等離子體處理裝置用的部件和部件的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明的實施方式設及等離子體處理裝置用的部件和該部件的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在半導體設備等電子設備的制造中，對被處理體應用等離子體蝕刻。伴隨電子設 備的微細化，等離子體蝕刻所要求的精度逐年提高。為了實現(xiàn)等離子體蝕刻的高精度化，需 要抑制微粒的產(chǎn)生。
[0003] 運樣的等離子體蝕刻所使用的等離子體處理裝置的處理容器由侶等金屬構(gòu)成。處 理容器的內(nèi)壁面被暴露于等離子體中。因此，在等離子體處理裝置中，沿著處理容器的內(nèi)壁 設置有耐等離子體制的被膜。作為運樣的被膜，通常使用氧化錠制的膜。
[0004] 氧化錠制的被膜一旦暴露于氣控系氣體的等離子體中，就會與該等離子體中的氣 等的活性種發(fā)生反應。其結(jié)果，氧化錠制的被膜被消耗。因此，嘗試由氣化錠構(gòu)成被膜。如 專利文獻1的記載，氣化錠制的被膜通過噴鍛形成。 陽0化]專利文獻1:日本特開2013 - 140950號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 伴隨等離子體蝕刻所要求的精度的提高，需要抑制W前不成為問題的尺寸的微 粒。因此，需要進一步抑制從氣化錠制的噴鍛被膜產(chǎn)生微粒。
[0007] 在一個方式中，提供一種在等離子體處理裝置內(nèi)暴露于等離子體中的部件。該部 件具有基材和被膜?；睦鐬閭H制或侶合金制。可W在基材的表面形成耐酸侶（Alumite) 膜。被膜通過在包括基材或者設置于該基材上的層的基底的表面上噴鍛氣化錠而形成。該 部件的被膜內(nèi)的氣孔率為4%W下，該被膜的表面的算術(shù)平均粗糖度（Ra)為4.5ymW下。 該算術(shù)平均粗糖度（Ra)由JISB06011994所規(guī)定。
[0008] 在上述部件中覆蓋基材的被膜為氣化錠噴鍛被膜，是氣孔率少、比表面積小的致 密的被膜。因此，由于暴露于等離子體中而產(chǎn)生的表面變動減少，工藝性能的變動減小。因 此，能夠抑制從該被膜產(chǎn)生微粒。
[0009] 一個實施方式的部件在基材與被膜之間還具備由通過大氣壓等離子體噴鍛法形 成的氧化錠被膜構(gòu)成的第一中間層。有時等離子體處理裝置內(nèi)的部件要求高的絕緣擊穿電 壓，但氣化錠噴鍛被膜的絕緣擊穿電壓比較低。根據(jù)該實施方式，作為被膜的基底層，設置 由氧化錠噴鍛被膜構(gòu)成的第一中間層，因此能夠在基材上提高包括被膜和第一中間層的、 具有高的絕緣擊穿電壓的多層膜。
[0010] 在一個實施方式中，被膜可W不形成在第一中間層的包括邊緣的區(qū)域上，而在比 該區(qū)域更靠內(nèi)側(cè)形成于該第一中間層上。氣化錠制的被膜對于基材的密合力比較低。根據(jù) 該實施方式，被膜在其邊緣不與基材接觸，因此能夠抑制邊緣處被膜的剝離。
[0011] 在一個實施方式中，部件可W在第一中間層與被膜之間還具備第二中間層。在一 個實施方式中，第二中間層可W具有第一中間層的線膨脹系數(shù)與被膜的線膨脹系數(shù)之間的 線膨脹系數(shù)。根據(jù)該實施方式，能夠抑制因第一中間層與被膜的線膨脹系數(shù)的差異產(chǎn)生的 被膜的剝離。在一個例子中，第二中間層可W由通過大氣壓等離子體噴鍛法形成的氧化錠 穩(wěn)定化氧化錯噴鍛被膜或儀橄攬石噴鍛被膜構(gòu)成。在另一實施方式中，第二中間層也可W 由通過大氣壓等離子體噴鍛法形成的氧化侶噴鍛被膜或灰色氧化侶（Greyalumina)噴鍛 被膜構(gòu)成。根據(jù)該實施方式，能夠在基材上提供包括被膜、第一中間層和第二中間層的、具 有高的絕緣擊穿電壓的多層膜。
