TWI439575B - A substrate processing device, and a film forming method - Google Patents

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TWI439575B
TWI439575B TW096136038A TW96136038A TWI439575B TW I439575 B TWI439575 B TW I439575B TW 096136038 A TW096136038 A TW 096136038A TW 96136038 A TW96136038 A TW 96136038A TW I439575 B TWI439575 B TW I439575B
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Kouji Mitsuhashi
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Tokyo Electron Ltd
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Description

基板處理裝置用的零件及皮膜形成方法
本發明係關於基板處理裝置用的零件及皮膜形成方法，尤其是有關對基板施予電漿處理之基板處理裝置用的零件。
習知用於對做為基板之晶圓施予特定之處理的基板處理裝置有用於實施CVD或PVD等之成膜處理之成膜裝置以及利用電漿進行蝕刻之蝕刻裝置。該等基板處理裝置隨著近年來晶圓的大口徑化而大型化，該裝置的重量之增加成為問題。因此，輕量的鋁質構件多使用為基板處理裝置之構造元件之構件。
可是，通常鋁質構件對於基板處理裝置上之特定處理所使用之腐蝕性氣體或電漿之抗蝕性低，所以在該鋁質構件形成的構成零件，例如，冷卻板(Cooling plate)表面形成具有抗蝕性之耐酸鋁(Alumite)皮膜(參照例如專利文獻1)。
[專利文獻1]特開平11-43734號公報
但是，最近有時實施由HARC(High Aspect Ratio Contact)處理等所代表的高功率電漿處理。在高功率電漿 處理中，雖然冷卻板的溫度會上升，但是通常耐酸鋁皮膜耐燃性低，該項電漿處理中，冷卻板的耐酸鋁皮膜會發生龜裂而耐酸鋁皮膜之一部分會缺少而發生顆粒。
本發明的目的在提供一種可以防止因缺少皮膜而發生顆粒之基板處理裝置用的零件及皮膜形成方法。
為達成上述目的，申請專利範圍第1項所記載之基板處理裝置用的零件，係用於對基板施予電漿處理，其特徵為具備形成於上述零件表面之皮膜，其係藉由將上述零件連接到直流電源的陽極並且浸漬於以有機酸為主成分之溶液中的陽極氧化處理所形成，上述皮膜被施予使用沸騰水的半封孔處理。
申請專利範圍第2項所記載之基板處理裝置用的零件係在申請專利範圍第1項所記載之零件中之上述半封孔處理時，將上述基板處理裝置用的零件連續浸漬於上述沸騰水中5至10分鐘為其特徵。
申請專利範圍第3項所記載之基板處理裝置用的零件係在申請專利範圍第1項或第2項所記載的零件中具有無法藉由噴塗來形成皮膜之表面為其特徵。
申請專利範圍第4項所記載之基板處理裝置用的零件係在申請專利範圍第3項所記載的零件中，上述表面為至少是一個孔部或凹部的表面為其特徵。
