[发明专利]等离子处理装置以及等离子处理装置用构件

说明书

本发明提供等离子处理装置以及等离子处理装置用构件。提供减少颗粒产生来提升处理的成品率的等离子处理装置或其处理室内部构件。等离子处理装置具备：处理室，其配置于真空容器内部，在其内部形成等离子；和构件，其构成该处理室的内壁表面，具有配置在暴露于所述等离子的表面且通过热喷镀氟化钇或包含氟化钇的材料而形成的覆膜，构成所述覆膜的氟化钇或包含氟化钇的材料的斜方晶的结晶相对于整体的比率为60％以上。

技术领域

本发明涉及在真空容器内部的处理室内形成等离子来对配置于该处理室内的处理对象的半导体晶片等处理对象的样品进行处理的等离子处理装置或等离子处理装置用构件，涉及在面对处理室内的等离子的表面具备保护覆膜的等离子处理装置或等离子处理装置用构件。

背景技术

在加工半导体晶片来制造电子器件或磁存储器的工序中，在用于在该晶片表面形成电路结构的微细的加工中运用利用了等离子的蚀刻。这样的等离子蚀刻的加工伴随器件的高集成化而日益要求高的精度和成品率。

在等离子蚀刻中所用的等离子处理装置中，在真空容器内部配置处理室，处理室的内部构件通常从强度以及成本出发而由铝、不锈钢等金属构成。进而，该处理室的内部构件的表面若暴露于所形成的等离子就会接触或面对该等离子，因此一般构成为：在该构件的表面配置耐等离子性高的覆膜，使得该构件的表面在历经更长期间时不会因等离子而消耗，或者抑制等离子与构件的表面之间的相互的作用的量和性质的变化。

作为具备这样的具有耐等离子性的覆膜的利用等离子的处理室内部构件的技术的示例，过去已知JP专利4006596号公报(专利文献1)公开的技术。在该专利文献1中，作为上述覆膜的示例而示出氧化钇的覆膜。

已知，一般情况下，使用氧化钇的覆膜无论在真空或大气中哪种气氛中都能通过等离子热喷镀、SPS热喷镀、爆炸热喷镀、减压热喷镀等方法来形成。例如大气等离子热喷镀法是如下那样的技术：伴随着输入气体将具有给定的粒径、例如10～60μm的范围内的直径的原料粉导入到等离子焰，使其成为熔融或半熔融的状态，将这样的状态下的原料粒子热喷镀到被覆对象即基材的表面来进行制膜。另一方面，该热喷镀的方法存在如下等课题：所形成的覆膜的表面的高度即所谓凹凸的变动大，进而，会在以熔融或半熔融的状态相互粘结并变冷而固化的覆膜的粒子彼此之间形成气孔，等离子中的气体或生成物的粒子会进入该气孔而诱发污染或异物。

对于这样的问题，过去以来研讨了很多解决方案。例如已知在JP特开2014-141390号公报(专利文献2)或特开2016-27624号公报(专利文献3)中公开的技术。在这些专利文献中公开了所谓的气溶胶沉积法。在该技术中，将具备数μm程度的大小的直径的原料粉以接近于音速的速度喷射到被覆对象的基材的表面来进行制膜，将由8～50nm尺寸的微晶构成的层状的结构形成为覆膜，已知该技术的特征是：与上述大气等离子热喷镀法相比，能减小表面的凹凸。

氧化钇制的覆膜若暴露于氟系气体的等离子，就会与等离子中的氟等反应，从而消耗覆膜。因此，研讨将覆膜变更为氟化钇。在JP特开2013-140950号公报(专利文献4)中公开了：在大气压下通过利用了等离子的热喷镀法来形成该氟化钇制的覆膜。

进而，在氟化钇覆膜的制膜中，也正在进行裂纹抑制、表面粗糙度降低、耐压提升等研讨。在JP特开2017-190475号公报(专利文献5)中，作为能得到对等离子具备充分的耐腐蚀性且在酸的清洗时也能有效防止由酸浸透引起的基材损伤的钇系的氟化化合物的热喷镀覆膜的热喷镀材料，公开了氟化钇造粒粉与氧化钇造粒粉的特定的混合比率的值的范围。另外，在JP特开2017-150085号公报(专利文献6)中公开了：作为制造能抑制颗粒的产生的氟化钇制的热喷镀覆膜的工序，在沿着高速火焰热喷镀法中放出火焰的热喷镀枪的喷嘴、或大气压等离子热喷镀法中放出等离子射流的热喷镀枪的喷嘴的中心轴线的方向上，对从该热喷镀枪的喷嘴向下游侧离开的位置或喷嘴的前端位置提供包含具有特定范围的平均粒径的氟化钇的粒子的浆料。

现有技术文献

专利文献