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CN1772946A - 陶瓷喷镀部件及其制造方法、执行该方法的程序、存储介质 - Google Patents

陶瓷喷镀部件及其制造方法、执行该方法的程序、存储介质 Download PDF

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CN1772946A
CN1772946A CN200510117628.0A CN200510117628A CN1772946A CN 1772946 A CN1772946 A CN 1772946A CN 200510117628 A CN200510117628 A CN 200510117628A CN 1772946 A CN1772946 A CN 1772946A
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spraying component
ceramic spraying
manufacture method
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ceramic
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小林启悟
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Tokyo Electron Ltd
Tocalo Co Ltd
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Abstract

本发明提供能够确实地抑制水分的附着和脱离的陶瓷喷镀部件的制造方法、用于执行该方法的程序、存储介质以及陶瓷喷镀部件。将具有基质材料(210)和由喷镀形成在基质材料(210)表面的喷镀膜(220)的陶瓷喷镀部件(200)，在含有丙酮、乙醇、以及异丙醇中的至少1种的有机溶剂中浸渍规定时间，去除吸附在喷镀膜(220)上的有机物，并在压力为202.65kPa以上、相对湿度为90％以上的环境下，通过在温度为100～300℃左右的炉中加热1～24小时，对喷镀膜(220)的外表面进行水合处理。

Description

陶瓷喷镀部件及其制造方法、执行该方法的程序、存储介质
技术领域
本发明涉及陶瓷喷镀部件的制造方法、用于执行该方法的程序、存储介质、以及陶瓷喷镀部件，尤其涉及在形成处理气的等离子体环境气氛的腔室内使用的电极、聚焦环、静电吸盘等、和将基板等输送给工艺装置的输送装置内所使用的输送臂等的陶瓷喷镀部件，陶瓷喷镀部件的制造方法，用于执行该方法的程序，以及存储该程序的存储介质。
背景技术
目前，在容纳基板的容纳室、例如具有腔室的工艺装置内部，使用喷镀例如氧化钇(Y2O3)(三氧化二钇)和氧化铝(Al2O3)等的陶瓷的部件。一般，由于陶瓷与空气中的水分反应性很高，所以在定期检查时，使腔室内大气开放时，和净化时，对腔室内进行湿法净化时，像上述的镀喷陶瓷的喷镀部件，例如腔室内壁和上部电极等，有可能附着大量水分。
其结果是因为在腔室内壁上水分的脱离和附着会引起许多麻烦，例如，因腔室内达到真空的时间很长而导致工艺装置的工作效率降低，金属成膜时的成膜异常，氧化膜等蚀刻时的蚀刻速率不稳定，等离子体生成时产生颗粒脱落，和产生异常放电等问题。
为消除此类问题，在专利文献1中，公开了一种技术，即，将向表面喷镀规定陶瓷的部件(以下称作“陶瓷喷镀部件”)在沸腾水中长时间浸渍，通过在高温、高压、高温度的环境下，对该部件进行热处理，使陶瓷与水进行水合反应，对陶瓷表面进行水合处理的技术。由此，提高陶瓷喷镀部件的喷镀陶瓷表面的疏水性，以降低水分对陶瓷喷镀部件的吸附性。
【专利文献1】特开2004-190136号公报
发明内容
然而，被喷镀的陶瓷表面吸附大气中所含有的有机物等时，陶瓷表面的活性状态变差。其结果，对陶瓷喷镀部件实施水合处理时，阻碍陶瓷表面的水合反应，陶瓷表面得不到充分的疏水性，进而存在所谓不能确实地抑制在陶瓷喷镀部件上水分的附着和脱离的问题。
本发明的目的是提供能够确实地抑制水分的附着和脱离的陶瓷喷镀部件的制造方法、用于执行该方法的程序、存储介质、以及陶瓷喷镀部件。
为了达到上述目的，第一方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法是向表面喷镀规定陶瓷的陶瓷喷镀部件的制造方法，其特征在于，具有：去除上述陶瓷喷镀部件表面上吸附的有机物的去除步骤；和使上述陶瓷喷镀部件表面与水分进行化学结合而稳定化的稳定化步骤。
第二方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，其特征在于，在第一方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法中，上述去除步骤将上述陶瓷喷射部件浸渍在有机溶剂中。
第三方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，其特征在于，在第二方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法中，上述有机溶剂包括丙酮、乙醇、甲醇、丁醇、以及异丙醇中的至少1种。
