JPH11219937A

JPH11219937A - プロセス装置

Info

Publication number: JPH11219937A
Application number: JP1966698A
Authority: JP
Inventors: Makoto Sekine; 誠関根; Nobuo Hayasaka; 伸夫早坂; Katsuya Okumura; 勝弥奥村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1998-01-30
Publication date: 1999-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】反応性ガスによる容器内壁等の腐食を抑制す
る。【解決手段】反応性ガスに晒されるチャンバ１１や配
管１８の表面を金属とフッ素との安定な化合物、例えば
ＣａＦ₂ 膜１９で被覆することにより、反応性ガスによ
る腐食を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フッ素等を含む反
応性ガスを用いたプロセス全般（基板表面での薄膜の成
膜、表面処理、エッチング、表面改質、不純物添加、洗
浄（表面に付着した不純物の除去）等のプロセス）を行
う装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】反応性ガスを利用したプロセスに使用す
る装置の容器内壁表面材料としては、従来アルマイト
（酸化アルミニウム）などが多く使用されてきた。しか
し、ハロゲン元素、特にフッ素元素を含むガスを使用し
たプロセスにおいては、アルマイト等の内壁表面材料が
フッ素と反応し腐食される問題がある。

【０００３】一例として、アルマイト被膜したＡｌ製の
反応容器の中で多結晶Ｓｉ薄膜のエッチング処理を行う
場合について述べる。まず、ＣＦ₄ とＯ₂ の混合ガスを
マイクロ波励起によりプラズマ化し、大量のＦ原子（Ｆ
ラジカル）を生成する。このＦラジカルを多結晶Ｓｉ薄
膜が表面に形成されたウエハが置かれている反応容器ま
で輸送し、Ｆラジカルと多結晶Ｓｉとを反応させ、Ｓｉ
＋４Ｆ→ＳｉＦ₄ の形で蒸気圧の高いＳｉＦ₄ ガスと
し、これを排気することでエッチングを行う。反応容器
内壁の材料として、従来はアルマイト被膜などが使用さ
れているが、アルマイト（Ａｌ₃ Ｏ₄ ）はＦ原子と反応
し、被膜表面でＡｌＦ₃ が形成される。ＡｌＦ₃ が増え
てくると粉状に成長し、容易に反応容器壁から剥離し
て、パーティクルあるいはウエハ表面を汚染する原因と
なる。さらに、被膜が腐食して下地のＡｌが露出すると
この反応が一層進行する。

【０００４】反応性ガスのプラズマをウエハ付近で生成
し、直接プラズマに晒して処理を行う装置においても同
様の現象が発生する。特にこの場合、プラズマからのイ
オンが反応容器壁にも衝突するため、上述の内壁材料の
腐食が促進され、またイオンのスパッタ作用により腐食
が一層促進されることとなる。

【０００５】他の例として、エキシマレーザのチャンバ
内壁の状況について述べる。ＫｒＦやＡｒＦのエキシマ
レーザは、短波長の高輝度光源として半導体製造のリソ
グラフィー工程で使用されている。そのレーザ光励起
は、ＫｒやＡｒといった希ガスとＦ₂ ガスとをＮｅやＨ
ｅなどで希釈してチャンバ内に数気圧の圧力で封入し、
その中でパルス放電を起こすことによって行う。この放
電によって励起されたＡｒ、Ｋｒ、Ｆ原子がエキシマと
呼ばれるダイマーを形成し、これが崩壊する時に光を放
出する。したがって、チャンバ内では反応性の高いＦ原
子が発生し、Ｆ原子がチャンバ壁を腐食する問題が発生
する。この腐食によりＡｌＦ₃ のパーティクルが発生す
るのは、上述のエッチング装置の例と同様である。ま
た、内壁材料やその不純物とＦの化合物の蒸気圧が高い
場合は、チャンバ内での不純物ガス濃度が増加する。エ
キシマレーザの場合はこのパーティクルや不純物ガスの
存在がエキシマ状態への励起効率を低下させ、レーザ出
力を著しく低下させる結果となる。このような状況で
は、高価なガスを頻繁に交換したり、レーザ励起のチャ
ンバ自体を交換する必要があり、多大なコスト増大の一
因となり、生産装置としてエキシマレーザを導入する際
の重大な課題となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の装
置では、反応性ガスによって容器の内壁等が腐食するた
め、この腐食によってパーティクルが発生するといった
問題や、腐食した容器の交換による装置の維持コストや
プロセス時間の増加といった問題があった。

