特開 2023-66665 キャップ部材及び当該キャップ部材を用いたプラズマ処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023066665

(43)【公開日】2023-05-16

(54)【発明の名称】キャップ部材及び当該キャップ部材を用いたプラズマ処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/31 20060101AFI20230509BHJP

   C23C 16/458 20060101ALI20230509BHJP

   H05H 1/46 20060101ALN20230509BHJP

【ＦＩ】

H01L21/31 F

C23C16/458

H05H1/46 M

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021177386

(22)【出願日】2021-10-29

(71)【出願人】

【識別番号】308033711

【氏名又は名称】ラピスセミコンダクタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079119

【弁理士】

【氏名又は名称】藤村 元彦

(72)【発明者】

【氏名】高橋 政志

(72)【発明者】

【氏名】浅野 寛

(72)【発明者】

【氏名】大塚 友幸

【テーマコード（参考）】

2G084

4K030

5F045

【Ｆターム（参考）】

2G084AA02

2G084AA03

2G084AA04

2G084AA05

2G084BB07

2G084CC12

2G084CC33

2G084FF06

2G084FF07

2G084FF31

4K030FA01

4K030GA02

4K030KA23

4K030KA45

4K030KA46

4K030KA47

4K030LA15

5F045AA08

5F045AB32

5F045AC05

5F045AC11

5F045AD01

5F045AE01

5F045BB20

5F045DP03

5F045DQ10

5F045EC05

5F045EF03

5F045EM09

(57)【要約】

【課題】真空容器内の部品を固定する固定具へのアクセス性を維持しつつ、固定具による異常放電を抑制するキャップ部材を提供する。
【解決手段】本発明のキャップ部材は、筒状のアルミニウム又はアルミニウムを含む合金からなる側部と、前記側部の一方の開口を閉塞するアルミニウム又はアルミニウムを含む合金からなる天蓋部と、を有し、前記側部の他方の開口側の端面が略平坦面であり、表面に陽極酸化されたアルマイト層が形成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状のアルミニウム又はアルミニウムを含む合金からなる側部と、
前記側部の一方の開口を閉塞するアルミニウム又はアルミニウムを含む合金からなる天蓋部と、を有し、
前記側部の他方の開口側の端面が略平坦面であり、
表面に陽極酸化されたアルマイト層が形成されていることを特徴とするキャップ部材。

【請求項2】

筒状のアルミニウム又はアルミニウムを含む合金からなる側部と、
前記側部の一方の開口を閉塞するアルミニウム又はアルミニウムを含む合金からなる天蓋部と、を有し、
前記側部の他方の開口側の端面が略平坦面であり、
前記側部の他方の開口側の端面には、前記側部の内側面から外側面に至る半円柱形状の切欠き部が形成され、
表面には、陽極酸化されたアルマイト層が形成されていることを特徴とするキャップ部材。

【請求項3】

前記切欠き部は、前記側部の他方の開口側の端面の外縁の中心点に対して対称となる位置に複数個形成されていることを特徴とする請求項２に記載のキャップ部材。

【請求項4】

前記側部の他方の開口側の端面が粗面になっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のキャップ部材。

【請求項5】

前記キャップ部材の各々の角部は、面取り加工されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のキャップ部材。

【請求項6】

前記キャップ部材は、プラズマ処理装置の真空容器内で部品を固定しかつ少なくとも一部が前記真空容器内に露出した露出部分を有する固定具の前記露出部分を覆うキャップ部材であり、前記側部及び前記天蓋部によって形成された空間に前記固定具が収容されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のキャップ部材。

【請求項7】

真空容器と、
前記真空容器内に備えられたステージ上に設置された加熱部と、
前記加熱部上に設置されたトッププレートと、
前記真空容器内で前記トッププレートと前記加熱部とを固定しかつ少なくとも一部が前記真空容器内に露出した露出部分を有する金属からなる固定具と、
筒状の側部及び前記側部の一方の開口を閉塞する天蓋部を有するアルミニウム又はアルミニウムを含む合金からなるキャップ部材と、を有し、
前記キャップ部材の前記側部の他方の開口側の端面が略平坦面に形成され、
前記キャップ部材の表面には、陽極酸化されたアルマイト層が形成されていることを特徴とするプラズマ処理装置。

【請求項8】

前記トッププレートは、前記加熱部と対向する下面と反対の面である上面に前記キャップ部材を収容可能な形状の凹部及び前記凹部の底部から前記加熱部と対向する面まで貫通する貫通穴を有し、
前記固定具は、前記トッププレートの前記貫通穴に挿入されかつ前記加熱部と係合して、前記トッププレートを前記加熱部に固定し、
前記キャップ部材は、前記側部及び前記天蓋部によって形成された空間に前記固定具の前記露出部分が収容されるように前記凹部内に配されている
ことを特徴とする請求項７に記載のプラズマ処理装置。

