KR20070021061A - Yttria sintered body and manufacturing method therefor - Google Patents

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Abstract

할로겐에 근거한 부식 가스에 대해 우수한 부식 저항 및 우수한 열충격 저항을 가지고, 반도체 및 액정 기기를 생산하는 제조 장치 특히, 플라즈마 처리 장치에서 성분 부재로서 사용하는데 적합한 산화 이트늄(yttria) 소결체를 제공함에 있어서, 상기 산화 이트늄에 관한 텅스텐의 비율이 무게에 관하여 1 ~ 50%의 범위에 있도록 상기 산화 이트늄에서 분산된 3㎛이하의 평균입자 크기의 텅스텐을 포함하고, 0.2%이하의 공극률 및 250℃의 침전(water submersion) 방법에 의한 열충격 저항을 가지는 산화 이트늄 소결체를 제공한다.In providing a yttria oxide sintered body having excellent corrosion resistance and excellent thermal shock resistance to halogen-based corrosion gas and suitable for use as a component member in a manufacturing apparatus for producing semiconductor and liquid crystal devices, in particular, a plasma processing apparatus, Containing tungsten having an average particle size of 3 μm or less dispersed in the yttrium oxide so that the ratio of tungsten to the yttrium oxide is in the range of 1 to 50% by weight, and having a porosity of 0.2% or less and 250 ° C. It provides a yttrium oxide sintered body having a thermal shock resistance by a water submersion method.

Description

산화 이트늄 소결체 및 그 제조 방법{Yttria sintered body and manufacturing method therefor}Yttria oxide sintered body and its manufacturing method {Yttria sintered body and manufacturing method therefor}

본 발명은 할로겐에 근거한 부식성 가스 및 플라즈마에 대해 우수한 부식 저항을 가지고, 반도체 및 액정기기를 제조하는 플라즈마 처리장치를 이용하는데 적합한 산화 이트늄 소결체에 관한 것이다.The present invention relates to an yttrium oxide sintered compact having excellent corrosion resistance against halogen-based corrosive gas and plasma and suitable for use in plasma processing apparatus for manufacturing semiconductors and liquid crystal devices.

반도체 제조장치에 있어서, 실리콘, 석영 유리 또는 탄화 실리콘으로 형성된 성분 부재가 자주 이용된다.(일본 특허 미심사 출원 JP-A-2002-15619 참조) 이러한 물질은 제조되는 반도체 웨이퍼 등의 구성 요소인 Si, C, O로 원칙적으로 구성되고, 고순도로 얻어질 수 있다. 그러므로, 상기 성분이 웨이퍼에 접촉하더라도 또는 상기 구성의 증기가 이러한 성분 부재로부터 증착되더라도 웨이퍼를 오염하지 않는 이점이 있다.In a semiconductor manufacturing apparatus, a component member formed of silicon, quartz glass, or silicon carbide is frequently used. In principle, it consists of C, O and can be obtained with high purity. Therefore, there is an advantage of not contaminating the wafer even if the component comes into contact with the wafer or vapor of the configuration is deposited from such a component member.

그러나, 이러한 물질은 할로겐에 근거한 가스, 특히 플루오린에 근거한 가스에 의해 중요한 부식을 일으키는 결점을 포함하기 때문에, 에칭 처리 또는 CVD 필름 형성처리 또는 저항 물질 특히, 플루오린(fluorine) 또는 클루오린(chlorine) 등의 높은 반응성을 가지는 할로겐에 근거한 부식 가스를 이용하는 플라즈마 처리 에 의해 실행되는 물질을 제거하기 위한 에싱처리(ashing process)에 사용되는 장치를 위한 부재로서 적합하지 않다.However, since these materials contain defects that cause significant corrosion by halogen-based gases, in particular fluorine-based gases, etching or CVD film forming or resisting materials, in particular fluorine or chlorine It is not suitable as a member for devices used in ashing processes for removing substances carried out by plasma treatment using highly reactive halogen based corrosion gases such as

그러므로, 이러한 처리에서 할로겐 플라즈마에 대해 노출된 부재를 위해서 고순도 알루미나, 질화 알루미늄, 산화 이트늄 또는 YAG 등의 세라믹이 이용되고 있다.Therefore, a ceramic such as high purity alumina, aluminum nitride, yttrium oxide or YAG is used for the member exposed to the halogen plasma in such a treatment.

이들 물질 사이에서, 산화 이트늄은 우수한 플라즈마 저항이기 때문에 관심을 이끌고 있다.Among these materials, yttrium oxide is of interest because of its excellent plasma resistance.

예를 들면, 일본 특허 미심사 출원 JP-A-2003-234300은 산화 이트늄 세라믹스의 투과성의 소결체가 플라즈마 처리장치에 이용될 수 있다는 것이 공개되어 있다.For example, Japanese Patent Unexamined Application JP-A-2003-234300 discloses that a permeable sintered body of yttrium oxide ceramics can be used in a plasma processing apparatus.

한편, 플라즈마 처리장치에서의 성분 부재로서 사용되기 위해서, 우수한 플라즈마 저항을 가지고, 낮은 체적 저항률(volume resistivity) 또는 사용 조건에 따라 임의로 제어될 수 있는 체적 저항률을 가지는 물질이 바람직하다.On the other hand, in order to be used as a component member in a plasma processing apparatus, a material having excellent plasma resistance and having a volume resistivity that can be arbitrarily controlled according to the use conditions is preferable.

이러한 세라믹의 체적 저항률을 줄이기 위해, 예를 들면, 알루미나, 알카리 금속이나 천이 금속을 포함하는 합성물의 분말, 또는 산화 티타늄의 분말을 부가하거나, 상기 기재된 바와 같은 고저항 세라믹에 산화 티타늄이나 산화 텅스텐과 같은 산화 금속, 질화 티타늄과 같은 질화 금속, 또는 탄화 티탄늄, 탄화 텅스텐, 전도성을 보이는 탄화 실리콘 등의 탄화 금속을 부가하는 것이 생각될 수 있다.To reduce the volume resistivity of such ceramics, for example, alumina, powders of composites containing alkali metals or transition metals, or powders of titanium oxide are added, or titanium oxide or tungsten oxide is added to the high resistance ceramics as described above. It is conceivable to add metal carbides such as metal oxides, metal nitrides such as titanium nitride, or titanium carbide, tungsten carbide, silicon carbide showing conductivity.

JP-A-7-233434는 산화 이트늄 등의 산화 금속의 입자가 텅스텐 등의 고융해 금속의 매트릭스에서 50%이하의 체적율로 분산되어 있는 부식 저항물질을 공개하고 있다. 도가니 등의 성분 부재를 위한 이러한 물질은 융해 상태에서 산화 이트늄 등의 천연 어스 금속(raw material earth metal)에 의한 부식에 대한 금속 저항으로서, 이러한 융해된 천연 어스 금속에 접촉되려고 하는 경향이 있다.JP-A-7-233434 discloses a corrosion resistant material in which particles of metal oxides such as yttrium oxide are dispersed at a volume ratio of 50% or less in a matrix of high melting metals such as tungsten. Such materials for the absence of components, such as crucibles, tend to contact these molten natural earth metals as metal resistance to corrosion by raw material earth metals such as yttrium oxide in the molten state.

