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    等离子体 处理 容器 部件
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    摘要
    申请专利号:

    CN200310115779.3

    申请日:

    2003.11.28

    公开号:

    CN1516535A

    公开日:

    2004.07.28

    当前法律状态:

    终止

    有效性:

    无权

    法律详情: 未缴年费专利权终止IPC(主分类):H01L 21/3065申请日:20031128授权公告日:20060405终止日期:20151128|||授权|||实质审查的生效|||公开
    IPC分类号: H05H1/00; B01J19/02; C23C4/10; C23F4/00; H01L21/3065 主分类号: H05H1/00; B01J19/02; C23C4/10; C23F4/00; H01L21/3065
    申请人: 东京毅力科创株式会社;
    发明人: 三桥康至; 中山博之; 长山将之; 守屋刚; 长池宏史
    地址: 日本国东京都
    优先权: 2002.11.28 JP 2002-345855
    专利代理机构: 北京纪凯知识产权代理有限公司 代理人: 龙淳
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN200310115779.3

    授权公告号:

    |||1249789||||||

    法律状态公告日:

    2017.01.11|||2006.04.05|||2004.09.29|||2004.07.28

    法律状态类型:

    专利权的终止|||授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明提供一种可抑制形成为掺杂涂层的喷镀膜剥离的等离子体处理容器内部件。它是在基材(71)与喷镀膜(72)之间,由对含卤素处理气体的耐腐蚀性好的材料形成屏蔽生涂层(73),通过树脂或溶胶凝胶法对该屏蔽性涂层(73)进行封孔处理。

    权利要求书

    1: 一种等离子体处理容器内部件,具有基材和在其表面通过喷镀陶瓷而 形成的膜,其特征在于, 构成所述膜的陶瓷含有选自B、Mg、Al、Si、Ca、Cr、Y、Zr、Ta、Ce 和Nd中的至少1种元素,其中,至少一部分由树脂进行封孔处理。
    2: 一种等离子体处理容器内部件,具有基材和在其表面通过喷镀陶瓷而 形成的膜,其特征在于, 所述膜具有第1陶瓷层和第2陶瓷层,所述第1陶瓷层由含有选自B、 Mg、Al、Si、Ca、Cr、Y、Zr、Ta、Ce和Nd中的至少1种元素的陶瓷构成; 所述第2陶瓷层由含有选自B、Mg、Al、Si、Ca、Cr、Y、Zr、Ta、Ce和 Nd中的至少1种元素的陶瓷构成,所述第1和第2陶瓷层至少一方的至少一 部分由树脂进行封孔处理。
    3: 如权利要求1所述的等离子体处理容器内部件,其特征在于,所述树 脂选自SI、PTFE、PI、PAI、PEI、PBI和PFA。
    4: 一种等离子体处理容器内部件,具有基材和通过在其表面喷镀陶瓷而 形成的膜,其特征在于, 构成所述膜的陶瓷含有选自B、Mg、Al、Si、Ca、Cr、Y、Zr、Ta、Ce 和Nd中的至少1种元素,其至少一部分由溶胶凝胶法进行封孔处理。
    5: 一种等离子体处理容器内部件,具有基材和通过在其表面喷镀陶瓷而 形成的膜,其特征在于, 所述膜具有第1陶瓷层和第2陶瓷层,所述第1陶瓷层由含有选自B、 Mg、Al、Si、Ca、Cr、Y、Zr、Ta、Ce和Nd中的至少1种元素的陶瓷构成; 所述第2陶瓷层由含有选自B、Mg、Al、Si、Ca、Cr、Y、Zr、Ta、Ce和 Nd中的至少1种元素的陶瓷构成,所述第1和第2陶瓷层的至少一方的至少 一部分由溶胶凝胶法进行封孔处理。
    6: 如权利要求4所述的等离子体处理容器内部件,其特征在于,所述封 孔处理使用选自属于周期表第3a族的元素中的元素进行。
    7: 如权利要求1~6任一项所述的等离子体处理容器内部件,其特征在 于, 所述陶瓷选自B 4 C、MgO、Al 2 O 3 、SiC、Si 3 N 4 、SiO 2 、CaF 2 、Cr 2 O 3 、Y 2 O 3 、 YF 3 、ZrO 2 、TaO 2 、CeO 2 、Ce 2 O 3 、CeF 3 和Nd 2 O 3 中的至少1种。
    8: 一种等离子体处理容器内部件,具有基材和在其表面形成的膜,其特 征在于, 所述膜具有通过喷镀陶瓷而形成的主层,和 由含有选自B、Mg、Al、Si、Ca、Cr、Y、Zr、Ta、Ce和Nd中的元素 的陶瓷构成的屏蔽性涂层。
    9: 如权利要求8所述的等离子体处理容器内部件,其特征在于, 所述屏蔽性涂层由选自B 4 C、MgO、Al 2 O 3 、SiC、Si 3 N 4 、SiO 2 、CaF 2 、 Cr 2 O 3 、Y 2 O 3 、YF 3 、ZrO 2 、TaO 2 、CeO 2 、Ce 2 O 3 、CeF 3 和Nd 2 O 3 中的至少1 种陶瓷构成。
    10: 如权利要求8所述的等离子体处理容器内部件,其特征在于,所述屏 蔽性涂层为其至少一部分由树脂进行封孔处理后的喷镀膜。
    11: 如权利要求10所述的等离子体处理容器内部件,其特征在于,所述 树脂选自SI、PTFE、PI、PAI、PEI、PBI和PFA。
    12: 如权利要求8所述的等离子体处理容器内部件,其特征在于,所述屏 蔽性涂层为其至少一部分由溶胶凝胶法进行封孔处理后的喷镀膜。
    13: 如权利要求12所述的等离子体处理容器内部件,其特征在于,所述 封孔处理使用选自属于周期表第3a族中的元素进行。
    14: 一种等离子体处理容器内部件,具有基材和在其表面形成的膜,其特 征在于, 所述膜具有通过喷镀陶瓷而形成的主层;和 由形成于所述基材与所述主层之间的工程塑料构成的屏蔽性涂层。
    15: 如权利要求14所述的等离子体处理容器内部件,其特征在于,所述 工程塑料为选自PFFE、PI、PAI、PEI、PBI、PFA、PPS、POM的塑料。
    16: 如权利要求8~15任一项所述的等离子体处理容器内部件,其特征在 于, 所述主层由选自B 4 C、MgO、A1 2 O 3 、SiC、Si 3 N 4 、SiO 2 、CaF 2 、Cr 2 O 3 、 Y 2 O 3 、YF 3 、ZrO 2 、TaO 2 、CeO 2 、Ce 2 O 3 、CeF 3 和Nd 2 O 3 中的至少1种陶瓷构 成。
    17: 一种等离子体处理容器内部件,具有基材和在其表面形成的膜,其特 征在于, 所述膜由含有属于周期表第3a族的至少1种元素的陶瓷构成,所述膜的 至少一部分由蒸汽或高温水进行水合处理。
    18: 一种等离子体处理容器内部件,具有基材和在其表面形成的膜,其特 征在于, 所述膜具有由含有属于周期表第3a族的至少1种元素的陶瓷构成的第1 陶瓷层、和由含有属于周期表第3a族的至少1种元素的陶瓷构成的第2陶瓷 层,所述第1和第2陶瓷层的至少一方的至少一部分由蒸汽或高温水进行水 合处理。
    19: 如权利要求17所述的等离子体处理容器内部件,其特征在于,所述 膜是通过喷镀形成的喷镀膜或由薄膜形成技术形成的薄膜。
    20: 如权利要求17所述的等离子体处理容器内部件,其特征在于,构成 所述膜的陶瓷选自Y 2 O 3 、CeO 2 、Ce 2 O 3 、Nd 2 O 3 。
    21: 一种等离子体处理容器内部件,具有基材和在其表面形成的膜,其特 征在于, 所述膜具有由含有属于周期表第3a族的至少1种元素的陶瓷构成的第1 陶瓷层、和通过喷镀陶瓷形成的第2陶瓷层,所述第1陶瓷层的至少一部分 由蒸汽或高温水进行水合处理。
    22: 如权利要求21所述的等离子体处理容器内部件,其特征在于,所述 第1陶瓷层是通过喷镀形成的喷镀膜或由薄膜形成技术形成的薄膜。
    23: 如权利要求21所述的等离子体处理容器内部件,其特征在于,构成 所述第1陶瓷层的陶瓷选自Y 2 O 3 、CeO 2 、Ce 2 O 3 、Nd 2 O 3 。
    24: 如权利要求21所述的等离子体处理容器内部件,其特征在于, 所述第2陶瓷层由选自B 4 C、MgO、Al 2 O 3 、SiC、Si 3 N 4 、SiO 2 、CaF 2 、 Cr 2 O 3 、Y 2 O 3 、YF 3 、ZrO 2 、TaO 2 、CeO 2 、Ce 2 O 3 、CeF 3 和Nd 2 O 3 中的至少1 种陶瓷构成。
    25: 一种等离子体处理容器内部件,具有基材和在其表面形成的膜,其特 征在于, 所述膜具有由含有属于周期表第3a族的至少1种元素的氢氧化物构成的 氢氧化物层。
    26: 如权利要求25所述的等离子体处理容器内部件,其特征在于,所述 氢氧化物层是通过喷镀形成的喷镀膜或由薄膜形成技术形成的薄膜。
    27: 如权利要求25所述的等离子体处理容器内部件,其特征在于,构成 所述氢氧化物层的氢氧化物选自Y(OH) 3 、Ce(OH) 3 、Nd(OH) 3 。
    28: 如权利要求25所述的等离子体处理容器内部件,其特征在于,所述 氢氧化物层的至少一部分经封孔处理。
    29: 如权利要求1、4、8、14、17、21、25任一项所述的等离子体处理容 器内部件,其特征在于,在所述基材与所述膜之间设有阳极氧化膜。
    30: 如权利要求29所述的等离子体处理容器内部件,其特征在于,所述 阳极氧化膜由金属盐水溶液进行封孔处理。
    31: 如权利要求29所述的等离子体处理容器内部件,其特征在于,所述 阳极氧化膜由选自SI、PTFE、PI、PAI、PEI、PBI和PFA的树脂进行封孔处 理。
    32: 一种等离子体处理容器内部件,其特征在于, 由含有属于周期表第3a族的至少1种元素的陶瓷烧结体构成,其中的至 少一部分由蒸汽或高温水进行水合处理。
    33: 如权利要求32所述的等离子体处理容器内部件,其特征在于,所述 陶瓷烧结体为对选自Y 2 O 3 、CeO 2 、Ce 2 O 3 、Nd 2 O 3 的陶瓷进行水合处理得到 的陶瓷烧结体。
    34: 一种等离子体处理容器内部件,其特征在于,由含有属于周期表第 3a族的至少1种元素的氢氧化物的陶瓷烧结体构成。
    35: 如权利要求34所述的等离子体处理容器内部件,其特征在于,所述 陶瓷烧结体中所含氢氧化物选自Y(OH) 3 、Ce(OH) 3 、Nd(OH) 3 。