申請專利範圍第5項所記載之基板處理裝置用的零件 係在申請專利範圍第1至4項中任1項所記載的零件中，上述零件的表面暴露於高功率的電漿氣氛中為其特徵。
申請專利範圍第6項所記載之基板處理裝置用的零件係在申請專利範圍第1至5項中任1項所記載的零件中，上述基板處理裝置用的零件為圓板狀之冷卻板，該冷卻板具有多個貫穿孔為其特徵。
申請專利範圍第7項所記載之基板處理裝置用的零件係在申請專利範圍第1至6項中之任1項所記載的零件中，構成上述零件的基材的主要成分為JIS規格的A6061合金為其特徵。
為達成上述目的，申請專利範圍第8項所記載的皮膜形成方法係在基板施予電漿處理之基板處理裝置用的零件的皮膜形成方法中，具備：將上述零件連接到直流電源的陽極並且浸漬於以有機酸為主要成分之溶液中的陽極氧化步驟；以及將上述零件連續浸漬於沸騰水中5至10分鐘之半封孔步驟為其特徵。
依據申請專利範圍第1項所記載之基板處理裝置用的零件，該零件係連接到直流電源的陽極，而且浸漬於以有機酸為主要成分的溶液中俾在表面形成皮膜，且對皮膜實施利用沸騰水的半封孔處理。若零件被連接到直流電源的陽極且浸漬於以有機酸為主要成分的溶液中時，則除了由該零件表面向內側生長氧化膜之外，絶不會由零件表面向 外側生長氧化膜。亦即，因為氧化物的結晶柱不會由表面向外側伸長，所以可以抑制由結晶柱間之衝突所發生的殘餘應力。另外，皮膜中雖然會發生多個孔(pore)，惟利用沸騰水的半封孔處理會不完整地封閉該等孔，因此，縱使氧化物在各孔中膨脹，還是可以確保膨脹的氧化物之逃逸所。從而，即使零件升高溫度，皮膜也不致遭受破壞，可以防止因為缺乏皮膜而發生顆粒(particle)。
依據申請專利範圍第2項所記載之基板處理裝置用的零件，因為基板處理裝置用的零件連續浸漬於沸騰水中5至10分鐘，所以可以使皮膜的各孔中的氧化物的生長量減少以確實確保開口。從而可以確實防止因為缺乏皮膜而發生顆粒。
依據申請專利範圍第3項所記載之基板處理裝置用的零件，其具有無法以噴塗形成皮膜的表面。若該零件浸漬於以有機酸為主要成分的溶液中時，則在無法以噴塗形成皮膜的表面會與以有機酸為主要成分的溶液接觸。因此，可以藉由噴塗在無法形成皮膜的表面形成皮膜。
依據申請專利範圍第4項所記載之基板處理裝置用的零件，無法藉由噴塗形成皮膜的表面至少為一個孔部或凹部的表面。藉由浸漬也可以在孔部或凹部表面形成皮膜，該皮膜可以抑制殘餘應力的發生，各孔會被不完全地封孔。從而，可以提升該零件的耐熱性。
依據申請專利範圍第5項所記載之基板處理裝置用的零件，雖然表面暴露於高功率的電漿氣氛，但是由於表面 形成有具有不完全封孔的孔之皮膜，因此，縱使暴露於高功率的電漿氣氛，也可以防止由於缺乏皮膜而發生顆粒。
依據申請專利範圍第6項所記載之基板處理裝置用的零件，該零件為具有多個貫穿孔之冷卻板。冷卻板表面與各貫穿孔藉由與有機酸接觸而形成皮膜，因此，可以提升冷卻板的耐熱性。
依據申請專利範圍第7項所記載之基板處理裝置用的零件，形成零件的基材的主要成分為JIS規格的A6061合金，所以可以顯著地發揮上述效果。