상기 기술된 방법은 고순도 알루미나, 질화 알루미늄, 산화 이트늄 또는 YAG 등의 고플라즈마 저항의 세라믹의 체적 저항률을 줄이는데 사용할 때, 플라즈마 저항의 열화를 야기하고, 웨이퍼의 오염을 유발하는 불순물 요소의 함유물을 발생하므로 인해, 실제적으로 받아들일 수 있는 방법으로 생각될 수 없다.The method described above, when used to reduce the volume resistivity of ceramics of high plasma resistance, such as high purity alumina, aluminum nitride, yttrium oxide or YAG, results in deterioration of plasma resistance and inclusion of impurity elements that cause contamination of the wafer. Because of this, it cannot be thought of as a practically acceptable way.

상기 언급된 바와 같이, 세라믹스에 의해 형성된 부제에 있어서, 체적 저항률은 물질의 공극률에 의해 또한 영향을 받고, 밀도가 높은 소결체가 체적 저항률을 줄이는데 바람직하다. 이 이유 때문에, HP(hot pressing) 또는 HIP(hot isostatic pressing) 등의 높은 온도 환경하에서 특별한 방법으로 소결처리가 요구된다. 그러나, 웨이퍼의 증가하는 직경에 일치하는 크기가 큰 부재의 제조가 높은 비용이 든다.As mentioned above, in the subtitle formed by ceramics, the volume resistivity is also influenced by the porosity of the material, and a dense sintered body is preferable to reduce the volume resistivity. For this reason, sintering is required in a special method under high temperature environments such as HP (hot pressing) or HIP (hot isostatic pressing). However, fabrication of large members consistent with the increasing diameter of the wafer is expensive.

산화 이트늄 세라믹은 상기 기재된 바와 같은 플라즈마 저항에 우수성이 있지만, 반도체 제조장치의 성분 부재로서 이용될 때, 알루미나 등의 다른 세라믹과 비교하여 결점이 있고, 낮은 강도의 결점, 낮은 열충격 저항(thermal shock resistance) 및 온도 조건에 의존하는 열응력(thermal stress)에 의해 파괴 가능성이 있다. 좀더 구체적으로, 그것은 약 50℃의 온도하에서 어려움 없이 이용될 수 있지만, 200℃ 이상의 높은 온도 범위에서 사용될 때에는 높은 파괴 가능성을 보여준다.Yttrium oxide ceramics are excellent in plasma resistance as described above, but when used as a component member of a semiconductor manufacturing apparatus, have a drawback compared to other ceramics such as alumina, and have low strength defects and low thermal shock resistance. resistance) and thermal stress depending on the temperature conditions. More specifically, it can be used without difficulty under a temperature of about 50 ° C., but shows high breakdown potential when used in a high temperature range of 200 ° C. or higher.

그러므로, 반도체 제조 등에서 플라즈마 처리장치의 성분 부재로서 사용되기 위해, 산화 이트늄의 우수한 플라즈마 저항을 약화시키는 것 없이 200℃ 이상의 높은 온도 조건하에서 이용될 수 있는 열충격 저항을 보여주는 것이 가능한 산화 이트늄 소결체가 바람직하다.Therefore, an yttrium oxide sintered body capable of exhibiting thermal shock resistance that can be used under high temperature conditions of 200 ° C. or higher without weakening the excellent plasma resistance of yttrium oxide for use as a component member of a plasma processing apparatus in semiconductor manufacturing or the like is desirable.

본 발명은 상기 기재된 기술적인 문제를 해결하기 위해 이루어지고, 본 발명의 목적 중 하나는 할로겐에 근거한 부식 가스에 대해 우수한 부식 저항 및 우수한 열충격 저항을 가지고, 반도체 및 액정 기기를 생산하는 장치 특히, 플라즈마 처리 장치에서 성분 부재로서 사용하는데 적합한 산화 이트늄 소결체 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the technical problems described above, and one of the objects of the present invention is an apparatus for producing semiconductor and liquid crystal devices, in particular, plasma, which has excellent corrosion resistance and excellent thermal shock resistance against halogen-based corrosion gases. It is to provide an yttrium oxide sintered body suitable for use as a component member in a processing apparatus and a manufacturing method thereof.

본 발명의 하나의 관점에 따라서, 산화 이트늄과, 상기 산화 이트늄에 관한 텅스텐의 비율이 무게에 관하여 1 ~ 50%의 범위에 있는 방식으로 산화 이트늄에서 분산된 텅스텐을 구성하는 산화 이트늄 소결체가 제공되고, 상기 산화 이트늄 소결체의 공극률은 0.2%이하이고, 상기 산화 소결체의 열충격 저항은 침전(water submersion) 방법에서 200℃이다.According to one aspect of the present invention, yttrium oxide and yttrium oxide constituting tungsten dispersed in yttrium oxide in such a manner that the ratio of tungsten to yttrium oxide is in the range of 1 to 50% by weight. A sintered body is provided, the porosity of the yttrium oxide sintered body is 0.2% or less, and the thermal shock resistance of the oxidized sintered body is 200 ° C in the water submersion method.

이러한 소결체는 산화 이트늄의 우수한 플라즈마 저항을 약화시키는 것 없이 산화 이트늄 소결체의 열적 쇼크 저항을 향상시키는 것이 가능하고, 200℃ 이상의 높은 온도 조건하에서도 할로겐 플라즈마 처리에서 장치의 성분 부재로서 이롭게 이용될 수 있다.Such a sintered body is capable of improving the thermal shock resistance of the yttrium oxide sintered body without weakening the excellent plasma resistance of the yttrium oxide, and can be advantageously used as a component member of the apparatus in halogen plasma treatment even under high temperature conditions of 200 ° C or higher. Can be.

상기 텅스텐은 3㎛이하 평균 입자 크기를 가진다.The tungsten has an average particle size of 3 μm or less.

3㎛이하의 부가제로서 텅스텐의 평균입자 크기는 밀도가 높은 소결체를 용이하게 얻도록 하고, 0.2%에서 공극률을 용이하게 제어하도록 한다. 따라서, 산화 이트늄 세라믹이 할로겐 플라즈마 처리장치의 성분 부재로서 이용될 때, 소결체로부터 유발된 입자의 생성은 억제된다.The average particle size of tungsten as an additive of 3 μm or less facilitates obtaining a dense sintered body and easily controls the porosity at 0.2%. Therefore, when yttrium oxide ceramic is used as a component member of the halogen plasma processing apparatus, generation of particles caused from the sintered compact is suppressed.

상기 기재된 바와 같이, 본 발명의 산화 이트늄 소결체는 할로겐에 근거한 부식 가스에 대해 우수한 부식 저항 및 우수한 열충격 저항을 가지고, 반도체 및 액정 기기를 위한 제조처리에서 특히, 플라즈마 처리 장치에서 성분 부재로서 사용하는데 적합한 물질이다.As described above, the yttrium oxide sintered body of the present invention has excellent corrosion resistance and excellent thermal shock resistance against halogen-based corrosion gas, and is used in the manufacturing process for semiconductor and liquid crystal devices, especially as a component member in a plasma processing apparatus. Suitable material.

