JPH11106263A - プラズマ反応装置における結合されたシリコンカーバイド部品 - Google Patents
プラズマ反応装置における結合されたシリコンカーバイド部品Info
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- H01J37/32458—Vessel
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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
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 調製が容易で、かつ接地抵抗性及びＲＦ表皮
深度が優れたプラズマ反応装置部品を提供する。 【解決手段】 例えば、半導体ウェハ加工のためのプラ
ズマ反応装置であって、チャンバの部品が互いに結合さ
れたシリコンカーバイドの複数の部品から形成されたプ
ラズマ反応装置である。部品の結合は、拡散結合又は結
合剤例えばポリイミドを用いてなされる。これらのシリ
コンカーバイド部品は、典型的には、プラズマ領域に対
向してプラズマ領域を定める。好ましくは、プラズマに
面する表面は、例えば化学気相堆積により堆積されたシ
リコンカーバイドフィルムで被覆されており、それによ
りプラズマによる腐食に対してより耐性となる。有利に
は、異なる部品は有利なプラズマを形成するように異な
った抵抗率を持って形成される。
深度が優れたプラズマ反応装置部品を提供する。 【解決手段】 例えば、半導体ウェハ加工のためのプラ
ズマ反応装置であって、チャンバの部品が互いに結合さ
れたシリコンカーバイドの複数の部品から形成されたプ
ラズマ反応装置である。部品の結合は、拡散結合又は結
合剤例えばポリイミドを用いてなされる。これらのシリ
コンカーバイド部品は、典型的には、プラズマ領域に対
向してプラズマ領域を定める。好ましくは、プラズマに
面する表面は、例えば化学気相堆積により堆積されたシ
リコンカーバイドフィルムで被覆されており、それによ
りプラズマによる腐食に対してより耐性となる。有利に
は、異なる部品は有利なプラズマを形成するように異な
った抵抗率を持って形成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマ反応装置
及びその操作方法に関する。特に、本発明は、半導体の
プラズマエッチングに関し、より詳しくは酸化物エッチ
ングに関する。
及びその操作方法に関する。特に、本発明は、半導体の
プラズマエッチングに関し、より詳しくは酸化物エッチ
ングに関する。
【０００２】
【従来の技術】先進的な半導体集積回路の成形加工にお
ける重大な工程の多くは、プラズマ反応装置内での加工
を含む。これらの工程は、エッチング、化学気相堆積
（ＣＶＤ）及び物理的気相堆積（ＰＶＤ）を含む。全て
のこれらの工程において、プロセスガスがプロセスチャ
ンバ内を流れ、そして電場がガスをプラズマへと励起す
る。特にエッチングにおいて、ＣＶＤにおいては程度は
それより小さいが、励起されたプロセスガスは非常に反
応性であり（これがプロセスガスがプラズマへと励起さ
れる理由であるが）、そのため、ウェハばかりでなくプ
ラズマに曝されるチャンバ部品とも反応する。結果とし
て、プラズマに面しているプラズマ反応装置中の多くの
部品が重大な問題を提示する。もし、プラズマがチャン
バ部品と著しく反応すれば、多くの問題が発生し得る。
ウェハを含むプロセス化学は、チャンバの物質との副反
応によって悩まされ得る。ある種のセラミックス、例え
ば石英は、粒子境界に沿って選択的にエッチングされ、
そして内部粒状部分の選択的なエッチングがセラミック
スから粒子を遊離させる。結果として、ウェハ上に固定
される外部粒子が形成され、操作可能なチップの出来高
を劇的に減少し得る。プラズマに対するチャンバ部品の
長時間の暴露は、その部品の機械的又は電気的な機能を
損なう程度までその部品を腐食し得る。
ける重大な工程の多くは、プラズマ反応装置内での加工
を含む。これらの工程は、エッチング、化学気相堆積
（ＣＶＤ）及び物理的気相堆積（ＰＶＤ）を含む。全て
のこれらの工程において、プロセスガスがプロセスチャ
ンバ内を流れ、そして電場がガスをプラズマへと励起す
る。特にエッチングにおいて、ＣＶＤにおいては程度は
それより小さいが、励起されたプロセスガスは非常に反
応性であり（これがプロセスガスがプラズマへと励起さ
れる理由であるが）、そのため、ウェハばかりでなくプ
ラズマに曝されるチャンバ部品とも反応する。結果とし
て、プラズマに面しているプラズマ反応装置中の多くの
部品が重大な問題を提示する。もし、プラズマがチャン
バ部品と著しく反応すれば、多くの問題が発生し得る。
ウェハを含むプロセス化学は、チャンバの物質との副反
応によって悩まされ得る。ある種のセラミックス、例え
ば石英は、粒子境界に沿って選択的にエッチングされ、
そして内部粒状部分の選択的なエッチングがセラミック
スから粒子を遊離させる。結果として、ウェハ上に固定
される外部粒子が形成され、操作可能なチップの出来高
を劇的に減少し得る。プラズマに対するチャンバ部品の
長時間の暴露は、その部品の機械的又は電気的な機能を
損なう程度までその部品を腐食し得る。
【０００３】新世代のプラズマ反応装置が開発されそし
て商業化されており、それらは、高密度プラズマ（ＨＤ
Ｐ）反応装置として特徴づけられる。種々の方法によ
り、プラズマのイオン密度が、先の世代の商業プラズマ
反応装置のそれを著しく越える程度まで高められてい
る。プラズマのより高い密度は、加工を促進するばかり
でなく、いくつかの用途においては、ますます小さくな
る半導体集積回路の効果的な加工のために要求される。
しかしながら、高密度プラズマはチャンバ部品に伴う問
題の重大性をより高め、従来の材料物質による解決では
不十分であることが示されてきている。
て商業化されており、それらは、高密度プラズマ（ＨＤ
Ｐ）反応装置として特徴づけられる。種々の方法によ
り、プラズマのイオン密度が、先の世代の商業プラズマ
反応装置のそれを著しく越える程度まで高められてい
る。プラズマのより高い密度は、加工を促進するばかり
でなく、いくつかの用途においては、ますます小さくな
る半導体集積回路の効果的な加工のために要求される。
しかしながら、高密度プラズマはチャンバ部品に伴う問
題の重大性をより高め、従来の材料物質による解決では
不十分であることが示されてきている。
【０００４】さらに、高密度プラズマを作り出す機構
は、商用の半導体成形加工装置では従来要求されなかっ
た複雑なチャンバデザインをしばしば要求する。
は、商用の半導体成形加工装置では従来要求されなかっ
た複雑なチャンバデザインをしばしば要求する。
