(57)【要約】【課題】従来に比べてランニングコストの低減を図ることのできる半導体製造装置用部品の使用方法及び半導体製造装置用部品を提供する。【解決手段】まずエッチング装置から下部電極２を取り外し（１０１）、下部電極２から静電チャック３を取り外す（１０２）。この後、下部電極２の陽極酸化被膜２ａが形成されている以外の部分を覆うマスキング処理を行い（１０３）、下部電極２に形成されている陽極酸化被膜２ａを除去する脱膜処理を行う（１０４）。次に、陽極酸化被膜２ａを下部電極２に形成する被膜形成処理を行い（１０５）、この後、マスク除去処理を行い（１０６）、静電チャック３を取付け（１０７）、これによって下部電極２を再生する。この後、再生した下部電極２をエッチング装置に取付け（１０８）、下部電極２を再利用する。【選択図】　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にアルミニウムを陽極酸化した陽極酸化被膜が形成された半導体製造装置用部品の使用方法であって、
前記陽極酸化被膜に損傷が発生した場合に、前記陽極酸化被膜を除去する脱膜工程と、前記脱膜工程の後に表面に陽極酸化被膜を形成する被膜形成工程とによって前記半導体製造装置用部品を再生し、再利用することを特徴とする半導体製造装置用部品の使用方法。
【請求項２】
請求項１記載の半導体製造装置用部品の使用方法において、
前記脱膜工程が、前記半導体製造装置用部品をアルカリ溶液に浸漬させて前記陽極酸化被膜を除去する工程を有することを特徴とする半導体製造装置用部品の使用方法。
【請求項３】
請求項２記載の半導体製造装置用部品の使用方法において、
前記アルカリ溶液が、ＮａＯＨ溶液であることを特徴とする半導体製造装置用部品の使用方法。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか１項記載の半導体製造装置用部品の使用方法において、
前記半導体製造装置用部品の再生を予め設定された所定回数のみ行うことを特徴とする半導体製造装置用部品の使用方法。
【請求項５】
請求項４記載の半導体製造装置用部品の使用方法において、
前記半導体製造装置用部品に、当該半導体製造装置用部品の再生が行われたことを示す印を付すことを特徴とする半導体製造装置用部品の使用方法。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか１項記載の半導体製造装置用部品の使用方法において、
前記半導体製造装置用部品が、被処理基板にプラズマエッチング処理を施すためのエッチング処理チャンバー内に配置される電極であることを特徴とする半導体製造装置用部品の使用方法。
【請求項７】
表面にアルミニウムを陽極酸化した陽極酸化被膜が形成され、半導体製造装置に配置される半導体製造装置用部品であって、
前記陽極酸化被膜を除去する脱膜工程と、前記脱膜工程の後に表面に陽極酸化被膜を形成する被膜形成工程とによって再生されたことを特徴とする半導体製造装置用部品。
【請求項８】
請求項７記載の半導体製造装置用部品において、
当該半導体製造装置用部品の再生が行われたことを示す印が付されていることを特徴とする半導体製造装置用部品の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ等の被処理基板に、エッチング処理等の所定の処理を施して半導体装置を製造するための半導体製造装置に使用される半導体製造装置用部品の使用方法及び半導体製造装置用部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、半導体ウエハ等の被処理基板に、所定の処理を施して半導体装置を製造するための半導体製造装置では、その構成部品として、アルミニウム製又はアルミニウム合金製の半導体製造装置用部品が多用されている。
【０００３】
例えば、半導体ウエハ等にプラズマを作用させてエッチング処理を施すプラズマエッチング装置では、エッチング処理チャンバーや、このエッチング処理チャンバーの内部に配置される電極等の半導体製造装置用部品を、アルミニウム製又はアルミニウム合金製とすることが行われている。
【０００４】
また、上記のようなエッチング処理チャンバーや、エッチング処理チャンバーの内部に配置される電極等の半導体製造装置用部品では、その表面にアルミニウムを陽極酸化した陽極酸化被膜（アルマイト（Ａｌ２　Ｏ３　）被膜）が形成されたものが多い（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
このように、表面にアルミニウムを陽極酸化した陽極酸化被膜が形成された半導体製造装置用部品では、陽極酸化被膜によって耐蝕性が高められ、プラズマ等によって損傷を受けることが抑制されるとともに、半導体ウエハ等に対する汚染源となることを抑制できる等の特徴を有する。
【０００６】