또한, 상기 산화 이트늄 소결체로 형성된 부재는 할로겐 플라즈마 처리에서 입자의 생성을 억제하여 그 다음 단계에서 생산되어질 반도체 칩 등의 생산율에 있어서의 향상에도 기여하도록 한다.In addition, the member formed of the yttrium oxide sintered body suppresses the generation of particles in the halogen plasma treatment to contribute to the improvement in the production rate of the semiconductor chip or the like to be produced in the next step.

본 발명의 관점 중 하나에 따라서, 산화 이트늄과, 상기 산화 이트늄에 관한 텅스텐의 비율이 무게에 관하여 1 ~ 50%의 범위에 있는 방식으로 상기 산화 이트늄에서 분산된 텅스텐을 구성하는 산화 이트륨 소결체를 제공하고, 상기 산화 이트륨 소결체의 공극률은 0.2% 이하이다.According to one of the aspects of the present invention, yttrium oxide and yttrium oxide constituting tungsten dispersed in the yttrium oxide in such a manner that the ratio of tungsten to the yttrium oxide is in the range of 1 to 50% by weight. The sintered compact is provided and the porosity of the said yttrium oxide sintered compact is 0.2% or less.

할로겐 플라즈마 처리를 위한 장치에서 부재로서 이용된 이러한 소결체는 세라믹 부재의 정전기적 전하에 의해 유발된 입자의 생성을 억제하도록 하고, 웨이퍼 등의 에칭에 있어서, 웨이퍼 표면 전체에 걸쳐서 균일한 에칭 비율을 달성하도록 한다.Such a sintered body used as a member in an apparatus for halogen plasma treatment can suppress the generation of particles caused by the electrostatic charge of the ceramic member, and in etching such as a wafer, achieve a uniform etching rate across the wafer surface. Do it.

산화 이트늄 소결체는 20 ~ 400℃에서 106Ω·㎝이상 및 1013Ω·㎝이하의 체적 저항률을 가지는 것이 선호된다.The yttrium oxide sintered body preferably has a volume resistivity of 10 6 Pa · cm or more and 10 13 Pa · cm or less at 20 to 400 ° C.

상기 범위내의 체적 저항률을 가지는 상기 산화 이트늄 소결체는 상기 기재된 바와 같이, 입자의 생성을 억제하고, 균일한 에칭 비율을 달성하는데 좀더 효과적이다.The yttrium oxide sintered body having the volume resistivity within the above range is more effective in suppressing the generation of particles and achieving a uniform etching rate, as described above.

본 발명의 관점 중 하나에 따라서, 산화 이트늄 소결체를 위한 제조 방법이 제공되고, 상기 방법의 단계는 상기 산화 이트늄 분말에 관한 텅스텐 분말의 비율이 무게에 관하여 1 ~ 50%의 범위에 있는 방식으로 상기 텅스텐 분말을 산화 이트늄 분말에 부가하는 단계와,According to one of the aspects of the present invention, there is provided a manufacturing method for a yttrium oxide sintered body, wherein the step of the method is such that the ratio of tungsten powder to the yttrium oxide powder is in the range of 1 to 50% by weight. Adding the tungsten powder to the yttrium oxide powder,

20 ~ 400℃의 온도에서 106Ω·㎝이상 및 1013Ω·㎝이하의 체적 저항률을 가지는 산화 이트늄 소결체를 얻기 위해 진공 및 감소된 대기내 1700 ~ 2000℃의 온도에서 소결되는 단계로 구성된다.Sintered at a temperature of 1700-2000 ° C in vacuum and reduced atmosphere to obtain an yttrium oxide sintered body having a volume resistivity of at least 10 6 Pa.cm and a volume resistivity of 10 13 Pa.cm at a temperature of 20-400 ° C. do.

이러한 생산 방법은 이로운 방식으로 산화 이트늄 소결체를 얻도록 한다.This production method allows to obtain the yttrium oxide sintered body in an advantageous manner.

상기 기재된 바와 같이, 본 발명의 산화 이트늄 소결체는 할로겐에 근거한 부식 가스에 대해 우수한 부식 저항 및 우수한 열충격 저항을 가지고, 반도체 및 액정 기기를 위한 제조처리에서 특히, 플라즈마 처리 장치에서 성분 부재로서 사용하는데 적합한 물질이다.As described above, the yttrium oxide sintered body of the present invention has excellent corrosion resistance and excellent thermal shock resistance against halogen-based corrosion gas, and is used in the manufacturing process for semiconductor and liquid crystal devices, especially as a component member in a plasma processing apparatus. Suitable material.

또한, 상기 산화 이트늄 소결체로 형성된 부재는 할로겐 플라즈마 처리에서 입자의 생성을 억제하여 그 다음 단계에서 생산되어질 반도체 칩 등의 생산율에 있 어서의 향상에도 기여하도록 한다.In addition, the member formed of the yttrium oxide sintered body is to suppress the generation of particles in the halogen plasma treatment to contribute to the improvement in the production rate of the semiconductor chip to be produced in the next step.

본 발명의 생산 방법은 이로운 방식으로 본 발명의 산화 이트늄 소결체를 얻도록 한다.The production method of the present invention allows to obtain the yttrium oxide sintered body of the present invention in an advantageous manner.

상기 텅스텐의 비율은 산화 이트늄의 s(g)와 텅스텐의 t(g)로 나타낼 때, t/s%로서 결정된다는 것을 주목해야 한다.It should be noted that the ratio of tungsten is determined as t / s% when expressed as s (g) of yttrium oxide and t (g) of tungsten.

다음에, 본 발명은 더욱 상세하게 설명된다.Next, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 산화 이트늄 소결체는 상기 산화 이트늄에 관한 텅스텐의 비율이 무게에 관하여 1 ~ 50%의 범위에 있는 방식으로 산화 이트늄에서 분산된 텅스텐을 포함하고, 0.2%이하에 동등한 공극률 및 200℃ 이상에 동등한 침전(water submersion) 방법으로 열충격 저항을 가지는 것이 특징이다.The yttrium oxide sintered body of the present invention comprises tungsten dispersed in yttrium oxide in such a manner that the ratio of tungsten to yttrium oxide is in the range of 1 to 50% by weight, and the porosity equal to or less than 0.2% and 200 It is characterized by having thermal shock resistance by water submersion method equivalent to above ℃.

따라서, 보다 나은 플라즈마 저항을 그 자체로 가지는 산화 이트늄에 높은 열저항 금속을 가지는 텅스텐을 추가하는 것은 산화 이트늄 소결체의 열적 쇼크 저항을 향상하도록 한다.Therefore, the addition of tungsten having a high heat resistant metal to yttrium oxide having better plasma resistance per se improves the thermal shock resistance of the yttrium oxide sintered body.

그러므로, 본 발명의 산화 이트늄 소결체는 플루오린 또는 클루오린으로부터 유발된 할로겐 플라즈마에 의한 부식에 대해 우수한 저항을 가진다. 게다가, 산화 이트늄 소결체의 열적 쇼크 저항은 높은 고저항 텅스텐 금속의 부가량으로 조절될 수 있다.Therefore, the yttrium oxide sintered body of the present invention has excellent resistance to corrosion by halogen plasma induced from fluorine or gluolin. In addition, the thermal shock resistance of the yttrium oxide sintered body can be controlled by the addition amount of high high resistance tungsten metal.

