多晶CaF2构件、用于等离子体处理装置的构件、等离子体处理装置及聚焦环的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术的多晶CaF2构件由下述组合体构成，所述组合体是将由CaF2构成的复数个多晶体压接而成的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多晶CaF2构件、用于等离子体处理装置的构件、等离子体处理装置及聚焦环的制造方法
本专利技术涉及多晶CaF2构件、用于等离子体处理装置的构件、等离子体处理装置及聚焦环(focusring)的制造方法。
技术介绍
一直以来，作为用于半导体制造装置的耐等离子体构件，由复数个构件构成的聚焦环是已知的(例如专利文献1、2)。现有技术文献专利文献1：日本特开2009-290087号公报专利文献2：日本特开2011-3730号公报
技术实现思路
但是，存在将复数个构件接合时所使用的粘合剂或带构件成为污染源的问题。根据本专利技术的第一实施方式，提供了一种多晶CaF2构件，其包括下述组合体，所述组合体是将包含CaF2的复数个多晶体压接而成的。根据本专利技术的第二实施方式，对于第一实施方式的多晶CaF2构件而言，优选地，多晶体的晶粒的平均粒径为200μm以上。根据本专利技术的第三实施方式，对于第一或第二实施方式的多晶CaF2构件而言，优选地，多晶体的相对密度为94.0％以上。根据本专利技术的第四实施方式，提供了一种用于等离子体处理装置的构件，其包括第一实施方式～第三实施方式中的任一项实施方式的多晶CaF2构件。根据本专利技术的第五实施方式，对用于等离子体处理装置的构件而言，第四实施方式的等离子体处理装置用构件为聚焦环。根据本专利技术的第六实施方式，提供了一种等离子体处理装置，其包括第四或第五实施方式的用于等离子体处理装置的构件。根据本专利技术的第七实施方式，提供了一种聚焦环的制造方法，所述制造方法包括：准备包含多晶CaF2的复数个零部件；和将素数个零部件彼此压接从而形成一个多晶CaF2构件。根据本专利技术的第八实施方式，对于第七实施方式的聚焦环的制造方法而言，优选的是，将复数个零部件彼此压接时的保持温度为1000度以上、1200度以下。根据本专利技术的第九实施方式，对于第八实施方式的聚焦环的制造方法而言，优选的是，将复数个零部件彼此压接时的加压力为0.9Mpa以上、1.8Mpa以下。根据本专利技术的第十实施方式，对于第九实施方式的聚焦环的制造方法而言，优选的是，复数个零部件各自具有在进行压接时与其他零部件相接合的接合面，接合面的面粗糙度为1.0μm以下。根据本专利技术，能够得到由复数个多晶体的接合面通过压接而接合形成的组合体构成的多晶CaF2构件，因此，可提供不存在由粘合剂或带构件产生的污染的聚焦环。附图说明[图1]是表示根据本专利技术的实施方式的聚焦环的外观的图。[图2]是具有聚焦环的等离子体处理装置的示意图。[图3]是表示在改变面粗糙度、保持温度和加压力的情况下的试样的压接结果的图。具体实施方式参照附图，对作为根据本专利技术的实施方式的多晶CaF2(氟化钙)构件的一个例子的聚焦环进行说明。本实施方式的聚焦环是在等离子体处理装置中使用的构件，其通过将由多晶CaF2制造的复数个零部件经压接而接合来制造。需要说明的是，对该实施方式进行具体的说明是为了更好地理解专利技术的主旨，只要没有特别指定，则并不限定本专利技术。图1表示根据实施方式制得的聚焦环1的构成。如图1(a)所示，聚焦环1是将三个零部件2接合而成的组合体，其形成为环状。构成聚焦环1的一个零部件2具有图1(b)所示的形状。零部件2具有与其他零部件2相接合的接合面21、和层差部22，三个零部件2通过接合面21而接合，从而形成聚焦环1。聚焦环1是为了降低在使用等离子体处理装置对被处理物进行等离子体蚀刻时、因为不均匀的等离子体分布而引起的被处理物的蚀刻速度的不均匀性而设置在被处理物的周边的构件。此外，可以用层差部22支承被处理物，因此，聚焦环1也可以作为使被处理物移动时、进行操作时的支承物使用。被处理物在干蚀刻工序中暴露于等离子体时，聚焦环1也同样地暴露于等离子体而被蚀刻。因此，对聚焦环1要求高的耐蚀刻性。