JPH09199477A - プロセスチャンバウィンドウ - Google Patents
プロセスチャンバウィンドウInfo
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- JPH09199477A JPH09199477A JP8002260A JP226096A JPH09199477A JP H09199477 A JPH09199477 A JP H09199477A JP 8002260 A JP8002260 A JP 8002260A JP 226096 A JP226096 A JP 226096A JP H09199477 A JPH09199477 A JP H09199477A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/48—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
- C23C16/488—Protection of windows for introduction of radiation into the coating chamber
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Plasma Technology (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 寿命が長く且つ汚染微粒子の発生の少ないプ
ラズマ処理装置を提供する事を目的とする。 【解決手段】 本発明のチャンバウィンドウは、ウィン
ドウ基体と、チャンバ内部に面したウィンドウ基体の表
面上に形成された窒化アルミニウム被覆層とを備えるこ
とを特徴とする。また、本発明のチャンバウィンドウ
は、ウィンドウ基体が、石英から成ることを特徴として
もよい。
ラズマ処理装置を提供する事を目的とする。 【解決手段】 本発明のチャンバウィンドウは、ウィン
ドウ基体と、チャンバ内部に面したウィンドウ基体の表
面上に形成された窒化アルミニウム被覆層とを備えるこ
とを特徴とする。また、本発明のチャンバウィンドウ
は、ウィンドウ基体が、石英から成ることを特徴として
もよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ディバイス
の製造等に用いられるプラズマを利用した気相析出装置
及びエッチング装置に関する。
の製造等に用いられるプラズマを利用した気相析出装置
及びエッチング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラズマを用いた処理装置には、プラズ
マ励起ＣＶＤ装置等の気相析出装置やプラズマエッチン
グ装置等のエッチング装置があり、これらは半導体ディ
バイスやレーザーチューブの製造などに広く用いられ
る。これらの装置は、ウエハ等の処理を行うプロセスチ
ャンバを中心に構成され、通常、プロセスチャンバの外
側にはプロセスチャンバ内を加熱するためのランプが配
置される。ランプからの光線は、プロセスチャンバのウ
ィンドウを透過してプロセスチャンバ内部へ到達し、所
望の温度にプロセスチャンバを加熱する。このウィンド
ウは、光透過性を維持するため汚染の付着しにくい石英
で形成されていることが多い。
マ励起ＣＶＤ装置等の気相析出装置やプラズマエッチン
グ装置等のエッチング装置があり、これらは半導体ディ
バイスやレーザーチューブの製造などに広く用いられ
る。これらの装置は、ウエハ等の処理を行うプロセスチ
ャンバを中心に構成され、通常、プロセスチャンバの外
側にはプロセスチャンバ内を加熱するためのランプが配
置される。ランプからの光線は、プロセスチャンバのウ
ィンドウを透過してプロセスチャンバ内部へ到達し、所
望の温度にプロセスチャンバを加熱する。このウィンド
ウは、光透過性を維持するため汚染の付着しにくい石英
で形成されていることが多い。
【０００３】ウエハ等の処理には、腐食性の強い弗素又
は塩素を含有した化学種によるプラズマ（以下、「弗素
プラズマ又は塩素プラズマ」と称する）が多用される
が、石英ウィンドウも弗素プラズマ又は塩素プラズマに