그러므로, 산화 이트늄에 대한 부가제로서, 산화 이트늄 자체의 우수한 플라즈마 저항에 손상적으로 영향을 끼치는 물질 또는 반도체 제조에서의 오염원을 구성하는 요소를 포함하는 물질은 예를 들면, 포타지움 또는 소듐 등의 알카리 금속 이나, 니켈, 구리 또는 철 등의 중금속이 바람직하지 않다.Therefore, as an additive to yttrium oxide, a material that impairs the excellent plasma resistance of yttrium oxide itself or a material comprising an element constituting a contaminant in semiconductor manufacturing is, for example, potassium or sodium Alkali metals, such as these, and heavy metals, such as nickel, copper, or iron, are not preferable.

한편, 텅스텐은 반도체 제조 장치에서 전극 금속으로서 이용되는 물질이고, 본 발명의 산화 이트늄 소결체에서 부가제로서 유해한 영향을 유발하지 않는다.On the other hand, tungsten is a material used as an electrode metal in a semiconductor manufacturing apparatus, and does not cause harmful effects as an additive in the yttrium oxide sintered body of the present invention.

본 발명의 산화 이트늄 소결체에 있어서, 텅스텐은 소결체에서 분산되고, 즉 달리 말해서, 텅스텐 입자는 산화 이트늄 결정 주위로 확산된다.In the yttrium oxide sintered body of the present invention, tungsten is dispersed in the sintered body, that is to say, tungsten particles diffuse around the yttrium oxide crystals.

그러므로, 높은 온도 상태에서 산화 이트늄 결정의 열응력 및 변형(strain)은 텅스텐 입자에 의해 완화되므로 인해, 우수한 열충격 저항이 실현될 수 있다.Therefore, the thermal stress and strain of the yttrium oxide crystals at high temperature are alleviated by the tungsten particles, so that excellent thermal shock resistance can be realized.

열충격 저항은 텅스텐 입자가 잘 분산되지 않지만 응고되는 상태에서 향상되기 어렵다.The thermal shock resistance is hardly dispersed in the tungsten particles but hardly improved in the solidified state.

본 발명에 있어서, 텅스텐의 부가량은 산화 이트늄에 관하여 1 ~ 50%의 범위내에 있다.In the present invention, the addition amount of tungsten is in the range of 1 to 50% with respect to yttrium oxide.

50%를 초과하는 부가량의 경우에 소결체는 플라즈마 저항에서 심각하게 열화되고, 할로겐 플라즈마 처리 장치에서 성분 부재로서 이용될 때, 이러한 성분 부재의 감손(degradation)에 의한 증가된 입자 생성을 보여준다.In the case of an addition amount exceeding 50%, the sintered body is severely degraded in plasma resistance, and when used as a component member in a halogen plasma processing apparatus, it shows an increased particle generation due to the degradation of such component member.

한편, 1% 이하의 부가량은 열충격 저항을 거의 향상시키지 못한다.On the other hand, the addition amount of 1% or less hardly improves the thermal shock resistance.

산화 이트늄 소결체가 0.2% 이하의 공극률을 가지는 밀도의 소결된 물질이다.The yttrium oxide sintered body is a density sintered material having a porosity of 0.2% or less.

0.2%를 초과하는 공극률의 경우에서, 할로겐 플라즈마 처리장치에서 성분 부재로서 이용될 때, 소결체는 공극의 부근에 집중된 플라즈마에 의해 부식에 대해 노출되어 있으므로 인해, 성분 부재 그 자체로 에칭되고 입자를 생성하기 쉽다.In the case of porosity exceeding 0.2%, when used as a component member in a halogen plasma processing apparatus, the sintered body is etched by the component member itself and produces particles due to being exposed to corrosion by plasma concentrated in the vicinity of the void. easy to do.

부가된 텅스텐은 3㎛이하의 평균입자 크기를 가지는 것을 선호한다.Tungsten added preferably has an average particle size of 3 μm or less.

3㎛를 초과하는 평균입자 크기의 경우에서, 텅스텐은 소결체의 밀한 형성을 방해하고, 높은 공극률을 야기하도록 소결을 방해하는 물질이 된다. 소결체가 할로겐 플라즈마 처리장치에서 성분 부재로서 이용될 때, 플라즈마에 의한 공극 부근에서 에칭하도록 하는 경향이 있고, 입자 발생을 유발하는 경향이 있다.In the case of an average particle size of more than 3 μm, tungsten becomes a material which hinders dense formation of the sintered body and hinders sintering to cause high porosity. When the sintered body is used as a component member in a halogen plasma processing apparatus, it tends to be etched in the vicinity of the voids by the plasma, and tends to cause particle generation.

산화 이트늄 소결체는 우수한 열충격 저항 좀더 구체적으로 200℃ 이상의 침전 방법에 의해 열충격 저항을 가지고 있다. Yttrium oxide sintered body has excellent thermal shock resistance More specifically, it has a thermal shock resistance by the precipitation method of 200 ℃ or more.

소정의 온도로 가열된 소결체가 물에 주입될 때, 열충격 저항은 크랙을 생성하는 제한 온도 차이를 의미한다. 예를 들면, 220℃으로 가열된 소결체가 20℃의 물에 주입되는 경우 크랙을 생성하지 않을 때, 침전 방법에 의한 열충격 저항은 220℃ 이상이다.When the sintered body heated to a predetermined temperature is injected into the water, the thermal shock resistance means a limit temperature difference which produces cracks. For example, when a sintered body heated to 220 ° C. is injected into water at 20 ° C. and no crack is generated, the thermal shock resistance by the precipitation method is 220 ° C. or more.

200℃ 이상의 침전 방법에 의한 열충격 저항을 가지는 본 발명의 산화 이트늄 소결체는 200℃ 이상의 높은 온도 범위에서 플라즈마 처리장치의 성분 부재로서 이용될 수 있다. 상기 산화 이트늄 소결체는 이용가능해 오지 못하고 있다.The yttrium oxide sintered body of the present invention having a thermal shock resistance by a precipitation method of 200 ° C. or higher can be used as a component member of the plasma processing apparatus in a high temperature range of 200 ° C. or higher. The yttrium oxide sintered body has not been available.

좀더 구체적으로, 할로겐 플라즈마 처리를 위한 장치의 성분 부재로서 이용될 때, 소결체는 200℃의 높은 온도하에서 조차도 이러한 부재의 에칭 또는 파괴에 의한 입자의 생성을 억제할 수 있고, 생산될 반도체 기기 등의 생산율의 향상에 기여할 수 있다.More specifically, when used as a component member of an apparatus for halogen plasma treatment, the sintered body can suppress generation of particles by etching or breaking of such a member even under a high temperature of 200 ° C, It can contribute to the improvement of production rate.

특히, 예를 들면, 반도체 웨이퍼상의 필름 형성 처리에서 CCl4, BCL3, HBr, CF4, C4F8, NF3 또는 SF6 등의 할로겐 합성물의 플라즈마 가스 또는 높은 부식성의 자체 클리닝 CLF3 가스를 이용하는 장치를 위한 부재나 또는 N2나 O2를 이용하는 강한 스퍼팅 플라즈마에 의한 에칭에 대해 노출된 부재로서 이롭게 이용될 수 있다.In particular, plasma gases of halogen compounds such as CCl 4 , BCL 3 , HBr, CF 4 , C 4 F 8 , NF 3 or SF 6 , or highly corrosive self-cleaning CLF 3 gases, for example, in film forming processes on semiconductor wafers It can be advantageously used as a member for a device using or as a member exposed to etching by a strong sputtering plasma using N 2 or O 2 .

