JPH11214194A - プラズマ処理装置用窓部材 - Google Patents
プラズマ処理装置用窓部材Info
- Publication number
- JPH11214194A JPH11214194A JP10018839A JP1883998A JPH11214194A JP H11214194 A JPH11214194 A JP H11214194A JP 10018839 A JP10018839 A JP 10018839A JP 1883998 A JP1883998 A JP 1883998A JP H11214194 A JPH11214194 A JP H11214194A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sintered body
- window member
- thickness
- plasma
- light
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】従来の石英やサファイアなどのプラズマ処理装
置用窓部材では、プラズマに対する耐腐食性が十分でな
く、耐久性に劣るものであった。 【解決手段】プラズマ処理装置の壁体の一部に設けら
れ、一方の表面がプラズマに直接曝される窓部材であっ
て、該窓部材を、厚さ０．５〜１０．０ｍｍの透光性イ
ットリウム−アルミニウム−ガーネット焼結体により構
成するか、あるいは透光性を有する基板の少なくともプ
ラズマに曝される表面に、厚さ０．１〜１０．０ｍｍの
透光性イットリウム−アルミニウム−ガーネット焼結体
を接合した構造体によって形成する。
置用窓部材では、プラズマに対する耐腐食性が十分でな
く、耐久性に劣るものであった。 【解決手段】プラズマ処理装置の壁体の一部に設けら
れ、一方の表面がプラズマに直接曝される窓部材であっ
て、該窓部材を、厚さ０．５〜１０．０ｍｍの透光性イ
ットリウム−アルミニウム−ガーネット焼結体により構
成するか、あるいは透光性を有する基板の少なくともプ
ラズマに曝される表面に、厚さ０．１〜１０．０ｍｍの
透光性イットリウム−アルミニウム−ガーネット焼結体
を接合した構造体によって形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エッチャー等の半
導体・液晶製造用装置、プラズマを利用した成膜装置や
表面改質装置、焼却装置、核融合炉等で使用されるプラ
ズマ処理装置に備え付けられる窓部材に関するものであ
る。
導体・液晶製造用装置、プラズマを利用した成膜装置や
表面改質装置、焼却装置、核融合炉等で使用されるプラ
ズマ処理装置に備え付けられる窓部材に関するものであ
る。
【０００２】
【従来技術】従来、半導体や液晶の製造用装置、プラズ
マを利用した成膜装置や表面改質装置、焼却装置、核融
合炉等において、内部でプラズマを発生あるいは保持す
るプラズマ処理装置には、装置内やプラズマ状態の観
察、または発生イオン種、ラジカル種をその発光・吸光
状態によって分析するための窓部材が備え付けられてい
る。
マを利用した成膜装置や表面改質装置、焼却装置、核融
合炉等において、内部でプラズマを発生あるいは保持す
るプラズマ処理装置には、装置内やプラズマ状態の観
察、または発生イオン種、ラジカル種をその発光・吸光
状態によって分析するための窓部材が備え付けられてい
る。
【０００３】この窓材料としては、一般に各種ガラスや
石英単結晶、サファイア等が使用されている。また、特
開平８−２７５６６号に示されるように、耐食性改善の
ためガラス基材にアルミナ膜を被覆した材料を利用する
方法もある。
石英単結晶、サファイア等が使用されている。また、特
開平８−２７５６６号に示されるように、耐食性改善の
ためガラス基材にアルミナ膜を被覆した材料を利用する
方法もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これら従来よ
り使用されている材料では、装置内のプラズマ中で発生
するイオンや電子・熱・光等による物理的影響や、活性
種や腐食性ガスとの化学的反応のため、次第に腐食が進
行し、表面状態が劣化して曇りが生じ、内部の観察やプ
ラズマの分析ができなくなるという不具合が生じてい
た。そのため、プラズマから遠く離れた箇所に窓部材を
設置せざるを得ない状況が生じていた。
り使用されている材料では、装置内のプラズマ中で発生
するイオンや電子・熱・光等による物理的影響や、活性
種や腐食性ガスとの化学的反応のため、次第に腐食が進
行し、表面状態が劣化して曇りが生じ、内部の観察やプ
ラズマの分析ができなくなるという不具合が生じてい
た。そのため、プラズマから遠く離れた箇所に窓部材を
設置せざるを得ない状況が生じていた。
【０００５】また、特開平８−２７５６６号に示された