よりエッチングされる。そのため、ウィンドウの光透過
性が低下してウィンドウの寿命が短くなるのみならず、
劣化した石英がウィンドウから剥離してプロセスチャン
バ内に微粒子を発生し、製造されたディバイスを汚染す
る問題を引き起こす。
は塩素を含有した化学種によるプラズマ（以下、「弗素
プラズマ又は塩素プラズマ」と称する）が多用される
が、石英ウィンドウも弗素プラズマ又は塩素プラズマに
よりエッチングされる。そのため、ウィンドウの光透過
性が低下してウィンドウの寿命が短くなるのみならず、
劣化した石英がウィンドウから剥離してプロセスチャン
バ内に微粒子を発生し、製造されたディバイスを汚染す
る問題を引き起こす。
【０００４】これを改善するため、弗素プラズマ又は塩
素プラズマに対しての耐久性に優れ且つ光透過性の良好
なＡｌ2 Ｏ3 又はサファイアから成る被覆物により、プ
ロセスチャンバ内部に面した表面を被覆した石英ウィン
ドウを用いる事が知られている。プラズマに対する所望
の耐性を得るためには、Ａｌ2 Ｏ3 又はサファイアから
成る被覆物は６〜１０μｍ程度と比較的厚く形成する必
要がある。
素プラズマに対しての耐久性に優れ且つ光透過性の良好
なＡｌ2 Ｏ3 又はサファイアから成る被覆物により、プ
ロセスチャンバ内部に面した表面を被覆した石英ウィン
ドウを用いる事が知られている。プラズマに対する所望
の耐性を得るためには、Ａｌ2 Ｏ3 又はサファイアから
成る被覆物は６〜１０μｍ程度と比較的厚く形成する必
要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなサ
ファイア被覆の石英ウィンドウは、表面の被覆層にクラ
ックが発生しやすく、ウィンドウの寿命や微粒子発生の
問題を充分に改善するに至ってはいなかった。
ファイア被覆の石英ウィンドウは、表面の被覆層にクラ
ックが発生しやすく、ウィンドウの寿命や微粒子発生の
問題を充分に改善するに至ってはいなかった。
【０００６】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であり、腐食性の高い弗素又は塩素プラズマの環境下に
おいても、寿命が長く且つ汚染微粒子の発生の少ないプ
ラズマ処理装置を提供する事を目的とする。
であり、腐食性の高い弗素又は塩素プラズマの環境下に
おいても、寿命が長く且つ汚染微粒子の発生の少ないプ
ラズマ処理装置を提供する事を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のチャンバウィン
ドウは、ウィンドウ基体と、チャンバ内部に面したウィ
ンドウ基体の表面上に形成された窒化アルミニウム被覆
層とを備えることを特徴とする。
ドウは、ウィンドウ基体と、チャンバ内部に面したウィ
ンドウ基体の表面上に形成された窒化アルミニウム被覆
層とを備えることを特徴とする。
【０００８】また、本発明のチャンバウィンドウは、ウ
ィンドウ基体が、石英から成ることを特徴としてもよ
い。
ィンドウ基体が、石英から成ることを特徴としてもよ
い。
【０００９】また、本発明のチャンバウィンドウは、窒
化アルミニウム被覆層の厚さが約１．０μｍ〜約５．０
μｍであることを特徴としてもよい。
化アルミニウム被覆層の厚さが約１．０μｍ〜約５．０
μｍであることを特徴としてもよい。
【００１０】また、本発明のチャンバウィンドウは、被
覆層が反応性スパッタ法により表面に形成されることを
特徴としてもよい。
覆層が反応性スパッタ法により表面に形成されることを
特徴としてもよい。
【００１１】本発明の上記チャンバウィンドウは、プラ
ズマエッチング装置又はＣＶＤ装置に備えられてもよ
い。
ズマエッチング装置又はＣＶＤ装置に備えられてもよ
い。
【００１２】本発明者は、鋭意検討の結果、Ａｌ2 Ｏ3
又はサファイアから成る被覆層のクラックの原因は、プ
ラズマによる腐食よりも、むしろ被覆層の熱膨脹係数が
石英の熱膨脹係数と異なる事実の方に大きく依存してい
るのではないかと推測した。即ち、プラズマ処理の工程
ではプラズマの発生消滅に伴い温度が激しく昇降する
が、その温度の昇降により被覆層は熱膨脹係数の異なる
石英製のウィンドウ基体から引っ張り応力と圧縮応力と