依據申請專利範圍第8項所記載之皮膜形成方法，基板處理裝置用的零件係連接到直流電源的陽極且浸清於以有機酸為主要成分之溶液中，而零件是連續浸漬於沸騰水中5至10分鐘。當零件連接到直流電源的陽極而且浸漬於以有機酸為主要成分的溶液中時，除了由該零件的表面向內側生長氧化膜之外，不會由零件的表面向外側生長氧化膜。亦即，氧化物的結晶柱不會由表面向外側伸長，因此，可以抑制由結晶柱間的衝突而發生的殘餘應力。另外，雖然在皮膜上會發生多個孔(pore)，但是，若零件連續浸漬於沸騰水中5至10分鐘時，即可使各孔中的氧化物之生長量減少，使各孔被不完全地封孔，所以縱使在各孔中氧化物膨脹，也可以確保膨脹的氧化物的逃逸所。從而，縱使零件溫度變高，也不致破壞皮膜，可以防止因為缺乏皮膜而引起的顆粒之發生。
以下要參照圖式說明本發明的實施形態。
首先，要說明適用本發明的實施形態的基板處理裝置用的零件之基板處理裝置。
圖1為表示適用本實施形態的基板處理裝置用的零件的基板處理裝置的概略成的剖面圖。該基板處理裝置在構造上係用於對做為基板之半導體晶圓W實施RIE(Reactive Ion Etching)處理或灰化(Ashing)處理等之電漿處理。
圖1中，基板處理裝置10具備圓筒形狀的腔室11，該腔室11的內部具備處理空間S。另外，腔室11內配置有用於載置例如直徑為300mm的半導體晶圓(以下簡稱「晶圓」。)W的載置台之圓柱狀的基座(Susceptor)12。腔室11的內壁面被側壁構件31所覆蓋。該側壁構件31是以鋁所構成，面對該處理空間S的面被塗覆著三氧化二釔(Y2 O3 )的噴塗皮膜。此外，腔室11係電接地，而基座12藉由絶緣性構件29設置於腔室11的底部。
基板處理裝置10中，藉由腔室11的內側壁與基座12之側面形成用於排出基座12上方的氣體於腔室11之外的排氣路13。在該排氣路13之中途配置有用於防止電漿向下游洩漏的環狀排氣板14。另外，在排氣路13之排氣板14更下游的空間係繞進基座12下方，並與可變式蝶形閥(butterfly valve)之自動壓力控制閥(Automatic Pressure Control Valve)(以下簡稱「APC閥」。)15 連通。APC閥15透過絶緣體(Isolator)16連接到抽真空用的排氣泵之渦輪分子泵(Turbo Molecular Pump)(以下簡稱「TMP」。)17，TMP17透過閥V1連接到排氣泵之乾式泵(以下簡稱「DP」。)18。APC閥15係用於控制腔室11內之壓力，TMP17將腔室11內抽真空。
此外，旁通配管19係藉由閥V2由絶緣體16與APC閥15之間連接到DP18。DP18透過旁通配管19粗抽腔室11內部。
在基座12透過供電棒21與匹配器(Matcher)22連接有高頻電源20，該高頻電源20將高頻電力供應基座12。藉此，基座12扮演下部電極的功能。另外，匹配器22降低來自基座12之高頻電力的反射並擴大對基座12的高頻電力的供應效率至最大。基座12將高頻電源20所供應之高頻電力施加於處理空間S。
在基座12內部上方配置有由導電膜所形成的圓板狀ESC電極板23。ESC電極板23電連接有ESC直流電源24。晶圓W被由ESC直流電源24施加於ESC電極板23之直流電壓所產生之庫侖(Coulomb)力或約翰遜拉貝克(Johnsen-Rahbek)力吸附保持於基座12上面。另外，在基座12上部配置有圓環狀的聚焦環(Focus Ring)25以圍繞吸附保持於基座12上面的晶圓W周圍。該聚焦環25露出於處理空間S，並將產生於該處理空間S之電漿朝晶圓W表面收斂以提升電漿處理的效率。