しかしながら、上記のような陽極酸化被膜は、半導体製造装置用部品の表面を陽極酸化して形成するものであるため、その一部分に傷等が付いて損傷を受けた場合にも、その損傷を受けた部分のみを修復することが困難である。このため、陽極酸化被膜が損傷を受けて、そのまま使用を継続することが適当でない場合は、半導体製造装置用部品は通常の場合そのまま破棄されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−３３５７３２号公報（第３頁、第１図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したとおり、従来から、例えばプラズマエッチング装置用の電極等、表面にアルミニウムを陽極酸化した陽極酸化被膜が形成された半導体製造装置用部品においては、陽極酸化被膜が損傷を受け、そのまま使用を継続することが適当でない場合は、通常の場合そのまま破棄されていた。
【０００９】
しかしながら、このような半導体製造装置用部品においても、さらにその寿命を長期化し、半導体製造におけるランニングコストの低減を図ることが当然望まれる。
【００１０】
本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもので、従来に比べてランニングコストの低減を図ることのできる半導体製造装置用部品の使用方法及び半導体製造装置用部品を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の半導体製造装置用部品の使用方法は、表面にアルミニウムを陽極酸化した陽極酸化被膜が形成された半導体製造装置用部品の使用方法であって、前記陽極酸化被膜に損傷が発生した場合に、前記陽極酸化被膜を除去する脱膜工程と、前記脱膜工程の後に表面に陽極酸化被膜を形成する被膜形成工程とによって前記半導体製造装置用部品を再生し、再利用することを特徴とする。
【００１２】
請求項２の半導体製造装置用部品の使用方法は、請求項１記載の半導体製造装置用部品の使用方法において、前記脱膜工程が、前記半導体製造装置用部品をアルカリ溶液に浸漬させて前記陽極酸化被膜を除去する工程を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項３の半導体製造装置用部品の使用方法は、請求項２記載の半導体製造装置用部品の使用方法において、前記アルカリ溶液が、ＮａＯＨ溶液であることを特徴とする。
【００１４】
請求項４の半導体製造装置用部品の使用方法は、請求項１〜３いずれか１項記載の半導体製造装置用部品の使用方法において、前記半導体製造装置用部品の再生を予め設定された所定回数のみ行うことを特徴とする。
【００１５】
請求項５の半導体製造装置用部品の使用方法は、請求項４記載の半導体製造装置用部品の使用方法において、前記半導体製造装置用部品に、当該半導体製造装置用部品の再生が行われたことを示す印を付すことを特徴とする。
【００１６】
請求項６の半導体製造装置用部品の使用方法は、請求項１〜５いずれか１項記載の半導体製造装置用部品の使用方法において、前記半導体製造装置用部品が、被処理基板にプラズマエッチング処理を施すためのエッチング処理チャンバー内に配置される電極であることを特徴とする。
【００１７】
請求項７の半導体製造装置用部品は、表面にアルミニウムを陽極酸化した陽極酸化被膜が形成され、半導体製造装置に配置される半導体製造装置用部品であって、前記陽極酸化被膜を除去する脱膜工程と、前記脱膜工程の後に表面に陽極酸化被膜を形成する被膜形成工程とによって再生されたことを特徴とする。
【００１８】
請求項８の半導体製造装置用部品は、請求項７記載の半導体製造装置用部品において、当該半導体製造装置用部品の再生が行われたことを示す印が付されていることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を、図面を参照して実施の形態について説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態に係る半導体製造装置としてのエッチング装置の全体の概略構成を模式的に示すものである。同図において、符号１は、材質が、例えば、表面に陽極酸化被膜（アルマイト被膜）を形成されたアルミニウムからなり、内部を気密に閉塞可能に構成され、エッチング処理室を構成する円筒状のエッチング処理チャンバー（真空チャンバー）を示している。
【００２１】
上記真空チャンバー１の内部には、アルミニウムからブロック状に構成され、載置台を兼ねた下部電極２が設けられている。この下部電極２の上面は、図２に示すように、凸状に形成されており、その凸状に高くなった部分には、静電チャック３が設けられている。この静電チャックは、ポリイミド樹脂からなる絶縁膜３ａの間に、静電チャック用電極３ｂを設けた構成とされている。このポリイミド樹脂からなる絶縁膜３ａのうち、静電チャック用電極３ｂの上側に設けられた絶縁膜３ａの厚さは、略５０μｍとされている。