を交互に受け続け、遂にはクラックに至ると考えた。
又はサファイアから成る被覆層のクラックの原因は、プ
ラズマによる腐食よりも、むしろ被覆層の熱膨脹係数が
石英の熱膨脹係数と異なる事実の方に大きく依存してい
るのではないかと推測した。即ち、プラズマ処理の工程
ではプラズマの発生消滅に伴い温度が激しく昇降する
が、その温度の昇降により被覆層は熱膨脹係数の異なる
石英製のウィンドウ基体から引っ張り応力と圧縮応力と
を交互に受け続け、遂にはクラックに至ると考えた。
【００１３】そこで本発明者は、被覆される材料の熱膨
脹係数に着目して実験と試作を重ね、窒化アルミニウム
を用いて所期の目的を達する結果が得られた。
脹係数に着目して実験と試作を重ね、窒化アルミニウム
を用いて所期の目的を達する結果が得られた。
【００１４】窒化アルミニウムはその熱膨脹率（線膨張
係数）に関して、サファイア（Ａｌ2 Ｏ3 ）に比べ石英
の線膨張係数により近い値を有している。そのため、プ
ラズマの発生消滅による温度の激しい昇降に際しても、
窒化アルミニウムから成る被覆層は、石英製のウィンド
ウ基体との熱膨張の差による高い応力を受けない。ま
た、窒化アルミニウムは、熱衝撃に対しても高い耐性を
有する。
係数）に関して、サファイア（Ａｌ2 Ｏ3 ）に比べ石英
の線膨張係数により近い値を有している。そのため、プ
ラズマの発生消滅による温度の激しい昇降に際しても、
窒化アルミニウムから成る被覆層は、石英製のウィンド
ウ基体との熱膨張の差による高い応力を受けない。ま
た、窒化アルミニウムは、熱衝撃に対しても高い耐性を
有する。
【００１５】また、窒化アルミニウムの熱伝導率は、サ
ファイアに比べて大きいため、加熱用ランプからの光の
通過により過熱されず、従って、熱ショックに対する耐
性(thermal shock resistance ）も良好である。
ファイアに比べて大きいため、加熱用ランプからの光の
通過により過熱されず、従って、熱ショックに対する耐
性(thermal shock resistance ）も良好である。
【００１６】更に、窒化アルミニウムには弗素プラズマ
又は塩素プラズマに対して化学的耐蝕性が本来的に備わ
っているため、サファイア又はＡｌ2 Ｏ3 から成る被覆
層に比べて、プラズマによる腐食を受けにくい。
又は塩素プラズマに対して化学的耐蝕性が本来的に備わ
っているため、サファイア又はＡｌ2 Ｏ3 から成る被覆
層に比べて、プラズマによる腐食を受けにくい。
【００１７】従来からのウィンドウ被覆用の材質である
サファイア又はＡｌ2 Ｏ3 は、弗素プラズマ又は塩素プ
ラズマによるエッチングに対しての充分な耐性を得るた
めには６〜１０μｍ以上形成しなければならない。しか
し、ウィンドウ被覆用に窒化アルミニウムを約１．０〜
約５．０μｍと比較的薄く形成しても、プラズマによる
エッチングに対し充分高い耐性を有することが見出ださ
れた。即ち、ウィンドウ全体としての光透過率を損ねな
いよう薄く形成でき、なおかつ充分高い耐エッチング性
を実現する。
サファイア又はＡｌ2 Ｏ3 は、弗素プラズマ又は塩素プ
ラズマによるエッチングに対しての充分な耐性を得るた
めには６〜１０μｍ以上形成しなければならない。しか
し、ウィンドウ被覆用に窒化アルミニウムを約１．０〜
約５．０μｍと比較的薄く形成しても、プラズマによる
エッチングに対し充分高い耐性を有することが見出ださ
れた。即ち、ウィンドウ全体としての光透過率を損ねな
いよう薄く形成でき、なおかつ充分高い耐エッチング性
を実現する。
【００１８】そして、この窒化アルミニウム被覆層は、
反応性スパッタリングにより、石英等のウィンドウ基体
表面に容易に形成することができる。
反応性スパッタリングにより、石英等のウィンドウ基体
表面に容易に形成することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して、
本発明の具体例を説明する。なお、図面中で同一の要素
に対しては同一の符号を付し、重複する説明を省略す
る。
本発明の具体例を説明する。なお、図面中で同一の要素
に対しては同一の符号を付し、重複する説明を省略す
る。
【００２０】本具体例では、プラズマエッチング装置を
