特許 7496476 耐プラズマガラス及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-29

(45)【発行日】2024-06-06

(54)【発明の名称】耐プラズマガラス及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   C03C 3/112 20060101AFI20240530BHJP

【ＦＩ】

C03C3/112

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2023522500

(86)(22)【出願日】2021-10-05

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-10-25

(86)【国際出願番号】 KR2021013593

(87)【国際公開番号】W WO2022075687

(87)【国際公開日】2022-04-14

【審査請求日】2023-04-07

(31)【優先権主張番号】10-2020-0130481

(32)【優先日】2020-10-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(31)【優先権主張番号】10-2021-0070398

(32)【優先日】2021-05-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】523130855

【氏名又は名称】ハンソル アイワンス カンパニー リミテッド

(73)【特許権者】

【識別番号】517434736

【氏名又は名称】コリア インスティチュート オブ セラミック エンジニアリング アンド テクノロジー

(74)【代理人】

【識別番号】100112737

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 考晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136168

【弁理士】

【氏名又は名称】川上 美紀

(74)【代理人】

【識別番号】100196117

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 利恵

(72)【発明者】

【氏名】ダエ ジーン キム

(72)【発明者】

【氏名】ヘ ウォン セオク

(72)【発明者】

【氏名】ヒョン ジュン キム

【審査官】有田 恭子

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５６－０４１８５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／０３１５０７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００２－２１２７３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０３Ｃ １／００－１４／００

ＩＮＴＥＲＧＬＡＤ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＳｉＯ_２粉末、Ａｌ_２Ｏ_３粉末、ＭｇＯ粉末及びＭｇＦ_２粉末を混合して耐プラズマガラスの原料を準備する段階；
前記耐プラズマガラスの原料を溶融させる段階；
溶融された結果物をガラス転移温度（Ｔ_ｇ）より高い温度で徐冷する段階；
徐冷した結果物を室温まで炉冷する段階；及び
炉冷した耐プラズマガラスを収得する段階を含み、
収得された耐プラズマガラスは、ＳｉＯ_２：４０～７５モル％、Ａｌ_２Ｏ_３：５～２０モル％、ＭｇＯ：１０～４０モル％及びＭｇＦ_２を０．０１～１０モル％を含むことを特徴とする、耐プラズマガラスの製造方法。

【請求項2】

前記ＭｇＯと前記ＭｇＦ_２は、９０：１０～８０：２０のモル比を有することを特徴とする、請求項１に記載の耐プラズマガラスの製造方法。

【請求項3】

前記収得された耐プラズマガラスのガラス転移温度（Ｔ_ｇ）は、７００℃～８００℃であることを特徴とする、請求項１に記載の耐プラズマガラスの製造方法。

【請求項4】

前記収得された耐プラズマガラスの軟化点（Ｔ_ｄｓｐ）は、７５０℃～８５０℃であることを特徴とする、請求項１に記載の耐プラズマガラスの製造方法。

【請求項5】

前記収得された耐プラズマガラスは、フッ素（ｆｌｕｏｒｉｎｅ）とアルゴン（Ａｒ）の混合プラズマ環境に用いられるガラスであり、前記収得された耐プラズマガラスは、フッ素とアルゴンの混合プラズマに対して蝕刻率が１５ｎｍ／ｍｉｎより低い耐プラズマ特性を有することを特徴とする、請求項１に記載の耐プラズマガラスの製造方法。

【請求項6】

前記溶融させる段階は、１３００℃～１６５０℃の温度で行われることを特徴とする、請求項１に記載の耐プラズマガラスの製造方法。

【請求項7】

前記徐冷する段階は、７００℃～９００℃の温度で行われることを特徴とする、請求項１に記載の耐プラズマガラスの製造方法。

【請求項8】

ＳｉＯ_２：４０～７５モル％、Ａｌ_２Ｏ_３：５～２０モル％、ＭｇＯ：１０～４０モル％及びＭｇＦ_２を０．０１～１０モル％を含むことを特徴とする、耐プラズマガラス。

【請求項9】

前記ＭｇＯと前記ＭｇＦ_２は、９０：１０～８０：２０のモル比を有することを特徴とする、請求項８に記載の耐プラズマガラス。

【請求項10】

前記耐プラズマガラスのガラス転移温度（Ｔ_ｇ）は、７００℃～８００℃であることを特徴とする、請求項８に記載の耐プラズマガラス。

【請求項11】

前記耐プラズマガラスの軟化点（Ｔ_ｄｓｐ）は、７５０℃～８５０℃であることを特徴とする、請求項８に記載の耐プラズマガラス。

【請求項12】

前記耐プラズマガラスは、フッ素（ｆｌｕｏｒｉｎｅ）とアルゴン（Ａｒ）の混合プラズマ環境に用いられるガラスであり、前記耐プラズマガラスは、フッ素とアルゴンの混合プラズマに対して蝕刻率が１５ｎｍ／ｍｉｎより低い耐プラズマ特性を有することを特徴とする、請求項８に記載の耐プラズマガラス。

