WO2020250454A1 - 成膜構造体の再生方法および再生成膜構造体 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to the regeneration of structures composed of film formations containing SiC, and relates to a regeneration method suitable for reducing the regeneration cost of these film-forming structures, and a regeneration structure.
- SiC members When semiconductors are manufactured by plasma etching, the SiC members (jigs, etc.) provided in the manufacturing chamber are affected by the plasma etching, and a part of the surface is corroded (damaged). Compared to inexpensive Si members, SiC members are less likely to generate particles and have high durability, but are expensive. Therefore, it has been studied to reduce the running cost when the SiC member is used by regenerating the damaged SiC member, and a technique as disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 has been proposed. Has been done.
- Patent Documents 1 and 2 it is possible to surely obtain a recycled member having the same quality as the SiC member before use.
- new pretreatment steps such as pretreatment treatment and cleaning treatment of damaged parts and masking treatment on parts where new SiC layers are not laminated are performed.
- the SiC layer is laminated and processed. For this reason, the cost required for regeneration has risend, and it has been difficult to find a merit when compared with the manufacturing cost of a new product.
- an object of the present invention is to provide a method capable of regenerating a film-forming structure easily and at low cost, and a regenerated film-forming structure manufactured by this method.
- the method for regenerating a film-forming structure according to the present invention for achieving the above object is a method for regenerating a film-forming structure, wherein the surface opposite to the damaged surface becomes the main forming surface.
- the active includes a new film-forming layer laminating step of laminating a new film-forming layer having a thickness equal to or greater than the damage depth, and an active surface processing step of processing the damaged surface to obtain a desired shape.
- the surface processing step is characterized in that processing is performed to a depth at which the damaged portion can be completely removed.
- the new film-forming layer laminating step may be performed with the active surfaces of the two film-forming structures in contact with each other or in close proximity to each other. good. Having such a feature makes it possible to stack a new film-forming layer on the non-active surface side of the two film-forming structures at once.
- the film-forming structure can be a SiC member.
- a SiC member having a high manufacturing cost a high effect can be obtained in terms of reducing the manufacturing cost.
- the active surface obtained by completely removing the damaged portion of the damaged old film-forming layer by processing and the old film-forming layer are formed. It is characterized in that an inactive surface obtained by a new film-forming layer having a thickness equal to or greater than the depth of damage received is integrally formed on the front and back sides.
- the method for regenerating the film-forming structure of the present invention and the embodiment relating to the regenerated film-forming structure will be described in detail with reference to the drawings. It is effective to apply the method for regenerating the film-forming structure according to the present embodiment mainly to a SiC member such as a jig provided in a chamber in semiconductor manufacturing such as plasma etching processing.
- the focus ring 10 as a SiC member used for supporting a wafer (not shown) when performing a plasma etching process will be mentioned.
- the focus ring 10 is a support member interposed between the lower electrode and the wafer in the chamber when plasma etching is performed. Therefore, the focus ring 10 is provided with at least a counterbore (step 12) for mounting the wafer and a through hole 14 for intervening the electrostatic chuck.
- the shape of the focus ring 10 is not limited, but in the examples shown in FIGS. 1 to 4, it has a so-called donut shape.
- the surface on which the wafer is placed (active surface 10a) is eroded by the plasma and damaged (corrosion) due to the influence of the plasma etching process.
- the degree of damage on the active surface 10a is not uniform, but as shown in FIG. 1 showing the cross-sectional shape of the damaged focus ring, the damage to the outer edge of step 12 that was in contact with the vicinity of the outer periphery of the wafer tends to be large. ..
- the outer line shown by the alternate long and short dash line in FIG. 1 indicates the outer shape of the focus ring 10 before it is damaged.
- a method of regenerating the film-forming structure (focus ring 10) whose active surface 10a is damaged in this way will be described with reference to FIGS. 1 to 4 and 5.
- a SiC layer (hereinafter referred to as a new SiC layer 16), which is a new film-forming layer, is formed on the surface of the film-forming structure whose active surface 10a is damaged by the CVD method, particularly the plasma CVD method. And try to regenerate.
- the film forming method may be another CVD method such as a thermal CVD method or an optical CVD method, but the plasma CVD method enables high-speed film formation.
- FIG. 5 shows a schematic configuration of a CVD film forming apparatus for carrying out the method for regenerating the film forming structure according to the present embodiment.