例にとり、プラズマエッチングチャンバに窒化アルミニ
ウム（ＡｌＮ）を被覆したウィンドウを用いた場合とＡ
ｌ2Ｏ3 を被覆したウィンドウを用いた場合とを比較
し、それぞれプラズマエッチングを連続して行った後、
係る被覆の腐食の程度を測定した。
例にとり、プラズマエッチングチャンバに窒化アルミニ
ウム（ＡｌＮ）を被覆したウィンドウを用いた場合とＡ
ｌ2Ｏ3 を被覆したウィンドウを用いた場合とを比較
し、それぞれプラズマエッチングを連続して行った後、
係る被覆の腐食の程度を測定した。
【００２１】図１は、本具体例で用いたプラズマエッチ
ングチャンバの縦断面図である。図１に示されるよう
に、プラズマエッチングチャンバ１０はその内部に、ウ
エハ１２を支持するアルミニウム製のサセプタ１４を包
含する。ウエハの上方には、シャワーヘッド型ガス分散
板１６が配置され、更にその上方には、ガス流入マニホ
ールド１８及びガス流入口２０が位置する。ガス流入口
２０は、２系統のガスラインと接続可能であり、例えば
ＳｉＨ4 系のラインとＷＦ6 系のラインとが接続され
る。このガス流入口２０からエッチングチャンバ１０内
へ流入したガスは、ガス流入マニホールド１８により分
散拡散されてガス分散板１６の方へ流れ、ガス分散板１
６により更に分散拡散されてウエハ１２へ達する。サセ
プタ１４及びガス流入マニホールド１８は、ＲＦ電源と
接続された電極でもある。弗素又は塩素を含んだガス
が、ガス流入口２０よりガス流入マニホールド１８、ガ
ス分散板１６を通りウエハ１２上方へ至る。ウエハの上
方の空間にＲＦ電力が印加されれば、そこに弗素（又は
塩素）プラズマが発生し、ウエハ１２をエッチングす
る。その後ガスは、バッフル板２２の開口２２１を通
り、真空マニホールド２４へと至り、そこからプラズマ
エッチングチャンバ１０の外へと排出される。
ングチャンバの縦断面図である。図１に示されるよう
に、プラズマエッチングチャンバ１０はその内部に、ウ
エハ１２を支持するアルミニウム製のサセプタ１４を包
含する。ウエハの上方には、シャワーヘッド型ガス分散
板１６が配置され、更にその上方には、ガス流入マニホ
ールド１８及びガス流入口２０が位置する。ガス流入口
２０は、２系統のガスラインと接続可能であり、例えば
ＳｉＨ4 系のラインとＷＦ6 系のラインとが接続され
る。このガス流入口２０からエッチングチャンバ１０内
へ流入したガスは、ガス流入マニホールド１８により分
散拡散されてガス分散板１６の方へ流れ、ガス分散板１
６により更に分散拡散されてウエハ１２へ達する。サセ
プタ１４及びガス流入マニホールド１８は、ＲＦ電源と
接続された電極でもある。弗素又は塩素を含んだガス
が、ガス流入口２０よりガス流入マニホールド１８、ガ
ス分散板１６を通りウエハ１２上方へ至る。ウエハの上
方の空間にＲＦ電力が印加されれば、そこに弗素（又は
塩素）プラズマが発生し、ウエハ１２をエッチングす
る。その後ガスは、バッフル板２２の開口２２１を通
り、真空マニホールド２４へと至り、そこからプラズマ
エッチングチャンバ１０の外へと排出される。
【００２２】図１に示されるように、プラズマエッチン
グチャンバ１０の下部には、加熱ランプ３０が配置され
る。加熱ランプ３０から発せられた光は、石英製のウィ
ンドウ３２を通り、サセプタ１４へと至ってこれを加熱
する。
グチャンバ１０の下部には、加熱ランプ３０が配置され
る。加熱ランプ３０から発せられた光は、石英製のウィ
ンドウ３２を通り、サセプタ１４へと至ってこれを加熱
する。
【００２３】図２は、石英製ウィンドウの断面図であ
り、（ａ）は本発明に従いＡｌＮが被覆されたウィンド
ウ３２であり、（ｂ）は、従来から用いられるサファイ
ア被覆ウィンドウ３２１である。尚、図２では図示し易
さのため縮尺を多少誇張して描いている。図２（ａ）に
示されるように、本発明のウィンドウ３２は、石英から
成るウィンドウ基体４０と、ウィンドウ基体４０の片方
の面上に、厚さ５μｍのＡｌＮ層４２が形成されてい
る。ＡｌＮ層４２は、ターゲットにＡｌ、反応ガスに窒
素を用いた反応性スパッタリングにより形成されたもの
である。一方、図２（ｂ）に示されるように、従来から
