JPH1050621A - 半導体製造装置用部材及びその製造方法 - Google Patents
半導体製造装置用部材及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH1050621A JPH1050621A JP8204741A JP20474196A JPH1050621A JP H1050621 A JPH1050621 A JP H1050621A JP 8204741 A JP8204741 A JP 8204741A JP 20474196 A JP20474196 A JP 20474196A JP H1050621 A JPH1050621 A JP H1050621A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum nitride
- semiconductor manufacturing
- layer
- oxide layer
- conductive circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱伝導率が高く、熱衝撃に対して耐久性に優
れ、かつ耐食性、特にフッ素系ガスに対して耐食性が良
好な半導体製造装置用部材を得る。 【解決手段】 窒化アルミニウム焼結体からなる基体１
４と、この基体１４の表面に形成された導電性回路１２
と、導電性回路１２を被覆するように形成された窒化ア
ルミニウム層１６とを備える。窒化アルミニウム層１６
の表面にこの窒化アルミニウム層１６を酸化して形成さ
れた酸化層１７と、この酸化層１７の表面に形成された
Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2又はＴｉＯ2からなる金属酸化物層１
８とを備える。
れ、かつ耐食性、特にフッ素系ガスに対して耐食性が良
好な半導体製造装置用部材を得る。 【解決手段】 窒化アルミニウム焼結体からなる基体１
４と、この基体１４の表面に形成された導電性回路１２
と、導電性回路１２を被覆するように形成された窒化ア
ルミニウム層１６とを備える。窒化アルミニウム層１６
の表面にこの窒化アルミニウム層１６を酸化して形成さ
れた酸化層１７と、この酸化層１７の表面に形成された
Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2又はＴｉＯ2からなる金属酸化物層１
８とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造プロセ
スで用いられる、半導体製造装置用部材及びその製造方
法に関する。更に詳しくは、化学気相堆積（Chemical V
apor Deposition:以下、ＣＶＤという）装置、ドライエ
ッチング装置等の半導体製造装置において、ウェーハを
載せるホルダ若しくはサセプタ（susceptor）等に用い
られる半導体製造装置用部材及びその製造方法に関する
ものである。
スで用いられる、半導体製造装置用部材及びその製造方
法に関する。更に詳しくは、化学気相堆積（Chemical V
apor Deposition:以下、ＣＶＤという）装置、ドライエ
ッチング装置等の半導体製造装置において、ウェーハを
載せるホルダ若しくはサセプタ（susceptor）等に用い
られる半導体製造装置用部材及びその製造方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置がより微細化し高密度化する
に従って、半導体装置の製造プロセス技術の中で、ＣＶ
Ｄ装置、ドライエッチング装置等の制御が重要視される
ようになり、被処理物が枚葉化している。また微細化が
ハーフミクロン程度になった半導体装置の製造プロセス
では、クリーンルーム内のパーティクル密度を低減させ
ることはもちろん、プロセス処理中にパーティクルを発
生させない技術、又はウェーハにパーティクルを付着さ
せない技術が極めて重要な問題になっている。
に従って、半導体装置の製造プロセス技術の中で、ＣＶ
Ｄ装置、ドライエッチング装置等の制御が重要視される
ようになり、被処理物が枚葉化している。また微細化が
ハーフミクロン程度になった半導体装置の製造プロセス
では、クリーンルーム内のパーティクル密度を低減させ
ることはもちろん、プロセス処理中にパーティクルを発
生させない技術、又はウェーハにパーティクルを付着さ
せない技術が極めて重要な問題になっている。
【０００３】ＣＶＤ装置、ドライエッチング装置等にお
いてウェーハを載せるホルダ若しくはサセプタ等の半導
体製造装置用部材は、処理時に約５００℃の装置内部の
雰囲気に置かれるとともに、処理後には装置外部の室温
の雰囲気に曝される。このため、枚葉処理ではこの熱サ