본 발명의 산화 이트늄 소결체는 산화 이트늄 분말에 텅스텐 분말을 부가하고, 감소된 대기나 진공으로 1700 ~ 2000℃의 온도에서 혼합물을 소결함으로써 생산될 수 있다.The yttrium oxide sintered body of the present invention can be produced by adding tungsten powder to the yttrium oxide powder and sintering the mixture at a temperature of 1700 to 2000 ° C. with reduced atmosphere or vacuum.

1700℃ 이하의 소결 온도의 경우에서는 많은 공극이 소결체로 되므로 인해, 충분히 높은 밀도를 이룰 수 없고, 공극의 부근에서 에칭되는 경향이 있다. 그러므로, 입자 생성을 용이하게 유발할 수 있다.In the case of the sintering temperature of 1700 degrees C or less, since many space | gap turns into a sintered compact, it cannot achieve high enough density and it tends to be etched in the vicinity of a space | gap. Therefore, particle generation can be easily induced.

한편, 2000℃를 초과하는 소결 온도가 과도하게 큰 결정 입자를 생기도록 함으로 인해, 바람직하지 않게 강도를 약화시킨다.On the other hand, the sintering temperature exceeding 2000 ° C. causes excessively large crystal grains, which undesirably weakens the strength.

[예][Yes]

다음에서, 본 발명의 실시예 중 하나는 예로 자세하게 설명되지만, 본 발명은 이들 예로 한정되지 않는다.In the following, one of the embodiments of the present invention is described in detail by way of example, but the present invention is not limited to these examples.

[예 2-1][Example 2-1]

99.9%의 순도의 산화 이트늄에 대한 천연 자원 분말은 스프레이 드라이어(spray-dryer)에 의해 작은 알갱이로 형성되었고, 텅스텐(W)의 분말은 상기 산화 이트늄에 관한 텅스텐의 비율이 무게에 관하여 1%의 범위에 있는 방식으로 산화 이트늄 분말에 부가되었다. 예를 들면, 1%의 비율은 텅스텐의 무게가 1(g)이고, 산화 이트늄의 무게가 100(g)인 경우로부터 유도될 수 있다.The natural resource powder for yttrium oxide of 99.9% purity was formed into small grains by a spray-dryer, and the powder of tungsten (W) had a ratio of tungsten to yttrium oxide in terms of weight 1 It was added to the yttrium oxide powder in a manner in the range of%. For example, the ratio of 1% can be derived from the case where the weight of tungsten is 1 (g) and the weight of yttrium oxide is 100 (g).

작은 알갱이는 1.5t/㎠의 압력하에서 CIP 방법에 의해 몰드되도록 압력을 받고, 얻어진 몰드된 물품(φ280㎜ × 30㎜)은 산화 이트늄 소결체를 얻기 위해 할로겐 대기에서의 1800℃에서 소결되었다.The pellets were pressurized to be molded by the CIP method under a pressure of 1.5 t / cm 2, and the obtained molded article (φ280 mm × 30 mm) was sintered at 1800 ° C. in a halogen atmosphere to obtain an yttrium oxide sintered body.

상기 얻어진 소결체상에서, 공극률은 아르키메데스 방법에 의해 측정되었다.On the obtained sintered compact, the porosity was measured by the Archimedes method.

또한, 열충격 저항은 다음의 침전 방법에 의해 평가되었다.In addition, thermal shock resistance was evaluated by the following precipitation method.

상기 소결체로부터, 3㎜ × 4㎜ × 40㎜의 크기의 30개의 테스트는 그라인딩 처리에 의해 준비되었다.From the said sintered compact, 30 tests of the magnitude | size of 3 mm x 4 mm x 40 mm were prepared by the grinding process.

10개의 테스트 각각은 30분 이상을 위한 소정의 온도로 유지되었고, 그 다음 5분 동안 물탱크에 잠기게 한다.(온도 차이 Δ(℃) = 130, 170 또는 200)Each of the 10 tests was kept at a predetermined temperature for at least 30 minutes and then submerged in the water tank for 5 minutes (temperature difference Δ (° C.) = 130, 170 or 200).

물을 완전히 닦아낸 후, 샘플은 2시간 동안 120℃에서 말린 다음, 실내 온도로 식히고, 플루오르센트 결점 검출 액체를 이용하여 크랙을 위해 조사되었다.After the water was thoroughly wiped off, the sample was dried at 120 ° C. for 2 hours, then cooled to room temperature and irradiated for cracks using a fluorescent defect detection liquid.

소결체는 플라즈마 정류링(rectifying ring)을 준비하도록 그라인딩 처리로 되었다.The sintered body was subjected to grinding treatment to prepare a plasma rectifying ring.

그것은 RIE(Reactive Ion Etching) 에칭 장치에 장착되고(사용된 가스: CF4, O2), 8인치 실리콘 웨이퍼의 에칭 처리에 사용되었고, 웨이퍼상에서 0.3㎛의 많은 입자는 레이저 입자수에 의해 측정되었다.It was mounted on a Reactive Ion Etching (RIE) etching apparatus (gases used: CF 4 , O 2 ), used to etch 8 inch silicon wafers, and many particles of 0.3 μm on the wafer were measured by the laser particle count. .

결과가 표 1에 도시된다.The results are shown in Table 1.

[예 1-2 ~ 1-6 및 비교예 1-1 ~ 1-5][Examples 1-2 to 1-6 and Comparative Examples 1-1 to 1-5]

소결체는 산화 이트늄에 부가된 텅스텐(W)이 표 1에서의 예 1-2 ~ 1-6 및 비교예 1-1 ~ 1-5에 나타낸 양으로 변화되었다는 것을 제외하고는 예 1에서와 같은 방식으로 준비되었다.The sintered compact was the same as in Example 1 except that the tungsten (W) added to the yttrium oxide was changed to the amounts shown in Examples 1-2 to 1-6 and Comparative Examples 1-1 to 1-5 in Table 1. Prepared in a way.

각 소결된 세라믹은 표 1에서와 같은 방식으로 공극률 및 체적 저항률을 위해 측정되었고, 플라즈마 정류링으로 이루어졌을 때의 웨이퍼의 입자수의 측정 및 웨이퍼의 입자 산출량을 위한 평가가 또한 실행되었다.Each sintered ceramic was measured for porosity and volume resistivity in the same manner as in Table 1, and evaluation of the particle number of the wafer and evaluation of the particle yield of the wafer when the plasma rectifying ring was made was also performed.

이 얻어진 결과는 표 1에서 요약되었다.The results obtained are summarized in Table 1.

