技術紹介

 ドライエッチング装置、プラズマCVD（PECVD: Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition）装置における表面保護膜には緻密性と耐プラズマ性が求められます。耐プラズマ性に優れたセラミックス材料としては、 Y₂O₃ 、YOF、 YAG といった希土類酸化物またはフッ化物が有効です。イットリウムを含む希土類酸化物が耐プラズマ性に優れるのは、フッ素プラズマに基材が暴露した際、酸化アルミニウム（Al₂O₃）はAl表面がフッ化しフッ化アルミニウム（AlF）を形成しAlFは生成自由エネルギーがマイナスレベルで小さく揮発しやすいことでパーティクルの原因になります。 Y₂O₃ 、YOF、 YAG等のイットリウム酸化物については、表面のイットリウムがフッ化することによりフッ化イットリウム（YF₃）となりますが、生成自由エネルギーがマイナスレベルで大きく質量が大きいため揮発せず表面に残留するのでこれが耐プラズマ性向上の要因と推測されます。フッ素プラズマ照射後のY₂O₃やYOF（オキシフッ化イットリウム）セラミックスの断面SEM画像では、Y₂O₃セラミックスの表面にわずかな濃いコントラストの変質層が観察されたのに対してYOFセラミックスの表面はフッ素プラズマ曝露後に変化はありませんでした。弊社は二元同時蒸着を行うことで酸素とフッ素の比率を自由に制御して緻密なYOF膜を形成することができます。チャンバ部品におけるセラミックス膜の耐プラズマ性向上及び緻密化は歩留まり向上とメンテナンス頻度の削減が見込めます。さらに膜厚方向に組成制御が可能で、エージング時間を短縮することができるので、装置稼働率の向上が見込まれます。
　成膜方法については、緻密性、厚膜性においてIon Assist蒸着法（IAD）が優れています。当社の技術は世界初の酸素イオン照射による緻密で10μm以上のY₂O₃成膜に成功しました。