此外，在基座12之內部設有例如延伸至圓周方向的 環狀冷媒室26。該冷媒室26透過冷媒用配管27由冷卻單元(Chiller unit)(未圖示)循環供應特定溫度的冷媒，例如冷卻水或加爾典(登錄商標)液，而利用該冷媒溫度控制被吸附保持於基座12上面的晶圓W的處理溫度。
再者，在基座12上面的晶圓W的被吸附保持部分(以下簡稱「吸附面」。)有多個傳熱氣供應孔28開口。該等多個傳熱氣供應孔28透過配置於基座12內部的傳熱氣供應管30連接到傳熱氣供應部32，而該傳熱氣供應部32將傳熱氣之氦(He)氣經由傳熱氣供應孔28供應至吸附面與晶圓W背面的間隙。
另外，在基座12的吸附面配設有由基座12上面突出自如的升降銷的多個推針(Pusher pin)33。該等推針33由吸附面突出自如。為對晶圓W施予電漿處理而要將晶圓W吸附保持於吸附面時，推針33被收容於基座12，而要將實施過電漿處理的晶圓W由腔室11搬出時，推針33即由基座12上面突出而使晶圓W由基座12離開而向上提。
在腔室11的頂蓬部配置有氣體導入蓮蓬頭34俾與基座12面對。該氣體導入蓮蓬頭34具備：頂蓬電極板35，冷卻板36(基板處理裝置用的零件)以及上部電極體(Upper Electrode Body)37。在氣體導入蓮蓬頭34由下方依次重疊頂蓬電極板35，冷卻板36以及上部電極體37。
頂蓬電極板35是由導電體材料所構成的圓板狀零件。該頂蓬電極板35透過匹配器39連接有高頻電源38，該 高頻電源38對頂蓬電極板35供應高頻電力。因此，頂蓬電極板25扮演上部電極的功能。另外，匹配器39具有與匹配器22相同的功能。頂蓬電極板35將高頻電源38所供應的高頻電力施加於處理空間S。此外，在頂蓬電極板35之周圍配置環狀的絶緣構件40俾圍繞該頂蓬電極板35，而該絶緣構件40將頂蓬電極板35由腔室11絶緣。
冷卻板36是由鋁，例如JIS規格的A6061合金所形成的圓板狀零件。該冷卻板36表面被後面所述的皮膜形成方法所形成之耐酸鋁皮膜57所覆蓋。冷卻板36係用於吸收因電漿處理而變成高溫的頂蓬電極板35之熱而使該頂蓬電極板35冷卻。另外，冷卻板36下面由於透過耐酸鋁皮膜57接觸於頂蓬電極板35上面，因此頂蓬電極板35與冷卻板36絶緣。
上部電極體37是由鋁形成的圓板零件。該上部電極體37表面也是由後面所述之皮膜形成方法所形成之耐酸鋁皮膜57所覆蓋。在上部電極體37內部設有緩衝室41，該緩衝室41連接有來自處理氣供應部(未圖示)的處理氣導入管42。緩衝室41中透過處理氣導入管42由處理氣供應部導入處理氣。
頂蓬電極板35與冷卻板36分別具有貫穿其厚度方向的多個氣孔43、44(貫穿孔)。另外，上部電極體37具有貫穿該上部電極體37下面與緩衝室41之間的部分之多個氣孔45。當頂蓬電極板35，冷卻板36與上部電極體37重疊時，各氣孔43、44、45排列於一直線，而將導入於 緩衝室41之處理氣供應予處理空間S。
在腔室11側壁，與以推針33由基座12往上頂起之晶圓W的高度相對應之位置設有晶圓W的搬出入口46，在搬出入口46設置有用於開關該搬出入口46的閘閥47。
在該基板處理裝置10的腔室11中，如上述，由於基座12與頂蓬電極板38對處理空間S施加高頻電力，由氣體導入蓮蓬頭34供應至處理空間S之處理氣體變成高密度的電漿而產生陽離子或自由基(Radical)，利用該陽離子或自由基對晶圓W實施電漿處理。
