[发明专利]表面上形成微细突起的陶瓷部件及其制造方法

说明书

发明所属领域

本发明涉及控制表面形态的陶瓷部件及其制造方法，尤其涉及在表面上形成微细突起状以易于附着粘接其它物质的陶瓷部件及其制造方法。

背景技术

在例如半导体设备的制造工艺中，PVD和CVD这样的成膜工序或者使用腐蚀性气体的蚀刻工序通常构成了微细加工的工序。所以，其在制造工艺中所占的比例随着半导体设备加工度的微细化、复杂化而有增加的倾向。上述成膜工序和蚀刻工序等是在所谓真空或者等离子体氛围气、高温这样的严格条件下进行，因此，作为暴露于等离子体的处理容器，可使用具有耐腐蚀性的陶瓷材料。

图14是表示螺旋波等离子体蚀刻装置的示意性截面图。在图14中，1是具有蚀刻气体供给口2和真空排气口3的蚀刻处理室，在该处理室1的外部周围设置天线4、电磁铁5和永久磁铁6。在上述处理室1内，设置支持作为被处理体的半导体晶片7的下部电极8。上述天线4通过第1偶合电路9与第1高频电源10连接，下部电极8通过第2偶合电路11与第2高频电源12连接。

采用该蚀刻装置的蚀刻加工如下进行，将半导体晶片7置于下部电极8面上，将蚀刻处理室1内部真空化之后，从蚀刻气体供给口2供给蚀刻气体。然后，通过与天线4和下部电极8对应的偶合电路9和11从第1高频电源10和12通过例如频率为13.56MHz的高频电流。另一方面，通过在电磁铁5中通过所需电流并产生磁场，在蚀刻处理室1内产生高密度的等离子体。这样，由该等离子体能量将蚀刻气体分解成原子状态，可进行在半导体晶片7面上形成的膜的蚀刻加工。

但是，在这种制造装置中，作为蚀刻气体，使用例如四氯化碳(CCl₄)、氯化硼(BCl₃)等氯系气体，或者氟化碳(CF₄，C₄F₈)、氟化氮(NF₃)、氟化硫(SF₆)等氟系气体。因此，对于蚀刻处理室1的内壁面等在腐蚀性气体气氛下暴露于等离子体的构成部件来说，当然要求具有耐等离子体的特性。

作为被要求具上述耐等离子体性的构成部件，已知的有例如以含有元素周期表第2A族、第3A族中至少一种的化合物为主体，表面粗度(Ra)在1微米以下，气孔率为3％以下的陶瓷烧结体(特开平10-45461号公报)。也有人提出用气孔率在3％以下的钇铝榴石烧结体形成暴露于等离子体的表面，并使表面的中心线平均粗度(Ra)在1微米以下的陶瓷烧结体(特开平10-236871号公报)。耐等离子体性部件由于使用场所是真空体系和高温下等，因此，对环境气氛不产生不良影响等也是重要的，例如气体释放性等就有不利的作用。气体的吸附是指在部件表面上吸附气体分子，而且，气体吸附量与表面积成比例，因此，如果考虑到气体释放性，则希望平坦的表面状态。

发明的解决课题

在利用上述等离子体能量的成膜方法和蚀刻方法中存在下面的问题。例如，在成膜过程中，不仅在被成膜面上，在支持暴露于等离子体的处理室内壁面和被成膜基体的支持体面等上，也附带地附着堆积成膜成份粒子而成膜。那么，会出现在这些处理室内壁面和支持体面等上附着堆积的成膜成份的一部分从上述附着面上剥离甚至脱离，小粒子(微粒)附着在被成膜面上的现象。

因此，从处理室内壁面等上脱离的小粒子(微粒)的再附着，例如阻断了形成中的回路图案等成膜并降低了品质等，从而导致成膜制品的可靠性甚至合格率降低。为了赋予该防止微粒脱离的性能，有人提出将构成处理室内壁面等的耐等离子体性部件的表面粗面化的方法(特开2000-191370号公报)。即，通过喷射处理，对表面进行粗表面化，使表面粗度(Ra)超过1微米，来强化与附着堆积的膜的物理结合，使剥离难以发生的方法(赋予固定效果)是已知的。

但是，在通过上述喷射处理进行粗面化的方法中，一方面有气体释放性的问题，另一方面，无法赋予充分的固定效果，仍然存在微粒脱离的问题。即，根据上述粗面化方法的粗面是沟状或者波状的表面积大幅度增加的凹凸面，呈向外侧扩开的形状(截面V字性)，因此，可以说具有固定效果，该固定效果不足，希望防止微粒脱离的机能得到提高和改善。而且，由上述凹凸面化引起的表面积扩大化，和由通过喷射处理产生的微细伤的存在引起的表面积扩大化，对在处理室内的气体吸附、吸附的气体的脱离和释放产生作用，可能对成膜等产生不利影响。进一步而言，由于喷射处理受到剥离前的损伤的表面，通过使用时温度的变化产生剥离，因此陶瓷部件表面本身因微粒的原因而是不合格的。