【請求項13】

前記耐プラズマガラスは、半導体製造用工程チャンバの内部部品であることを特徴とする、請求項８に記載の耐プラズマガラス。

【請求項14】

前記内部部品は、フォーカスリング（ｆｏｃｕｓ ｒｉｎｇ）、エッジリング（ｅｄｇｅ ｒｉｎｇ）、カバーリング（ｃｏｖｅｒ ｔｉｎｇ）、リングシャワー（ｒｉｎｇ ｓｈｏｗｅｒ）、インシュレーター（ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）、ＥＰＤウィンドウ（ｗｉｎｄｏｗ）、電極（ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）、ビューポート（ｖｉｅｗ ｐｏｒｔ）、インナーシャッター（ｉｎｎｅｒ ｓｈｕｔｔｅｒ）、静電チャック（ｅｌｅｃｔｒｏ ｓｔａｔｉｃ ｃｈｕｃｋ）、ヒーター（ｈｅａｔｅｒ）、チャンバライナー（ｃｈａｍｂｅｒ ｌｉｎｅｒ）、シャワーヘッド（ｓｈｏｗｅｒ ｈｅａｄ）、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）用ボート（ｂｏａｔ）、ウォールライナー（ｗａｌｌ ｌｉｎｅｒ）、シールド（ｓｈｉｅｌｄ）、コールドパッド（ｃｏｌｄ ｐａｄ）、ソースヘッド（ｓｏｕｒｃｅ ｈｅａｄ）、アウターライナー（ｏｕｔｅｒ ｌｉｎｅｒ）、デポジションシールド（ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｓｈｉｌｅｄ）、アッパーライナー（ｕｐｐｅｒ ｌｉｎｅｒ）、排出プレート（ｅｘｈａｕｓｔ ｐｌａｔｅ）及びマスクフレーム（ｍａｓｋ ｆｒａｍｅ）のうちいずれか一つであることを特徴とする、請求項１３に記載の耐プラズマガラス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施例は、耐プラズマガラス及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体及び／又はディスプレイの製造時にプラズマ蝕刻工程が適用されている。最近、ナノ工程が適用されるに従って蝕刻の難易度が増加し、高密度プラズマ環境に露出される工程チャンバの内部部品は、耐食性を有するアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、イットリア（Ｙ_２Ｏ_３）のような酸化物系セラミックスが主に用いられている。

【0003】

多結晶素材がフッ素系ガスを用いる高密度プラズマ蝕刻環境に長期間露出される場合、局所的な浸食によって粒子が脱落し、それによる汚染粒子の発生確率が高くなる。これは、半導体／ディスプレイの欠陥を誘発して生産収率に悪影響を及ぼす。

【0004】

このような発明の背景となる技術に開示された上述した情報は、本発明の背景に対する理解度を向上させるためのものに過ぎず、したがって、従来技術を構成しない情報を含むこともできる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の実施例による解決しようとする課題は、耐プラズマ特性を向上させた耐プラズマガラス及びその製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の実施例による耐プラズマガラスの製造方法は、ＳｉＯ_２粉末、Ａｌ_２Ｏ_３粉末、ＭｇＯ粉末及びＭｇＦ_２粉末を混合して耐プラズマガラスの原料を準備する段階；前記耐プラズマガラスの原料を溶融させる段階；溶融された結果物をガラス転移温度（Ｔ_ｇ）より高い温度で徐冷する段階；徐冷した結果物を室温まで炉冷する段階；及び炉冷した耐プラズマガラスを収得する段階を含み、収得された耐プラズマガラスは、ＳｉＯ_２：４０～７５モル％、Ａｌ_２Ｏ_３：５～２０モル％、ＭｇＯ：１０～４０モル％及びＭｇＦ_２を０．０１～１０モル％を含むことができる。

【0007】

前記ＭｇＯと前記ＭｇＦ_２は、９０：１０～８０：２０のモル比を有することができる。

【0008】

前記収得された耐プラズマガラスのガラス転移温度（Ｔ_ｇ）は、７００℃～８００℃であってもよい。

【0009】

前記収得された耐プラズマガラスの軟化点（Ｔ_ｄｓｐ）は、７５０℃～８５０℃であってもよい。

【0010】

前記収得された耐プラズマガラスは、フッ素（ｆｌｕｏｒｉｎｅ）とアルゴン（Ａｒ）の混合プラズマ環境に用いられるガラスであり、前記収得された耐プラズマガラスは、フッ素とアルゴンの混合プラズマに対して蝕刻率が１５ｎｍ／ｍｉｎより低い耐プラズマ特性を有することができる。