[0012] 在一個實施方式中，部件可W在基材與第一中間層之間還具備其他的中間層。其 他的中間層例如可W由通過大氣壓等離子體噴鍛法形成的氧化侶噴鍛被膜或灰色氧化侶 噴鍛被膜構(gòu)成。根據(jù)該實施方式，能夠在基材上提供包括被膜、第一中間層和其他的中間層 的、具有高的絕緣擊穿電壓的多層膜。
[0013] 另一方面提供一種適于制造等離子體處理裝置用的上述部件的制造方法。該制造 方法包括：對通過噴鍛形成被膜的基底的表面進行表面調(diào)整的工序，該基底的表面包括基 材的表面或者形成于該基材的表面的層的表面；和通過氣化錠的噴鍛在上述表面上形成被 膜的工序（W下稱為"被膜形成工序"）。在被膜形成工序中，在沿著高速火焰噴鍛法中放 出火焰的噴鍛槍的噴嘴、或者大氣壓等離子體噴鍛法中放出等離子體射流的噴鍛槍的噴嘴 的中屯、軸線的方向，向從該噴鍛槍的噴嘴向下游側(cè)遠離的位置或者該噴鍛槍的噴嘴的前端 位置，供給包含具有1ymW上8ymW下的平均粒徑的氣化錠顆粒的漿料。
[0014] 在該制造方法中，由于在經(jīng)過了表面調(diào)整的基底的表面上形成被膜，因此該被膜 的表面粗糖度減小。由于運樣的被膜具有小的比表面積，因此因暴露于等離子體中而引起 的表面變動減少，工藝性能的變動減小。因此，能夠抑制從該被膜產(chǎn)生微粒。另外，由于漿 料所含的顆粒的平均粒徑為1ymW上8ymW下，因此能夠抑制顆粒彼此之間的聚集，能夠 形成均勻的被膜。此外，由于漿料所含的顆粒的平均粒徑為1ymW上8ymW下，因此能夠 形成顆粒間結(jié)合力高的被膜。進一步而言，因為向上述的位置供給漿料，所W能夠抑制噴鍛 材料附著于噴鍛槍的噴嘴內(nèi)壁。其結(jié)果，能夠抑制噴瓣的產(chǎn)生。因此，根據(jù)該制造方法，能 夠形成具有低的氣孔率、且具有小的比表面積的被膜，即能夠形成致密的被膜。此外，由于 形成的被膜是致密的，所W具有高的斷面硬度。因此，根據(jù)該制造方法，能夠提供可W抑制 產(chǎn)生微粒的被膜。
[0015] 在一個實施方式的被膜形成工序中，采用高速火焰噴鍛法，供給漿料的位置是在 沿著上述中屯、軸線的方向上距離噴鍛槍的噴嘴的前端OmmW上IOOmmW下的范圍的位置。
[0016] 在一個實施方式的被膜形成工序中，采用大氣壓等離子體噴鍛法，供給漿料的位 置是在沿著上述中屯、軸線的方向上距離噴鍛槍的噴嘴的前端OmmW上30mmW下的范圍的 位置。
[0017] 在一個實施方式中，供給漿料的漿料供給用噴嘴的中屯、軸線相對于噴鍛槍的噴嘴 的中屯、軸線、在該噴鍛槍的噴嘴的前端側(cè)所成的角度為45度W上135度W下。
[0018] 在一個實施方式的被膜形成工序中，基材的溫度設定為100°CW上300°CW下的 溫度。因為氣化錠具有大的熱膨脹系數(shù)，所W在氣化錠的噴鍛顆粒附著在基底的表面時，該 噴鍛顆粒迅速冷卻而凝固。由此，有時在形成的被膜上產(chǎn)生裂紋。根據(jù)該實施方式，由于基 材的溫度設定為100°cW上300°CW下的溫度，能夠抑制被膜中產(chǎn)生裂紋。
