JP2001179080A - 低金属汚染の基板処理用部材 - Google Patents
低金属汚染の基板処理用部材Info
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- JP2001179080A JP2001179080A JP36882799A JP36882799A JP2001179080A JP 2001179080 A JP2001179080 A JP 2001179080A JP 36882799 A JP36882799 A JP 36882799A JP 36882799 A JP36882799 A JP 36882799A JP 2001179080 A JP2001179080 A JP 2001179080A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ハロゲンガスプラズマ環境下での耐食性に優
れるのみならず、金属汚染の度合いが低い低金属汚染の
基板処理用部材を提供すること。 【解決手段】 ハロゲンガスプラズマにより基板を処理
する装置に用いられる基板処理用部材であって、ハロゲ
ンガスプラズマに曝される部位が相対密度９４％以上、
純度９９．５％以上のＹ２Ｏ３で構成される。
れるのみならず、金属汚染の度合いが低い低金属汚染の
基板処理用部材を提供すること。 【解決手段】 ハロゲンガスプラズマにより基板を処理
する装置に用いられる基板処理用部材であって、ハロゲ
ンガスプラズマに曝される部位が相対密度９４％以上、
純度９９．５％以上のＹ２Ｏ３で構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイス製
造工程等に好適な、低金属汚染の基板処理用部材に関す
る。
造工程等に好適な、低金属汚染の基板処理用部材に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイス製造工程に代表される化
学的腐食性の高い環境下で用いられる部材としては、例
えば、ベルジャー、チャンバー、サセプター、クランプ
リング、フォーカスリング等を挙げることができる。こ
れらは例えば腐食性の高いハロゲン系ガスによるドライ
エッチング工程で使用されるため、ハロゲンガスプラズ
マ環境下での耐食性が高いことが要求される。従来、こ
の種の部材の材料としては、石英ガラス（ＳｉＯ２）や
アルミナ焼結体（Ａｌ２Ｏ３）等のセラミックス焼結体
が用いられている。
学的腐食性の高い環境下で用いられる部材としては、例
えば、ベルジャー、チャンバー、サセプター、クランプ
リング、フォーカスリング等を挙げることができる。こ
れらは例えば腐食性の高いハロゲン系ガスによるドライ
エッチング工程で使用されるため、ハロゲンガスプラズ
マ環境下での耐食性が高いことが要求される。従来、こ
の種の部材の材料としては、石英ガラス（ＳｉＯ２）や
アルミナ焼結体（Ａｌ２Ｏ３）等のセラミックス焼結体
が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このようなハロゲンガ
スプラズマ環境下で処理が行われる装置の代表的なもの
としてエッチング装置が挙げられるが、半導体の集積度
向上や生産性向上等のため、より腐食性の高いエッチン
グ条件が求められてきており、石英ガラス（ＳｉＯ２）
では腐食速度が著しく大きく部材の寿命が短いという問
題がある。また、アルミナ焼結体は石英ガラスより耐食
性が高いが未だ十分とはいえず、さらにＡｌ成分により
汚染をもたらすことが信頼性の観点から問題となってい
る。
スプラズマ環境下で処理が行われる装置の代表的なもの
としてエッチング装置が挙げられるが、半導体の集積度
向上や生産性向上等のため、より腐食性の高いエッチン
グ条件が求められてきており、石英ガラス（ＳｉＯ２）
では腐食速度が著しく大きく部材の寿命が短いという問
題がある。また、アルミナ焼結体は石英ガラスより耐食
性が高いが未だ十分とはいえず、さらにＡｌ成分により
汚染をもたらすことが信頼性の観点から問題となってい
る。
【０００４】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、ハロゲンガスプラズマ環境下での耐食性に優
れるのみならず、金属汚染の度合いが低い低金属汚染の
基板処理用部材を提供することを目的とする。
であって、ハロゲンガスプラズマ環境下での耐食性に優
れるのみならず、金属汚染の度合いが低い低金属汚染の
基板処理用部材を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく研究を重ねた結果、ハロゲンガスプラズマ
に曝される部位を特定のＹ２Ｏ３で構成することによ
り、高耐食性と低金属汚染とを両立可能なことを見出
し、本発明を完成するに至った。
を解決すべく研究を重ねた結果、ハロゲンガスプラズマ
に曝される部位を特定のＹ２Ｏ３で構成することによ
