复合结构物以及具备复合结构物的半导体制造装置制造方法及图纸

本发明专利技术中公开了作为可提高抗粒子性(low

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】复合结构物以及具备复合结构物的半导体制造装置


[0001]本专利技术涉及一种作为半导体制造装置用构件而优选被使用的抗粒子性(low
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particle generation)出色的复合结构物以及具备其的半导体制造装置。

技术介绍

[0002]已周知在基材表面上涂覆陶瓷而对基材赋予功能的技术。例如，作为半导体制造装置等在等离子体照射环境下被使用的半导体制造装置用构件，使用在其表面上形成有抗等离子性较高的被膜的构件。被膜中例如使用氧化铝(Al2O3)、氧化钇(Y2O3)等氧化物类陶瓷或氟化钇(YF3)、钇氟氧化物(YOF)等氟化物。
[0003]而且，提出了作为氧化物类陶瓷而使用保护层的技术，该保护层使用氧化铒(Er2O3)或Er3Al5O
12
、氧化钆(Gd2O3)或Gd3Al5O
12
、钇铝石榴石(YAG：Y3Al5O
12
)或Y4Al2O9等(专利文献1及专利文献2)。伴随半导体的微细化，对半导体制造装置内的各种构件要求更高水准的抗粒子性。
[0004]专利文献专利文献1：日本国特表2016
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528380号公报专利文献2：日本国特表2017
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514991号公报