【請求項9】

前記キャップ部材の上面と前記トッププレートの上面とが同一の面内に配されるように構成されていることを特徴とする請求項８に記載のプラズマ処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はキャップ部材、特に、半導体等の製造に利用されるプラズマ処理装置に用いられるキャップ部材に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体装置の製造において、真空容器内で高周波放電によってプラズマを生成し、シリコンウェハ等の被処理基板上に所望の薄膜を成膜するプラズマ化学気相成長法（以下、プラズマＣＶＤ法と称する）や、被処理基板上の薄膜をエッチングするプラズマエッチング等の加工を行うプラズマ処理装置が多く用いられている。

【0003】

上記のプラズマ処理装置では、被処理基板の加工面内でプラズマ処理が均一になるようにプラズマを生成することが好ましい。

【0004】

例えば、特許文献１には、インナーチャンバー内の基板よりも真空排気手段に近い側に配され、複数の貫通する丸穴を有しかつ当該丸穴のエッジ部にＲ加工が施され、表面に硬質アルマイト処理が施されたアルミニウム合金からなるシールド板を有するプラズマ処理装置が開示されている。引用文献１のプラズマ処理装置によれば、プラズマ処理時にインナーチャンバー内で異常放電が起こりにくく、安定したプラズマ処理を行うことが可能となるとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００３－６８７２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に示すようなプラズマ処理装置では、真空容器内でステージ等の部品を固定するためにねじ等の固定具が用いられている。このような固定具は、メンテナンス時のアクセス性向上等の理由で、真空容器内で露出していることが多い。また、このような固定具は、固定具に求められる物性故に金属等の導電体であることが多く、固定具が異常放電の原因となり得る。

【0007】

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、真空容器内の部品を固定する固定具へのアクセス性を維持しつつ、固定具による異常放電を抑制するキャップ部材を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係るキャップ部材は、筒状のアルミニウム又はアルミニウムを含む合金からなる側部と、前記側部の一方の開口を閉塞するアルミニウム又はアルミニウムを含む合金からなる天蓋部と、を有し、前記側部の他方の開口側の端面が略平坦面であり、表面に陽極酸化されたアルマイト層が形成されていることを特徴としている。

【0009】

また、本発明に係るキャップ部材は、筒状のアルミニウム又はアルミニウムを含む合金からなる側部と、前記側部の一方の開口を閉塞するアルミニウム又はアルミニウムを含む合金からなる天蓋部と、を有し、前記側部の他方の開口側の端面が略平坦面であり、前記側部の他方の開口側の端面には、前記側部の内側面から外側面に至る半円柱形状の切欠き部が形成され、表面には、陽極酸化されたアルマイト層が形成されていることを特徴としている。

【0010】

また、本発明に係るプラズマ処理装置は、真空容器と、前記真空容器内に備えられたステージ上に設置された加熱部と、前記加熱部上に設置されたトッププレートと、前記真空容器内で前記トッププレートと前記加熱部とを固定しかつ少なくとも一部が前記真空容器内に露出した露出部分を有する金属からなる固定具と、筒状の側部及び前記側部の一方の開放部を閉塞する天蓋部を有するアルミニウム又はアルミニウムを含む合金からなるキャップ部材と、を有し、前記キャップ部材の前記側部の他方の開放部の端面が略平坦面に形成され、前記キャップ部材の表面には、陽極酸化されたアルマイト層が形成されていることを特徴としている。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本願の実施例１に係るプラズマ処理装置の構成を示す断面図である。

【図2】本願の実施例１に係るキャップ部材の取り付け時の状態を示す拡大斜視図である。

【図3】本願の実施例１に係るキャップ部材の取り付け時の状態を示す拡大断面図である。

【図4】本願の実施例２に係るキャップ部材の取り付け時の状態を示す拡大斜視図である。

【図5】本願の実施例２に係るキャップ部材の取り付け時の状態を示す拡大断面図である。

【図6】本願の実施例３に係るキャップ部材の取り付け時の状態を示す拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の各実施例における説明及び添付図面においては、実質的に同一又は等価な部分には同一の参照符号を付している。

【実施例0013】

図１は、本願の実施例１に係るキャップ部材を用いたプラズマ処理装置としてのプラズマ励起化学気相成膜装置（以下、プラズマＣＶＤ装置と称する）１００の構成を示す断面図である。