    说明书


    等离子体处理容器内部件

        【技术领域】

        本发明涉及一种等离子体处理容器内部件,具体涉及用于形成有含卤素的处理气体的等离子环境的等离子体处理容器内的、例如沉积?;ふ?depo-shield)、排气板、聚焦环、电极板、静电吸盘、处理容器内壁材料等等离子体处理容器内部件。

        背景技术

        在半导体和液晶显示器等的制造过程中,多采用使用等离子体的等离子处理,但在这种等离子处理中,在处理容器内使用以C4F8或NF3等氟化物、BCl3或SnCl4等氯化物、HBr等溴化物为主的含卤素的气体,所以存在处理容器内部件明显易腐蚀损耗等问题。因此,人们强烈需求例如沉积?;ふ?、排气板、聚焦环、电极板、静电吸盘、处理容器内壁材料等等离子体处理容器内部件具有耐等离子体性。

        对此,作为这种等离子体处理容器内部件,有人提出一种方案,它是在由Al、Al合金、Al氧化物、石英等构成的基材表面形成Al2O3或Y2O3等耐蚀性高的喷镀膜,以提高处理容器内部件的耐等离子体性(例如参照专利文献1)。另外,在基材与喷镀膜之间还形成有阳极氧化膜。而为了提高与喷镀膜的结合性,则通过等离子处理等有意使基材或阳极氧化膜的表面粗糙,而可期有锚定效应,从而防止喷镀膜剥离。

        在上述等离子体蚀刻处理装置的情况下,除使用含有腐蚀性高的卤素处理气体外,为除去附着在处理容器内的反应生成物,需定期用纯水、含氟溶剂或丙酮等有机溶剂等清洗液进行清洁,所以处理气体或清洁用清洗液会侵入基材与喷镀膜之间或基材与阳极氧化膜之间,而与处理气体或清洗液反应,从而在基材表面产生腐蚀生成物,结果导致喷镀膜剥离问题。

        即,如图21(a)所示,在等离子体处理容器内部件100中,在Al等基材101上的喷镀膜(掺杂涂层)102的表面,堆积着CF聚合物等反应生成物103,如图21(b)所示,该反应生成物浸渍在设定清洗液104中,定期或不定期地除去。此时,如图21(c)所示,与处理气体、清洗液或反应生成物起反应的液体由喷镀膜102的贯通气孔、与喷镀膜102的交界部或被等离子体气体等损伤地部位侵入,达到基材101的表面。从而在基材101的表面生成腐蚀生成物,或如图21(d)所示,通过使因谋求锚定效应而在基材表面形成的凹凸平滑,消除锚定效应,而在喷镀膜102上产生由基材101剥离的部分105。

        另一方面,因上述Al2O3或Y2O3与空气中的水分易发生反应,所以在其用作等离子体处理容器的内壁材料等的情况下,当打开作为处理容器的真空室连通大气时或湿洗真空室时,有可能会大量吸入水分。另外,若这样大量吸入水分,则通过处理中真空室内变为高温或等离子体放电,产生真空室内壁脱水,与室内壁或堆积物起化学反应而生成颗粒、或抽真空时间变长、或发生异常放电、或成膜性变差等不良影响。

        对此,在专利文献2中揭示了如下方法,即,当抽真空时,生成等离子体,使该等离子体与室内壁面接触,使其温度上升,使附着的水分子汽化,然后,在短时间内抽成真空。另外,在专利文献3中揭示了如下技术,即,在真空室的盖部件上设置加热器,在等离子处理时控制加热器,使真空室的内壁温度始终保持在规定温度以上,从而降低吸附在真空室内壁上的水分或有机物含量,并使所附着的水分或有机物快速蒸发。并且,在专利文献4、5中揭示了如下技术,即,在真空室内壁上设置可拆装的?;ふ?,当到达真空时间因吸附在附着的污染物上的水分等影响下而超过规定值时,提示清扫更换?;ふ植考?。

