基板处理装置用的部件以及皮膜形成方法

专利名称：基板处理装置用的部件以及皮膜形成方法
技术领域：
本发明涉及基板处理装置用的部件以及皮膜形成方法，特别涉及 对基板实施等离子体处理的基板处理装置用的部件以及皮膜形成方法。
背景技术：
对于对作为基板的晶片实施规定处理的基板处理装置，公知有实
施CVD、 PVD等成膜处理的成膜装置、利用等离子体进行蚀刻的蚀刻 装置。近年来，该基板处理装置随着晶片口径的大型化而大型化，所 以，该装置重量的增加便成为问题。因此，多使用轻量的铝部件来作 为基板处理装置的构成部件用的部件。
通常，因为铝部件相对于在基板处理装置中实施规定处理所使用 腐蚀性气体、等离子体的耐腐蚀性低，所以，在由该铝部件构成的构 成部件，例如冷却板的表面形成具有耐腐蚀性的防蚀铝(alumite)皮 膜(经过铝阳极氧化处理的皮膜)(例如，参照专利文献l)。此外，形 成的防蚀铝皮膜具有孔(pore)(空隙)，通常实施封闭该孔的封孔处理。
然而，近阶段对晶片实施以HARC (HighAspect Ratio Contact (高 纵横比接触))处理等为代表的高功率的等离子体处理。在高功率的等 离子体处理中，冷却板的温度上升，而一般被实施封孔处理的防蚀铝 皮膜其耐热性低，因此，在这种等离子体处理中，冷却板的防蚀铝皮 膜有可能产生破损，例如产生裂纹，导致防蚀铝皮膜的一部分剥落， 从而产生颗粒。作为消除该问题的防蚀铝皮膜的形成方法，本发明人 得知通过对防蚀铝皮膜实施半封孔处理而能够提高防蚀铝皮膜的耐热 性(例如，参照专利文献2)。
专利文献1:日本特开2007—204831号公报
专利文献2:日本特开2006 — 265149号说明书
但是，对近年来进一步的高功率的等离子体处理进行研究，即便
4利用上述的防蚀铝皮膜的形成方法形成防蚀铝皮膜，防蚀铝皮膜的耐 热性也不充分，该防蚀铝皮膜有可能破损而产生颗粒。
此外，有必要用于配置向形成有防蚀铝皮膜的冷却板供给高频电 力的电路的加工，但是，因在该加工中使用的切削油、烃类清洗液等 浸透在防蚀铝皮膜中，而导致促进该防蚀铝皮膜的水合封孔。若促进 该水合封孔，则导致防蚀铝皮膜的耐热性降低，所以该防蚀铝皮膜有 可能破损而产生颗粒。

发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种基板处理装置用的部件和皮膜
形成方法，能够可靠地防止因防蚀铝(alumite)皮膜的破损而引起的 颗粒的产生。
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种基板处理装置用 的部件，其特征在于该基板处理装置用的部件用于对基板实施等离 子体处理，包括以在铝中含有硅的合金为主要成分的基材；和通过 使所述部件与电源的阳极连接并且在以有机酸为主要成分的溶液中进 行浸渍的阳极氧化处理而在所述基材的表面形成的皮膜，所述皮膜含 浸有硅酸乙酯(ethyl silicate)。
为了实现上述目的，本发明的第二方面提供一种基板处理装置用
的部件，其特征在于该基板处理装置用的部件用于对基板实施等离 子体处理，包括以在铝中含有硅的合金为主要成分的基材；和配置 在所述基材的表面，具有以所述硅作为核呈放射状配向的氧化物结晶 柱，并且含浸有硅酸乙酯的皮膜。
本发明的第三方面的基板处理装置用的部件，其特征在于在第 一或者第二方面的基板处理装置用的部件中，所述皮膜没有被实施封 孔处理。
本发明的第四方面的基板处理装置用的部件，其特征在于在第 一 第三方面中任一方面所述的基板处理装置用的部件中，所述合金 的所述硅的含有质量％为0.4以上并且0.8以下。
本发明的第五方面的基板处理装置用的部件，其特征在于在第 一 第三方面中任一方面所述的基板处理装置用的部件中，所述合金为JIS规格的A6061合金。