【0014】

以下の実施例において、プラズマＣＶＤ装置１００は、真空容器１０を有する。また、以下の実施例において、プラズマＣＶＤ装置１００は、真空容器１０に連接された真空排気装置２０と、ガス供給装置３０と、高周波電源装置４０と、シャッタ５０と、を有する。

【0015】

また、以下の実施例において、プラズマＣＶＤ装置１００は、真空容器１０の内部にガス供給装置３０と接続されたガス供給管３１と、高周波電源装置４０と接続された電極４１と、ステージ６０と、ステージ６０上に設けられたヒータ６１と、ヒータ６１上に載置されたトッププレート６２と、リフトピン６３と、を有する。プラズマＣＶＤ装置１００においては、処理されるシリコンウェハ等の被処理ウェハ（以下、ウェハとも称する）Ｗが、トッププレート６２の上面に載置された状態で、ウェハＷへの薄膜の形成処理が行われる。

【0016】

また、プラズマＣＶＤ装置１００は、トッププレート６２をヒータ６１に固定する固定具７０と、当該固定具７０を覆うキャップ部材８０と、を有する。

【0017】

真空排気装置２０は、真空容器１０内を減圧する減圧装置である。真空排気装置２０は、例えば、ターボ分子ポンプ、ドライポンプ、ロータリーポンプ及び真空計を含み、真空容器１０内を所定の圧力まで減圧する。

【0018】

ガス供給装置３０は、ウェハＷに所望の薄膜を成膜するための原料ガスを混合し、ガス供給管３１を介して真空容器１０内に供給する。ガス供給装置３０は、例えば、マスフローコントローラ、バルブ及びガスミキサーを含み、所定のガス流量で真空容器１０内に原料ガスを供給する。

【0019】

原料ガスは、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）膜を成膜する場合、シリコンを含むジクロロシラン（ＳｉＨ_２Ｃｌ_２）等のガスと酸素（Ｏ_２）等のガスとを混合したものが挙げられる。また、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）膜を成膜する場合、シリコンを含むジクロロシラン（ＳｉＨ_２Ｃｌ_２）等のガスとアンモニア（ＮＨ_３）等のガスとを混合したものが挙げられる。

【0020】

高周波電源装置４０は、真空容器１０内に設けられた電極４１に高周波電圧を印加し、真空容器１０内にプラズマを生成する。高周波電源装置４０は、例えば、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の１３．５６ＭＨｚの周波数を有する電圧又はＬＦ（Ｌｏｗ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の４００ｋＨｚの周波数を有する電圧を電極４１に印加する。

【0021】

プラズマＣＶＤ装置１００においては、真空容器１０内に原料ガスが供給されている状態で電極４１に高周波電圧が印加されることにより、当該真空容器１０内に供給された原料ガスの分子が励起されて原料ガスがプラズマ状態となる。プラズマＣＶＤ装置１００は、原料ガスをプラズマ状態とすることで、トッププレート６２上に載置されたウェハＷ上に酸化シリコン（ＳｉＯ_２）や窒化シリコン（ＳｉＮ）膜として堆積させることが可能である。

【0022】

シャッタ５０は、ウェハＷを外部から真空容器１０内に搬出入する搬入出口を開閉するシャッタである。なお、シャッタ５０の外部には、図示されない予備真空室が設けられており、当該予備真空室内に備えられたアーム等によってウェハＷが搬送される。

【0023】

加熱部としてのヒータ６１は、真空容器１０内に設けられたステージ６０上に設けられたセラミックヒータ等の加熱器である。ヒータ６１には、例えば、図示されない電源装置及び熱電対が接続されており、プラズマＣＶＤ装置１００による成膜処理時にウェハＷを所定の温度に加熱する。

【0024】

ヒータ６１は、例えば、円板状の形状を有する。また、ヒータ６１上面である、ステージ６０と対向する面と反対の側の面の外縁部に沿った領域には、内側面が雌ねじ加工されている円柱形状の複数の凹部６１Ｄが形成されている。また、複数の凹部６１Ｄは、例えば、ヒータ６１の上面の外縁部に沿った領域に周方向において互いに等間隔となるように形成される。本実施例においては、複数の凹部６１Ｄは、上面視において、ヒータ６１の上面の中心点に対して互いに６０°の点対称位置にそれぞれ形成されている。また、ヒータ６１の凹部６１Ｄ内には、上記した内側面に雌ねじ加工されたねじ山によって固定されたヘリサート（図１では図示されない）が設けられている。