圖2為表示形成於基板處理裝置用的零件表面的一般的耐酸鋁皮膜的構造之剖面斜視圖。
在圖2中，耐酸鋁皮膜48具備：形成於零件的鋁基材49上的屏障層50，以及形成於該屏障層50上面的多孔層51。
屏障層50是由氧化鋁(Al2 O3 )所形成幾乎沒有缺陷的積層，因無氣體穿透性，所以用於防止腐蝕性氣體或電漿接觸到鋁基材49。多孔層51具有沿著耐酸鋁皮膜48的厚度方向(以下簡稱「膜厚方向」。)伸張生長且由氧化鋁所形成的多個孔眼(Cell)52。各孔眼52開口於耐酸鋁皮膜48表面且具有沿著膜厚方向延伸的孔的孔(53)。
該耐酸鋁皮膜48係藉由將零件連接到直流電源的陽極並浸漬於酸性溶液(電解液)中而將氧化鋁基材49的表面進行氧化而形成(陽極氧化處理)。此時，多孔層51與屏障層50同時形成，但在多孔層51中，隨著孔眼( Cell)52的生長，孔(53)也沿著膜厚方向伸長。
將表面形成有耐酸鋁皮膜48的零件使用於含有水分的氣氛中時，各孔53有時會吸收水分，然後將其放出。因為電漿處理必須在真空中進行，若由各孔53放出水分，則不容易在真空中進行。因此，各孔53必須封孔(封孔處理)。
通常，在封孔處理中，耐酸鋁皮膜48是暴露於120℃至140℃的高壓水蒸氣中。此時，如圖3(A)所示，在各孔眼52中氧化鋁60被水蒸氣觸發而膨脹、生長而幾乎封閉孔53。此時，有時孔53內沒有膨脹、生長的氧化鋁60之逃逸所，以致多孔層51等發生壓縮應力。
另外，通常，在陽極氧化處理中係使用硫酸溶液，但是若零件被浸漬於硫酸溶液中時，則如圖3(B)所示，鋁基材49會被氧化而耐酸鋁皮膜48向內側生長，同時也向外側生長。向鋁基材49內側生長的耐酸鋁皮膜48上只是鋁會變質成氧化鋁，但是在向鋁基材49外側生長的耐酸鋁皮膜48上，如圖3(C)所示，以雜質54做為頂點之氧化鋁的結晶柱55會向耐酸鋁皮膜48外側伸長。此時，若某一結晶柱55邊彎曲邊伸長以致衝撞鄰接的結晶柱55時，則結晶柱55會分別發生殘餘應力。
利用硫酸溶液之陽極氧化處理與利用水蒸氣之封孔處理所形成之耐酸鋁皮膜48，若因HARC處理以致零件變成高溫時，例如，與表面形成耐酸鋁皮膜48的冷卻板36上之頂蓬電極板35之接觸面的溫度達到176℃左右時，則在 耐酸鋁皮膜48上的孔53之氧化鋁60會膨脹而在多孔層51等發生壓縮應力。另外，對於因結晶柱55彼此的衝突而發生之殘餘應力會施加熱應力。結果是有時破壞耐酸鋁皮膜48。
與其相對地，形成於本實施形態的基板處理裝置用的零件之冷卻板36表面的耐酸鋁皮膜上，在多孔層等的壓縮應力以及殘餘應力之發生可以被抑制。
具體地說，將在表面暴露鋁基材56之冷卻板36連接到直流電源的陽極，並浸漬於有機酸，例如草酸為主要成分的酸性溶液(以下簡稱「草酸溶液」。)中以氧化冷卻板36的表面(陽極氧化處理)。
此時，與利用硫酸的陽極氧化處理不同，如圖4(A)所示，耐酸鋁皮膜57主要朝鋁基材56內側生長，而幾乎不朝鋁基材56外側生長。因此，幾乎沒有由鋁基材56表面朝外側生長氧化鋁的結晶柱，相鄰的結晶柱彼此不會衝撞。其結果是，在耐酸鋁皮膜57上可以抑制殘餘應力之發生。此外，在耐酸鋁皮膜57的各孔眼58也可以形成與孔53相同的孔59。
