本发明涉及钇质保护膜和其制造方法以及部件。
背景技术:
1、在制造半导体设备时,例如,在腔室内通过使用卤系气体的等离子体的干式蚀刻对半导体基板(硅晶片)的表面进行微细加工,或者在干式蚀刻后使用氧气的等离子体对取出半导体基板后的腔室内进行清洁。
2、此时,在腔室内暴露于等离子体的部件有时发生腐蚀,且腐蚀部分从受腐蚀的部件呈粒子状脱落。脱落的粒子(颗粒)可能附着于半导体基板,成为给电路带来缺陷的异物。
3、因此,以往,作为保护暴露于等离子体中的部件的保护膜,已知有含有氧化钇(y2o3)的保护膜(钇质保护膜)。
4、专利文献1中公开了一种通过喷镀而形成的含有氧化钇的喷镀被膜。
5、现有技术文献
6、专利文献
7、专利文献1:日本特开2018-76546号公报
技术实现思路
1、本发明人等进行了研究,结果可知以往的钇质保护膜存在耐等离子体性(对等离子体的耐腐蚀性)不充分的情况。
2、另外,存在钇质保护膜的外观产生不良的情况(例如,钇质保护膜产生裂纹,或者产生皱褶的情况)。该情况下,根据用途,不适合将钇质保护膜直接使用。
3、本发明是鉴于以上方面而作出的,其目的在于提供一种耐等离子体性和外观优异的钇质保护膜。
4、本发明人等进行了深入研究,结果发现通过采用下述构成,可实现上述目的,从而完成了本发明。
5、即,本发明提供以下的[1]~[22]。
6、[1]一种钇质保护膜,含有氧化钇,气孔率小于0.5体积%,维氏硬度为800hv以上。
7、[2]根据上述[1]所述的钇质保护膜,其中,厚度为0.3μm以上。
8、[3]根据上述[1]或[2]所述的钇质保护膜,其中,厚度为15μm以下。
9、[4]根据上述[1]~[3]中任一项所述的钇质保护膜,其中,微晶尺寸为40nm以下。
10、[5]根据上述[1]~[4]中任一项所述的钇质保护膜,其中,微晶尺寸为6nm以上。
11、[6]根据上述[1]~[5]中任一项所述的钇质保护膜,其中,y2o3的(222)晶面的取向度为50%以上。
12、[7]根据上述[1]~[6]中任一项所述的钇质保护膜,其中,氢原子数为5.0×1021个/cm3以下。
13、[8]根据上述[1]~[7]中任一项所述的钇质保护膜,其中,压缩应力为100~1700mpa。
14、[9]一种部件,具有:基材,以及配置于上述基材的表面即成膜面的上述[1]~[8]中任一项所述的钇质保护膜。
15、[10]根据上述[9]所述的部件,其中,上述基材由选自碳、陶瓷和金属中的至少1种构成,上述陶瓷为选自玻璃、石英、氧化铝、氮化铝、堇青石、氧化钇、碳化硅、si含浸碳化硅、氮化硅、赛隆和氮氧化铝中的至少1种,上述金属为选自铝和含铝合金中的至少1种。
16、[11]根据上述[9]所述的部件,其中,上述基材由氧化铝构成。
17、[12]根据上述[9]所述的部件,其中,上述基材由石英构成。
18、[13]根据上述[9]~[12]中任一项所述的部件,其中,上述成膜面的表面粗糙度以算术平均粗糙度ra计小于1.0μm。
19、[14]根据上述[9]~[13]中任一项所述的部件,其中,上述成膜面的表面粗糙度以算术平均粗糙度ra计为0.01μm以上。
20、[15]根据上述[9]~[14]中任一项所述的部件,其中,上述成膜面的最大长度为30mm以上。
21、[16]根据上述[9]~[15]中任一项所述的部件,其中,在上述基材与上述钇质保护膜之间具有1层以上的基底层,上述基底层含有选自al2o3、sio2、y2o3、mgo、zro2、la2o3、nd2o3、yb2o3、eu2o3和gd2o3中的至少1种氧化物。
22、[17]根据上述[16]所述的部件,其中,在上述基材与上述钇质保护膜之间具有2层以上的上述基底层,上述氧化物在邻接的上述基底层彼此之间相互不同。