第四方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，其特征在于，在第一方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法中，上述去除步骤将上述陶瓷喷镀部件浸渍在酸中。
第五方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，其特征在于，在第四方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法中，上述酸包括氟酸、硝酸、盐酸、硫酸、以及醋酸中的至少1种。
第六方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，其特征在于，在第一～五方面的任一方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法中，上述有机物至少具有含CH基的烃基。
第七方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，其特征在于，在第一～六方面的任一方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法中，上述陶瓷由稀土类金属氧化物形成。
第八方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，其特征在于，在第七方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法中，上述稀土类金属氧化物由三氧化二钇形成。
第九方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，其特征在于，在第一～八方面的任一方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法中，上述陶瓷喷镀部件使用于处理基板的处理腔室。
为达到上述目的，第十方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法是向表面喷镀规定陶瓷的陶瓷喷镀部件的制造方法，其特征在于，具有：防止有机物向上述陶瓷喷镀部件表面吸附的防吸附步骤；和使上述陶瓷喷镀部件表面与水分进行化学结合而稳定化的稳定化步骤。
第十一方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，其特征在于，在第十方面所述的陶瓷喷铳部件的制造方法中，上述防吸附步骤将上述陶瓷喷射部件保管在通过化学过滤器的气体气流中。
第十二方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，其特征在于，在第九或十方面所述的陶瓷喷铳部件的制造方法中，上述有机物至少具有含CH基的烃基。
第十三方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，其特征在于，在第九～十一方面的任一项所述的陶瓷喷镀部件的制造方法中，上述陶瓷由稀土类金属氧化物形成。
第十四方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，其特征在于，在第十三方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法中，上述稀土类金属氧化物由三氧化二钇形成。
第十五方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，其特征在于，在第十～十四方面的任一方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法中，上述陶瓷喷镀部件使用于处理基板的处理腔室。
为达到上述目的，第十六方面所述的陶瓷喷镀部件，其特征在于，在作为表层喷镀有规定陶瓷的陶瓷喷镀部件中，上述陶瓷喷镀部件的表层上存在具有羟基的化合物，并从上述表层的表面去除了有机物。
第十七方面所述的陶瓷喷镀部件，其特征在于，在第十六方面所述的陶瓷喷镀部件中，上述具有羟基的化合物是上述规定陶瓷的氢氧化物。
第十八方面所述的陶瓷喷镀部件，其特征在于，在第十六或十七方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法中，上述有机物至少具有含CH基的烃基。
第十九方面所述的陶瓷喷镀部件，其特征在于，在第十六～十八方面的任一方面所述的陶瓷喷镀部件中，上述陶瓷由稀土类金属氧化物形成。
第二十方面所述的陶瓷喷镀部件，其特征在于，在第十九方面所述的陶瓷喷镀部件中，上述稀土类金属氧化物由三氧化二钇形成。
第二十一方面所述的陶瓷喷镀部件，其特征在于，第十六～二十方面的任一方面所述的陶瓷喷镀部件，使用于处理基板的处理腔室。
为达到上述目的，第二十二方面所述的程序是由计算机执行向表面喷镀规定陶瓷的陶瓷喷镀部件的制造方法的可读取程序，其特征在于，具有：去除吸附在上述陶瓷喷镀部件表面的有机物的去除模块；和使上述陶瓷喷射部件表面与水分进行化学结合而稳定化的稳定化模块。
第二十三方面所述的程序，其特征在于，在第二十二方面所述的程序中，上述去除模块将上述陶瓷喷镀部件浸渍在有机溶剂中。
