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公開番号2025011230
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-23
出願番号2024178326,2023545655
出願日2024-10-10,2022-08-31
発明の名称耐プラズマ積層体、その製造方法、ならびにプラズマ処理装置
出願人京セラ株式会社
代理人弁理士法人ブナ国際特許事務所
主分類H05H 1/00 20060101AFI20250116BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】耐プラズマ積層体を含むキャパシティブプローブ型のプラズマセンサーを提供する。
【解決手段】耐プラズマ積層体1は、基体2と、基体2上に形成された膜電極3と、膜電極3上に形成された誘電体層4とを備え、誘電体層4は、多結晶誘電体層であり、厚み方向に長い柱状粒子を含み、膜電極3は、活性金属、または基体もしくは誘電体層の構成元素、またはそれらの積層からなる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基体と、前記基体上に位置する膜電極と、前記膜電極上に位置する誘電体層とを備えた耐プラズマ積層体であって、
前記誘電体層は、多結晶誘電体層であり、厚み方向に長い柱状粒子を含み、
前記膜電極は、活性金属、または前記基体もしくは前記誘電体層の構成元素、またはそれらの積層からなる、耐プラズマ積層体。
続きを表示（約 710 文字）【請求項２】
前記柱状粒子は、イットリウムを含む酸化物を含む、請求項１に記載の耐プラズマ積層体。
【請求項３】
前記膜電極は、前記基体上の前記活性金属と、前記活性金属上のイットリウムの積層である、請求項１または２に記載の耐プラズマ積層体。
【請求項４】
前記膜電極は厚みが５μｍ以下であり、前記誘電体層は前記膜電極の表面からの厚みが５μｍ以下で、面積が１０００ｍｍ
２
以上である、請求項１または２に記載の耐プラズマ積層体。
【請求項５】
静電容量が１ｎＦ以上である、請求項１または２に記載の耐プラズマ積層体。
【請求項６】
前記膜電極が、チタン、イットリウム、またはそれらの積層からなる、請求項１に記載の耐プラズマ積層体。
【請求項７】
前記膜電極が、前記基体上に形成されたチタン上にイットリウムを積層してなる、請求項６に記載の耐プラズマ積層体。
【請求項８】
前記誘電体層の厚み方向に垂直で互いに直交する２方向の応力σ１１、σ２２がともに圧縮応力であり、σ２２／σ１１が０．５以上２以下である、請求項１または２に記載の耐プラズマ積層体。
【請求項９】
前記σ２２／σ１１が０．８以上１．２以下である、請求項８に記載の耐プラズマ積層体。
【請求項１０】
前記誘電体層の厚み方向に垂直で互いに直交する２方向の応力σ１１、σ２２の平均値σ１が２００ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下の圧縮応力である、請求項８に記載の耐プラズマ積層体。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、耐プラズマ積層体、その製造方法、ならびにプラズマ処理装置に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体製造分野において、プラズマＣＶＤ（化学気相成長法）、アッシング、エッチング、スパッタリング、その他の表面処理等を目的として、半導体基板等の被処理体にプラズマ放電を用いてプラズマ処理する方法が広く用いられている。
【０００３】
プラズマ処置を施すプラズマ処理工程において、高電圧または高周波電源の高周波電圧を印加する際に、異常放電が発生する等、プラズマの安定性の不良により被処理体の電子素子特性の劣化を引き起こす問題がある。この様な問題に対処するためにプラズマ処理室内のプラズマ状態を的確に検出することが求められている。
【０００４】
プラズマ状態を検出するプラズマ計測器としては、プラズマ中に先端部を露出させた探針状の電極を挿入し、電圧を印加して得られた電流－電圧特性から空間電位などのプラズマ状態を計測するラングミュアプローブ、電極を絶縁物で覆い静電容量から空間電位などのプラズマ状態を計測する、キャパシティブプローブなどが知られている。
【０００５】
従来提案されたプラズマ計測器としては、例えば、特許文献１～３に開示のようなものがある。すなわち、特許文献１には、窓型プローブを用いたプラズマ監視装置が提案されている。特許文献２には、プラズマ処理装置において、プラズマの異常放電発生を事前に捕らえる予兆信号を検出する信号検出部と、この予兆信号に基づいてＥＳＣリーク電流を制御する制御部と、を備えることが提案されている。
【０００６】
特許文献３には、プラズマ処理装置において、処理室の側壁にプローブ基盤が設置され、この基盤にパルス化したバイアス電力を掛け、コンデンサの電圧変化を解析することにより、処理室内壁状態とプラズマの内部状態をリアルタイムでモニタし、そのデータ値からプラズマ処理装置の処理方法を制御することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２００３－３１８１１５号公報
特開２００７-７３３０９号公報
特開２０１１-２２８３８６号公報
【発明の概要】
【０００８】
本開示の耐プラズマ積層体は、基体と、基体上に位置する膜電極と、膜電極上に位置する誘電体層とを備え、誘電体層は、多結晶誘電体層であり、厚み方向に長い柱状粒子を含み、膜電極は、活性金属、または基体もしくは誘電体層の構成元素、またはそれらの積層からなる。
【０００９】
本開示の耐プラズマ積層体の製造方法は、基体の表面を算術平均高さ（Ｓａ）が０．０１μｍ以下となるように研磨する工程と、基体上に膜電極を形成する工程と、誘電体層を、金属材料の製膜と酸化とを繰り返して形成する工程と、を含む。
【００１０】
本開示のプラズマ処理装置は、上記の耐プラズマ積層体を含むキャパシティブプローブ型のプラズマセンサーをプラズマ処理室内に取り付けたものである。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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