アルミナ被覆ガラス材は、アルミナ自体のプラズマに対
する耐食性が十分でなく、しかもアルミナ膜とガラス基
材との熱膨張差により膜剥離が生じたり、膜にクラック
が発生する問題があった。
アルミナ被覆ガラス材は、アルミナ自体のプラズマに対
する耐食性が十分でなく、しかもアルミナ膜とガラス基
材との熱膨張差により膜剥離が生じたり、膜にクラック
が発生する問題があった。
【０００６】特に半導体業界では、近年、半導体素子の
集積回路の集積度が向上するに従い、高密度のプラズマ
が実用化され、従来の窓用材料では短寿命であるため、
プラズマや腐食性ガスへの耐食性に優れた透光性を有す
る窓部材が要求されるようになってきた。
集積回路の集積度が向上するに従い、高密度のプラズマ
が実用化され、従来の窓用材料では短寿命であるため、
プラズマや腐食性ガスへの耐食性に優れた透光性を有す
る窓部材が要求されるようになってきた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記問題
点に対して透光性を有しつつ、プラズマに対して優れた
耐久性を有する窓部材について検討を重ねた結果、厚さ
０．５〜１０．０ｍｍの透光性イットリウム−アルミニ
ウム−ガーネット焼結体（以下、ＹＡＧという) を用い
るか、または、透光性を有する基板の少なくともプラズ
マに曝される表面に、厚さ０．１〜１０．０ｍｍの透光
性イットリウム−アルミニウム−ガーネット焼結体を接
合したものを用いることにより、プラズマや腐食性ガス
に対して耐食性に優れ、且つ透明度が低下しないことを
見出し、本発明に至った。
点に対して透光性を有しつつ、プラズマに対して優れた
耐久性を有する窓部材について検討を重ねた結果、厚さ
０．５〜１０．０ｍｍの透光性イットリウム−アルミニ
ウム−ガーネット焼結体（以下、ＹＡＧという) を用い
るか、または、透光性を有する基板の少なくともプラズ
マに曝される表面に、厚さ０．１〜１０．０ｍｍの透光
性イットリウム−アルミニウム−ガーネット焼結体を接
合したものを用いることにより、プラズマや腐食性ガス
に対して耐食性に優れ、且つ透明度が低下しないことを
見出し、本発明に至った。
【０００８】即ち、本発明のプラズマ処理装置用窓部材
は、プラズマ処理装置の壁体の一部に設けられ、その一
方の表面がプラズマに直接曝されるものであって、該窓
部材が、厚さ０．５〜１０．０ｍｍの透光性イットリウ
ム−アルミニウム−ガーネット焼結体からなること、ま
たは、透光性を有する基板の少なくともプラズマに曝さ
れる表面に、厚さ０．１〜１０．０ｍｍの透光性イット
リウム−アルミニウム−ガーネット焼結体を接合してな
ることを特徴とするものである。
は、プラズマ処理装置の壁体の一部に設けられ、その一
方の表面がプラズマに直接曝されるものであって、該窓
部材が、厚さ０．５〜１０．０ｍｍの透光性イットリウ
ム−アルミニウム−ガーネット焼結体からなること、ま
たは、透光性を有する基板の少なくともプラズマに曝さ
れる表面に、厚さ０．１〜１０．０ｍｍの透光性イット
リウム−アルミニウム−ガーネット焼結体を接合してな
ることを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】本発明によれば、透光性ＹＡＧ焼結体は、他の
透光性アルミナ焼結体や窒化アルミニウム焼結体等のセ
ラミック焼結体材料や、透明石英、サファイアのような
単結晶材料よりも、プラズマに対して優れた耐久性を有
する。
透光性アルミナ焼結体や窒化アルミニウム焼結体等のセ
ラミック焼結体材料や、透明石英、サファイアのような
単結晶材料よりも、プラズマに対して優れた耐久性を有
する。
【００１０】特にハロゲン系腐食ガス・プラズマに対し
ては、ＹＡＧ中のＹがハロゲン化物の形で表面保護層を
形成し、そのハロゲン化物が耐食性に優れるため、ＹＡ
Ｇ材料の耐食性は他材料に比べて格段に優れたものとな
る。
ては、ＹＡＧ中のＹがハロゲン化物の形で表面保護層を
形成し、そのハロゲン化物が耐食性に優れるため、ＹＡ
Ｇ材料の耐食性は他材料に比べて格段に優れたものとな
る。
【００１１】例えば、透光性ＹＡＧ焼結体は、フッ素系
プラズマに対しては少なくともサファイア材の３倍以
上、石英材の５０倍以上の耐食性を有する。塩素系プラ
ズマに対しては、石英材・サファイア材の少なくとも３
倍以上の耐食性を有する。さらに物理的スパッタに対し
てもＡｒプラズマ中で石英材・サファイア材の２倍以上
の寿命を示す。
プラズマに対しては少なくともサファイア材の３倍以
上、石英材の５０倍以上の耐食性を有する。塩素系プラ
ズマに対しては、石英材・サファイア材の少なくとも３
倍以上の耐食性を有する。さらに物理的スパッタに対し
てもＡｒプラズマ中で石英材・サファイア材の２倍以上
の寿命を示す。
【００１２】その結果、これを窓部材として利用するこ