第二十四方面所述的程序，其特征在于，在第二十二方面所述的程序中，上述去除模块将上述陶瓷喷镀部件浸渍在酸中。
为达到上述目的，第二十五方面所述的程序是由计算机执行向表面喷镀规定陶瓷的陶瓷喷镀部件的制造方法的可读取程序，其特征在于，具有：防止有机物向上述陶瓷喷镀部件表面吸附的防吸附模块；和使上述陶瓷喷镀部件表面与水分进行化学结合而稳定化的稳定化模块。
第二十六方面所述的程序，其特征在于，在第二十五方面所述的程序中，上述防吸附模块将上述陶瓷喷镀部件保管在通过化学过滤器的气体气流中。
为达到上述目的，第二十七方面所述的存储介质是存储由计算机执行向表面喷镀规定陶瓷的陶瓷喷镀部件的制造方法的可读取程序的存储介质，其特征在于，上述程序具有：去除吸附在上述陶瓷喷镀部件表面有机物的去除模块；和使上述陶瓷喷镀部件表面与水分进行化学结合而稳定化的稳定化模块。
第二十八方面所述的存储介质，其特征在于，在第二十七方面所述的存储介质中，上述去除模块是将上述陶瓷喷镀部件浸渍在有机溶剂中。
第二十九方面所述的存储介质，其特征在于，在第二十七方面所述的存储介质中，上述去除模块是将上述陶瓷喷镀部件浸渍在酸中。
为达到上述目的，第三十方面所述的存储介质是存储由计算机执行向表面喷镀规定陶瓷的喷镀部件的制造方法的可读取程序的存储介质，其特征在于，上述程序具有：防止有机物向上述陶瓷喷镀部件表面吸附的防吸附模块；和使上述陶瓷喷射部件表面与水分进行化学结合而稳定化的稳定化模块。
第三十一方面所述的存储介质，其特征在于，在第三十方面所述的存储介质中，上述防吸附模块将上述陶瓷喷镀部件保管在通过化学过滤器的气体气流中。
根据第一方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法和第二十二方面所述的程序，以及第二十七方面所述的存储介质，由于去除了吸附在陶瓷喷镀部件表面的有机物，使陶瓷喷镀部件表面与水分进行化学结合而稳定化，所以对陶瓷喷镀部件实施水合处理时，促进了陶瓷表面的水合反应，能够充分得到陶瓷表面的疏水性，能够确实地抑制在陶瓷喷射部件上水分的附着和脱离。
根据第二方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法和第二十三方面所述的程序，以及第二十八方面所述的存储介质，由于将陶瓷喷镀部件浸渍在有机溶剂中，所以成为阻碍陶瓷表面的水合反应的原因的有机物溶解到有机溶剂中，进而能够确实地去除吸附在陶瓷喷镀部件表面上的有机物。
根据第三方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，由于有机溶剂包括丙酮、乙醇、甲醇、丁醇、和异丙醇中的至少一种，所以能够更确实去除吸附在陶瓷喷镀部件表面上的有机物。
根据第四方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，和第二十四方面所述的程序，以及第二十九方面所述的存储介质，由于将陶瓷喷镀部件浸渍在酸中，所以对吸附有机物的陶瓷喷镀部件的表面进行蚀刻，能够更确实地去除吸附在陶瓷喷镀部件表面上的有机物。
根据第五方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，由于酸包括氟酸、硝酸、盐酸、硫酸、和醋酸中的至少一种，所以能够确实地去除陶瓷喷镀部件表面上吸附的有机物。
根据第六方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，由于去除的有机物至少具有含CH基的烃基，所以能够确实地去除成为阻碍陶瓷表面上水合反应的主要原因的烃基。
根据第七方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，由于陶瓷由稀土类金属氧化物形成，所以能够抑制强烈的腐蚀环境对陶瓷喷镀部件的浸蚀。
根据第八方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，由于稀土类金属氧化物由三氧化二钇形成，所以能够进一步抑制强烈的腐蚀环境对陶瓷喷镀部件的浸蚀。
根据第九方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，由于使化学吸附在表面上的水分稳定结合的陶瓷喷镀部件使用于处理基板的处理腔室，所以能够防止因吸附在腔室内壁的水分脱离而引起的麻烦。
根据第十方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，和第二十五方面所述的程序，以及第三十方面所述的存储介质，由于防止有机物向陶瓷喷镀部件表面吸附，使陶瓷喷镀部件表面与水分进行化学结合而稳定化，所以在对陶瓷喷镀部件实施水合处理时，能够促进陶瓷表面的水合反应，能够充分获得陶瓷表面的疏水性，从而能够确实地抑制在陶瓷喷镀部件上水分的附着和脱离。
根据第十一方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，和第二十六方面所述的程序，以及第三十一方面所述的存储介质，由于将陶瓷喷镀部件保管在通过化学过滤器的气体气流中，所以能防止陶瓷喷镀部件暴露在含有机物的大气中，从而能够防止有机物吸附在陶瓷喷镀部件的表面上。