【０００７】本発明は上記従来の課題に対してなされた
ものであり、反応性ガスによる容器内壁等の腐食を抑制
することにより、パーティクルの発生を防止し、装置の
維持コストの低減やプロセス時間の短縮化をはかること
が可能な装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るプロセス装
置は、反応性ガスに晒される部材内の所望の箇所の表面
に、ポーリングの電気陰性度（Paulings Electronegati
vity）が１．０以上かつ１．５以下の金属とフッ素との
化合物膜が形成されていることを特徴とする。

【０００９】このように、ポーリングの電気陰性度が
１．０以上かつ１．５以下の金属とフッ素とにより金属
とフッ素との安定な化合物が形成され、反応性ガスによ
る腐食を抑制して、パーティクルの発生等を防止するこ
とができる。なお、電気陰性度を前記範囲とするのは、
電気陰性度が１．０未満では金属の反応性が強くなりす
ぎ、１．５より大きい場合には金属とフッ素との結合が
弱くなり不安定になるためである。

【００１０】前記金属としては、Ｃａ，Ａｌ，Ｓｒ，Ｍ
ｇ，Ｌｉ，Ｎｉ，Ｂｅ，Ｓｃ，Ｙ，Ｚｒ，Ｔｉをあげる
ことができ、特に、Ｃａ，Ａｌ，Ｓｒ，Ｍｇ，Ｌｉ，Ｎ
ｉを用いることが好ましい。代表的にはＣａをあげるこ
とができ、この場合には前記化合物膜としてＣａＦ₂
（フッ化カルシウム）膜が形成される。

【００１１】前記金属とフッ素との化合物膜は、溶射に
よって形成されたものであることが好ましい。溶射法と
しては、代表的にはプラズマ溶射があげられるが、その
他、ガス燃焼溶射、爆発溶射等を用いることも可能であ
る。このように、溶射によって前記化合物膜を成膜する
ことにより、膜厚の厚い（例えば５０μｍ以上）化合物
膜を形成することができ、保護膜としての性能を十分に
発揮することが可能となる。

【００１２】前記反応性ガスとしては、例えば反応性の
強いハロゲン元素（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ等）を含むガスがあ
げられるが、本発明では金属とフッ素との安定な化合物
膜を形成することにより、このような反応性の強いガス
に対しても、十分な耐性を得ることができる。

【００１３】前記反応性ガスに晒される部材としては、
その内部で所定の処理が行われる容器を代表例としてあ
げることができ、前記反応性ガスに晒される部材内の所
望の箇所としては、容器の内壁をあげることができる。
容器としては、エッチング装置やＣＶＤ等の成膜装置に
用いるチャンバの他、エキシマレーザを励起する装置の
チャンバ等があげられる。また、前記部材としては、配
管系（ガス供給用の配管系、ガス排出用の配管系）もあ
げることができ、この場合にも配管の内壁にＣａＦ₂ 膜
等の化合物膜を形成することになる。また、容器や配管
の表面のみならず、これらの内部に設けられた部品の表
面に化合物膜を形成してもよい。さらに、前記部材には
容器や配管につらなる流量計、圧力計、バルブ、ガスリ
ザーバー、ポンプ、除害装置等も含まれ、反応性ガスに
晒されるこれらの表面にＣａＦ_２膜等の化合物膜を形成
してもよい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図１は、本発明の第１の実施例を説
明するための図であり、ダウンフロー型エッチング装置
に本発明を適用した例である。