【０００５】特に酸化物エッチングに有用な、改良エッ
チングチャンバの例を、図１に断面図として示す。この
反応装置は、アメリカ特許出願第０８／６４８，２５４
号（１９９６年５月１３日出願）においてＣｏｌｌｉｎ
ｓらによって開示されたものを単純化したものである。
ウェハ１０は、真空チャンバ内の加工空間１４に向いて
いるペデスタル１２上に支持されている。チャンバベー
ス１８内に形成された環状の吸入排出溝１６は、図示さ
れていない真空系により吸入排出される。絶縁リング２
０は、ペデスタル１２をチャンバベース１８から電気的
に分離している。チャンバベース１８内のスリットバル
ブ開口部２１及び連結しているが図示されていないスリ
ットバルブは、真空チャンバの内外へのウェハ１０の移
動を可能としている。真空チャンバの頂部はシリコンか
らなるドーム２２によって形成され、シリコンリング２
４がウェハ１０を取り巻いている。１又はそれ以上の図
示されていないガス口が、酸化物エッチングのためにフ
ッ素ベースのエッチングガスを供給する。
チングチャンバの例を、図１に断面図として示す。この
反応装置は、アメリカ特許出願第０８／６４８，２５４
号（１９９６年５月１３日出願）においてＣｏｌｌｉｎ
ｓらによって開示されたものを単純化したものである。
ウェハ１０は、真空チャンバ内の加工空間１４に向いて
いるペデスタル１２上に支持されている。チャンバベー
ス１８内に形成された環状の吸入排出溝１６は、図示さ
れていない真空系により吸入排出される。絶縁リング２
０は、ペデスタル１２をチャンバベース１８から電気的
に分離している。チャンバベース１８内のスリットバル
ブ開口部２１及び連結しているが図示されていないスリ
ットバルブは、真空チャンバの内外へのウェハ１０の移
動を可能としている。真空チャンバの頂部はシリコンか
らなるドーム２２によって形成され、シリコンリング２
４がウェハ１０を取り巻いている。１又はそれ以上の図
示されていないガス口が、酸化物エッチングのためにフ
ッ素ベースのエッチングガスを供給する。
【０００６】エッチングガスは、主として高周波（Ｒ
Ｆ）電力によって高密度プラズマへと励起され、ＲＦ電
力は、ドーム２２の平らな頂部２９上を延びる２つの同
心状の螺旋状コイル２６、２８を通じてチャンバ内へと
誘導結合されている。ＲＦ電力スプリッタ３０は、チャ
ンバ内部のプラズマ内に誘導されたＲＦ磁場を調整する
ように、２つのコイル２６、２８間で、ＲＦ電源３２か
らのＲＦ電力を分配（例えば２ＭＨｚで操作）してい
る。ペデスタル１２に接続されたバイアスＲＦ電源３４
は、エッチング速度論を制御するために、ウェハ１０に
隣接したプラズマシース内に制御可能なＤＣ自己バイア
スを提供する。シリコンドーム２２は、電気的に接地さ
れ、チャンバに接地水準を提供する。
Ｆ）電力によって高密度プラズマへと励起され、ＲＦ電
力は、ドーム２２の平らな頂部２９上を延びる２つの同
心状の螺旋状コイル２６、２８を通じてチャンバ内へと
誘導結合されている。ＲＦ電力スプリッタ３０は、チャ
ンバ内部のプラズマ内に誘導されたＲＦ磁場を調整する
ように、２つのコイル２６、２８間で、ＲＦ電源３２か
らのＲＦ電力を分配（例えば２ＭＨｚで操作）してい
る。ペデスタル１２に接続されたバイアスＲＦ電源３４
は、エッチング速度論を制御するために、ウェハ１０に
隣接したプラズマシース内に制御可能なＤＣ自己バイア
スを提供する。シリコンドーム２２は、電気的に接地さ
れ、チャンバに接地水準を提供する。
【０００７】好ましくは熱伝導性であるが高い電気抵抗
性であるセラミックからなる複数個のリング３６、３
８、４０、４２（図では４つ示している）がドームの頂
部２９上に配置される。２つのコイル２６、２８は、２
つのリング４２、３６の周りに巻かれている。複数個の
輻射ランプ４４が、リング３６、３８、４０、４２間に
形成された環状溝内に配置され、シリコンドーム２２の
温度を制御する。図示されていない輻射加熱手段もま
た、ウェハ１０の周りのシリコンリング２４の温度を制
御する。
性であるセラミックからなる複数個のリング３６、３
８、４０、４２（図では４つ示している）がドームの頂
部２９上に配置される。２つのコイル２６、２８は、２
つのリング４２、３６の周りに巻かれている。複数個の
輻射ランプ４４が、リング３６、３８、４０、４２間に
形成された環状溝内に配置され、シリコンドーム２２の
温度を制御する。図示されていない輻射加熱手段もま
た、ウェハ１０の周りのシリコンリング２４の温度を制
御する。
【０００８】チャンバがウェハ１０内で二酸化シリコン
の層をエッチングするために用いられ、そしてエッチン
グ工程が既に存在するシリコン又はポリシリコンに対し
て高度に選択的にエッチングされなければならない場合
は、好ましいエッチングガスはフルオロカーボン例えば
ＣＦ4であり、シリコンドーム２２及びリング２４はエ
ッチングガスのプラズマからフッ素を除くための、すな
わちフッ素を除いて炭素が豊富なプラズマを残すために
用いられる。結果として、低いフッ素含有量を有するポ
リマーが、ウェハ１０の非酸素部分上、特に、シリコン
又はシリコンカーバイド部分を覆う二酸化シリコンが一
旦エッチングで除かれるとシリコン又はシリコンカーバ
イド上に形成される。低いフッ素含有量のポリマーは、
非酸素部分をエッチングから保護し、それ故、高いエッ
チング選択性を与える。スカベンジャ工程は温度に敏感
なので、輻射ランプ４４及び他の温度制御要素がスカベ
ンジャとして働くドーム２２及びリング２４の温度を制
御する。
の層をエッチングするために用いられ、そしてエッチン
グ工程が既に存在するシリコン又はポリシリコンに対し
て高度に選択的にエッチングされなければならない場合
は、好ましいエッチングガスはフルオロカーボン例えば
ＣＦ4であり、シリコンドーム２２及びリング２４はエ
ッチングガスのプラズマからフッ素を除くための、すな
わちフッ素を除いて炭素が豊富なプラズマを残すために
用いられる。結果として、低いフッ素含有量を有するポ
リマーが、ウェハ１０の非酸素部分上、特に、シリコン
又はシリコンカーバイド部分を覆う二酸化シリコンが一
旦エッチングで除かれるとシリコン又はシリコンカーバ
イド上に形成される。低いフッ素含有量のポリマーは、
非酸素部分をエッチングから保護し、それ故、高いエッ
チング選択性を与える。スカベンジャ工程は温度に敏感
なので、輻射ランプ４４及び他の温度制御要素がスカベ
ンジャとして働くドーム２２及びリング２４の温度を制
御する。
【０００９】図１のシリコンドーム２２に伴う問題点の
一つは、それが、接地水準として機能するとともにＲＦ
磁場をコイル２６、２８からチャンバ内へと通すことが
要求されることである。良好な接地水準は高い電導率を
要求する一方、ＲＦ壁は低い電導率を有するべきであ
る。これらの相反する要求は、全体の電導率と窓の厚さ