本发明的第六方面的基板处理装置用的部件，其特征在于在第 一 第五方面中任一方面所述的基板处理装置用的部件中，所述基板 处理装置用的部件为上部电极体。
本发明的第七方面的基板处理装置用的部件，其特征在于在第 一 第五方面中任一方面所述的基板处理装置用的部件中，所述基板 处理装置用的部件为圆板状的冷却板，该冷却板具有多个贯通孔。
为了实现上述目的，本发明的第八方面提供一种皮膜形成方法， 其特征在于该皮膜形成方法是对基板实施等离子体处理的基板处理 装置用的部件的皮膜形成方法，包括阳极氧化步骤，使具有以在铝 中含有硅的合金为主要成分的基板的所述部件与电源的阳极连接并且 浸渍在以有机酸为主要成分的溶液中；和含浸步骤，通过所述浸渍使 在所述基材的表面形成的皮膜含浸有硅酸乙酯。
根据本发明第一方面的基板处理装置用的部件，包括以在铝中 含有硅的合金为主要成分的基板；和通过使部件与电源的阳极连接并 且在以有机酸为主要成分的溶液中进行浸渍的阳极氧化处理而在所述
基材的表面形成的皮膜，所述皮膜含浸有硅酸乙酯(ethyl silicate)。若 使基材与电源的阳极连接并且在以有机酸为主要成分的溶液中进行浸 渍，则氧化膜从该基材的表面向着内侧成长，另一方面，从该基材的 表面向着外侧的氧化膜成长量少。即，因为从表面向着外侧的氧化物 的结晶柱的伸长量少，所以能够大幅度抑制因结晶柱彼此的冲突而引 起的压縮应力的产生。此外，在皮膜的形成时，因为氧化物的结晶柱 以基材中的硅作为核呈放射状伸张，所以皮膜的组织非整齐化，能够 提高皮膜的耐热性。而且，因为在皮膜中含浸有硅酸乙酯，所以硅酸 乙酯的硅分散在该皮膜内作为硅颗粒存在，能够防止切削油等向皮膜 的浸透。由此，能够抑制水合封孔的促进，确保皮膜的耐热性。因此， 即便部件成为高温或者与切削油等接触，也能够可靠地防止因皮膜的 破损而引起的颗粒的产生。
根据本发明第二方面的基板处理装置用的部件，包括以在铝中 含有硅的合金为主要成分的基材；和配置在基材的表面，具有以所述 硅作为核呈放射状配向的氧化物结晶柱，并且含浸有硅酸乙酯的皮膜。
6若氧化物结晶柱以硅作为核呈放射状配置，则皮膜的组织非整齐化， 能够提高皮膜的耐热性。而且，因为在皮膜中含浸有硅酸乙酯，所以 硅酸乙酯的硅分散在该皮膜内作为硅颗粒存在，能够防止切削油等向 皮膜的浸透。由此，能够抑制水合封孔的促进，确保皮膜的耐热性。 因此，即便部件成为高温或者与切削油等接触，也能够可靠地防止因 皮膜的破损而引起的颗粒的产生。
根据本发明的第三方面的基板处理装置用的部件，皮膜没有被实 施封孔处理。在皮膜中产生有多个孔(孔部)，若该孔被实施封孔处理 例如水合封孔处理，则在各孔中不能确保氧化物膨胀时该氧化物的逃 逸场所，产生压縮应力。通过不对皮膜实施封孔处理，使得能够防止 产生该压縮应力，因此，即便部件成为高温，也能够可靠地防止因皮 膜的破损而引起的颗粒的产生。
根据本发明的第四方面的基板处理装置用的部件，使基材中的硅
的含有质量％为0.4以上并且0.8以下，所以，以硅作为核呈放射状地 成长的氧化物的结晶柱群较多地发生，能够可靠地确保高耐热性。
根据本发明的第五方面的基板处理装置用的部件，因为基材的主 要成分为JIS规格的A6061合金，所以能够更加显著地实现上述效果。
根据本发明的第六方面的基板处理装置用的部件，该部件为上部 电极体。因为通过使以在铝中含有硅的合金为主要成分的上部电极体 的基材的表面与有机酸接触而形成皮膜，并且使该皮膜中含浸有硅酸 乙酯，所以，能够可靠地防止因上部电极体的皮膜的破损而引起的颗 粒的产生。
根据本发明的第七方面的基板处理装置用的部件，该部件为具有 多个贯通孔的冷却板。因为通过使以在铝中含有硅的合金为主要成分 的冷却板的基材以及贯通孔与有机酸接触而形成皮膜，并且使该皮膜 中含浸有硅酸乙酯，所以，能够可靠地防止因冷却板的皮膜的破损而 引起的颗粒的产生。
