JPH0869970A - 半導体基板のプラズマ処理用ベルジャー - Google Patents
半導体基板のプラズマ処理用ベルジャーInfo
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- JPH0869970A JPH0869970A JP24049194A JP24049194A JPH0869970A JP H0869970 A JPH0869970 A JP H0869970A JP 24049194 A JP24049194 A JP 24049194A JP 24049194 A JP24049194 A JP 24049194A JP H0869970 A JPH0869970 A JP H0869970A
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- bell jar
- alumina
- aluminum nitride
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体基板のプラズマエッチング、プラズマ
ＣＶＤ等のプラズマ処理に使用するベルジャーの構造に
関わる。 【構成】 石英ベルジャー内面に電気絶縁性セラミック
が溶射され、該溶射被膜の上に、加熱によってアルミナ
あるいは窒化アルミニウムを生成する無機バインダーが
単独で、あるいは該無機バインダーとアルミナあるいは
窒化アルミニウムあるいはＡＬＯＮセラミックの粉末あ
るいは繊維を混合したものが含浸、被覆され、加熱、固
化されてなることを特徴とする半導体基板のプラズマ処
理用ベルジャー。
ＣＶＤ等のプラズマ処理に使用するベルジャーの構造に
関わる。 【構成】 石英ベルジャー内面に電気絶縁性セラミック
が溶射され、該溶射被膜の上に、加熱によってアルミナ
あるいは窒化アルミニウムを生成する無機バインダーが
単独で、あるいは該無機バインダーとアルミナあるいは
窒化アルミニウムあるいはＡＬＯＮセラミックの粉末あ
るいは繊維を混合したものが含浸、被覆され、加熱、固
化されてなることを特徴とする半導体基板のプラズマ処
理用ベルジャー。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体基板のプラズマ
処理用ベルジャーに係わり、さらに詳しくは、シリコン
ウエハー等の半導体基板のプラズマエッチング、プラズ
マＣＶＤ等のプラズマ処理に使用するベルジャーの構造
に関わるものである。
処理用ベルジャーに係わり、さらに詳しくは、シリコン
ウエハー等の半導体基板のプラズマエッチング、プラズ
マＣＶＤ等のプラズマ処理に使用するベルジャーの構造
に関わるものである。
【０００２】
【従来の技術】シリコンウエハー等の半導体基板のプラ
ズマ処理に使用する真空容器には、通常、石英ベルジャ
ーが使用されているが、この石英ベルジャーに関して次
のような問題がある。これはプラズマガスによるベルジ
ャー内面の損傷の問題と石英表面から酸素が飛び出して
雰囲気が汚染される問題である。プラズマ処理の中で、
特に誘導型のプラズマを使用する場合、石英ベルジャー
は半導体基板（Ｓｉ，ＳｉＯ２）と同質材料であるため
に、ベルジャー内面がプラズマガスによってエッチング
を受けて損傷することと、この時表面から酸素が飛び出
して雰囲気を汚染する問題である。誘導型のプラズマは
現在プラズマ処理の主流を占めており、これは重要な問
題である。もう一つは、プラズマガスから発生する紫外
線が透明なベルジャーを透過して外に漏れる問題であ
る。紫外線は人体に有害で、皮膚ガンの誘因となる。
ズマ処理に使用する真空容器には、通常、石英ベルジャ
ーが使用されているが、この石英ベルジャーに関して次
のような問題がある。これはプラズマガスによるベルジ
ャー内面の損傷の問題と石英表面から酸素が飛び出して
雰囲気が汚染される問題である。プラズマ処理の中で、
特に誘導型のプラズマを使用する場合、石英ベルジャー
は半導体基板（Ｓｉ，ＳｉＯ２）と同質材料であるため
に、ベルジャー内面がプラズマガスによってエッチング
を受けて損傷することと、この時表面から酸素が飛び出
して雰囲気を汚染する問題である。誘導型のプラズマは
現在プラズマ処理の主流を占めており、これは重要な問
題である。もう一つは、プラズマガスから発生する紫外
線が透明なベルジャーを透過して外に漏れる問題であ