【００１５】１１は被処理基板となるシリコンウエハ１
２が配置されるエッチングチャンバ、１３はウエハ１２
を載置するサセプタ、１４は反応性ガスを導入するガス
供給管、１５は反応性ガスを励起してプラズマを生成す
る放電管、１６は放電を励起するマイクロ波電源、１７
はマイクロ波を放電管へ伝える導波管、１８はガスを排
気する真空ポンプへつながる排気管である。チャンバ１
１の内壁表面には、ＣａＦ_２の微粒子をプラズマ中で
溶融し対象物へ吹き付けることで成膜を行うプラズマ溶
射技術により、厚さ約２５０μｍのＣａＦ₂ 膜（フッ化
カルシウム膜）１９が形成されている。

【００１６】ここでは、被エッチング膜として、Ｓｉウ
エハ１２表面のシリコン酸化膜（ＳｉＯ₂ 膜）の上に堆
積されたリン添加多結晶Ｓｉ膜（ｎ⁺ ｐｏｌｙ−Ｓｉ
膜）を使用した。また、エッチングガスとしてはＣＦ₄
＋Ｏ₂ の混合ガスを用い、この混合ガスをＣＦ₄ ：８０
ｓｃｃｍ、Ｏ₂ ：２０ｓｃｃｍの流量でチャンバ１１内
に導入し、チャンバ１１内のガス圧力を０．５Ｔｏｒｒ
に保った。

【００１７】マイクロ波の電力を７５０Ｗに設定して放
電を開始すると、ＣＦ₄ 、Ｏ₂ 混合ガスの放電で生成さ
れるＦ原子がチャンバへ供給されエッチング反応を起こ
す。この条件でのエッチング速度は、ｎ⁺ ｐｏｌｙ−Ｓ
ｉ膜は約３８００オングストローム／分、下地のＳｉＯ
₂ 膜は２５０オングストローム／分であったが、これ
らの値はチャンバ壁表面の材料がＡｌ材である場合には
それぞれ約２０％低下する。これは、エッチング種であ
るＦが金属表面で再結合してＦ₂ が形成されエッチング
反応性に寄与しなくなるいわゆる失活が起こったり、Ｆ
が金属と反応してＡｌＦ_x が形成されるなどして、Ｆ濃
度が低下するためと考えられる。

【００１８】一方、ＣａＦ₂ 膜１９をチャンバ壁にコー
ティングしたチャンバを使用するとチャンバ壁表面での
失活が極めて少なくなる。また、ＣａＦ₂ 膜をプラズマ
溶射でＳｉＣ基板上に成膜した試料をエッチングした
が、エッチング速度はゼロであった。したがって、Ｃａ
Ｆ₂ 膜をチャンバ内壁に形成することで、チャンバ壁の
エロージョンが防止でき、さらに安定した高性能のプロ
セス性能を維持できることになる。

【００１９】なお、図１において、プラズマを発生され
るマイクロ波放電管１７には通常石英管或いはアルミナ
管が利用されるが、プラズマで生成された高濃度Ｆ原子
やイオンによりエッチングされ、定期的な交換が必要と
なる。そこで、マイクロ波放電管１７となる石英管の内
壁にもＣａＦ₂ 膜を１ｍｍの厚さで成膜して使用したと
ころ、従来放電時間が６００時間程度で交換していたも
のが、その２〜３倍の時間まで交換の必要がないことが
判明した。

【００２０】なお、ＣａＦ₂ が摩耗する原因はプラズマ
中のイオンによる物理スパッタであるが、ＣＤＥでは使
用圧力が高くプラズマから管壁を衝撃するイオンのエネ
ルギは平均で１０ｅＶ未満であるために、スパッタ速度
は数十オングストローム／分以下と見積もられれ、その
影響は少ないと考えられる。

【００２１】以上のように、Ｆ原子やＦイオンを含む反
応性ガスを使用したプラズマ装置において、ガスが接触
する内壁にＣａＦ₂ 膜をコーティングすることで、プロ
セス性能の向上と装置寿命の向上を図ることができる。

【００２２】なお、ＣａＦ₂ 膜のコーティングは、上記
チャンバ壁や放電管壁に限定されるものではなく、排気
系の配管内壁や真空ポンプの内壁、部品表面、除害装
置、ガス供給系においても同様の効果を示す。