根据本发明的第八方面提供的皮膜形成方法，使基板处理装置用 的、具有以在铝中含有硅的合金为主要成分的基材的部件与电源的阳 极连接，并且浸渍在以有机酸为主要成分的溶液中，使通过所述浸渍 使而在基材的表面形成的皮膜含浸有硅酸乙酯。若使基材与电源的阳
7极连接并且在以有机酸为主要成分的溶液中进行浸渍，则氧化膜从该 基材的表面向着内侧成长，另一方面，从该基材的表面向着外侧的氧 化膜成长量少。即，因为从表面向着外侧的氧化物的结晶柱的伸长量 少，所以能够大幅度抑制因结晶柱彼此的冲突而引起的压縮应力的产 生。此外，在皮膜的形成时，因为氧化物的结晶柱以基材中的硅作为 核呈放射状伸张，所以皮膜的组织非整齐化，能够提高皮膜的耐热性。 而且，因为在皮膜中含浸有硅酸乙酯，所以硅酸乙酯的硅分散在该皮 膜内作为硅颗粒存在，能够防止切削油等向皮膜的浸透。由此，能够 抑制水合封孔的促进，确保皮膜的耐热性。因此，即便部件成为高温 或者与切削油等接触，也能够可靠地防止因皮膜的破损而引起的颗粒 的产生。


图1是表示本发明的实施方式所涉及的基板处理装置用的部件所 适用的基板处理装置的简要结构的截面图。
图2是表示在基板处理装置用的部件的表面形成的一般的防蚀铝 皮膜的结构的截面立体图。
图3是表示通常的皮膜形成方法中的防蚀铝皮膜的成长形态的图， 图3 (A)表示的是孔中的氧化铝的膨胀、成长状态的图，图3 (B) 表示的是防蚀铝皮膜的成长方向，图3 (C)表示的是防蚀铝皮膜中的 结晶柱的伸长形态的图，图3 (D)表示的是防蚀铝皮膜的结晶柱之间 产生的裂纹的状态图。
图4是表示本发明的皮膜形成方法中的防蚀铝皮膜的成长形态的 图，图4 (A)表示的是防蚀铝皮膜的成长方向，图4 (B)表示的是 防蚀铝皮膜中的孔的状态的截面图，图4 (C)表示的是图4 (B)中的 C部的放大图。
图5是本发明的实施方式所涉及的饿流程图。
标号说明 S:处理空间 W:晶片
10:基板处理装置 11:腔室
836:冷却板
37:上部电极体
48、 57:防蚀铝皮膜
49、 56:铝基材
50:隔离层(barrier) 51: 多孑L层(porous)
52、 28:单元(cell)
53、 59:孑L (pore)
55:结晶柱 60:氧化铝 61:硅颗粒
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
首先，对本发明的实施方式所涉及的基板处理装置用的部件所适 用的基板处理装置进行说明。
图1是表示本发明的实施方式所涉及的基板处理装置用的部件所 适用的基板处理装置的简要结构的截面图。该基板处理装置构成为对
作为基板的半导体晶片W实施RIE (reactive ion etching (活性离子蚀 刻))处理、灰化处理等的等离子体处理。
在图1中，基板处理装置10具有圆筒形状的腔室11，该腔室11 在内部具有处理空间S。此外，在腔室11内配置有圆柱状的基座12， 该基座12作为用于载置例如直径为300mm的半导体晶片(以下简称 为"晶片")W的载置台。腔室11的内壁面由侧壁部件31所覆盖。该 侧壁部件31由铝构成，与该处理空间S相对的面由氧化钇(Y203) (yttria)、氧化铝(alumina)等的陶瓷的喷镀皮膜所涂敷。此外，腔室 11电接地，基座12经由绝缘性部件29而被设置在腔室11的底部。其 中，侧壁部件31的与处理空间S相对的面的涂敷也可以为防蚀铝等的 氧化皮膜。
在基板处理装置10中，通过腔室11的内侧壁和基座12的侧面形 成用于向腔室11的外部排出基座12上方的气体的排气路径13。在该
9排气路径13的中途配置有用于防止等离子体向下游泄露的环状的排气
