JPH08319573A - プラズマｃｖｄ及びエッチング用陽極酸化アルミニウム電極 - Google Patents
プラズマｃｖｄ及びエッチング用陽極酸化アルミニウム電極Info
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- JPH08319573A JPH08319573A JP7146729A JP14672995A JPH08319573A JP H08319573 A JPH08319573 A JP H08319573A JP 7146729 A JP7146729 A JP 7146729A JP 14672995 A JP14672995 A JP 14672995A JP H08319573 A JPH08319573 A JP H08319573A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 アルミニウム合金の介在物の存在による電極
の破壊を生じず、かつ、コストアップを招かずに、プラ
ズマ発生用電極の製品寿命のバラツキをなくす。 【構成】 電極素材を構成するアルミニウム合金のプラ
ズマ接触面に、気相成長により純アルミニウムが所定の
膜厚だけ析出され、さらに全体を陽極酸化処理して皮膜
が形成されている。
の破壊を生じず、かつ、コストアップを招かずに、プラ
ズマ発生用電極の製品寿命のバラツキをなくす。 【構成】 電極素材を構成するアルミニウム合金のプラ
ズマ接触面に、気相成長により純アルミニウムが所定の
膜厚だけ析出され、さらに全体を陽極酸化処理して皮膜
が形成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマＣＶＤ（化学
気相法）及びエッチング用陽極酸化アルミニウム電極に
関するものであり、さらに詳しくは、トランジスタＩＣ
等の半導体製造工程において有機シリコン、例えばＴＥ
ＯＳ（Tetra Ethyl Ortho Silicate）と各種反応ガスの
分解により、基板上に酸化シリコン、窒化シリコン、ポ
リシリコン等の膜を析出させる工程、及び前記工程で析
出された膜を所定のパターンに従ってエッチング除去す
る工程で使用される電極に係るものである。
気相法）及びエッチング用陽極酸化アルミニウム電極に
関するものであり、さらに詳しくは、トランジスタＩＣ
等の半導体製造工程において有機シリコン、例えばＴＥ
ＯＳ（Tetra Ethyl Ortho Silicate）と各種反応ガスの
分解により、基板上に酸化シリコン、窒化シリコン、ポ
リシリコン等の膜を析出させる工程、及び前記工程で析
出された膜を所定のパターンに従ってエッチング除去す
る工程で使用される電極に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】各種の反応ガス（Ｏ2 、Ｎ2 、ＣＦ4 、
ＮＨ3 、ＨＦ）と有機シリコン等との組合わせによる膜
の析出又はエッチング反応には、プラズマ分解合成反応
が利用される。
ＮＨ3 、ＨＦ）と有機シリコン等との組合わせによる膜
の析出又はエッチング反応には、プラズマ分解合成反応
が利用される。
【０００３】この場合、反応ガスと有機シリコンの化合
物は、一度プラズマの作用により分解され、イオン化さ
れた後、再び所定の化合物に合成される。プラズマの作
用により、単なる熱分解反応に比較して低温（ＳｉＯ2
の場合は、熱分解温度が８００℃であるのに対して、プ
ラズマ分解温度は２００℃）で化合物の膜が合成され
る。
物は、一度プラズマの作用により分解され、イオン化さ
れた後、再び所定の化合物に合成される。プラズマの作
用により、単なる熱分解反応に比較して低温（ＳｉＯ2
の場合は、熱分解温度が８００℃であるのに対して、プ
ラズマ分解温度は２００℃）で化合物の膜が合成され
る。
【０００４】また、エッチング反応では反応ガスをプラ
ズマで分解し、イオン化して電極のバイアス電圧により
加速して所定の膜に衝突させ、物理的なスパッタリング
効果と低い蒸気圧を有する化合物を合成し、蒸発させる
効果を有効に利用し、単なるスパッタエッチングに比較
して早いエッチングレートと各種の膜に対する大きな選
択比を得ている。例えば、ＳｉとＳｉＯ2 を同時エッチ
ングする場合は、ＣＦ4 ガスを使用すると、ＳｉはＦ-
イオンと反応し、蒸気圧の低い化合物を作り、蒸気とな
って取り去られるため、単なる物理的エッチングに比較
して、エッチングレートは早まる。ＳｉＯ2 はＦ- イオ
ンと反応しにくいため、エッチングレーは早くならな
い。このため、両者のエッチングレートの差は、１０倍
以上になる。
ズマで分解し、イオン化して電極のバイアス電圧により
加速して所定の膜に衝突させ、物理的なスパッタリング
効果と低い蒸気圧を有する化合物を合成し、蒸発させる
効果を有効に利用し、単なるスパッタエッチングに比較
して早いエッチングレートと各種の膜に対する大きな選
択比を得ている。例えば、ＳｉとＳｉＯ2 を同時エッチ