に相関するＲＦ表皮深度（skin depth）間のバランスを
達成することによって取り扱われている。真空チャンバ
のために十分な機械的強度を与えるバルク部品の典型的
な抵抗率は、３０〜２００（Ω−ｃｍ）の範囲である。
許容される結果は達成できるが、両方の要求により向け
ることが望ましい。シリコンドーム２２に伴う他の問題
点は、高い抵抗率の大きなシリコン部品が高価であるこ
とであり、そしてインゴットからその部品を形成するが
そのインゴットの場合の再現性を制御することが困難な
ことである。さらに、大きなシリコン部品はチッピング
やクラッキングを起こしがちである。
一つは、それが、接地水準として機能するとともにＲＦ
磁場をコイル２６、２８からチャンバ内へと通すことが
要求されることである。良好な接地水準は高い電導率を
要求する一方、ＲＦ壁は低い電導率を有するべきであ
る。これらの相反する要求は、全体の電導率と窓の厚さ
に相関するＲＦ表皮深度（skin depth）間のバランスを
達成することによって取り扱われている。真空チャンバ
のために十分な機械的強度を与えるバルク部品の典型的
な抵抗率は、３０〜２００（Ω−ｃｍ）の範囲である。
許容される結果は達成できるが、両方の要求により向け
ることが望ましい。シリコンドーム２２に伴う他の問題
点は、高い抵抗率の大きなシリコン部品が高価であるこ
とであり、そしてインゴットからその部品を形成するが
そのインゴットの場合の再現性を制御することが困難な
ことである。さらに、大きなシリコン部品はチッピング
やクラッキングを起こしがちである。
【００１０】Ｌｕらは、アメリカ特許出願第０８／６８
７，７４０（１９９６年７月２６日出願、本出願は引用
することにより本明細書の一部である）において、接地
水準及びＲＦウインドの要求に別個に向けられた丈夫な
ドーム、費用効率のよい物質を開示している。図２の断
面図において王冠状ドーム５０として示されているよう
に、ドーム５０は、焼結された、好ましくはホットプレ
スされたシリコンカーバイドの基部部分５２及び、チャ
ンバ内でプラズマに曝される側のベース部分５２上を延
びているシリコンカーバイドの薄膜５４を含む。Ｌｕら
が説明しているように、シリコンカーバイドは、理論式
又はそれに近いのが好ましいが、その組成は、シリコン
及び炭素共に４０〜６０原子％までの範囲まで増やすこ
とができる。ＳｉＣ薄膜は５４は、好ましくは化学気相
堆積（ＣＶＤ）によって形成されるが、Ｌｕらによって
説明されているように他の蒸着及び形成技術も可能であ
る。Ｈｉｒａｉらは、"化学気相堆積によるシリコンカ
ーバイドの調製（Silicon carbide prepared by chemic
al vapor deposition）", Silicon Carbide Ceramics、
1. Fundamental and Solid Reaction、Ｓｏｍｉｙａら
編（Elsevier, 1991)、77〜98ページ、において、シリ
コンカーバイドのＣＶＤ形成を総論として述べている。
しかしながら、ＳｉＣ膜は、他のよく知られた方法によ
り形成され得る。シリコンカーバイドはまた、フッ素ス
カベンジャとして機能することが知られている。ベース
本体部品５２は、複数の環状リング６０、６２、６４、
６６を含み、これらは、２つのコイル２６、２８及び輻
射ヒータ４４のために、環状溝６８及び中央穴７０を提
供する。
７，７４０（１９９６年７月２６日出願、本出願は引用
することにより本明細書の一部である）において、接地
水準及びＲＦウインドの要求に別個に向けられた丈夫な
ドーム、費用効率のよい物質を開示している。図２の断
面図において王冠状ドーム５０として示されているよう
に、ドーム５０は、焼結された、好ましくはホットプレ
スされたシリコンカーバイドの基部部分５２及び、チャ
ンバ内でプラズマに曝される側のベース部分５２上を延
びているシリコンカーバイドの薄膜５４を含む。Ｌｕら
が説明しているように、シリコンカーバイドは、理論式
又はそれに近いのが好ましいが、その組成は、シリコン
及び炭素共に４０〜６０原子％までの範囲まで増やすこ
とができる。ＳｉＣ薄膜は５４は、好ましくは化学気相
堆積（ＣＶＤ）によって形成されるが、Ｌｕらによって
説明されているように他の蒸着及び形成技術も可能であ
る。Ｈｉｒａｉらは、"化学気相堆積によるシリコンカ
ーバイドの調製（Silicon carbide prepared by chemic
al vapor deposition）", Silicon Carbide Ceramics、
1. Fundamental and Solid Reaction、Ｓｏｍｉｙａら
編（Elsevier, 1991)、77〜98ページ、において、シリ
コンカーバイドのＣＶＤ形成を総論として述べている。
しかしながら、ＳｉＣ膜は、他のよく知られた方法によ
り形成され得る。シリコンカーバイドはまた、フッ素ス
カベンジャとして機能することが知られている。ベース
本体部品５２は、複数の環状リング６０、６２、６４、
６６を含み、これらは、２つのコイル２６、２８及び輻
射ヒータ４４のために、環状溝６８及び中央穴７０を提
供する。
【００１１】複合構造の基本的な利点は、本体、ＳｉＣ
基部(base)部分５２が、誘導コイルが頂部の一方の側か
ら他の側まで連結しているＲＦ電磁場をアースしないほ
どかなり抵抗性に作れることである。同時に、ＳｉＣ薄
膜５４は、図示されていない電気的接続によって薄膜５
４、すなわち頂部全体の効果的な低周波のバイアスを可
能とする低抵抗性の物質から作られ得る。部品全体にお
けるこのような低い抵抗性は、電磁場をアースしうる
が、薄膜５４は十分に薄く作ることができ、その厚さ
は、ＲＦ表皮深度と匹敵するようなあるいはそれよりも
小さく、従って電磁場をアースしない。焼結基部５２及
びフィルム５４それぞれの頂部(roof)の厚さ及び抵抗率
の例を表１に示す。
基部(base)部分５２が、誘導コイルが頂部の一方の側か
ら他の側まで連結しているＲＦ電磁場をアースしないほ
どかなり抵抗性に作れることである。同時に、ＳｉＣ薄
膜５４は、図示されていない電気的接続によって薄膜５
４、すなわち頂部全体の効果的な低周波のバイアスを可
能とする低抵抗性の物質から作られ得る。部品全体にお
けるこのような低い抵抗性は、電磁場をアースしうる
が、薄膜５４は十分に薄く作ることができ、その厚さ
は、ＲＦ表皮深度と匹敵するようなあるいはそれよりも
小さく、従って電磁場をアースしない。焼結基部５２及
びフィルム５４それぞれの頂部(roof)の厚さ及び抵抗率
の例を表１に示す。
【００１２】
【表１】 高い抵抗性の基部は無視できるＲＦ損失を生じる。一
方、適度に伝導性であるが薄いＣＶＤ膜は、匹敵するシ
リコン頂部より２０〜２５％高いＲＦ連結効率を生じ
る。
方、適度に伝導性であるが薄いＣＶＤ膜は、匹敵するシ