イクルが繰返し行われ、この基材には熱衝撃に対して高
い耐久性が求められる。またこの半導体製造装置用部材
は熱を効率よくウェーハ等に伝える必要があり、更に成
膜用ガス、エッチングガス等に対して腐食されないこと
が要求される。従来、これらの要求を満たすために、こ
の半導体製造装置用部材には熱衝撃に対して高い耐久性
を示し、かつ熱伝導率と耐食性に優れた炭化ケイ素、窒
化アルミニウム、アルマイト処理したアルミニウム、グ
ラファイト等が使用されている。
いてウェーハを載せるホルダ若しくはサセプタ等の半導
体製造装置用部材は、処理時に約５００℃の装置内部の
雰囲気に置かれるとともに、処理後には装置外部の室温
の雰囲気に曝される。このため、枚葉処理ではこの熱サ
イクルが繰返し行われ、この基材には熱衝撃に対して高
い耐久性が求められる。またこの半導体製造装置用部材
は熱を効率よくウェーハ等に伝える必要があり、更に成
膜用ガス、エッチングガス等に対して腐食されないこと
が要求される。従来、これらの要求を満たすために、こ
の半導体製造装置用部材には熱衝撃に対して高い耐久性
を示し、かつ熱伝導率と耐食性に優れた炭化ケイ素、窒
化アルミニウム、アルマイト処理したアルミニウム、グ
ラファイト等が使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年Ｃ
ＶＤ成膜速度やドライエッチング速度が高くなるにつれ
て、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、アルマイト処理し
たアルミニウム、グラファイトからなる半導体製造装置
用部材では、その損傷が激しく、寿命が短いため、より
耐食性、熱衝撃に対して耐久性の高い半導体製造装置用
部材が求められるようになった。特に、窒化アルミニウ
ムは、他の炭化ケイ素等と比較して、熱伝導率、耐食
性、耐熱衝撃性がより優れていて、好ましい材料である
けれども、ＣＶＤ装置やドライエッチング装置に用いら
れるフッ化物の成膜用ガス（ＷＦ6，ＭｏＦ6等）、エッ
チングガス（ＣＦ4，ＣＢｒＦ3，ＳＦ6，Ｃ2Ｃｌ2Ｆ4，
Ｃ3Ｆ8，ＣＨＦ3，ＮＦ3，ＣＨ2Ｆ2，ＣＣｌ2Ｆ2等）又
は洗浄ガス（ＣｌＦ3等）がこの窒化アルミニウム層に
接触すると、ガス中のフッ素成分が窒化アルミニウムの
アルミニウム成分と反応してフッ化物系皮膜を生成す
る。このフッ化物系皮膜は当初は窒化アルミニウム層の
表面に付着しているが、やがて基材表面から剥離してＣ
ＶＤ装置やドライエッチング装置の内部を浮遊した後、
ウェーハ表面に付着する恐れがあった。本発明の目的
は、熱伝導率が高く、熱衝撃に対して耐久性に優れ、か
つ耐食性、特にフッ素系ガスに対する耐食性が良好な半
導体製造装置用部材及びその製造方法を提供することに
ある。
ＶＤ成膜速度やドライエッチング速度が高くなるにつれ
て、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、アルマイト処理し
たアルミニウム、グラファイトからなる半導体製造装置
用部材では、その損傷が激しく、寿命が短いため、より
耐食性、熱衝撃に対して耐久性の高い半導体製造装置用
部材が求められるようになった。特に、窒化アルミニウ
ムは、他の炭化ケイ素等と比較して、熱伝導率、耐食
性、耐熱衝撃性がより優れていて、好ましい材料である
けれども、ＣＶＤ装置やドライエッチング装置に用いら
れるフッ化物の成膜用ガス（ＷＦ6，ＭｏＦ6等）、エッ
チングガス（ＣＦ4，ＣＢｒＦ3，ＳＦ6，Ｃ2Ｃｌ2Ｆ4，
Ｃ3Ｆ8，ＣＨＦ3，ＮＦ3，ＣＨ2Ｆ2，ＣＣｌ2Ｆ2等）又
は洗浄ガス（ＣｌＦ3等）がこの窒化アルミニウム層に
接触すると、ガス中のフッ素成分が窒化アルミニウムの
アルミニウム成分と反応してフッ化物系皮膜を生成す
る。このフッ化物系皮膜は当初は窒化アルミニウム層の
表面に付着しているが、やがて基材表面から剥離してＣ
ＶＤ装置やドライエッチング装置の内部を浮遊した後、
ウェーハ表面に付着する恐れがあった。本発明の目的
は、熱伝導率が高く、熱衝撃に対して耐久性に優れ、か
つ耐食性、特にフッ素系ガスに対する耐食性が良好な半
導体製造装置用部材及びその製造方法を提供することに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
図１の拡大図に示すように、窒化アルミニウム焼結体か
らなる基体１４と、この基体１４の表面に形成された導
電性回路１２と、導電性回路１２を被覆するように形成
された窒化アルミニウム層１６とを備えた半導体製造装
置用部材の改良である。その特徴ある構成は、窒化アル
ミニウム層１６の表面にこの窒化アルミニウム層１６を
酸化して形成された酸化層１７と、酸化層１７の表面に