【００２３】次に、本発明の第２の実施形態について、
図２を参照して説明する。図２に示した装置も第１の実
施形態と同様にエッチング装置であるが、本実施形態で
はプラズマにウエハを直接晒して加工する方式の装置を
例としている。

【００２４】２１は被処理基板となるシリコンウエハ２
２が配置されるエッチングチャンバであり、２３はウエ
ハ２２を載置するサセプタ、２４はガスを導入するガス
供給管、２５はガスを排気する真空ポンプへつながる排
気管である。サセプタ２３には基板バイアス用のＲＦ電
力（１３．５６Ｍｈｚ）が電源２６から供給されてい
る。また、プラズマ密度を高めて高速のエッチングを行
うために、磁石２７によりウエハ２２の表面付近にウエ
ハと平行な磁界（１２０Ｇａｕｓｓ）を与え、磁石２７
をチャンバ２１の中心軸を中心にして回転させること
で、磁界の向きを回転させて均一なエッチングを行うよ
うになっている。ガス供給管２４からは流量制御された
ガスが導入され、排気管２５によりガス排気されること
でチャンバ２１内の圧力が一定に保たれる。

【００２５】本実施形態では、ＣＨＦ₃ とＣＦ₄ の混合
ガスを使用してシリコン酸化膜の微細溝を加工するプロ
セスを例に説明する。酸化膜の加工においては、フロロ
カーボン（ＣＦ）の堆積が生じるプロセスを用いるた
め、チャンバ２１の内壁にもＣＦ膜が形成されやすく、
これがチャンバ壁の保護膜となることが多い。しかし、
堆積が多いプロセスでは、寸法の高精度制御が行いにく
く、チャンバ内壁の堆積膜表面が時々刻々と変化するこ
とに起因して、プロセス特性の経時変化が発生するなど
の問題がある。そのため、プロセスによってはＣＨＦ₃
とＣＦ₄ の混合ガスのような堆積の少ないガス系を使
用する。その場合には、チャンバ壁材料がＦ原子やＦイ
オンに直接晒されることとなり、エロージョンやそれに
伴うパーティクルの発生が問題となる。エロージョンは
チャンバ内部品の寿命を短くし、装置の維持費上昇を招
き、パーティクルはデバイス歩留りの低下に繋がること
は言うまでもない。

【００２６】本実施形態の装置では、ＣａＦ₂ 膜３１を
チャンバ２１の内壁および排気管２５の内壁にプラズマ
溶射により形成してある。プラズマ３０に直接晒されて
従来エロージョンが激しく発生していた箇所では、Ｃａ
Ｆ₂ 膜３１を５００μｍと厚くしてあり、また部品交換
が可能となるようにしてある。一方、プラズマ３０に直
接晒されない、或いは晒されてもエロージョンの少ない
部位については、ＣａＦ₂ 膜３１はほとんどエッチング
されることがないため、３００μｍ程度と比較的薄い膜
厚であり、また表面部品の交換も行わない。

【００２７】本実施形態において、エロージョンの激し
い部品としては、シールド板２８およびガス分散供給板
２９があげられる。これらの部品はＡｌ合金で作製さ
れ、その表面は陽極酸化によりアルマイト被膜が数十μ
ｍの厚さに形成されている。これらはプラズマ３０に直
接晒されるため、従来のＣＨＦ₃ とＣＦ₄ ガスを使用し
たプロセスでは、４０〜８０時間程度放電する毎に交換
しており、コスト上昇の大きな原因となっている。

【００２８】本実施形態の構成を採用することにより、
シールド板２８およびガス分散供給板２９の交換頻度
は、４００時間のＲＦ放電時間まで延びることが判明し
た。これは、ＣａＦ₂ 膜３１がＦ原子に対して完璧に安
定であることと同時に、物理スパッタ耐性も石英やアル
ミナの数倍程度あるためと考えられる。ガス分散供給板
２９は、ガスをチャンバ内に導入するための１ｍｍ以下
の細かい穴（ガス導入口）が数百個程度形成されたもの
であり（図２ではガス導入口は図示していないが、実際
にはガス導入口はＣａＦ₂ 膜３１を貫通している）、特
にガス導入口の角の部分がプラズマに強く晒されてエロ
ージョンが激しく、従来は下地のＡｌがすぐに露出し、
異常放電、Ａｌの放出による汚染、パーティクルの発生
などの問題を引き起こしていた。ＣａＦ₂ 膜を形成する
ことにより、このような問題が解決し、製作コストの高
いガス分散供給板２９の交換頻度を低減することができ
た。

