耐等離子性構(gòu)件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的形態(tài)一般涉及耐等離子性構(gòu)件，具體而言，涉及在腔室內(nèi)進(jìn)行干法刻蝕、 濺射及CVD等處理的半導(dǎo)體制造裝置中所使用的耐等離子性構(gòu)件。
【背景技術(shù)】
[0002] 在半導(dǎo)體的制造工序中，要求減少被加工物的微粒和通過(guò)減少所制造的器件的狀 態(tài)不良來(lái)提尚成品率。
[0003] 對(duì)此，存在以下電子器件的制造裝置：腔室的頂部由石英玻璃構(gòu)成，且在頂部?jī)?nèi)面 上形成的微小凹凸部的平均表面粗糙度為〇. 2~5 μπι(專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。此外，存在以下耐等 離子性構(gòu)件：不存在孔洞（pore :孔）或粒界層，以抑制?減少來(lái)自耐等離子性構(gòu)件的脫粒 的發(fā)生（專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。此外，存在以下等離子反應(yīng)器的構(gòu)成元件，其為在等離子反應(yīng)器的 構(gòu)成元件的等離子暴露面上具備被等離子噴涂了陶瓷或聚合物材料等的被膜的等離子反 應(yīng)器的構(gòu)成元件，其具有促進(jìn)聚合物堆積物的附著的表面粗糙度特性（專(zhuān)利文獻(xiàn)3)。根據(jù) 專(zhuān)利文獻(xiàn)3所記載的等離子反應(yīng)器的構(gòu)成元件，能夠減少處理中的微粒污染。此外，存在以 下耐等離子性構(gòu)件，在由氮化硅質(zhì)燒結(jié)體形成的基體的表面上，介由由SiO 2或元素周期表 第3a族元素和硅的復(fù)合氧化物形成的中間層，形成由金屬氟化物、氧化物及氮化物中至少 1種而成的耐腐蝕性表面層（專(zhuān)利文獻(xiàn)4)。根據(jù)專(zhuān)利文獻(xiàn)4所記載的耐等離子性構(gòu)件，由 于氮化硅質(zhì)燒結(jié)體以更低損失而形成高強(qiáng)度，因此進(jìn)一步改善耐腐蝕性，還提高對(duì)于破壞 的可靠性。
[0004] 在半導(dǎo)體的制造工序中，存在為了使微粒減少而用預(yù)涂膜（被膜）大致均勻地覆 蓋腔室的內(nèi)壁的情況。預(yù)涂膜由不會(huì)給半導(dǎo)體器件帶來(lái)不良影響的材料形成。在用被膜大 致均勻地覆蓋腔室的內(nèi)壁的情況下，需要提高被膜的密合強(qiáng)度或密合力，使被膜不容易剝 落。此外，即使在腔室內(nèi)產(chǎn)生了被生成的反應(yīng)生成物、微粒等，也需要覆蓋腔室內(nèi)的被膜使 反應(yīng)生成物、微粒等在被膜自身的表面上附著從而進(jìn)行捕獲。近來(lái)，半導(dǎo)體器件的精細(xì)圖案 化在發(fā)展，從而需要以納米級(jí)來(lái)控制微粒。
[0005] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1 :日本國(guó)專(zhuān)利第3251215號(hào)公報(bào) 專(zhuān)利文獻(xiàn)2 :日本國(guó)專(zhuān)利第3864958號(hào)公報(bào) 專(zhuān)利文獻(xiàn)3 :日本國(guó)特開(kāi)2012-54590號(hào)公報(bào) 專(zhuān)利文獻(xiàn)4 :日本國(guó)特開(kāi)2001-240482號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種耐等離子性構(gòu)件，能夠提高覆蓋腔室內(nèi)壁 的被膜的密合強(qiáng)度或密合力，或能夠減少微粒。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)形態(tài)，提供一種耐等離子性構(gòu)件，其特征在于，具備：基材；及 層狀結(jié)構(gòu)物，形成于所述基材的表面，包含氧化釔多結(jié)晶體且具有耐等離子性，所述層狀結(jié) 構(gòu)物具有：第1凹凸結(jié)構(gòu)；及第2凹凸結(jié)構(gòu)，在所述第1凹凸結(jié)構(gòu)上重疊而形成，具有與所述 第1凹凸結(jié)構(gòu)相比更細(xì)微的凹凸。