        但是,专利文献2~5的技术都对应于吸附水,所以其效果有限,不能根本解决问题。

        专利文献1:特开平8-339895号公报(第3页、图2)

        专利文献2:特开平8-181117号公报

        专利文献3:特开平11-54484号公报

        专利文献4:特开平11-54487号公报

        专利文献5:特开2002-124503号公报

        【发明内容】

        本发明是鉴于这种现有技术所具有的问题而作出的发明,其目的在于提供一种可抑制形成为掺杂涂层的喷镀膜的剥离的新型的经改良的等离子体处理容器内部件。

        另一个目的在于提供一种等离子处理时难以产生脱水的等离子体处理容器内部件。

        为了实现上述目的,在本发明的第1方面中,提供一种等离子体处理容器内部件,它具有基材和通过在其表面喷镀陶瓷而形成的膜,其特征在于:构成上述膜的陶瓷含有选自B、Mg、Al、Si、Ca、Cr、Y、Zr、Ta、Ce和Nd中的至少1种元素,其至少一部分由树脂进行封孔处理。

        在本发明的第2方面中,提供一种等离子体处理容器内部件,它具有基材和通过在其表面喷镀陶瓷而形成的膜,其特征在于:上述膜具有第1陶瓷层和第2陶瓷层,上述第1陶瓷层由含有选自B、Mg、Al、Si、Ca、Cr、Y、Zr、Ta、Ce和Nd中的至少1种元素的陶瓷构成;上述第2陶瓷层由包括选自B、Mg、Al、Si、Ca、Cr、Y、Zr、Ta、Ce和Nd中的至少1种元素的陶瓷构成,上述第1和第2陶瓷层至少一方的至少一部分由树脂进行封孔处理。

        在上述本发明的第1和第2方面中,优选为上述树脂选自SI、PTFE、PI、PAI、PEI、PBI和PFA。

        在本发明的第3方面中,提供一种等离子体处理容器内部件,具有基材和通过在其表面喷镀陶瓷而形成的膜,其特征在于:构成上述膜的陶瓷含有选自B、Mg、Al、Si、Ca、Cr、Y、Zr、Ta、Ce和Nd中的至少1种元素,其至少一部分由溶胶凝胶法(sol?gel)进行封孔处理。

        在本发明的第4方面中,提供一种等离子体处理容器内部件,具有基材和通过在其表面喷镀陶瓷而形成的膜,其特征在于:上述膜具有第1陶瓷层和第2陶瓷层,上述第1陶瓷层由含有选自B、Mg、Al、Si、Ca、Cr、Y、Zr、Ta、Ce和Nd中的至少1种元素的陶瓷构成;上述第2陶瓷层由含有B、Mg、Al、Si、Ca、Cr、Y、Zr、Ta、Ce和Nd中的至少1种元素的陶瓷构成,上述第1和第2陶瓷层的至少一方的至少一部分由溶胶凝胶法进行封孔处理。

        在上述本发明的第3和第4方面中,优选为上述封孔处理使用选自属于周期表第3a族的元素中的元素进行。

        在上述本发明的第1~第4方面中,优选为上述陶瓷使用选自B4C、MgO、Al2O3、SiC、Si3N4、SiO2、CaF2、Cr2O3、Y2O3、YF3、ZrO2、TaO2、CeO2、Ce2O3、CeF3和Nd2O3中的至少1种。

        在本发明的第5方面中,提供一种等离子体处理容器内部件,具有基材和在其表面形成的膜,其特征在于:上述膜具有通过喷镀陶瓷而形成的主层;和由含有选自B、Mg、Al、Si、Ca、Cr、Y、Zr、Ta、Ce和Nd中的元素的陶瓷构成的屏蔽性涂层(barrier?coat)。

        在上述本发明的第5方面中,优选为上述屏蔽性涂层使用选自B4C、MgO、Al2O3、SiC、Si3N4、SiO2、CaF2、Cr2O3、Y2O3、YF3、ZrO2、TaO2、CeO2、Ce2O3、CeF3和Nd2O3中的至少1种陶瓷。另外,上述屏蔽性涂层可使用其至少一部分由树脂进行封孔处理后的喷镀膜,上述树脂优选为选自SI、PTFE、PI、PAI、PEI、PBI和PFA?;蛘?,上述屏蔽性涂层可使用其至少一部分由溶胶凝胶法进行封孔处理后的喷镀膜,上述封孔处理使用选自属于周期表第3a族的元素进行。

        在上述本发明的第6方面中,提供一种等离子体处理容器内部件,具有基材和在其表面形成的膜,其特征在于:上述膜具有通过喷镀陶瓷而形成的主层和由形成于上述基材与上述主层之间的工程塑料构成的屏蔽性涂层。

        在上述本发明的第6方面中,上述工程塑料优选为使用选自PIFE、PI、PAI、PEI、PBI、PFA、PPS、POM的塑料。

        在上述本发明的第5和第6方面中,上述主层优选为使用选自B4C、MgO、Al2O3、SiC、Si3N4、SiO2、CaF2、Cr2O3、Y2O3、YF3、ZrO2、TaO2、CeO2、Ce2O3、CeF3和Nd2O3中的至少1种陶瓷。

        在本发明的第7方面中,提供一种等离子体处理容器内部件,具有基材和在其表面形成的膜,其特征在于:上述膜由含有属于周期表第3a族的至少1种元素的陶瓷构成,上述膜的至少一部分由蒸汽或高温水进行水合处理。

        在本发明的第8方面中,提供一种等离子体处理容器内部件,具有基材和在其表面形成的膜,其特征在于:上述膜具有由含有属于周期表第3a族的至少1种元素的陶瓷构成的第1陶瓷层、和由含有属于周期表第3a族的至少1种元素的陶瓷构成的第2陶瓷层,上述第1和第2陶瓷层至少一方的至少一部分由蒸汽或高温水进行水合处理。

        在上述本发明的第7和第8方面中,上述膜可使用通过喷镀形成的喷镀膜或由薄膜形成技术形成的薄膜。另外,构成上述膜的陶瓷优选为选自Y2O3、CeO2、Ce2O3、Nd2O3。

        在本发明的第9方面中,提供一种等离子体处理容器内部件,具有基材和在其表面形成的膜,其特征在于:上述膜具有由含有属于周期表第3a族的至少1种元素的陶瓷构成的第1陶瓷层、和通过喷镀陶瓷形成的第2陶瓷层,上述第1陶瓷层的至少一部分由蒸汽或高温水进行水合处理。

        在上述本发明的第9方面中,上述第1陶瓷层可使用通过喷镀形成的喷镀膜或由薄膜形成技术形成的薄膜。另外,构成上述第1陶瓷层的陶瓷优选为选自Y2O3、CeO2、Ce2O3、Nd2O3。并且,构成上述第2陶瓷层的陶瓷优选为选自B4C、MgO、Al2O3、SiC、Si3N4、SiO2、CaF2、Cr2O3、Y2O3、YF3、ZrO2、TaO2、CeO2、Ce2O3、CeF3和Nd2O3中的至少1种。

        在本发明的第10方面中,提供一种等离子体处理容器内部件,具有基材和在其表面形成的膜,其特征在于:上述膜具有由含有属于周期表第3a族的至少1种元素的氢氧化物构成的氢氧化物层。