【００２９】なお、プロセス性能に関しては、ＣａＦ₂
膜の形成したものとしないものとで特に変化はなかっ
た。例えば、エッチング速度はＳｉＯ₂ ：４８３０オン
グストローム／分、Ｓｉ：３５０オングストローム／分
（ＲＦ電力３．５Ｗ／ｃｍ² 、ガス圧力８０ｍＴｏｒ
ｒ、ＣＨＦ₃ ：５０ｓｃｃｍ、ＣＦ₄ ：２０ｓｃｃｍ）
であった。

【００３０】また、パーティクルの発生については、部
品交換直後に数百個（ウエハ上に飛来した０．２μｍ以
上のパーティクルの個数）発生したが、１０分程度の予
備放電後には数個から十数個といった従来のチャンバ内
壁処理で得られていた値と同等のパーティクル発生率ま
で低下した。当然、従来はエロージョンが進むと数千個
のパーティクルが発生していたが、本発明により大量の
パーティクルが発生することはなくなった。

【００３１】本実施形態で用いたＣａＦ₂ 被膜の表面荒
さは数μｍ程度以上であるが、表面が滑らかな場合に
は、表面に極薄く形成されるフロロカーボン系の堆積膜
が剥がれやすく、これがパーティクルとなる場合があっ
た。検討を行った結果、表面荒さは０．７μｍ以上であ
ることが望ましいことがわかった。

【００３２】さらに、被膜の厚さはプラズマ溶射で使用
する微粉末の粒径の数十倍以上の厚さが必要であり、５
０μｍ以上の厚さが望ましい。これは、膜がポーラスな
ため、下地を完全にガスから保護するために必要な厚さ
である。

【００３３】以上のように、ＣａＦ₂ 被膜がほとんどエ
ッチングされないために、ウエハに対する汚染も低下す
る。Ｃａ自体はＳｉやＳｉＯ₂ 中で可動イオンを形成す
る金属元素としてデバイス特性を劣化させる可能性があ
るが、本実施形態で計測したウエハの汚染レベルは３×
１０¹⁰原子／ｃｍ² 程度と極めて少なく、全く問題とな
らないことがわかった。

【００３４】次に、本発明の第３の実施形態について、
図３を参照して説明する。本実施形態は、本発明をエキ
シマレーザ装置に適用した例である。４１はチャンバ、
４２は放電電極、４３は高速高圧パルス電源、４４はガ
ス循環用のファン、４５はガス供給管、４６は排気管あ
る。以下、ＫｒＦのエキシマ生成とレーザ発振を例に挙
げて説明する。

【００３５】チャンバ４１内を排気管４６を介して真空
排気した後、充填ガス（Ｆ₂ 、Ｋｒ、Ｈｅ、Ｎｅ）をガ
ス導入管４５から充填する。通常、チャンバ内圧力は大
気圧以上数気圧までの範囲で使用される。電源４３から
パルス電力を放電電極４２へ供給し、電極間で大容量の
放電を励起することでレーザーの発振を行う。この放電
でＦ原子が生成され、同時に生成された励起状態のＫｒ
と反応し、短寿命のダイマーＫｒＦが形成される。この
ダイマーが崩壊する時に波長２４８ｎｍの光を放出し、
ダイマーの密度がある閾値を越えると位相の揃ったコヒ
ーレント光が得られる。これがエキシマレーザの原理で
ある。