23、[18]根据上述[9]~[17]中任一项所述的部件,其中,上述基材具有规定最大长度的第一成膜面和与上述第一成膜面不同的第二成膜面作为上述成膜面,上述第一成膜面与上述第二成膜面所成的角为20°~120°,上述第二成膜面的面积相对于上述成膜面的总面积的比例为60%以下。
24、[19]根据上述[9]~[18]中任一项所述的部件,其在等离子体蚀刻装置或等离子体cvd装置的内部使用。
25、[20]一种钇质保护膜的制造方法,是制造上述[1]~[8]中任一项所述的钇质保护膜的方法,在真空中,一边照射选自氧、氩、氖、氪和氙中的至少1种元素的离子,一边使蒸发源蒸发而附着于基材,作为上述蒸发源,使用y2o3。
26、[21]根据上述[20]所述的钇质保护膜的制造方法,其中,在使上述蒸发源附着于上述基材之前,以300℃以上对上述基材进行加热。
27、[22]根据上述[20]或[21]所述的钇质保护膜的制造方法,其中,在使上述蒸发源附着于上述基材之前,在上述基材的表面形成1层以上的基底层,上述基底层含有选自al2o3、sio2、y2o3、mgo、zro2、la2o3、nd2o3、yb2o3、eu2o3和gd2o3中的至少1种氧化物。
28、根据本发明,可以提供一种耐等离子体性和外观优异的钇质保护膜。
1.一种钇质保护膜,含有氧化钇,气孔率小于0.5体积%,维氏硬度为800hv以上。
2.根据权利要求1所述的钇质保护膜,其中,厚度为0.3μm以上。
3.根据权利要求1所述的钇质保护膜,其中,厚度为15μm以下。
4.根据权利要求1所述的钇质保护膜,其中,微晶尺寸为40nm以下。
5.根据权利要求1所述的钇质保护膜,其中,微晶尺寸为6nm以上。
6.根据权利要求1所述的钇质保护膜,其中,y2o3的(222)晶面的取向度为50%以上。
7.根据权利要求1所述的钇质保护膜,其中,氢原子数为5.0×1021个/cm3以下。
8.根据权利要求1所述的钇质保护膜,其中,压缩应力为100~1700mpa。
9.一种部件,具有:基材,以及配置于所述基材的表面即成膜面的权利要求1~8中任一项所述的钇质保护膜。
10.根据权利要求9所述的部件,其中,所述基材由选自碳、陶瓷和金属中的至少1种构成,
11.根据权利要求9所述的部件,其中,所述基材由氧化铝构成。
12.根据权利要求9所述的部件,其中,所述基材由石英构成。
13.根据权利要求9所述的部件,其中,所述成膜面的表面粗糙度以算术平均粗糙度ra计小于1.0μm。
14.根据权利要求9所述的部件,其中,所述成膜面的表面粗糙度以算术平均粗糙度ra计为0.01μm以上。
15.根据权利要求9所述的部件,其中,所述成膜面的最大长度为30mm以上。
16.根据权利要求9所述的部件,其中,在所述基材与所述钇质保护膜之间具有1层以上的基底层,
17.根据权利要求16所述的部件,其中,在所述基材与所述钇质保护膜之间具有2层以上的所述基底层,
18.根据权利要求9所述的部件,其中,所述基材具有规定最大长度的第一成膜面和与所述第一成膜面不同的第二成膜面作为所述成膜面,
19.根据权利要求9所述的部件,其在等离子体蚀刻装置或等离子体cvd装置的内部使用。
20.一种钇质保护膜的制造方法,是制造权利要求1~8中任一项所述的钇质保护膜的方法,在真空中,一边照射选自氧、氩、氖、氪和氙中的至少1种元素的离子,一边使蒸发源蒸发而附着于基材,
21.根据权利要求20所述的钇质保护膜的制造方法,其中,在使所述蒸发源附着于所述基材之前,以300℃以上对所述基材进行加热。
22.根据权利要求20所述的钇质保护膜的制造方法,其中,在使所述蒸发源附着于所述基材之前,在所述基材的表面形成1层以上的基底层,