【0025】

また、ヒータ６１の中央の領域には、リフトピン６３用の複数の貫通穴６１Ｌが形成されている。

【0026】

トッププレート６２は、ヒータ６１上に載置された、ウェハＷを載置するための載置部である。トッププレート６２は、例えば、円板状の形状を有する。ウェハＷは、トッププレート６２の上面である、ヒータ６１に対向する面と反対の面の中央の領域に載置される。すなわち、トッププレート６２の上面がウェハ載置面となる。

【0027】

トッププレート６２は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）又はアルミニウムを含む合金からなる。また、トッププレート６２の表面は、陽極酸化処理されたアルマイト層が形成されており、表面が絶縁されている。

【0028】

また、トッププレート６２のウェハ載置面の外縁部に沿った領域には、複数の円柱状の凹部６２Ｄ及び当該各々の凹部６２Ｄの底部からヒータ６１に対向する面まで貫通する円柱状の複数の貫通穴６２Ｈが形成されている。複数の貫通穴６２Ｈは、固定具７０を挿入するための貫通穴である。トッププレート６２の複数の貫通穴６２Ｈ及び凹部６２Ｄは、ヒータ６１の凹部６１Ｄと対応した位置に形成されている。すなわち、トッププレート６２の複数の貫通穴６２Ｈとヒータ６１の凹部６１Ｄとは、ヒータ６１とトッププレート６２とが所定の位置関係にある際に、互いに連通するように配されている。

【0029】

また、トッププレート６２の中央のウェハＷが載置される領域内には、リフトピン６３用の複数の貫通穴６２Ｌが形成されている。トッププレート６２の複数の貫通穴６２Ｌは、ヒータ６１の複数の貫通穴６１Ｌと対応した位置に形成されている。すなわち、トッププレート６２の複数の貫通穴６２Ｌとヒータ６１の複数の貫通穴６１Ｌとは、ヒータ６１とトッププレート６２とが所定の位置関係にある際に１の貫通孔を形成するように配されている。

【0030】

リフトピン６３は、トッププレート６２の載置面上に載置されたウェハＷを押し上げる突き上げピンである。リフトピン６３は、リフトピン６３を昇降させる図示しない昇降機構と接続されている。リフトピン６３は、昇降機構の動作に応じてヒータ６１の貫通穴６１Ｌ及びトッププレート６２の貫通穴６１Ｌに収納されている位置と、リフトピン６３の先端がトッププレート６２のウェハ載置面から所定の高さまで突出する位置との間で昇降する。また、ウェハＷは、リフトピン６３がトッププレート６２の載置面から突出する際においてこれに支持される。ウェハＷをトッププレート６２の載置面への載置する際及びトッププレート６２の載置面からの搬送を行う際にリフトピン６３を突出させることで、ウェハＷと載置面との間にウェハＷの搬送に用いられるアームのエンドエフェクタが入る隙間をもたらすことができる。

【0031】

固定具７０は、例えば、ナベ型、トラス型又はバインド型の形状のヘッド部を有する、例えば、ニッケル等の金属からなるスクリュである。固定具７０は、ねじ部又は胴部（以下、単に胴部とも称する）の外径がトッププレート６２の貫通穴６２Ｈの径よりも小さい寸法を有し、ヘッド部の外径がトッププレート６２の貫通穴６２Ｈの径よりも大きい寸法を有する。固定具７０の胴部は、トッププレート６２の貫通穴６２Ｈ及びヒータ６１の凹部６１Ｄに挿入され、ヒータ６１の凹部６１Ｄに設けられたヘリサートと係合している。固定具７０のヘッド部は、その底面がトッププレート６２の凹部６２Ｄの底部の貫通穴６２Ｈの周辺部に接触し、トッププレート６２をヒータ６１の方向に押し付ける。これにより、トッププレート６２は、固定具７０によってヒータ６１に固定される。

【0032】

固定具７０は、トッププレート６２の凹部６２Ｄ内において、ヘッド部が真空容器内に露出している。言い換えれば、プラズマＣＶＤ装置１００は、真空容器１０内でトッププレート６２とヒータ６１とを固定しかつ少なくとも一部が真空容器１０内に露出した露出部分を有する金属からなる固定具７０を有する。

【0033】

キャップ部材８０は、トッププレート６２の凹部６２Ｄ内に露出した固定具７０の露出部分を覆うキャップである。

【0034】

キャップ部材８０は、例えば、円筒状の側部及び当該側部の一方の開口を閉塞する天蓋部からなる桶状の形状を有する。

【0035】

キャップ部材８０は、開口部を介して固定具７０のヘッド部がキャップ部材８０内に収容されるようにトッププレート６２の凹部６２Ｄ内に配されている。すなわち、キャップ部材８０は、トッププレート６２の凹部６２Ｄ内において、固定具７０の露出部分であるヘッド部を覆うように配されている。