- the CVD film forming apparatus 50 shown in FIG. 5 is basically composed of a chamber 52, a raw material gas container 60, and a high-frequency power supply 62.
- the chamber 52 is provided with a shower head 54 for converting the raw material gas into plasma and ejecting it, a mounting table 56 on which a film-deposited body (focus ring 10 in this embodiment) is placed, and a vacuum pump 58 is attached. There is.
- valves 52a and 52b are provided on the inlet side (raw material gas supply side) and the outlet side (vacuum pump arrangement side) of the chamber, respectively, so that the inside of the chamber can be evacuated.
- the mounting table 56 is provided with a heater 56a for heating the film-deposited body.
- the high frequency power supply 62 is an element for applying a voltage for converting the raw material gas supplied from the raw material gas container 60 into plasma, and a matching circuit 64 is interposed.
- the focus ring 10 as the film-forming structure is placed on the mounting table 56 in the chamber 52 of the CVD film-forming apparatus 50.
- the inactive surface 10b of the focus ring 10 is made to be the main body forming surface of the new SiC layer 16.
- the active surface 10a is arranged so as to face the mounting table 56. This is because it is difficult for the new SiC layer 16 to be formed on the active surface 10a side in contact with the mounting table 56 by adopting such a mounting form.
- a new SiC layer 16 is formed on the upper surface of the SiC layer (hereinafter referred to as the old SiC layer 18) constituting the damaged focus ring 10.
- the laminated thickness d of the new SiC layer 16 is not limited, but is set to a thickness of at least the depth s of damage received by the focus ring 10 (see FIG. 2).
- the new SiC layer 16 is formed to be the thickest on the upper surface side of the device, that is, on the inactive surface 10b side (S10: see FIG. 6).
- the focus ring 10 is taken out from the CVD film forming apparatus 50.
- the outer circumference of the removed focus ring 10 is cut or ground to adjust the shape.
- the cutting and grinding methods are not limited, but in the case of machining, after forming the reference surface, dimensions are taken with the reference surface as the base point, the cutting allowance is determined, and the other surfaces Basically, cutting and grinding are performed.
- a reference surface is formed by cutting or grinding the new SiC layer 16 laminated on the non-active surface 10b side in the minimum range.
- the outer line shown by the alternate long and short dash line in FIG. 3 indicates the desired outer shape of the focus ring 10.
- the outer surface, the active surface 10a, and the inner surface (through hole 14) are processed to form a new focus ring 10 (regenerated film-forming structure) shown in FIG.
- a new focus ring 10 regenerated film-forming structure
- the old film-forming layer (old SiC layer 18 in the embodiment) is formed before the new film-forming layer (new SiC layer 16 in the embodiment) is formed. There is no need to process or clean the damaged part. Therefore, the processing can be performed only when the shape is formed after the new film-forming layer is formed. Therefore, it is possible to obtain a regenerated film-forming structure easily and at low cost.
- the new SiC layer 16 which is a new film forming layer on the non-active surface 10b side and then performing the processing, the film forming structure (implementation) even when the damage is deep and the preprocessing cannot be performed. It becomes possible to reproduce the focus ring 10) in the form.
- cutting and grinding were performed by pre-processing until the damaged part was smoothed, but if the thickness of the member after processing becomes extremely thin, the member may be damaged or bent, so reserve It has been said that it cannot be processed.
- the old film-forming layer old SiC layer 18
- the regenerated film-forming structure can be formed.
- the regenerated film-forming structure (focus ring 10) formed as described above is newly manufactured while ensuring the quality as a single film-forming structure (member composed of SiC in the present embodiment). Can be made cheaper than.
- the CVD method is adopted as an example of the means for forming the new SiC layer 16.
- a physical vapor deposition method PVD: Physical Vapor Deposition
- a vacuum deposition method or a sputtering method can also be adopted. This is because if the new SiC layer 16 can be formed on the non-active surface 10b side of the old SiC layer 18, the method for regenerating the film-forming structure according to the present invention can be carried out.
- the difference between the method for regenerating the film-forming structure according to the present embodiment and the method for regenerating the film-forming structure according to the first embodiment is that the two film-forming structures are paired to form a new film-forming layer. The point is to carry out the process.
- the active surfaces 10a and 10a of the two focus rings 10 and 10 which are the film-forming structures are arranged so as to face each other. At this time, the active surfaces 10a and 10a of the two focus rings 10 and 10 are in a contact state or a close state.