【0011】

前記溶融させる段階は、１３００℃～１６５０℃の温度で行われ得る。

【0012】

前記徐冷する段階は、７００℃～９００℃の温度で行われ得る。

【0013】

本発明の実施例による耐プラズマガラスは、ＳｉＯ_２：４０～７５モル％、Ａｌ_２Ｏ_３：５～２０モル％、ＭｇＯ：１０～４０モル％及びＭｇＦ_２を０．０１～１０モル％を含むことができる。

【0014】

前記耐プラズマガラスは、半導体製造用工程チャンバの内部部品であってもよい。

【0015】

前記内部部品は、フォーカスリング（ｆｏｃｕｓ ｒｉｎｇ）、エッジリング（ｅｄｇｅ ｒｉｎｇ）、カバーリング（ｃｏｖｅｒ ｔｉｎｇ）、リングシャワー（ｒｉｎｇ ｓｈｏｗｅｒ）、インシュレーター（ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）、ＥＰＤウィンドウ（ｗｉｎｄｏｗ）、電極（ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）、ビューポート（ｖｉｅｗ ｐｏｒｔ）、インナーシャッター（ｉｎｎｅｒ ｓｈｕｔｔｅｒ）、静電チャック（ｅｌｅｃｔｒｏ ｓｔａｔｉｃ ｃｈｕｃｋ）、ヒーター（ｈｅａｔｅｒ）、チャンバライナー（ｃｈａｍｂｅｒ ｌｉｎｅｒ）、シャワーヘッド（ｓｈｏｗｅｒ ｈｅａｄ）、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）用ボート（ｂｏａｔ）、ウォールライナー（ｗａｌｌ ｌｉｎｅｒ）、シールド（ｓｈｉｅｌｄ）、コールドパッド（ｃｏｌｄ ｐａｄ）、ソースヘッド（ｓｏｕｒｃｅ ｈｅａｄ）、アウターライナー（ｏｕｔｅｒ ｌｉｎｅｒ）、デポジションシールド（ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｓｈｉｌｅｄ）、アッパーライナー（ｕｐｐｅｒ ｌｉｎｅｒ）、排出プレート（ｅｘｈａｕｓｔ ｐｌａｔｅ）及びマスクフレーム（ｍａｓｋ ｆｒａｍｅ）のうちいずれか一つであってもよい。

【発明の効果】

【0016】

本発明の実施例は、耐プラズマ特性を向上させた耐プラズマガラス及びその製造方法を提供する。一例で、本発明の実施例による耐プラズマガラスは、フッ素（ｆｌｕｏｒｉｎｅ）とアルゴン（Ａｒ）の混合プラズマ環境に用いられるガラスであってもよいが、このとき、耐プラズマガラスは、フッ素とアルゴンの混合プラズマに対して蝕刻率（ｎｍ／ｍｉｎ）が約１５より低いことがある。また、本発明の実施例による耐プラズマガラスの硬度（Ｇｐａ）は約６．５～約７．５、誘電定数（Ｆ／ｍ）は約４～約６、密度（ｇ／ｃｍ^３）は約２～約３を有することによって、通常のプラズマ蝕刻装備内で適切に用いられ得る。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施例による耐プラズマガラスの製造方法を示したフローチャートである。

【図2】本発明の実施例による耐プラズマガラスの製造のための組成比を示した表である。

【図3】本発明の実施例による耐プラズマガラスを示した写真である。

【図4】本発明の実施例による耐プラズマガラスの多様な特性を示した表である。

【図5】本発明の実施例による耐プラズマガラスに対する非晶質パターン測定結果を示したグラフである。

【発明を実施するための最先の形態】

【0018】

以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳しく説明する。

【0019】

本発明の実施例は、当該技術分野において通常の知識を有した者に本発明をより完全に説明するために提供されるものであり、下記実施例は、互いに異なる多様な形態に変形され得、本発明の範囲が下記の実施例によって限定されるものではない。むしろ、これら実施例は、本開示を一層充実させ且つ完全となるようにし、当業者に本発明の思想を完全に伝達するために提供されるものである。

【0020】

本明細書で用いられたように、用語「及び／又は」は、該当する列挙された項目のうちいずれか一つ及び一つ以上のすべての組み合わせを含む。また、本明細書で用いられた用語は、特定実施例を説明するために用いられ、本発明を制限するためのものではない。本明細書で用いられたように、単数形態は、文脈上異なる場合を明白に指摘するものではない場合、複数の形態を含むことができる。また、本明細書で用いられる場合、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ、ｉｎｃｌｕｄｅ）」及び／又は「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ、ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は、言及した形状、数字、段階、動作、部材、要素及び／又はこれらグループの存在を特定するものであり、一つ以上の他の形状、数字、動作、部材、要素及び／又はグループの存在又は付加を排除するものではない。