ングする場合は、ＣＦ4 ガスを使用すると、ＳｉはＦ-
イオンと反応し、蒸気圧の低い化合物を作り、蒸気とな
って取り去られるため、単なる物理的エッチングに比較
して、エッチングレートは早まる。ＳｉＯ2 はＦ- イオ
ンと反応しにくいため、エッチングレーは早くならな
い。このため、両者のエッチングレートの差は、１０倍
以上になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】プラズマ析出とエッチ
ング工程のいずれの場合も、イオン化された各種の反応
基が高速に加速されて電極に衝突するので、電極のプラ
ズマ入射面の摩耗を軽減する必要がある。このため、従
来は、電極の素材にアルミニウム合金を用い、その表面
に陽極酸化膜を形成しているが、前記反応基の高速衝突
による損傷を避けることはできない。
ング工程のいずれの場合も、イオン化された各種の反応
基が高速に加速されて電極に衝突するので、電極のプラ
ズマ入射面の摩耗を軽減する必要がある。このため、従
来は、電極の素材にアルミニウム合金を用い、その表面
に陽極酸化膜を形成しているが、前記反応基の高速衝突
による損傷を避けることはできない。
【０００６】また、プラズマ析出反応において、電極上
のシリコン単結晶基板（シリコンウエハー）以外の場所
に沈着した膜は、これを必要に応じてクリーニング除去
するため、プラズマエッチングされる。
のシリコン単結晶基板（シリコンウエハー）以外の場所
に沈着した膜は、これを必要に応じてクリーニング除去
するため、プラズマエッチングされる。
【０００７】いずれの場合も、陽極酸化膜は工程毎にエ
ッチングされるので、所定の回数を経た時は陽極酸化膜
が消耗してなくなり、素材合金がプラズマ反応面に露出
するようになる。電極上の金属素材が露出した場所は、
絶縁膜である陽極酸化膜と異なり、導体であるため、プ
ラズマがその部分に集中して析出やエッチングに不均一
性が生じ、プラズマ発生用電極としての寿命を終える。
ッチングされるので、所定の回数を経た時は陽極酸化膜
が消耗してなくなり、素材合金がプラズマ反応面に露出
するようになる。電極上の金属素材が露出した場所は、
絶縁膜である陽極酸化膜と異なり、導体であるため、プ
ラズマがその部分に集中して析出やエッチングに不均一
性が生じ、プラズマ発生用電極としての寿命を終える。
【０００８】陽極酸化膜の膜厚を１０μｍ前後とした場
合は、通常のプラズマ密度での使用時間は１０００時間
位であるが、なかには１０〜２０時間でその寿命を終え
るものもあり、バラツキが多いので、半導体生産工程の
管理上問題となっている。この場合、陽極酸化膜の膜厚
を大きくすれば良いのであるが、プラズマ反応処理にお
いて、プラズマ衝突による加熱及び膜品質を向上させる
ための若干の基板加熱により電極が４００℃位になるこ
ともある。この程度の高温になると、陽極酸化膜とアル
ミニウム合金の熱膨張の差によりクラックが発生するた
め、プラズマがそのクラック部分に集中して電極が破壊
される。
合は、通常のプラズマ密度での使用時間は１０００時間
位であるが、なかには１０〜２０時間でその寿命を終え
るものもあり、バラツキが多いので、半導体生産工程の
管理上問題となっている。この場合、陽極酸化膜の膜厚
を大きくすれば良いのであるが、プラズマ反応処理にお
いて、プラズマ衝突による加熱及び膜品質を向上させる
ための若干の基板加熱により電極が４００℃位になるこ
ともある。この程度の高温になると、陽極酸化膜とアル
ミニウム合金の熱膨張の差によりクラックが発生するた
め、プラズマがそのクラック部分に集中して電極が破壊
される。
【０００９】陽極酸化アルミニウム電極の破壊を調べた
結果、次の事が明らかになった。 １．通常のアルミニウム合金の介在物（金属Ｓｉや、Ａ
ｌ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｓｉ、Ｍｇ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｍｇなどの
金属間化合物などの析出粒子）は、その大きさが最大１
０μｍ程度である。図６は、アルミニウム合金のアルマ
イト皮膜に存在する介在物を示す電子顕微鏡写真であ
る。 ２．アルミニウム合金を陽極酸化した場合の介在物の変
化は、次の通りである。Ｓｉ及びＳｉ化合物は、陽極酸
化されずにそのまま残り、図６に示されているような針
状形をしている。これに対して、Ｍｇ、Ａｌ−Ｍｇ化合
物又はＦｅ−Ｍｇ化合物は、酸化膜中で溶けて空洞を作
り、図６に示されているような球状物が多い。 ３．Ｓｉ及びＳｉ化合物のエッチングレートは、陽極酸
化膜よりも大きく、反応ガス（ＨＦ）によっては１〜２
桁大きい。
結果、次の事が明らかになった。 １．通常のアルミニウム合金の介在物（金属Ｓｉや、Ａ
ｌ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｓｉ、Ｍｇ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｍｇなどの
金属間化合物などの析出粒子）は、その大きさが最大１
０μｍ程度である。図６は、アルミニウム合金のアルマ
イト皮膜に存在する介在物を示す電子顕微鏡写真であ
る。 ２．アルミニウム合金を陽極酸化した場合の介在物の変
化は、次の通りである。Ｓｉ及びＳｉ化合物は、陽極酸
化されずにそのまま残り、図６に示されているような針
状形をしている。これに対して、Ｍｇ、Ａｌ−Ｍｇ化合
物又はＦｅ−Ｍｇ化合物は、酸化膜中で溶けて空洞を作
り、図６に示されているような球状物が多い。 ３．Ｓｉ及びＳｉ化合物のエッチングレートは、陽極酸
化膜よりも大きく、反応ガス（ＨＦ）によっては１〜２
桁大きい。
【００１０】以上の理由により、陽極酸化膜において介
在物の存在する場所では、プラズマによるエッチングレ
ートが非常に大きいため、その部分でアルミニウム素材
が露出し易く、プラズマが集中して電極が破壊されるの
である。
在物の存在する場所では、プラズマによるエッチングレ
ートが非常に大きいため、その部分でアルミニウム素材
が露出し易く、プラズマが集中して電極が破壊されるの
である。
【００１１】この場合、球状介在物の存在する場所で
は、空洞になるため電位が下がり、プラズマ密度の制御
が、また、針状介在物が存在する場所ではプラズマ流に
対する介在物の方位の制御が、それぞれできないため、
電極基板に垂直に針状物が存在した場合、針状物自体の
導電性とエッチングされ易さのため（酸化物にならない
ため）、製品寿命にバラツキが発生する。
は、空洞になるため電位が下がり、プラズマ密度の制御
が、また、針状介在物が存在する場所ではプラズマ流に
対する介在物の方位の制御が、それぞれできないため、
電極基板に垂直に針状物が存在した場合、針状物自体の
導電性とエッチングされ易さのため（酸化物にならない
ため）、製品寿命にバラツキが発生する。
【００１２】他方、電極を純アルミニウムで作成すれば
介在物の問題はクリヤーできるが、耐熱性が悪いため全
体として熱により歪んでしまい、処理されるＳｉ基板と
アルマイト電極基板との密着性が不均一になり、Ｓｉ基
板に温度分布の不均一が生じて、析出又はエッチングが
不均一になるという問題が生じる。２μｍ以下の介在物
を有するアルミニウム合金を使用することが、例えば特
開平２−２１３４８０号公報に提案されているが、この
種の合金はアルミニウム素材の溶解時に急冷して作らな
ければならないので、コストアップになる。
介在物の問題はクリヤーできるが、耐熱性が悪いため全
体として熱により歪んでしまい、処理されるＳｉ基板と
アルマイト電極基板との密着性が不均一になり、Ｓｉ基
板に温度分布の不均一が生じて、析出又はエッチングが
不均一になるという問題が生じる。２μｍ以下の介在物
を有するアルミニウム合金を使用することが、例えば特
開平２−２１３４８０号公報に提案されているが、この
種の合金はアルミニウム素材の溶解時に急冷して作らな
ければならないので、コストアップになる。
【００１３】本発明は、上記の背景の元になされたもの
であり、アルミニウム合金の介在物の存在による電極の
破壊を生じず、かつ、コストアップを招かずに、プラズ
マ発生用電極の製品寿命のバラツキをなくすことを目的
とする。
であり、アルミニウム合金の介在物の存在による電極の
破壊を生じず、かつ、コストアップを招かずに、プラズ
マ発生用電極の製品寿命のバラツキをなくすことを目的
とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のプラズマＣＶＤ及びエッチング用陽極酸化
アルミニウム電極は、電極素材を構成するアルミニウム
合金のプラズマ接触面に、気相成長により純アルミニウ
ムが所定の膜厚だけ析出され、さらに全体を陽極酸化処
理して皮膜が形成されていることを特徴としている。本
発明において、純アルミニウムとは、陽極酸化処理時に
おいて、酸化膜中に形成される空洞欠陥、又は酸化処理
されずに残る介在物など、いずれも膜質を劣化させるも
のを含まないアルミニウムを意味し、気相成長時に一様
に分散又は固溶する、例えばＭｇなどの金属などを含む
ものでも良い。
め、本発明のプラズマＣＶＤ及びエッチング用陽極酸化
アルミニウム電極は、電極素材を構成するアルミニウム
合金のプラズマ接触面に、気相成長により純アルミニウ
ムが所定の膜厚だけ析出され、さらに全体を陽極酸化処
理して皮膜が形成されていることを特徴としている。本
発明において、純アルミニウムとは、陽極酸化処理時に
おいて、酸化膜中に形成される空洞欠陥、又は酸化処理
されずに残る介在物など、いずれも膜質を劣化させるも
のを含まないアルミニウムを意味し、気相成長時に一様
に分散又は固溶する、例えばＭｇなどの金属などを含む
ものでも良い。
【００１５】純アルミニウム層は、真空蒸着又はスパッ
タ法により作成される膜からなることを特徴としてい
る。純アルミニウム層の膜厚は、２〜１０μｍであるこ
とが望ましい。２μｍ未満である場合は、素材合金の介