- a pair of focus rings 10 and 10 in such a state are arranged in the chamber of the CVD film forming apparatus 50 to form a new SiC layer 16.
- the new SiC layer 16 formed on the focus rings 10 and 10 is less active than the new SiC layer 16 formed on the active surface 10a, as shown in FIG.
- the new SiC layer 16 formed on the surface 10b can be made thicker.
- the processing step and the cleaning step after the laminating step of the new SiC layer 16 are the same as the method for regenerating the film-forming structure according to the first embodiment described above, and the processing step and the cleaning step are applied to each focus ring 10. The process will be carried out.
- the mounting form of the focus ring 10 may be as follows, for example. First, when the two focus rings 10 and 10 are arranged horizontally, as shown in FIG. 9, the outer surface support jig 70 capable of partially supporting the outer surface of the focus ring 10 arranged on the lower side.
- the focus rings 10 which are laminated and arranged may be placed in a state of being floated from the mounting table. Further, when the focus ring 10 arranged on the lower side and the focus ring 10 arranged on the upper side are arranged slightly apart from each other, the focus ring 10 is separated and supported between the active surfaces 10a and 10a of the two focus rings 10 and 10.
- the jig 72 may be arranged.
- the plasma-generated raw material gas wraps around the inactive surface 10b of the focus ring 10 arranged on the lower side, and the new SiC layer 16 is formed.
- the hanging lower portion 74a arranged between the two focus rings 10 and 10 and the hanging lower portion 74a to the focus ring 10 and 10 arrangement side. It may be supported by a hanging jig 74 having a projecting inner surface support portion 74b, an active surface support portion 74c, and the like. This is because even with such a mounting method, the new SiC layer 16 can be laminated on the inactive surfaces 10b and 10b of the two focus rings 10 and 10.
- the SiC layer 16 can be formed.
- the focus ring 10 which is a jig used for semiconductor manufacturing, is taken as an example of the film-forming structure, and the reproduction of the focus ring 10 has been described.
- the method for regenerating a film-forming structure according to the present invention can be applied to various film-forming structures whose surface may be damaged.