【００２２】
また、上記下部電極２には、上記静電チャック３が設けられた部分及び底面を除いて、その表面に、アルミニウムを陽極酸化した陽極酸化被膜（アルマイト被膜）２ａが形成されている。この陽極酸化被膜２ａは、各部の厚さが略均一になるように形成されており、その厚さは例えば５０μｍ程度とされている。
【００２３】
上記下部電極２は、図１に示されるように、セラミックなどの絶縁板４を介して真空チャンバー１内に支持されている。
【００２４】
また、下部電極２の内部には、温度制御のための熱媒体としての絶縁性流体を循環させるための熱媒体流路５と、ヘリウムガス等の温度制御用のガスを半導体ウエハＷの裏面に供給するためのガス流路６が設けられている。
【００２５】
そして、熱媒体流路５内に所定温度に制御された絶縁性流体を循環させることによって、下部電極２を所定温度に制御し、かつ、この下部電極２（静電チャック３）と半導体ウエハＷの裏面との間にガス流路６を介して温度制御用のガスを供給してこれらの間の熱交換を促進し、半導体ウエハＷを精度良くかつ効率的に所定温度に制御することができるようになっている。
【００２６】
また、下部電極２には、整合器７を介して、高周波電源（ＲＦ電源）８が接続され、高周波電源８からは、所定の周波数の高周波電力が供給されるようになっている。さらに、静電チャック用電極３ｂには、直流電源９が接続されており、この直流電源９から静電チャック用電極３ｂに、所定電圧の直流電圧を印加して、クーロン力等により半導体ウエハＷを静電チャック３上に吸着保持するよう構成されている。
【００２７】
上記下部電極２の上側周縁部には、フォーカスリング１０が設けられている。このフォーカスリング１０は、導電性材料又は絶縁性材料から、全体の形状が略リング状となるよう構成されており、被処理基板である半導体ウエハＷの周囲を囲むように、下部電極２上に載置されている。
【００２８】
また、上述したフォーカスリング１０の外側には、環状に構成され、多数の排気孔が形成された排気リング１１が設けられており、この排気リング１１を介して、排気ポート１２に接続された排気系１３の真空ポンプ等により、真空チャンバー１内の処理空間の真空排気が行われるよう構成されている。
【００２９】
一方、下部電極２の上方の真空チャンバー１の天壁部分には、上部電極として機能するシャワーヘッド１４が、下部電極２と平行に対向する如く設けられており、これらの下部電極２およびシャワーヘッド１４は、一対の電極として機能するようになっている。また、このシャワーヘッド１４には、整合器１５を介して高周波電源１６が接続されている。
【００３０】
上記シャワーヘッド１４は、その下面に多数のガス吐出孔１７が設けられており、且つその上部にガス導入部１８を有している。そして、その内部にはガス拡散用空隙１９が形成されている。ガス導入部１８にはガス供給配管２０が接続されており、このガス供給配管２０の他端には、ガス供給系２１が接続されている。このガス供給系２１は、ガス流量を制御するためのマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２２、例えばエッチング用の処理ガス等を供給するための処理ガス供給源２３等から構成されている。
【００３１】
次に、上記のように構成されたエッチング装置によるエッチング処理の手順について説明する。
【００３２】
まず、真空チャンバー１に設けられた図示しないゲートバルブを開放し、このゲートバルブに隣接して配置されたロードロック室（図示せず）を介して、搬送機構（図示せず）により半導体ウエハＷを真空チャンバー１内に搬入し、下部電極２上に載置する。そして、搬送機構を真空チャンバー１外へ退避させた後、ゲートバルブを閉じる。また、静電チャック３の静電チャック用電極３ｂに、直流電源９から所定電圧の直流電圧を印加することによって、静電チャック３上に半導体ウエハＷを吸着保持する。
【００３３】
この後、排気系１３の真空ポンプにより排気ポート１２を通じて真空チャンバー１内を所定の真空度、例えば、１．３３Ｐａ〜１３３Ｐａに排気しつつ、処理ガス供給源２３から、真空チャンバー１内に所定の処理ガスを供給する。
【００３４】
そして、この状態で、高周波電源７から比較的周波数の低い所定の高周波電力、例えば、周波数が数ＭＨｚ以下の高周波電力を供給するとともに、高周波電源１６から比較的周波数の高い所定の高周波電力、例えば、周波数が十数ＭＨｚ〜百数十ＭＨｚの高周波電力を供給して、プラズマを発生させ、プラズマによる半導体ウエハＷのエッチングが行う。
【００３５】
そして、所定のエッチング処理が実行されると、高周波電源７，１６からの高周波電力の供給を停止することによって、エッチング処理を停止し、上述した手順とは逆の手順で、半導体ウエハＷを真空チャンバー１外に搬出する。
【００３６】
上記のような半導体ウエハＷのエッチング処理を繰り返し行うと、静電チャック３の上面に設けられたポリイミド樹脂からなる絶縁膜３ａが、半導体ウエハＷとの摩擦やプラズマの作用等によって消耗する。