リコン頂部より２０〜２５％高いＲＦ連結効率を生じ
る。
【００１３】複合構造のさらなる利点は、シリコンカー
バイドが適度に良好な熱伝導体であること及び、表２に
示されているように、種々の温度に対して２つのＳｉＣ
要素５２、５４が実質的に同じ熱膨張率を有することで
ある。
バイドが適度に良好な熱伝導体であること及び、表２に
示されているように、種々の温度に対して２つのＳｉＣ
要素５２、５４が実質的に同じ熱膨張率を有することで
ある。
【００１４】
【表２】 焼結基部及びＣＶＤフィルム間で熱膨張率が近いこと
は、熱衝撃を減少する。また、シリコンＣＶＤ膜５４
（これは加工空間に曝される唯一のシリコンカーバイド
である）は、非常に清浄な物質であり、酸化物エッチン
グの腐食性フッ素プラズマ環境中ですらほとんど粒子を
生じない。一方、バルクの焼結シリコンカーバイドは、
比較的安価であり、将来の３００ｍｍウェハの用途のた
めのより大きなサイズでも作られ得る。最後に、焼結シ
リコンカーバイドは、良好な機械的特性を示す。
は、熱衝撃を減少する。また、シリコンＣＶＤ膜５４
（これは加工空間に曝される唯一のシリコンカーバイド
である）は、非常に清浄な物質であり、酸化物エッチン
グの腐食性フッ素プラズマ環境中ですらほとんど粒子を
生じない。一方、バルクの焼結シリコンカーバイドは、
比較的安価であり、将来の３００ｍｍウェハの用途のた
めのより大きなサイズでも作られ得る。最後に、焼結シ
リコンカーバイドは、良好な機械的特性を示す。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２の
複合王冠状ドーム５０はいくつかの欠点を持つ。王冠状
ドーム５０は比較的大きく（直径約４０ｃｍ、高さ約１
２ｃｍ）、そして複雑な形状である。シリコンカーバイ
ドのこのような形状は、ホットプレスにより最終形状に
至近の形状（ＮＮＳ）、焼結の形状へと成形される。Ｎ
ＮＳ基部８０の例を、図３に断面図として図示する。こ
の場合には、ＮＮＳ基部８０は、基部プレート８２、基
部リング８４及び、誘導コイル及び輻射ランプのための
リングへと後に成形される不確定の基部頂部８６を有し
て一体成形される。ＮＮＳ基部８０が焼結により形成さ
れた後、最終形状へと機械加工され、その後、ＣＶＤ膜
５４が蒸着されて、図２の王冠状ドーム５０を形成す
る。ＮＮＳ部品は、機械加工の程度及び、複合焼結部品
に要求される焼結時間及び冷却の長さの２つの同時に満
たし得ない条件に依存して、複雑な又は単純な形状を取
りうる。焼結は、高温及び／又は高圧加工であり、そし
て王冠状ドームの大きさ及び形状は、冷却を含む長い焼
結加工工程を要求する。さらに、焼結において、いずれ
かの部分での一つの欠陥が、ドーム全部を無駄にし得
る。従ってこのことは大きな経済的リスクを示してい
る。
複合王冠状ドーム５０はいくつかの欠点を持つ。王冠状
ドーム５０は比較的大きく（直径約４０ｃｍ、高さ約１
２ｃｍ）、そして複雑な形状である。シリコンカーバイ
ドのこのような形状は、ホットプレスにより最終形状に
至近の形状（ＮＮＳ）、焼結の形状へと成形される。Ｎ
ＮＳ基部８０の例を、図３に断面図として図示する。こ
の場合には、ＮＮＳ基部８０は、基部プレート８２、基
部リング８４及び、誘導コイル及び輻射ランプのための
リングへと後に成形される不確定の基部頂部８６を有し
て一体成形される。ＮＮＳ基部８０が焼結により形成さ
れた後、最終形状へと機械加工され、その後、ＣＶＤ膜
５４が蒸着されて、図２の王冠状ドーム５０を形成す
る。ＮＮＳ部品は、機械加工の程度及び、複合焼結部品
に要求される焼結時間及び冷却の長さの２つの同時に満
たし得ない条件に依存して、複雑な又は単純な形状を取
りうる。焼結は、高温及び／又は高圧加工であり、そし
て王冠状ドームの大きさ及び形状は、冷却を含む長い焼
結加工工程を要求する。さらに、焼結において、いずれ
かの部分での一つの欠陥が、ドーム全部を無駄にし得
る。従ってこのことは大きな経済的リスクを示してい
る。
【００１６】他の問題点は、数ミリメーターという単位
の膜厚が、接地抵抗性とＲＦ外皮深度の２つを調和させ
なければならないという事実から生じる。結果として、
接地抵抗性がかろうじて適するように設計される。しか
しながら、長期間の加工の間に、ＣＶＤ薄膜５４は部分
的に腐食され、その結果、接地抵抗性が増加する。接地
抵抗性のこのような変化は、連続生産のための反応装置
においては最も避けるべき加工の変動をもたらす。
の膜厚が、接地抵抗性とＲＦ外皮深度の２つを調和させ
なければならないという事実から生じる。結果として、
接地抵抗性がかろうじて適するように設計される。しか
しながら、長期間の加工の間に、ＣＶＤ薄膜５４は部分
的に腐食され、その結果、接地抵抗性が増加する。接地
抵抗性のこのような変化は、連続生産のための反応装置
においては最も避けるべき加工の変動をもたらす。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、シリコンカー
バイド本体として要約することができ、特に、プラズマ
反応装置のための壁及び他の部分として有用である。シ
リコンカーバイド本体は、焼結された又はホットプレス
されたシリコンカーバイドの複数のサブパーツを互いに
結合することにより形成される。
バイド本体として要約することができ、特に、プラズマ
反応装置のための壁及び他の部分として有用である。シ
リコンカーバイド本体は、焼結された又はホットプレス
されたシリコンカーバイドの複数のサブパーツを互いに
結合することにより形成される。
【００１８】プラズマ加工に対する利点は、複数の焼結
部品が異なった抵抗率を有することである。異なった抵
抗率は、プラズマに向けられたチャンバ壁に有用に適用
される。例えば、プラズマにより近い部品は、低い電気
抵抗率であり、かつプラズマ中にエネルギーを静電結合
する電気的な接地面又は他の電極として用いられること
ができ、一方、プラズマからさらに離れている部品は、
高い抵抗性であり、チャンバ内にエネルギーを結合する
電磁場、例えばＲＦ誘導コイルからの電磁場のためによ
り小さい抵抗損失を示す。
部品が異なった抵抗率を有することである。異なった抵
抗率は、プラズマに向けられたチャンバ壁に有用に適用
される。例えば、プラズマにより近い部品は、低い電気
抵抗率であり、かつプラズマ中にエネルギーを静電結合
する電気的な接地面又は他の電極として用いられること
ができ、一方、プラズマからさらに離れている部品は、
高い抵抗性であり、チャンバ内にエネルギーを結合する
電磁場、例えばＲＦ誘導コイルからの電磁場のためによ
り小さい抵抗損失を示す。
【００１９】プラズマチャンバ部品は、プラズマチャン
バの内部を向いている部品の表面をシリコンカーバイド
フィルムで被覆することによりさらに改良される。例え