- the SiC member is described as an example in consideration of its usefulness in terms of cost, but it can also be applied to a film-forming structure such as Si.
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Abstract
簡易かつ低コストに、成膜構造体の再生を行う事のできる方法、およびこの方法により製造した再生成膜構造体を提供する。成膜構造体の再生方法であって、損傷を受けた能動面10aと反対に位置する非能動面10bに新SiC層16を積層する新成膜層積層工程と、能動面10aを加工して、フォーカスリング10を得る能動面加工工程と、を含むことを特徴とする。
Description
本発明は、SiCを含む成膜により構成される構造体の再生に係り、これらの成膜構造体の再生コスト低減に好適な再生方法、および再生構造体に関する。
プラズマエッチング処理などにより半導体製造を行う際、製造用のチャンバ内に備えられるSiC部材(治具など)は、プラズマエッチング処理の影響を受け、その表面の一部が腐食する(損傷を受ける)。SiC部材は、安価なSi部材に比べてパーティクルが生じ難く、耐久性も高い反面、高価である。このため、損傷を受けたSiC部材を再生することで、SiC部材を使用する際のランニングコストを低減するという事が検討され、特許文献1や特許文献2に開示されているような技術が提案されている。
特許文献1、2に開示されている技術はいずれも、使用により損傷を受けたSiC部材の被損傷面にCVD(Chemical Vapor Deposition:化学気相成長法)により新たなSiC層を積層し、この新たなSiC層を機械加工することで、元の部材形状を得るという技術である。
特許文献1、2に開示されている技術によれば、確かに使用前のSiC部材と同等品質の再生部材を得ることができる。しかし、特許文献1や2に開示されている技術では、損傷部の前加工処理や洗浄処理、新たなSiC層を積層しない部分へのマスキング処理など、様々な前処理工程を行った後に新たなSiC層の積層、および加工が行われる。このため、再生に要するコストは高騰し、新規製品の製造コストと比較した際のメリットを見出す事が難しいという実情があった。
そこで本発明では、簡易かつ低コストに、成膜構造体の再生を行う事のできる方法、およびこの方法により製造した再生成膜構造体を提供することを目的とする。
上記目的を達成するための本発明に係る成膜構造体の再生方法は、成膜構造体の再生方法であって、損傷を受けた面と反対の面が主体形成面となるようにして前記損傷の深さ以上の厚みの新たな成膜層を積層する新成膜層積層工程と、前記損傷を受けた面を加工して、所望形状を得る能動面加工工程と、を含み、前記能動面加工工程では、前記損傷を受けた箇所を完全に取り除くことができる深さまで加工を行うことを特徴とする。
また、上記のような特徴を有する成膜構造体の再生方法では、2つの成膜構造体の能動面を接触、あるいは近接させた状態で、前記新成膜層積層工程を行うようにしても良い。このような特徴を有することによれば、2つの成膜構造体の非能動面側に一度に新たな成膜層を積層させることが可能となる。
さらに、上記のような特徴を有する成膜構造体の再生方法では、前記成膜構造体は、SiC部材とすることができる。製造コストの高いSiC部材に適用することにより、製造コストの低減という面で高い効果を得ることができる。
また、上記目的を達成するための再生成膜構造体は、損傷を受けた旧成膜層における損傷を受けた箇所を加工により完全に取り除く事により得られる能動面と、前記旧成膜層が受けた損傷の深さ以上の厚みの新成膜層によって得られる非能動面を表裏一体に構成して成ることを特徴とする。
上記のような特徴を有する成膜構造体の再生方法によれば、簡易かつ低コストに、成膜構造体の再生を行う事が可能となる。
以下、本発明の成膜構造体の再生方法、及び再生成膜構造体に係る実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。本実施形態に係る成膜構造体の再生方法は、プラズマエッチング処理などを行う半導体製造におけるチャンバ内に備えられる治具などのSiC部材を主体として適用することが効果的である。
[第1実施形態]
以下、実施形態に係る成膜構造体の一例として、プラズマエッチング処理を行う際に図示しないウェハを支持するために用いられるSiC部材としてのフォーカスリング10を挙げることとする。フォーカスリング10は、プラズマエッチングを行う際に、チャンバ内において下部電極とウェハとの間に介在される支持部材である。このため、フォーカスリング10には少なくとも、ウェハを載置するためのザグリ(ステップ12)と、静電チャックを介入させるための貫通孔14が備えられている。なお、フォーカスリング10の形態は、限定的なものでは無いが、図1から図4に示す例では、いわゆるドーナツ形状とされている。
以下、実施形態に係る成膜構造体の一例として、プラズマエッチング処理を行う際に図示しないウェハを支持するために用いられるSiC部材としてのフォーカスリング10を挙げることとする。フォーカスリング10は、プラズマエッチングを行う際に、チャンバ内において下部電極とウェハとの間に介在される支持部材である。このため、フォーカスリング10には少なくとも、ウェハを載置するためのザグリ(ステップ12)と、静電チャックを介入させるための貫通孔14が備えられている。なお、フォーカスリング10の形態は、限定的なものでは無いが、図1から図4に示す例では、いわゆるドーナツ形状とされている。
