[发明专利]氟化物喷涂覆膜的形成方法及氟化物喷涂覆膜覆盖部件

说明书

技术领域

本发明涉及一种氟化物喷涂覆膜的形成方法及氟化物喷涂覆膜覆盖部件，特别涉及一种在实施有等离子蚀刻加工的半导体加工装置用构件等的表面形成耐蚀性或耐等离子蚀刻特性优良的氟化物喷涂覆膜的方法、以及由实施该方法而得到的氟化物喷涂覆膜覆盖部件。

背景技术

关于用于半导体加工工艺或液晶制造工艺中的装置等，随着形成于基板的电路的高集成化而产生的加工精度提升的要求，要求加工环境的清洁性。并且，该加工环境采用以氟化物、氯化物为首的腐蚀性强的气体或水溶液，以致用于前述装置的构件等受到剧烈的腐蚀损耗，而且腐蚀生成物所产生的二次环境污染也不容忽视。

半导体装置的制造、加工工序采用以由Si或Ga、As、P等所构成的化合物半导体为主体的材料，属于在真空中或减压环境中进行处理的所谓“干式工艺”。该干式工艺在前述环境中，重复进行成膜或杂质的注入、蚀刻、灰化、清洗等处理。作为此类干式工艺中所使用的装置/构件，有氧化炉、CVD装置、PVD装置、外延生长装置、离子注入装置、扩散炉、反应性离子蚀刻装置及附属于这些装置的配管、给排气风扇、真空泵、阀类等构件、零件。并且，公知这些装置等与BF₃、PF₃、PF₆、NF₃、WF₃、HF等氟化物、BCl₃、PCl₃、PCl₅、POCl₃、AsCl₃、SnCl₄、TiCl₄、SiH₂Cl₂、SiCl₄、HCl、Cl₂等氯化物、HBr等溴化物、NH₃、CH₃F等腐蚀性强的药剂及气体接触。

此外，在使用卤化物的前述干式工艺中，为提升反应的活性化与加工精度，经常采用等离子(低温等离子)。在使用等离子的环境中，卤化物会形成腐蚀性强的原子状或离子化的F、Cl、Br、I而对半导体材质的微细加工发挥极大效果。但是，另一方面，具有如下问题：被蚀刻处理剥除的微细SiO₂、Si₃N₄、Si、W等的微粒会由等离子处理的半导体材质的表面浮游于处理环境中，而有这些微粒附着于加工中或加工后的装置的表面致使加工制品的质量降低。

作为针对这些问题的一个对策，过去有如下方法：对半导体制造/加工装置用构件的表面以铝阳极氧化物(防蚀铝)实施表面处理。其它还有如下技术：将Al₂O₃、Al₂O₃·Ti₂O₃、Y₂O₃等氧化物、以及周期表IIIa族金属的氧化物利用喷涂法或蒸镀法(CVD法、PVD法)等覆盖于该构件的表面、或将这些作为烧结体来利用的技术(专利文献1～5)。

更进一步，近来也有对Y₂O₃、Y₂O₃-A1₂O₃喷涂覆膜的表面照射激光束或电子束使该喷涂覆膜的表面再熔融，从而提升耐等离子腐蚀性的技术(专利文献6～9)。

另外还有将属于卤素化合物的金属元素氟化物覆膜作为半导体加工装置用构件的耐蚀性覆盖而使用的提案。举例而言，专利文献10中公开一种在氮化硅、碳化硅等的陶瓷烧结体的表面利用磁控溅射法、CVD法、喷涂法等覆盖稀土元素及碱土元素氟化物的方法。又，专利文献11中公开了在A1₂O₃基材上形成YF₃覆膜而成的构件。

又，专利文献12中公开一种使用以Y及镧元素氟化物为主成分的粉末的基座的制造方法，而专利文献13、14中公开了将周期表IIIa族元素的氟化物微粒利用不活泼气体等离子或燃烧气体火焰等的喷涂热源成膜后，施以200℃～250℃的热处理，而使其转化为稳定的斜方晶结晶的技术。

更进一步，专利文献15中有由平均粒径为0.05μm～10μm的一次微粒造粒而成的微粒的含有Y的含稀土类混合物(氧化物、氟化物、氯化物)喷涂用微粒等的提案；专利文献16中公开了作为氟化物喷涂覆膜的形成方法而利用高热源温度的等离子喷涂法、以及冷喷涂法或气溶胶沉积法的技术。

[现有技术文献]

[专利文献]