此外，在表面形成有耐酸鋁皮膜57的冷卻板36被持續浸漬於沸騰水中5至10分鐘(半封孔處理)。此時，如圖4(B)所示，各眼孔58中因被沸騰水觸發而氧化鋁61會膨脹、生長，惟該項膨脹、生長量比利用水蒸氣的封孔處理時之膨脹、生長的氧化鋁60之膨脹、生長量為小。其結果是，孔59被不完全封孔，而可以確保在孔59中 被氧化鋁61所圍繞的開口通路62。因此，縱使氧化鋁61在孔59中膨脹，也可以確保膨脹的氧化鋁61的逃逸處，幾乎可以防止在多孔層等之壓縮應力的發生。
另外，若將冷卻板36持續浸漬於沸騰水中30至60分鐘，則如圖4(C)所示，在靠近孔59的耐酸鋁皮膜57的表面之氧化鋁62會膨脹、生長以致幾乎封閉孔59。因此，冷卻板36浸漬於沸騰水之時間以少於30分鐘，較佳為5至10分鐘為理想。
藉由利用草酸溶液的陽極氧化處理與持續將冷卻板36浸漬於沸騰水中5至10分鐘的半封孔處理所形成的耐酸鋁皮膜57，即使經由HARC處理而冷卻板36變為高溫時，由於在孔59確保有氧化鋁61的逃逸處，因此在多孔層等幾乎不發生壓縮應力。另外，由於在耐酸鋁皮膜57幾乎不發生殘餘應力，所以在熱應力上不會施加上殘餘應力。其結果是，耐酸鋁皮膜57絶不致被破壞。該項效果在JIS規格的A6061合金上最為顯著。
此外，耐酸鋁皮膜57的眼孔58之大小，以及屏障層的厚度與孔59的直徑在陽極氧化處理中，是隨著連接冷卻板36的直流電源施加於草酸溶液的電壓而變化。具體地說，如圖5所示，所施加的電壓越大，孔眼58的大小，屏障層之厚度以及孔59的半徑也變大。但是，該等增大比例互異，孔眼58的大小之增加比例最大，孔59的直徑之增加比例最小。因此，若提高施加的電壓，相對於孔眼58，孔59相對變小，耐酸鋁皮膜57的緻密度提升。若 耐酸鋁皮膜57變得緻密，各孔59中無法確保氧化鋁61的逃逸處的可能性變高，因此施加於草酸溶液的電壓以在某種臨界值以下為理想。
以下，說明本實施形態的皮膜形成方法。
圖6為本實施形態的皮膜形成方法的流程圖。
在圖6中，首先將在表面暴露鋁基材56的冷卻板36連接到直流電源的陽極並浸漬於草酸溶液中以氧化冷卻板36表面(步驟S61)(陽極氧化處理)。
然後，將表面形成有耐酸鋁皮膜57的冷卻板36持續浸漬於沸騰水中5至10分鐘(步驟S62)(半封孔處理)而結束本處理。
根據圖6的處理，冷卻板36被連接到直流電源的陽極而且浸漬於草酸溶液中，冷卻板36被持續浸漬於沸騰水中5至10分鐘。藉此，可以抑制耐酸鋁皮膜57中，由於結晶柱間的衝撞而發生之殘餘應力。另外，可以降低各孔59中氧化鋁61之生長量，並確保各孔59中的氧化鋁61的逃逸處，在多孔層等處幾乎不致發生壓縮應力。因此，縱使冷卻板36溫度變高，也不致破壞耐酸鋁皮膜57，可以防止由於缺少耐酸鋁皮膜57而發生顆粒。亦即，可以提升冷卻板36的耐熱性。
冷卻板36由於具有多個氣孔44，通常因為氣孔44為細孔，所以即使利用噴槍(gun spray)等向該氣孔44表面噴塗氧化釔等顆粒，也會發生顆粒無法充分附著的部分。亦即，利用噴塗要在氣孔44表面形成耐熱性優異的氧 化釔膜等並不容易，但是，在圖6的處理中，因為冷卻板36係浸漬於草酸溶液中，所以氣孔44表面接觸作為電解液的草酸溶液。因此，可以在氣孔44表面形成耐酸鋁皮膜57。藉此，可以確實提升冷卻板36的耐熱性。此外，具有無法藉由噴槍等充分噴塗氧化釔等顆粒之表面或完全無法噴塗之表面的其他零件，例如，細孔、深孔，或具有深入的凹部之其他零件也可以藉由浸漬於草酸溶液中而在整個表面形成耐酸鋁皮膜57，藉以確實提升耐熱性。