とにより、光透過性によって窓として機能を具備しつ
つ、プラズマによって窓部材の表面の腐食によって光透
過性が劣化することがなく、窓部材として長寿命化を図
ることができる。
とにより、光透過性によって窓として機能を具備しつ
つ、プラズマによって窓部材の表面の腐食によって光透
過性が劣化することがなく、窓部材として長寿命化を図
ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明のプラズマ処理装置用窓部
材は、プラズマ処理装置の壁体の一部、例えば、図１に
示すように、側壁１の一部に設けられるものであり、窓
部材２が支持部材３によって側壁１に取り付けられる。
材は、プラズマ処理装置の壁体の一部、例えば、図１に
示すように、側壁１の一部に設けられるものであり、窓
部材２が支持部材３によって側壁１に取り付けられる。
【００１４】本発明における第１の態様によれば、図１
（ａ）に示すように、窓部材２を透光性ＹＡＧ焼結体に
よって形成する。この態様における透光性ＹＡＧ焼結体
は、厚さが０．５〜１０．０ｍｍの厚みであることが必
要である。
（ａ）に示すように、窓部材２を透光性ＹＡＧ焼結体に
よって形成する。この態様における透光性ＹＡＧ焼結体
は、厚さが０．５〜１０．０ｍｍの厚みであることが必
要である。
【００１５】これは、透光性ＹＡＧ焼結体単独で窓材と
して適用する場合、その厚みが０．５ｍｍより小さい
と、内部が真空に近くなるプラズマ処理装置の窓材とし
ての機械的強度が不足し、その圧力差による応力に十分
に耐えることが困難であり、しかも取り付けまでのハン
ドリングにも困難が生じるためである。また、厚みが１
０ｍｍより厚いと、窓部材としての光透過率が５０％／
ｍｍ以下となり、光透過性が実用以下に低下するためで
ある。なお、光透過性の点では、厚みが５．０ｍｍ以下
である方が７０％／ｍｍ以上の透過性を示すためより好
ましい。また、強度の点から厚みが１ｍｍ以上であるこ
とが好ましい。
して適用する場合、その厚みが０．５ｍｍより小さい
と、内部が真空に近くなるプラズマ処理装置の窓材とし
ての機械的強度が不足し、その圧力差による応力に十分
に耐えることが困難であり、しかも取り付けまでのハン
ドリングにも困難が生じるためである。また、厚みが１
０ｍｍより厚いと、窓部材としての光透過率が５０％／
ｍｍ以下となり、光透過性が実用以下に低下するためで
ある。なお、光透過性の点では、厚みが５．０ｍｍ以下
である方が７０％／ｍｍ以上の透過性を示すためより好
ましい。また、強度の点から厚みが１ｍｍ以上であるこ
とが好ましい。
【００１６】また、本発明の第２の態様においては、図
１（ｂ）に示すように、窓部材２をガラス等の透光性基
材４表面に０．１〜１０ｍｍの厚みの透光性ＹＡＧ焼結
体５を接合したものにより構成する。この態様において
用いられる透光性基材４としては、ガラス、石英、サフ
ァイア、透光性セラミックスなどが挙げられる。なお、
透過性基材の可視光の透過率が７０％／ｍｍ以上である
ことが望ましい。
１（ｂ）に示すように、窓部材２をガラス等の透光性基
材４表面に０．１〜１０ｍｍの厚みの透光性ＹＡＧ焼結
体５を接合したものにより構成する。この態様において
用いられる透光性基材４としては、ガラス、石英、サフ
ァイア、透光性セラミックスなどが挙げられる。なお、
透過性基材の可視光の透過率が７０％／ｍｍ以上である
ことが望ましい。
【００１７】この態様において、ＹＡＧ焼結体５の厚み
が０．１ｍｍより薄いと、加工が困難なだけでなく、Ｙ
ＡＧ焼結体自体の機械的強度が不足して透光性基材との
熱膨張差等によりひび割れが発生し、これにより透光性
が低下するとともに耐食性も損なわれるためである。ま
た、厚みが１０ｍｍを越えると、第１の態様と同様に光
透過性が実用以下に低下するためである。なお、光透過
性の点で、ＹＡＧ焼結体５の厚みは５．０ｍｍ以下であ
る方が７０％／ｍｍ以上の透過性を維持する上で好まし
い。
が０．１ｍｍより薄いと、加工が困難なだけでなく、Ｙ
ＡＧ焼結体自体の機械的強度が不足して透光性基材との
熱膨張差等によりひび割れが発生し、これにより透光性
が低下するとともに耐食性も損なわれるためである。ま
た、厚みが１０ｍｍを越えると、第１の態様と同様に光
透過性が実用以下に低下するためである。なお、光透過
性の点で、ＹＡＧ焼結体５の厚みは５．０ｍｍ以下であ
る方が７０％／ｍｍ以上の透過性を維持する上で好まし
い。
【００１８】なお、第１および第２の態様において、Ｙ
ＡＧ焼結体とは、Ｙ2 Ｏ3 とアルミナとが、３：５のモ
ル比で複合化した複合酸化物の結晶を主体とするもので
あり、この透光性ＹＡＧ焼結体の光透過率は、５０％／
ｍｍ以上、特に７０％／ｍｍ以上であることが望まし
い。
ＡＧ焼結体とは、Ｙ2 Ｏ3 とアルミナとが、３：５のモ
ル比で複合化した複合酸化物の結晶を主体とするもので