る。紫外線は人体に有害で、皮膚ガンの誘因となる。
【０００３】
【発明が解決する課題】本発明は、かかる状況に鑑みて
なされたもので、上記したベルジャーの損傷の問題と雰
囲気汚染、および紫外線漏洩の問題を同時に解決できる
新しい構造のベルジャーを提供せんとするものである。
なされたもので、上記したベルジャーの損傷の問題と雰
囲気汚染、および紫外線漏洩の問題を同時に解決できる
新しい構造のベルジャーを提供せんとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題は次の構造によ
って解決される。すなわち、 １． 骨材としてアルミナあるいは窒化アルミニウムの
粉末あるいは繊維を用い、該骨材を、加熱によってアル
ミナあるいは窒化アルミニウムを生成する無機バインダ
ーを使ってベルジャー内面に被覆して加熱、固着させて
なることを特徴とする半導体基板のプラズマ処理用ベル
ジャー。 ２． 骨材としてシリカ、アルミナあるいは窒化アルミ
ニウムの粉末あるいは繊維を用い、該骨材を、加熱によ
ってシリカを生成するバインダーを使ってベルジャー内
面に被覆して加熱、固着させた後、該被膜の上に、アル
ミナあるいは窒化アルミニウムの粉末あるいは繊維を骨
材として用い、該骨材を加熱によってアルミナあるいは
窒化アルミニウムを生成する無機バインダーを使って被
覆して加熱、固着させてなることを特徴とする半導体基
板のプラズマ処理用ベルジャー。 ３． ベルジャー内面に、アルミナあるいは窒化アルミ
ニウムの粉末あるいは繊維の円筒状、あるいはフランジ
付の円筒状仮焼体が嵌入された構造であって該仮焼体の
内面にアルミナあるいは窒化アルミニウムの粉末あるい
は繊維が、加熱によってアルミナあるいは窒化アルミニ
ウムを生成する無機バインダーを使って被覆、あるいは
含浸、被覆され、加熱、固着されてなることを特徴とす
る半導体基板のプラズマ処理用ベルジャー。 ４． 石英ベルジャー内面に高純度アルミナの溶射被膜
が被覆されてなることを特徴とする半導体基板のプラズ
マ処理用ベルジャー。 ５． 石英ベルジャー内面に電気絶縁性セラミックが溶
射され、該溶射被膜の上に、加熱によってアルミナある
いは窒化アルミニウムを生成する無機バインダーが単独
で、あるいは該無機バインダーとアルミナあるいは窒化
アルミニウムあるいはＡＬＯＮセラミックの粉末あるい
は繊維を混合したものが含浸、被覆され、加熱、固化さ
れてなることを特徴とする半導体基板のプラズマ処理用
ベルジャー。
って解決される。すなわち、 １． 骨材としてアルミナあるいは窒化アルミニウムの
粉末あるいは繊維を用い、該骨材を、加熱によってアル
ミナあるいは窒化アルミニウムを生成する無機バインダ
ーを使ってベルジャー内面に被覆して加熱、固着させて
なることを特徴とする半導体基板のプラズマ処理用ベル
ジャー。 ２． 骨材としてシリカ、アルミナあるいは窒化アルミ
ニウムの粉末あるいは繊維を用い、該骨材を、加熱によ
ってシリカを生成するバインダーを使ってベルジャー内
面に被覆して加熱、固着させた後、該被膜の上に、アル
ミナあるいは窒化アルミニウムの粉末あるいは繊維を骨
材として用い、該骨材を加熱によってアルミナあるいは
窒化アルミニウムを生成する無機バインダーを使って被
覆して加熱、固着させてなることを特徴とする半導体基
板のプラズマ処理用ベルジャー。 ３． ベルジャー内面に、アルミナあるいは窒化アルミ
ニウムの粉末あるいは繊維の円筒状、あるいはフランジ
付の円筒状仮焼体が嵌入された構造であって該仮焼体の
内面にアルミナあるいは窒化アルミニウムの粉末あるい
は繊維が、加熱によってアルミナあるいは窒化アルミニ
ウムを生成する無機バインダーを使って被覆、あるいは
含浸、被覆され、加熱、固着されてなることを特徴とす
る半導体基板のプラズマ処理用ベルジャー。 ４． 石英ベルジャー内面に高純度アルミナの溶射被膜
が被覆されてなることを特徴とする半導体基板のプラズ
マ処理用ベルジャー。 ５． 石英ベルジャー内面に電気絶縁性セラミックが溶
射され、該溶射被膜の上に、加熱によってアルミナある
いは窒化アルミニウムを生成する無機バインダーが単独
で、あるいは該無機バインダーとアルミナあるいは窒化
アルミニウムあるいはＡＬＯＮセラミックの粉末あるい
は繊維を混合したものが含浸、被覆され、加熱、固化さ
れてなることを特徴とする半導体基板のプラズマ処理用