在物の影響を受け易くなり、１０μｍを越える場合は、
処理コストが高くなるばかりでなく、上述したように、
皮膜にクラックが生じ易くなるので、好ましくない。
タ法により作成される膜からなることを特徴としてい
る。純アルミニウム層の膜厚は、２〜１０μｍであるこ
とが望ましい。２μｍ未満である場合は、素材合金の介
在物の影響を受け易くなり、１０μｍを越える場合は、
処理コストが高くなるばかりでなく、上述したように、
皮膜にクラックが生じ易くなるので、好ましくない。
【００１６】本発明の電極のもう一つの変形は、アルミ
ニウム合金の表面に気相成長されたアルミニウム層を形
成された基板の表面をブラスト処理した後、アルマイト
処理して、処理基板の吸着を防止したことを特徴として
いる。
ニウム合金の表面に気相成長されたアルミニウム層を形
成された基板の表面をブラスト処理した後、アルマイト
処理して、処理基板の吸着を防止したことを特徴として
いる。
【００１７】気相成長による純アルミニウムの皮膜形成
は、周知の蒸着法又はスパッタ法等を用いることができ
る。また、陽極酸化膜としては、硫酸皮膜、修酸皮膜、
クロム酸皮膜などが用いられる。気相成長アルミニウム
膜は、真空蒸着法又はスパッタ法等の気相成長により、
いずれも９９．０重量％の純アルミニウム又は９９．９
９９重量％の高純アルミニウムを出発材料として作られ
る。
は、周知の蒸着法又はスパッタ法等を用いることができ
る。また、陽極酸化膜としては、硫酸皮膜、修酸皮膜、
クロム酸皮膜などが用いられる。気相成長アルミニウム
膜は、真空蒸着法又はスパッタ法等の気相成長により、
いずれも９９．０重量％の純アルミニウム又は９９．９
９９重量％の高純アルミニウムを出発材料として作られ
る。
【００１８】
【作用】気相成長アルミニウム膜には介在物がないた
め、一様に陽極酸化が行なわれ、製品寿命のバラツキが
なくなり、半導体製造工程の管理が容易になる。上記気
相成長により形成した純アルミニウム膜を陽極酸化処理
してなる電極の、通常のプラズマ密度で使用した場合の
連続使用可能時間は、膜厚１０μｍの場合、硫酸アルマ
イト膜及び修酸アルマイト膜で１，０００時間、クロム
酸アルマイト膜で４，０００時間位である。クロム酸ア
ルマイト皮膜の方が密度が大きく、純度も良いため、エ
ッチングレートが小さく、長寿命である。しかし、コス
ト的には皮膜処理費が高くなるので、必要に応じて選択
すればよい。純アルミニウム層の膜厚が、２〜１０μｍ
である場合は、プラズマの局部集中による寿命の異常縮
小が生じない。
め、一様に陽極酸化が行なわれ、製品寿命のバラツキが
なくなり、半導体製造工程の管理が容易になる。上記気
相成長により形成した純アルミニウム膜を陽極酸化処理
してなる電極の、通常のプラズマ密度で使用した場合の
連続使用可能時間は、膜厚１０μｍの場合、硫酸アルマ
イト膜及び修酸アルマイト膜で１，０００時間、クロム
酸アルマイト膜で４，０００時間位である。クロム酸ア
ルマイト皮膜の方が密度が大きく、純度も良いため、エ
ッチングレートが小さく、長寿命である。しかし、コス
ト的には皮膜処理費が高くなるので、必要に応じて選択
すればよい。純アルミニウム層の膜厚が、２〜１０μｍ
である場合は、プラズマの局部集中による寿命の異常縮
小が生じない。
【００１９】
実施例１ 図１は、本実施例によるプラズマＣＶＤ用又はエッチン
グ用の陽極酸化アルミニウム電極の製造工程を示す説明
図である。ＪＩＳ規格６０６１のアルミニウム合金Ａか
ら作成した、直径１５０ｍｍ、厚さ３ｍｍの電極素材
を、５０°Ｃの苛性ソーダ水溶液で５分間前処理し、水
洗して、５個の電極素材を作成した｛図１（ａ）｝。こ
れらの電極素材を風乾した後に、その表面に純度９９．
９９９重量％の高純アルミニウムを材料として、周知の
真空蒸着法により電子ビーム蒸着を行い、厚さ１０μｍ
の純アルミニウム層Ｂを形成した｛図１（ｂ）｝。続い
て、上記５個の電極素材を表１に示す条件で陽極酸化処
理を行い、厚さ１０μｍのアルマイト皮膜Ｃを形成し
て、実施例１（ＥＸ１）の電極を得た｛図１（ｃ）｝。
グ用の陽極酸化アルミニウム電極の製造工程を示す説明
図である。ＪＩＳ規格６０６１のアルミニウム合金Ａか
ら作成した、直径１５０ｍｍ、厚さ３ｍｍの電極素材
を、５０°Ｃの苛性ソーダ水溶液で５分間前処理し、水
洗して、５個の電極素材を作成した｛図１（ａ）｝。こ
れらの電極素材を風乾した後に、その表面に純度９９．
９９９重量％の高純アルミニウムを材料として、周知の
真空蒸着法により電子ビーム蒸着を行い、厚さ１０μｍ
の純アルミニウム層Ｂを形成した｛図１（ｂ）｝。続い
て、上記５個の電極素材を表１に示す条件で陽極酸化処
理を行い、厚さ１０μｍのアルマイト皮膜Ｃを形成し
て、実施例１（ＥＸ１）の電極を得た｛図１（ｃ）｝。
【表１】 比較例１ これに対して、図２に示すように、アルミニウム合金６
０６１−Ｏ材から作成した、同寸法の電極素材（ａ）
を、その表面に上記の純アルミニウム層を形成せずに、