ば、それは、化学蒸着によってなされ、それにより追加
の電気バイアス面を提供しながら粒子発生を減少する。
バの内部を向いている部品の表面をシリコンカーバイド
フィルムで被覆することによりさらに改良される。例え
ば、それは、化学蒸着によってなされ、それにより追加
の電気バイアス面を提供しながら粒子発生を減少する。
【００２０】有利には、ＣＶＤシリコンカーバイドフィ
ルム及び最も内側のシリコンカーバイド部品の抵抗率
は、ほとんど同じ抵抗率を有し、それにより、長くなっ
たプラズマ加工中におけるフィルムの腐食は、有効横方
向抵抗を著しく変えることはない。
ルム及び最も内側のシリコンカーバイド部品の抵抗率
は、ほとんど同じ抵抗率を有し、それにより、長くなっ
たプラズマ加工中におけるフィルムの腐食は、有効横方
向抵抗を著しく変えることはない。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明は、プラズマ反応装置の壁
として有利に用いられるシリコンカーバイド部材を含
む。一つのそのような部品は、複数の焼結シリコンカー
バイド部品を互いに結合することにより形成される。プ
ラズマ加工のために特に有利な性質は、異なった部品が
著しく異なる抵抗率を有することができるという追加的
な性質である。
として有利に用いられるシリコンカーバイド部材を含
む。一つのそのような部品は、複数の焼結シリコンカー
バイド部品を互いに結合することにより形成される。プ
ラズマ加工のために特に有利な性質は、異なった部品が
著しく異なる抵抗率を有することができるという追加的
な性質である。
【００２２】本発明の第一の実施態様は、複合シリコン
カーバイド王冠状ドームであり、これは、図４の分解斜
視図（orthographic view）に示された複数のホットプ
レスされた筒形状のシリコン部品、特に、４つの頂部リ
ング９０、９２、９４、９６、基部プレート９８及び基
部リング１００から作られる。一緒に図示しているけれ
ども、この段階において、全ての部品は互いに機械的に
は分離している。全ての部品は、ホットプレスされたシ
リコンカーバイドから形成される。ホットプレスは、高
圧を焼結工程の間に用いる焼結方法である。例えば、Ｙ
ａｍａｄａらによる、シリコンカーバイドセラミックス
の性質及び用途（"Properties and applications of si
licon carbide ceramics"）, Silicon Carbide Ceramic
s, 1:Fundamental and Solid Reaction,(Elsevier, 199
1)、１８頁を参照されたい。単一の追加的なホットプレ
ス工程において、図５の断面図に示されている複合の最
終形状間近の（ＮＳＳ）基部１０２を形成するために、
部品９０〜１００が互いに拡散結合される。部品９０〜
１００は、実質的に同じ組成を有するが、後述するよう
に、抵抗性を制御するために用いられるドーピング要素
を有することもできる。しかしながら、境界を定め得る
結合平面１０３、１０４は部品間に存在する。結合工程
に依存して、結合平面１０３、１０４は、拡散結合の結
果の単なる拡散境界であることもでき、また、結合剤、
例えば熱可塑性結合に用いられる接着剤を示し得る。
カーバイド王冠状ドームであり、これは、図４の分解斜
視図（orthographic view）に示された複数のホットプ
レスされた筒形状のシリコン部品、特に、４つの頂部リ
ング９０、９２、９４、９６、基部プレート９８及び基
部リング１００から作られる。一緒に図示しているけれ
ども、この段階において、全ての部品は互いに機械的に
は分離している。全ての部品は、ホットプレスされたシ
リコンカーバイドから形成される。ホットプレスは、高
圧を焼結工程の間に用いる焼結方法である。例えば、Ｙ
ａｍａｄａらによる、シリコンカーバイドセラミックス
の性質及び用途（"Properties and applications of si
licon carbide ceramics"）, Silicon Carbide Ceramic
s, 1:Fundamental and Solid Reaction,(Elsevier, 199
1)、１８頁を参照されたい。単一の追加的なホットプレ
ス工程において、図５の断面図に示されている複合の最
終形状間近の（ＮＳＳ）基部１０２を形成するために、
部品９０〜１００が互いに拡散結合される。部品９０〜
１００は、実質的に同じ組成を有するが、後述するよう
に、抵抗性を制御するために用いられるドーピング要素
を有することもできる。しかしながら、境界を定め得る
結合平面１０３、１０４は部品間に存在する。結合工程
に依存して、結合平面１０３、１０４は、拡散結合の結
果の単なる拡散境界であることもでき、また、結合剤、
例えば熱可塑性結合に用いられる接着剤を示し得る。
【００２３】一つのより大きな部品への結合に引き続
き、複合ＮＮＳ基部１０２は、図６の断面図に示された
最終形状へと加工され、次いでシリコンカーバイドＣＶ
Ｄコーティング５４が堆積され、それによって、二重複
合王冠状ドーム１０６が形成される。二重複合王冠状ド
ームは、別個の焼結及びＣＶＤシリコンカーバイド部品
が存在するばかりでなく、焼結シリコンカーバイド本体
が複数の結合された小部品から形成されている。
き、複合ＮＮＳ基部１０２は、図６の断面図に示された
最終形状へと加工され、次いでシリコンカーバイドＣＶ
Ｄコーティング５４が堆積され、それによって、二重複
合王冠状ドーム１０６が形成される。二重複合王冠状ド
ームは、別個の焼結及びＣＶＤシリコンカーバイド部品
が存在するばかりでなく、焼結シリコンカーバイド本体
が複数の結合された小部品から形成されている。
【００２４】複合王冠状ドームは、その部品がより小さ
くそしてより通常の形状を有するので、部品がより単純
にそして素早く焼結されることができるという利点を有
する。ＮＮＳ部品の機械加工の量を減少できる。また、
より適度な大きさの部品のため、複数の小部品が、大き
なオーブン中で一度にホットプレスでき、従って炉加熱
時間を減少できる。
くそしてより通常の形状を有するので、部品がより単純
にそして素早く焼結されることができるという利点を有
する。ＮＮＳ部品の機械加工の量を減少できる。また、
より適度な大きさの部品のため、複数の小部品が、大き
なオーブン中で一度にホットプレスでき、従って炉加熱
時間を減少できる。
【００２５】複合基部の著しい利点は、種々のシリコン
カーバイドバルク部品が種々の抵抗率を有するように作
成できることである。図２の従来の単一の複合王冠状ド
ーム５０及び図６の二重複合王冠状ドーム１０６中の部
品の抵抗率を表３に示す。
カーバイドバルク部品が種々の抵抗率を有するように作
成できることである。図２の従来の単一の複合王冠状ド