このような構成のフォーカスリング10では、プラズマエッチング処理の影響により、ウェハを載置する面(能動面10a)がプラズマにより浸食され、損傷を受ける(腐食)。能動面10aにおける損傷具合は均一では無いが、図1に損傷を受けたフォーカスリングの断面形状を示すように、ウェハの外周近傍に接していたステップ12の外縁部の損傷が大きくなる傾向にある。なお、図1において二点鎖線で示す外形線は、損傷を受ける前のフォーカスリング10の外形を示すものである。
本実施形態では、このように能動面10aに損傷を受けた成膜構造体(フォーカスリング10)を再生する方法について、図1から図4、及び図5を参照して説明する。本実施形態では、CVD法、特にプラズマCVD法により、能動面10aに損傷を受けた成膜構造体の表面に新たな成膜層であるSiC層(以下、新SiC層16と称す)を形成し、再生を図る。なお、成膜方法に関しては、熱CVD法や光CVD法など、他のCVD法によるものでも良いが、プラズマCVD法によれば、高速成膜が可能となる。
ここで、本実施形態に係る成膜構造体の再生方法を実施するためのCVD成膜装置概略構成を図5に示す。図5に示すCVD成膜装置50は、チャンバ52と原料ガス容器60、および高周波電源62を基本として構成されている。チャンバ52には、原料ガスをプラズマ化して噴出するシャワーヘッド54と、被成膜体(本実施形態ではフォーカスリング10)が載置される載置台56が備えられ、真空ポンプ58が付帯されている。また、チャンバの入口側(原料ガス供給側)と出口側(真空ポンプ配置側)には、それぞれバルブ52a,52bが備えられ、チャンバ内の真空引きが可能に構成されている。なお、載置台56には、被成膜体を加熱するためのヒータ56aが備えられている。
高周波電源62は、原料ガス容器60から供給される原料ガスをプラズマ化するための電圧を印加する要素であり、整合回路64が介在されている。
[新成膜層積層工程]
実施形態に係る成膜構造体の再生方法では、まず、CVD成膜装置50のチャンバ52内の載置台56に、成膜構造体としてのフォーカスリング10を載置する。この時、フォーカスリング10の非能動面10bが、新SiC層16の主体形成面となるようにする。例えば図5に示すようなCVD成膜装置50の載置台56に対してフォーカスリング10を載置する場合、能動面10aが載置台56と対向するように配置する。このような載置形態とすることで、載置台56と接している能動面10a側には新SiC層16の成膜がされ難くなるからである。
実施形態に係る成膜構造体の再生方法では、まず、CVD成膜装置50のチャンバ52内の載置台56に、成膜構造体としてのフォーカスリング10を載置する。この時、フォーカスリング10の非能動面10bが、新SiC層16の主体形成面となるようにする。例えば図5に示すようなCVD成膜装置50の載置台56に対してフォーカスリング10を載置する場合、能動面10aが載置台56と対向するように配置する。このような載置形態とすることで、載置台56と接している能動面10a側には新SiC層16の成膜がされ難くなるからである。
次に、損傷を受けたフォーカスリング10を構成しているSiC層(以下、旧SiC層18と称す)の上面に新SiC層16を形成する。新SiC層16の積層厚みdは、限定されるものでは無いが、少なくともフォーカスリング10が受けた損傷の深さs以上の厚みとする(図2参照)。ここで、新SiC層16は、装置上面側、すなわち非能動面10b側に最も厚く形成されるこことなる(S10:図6参照)。
[能動面加工工程]
旧SiC層18の外周に新SiC層16を形成した後、CVD成膜装置50からフォーカスリング10を取り出す。取り出したフォーカスリング10の外周を切削、あるいは研削し、形状を整える。切削や研削の手法は限定するものではないが、機械加工を行う場合には、基準面の形成を行った後、当該基準面を基点として寸法取りをし、削り代を定めてその他の面の切削や研削を行うことを基本とする。
旧SiC層18の外周に新SiC層16を形成した後、CVD成膜装置50からフォーカスリング10を取り出す。取り出したフォーカスリング10の外周を切削、あるいは研削し、形状を整える。切削や研削の手法は限定するものではないが、機械加工を行う場合には、基準面の形成を行った後、当該基準面を基点として寸法取りをし、削り代を定めてその他の面の切削や研削を行うことを基本とする。
本実施形態の場合、図3に示すように、非能動面10b側に積層した新SiC層16を最小限の範囲で切削、あるいは研削することで基準面を形成する。なお、図3において二点鎖線で示す外形線が、所望するフォーカスリング10の外形形状を示している。
基準面を形成した後、外側面と能動面10a、および内側面(貫通孔14)の加工を行うことで、図4に示す新たなフォーカスリング10(再生成膜構造体)が構成される。ここで、能動面10aの加工に関しては、損傷を受けた箇所(腐食部)を完全に取り除くことができる深さ(厚み)まで加工を行うことが望ましい。再生したフォーカスリング10を使用するにあたり、脆性化した腐食部に起因したパーティクルの発生を防ぐためである(S20:図6参照)。
[洗浄工程]
加工を終えた後洗浄を行い、加工によりフォーカスリング10の表面に付着した不純物等を除去する。再生されたフォーカスリング10には、旧SiC層18と、新SiC層16が混在することとなるが、能動面には、旧SiC層18のみが残存することとなる(S30:図6参照)。
