成膜构造体的再生方法以及再生成膜构造体

摘要

提供一种能够简单且低成本地进行成膜构造体的再生的方法以及通过该方法制造的再生成膜构造体。成膜构造体的再生方法的特征在于，包含：在与受到损伤的活性面10a位于相反侧的非活性面10b层叠新SiC层16的新成膜层层叠工序；对活性面10a进行加工，得到聚焦环10的活性面加工工序。

说明书

技术领域

本发明涉及由包含SiC的成膜构成的构造体的再生、适用于降低这些成膜构造体的再生成本的再生方法以及再生构造体。

背景技术

在通过等离子蚀刻处理等进行半导体制造时，在制造用腔室内设置的SiC部件(夹具等)受到等离子蚀刻处理的影响，其表面的一部分发生腐蚀(受到损伤)。与廉价的Si部件相比，SiC部件难以发生粉化、耐久性高但价格贵。因此，对通过使受到损伤的SiC部件再生来降低在使用SiC部件时的运行成本进行研究，提出了专利文献1和专利文献2所公开的技术。

专利文献1、2所公开的技术均为在由于使用而受到损伤的SiC部件的被损伤面通过CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相成长法)层叠新的SiC层，通过对该新的SiC层进行机械加工而得到原始的部件形状的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2012-49220号公报

专利文献2：(日本)特开2017-212427号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

根据专利文献1、2所公开的技术，确实能够得到与使用前的SiC部件同等品质的再生部件。但是，在专利文献1和2所公开的技术中，需要在进行了损伤部的预加工处理和清洗处理、对不层叠新的SiC层的部分的遮蔽处理等各种预处理工序后再进行新的SiC层的层叠和加工。因此，再生所需的成本高昂，与新产品的制造成本相比很难发挥优势。

于是，本发明的目的在于提供一种能够简单且低成本地进行成膜构造体的再生的方法、以及通过该方法制造的再生成膜构造体。

用于解决技术问题的技术方案

用于达成上述目的的本发明的成膜构造体的再生方法的特征在于，包含：新成膜层层叠工序，使与受到损伤的面相反的面成为主体形成面而层叠所述损伤的深度以上的厚度的新的成膜层；活性面加工工序，对受到所述损伤的面进行加工而得到所期望的形状；在所述活性面加工工序中，加工到能够将受到所述损伤的部位完全去除的深度。

并且，在具有上述特征的成膜构造体的再生方法中，可以在使两个成膜构造体的活性面接触或接近的状态下进行所述新成膜层层叠工序。通过具有这样的特征，能够在两个成膜构造体的非活性面侧一次性地层叠新的成膜层。

另外，在具有上述特征的成膜构造体的再生方法中，能够使所述成膜构造体为SiC部件。通过使用制造成本高的SiC部件，在降低制造成本方面能够得到好的效果。

并且，用于达成上述目的的再生成膜构造体的特征在于，在表面和里面一体地构成活性面和非活性面而形成，所述活性面是通过加工将受到损伤的旧成膜层中的受到损伤的部位完全去除而得到的，所述非活性面是通过所述旧成膜层所受到的损伤的深度以上的厚度的新成膜层而得到的。

发明的效果

根据具有上述特征的成膜构造体的再生方法，能够简单且低成本地进行成膜构造体的再生。

附图说明

图1是表示由于使用而受到损伤的聚焦环的形态的剖面图。

图2是表示在聚焦环的外周形成新SiC层的状态的剖面图。

图3是表示对在非活性面形成的新SiC层进行切削而形成基准面的状态的剖面图。

图4是通过加工而进行聚焦环的再生的状态的剖面图。

图5是表示在新SiC层的成膜中使用的CVD成膜装置的概略构成的图。

图6是表示用于实施第一实施方式的成膜构造体的再生方法的构成的流程图。

图7是表示用于实施第二实施方式的成膜构造体的再生方法的聚焦环的配置形态的剖面图。

图8是表示以成对的聚焦环中的各个非活性面为主体形成新SiC层的剖面图。

图9是在实施第二实施方式的成膜构造体的再生方法的情况下，将聚焦环水平配置时的具体例的图。

图10是表示在实施第二实施方式的成膜构造体的再生方法的情况下，垂直配置聚焦环时的具体例的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的成膜构造体的再生方法以及再生成膜构造体的实施方式详细地进行说明。在进行等离子蚀刻处理等半导体制造的腔室内设有夹具，以该夹具等的SiC部件为主体适用本实施方式的成膜构造体的再生方法是有效的。

[第一实施方式]