あり、この透光性ＹＡＧ焼結体の光透過率は、５０％／
ｍｍ以上、特に７０％／ｍｍ以上であることが望まし
い。
【００１９】本発明における透光性ＹＡＧ焼結体は、純
度９９．７％以上のＹ2 Ｏ3 などの希土類元素酸化物
と、純度９９．７％以上のＡｌ2 Ｏ3 粉末とを３：５の
モル比で混合したものを１０００〜１６００℃で仮焼し
て、ＹＡＧ化合物を生成した後、これを粉砕して平均粒
径２μｍ以下のＹＡＧ原料を作製する。
度９９．７％以上のＹ2 Ｏ3 などの希土類元素酸化物
と、純度９９．７％以上のＡｌ2 Ｏ3 粉末とを３：５の
モル比で混合したものを１０００〜１６００℃で仮焼し
て、ＹＡＧ化合物を生成した後、これを粉砕して平均粒
径２μｍ以下のＹＡＧ原料を作製する。
【００２０】このＹＡＧ原料に所定の溶媒を添加して回
転ミル等で粉砕または混合し、造粒体を金型プレス、冷
間静水圧プレス等の方法で所定の形状に成形した後、真
空或いは水素、窒素等の還元雰囲気中で１６００〜１９
００℃で焼成して緻密化する。その後、焼結体の表面を
鏡面研磨することにより得られる。
転ミル等で粉砕または混合し、造粒体を金型プレス、冷
間静水圧プレス等の方法で所定の形状に成形した後、真
空或いは水素、窒素等の還元雰囲気中で１６００〜１９
００℃で焼成して緻密化する。その後、焼結体の表面を
鏡面研磨することにより得られる。
【００２１】このとき、焼結体の気孔率は３％以下、特
に１％以下であること、さらに焼結体表面の露出面の表
面粗さＲａが０．５μｍ以下、特に０．３μｍ以下であ
ることが望ましい。これは、気孔率が３％を越えたり、
表面粗さが０．５μｍよりも大きいと、ＹＡＧ焼結体の
直線光透過率が低下し透明性が損なわれるためである。
また、他の材料と比べてＹＡＧ焼結体の格段に優れた特
徴である耐プラズマ性も気孔率の増大や表面粗さの劣化
によって損なわれてしまう。
に１％以下であること、さらに焼結体表面の露出面の表
面粗さＲａが０．５μｍ以下、特に０．３μｍ以下であ
ることが望ましい。これは、気孔率が３％を越えたり、
表面粗さが０．５μｍよりも大きいと、ＹＡＧ焼結体の
直線光透過率が低下し透明性が損なわれるためである。
また、他の材料と比べてＹＡＧ焼結体の格段に優れた特
徴である耐プラズマ性も気孔率の増大や表面粗さの劣化
によって損なわれてしまう。
【００２２】また、本発明の第２の態様によれば、別途
作製された透光性基材のプラズマ処理装置の内壁側表面
に、上記のようにして作製された所定の厚みのＹＡＧ焼
結体を接合することにより作製できる。接合方法として
は、透光性を有する耐熱性接着剤等によって接合するこ
とができる。
作製された透光性基材のプラズマ処理装置の内壁側表面
に、上記のようにして作製された所定の厚みのＹＡＧ焼
結体を接合することにより作製できる。接合方法として
は、透光性を有する耐熱性接着剤等によって接合するこ
とができる。
【００２３】なお、透光性基材の厚みは、ＹＡＧ焼結体
との接合体として、所定の透光性を維持できるととも
に、外気と内部との圧力差による応力が印加された状態
においても耐久性を具備するに十分な厚みであれば、特
に限定するものではないが、特に窓部材全体厚みは、
０．５ｍｍ以上であることが望ましい。
との接合体として、所定の透光性を維持できるととも
に、外気と内部との圧力差による応力が印加された状態
においても耐久性を具備するに十分な厚みであれば、特
に限定するものではないが、特に窓部材全体厚みは、
０．５ｍｍ以上であることが望ましい。
【００２４】また、窓部材としての形状は、一般に平板
であるが、曲面を有する形状も成形方法や加工方法によ
って実現可能である。
であるが、曲面を有する形状も成形方法や加工方法によ
って実現可能である。
【００２５】
【実施例】実施例１ 純度９９．８％、ＢＥＴ比表面積４ｍ2 ／ｇ、平均粒径
が０．４μｍのＡｌ2Ｏ3 粉末と、純度９９．８％、Ｂ
ＥＴ比表面積５ｍ2 ／ｇ、平均粒径が１μｍのＹ2 Ｏ3
粉末とをモル比で５：３の比率で混合した。この混合粉
末を１３５０℃で仮焼した後、再度、粉砕処理した。そ
の粉末を金型プレス法によって２．５ｇ／ｃｍ3 以上の
密度の成形体を作製した。この成形体をタングステンヒ
ータ炉で１７５０℃で１５時間焼成して相対密度９９．
５％のＹＡＧ焼結体を作製した。その後、この焼結体の
表面を表面粗さＲａが０．５μｍ以下となるように鏡面
研磨し、直径２５ｍｍ、厚み３ｍｍの窓部材用の円板状
ＹＡＧ焼結体を得た。
が０．４μｍのＡｌ2Ｏ3 粉末と、純度９９．８％、Ｂ
ＥＴ比表面積５ｍ2 ／ｇ、平均粒径が１μｍのＹ2 Ｏ3
粉末とをモル比で５：３の比率で混合した。この混合粉
末を１３５０℃で仮焼した後、再度、粉砕処理した。そ
の粉末を金型プレス法によって２．５ｇ／ｃｍ3 以上の
密度の成形体を作製した。この成形体をタングステンヒ
ータ炉で１７５０℃で１５時間焼成して相対密度９９．