形成されたＡｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2又はＴｉＯ2からなる金属
酸化物層１８とを備えたところにある。
図１の拡大図に示すように、窒化アルミニウム焼結体か
らなる基体１４と、この基体１４の表面に形成された導
電性回路１２と、導電性回路１２を被覆するように形成
された窒化アルミニウム層１６とを備えた半導体製造装
置用部材の改良である。その特徴ある構成は、窒化アル
ミニウム層１６の表面にこの窒化アルミニウム層１６を
酸化して形成された酸化層１７と、酸化層１７の表面に
形成されたＡｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2又はＴｉＯ2からなる金属
酸化物層１８とを備えたところにある。
【０００６】また請求項２に係る発明は、窒化アルミニ
ウム焼結体からなる基体１４と、この基体１４の表面に
形成された導電性回路１２と、導電性回路１２を被覆す
るように形成された窒化アルミニウム層１６とを備えた
半導体製造装置用部材の製造方法の改良である。その特
徴ある構成は、窒化アルミニウム層１６を酸化して窒化
アルミニウム層１６の表面に酸化層１７を形成し、酸化
層１７の表面にＡｌアルコキシド溶液、Ｚｒアルコキシ
ド溶液又はＴｉアルコキシド溶液を塗布し加熱すること
によりＡｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2又はＴｉＯ2からなる金属酸化
物層１８を形成するところにある。窒化アルミニウム層
の表面にこの窒化アルミニウム層を酸化して形成された
酸化層を介してゾル−ゲル法により形成されたＡｌ
2Ｏ3、ＺｒＯ2又はＴｉＯ2からなる金属酸化物層を設け
たので、窒化アルミニウム自体の持つ高い熱伝導率や熱
衝撃に対する耐久性の優秀さに加えて、金属酸化物層に
よる高い耐食性、特にフッ素系ガスに対する高い耐食性
が得られる。
ウム焼結体からなる基体１４と、この基体１４の表面に
形成された導電性回路１２と、導電性回路１２を被覆す
るように形成された窒化アルミニウム層１６とを備えた
半導体製造装置用部材の製造方法の改良である。その特
徴ある構成は、窒化アルミニウム層１６を酸化して窒化
アルミニウム層１６の表面に酸化層１７を形成し、酸化
層１７の表面にＡｌアルコキシド溶液、Ｚｒアルコキシ
ド溶液又はＴｉアルコキシド溶液を塗布し加熱すること
によりＡｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2又はＴｉＯ2からなる金属酸化
物層１８を形成するところにある。窒化アルミニウム層
の表面にこの窒化アルミニウム層を酸化して形成された
酸化層を介してゾル−ゲル法により形成されたＡｌ
2Ｏ3、ＺｒＯ2又はＴｉＯ2からなる金属酸化物層を設け
たので、窒化アルミニウム自体の持つ高い熱伝導率や熱
衝撃に対する耐久性の優秀さに加えて、金属酸化物層に
よる高い耐食性、特にフッ素系ガスに対する高い耐食性
が得られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の半導体製造装置用部材と
しては、ＣＶＤ装置、ドライエッチング装置等の半導体
製造装置のウェーハを載せるホルダ若しくはサセプタ等
が挙げられる。上記以外の半導体製造装置として、酸化
装置、拡散装置、イオン注入装置、真空蒸着装置、スパ
ッタリング装置、リソグラフィ装置等が挙げられる。ウ
ェーハにはシリコンウェーハ、ＧａＡｓウェーハ等の半
導体基板となるウェーハが挙げられる。半導体製造装置
用部材としてサセプタの一種である静電チャックについ
て説明する。図１に示すように、静電チャック１１には
表面近傍の内部に導電性回路１２が形成される。この導
電性回路１２と被吸着物であるシリコンウェーハ１３と
の間に電圧を印加することによりクーロン力により静電
チャック１１の表面にシリコンウェーハ１３が吸着され
る。シリコンウェーハ１３が静電チャック１１で保持さ
れた状態で成膜加工等が行われる。
しては、ＣＶＤ装置、ドライエッチング装置等の半導体
製造装置のウェーハを載せるホルダ若しくはサセプタ等
が挙げられる。上記以外の半導体製造装置として、酸化
装置、拡散装置、イオン注入装置、真空蒸着装置、スパ
ッタリング装置、リソグラフィ装置等が挙げられる。ウ
ェーハにはシリコンウェーハ、ＧａＡｓウェーハ等の半
導体基板となるウェーハが挙げられる。半導体製造装置
用部材としてサセプタの一種である静電チャックについ
て説明する。図１に示すように、静電チャック１１には
表面近傍の内部に導電性回路１２が形成される。この導
電性回路１２と被吸着物であるシリコンウェーハ１３と
の間に電圧を印加することによりクーロン力により静電
チャック１１の表面にシリコンウェーハ１３が吸着され