加工を終えた後洗浄を行い、加工によりフォーカスリング10の表面に付着した不純物等を除去する。再生されたフォーカスリング10には、旧SiC層18と、新SiC層16が混在することとなるが、能動面には、旧SiC層18のみが残存することとなる(S30:図6参照)。
[効果]
このような特徴を有する成膜構造体の再生方法によれば、新成膜層(実施形態における新SiC層16)を形成する前に、旧成膜層(実施形態における旧SiC層18)における損傷を受けた箇所の加工や洗浄が不要となる。このため、加工は、新成膜層を構成した後の形状形成時のみとすることができる。よって、簡易かつ低コストに、再生成膜構造体を得ることが可能となる。
このような特徴を有する成膜構造体の再生方法によれば、新成膜層(実施形態における新SiC層16)を形成する前に、旧成膜層(実施形態における旧SiC層18)における損傷を受けた箇所の加工や洗浄が不要となる。このため、加工は、新成膜層を構成した後の形状形成時のみとすることができる。よって、簡易かつ低コストに、再生成膜構造体を得ることが可能となる。
また、非能動面10b側に新成膜層である新SiC層16を形成した後に加工を行うことにより、損傷が深く、予備加工を行う事ができない場合であっても成膜構造体(実施形態におけるフォーカスリング10)の再生を行うことが可能となる。従来、損傷個所が平滑化するまで予備加工による切削や研削を行っていたが、加工後の部材厚みが極端に薄くなる場合には、部材が破損したり、撓みが生じたりすることから、予備加工を行う事ができないとされてきた。しかし、本実施形態のように、加工前に新成膜層(新SiC層16)を形成する工程を経る事によれば、旧成膜層(旧SiC層18)の損傷が深い場合であっても部材厚みを確保することができるため、再生成膜構造体(フォーカスリング10)を形成することができる。
また、上記のように形成した再生成膜構造体(フォーカスリング10)は、単体の成膜構造体(本実施形態ではSiCにより構成された部材)としての品質を確保しつつ、新規に製造するよりも安価に作成することができる。
なお、本実施形態では、新SiC層16の形成手段の一例としてCVD法を採用する旨記載した。しかしながら、新SiC層16の形成に関しては、真空蒸着法やスパッタリング法などの物理気相成長法(PVD:Physical Vapor Deposition)を採用することもできる。旧SiC層18の非能動面10b側に新SiC層16を形成することができれば、本発明に係る成膜構造体の再生方法を実施することが可能となるからである。
[第2実施形態]
次に、図7、図8を参照して、本発明に係る成膜構造体の再生方法に係る第2の実施形態について説明する。なお、本実施形態に係る成膜構造体の再生方法も、その基本的な工程は、上述した第1実施形態に係る成膜構造体の再生方法と同様である。
次に、図7、図8を参照して、本発明に係る成膜構造体の再生方法に係る第2の実施形態について説明する。なお、本実施形態に係る成膜構造体の再生方法も、その基本的な工程は、上述した第1実施形態に係る成膜構造体の再生方法と同様である。
本実施形態に係る成膜構造体の再生方法と、第1実施形態に係る成膜構造体の再生方法との相違点は、2つの成膜構造体を1対として新成膜層を形成する工程を実施する点にある。
具体的には、成膜構造体である2つのフォーカスリング10,10の能動面10a,10aを対向させて配置する。この時、2つのフォーカスリング10,10の能動面10a,10aは、接触状態、あるいは近接状態とする。
このような状態とした1対のフォーカスリング10,10をCVD成膜装置50のチャンバに配置し、新SiC層16の形成を行う。このような方法を採用することで、それぞれのフォーカスリング10,10に形成される新SiC層16は、図8に示すように、能動面10aに形成される新SiC層16よりも、非能動面10bに形成される新SiC層16の方を厚くすることができる。
新SiC層16の積層工程以降の加工工程、および洗浄工程は、上述した第1実施形態に係る成膜構造体の再生方法と同様であり、それぞれのフォーカスリング10に対して、加工工程、洗浄工程を行うこととする。
ここで、フォーカスリング10の載置形態については、例えば次のようなものとすれば良い。まず、2つのフォーカスリング10,10を水平配置する場合は、図9に示すように、下側に配置するフォーカスリング10の外側面を部分的に支持することが可能な外側面支持治具70などを介して、積層配置したフォーカスリング10を載置台から浮かせた状態で載置すれば良い。また、下側に配置したフォーカスリング10と、上側に配置したフォーカスリング10とを僅かに離間して配置する場合には、2つのフォーカスリング10,10の能動面10a,10a間に、離間支持治具72を配置すれば良い。
このような載置形態とすることで、下側に配置するフォーカスリング10の非能動面10bにもプラズマ化された原料ガスが回り込み、新SiC層16が形成されることとなるからである。
また、フォーカスリング10を垂直配置する場合は、図10に示すように、2つのフォーカスリング10,10の間に配置される吊下部74aと、この吊下部74aからフォーカスリング10,10配置側に突設されている内側面支持部74b、及び能動面支持部74c等を有する吊下用治具74を用いて支持すれば良い。このような載置方法であっても、2つのフォーカスリング10,10における非能動面10b,10b側に新SiC層16を積層することができるからである。なお、このような載置形態を採用する場合、なんらかの方法でフォーカスリング10を加熱するか、ホットウォール型のCVD成膜装置を採用したり、PVD法による成膜方法を採用することで、新SiC層16を形成することができる。