【0021】

本明細書で、第１、第２などの用語が多様な部材、部品、領域、層及び／又は部分を説明するために用いられるが、これら部材、部品、領域、層及び／又は部分は、これら用語によって限定されてはならないことは自明である。これら用語は、一つの部材、部品、領域、層又は部分を他の領域、層又は部分と区別するためにのみ用いられる。したがって、以下に詳述する第１部材、部品、領域、層又は部分は、本発明の定義から脱しなくても第２部材、部品、領域、層又は部分を指称することができる。

【0022】

図１を参照すると、本発明の実施例による耐プラズマガラスの製造方法に対するフローチャートが示されている。

【0023】

図１に示したように、本発明の実施例による耐プラズマガラスの製造方法は、耐プラズマガラス原料の準備段階Ｓ１、溶融段階Ｓ２、徐冷段階Ｓ３、炉冷段階Ｓ４及び耐プラズマガラスの収得段階Ｓ５を含むことができる。

【0024】

耐プラズマガラス原料の準備段階Ｓ１で、ＳｉＯ_２粉末、Ａｌ_２Ｏ_３粉末、ＭｇＯ粉末及びＭｇＦ_２粉末を混合して耐プラズマガラスの原料を準備することができる。

【0025】

一例で、Ａｌ_２Ｏ_３は、前駆体として、例えば、Ａｌ（ＯＨ）_３を含むことができ、ＭｇＯは、前駆体として、例えば、Ｍｇ（ＯＨ）_２を含むことができ、ＭｇＦ_２は、前駆体として、例えば、ＭｇＣｌ_２と無水（ａｎｈｙｄｒｏｕｓ）ＨＦの反応で形成された溶液を含むことができる。

【0026】

溶融段階Ｓ２で、耐プラズマガラスの原料を溶融させ得る。

【0027】

一例で、溶融段階は、酸化雰囲気で約１３００℃～約１６５０℃の温度で行われ得る。

【0028】

徐冷段階Ｓ３で、溶融された耐プラズマガラスの原料を徐冷又はアニーリングすることができる。

【0029】

一例で、徐冷又はアニーリング段階は、酸化雰囲気で約７００℃～約９００℃の温度で行われ得る。

【0030】

炉冷段階Ｓ４で、徐冷された耐プラズマガラスの原料を徐徐に冷却させ得る。

【0031】

一例で、炉冷は、炉内の温度が自然的に室温（例えば、２０℃）に到達するまで放置して行われ得る。

【0032】

耐プラズマガラスの収得段階Ｓ５で、炉冷した結果物、すなわち、本発明の実施例によって製造された耐プラズマガラスを収得することができる。

【0033】

一例で、収得された耐プラズマガラスのガラス転移温度（Ｔ_ｇ）は、約７００℃～約８００℃であってもよい。

【0034】

一例で、収得されたネ耐プラズマガラスの軟化点（Ｔｄｓｐ）は、約７００℃～約８００℃であってもよい。

【0035】

一例で、収得された耐プラズマガラスは、ＳｉＯ_２約４０モル％～約７５モル％、Ａｌ_２Ｏ_３約５モル％～約２０モル％、ＭｇＯ約１０モル％～約４０モル％及びＭｇＦ_２約０．０１モル％～約１０モル％を含むことができる。

【0036】

一例で、収得された耐プラズマガラスのうちＭｇＯとＭｇＦ_２は、９０：１０～８０：２０のモル比を含むことができる。

【0037】

一例で、収得された耐プラズマガラスは、フッ素（ｆｌｕｏｒｉｎｅ）とアルゴン（Ａｒ）の混合プラズマ環境に用いられるガラスであり、収得された耐プラズマガラスは、フッ素とアルゴンの混合プラズマに対して蝕刻率が約５ｎｍ／ｍｉｎ～約１５ｎｍ／ｍｉｎであってもよい。

【0038】

図２を参照すると、本発明の実施例による耐プラズマガラスの製造のための組成比に対する表が示されている。

【0039】

実施例１（ＭＡＳＦ９５０５）
耐プラズマガラス原料の準備段階Ｓ１で、ＳｉＯ_２粉末５９．２６７モル％、Ａｌ_２Ｏ_３粉末１０．３０５モル％、ＭｇＯ粉末２８．９０７モル％及びＭｇＦ_２粉末１．５２１モル％を混合して、耐プラズマガラスの原料を準備した。