る。シリコンウェーハ１３が静電チャック１１で保持さ
れた状態で成膜加工等が行われる。
【０００８】ＣＶＤ装置は熱ＣＶＤ装置、プラズマＣＶ
Ｄ装置、光を照射しながら堆積させる光ＣＶＤ装置を含
む。このＣＶＤ装置では、半導体基板であるウェーハ１
３の表面にＳｉＯ2（二酸化シリコン），ＰＳＧ（リン
ガラス），ＢＳＧ（ホウ素ガラス），ＡＳＧ（ヒ素ガラ
ス），Ｓｉ3Ｎ4（窒化シリコン），多結晶シリコン、単
結晶シリコン（エピタキシャル法），Ｗ（タングステ
ン），Ｍｏ（モリブデン），ＷＳｉ2，ＭｏＳｉ2，Ｔａ
Ｓｉ2，ＴｉＳｉ2等の薄膜を形成する。これらの薄膜を
形成するための原料ガス（成膜用ガス）としては、Ｓｉ
Ｈ4，ＳｉＨ2Ｃｌ2，ＳｉＨＣｌ3，ＳｉＣｌ4，ＳｉＢ
ｒ4，ＷＦ6，ＭｏＦ6，ＴａＣｌ5，ＴｉＣｌ4等が使用
される。また洗浄用ガスとしてＣｌＦ3等が使用され
る。またドライエッチング装置はプラズマ・エッチング
装置、反応性イオン・エッチング装置を含む。このドラ
イエッチング装置では、半導体基板であるウェーハ表面
又はこのウェーハ表面に形成された上記薄膜の一部又は
全部を除去する。このエッチングガスとしては、Ｃ
Ｆ4，ＣＦ4＋Ｏ2，ＣＢｒＦ3，ＣＣｌ4＋Ｏ2，Ｃｌ2，
ＳｉＣｌ4，ＳＦ6，Ｃ2Ｃｌ2Ｆ4，Ｃ3Ｆ8，ＣＨＦ3，Ｎ
Ｆ3，ＣＨ2Ｆ2，ＣＣｌ2Ｆ2等が使用される。
Ｄ装置、光を照射しながら堆積させる光ＣＶＤ装置を含
む。このＣＶＤ装置では、半導体基板であるウェーハ１
３の表面にＳｉＯ2（二酸化シリコン），ＰＳＧ（リン
ガラス），ＢＳＧ（ホウ素ガラス），ＡＳＧ（ヒ素ガラ
ス），Ｓｉ3Ｎ4（窒化シリコン），多結晶シリコン、単
結晶シリコン（エピタキシャル法），Ｗ（タングステ
ン），Ｍｏ（モリブデン），ＷＳｉ2，ＭｏＳｉ2，Ｔａ
Ｓｉ2，ＴｉＳｉ2等の薄膜を形成する。これらの薄膜を
形成するための原料ガス（成膜用ガス）としては、Ｓｉ
Ｈ4，ＳｉＨ2Ｃｌ2，ＳｉＨＣｌ3，ＳｉＣｌ4，ＳｉＢ
ｒ4，ＷＦ6，ＭｏＦ6，ＴａＣｌ5，ＴｉＣｌ4等が使用
される。また洗浄用ガスとしてＣｌＦ3等が使用され
る。またドライエッチング装置はプラズマ・エッチング
装置、反応性イオン・エッチング装置を含む。このドラ
イエッチング装置では、半導体基板であるウェーハ表面
又はこのウェーハ表面に形成された上記薄膜の一部又は
全部を除去する。このエッチングガスとしては、Ｃ
Ｆ4，ＣＦ4＋Ｏ2，ＣＢｒＦ3，ＣＣｌ4＋Ｏ2，Ｃｌ2，
ＳｉＣｌ4，ＳＦ6，Ｃ2Ｃｌ2Ｆ4，Ｃ3Ｆ8，ＣＨＦ3，Ｎ
Ｆ3，ＣＨ2Ｆ2，ＣＣｌ2Ｆ2等が使用される。
【０００９】半導体製造装置用部材は、図１に示すよう
に、窒化アルミニウム焼結体からなる基体１４と、この
基体１４の表面に形成された導電性回路１２と、導電性
回路１２を被覆するように形成された窒化アルミニウム
層１６とを備える。基体１４は、主として窒化アルミニ
ウム焼結体により構成される。この部材は、半導体製造
装置内の仕様に応じて、板状、リング状、バルク状、台
状等に種々の形状に形成される。この基体１４は、窒化
アルミニウム単体のみからなる焼結体に限らず、窒化ア
ルミニウムを主成分とし、各種添加物、例えばＣａＯ，
Ｙ2Ｏ3等を含有する焼結体でもよい。例えば、窒化アル
ミニウム焼結体は、窒化アルミニウム粉末にＹ2Ｏ3等の
焼結助剤を５ｗｔ％程度添加した成型体をＮ2雰囲気に
て１７００〜１８００℃で常圧にて焼結して得られる。
に、窒化アルミニウム焼結体からなる基体１４と、この
基体１４の表面に形成された導電性回路１２と、導電性
回路１２を被覆するように形成された窒化アルミニウム
層１６とを備える。基体１４は、主として窒化アルミニ
ウム焼結体により構成される。この部材は、半導体製造
装置内の仕様に応じて、板状、リング状、バルク状、台
状等に種々の形状に形成される。この基体１４は、窒化
アルミニウム単体のみからなる焼結体に限らず、窒化ア
ルミニウムを主成分とし、各種添加物、例えばＣａＯ，
Ｙ2Ｏ3等を含有する焼結体でもよい。例えば、窒化アル
ミニウム焼結体は、窒化アルミニウム粉末にＹ2Ｏ3等の
焼結助剤を５ｗｔ％程度添加した成型体をＮ2雰囲気に
て１７００〜１８００℃で常圧にて焼結して得られる。
【００１０】一方、基体１４の表面に形成される導電性
回路１２は、室温から８００℃の範囲の熱膨張率が３〜
１０×１０-6／℃のＷ，Ｍｏ，ＴｉＮ，ＷＣ，ＴｉＣ等
の導電性金属で形成されるもので、基体との密着性を高
めるために、窒化アルミニウムや基体を構成する燒結体
の助剤成分を微量含む場合もある。この導電回路は０．
５〜１．５ｋＶの電圧を印加することにより静電的にシ
リコンウェーハ１３を吸着するためのものである。窒化
アルミニウム層１６は導電性回路１２が基体１４の上に
形成された後、スパッタリング、イオンプレーティング
などのＰＶＤ法や、プラズマＣＶＤ法等により導電性回