【0036】

また、キャップ部材８０は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）又はアルミニウムを含む合金からなる。また、キャップ部材８０の表面は、陽極酸化処理されたアルマイト層が形成されており、表面が絶縁されている。

【0037】

図２は、本願の実施例１に係るキャップ部材８０が凹部６２Ｄ内に収まりかつ固定具７０を覆っている状態を示す拡大斜視図である。図２においては、凹部６２Ｄ及び固定具７０を一点鎖線で示している。

【0038】

キャップ部材８０は、上述のように、円筒状の側部８０Ｓと、当該側部８０Ｓの一方の開口を閉塞する天蓋部８０Ｌとが一体的に形成された形状を有する。

【0039】

以下、キャップ部材８０の天蓋部８０Ｌ側を上側、側部８０Ｓの開口された側を下側として説明する。また、キャップ部材８０の天蓋部８０Ｌによって閉塞されている側の面を上面８０Ｔと称し、側部８０Ｓの開口の周縁にある面を下面８０Ｂとして説明する。

【0040】

キャップ部材８０は、上述のように、アルミニウム（Ａｌ）又はアルミニウムを含む合金からなる。言い換えれば、キャップ部材８０は、筒状のアルミニウム又はアルミニウムを含む合金からなる側部８０Ｓと、側部８０Ｓの一方の開口を閉塞するアルミニウム又はアルミニウムを含む合金からなる天蓋部８０Ｌと、を有する。また、言い換えれば、プラズマＣＶＤ装置１００は、筒状の側部８０Ｓ及び側部８０Ｓの一方の開口を閉塞する天蓋部８０Ｌを有するアルミニウム又はアルミニウムを含む合金からなるキャップ部材８０を有する。なお、キャップ部材８０は、アルミニウム又はアルミニウム合金以外の金属で形成されていてもよい。

【0041】

側部８０Ｓの開口された側の端面である下面８０Ｂは、略平坦な面に形成されている。すなわち、キャップ部材８０は、側部８０Ｓの上方の側の面が天蓋部８０Ｌで閉塞された桶状の形状を有する。言い換えれば、キャップ部材８０は、側部８０Ｓの天蓋部８０Ｌで閉塞されていない側の開口側の端面である下面８０Ｂが略平坦面である。

【0042】

また、上述のようにキャップ部材８０の表面は、陽極酸化処理されたアルマイト層が形成されており、表面が絶縁されている。

【0043】

キャップ部材８０は、下面８０Ｂがトッププレート６２の凹部６２Ｄの底部と対向するように、トッププレート６２の凹部６２Ｄ内に配されている。なお、キャップ部材８０の下面８０Ｂの開口の内径、すなわち、円筒状の側部８０Ｓの内径は、固定具７０のヘッド部７０Ｈの外径よりも大きい。すなわち、固定具７０のヘッド部７０Ｈは、キャップ部材８０の側部８０Ｓ及び天蓋部８０Ｌに囲まれた収容空間ＣＳに収容される。

【0044】

また、キャップ部材８０の上面８０Ｔの外縁部には、側部８０Ｓの外側面にまで延在する切欠き部ＮＴが形成されている。切欠き部ＮＴは、キャップ部材８０の上方から見て線対称の位置に一組形成されている。切欠き部ＮＴによってキャップ部材８０と凹部６２Ｄとの間に空間が形成される。メンテナンス時にキャップ部材８０をトッププレート６２から取り外す際には、この切欠き部ＮＴによって形成される空間にピンセット等の把持具の先端が差し込まれ、キャップ部材８０が把持される。

【0045】

また、キャップ部材８０は、互いに隣り合う面同士がなす各々の角部がＣ面加工又はＲ加工等の面取り加工が施されている。当該各々の角部が面取り加工されていることにより、キャップ部材８０の表面のアルマイト層を安定してかつ均一に形成することが可能となる。言い換えれば、キャップ部材８０の各々の角部は、面取り加工されている。

【0046】

キャップ部材８０は、側部８０Ｓ及び天蓋部８０Ｌに囲まれた収容空間ＣＳで固定具７０を覆うことにより、金属である固定具７０の露出部分を隠蔽し異常放電の発生を抑制することが可能となる。

【0047】

図３は、本願の実施例１に係るキャップ部材８０がトッププレート６２の凹部６２Ｄに配された際のキャップ部材８０近傍の拡大断面図である。図３において、キャップ部材８０は、図２の３－３面に沿った断面を示している。