り、高耐食性と低金属汚染とを両立可能なことを見出
し、本発明を完成するに至った。
【０００６】すなわち、本発明は、ハロゲンガスプラズ
マにより基板を処理する装置に用いられる基板処理用部
材であって、ハロゲンガスプラズマに曝される部位が相
対密度９４％以上、純度９９．５％以上のＹ２Ｏ３で構
成されることを特徴とする、低金属汚染の基板処理用部
材を提供するものである。
マにより基板を処理する装置に用いられる基板処理用部
材であって、ハロゲンガスプラズマに曝される部位が相
対密度９４％以上、純度９９．５％以上のＹ２Ｏ３で構
成されることを特徴とする、低金属汚染の基板処理用部
材を提供するものである。
【０００７】また、上記の基板処理用部材は、プラズマ
がフッ素系または塩素系である場合のプラズマによる腐
食速度がサファイアの１／３以下となり得る。さらに、
上記基板処理用部材としては、基板保持具または基板の
周辺部材が好適である。
がフッ素系または塩素系である場合のプラズマによる腐
食速度がサファイアの１／３以下となり得る。さらに、
上記基板処理用部材としては、基板保持具または基板の
周辺部材が好適である。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明について具体的に説
明する。本発明の基板処理用部材は、ハロゲンガスプラ
ズマにより基板を処理する装置に用いられ、ハロゲンガ
スプラズマに曝される部位が相対密度９４％以上、純度
９９．５％以上のＹ２Ｏ３で構成される。
明する。本発明の基板処理用部材は、ハロゲンガスプラ
ズマにより基板を処理する装置に用いられ、ハロゲンガ
スプラズマに曝される部位が相対密度９４％以上、純度
９９．５％以上のＹ２Ｏ３で構成される。
【０００９】このように基板処理用部材を相対密度９４
％以上、純度９９．５％以上のＹ２Ｏ３とすることによ
り、ハロゲンプラズマに対する耐食性が良好となり石英
ガラスのような腐食の問題が生じにくく、さらには後述
するようにアルミナセラミックスよりも高い耐食性が得
られる。また、アルミナセラミックスの場合で認められ
るような金属成分による基板の汚染が生じにくい。つま
り、アルミナセラミックスではエッチングされたＡｌに
よる基板の汚染が生じるが、このようなＹ２Ｏ ３ではＹ
による金属汚染は生じ難い。
％以上、純度９９．５％以上のＹ２Ｏ３とすることによ
り、ハロゲンプラズマに対する耐食性が良好となり石英
ガラスのような腐食の問題が生じにくく、さらには後述
するようにアルミナセラミックスよりも高い耐食性が得
られる。また、アルミナセラミックスの場合で認められ
るような金属成分による基板の汚染が生じにくい。つま
り、アルミナセラミックスではエッチングされたＡｌに
よる基板の汚染が生じるが、このようなＹ２Ｏ ３ではＹ
による金属汚染は生じ難い。
【００１０】Ｙ２Ｏ３の相対密度が９４％より小さくな
るとハロゲンガスプラズマによる腐食速度が大きくなり
本発明の目的である耐食性を良好にする観点から好まし
くない。また、Ｙ２Ｏ３の純度が９９．５％よりも低く
なると、腐食速度が大きくなるため部材の消耗が激し
く、さらに腐食されて飛散したＹ２Ｏ３中の不純物によ
る基板汚染が著しくなるため、部材としては不適であ
る。
るとハロゲンガスプラズマによる腐食速度が大きくなり
本発明の目的である耐食性を良好にする観点から好まし
くない。また、Ｙ２Ｏ３の純度が９９．５％よりも低く
なると、腐食速度が大きくなるため部材の消耗が激し
く、さらに腐食されて飛散したＹ２Ｏ３中の不純物によ
る基板汚染が著しくなるため、部材としては不適であ
る。
【００１１】このような条件を満足するＹ２Ｏ３は、ハ
ロゲンガスプラズマ等の腐食条件下での耐食性はアルミ
ナセラミックスより高く、フッ素系、塩素系プラズマで
の腐食は、サファイアの１／３以下となり得、さらにそ
の一部は反応生成物として系外に運ばれるため、基板へ
の汚染量は非常に微量となる。
ロゲンガスプラズマ等の腐食条件下での耐食性はアルミ
ナセラミックスより高く、フッ素系、塩素系プラズマで
の腐食は、サファイアの１／３以下となり得、さらにそ
の一部は反応生成物として系外に運ばれるため、基板へ
の汚染量は非常に微量となる。
【００１２】基板処理用部材は、全体をＹ２Ｏ３焼結体
で構成されていてもよいが、少なくともハロゲンガスプ
ラズマに曝される部位が上記Ｙ２Ｏ３で構成されていれ
ばよく、その部位がＹ２Ｏ３の溶射膜、ＣＶＤ膜等の膜
状であってもよい。すなわち、少なくともハロゲンガス
プラズマに曝される部位が上記Ｙ２Ｏ３で構成されてい
ればその製法および形態は問わない。
で構成されていてもよいが、少なくともハロゲンガスプ
ラズマに曝される部位が上記Ｙ２Ｏ３で構成されていれ
ばよく、その部位がＹ２Ｏ３の溶射膜、ＣＶＤ膜等の膜
状であってもよい。すなわち、少なくともハロゲンガス
プラズマに曝される部位が上記Ｙ２Ｏ３で構成されてい
ればその製法および形態は問わない。
【００１３】また、本発明は、基板処理用部材の中で