路１２を被覆するように形成される。
回路１２は、室温から８００℃の範囲の熱膨張率が３〜
１０×１０-6／℃のＷ，Ｍｏ，ＴｉＮ，ＷＣ，ＴｉＣ等
の導電性金属で形成されるもので、基体との密着性を高
めるために、窒化アルミニウムや基体を構成する燒結体
の助剤成分を微量含む場合もある。この導電回路は０．
５〜１．５ｋＶの電圧を印加することにより静電的にシ
リコンウェーハ１３を吸着するためのものである。窒化
アルミニウム層１６は導電性回路１２が基体１４の上に
形成された後、スパッタリング、イオンプレーティング
などのＰＶＤ法や、プラズマＣＶＤ法等により導電性回
路１２を被覆するように形成される。
【００１１】窒化アルミニウム層１６の表面には酸化層
１７と金属酸化物層１８とが形成される。酸化層１７
は、窒化アルミニウム層１６を１×１０-2ａｔｍ以上の
酸素分圧であってかつ１×１０-3ａｔｍ以下の水蒸気分
圧の雰囲気において、１１００〜１５００℃で３〜０．
５時間程度熱処理することにより作られる。温度を高く
する程、処理時間は短くてよい。この熱処理により窒化
アルミニウム層１６の表面が酸化され、気孔率０．０１
〜１５容積％の多孔質の酸化層（Ａｌ2Ｏ3層）が形成さ
れる。酸化層１７は０．１〜１０μｍの厚さに形成され
る。０．１μｍ未満では基材の耐食性が不十分であり、
１０μｍを越えると酸化層１７にクラック、割れ等が生
じ易くなる。
１７と金属酸化物層１８とが形成される。酸化層１７
は、窒化アルミニウム層１６を１×１０-2ａｔｍ以上の
酸素分圧であってかつ１×１０-3ａｔｍ以下の水蒸気分
圧の雰囲気において、１１００〜１５００℃で３〜０．
５時間程度熱処理することにより作られる。温度を高く
する程、処理時間は短くてよい。この熱処理により窒化
アルミニウム層１６の表面が酸化され、気孔率０．０１
〜１５容積％の多孔質の酸化層（Ａｌ2Ｏ3層）が形成さ
れる。酸化層１７は０．１〜１０μｍの厚さに形成され
る。０．１μｍ未満では基材の耐食性が不十分であり、
１０μｍを越えると酸化層１７にクラック、割れ等が生
じ易くなる。
【００１２】この酸化層１７の表面にはＡｌアルコキシ
ド溶液、Ｚｒアルコキシド溶液又はＴｉアルコキシド溶
液を塗布し加熱することによりＡｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2又は
ＴｉＯ2からなる金属酸化物層１８が形成される。塗布
の方法としては、ディップコーティング、スピンコーテ
ィング等の方法が挙げられる。この金属酸化物層１８は
０．０１〜１μｍの厚さに形成される。０．０１μｍ未
満では部材の耐食性が不十分であり、１μｍを越える
と、この金属酸化物層１８にクラックを生じ易くなる。
ド溶液、Ｚｒアルコキシド溶液又はＴｉアルコキシド溶
液を塗布し加熱することによりＡｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2又は
ＴｉＯ2からなる金属酸化物層１８が形成される。塗布
の方法としては、ディップコーティング、スピンコーテ
ィング等の方法が挙げられる。この金属酸化物層１８は
０．０１〜１μｍの厚さに形成される。０．０１μｍ未
満では部材の耐食性が不十分であり、１μｍを越える
と、この金属酸化物層１８にクラックを生じ易くなる。
【００１３】
【実施例】次に本発明の実施例を比較例とともに説明す
る。 ＜実施例１＞先ず、厚さ２ｍｍであって、直径１００ｍ
ｍの円盤状の窒化アルミニウム焼結体からなる基体１１
の上にＷ製の導電性回路１２が形成され、この上に厚さ
１００μｍの窒化アルミニウム層１６が形成されたもの
をＯ2雰囲気中、１３００℃で１時間熱処理を行い、窒
化アルミニウム層１６の表面に厚さ３．０μｍの多孔質
Ａｌ2Ｏ3層からなる酸化層１７を形成した。次に、トリ
イソプロポキシアルミニウムと２−メトキシエタノール
とジエタノールアミンをそれぞれ１３．３ｇ、９０．５
ｇ、６．９ｇの量比で混合及び還流を行ってＡｌアルコ
キシド溶液を調製した後、この溶液に上記静電チャック
１１を浸漬し、１０ｃｍ／分の速度で引き上げた。この
静電チャック１１を大気中、３００℃で１時間乾燥させ
た後、同じく大気中、９００℃で１時間焼成してＡｌ2
Ｏ3層を上記酸化層１７の表面に形成した。このＡｌア
ルコキシド溶液への浸漬、引き上げ、乾燥、焼成を２回
繰返すことにより、厚さ０．１μｍのＡｌ2Ｏ3層を有す
る静電チャック１１を得た。この半導体製造装置用部材
を実施例１とした。
る。 ＜実施例１＞先ず、厚さ２ｍｍであって、直径１００ｍ
ｍの円盤状の窒化アルミニウム焼結体からなる基体１１
の上にＷ製の導電性回路１２が形成され、この上に厚さ
１００μｍの窒化アルミニウム層１６が形成されたもの
をＯ2雰囲気中、１３００℃で１時間熱処理を行い、窒
