(57)【要約】【課題】本発明の課題は、ドライエッチング装置のガスノズルとして、表面粗さＲａが０．０５μｍ以下の高い表面仕上げを必要とせずに、パーティクルの発生を抑制したガスノズルを提供することである。【解決手段】ドライエッチング装置１０の真空チャンバーにエッチングガスを導入するためのガスノズル１であって、アンカー効果が出てくる表面粗さ以上の表面粗さであるセラミックからなることを特徴とするガスノズル。またそのセラミックの算術表面粗さＲａが０．４μｍ以上のセラミックである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライエッチング装置の真空チャンバーにエッチングガスを導入するためのガスノズルであって、アンカー効果が出てくる表面粗さ以上の表面粗さであるセラミックからなることを特徴とするガスノズル。
【請求項２】
算術表面粗さＲａが０．４μｍ以上のセラミックからなることを特徴とする請求項１に記載のガスノズル。
【請求項３】
セラミックが一体成型されてなることを特徴とする請求項１または２に記載のガスノズル。
【請求項４】
セラミックがアルミナセラミックであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のガスノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイスの製造に使用されるフォトマスク用のドライエッチング装置に関し、更には、ドライエッチング装置に使用されるガスノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスやフォトマスクの製造に使用されるドライエッチング装置において、真空チャンバー内へのエッチングガスの導入箇所に使用されるガスノズルは、セラミック材料で作製されているのが通常である。
【０００３】
このようなガスノズルを介して、エッチングガスがドライエッチング装置の真空チャンバーに導入され、プラズマを形成し、フォトマスクの製造においては、フォトマスクブランクの表面に形成されたレジストパターンをエッチングマスクとして、エッチングマスクに被覆されていない部分の被エッチング物がドライエッチングされることによって、パターニングが行われる。
【０００４】
ドライエッチング装置の中で、被エッチング物がエッチングガスのプラズマに晒されると、エッチングガスから生じた塩素ラジカルやフッ素ラジカルなどのエッチングシードと被エッチング物が化学反応を起こし、被エッチング物がガス化することによって、被エッチング物の表面から離脱し、除去される。
【０００５】
一方、セラミックに内包されている気孔がドライエッチングを受けることにより、パーティクルが発生することが知られているが、アルミナなどのセラミックから作製されたガスノズルがエッチングガスのプラズマに晒されることにより、ドライエッチングを受けるため、パーティクルが発生する。
【０００６】
また、ガスノズルを作製するセラミックがドライエッチングされた後、アルミナを含む被膜や粒子がガスノズルの表面に再付着することもあり、それがパーティクルになることもある。
【０００７】
このようなセラミック製のガスノズルから発生するパーティクルを抑制する技術として、例えば特許文献１には、セラミック製のガスノズルの表面粗さをＲｓｍ（輪郭曲線要素の平均長さ；表面に形成された凹部と凹部の距離の平均長さ）で捉え、その値がセラミック焼結体の平均結晶粒径の５倍以上である場合に、耐プラズマ性が向上し、パーティクルの発生が抑えられるという技術が開示されている。この技術は、Ｒｓｍを大きくする方法として２種のラッピングを行って、セラミック製のガスノズルの表面粗さＲａ（算術平均粗さ）を０．０５μｍ以下としている。
【０００８】
この様なセラミック製のガスノズルを作製するには、数時間以上かけてラッピング研磨を行う必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特願２０１１−２３９３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記の問題に鑑み、本発明の課題は、ドライエッチング装置のガスノズルの表面粗さＲ
ａが０．０５μｍ以下の表面仕上げを必要とせずに、パーティクルの発生を抑制したガスノズルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決する手段として、請求項１に記載の発明は、ドライエッチング装置の真空チャンバーにエッチングガスを導入するためのガスノズルであって、アンカー効果が出てくる表面粗さ以上の表面粗さであるセラミックからなることを特徴とするガスノズルである。
【００１２】
また請求項２に記載の発明は、算術表面粗さＲａが０．４μｍ以上のセラミックからなることを特徴とする請求項１に記載のガスノズルである。
【００１３】
また請求項３に記載の発明は、セラミックが一体成型されてなることを特徴とする請求項１または２に記載のガスノズルである。
【００１４】