板14。此外，排气路径13中的比排气板14更下游的空间，向基座12 的下方迂回，与作为可变式蝴蝶阀(butterfly valve)的自动压力控制阀
(automatic pressure control valve (以下称为"APC阀，，))15连通。APC 阀15经由隔离器(isolator) 16与作为抽真空用的排气泵的涡轮分子泵
(turbo molecular pump (以下称为"TMP")) 17连接，TMP17经由阀 门VI与作为排气泵的干式泵(以下称为"DP") 18连接。APC阀15 对腔室11内的压力进行控制，TMP17对腔室11内进行抽真空。
此外，旁路(bypass)配管19从隔离器16以及APC阔15之间经 由阀门V2与DP18连接。DP18经由旁路配管19对腔室11进行粗抽 真空处理。
高频电源20经由供电棒21以及匹配器(matcher) 22连接在基座 12上，该高频电源20向基座12供给高频电力。由此，基座12作为下 部电极工作。此外，匹配器22降低来自基座12的高频电力的反射使 得高频电力向基座12的供给效率最大。基座12向处理空间S施加从 高频电源20供给的高频电力。
在基座12的内部上方配置有由导电膜构成的圆板状的ESC电极板 23。ESC电极板23与ESC直流电源24电连接。晶片W通过由从ESC 直流电源施加在ESC电极板23上的直流电压而产生的库仑力或者约翰 逊拉别克(JohnsenRahbek)力而被吸附保持在基座12的上面。此外， 在基座12的上部，以包围吸附保持在基座12的上面的晶片W的周围 的方式配置有圆环状的聚焦环25。该聚焦环25从处理空间S露出，使 在该处理空间S中产生的等离子体向晶片W的表面收束，以提高等离 子体处理的效率。
此外，在基座12的内部设置有例如沿着圆周方向延伸的环状的制 冷剂室26。该制冷剂室26经由制冷剂配管27从制冷单元(图未示出) 循环供给规定温度的制冷剂例如冷却水或者Galden液(注册商标(热 传导液))，并利用该制冷剂的温度对吸附保持于基座12上面的晶片W 的处理温度进行控制。
而且，在基座12上面的吸附保持晶片W的部分(以下，称为"吸 附面")上开设有多个传热气体供给孔28。这些多个传热气体供给孔28经由配置在基座12内部的传热气体供给管线30与传热气体供给部 32连接，该传热气体供给部32通过传热气体供给孔28向吸附面以及 晶片W的背面的间隙供给作为传热气体的氦气(He)气体。
此外，在基座12的吸附面上，配置有多个作为能够从基座12的 上面自由突出的升降销的推动销(pusherpin) 33。这些推动销33能够 从吸附面自由地突出。当为了对晶片W进行等离子体处理而将晶片W 吸附保持在吸附面上时，推动销33收容于基座12内，当从腔室ll将 己被实施等离子体处理的晶片W搬出时，推动销33从基座12的上面 突出，使晶片W与基座12隔开间隔从而向上方将其抬起。
在腔室11的顶部以与基座12相对的方式设置有气体导入喷淋头 34。该气体导入喷淋头34包括顶部电极板35、冷却板36 (基板处理 装置用部件)以及上部电极体(upper electrode body) 37。在气体导入 喷淋头34中，从下方开始顺次层叠顶部电极板35、冷却板36以及上 部电极体37。
顶部电极板35为由导电体材料构成的圆板状的部件。该顶部电极 板35经由匹配器39与高频电源38连接，该高频电源38向顶部电极 板35供给高频电力。由此，顶部电极板35起到上部电极的作用。此 外，匹配器39具有与匹配器22相同的功能。顶部电极板35向处理空 间S供给从高频电源38供给的高频电力。其中，在顶部电极板35的 周围以包围该顶部电极板35的方式配置有环状的绝缘部件40，该绝缘 部件40使顶部电极板35与腔室11绝缘。