        在上述本发明的第10方面中,上述氢氧化物层可使用通过喷镀形成的喷镀膜或由薄膜形成技术形成的薄膜。另外,构成上述氢氧化物层的氢氧化物优选为选自Y(OH)3、Ce(OH)3、Nd(OH)3。并且,优选为上述氢氧化物层的至少一部分经封孔处理。

        在上述本发明的第1~第10方面中,优选为在上述基材与上述膜之间设置阳极氧化膜,此时,上述阳极氧化膜优选为由金属盐水溶液进行封孔处理。

        在本发明的第11方面中,提供一种等离子体处理容器内部件,其特征在于:由含有属于周期表第3a族的至少1种元素的陶瓷烧结体构成,其中的至少一部分由蒸汽或高温水进行水合处理。此时,上述陶瓷烧结体优选为对选自Y2O3、CeO2、Ce2O3、Nd2O3中的陶瓷进行水合处理得到的陶瓷烧结体。

        在本发明的第12方面中,提供一种等离子体处理容器内部件,其特征在于:由含有属于周期表第3a族的至少1种元素的氢氧化物的陶瓷烧结体构成。此时,上述陶瓷烧结体中所含氢氧化物优选为选自Y(OH)3、Ce(OH)3、Nd(OH)3。

        根据本发明,在具有基材和喷镀膜的结构的等离子体处理容器内部件中,设有起到屏蔽作用的各种层,所以基材表面不会暴露于处理气体或清洗液中,从而可抑制喷镀膜的剥离。

        另外,根据本发明,通过对含有属于周期表第3a族的至少1种元素的陶瓷进行水合处理,或通过形成含有属于周期表第3a族的至少1种元素的氢氧化物的层或烧结体,可形成既难吸水又难脱水的结构,因此可得到等离子处理时难以脱水的等离子体处理容器内部件。

        【附图说明】

        图1为装载有本发明实施方式的等离子体处理容器内部件的等离子体蚀刻装置的纵剖面示意图。

        图2为本发明实施方式1的等离子体处理容器内部件的实施例1的层结构的剖面示意图。

        图3为在图2的结构中加入阳极氧化膜的实施例的剖面示意图。

        图4为本发明实施方式1的等离子体处理容器内部件的实施例2的层结构的剖面示意图。

        图5为在图4的结构中加入阳极氧化膜的实施例的剖面示意图。

        图6为本发明实施方式1的等离子体处理容器内部件的实施例3的层结构的剖面示意图。

        图7为在图6的结构中加入阳极氧化膜的实施例的剖面示意图。

        图8为本发明实施方式2的等离子体处理容器内部件的实施例1的层结构的剖面示意图。

        图9为对Y2O3膜进行水合处理的情况与未进行水合处理的情况的X射线分析图谱的比较示意图。

        图10为对Y2O3膜进行水合处理的情况与未进行水合处理的情况的IPA吸附的比较示意图。

        图11为对Y2O3膜进行水合处理的情况与未进行水合处理的情况的树脂浸透的比较示意图。

        图12为比较水合处理前与处理后的层状态的扫描电子显微镜照片。

        图13为在图8的结构中加入阳极氧化膜的实施例的剖面示意图。

        图14为本发明实施方式2的等离子体处理容器内部件的实施例2的层结构的剖面示意图。

        图15为在图14的结构中加入阳极氧化膜的实施例的剖面图。

        图16为本发明实施方式2的等离子体处理容器内部件的实施例3的层结构的剖面示意图。

        图17为本发明实施方式2的等离子体处理容器内部件的实施例3的层结构的剖面示意图。

        图18为本发明实施方式2的等离子体处理容器内部件的实施例3的层结构的剖面示意图。

        图19为在图16的结构中加入阳极氧化膜的实施例的剖面图

        图20为本发明实施方式3的等离子体处理容器内部件的示意图。

        图21为现有等离子体处理容器内部件中喷镀膜(掺杂涂层)剥离状态的示意图。

        符号说明

        2真空室;2a沉积?;ふ?;3气体喷头;4装载台;42静电吸盘;43聚焦环;44排气板;71、81基材;72、76、77、82、84、87膜;74屏蔽性涂层;75、83阳极氧化膜;76a、78a、79a封孔处理部;82a、86a、88a、91水合处理部

        【具体实施方式】

        下面,详细说明本发明的实施方式。

        图1为作为具有身为本发明对象的等离子体处理容器内部件的等离子体处理装置的等离子体蚀刻装置一例的纵剖面示意图。图中,2为构成处理容器的真空室,它由铝等导电性材料形成气密结构,且真空室2安全接地。另外,在真空室2的内表面配有圆筒形沉积?;ふ?a,防止等离子体损伤内表面。而且,在真空室2内,将兼用作上部电极的气体喷头3与兼用作下部电极的装载台4对置,在底面连接有作为与由例如涡轮分子泵或干式泵等构成的真空排气机构21连通的真空排气路径的排气管22。而在真空室2的侧壁部有用于导入导出被处理体、例如半导体晶片W的开口部23,通过门阀G实现自由开闭。在该侧壁部的外侧,在上下夹持开口部23的位置上,设有分别形成例如环状的永久磁体24、25。

        气体喷头3的结构为,在与装载台4上的被处理体W相对的位置上形成有多个孔31,经这些孔31向被处理体W的表面均匀提供由上部气体供给管32送来的经流量控制或压力控制后的处理气体。

        在气体喷头3的下方以约5mm~150mm的间隔设有装载台4,由例如表面经铝氧化处理的铝等构成的由绝缘部件41a形成与真空室2绝缘的圆柱形的主体部41、设置在该主体部41上面的静电吸盘42、围绕该静电吸盘42周围的环状聚焦环43、和设置在该聚焦环43与主体部41之间的环状的用作绝缘部件的绝缘环43a。另外,聚焦环43可根据工艺选择绝缘性或导电性材料,产生封入或扩散反应性离子的作用。

        在装载台4的例如主体部41上,经电容C1和线圈L1连接高频电源40,施加例如13.56MHz~100MHz的高频功率。

        而在装载台4的内部,分别设有冷却套等温度调节机构55a、和向被处理体W的里面提供例如He气的传热气体提供机构55b,通过驱动该温度调节机构55a和传热气体提供机构55b,可将保持在装载台4上的被处理体W的处理面温度设定成期望值。温度调节机构55a具有经冷却套使冷媒循环的导入管56和排出管57,将调节到适当温度的冷媒经导入管56输送到冷却套内,进行了热交换后的冷媒经排出管57排出到外部。

        在装载台4与真空室2之间,低于装载台4表面的下侧,包围着装载台4地配置着穿设有多个排气孔的环状排气板44。通过该排气板44,在调节排气流的流量的同时,在装载台4与气体喷头3之间封入适当的等离子体。并且,在装载台4的内部,设有多个、例如3个(仅图示2个)可自由伸缩的用于与外部未图示的搬运臂之间传递被处理体W的升降部件——升降销51,该升降销51构成可经连结部件52由驱动机构53升降的结构。54是用于保持升降销51的贯通孔与大气一侧之间的气密性的膜盒。

        在这种等离子体蚀刻处理装置中,首先,经门阀G和开口部23将被处理体W搬入真空室2内,装载在静电吸盘42上,在关闭门阀G后,由真空排气机构21经排气管22由真空室2内排气到设定真空度。而在向真空室2内供给处理气体时,同时由直流电源47向吸盘电极46施加直流电压,由静电吸盘42静电吸附被处理体W,在该状态下,从高频电源40向装载台4的主体部41施加规定频率的高频功率,由此,在气体喷头3与装载台4之间产生高频电场,将处理气体等离子化,对静电吸盘42上的被处理体W实施蚀刻处理。