ベルジャー。
【０００５】
【作用】アルミナ、窒化アルミニウムあるいはこれらの
化合物のアロンセラミック（ＡＬＯＮ）、とりわけ窒化
アルミニウムはＳｉやＳｉ３Ｏ４のエッチングに用いる
弗素系（ＣＦ４等）のプラズマガスに侵されにくい性質
がある。そこで本発明はこれらのセラミックをベルジャ
ーのエッチング面に被覆してベルジャーを保護すること
をその趣旨とするものである。被膜はベルジャーに後述
する被膜を直接被覆しても良いが、あらかじめ膨脹係数
を調整する意味で、加熱によってシリカ、あるいはシリ
カ化合物を生成するバインダーを使ってシリカ、アルミ
ナ、窒化アルミ粉末、繊維を被覆して加熱固化させたも
のの上に後述の被膜を形成するようにしても良い。ま
た、ベルジャーの内面に嵌合できる寸法の円筒状、ある
いはこれにフランジのついた円筒状のセラミック粉末、
繊維の仮焼体の内面にこれらの被膜を形成してもよい。
また、ベルジャーの内面に高純度アルミナセラミックを
溶射したものでも良い。、また、溶射膜の上に後述の被
膜を形成させたものでも良い。これらの場合、ベルジャ
ーに直接被覆する場合に比べて厚い被膜を形成できる利
点がある。被膜を形成させる担体として、上記したセラ
ミックの仮焼体、溶射被膜を用いる場合、担体の表面に
はさらに後述する被膜が被覆されるので、セラミック材
料には、アルミナ、窒化アルミニウム、アロンセラミッ
ク（アルミナ、窒化アルミニウムの化合物）以外の電気
絶縁性セラミックを適宜選択しても良く、これ自体に材
質の制約はないが、アルミナ、窒化アルミニウムあるい
はアロンセラミックが最も望ましく、とりわけ窒化アル
ミニウムが好ましい。なお、溶射の場合、窒化アルミは
溶射できないので、酸化物セラミックが用いられること
となる。セラミックの仮焼体は、上記したセラミックの
粉末、繊維を所定形状に成形した後、仮焼結したもので
ある。なお、繊維をシートあるいはフェルト状に成形し
たものを使って仮焼した物でもよい。アルミナ、窒化ア
ルミ、アロンセラミックはそれぞれ単独で、あるいは適
宜混合して使用してもよい。仮焼結温度は形状が保持で
きる程度の温度で十分である。特に収縮の少ない低温焼
結のものでは焼結後の寸法修正のための加工が省略ある
いは大幅に省略できる利点がある。被膜の形成は、アル
ミナ、窒化アルミニウムあるいはアロンセラミックの粉
末あるいは繊維を無機バインダーと混合して所定面に被
覆、あるいは含浸させて被覆し、加熱して固化させる方
法が有効である。溶射被膜や仮焼体は多孔質であるため
にバインダーと共に、条件によっては骨材も一緒に気孔
の中に浸透し、極めて密着性の優れた被膜が得られる。
しかも気孔の中にはバインダーが優先的に浸透し、骨材
成分が表層部に残るので、たとえば、バインダーとして
加熱によってアルミナを生成する様なものを使用し、骨
材に窒化アルミを用いたものは、バインダーは担体（溶
射膜、仮焼体）に優先的に吸収され、被膜表層部に窒化
アルミがリッチな被膜が形成される利点がある。無機バ
インダーには加熱によってアルミナあるいは窒化アルミ
ニウムを形成して固化するものであればいかなるもので
も使用でき、とりわけ、アルミナゾル、アルミニウムア
ルコキシド、あるいはアルミニウム系の無機ポリマーあ
るいは無機金属化合物（硝酸アルミニウム、フッ化アル
ミニウム等のアルミニウム塩）溶液等々を使用でき、中
でもアルミナゾル、アルミニウムアルコキシド、とりわ
け、アルミナゾルが好ましい。加熱温度は、アルミナゾ
ルでは概ね６５０℃程度でじゅうぶんである。アルコキ
シド、あるいは無機ポリマーでは３００〜４００℃程度
でよい。無機金属化合物、例えば硝酸アルミでは、６０
０〜７００℃程度で良い。被膜はバインダー成分のみを
担体（セラミックの仮焼体、溶射被膜）に含浸させて加
熱固化させたものでも良いが、この場合、被膜が薄いの
で何回もこの操作（含浸−加熱固化の処理操作）を行う
必要がある。骨材と混ぜると一回で厚い被膜を形成でき
る。骨材（粉末、繊維）とバインダーの割合は、被膜を
形成しやすい粘度になるように適宜選択してよい。含浸
を考える場合、バインダーの割合を多くする。仮焼体、
溶射被膜と上記した被膜との密着強度を高くするために
は被膜を形成させるこれらの担体は多孔質の方がよい。
本発明では、担体そのもまのの強度は余り必要としない
ので、数パーセントから数十パーセントの広い範囲で選