另外，在HARC處理中，冷卻板36之表面，具體地說是氣孔44之表面，係暴露於高功率的電漿氣氛中，惟在氣孔44表面是有不完全封孔之孔59，而且形成有抑制殘餘應力之發生的耐酸鋁皮膜57，所以縱使冷卻板36暴露於高功率的電漿氣氛中，也可以防止由於缺少耐酸鋁皮膜57而發生顆粒。
此外，在上述圖6的處理中，在冷卻板36表面雖然形成有耐酸鋁皮膜57，惟在表面形成有該耐酸鋁皮膜57的零件並不限於此。例如，也可以利用圖6的處理，在上部電極體37表面形成耐酸鋁皮膜57。
[實施例]
其次，要具體說明本發明的實施例。
<實施例>
利用圖6的處理在冷卻板36表面形成耐酸鋁皮膜57 ，並將該冷卻板36組裝於基板處理裝置10。然後，準備具有熱氧化膜的晶圓W，並利用基板處理裝置10對該晶圓W施予HARC處理。在該HARC處理中，將腔室11內的壓力設定於3.33Pa(25m Torr)，對頂蓬電極板35供應3300W的高頻電力，對基座12供應3800W的高頻電力，對處理空間S供應由C5 F8 氣體，氬氣及氧氣所構成之處理氣(C5 H8 氣體，氬氣及氧氣之流量比為29/750/47)，在吸附面與晶圓W背面的間隙中，分別在晶圓W的中央部與周緣部供應2.00MPa(15Torr)的氦氣與5.33MPa(40Torr)的氦氣；在腔室11內壁，分別設定頂蓬部，側壁部，底面部的溫度為60℃，60℃，20℃，該項狀態持續維持60秒。而且在HARC處理後，算出晶圓W的熱氧化膜的蝕刻速度(etching rate)，另外，由基板處理裝置10卸下冷卻板36以確認耐酸鋁皮膜57的狀態。
<比較例>
利用使用硫酸溶液的陽極氧化處理以及使用水蒸氣的封孔處理，在冷卻板36表面形成耐酸鋁皮膜48，並將該冷卻板36組裝於基板處理裝置10。然後，準備具有熱氧化膜的晶圓W，並利用基板處理裝置10對該晶圓W實施與實施例相同條件的HARC處理。然後，在HARC處理後，計算晶圓W的熱氧化膜的蝕刻速度，再由基板處理裝置10缷下冷卻板36以確認耐酸鋁皮膜48的狀態。
確認了耐酸鋁皮膜48、57之狀態之結果，確認在實 施例的耐酸鋁皮膜57沒有發生裂紋，但是在比較例的耐酸鋁皮膜48有發生裂紋。由此可知，利用圖6的處理確實可以提升冷卻板36的耐熱性。
此外，在實施例的熱氧化膜的蝕刻速度與比較例的熱氧化膜的蝕刻速度之間無法看出顯著的差別。因此，可知利用圖6的處理所形成的耐酸鋁皮膜57對電漿處理沒有影響。
S‧‧‧處理空間
W‧‧‧晶圓
10‧‧‧基板處理裝置
11‧‧‧腔室
12‧‧‧基座
14‧‧‧排氣板
15‧‧‧自動壓力控制閥
16‧‧‧絕緣體
17‧‧‧渦輪分子泵
18‧‧‧乾式棒
19‧‧‧旁通配管
20‧‧‧高頻電源
21‧‧‧供電棒
22‧‧‧匹配器
23‧‧‧ESC電極板
24‧‧‧ESC直流電源
25‧‧‧聚焦環
26‧‧‧冷媒室
27‧‧‧冷媒用配管
28‧‧‧傳熱氣體供應孔
29‧‧‧絕緣性構件
30‧‧‧傳熱氣體供應管
31‧‧‧側壁構件
32‧‧‧傳熱氣體供應部
33‧‧‧推針
34‧‧‧氣體導入蓮蓬頭
35‧‧‧頂蓬電極板
36‧‧‧冷卻板
37‧‧‧上部電極體
38‧‧‧高頻電源
39‧‧‧匹配器
40‧‧‧絕緣構件
41‧‧‧緩衝室
42‧‧‧處理氣導入管
43、44、45‧‧‧氣孔
46‧‧‧搬出入口
47‧‧‧閘閥