【0040】

一例で、化学成分の総合を６００ｇ重量で配置し、ジルコニアボールミリング方式で約１時間の間耐プラズマガラスの原料を混合した。一例で、原料６００ｇ：ジルコニアボール１８００ｇ（重量比１：３）で耐プラズマガラスの原料を乾式混合した後、２４時間の間乾燥した。他の例で、化学成分の総合を６００ｇ重量で配置し、ジルコニアボールミリング方式で約１時間の間耐プラズマガラスの原料を混合することができる。一例で、原料６００ｇ：エタノール２４００ｇ：ジルコニアボール５４００ｇ（重量費１：４：９）で耐プラズマガラスの原料を湿式混合した後、２４時間の間乾燥することができる。

【0041】

溶融段階Ｓ２で、乾式混合方式又は湿式混合方式で混合した耐プラズマガラスの原料をスーパーカンタル炉を利用して１４００℃の温度に到逹するまで１０℃／ｍｉｎの速度で温度を増加し、１４００℃の温度で約２時間３０分間維持した。

【0042】

徐冷段階Ｓ３で、溶融された耐プラズマガラスが８２０℃の温度に到逹するまで徐徐に冷却し、８２０℃の温度で約３時間の間維持した。

【0043】

炉冷段階Ｓ４で、徐冷された耐プラズマガラスが室温（例えば、２０℃）に到達するまで自然冷却した。

【0044】

その後、耐プラズマガラスの収得段階Ｓ５で、ＭｇＯ及びＭｇＦ_２を含む炉冷された耐プラズマガラスを得た。ここで、ＭｇＯとＭｇＦ_２のモル比は、約９５：５であってもよい。

【0045】

実施例２（ＭＡＳＦ９０１０）
耐プラズマガラス原料の準備段階（Ｓ１)で、ＳｉＯ_２粉末５９．２６７モル％、Ａｌ_２Ｏ_３粉末１０．３０５モル％、ＭｇＯ粉末２７．３８５モル％及びＭｇＦ_２粉末３．０４３モル％を混合して、耐プラズマガラスの原料を準備した。その外の段階Ｓ２～段階Ｓ５は、実施例１と類似であるか同一である。ここで、収得された耐プラズマガラスのうちＭｇＯとＭｇＦ_２のモル比は、約９０：１０であってもよい。

【0046】

実施例３（ＭＡＳＦ８５１５）
耐プラズマガラス原料の準備段階Ｓ１で、ＳｉＯ_２粉末５９．２６７モル％、Ａｌ_２Ｏ_３粉末１０．３０５モル％、ＭｇＯ粉末２５．８６４モル％及びＭｇＦ_２粉末４．５６４モル％を混合して、耐プラズマガラスの原料を準備した。その外の段階Ｓ２～段階Ｓ５は、実施例１と類似であるか同一である。ここで、収得された耐プラズマガラスのうちＭｇＯとＭｇＦ_２のモル比は、約８５：１５であってもよい。

【0047】

実施例４（ＭＡＳＦ８０２０）
耐プラズマガラス原料の準備段階Ｓ１で、ＳｉＯ_２粉末５９．２６７モル％、Ａｌ_２Ｏ_３粉末１０．３０５モル％、ＭｇＯ粉末２４．３４２モル％及びＭｇＦ_２粉末６．０８６モル％を混合して、耐プラズマガラスの原料を準備した。その外の段階Ｓ２～段階Ｓ５は、実施例１と類似であるか同一である。ここで、収得された耐プラズマガラスのうちＭｇＯとＭｇＦ_２のモル比は、約８０：２０であってもよい。

【0048】

比較例（ＭＡＳ）
耐プラズマガラス原料の準備段階Ｓ１で、ＳｉＯ_２粉末５９．２６７モル％、Ａｌ_２Ｏ_３
粉末１０．３０５モル％、ＭｇＯ粉末３０．４２８モル％を混合して、耐プラズマガラスの原料を準備した。その外の段階Ｓ２～段階Ｓ５は、実施例１と類似であるか同一である。ここで、収得された耐プラズマガラス中にＭｇＦ_２はない。

【0049】

図３を参照すると、本発明の実施例による耐プラズマガラスに対する写真が示されている。ここで、ＭＡＳは比較例、ＭＡＳＦ９５０５は実施例１、ＭＡＳＦ９０１０は実施例２、ＭＡＳＦ８５１５は実施例３、ＭＡＳＦ８０２０は実施例４によって製造された耐プラズマガラスの写真である。図３に示したように、比較例及び実施例１～４による耐プラズマガラスは、全て透明であり、特定の色相（例えば、黄色や白色）を有しなかった。

