許容
    するのに充分な時間の間および充分な温度においてハロ
    ゲン含有化学種と接触させる;ことを特徴とする方法。
  35. 【請求項35】 前記ハロゲン含有化学種が、弗素を含
    有する請求項34記載の方法。
  36. 【請求項36】 c) 少なくとも、耐腐食性とすべき
    前記アルミニウム製物品の外部表面の部分の上に(ove
    r)、酸化アルミニウムまたは窒化アルミニウムの層を
    設ける(applying)ステップを更に含む請求項34記載
    の方法。
  37. 【請求項37】 c) 少なくとも、耐腐食性とすべき
    前記アルミニウム製物品の外部表面の部分の上に(ove
    r)、酸化アルミニウムまたは窒化アルミニウムの層を
    設ける(applying)ステップを更に含む請求項35記載
    の方法。
  38. 【請求項38】 前記不純物原子が、マグネシウム以外
    の金属原子、遷移金属、半導体、および半導体化合物を
    形成可能な原子を含むように拡張される(expanded)請
    求項34記載の方法。
  39. 【請求項39】 前記ハロゲン含有化学種が、弗素を含
    有する請求項38記載の方法。
  40. 【請求項40】 c) 少なくとも、耐腐食性とすべき
    前記アルミニウム製物品の外部表面の部分の上に(ove
    r)、酸化アルミニウムまたは窒化アルミニウムの層を
    設ける(applying)ステップを更に含む請求項38記載
    の方法。
  41. 【請求項41】 c) 少なくとも、耐腐食性とすべき
    前記アルミニウム製物品の外部表面の部分の上に(ove
    r)、酸化アルミニウムまたは窒化アルミニウムの層を
    設ける(applying)ステップを更に含む請求項39記載
    の方法。
  42. 【請求項42】 ハロゲン含有化学種による腐食に対し
    て抵抗性の部分を少なくとも一部に有する外部表面(ex
    terior surface)を有する、半導体プロセスにおいて有
    用なアルミニウム製の(aluminum-comprising )物品を
    製作する方法であって、 a) マグネシウムを約0.1重量%〜約1.5重量%
    の範囲の濃度で含み、且つ、シリコン、鉄、銅、クロ
    ム、および亜鉛からなる群から選ばれた不純物原子を約
    0.2重量%未満含有するアルミニウム製の物品を用意
    (providing )し; b) 少なくとも、耐腐食性とすべき前記アルミニウム
    製物品の外部表面の部分の上に(over)、酸化アルミニ
    ウムまたは窒化アルミニウムの層を設け(applying); c) 少なくとも、耐腐食性とすべき前記アルミニウム
    製物品の外部表面の部分を、厚さが少なくとも0.00
    25ミクロンのハロゲン化マグネシウム層の形成を許容
    するのに充分な時間の間および充分な温度においてハロ
    ゲン含有化学種と接触させる;ことを特徴とする方法。
  43. 【請求項43】 前記不純物原子が、マグネシウム以外
    の金属原子、遷移金属、半導体、および半導体化合物を
    形成可能な原子を含むように拡張される(expanded)請
    求項42記載の方法。
  44. 【請求項44】 前記ハロゲン含有化学種が、弗素を含
    有する請求項43記載の方法。
  45. 【請求項45】 ハロゲン含有化学種による腐食に対し
    て抵抗性の部分を少なくとも一部に有する外部表面(ex
    terior surface)を有する、半導体プロセスにおいて有
    用なアルミニウム製の(aluminum-comprising )物品を
    製作する方法であって、 a) マグネシウムを約0.1重量%〜約1.5重量%
    の範囲の濃度で含み、且つ、シリコン、鉄、銅、クロ
    ム、および亜鉛からなる群から選ばれた不純物原子を約
    0.2重量%未満含有するアルミニウム製の物品を用意
    (providing )し; b) 少なくとも、耐腐食性とすべき前記アルミニウム
    製物品の外部表面の部分の上に(on)ハロゲン化マグネ
    シウムの保護上層(overlying layer )を形成し、該ハ
    ロゲン化アルミニウム層は少なくとも0.0025ミク
    ロンの厚さを有する;ことを特徴とする方法。
  46. 【請求項46】 前記ハロゲン化マグネシウムの上層
    が、 a) 少なくとも、ハロゲン含有化学種による腐食に対
    して抵抗性とすべき前記外部表面の部分の上に(upo
    n)、物理的気相堆積およびイオン注入からなる群から
    選ばれる手法を用いて、マグネシウムの層を堆積し; b) 前記マグネシウム層を、厚さが少なくとも0.0
    25ミクロンのハロゲン化マグネシウム層の形成を許容
    するのに充分な時間の間および充分な温度においてハロ
    ゲン含有化学種と接触させる;ことにより形成される請
    求項45記載の方法。
  47. 【請求項47】 前記ハロゲン含有化学種が、弗素を含
    有する請求項46記載の方法。
  48. 【請求項48】 c) 少なくとも、耐腐食性とすべき
    前記アルミニウム製物品の外部表面の部分の上に(ove
    r)、酸化アルミニウムまたは窒化アルミニウムの層を
    設ける(applying)ステップを更に含む請求項46記載
    の方法。
  49. 【請求項49】 c) 少なくとも、耐腐食性とすべき
    前記アルミニウム製物品の外部表面の部分の上に(ove
    r)、酸化アルミニウムまたは窒化アルミニウムの層を
    設ける(applying)ステップを更に含む請求項47記載
    の方法。
  50. 【請求項50】 前記不純物原子が、マグネシウム以外
    の金属原子、遷移金属、半導体、および半導体化合物を
    形成可能な原子を含むように拡張される(expanded)請
    求項46記載の方法。
  51. 【請求項51】 c) 少なくとも、耐腐食性とすべき
    前記アルミニウム製物品の外部表面の部分の上に(ove
    r)、酸化アルミニウムまたは窒化アルミニウムの層を
    設ける(applying)ステップを更に含む請求項50記載
    の方法。
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