根据第十二方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，由于去除的有机物至少具有含CH基的烃基，所以能够确实地去除成为阻碍陶瓷表面水合反应的主要原因的烃基。
根据第十三方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，由于陶瓷由稀土类金属氧化物形成，所以能够抑制强烈的腐蚀环境对陶瓷喷镀部件的浸蚀。
根据第十四方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，由于稀土类金属氧化物由三氧化二钇形成，所以能够进一步抑制强烈的腐蚀环境对陶瓷喷镀部件的浸蚀。
根据第十五方面所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，由于使表面化学吸附的水分稳定结合的陶瓷喷镀部件使用于处理基板的处理腔室，所以能够防止因附着在腔室内壁上的水分脱离产生的麻烦。
根据第十六方面所述的陶瓷喷镀部件，陶瓷喷镀部件的表层中存在具有羟基的化合物，并从上述表层的表面去除有机物。化学吸附在陶瓷喷镀部件表层的水分，通过水合处理而稳定化，由于促进在去除有机物的表层上的水合反应，所以从表层的表面去除有机物时，充分得到在陶瓷表面上的疏水性，能够更进一步确实地抑制在陶瓷喷镀部件水分的附着和脱离。
根据第十七方面所述的陶瓷喷镀部件，由于具有羟基的化合物是上述规定陶瓷的氢氧化物，所以能够确实地抑制陶瓷喷镀部件上水分的附着和脱离。
根据第十八方面所述的陶瓷喷镀部件，由于去除的有机物至少具有含CH基的烃基，所以能够确实地去除成为阻碍陶瓷表面水合反应的主要原因的烃基。
根据第十九方面所述的陶瓷喷镀部件，由于陶瓷是由稀土类金属氧化物形成，所以能够抑制强烈的腐蚀环境对陶瓷喷镀部件的浸蚀。
根据第二十方面所述的陶瓷喷镀部件，由于稀土类金属氧化物是由三氧化二钇形成，所以能够进一步抑制强烈的腐蚀环境对陶瓷喷镀部件的浸蚀。
根据第二十一方面所述的陶瓷喷镀部件，由于将表面上化学吸附的水分稳定结合的陶瓷喷镀部件使用于处理基板的处理腔室，所以能够防止因吸附在腔室内壁上的水分的脱离引起的麻烦。
附图说明
图1是概略地表示本发明实施方式的陶瓷喷镀部件的等离子体处理装置的构成的截面图。
图2是概略地表示本实施方式的陶瓷喷镀部件的构成的截面图。
图3是说明喷镀膜外表面上水的接触角θ的图。
图4是表示图3的水的接触角θ随时间变化的图。
图5是表示利用高分解能电子能量损失分光法，测定自然疏水化的喷镀膜表面的结果图。
图6是说明本实施方式的陶瓷喷镀部件的制造方法的流程图。
图7是概略表示用于保管陶瓷喷镀部件的微环境的构成图。
图8是表示将陶瓷喷镀部件在微环境空间内保管规定期间后，测定外表面附着的有机物的量的结果图。
符号说明：
200陶瓷喷镀部件               210基质材料
220喷镀膜                     221水合处理层
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施方式。
图1是简略表示本发明实施方式的陶瓷喷镀部件所适用的等离子体处理装置的构成的截面图。
图1中，作为对晶片W实施蚀刻处理的蚀刻处理装置构成的等离子体处理装置1，具有金属制，例如铝或不锈钢制的圆筒型腔室(处理腔室)10，该腔室10内，例如配置有作为载置直径为300mm的晶片W的载置台的圆柱状基座11。
在腔室10的侧壁和基座11之间，形成有作为将基座11上方的气体排出到腔室10的外部的流路而起作用的排气路径12。在该排气路径12的中间部位配置有环状的隔板13，排气路径12的自隔板13起的下游空间，与可调式蝶阀即自动压力控制阀(Automatic Pressure ControlValve)(以下称“APC”)14连通。APC14与作为抽真空用的排气泵的涡轮分子泵(以下称“TMP”)15连接，进一步，通过TMP15与作为排气泵的干式泵(以下称“DP”)16连接。以下将由APC14、TMP15及DP16构成的排气流路称为“主排气管路”，该主排气管路，不仅由APC14进行腔室10内的压力控制，而且由TMP15和DP16将腔室10内减压到大致为真空状态。
另外，上述的排气路径12的自隔板13起的下游空间，还连接于和主排气管路不同的排气流路(以下称“副排气管路”)。该副排气管路，具有将上述空间与DP16连通的直径例如为25mm的排气管17和配置在排气管17的中间部位的阀V2。该阀V2，可以将上述空间与DP16切断。副排气管路利用DP16将腔室10内的气体排出。
基座11连接向基座11施加规定高频电力的高频电源18。另外，基座11的内部上方，配置有由用于以静电吸附力吸附晶片W的导电膜构成的圆板状电极板20。电极板20与直流电源22电连接。晶片W，由从直流电源22施加于电极板20的直流电压所产生的库仑力或约翰逊·勒比克(Johnsen-Rahbek)力吸附并保持在基座11的表面上。没有吸附晶片W时，电极板20与直流电源22的导通被切断成为可移动状态。另外，由硅(Si)等构成的圆环状的聚焦环24，将在基座11的上方产生的等离子体会聚并射向晶片W。
在基座11的内部，设置有例如沿圆周方向延伸的环形的制冷剂室25。从冷却装置(图中未示出)通过配管26向该制冷剂室25循环地供给规定温度的制冷剂、例如冷却水，并由该制冷剂的温度控制基座11上的晶片W的处理温度。