化アルミニウム層１６の表面に厚さ３．０μｍの多孔質
Ａｌ2Ｏ3層からなる酸化層１７を形成した。次に、トリ
イソプロポキシアルミニウムと２−メトキシエタノール
とジエタノールアミンをそれぞれ１３．３ｇ、９０．５
ｇ、６．９ｇの量比で混合及び還流を行ってＡｌアルコ
キシド溶液を調製した後、この溶液に上記静電チャック
１１を浸漬し、１０ｃｍ／分の速度で引き上げた。この
静電チャック１１を大気中、３００℃で１時間乾燥させ
た後、同じく大気中、９００℃で１時間焼成してＡｌ2
Ｏ3層を上記酸化層１７の表面に形成した。このＡｌア
ルコキシド溶液への浸漬、引き上げ、乾燥、焼成を２回
繰返すことにより、厚さ０．１μｍのＡｌ2Ｏ3層を有す
る静電チャック１１を得た。この半導体製造装置用部材
を実施例１とした。
【００１４】＜実施例２＞実施例１のＡｌアルコキシド
溶液の代わりに、テトラノルマルブトキシジルコニウム
と２−プロパノールと３−オキソ−ブタン酸エチルとを
それぞれ３８．９ｇ、９０．３ｇ、５２．８ｇの量比で
混合及び還流を行って調製したＺｒアルコキシド溶液を
用いた以外は、実施例１と同様にして厚さ０．１μｍの
ＺｒＯ2層を有する静電チャックを得た。この半導体製
造装置用部材を実施例２とした。 ＜実施例３＞実施例１のＡｌアルコキシド溶液の代わり
に、テトライソプロポキシチタンと２−メトキシエタノ
ールとジエタノールアミンとをそれぞれ３０．０ｇ、９
５．５ｇ、７．９ｇの量比で混合及び還流を行って調製
したＴｉアルコキシド溶液を用いた以外は、実施例１と
同様にして厚さ０．１μｍのＴｉＯ2層を有する静電チ
ャックを得た。この半導体製造装置用部材を実施例３と
した。
溶液の代わりに、テトラノルマルブトキシジルコニウム
と２−プロパノールと３−オキソ−ブタン酸エチルとを
それぞれ３８．９ｇ、９０．３ｇ、５２．８ｇの量比で
混合及び還流を行って調製したＺｒアルコキシド溶液を
用いた以外は、実施例１と同様にして厚さ０．１μｍの
ＺｒＯ2層を有する静電チャックを得た。この半導体製
造装置用部材を実施例２とした。 ＜実施例３＞実施例１のＡｌアルコキシド溶液の代わり
に、テトライソプロポキシチタンと２−メトキシエタノ
ールとジエタノールアミンとをそれぞれ３０．０ｇ、９
５．５ｇ、７．９ｇの量比で混合及び還流を行って調製
したＴｉアルコキシド溶液を用いた以外は、実施例１と
同様にして厚さ０．１μｍのＴｉＯ2層を有する静電チ
ャックを得た。この半導体製造装置用部材を実施例３と
した。
【００１５】＜比較例１＞実施例１と同じ形状の基体上
に実施例１と同様の導電性回路及び窒化アルミニウム層
が形成されたものを用い、この窒化アルミニウム層の表
面に何も形成しなかった。この半導体製造装置用部材を
比較例１とした。 ＜比較例２＞実施例１と同じ形状の基体上に実施例１と
同様の導電性回路及び窒化アルミニウム層が形成された
ものをＯ2雰囲気中、１３００℃で１時間熱処理を行
い、窒化アルミニウム層の表面に厚さ３．０μｍの多孔
質Ａｌ2Ｏ3層からなる酸化層を形成した。この半導体製
造装置用部材を比較例２とした。
に実施例１と同様の導電性回路及び窒化アルミニウム層
が形成されたものを用い、この窒化アルミニウム層の表
面に何も形成しなかった。この半導体製造装置用部材を
比較例１とした。 ＜比較例２＞実施例１と同じ形状の基体上に実施例１と
同様の導電性回路及び窒化アルミニウム層が形成された
ものをＯ2雰囲気中、１３００℃で１時間熱処理を行
い、窒化アルミニウム層の表面に厚さ３．０μｍの多孔
質Ａｌ2Ｏ3層からなる酸化層を形成した。この半導体製
造装置用部材を比較例２とした。
【００１６】＜比較試験＞実施例１〜３の半導体製造装
置用部材と比較例１，２の半導体製造装置用部材の耐フ
ッ素ガス性を評価するために、これらの基部材をＡｌ製
チャンバ内に入れ、ＣｌＦ3ガス雰囲気中、６００℃で
１０時間保持した。比較試験の前後の部材の重量を測定
し、それぞれ重量変化を調べた。また比較試験前後の部
材表面を光学顕微鏡で観察し、その変化の有無を調べ
た。その結果を表１に示す。
置用部材と比較例１，２の半導体製造装置用部材の耐フ
ッ素ガス性を評価するために、これらの基部材をＡｌ製
チャンバ内に入れ、ＣｌＦ3ガス雰囲気中、６００℃で
１０時間保持した。比較試験の前後の部材の重量を測定
し、それぞれ重量変化を調べた。また比較試験前後の部
材表面を光学顕微鏡で観察し、その変化の有無を調べ
た。その結果を表１に示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】表１から明らかなように、実施例１〜３の
半導体製造装置用部材では比較試験前後の重量変化は小
さく、更に部材表面の変化はなかったのに対し、比較例
１の部材では重量変化が大きく、部材表面には微細な付