択できる。一方、ベルジャーに直接被覆する場合は、ベ
ルジャーの被覆面は粗面に荒らすことが好ましい。この
様にしてベルジャーの内側に形成した被膜はエッチング
防止と共に同時に紫外線の遮断にも有効で両方の問題を
同時に解決できる。紫外線の遮断だけを目的にする場合
は、ベルジャー外表面に、電気絶縁性のセラミック粉末
あるいは繊維を有機、無機バインダーを使って被覆、固
着させることによって目的を達成できる。あるいはベル
ジャー外表面に電気絶縁性の無機繊維のシートを巻着
し、無機バインダーでベルジャー外表面に固着させれば
よい。この場合、使用するセラミックの材質には特別な
制約はなく、電気絶縁性であればいかなるセラミックで
も使用でき、また、バインダーにも特別な制約はなく、
リン酸塩系からケイ酸塩系、クロム酸系等々にいたるま
で、幅広く選択できる。なお本発明ベルジャーは、半導
体基板のプラズマエッチング処理、プラズマＣＶＤ処理
用途のみならず、その他ベルジャーがエッチングによっ
て損傷を受ける処理用途および紫外線の漏洩が問題にな
っている処理用途全般に適用可能である。
化合物のアロンセラミック（ＡＬＯＮ）、とりわけ窒化
アルミニウムはＳｉやＳｉ３Ｏ４のエッチングに用いる
弗素系（ＣＦ４等）のプラズマガスに侵されにくい性質
がある。そこで本発明はこれらのセラミックをベルジャ
ーのエッチング面に被覆してベルジャーを保護すること
をその趣旨とするものである。被膜はベルジャーに後述
する被膜を直接被覆しても良いが、あらかじめ膨脹係数
を調整する意味で、加熱によってシリカ、あるいはシリ
カ化合物を生成するバインダーを使ってシリカ、アルミ
ナ、窒化アルミ粉末、繊維を被覆して加熱固化させたも
のの上に後述の被膜を形成するようにしても良い。ま
た、ベルジャーの内面に嵌合できる寸法の円筒状、ある
いはこれにフランジのついた円筒状のセラミック粉末、
繊維の仮焼体の内面にこれらの被膜を形成してもよい。
また、ベルジャーの内面に高純度アルミナセラミックを
溶射したものでも良い。、また、溶射膜の上に後述の被
膜を形成させたものでも良い。これらの場合、ベルジャ
ーに直接被覆する場合に比べて厚い被膜を形成できる利
点がある。被膜を形成させる担体として、上記したセラ
ミックの仮焼体、溶射被膜を用いる場合、担体の表面に
はさらに後述する被膜が被覆されるので、セラミック材
料には、アルミナ、窒化アルミニウム、アロンセラミッ
ク（アルミナ、窒化アルミニウムの化合物）以外の電気
絶縁性セラミックを適宜選択しても良く、これ自体に材
質の制約はないが、アルミナ、窒化アルミニウムあるい
はアロンセラミックが最も望ましく、とりわけ窒化アル
ミニウムが好ましい。なお、溶射の場合、窒化アルミは
溶射できないので、酸化物セラミックが用いられること
となる。セラミックの仮焼体は、上記したセラミックの
粉末、繊維を所定形状に成形した後、仮焼結したもので
ある。なお、繊維をシートあるいはフェルト状に成形し
たものを使って仮焼した物でもよい。アルミナ、窒化ア
ルミ、アロンセラミックはそれぞれ単独で、あるいは適
宜混合して使用してもよい。仮焼結温度は形状が保持で
きる程度の温度で十分である。特に収縮の少ない低温焼
結のものでは焼結後の寸法修正のための加工が省略ある
いは大幅に省略できる利点がある。被膜の形成は、アル
ミナ、窒化アルミニウムあるいはアロンセラミックの粉
末あるいは繊維を無機バインダーと混合して所定面に被
覆、あるいは含浸させて被覆し、加熱して固化させる方
法が有効である。溶射被膜や仮焼体は多孔質であるため
にバインダーと共に、条件によっては骨材も一緒に気孔
の中に浸透し、極めて密着性の優れた被膜が得られる。
しかも気孔の中にはバインダーが優先的に浸透し、骨材
成分が表層部に残るので、たとえば、バインダーとして
加熱によってアルミナを生成する様なものを使用し、骨
材に窒化アルミを用いたものは、バインダーは担体（溶
射膜、仮焼体）に優先的に吸収され、被膜表層部に窒化
アルミがリッチな被膜が形成される利点がある。無機バ
インダーには加熱によってアルミナあるいは窒化アルミ
ニウムを形成して固化するものであればいかなるもので
も使用でき、とりわけ、アルミナゾル、アルミニウムア
ルコキシド、あるいはアルミニウム系の無機ポリマーあ
るいは無機金属化合物（硝酸アルミニウム、フッ化アル
ミニウム等のアルミニウム塩）溶液等々を使用でき、中
でもアルミナゾル、アルミニウムアルコキシド、とりわ