[0019] 在一個實施方式中，制造方法還可W包括在基材與被膜之間形成氧化錠制的第一 中間層的工序。第一中間層可W通過噴鍛形成。
[0020] 在一個實施方式中，制造方法還包括對第一中間層的包括邊緣的區(qū)域進行掩蔽的 工序，可W在掩蔽工序中包括邊緣的區(qū)域被掩蔽的狀態(tài)下，執(zhí)行被膜形成工序。根據(jù)該方 式，可W僅在從第一中間層的邊緣后退的該第一中間層的區(qū)域上形成被膜。
[0021] 在一個實施方式中，制造方法可W進一步包括在第一中間層與上述被膜之間形成 第二中間層的工序。第二中間層可W是具有上述第一中間層的線膨脹系數(shù)與上述被膜的線 膨脹系數(shù)之間的線膨脹系數(shù)的層。例如，第二中間層可W由氧化錠穩(wěn)定化氧化錯噴鍛被膜 或儀橄攬石噴鍛被膜構(gòu)成。或者，第二中間層也可W由氧化侶噴鍛被膜或灰色氧化侶噴鍛 被膜構(gòu)成。由運些材料中的任意材料構(gòu)成的第二中間層可W通過噴鍛形成。
[0022] 在一個實施方式中，制造方法還可W進一步包括在基材與第一中間層之間形成其 他的中間層的工序。其他的中間層可W由氧化侶噴鍛被膜或灰色氧化侶噴鍛被膜構(gòu)成。由 運些材料中的任意材料構(gòu)成的其他的中間層可W通過噴鍛形成。
[0023] 在一個實施方式中，制造方法還可W進一步包括在基材的表面形成耐酸侶膜的工 序。
[0024] 發(fā)明的效果
[00巧]如上所述，能夠抑制從氣化錠制的被膜產(chǎn)生微粒。
【附圖說明】 陽0%] 圖1是表示等離子體處理裝置的一例的圖。
[0027] 圖2是放大表示一個實施方式設及的等離子體處理裝置用的部件的一部分的截 面圖。
[0028] 圖3是放大表示另一實施方式設及的等離子體處理裝置用的部件的一部分的截 面圖。
[0029] 圖4是放大表示又一實施方式設及的等離子體處理裝置用的部件的一部分的截 面圖。
[0030] 圖5是表示一個實施方式設及的制造方法的流程圖。
[0031] 圖6是表示圖5所示的制造方法的各工序中制造的產(chǎn)物的圖。
[0032] 圖7是表示圖5所示的制造方法的各工序中制造的產(chǎn)物的圖。
[0033] 圖8是說明一個實施方式的高速火焰噴鍛法的圖。
[0034]圖9是說明一個實施方式的大氣壓等離子體噴鍛法的圖。
[0035] 圖10是表示被膜的絕緣擊穿電壓的圖表。
[0036] 圖11是表示多層膜的絕緣擊穿電壓的圖表。
[0037] 圖12是表示等離子體處理的處理時間與微粒的個數(shù)的關系的圖表。
[00測符號說明
[0039] 10…等離子體處理裝置，30…上部電極，34…電極板，50…排氣裝置，62…第一高 頻電源，100、100A、100B、IOOC…部件，102…基材，104…被膜，106…耐酸侶膜，108…中間 層，110…中間層，112…中間層，?多層膜，SA1、SA2…噴鍛裝置，SG1、SG2…噴鍛槍，NG1、 NG2…噴嘴，SN…噴嘴（漿料用噴嘴）。
【具體實施方式】
[0040] W下參照附圖對各種實施方式進行詳細的說明。其中，在各附圖中，對相同或相當 的部分標注相同的符號。
[0041] 首先，對各個實施方式設及的應用了具有等離子體耐性的被覆的部件的等離子體 處理裝置的一例進行說明。圖1是表示等離子體處理裝置的一例的圖。圖1所示的等離子 體處理裝置10為電容禪合型等離子體蝕刻裝置，具備處理容器12。處理容器12具有大致 圓筒形狀。處理容器12例如由侶構(gòu)成，在