着物が多数観察された。即ち、比較例１では窒化アルミ
ニウムとＣｌＦ3ガスとの間で反応が起こり、表面に微
細な反応生成物が多数形成され、それらが部材から剥離
したものと考えられた。また、比較例２の半導体製造装
置用部材では、表面の組織変化は認めれらなかったが、
重量変化が実施例１〜３のそれより大きいことから、窒
化アルミニウムとＣｌＦ3ガスとの間で一部反応が起こ
ったものと考えられた。
半導体製造装置用部材では比較試験前後の重量変化は小
さく、更に部材表面の変化はなかったのに対し、比較例
１の部材では重量変化が大きく、部材表面には微細な付
着物が多数観察された。即ち、比較例１では窒化アルミ
ニウムとＣｌＦ3ガスとの間で反応が起こり、表面に微
細な反応生成物が多数形成され、それらが部材から剥離
したものと考えられた。また、比較例２の半導体製造装
置用部材では、表面の組織変化は認めれらなかったが、
重量変化が実施例１〜３のそれより大きいことから、窒
化アルミニウムとＣｌＦ3ガスとの間で一部反応が起こ
ったものと考えられた。
【００１９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、窒
化アルミニウム層の表面に酸化層を介して、Ａｌ2Ｏ3層
を形成したので、従来の熱伝導率が高く、熱衝撃に対し
て耐久性に優れた本来の機能に加え、更に高い耐フッ素
ガス性を有する。この結果、本発明の半導体製造装置用
部材は、特にフッ素系ガスを用いる半導体製造装置にお
けるウェーハを載せるホルダ若しくはサセプタ等の半導
体製造装置用部材として優れる。
化アルミニウム層の表面に酸化層を介して、Ａｌ2Ｏ3層
を形成したので、従来の熱伝導率が高く、熱衝撃に対し
て耐久性に優れた本来の機能に加え、更に高い耐フッ素
ガス性を有する。この結果、本発明の半導体製造装置用
部材は、特にフッ素系ガスを用いる半導体製造装置にお
けるウェーハを載せるホルダ若しくはサセプタ等の半導
体製造装置用部材として優れる。
【図１】本発明の半導体製造装置用部材である静電チャ
ックの要部拡大断面図。
ックの要部拡大断面図。
１１ 静電チャック（半導体製造装置用部材） １２ 導電性回路 １３ シリコンウェーハ １４ 基体 １６ 窒化アルミニウム層 １７ 酸化層 １８ 金属酸化物層
Claims (2)
- 【請求項１】 窒化アルミニウム焼結体からなる基体(1
4)と、前記基体(14)の表面に形成された導電性回路(12)
と、前記導電性回路(12)を被覆するように形成された窒
化アルミニウム層(16)とを備えた半導体製造装置用部材
において、 前記窒化アルミニウム層(16)の表面にこの窒化アルミニ
ウム層(16)を酸化して形成された酸化層(17)と、 前記酸化層(17)の表面に形成されたＡｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2
又はＴｉＯ2からなる金属酸化物層(18)とを備えたこと
を特徴とする半導体製造装置用部材。 - 【請求項２】 窒化アルミニウム焼結体からなる基体(1
4)と、前記基体(14)の表面に形成された導電性回路(12)
と、前記導電性回路(12)を被覆するように形成された窒
化アルミニウム層(16)とを備えた半導体製造装置用部材
の製造方法において、 前記窒化アルミニウム層(16)を酸化して前記窒化アルミ
ニウム層(16)の表面に酸化層(17)を形成し、前記酸化層
(17)の表面にＡｌアルコキシド溶液、Ｚｒアルコキシド
溶液又はＴｉアルコキシド溶液を塗布し加熱することに
よりＡｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2又はＴｉＯ2からなる金属酸化物
層(18)を形成する半導体製造装置用部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8204741A JPH1050621A (ja) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | 半導体製造装置用部材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8204741A JPH1050621A (ja) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | 半導体製造装置用部材及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1050621A true JPH1050621A (ja) | 1998-02-20 |
Family