け、アルミナゾルが好ましい。加熱温度は、アルミナゾ
ルでは概ね６５０℃程度でじゅうぶんである。アルコキ
シド、あるいは無機ポリマーでは３００〜４００℃程度
でよい。無機金属化合物、例えば硝酸アルミでは、６０
０〜７００℃程度で良い。被膜はバインダー成分のみを
担体（セラミックの仮焼体、溶射被膜）に含浸させて加
熱固化させたものでも良いが、この場合、被膜が薄いの
で何回もこの操作（含浸−加熱固化の処理操作）を行う
必要がある。骨材と混ぜると一回で厚い被膜を形成でき
る。骨材（粉末、繊維）とバインダーの割合は、被膜を
形成しやすい粘度になるように適宜選択してよい。含浸
を考える場合、バインダーの割合を多くする。仮焼体、
溶射被膜と上記した被膜との密着強度を高くするために
は被膜を形成させるこれらの担体は多孔質の方がよい。
本発明では、担体そのもまのの強度は余り必要としない
ので、数パーセントから数十パーセントの広い範囲で選
択できる。一方、ベルジャーに直接被覆する場合は、ベ
ルジャーの被覆面は粗面に荒らすことが好ましい。この
様にしてベルジャーの内側に形成した被膜はエッチング
防止と共に同時に紫外線の遮断にも有効で両方の問題を
同時に解決できる。紫外線の遮断だけを目的にする場合
は、ベルジャー外表面に、電気絶縁性のセラミック粉末
あるいは繊維を有機、無機バインダーを使って被覆、固
着させることによって目的を達成できる。あるいはベル
ジャー外表面に電気絶縁性の無機繊維のシートを巻着
し、無機バインダーでベルジャー外表面に固着させれば
よい。この場合、使用するセラミックの材質には特別な
制約はなく、電気絶縁性であればいかなるセラミックで
も使用でき、また、バインダーにも特別な制約はなく、
リン酸塩系からケイ酸塩系、クロム酸系等々にいたるま
で、幅広く選択できる。なお本発明ベルジャーは、半導
体基板のプラズマエッチング処理、プラズマＣＶＤ処理
用途のみならず、その他ベルジャーがエッチングによっ
て損傷を受ける処理用途および紫外線の漏洩が問題にな
っている処理用途全般に適用可能である。
【０００６】
実施例１（ベルジャーに直接被覆した構造） 図１に本実施例の構造を示す。１はベルジャー、２はセ
ラミック被膜である。円筒部の外形φ２７３ｍｍ、厚さ
６ｍｍ，フランジ部の外形φ４００ｍｍの石英ベルジャ
ーの円筒部内面、およびフランジ部のφ３５０ｍｍの範
囲（真空シール面以外の面）を＃２５０の粗さのダイヤ
モンドペーパーで粗面化したのち、次の組成のセラミッ
クペーストを５０〜１００ミクロン厚さ塗布した。ま
た、エッチングテスト用として外形φ５０ｍｍ、厚さ５
ｍｍの溶融石英の円盤を用意し、この円盤にも同じ条件
で同じ厚さのセラミックペーストを塗布した。 ペーストの組成 １０ミクロン以下の粒径のＡＬＮ粉末（水不活性化処理済）：２０重量部 アルミナゾル液 ：１３重量部 常温で乾燥後さらに１１０℃で１時間乾燥し、７００℃
に５時間で昇温して３時間保持して炉冷した。薄いベー
ジュ色のＡＬＮ−ＡＬ２Ｏ３混合被膜が得られた。被膜
に割れ、剥離はなかった。 ＜エッチングテスト＞セラミック被膜の耐エッチング性
をテストするために上記外形φ５０ｍｍ、厚さ５ｍｍの
エッチングテスト用の円盤を誘導型ＲＦプラズマエッチ
ング装置のベルジャーの中にセットして、この円盤にエ
ッチング用のプラズマガスを集中的に照射してエッチン
グテストした。エッチングガスとしてはＣＦ４を使用し
た。延べ時間１０時間照射したが被膜のエッチングはほ
とんど認められなかった。また、被膜の割れ、剥離も認
められなかった。一方セラミックを被覆してない溶融石
英の円盤では表面が激しくエッチングされた。本発明の
セラミック被膜は弗素系のエッチングガスには極めて優
れた耐蝕性があることが判明した。 ＜実使用テスト＞上記処理した石英ベルジャーを実際の
エッチング装置に使用し、延べ時間９０時間稼働させて
いるがセラミック被膜の割れ、剥離は発生していない。
また、被膜のエッチングはほとんど認められない。ま
た、紫外線は被膜で遮断できることが確認できた。 実施例２（ベルジャーに直接被覆した構造） 図２に本実施例の構造を示す。１はベルジャー、２はセ
ラミック被膜、３は下地処理膜である。下地処理膜は、
Ｓｉアルコキシド溶液１．５重量部に窒化アルミ粉末
（−１０ミクロン）を２重量部混ぜたものを粗面化した
石英ベルジャーの内面に５０ミクロン厚さ塗布して４０