表１に示す実施例１と同一条件で陽極酸化処理（ｃ）を
施したものを、比較例１（ＣＯ１）とした。
０６１−Ｏ材から作成した、同寸法の電極素材（ａ）
を、その表面に上記の純アルミニウム層を形成せずに、
表１に示す実施例１と同一条件で陽極酸化処理（ｃ）を
施したものを、比較例１（ＣＯ１）とした。
【００２０】実施例２及び比較例２ 実施例１及び比較例１と同様に、６０６１のアルミニウ
ム合金に純アルミニウム層を形成したものと、しないも
のとを、それぞれ５個ずつ用意し、それらを表２に示す
条件で陽極酸化処理し、それぞれ５個ずつを実施例２
（ＥＸ２）及び比較例２（ＣＯ２）とした。
ム合金に純アルミニウム層を形成したものと、しないも
のとを、それぞれ５個ずつ用意し、それらを表２に示す
条件で陽極酸化処理し、それぞれ５個ずつを実施例２
（ＥＸ２）及び比較例２（ＣＯ２）とした。
【表２】
【００２１】実施例３及び比較例３ 実施例１及び比較例１と同様に、６０６１のアルミニウ
ム合金に純アルミニウム層を形成したものと、しないも
のとを、それぞれ５個ずつ用意し、それらを表３に示す
条件で陽極酸化処理し、それぞれ５個ずつを実施例３
（ＥＸ３）及び比較例３（ＣＯ３）とした。
ム合金に純アルミニウム層を形成したものと、しないも
のとを、それぞれ５個ずつ用意し、それらを表３に示す
条件で陽極酸化処理し、それぞれ５個ずつを実施例３
（ＥＸ３）及び比較例３（ＣＯ３）とした。
【表３】
【００２２】上記各実施例による５個ずつの電極（ＥＸ
３〜ＥＸ３）と５個の比較例（ＣＯ１〜ＣＯ３）との、
通常のプラズマ密度で使用した場合の連続使用可能時間
のテスト結果は、図５のグラフに示された通りである。
３〜ＥＸ３）と５個の比較例（ＣＯ１〜ＣＯ３）との、
通常のプラズマ密度で使用した場合の連続使用可能時間
のテスト結果は、図５のグラフに示された通りである。
【００２３】図５の各サンプルは、枚葉式高周波プラズ
マ処理装置において、ＮＦ2 ・Ｏ2ガスを用いて、真空
度１０-3Ｔｏｒｒ、電極面積当たり４Ｗ／ｃｍ2 のＲＦ
パワーで１３．５６ＭＨｚの高周波プラズマによりエッ
チングして、プラズマが集中するまでの時間を測定し、
これをその電極の寿命とした。
マ処理装置において、ＮＦ2 ・Ｏ2ガスを用いて、真空
度１０-3Ｔｏｒｒ、電極面積当たり４Ｗ／ｃｍ2 のＲＦ
パワーで１３．５６ＭＨｚの高周波プラズマによりエッ
チングして、プラズマが集中するまでの時間を測定し、
これをその電極の寿命とした。
【００２４】以上のように、本発明はアルミニウム合金
の表面に真空蒸着又はスパッタにより純アルミニウム層
を形成し、さらに、これを陽極酸化処理により陽極酸化
皮膜を形成してあるので、高周波プラズマ処理装置にお
いて、材料表面にプラズマ法による成膜時、材料表面の
プラズマエッチング時、又は材料表面の反応性イオンエ
ッチングの際のいずれの陽極酸化膜においても、寿命の
バラツキが小さく、半導体工程の管理がしやすい。
の表面に真空蒸着又はスパッタにより純アルミニウム層
を形成し、さらに、これを陽極酸化処理により陽極酸化
皮膜を形成してあるので、高周波プラズマ処理装置にお
いて、材料表面にプラズマ法による成膜時、材料表面の
プラズマエッチング時、又は材料表面の反応性イオンエ
ッチングの際のいずれの陽極酸化膜においても、寿命の
バラツキが小さく、半導体工程の管理がしやすい。
【００２５】実施例４ 図３に示すように、実施例１の場合と同一のアルミニウ
ム合金Ａの表面に気相成長により純アルミニウムＢを付
着した基板を、まずブラスト処理（ｄ）し、さらに、上
記と同一の条件で陽極酸化処理（ｃ）して、１０μｍの
アルマイト皮膜Ｃを形成した。上記ブラスト処理の条件
は、粒径３μｍのＡｌ2 Ｏ3 粒子を２気圧のエアで１分
間皮膜上に噴射し、表面粗度（Ｍａｘｐ−ｐ）を１．５
μｍとした。
ム合金Ａの表面に気相成長により純アルミニウムＢを付
着した基板を、まずブラスト処理（ｄ）し、さらに、上
記と同一の条件で陽極酸化処理（ｃ）して、１０μｍの
アルマイト皮膜Ｃを形成した。上記ブラスト処理の条件
は、粒径３μｍのＡｌ2 Ｏ3 粒子を２気圧のエアで１分
間皮膜上に噴射し、表面粗度（Ｍａｘｐ−ｐ）を１．５
μｍとした。
【００２６】図３は、被処理材を一枚ずつプラズマ処理
する枚葉型処理装置の一例を示す。同装置は、減圧室１
に上部電極２と、下部電極３とを数ｃｍ隔てて対向させ
て配置し、その下部にヒータユニット４と、リフター５
とを備え得るとともに、ガス導入口６と真空排気口７と
を配設してなっている。上部電極２及び下部電極３は、
上述された本発明に係るものであり、プラズマ入射面の
陽極酸化膜が気相成長された純アルミニウム層で構成さ
れ、かつ、硫酸陽極酸化処理されているものである。そ
して、下部電極３に被処理材８が載置して支持され、リ
フター５は、処理後の被処理材８を下部電極３から持ち
上げて、搬出を容易にするためのものである。
する枚葉型処理装置の一例を示す。同装置は、減圧室１
に上部電極２と、下部電極３とを数ｃｍ隔てて対向させ