冷却板36为由铝例如JIS规格的A6061合金构成的圆板状的部件。 该冷却板36的表面通过后述的皮膜形成方法而被防蚀铝皮膜(经过铝 阳极氧化处理的皮膜)57所覆盖。冷却板36吸收通过等离子体处理而 形成为高温的顶部电极板35的热量从而对顶部电极板35进行冷却。 其中，冷却板36的下面经由防蚀铝皮膜57与顶部电极板35的上面接 触，因此顶部电极板35与冷却板36直流绝缘，但是为高频导通状态， 因此顶部电极板35起到电极的作用。
上部电极体37为由铝构成的圆板状的部件。该上部电极体37的 表面也由通过后述的皮膜形成方法形成的防蚀铝皮膜57所覆盖。在上 部电极体37的内部设置有缓冲室41，该缓冲室41与来自处理气体供
ii给部(图未示出)的处理气体导入管42连接。从处理气体供给部经由
处理气体导入管42向缓冲室41内导入处理气体。
顶部电极板35以及冷却板36具有分别沿着其厚度方向贯通的气 体孔43、 44 (贯通孔)。此外，上部电极体37具有多个贯通该上部电 极体37的下面以及缓冲室41之间的部分的气体孔45。当层叠顶部电 极板35、冷却板36以及上部电极体37时，各气体孔43、 44、 45在一 条直线上排列，向处理空间S供给导入到缓冲室41内的处理气体。
在腔室11的侧壁，在与由推动销33从基座12向上方抬起的晶片 W的高度对应的位置处设置有晶片W的搬入搬出口 46，在搬入搬出 口 46上安装有用于开闭该搬入搬出口 46的门阀47。
在该基板处理装置10的腔室11内，如后所述，通过基座12以及 顶部电极板35向处理空间S施加高频电力，使从气体导入喷淋头34 向处理空间S供给的处理气体成为高密度的等离子体，从而产生阳离 子、自由基等，主要利用阳离子、自由基对晶片W实施等离子体处理。
图2是表示在基板处理装置用的部件的表面形成的一般的防蚀铝 皮膜的结构的截面立体图。
在图2中，防蚀铝皮膜48包括形成于部件的铝基材49上的隔 离层50;以及形成于隔离层50上的多孔层(porous) 51。
隔离层50为由氧化铝(AI203)构成的层，因为其没有气体透过 性，因此能够防止腐蚀性气体以及等离子体与铝基材49接触。多孔层 51具有多个沿着防蚀铝皮膜48的厚度方向(以下，单指"膜厚方向") 伸长成长的、由氧化铝构成的单元52。各单元52在防蚀铝皮膜48的 表面开口，具有沿着膜厚方向伸长的作为孔部的孔53。
该防蚀铝皮膜48通过使部件与直流电源的阳极连接并且浸渍在酸 性溶液(电解液)中使铝基材49的表面氧化(阳极氧化处理)而形成。 此时，与隔离层50—起形成多孔层51，但是，在多孔层51中，随着 单元52的成长，孔53也沿着膜厚方向伸长。
此外， 一般地，对防蚀铝皮膜48实施封孔处理，但是通常在封孔 处理中，需要将防蚀铝皮膜48暴露于120。C 14(TC的高压水蒸气或者 85'C 95。C的沸腾水等中。此时，如图3 (A)所述，在各单元52中， 氧化铝60与水蒸气接触而膨胀从而形成水合物(Hydrate)(即，水化物)，孔53几乎被封闭。
在上述阳极氧化处理中，通常使用硫酸溶液，若部件浸渍在硫酸
溶液中，则如图3 (B)所示，铝基材49被氧化，防蚀铝皮膜48向着 内侧成长，与此同时还向着外侧成长。对于向着铝基材49的内侧成长 的防蚀铝皮膜48而言，铝仅仅变质成氧化铝，但是对于向着铝基材49 的外侧成长的防蚀铝皮膜48而言，如图3 (C)所示，以杂质54作为 顶点的氧化铝的结晶柱55向着防蚀铝皮膜48的外侧伸长。此时，若 某一个结晶柱55发生弯曲并且伸长与邻接的结晶柱55发生冲突，则 在各结晶柱55之间产生压縮应力。