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)形態(tài)，提供一種耐等離子性構(gòu)件，其特征在于，具備：基材； 及層狀結(jié)構(gòu)物，形成于所述基材的表面，包含氧化釔多結(jié)晶體且具有耐等離子性，在平面 分析中的截止為〇. 8 μπι的情況下，所述層狀結(jié)構(gòu)物的表面的算術(shù)平均Sa為0. 010 μπι以 上0.035μπι以下，由所述層狀結(jié)構(gòu)物的表面的負(fù)荷曲線(xiàn)求出的中心部的實(shí)體體積Vmc為 0. 01 μ m3/μ m2以上0. 035 μ m3/μ m2以下，由所述層狀結(jié)構(gòu)物的表面的負(fù)荷曲線(xiàn)求出的中心 部的中空體積Vvc為0. 012 μ m3/μ m2以上0. 05 μ m3/μ m2以下，所述層狀結(jié)構(gòu)物的表面的界 面的展開(kāi)面積率Sdr為1以上17以下，所述層狀結(jié)構(gòu)物的表面的均方根斜率S Δ q為0. 15 以上0.6以下。
【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1是表示具備本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的耐等離子性構(gòu)件的半導(dǎo)體制造裝置 的模式剖視圖。 圖2是例示半導(dǎo)體的制造工序的一個(gè)例子的模式圖。 圖3是表示在耐等離子性構(gòu)件的表面上形成的層狀結(jié)構(gòu)物的表面的圖片。 圖4(a)~圖4(f)是將在耐等離子性構(gòu)件的表面上形成的層狀結(jié)構(gòu)物的表面進(jìn)行放大 的圖片。 圖5(a)及圖5(b)是表示在耐等離子性構(gòu)件的表面上形成的層狀結(jié)構(gòu)物的剖面的圖 片。 圖6 (a)及圖6(b)是表示在耐等離子性構(gòu)件的表面上形成的層狀結(jié)構(gòu)物的其他表面的 圖片。 圖7(a)~圖7(c)是說(shuō)明3維表面特性參數(shù)的模式圖。 圖8是表示層狀結(jié)構(gòu)物表面的算術(shù)平均的曲線(xiàn)圖。 圖9是表示層狀結(jié)構(gòu)物表面的中心部的實(shí)體體積的曲線(xiàn)圖。 圖10是表示層狀結(jié)構(gòu)物表面的中心部的中空體積的曲線(xiàn)圖。 圖11是表示層狀結(jié)構(gòu)物表面上的突起頂端的個(gè)數(shù)密度的曲線(xiàn)圖。 圖12(a)及圖12(b)是表示層狀結(jié)構(gòu)物表面上的界面的展開(kāi)面積率的曲線(xiàn)圖。 圖13是拍攝的本實(shí)施方式的層狀結(jié)構(gòu)物的內(nèi)部狀態(tài)的圖片。 圖14是將本實(shí)施方式的層狀結(jié)構(gòu)物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行二值化的圖片。 圖15(a)~圖15(e)是拍攝的本實(shí)施方式的層狀結(jié)構(gòu)物的上部狀態(tài)的圖片。 圖16(a)及圖16(b)是例示對(duì)于深度位置的面積比率的一個(gè)例子的曲線(xiàn)圖及表。 圖17是說(shuō)明預(yù)涂膜的密合強(qiáng)度的測(cè)定方法的模式立體圖。 圖18(a)~圖18(d)是說(shuō)明預(yù)涂膜的密合強(qiáng)度的測(cè)定方法的圖片。 圖19(a)及圖19(b)是例示光學(xué)顯微鏡的照片的圖片。 圖20(a)及圖20(b)是通過(guò)SEM拍攝的剝離區(qū)域的圖片。 圖21(a)及圖21(b)是例示預(yù)涂膜的密合強(qiáng)度的測(cè)定結(jié)果的一個(gè)例子的表及曲線(xiàn)圖。 圖22(a)及圖22(b)是說(shuō)明平面分析中的截止的曲線(xiàn)圖。 圖23(a)及圖23(b)是表示層狀結(jié)構(gòu)物表面的算術(shù)平均的曲線(xiàn)圖。 