５％のＹＡＧ焼結体を作製した。その後、この焼結体の
表面を表面粗さＲａが０．５μｍ以下となるように鏡面
研磨し、直径２５ｍｍ、厚み３ｍｍの窓部材用の円板状
ＹＡＧ焼結体を得た。
【００２６】得られた透光性ＹＡＧ焼結体による窓材
を、各種プラズマに曝したとき耐食性、透光性の変化を
調査するため、化学的腐食性の強いハロゲンプラズマお
よび物理的スパッタ能力の強いＡｒプラズマを使用して
実験を行った。比較例として従来から使用されている単
結晶石英、サファイア、透光性アルミナ焼結体、透光性
窒化アルミニウム焼結体等を用意し、各材料の耐食性、
表面状態および光透過性の変化を調査した。
を、各種プラズマに曝したとき耐食性、透光性の変化を
調査するため、化学的腐食性の強いハロゲンプラズマお
よび物理的スパッタ能力の強いＡｒプラズマを使用して
実験を行った。比較例として従来から使用されている単
結晶石英、サファイア、透光性アルミナ焼結体、透光性
窒化アルミニウム焼結体等を用意し、各材料の耐食性、
表面状態および光透過性の変化を調査した。
【００２７】プラズマの照射条件は、次の通りである。
ハロゲン系としてフッ素系のＳＦ6ガス、塩素系のＣｌ
2 ガスを利用した。プラズマ照射装置にはＲＩＥ（リア
クティブ・イオン・エッチング）装置を利用した。ＳＦ
6 、Ｃｌ2 、Ａｒガスいずれも流量は１００ｓｃｃｍ、
チャンバー内圧力は１０Ｐａとし、ＲＦ出力を１ｋＷと
してテストを行った。
ハロゲン系としてフッ素系のＳＦ6ガス、塩素系のＣｌ
2 ガスを利用した。プラズマ照射装置にはＲＩＥ（リア
クティブ・イオン・エッチング）装置を利用した。ＳＦ
6 、Ｃｌ2 、Ａｒガスいずれも流量は１００ｓｃｃｍ、
チャンバー内圧力は１０Ｐａとし、ＲＦ出力を１ｋＷと
してテストを行った。
【００２８】各試料の光透過率については、試料を所定
の厚みに機械研削した後、 表面粗さＲａ０．５μｍ以下
に鏡面仕上げを施し、 波長６００ｎｍの可視光の直線透
過率を赤外分光計により測定した。エッチング率は各試
料のテスト前後の重量変化から算出した。プラズマ照射
後の表面状態は、目視とＳＥＭにより観察した。プラズ
マ照射後の光透過率は、プラズマ照射後、照射面には何
ら処理を施さずに測定を行った。結果を表１に示す。
の厚みに機械研削した後、 表面粗さＲａ０．５μｍ以下
に鏡面仕上げを施し、 波長６００ｎｍの可視光の直線透
過率を赤外分光計により測定した。エッチング率は各試
料のテスト前後の重量変化から算出した。プラズマ照射
後の表面状態は、目視とＳＥＭにより観察した。プラズ
マ照射後の光透過率は、プラズマ照射後、照射面には何
ら処理を施さずに測定を行った。結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】試料Ｎo.１〜３の石英は、テスト後、プラ
ズマ種に関わらず曇りが発生し、透光性が大幅に低下し
た。試料Ｎo.４〜１２のサファイア／透光性アルミナ焼
結体／窒化アルミニウム焼結体は、物理的スパッタに対
しては比較的耐久性を示したが、ハロゲンプラズマに対
しては着色する、曇る等の劣化が生じ、透光性も低下し
た。試料Ｎo.７〜１２の透光性焼結体材料に関しては、
粒界の浸食が観察された。
ズマ種に関わらず曇りが発生し、透光性が大幅に低下し
た。試料Ｎo.４〜１２のサファイア／透光性アルミナ焼
結体／窒化アルミニウム焼結体は、物理的スパッタに対
しては比較的耐久性を示したが、ハロゲンプラズマに対
しては着色する、曇る等の劣化が生じ、透光性も低下し
た。試料Ｎo.７〜１２の透光性焼結体材料に関しては、
粒界の浸食が観察された。
【００３１】一方、本発明の試料Ｎo.１３〜１８の透光
性ＹＡＧ焼結体は、石英に対しては少なくとも５倍以
上、サファイアや他の透光性焼結体材料に対しても少な
くとも３倍以上の耐食性を示し、尚且つ表面状態に変化
はなく透光性の変化もわずかであるという優れた特性を
示した。
性ＹＡＧ焼結体は、石英に対しては少なくとも５倍以
上、サファイアや他の透光性焼結体材料に対しても少な
くとも３倍以上の耐食性を示し、尚且つ表面状態に変化
はなく透光性の変化もわずかであるという優れた特性を
示した。
【００３２】実施例２ 実施例１と同様な方法により、厚さの異なる種々の窓部
材を作製し、透光性ＹＡＧ焼結体の厚さと機械的特性・
光透過性を調査し、その実用性を確認した。テストに用
いた材料は、すべて気孔率１％以下の透光性ＹＡＧ焼結
体である。機械的特性は、抗折試験片の厚みを０．１〜
３．０ｍｍまで変えてＪＩＳＲ１６０１に従い４点曲げ
抗折試験を行い破壊荷重を測定した。光透過性について
は、試料を０．１〜１５．０ｍｍの各厚みに研磨した
後、鏡面仕上げを行い、波長６００ｎｍの可視光の直線
透過率を赤外分光計により測定した。その結果を表２に
示す。
材を作製し、透光性ＹＡＧ焼結体の厚さと機械的特性・