【0048】

上述のように、ヒータ６１は、固定具７０の胴部７０Ｔを挿入するための凹部６１Ｄを有する。また、ヒータ６１の凹部６１Ｄ内には、固定具７０と係合するヘリサート６１Ａが設けられている。

【0049】

また、上述のように、トッププレート６２は、固定具７０及びキャップ部材８０を収容するための円柱状の複数の凹部６２Ｄ及び当該凹部６２Ｄの底部から当該各々の凹部６２Ｄの底部からヒータ６１に対向する面まで貫通する円柱状の複数の貫通穴６２Ｈを有する。また、上述のように、トッププレート６２は、貫通穴６２Ｈとヒータ６１の凹部６１Ｄが連通する位置に載置される。言い換えれば、プラズマＣＶＤ装置１００のトッププレート６２は、ヒータ６１と対向する下面と反対の面である上面にキャップ部材８０の側部８０Ｓを収容可能な形状の凹部６２Ｄ及び凹部６２Ｄの底部からヒータ６１と対向する面まで貫通する貫通穴６２Ｈを有する。

【0050】

また、上述のように、トッププレート６２は、アルミニウム又はアルミニウムを含む合金からなる母材６２Ｂ及び母材６２Ｂの表面に陽極酸化処理によって形成されたアルマイト層６２Ａからなる。すなわち、トッププレート６２は、その上面、下面、側面、貫通穴６２Ｈの内面及び凹部６２Ｄの内面がアルマイト層６２Ａで覆われている。

【0051】

上述のように、トッププレート６２のアルマイト層６２Ａは、アルミニウム又はアルミニウムを含む合金の母材６２Ｂの表面に陽極酸化処理によって形成された陽極酸化層である。アルマイト層６２Ａは、例えば、トッププレート６２の母材６２Ｂを硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）又はシュウ酸（Ｃ_２Ｈ_２Ｏ_４）等の電解液に浸した後、母材６２Ｂを陽極とした電流を流して母材６２Ｂの表面を酸化させることによって得られる。

【0052】

上述のように、固定具７０は、ヘッド部７０Ｈ及び胴部７０Ｔからなる金属製のスクリュである。固定具７０の胴部７０Ｔは、雄ねじ加工が施されており、トッププレート６２の貫通穴６２Ｈ及びヒータ６１の凹部６１Ｄに挿入される。固定具７０は、ヒータ６１の凹部６１Ｄに挿入された後、ねじ締め動作させることによってヘリサート６１Ａと係合してヒータ６１に固定される。また、固定具７０は、ねじ締め動作させることによってヘッド部７０Ｈの底面がトッププレート６２の凹部６２Ｄの底部を押し付け、トッププレート６２をヒータ６１に固定する。言い換えれば、プラズマＣＶＤ装置１００の固定具７０は、トッププレート６２の貫通穴６２Ｈに挿入されかつヒータ６１と係合して、トッププレート６２をヒータ６１に固定する。

【0053】

上述のように、キャップ部材８０は、円筒状の側部８０Ｓ及び当該側部８０Ｓの一方の開口を閉塞する天蓋部８０Ｌが一体的に形成された桶状の形状を有する。また、キャップ部材８０は、アルミニウム又はアルミニウムを含む合金からなる母材としての一体的に形成された側部８０Ｓ及び天蓋部８０Ｌの表面に陽極酸化処理によって形成されたアルマイト層８０Ａを有する。

【0054】

キャップ部材８０のアルマイト層８０Ａは、アルミニウム又はアルミニウムを含む合金を陽極酸化処理によって形成された陽極酸化層である。アルマイト層８０Ａは、トッププレート６２と同様に、一体的に形成された側部８０Ｓ及び天蓋部８０Ｌを硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）又はシュウ酸（Ｃ_２Ｈ_２Ｏ_４）等の電解液に浸した後、側部８０Ｓ及び天蓋部８０Ｌを陽極とした電流を流して側部８０Ｓ及び天蓋部８０Ｌの表面を酸化させることによって得られる。

【0055】

また、上述のように、キャップ部材８０は、互いに隣り合う面同士の各々の角部がＣ面加工又はＲ加工等の面取り加工が施されている。当該各々の角部が面取り加工されていることにより、キャップ部材８０の表面のアルマイト層８０Ａを安定してかつ均一に形成することが可能となる。