も、基板保持具または基板の周辺部材のような基板近傍
で用いられる部材に対して特に有効である。さらに、本
発明の基板処理用部材としては、典型的には半導体ウエ
ハを処理するものを挙げることができるが、これに限定
されず、同様にハロゲンガスプラズマに曝される用途に
使用される基板、例えば液晶表示装置基板等を処理する
ものであってもよい。
も、基板保持具または基板の周辺部材のような基板近傍
で用いられる部材に対して特に有効である。さらに、本
発明の基板処理用部材としては、典型的には半導体ウエ
ハを処理するものを挙げることができるが、これに限定
されず、同様にハロゲンガスプラズマに曝される用途に
使用される基板、例えば液晶表示装置基板等を処理する
ものであってもよい。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。所
定の原料粉末を、イオン交換水、有機分散剤、有機バイ
ンダー、および鉄芯入りナイロンボールとともにポリエ
チレンポット中に投入し、２４時間混合した。得られた
スラリーをスプレードライヤーで乾燥し、顆粒を作製し
た。得られた顆粒を冷間静水圧プレス（ＣＩＰ）成形し
た後、所定温度で焼成しリング状試料を作製し、このリ
ング状試料の上面を鏡面研磨し、評価用試料とした。
定の原料粉末を、イオン交換水、有機分散剤、有機バイ
ンダー、および鉄芯入りナイロンボールとともにポリエ
チレンポット中に投入し、２４時間混合した。得られた
スラリーをスプレードライヤーで乾燥し、顆粒を作製し
た。得られた顆粒を冷間静水圧プレス（ＣＩＰ）成形し
た後、所定温度で焼成しリング状試料を作製し、このリ
ング状試料の上面を鏡面研磨し、評価用試料とした。
【００１５】図１の（ａ）、（ｂ）に示すように、評価
用リング状試料１はチャンバー２内のステージ３上にセ
ットされ、試料１の中に半導体ウエハ４を載置した状態
で、ガス組成：ＣＦ４＋２０％Ｏ２、イオン衝撃エネル
ギー：１００ｅＶの条件でプラズマ処理を行った。処理
後の半導体ウエハに対し、全反射蛍光Ｘ線にて不純物分
析を行った。また、評価用試料の耐食性を把握した。耐
食性の評価は、腐食速度の測定により行った。腐食速度
は試料研磨面の一部をポリイミドテープでマスクしてプ
ラズマ処理を行い、試験後にマスクを除去した後に、マ
スクのある部分とない部分との段差を測定することによ
り行い、サファイアの腐食速度を１として規格化した値
を表１に示した。
用リング状試料１はチャンバー２内のステージ３上にセ
ットされ、試料１の中に半導体ウエハ４を載置した状態
で、ガス組成：ＣＦ４＋２０％Ｏ２、イオン衝撃エネル
ギー：１００ｅＶの条件でプラズマ処理を行った。処理
後の半導体ウエハに対し、全反射蛍光Ｘ線にて不純物分
析を行った。また、評価用試料の耐食性を把握した。耐
食性の評価は、腐食速度の測定により行った。腐食速度
は試料研磨面の一部をポリイミドテープでマスクしてプ
ラズマ処理を行い、試験後にマスクを除去した後に、マ
スクのある部分とない部分との段差を測定することによ
り行い、サファイアの腐食速度を１として規格化した値
を表１に示した。
【００１６】
【表１】
【００１７】表１に示すように、本発明の範囲内の実施
例であるＮｏ．１，２は、金属成分としてＡｌ成分は検
出されず、Ｙ成分もわずかであった。また、相対密度は
本発明の範囲より低いが純度が高いＹ２Ｏ３であるＮ
ｏ．３についても検出されたＹ成分はわずかであった。
これに対して比較例であるＮｏ．４は本発明の範囲より
も純度の低いＹ２Ｏ３であるが、検出元素として不純物
であるＦｅが多く検出された。また、Ｎｏ．５のアルミ
ナ焼結体ではＡｌ成分が多量に検出され、検出量はＮ
ｏ．１，２の４０倍以上であった。また、Ｙ２Ｏ３とＡ
ｌ２Ｏ３との複合酸化物であるイットリウム・アルミニ
ウム・ガーネット（ＹＡＧ）であるＮｏ．６では、Ｙ成
分の量は実施例と同等であるが、Ａｌ成分が多く検出さ
れた。
例であるＮｏ．１，２は、金属成分としてＡｌ成分は検
出されず、Ｙ成分もわずかであった。また、相対密度は
本発明の範囲より低いが純度が高いＹ２Ｏ３であるＮ
ｏ．３についても検出されたＹ成分はわずかであった。
これに対して比較例であるＮｏ．４は本発明の範囲より
も純度の低いＹ２Ｏ３であるが、検出元素として不純物
であるＦｅが多く検出された。また、Ｎｏ．５のアルミ
ナ焼結体ではＡｌ成分が多量に検出され、検出量はＮ
ｏ．１，２の４０倍以上であった。また、Ｙ２Ｏ３とＡ
ｌ２Ｏ３との複合酸化物であるイットリウム・アルミニ
ウム・ガーネット（ＹＡＧ）であるＮｏ．６では、Ｙ成
分の量は実施例と同等であるが、Ａｌ成分が多く検出さ
れた。
【００１８】一方、耐食性については、実施例であるＮ
ｏ．１，２では腐食速度がＮｏ．７のサファイアの１／
３以下であり、耐食性の高いＮｏ．６のＹＡＧとほぼ同
程度であった。これに対して、相対密度が本発明の範囲
よりも小さいＹ２Ｏ３であるＮｏ．３、純度が本発明の
範囲よりも低いＹ２Ｏ３であるＮｏ．４は腐食速度が大