光透過性を調査し、その実用性を確認した。テストに用
いた材料は、すべて気孔率１％以下の透光性ＹＡＧ焼結
体である。機械的特性は、抗折試験片の厚みを０．１〜
３．０ｍｍまで変えてＪＩＳＲ１６０１に従い４点曲げ
抗折試験を行い破壊荷重を測定した。光透過性について
は、試料を０．１〜１５．０ｍｍの各厚みに研磨した
後、鏡面仕上げを行い、波長６００ｎｍの可視光の直線
透過率を赤外分光計により測定した。その結果を表２に
示す。
【００３３】
【表２】
【００３４】厚みが０．５ｍｍ未満の試料Ｎo.１９〜２
１では光透過率はほぼ１００％／ｍｍと優れているが、
単体では破壊荷重が低く、ハンドリングが困難である。
厚みが０．５〜５．０ｍｍである試料Ｎo.２１〜２９は
ハンドリングに耐えるだけの十分な高い破壊荷重を有
し、かつ７０％／ｍｍ以上の光透過率を示す結果となっ
た。試料Ｎo.２９、３０、３１は、光透過率は若干低下
するが問題無く使用できる。厚みが１０．０ｍｍを越え
る試料Ｎo.３２、３３は光透過率が５０％／ｍｍ未満と
なり、窓部材としての機能性に劣るものであった。
１では光透過率はほぼ１００％／ｍｍと優れているが、
単体では破壊荷重が低く、ハンドリングが困難である。
厚みが０．５〜５．０ｍｍである試料Ｎo.２１〜２９は
ハンドリングに耐えるだけの十分な高い破壊荷重を有
し、かつ７０％／ｍｍ以上の光透過率を示す結果となっ
た。試料Ｎo.２９、３０、３１は、光透過率は若干低下
するが問題無く使用できる。厚みが１０．０ｍｍを越え
る試料Ｎo.３２、３３は光透過率が５０％／ｍｍ未満と
なり、窓部材としての機能性に劣るものであった。
【００３５】実施例３ 可視光透過率が９５％／ｍｍ以上、厚み２ｍｍのガラス
基材に透明な樹脂系接着剤で透光性ＹＡＧ焼結体を接着
し、接着したＹＡＧ焼結体を０．０５〜１５．０ｍｍの
各厚みに加工して表面粗さＲａ０．５μｍ以下まで鏡面
処理を施した。そのＹＡＧ表面にＡｒプラズマを実施例
１と同様に照射して表面状態の変化と光透過率を調査し
た。
基材に透明な樹脂系接着剤で透光性ＹＡＧ焼結体を接着
し、接着したＹＡＧ焼結体を０．０５〜１５．０ｍｍの
各厚みに加工して表面粗さＲａ０．５μｍ以下まで鏡面
処理を施した。そのＹＡＧ表面にＡｒプラズマを実施例
１と同様に照射して表面状態の変化と光透過率を調査し
た。
【００３６】
【表３】
【００３７】試料Ｎo.３４はＹＡＧ焼結体の厚みが薄す
ぎるため、Ａｒスパッタによって生じた熱によりガラス
基板との間に熱膨張差を生じ、そこで発生した熱応力に
耐えられず亀裂が発生した。そのため光透過率も大幅に
低下している。試料Ｎo.４２はＹＡＧ焼結体の厚みが１
０．０ｍｍ以上であるため光透過率が５０％／ｍｍ以下
となり窓部材としての機能性に劣るものであった。
ぎるため、Ａｒスパッタによって生じた熱によりガラス
基板との間に熱膨張差を生じ、そこで発生した熱応力に
耐えられず亀裂が発生した。そのため光透過率も大幅に
低下している。試料Ｎo.４２はＹＡＧ焼結体の厚みが１
０．０ｍｍ以上であるため光透過率が５０％／ｍｍ以下
となり窓部材としての機能性に劣るものであった。
【００３８】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のプラズマ処
理装置用窓部材によれば、所定厚みの透光性ＹＡＧ焼結
体を使用することにより、プラズマ等に対する耐久性に
優れ、従来の石英やサファイア材料よりも長寿命で劣化
の少ない窓部材を得ることができる。
理装置用窓部材によれば、所定厚みの透光性ＹＡＧ焼結
体を使用することにより、プラズマ等に対する耐久性に
優れ、従来の石英やサファイア材料よりも長寿命で劣化
の少ない窓部材を得ることができる。
【図１】本発明のプラズマ処理装置用窓部材の概略断面
図であり、（ａ）は第１の態様、（ｂ）は第２の態様を
説明するためのものである。
図であり、（ａ）は第１の態様、（ｂ）は第２の態様を
説明するためのものである。
１ 壁体 ２ 窓部材 ３ 支持部材 ４ 透光性基材 ５ ＹＡＧ焼結体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/3065 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｂ
Claims (2)
- 【請求項１】プラズマ処理装置の壁体の一部に設けら
れ、一方の表面がプラズマに直接曝される窓部材であっ
て、該窓部材が、厚さ０．５〜１０．０ｍｍの透光性イ
ットリウム−アルミニウム−ガーネット焼結体からなる
ことを特徴とするプラズマ処理装置用窓部材。 - 【請求項２】プラズマ処理装置の壁体の一部に設けら
れ、一方の表面がプラズマに曝される窓部材であって、
該窓部材が、透光性を有する基板の少なくともプラズマ
に曝される表面に、厚さ０．１〜１０．０ｍｍの透光性