而且，在通过使用硫酸溶液的阳极氧化处理以及使用水蒸气的封 孔处理形成的防蚀铝皮膜48中，若因为等离子体处理等使部件成为高 温，例如在表面形成有防蚀铝皮膜48的冷却板36中的与顶部电极板 35的接触面的温度为防蚀铝皮膜形成时的温度以上，则在防蚀铝皮膜 48中，孔53的氧化铝60膨胀，并且因为在孔53内没有氧化铝60的 逃逸场所，因此在各单元52等产生压縮应力。此外，在因结晶柱55 彼此的冲突而产生的压縮应力上还要加上热应力。其结果，在防蚀铝 皮膜48上产生裂纹。
相反，对于在本发明实施方式所涉及的作为基板处理装置用的部 件的冷却板36的表面形成的防蚀铝皮膜而言，能够抑制在多孔层等中 产生压缩应力。
具体而言，使表面含有硅的铝基材56露出的冷却板36与直流电 源的阳极连接，并浸渍在以有机酸例如草酸为主要成分的酸性溶液(以 下称为"草酸含有溶液")中，对冷却板36的表面进行氧化。
在使用有机酸溶液的阳极氧化处理中，与使用硫酸溶液的阳极氧 化处理不同，如图4 (A)所示，防蚀铝皮膜57主要向着铝基材56的 内侧成长，向着铝基材56的外侧的成长量少。因此，从铝基材56的 表面向着外侧的氧化铝的结晶柱的伸张量少，难以在邻接的结晶柱彼 此之间产生冲突。其结果，能够抑制在防蚀铝皮膜57中产生压縮应力。 其中，防蚀铝皮膜57也具有多个与防蚀铝皮膜48所具有的多个单元 52相同的单元58，在各单元58中形成与孔53相同的孔59 (参照图4 (B))。此外，在防蚀铝皮膜57中，孔59并没有被封孔，从而确保开口 通路62。由此，能够缓冲多孔层等中的压縮应力。
然而，在防蚀铝皮膜57中，与一般的防蚀铝皮膜48相同，在进 行防蚀铝皮膜57所适用的冷却板36的加工时，在加工中所使用的切 削油以及用于洗净切削油的烃类清洗液等有可能浸透在防蚀铝皮膜57 中。若切削油或者烃类清洗液等浸透防蚀铝皮膜57，则防蚀铝皮膜57 的耐热性降低，在冷却板36成为高温时，防蚀铝皮膜57有可能产生 裂纹。
与此相对，在冷却板36中，防蚀铝皮膜57含浸有硅酸乙酯(ethyl silicate)。若该防蚀铝皮膜57含浸有硅酸乙酯，则硅酸乙酯的硅分散在 防蚀铝皮膜57内从而作为硅颗粒61而存在，因此，能够防止切削油 等向防蚀铝皮膜57的浸透。由此，能够抑制防蚀铝皮膜57的裂纹的产生。
此外，冷却板36的铝基材56含有硅。通常，在使用硫酸溶液的 阳极氧化处理中，若铝基材49中含有硅等杂质54，则结晶柱55以避 开该杂质54的方式伸长，所以防蚀铝皮膜48的组织变得稀疏，此外， 因为各个结晶柱55被杂质54所按压，所以产生压缩应力，并且在结 晶柱55之间产生裂纹(参照图3 (D))。
另一方面，在以A6061合金等、铝中含有硅的合金为主要成分的 冷却板36中，对于通过利用有机酸溶液的阳极氧化处理形成的防蚀铝 皮膜57而言，如图4 (C)所示，结晶柱55并不能避开作为杂质的硅 (Si)、从该硅呈放射状伸长，导致防蚀铝皮膜57的组织非整齐化。因 此，因为在防蚀铝皮膜57中使压縮应力得到缓冲，所以能够提高防蚀 铝皮膜57的耐热性，由此能够进一步抑制防蚀铝皮膜57产生裂纹。
其中，对于防蚀铝皮膜57的组织出现非整齐化的现象，本发明人 使用电子显微镜得到了确认。而且，本发明人确认，当上述合金中的 硅的含有质量％为0.4以上并且0.8以下时，特别是呈放射状成长的结 晶柱55的群较多地发生，防蚀铝皮膜57的组织出现非整齐化。
因此，即便冷却板36成为高温，或者与切削油等接触，也能够可 靠地防止因防蚀铝皮膜57的破损所引起的颗粒的产生。
接着，对本实施方式所涉及的皮膜形成方法进行说明。
14图5表示的是本实施方式所涉及的皮膜形成方法的流程图。
在图5中，首先，使表面含有硅的铝基材56露出的冷却板36与 直流电源的阳极连接，并浸渍在作为有机酸溶液的含有草酸的草酸含 有溶液中，对冷却板36的表面进行氧化(步骤S51)(阳极氧化处理)。 接着，不对形成的防蚀铝皮膜57的各孔59进行封孔，在该防蚀铝皮 膜57中含浸硅酸乙酯(步骤S52)，结束本处理。