きかった。また、従来用いられているＮｏ．８の石英は
著しく耐食性が悪かった。また、Ｎｏ．５のアルミナ焼
結体は石英よりは耐食性は良好なものの十分とはいえな
いものであった。
ｏ．１，２では腐食速度がＮｏ．７のサファイアの１／
３以下であり、耐食性の高いＮｏ．６のＹＡＧとほぼ同
程度であった。これに対して、相対密度が本発明の範囲
よりも小さいＹ２Ｏ３であるＮｏ．３、純度が本発明の
範囲よりも低いＹ２Ｏ３であるＮｏ．４は腐食速度が大
きかった。また、従来用いられているＮｏ．８の石英は
著しく耐食性が悪かった。また、Ｎｏ．５のアルミナ焼
結体は石英よりは耐食性は良好なものの十分とはいえな
いものであった。
【００１９】以上の結果より、本発明の範囲を満足する
Ｙ２Ｏ３は、低金属汚染性とハロゲンガスプラズマに対
する優れた耐食性とを兼備していることが確認された。
Ｙ２Ｏ３は、低金属汚染性とハロゲンガスプラズマに対
する優れた耐食性とを兼備していることが確認された。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ハロゲンガスプラズマに曝される部位を相対密度９４％
以上、純度９９．５％以上のＹ２Ｏ３で構成したので、
ハロゲンガスプラズマに耐食性に優れるのみならず、金
属汚染の度合いが低い基板処理用部材を得ることができ
る。
ハロゲンガスプラズマに曝される部位を相対密度９４％
以上、純度９９．５％以上のＹ２Ｏ３で構成したので、
ハロゲンガスプラズマに耐食性に優れるのみならず、金
属汚染の度合いが低い基板処理用部材を得ることができ
る。
【図１】本発明の実施例に用いた試料のエッチングチャ
ンバーへの設置状態を示す断面図および平面図。
ンバーへの設置状態を示す断面図および平面図。
１；リング状試料 ２；チャンバー ３；ステージ ４；半導体ウエハ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大滝 浩通 宮城県仙台市泉区明通三丁目５番 株式会 社日本セラテック本社工場内 (72)発明者 岸 幸男 宮城県仙台市泉区明通三丁目５番 株式会 社日本セラテック本社工場内 Ｆターム(参考） 4G075 AA22 BA05 BA06 BC06 BD14 CA47 CA51 FB01 FC09 FC13 5F004 AA13 AA16 BB21 BB29 DA00
Claims (3)
- 【請求項１】 ハロゲンガスプラズマにより基板を処理
する装置に用いられる基板処理用部材であって、ハロゲ
ンガスプラズマに曝される部位が相対密度９４％以上、
純度９９．５％以上のＹ２Ｏ３で構成されることを特徴
とする、低金属汚染の基板処理用部材。 - 【請求項２】 プラズマがフッ素系または塩素系である
場合のプラズマによる腐食速度がサファイアの１／３以
下であることを特徴とする請求項１に記載の低金属汚染
の基板処理用部材。 - 【請求項３】 基板保持具または基板の周辺部材である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の低金
属汚染の基板処理用部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36882799A JP2001179080A (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | 低金属汚染の基板処理用部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36882799A JP2001179080A (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | 低金属汚染の基板処理用部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001179080A true JP2001179080A (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=18492867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36882799A Pending JP2001179080A (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | 低金属汚染の基板処理用部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001179080A (ja) |
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-
1999
- 1999-12-27 JP JP36882799A patent/JP2001179080A/ja active Pending
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