研究開発成果集(事業期間 平成18年度~平成20年度)
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51 真空プロセス向け耐食膜 「酸化イットリウム」コート技術の開発 プロジェクト参画研究機関 時田CVDシステムズ株式会社、テクノクオーツ株式会社、株式会社豊島製作所、 財団法人ファインセラミックスセンター 事業管理者 JFEテクノリサーチ株式会社 ■研究開発の背景・目的 ドライエッチング装置やプラズマCVD装置は、半導体製造工程で重要な真空装置である。これら半導体製造装置で使用されるハロゲン系ガスによる部品の消耗とパーティクルの発生が問題となっている。近年、耐食性が高い酸化イットウム(イットリア、Y2O3)が注目されている。実装部品の耐食性を向上させるためには、剥離や脱落を起さない緻密なイットリア膜をコートする表面処理方法を開発する必要がある。 ■研究成果の目標 ■研究の目標 我々は半導体製造装置に使われる部品の耐食性を向上させるため、CVD法(図1)を用いた酸化イットリウムのコーティング技術を開発する。 ① 技術的目標 技術目標は、以下の通りである。 表1 技術目標 高度化目標 技術目標 ① 緻密な厚膜化技術 酸化イットリア膜厚 10μm ② 大面積(膜厚均一)化 φ500mm内膜厚分布±10% ③ 高純度化技術 イットリウム錯体中にFe,Cu:<1ppm ② 事業化手法等 イットリアコート専用CVD装置の開発とコーティングノウハウの習得を行うことで、独自の技術を構築していく。さらに、イットリア膜の物性を明らかにし、原料の高純度化を推進することで、半導体業界で利用できる高品位な耐食膜を実現する。 ■研究成果の概要 ① 緻密な厚膜化技術 ・イットリア膜の積層モデル(図2)を用いて、イットリア膜厚10 ㎛を達成した。 ・イットリア膜の代表的な物性値を明らかにした。 ・石英ガラス基板表面の最適化技術を確立した。 ② 大面積(膜厚均一)化 開発した大型CVDシステムによって、φ500mm面内のイットリア膜厚分布±10%を達成した。 ③ 錯体の高純度化技術の開発 大型反応装置により合成した錯体原料は、極めて不純物濃度が低く、高純度化(Na,Al,Fe,Cu <0.5ppm)を達成した。 図3に研究実施体制、図4に積層モデルによって実際に作製したイットリア膜SEM写真を示す。 管理法人;JFEテクノリサーチ(株)再委託・緻密な厚膜化(最適成膜条件)・大面積化(シミュレーション、大型CVD実験)時田CVDシステムズ(株)(財)ファインセラミックスセンターテクノクオーツ(株)(株)豊島製作所・膜の基礎物性評価・大型CVDの構造検討・ガラス基板表面の最適化・エンドユーザー情報収集・イットリウム錯体の高純度化・量産化技術パナソニックファクトリーソリューションズ(株)アドバイス管理法人;JFEテクノリサーチ(株)再委託・緻密な厚膜化(最適成膜条件)・大面積化(シミュレーション、大型CVD実験)時田CVDシステムズ(株)(財)ファインセラミックスセンターテクノクオーツ(株)(株)豊島製作所・膜の基礎物性評価・大型CVDの構造検討・ガラス基板表面の最適化・エンドユーザー情報収集・イットリウム錯体の高純度化・量産化技術パナソニックファクトリーソリューションズ(株)アドバイス 図3 研究開発実施体制及び共同体参画者 1mY2O3石英ガラス表面断面1m1mY2O3石英ガラスY2O3石英ガラス表面断面 図4 積層モデルにより作製したY2O3厚膜 図1 緻密厚膜CVD装置の概略 図2 厚膜の積層モデル図

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