W 부가량 (wt%)W addition amount (wt%) 공극률 (%)Porosity (%) 열충격 저항 (ΔT/크랙수)Thermal Shock Resistance (ΔT / Cracks) 입자 (수)Particles (Number) 130℃130 ℃ 170℃170 ℃ 220℃220 ℃   Yes 1-11-1 1One 0.060.06 00 00 00 1818 1-21-2 55 0.080.08 00 00 00 1010 1-31-3 1010 0.080.08 00 00 00 1414 1-41-4 2020 0.100.10 00 00 00 1515 1-51-5 4040 0.150.15 00 00 00 2626 1-61-6 5050 0.180.18 00 00 00 1212 비교예  Comparative example 1-11-1 00 0.070.07 33 1010 -- 1010 1-21-2 0.80.8 0.060.06 00 1010 -- 1515 1-31-3 1010 0.210.21 00 00 00 4242 1-41-4 4040 0.220.22 00 00 00 4848 1-51-5 5555 0.180.18 00 00 00 4040

표 1로부터 분명해진 바와 같이, 산화 이트륨에 관한 텅스텐의 비율이 무게에 관하여 1 ~ 50%의 범위에 있는 텅스텐의 부가량을 가지고, 0.2% 이하(예 1-1 ~ 1-6)의 공극률을 가지는 산화 이트륨 소결체는 침전 방법에 의한 열충격 저항의 평가에서 크랙을 보이지 않았고, 보다 우수한 열충격 저항을 가지는 것이 확인되었다.As apparent from Table 1, the ratio of tungsten to yttrium oxide has an added amount of tungsten in the range of 1 to 50% by weight, and has a porosity of 0.2% or less (Examples 1-1 to 1-6). It was confirmed that the yttrium oxide sintered compact had no crack in the evaluation of the thermal shock resistance by the precipitation method, and had better thermal shock resistance.

또한, 예 1-1 ~ 1-6의 산화 이트늄 소결체는 플라즈마 정류링으로서 이용될 때, 입자 생산을 억제하고, 장치의 부재로서 이러한 소결체를 이용하여 준비된 반도체 기기 등의 생산율의 향상을 제공하도록 기대된다.In addition, the yttrium oxide sintered bodies of Examples 1-1 to 1-6, when used as plasma rectifying rings, suppress the particle production and provide an improvement in the production rate of semiconductor devices or the like prepared using such sintered bodies as members of the apparatus. It is expected.

[예 1-7 ~1-9 및 비교예 1-6][Examples 1-7 to 1-9 and Comparative Examples 1-6]

소결체는 표 2에서의 예 1-7 ~ 1-9 및 비교예 1-6에 나타낸 입자 크기의 텅스텐(W) 분말을 이용하는 것을 제외하고는 예 1-1에서와 같은 방식으로 준비되었고, 산화 이트늄에 근거한 무게에 의해 2%양으로 부가되었다.The sintered body was prepared in the same manner as in Example 1-1, except that tungsten (W) powder having the particle size shown in Examples 1-7 to 1-9 and Comparative Examples 1-6 in Table 2 was used. It was added in an amount of 2% by weight based on titanium.

각 소결된 세라믹은 예 1-1과 동일한 방식으로 아르키메데스 방법에 의한 공극률 및 밀도를 위해 측정되었다. 소결된 세라믹이 플라즈마 정류링으로 이루어졌을 때 웨이퍼의 입자수가 또한 실행되었다.Each sintered ceramic was measured for porosity and density by Archimedes' method in the same manner as in Example 1-1. Particle count of the wafer was also performed when the sintered ceramic was made of a plasma rectifying ring.

이 얻어진 결과는 표 2에 요약된다.The results obtained are summarized in Table 2.

W 평균입자크기 (㎛)W Average Particle Size (㎛) 밀도 (g/㎤)Density (g / cm 3) 공극률 (%)Porosity (%) 입자 (수)Particles (Number)  Yes 1-71-7 0.50.5 5.1025.102 0.060.06 1616 1-81-8 1.21.2 5.0505.050 0.060.06 1313 1-91-9 2.82.8 4.9634.963 0.190.19 3232 비교 예Comparative example 1-61-6 3.53.5 4.9224.922 0.250.25 6161

표 2로부터 분명한 바와 같이, 밀도 높은 소결체는 부가된 텅스텐이 3㎛를 초과하는 평균입자 크기를 가질 때 얻어지는 것이 어려웠고, 비교예 1-6의 소결체는 0.2%를 초과하는 공극률을 가졌고, 플라즈마 정류링으로서 이용될 때 큰 입자 생성을 보였다.As is apparent from Table 2, a dense sintered body was difficult to obtain when the added tungsten had an average particle size exceeding 3 µm, and the sintered body of Comparative Examples 1-6 had a porosity exceeding 0.2%, and the plasma rectifying ring Large particles were produced when used as.

다음에서, 본 발명의 다른 관점이 더욱 상세하게 설명된다.In the following, another aspect of the present invention is described in more detail.

본 발명의 산화 이트늄 소결체가 산화 이트늄에 관하여 1 ~ 50%양으로 분산되고, 0.2% 이하에 동등한 공극률을 가지는 텅스텐을 포함하는 것으로 특징이 된다.The yttrium oxide sintered body of the present invention is characterized by containing tungsten dispersed in an amount of 1 to 50% with respect to yttrium oxide and having a porosity equivalent to 0.2% or less.

따라서, 플라즈마 저항을 가지는 산화 이트늄에 대해 높은 융해점을 가지는 텅스텐을 부가하는 것은 체적 저항률을 감소하도록 한다.Therefore, adding tungsten with high melting point to yttrium oxide with plasma resistance allows to reduce volume resistivity.

그러므로, 본 발명의 소결체는 플루오린 또는 클루오린으로부터 유발된 할로겐 플라즈마에 의한 부식에 대해 우수한 저항을 가진다. 게다가, 체적 저항은 높은 융해점을 가지는 텅스텐의 부가량으로 조절할 수 있다.Therefore, the sintered body of the present invention has excellent resistance to corrosion by halogen plasma induced from fluorine or gluolin. In addition, the volume resistance can be adjusted by the addition amount of tungsten having a high melting point.

그러므로, 이러한 소결체는 할로겐 플라즈마 처리에 사용된 장치의 성분 부재로서 사용될 때, 세라믹 부재의 전하에 의해 유발된 입자의 생성을 억제하고, 웨이퍼 등의 에칭 처리에서 웨이퍼 표면에 걸쳐 균일한 에칭 비율을 유지하도록 함으로 인해, 생산될 반도체 칩 등의 생산율이 이전의 절연 세라믹을 이용하는 경우와 비교하여 향상될 수 있다.Therefore, such a sintered body, when used as a component member of an apparatus used for halogen plasma treatment, suppresses the generation of particles caused by the charge of the ceramic member, and maintains a uniform etching rate across the wafer surface in an etching treatment such as a wafer. By doing so, the production rate of the semiconductor chip to be produced can be improved as compared with the case of using the previous insulating ceramic.

본 발명에 있어서, 텅스텐의 부가량은 상기 기재된 바와 같이, 산화 이트늄에 관하여 1 ~ 50%의 범위내에 있다.In the present invention, the addition amount of tungsten is in the range of 1 to 50% with respect to yttrium oxide, as described above.