用いられるウィンドウ３２１は、石英から成るウィンド
ウ基体４０の上に、厚さ１０μｍのサファイア層が形成
されている。これらのウィンドウ３２、３２１をプラズ
マエッチング装置のプロセスチャンバやＣＶＤ装置のプ
ロセスチャンバに用られる際は、図１に示されるよう
に、ＡｌＮ層４２又はサファイア層４４がプロセスチャ
ンバ内側になるように、チャンバ壁に設置され、チャン
バ壁の一部をなす。
り、（ａ）は本発明に従いＡｌＮが被覆されたウィンド
ウ３２であり、（ｂ）は、従来から用いられるサファイ
ア被覆ウィンドウ３２１である。尚、図２では図示し易
さのため縮尺を多少誇張して描いている。図２（ａ）に
示されるように、本発明のウィンドウ３２は、石英から
成るウィンドウ基体４０と、ウィンドウ基体４０の片方
の面上に、厚さ５μｍのＡｌＮ層４２が形成されてい
る。ＡｌＮ層４２は、ターゲットにＡｌ、反応ガスに窒
素を用いた反応性スパッタリングにより形成されたもの
である。一方、図２（ｂ）に示されるように、従来から
用いられるウィンドウ３２１は、石英から成るウィンド
ウ基体４０の上に、厚さ１０μｍのサファイア層が形成
されている。これらのウィンドウ３２、３２１をプラズ
マエッチング装置のプロセスチャンバやＣＶＤ装置のプ
ロセスチャンバに用られる際は、図１に示されるよう
に、ＡｌＮ層４２又はサファイア層４４がプロセスチャ
ンバ内側になるように、チャンバ壁に設置され、チャン
バ壁の一部をなす。
【００２４】尚、ここに示された本発明に従ったウィン
ドウは、変形例が可能であり、例えば、ＡｌＮ層の形成
のための反応性スパッタリングにおいて、窒素ガスの流
量及びスパッタリングのエネルギーを変えることによ
り、形成するＡｌＮの純度等を変化させて、ＡｌＮ線膨
張係数や熱伝導率等を調節することも可能である。
ドウは、変形例が可能であり、例えば、ＡｌＮ層の形成
のための反応性スパッタリングにおいて、窒素ガスの流
量及びスパッタリングのエネルギーを変えることによ
り、形成するＡｌＮの純度等を変化させて、ＡｌＮ線膨
張係数や熱伝導率等を調節することも可能である。
【００２５】本発明のプロセスチャンバウィンドウの被
覆層の材質であるＡｌＮの線膨張係数及び熱伝導率を、
従来より用いられるアルミナやサファイアと共に以下の
表１に示す。
覆層の材質であるＡｌＮの線膨張係数及び熱伝導率を、
従来より用いられるアルミナやサファイアと共に以下の
表１に示す。
【００２６】
【表１】 まず、線膨張係数に関しては、表１からも明らかなよう
に、石英とサファイアとの線膨張係数の差に対して、石
英と窒化アルミニウムとの線膨張係数の差は約１／２程
度である。従って、加熱と自然冷却による温度の激しい
変動に際して、線膨張係数の差により被覆層と基体との
界面等に発生する応力は、ＡｌＮ被覆層と石英基体との
組合わせの方が少ないことが明らかである。
に、石英とサファイアとの線膨張係数の差に対して、石
英と窒化アルミニウムとの線膨張係数の差は約１／２程
度である。従って、加熱と自然冷却による温度の激しい
変動に際して、線膨張係数の差により被覆層と基体との
界面等に発生する応力は、ＡｌＮ被覆層と石英基体との
組合わせの方が少ないことが明らかである。
【００２７】また、熱伝導率に関しては表１に示される
ように、ＡｌＮはサファイアの約５倍以上の熱伝導率を
有する。従って、加熱と放熱とを交互に繰り返すことに
より発生する熱ショックに対して、ＡｌＮ被覆層のウィ
ンドウを用いる方が、より良好な耐性を有することが明
らかである。
ように、ＡｌＮはサファイアの約５倍以上の熱伝導率を
有する。従って、加熱と放熱とを交互に繰り返すことに
より発生する熱ショックに対して、ＡｌＮ被覆層のウィ
ンドウを用いる方が、より良好な耐性を有することが明
らかである。
【００２８】次に、本発明に従ったウィンドウの被覆層
のプラズマエッチングによる耐性を調べるために、促進
試験として、実際のウィンドウとしての使用態様よりも
より苛酷な条件に従った試験を行った。
のプラズマエッチングによる耐性を調べるために、促進
試験として、実際のウィンドウとしての使用態様よりも
より苛酷な条件に従った試験を行った。
【００２９】促進試験として、プラズマエッチングチャ