48、57‧‧‧耐酸鋁皮膜
49、56‧‧‧鋁基材
50‧‧‧屏障層
51‧‧‧多孔層
52、58‧‧‧孔眼
53、59‧‧‧孔
54‧‧‧雜質
55‧‧‧結晶柱
60、61、62、63‧‧‧氧化鋁
圖1為表示適用本發明的實施形態的基板處理裝置用的零件的基板處理裝置的概略構成的剖面圖。
圖2為表示形成於基板處理裝置用的零件表面的一般的耐酸鋁皮膜的構造的剖面斜視圖。
圖3為表示通常的皮膜形成方法中之耐酸鋁皮膜的生長形態之圖，圖3(A)為表示在孔的氧化鋁的膨脹、生長之圖，圖3(B)為表示耐酸鋁皮膜的生長方向之圖；圖3(C)為表示耐酸鋁皮膜上的結晶柱的伸長狀態之圖。
圖4為表示本實施形態的皮膜形成方法中之耐酸鋁皮膜的生長形態之圖；圖4(A)為表示耐酸鋁皮膜的生長方向之圖；圖4(B)為表示持續浸漬於沸騰水中5至1O分鐘時在孔中的氧化鋁的膨脹、生長形態之圖；圖4(C)為表示將零件持續浸漬於沸騰水中30至60分鐘時在孔中的氧化鋁的膨脹、生長形態之圖。
圖5為表示對草酸溶液施加的電壓與耐酸鋁皮膜上的孔眼的大小，屏障層的厚度及孔徑的增加之關係之圖。
圖6為本實施形態的皮膜形成方法的流程圖。

Claims (7)

  1. 一種基板處理裝置用的零件，係用於對基板實施電漿處理的零件；其特徵為具備：皮膜，係將上述零件連接到直流電源之陽極，並利用浸漬於以有機酸為主要成分之溶液中的陽極氧化處理而形成於上述零件之表面上；以及上述皮膜實施過利用沸騰水的半封孔處理，上述半封孔處理中，將上述基板處理裝置用的零件持續浸漬於上述沸騰水中5至10分鐘。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置用的零件，其中上述表面至少為一個孔部或凹部的表面。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理裝置用的零件，其中上述表面暴露於高功率(power)的電漿氣氛中。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理裝置用的零件，其中上述基板處理裝置用的零件是圓盤狀的冷卻板，該冷卻板具有多個貫穿孔。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理裝置用之零件，其中形成上述零件之基材的主要成分為JIS規格的A6061合金。
  6. 一種皮膜形成方法，係用於對基板實施電漿處理之基板處理裝置用的零件的皮膜形成方法，其特徵為具備：陽極氧化處理步驟，將上述零件連接到直流電源的陽極，並且浸漬於以有機酸為主要成分的溶液中；以及 半封孔處理步驟，在沸騰水中將上述零件連續浸漬5至10分鐘。
  7. 一種基板處理裝置，係對基板實施電漿處理的基板處理裝置，其特徵係具備：腔室，其係電漿處理上述基板；載置台，其係載置上述基板；氣體導入機構，其係對上述腔室內導入氣體；上述基板處理裝置用的零件；及真空泵，其係將上述腔室內抽真空，上述基板處理裝置用的零件係具備皮膜，其係將上述零件連接到直流電源之陽極，並利用浸漬於以有機酸為主要成分之溶液中的陽極氧化處理而形成於上述零件之表面上，將上述皮膜浸漬於沸騰水中5至10分鐘來實施半封孔處理。
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