【0056】

キャップ部材８０は、下面８０Ｂが固定具７０のヘッド部７０Ｈに対向する向きでトッププレート６２の凹部６２Ｄ内に収容される。キャップ部材８０の下面８０Ｂは、トッププレート６２の凹部６２Ｄの底部と接触している。すなわち、キャップ部材８０は、トッププレート６２の凹部６２Ｄの内部において、側部８０Ｓ及び天蓋部８０Ｌに囲まれた収容空間ＣＳで固定具７０の露出部分を覆いかつ、固定具７０の露出部分を隠蔽している。

【0057】

言い換えれば、キャップ部材８０は、プラズマＣＶＤ装置１００の真空容器１０内で部品を固定しかつ少なくとも一部が真空容器１０内に露出した露出部分を有する固定具７０の露出部分であるヘッド部７０Ｈを覆うキャップ部材であり、側部８０Ｓ及び天蓋部８０Ｌによって形成された収容空間ＣＳに固定具７０が収容される。また、言い換えれば、プラズマＣＶＤ装置１００のキャップ部材８０は、側部８０Ｓ及び天蓋部８０Ｌによって形成された収容空間ＣＳに固定具７０の露出部分であるヘッド部７０Ｈが収容されるようにトッププレート６２の凹部６２Ｄ内に配されている。

【0058】

また、キャップ部材８０は、キャップ部材８０の上面８０Ｔとトッププレート６２の上面とが同一高さとなるように形成される。すなわち、キャップ部材８０の下面８０Ｂから上面８０Ｔまでの高さと、トッププレート６２の凹部６２Ｄの底部からトッププレート６２の上面までの高さとが同等の高さとなるように形成されている。言い換えれば、プラズマＣＶＤ装置１００のキャップ部材８０の上面８０Ｔとトッププレート６２の上面とが同一の面内に配されるように構成されている。

【0059】

固定具７０には、本実施例のプラズマＣＶＤ装置１００等の真空環境下で用いられる場合、一般的に、割れ又は欠けが生じにくく靭性の高いニッケル等の金属が用いられることが多い。また、セラミック等の材質からなるヒータ６１及び表面にアルマイト層６２Ａが形成されたトッププレート６２は、表面が絶縁されている。すなわち、金属製の固定具７０は、電気的にフロート状態となっている。

【0060】

この固定具７０が真空容器１０内に露出していると、プラズマ生成時に固定具７０が帯電（チャージアップ）を起こし、真空容器１０内に生成されたプラズマが固定具７０の露出部分で異常放電を起こす可能性がある。本実施例においては、トッププレート６２の載置面の外縁に沿った領域、すなわちウェハＷ外周部において固定具７０が露出していると、ウェハＷの外周部の固定具７０の露出部分で異常放電が発生し、ウェハＷの成膜面内の膜厚の異常分布が発生する可能性がある。

【0061】

キャップ部材８０は、この金属製の固定具７０の露出部分を覆うように配されている。これにより、プラズマＣＶＤ装置１００は、真空容器１０内のプラズマ生成時に異常放電を抑制することができ、安定したプラズマを生成することが可能となる。

【0062】

また、トッププレート６２及びキャップ部材８０を双方ともにアルミニウム（Ａｌ）又はアルミニウムを含む合金からなることとしつつ、トッププレート６２及びキャップ部材８０の各々の表面に陽極酸化処理されたアルマイト層を形成している。これにより、プラズマ化した原料ガスのイオンがキャップ部材８０に集中することなく、トッププレート６２上で均一なプラズマを生成することが可能となる。

【0063】

また、キャップ部材８０の上面は、トッププレート６２の上面（ウェハ載置面）と略同等な高さとなるようにトッププレート６２の凹部６２Ｄ内に配されている。これにより、トッププレート６２の上面上において、キャップ部材８０とトッププレート６２との段差による凹凸が小さくなり、凹凸のエッジ部での異常放電の発生を抑制することが可能となる。

【実施例0064】

図４は、本願の実施例２に係るキャップ部材８３が凹部６２Ｄ内に収まりかつ固定具７０を覆っている状態を示す拡大斜視図である。また、図５は、本願の実施例２に係るキャップ部材８３をトッププレート６２の凹部６２Ｄに配された際のキャップ部材８３近傍の拡大断面図である。図４においては、凹部６２Ｄ及び固定具７０を一点鎖線で示している。図５において、キャップ部材８３は、図４の５－５面に沿った断面を示している。

【0065】

キャップ部材８３は、実施例１のキャップ部材８０と基本的に同様の材質及び構成を有する。キャップ部材８３は、下面８３Ｂに複数の切欠き部８３Ｈを有する点でキャップ部材８０と異なる。以下においては、複数の切欠き部８３Ｈを除く部分の構成は実施例１のキャップ部材８０と同様であるため、説明を割愛する。