ーム５０及び図６の二重複合王冠状ドーム１０６中の部
品の抵抗率を表３に示す。
【００２６】
【表３】 頂部（roof）リング９０、９２、９４、９６は、主とし
てヒートシンクとして用いられるチャンバ部分における
ＲＦ損失を可能な限り除去できるように高抵抗率で作ら
れる。ＣＶＤフィルム５４の抵抗率は、低い接地抵抗を
提供するように低く作られる。ＣＶＤフィルムにおいて
制御可能な低い抵抗率を達成するための一つの試みは、
堆積の間に窒素ドーピングを含ませることである。例え
ば、ＣＶＤチャンバ中へのＮ2の容積流速は、ＣＶＤ先
駆物質ガスの残留物の流速の３〜１０％である。基部プ
レート９８及び基部リング１００の抵抗率は、過剰なＲ
Ｆ損失を出さず、一方、接地抵抗（実際のコンダクタン
ス）を達成できる（さもなければ、ＣＶＤフィルム５４
によって達成される）妥協点として選択される。それに
より、ＣＶＤフィルム５４が加工中に腐食するが、接地
抵抗は著しくは増加しない。
てヒートシンクとして用いられるチャンバ部分における
ＲＦ損失を可能な限り除去できるように高抵抗率で作ら
れる。ＣＶＤフィルム５４の抵抗率は、低い接地抵抗を
提供するように低く作られる。ＣＶＤフィルムにおいて
制御可能な低い抵抗率を達成するための一つの試みは、
堆積の間に窒素ドーピングを含ませることである。例え
ば、ＣＶＤチャンバ中へのＮ2の容積流速は、ＣＶＤ先
駆物質ガスの残留物の流速の３〜１０％である。基部プ
レート９８及び基部リング１００の抵抗率は、過剰なＲ
Ｆ損失を出さず、一方、接地抵抗（実際のコンダクタン
ス）を達成できる（さもなければ、ＣＶＤフィルム５４
によって達成される）妥協点として選択される。それに
より、ＣＶＤフィルム５４が加工中に腐食するが、接地
抵抗は著しくは増加しない。
【００２７】表３の一般的な例に従って、基部平面、基
部リング、及びＣＶＤフィルムの全てが同じ抵抗率、２
０〜４０（Ω−ｃｍ）を有するように設計することによ
り、王冠状ドームの耐用年数にわたって部品の接地抵抗
の変化をさらに減少することが可能である。表１に示さ
れているように、基部プレート９８の厚みは、実質的に
ＣＶＤフィルム５４の厚みより大きく、それにより、Ｃ
ＶＤフィルム５４は、ほぼ完全に腐食されても加工にお
いて実質的な影響を受けない。シリコンカーバイドのＣ
ＶＤフィルムは、焼結シリコンカーバイドよりかなり清
浄であり、従って焼結シリコンカーバイドに比べて粒子
の発生及びその結果生じる汚染を減少できるので、その
下に配置されたバルク部品９８、１００が同じ抵抗率を
有する場合でも、ＣＶＤフィルム５４を含むのが好まし
い。もし、下に配置された基部プレート９８が適当に低
い接地抵抗を提供する場合は、フィルムの平面に垂直な
抵抗が、フィルム及び基部プレートを通しての正味の有
効な横の接地抵抗を実質的に増加させない限り、ＣＶＤ
フィルムの抵抗率を幾分増加させることができる。フィ
ルムは、基板上への形成に先立って決して独自に存在し
うる部品ではないという点で焼結部品と区別される。フ
ィルムは、通常ＣＶＤ又は熱スプレーによって堆積され
るか、又は下に配置される基板との化学反応によって形
成される。
部リング、及びＣＶＤフィルムの全てが同じ抵抗率、２
０〜４０（Ω−ｃｍ）を有するように設計することによ
り、王冠状ドームの耐用年数にわたって部品の接地抵抗
の変化をさらに減少することが可能である。表１に示さ
れているように、基部プレート９８の厚みは、実質的に
ＣＶＤフィルム５４の厚みより大きく、それにより、Ｃ
ＶＤフィルム５４は、ほぼ完全に腐食されても加工にお
いて実質的な影響を受けない。シリコンカーバイドのＣ
ＶＤフィルムは、焼結シリコンカーバイドよりかなり清
浄であり、従って焼結シリコンカーバイドに比べて粒子
の発生及びその結果生じる汚染を減少できるので、その
下に配置されたバルク部品９８、１００が同じ抵抗率を
有する場合でも、ＣＶＤフィルム５４を含むのが好まし
い。もし、下に配置された基部プレート９８が適当に低
い接地抵抗を提供する場合は、フィルムの平面に垂直な
抵抗が、フィルム及び基部プレートを通しての正味の有
効な横の接地抵抗を実質的に増加させない限り、ＣＶＤ
フィルムの抵抗率を幾分増加させることができる。フィ
ルムは、基板上への形成に先立って決して独自に存在し
うる部品ではないという点で焼結部品と区別される。フ
ィルムは、通常ＣＶＤ又は熱スプレーによって堆積され
るか、又は下に配置される基板との化学反応によって形
成される。
【００２８】他の抵抗率の組み合わせも可能である。い
くつかのプラズマ加工においては、比較的小さなＲＦ電
力が、基板リング１００を通じて接地され、ＲＦ磁場
は、そこで多くの電力を弱める(sink)ことができる。こ
の状況においては、基部リング１００に高抵抗率を与
え、そして王冠状ドームの頂部の内側の接地電流はＣＶ
Ｄフィルムにのみ依存するのが好ましい。この高抵抗率
はまた、循環するＲＦ電場の損失を減少する。
くつかのプラズマ加工においては、比較的小さなＲＦ電
力が、基板リング１００を通じて接地され、ＲＦ磁場
は、そこで多くの電力を弱める(sink)ことができる。こ
の状況においては、基部リング１００に高抵抗率を与
え、そして王冠状ドームの頂部の内側の接地電流はＣＶ
Ｄフィルムにのみ依存するのが好ましい。この高抵抗率
はまた、循環するＲＦ電場の損失を減少する。
【００２９】従って、部品は、少なくとも１０倍異なる
実質的に異なった抵抗率を持って形成されうること、又
はそれらが４倍を超えない差でほぼ同等の抵抗率を持っ
て形成されるうることが判る。相容れない条件が近い場
合は、４〜１０倍の範囲で異なる適度に異なった抵抗率
の中間の範囲が有用である。
実質的に異なった抵抗率を持って形成されうること、又
はそれらが４倍を超えない差でほぼ同等の抵抗率を持っ
て形成されるうることが判る。相容れない条件が近い場
合は、４〜１０倍の範囲で異なる適度に異なった抵抗率
の中間の範囲が有用である。
【００３０】王冠状ドームの設計は、複数の垂直方向の
別個のサブパーツから図４の部品の多くを形成すること
によりさらに改善され得る。図７の斜視図に示されてい
るように、複合基部プレート１１０は、複数のディスク
１１２、１１４、１１６から形成される。ここでは、３
つのディスクが図示されているが４つのディスクも好ま
しく用いられ得る。同様に、図８に示されているよう
に、複合基部リング１２０は、複数の管状の環１２２、
１２４、１２６から形成される。ディスク及び環は、全
てホットプレスされたシリコンカーバイドで形成され
る。図には示していないが、頂部リングも同様に垂直に
区分されうる。王冠状ドームの全ての部品は、単一の操
作にて互いに結合されうることもでき、また同じ形状を
有するサブパーツが最初に結合されより大きな部品を形
成しその後ドーム状に結合されても良い。