て配置し、その下部にヒータユニット４と、リフター５
とを備え得るとともに、ガス導入口６と真空排気口７と
を配設してなっている。上部電極２及び下部電極３は、
上述された本発明に係るものであり、プラズマ入射面の
陽極酸化膜が気相成長された純アルミニウム層で構成さ
れ、かつ、硫酸陽極酸化処理されているものである。そ
して、下部電極３に被処理材８が載置して支持され、リ
フター５は、処理後の被処理材８を下部電極３から持ち
上げて、搬出を容易にするためのものである。
【００２７】実施例４では、上記プラズマ処理装の１０
-3Ｔｏｒｒの真空度の減圧処理室１にＴＥＯＳとＯ2 ガ
スを導入し、下部電極３に支持させたシリコンウエハー
を３００〜５００°Ｃに昇温させた後、電極面積当たり
３Ｗ／ｃｍ2 のＲＦパワーで１３．５６ＭＨｚの高周波
電流を両電極２，３間に流してプラズマを発生させ、導
入ガス間に気相反応を起こさせて、プラズマＣＶＤ法に
よりシリコンウエハー上にＳｉＯ2 を堆積させた。
-3Ｔｏｒｒの真空度の減圧処理室１にＴＥＯＳとＯ2 ガ
スを導入し、下部電極３に支持させたシリコンウエハー
を３００〜５００°Ｃに昇温させた後、電極面積当たり
３Ｗ／ｃｍ2 のＲＦパワーで１３．５６ＭＨｚの高周波
電流を両電極２，３間に流してプラズマを発生させ、導
入ガス間に気相反応を起こさせて、プラズマＣＶＤ法に
よりシリコンウエハー上にＳｉＯ2 を堆積させた。
【００２８】シリコンウエハーに対する成膜処理の直後
に、リフター５の支持ピン５１を下部電極３及びヒータ
ユニット４に設けてある透孔３１，４１内を上昇させ、
下部電極から機械的に持ち上げて離脱させる。この場
合、下部電極に静電容量的に強固に結合されているシリ
コンウエハー（被処理材８）は、これに支持ピン５１か
ら加わる力がある値を越えると、下部電極から突発的に
離脱するため、その慣性で上方の上部電極２に衝突し
て、ウエハーの表面が損傷する点が、従来の問題の一つ
であった。
に、リフター５の支持ピン５１を下部電極３及びヒータ
ユニット４に設けてある透孔３１，４１内を上昇させ、
下部電極から機械的に持ち上げて離脱させる。この場
合、下部電極に静電容量的に強固に結合されているシリ
コンウエハー（被処理材８）は、これに支持ピン５１か
ら加わる力がある値を越えると、下部電極から突発的に
離脱するため、その慣性で上方の上部電極２に衝突し
て、ウエハーの表面が損傷する点が、従来の問題の一つ
であった。
【００２９】プラズマ処理後のシリコン基板を、下部電
極３より分離し、次の工程に移動した。実施例１の純ア
ルミニウム膜を形成した基板を硫酸陽極酸化処理した電
極は絶縁性があるため、プラズマ中の電荷により静電吸
着を起こしやすい。静電気を逃すため、ポア中に金属を
充填する方法も知られているが（特開平２−２４０９２
２号公報）、本発明は、電極基板を上記のようにブラス
ト処理することにより、アルマイト処理層の厚みを不均
一にしてあるので、電荷が逃げ易い。また、プラズマ処
理工程後に、基板を大気中に晒すと、電極基板の表面の
凹凸が拡大されているので、エアがその間に侵入し易く
なるため、吸着が起こらないという利点が得られる。
極３より分離し、次の工程に移動した。実施例１の純ア
ルミニウム膜を形成した基板を硫酸陽極酸化処理した電
極は絶縁性があるため、プラズマ中の電荷により静電吸
着を起こしやすい。静電気を逃すため、ポア中に金属を
充填する方法も知られているが（特開平２−２４０９２
２号公報）、本発明は、電極基板を上記のようにブラス
ト処理することにより、アルマイト処理層の厚みを不均
一にしてあるので、電荷が逃げ易い。また、プラズマ処
理工程後に、基板を大気中に晒すと、電極基板の表面の
凹凸が拡大されているので、エアがその間に侵入し易く
なるため、吸着が起こらないという利点が得られる。
【００３０】高周波プラズマ処理装置において、上記の
ブラスト処理をした電極と、ブラス処理をしない電極と
をそれぞれ用いてプラズマ処理を終了した後に、リフタ
ー５によりシリコンウエハーを下部電極から離脱し、か
つ、搬出した後のシリコンウエハー表面に傷が生じた枚
数を数えた結果、ブラスト処理をした電極を用いた場合
は、処理枚数１００枚中、傷有りは０枚であったのに対
して、ブラスト処理をしない電極を用いた場合は、処理
枚数１００枚中、傷有りは５枚であった。
ブラスト処理をした電極と、ブラス処理をしない電極と
をそれぞれ用いてプラズマ処理を終了した後に、リフタ
ー５によりシリコンウエハーを下部電極から離脱し、か
つ、搬出した後のシリコンウエハー表面に傷が生じた枚
数を数えた結果、ブラスト処理をした電極を用いた場合
は、処理枚数１００枚中、傷有りは０枚であったのに対
して、ブラスト処理をしない電極を用いた場合は、処理
枚数１００枚中、傷有りは５枚であった。
【００３１】
【発明の効果】上述のように、本発明によれば、アルミ
ニウム合金の表面に気相成長法により純アルミニウムを
付着させた後に、その表面に陽極酸化皮膜を形成するの