【0050】

図４を参照すると、本発明の実施例による耐プラズマガラスの多様な特性に対する表が示されている。

【0051】

まず、耐プラズマガラスの熱物性（Ｔ_ｇ、Ｔ_ｃ１、_Ｃ２及びＴ_ｌ）が測定された。Ｌａｂｓｙｓ ｅｖｏに完成された耐プラズマガラスを位置させた後、１０℃／分の速度で１４００℃まで温度を増加させた。このとき、アルゴンガス（４０－５０ｃｃ／分）を利用した。

【0052】

実施例１（ＭＡＳＦ９５０５）によって製造された耐プラズマガラスのガラス転移温度（Ｔ_ｇ）は、約７７４．４℃、１次変曲点温度（Ｔ_ｃ１）は、約１０３４．１℃、２次変曲点温度（Ｔ_ｃ２）は、約１１００．２℃、液状温度（Ｔ_ｌ）は、１３６６．１℃と測定された。

【0053】

実施例２（ＭＡＳＦ９０１０）によって製造された耐プラズマガラスのガラス転移温度（Ｔ_ｇ）は、約７６４．４℃、１次変曲点温度（Ｔ_ｃ１）は、約１０２６．３℃、２次変曲点温度（Ｔ_ｃ２）は、約１０６０．７℃、液状温度（Ｔ_ｌ）は、１３６２．９℃と測定された。

【0054】

実施例３（ＭＡＳＦ８５１５）によって製造された耐プラズマガラスのガラス転移温度（Ｔ_ｇ）は、約７２９．６℃、１次変曲点温度（Ｔ_ｃ１）は、約９９６．６℃、２次変曲点温度（Ｔ_ｃ２）は、約１０３０．３℃、液状温度（Ｔ_ｌ）は、１３５６．５℃と測定された。

【0055】

実施例４（ＭＡＳＦ８０２０）によって製造された耐プラズマガラスのガラス転移温度（Ｔ_ｇ）は、約７３４．０℃、１次変曲点温度（Ｔ_ｃ１）は、約１０２７．８℃、２次変曲点温度（Ｔ_ｃ２）は、約１０６３．３℃、液状温度（Ｔ_ｌ）は、１３５８．６℃と測定された。

【0056】

比較例（ＭＡＳ）によって製造された耐プラズマガラスのガラス転移温度（Ｔ_ｇ）は、約７９９．４℃、１次変曲点温度（Ｔ_ｃ１）は、約１０５６．６℃、２次変曲点温度（Ｔ_ｃ２）は、約１２５３．６℃、液状温度（Ｔ_ｌ）は、１３６８．６℃と測定された。

【0057】

このようにして、大体、ＭｇＦ_２の含量が増加するほどＴ_ｇ、Ｔ_ｃ１、_Ｃ２及びＴ_ｌが減少したが、ＭｇＯ：ＭｇＦ_２の割合が約８０：２０ではＴ_ｇ、Ｔ_ｃ１、_ｃ２及びＴ_ｌが再び増加した。

【0058】

次に、耐プラズマガラスの熱膨脹係数（ＣＴＥ：×１０^－６ｍ／（ｍ℃））、ガラス転移温度（Ｔ_ｇ）及び軟化点（Ｔ_ｄｓｐ）が測定された。Ｌａｂｓｙｓ ｅｖｏに完成された耐プラズマガラスを位置させた後、１０℃／分の速度で１０００℃まで温度を増加させた。このとき、ガスは使われなかった。

【0059】

実施例１（ＭＡＳＦ９５０５）によって製造された耐プラズマガラスのＣＴＥは、約４．６８、ガラス転移温度（Ｔ_ｇ）は、約７７４．４℃、軟化点（Ｔ_ｄｓｐ）は、約８２７．５℃と測定された。

【0060】

実施例２（ＭＡＳＦ９０１０）によって製造された耐プラズマガラスのＣＴＥは、約４．７４、ガラス転移温度（Ｔ_ｇ）は、約７６４．４℃、軟化点（Ｔ_ｄｓｐ）は、約８１１．４℃と測定された。

【0061】

実施例３（ＭＡＳＦ８５１５）によって製造された耐プラズマガラスのＣＴＥは、約５．５８、ガラス転移温度（Ｔ_ｇ）は、約７２９．６℃、軟化点（Ｔ_ｄｓｐ）は、約７７１．８℃と測定された。

【0062】

実施例４（ＭＡＳＦ８０２０）によって製造された耐プラズマガラスのＣＴＥは、約５．６３、ガラス転移温度（Ｔ_ｇ）は、約７３４．０℃、軟化点（Ｔ_ｄｓｐ）は、約７８４．１℃と測定された。.