圖24(a)及圖24(b)是表示層狀結(jié)構(gòu)物表面的中心部的實(shí)體體積的曲線(xiàn)圖。 圖25(a)及圖25(b)是表示層狀結(jié)構(gòu)物表面的中心部的中空體積的曲線(xiàn)圖。 圖26(a)及圖26(b)是表示層狀結(jié)構(gòu)物表面上的界面的展開(kāi)面積率的曲線(xiàn)圖。 圖27(a)及圖27(b)是表示層狀結(jié)構(gòu)物表面中的均方根斜率的曲線(xiàn)圖。 圖28是例示預(yù)涂膜的密合強(qiáng)度的測(cè)定結(jié)果的一個(gè)例子的表。 圖29是拍攝的本實(shí)施方式的層狀結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的圖片。 圖30是根據(jù)層狀結(jié)構(gòu)物的形成方法的不同而對(duì)平均結(jié)晶粒子尺寸進(jìn)行比較的表。 圖31是例示針對(duì)通過(guò)氣溶膠沉積法而形成的層狀結(jié)構(gòu)物的XRD測(cè)定結(jié)果的一個(gè)例子 的曲線(xiàn)圖。 圖32是拍攝的本實(shí)施方式的層狀結(jié)構(gòu)物的其他的內(nèi)部的圖片。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 第1個(gè)發(fā)明為一種耐等離子性構(gòu)件，其特征在于，具備：基材；及層狀結(jié)構(gòu)物，形成 于所述基材的表面，包含氧化釔多結(jié)晶體且具有耐等離子性，所述層狀結(jié)構(gòu)物具有：第1凹 凸結(jié)構(gòu)；及第2凹凸結(jié)構(gòu)，在所述第1凹凸結(jié)構(gòu)上重疊而形成，具有與所述第1凹凸結(jié)構(gòu)相 比更細(xì)微的凹凸。
[0011] 根據(jù)該耐等離子性構(gòu)件，能夠以減少在半導(dǎo)體的制造工序中產(chǎn)生的微粒為目的而 用不給半導(dǎo)體器件帶來(lái)不良影響的預(yù)涂膜（被膜）大致均勻地覆蓋腔室的內(nèi)壁。此外，能 夠提高被膜的密合強(qiáng)度或密合力。層狀結(jié)構(gòu)物具有第2凹凸結(jié)構(gòu)在第1凹凸結(jié)構(gòu)上重疊而 形成的結(jié)構(gòu)（類(lèi)似于分形結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)）。因此，可得到通過(guò)細(xì)微的凹凸結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的錨定 效果，并能夠得到相對(duì)于基材穩(wěn)定的密合強(qiáng)度或密合力。此外，在得到錨定效果的層狀結(jié)構(gòu) 物之上形成的被膜能夠更切實(shí)地使反應(yīng)生成物、微粒等附著于被膜自身的表面從而進(jìn)行捕 獲。由此，能夠使在半導(dǎo)體的制造工序中產(chǎn)生的微粒減少。
[0012] 第2個(gè)發(fā)明為一種耐等離子性構(gòu)件，其特征在于，在第1個(gè)發(fā)明中，所述第1凹凸 結(jié)構(gòu)在所述層狀結(jié)構(gòu)物的表面的一部分上形成，且具有結(jié)晶粒子的集團(tuán)脫落的空隙，所述 第2凹凸結(jié)構(gòu)在所述層狀結(jié)構(gòu)物的表面的整體上形成，且具有所述結(jié)晶粒子的大小細(xì)微的 凹凸。
[0013] 根據(jù)該耐等離子性構(gòu)件，在層狀結(jié)構(gòu)物表面的大致整體上，可得到因細(xì)微的凹凸 結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的錨定效果，并能夠得到相對(duì)于基材更穩(wěn)定的密合強(qiáng)度或密合力。此外，在得到 錨定效果的層狀結(jié)構(gòu)物之上形成的被膜能夠更切實(shí)地使反應(yīng)生成物、微粒等附著于被膜自 身的表面從而進(jìn)行捕獲。由此，能夠使在半導(dǎo)體的制造工序中產(chǎn)生的微粒減少。