        将以C4F8或NF3等氟化物、BCl3或SnCl4等氯化物、HBr等溴化物为主的含卤素气体用作处理气体。因此,真空室2内变为极强的腐蚀环境,所以要求例如,沉积?;ふ?a、排气板44、聚焦环43、喷头3、装载台4、静电吸盘42、以及真空室2的内壁材料等真空室2内的部件,即等离子体处理容器内部件具有很强的耐等离子体性。

        下面,详细说明作为本发明对象的处理容器内部件。

        (1)实施方式1

        当将在基材上形成喷镀膜的部件用作这种处理容器内部件时,以前会产生喷镀膜剥离,根据本发明人等的研究结果,发现:处理气体或清洗液由喷镀膜的贯通气孔(细微孔)、与喷镀膜的交界部或由被等离子体或气体等损伤的部位等侵入,并到达基材,造成基材表面腐蚀,以致发生等离子体处理容器内部件的喷镀膜剥离。

        即,在准备好使用含氟化物的处理气体实施等离子处理的处理容器内的部件后,分析与喷镀膜的交界面(基材表面),可确认该部分中的F(氟),由此可推测:因F与水分(OH)反应生成HF,使基材表面产生腐蚀变化(产生腐蚀生成物),从而导致喷镀膜剥离。

        因此,重要之处在于,不能使与喷镀膜的交界面、即基材表面暴露于处理气体或清洗液中。

        根据这种认识,在实施方式1中,在图1的沉积?;ふ?a、排气板44、聚焦环43、喷头3、装载台4、静电吸盘42、以及真空室2的内壁材料等真空室2内的部件、即等离子体处理容器内部件中,在由喷镀膜的表面到基材的任一位置上,形成即使暴露于处理气体或清洗液中也难被腐蚀、从而可防止气体或清洗液到达基材表面具有屏蔽功能的部分。

        通过由这种耐腐蚀性好的材料形成具有屏蔽功能的部分,可?;せ谋砻娌皇芡ü缍颇さ墓嵬ㄆ?细微孔)侵入的气体或清洗液的损伤。另外,若具有屏蔽功能的部分与基材结合,则通过选择高结合性材料作为其材料,就可?;せ谋砻娌皇艽砥寤蚯逑匆河删哂衅帘喂δ艿牟糠钟牖谋砻娴慕唤缑媲秩氲挠跋?。

        下面,详细描述实施方式1中的具体结构。

        首先,本实施方式实施例1的等离子体处理容器内部件如图2所示,基本上由基材71和形成在其表面的膜72构成。膜72具有由喷镀形成的主层73、和位于基材71与主层之间的、具有即使暴露于处理气体或清洗液中也难以被腐蚀的屏蔽功能的屏蔽性涂层74。

        作为成为上述膜72的实施对象的基材71,优选为使用包括不锈钢(SUS)等的各种钢材、Al和Al合金、W和W合金、Ti和Ti合金、Mo和Mo合金、碳和氧化或非氧化陶瓷烧结体和碳素材料等。

        作为屏蔽性涂层74的材质,优选为含有选自B、Mg、Al、Si、Ca、Cr、Y、Zr、Ta、Ce和Nd中的至少1种元素的陶瓷,具体而言,优选为选自B4C、MgO、Al2O3、SiC、Si3N4、SiO2、CaF2、Cr2O3、Y2O3、YF3、ZrO2、TaO2、CeO2、Ce2O3、CeF3和Nd2O3中的至少1种陶瓷。例如可使用ト-カロ株式会社制“CDC-ZAC”、“SuperZAC”等?!癈DC-ZAC”是以Cr2O3为主要成分的复合陶瓷,具有无气孔、高硬度、高结合力等性质。另一方面,“Super?ZAC”是以SiO2或Cr2O3为主要成分的复合陶瓷,除无气孔、高硬度、高结合力外,耐热性和耐磨损性也很好。该屏蔽性涂层74优选为利用喷镀法形成。喷镀法是将利用燃烧气体、或电等热源熔融后的原料喷涂到母材上形成皮膜的方法。另外,屏蔽层74也可通过PVD法或CVD法等薄膜形成技术、浸渍法或涂布法等方法形成。所谓PVD法是利用离子电镀法在低温下涂布各种陶瓷膜的方法,另一方面,CVD法是利用热化学蒸镀法在高温下涂布单层或多层镀层的方法。而浸渍法是将各种材料浸渍在树脂溶液中后实施热处理的方法,涂布法是在各种材料上涂布树脂溶液后在规定温度下进行热处理的方法。屏蔽性涂层74的厚度优选为50~100微米。

        此时,优选为对屏蔽性涂层74的至少一部分、例如与基材71的接合面侧或全体实施使用树脂的封孔处理。作为用于此时的树脂,优选为选自SI、PTFE、PI、PAI、PEI、PBI和PFA。即,在由上述喷镀法等形成由陶瓷构成的屏蔽性涂层74的情况下,形成具有贯通气孔(细微孔)的多孔质层,而通过用树脂封住该多孔质层至少部分的细微孔,就可提高阻止气体或清洗液由作为喷镀膜的主层73的细微孔侵入的效果,从而可有效?;せ?1。

        另外,SI是指硅,PTFE是指聚四氟乙烯,PI是指聚酰亚胺,PAI是指聚酰胺亚胺,PEI是指聚醚酰亚胺,PBI是指聚苯并咪唑,PFA是指全氟烷氧基烷烃。

        封孔处理也可采用溶胶凝胶法?;谌芙耗悍ㄊ凳┑姆饪状硎窃谑褂锰沾煞稚⒌接谢芗林行纬傻娜芙?胶体溶液)封孔后,通过加热进行凝胶化而实现。用陶瓷实现封孔可提高屏蔽效应。此时的封孔处理优选为使用选自属于周期表第3a族的元素进行。其中,优选为耐蚀性高的Y2O3。

        另外,作为屏蔽性涂层74的其它材质,优选使用工程塑料。具体而言,优选为选自PTFE、PI、PAI、PEI、PBI、PFA、PPS、POM的树脂,例如可使用杜邦公司制的“Teflon(注册商标)”(PIFE)等。这些树脂结合性好,耐药性高,还可充分承受清洁时的清洗液。

        另外,PTFE是指聚四氟乙烯,PI是指聚酰亚胺,PAI是指聚酰胺亚胺,PEI是指聚醚酰亚胺,PBI是指聚苯并咪唑,PFA是指全氟烷氧基烷烃,PPS是指聚苯撑硫化物,POM是指聚乙缩醛。

        并且,如图3所示,在基材71与屏蔽性涂层74之间形成阳极氧化膜75。此时,优选为利用草酸、铬酸、磷酸、硝酸、蚁酸、或磺酸等有机酸形成阳极氧化膜,因为这与由硫酸进行阳极氧化处理的情况相比,可形成耐腐蚀性好的氧化膜,并可进一步抑制处理气体或清洗液的腐蚀。阳极氧化膜75的膜厚优选为10~200微米。