別個のサブパーツから図４の部品の多くを形成すること
によりさらに改善され得る。図７の斜視図に示されてい
るように、複合基部プレート１１０は、複数のディスク
１１２、１１４、１１６から形成される。ここでは、３
つのディスクが図示されているが４つのディスクも好ま
しく用いられ得る。同様に、図８に示されているよう
に、複合基部リング１２０は、複数の管状の環１２２、
１２４、１２６から形成される。ディスク及び環は、全
てホットプレスされたシリコンカーバイドで形成され
る。図には示していないが、頂部リングも同様に垂直に
区分されうる。王冠状ドームの全ての部品は、単一の操
作にて互いに結合されうることもでき、また同じ形状を
有するサブパーツが最初に結合されより大きな部品を形
成しその後ドーム状に結合されても良い。
【００３１】垂直に区分することはいくつかの利点を提
供する。焼結により形成されるサブパーツは、それらか
らその後形成される部品より実質的に薄い。多数の部品
は、比較的小さい部品を大きな炉で成形することに関し
て重要な問題ではないので、より小さなサブパーツは、
非常により素早く焼結されそして冷却され得る。また、
一つのサブパーツの欠陥は、他のサブパーツに影響を与
えない。さらに、抵抗率はサブパーツ間で変えることが
できる。例えば、基部プレート１１０の最も下のディス
ク１１６は、ＣＶＤフィルムの抵抗率に近い比較的低い
抵抗率を有することもでき、それにより接地抵抗を減少
できる。一方、上部の２つのディスク１１２、１１４
は、誘導結合ＲＦ損失を減少するために非常に高い抵抗
率を有し得る。
供する。焼結により形成されるサブパーツは、それらか
らその後形成される部品より実質的に薄い。多数の部品
は、比較的小さい部品を大きな炉で成形することに関し
て重要な問題ではないので、より小さなサブパーツは、
非常により素早く焼結されそして冷却され得る。また、
一つのサブパーツの欠陥は、他のサブパーツに影響を与
えない。さらに、抵抗率はサブパーツ間で変えることが
できる。例えば、基部プレート１１０の最も下のディス
ク１１６は、ＣＶＤフィルムの抵抗率に近い比較的低い
抵抗率を有することもでき、それにより接地抵抗を減少
できる。一方、上部の２つのディスク１１２、１１４
は、誘導結合ＲＦ損失を減少するために非常に高い抵抗
率を有し得る。
【００３２】焼結シリコンカーバイドの小部品は、多く
の方法、例えば、Ｉｓｅｋｉらにより、ＳｉＣセラミッ
クスの連結（"Joining of SiC ceramics"）, Silicon C
arbide Ceramics, 1:Fundamental and Solid Reaction,
(Elsevier, 1991), 239 - 263 頁において議論されて
いる方法により連結され得る。本発明において試みられ
た２つの方法は、拡散結合及びポリイミド接着剤であ
る。拡散結合の場合は、好ましくは、既にホットプレス
されたシリコンカーバイド小部品は他のホットプレスに
より連結され、そこでは加熱された静水圧プレス工程に
おいて２又はそれ以上の部品が互いに結合される。拡散
結合工程は、処理時間、圧力及び温度を除いては焼結の
ために用いられるホットプレスに非常に似ており、時
間、圧力及び温度は、起こりうるＳｉＣの粒の成長を避
けるために変更され得る。望ましくない粒の成長は、シ
リコンカーバイドの物性を変化させる。
の方法、例えば、Ｉｓｅｋｉらにより、ＳｉＣセラミッ
クスの連結（"Joining of SiC ceramics"）, Silicon C
arbide Ceramics, 1:Fundamental and Solid Reaction,
(Elsevier, 1991), 239 - 263 頁において議論されて
いる方法により連結され得る。本発明において試みられ
た２つの方法は、拡散結合及びポリイミド接着剤であ
る。拡散結合の場合は、好ましくは、既にホットプレス
されたシリコンカーバイド小部品は他のホットプレスに
より連結され、そこでは加熱された静水圧プレス工程に
おいて２又はそれ以上の部品が互いに結合される。拡散
結合工程は、処理時間、圧力及び温度を除いては焼結の
ために用いられるホットプレスに非常に似ており、時
間、圧力及び温度は、起こりうるＳｉＣの粒の成長を避
けるために変更され得る。望ましくない粒の成長は、シ
リコンカーバイドの物性を変化させる。
【００３３】
【発明の効果】本発明は、プラズマ反応装置中での半導
体集積回路の酸化物エッチングに特に有利であるが、エ
ッチングの他の方法、さらにはＣＶＤにも適用可能であ
る。本発明はまた、他のタイプのワークピースの加工の
ためのプラズマ反応装置にも有用である。
体集積回路の酸化物エッチングに特に有利であるが、エ
ッチングの他の方法、さらにはＣＶＤにも適用可能であ
る。本発明はまた、他のタイプのワークピースの加工の
ためのプラズマ反応装置にも有用である。
【図１】誘導結合プラズマ反応装置の断面図である。
【図２】図１のプラズマ反応装置に用いられているシリ
コンカーバイドドームの断面図である。
コンカーバイドドームの断面図である。
【図３】従来技術として実施されている、図２の一体成
形ドームを形成するために用いられる最終形状に近い焼
結本体の一実施態様による断面図である。
形ドームを形成するために用いられる最終形状に近い焼
結本体の一実施態様による断面図である。
【図４】本発明の複合シリコンカーバイドドームを形成
するために用いられるシリコンカーバイド部品の分解斜
視図である。
するために用いられるシリコンカーバイド部品の分解斜
視図である。
【図５】複合基部に結合された後の図４に示す部品の断
面図である。
面図である。
【図６】シリコンカーバイドフィルムを含む、図５の複
合基部から形成された複合王冠状ドームの断面図であ
る。
合基部から形成された複合王冠状ドームの断面図であ
る。
【図７】複合基部プレートを形成するために互いに連結
されたサブパーツの斜視図である。
されたサブパーツの斜視図である。
【図８】複合基部リングを形成するために互いに連結さ
れるサブパーツの分解斜視図である。
れるサブパーツの分解斜視図である。
１０…ウェハ、１２…ペデスタル、１４…加工空間、１
６…吸入排出溝、１８…チャンバベース、２１…スリッ
トバルブ開口部、２２…シリコンドーム、２４…シリコ
ンリング、２６、２８…コイル、３０…ＲＦ電力スプリ
ッタ、３２…ＲＦ電源、３６、３８、４０、４２…リン
グ、５４…シリコンカーバイドＣＶＤコーティング、９
０、９２、９４、９６…頂部リング、９８…基部プレー
ト、１００…基部リング、１０２…複合ＮＮＳ基部、１
０３、１０４…結合平面、１０６…二重複合王冠状ドー
ム、１１０…複合基部プレート、１１２、１１４、１１
６…ディスク。
６…吸入排出溝、１８…チャンバベース、２１…スリッ