根据图5的处理，以在铝中含有硅的合金为主要成分的冷却板36 与直流电源的阳极链接，并且浸渍在草酸含有溶液中，并且使通过该 浸渍而在冷却板36的表面形成的防蚀铝皮膜57中含浸有硅酸乙酯。 由此，在防蚀铝皮膜57中，能够抑制因结晶柱彼此的冲突而引起的压 缩应力。此外，在各孔59中，能够确保开口通路62，使得能够在多孔 层等中不产生压縮应力。而且，因为在防蚀铝皮膜57中浸透有硅酸乙 酯，因此，以后，能够防止切削油等向防蚀铝皮膜57的浸透。此外， 因为对含有硅的铝基材56实施利用草酸含有溶液的阳极氧化处理，所 以能够使防蚀铝皮膜57的组织非整齐化。
因此，即便冷却板36成为高温，或者与切削油等接触，也能够防 止因防蚀铝皮膜57的破损而引起的颗粒的产生。
其中，当对含浸之后的冷却板36进行烘焙时，通过使冷却板36 干燥而能够使硅颗粒61可靠地残留在防蚀铝皮膜57中，由此，能够 可靠地防止切削油等向防蚀铝皮膜57的浸透。
此外，冷却板36具有多个气体孔44，但是通常气体孔44为细孔， 因此即便利用喷枪(gun spray)等向该气体孔44的表面吹附氧化钇 (yttria)等粒子，也会产生粒子不能充分附着的部分。即，难以利用 喷镀等在气体孔44的表面形成耐热性优良的氧化钇膜等，但是，若使 冷却板36浸渍在草酸含有溶液中并且进一步为了使防蚀铝皮膜57含 浸有硅酸乙酯而将冷却板36浸渍在硅酸乙酯中，则气体孔44的表面 与作为电解液的草酸含有溶液以及硅酸乙酯接触。因此，能够在气体 孔44的表面形成含浸有硅酸乙酯的防蚀铝皮膜57。由此，能够可靠地 防止颗粒的产生。
其中，对于具有利用喷枪等不能充分地吹附氧化钇等粒子的表面 或者完全不能吹附的表面的其它部件，例如具有细孔、深孔、进入(深
15入)的凹部的其它部件，也可以通过浸渍在草酸溶液中，进一步浸渍 在硅酸乙酯中，而能够在整个表面形成防蚀铝皮膜57并且使防蚀铝皮
膜57含浸有硅酸乙酯，由此，能够可靠地防止颗粒的产生。
此外，在上述图5的处理中，在冷却板36的表面形成防蚀铝皮膜 57，但是在表面形成该防蚀铝皮膜57的部件并不局限于此。例如，也 可以通过图5的处理在上部电极体37的表面形成防蚀铝皮膜57，也可 以适用于沉积屏蔽(deposition shield)、闸门等全部的部件。
此外，作为冷却板36的表面的氧化所使用的有机酸溶液，例如也 可以是在草酸含有溶液中混合有蚁酸、醋酸(acetic acid)、丙酸 (propionic acid)、 丁酸(butyric acid)、戊酸(valeric acid)、己酸(caproic acid)、辛酸(caprylic acid)、壬酸(pelargonic acid)、癸酸(capric acid)、 十二烷酸(lauricacid)、十四酸(myristic acid)、十五烷酸(pentadecyl acid)、十六酸(palmitic acid)、十七酸(margaric acid)、硬月旨酸(stearic acid)、油酸(oleic acid)、亚油酸(linolic acid)、亚麻酸(linolenic acid)、 花生四烯酸(arachidonic acid)、 二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid)、 二十碳五烯酸(EICOSAPENTAENOIC ACID)、丙二酸(malonic acid)、 丁二酸(succinic acid)、邻苯二甲酸(phthalic acid)、苯甲酸(acidum benzoicum)、间苯二甲酸(isophthalic acid)、7寸苯二酸(terephthalic acid)、 水杨酸(salicylic acid)、没食子酸(gallic