以下，作为实施方式的成膜构造体的一个例子，例举了在进行等离子蚀刻处理时为了支承未图示的晶圆而使用的SiC部件即聚焦环10。聚焦环10是在进行等离子蚀刻时，在腔室内介于下部电极与晶圆之间的支承部件。因此，在聚焦环10上至少设有用于载置晶圆的沉孔(台阶12)和用于使静电卡盘介入的贯通孔14。需要说明的是，聚焦环10的形态没有限制，但在图1至图4所示的例子中，成为所谓的甜甜圈形状。

在这样的结构的聚焦环10中，由于等离子蚀刻处理的影响，载置晶圆的面(活性面10a)被等离子体侵蚀而受到损伤(腐蚀)。活性面10a上的损伤情况并不均一，但如图1中受到损伤的聚焦环的剖面形状所示，与晶圆的外周附近接触的台阶12的外缘部的损伤处于变大的倾向。需要说明的是，在图1中以双点划线表示的外形线表示的是受到损伤前的聚焦环10的外形。

在本实施方式中，参照图1至图4、图5对以这种方式在活性面10a上再生受到损伤成膜构造体(聚焦环10)的方法进行说明。在本实施方式中，通过CVD法、尤其是等离子CVD法在活性面10a上在受到损伤的成膜构造体的表面形成新的成膜层即SiC层(以下，称为新SiC层16)，从而实现再生。需要说明的是，对于成膜方法，可以使用热CVD法、光CVD法等其他CVD法，但通过使用等离子CVD法，能够实现高速成膜。

在这里，在图5中表示的是用于实施本实施方式的成膜构造体的再生方法的CVD成膜装置概略构成。图5所示的CVD成膜装置50以腔室52、原料气体容器60以及高频电源62为基本构成。在腔室52具备使原料气体等离子化而喷出的喷头54和载置有被成膜体(在本实施方式中聚焦环10)的载置台56，并且附带有真空泵58。并且，在腔室的入口侧(原料气体供给侧)和出口侧(真空泵配置侧)分别具备阀门52a,52b，腔室内构成为能够抽取真空。需要说明的是，在载置台56具备用于对被成膜体进行加热的加热器56a。

高频电源62是用于施加使从原料气体容器60供给的原料气体等离子化的电压的元件，介于匹配电路64之中。

[新成膜层层叠工序]

在实施方式的成膜构造体的再生方法中，首先，在CVD成膜装置50的腔室52内的载置台56上载置作为成膜构造体的聚焦环10。此时，使聚焦环10的非活性面10b成为新SiC层16的主体形成面。例如在相对于图5所示的CVD成膜装置50的载置台56载置聚焦环10的情况下，活性面10a与载置台56对置配置。这是由于，通过采用这样的载置形态，难以在与载置台56接触的活性面10a侧进行新SiC层16的成膜。

接着，在构成受到损伤聚焦环10的SiC层(以下称之为旧SiC层18)的上表面形成新SiC层16。新SiC层16的层叠厚度d不受限制，至少成为聚焦环10受到损伤的深度s以上的厚度(参照图2)。在这里，新SiC层16在装置上表面侧、即非活性面10b侧最厚地形成(S10：参照图6)。

[活性面加工工序]

在旧SiC层18的外周形成了新SiC层16之后，从CVD成膜装置50取出聚焦环10。对所取出的聚焦环10的外周进行切削或研磨，对形状进行修整。对于切削和研磨的手法没有限制，但在进行机械加工的情况下，在进行了基准面的形成之后，基本上是以该基准面为基点取尺寸，决定切削量而进行其他面的切削和研磨。

在本实施方式的情况下，如图3所示，对于在非活性面10b侧层叠的新SiC层16以最小限度的范围进行切削或磨削而形成基准面。需要说明的是，在图3中以双点划线表示的外形线表示所期望的聚焦环10的外形形状。

在形成了基准面之后，进行外侧面、活性面10a以及内侧面(贯通孔14)的加工，构成图4所示的新的聚焦环10(再生成膜构造体)。在这里，对于活性面10a的加工，优选加工到将受到损伤的部位(腐蚀部)完全去除的深度(厚度)。这是由于，在使用再生的聚焦环10时，能够防止由脆化的腐蚀部引起的粉化的发生(S20：参照图6)。

[清洗工序]

在结束加工后进行清洗，将由于加工而附着在聚焦环10的表面的杂质等除去。在再生的聚焦环10上，旧SiC层18与新SiC层16相混合，但在活性面仅残存旧SiC层18(S30：参照图6)。

[效果]

根据具有这样的特征的成膜构造体的再生方法，在形成新成膜层(实施方式中的新SiC层16)之前，不需要进行旧成膜层(实施方式中的旧SiC层18)中受到损伤部位的加工和清洗。