ンバのサセプタ上に、ウィンドウの被覆面を上側（プラ
ズマに暴露される面）となるように配置し、約６５分間
プラズマ暴露を行った。サセプタ上の空間（図１では、
サセプタ１４とガス分散板１６との間の空間）は、プラ
ズマが形成されているプラズマ領域であり、プラズマ領
域の下部のウィンドウの位置と比較して、エッチングの
速度は非常に大きい。そのため、サセプタ上に設置して
ウィンドウのエッチングを行うことにより、ウィンドウ
の耐プラズマエッチング性を評価する有効な促進試験と
なる。
ンバのサセプタ上に、ウィンドウの被覆面を上側（プラ
ズマに暴露される面）となるように配置し、約６５分間
プラズマ暴露を行った。サセプタ上の空間（図１では、
サセプタ１４とガス分散板１６との間の空間）は、プラ
ズマが形成されているプラズマ領域であり、プラズマ領
域の下部のウィンドウの位置と比較して、エッチングの
速度は非常に大きい。そのため、サセプタ上に設置して
ウィンドウのエッチングを行うことにより、ウィンドウ
の耐プラズマエッチング性を評価する有効な促進試験と
なる。
【００３０】この促進試験の条件は、次の通りであっ
た； 使用した化学種：ＮＦ3 、ＮＦ3 流量：１００ｓｃｃ
ｍ、ＲＦ出力：３００Ｗ、サセプタ温度：４７５℃、チ
ャンバ内圧力：２００ｍＴｏｒｒ、ウィンドウの試験片
のサイズ：２５ｘ３０ｘ５（ｍｍ）。
た； 使用した化学種：ＮＦ3 、ＮＦ3 流量：１００ｓｃｃ
ｍ、ＲＦ出力：３００Ｗ、サセプタ温度：４７５℃、チ
ャンバ内圧力：２００ｍＴｏｒｒ、ウィンドウの試験片
のサイズ：２５ｘ３０ｘ５（ｍｍ）。
【００３１】この条件により、図２（ａ）に示されるＡ
ｌＮ被覆のウィンドウと、図２（ｂ）に示されるサファ
イア被覆のウィンドウとをそれぞれプラズマに暴露し
て、ウィンドウの厚さの経時変化を測定した。このとき
の結果を図３に示す。
ｌＮ被覆のウィンドウと、図２（ｂ）に示されるサファ
イア被覆のウィンドウとをそれぞれプラズマに暴露し
て、ウィンドウの厚さの経時変化を測定した。このとき
の結果を図３に示す。
【００３２】図３に示されるように、サファイア被覆ウ
ィンドウの方は経時的に厚さが減少しているのに対し、
本発明のＡｌＮ被覆ウィンドウの方は、約６５分間のＮ
Ｆ3プラズマ暴露に対して充分高い耐性を有することが
示された。
ィンドウの方は経時的に厚さが減少しているのに対し、
本発明のＡｌＮ被覆ウィンドウの方は、約６５分間のＮ
Ｆ3プラズマ暴露に対して充分高い耐性を有することが
示された。
【００３３】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のプ
ロセスチャンバウィンドウは、プロセスチャンバ内部に
面する面上に窒化アルミニウムの被覆層を有するため、
石英等の基体との熱膨張の差に起因する剥離等が生じに
くく、熱伝導率の低さに起因する熱ショックにも高い耐
性を示す。更には、弗素プラズマや塩素プラズマ等エッ
チング性の強いプラズマに暴露されても、充分高い耐性
を示す。
ロセスチャンバウィンドウは、プロセスチャンバ内部に
面する面上に窒化アルミニウムの被覆層を有するため、
石英等の基体との熱膨張の差に起因する剥離等が生じに
くく、熱伝導率の低さに起因する熱ショックにも高い耐
性を示す。更には、弗素プラズマや塩素プラズマ等エッ
チング性の強いプラズマに暴露されても、充分高い耐性
を示す。
【００３４】従って、寿命が長く且つ汚染微粒子の発生
の少ないプラズマ処理装置を実現することができる。
の少ないプラズマ処理装置を実現することができる。
【図１】プラズマエッチング装置のプロセスチャンバの
断面図である。
断面図である。
【図２】ウィンドウの断面図である。
【図３】ウィンドウ表面のエッチング試験の結果を表す
グラフである。
グラフである。
１０…チャンバ、１２…ウエハ、１４…サセプタ、１６
…ガス分散板、１８…ガス流入マニホールド、２０…ガ
ス流入口、２２…バッフル板、２４…真空マニホール
ド、３０…加熱ランプ、３２…ウィンドウ、４０…ウィ
ンドウ基体、４２…ＡｌＮ層、４４…サファイア層、３
２１…従来技術のウィンドウ。
…ガス分散板、１８…ガス流入マニホールド、２０…ガ
ス流入口、２２…バッフル板、２４…真空マニホール