【００３７】
このため、上記静電チャック３の絶縁膜３ａがある程度消耗した時点で、エッチング装置から下部電極２を取り外し、静電チャック３の交換（貼り換え）を行う必要がある。
【００３８】
また、下部電極２の表面に形成された陽極酸化被膜２ａについても、プラズマによるエッチングによって消耗するとともに、上記のような静電チャック３の交換作業等のメンテナンス時に、工具等によって陽極酸化被膜２ａに傷を付けたり、陽極酸化被膜２ａの一部を削り取ってしまうことがある。
【００３９】
そして、例えば、陽極酸化被膜２ａが薄くなり、プロセス中に下地のアルミニウムが露出したりすると、プラズマによってアルミニウムがエッチングされ、処理中の半導体ウエハＷが汚染されて不良品が発生する等の問題が生じる可能性がある。このため、このような場合に、図３に示すような手順で、下部電極２の再生を行う。
【００４０】
すなわち、まずエッチング装置から下部電極２を取り外し（１０１）、次に、下部電極２から静電チャック３を取り外す（１０２）。
【００４１】
この後、下部電極２の陽極酸化被膜２ａが形成されている以外の部分を覆うマスキング処理を行い（１０３）、しかる後、下部電極２に形成されている陽極酸化被膜２ａを除去する脱膜処理を行う（１０４）。この脱膜処理は、主として、下部電極２を、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）等のアルカリ溶液に浸漬するエッチング工程によって行われるが、硝酸（Ｈ２　ＳＯ４　）等の酸性溶液に浸漬する工程等も含む。
【００４２】
次に、所定膜厚例えば５０μｍ程度の陽極酸化被膜２ａを下部電極２に形成する被膜形成処理を行う（１０５）。この被膜形成処理は、陽極酸化処理、水洗、封孔等の通常の被膜形成処理と同様に行う。
【００４３】
そして、この後、マスク除去処理を行い（１０６）、静電チャック３を取付け（１０７）、下部電極２を再生する。
【００４４】
この後、再生した下部電極２をエッチング装置に取付け（１０８）、下部電極２を再利用する。
【００４５】
上記のようにして再生した陽極酸化被膜２ａの膜質について検査したところ、表面粗さが若干粗くなるものの、その他、例えば、絶縁耐性や膜厚均一性等は、新品の下部電極２の陽極酸化被膜２ａと大差のない膜質のものが得られることが確かめられた。
【００４６】
ところで、上記した下部電極２の場合、陽極酸化被膜２ａは、膜厚が５０μｍ程度とされている。このため、再生した下部電極２では、陽極酸化被膜２ａが形成されている部分の寸法が、新品の下部電極２に比べて上記の膜厚分程度小さくなる。
【００４７】
かかる寸法の減少幅は、下部電極２の場合、新品の寸法公差より若干大きくなるが、下部電極２では、上記のような再生を行った場合においても、エッチングプロセスにはほとんど影響が出ないことが確かめられた。
【００４８】
しかしながら、上記のような下部電極２の再生を繰り返して行うと、次第に下部電極２の寸法が小さくなり、エッチングプロセスに影響を与えるおそれがある。このため、下部電極２の場合、上記のような再生は１回のみ行うようにすることが好ましい。
【００４９】
また、上記のように複数回の再生を行わないようにするため、あるいは所定回数に再生回数を制限するためには、再生時に下部電極２に再生を行ったことを示す印を、例えば、刻印等によって付すことが好ましい。また、所定回数に再生回数を制限する場合は、この印によって、再生回数を表すことができるようにすることが好ましい。
【００５０】
なお、上記の実施形態では、下部電極２を再生して再利用する場合について説明したが、表面に陽極酸化被膜が形成された他の半導体製造装置用部品、例えば、アルミニウム製の真空チャンバー１等についても同様にして適用できることは、勿論である。また、プラズマエッチング装置用部品に限らず、例えば、ＣＶＤ装置等の成膜装置用部品等、あらゆる半導体製造装置用部品に適用できることも、勿論である。
【００５１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の半導体製造装置用部品の使用方法及び半導体製造装置用部品によれば、従来に比べてランニングコストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のプラズマ処理装置の概略構成を示す図。
【図２】図１のプラズマ処理装置の下部電極の概略構成を示す図。
【図３】本発明の一実施形態の工程を示すフローチャート。
【符号の説明】
Ｗ……半導体ウエハ、１……真空チャンバー、２……下部電極、２ａ……陽極酸化被膜、３……静電チャック。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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