イットリウム−アルミニウム−ガーネット焼結体を接合
してなることを特徴とするプラズマ処理装置用窓部材。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10018839A JPH11214194A (ja) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | プラズマ処理装置用窓部材 |
| US09/031,401 US6447937B1 (en) | 1997-02-26 | 1998-02-26 | Ceramic materials resistant to halogen plasma and components using the same |
| US10/198,675 US6916559B2 (en) | 1997-02-26 | 2002-07-17 | Ceramic material resistant to halogen plasma and member utilizing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10018839A JPH11214194A (ja) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | プラズマ処理装置用窓部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11214194A true JPH11214194A (ja) | 1999-08-06 |
Family
ID=11982737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10018839A Pending JPH11214194A (ja) | 1997-02-26 | 1998-01-30 | プラズマ処理装置用窓部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11214194A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7329467B2 (en) | 2003-08-22 | 2008-02-12 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Ceramic article having corrosion-resistant layer, semiconductor processing apparatus incorporating same, and method for forming same |
| CN100439562C (zh) * | 2002-01-08 | 2008-12-03 | 应用材料有限公司 | 具有覆盖钇铝层的部件的处理腔 |
| US8017062B2 (en) | 2004-08-24 | 2011-09-13 | Yeshwanth Narendar | Semiconductor processing components and semiconductor processing utilizing same |
| JP2014522916A (ja) * | 2011-08-10 | 2014-09-08 | インテグリス・インコーポレーテッド | 任意のイットリア被覆層を有するＡｌＯＮコーティングされた基体 |
| CN106663596A (zh) * | 2014-08-04 | 2017-05-10 | 埃皮根股份有限公司 | 包括在缓冲层堆叠上的iii‑v型有源半导体层的半导体结构和用于生产半导体结构的方法 |
-
1998
- 1998-01-30 JP JP10018839A patent/JPH11214194A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100439562C (zh) * | 2002-01-08 | 2008-12-03 | 应用材料有限公司 | 具有覆盖钇铝层的部件的处理腔 |
| US7329467B2 (en) | 2003-08-22 | 2008-02-12 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Ceramic article having corrosion-resistant layer, semiconductor processing apparatus incorporating same, and method for forming same |