        这样,在基材71与屏蔽性涂层74之间形成阳极氧化膜75的情况下,通过封住阳极氧化膜75的细微孔,可极大地提高耐蚀性。此时,优选为将材料浸渍在含Ni等金属盐的热水中,在氧化膜的细微孔中,使金属盐水溶液水解形成氢氧化物沉淀,从而实现封孔的金属盐封孔等。并且,可以预见,使用用于屏蔽性涂层74的封孔处理的树脂(选自SI、PTFE、PI、PAI、PEI、PBI、PFA)对阳极氧化膜75的细微孔进行封孔处理也能取得同样的效果。

        另外,作为形成于基材71表面的阳极氧化膜75,可使用具有多孔质陶瓷层的阳极氧化膜(KEPLA-COAT:注册商标)。

        另外,可将阳极作为基材浸渍在碱类有机电解液中,使氧等离子体在该碱类有机电解液中放电,由此形成该阳极氧化膜(KEPLA-COAT)。

        作为喷镀膜的主层73优选为含有选自B、Mg、Al、Si、Ca、Cr、Y、Zr、Ta、Ce和Nd中的至少1种元素,具体而言,优选为选自B4C、MgO、Al2O3、SiC、Si3N4、SiO2、CaF2、Cr2O3、Y2O3、YF3、ZrO2、TaO2、CeO2、Ce2O3、CeF3和Nd2O3中的至少1种陶瓷。此时,主层73的膜厚优选为10~500微米。

        当制造这种结构的等离子体处理容器内部件时,首先,对基材71的表面实施喷涂Al2O3、SiC或砂等颗粒的喷砂处理,使表面微观上变为凹凸状,提高形成于其上的屏蔽性涂层74或阳极氧化膜75的结合性。另外,作为表面形成凹凸的方法,不限于上述喷砂处理,也可通过例如浸入规定药液中进行表面蚀刻。

        然后,直接或经阳极氧化膜75利用喷镀法等上述适当方法在基材71上形成上述屏蔽性涂层74。根据需要进行上述封孔处理。在封孔处理时,可在屏蔽性涂层74的表面涂布上述树脂或陶瓷的溶胶,或将伴随屏蔽性涂层74的基材71浸渍在树脂封孔剂或陶瓷溶胶中。当用陶瓷溶胶进行封孔时,随后加热,然后凝胶化。

        在形成屏蔽性涂层74后,接着在其上形成由选自B4C、MgO、Al2O3、SiC、Si3N4、SiO2、CaF2、Cr2O3、Y2O3、YF3、ZrO2、TaO2、CeO2、Ce2O3、CeF3和Nd2O3中的至少1种陶瓷构成的主层73作为喷镀膜。另外,屏蔽性涂层74选择结合性好的,而为了进一步提高与主层73的结合性,也可对屏蔽性涂层74的表面实施喷砂处理等。

        如上所述,在本例中,在作为喷镀膜的主层73与基材71之间形成由对含卤素的处理气体或清洗液的耐腐蚀性好的材料构成的屏蔽性涂层74,使基材71的表面不暴露于处理气体(卤素)或清洗液中,所以,就能够解决因在基材71表面产生腐蚀生成物而使基材71上的喷镀膜72剥离的等问题。

        下面说明本实施方式的实施例2。

        在实施例2中,如图4(a)、(b)、(c)所示,在基材71的表面上形成由喷镀陶瓷而形成的膜76,并在膜76的至少一部分形成封孔处理部76a。在图4(a)的例中,在膜76的基材71侧形成封孔处理部76a,在图4(b)的例中,在膜76的表面侧形成封孔处理部76a,在图4(c)的例中,膜76整体作为封孔处理部76a。

        膜76含有选自B、Mg、Al、Si、Ca、Cr、Y、Zr、Ta、Ce及Nd中的至少1种元素,具体而言,优选为选自B4C、MgO、Al2O3、SiC、Si3N4、SiO2、CaF2、Cr2O3、Y2O3、YF3、ZrO2、TaO2、CeO2、Ce2O3、CeF3和Nd2O3中的至少1种陶瓷。此时,膜76的膜厚优选为50~300微米。另外,可使用与实施例1完全相同的基材作为基材700。

        封孔处理部76a的形成可采用与对上述实施例1的屏蔽层74实施的方法完全一样的树脂封孔或溶胶凝胶法的封孔法。这样,由于形成有封孔处理部76a,可有效阻止气体或清洗液通过作为喷镀膜的膜76的细微孔侵入,可充分?;せ?1。该封孔处理部76a由此阻止气体或清洗液到达基材71,所以,上述图4(a)~(c)任一图所示例都可发挥该效果。其中,如图4(a)所示,优选为在膜76的基材71侧形成封孔处理部76a。即,当在由向高真空区域(例如13.3Pa)施加高频功率而构成的等离子体环境中使用对喷镀膜实施封孔处理后的处理容器内部件时,通过封孔剂中的稀释有机溶剂(例如醋酸乙酯)蒸发,或通过等离子体或处理气体等腐蚀封孔剂,从而再次在喷镀膜中形成气孔(细微孔)。由该气孔使处理容器内部试剂的表面状态(温度或生成物的附着状态等)随时间变化,就有可能对处理容器内的处理造成坏影响。因此,如图4(a)所示,若未对膜76的表面侧实施封孔处理,则可抑制膜76的表面改性,从而可稳定实施处理。另外,封孔处理部76a不限于上述图4(a)~(c)所示位置,也可形成于例如膜76的中间位置。封孔处理部76a的厚度优选为50~100微米。

        在本例中,如图5所示,优选为在基材71与膜76之间形成与上述实施例1完全一样的阳极氧化膜75。而此时优选为对该阳极氧化膜75进行封孔处理,作为该封孔处理,可使用与上述实施例一样的金属盐封孔等。

        下面说明本实施方式的实施例3。

        在实施例3中,如图6(a)、(b)所示,在基材71的表面,通过喷镀陶瓷形成膜77,膜77形成由第1陶瓷层78与第2陶瓷层79构成的双层结构,其中至少一方的至少一部分形成封孔处理部。在图6(a)的例中,在表面侧的第1陶瓷层78形成封孔处理部78a,在图6(b)中,在基材71侧的第2陶瓷层79形成封孔处理部79a。

        构成膜77的第1陶瓷层78与第2陶瓷层79都含有选自B、Mg、Al、Si、Ca、Cr、Y、Zr、Ta、Ce及Nd中的至少1种元素,具体而言,优选为选自B4C、MgO、Al2O3、SiC、Si3N4、SiO2、CaF2、Cr2O3、Y2O3、YF3、ZrO2、TaO2、CeO2、Ce2O3、CeF3和Nd2O3中的至少1种陶瓷。此时,膜77的膜厚优选为50~300微米。另外,基材71可使用与实施例1完全一样的基材。

        封孔处理部78a、79a的形成可采用与对上述实施例1的屏蔽层74所实施的方法完全一样的树脂封孔或溶胶凝胶法的封孔法。这样,由于形成有封孔处理部78a、79a,可有效阻止气体或清洗液通过作为喷镀膜的第1和第2陶瓷层78、79的细微孔侵入,可充分?;せ?1。该封孔处理部78a、79a由此阻止气体或清洗液到达基材71,所以,只要能发挥该功能,就不限定封孔处理部78a、79a的位置,另外,也可将层整体作为封孔处理部。另外,也可在第1和第2陶瓷层78、79双方都形成封孔处理部。封孔处理部78a、79a的厚度优选为50~100微米。