부가량이 50%를 초과할 때, 소결체는 플라즈마 저항으로 중요하게 약화되고, 할로겐 플라즈마 처리장치에서의 성분 부재로서 이용될 때, 이러한 성분 부재의 감손에 의한 증가된 입자 생성을 보여준다.When the addition amount exceeds 50%, the sintered body is significantly weakened by the plasma resistance, and when used as a component member in a halogen plasma processing apparatus, it shows an increased particle generation by the deterioration of such a component member.

한편, 1%이하의 부가량은 체적 저항률을 거의 감소시키지 않는다.On the other hand, the addition amount of 1% or less hardly reduces the volume resistivity.

또한, 산화 이트늄 소결체는 0.2% 이하에 동등한 공극률을 가지고, 밀도가 높은 텍스쳐(texture)의 소결된 물질이다.In addition, the yttrium oxide sintered body has a porosity equivalent to 0.2% or less and is a dense texture sintered material.

0.2%를 초과하는 공극률의 경우에서, 할로겐 플라즈마 처리장치에서의 성분 부재로서 이용될 때, 소결체는 공극의 부근에 집중된 플라즈마에 의한 부식에 대해 노출되므로 인해, 성분 부재 그 차제가 에칭되고, 입자를 생성하는 경향이 있다.In the case of the porosity exceeding 0.2%, when used as a component member in a halogen plasma processing apparatus, the sintered body is exposed to corrosion by plasma concentrated in the vicinity of the void, so that the component member thereof is etched and the particles are etched. Tends to produce.

또한, 산화 이트늄 소결체는 20 ~ 400℃의 온도에서 106Ω·㎜이상 및 1013Ω·㎜이하의 체적 저항률을 가진다.Further, the yttrium oxide sintered body has a volume resistivity of 10 6 Pa · mm or more and 10 13 Pa · mm or less at a temperature of 20 to 400 ° C.

체적 저항률이 1013Ω·㎜이상일 때, 소결된 세라믹 부재는 전기적으로 쉽게 전하되는 경향이 있고, 할로겐 플라즈마 처리장치에서 성분 부재로서 이용될 때, 입자 생성을 억제하는 것이 어렵다. 또한, 웨이퍼 상에 직접적으로 형성된 철외장이 웨이퍼 표면내에 불균형한 에칭 비율을 유발하도록 불균형으로 된다.When the volume resistivity is 10 13 Pa · mm or more, the sintered ceramic member tends to be electrically charged easily, and when used as a component member in a halogen plasma processing apparatus, it is difficult to suppress particle generation. In addition, the iron sheath directly formed on the wafer is unbalanced to cause an uneven etching rate in the wafer surface.

한편, 체적 저항률이 106Ω·㎜이하일 때, 충분한 절연 특징을 제공할 수 없고, 입자 생성을 억제하고, 균일한 에칭 비율을 얻는 상기 효과를 얻을 수 없다.On the other hand, when the volume resistivity is 10 6 Pa · mm or less, sufficient insulation characteristics cannot be provided, and the above effect of suppressing particle generation and obtaining a uniform etching rate cannot be obtained.

본 발명의 산화 이트늄 소결체는 산화 이트늄에 관하여 1 ~ 50%의 양으로 텅스텐 분말을 산화 이트늄 분말에 부가하여, 감소된 대기 또는 진공으로 1700 ~ 2000℃의 온도에서 혼합물을 소결함으로써, 생산될 수 있다. The yttrium oxide sintered body of the present invention is produced by adding tungsten powder to yttrium oxide powder in an amount of 1 to 50% relative to yttrium oxide, and sintering the mixture at a temperature of 1700 to 2000 ° C. with reduced atmosphere or vacuum. Can be.

한편, 소결 온도가 2000℃를 초과할 때, 과도하게 큰 결정 입자를 이끌기 때문에, 강도를 바람직하지 않게 약화시킨다.On the other hand, when the sintering temperature exceeds 2000 ° C, excessively large crystal particles are attracted, so that the strength is undesirably weakened.

[예][Yes]

다음에, 본 발명의 실시예는 예에 의해 더 분명해지지만, 본 발명은 이들 예에 의해 한정되지 않는다.Next, the embodiment of the present invention will be more apparent by way of example, but the present invention is not limited by these examples.

[예 2-1][Example 2-1]

99.9%의 순도의 산화 이트늄의 천연물질 분말을 위해 산화 이트늄에 관하여 5%양으로 부가되었고, 혼합물은 스프레이 드라이어에 의해 작은 알갱이로 이루어졌다.5% with respect to yttrium oxide was added for a 99.9% purity yttrium oxide natural powder, and the mixture was made into small grains by a spray dryer.

작은 알갱이는 1500kgf/㎠의 압력하에서 CIP(Cold Isostatic Pressure) 방법으로 압력 몰드되었고, 얻어진 몰드체(φ280㎜ × 30㎜)가 소결체를 얻어지도록 할로겐 대기에서 1800℃로 소결되었다.The pellets were pressure molded by the CIP (Cold Isostatic Pressure) method under a pressure of 1500 kgf / cm 2, and the obtained mold body (φ280 mm × 30 mm) was sintered at 1800 ° C. in a halogen atmosphere to obtain a sintered body.

상기 얻어진 소결체상에서, 공극률은 아르키메데스 방법에 의해 측정되었고, 4단자(for-terminal) 방법 및 더블링(double ring) 방법에 의해 실내 온도(25℃)에서 측정되었다.On the obtained sintered body, the porosity was measured by the Archimedes method and measured at room temperature (25 ° C.) by the for-terminal method and the double ring method.

이들 측정의 결과가 표 3에 표시된다.The results of these measurements are shown in Table 3.

소결체가 플라즈마 정류링을 준비하도록 그라인딩 처리로 되었다.The sintered compact was ground to prepare the plasma rectifying ring.

그것은 RIE(Reactive Ion Etching) 에칭 장치에 장착되고(사용된 가스: CF4, O2), 8인치 실리콘 웨이퍼의 에칭 처리에 사용되었고, 웨이퍼상에서 0.3㎛의 많은 입자는 레이저 입자수에 의해 측정되었다.It was mounted on a Reactive Ion Etching (RIE) etching apparatus (gases used: CF 4 , O 2 ), used to etch 8 inch silicon wafers, and many particles of 0.3 μm on the wafer were measured by the laser particle count. .

또한, 칩(15㎜ × 7㎜)은 웨이퍼로부터 준비되었고, 이러한 칩의 생산율이 평가되었다.In addition, chips (15 mm x 7 mm) were prepared from wafers, and the yield of these chips was evaluated.

결과가 표 3에 도시된다.The results are shown in Table 3.

[예 2-2 ~ 2-6 및 비교예 2-1 ~ 2-6][Examples 2-2 to 2-6 and Comparative Examples 2-1 to 2-6]

소결체는 산화 이트늄에 부가된 텅스텐(W)이 표 3에서의 예 2-2 ~ 2-6 및 비교예 2-1 ~ 2-6에 나타낸 양으로 변화되었다는 것을 제외하고는 예 2-1에서와 같은 방식으로 준비되었다.The sintered body was prepared in Example 2-1 except that tungsten (W) added to yttrium oxide was changed to the amounts shown in Examples 2-2 to 2-6 and Comparative Examples 2-1 to 2-6 in Table 3. It was prepared in the same way.

