[发明专利]半导体制造装置用耐腐蚀性构件及其制法

说明书

技术领域

本发明关于半导体制造装置用耐腐蚀性构件及其制法。

背景技术

半导体制造中实施干燥工序和等离子体喷涂等时所利用的半导体制造装置中，作为蚀刻、清洗用，使用的是反应性高的F、Cl系等离子体。因此，用于此种装置的构件必须有高耐腐蚀性，对于静电卡盘和加热器等与Si晶片接触的构件，需要更高耐腐蚀。作为应对此种需求的耐腐蚀性构件，专利文献1中公开了通过PVD法形成的Yb₂O₃和Dy₂O₃的薄膜。这些薄膜，在等离子体中的腐蚀速率较之于氧化铝烧结体等非常小。

专利文献1：日本专利特开2002-222803号公报

发明内容

但是，由于薄膜在成膜时内部易出现气孔和裂纹，因此等离子体易造成腐蚀，再由于与基材性质的差异和附着性问题造成的腐蚀以及重复使用所伴随的剥离等，可能对设备特性造成影响，用于静电卡盘等时存在问题。这些构件适宜使用烧结体，但上述的专利文献1中，虽然对通过PVD法形成的Yb₂O₃和Dy₂O₃的薄膜进行了评价，但没有对烧结体进行评价。作为耐腐蚀性构件，虽然所知的有Y₂O₃和Al₂O₃的烧结体，但需要开发可以将腐蚀速率抑制得更小的烧结体材料。

本发明为解决此种课题，主要目的是提供较之于目前所知的烧结体，腐蚀速率可抑制得更小的半导体制造装置用耐腐蚀性构件。

本发明者们对作为半导体制造装置用耐腐蚀性构件，使用稀土类氧化物的烧结体的可能性进行了锐意研究后发现，其中部分的稀土类氧化物的烧结体满足特定物性时，腐蚀速率的抑制效果非常高，从而完成了本发明。

即，本发明的半导体制造装置用耐腐蚀性构件，其开孔率在0.3%以下，由选自氧化镱、氧化钬、氧化镝以及氧化铒构成的群的至少1种的烧结体构成。

此外，本发明的半导体制造装置用耐腐蚀性构件的制法是，将选自氧化镱、氧化钬、氧化镝以及氧化铒构成的群的至少1种的氧化物原料，通过（a）不使用烧结助剂而成形为目标半导体制造装置用耐腐蚀性构件的形状后，在惰性气氛下，以规定的烧成温度进行热压烧成；或（b）与作为烧结助剂的选自Mg、Ca以及Sr构成的群的至少1种元素的氟化物一起，成形为目标半导体制造装置用耐腐蚀性构件的形状后，在惰性气氛下，以低于上述规定的烧成温度的温度进行热压烧成，由此令上述氧化物原料烧结，得到开孔率0.3%以下的烧结体。

根据本发明的半导体制造装置用耐腐蚀性构件，由于可以将腐蚀速率抑制的比目前所知氧化钇烧结体和氧化铝烧结体更小，因此耐腐蚀性构件的发尘量降低，可长期承受半导体制造过程中使用的反应性高的F、Cl系等离子体。这些材料的体积电阻率较高，在1×10¹⁵Ω·cm以上，也适宜用于静电卡盘和加热器材料。此外，本发明的半导体制造装置用耐腐蚀性构件的制法适宜用于此种耐腐蚀性构件的制造。特别是加入烧结助剂时，可以在低温得到致密体，因此可以降低制造成本。

附图说明

图1是拍摄了Yb₂O₃基质中形成了粒状的MgO、YbOF相的烧结体的截面（研磨面）的反射电子像。

图2是拍摄了Yb₂O₃基质中形成了以Ca、F为主的晶界相的烧结体的截面（研磨面）的二次电子像。

具体实施方式

本发明的半导体制造装置用耐腐蚀性构件，其开孔率在0.3%以下，由选自氧化镱、氧化钬、氧化镝以及氧化铒构成的群的至少1种的烧结体构成。

作为烧结体，可使用选自氧化镱、氧化钬、氧化镝以及氧化铒构成的群的至少1种的烧结体。这些是稀土类氧化物的烧结体，但即使是稀土类氧化物的烧结体，例如，氧化钆的烧结体在致密化方面存在问题，氧化铕的烧结体虽然可以致密化，但不能充分抑制腐蚀速率，因此不适合，氧化钕的烧结体在大气保存中会崩溃，因此不适合。此外，作为烧结体，可以使用选自上述群的多种烧结体，也可使用选自该群的1种烧结体。烧结体制作时使用的氧化物原料，杂质金属量越少越理想，优选例如在氧化物的0.1wt%以下。