【００３６】このエキシマレーザを運用するにあたって
は、電極や壁がＦ原子との反応でエロージョンされて起
こるガスの純度低下やパーティクルの発生により、エキ
シマダイマーの生成効率が低下し、レーザ出力が著しく
低下するという問題がある。従来、チャンバ材料として
はステンレス鋼やＡｌが使用されてきたが、Ｆ原子の失
活や反応性生成物の生成により、低発振効率、短いガス
寿命、短いチャンバ寿命が問題となってきていた。例え
ば、上述のＫｒＦエキシマレーザをＬＳＩのリソグラフ
ィー工程で使用した場合、数日間の使用でガス交換を
し、半年に一度はチャンバ自体の交換を行わないと性能
を維持できない状況であった。

【００３７】そこで、本実施形態では、チャンバ４１お
よび排気管４６の内壁に５００μｍ厚のＣａＦ₂ 膜４７
をプラズマ溶射で形成した。その結果、ガス交換の頻度
が従来１週間毎であったものが、１８日まで連続して使
用することが可能となった。使用時間が長くなったの
は、今までチャンバ内壁から放出されていた不純物ガス
やパーティクルが低減されたためと考えられる。しか
し、これ以上のガスの寿命長期化を進めるためには、Ｃ
ａＦ₂ の被膜形成の難しいガス循環用のファン４４およ
びファンの駆動系やバルブ内部などからの放出ガスに対
する検討が必要と考えられ、これらについてもＣａＦ₂
の被膜処理を施すことが好ましい。プラズマ溶射技術を
使用することで、これらの複雑な形状の部材にも被膜形
成が可能である。これらの部品まで処理を施すことによ
り、ガス寿命がさらに向上すると考えられる。

【００３８】なお、チャンバ寿命については未評価であ
るが、上記の結果より、２〜３倍に寿命が延びることが
期待できる。以上のことから、エキシマレーザリソグラ
フィー実用化の最大課題であるコストの問題が解決し、
当技術を量産へと展開することが可能となった。

【００３９】次に、本発明の第４の実施形態について、
図４を参照して説明する。本実施形態は、第１、第２の
実施形態と同様、本発明をエッチング装置に適用した例
であるが、本実施形態ではフッ素系のガスを用いたプラ
ズマではなく塩素を用いたプラズマを例にとり、さらに
プラズマ励起方法として誘導結合（ＩＣＰ）型の装置を
例にあげている。

【００４０】５１は被処理基板となるシリコンウエハ５
２が配置されるエッチングチャンバ、５３はウエハ５２
を載置するサセプタ、５４はガスを導入するガス供給
管、５５はガスを排気する排気管である。ＩＣＰ方式に
よりプラズマを生成するチャンバ５１の外壁材料は石英
であり、コイル状のアンテナ５６に１３．５６ＭＨｚの
ＲＦ電力が電源５７から供給される。サセプタ５３に
は、基板バイアス用のＲＦ電力（２ＭＨｚ）が電源５８
から供給される。ガスにはＣｌ₂ とＯ₂ の混合ガスを用
い、流量をそれぞれ５０、１０ｓｃｃｍとした。圧力は
２ｍＴｏｒｒに制御した。被エッチング膜はＳｉウエハ
上に成膜したＷＳｉ_x （タングステンシリサイド）とｐ
ｏｌｙ−Ｓｉの積層膜であり、ＬＳＩにおいてはトラン
ジスタのゲート電極材料として使用される。

【００４１】本実施形態においても、ＣａＦ₂ 膜５９を
チャンバ５１の内壁、さらに排気管５５の内壁に形成し
た。これにより、塩素に起因するチャンバ内壁の腐食を
激減することができた。また、アンテナ５６付近の石英
管（チャンバ壁）の内側でのエロージョンが減少した。
アンテナ付近では電界によって他の部位より高いエネル
ギのイオンが発生するため、従来は石英などの誘電体表
面がスパッタでエロージョンされ、コスト増、パーティ
クルの発生、経時変化の発生原因となっていた。本実施
形態のようにＣａＦ₂ 被膜を施すことで、エロージョン
の程度が緩和され、このような問題が減少した。また、
石英管には繰り返してプラズマ溶射を行うことが可能と
なり、一層のコスト低減が可能となった。