【0066】

切欠き部８３Ｈは、例えば、下面８３Ｂにおいて、側部８３Ｓの内側面から外側面に至る複数の領域に半円柱形状に形成されている。言い換えれば、キャップ部材８３の側部８３Ｓの天蓋部８３Ｌで閉塞された端面と反対の側の端面である下面８３Ｂには、側部８３Ｓの内側面から外側面に至る半円柱形状の切欠き部８３Ｈが形成されている。

【0067】

また、切欠き部８３Ｈは、例えば、キャップ部材８３の下面８３Ｂの外縁の中心点に対して対称となる領域に形成されている。本実施例２においては、キャップ部材８３の下面８３Ｂの外縁の中心点に対して９０°の点対称となる領域に４の切欠き部８３Ｈが形成されている。言い換えれば、切欠き部８３Ｈは、側部８３Ｓの下面８３Ｂの外縁の中心点に対して対称となる位置に複数個形成されている。

【0068】

なお、切欠き部８３Ｈの数は４に限定されない。具体的には、切欠き部８３Ｈは、２以上の複数の切欠き部８３Ｈがキャップ部材８３の下面８３Ｂに形成され、かつそれぞれが上面視においてキャップ部材８３の中心点に対して点対称となる領域に形成されていればよい。

【0069】

また、図５に示すように、切欠き部８３Ｈの内面にもアルマイト層８３Ａが形成されている。言い換えれば、キャップ部材８３の表面には、陽極酸化されたアルマイト層８３Ａが形成されている。

【0070】

また、アルマイト層８３Ａの形成前において、切欠き部８３Ｈの内面と、下面８３Ｂ、側部８３Ｓの内側面及び外側面とで形成される各々の角部は、実施例１と同様に、Ｃ面加工又はＲ加工等の面取り加工が施されている。これにより、キャップ部材８３の切欠き部８３Ｈの角部においても、アルマイト層８３Ａを安定してかつ均一に形成することが可能となる。

【0071】

キャップ部材８３の切欠き部８３Ｈによって、プラズマＣＶＤ装置１００のメンテナンス後の真空排気装置２０による真空脱気時に、キャップ部材８３の収容空間ＣＳからの気体の脱気が促進され、一気に勢いよく気体が脱気することが防止できる。キャップ部材８３を用いることにより、メンテナンス後の真空排気装置２０による真空脱気時において、真空容器内の大きく圧力が下がってから収容空間ＣＳから勢いよく空気が外に排出されてキャップ部材８３が跳ねることによる、キャップ部材８３の抜け、外れ等の問題を防止しつつ真空容器１０内を真空排気させることが可能である。

【0072】

すなわち、キャップ部材８３によれば、メンテナンス後の真空脱気プロファイルを緩やかにする等工夫せずともキャップ部材８３の外れの問題は生じない。従って、プラズマＣＶＤ装置１００のメンテナンス後の真空脱気の速度を向上させることができ、メンテナンス後の製造（成膜）稼働までの時間を短時間化することが可能となる。なお、プラズマＣＶＤ装置１００のメンテナンス後の製造（成膜）稼働時において、ウェハＷは、予備真空室を介して真空容器１０内に搬入出される。従って、真空容器１０内には大きな真空度の変異は発生しないため、キャップ部材８０の抜け、外れ等の問題は生じない。

【0073】

なお、切欠き部８３Ｈの形状は、上記の半円柱形状の形状に限定されず、切欠き部８３Ｈの角部が面取り加工されていれば多角柱状等のいずれの形状であってもよい。

【0074】

また、切欠き部８３Ｈは、下面８３Ｂに形成されることに限定されない。例えば、キャップ部材８３の側部８３Ｓの外側面から内側面貫通する小径のピンホールであってもよい。

【0075】

また、切欠き部８３Ｈの大きさ（径）は、真空容器１０内にプラズマを生成した際に、収容空間ＣＳ内にプラズマが侵入しない程度に十分に小さい方が好ましい。切欠き部８３Ｈが、プラズマがキャップ部材８３の収容空間ＣＳに容易に侵入するような大きさを有する場合、収容空間ＣＳ内に収容された固定具７０がチャージアップされて異常放電の要因となる可能性があるためである。切欠き部８３Ｈの大きさ（径）は、真空脱気時に収容空間ＣＳ内の気体を促進できる大きさであればよい。

【0076】

このようなキャップ部材８３を用いてトッププレート６２の凹部６２Ｄ内で金属製の固定具７０を覆うことにより、実施例１と同様に、固定具７０による異常放電を抑制し、成膜処理時にウェハＷの成膜面内の膜厚の異常分布を抑制することが可能となる。