각 소결된 세라믹은 표 2-1에서와 같은 방식으로 공극률 및 체적 저항률을 위해 측정되었고, 플라즈마 정류링으로 이루어졌을 때의 웨이퍼의 입자수의 측정 및 칩의 입자 산출량을 위한 평가가 또한 실행되었다.Each sintered ceramic was measured for porosity and volume resistivity in the same manner as in Table 2-1, and the evaluation of the particle count of the wafer and the chip particle yield when the plasma rectifying ring was made was also performed.

이 얻어진 결과는 표 3에서 요약되었다.The results obtained are summarized in Table 3.

W 부가량 (%)W addition amount (%) 공극률 (%)Porosity (%) 체적 저항률 (Ω·㎝)Volume resistivity (Ω · cm) 입자 (수)Particles (Number) 칩 산출량 (%)Chip output (%)     Yes 2-12-1 55 0.050.05 7 × 1012 7 × 10 12 1818 9090 2-22-2 1010 0.060.06 3 × 1012 3 × 10 12 1010 9696 2-32-3 2020 0.080.08 2 × 1010 2 × 10 10 1414 9292 2-42-4 3030 0.080.08 9 × 108 9 × 10 8 1515 9090 2-52-5 4040 0.120.12 9 × 106 9 × 10 6 2626 9090 2-62-6 4848 0.110.11 2 × 106 2 × 10 6 1212 9191 비교 예   Comparative example 2-12-1 00 0.070.07 1 × 1013 1 × 10 13 4040 8282 2-22-2 1One 0.060.06 1 × 1013 1 × 10 13 3939 8080 2-32-3 1010 0.260.26 9 × 1011 9 × 10 11 4242 7676 2-42-4 3535 0.220.22 1 × 109 1 × 10 9 4848 7272 2-52-5 4848 0.220.22 7 × 105 7 × 10 5 4040 8080 2-62-6 5050 0.300.30 7 × 105 7 × 10 5 4444 8080

표 3으로부터 분명해진 바와 같이, 산화 이트늄에 관하여 1 ~ 50%의 텅스텐의 부가량을 가지고, 0.2%이하의 공극률을 가지는 산화 이트늄 소결체는 플라즈마 정류링으로서 이용될 때, 입자 생성을 억제하고, 처리된 웨이퍼로부터 준비된 칩에서 90% 이상의 생산율을 제공하도록 확인되었다.(예 2-1 ~ 2-6)As is apparent from Table 3, an yttrium oxide sintered body having an added amount of tungsten of 1 to 50% with respect to yttrium oxide and having a porosity of 0.2% or less, when used as a plasma rectifying ring, suppresses particle formation. It has been found to provide over 90% yield on chips prepared from processed wafers (Examples 2-1 to 2-6).

본 발명의 선호하는 실시예에 연관하여 기재되었지만, 여러가지의 변경과 수정이 일탈하지 않는 범위내에서 이루어질 수 있는 것은 이 분야의 당업가에게 분명할 것이다. 그러므로, 본 발명의 진실한 정신 및 범위내에서 분류된 바와 같이, 이러한 변경 및 수정을 모든 청구항에서 커버하려고 한다.Although described in connection with a preferred embodiment of the present invention, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the scope thereof. Therefore, as is intended to be classified within the true spirit and scope of this invention, it is intended that such changes and modifications be covered in all claims.

상기 기재된 바와 같이, 본 발명의 산화 이트늄 소결체는 할로겐에 근거한 부식 가스에 대해 우수한 부식 저항 및 우수한 열충격 저항을 가지고, 반도체 및 액정 기기를 위한 제조처리에서 특히, 플라즈마 처리 장치에서 성분 부재로서 사용하는데 적합한 물질이다.As described above, the yttrium oxide sintered body of the present invention has excellent corrosion resistance and excellent thermal shock resistance against halogen-based corrosion gas, and is used in the manufacturing process for semiconductor and liquid crystal devices, especially as a component member in a plasma processing apparatus. Suitable material.

Claims (5)

산화 이트늄과, 상기 산화 이트늄에 관한 텅스텐의 비율이 무게에 관하여 1 ~ 50%의 범위에 있는 방식으로 상기 산화 이트늄에서 분산된 텅스텐을 구성하는 산화 이트늄 소결체를 포함하고, Yttrium oxide and an yttrium oxide sintered body constituting tungsten dispersed in the yttrium oxide in such a manner that the ratio of tungsten to the yttrium oxide is in the range of 1 to 50% by weight, 상기 산화 이트늄 소결체의 공극률은 0.2%이하이고,The porosity of the yttrium oxide sintered body is 0.2% or less, 상기 산화 소결체의 열충격 저항은 침전(water submersion) 방법에서 200℃이상인 것을 특징으로 하는 산화 이트늄 소결체.The yttrium oxide sintered body, characterized in that the thermal shock resistance of the sintered oxide is 200 ℃ or more in the water submersion method. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 텅스텐은 3㎛이하의 평균입자 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 산화 이트늄 소결체.The tungsten yttrium oxide sintered body, characterized in that having an average particle size of less than 3㎛. 산화 이트늄과, 상기 산화 이트늄에 관한 텅스텐의 비율이 무게에 관하여 1 ~ 50%의 범위에 있는 방식으로 상기 산화 이트늄에서 분산된 텅스텐을 구성하는 산화 이트늄 소결체를 포함하고,Yttrium oxide and an yttrium oxide sintered body constituting tungsten dispersed in the yttrium oxide in such a manner that the ratio of tungsten to the yttrium oxide is in the range of 1 to 50% by weight, 상기 산화 이트늄 소결체의 공극률은 0.2%이하인 것을 특징으로 하는 산화 이트늄 소결체.The yttrium oxide sintered compact, wherein the porosity of the yttrium oxide sintered compact is 0.2% or less. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, 체적 저항률은 20 ~ 400℃에서 106Ω·㎝이상 및 1013Ω·㎝이하인 것을 특징으로 하는 산화 이트늄 소결체.A yttrium oxide sintered compact having a volume resistivity of 10 6 Pa · cm or more and 10 13 Pa · cm or less at 20 to 400 ° C. 산화 이트늄 소결체를 위한 제조 방법에 있어서,In the manufacturing method for a yttrium oxide sintered compact, 상기 산화 이트늄 분말에 관한 텅스텐 분말의 비율이 무게에 관하여 1 ~ 50%의 범위에 있는 방식으로 상기 텅스텐 분말을 산화 이트늄 분말에 부가하는 단계와,Adding the tungsten powder to the yttrium oxide powder in such a way that the proportion of tungsten powder to the yttrium oxide powder is in the range of 1 to 50% by weight; 20 ~ 400℃의 온도에서 106Ω·㎝이상 및 1013Ω·㎝이하의 체적 저항률을 가지는 산화 이트늄 소결체를 얻기 위해 진공 및 감소된 대기내 1700 ~ 2000℃의 온도에서 소결되는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 산화 이트늄 소결체를 위한 제조 방법.Sintering at a temperature of 1700-2000 ° C. in a vacuum and reduced atmosphere to obtain an yttrium oxide sintered body having a volume resistivity of at least 10 6 Pa · cm and a volume resistivity of 10 13 Pa · cm at a temperature of 20-400 ° C. The manufacturing method for the yttrium oxide sintered compact characterized by the above-mentioned.
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