トバルブ開口部、２２…シリコンドーム、２４…シリコ
ンリング、２６、２８…コイル、３０…ＲＦ電力スプリ
ッタ、３２…ＲＦ電源、３６、３８、４０、４２…リン
グ、５４…シリコンカーバイドＣＶＤコーティング、９
０、９２、９４、９６…頂部リング、９８…基部プレー
ト、１００…基部リング、１０２…複合ＮＮＳ基部、１
０３、１０４…結合平面、１０６…二重複合王冠状ドー
ム、１１０…複合基部プレート、１１２、１１４、１１
６…ディスク。
Claims (25)
- 【請求項１】 シリコンカーバイド部品であって、 第一の所定の抵抗率を有する第一の焼結シリコンカーバ
イド部品と、及び前記第一の焼結シリコンカーバイド部
品に結合され、前記第一の抵抗率と実質的に異なる第二
の所定の抵抗率を有する第二の焼結シリコンカーバイド
部品とを含むことを特徴とするシリコンカーバイド部
品。 - 【請求項２】 少なくとも前記第二の焼結シリコンカー
バイド部品上に形成されたシリコンカーバイドフィルム
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のシリコ
ンカーバイド部品。 - 【請求項３】 前記シリコンカーバイドフィルムは、第
三の所定の抵抗率を有することを特徴とする請求項２に
記載のシリコンカーバイド部品。 - 【請求項４】 前記第一及び第三の抵抗率は、少なくと
も１０倍異なることを特徴とする請求項３に記載のシリ
コンカーバイド部品。 - 【請求項５】 前記第二及び第三の抵抗率は、４倍を超
えない範囲で異なることを特徴とする請求項３に記載の
シリコンカーバイド部品。 - 【請求項６】 前記シリコンカーバイドフィルムは、前
記第二の焼結シリコンカーバイド部品の第一側面上に形
成され、かつ前記第一の焼結シリコンカーバイド部品は
前記第一側面の反対側に位置する前記第二の焼結シリコ
ンカーバイド部品の第二側面に結合されていることを特
徴とする請求項３に記載のシリコンカーバイド部品。 - 【請求項７】 前記第二の抵抗率は４倍を超えない範囲
で前記第三の抵抗率と異なり、かつ前記第二の抵抗率は
前記第一の抵抗率の少なくとも１０分の一より小さいこ
とを特徴とする請求項６に記載のシリコンカーバイド部
品。 - 【請求項８】 シリコンカーバイド複合部品であって、 第一の焼結シリコンカーバイド部品と、 前記第一の焼結シリコンカーバイド部品に結合された第
二の焼結シリコンカーバイド部品と、及び前記第一及び
第二の焼結シリコンカーバイド部品の各々の表面上に被
覆されたシリコンカーバイドフィルムと、 を含むことを特徴とするシリコンカーバイド複合部品。 - 【請求項９】 前記第一及び第二の焼結シリコンカーバ
イド部品は、実質的に異なる抵抗率を有することを特徴
とする請求項８に記載のシリコンカーバイド複合部品。 - 【請求項１０】 前記シリコンカーバイドフィルムは、
前記第一及び第二の焼結シリコンカーバイド部品の少な
くとも一方の抵抗率と実質的に異なる抵抗率を有するこ
とを特徴とする請求項８に記載のシリコンカーバイド複
合部品。 - 【請求項１１】 プラズマプロセスチャンバであって、 真空チャンバと、 前記チャンバ内で加工されるワークピースの支持体とを
含み、前記チャンバ及び前記支持体は、前記チャンバ内
のプロセスガスをプラズマへと励起するための電気エネ
ルギーを受容し、及び前記チャンバ内に少なくとも一部
が配置され、前記プラズマに対向し、かつ第二の焼結シ
リコンカーバイド部品に結合された第一の焼結シリコン
カーバイド部品を含む、より大きな部品と、 を含むことを特徴とするプラズマプロセスチャンバ。 - 【請求項１２】 前記より大きな部品は、前記第二の焼
結シリコンカーバイド部品上に形成されかつ前記チャン
バの内側を向いているシリコンカーバイドフィルムをさ
らに含むことを特徴とする請求項１１に記載のプラズマ
プロセスチャンバ。 - 【請求項１３】 前記第一及び第二の焼結シリコンカー
バイド部品は、各々実質的に異なった第一及び第二の所
定の抵抗率を有することを特徴とする請求項１２に記載
のプラズマプロセスチャンバ。 - 【請求項１４】 前記抵抗率は、少なくとも１０倍異な
ることを特徴とする請求項１３に記載のプラズマプロセ
スチャンバ。 - 【請求項１５】 前記第一の抵抗率は、前記第二の抵抗
率より大きいことを特徴とする請求項１３に記載のプラ
ズマプロセスチャンバ。 - 【請求項１６】 前記より大きい部品は、前記第二の焼
結シリコンカーバイド部品上に形成されかつ前記チャン
バの内側を向いているシリコンカーバイドフィルムをさ
らに含むことを特徴とする請求項１５に記載のプラズマ
プロセスチャンバ。 - 【請求項１７】 前記シリコンカーバイドフィルムは、
前記第一の抵抗率より実質的に大きい第三の抵抗率を有
することを特徴とする請求項１６に記載のプラズマプロ
セスチャンバ。 - 【請求項１８】 前記第三の抵抗率は、前記第一の抵抗
率より少なくとも１０倍大きいことを特徴とする請求項
１７に記載のプラズマプロセスチャンバ。 - 【請求項１９】 前記シリコンカーバイドフィルムは、
所定の電位に接続されていることを特徴とする請求項１
７に記載のプラズマプロセスチャンバ。 - 【請求項２０】 少なくとも前記第二の焼結シリコンカ
ーバイド部品の外側に配置された誘導結合コイルをさら
に含むことを特徴とする請求項１５に記載のプラズマプ
ロセスチャンバ。 - 【請求項２１】 シリコンカーバイド部品を形成する方
法であって、 第一の所定の抵抗率を有する焼結シリコンカーバイドを
含む第一の部品を形成する工程と、 前記第一の抵抗率と実質的に異なる第二の所定の抵抗率
を有する焼結シリコンカーバイドを含む第二の部品を形
成する工程と、 前記第一及び第二の部品を互いに結合して複合部品を形
成する工程とを含むことを特徴とするシリコンカーバイ
ド部品を形成する方法。 - 【請求項２２】 前記複合部品を機械加工する工程をさ
らに含むことを特徴とする請求項２１に記載のシリコン
カーバイド部品を形成する方法。 - 【請求項２３】 前記機械加工された複合部品の上にシ
リコンカーバイドフィルムを形成する工程をさらに含む
ことを特徴とする請求項２１に記載のシリコンカーバイ
ド部品を形成する方法。 - 【請求項２４】 前記形成工程は、化学気相堆積を含む
ことを特徴とする請求項２３に記載のシリコンカーバイ
ド部品を形成する方法。 - 【請求項２５】 前記第二の部品と実質的に同じ平面形
状を有する焼結シリコンカーバイドの第三の部品を形成
する工程と、及び前記第二及び第三の部品を一緒に配置
する工程とをさらに含み、 前記結合工程で前記第一、第二及び第三の部品を互いに
結合させることを特徴とする請求項２１に記載のシリコ
ンカーバイド部品を形成する方法。
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