ド、３０…加熱ランプ、３２…ウィンドウ、４０…ウィ
ンドウ基体、４２…ＡｌＮ層、４４…サファイア層、３
２１…従来技術のウィンドウ。
Claims (6)
- 【請求項１】 プロセスチャンバを外部から画成する前
記プロセスチャンバの壁に含まれ、前記プロセスチャン
バの外部から発せられた光を透過して前記プロセスチャ
ンバへ入射させるプロセスチャンバウィンドウであっ
て、 ウィンドウ基体と、 前記プロセスチャンバ内部に面した前記ウィンドウ基体
の表面上に形成された窒化アルミニウム被覆層とを備え
ることを特徴とするプロセスチャンバウィンドウ。 - 【請求項２】 前記ウィンドウ基体が、石英から成るこ
とを特徴とする請求項１に記載のプロセスチャンバウィ
ンドウ。 - 【請求項３】 前記窒化アルミニウム被覆層の厚さが約
１．０μｍ〜約５．０μｍであることを特徴とする請求
項１に記載のプロセスチャンバウィンドウ。 - 【請求項４】 前記被覆層が反応性スパッタ法により前
記表面に形成されることを特徴とする請求項１に記載の
プロセスチャンバウィンドウ。 - 【請求項５】 請求項１に記載のプロセスチャンバウィ
ンドウを備えることを特徴とするプラズマエッチング装
置。 - 【請求項６】 請求項１に記載のプロセスチャンバウィ
ンドウを備えることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8002260A JP2901907B2 (ja) | 1996-01-10 | 1996-01-10 | プロセスチャンバウィンドウ |
| US08/781,473 US5779848A (en) | 1996-01-10 | 1997-01-10 | Corrosion-resistant aluminum nitride coating for a semiconductor chamber window |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8002260A JP2901907B2 (ja) | 1996-01-10 | 1996-01-10 | プロセスチャンバウィンドウ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09199477A true JPH09199477A (ja) | 1997-07-31 |
| JP2901907B2 JP2901907B2 (ja) | 1999-06-07 |
Family
ID=11524404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8002260A Expired - Fee Related JP2901907B2 (ja) | 1996-01-10 | 1996-01-10 | プロセスチャンバウィンドウ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5779848A (ja) |
| JP (1) | JP2901907B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100613021B1 (ko) * | 1998-06-23 | 2006-08-14 | 램 리서치 코포레이션 | 플라즈마 처리 챔버 용 고스퍼터링, 고 에칭 저항성 윈도우 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69635908T2 (de) * | 1995-08-03 | 2006-11-23 | Ngk Insulators, Ltd., Nagoya | Gesinterte Aluminiumnitridkörper und deren Verwendung als Subtrat in einer Vorrichtung zur Herstellung von Halbleitern |
| KR100470999B1 (ko) * | 2002-11-18 | 2005-03-11 | 삼성전자주식회사 | 유도 결합 플라즈마 식각장치의 챔버구조 |