で、その皮膜には、介在物等の不純粒子が存在しないか
ら、プラズマ処理装置での処理時にプラズマが集中する
ことがなく、従って、均一な密度のプラズマ発生により
処理を効率的に行うことができる。すなわち、気相成長
アルミニウム膜には介在物がないため、一様に陽極酸化
が行なわれ、製品寿命のバラツキがなくなり、半導体製
造工程の管理が容易になる。そして、気相成長により形
成した純アルミニウム膜を陽極酸化処理して成る電極
の、通常のプラズマ密度で使用した場合の連続使用可能
時間は、いずれも長大化し、長寿命である。また、所定
の計算値に納まり、均一化されるので、複数個の電極を
使用するＣＶＤ又はエッチング装置では、工程管理が非
常に容易になる。
ニウム合金の表面に気相成長法により純アルミニウムを
付着させた後に、その表面に陽極酸化皮膜を形成するの
で、その皮膜には、介在物等の不純粒子が存在しないか
ら、プラズマ処理装置での処理時にプラズマが集中する
ことがなく、従って、均一な密度のプラズマ発生により
処理を効率的に行うことができる。すなわち、気相成長
アルミニウム膜には介在物がないため、一様に陽極酸化
が行なわれ、製品寿命のバラツキがなくなり、半導体製
造工程の管理が容易になる。そして、気相成長により形
成した純アルミニウム膜を陽極酸化処理して成る電極
の、通常のプラズマ密度で使用した場合の連続使用可能
時間は、いずれも長大化し、長寿命である。また、所定
の計算値に納まり、均一化されるので、複数個の電極を
使用するＣＶＤ又はエッチング装置では、工程管理が非
常に容易になる。
【００３２】さらに、アルミニウム合金素材は耐熱性の
ある合金が使用できるため、熱歪が小さく、介在物の大
きさの制御の必要がないため、コストが安い。
ある合金が使用できるため、熱歪が小さく、介在物の大
きさの制御の必要がないため、コストが安い。
【図１】本発明による電極の製造方法の一例を示す工程
図である。
図である。
【図２】比較例の電極の製造方法を示す工程図である。
【図３】本発明の電極の変形例の製造方法を示す工程図
である。
である。
【図４】プラズマ処理装置の原理的構成を示す断面図で
ある。
ある。
【図５】本発明の実施例と比較例の寿命テストの結果を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図６】アルミニウム合金のアルマイト皮膜に介在物が
存在する金属表面組織を示す電子顕微鏡写真である。
存在する金属表面組織を示す電子顕微鏡写真である。
Ａ…アルミニウム合金 Ｂ…純アルミニウム層 Ｃ…アルマイト皮膜 Ｄ…ブラストによる凹凸面
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年１月１１日
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図 １】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図 ２】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図 ３】
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図 ４】
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図 ５】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/3065 Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｃ 21/31 9216−2Ｇ Ｈ０５Ｈ 1/46 Ａ Ｈ０５Ｈ 1/46 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｂ (72)発明者 松林 雄輔 東京都中央区日本橋本町１−６−１ ニッ コーシプロダクツ株式会社内 (72)発明者 徳島 忠夫 静岡県浜松市泉１−18−１
Claims (4)
- 【請求項１】 プラズマ入射面の陽極酸化膜が、気相成
長された純アルミニウム層で構成されていることを特徴
とするプラズマＣＶＤ及びエッチング用陽極酸化アルミ
ニウム電極。 - 【請求項２】 純アルミニウム層は、真空蒸着又はスパ
ッタ法により作成される膜からなることを特徴とする請
求項１記載のプラズマＣＶＤ及びエッチング用陽極酸化
アルミニウム電極。 - 【請求項３】 純アルミニウム層の膜厚は、２〜１０μ
ｍであることを特徴とする請求項１記載のプラズマＣＶ
Ｄ及びエッチング用陽極酸化アルミニウム電極。 - 【請求項４】 アルミニウム合金の表面に気相成長され
た純アルミニウム層を形成された基板の表面を、ブラス
ト処理した後、アルマイト処理をして、処理基板の吸着
を防止したことを特徴とする請求項１記載のプラズマＣ