また請求項４に記載の発明は、セラミックがアルミナセラミックであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のガスノズルである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のガスノズルをドライエッチング装置に使用すれば、パーティクルを発生させることが無くなるため、被エッチング物の表面にガスノズル起因のパーティクルを付着させることを無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ドライエッチング装置の中における本発明のガスノズルの配置例を示す概略図。
【図２】本発明のガスノズルの形態の一例を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明のドライエッチング装置に使用するガスノズルについて、その実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】
本発明は、セラミック製のガスノズルであり、その表面粗さが算術平均粗さＲａで０．４μｍ以上であるセラミックで構成されたガスノズルである。
【００１９】
ドライエッチング装置にエッチングガスを供給するガスノズルは、エッチングガスのプラズマに晒されることによりドライエッチングされ、それによって生成したセラミックの成分を含むガスによって真空チャンバーの内壁やガスノズルにエッチングガスおよびセラミックの成分のいずれか一方または両方を含む被膜が付着することがある。またスパッタエッチングなどのような物理的なメカニズムによってもセラミックがドライエッチングを受け、同様に付着することがある。
【００２０】
また、被エッチング物がドライエッチングされ、それによって生成したガスによって、真空チャンバーの内壁やガスノズルにエッチングガスおよびセラミックの成分のいずれか一方または両方を含む被膜が真空チャンバーの内壁やガスノズルに付着することがある。
【００２１】
そのような被膜が付着した表面の状態によっては、それらの被膜が表面から脱離しパーティクルとなることによって、被エッチング物であるフォトマスクなどに付着し欠陥を発生する。特に、図１に示したドライエッチング装置１０のように、被エッチング物であるフォトマスク２が、ガスノズル１の下に配置されている場合は、ガスノズル１から発生するパーティクルが、フォトマスク２の表面に落下し、ドライエッチングのエッチングマス
クとして働き、欠陥を発生させることになり易い。
【００２２】
また、パーティクルの別の発生原因としては、セラミックに内包されている空孔もその原因となる。セラミックがドライエッチングされて行くと、セラミックに内包されていた空孔が露出し、セラミックの破片を発生させ、パーティクルとなる場合がある。
【００２３】
このセラミックに内包されている空孔が原因で発生するパーティクルを抑制するには、空孔の発生を抑制したセラミック材料を使用してガスノズルを製造すれば良い。例えばセラミック材料として９９．９％のアルミナ粉末で、平均粒子径が１００ｎｍ以下の材料を使用する。平均粒子径の測定方法としては、例えばＳＥＭを使用して、５万倍で撮影したセラミック粒子の画像データから、画像処理によって１００個の粒子の測定値から二軸平均径（幾何）を算出し、それを平均粒子径とすることができる。ガスノズルの形状に成型し、１２００℃〜１３００℃の比較的低温で焼成することにより、結晶粒子径を成長させずにガスノズルを作製することで、空孔が少なく、且つ密度が高いガスノズルを作製することが可能である。
【００２４】
また、例えばアルミナセラミックを使用してガスノズルを作製すると、焼成したままの表面粗さは、例えば、算術平均粗さＲａで３μｍ、表面の研削により１μｍ、ラッピングにより０．４μｍ、更にポリッシングにより０．２μｍ以下となる。
【００２５】
Ｒａが０．４μｍより小さくなると、アルミナセラミックの表面の凹凸が少なくなり、表面積が小さくなると同時に、エッチングガスおよびセラミックのいずれか一方、または両方を含む前記被膜に対するアンカー効果が期待できなくなる。
【００２６】
以上、本発明について、アルミナセラミックの例を挙げて説明したが、アンカー効果が出てくる表面粗さは材料の種類に依存しないため、アルミナ以外のセラミックの場合にも同様であり、セラミックの材料をアルミナに限定するものではない。
【００２７】
図２は、本発明のガスノズルの一例を俯瞰的に示した概略図である。この例は、セラミックで一体成型した場合を示したものであるが、一体成型することに限定するものではなく、製造上、有利である場合は複数の部品に分割して作製したものを後で一体化し、ガスノズルとすることでも良い。しかしこの場合も、各部品の表面粗さはアンカー効果が出てくる値以上でなければならない。表面粗さをＲａで表す場合は０．４μｍ以上の表面粗さを持つ部品で構成されていれば良い。
【００２８】
なお、表面粗さについて算出表面粗さＲａを用いて説明したが、表面粗さを表す値としては各種のものがあり、Ｒａに限定する必要はない。他の表面粗さを表す値を用いた場合は、具体的な表面粗さの値は異なるが、アンカー効果が出てくる表面粗さ以上であることが必要である。
【００２９】
また、本発明のガスノズル１はドライエッチング装置だけに使用可能とするものではなく、プラズマＣＶＤなどの成膜装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１・・・ガスノズル
２・・・マスク
３・・・チャック
１０・・・ドライエッチング装置
【図１】
2015141971.tif 000002
【図２】
2015141971.tif 000003