在基座11表面的吸附晶片W的部分(以下称“吸附面”)上，配置有多个传热气体供给孔27和传热气体供给沟道(图中未示出)。这些传热气体供给孔27等，通过配置在基座11内部的传热气体供给管线28与具有阀V3的传热气体供给管29连接，从连接传热气体供给管29的传热气体供给部(图中未示出)，向吸附面与晶片W的背面的间隙供给传热气体、例如He(氦)气。由此，提高晶片W与基座11的热传导性。另外，阀V3能够切断传热气体供给孔27等和传热气体供给部。
另外，在吸附面上，配置有从基座11的表面自由伸出的作为升降销的多个推起销30。这些推起销30，通过滚珠丝杆等将电机(图中未示出)的旋转运动变换为直线运动，从而沿图中上下方向移动。当晶片W被吸附和保持在吸附面上时，推起销30容纳到基座11内，在将进行了蚀刻处理等而结束了等离子体处理的晶片W从腔室10送出时，推起销30从基座11的表面伸出而使晶片W从基座11离开并向上方推起。
在腔室10的顶部，配置有喷头33。喷头33与高频电源52连接，高频电源52向喷头33施加规定的高频电力。由此，喷头33具有上部电极的功能。
喷头33，包括具有多个气体通气孔34的底面的电极板35和以可拆卸的方式支撑该电极板35的电极支撑体36。而且，在该电极支撑体36的内部设有缓冲室37，该缓冲室37与接自处理气体供给部(图中未示出)的处理气体导入管38连接。在该处理气体导入管38的中间部位配置有阀V1。该阀V1可切断缓冲室37和处理气体供给部。这时，基座11和喷头33之间的电极间距D，例如设定为27±1mm以上。
在腔室10的侧壁上，安装有用于开闭晶片W的送入送出口31的闸阀32。在该等离子体处理装置1的腔室10内，如上述，向基座11和喷头33施加高频电力，由该施加的高频电力在空间S内，从处理气体产生高密度的等离子体，并生成离子或原子团。
另外，等离子体处理装置1具有配置在其内部或外部的CPU53。该CPU53与阀V1、V2、V3、APC14、TMP15、DP16、高频电源18、52，以及直流电源22连接，根据用户指令和规定的工艺方法控制各构成要件的动作。
在该等离子体处理装置1中，当进行蚀刻处理时，首先将闸阀32打开，将作为加工对象的晶片W送入腔室10内并载置在基座11上。然后，由喷头33将处理气体(例如，由规定的流量比率的C4F8气、O2气及Ar气组成的混合气)以规定的流量和流量比导入腔室10内，并由APC14等将腔室10内的压力调整到规定值。接着，由高频电源52对喷头33施加高频电力，并由高频电源18对基座11施加高频电力，进一步，由直流电源22对电极板20施加直流电压，从而将晶片W吸附在基座11上。接着，由喷头33喷出的处理气体进行如上所述的等离子体化。由该等离子体生成的原子团或离子，由聚焦环24会聚到晶片W的表面上，对晶片W的表面进行物理蚀刻或化学蚀刻。
作为蚀刻处理的处理气体，除了上述混合气体外，由于可以使用含有以氟化物、氯化物和溴化物为主的卤元素的气体，所以腔室10内形成强烈的腐蚀环境。为了防止该腐蚀环境对腔室内构成部件的腐蚀，在聚焦环24、喷头33、基座11等和腔室10的内壁上，喷镀例如氧化钇(Y2O3)(以下称“三氧化二钇”)和氧化铝(Al2O3)等的陶瓷。即，腔室10内使用的全部部件和腔室10内壁相当于陶瓷喷镀部件。
图2是简略表示本实施方式的陶瓷喷镀部件的构成的截面图。
图2中，陶瓷喷镀部件200具有基质材料210和通过喷镀在基质材料210表面上形成的喷镀膜(表层)220。喷镀膜220，在其外表面上主要具有由陶瓷的氢氧化物形成的水合处理层221。喷镀膜220的厚度为10～500μm，水合处理层221的厚度例如约为100μm以上。
作为基板210优选使用包括不锈钢(SUS)的各种钢、Al和Al合金、W和W合金、Ti和Ti合金、Mo和Mo合金、碳和氧化物类、非氧化物类陶瓷烧结体，以及碳质材料等。
喷镀膜220，由含有属于周期表第3a族元素的陶瓷形成，具体优选由含有属于周期表第3a族元素的氧化物的稀土类金属氧化物形成。另外，这些中优选使用Y2O3、Sc2O3、CeO2、Ce2O3、Nd2O3，特别优选使用现有大多使用的三氧化二钇。由此可抑制腔室10内的强烈的腐蚀环境对陶瓷喷镀部件200的浸蚀。该喷镀膜220除喷镀法外，可以由PVD法、CVD法等薄膜形成技术而形成。
水合处理层221，例如，通过使喷镀膜220与周围的水蒸气或高温水反应，发生水合反应，在喷镀膜220的外表面上形成。上述陶瓷中，使用三氧化二钇时，在喷镀膜220的外表面上引起以下(1)式的反应。
            (1)
但是，(1)式未考虑价数。
如该(1)式所示，通过水合处理，最终形成钇的氢氧化物。属于周期表第3a族的其他元素时，大致以同样的反应形成其氢氧化物。作为氢氧化物优选Y(OH)3、Sc(OH)3、Ce(OH)3、Nd(OH)3。
属于周期表第3a族元素的氢氧化物非常稳定，显示出能够抑制化学吸附的水分的脱离，而且能够抑制从外部吸附水分的特性(疏水性)，所以通过水合处理，能够在喷镀膜220的外表面上形成主要由上述氢氧化物形成的水合处理层221，并能够抑制陶瓷喷镀部件200的水分脱离和来自外部水分的附着。
为了在陶瓷喷镀部件200的喷镀膜220上形成均匀的水合处理层221，对喷镀膜220实施水合处理时，喷镀膜220的外表面要求是亲水性的。因此，使用图3所示的方法，测定喷镀膜200外表面的水L的接触角θ时，在陶瓷喷镀部件200上喷镀后的喷镀膜220外表面上的水的接触角θ为0度，在大气中放置数日后喷镀膜220外表面上水的接触角θ约为30度。即，喷镀后的喷镀膜220是亲水性的，当喷镀膜220曝露于大气中时，喷镀膜220的外表面呈疏水化，可知接触角θ很大。这种现象叫作自然疏水化现象。