ID=16495561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8204741A Withdrawn JPH1050621A (ja) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | 半導体製造装置用部材及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1050621A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7036219B2 (en) * | 2004-04-01 | 2006-05-02 | Feng Chia University | Method for manufacturing a high-efficiency thermal conductive base board |
-
1996
- 1996-08-02 JP JP8204741A patent/JPH1050621A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7036219B2 (en) * | 2004-04-01 | 2006-05-02 | Feng Chia University | Method for manufacturing a high-efficiency thermal conductive base board |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI373798B (ja) | ||
| US20240045344A1 (en) | Protective coating for electrostatic chucks | |
| US8017062B2 (en) | Semiconductor processing components and semiconductor processing utilizing same | |
| JP2018190985A (ja) | チャンバコンポーネント用金属オキシフッ化物膜 | |
| US20060008676A1 (en) | Protective coating on a substrate and method of making thereof | |
| JP2007516921A (ja) | 半導体材料処理装置におけるイットリアでコーティングされたセラミック部品及びその部品を製造する方法 | |
| CN114375348A (zh) | 于工艺腔室表面或部件上形成保护涂层的方法 | |
| WO2017176893A1 (en) | Solution precursor plasma spray of ceramic coating for semiconductor chamber applications | |
| CN116092909A (zh) | 一种等离子体刻蚀反应器 | |
| JP2007016272A (ja) | 基板上に被覆形成される保護膜及びその製造方法 | |
| WO2021081219A1 (en) | Hafnium aluminum oxide coatings deposited by atomic layer deposition | |
| JP2005217350A (ja) | 耐プラズマ性を有する半導体製造装置用部材およびその作製方法 | |
| JPH05251365A (ja) | 耐蝕性部材 | |
| US7419702B2 (en) | Method for processing a substrate | |
| JPH1050621A (ja) | 半導体製造装置用部材及びその製造方法 | |
| JP3568006B2 (ja) | 半導体製造装置用の窒化アルミニウム基材及びその製造方法 | |
| JPH10242254A (ja) | 半導体製造用治具 | |
| CN116018425A (zh) | 涂布抗腐蚀金属氟化物的制品、其制备方法及使用方法 | |
| JPH11279761A (ja) | 耐食性部材 | |
| JPH09328382A (ja) | 半導体製造装置用の窒化アルミニウム基材及びその製造方法 | |
| JP3078671B2 (ja) | 耐蝕性部材、その使用方法およびその製造方法 | |
| JPH10107130A (ja) | ウエハ保持具 | |
| JP2000129388A (ja) | 耐食性部材 | |
| JP3618032B2 (ja) | 静電チャック | |
| JP3426825B2 (ja) | プラズマ処理装置用部材及びプラズマ処理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031007 |