        这样,形成于基材71上的膜77通过采用双层结构,可根据耐蚀性和屏蔽性的要求适当设定这两层的材料,通过对预期位置实施封孔处理,使用时可有极高的自由度。例如,若将Y2O3用作表面侧的第1陶瓷层78,将YF3或Al2O3用作基材71侧的第2陶瓷层79,对第2陶瓷层79的至少一部分实施封孔处理,则可极大提高耐蚀性和屏蔽性。

        在本例中,如图7所示,优选为在基材71与膜77之间形成与上述实施例1完全一样的阳极氧化膜75。而此时优选为对该阳极氧化膜75进行封孔处理,作为该封孔处理,可使用与上述实施例一样的金属盐封孔等。

        为确定上述效果,分别准备在Al合金基材上形成有Y2O3喷镀膜的试料1,在Al合金基材上形成有与其中间隔着树脂(PTFE)屏蔽性涂层的Y2O3喷镀膜的试料2,在Al合金基材上形成有Y2O3喷镀膜、且其一部分由树脂进行封孔处理的试料3,向各试料1~3的表面滴加氟酸(HF)溶液,与置于等离子环境下的喷镀膜的表面状态比较。具体而言,在各试料表面滴加浓度38%的氟酸溶液10μL,在50℃下加热3小时,然后,将试料放置在CF气等离子环境气体中3分钟。结果发现:未针对喷镀膜剥离进行处理的试料1整个表面都产生裂纹,而在基材与喷镀膜之间形成由屏蔽性涂层的试料2和部分喷镀膜由树脂进行了封孔处理的试料3则未发生裂纹,防止了处理气体或清洗液等的侵入,从而对基材表面构成?;?。

        (2)实施方式2

        当将Al2O3或Y2O3用于等离子体处理容器的壁材料或其它等离子体处理容器内部件时,易于与空气中的水分反应,所以,当作为处理容器的真空室与大气相通或湿洗真空室时会大量吸入水分,而产生各种问题,但根据本发明人等的研究结果,发现:通过对含有Y2O3等属于周期表第3a族的元素的陶瓷实施水合处理,或通过形成含有这些元素的氢氧化物,可消除这种缺陷。

        根据这种认识,在实施方式2中,在图1的沉积?;ふ?a、排气板44、聚焦环43、喷头3、装载台4、静电吸盘42、以及真空室2的内壁材料等真空室2内的部件、即等离子体处理容器内部件中,形成对含有属于周期表第3a族的元素的陶瓷实施水合处理的部分、或其至少一部分含有上述元素的氢氧化物。

        由此,可形成既难吸水、又难脱水的结构,从而得到等离子处理时难以发生脱水的等离子体处理容器内部件。

        首先,在实施例1中,如图8所示,在基材81上形成由含有属于周期表第3a族的元素的陶瓷构成的膜82,例如至少在其表面部分形成水合处理部82a。

        基材81与上述基材71一样,优选使用包括不锈钢(SUS)等各种钢材,Al和Al合金、W和W合金、Ti和Ti合金、Mo和Mo合金、碳和氧化或非氧化物陶瓷烧结体和碳素材料等。

        膜82可由含有属于周期表第3a族的元素的陶瓷构成,优选为含有属于周期表第3a族的元素的氧化物。而其中优选为Y2O3、CeO2、Ce2O3、Nd2O3,而其中特别优选为现在常用的、具有高抗蚀性的Y2O3。

        优选为通过喷镀法、PVD法或CVD法等薄膜形成技术形成膜82。此外也可通过浸渍法或涂布法等方法形成。

        可通过例如使膜82与水蒸汽或高温水反应而发生水合反应形成水合处理部82a。在使用Y2O3作为陶瓷的情况下,发生下式(1)式所述反应。

        ?????????(1)

        其中,上述式(1)不考虑价数。

        如式(1)所示,通过水合处理,最终形成Y的氢氧化物。其它属于周期表第3a族的元素也可通过大致一样的反应形成这种氢氧化物。作为这种氢氧化物,优选为Y(OH)3、Ce(OH)3、Nd(OH)3。

        为了便于确认,先准备在基材上形成Y2O3的喷镀膜的试件,在80℃的高温水中浸渍150小时并进行水合处理后,在室温下干燥,对经过这种处理的试件进行X射线衍射测定。结果,如图9(a)、(b)所示,仅在进行了水合处理的试件中确认存在Y(OH)3,因此确认通过水合处理可形成氢氧化物。

        属于周期表第3a族的元素的氢氧化物非常稳定,具有难以脱去结晶水且难以吸附水的化学性质,通过由水合处理形成这种氢氧化物,可避免处理中银水分导致的缺陷。

        为了确认这种水合处理的效果,在基材上形成200微米左右的Y2O3喷镀膜,准备在沸水中进行3小时处理后的试件和未经该处理的试件,向两者喷涂IPA。另外,IPA的吸附性比水高,因此,IPA喷涂可加速试验。试验结果如图10所示,未进行水合处理的试件吸附IPA,未进行水合处理的试件完全不能吸附。因此,可确认很难通过水合处理吸水。

        然后,同上所述,在基材上形成200微米左右的Y2O3喷镀膜,准备在沸水中进行3小时处理后的试件和未经该处理的试件,在其上除布树脂,然后切断以确认剖面。结果如图11(a)、(b)所示,尽管二者的表面状态没有差别,但在未经处理的情况下,膜整体透明,树脂浸透整体,相反,在经过处理的情况下,仅表层些许部分透明,内部则变白,树脂基本上未能浸透。即,由此可知,通过水合处理可变成憎水性。另外,如图11(c)所示,若水合处理后除去20微米左右,则该部分变透明,由此确认通过除去20微米左右经水合处理后的表层,可降低憎水性。

        另外,就H2O对Y2O3表面造成的影响而言,在Langmuir,Vol.16,No.17,2000的6937-6947页中所记载的黑田等人的论文“Specific?AdsorptionBehavior?of?Water?on?a?Y2O3?Surface”中有详细描述。

        下面,具体说明水合处理。

        通过在富含水蒸汽的环境下进行热处理或在沸水中进行处理而进行水合处理。由此,在例如氧化钇(Y2O3)分子的周围吸引多个水分子并与之结合,形成一个稳定的分子团。此时,以水蒸汽的分压、热处理温度、热处理时间等为参数。例如,通过在相对湿度大于90%的环境中,在100~300℃左右的炉中进行24小时左右的加热处理,可形成稳定的氢氧化物。并且,当相对湿度或热处理温度低时,可延长处理时间。为了高效进行水合处理,优选为在高温、高压下进行处理。在氧化钇表面的水合反应即使基本上在室温程度下进行,但只要时间足够长,还是能够充分反应,所以除上述条件之外,也可得到相同的最终状态。另外,在进行水合处理时,与使用纯水进行水合处理相比,使用含离子水(pH值大于7的碱性水)实施水合处理的憎水性更好。

        另外,不限于水合处理,只要通过例如在原料阶段生成氢氧化物等,能最终生成氢氧化物,则也可采用其它方法。在用喷镀法制膜时,由于原料暴露在高温环境下,所以若在原料阶段形成氢氧化物,则氢氧化物有可能变成氧化物,但此时也可通过在高湿度环境下进行喷镀形成氢氧化物膜。这样,也可通过其它方法直接形成氢氧化物而不是形成水合处理部。

        为使形成既难吸水又难脱水的膜82,必须在膜82的表面部分形成氢氧化物层或水合处理部。此时氢氧化物膜或水合处理部的厚度优选为大于100微米,优选为按照应用场所设定最佳厚度。