具体的，将具有由三氧化二钇形成的喷镀膜220的陶瓷喷镀部件，放置温度为20～25℃、湿度为50～60％的大气中，另外将具有由SiO2形成的喷镀膜的陶瓷喷镀部件，放置在温度为20～25℃、温度为50～60％的大气中时，如图4所示，经过规定天数后，接触角θ随之增加。
使用高分解能电子能量损失分光法(High Resolution ElectronEnergy Loss Spectroscopy)，测定由自然疏水化三氧化二钇形成的喷镀膜220表面时，如图5所示，除了弹性散射峰(能量损失＝0)外，在1050/cm、1500/cm、2960/cm、以及3600/cm的位置存在各种峰，这些是由表面吸附分子的振动模式形成的吸收峰，由于各个峰分别由CH弯曲振动(1050/cm、1500/cm)、CH伸缩振动(2960/cm)、和OH伸缩振动(3600/cm)所识别，所以在自然疏水化的三氧化二钇表面上附着CH基，即具有烃基的有机物。
根据以上，可以认为自然疏水现象与有机物对喷镀膜的附着有关系，即，由于喷镀膜表面上附着有机物，所以该表面形成自然疏水化。当表面形成自然疏水化时，由于水分子不会附着在喷镀膜220上，所以三氧化二钇表面不会进行水合反应。因此，为了使喷镀膜220确实地实施水合处理，必须除去附着在三氧化二钇表面上的有机物，或防止因在大气中放置等而在三氧化二钇表面上附着有机物。
以下对上述构成的陶瓷喷镀部件200制造方法进行说明。
图6是说明本实施方式的陶瓷喷镀部件的制造方法的流程图。以下对使用由三氧化二钇形成喷镀膜时的陶瓷喷镀部件的制造方法进行说明。
图6中，首先向基质材料210表面吹附Al2O3、SiC、或SiO2等粒子，实施等离子体处理，在基质材料210表面上形成细小的凹凸(步骤S31)。接着，在形成细小凹凸的基质材料210表面上喷镀三氧化二钇，形成喷镀膜220(步骤S32)。
接着，将陶瓷喷镀部件200在含有丙酮、乙醇、甲醇、丁醇、和异丙醇中至少1种的有机溶剂中浸渍规定时间，去除附着在喷镀膜220上的有机物(去除步骤)(步骤S33)。由于有机物易于溶解在有机溶剂中，所以成为阻碍陶瓷表面的水合反应的主要原因的具有烃基的有机物溶解在有机溶剂中。由此，从喷镀膜220表面去除有机物，形成未检测状态。
接着，例如，在压力为202.65kPa(2.0atm)以上、相对湿度为90％以上的环境下，在100～300℃左右的温度下，将陶瓷喷镀部件200加热1～24小时。即，通过将陶瓷喷镀部件200曝露在高压、高湿度、和高温的环境下，使喷镀膜220的外表面进行水合处理(稳定化步骤)(步骤S34)。由此，在喷镀膜220的外表面上形成水合处理层221。在水合处理层221中，进行水合反应的三氧化二钇与水分进行化学结合而稳定化，所以在实行工艺加工中，能够抑制水分在腔室内温度左右下的附着和脱离。
在相对湿度和热处理温度很低时，只要延长基质材料210的加热时间就可以。为了有效实施水合处理，要求在高温、高压环境下实施水合处理。但是，基本上，在三氧化二钇表面上的水合反应，例如，即使在室温左右下长时间进行，就能充分进行，所以即使是上述以外的条件，也能对喷镀膜220的外表面实施水合处理。
接着，例如在压力为101.3kPa(1.0atm)的干燥炉内，温度至少在70℃以上，优选在约100℃左右，对形成水合处理层221的陶瓷喷镀部件200加热2小时以上(步骤S35)，对附着在水合处理层221和喷镀膜220上的水分进行干燥。由此，使水合处理层221表面上的细小孔隙存储的水分，即，水合处理层221上物理吸附的水分脱离。进而用与水反应性很高的气体吹洗干燥炉内，并结束本处理。
根据本实施方式，由于去除了吸附在陶瓷喷镀部件200表面的有机物(步骤S33)、使陶瓷喷镀部件表面与水分进行化学结合而稳定化(步骤S34)，所以对陶瓷喷镀部件200实施水合处理时，促进了陶瓷表面上的水合反应，喷镀膜220表面获得了充分的疏水性，使用陶瓷喷镀部件200时，能够确实地抑制水分的附着和脱离。
本实施方式中，虽然将陶瓷喷镀部件200在丙酮、乙醇、以及异丙醇等有机溶剂中浸渍规定时间，但不限于此，也可以将陶瓷喷镀部件200在酸中浸渍规定时间。由此对附着有机物的喷镀膜220外表面进行蚀刻，从喷镀膜220外表面去除有机物。另外，酸优选包括氟酸、硝酸、盐酸、硫酸、和醋酸中至少1种。
在本实施方式中，在基质材料210表面上，由三氧化二钇形成喷镀膜220后，通过将陶瓷喷镀部件200在丙酮、乙醇、甲醇、丁醇、和异丙醇等的有机溶剂中浸渍规定时间，去除附着在喷镀膜220上的有机物，但不限于此，也可在基质材料210表面上由三氧化二钇形成喷镀膜220后，直接对喷镀膜220外表面进行水合处理。由此，在有机物附着在三氧化二钇外表面之前，可对喷镀膜220外表面进行水合处理。如图4所示，由于放置后第1天开始，接触角θ就增加，所以在基质材料210表面上形成由三氧化二钇构成的喷镀膜220后，在1天内也可对喷镀膜220外表面进行水合处理。