上記実施形態では、成膜構造体の一例として、半導体製造に用いる治具であるフォーカスリング10を挙げ、当該フォーカスリング10の再生について説明した。しかしながら、本発明に係る成膜構造体の再生方法は、表面に損傷を受ける事のある様々な成膜構造体に適応することができる。例えば、上記実施形態ではコスト面での有用性を踏まえてSiC部材を例に挙げて説明しているが、Siなどの成膜構造体に対しても適用することができる。
10………フォーカスリング、10a………能動面、10b………非能動面、12………ステップ、14………貫通孔、16………新SiC層、18………旧SiC層、50………CVD成膜装置、52………チャンバ、52a,52b………バルブ、54………シャワーヘッド、56………載置台、56a………ヒータ、58………真空ポンプ、60………原料ガス容器、62………高周波電源、64………整合回路、70………外側面支持治具、72………離間支持治具、74………吊下用治具、74a………吊下部、74b………内側面支持部、74c………能動面支持部。
Claims (4)
- 成膜構造体の再生方法であって、
損傷を受けた面と反対の面が主体形成面となるようにして前記損傷の深さ以上の厚みの新たな成膜層を積層する新成膜層積層工程と、
前記損傷を受けた面を加工して、所望形状を得る能動面加工工程と、を含み、
前記能動面加工工程では、前記損傷を受けた箇所を完全に取り除くことができる深さまで加工を行うことを特徴とする成膜構造体の再生方法。 - 2つの成膜構造体の能動面を接触、あるいは近接させた状態で、前記新成膜層積層工程を行うことを特徴とする請求項1に記載の成膜構造体の再生方法。
- 前記成膜構造体は、SiC部材であることを特徴とする請求項1または2に記載の成膜構造体の再生方法。
- 損傷を受けた旧成膜層における損傷を受けた箇所を加工により完全に取り除く事により得られる能動面と、
前記旧成膜層が受けた損傷の深さ以上の厚みの新成膜層によって得られる非能動面を表裏一体に構成して成ることを特徴とする再生成膜構造体。
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WO2024024803A1 (ja) * | 2022-07-28 | 2024-02-01 | 東京エレクトロン株式会社 | 製造方法、および部品 |
Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004079983A (ja) * | 2002-08-20 | 2004-03-11 | Creative Technology:Kk | シリコンフォーカスリングの再生使用方法 |
JP2011018894A (ja) * | 2009-06-12 | 2011-01-27 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置用の消耗部品の再利用方法 |
Family Cites Families (4)
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---|---|---|---|---|
WO2002048421A1 (fr) * | 2000-12-12 | 2002-06-20 | Tokyo Electron Limited | Procede de regeneration de contenant pour le traitement de plasma, element a l'interieur de ce contenant, procede de preparation de l'element a l'interieur de ce contenant, et appareil de traitement de plasma |
JP4286025B2 (ja) * | 2003-03-03 | 2009-06-24 | 川崎マイクロエレクトロニクス株式会社 | 石英治具の再生方法、再生使用方法および半導体装置の製造方法 |
CN105448631B (zh) * | 2014-06-12 | 2017-07-25 | 中微半导体设备(上海)有限公司 | 一种基片安装平台和一种等离子处理装置及其运行方法 |
KR101671671B1 (ko) * | 2016-05-25 | 2016-11-01 | 주식회사 티씨케이 | 반도체 제조용 부품의 재생방법과 그 재생장치 및 재생부품 |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004079983A (ja) * | 2002-08-20 | 2004-03-11 | Creative Technology:Kk | シリコンフォーカスリングの再生使用方法 |
JP2011018894A (ja) * | 2009-06-12 | 2011-01-27 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置用の消耗部品の再利用方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024024803A1 (ja) * | 2022-07-28 | 2024-02-01 | 東京エレクトロン株式会社 | 製造方法、および部品 |
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