JP7365221B2 - 半導体製造装置用部品、保持装置、および半導体製造装置用部品の製造方法 - Google Patents
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Description
この構成の表面では、結晶相の粒径が1.5μm以下と小さい。そのため、表面に凹凸が発生したとしても、凹凸の大きさ自体が大きくなく、本構成が使用された場合に凹凸の影響が少なくなる。
この構成によれば、対象物と接触して保持するシールバンドの面は、アルミナを主成分としガドリニウム元素を含むコランダム構造の単相で形成されている。そのため、シールバンド部の表面に生じる凹凸の増大を小さくできる。これにより、対象物がシールバンド部によって保持された際のガスシール性およびチャック力の低下を抑制できる。また、シールバンド部の表面は、単相で形成されているため、浸食度合いの異なりによって発生するパーティクルを低減できる。
この構成によれば、対象物を保持するシールバンド部に加えて、対象物を保持するエンボスパターンの表面も、アルミナを主成分としガドリニウム元素を含むコランダム構造の単相で形成されている。そのため、シールバンド部の表面に加えてエンボスパターンの表面での凹凸の増大が抑制される。これにより、対象物がシールバンド部およびエンボスパターンの表面によって保持された際のガスシール性およびチャック力の低下が抑制される。また、シールバンド部およびエンボスパターンの表面は、単相で形成されているため、浸食度合いの異なりによって発生するパーティクルを低減できる。
この構成によれば、表面がアルミナを主成分としガドリニウム元素を含むコランダム構造の単相で形成された半導体製造装置用部品を製造できる。
本発明の実施形態としてのアルミナ質耐食部材10は、半導体製造装置用部品として用いられ、プラズマに対する耐食性に優れる。アルミナ質耐食部材10は、Al2O3(アルミナ)を主成分とし、Gd2O3換算で0.05mol%(0.01mol%以上0.1mol%以下)のGd(ガドリニウム)元素を含むセラミックス部5を備えている。
D=1.5×L/n・・・(1)
また、本実施形態では、凹凸の大きさとして図4に示される表面粗さSaを用いて評価した。本実施形態では、表面粗さSaの測定は、ISO25178規格に準拠した装置で測定されている。当該装置は、垂直走査型低コヒーレンス干渉法を用いて、表面粗さSaを測定する。
条件1:Gd2O3換算で0.01mol%以上0.1mol%以下のGd元素を含む
条件2:XRD回折によりサンプルの表面から検出される結晶相がα-Al2O3(コランダム)構造の単相からなる
一方で、比較例1~8の内、条件2のみを満たす比較例1は、表面粗さSaが0.020以上である。残りの比較例2~8は、条件2を満たしていない、すなわち、耐食性が異なる複数の相が表面に存在している。そのため、比較例2~8は、プラズマエッチングが継続すると、浸食された表面から、浸食されずに残る副相の粒子が脱落して、パーティクルの原因となるおそれがある。
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
6…二次相部
10…アルミナ質耐食部材(半導体製造装置用部品)
11…アルミナ質部材
20…保持部材
21…電極
22…ガス流路
23…載置面(第1の面)
24…接合面(第2の面)
25…平面(エンボスパターン部)
26…シールバンド部
27…エンボス(エンボスパターン部)
30…ベース部材
32…ガス供給孔
40…接合層
100…保持装置
D…平均粒径
IM1,IM2…画像
L…直線の長さ
n…粒子の数
O…中心
W…半導体ウェハー(対象物)
Claims (5)
- Al2O3を主成分とし、Gd2O3換算で0.01mol%以上0.1mol%以下のGd元素を含むセラミックス部を備える半導体製造装置用部品において、
前記セラミックス部の表面のX線回折法により検出される結晶相が、α-Al2O3(コランダム)構造の単相からなること、を特徴とする半導体製造装置用部品。 - 請求項1に記載の半導体製造装置用部品であって、
前記結晶相の粒径は、1.5μm以下であること、を特徴とする半導体製造装置用部品。 - セラミックスにより形成され、第1の面と、前記第1の面の裏面である第2の面と、前記第2の面と内部とのいずれか一方に形成された電極と、を有する保持部材であって、前記第1の面に、前記保持部材の外縁に沿って連続して形成された凸状のシールバンド部を有する保持部材と、
前記保持部材の前記第2の面において接合されたベース部材と、
を備えた、前記保持部材の前記第1の面上に対象物を保持する保持装置であって、
前記保持部材が、請求項1または請求項2に記載の半導体製造装置用部品を含み、
前記シールバンド部のうち、前記対象物が保持される面は、前記セラミックス部の表面であること、を特徴とする保持装置。 - 請求項3に記載の保持装置であって、
前記第1の面は、さらに、前記シールバンド部の内側において、複数の凸部からなるエンボスパターン部を有し、
前記エンボスパターン部のうち、前記対象物が保持される側の面が、前記セラミックス部の表面であること、を特徴とする保持装置。 - 請求項1または請求項2に記載の半導体製造装置用部品の製造方法であって、
Al2O3原料と、Gd2O3原料とをアルコール中で混合して乾燥させる粉末作製工程と、
前記粉末作製工程によって得られた混合粉末を、成形して1250℃以上1400℃以下で焼成する焼成工程と、
を備えること、を特徴とする製造方法。
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