[0014] 第3個(gè)發(fā)明為一種耐等離子性構(gòu)件，其特征在于，在第1個(gè)發(fā)明中，所述層狀結(jié)構(gòu) 物的表面的算術(shù)平均Sa為0. 025 μπι以上0. 075 μπι以下，由所述層狀結(jié)構(gòu)物的表面的負(fù) 荷曲線(xiàn)求出的中心部的實(shí)體體積Vmc為0. 03 μπι3/ μπι2以上0. 08 μπι3/ μπι2以下，由所述層 狀結(jié)構(gòu)物的表面的負(fù)荷曲線(xiàn)求出的中心部的中空體積Vvc為0. 03 μ m3/ μ m2以上0. 1 μ m 3/ μπι2以下，所述層狀結(jié)構(gòu)物的表面的界面的展開(kāi)面積率Sdr為3以上28以下。
[0015] 根據(jù)該耐等離子性構(gòu)件，層狀結(jié)構(gòu)物的表面的3維表面特性變得更明確。由此，能 夠進(jìn)一步提高被膜的密合強(qiáng)度或密合力。此外，被膜能夠更切實(shí)地使反應(yīng)生成物、微粒等附 著于被膜自身的表面從而進(jìn)行捕獲。由此，能夠使在半導(dǎo)體的制造工序中產(chǎn)生的微粒進(jìn)一 步減少。
[0016] 第4個(gè)發(fā)明為一種耐等離子性構(gòu)件，其特征在于，在第1個(gè)發(fā)明中，所述第1凹凸 結(jié)構(gòu)及所述第2凹凸結(jié)構(gòu)是通過(guò)實(shí)施化學(xué)處理形成的。
[0017] 根據(jù)該耐等離子性構(gòu)件，能夠得到用于提高被膜的密合強(qiáng)度或密合力、減少微粒 的更優(yōu)選的第1凹凸結(jié)構(gòu)及第2凹凸結(jié)構(gòu)。
[0018] 第5個(gè)發(fā)明為一種耐等離子性構(gòu)件，其特征在于，在第1個(gè)發(fā)明中，所述層狀結(jié)構(gòu) 物具有所述氧化釔多結(jié)晶體的疏密結(jié)構(gòu)。
[0019] 在用被膜覆蓋腔室內(nèi)壁的情況下，需要提高被膜的密合強(qiáng)度或密合力，使被膜不 容易剝落。 對(duì)此，根據(jù)本發(fā)明的耐等離子性構(gòu)件，由于層狀結(jié)構(gòu)物具有氧化釔多結(jié)晶體的疏密結(jié) 構(gòu)，因此容易產(chǎn)生第1凹凸結(jié)構(gòu)和第2凹凸結(jié)構(gòu)。即，第1凹凸結(jié)構(gòu)在密度疏的部分中容易 形成。因此，認(rèn)為第2凹凸結(jié)構(gòu)容易重疊而形成于第1凹凸結(jié)構(gòu)。由此，能夠提高被膜的密 合強(qiáng)度或密合力。
[0020] 第6個(gè)發(fā)明為一種耐等離子性構(gòu)件，其特征在于，在第5個(gè)發(fā)明中，所述疏密結(jié)構(gòu) 之中的疏的部分從所述層狀結(jié)構(gòu)物表面的層朝向與所述表面的層相比更深的層變小。
[0021] 在用被膜覆蓋腔室內(nèi)壁的情況下，需要提高被膜的密合強(qiáng)度或密合力，使被膜不 容易剝落。 對(duì)此，根據(jù)本發(fā)明的耐等離子性構(gòu)件，疏密結(jié)構(gòu)中的疏的部分從層狀結(jié)構(gòu)物表面的層 朝向與表面的層相比更深的層變小。因此，細(xì)微的凹凸結(jié)構(gòu)的凹部在與層狀結(jié)構(gòu)物表面的 層相比更深的層中容易被形成。由此，可得到錨定效果，并能夠得到相對(duì)于基材穩(wěn)定的密合 強(qiáng)度或密合力。
[0022] 第7個(gè)發(fā)明為一種耐等離子性構(gòu)件，其特征在于，在第5個(gè)發(fā)明中，所述疏密結(jié)構(gòu) 在密的部分中三維地分布有密度與所述密的部分的密度相比更小的疏的部分。
[0023] 根據(jù)該耐等離子性構(gòu)件，疏密結(jié)構(gòu)三維地分布于層疊結(jié)構(gòu)物的表面及厚度方向上 (深度方向）。因此，能夠進(jìn)一步提高被膜的密合強(qiáng)度或密合力。
[0024] 第8個(gè)發(fā)明為一種耐等離子性構(gòu)件，其特征在于，在第1個(gè)發(fā)明中，所述層狀結(jié)構(gòu) 物是通過(guò)氣溶膠沉積法形成的。
[0025] 根據(jù)該耐等離子性構(gòu)件，層狀結(jié)構(gòu)物與氧化釔燒