【0063】

比較例（ＭＡＳ）によって製造された耐プラズマガラスのＣＴＥは、約５．４４、ガラス転移温度（Ｔ_ｇ）は、約７９９．４℃、軟化点（Ｔ_ｄｓｐ）は、約８３７．０℃と測定された。

【0064】

このようにして、大体、ＭｇＦ_２の含量が増加するほどＣＴＥ、Ｔ_ｄｓｐ、Ｔ_ｇが減少したが、ＭｇＦ_２の含量が一定値以上では再び増加した。

【0065】

次に、耐プラズマガラスの硬度（ＧＰａ）が測定された。ＨＭＶ、マイクロ硬度テスター（ＳＨＩＭＡＤＺＵ）に完成された耐プラズマガラスを位置させた後、３００ｇ．ｆ（２．９４１９９Ｎ）の力で５回測定後に平均値を出した。

【0066】

完成された耐プラズマガラスの硬度（ＧＰａ）は、実施例１（ＭＡＳＦ９５０５）の場合、約６．９、実施例２（ＭＡＳＦ９０１０）の場合、約６．３、実施例３の場合、約６．９、実施例４の場合、約６．９、比較例（ＭＡＳ）の場合、約６．９と測定された。

【0067】

このようにして、大体、ＭｇＦ_２の含量増加による硬度の変化はなかった。参考として、クオーツの硬度は約２０であり、合成クオーツの硬度は約８．２３であり、サファイアの硬度は約１７．９であり、Ａｌ_２Ｏ_３コーティング層の硬度は約１７．１である。

【0068】

次に、耐プラズマガラスの誘電定数（Ｆ／ｍ）が測定された。１ＭＨｚの周波数で１分間測定するが、５回測定後に平均値を出した。

【0069】

完成された耐プラズマガラスの誘電定数（Ｆ／ｍ）は、実施例１（ＭＡＳＦ９５０５）の場合、約４．８５９、実施例２（ＭＡＳＦ９０１０）の場合、約４．８１０、実施例３の場合、約５．１６１、実施例４の場合、約５．１６２、比較例（ＭＡＳ）の場合、約４．７１４である。

【0070】

このようにして、大体、ＭｇＦ_２の含量が増加するほど誘電定数値が大きくなった。

【0071】

次に、耐プラズマガラスの蝕刻率（ｎｍ／ｍｉｎ）が測定された。ｓｕｒｆｃｏｒｄｅｒ ＥＴ３０００（Ｋｏｓａｋａｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｌｔｄ．、Ｊａｐａｎ）に完成された耐プラズマガラスが位置された後、３回測定の後に平均値を出した。このとき、蝕刻条件は、下の通りである。

【0072】

ＲＦ ｐｏｗｅｒ（Ｗ）：６００
ＲＦ ｐｏｗｅｒ、ｂｉａｓ（Ｗ）：１５０
ＣＦ_４（ＳＣＣＭ）：３０
Ａｒ（ＳＣＣＭ）：１０
Ｏ２（ＳＣＣＭ）：５
Ｐｒｅｓｓｕｒｅ（ｍＴｏｒｒ）：１０
Ｔｉｍｅ（ｍｉｎ）：６０

【0073】

耐プラズマガラスの蝕刻率（ｎｍ／ｍｉｎ）は、実施例１（ＭＡＳＦ９５０５）の場合、約７．６、実施例２（ＭＡＳＦ９０１０）の場合、約１４．１２、実施例３の場合、約１１．０９、実施例４の場合、約１２．０３、比較例（ＭＡＳ）の場合、約９．４９と測定された。

【0074】

このようにして、ＭｇＦ_２の含量が増加するほど蝕刻率が大概減少したが、実施例１（ＭＡＳＦ９５０５）では特に蝕刻率が減少した。参考として、サファイアの蝕刻率は約２９．３７、クオーツの蝕刻率は約２１４．０１、合成クオーツの蝕刻率は約２１２．４９である。

【0075】

次に、耐プラズマガラスの密度（ｇ／ｃｍ^３）が測定された。Ａｒｃｈｉｍｅｄｅｓ／Ｐｙｃｎｏｍｅｔｅｒにより完成された耐プラズマガラスの密度が測定された。

【0076】

耐プラズマガラスの密度（ｇ／ｃｍ^３）は、実施例１（ＭＡＳＦ９５０５）の場合、約２．５９、実施例２（ＭＡＳＦ９０１０）の場合、約２．５９、実施例３（ＭＡＳＦ８５１５)の場合、約２．５９、実施例４（ＭＡＳＦ８０２０）の場合、約２．５９、比較例（ＭＡＳ）の場合、約２．６と測定された。