| US8017062B2 (en) | 2004-08-24 | 2011-09-13 | Yeshwanth Narendar | Semiconductor processing components and semiconductor processing utilizing same |
| JP2014522916A (ja) * | 2011-08-10 | 2014-09-08 | インテグリス・インコーポレーテッド | 任意のイットリア被覆層を有するＡｌＯＮコーティングされた基体 |
| JP2017128811A (ja) * | 2011-08-10 | 2017-07-27 | インテグリス・インコーポレーテッド | 任意のイットリア被覆層を有するＡｌＯＮコーティングされた基体 |
| US10840067B2 (en) | 2011-08-10 | 2020-11-17 | Entegris, Inc. | AlON coated substrate with optional yttria overlayer |
| CN106663596A (zh) * | 2014-08-04 | 2017-05-10 | 埃皮根股份有限公司 | 包括在缓冲层堆叠上的iii‑v型有源半导体层的半导体结构和用于生产半导体结构的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6916559B2 (en) | Ceramic material resistant to halogen plasma and member utilizing the same | |
| US6383964B1 (en) | Ceramic member resistant to halogen-plasma corrosion | |
| US7416793B2 (en) | Electrostatic chuck and manufacturing method for the same, and alumina sintered member and manufacturing method for the same | |
| EP0891957B1 (en) | Corrosion-resistant member, wafer-supporting member, and method of manufacturing the same | |
| JP4476701B2 (ja) | 電極内蔵焼結体の製造方法 | |
| JP5363992B2 (ja) | プラズマチャンバ材料としてのイットリウム酸化物の寿命の延長 | |
| EP1801961A2 (en) | Electrostatic chuck | |
| US6447626B1 (en) | Method for producing joined body of ALN substrates and joining agent used for the joining | |
| JP6182661B2 (ja) | 半導体用複合基板のハンドル基板および半導体用複合基板 | |
| EP1582509B1 (en) | Dense cordierite based sintered body | |
| JP2002356387A (ja) | 耐プラズマ性部材 | |
| JPH1045461A (ja) | 耐食性部材 | |
| KR102188440B1 (ko) | 반도체용 복합 기판의 핸들 기판 | |
| WO2015129302A1 (ja) | 半導体用複合基板のハンドル基板 | |
| JP5697813B1 (ja) | 半導体用複合基板のハンドル基板 | |
| JPH11214365A (ja) | 半導体素子製造装置用部材 | |
| JP4160224B2 (ja) | オキシハロゲン化物系部材 | |
| JPH11214194A (ja) | プラズマ処理装置用窓部材 | |
| JP2000103689A (ja) | アルミナ質焼結体およびその製造方法、並びに耐プラズマ部材 | |
| US7884550B2 (en) | Arc tube composed of yttrium aluminum garnet ceramic material | |
| JPH10275524A (ja) | 耐プラズマ部材 | |
| JP3393742B2 (ja) | ウエハ保持部材 | |
| JP2001151559A (ja) | 耐食性部材 | |
| JP3971539B2 (ja) | アルミナ質プラズマ耐食部材 | |
| JP4544708B2 (ja) | 耐プラズマ性部材およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040907 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041108 |