０℃で焼き付けて形成した。セラミック被膜は、下地処
理膜の上に窒化アルミニウムの粉末（−１０ミクロン）
２重量部とアルミニウムアルコキシド溶液１．５重量部
を混ぜたものを上記成形体に含浸被覆（概ね５０ミクロ
ン程度）したものを４００℃で３時間加熱して形成した
ものである。被膜の割れ、剥離はまったく認められなか
った。 実施例３（セラミック仮焼体を嵌合した構造） 図３に本実施例の構造を示す。１はベルジャー、２はセ
ラミック被膜、４はセラミック仮焼体である。セラミッ
ク仮焼体は、高純度アルミナ粉末を鋳込み成形で図のよ
うなフランジ付の形状に成形し、乾燥した後、９００℃
に仮焼したものである。セラミック被膜は、下記組成の
ペーストを仮焼体の内面に含浸被覆（概ね２００ミクロ
ン程度）し、６５０℃で３時間加熱し、この操作を２回
繰り返した。 ペーストの組成 窒化アルミ粉末（−１０ミクロン） ： １ 重量部 硝酸アルミニウム飽和水溶液 ： １ 重量部 被膜に割れは認められなかった。 実施例４（ベルジャーにセラミックを溶射した構造） 図４に本実施例の構造を示す。１はベルジャー、２はセ
ラミック被膜、５はセラミック溶射膜である。セラミッ
ク溶射膜は高純度アルミナを約１００ミクロン溶射した
ものである。溶射膜に割れ、剥離は認められなかった。
セラミック被膜は、実施例１の組成のペーストを溶射膜
の内面に概ね１００ミクロン程度被覆し、１００℃で乾
燥後、７００℃で３時間加熱して形成した。被膜に割
れ、剥離は認められなかった。 実施例５（ベルジャーにセラミックを溶射した構造） 実施例４と同じ構造の被膜。１はベルジャー、２はセラ
ミック被膜、５はセラミック溶射膜である。溶射層は、
実施例４と同じく高純度アルミナを約１００ミクロン溶
射した。セラミック被膜は、実施例３の組成のペースト
を溶射膜の内面に概ね２０〜５０ミクロン程度被膜し、
１００℃で乾燥後、７００℃で３時間加熱し、この操作
を２回繰り返して形成した。被膜に割れ、剥離は認めら
れなかった。
ラミック被膜である。円筒部の外形φ２７３ｍｍ、厚さ
６ｍｍ，フランジ部の外形φ４００ｍｍの石英ベルジャ
ーの円筒部内面、およびフランジ部のφ３５０ｍｍの範
囲（真空シール面以外の面）を＃２５０の粗さのダイヤ
モンドペーパーで粗面化したのち、次の組成のセラミッ
クペーストを５０〜１００ミクロン厚さ塗布した。ま
た、エッチングテスト用として外形φ５０ｍｍ、厚さ５
ｍｍの溶融石英の円盤を用意し、この円盤にも同じ条件
で同じ厚さのセラミックペーストを塗布した。 ペーストの組成 １０ミクロン以下の粒径のＡＬＮ粉末（水不活性化処理済）：２０重量部 アルミナゾル液 ：１３重量部 常温で乾燥後さらに１１０℃で１時間乾燥し、７００℃
に５時間で昇温して３時間保持して炉冷した。薄いベー
ジュ色のＡＬＮ−ＡＬ２Ｏ３混合被膜が得られた。被膜
に割れ、剥離はなかった。 ＜エッチングテスト＞セラミック被膜の耐エッチング性
をテストするために上記外形φ５０ｍｍ、厚さ５ｍｍの
エッチングテスト用の円盤を誘導型ＲＦプラズマエッチ
ング装置のベルジャーの中にセットして、この円盤にエ
ッチング用のプラズマガスを集中的に照射してエッチン
グテストした。エッチングガスとしてはＣＦ４を使用し
た。延べ時間１０時間照射したが被膜のエッチングはほ
とんど認められなかった。また、被膜の割れ、剥離も認
められなかった。一方セラミックを被覆してない溶融石
英の円盤では表面が激しくエッチングされた。本発明の
セラミック被膜は弗素系のエッチングガスには極めて優
れた耐蝕性があることが判明した。 ＜実使用テスト＞上記処理した石英ベルジャーを実際の
エッチング装置に使用し、延べ時間９０時間稼働させて
いるがセラミック被膜の割れ、剥離は発生していない。
また、被膜のエッチングはほとんど認められない。ま
た、紫外線は被膜で遮断できることが確認できた。 実施例２（ベルジャーに直接被覆した構造） 図２に本実施例の構造を示す。１はベルジャー、２はセ
ラミック被膜、３は下地処理膜である。下地処理膜は、
Ｓｉアルコキシド溶液１．５重量部に窒化アルミ粉末
（−１０ミクロン）を２重量部混ぜたものを粗面化した
石英ベルジャーの内面に５０ミクロン厚さ塗布して４０
０℃で焼き付けて形成した。セラミック被膜は、下地処
理膜の上に窒化アルミニウムの粉末（−１０ミクロン）
２重量部とアルミニウムアルコキシド溶液１．５重量部