【００４２】以上、本発明の各実施形態について説明し
たが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものでは
ない。上記実施形態以外に、ＣＶＤ装置、アッシング装
置或いはイオン注入装置のイオン生成室等にも本発明は
適用可能である。また、反応性ガスには、ハロゲン元素
を含むガスの他、酸素等を含む活性なガスを用いてもよ
い（例えば、アッシングに酸素或いは酸素にフッ素系ガ
スを添加したガスを使用する）。

【００４３】また、チャンバ等の容器やガス排気用の配
管の内壁にＣａＦ₂ 膜等の化合物膜を形成する他、ガス
供給用の配管の内壁にも化合物膜を形成してもよく、さ
らに容器等の内部に設けられた部品の表面に化合物膜を
形成してもよい。また、容器や配管につらなる流量計、
圧力計、バルブ、ガスリザーバー、ポンプ、除害装置等
の反応性ガスに晒される箇所の表面に化合物膜を形成し
てもよい。

【００４４】また、上記実施形態ではプラズマ溶射技術
により化合物膜の形成を行ったが、ガス燃焼溶射、爆発
溶射等を用いてもよく、部品形状や母材によっては他の
適切な成膜方法を選択することも可能である。

【００４５】また、前記実施形態では化合物膜としてＣ
ａＦ₂ （フッ化カルシウム）膜を例に説明したが、Ｃａ
以外のフッ素との安定な化合物が形成される金属（Ａ
ｌ，Ｓｒ，Ｍｇ，Ｌｉ，Ｎｉ，Ｂｅ，Ｓｃ，Ｙ，Ｚｒ，
Ｔｉ）とフッ素との化合物膜を採用することも可能であ
る。

【００４６】さらに、本発明は半導体の分野に限らず、
反応性ガスによって腐食が生じるものであれば、他の分
野に対しても適用可能である。その他、本発明は、その
趣旨を逸脱しない範囲内において、種々変形して実施す
ることが可能である。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、反応性ガスに晒される
箇所の表面に金属とフッ素との安定な化合物からなる膜
を形成することにより、反応性ガスによる腐食を抑制す
ることができ、パーティクルの発生を防止し、装置の維
持コストの低減やプロセス時間の短縮化をはかることが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の構成例について示し
た図。

【図２】本発明の第２の実施形態の構成例について示し
た図。

【図３】本発明の第３の実施形態の構成例について示し
た図。

【図４】本発明の第４の実施形態の構成例について示し
た図。

【符号の説明】

１１、２１、４１、５１…チャンバ１２、２２、５２…ウエハ１３、２３、５３…サセプタ１４、２４、４５、５４…ガス供給管１５…放電管１６…マイクロ波電源１７…導波管１８、２５、４６、５５…排気管１９、３１、４７、５９…ＣａＦ₂ 膜２６…電源２７…磁石２８…シールド板２９…ガス分散供給板３０…プラズマ４２…放電電極４３…パルス電源４４…ファン５６…アンテナ５７、５８…電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０１Ｌ 21/31 Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】反応性ガスに晒される部材内の所望の箇所
の表面に、ポーリングの電気陰性度が１．０以上かつ
１．５以下の金属とフッ素との化合物膜が形成されてい
ることを特徴とするプロセス装置。
【請求項２】反応性ガスに晒される部材内の所望の箇所
の表面に、Ｃａ，Ａｌ，Ｓｒ，Ｍｇ，Ｌｉ，Ｎｉ，Ｂ
ｅ，Ｓｃ，Ｙ，Ｚｒ，Ｔｉの中から選択される金属とフ
ッ素との化合物膜が形成されていることを特徴とするプ
ロセス装置。
【請求項３】前記化合物膜は溶射によって形成されたも
のであることを特徴とする請求項１または２に記載のプ
ロセス装置。
【請求項４】前記反応性ガスはハロゲン元素を含むガス
であることを特徴とする請求項１または２に記載のプロ
セス装置。
【請求項５】前記反応性ガスに晒される部材は該反応性
ガスによりその内部で所定の処理が行われる容器である
ことを特徴とする請求項１または２に記載のプロセス装
置。