[發(fā)明專利]等離子體處理裝置用部件和等離子體處理裝置用部件的制造方法

有效

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• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN104364887B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設計）人: 佐藤道雄;日野高志;中谷仁
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝;東芝高新材料公司
• 主分類號: H01L21/3065
• 分類號: H01L21/3065;C23C4/10;C23C24/04;C23C28/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 李英

技術領域

本發(fā)明涉及等離子體處理裝置用部件和等離子體處理裝置用部件的制造方法。

背景技術

半導體裝置制造中的微細配線通常利用采用濺射裝置、CVD裝置的SiO₂等的絕緣膜的膜沉積以及采用蝕刻裝置的Si、SiO₂的各向同性蝕刻和各向異性蝕刻形成。一般地，這些裝置中，為了提高膜沉積速度、蝕刻性，利用了等離子體放電。例如，作為蝕刻裝置，使用了等離子體蝕刻裝置。

作為使用等離子體蝕刻裝置的干蝕刻法，例如，在半導體的制造時，作為Si的微細加工、在基板上沉積的絕緣膜、電極膜和配線膜等各種薄膜的干蝕刻法，已知進行等離子體蝕刻的方法。

等離子體蝕刻例如如下所述進行。首先，在干蝕刻裝置的腔室內對向配置的上部電極和下部電極中，在下部電極面上搭載多張Si基板。接下來，在搭載的基板間導入CF₄等氟(F)系氣體、Cl₂等氯(Cl)系氣體，在上述電極間進行等離子體放電，產生氟系等離子體、氯系等離子體。進而，通過用在產生的等離子體中生成的活性的離子、自由基對在基板上形成的薄膜進行干蝕刻，從而等離子體蝕刻的步驟結束。

再有，對Si基板上的由SiO₂、Si₃N₄、多晶Si等制成的薄膜進行等離子體蝕刻時，等離子體成分與被蝕刻材料反應，生成SiF₄、氟碳等反應生成物。反應生成物的大部分成為氣體狀態(tài)，利用排氣泵排出到腔室外，而反應生成物的一部分成為固體狀態(tài)，在腔室內堆積，成為附著膜。優(yōu)選將該由反應生成物制成的附著膜除去。

因此，為了將附著膜除去，已知如下的處理：通過使用氟系等離子體、氯系等離子體進行干蝕刻，將附著在腔室內的反應生成物(附著膜)排出到腔室外。再有，該干蝕刻由于是將反應生成物(附著膜)除去的處理，因此在與上述的薄膜等的干蝕刻的情形不同的氣體條件下使氟系等離子體、氯系等離子體產生并處理。

但是，構成附著膜的反應生成物為氟碳系的蝕刻生成物的情況下，由于該反應生成物與氟系等離子體、氯系等離子體沒有充分地反應，因此反應生成物在腔室內殘留。因此，殘留的附著膜剝離、在基板上混入時，有可能導致圖案不良、產率降低。

因此，以往，等離子體蝕刻裝置中，為了在腔室等的被照射等離子體的部件中反應生成物不生成，進行了在基材的表面形成耐等離子體性和耐蝕性高的膜。作為該膜，已知由氧化釔(Y₂O₃)、氧化鋁(Al₂O₃)制成的膜。這些膜具有抑制反應生成物的產生和防止等離子體攻擊引起的部件的損傷的效果。

例如，專利第4084689號說明書(專利文獻1)中記載了對涂布于基材的Y(OH)₃溶膠液熱處理而形成的Y₂O₃膜，特開2006-108178號公報(專利文獻2)中記載了Al₂O₃熱噴鍍膜。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：專利第4084689號說明書

專利文獻2：特開2006-108178號公報

發(fā)明內容

發(fā)明要解決的課題

但是，采用熱噴鍍法形成的氧化釔、氧化鋁的熱噴鍍膜是氧化釔、氧化鋁的扁平的粒子堆積而成的，該扁平的粒子是熔融的氧化釔、氧化鋁的粒子與基材的表面碰撞、冷卻而成的。因此，采用熱噴鍍法形成的氧化釔、氧化鋁的熱噴鍍膜，容易產生大量的微裂紋，變形容易殘留。

即，利用熱噴鍍熱源熔融的氧化釔、氧化鋁的粒子與基材的表面碰撞，急冷凝固而成為扁平的形狀時，在扁平的粒子的表面產生微裂紋，在扁平的粒子的內部殘留變形。

而且，對這種狀態(tài)下的氧化釔膜、氧化鋁膜照射通過等離子體放電產生的活性自由基時，活性自由基攻擊微裂紋，微裂紋變大，同時內部變形的釋放時微裂紋傳播。其結果，熱噴鍍膜缺損，容易產生來自熱噴鍍膜的顆粒，同時在熱噴鍍膜上附著的反應生成物剝離，容易產生來自反應生成物的顆粒。此外，顆粒的產生使半導體裝置等的制品產率降低，同時等離子體蝕刻裝置用部件的清潔、部件的更換變得頻繁，產生生產率的降低、膜沉積成本的上升。