进而，考虑到在基质材料210表面上形成由三氧化二钇构成的喷镀膜220后，在24小时内未能对喷镀膜220外表面进行水合处理的情况等，也可在基质材料210表面上形成喷镀膜220后，为防止有机物向陶瓷喷镀部件200表面吸附，在下述的微环境(Mini Environment)等局部净化环境中保管陶瓷喷镀部件200，随后，使化学吸附在陶瓷喷镀部件200表面的水分进行稳定结合。由此，抑制喷镀膜220表面的自然疏水化，在对陶瓷喷镀部件200实施水合处理时，促进喷镀膜220表面的水合反应，喷镀膜220表面可获得充分的疏水性，能够确实抑制水分在陶瓷喷镀部件200上的附着和脱离。
图7是概略表示为保管陶瓷喷镀部件200的微环境构成图。
图7中，微环境700是内部产生单方向流的箱体状构造，包括内部具有规定空间A、并在该空间A内可载置陶瓷喷镀部件200的载置台701的容器702，载置在容器702上部、向空间内A导入大气的风扇703，用活性碳等从导入空间A内的大气中除去有机物的化学过滤器704，和去除大气内所含浮游微小粒子等的去除粒子过滤器705。
由于由风扇703向空间内A导入的大气被化学过滤器704去除了有机物，所以微环境700的内部空间A经常保持在净化状态。因此，形成由三氧化二钇构成的喷镀膜220的陶瓷喷镀部件200，通过保管在微环境700的空间A内，可防止喷镀膜220曝露于大气中，从而能防止有机物附着在喷镀膜220外表面上。
接着，将陶瓷喷镀部件200在微环境700的空间A内保管规定期间后，测定附着在外表面的有机物的量的结果示于图8。另外，作为对照例，将陶瓷喷镀部件200在一般的净化室环境气氛内保管相同期间，测定外表面附着的有机物量的值示于同图中。如图8所示，用微环境700保管的陶瓷喷镀部件200外表面附着的有机物量，与一般净化室环境内同期间保管的陶瓷喷镀部件200外表面附着的有机物量比较，可知约减少了5％。
在本实施方式中，步骤S34的水合处理是将陶瓷喷镀部件200曝露在高压、高湿度、以及高温的环境中进行，但不限于此，也可将陶瓷喷镀部件200浸渍在沸腾水中进行。
本实施方式中，作为陶瓷喷镀部件的制造方法，在等离子体处理装置1内，使用前，去除陶瓷喷镀部件200表面吸附的有机物，使陶瓷喷镀部件表面与水分化学结合而稳定化，但也不限于此，使用中的陶瓷喷镀部件，例如，开始用等离子体处理装置1进行蚀刻处理，经过规定的处理时间后，对维修时取出的陶瓷喷镀部件，进行清洗，也能适用于本实施方式的制造方法。
另外，本实施方式的陶瓷喷镀部件200，经过步骤S33的有机物去除处理和步骤S34的水合处理，水合处理层221含有陶瓷的氢氧化物，而且，从其表面去除含有烃基的有机物。因此，作为判断腔室内的构成部件是否是经过本实施方式的制造方法制造的方法，优选是利用高分解能电子能量损失分光法检测构成部件表面羟基的方法。利用该分光法，从构成部件的表面，检测羟基，而且不检测烃基时，就能判断该构成部件是利用本实施方式的制造方法而制造的。
本实施方式中，陶瓷喷镀部件200是在等离子体处理装置1的腔室10内使用的部件，但不限于此，也可以是在等离子体处理装置以外的工艺装置、和向工艺装置输送基板等的负载锁定室、和大气输送模块等的输送装置内使用的部件。
在上述实施方式中，在等离子体处理装置1中进行处理的被处理体，虽是晶片W，但被处理体不限于此，例如也可以是包括LCD(LiquidCrystal Display)的FPD(Flat Panel Display)等玻璃基板。
关于上述本实施方式的陶瓷喷镀部件的制造方法，例如由喷砂处理装置、三氧化二钇喷镀装置、加压热处理炉、干燥炉、以及部件浸渍装置或微环境构成的陶瓷喷镀部件的制造系统中，控制该制造系统的各构成要件的动作的控制部，例如具有该制造系统的计算机，可执行上述制造方法。
本发明的目的是将存储实现上述实施方式的功能的软件的程序代码的存储介质，供给上述制造系统，该系统的计算机(或CPU、MPU等)读取存储在存储介质中的程序代码后执行，由此完成。
这时，从存储介质读取的程序代码本身就能实现本发明的新型功能，因此，该程序代码和存储该程序代码的存储介质，以及程序就构成了本发明。
另外，作为用于供给程序代码的存储介质，例如可使用软(注册商标)盘、硬盘、光盘、光磁盘、CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW、磁带、非易失性存储卡、ROM等。或者，上述程序代码，也可以通过从与因特网、商用网或局域网等连接的图中未示出的其他计算机或数据库等下载而供给。
通过执行计算机读取的程序代码，不仅实现了上述实施方式的功能，而且也包括根据该程序代码的指示，在计算机上运行的OS(操作系统)等，实际上进行部分或全部处理，通过该处理实现上述实施方式的功能的情况。
进一步，也包括将从存储介质读出的程序代码写入插入到计算机的功能扩展卡或与计算机连接的功能扩展单元所具有的存储器后，由该功能扩展卡或功能扩展单元所具有的CPU等根据该程序代码的指示，执行实际处理的一部分或全部并通过该处理实现上述实施方式的功能的情况。

Claims (31)

1.一种向表面喷镀规定陶瓷的陶瓷喷镀部件的制造方法，其特征在于，具有：去除所述陶瓷喷镀部件表面上吸附的有机物的去除步骤；和使所述陶瓷喷镀部件表面与水分进行化学结合而稳定化的稳定化步骤。
2.如权利要求1所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，其特征在于：
所述去除步骤将所述陶瓷喷射部件浸渍在有机溶剂中。
3.如权利要求2所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，其特征在于：