形成聚焦环1的零部件2的个数并不限定为上述的三个，可根据聚焦环1的尺寸等由最合适的个数的零部件2形成。需要说明的是，对于聚焦环1的制造方法的详细说明将在后文中记述。零部件2如上文所述由多晶CaF2制造得到，其具有优异的可加工性及耐腐蚀性。为使零部件2具有优异的可加工性，形成零部件2的多晶CaF2的相对密度被设定为94.0％以上。作为更优选的实施方式，能够使多晶CaF2的相对密度为99.0％以上。此外，为使零部件2具有耐腐蚀性，优选地，使形成零部件2的多晶CaF2的晶粒的平均粒径为200μm以上。需要说明的是，本申请中的多晶CaF2的相对密度可如下求出：采用阿基米德法测定多晶CaF2的密度，将该多晶CaF2的密度相对于单晶CaF2的密度的比用百分比表示，将该百分比作为相对密度。此外，多晶CaF2的平均粒径可通过下述方法求出：使用扫描式电子显微镜(SEM)对1个试样的任意3处视野进行观察，按照JISR1670“精细陶瓷的晶粒尺寸(grainsize)测定方法”，计量各视野内的晶粒的长轴和短轴，取其平均值。以下，对CaF2、单晶CaF2及多晶CaF2具有的性质进行说明。CaF2是与氟化物MgF2、BaF2相比潮解性低的、稳定的氟化物。此外，CaF2的耐氟等离子体性、耐HF(氟化氢)性、耐化学药品性、耐热性优异，因此，作为耐等离子体构件、坩埚构件是有效的。单晶CaF2在从高紫外区域到红外区域的范围均具有高透过率特性，因此可用作透镜材料。但是，由于单晶CaF2具有解理性(cleavage)，因此具有因振动或冲击而容易碎裂的性质。与之相对，多晶CaF2由微小的晶体结合构成，作为整体(bulk)不具有解理性，从这点来看比单晶CaF2更难碎裂。接下来，对多晶CaF2的晶粒的平均粒径和耐腐蚀性之间的关系进行说明。关于多晶CaF2的晶粒的耐腐蚀性，对特别是对蚀刻的耐性(耐蚀刻性)进行说明。用于制造本实施方式的零部件2的多晶CaF2的晶粒的平均粒径为200μm以上。通过本申请的专利技术人的研究，明确发现，对于多晶CaF2而言，随着晶体粒径增大，耐腐蚀性变高，晶体粒径成为200μm以上时，耐腐蚀性饱和。由于蚀刻从晶体界面开始进行，因此，晶体粒径增大从而使得晶体界面减少的话，易于被蚀刻的界面将减少。因此，随着多晶CaF2的晶体粒径增大，耐腐蚀性变高。可推定为：通过使本实施方式中使用的多晶CaF2的晶粒的平均粒径为200μm以上，其耐腐蚀性成为接近于单晶CaF2所具有的耐腐蚀性。因此，实施方式中使用的多晶CaF2除具有无解理性的优点(多晶体所具有的优点)以外，还兼具耐腐蚀性优异的优点(单晶体所具有的优点)。由具有上述特性的多晶CaF2构成的零部件2的制造方法如下所述。首先，如下进行操作，得到相对密度为94.0％以上、且晶粒的平均粒径为200μm以上的多晶CaF2。CaF2的粉末原料的粒径(中位粒径)优选为3μm以下、更优选为0.5μm以下。CaF2的粉末原料的粒径大的情况下，优选预先用球磨机等粉碎后使用。使用上述CaF2粉末原料，采用例如CIP法(冷静水各向同性加压)、浇铸法进行成型。CIP法是下述方法：通过压模(moldpress)将CaF2粉末原料临时成型，将临时成型体真空封装(pack)后，设置在CIP装置上，通过于例如100MPa进行1分钟的压力保持，从而制成成型体。浇铸法是下述方法：将CaF2粉末原料和水混合从而制成浆料，将该浆料注入石膏模中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多晶CaF2构件，其包括下述组合体，所述组合体是将包含CaF2的复数个多晶体压接而成的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.05 JP 2012-1513671.一种多晶CaF2构件，其包括下述组合体，所述组合体是将仅由CaF2构成的复数个多晶体压接而成的，其中，所述多晶体的晶粒的平均粒径为200μm以上。2.如权利要求1所述的多晶C...

【专利技术属性】
技术研发人员：上原直保，
申请(专利权)人：株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：日本;JP