        通过对含有属于周期表第3a族的元素的陶瓷进行水合处理,还可促进致密化。例如,就由喷镀形成的Y2O3膜而言,在水合处理前为如图12(a)所示的多孔状,但经过水合处理,如图12(b)所示实现致密化。通过这种致密化,除上述效果外,还可得到实施方式1的屏蔽效应。

        从仅得到屏蔽效应的方面看,通过水合处理生成氢氧化物的水合处理部82a不一定必须位于表面,而是可形成于膜82的任意位置上。在其它方法中,当形成转为氢氧化物的氢氧化物层时,优选为如上所述树脂或由溶胶凝胶法进行封孔处理而得到的成品。在本例中,如图13所示,与实施方式1一样,在基材81与膜82之间形成与实施方式1完全一样的阳极氧化膜83。另外,与实施方式1一样,优选为对该阳极氧化膜83进行封孔处理,可使用与同上所述的金属盐封孔等封孔处理。

        下面说明本实施方式的实施例2。

        在实施例2中,如图14(a)、(b)所示,在基材81的表面上形成膜84,膜84为由第1陶瓷层85与第2陶瓷层86形成的双层结构,在至少一方的至少一部分形成水合处理部。在图14(a)的例中,在表面侧的第1陶瓷层85形成水合处理部85a,而在图14(b)的例中,在基材81侧的第2陶瓷层86形成水合处理部86a。

        构成膜84的第1陶瓷层85和第2陶瓷层都与实施例1一样,由含有属于周期表第3a族的元素的陶瓷构成,优选为含有属于周期表第3a族的元素的氧化物,其中,优选为Y2O3、CeO2、Ce2O3、Nd2O3,特别优选为Y2O3。另外,基材81可使用与实施例1完全一样的基材。

        该第1和第2陶瓷层85、86与实施例1中的膜82一样,可通过喷镀法、PVD法或CVD法等薄膜形成技术形成。另外,此外,也可通过浸渍法或涂布法等其它方法形成。

        水合处理部85a、86a可与实施例1中的水合处理部82a完全一样地形成。如图14(a)所示,当膜84的表面有水合处理部的情况下,可构成既难吸水又难脱水,如图14(b)所示,在膜84的内部有水合处理部的情况下,可有效发挥屏蔽效应。为了形成膜84内部的水合处理部86a,应在基材81上制造第2陶瓷层86后进行水合处理,再形成第1陶瓷层85。水合处理部85a、86a的厚度优选为大于100微米。

        这样,形成于基材81上的膜84通过采用双层结构,可根据所需特性适当设定这两层材料和水合处理的位置,使用时可有极高的自由度。

        在本例中,如图15所示,也可在基材81与膜84之间形成与实施例1完全一样的阳极氧化膜83。

        下面说明本实施方式的实施例3。

        在实施例3中,如图16所示,在基材81的表面形成膜87,膜87具有由含有属于周期表第3a族的至少1种元素的陶瓷构成的第1陶瓷层88和通过陶瓷喷镀形成的第2陶瓷层89,在第1陶瓷层88的表面部分形成水合处理部88a。

        作为第1陶瓷层88的含有属于周期表第3a族的元素的陶瓷,优选为含有属于周期表第3a族的元素的氧化物,其中,优选为Y2O3、CeO2、Ce2O3、Nd2O3,特别优选为Y2O3。第1陶瓷层88的膜厚优选为100~300微米。第1陶瓷层88与实施例1中的膜82一样,可通过喷镀法、PVD法或CVD法等薄膜形成技术形成。另外,也可通过浸渍法或涂布法等其它方法形成。

        作为第2陶瓷层89,优选为含有选自B、Mg、Al、Si、Ca、Cr、Y、Zr、Ta、Ce和Nd中的至少1种元素,具体而言,优选为选自B4C、MgO、Al2O3、SiC、Si3N4、SiO2、CaF2、Cr2O3、Y2O3、YF3、ZrO2、TaO2、CeO2、Ce2O3、CeF3和Nd2O3中的至少1种陶瓷。第2陶瓷层89的膜厚优选为50~300微米。另外基材81可使用与实施例1完全一样的基材。

        水合处理部88a可与实施例1中的水合处理部82a完全一样地形成。这样,由于在膜87的表面形成水合处理部,所以可构成既难吸水、又难脱水的结构。另外,在第1陶瓷层88的内部形成水合处理部88a,从而可发挥屏蔽效应。水合处理部88a的厚度优选为大于100微米。

        如图17所示,优选为在第2陶瓷层89形成封孔处理部89a。封孔处理部89a可通过与上述实施方式1中所说明的完全一样的树脂封孔或溶胶凝胶法封孔而形成。这样,通过设置封孔处理部89a,可有效阻止气体或清洗液通过作为喷镀膜的第2陶瓷层89的细微孔侵入,可充分?;せ?1。另外,封孔处理部89a可形成于第2陶瓷层89的任意位置。

        通过图16、图17所示结构,在耐蚀性好的同时,通过第1陶瓷层88的水合处理部88a,还可构成既难吸水、又难脱水的构造,并且通过第2陶瓷层89的屏蔽效应,可有效?;せ?1。尤其是在图17的结构中,由于存在封孔处理部89a,所以可进一步提高屏蔽效应。

        另外,如图18所示,也可颠倒第1陶瓷层88与第2陶瓷层89。此时,基材81侧的第1陶瓷层88的水合处理部88a可有效发挥屏蔽效应,从而可提高对基材81的?;ばЧ?。

        在本例中,如图19所示,也可在基材81与膜87之间形成与上述实施例1完全一样的阳极氧化膜83。

        下面说明实施方式3。

        根据本实施方式的等离子体处理容器内部件如图20所示,在含有属于周期表第3a族的元素的陶瓷烧结体90的表面形成水合处理部91。水合处理部91与实施方式2形成方式完全一样,通过水合处理形成含有属于周期表第3a族的元素的氧化物。

        这样通过在表面形成水合处理部91,可构成既难吸水、又难脱水的结构。此时水合处理部91乃至氢氧化物膜的厚度优选为大于100微米。

        在本实施方式中,与实施方式2一样,优选为含有属于周期表第3a族的元素的陶瓷、含有属于周期表第3a族的元素的氧化物。其中,优选为Y2O3、CeO2、Ce2O3、Nd2O3,特别优选为Y2O3。

        另外,本发明不限于上述实施方式,可有各种变形。例如,在上述实施方式中,如图1所示,举例说明了作为永久磁体的磁控管型平行平板型等离子体蚀刻装置的等离子体处理容器内部件的沉积?;ふ?a、排气板44、聚焦环43、喷头3、装载台4、静电吸盘42、以及真空室2的内壁材料适用于本发明的实例,但本发明不限于这种结构的装置,不仅可用于不使用磁控管的平行平板型等离子体蚀刻装置、或感应耦合型等其它等离子体蚀刻装置、以及蚀刻装置,还可适用于进行除蚀刻以外的灰化处理或成膜处理等各种等离子处理的装置、以及用于不仅对半导体晶片还对LCD用玻璃基板实施处理的等离子体处理装置中的所有等离子体处理容器内部件。

        产业可利用性

        本发明的等离子体处理容器内部件,特别是由耐蚀性高的陶瓷构成的形成于基材上的膜,设有具有屏蔽作用的部分,所以适用于高腐蚀性环境的等离子处理中。另外,对含有属于周期表第3a族的元素的陶瓷实施水合处理,形成对水稳定的结构,所以适用作因水分易导致问题的等离子体处理容器的内部件。

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