【0077】

このようにして、大体、ＭｇＦ_２の含量増加に関係なく密度は類似であった。

【0078】

図５を参照すると、本発明の実施例による耐プラズマガラスに対する非晶質パターン測定結果に対するグラフが示されている。図５で、Ｘ軸は、２θ（ｄｅｇ．）であり、Ｙ軸は、強度（ａ．ｕ．）であり、約１０°～８０°の間で１０°／分の速度で本発明の実施例及び比較例によって製造された耐プラズマガラスの結晶構造がＸＲＤ（Ｘ－ｒａｙ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）装備により測定された。図５に示したように、実施例１～４及び比較例によって製造された耐プラズマガラスは、全て２θ値が２０°～３０°の間でピーク値を有することによって、特定の結晶構造を有しない、すなわち、非晶質構造であることを確認することができた。

【0079】

このようにして、耐プラズマガラスは、ＭｇＦ_２を含む場合、ガラス転移温度（Ｔ_ｇ）及び軟化点（Ｔ_ｄｓｐ）が低くなることが分かる。したがって、ＭｇＦ_２を含む耐プラズマガラスは、粘度と融点が減少するので、結局、加工が容易な低融点耐プラズマガラスを提供することになる。

【0080】

また、耐プラズマガラスは、ＭｇＦ_２を含む場合、耐プラズマガラス特性が向上する。一例で、耐プラズマガラスがＣＦ_４系プラズマ環境に露出された場合、相互間反応して耐プラズマガラスにフッ素化合物層が形成される。このようなフッ素化合物層は、蝕刻速度を低下させる。しかし、本発明の実施例では、耐プラズマガラスに既にフッ素（Ｆ）元素が含まれているので、前記耐プラズマガラスがＣＦ_４系プラズマ環境に露出された場合、耐プラズマガラスの表面にフッ素化合物層が一層早く厚く形成され、それによって、耐プラズマガラス特性が一層向上され得る。ここで、ＭｇＯとＭｇＦ_２が所定の割合（例えば、９０：１０～８０：２０）のモル比を有する場合、耐プラズマガラス特性が一層向上され得る。

【0081】

また、ＭｇＯとＭｇＦ_２を含む耐プラズマガラスは、硬度、誘電定数及び密度がプラズマ蝕刻装備内で既存部品と異質感なしにマッチングされる値を有することによって、既存のプラズマ蝕刻装備に容易に採択され得る。

【0082】

一例で、上述した耐プラズマガラスは、半導体又はディスプレイ製造用工程チャンバの内部部品であってもよい。一例で、内部部品は、フォーカスリング（ｆｏｃｕｓ ｒｉｎｇ）、エッジリング（ｅｄｇｅ ｒｉｎｇ）、カバーリング（ｃｏｖｅｒ ｔｉｎｇ）、リングシャワー（ｒｉｎｇ ｓｈｏｗｅｒ）、インシュレーター（ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）、ＥＰＤウィンドウ（ｗｉｎｄｏｗ）、電極（ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）、ビューポート（ｖｉｅｗ ｐｏｒｔ）、インナーシャッター（ｉｎｎｅｒ ｓｈｕｔｔｅｒ）、静電チャック（ｅｌｅｃｔｒｏ ｓｔａｔｉｃ ｃｈｕｃｋ）、ヒーター（ｈｅａｔｅｒ）、チャンバライナー（ｃｈａｍｂｅｒ ｌｉｎｅｒ）、シャワーヘッド（ｓｈｏｗｅｒ ｈｅａｄ）、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）用ボート（ｂｏａｔ）、ウォールライナー（ｗａｌｌ ｌｉｎｅｒ）、シールド（ｓｈｉｅｌｄ）、コールドパッド（ｃｏｌｄ ｐａｄ）、ソースヘッド（ｓｏｕｒｃｅ ｈｅａｄ）、アウターライナー（ｏｕｔｅｒ ｌｉｎｅｒ）、デポジションシールド（ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｓｈｉｌｅｄ）、アッパーライナー（ｕｐｐｅｒ ｌｉｎｅｒ）、排出プレート（ｅｘｈａｕｓｔ ｐｌａｔｅ）及び／又はマスクフレーム（ｍａｓｋ ｆｒａｍｅ）を含むことができる。ここで、上述した内部部品は、上述した耐プラズマガラスパウダーを溶融、圧縮成形、圧縮焼結などの多様な方法を通じて製造され得る。

【0083】

以上で説明した内容は、本発明による耐プラズマガラス及びその製造方法を実施するための一つの実施例に過ぎず、本発明は、上記した実施例によって限定されない。以下の特許請求の範囲で請求するように、本発明の要旨を脱することなく当該発明が属する分野において通常の知識を有した者であれば、誰でも多様な変更実施が可能な範囲まで本発明の技術的精神があると言える。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】