因此，加工能够仅在构成新成膜层之后的形状形成时进行。因此，能够简单且低成本地得到再生成膜构造体。

并且，通过在非活性面10b侧形成新成膜层即新SiC层16之后进行加工，即使在损伤深且不能进行预加工的情况下也能够进行成膜构造体(实施方式中的聚焦环10)的再生。以往，通过预加工进行切削或研磨直到使损伤部位变得平滑，但在加工后的部件厚度极端地薄的情况下，由于部件发生破损或产生挠曲，变得不能进行预加工。然而，如本实施方式那样，通过在加工前经过形成新成膜层(新SiC层16)的工序，即使在旧成膜层(旧SiC层18)的损伤深的情况下也能够确保部件厚度，因此能够形成再生成膜构造体(聚焦环10)。

并且，如上所述地形成的再生成膜构造体(聚焦环10)能够确保作为单体成膜构造体(在本实施方式中通过SiC构成的部件)的品质，并且与新制造相比能够低成本地制造。

需要说明的是，在本实施方式中，作为新SiC层16的形成手段的一个例子对采用CVD法进行了说明。然而，对于新SiC层16的形成，也能够采用真空蒸镀法、溅镀法等物理气相成长法(PVD：Physical Vapor Deposition)。这是由于，只要能够在旧SiC层18的非活性面10b侧形成新SiC层16，就能够实施本发明的成膜构造体的再生方法。

[第二实施方式]

接着，参照图7、图8，对本发明的成膜构造体的再生方法的第二实施方式进行说明。需要说明的是，本实施方式的成膜构造体的再生方法的基本工序与上述第一实施方式的成膜构造体的再生方法相同。

本实施方式的成膜构造体的再生方法与第一实施方式的成膜构造体的再生方法的不同点在于，实施形成以两个成膜构造体为一对的新成膜层的工序。

具体地说，使成膜构造体即两个聚焦环10,10的活性面10a,10a对置配置。此时，两个聚焦环10,10的活性面10a,10a处于接触状态或接近状态。

将处于这样的状态的一对聚焦环10,10配置于CVD成膜装置50的腔室，进行新SiC层16的形成。通过采用这样的方法，如图8所示，对于在各个聚焦环10,10上形成的新SiC层16来说，与在活性面10a形成的新SiC层16相比，能够使在非活性面10b形成的新SiC层16更厚。

新SiC层16的层叠工序之后的加工工序和清洗工序与上述第一实施方式的成膜构造体的再生方法相同，相对于各个聚焦环10进行加工工序、清洗工序。

在这里，对于聚焦环10的载置形态，例如如下所述即可。首先，在将两个聚焦环10,10水平配置的情况下，如图9所示，经由能够部分地对配置在下侧的聚焦环10的外侧面进行支承的外侧面支承夹具70等，使层叠配置的聚焦环10以从载置台浮起的状态载置。并且，在使配置在下侧的聚焦环10与配置在上侧的聚焦环10略微分开地配置的情况下，在两个聚焦环10,10的活性面10a,10a之间配置分离支承夹具72即可。

通过采用这样的载置形态，等离子化的原料气体进入配置在下侧的聚焦环10的非活性面10b，形成新SiC层16。

并且，在垂直配置聚焦环10的情况下，如图10所示，使用具有在两个聚焦环10,10之间配置的悬吊部74a、从该悬吊部74a向聚焦环10,10配置侧突出设置的内侧面支承部74b以及活性面支持部74c等的悬吊用夹具74进行支承即可。根据这样的载置方法，也能够在两个聚焦环10,10中的非活性面10b,10b侧层叠新SiC层16。需要说明的是，在采用这样的载置形态的情况下，通过某种方法对聚焦环10进行加热或采用热壁式CVD成膜装置、通过PVD法进行成膜的成膜方法，能够形成新SiC层16。

工业实用性

在上述实施方式中，作为成膜构造体的一个例子，举出了在半导体制造中使用的夹具即聚焦环10，对该聚焦环10的再生进行了说明。然而，本发明的成膜构造体的再生方法能够适用于表面受到损伤的各种成膜构造体。例如，在上述实施方式中基于成本方面的实用性距离举例了SiC部件，但也能够适用于Si等成膜构造体。

附图标记说明

10…聚焦环，10a…活性面，10b…非活性面，12…台阶，14…贯通孔，16…新SiC层，18…旧SiC层，50…CVD成膜装置，52…腔室，52a，52b…阀门，54…喷头，56…载置台，56a…加热器，58…真空泵，60…原料气体容器，62…高频电源，64…匹配电路，70…外侧面支持治具，72…分离支承夹具，74…悬吊用治具，74a…悬吊部，74b…内侧面支持部，74c…活性面支持部。