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| US20110135915A1 (en) * | 2009-11-25 | 2011-06-09 | Greene, Tweed Of Delaware, Inc. | Methods of Coating Substrate With Plasma Resistant Coatings and Related Coated Substrates |
| US20140131275A1 (en) * | 2012-11-15 | 2014-05-15 | Bayer Intellectual Property Gmbh | Process for phase separation or extraction and device suitable therefor |
| JP6449224B2 (ja) | 2013-03-14 | 2019-01-09 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 基板上の高純度アルミニウムトップコート |
| US9663870B2 (en) | 2013-11-13 | 2017-05-30 | Applied Materials, Inc. | High purity metallic top coat for semiconductor manufacturing components |
| US10903096B2 (en) * | 2018-04-06 | 2021-01-26 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | System and apparatus for process chamber window cooling |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0752718B2 (ja) * | 1984-11-26 | 1995-06-05 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 薄膜形成方法 |
| US5443686A (en) * | 1992-01-15 | 1995-08-22 | International Business Machines Corporation Inc. | Plasma CVD apparatus and processes |
| US5680013A (en) * | 1994-03-15 | 1997-10-21 | Applied Materials, Inc. | Ceramic protection for heated metal surfaces of plasma processing chamber exposed to chemically aggressive gaseous environment therein and method of protecting such heated metal surfaces |
-
1996
- 1996-01-10 JP JP8002260A patent/JP2901907B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-01-10 US US08/781,473 patent/US5779848A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100613021B1 (ko) * | 1998-06-23 | 2006-08-14 | 램 리서치 코포레이션 | 플라즈마 처리 챔버 용 고스퍼터링, 고 에칭 저항성 윈도우 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5779848A (en) | 1998-07-14 |
| JP2901907B2 (ja) | 1999-06-07 |
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