を混ぜたものを上記成形体に含浸被覆（概ね５０ミクロ
ン程度）したものを４００℃で３時間加熱して形成した
ものである。被膜の割れ、剥離はまったく認められなか
った。 実施例３（セラミック仮焼体を嵌合した構造） 図３に本実施例の構造を示す。１はベルジャー、２はセ
ラミック被膜、４はセラミック仮焼体である。セラミッ
ク仮焼体は、高純度アルミナ粉末を鋳込み成形で図のよ
うなフランジ付の形状に成形し、乾燥した後、９００℃
に仮焼したものである。セラミック被膜は、下記組成の
ペーストを仮焼体の内面に含浸被覆（概ね２００ミクロ
ン程度）し、６５０℃で３時間加熱し、この操作を２回
繰り返した。 ペーストの組成 窒化アルミ粉末（−１０ミクロン） ： １ 重量部 硝酸アルミニウム飽和水溶液 ： １ 重量部 被膜に割れは認められなかった。 実施例４（ベルジャーにセラミックを溶射した構造） 図４に本実施例の構造を示す。１はベルジャー、２はセ
ラミック被膜、５はセラミック溶射膜である。セラミッ
ク溶射膜は高純度アルミナを約１００ミクロン溶射した
ものである。溶射膜に割れ、剥離は認められなかった。
セラミック被膜は、実施例１の組成のペーストを溶射膜
の内面に概ね１００ミクロン程度被覆し、１００℃で乾
燥後、７００℃で３時間加熱して形成した。被膜に割
れ、剥離は認められなかった。 実施例５（ベルジャーにセラミックを溶射した構造） 実施例４と同じ構造の被膜。１はベルジャー、２はセラ
ミック被膜、５はセラミック溶射膜である。溶射層は、
実施例４と同じく高純度アルミナを約１００ミクロン溶
射した。セラミック被膜は、実施例３の組成のペースト
を溶射膜の内面に概ね２０〜５０ミクロン程度被膜し、
１００℃で乾燥後、７００℃で３時間加熱し、この操作
を２回繰り返して形成した。被膜に割れ、剥離は認めら
れなかった。
【０００７】
【発明の効果】本発明は、以上詳記したように、石英ベ
ルジャー内面のエッチングによる損傷とエッチングガス
の汚染およびベルジャー内面から紫外線が外に漏洩する
のを防止することができるものであり、ベルジャーの耐
用寿命の延長と半導体基板のプラズマ処理の品質向上に
大きく寄与するものである。また、作業環境の安全、衛
生上の改善にも多大の貢献をなすものである。
ルジャー内面のエッチングによる損傷とエッチングガス
の汚染およびベルジャー内面から紫外線が外に漏洩する
のを防止することができるものであり、ベルジャーの耐
用寿命の延長と半導体基板のプラズマ処理の品質向上に
大きく寄与するものである。また、作業環境の安全、衛
生上の改善にも多大の貢献をなすものである。
【図１】図１はベルジャーに直接セラミックを被覆した
構造の説明図。
構造の説明図。
【図２】図２は直接セラミックを被覆した構造の説明
図。
図。
【図３】図３はセラミック仮焼体を嵌合した構造の説明
図
図
【図４】図４はベルジャーにセラミックを溶射した構造
の説明図
の説明図
１…ベルジャー ２…セラミック被膜 ３…下地処理膜 ４…セラミック仮焼体 ５…セラミック溶射膜
Claims (5)
- 【請求項１】 骨材としてアルミナあるいは窒化アルミ
ニウムの粉末あるいは繊維を用い、該骨材を、加熱によ
ってアルミナあるいは窒化アルミニウムを生成する無機
バインダーを使ってベルジャー内面に被覆して加熱、固
着させてなることを特徴とする半導体基板のプラズマ処
理用ベルジャー。 - 【請求項２】 骨材としてシリカ、アルミナあるいは窒
化アルミニウムの粉末あるいは繊維を用い、該骨材を、
加熱によってシリカを生成するバインダーを使ってベル
ジャー内面に被覆して加熱、固着させた後、該被膜の上
に、アルミナあるいは窒化アルミニウムの粉末あるいは
繊維を骨材として用い、該骨材を加熱によってアルミナ
あるいは窒化アルミニウムを生成する無機バインダーを
使って被覆して加熱、固着させてなることを特徴とする
半導体基板のプラズマ処理用ベルジャー。 - 【請求項３】 ベルジャー内面に、アルミナあるいは窒
化アルミニウムの粉末あるいは繊維の円筒状、あるいは
フランジ付の円筒状仮焼体が嵌入された構造であって該
仮焼体の内面にアルミナあるいは窒化アルミニウムの粉
末あるいは繊維が、加熱によってアルミナあるいは窒化
アルミニウムを生成する無機バインダーを使って被覆、
あるいは含浸、被覆され、加熱、固着されてなることを
特徴とする半導体基板のプラズマ処理用ベルジャー。 - 【請求項４】 石英ベルジャー内面に高純度アルミナの