acid)、苯六羧酸(mellitic acid)、 肉桂酸(ci隨mate)、丙酮酸(pyruvic acid)、乳酸、苹果酸(malic acid)、 拧檬酸(citric acid)、富马酸(fumaric acid)、马来酸(maleic acid)、 乌头酸(aconitic acid)、戊二酸(glutaric acid)、 己二酸(adipic acid)、 氨基酸(amino acid)、硝基羧酸(nitrocarboxylic acid)、均苯四酸、偏 苯三酸(Trimellitic acid)、 一縮二乙二醇酸(diglycolic acid)、正丁酸 (n-butyl acid)、丰宁康酸(citraconic acid)、衣康酸(itaconic acid)、乙 炔二羧酸(acetylenedicarboxylic acid)、硫代苹果酸(thiomalic acid)、 粘液酸、洒石酸、乙醛酸(glyoxylic acid)、草氨酸(oxamic acid)等 的具有羧基的化合物的任意一种以上的溶液。
而且，上述有机酸溶液可以在草酸含有溶液中混合有磷酸、硫酸、 硝酸、铬酸、硼酸等无机物的任一种以上的溶液。
此外，在阳极氧化处理中所使用的电源并不局限于直流电源，也可以是交流电源或者利用交流重叠直流的电源，而且也可以是脉冲电源等。
权利要求
1. 一种基板处理装置用的部件，其特征在于该基板处理装置用的部件用于对基板实施等离子体处理，其包括以在铝中含有硅的合金为主要成分的基材；和通过使所述部件与电源的阳极连接并且在以有机酸为主要成分的溶液中进行浸渍的阳极氧化处理而在所述基材的表面形成的皮膜，所述皮膜含浸有硅酸乙酯。
2. —种基板处理装置用的部件，其特征在于该基板处理装置用的部件用于对基板实施等离子体处理，其包括: 以在铝中含有硅的合金为主要成分的基材；和皮膜，所述皮膜被配置在所述基材的表面，具有以所述硅作为核 呈放射状配置的氧化物结晶柱，并且含浸有硅酸乙酯。
3. 如权利要求1或2所述的基板处理装置用的部件，其特征在于 所述皮膜没有被实施封孔处理。
4. 如权利要求1或2所述的基板处理装置用的部件，其特征在于所述合金的所述硅的含有质量％为0.4以上并且0.8以下。
5. 如权利要求1或2所述的基板处理装置用的部件，其特征在于 所述合金为JIS规格的A6061合金。
6. 如权利要求1或2所述的基板处理装置用的部件，其特征在于 所述基板处理装置用的部件为上部电极体。
7. 如权利要求1或2所述的基板处理装置用的部件，其特征在于所述基板处理装置用的部件为圆板状的冷却板，该冷却板具有多 个贯通孔。
8. —种皮膜形成方法，其特征在于该皮膜形成方法是对基板实施等离子体处理的基板处理装置用的 部件的皮膜形成方法，其包括阳极氧化步骤，使具有基材的所述部件与电源的阳极连接并且浸 渍在以有机酸为主要成分的溶液中，其中，所述基材以在铝中含有硅 的合金为主要成分；和含浸步骤，通过所述浸渍使在所述基材的表面形成的皮膜含浸有 硅酸乙酯。
全文摘要
本发明提供一种基板处理装置用的部件和皮膜形成方法，能够可靠地防止因防蚀铝皮膜的破损而引起的颗粒的产生。作为对晶片(W)实施等离子体处理的基板处理装置(10)的部件的冷却板(36)包括以在铝中含有硅的合金为主要成分的铝基材(56)；和通过使冷却板(36)与电源的阳极连接并且在以草酸为主要成分的溶液中进行浸渍的阳极氧化处理而在铝基材(56)的表面形成的防蚀铝皮膜(57)，该防蚀铝皮膜(57)含浸有硅酸乙酯。
文档编号H01L21/00GK101510501SQ20091000028
公开日2009年8月19日 申请日期2009年1月9日 优先权日2008年1月22日
发明者三桥康至 申请人:东京毅力科创株式会社