技术实现思路

[0005]这次，本专利技术者发现了将钇及铝的氧化物Y4Al2O9(以下，简记为“YAM”)作为主成分而含有的结构物的硬度与伴随等离子体腐蚀的颗粒污染的指标即抗粒子性之间存在相关关系，成功制作出了抗粒子性出色的结构物。
[0006]从而，本专利技术的目的在于提供一种抗粒子性(low
‑
particle generation)出色的复合结构物。而且，其目的在于提供该复合结构物的作为半导体制造装置用构件的用途以及具备其的半导体制造装置。
[0007]而且，本专利技术所涉及的复合结构物包含基材和设置在所述基材上且具有表面的结构物，其特征为，所述结构物作为主成分而含有Y4Al2O9，而且其压痕硬度大于6.0GPa。
[0008]另外，本专利技术所涉及的复合结构物在要求抗粒子性的环境中被使用。
[0009]而且，本专利技术所涉及的半导体制造装置具备上述的本专利技术所涉及的复合结构物。
附图说明
[0010]图1是具有本专利技术所涉及的结构物的构件的模式化剖视图。图2是表示标准等离子体试验1之后的离结构物表面的深度与氟原子浓度的关系的曲线图。图3是表示标准等离子体试验2之后的离结构物表面的深度与氟原子浓度的关系的曲线图。图4是结构物的表面的标准等离子体试验1及2之后的SEM图像。
符号说明10
‑
复合结构物；15
‑
基材；20
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结构物；20a
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结构物的表面。
具体实施方式
[0011]复合结构物用图1对本专利技术所涉及的复合结构物的基本结构进行说明。图1是本专利技术所涉及的复合结构物10的剖视模式图。复合结构物10由设置在基材15上的结构物20所构成，结构物20具有表面20a。
[0012]本专利技术所涉及的复合结构物所具备的结构物20是所谓陶瓷涂覆层。通过实施陶瓷涂覆，能够对基材15赋予各种物性、特性。并且，本说明书中，结构物(或陶瓷结构物)与陶瓷涂覆层除非另有声明，否则作为同义词加以使用。
[0013]复合结构物10例如设置在具有腔的半导体制造装置的腔内部。还可以由复合结构物10构成腔的内壁。向腔内部导入SF类或CF类的氟类气体等并产生等离子体，结构物20的表面20a暴露于等离子体环境中。因此，关于位于复合结构物10表面的结构物20要求抗粒子性。另外，本专利技术所涉及的复合结构物还可以作为实际安装在腔内部以外的构件而被使用。本说明书中，使用本专利技术所涉及的复合结构物的半导体制造装置，以包含进行退火、蚀刻、溅射、CVD等处理的任意半导体制造装置(半导体处理装置)的含义被使用。
[0014]基材本专利技术中，只要基材15用于其用途，则并不特意进行限定，含有氧化铝、石英、耐酸铝、金属或玻璃等而构成，优选含有氧化铝而构成。根据本专利技术的优选形态，基材15的形成结构物20的面的算术平均粗糙度Ra(日本工业标准JISB0601：2001)例如小于5微米(μm)，优选小于1μm，更优选小于0.5μm。
[0015]结构物本专利技术中，结构物作为主成分而含有YAM。另外，根据本专利技术的一个形态，YAM是多结晶体。
[0016]本专利技术中，结构物的主成分是指通过基于结构物的X射线衍射(X
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ray Diffraction：XRD)的定量或准定量分析确定的与结构物20所含的其他化合物相比相对含有更多的化合物。例如，主成分是在结构物中含有最多的化合物，结构物中主成分所占的比例在体积比或质量比上大于50％。更优选主成分所占比例大于70％，还优选大于90％。主成分所占比例还可以为100％。
[0017]本专利技术中，作为结构物在YAM的基础上还可含有的成分，可例举氧化钇、氧化钪、氧化铕、氧化钆、氧化铒、氧化镱等氧化物及钇氟化物、钇氟氧化物等氟化物，还可以含有这些的两种以上的多个。
[0018]本专利技术中，结构物并不限定于单层结构，而是还可以是多层结构。还可以具备将不同组成的YAM作为主成分的多个层，另外，在基材与结构物之间还可以设置有其他层，例如含有Y2O3的层。
[0019]压痕硬度本专利技术中，将YAM作为主成分而含有的结构物的压痕硬度大于6.0GPa。由此，能够提高抗粒子性。根据本专利技术的优选形态，压痕硬度为9GPa以上，更优选10GPa以上，进一步优
选11GPa以上。并不特意限定压痕硬度的上限，根据其要求特性决定即可，例如为20GPa以下。
[0020]在此，通过以下方法测定结构物的压痕硬度。即，对基材上的将YAM作为主成分而含有的结构物的表面，进行极小压入硬度试验(纳米压痕)，由此进行硬度测定。压头为三菱锥压头，压入深度为200nm的固定值，由此测定压痕硬度(压入硬度)H
IT
。作为表面上的H
IT
的测定部位，选择除了伤痕、凹痕的表面。更优选表面为实施研磨的平滑面。测定点数量至少是25个点以上。将测定出的25个点以上的H
IT
的平均值作为本专利技术中的硬度。关于其他的试验方法及分析方法、用于验证试验装置的性能的顺序、对标准参考试样的要求条件，依据ISO14577。
[0021]半导体制造装置中使用氟类等离子体，其为使用CF类气体或SF类气体等的腐蚀性较高的等离子体。本专利技术所涉及的将YAM作为主成分而含有的结构物即使在暴露于这样的氟类等离子体且被氟化的情况下，结晶结构的变化也较少。从而，认为即使在暴露于腐蚀性等离子体的环境而被使用时，也能够抑制结构物表面的结晶结构的变化，能够实现产生更少的颗粒。
[0022]根据本专利技术的一个形态，当结构物所含有的YAM为多结晶体时，其平均微晶尺寸例如小于100nm，优选小于5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种复合结构物，包含基材和设置在所述基材上且具有表面的结构物，其特征为，所述结构物作为主成分而含有Y4Al2O9，而且其压痕硬度大于6.0GPa。2.根据权利要求1所述的复合结构物，其特征为，所述压痕硬度为9.0GPa以上。3.根据权利要求1所述的复合结构物，其特征为，所述压痕硬度为10GPa以上。4.根据权利要求1所述的复合结构物，其特征为，所述压痕硬度为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：芦泽宏明，滝沢亮人，
申请(专利权)人：TOTO株式会社，
类型：发明
国别省市：