溶射被膜が被覆されてなることを特徴とする半導体基板
のプラズマ処理用ベルジャー。 - 【請求項５】 石英ベルジャー内面に電気絶縁性セラミ
ックが溶射され、該溶射被膜の上に、加熱によってアル
ミナあるいは窒化アルミニウムを生成する無機バインダ
ーが単独で、あるいは該無機バインダーとアルミナある
いは窒化アルミニウムあるいはＡＬＯＮセラミックの粉
末あるいは繊維を混合したものが含浸、被覆され、加
熱、固化されてなることを特徴とする半導体基板のプラ
ズマ処理用ベルジャー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24049194A JPH0869970A (ja) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | 半導体基板のプラズマ処理用ベルジャー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24049194A JPH0869970A (ja) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | 半導体基板のプラズマ処理用ベルジャー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0869970A true JPH0869970A (ja) | 1996-03-12 |
Family
ID=17060310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24049194A Pending JPH0869970A (ja) | 1994-08-29 | 1994-08-29 | 半導体基板のプラズマ処理用ベルジャー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0869970A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002134481A (ja) * | 2000-10-25 | 2002-05-10 | Taiheiyo Cement Corp | 真空処理装置用部材 |
| US6902814B2 (en) | 2001-11-13 | 2005-06-07 | Tosoh Corporation | Quartz glass parts, ceramic parts and process of producing those |
| JP2005197275A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-21 | Trecenti Technologies Inc | 半導体製造装置および半導体装置の製造方法 |
| WO2010027073A1 (ja) * | 2008-09-05 | 2010-03-11 | 株式会社東芝 | 半導体製造装置用部品及び半導体製造装置 |
-
1994
- 1994-08-29 JP JP24049194A patent/JPH0869970A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002134481A (ja) * | 2000-10-25 | 2002-05-10 | Taiheiyo Cement Corp | 真空処理装置用部材 |
| US6902814B2 (en) | 2001-11-13 | 2005-06-07 | Tosoh Corporation | Quartz glass parts, ceramic parts and process of producing those |
| JP2005197275A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-21 | Trecenti Technologies Inc | 半導体製造装置および半導体装置の製造方法 |
| WO2010027073A1 (ja) * | 2008-09-05 | 2010-03-11 | 株式会社東芝 | 半導体製造装置用部品及び半導体製造装置 |
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