所述有机溶剂包括丙酮、乙醇、甲醇、丁醇、以及异丙醇中的至少1种。
4.如权利要求1所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，其特征在于：
所述去除步骤将所述陶瓷喷镀部件浸渍在酸中。
5.如权利要求4所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，其特征在于：
所述酸包括氟酸、硝酸、盐酸、硫酸、以及醋酸中的至少1种。
6.如权利要求1～5任一项所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，其特征在于：所述有机物至少具有含CH基的烃基。
7.如权利要求1～6任一项所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，其特征在于：所述陶瓷由稀土类金属氧化物形成。
8.如权利要求7所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，其特征在于：
所述稀土类金属氧化物由三氧化二钇形成。
9.如权利要求1～8任一项所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，其特征在于：所述陶瓷喷镀部件使用于处理基板的处理腔室。
10.一种向表面喷镀规定陶瓷的陶瓷喷镀部件的制造方法，其特征在于，具有：防止有机物向所述陶瓷喷镀部件表面吸附的防吸附步骤；和使所述陶瓷喷镀部件表面与水分进行化学结合而稳定化的稳定化步骤。
11.如权利要求10所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，其特征在于：
所述防吸附步骤将所述陶瓷喷射部件保管在通过化学过滤器的气体气流中。
12.如权利要求10或11所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，其特征在于：所述有机物至少具有含CH基的烃基。
13.如权利要求10～12任一项所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，其特征在于：所述陶瓷由稀土类金属氧化物形成。
14.如权利要求13所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，其特征在于：
所述稀土类金属氧化物由三氧化二钇形成。
15.如权利要求10～14任一项所述的陶瓷喷镀部件的制造方法，其特征在于：所述陶瓷喷镀部件使用于处理基板的处理腔室。
16.一种陶瓷喷镀部件，其特征在于：
在作为表层喷镀有规定陶瓷的陶瓷喷镀部件中，所述陶瓷喷镀部件的表层上存在具有羟基的化合物，并从所述表层的表面去除了有机物。
17.如权利要求16所述的陶瓷喷镀部件，其特征在于：
所述具有羟基的化合物是所述规定陶瓷的氢氧化物。
18.如权利要求16或17所述的陶瓷喷镀部件，其特征在于：
所述有机物至少具有含CH基的烃基。
19.如权利要求16～18中任一项所述的陶瓷喷镀部件，其特征在于：所述陶瓷由稀土类金属氧化物形成。
20.如权利要求19所述的陶瓷喷镀部件，其特征在于：
所述稀土类金属氧化物由三氧化二钇形成。
21.如权利要求16～20中任一项所述的陶瓷喷镀部件，其特征在于：使用于处理基板的处理腔室。
22.一种程序，是由计算机执行向表面喷镀规定陶瓷的陶瓷喷镀部件的制造方法的可读取程序，其特征在于：
具有：去除吸附在所述陶瓷喷镀部件表面的有机物的去除模块；和使所述陶瓷喷射部件表面与水分进行化学结合而稳定化的稳定化模块。
23.如权利要求22所述的程序，其特征在于：
所述去除模块将所述陶瓷喷镀部件浸渍在有机溶剂中。
24.如权利要求22所述的程序，其特征在于：
所述去除模块将所述陶瓷喷镀部件浸渍在酸中。
25.一种程序，是由计算机执行向表面喷镀规定陶瓷的陶瓷喷镀部件的制造方法的可读取程序，其特征在于：
具有：防止有机物向所述陶瓷喷镀部件表面吸附的防吸附模块；和使所述陶瓷喷镀部件表面与水分进行化学结合而稳定化的稳定化模块。
26.如权利要求25所述的程序，其特征在于：
所述防吸附模块将所述陶瓷喷镀部件保管在通过化学过滤器的气体气流中。
27.一种存储介质，是存储由计算机执行向表面喷镀规定陶瓷的陶瓷喷镀部件的制造方法的可读取程序的存储介质，其特征在于：
所述程序具有：去除吸附在所述陶瓷喷镀部件表面有机物的去除模块，和使所述陶瓷喷镀部件表面与水分进行化学结合而稳定化的稳定化模块。
28.如权利要求27所述的存储介质，其特征在于：
所述去除模块将所述陶瓷喷镀部件浸渍在有机溶剂中。
29.如权利要求27所述的存储介质，其特征在于：
所述去除模块将所述陶瓷喷镀部件浸渍在酸中。
30.一种存储介质，是存储由计算机执行向表面喷镀规定陶瓷的喷镀部件的制造方法的可读取程序的存储介质，其特征在于：
所述程序具有：防止有机物向所述陶瓷喷镀部件表面吸附的防吸附模块；和使所述陶瓷喷射部件表面与水分进行化学结合而稳定化的稳定化模块。
31.如权利要求30所述的存储介质，其特征在于：
所述防吸附模块将所述陶瓷喷镀部件保管在通过化学过滤器的气体气流中。
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