ＶＤ及びエッチング用陽極酸化アルミニウム電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7146729A JPH08319573A (ja) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | プラズマｃｖｄ及びエッチング用陽極酸化アルミニウム電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7146729A JPH08319573A (ja) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | プラズマｃｖｄ及びエッチング用陽極酸化アルミニウム電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08319573A true JPH08319573A (ja) | 1996-12-03 |
Family
ID=15414265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7146729A Pending JPH08319573A (ja) | 1995-05-22 | 1995-05-22 | プラズマｃｖｄ及びエッチング用陽極酸化アルミニウム電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08319573A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008240024A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Ulvac Japan Ltd | 複合体およびその製造方法 |
| JP2013542612A (ja) * | 2010-10-28 | 2013-11-21 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 高純度アルミニウムコーティングの硬質陽極酸化処理 |
| CN104102089A (zh) * | 2013-04-15 | 2014-10-15 | 信越化学工业株式会社 | 防尘薄膜组件框架以及采用该框架的防尘薄膜组件 |
| JP2016529404A (ja) * | 2013-08-29 | 2016-09-23 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 電気メッキ接着用の陽極酸化アーキテクチャ |
-
1995
- 1995-05-22 JP JP7146729A patent/JPH08319573A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008240024A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Ulvac Japan Ltd | 複合体およびその製造方法 |
| JP2013542612A (ja) * | 2010-10-28 | 2013-11-21 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 高純度アルミニウムコーティングの硬質陽極酸化処理 |
| KR20140009178A (ko) * | 2010-10-28 | 2014-01-22 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 고순도 알루미늄 코팅 경질 양극산화 |
| CN107731648A (zh) * | 2010-10-28 | 2018-02-23 | 应用材料公司 | 高纯度铝涂层硬阳极化 |
| CN107731648B (zh) * | 2010-10-28 | 2020-02-14 | 应用材料公司 | 高纯度铝涂层硬阳极化 |
| CN104102089A (zh) * | 2013-04-15 | 2014-10-15 | 信越化学工业株式会社 | 防尘薄膜组件框架以及采用该框架的防尘薄膜组件 |
| KR20140123891A (ko) * | 2013-04-15 | 2014-10-23 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 펠리클 프레임 및 이것을 이용한 펠리클 |
| JP2014206661A (ja) * | 2013-04-15 | 2014-10-30 | 信越化学工業株式会社 | ペリクルフレーム及びこれを用いたペリクル |
| JP2016529404A (ja) * | 2013-08-29 | 2016-09-23 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 電気メッキ接着用の陽極酸化アーキテクチャ |
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