本发明涉及等离子体处理容器的再生方法、等离子体处理容器内部部件、等离子体处理容器内部部件的制造方法以及等离子体处理装置。

本发明涉及等离子体处理容器的再生方法和等离子体处理容器内部部件及其制造方法，以及等离子体处理装置，特别是能够将因在等离子体中使用而造成表面劣化的部件再生得如同新品一样的等离子体处理容器的再生方法。
在制造使用半导体和液晶等的设备的工序中，一般使用蚀刻装置等等离子体处理装置。在这些等离子体处理装置内(等离子体处理容器内)，由于使用了CF4等活性气体作为处理气体，所以内部部件容易遭受化学损伤，而且由于存在由等离子体激发的离子等，很容易因腐蚀受损。
因此，在过去，等离子体处理容器的内部部件是用等离子体消耗少的覆膜对铝材等基材的表面进行覆盖保护。特别是氧化铝、稀土族氧化物等的喷镀膜，因等离子体消耗少，而被用作覆膜。并且，在以铝等为材料的等离子体处理容器内部部件的基材上，设置厚度为例如1.5mm的聚酰亚胺板，以保护该部件。
另一方面，在这种等离子体处理装置中，在处理室内的预定位置上配置有聚焦环或屏蔽环等许多具有导电性或绝缘性的可更换部件(下面称为“装置部件”)。
因此，在上述等离子体处理装置中，由于处理室内生成的等离子体可使装置部件的表面被削去而变形，所以需要将这样的产生变形的部件作为消耗品而废弃掉，换上新的部件。
但是，喷镀膜在长时间的使用后，不可避免地由表面开始劣化，膜厚减少，由于这种膜厚的减少状况决定了内部部件的寿命，使用过的部件必须更换为新的，因此不经济。而且喷镀膜的表面有许多凹凸部分，特别是在凸起的部分，在等离子体处理容器内部部件的使用初期，容易形成与处理气体反应生成的生成物颗粒，而有可能导致制品不合格。
同样，在设置聚酰亚胺等板的情况下，一旦表面劣化，也需要更换，而基材和树脂板之间不可避免地会有间隙，存在着因密闭性差而使污物泄漏等问题。
另外，对于上述可更换的装置部件，在装置部件因消耗而变形的情况下，如上所述，存在将该变形的部件作为消耗品废弃掉、更换上新的部件的情况。但是，问题在于，如此经常用新部件更换所消耗的装置部件会提高成本，且当新部件没有库存时，生产线不得不停止生产。
鉴于现有等离子体处理容器的内部部件所具有的上述问题，本发明的目的在于，提供可再生出如同新品一样的、新的且经过改良的等离子体处理容器的再生方法与等离子体处理容器的内部部件和等离子体处理容器的制造方法和等离子体处理装置。
其目的还在于提供一种等离子体处理容器的再生方法，使得即使在装置部件的一部分形状变形的情况下，也能够以简单的方法修复作为替代品的装置部件。

为了解决上述问题，本申请的第一发明，其特征在于，在基材的表面覆盖有氧化铝、稀土族氧化物、聚酰亚胺或聚苯并咪唑中的任意一种喷镀膜的等离子体处理容器内部部件的、随着使用而发生劣化的喷镀膜上，再喷镀与上述喷镀膜同样的材料。由此就能够使因在等离子体中使用而表面发生劣化的等离子体处理容器再生得如同新品一样。
作为更优选的形态，在上述再喷镀以前，也可以设置干冰喷射工序。这样就可以抑制初期颗粒的产生。
作为更优选的形态，还可以在上述再喷镀后设置干冰喷射工序。
本申请的第二方面，是在配置于上述等离子体处理容器内预定位置的上述部件的一部分形状发生改变的情况下，通过等离子体处理除去该变形的部件，然后，将制成变形之前的形状的部件接合在除去了上述变形部分的地方。
按照上述方法，在装置部件的一部分形状发生变形的情况下，通过只将该变形部分更换为按照变形前的形状制成的部件，就不需将该装置部件整体换成新品，以简单的操作就能够将该装置部件复原为原来的形状。
本申请的第三方面，是一种等离子体处理容器的内部部件，其特征在于，基材的表面覆有氧化铝、稀土族氧化物、聚酰亚胺或聚苯并咪唑当中任何一种喷镀膜，在喷镀以后，对上述任何一种喷镀膜进行干冰喷射。
在本申请的第四方面，是等离子体处理容器内部部件的一种制造方法，其特征在于，该方法包括在基材表面覆盖氧化铝、稀土族氧化物、聚酰亚胺和聚苯并咪唑中的任何一种喷镀膜的工序；和在喷镀上述任何一种喷镀膜后进行干冰喷射的工序。
按照本发明的第三、第四方面，可以抑制初期颗粒的产生。
而按照本发明的第三、第四方面，可提供在使用初期抑制颗粒的产生、在再喷镀后功能也不退化的可再生得如同新品一样的等离子体处理容器的内部部件及其制造方法。
附图说明
图1为本发明第一、第二实施方式中的等离子体处理装置的结构图；图2为本发明第一实施方式中的等离子体处理容器内部部件的剖面示意图；图3表示本发明第一实施方式中的等离子体处理容器再生经过的剖面示意图；图4表示本发明第二实施方式中的等离子体处理容器内部部件再生经过的剖面示意图；
图5为本发明第三实施方式中作为等离子体装置的蚀刻装置的内部结构图；图6为聚焦环的剖面图；图7为本发明第三实施方式中的等离子体装置用部件再生方法的一种实施方式的示意图；图8为屏蔽环的剖面图；图9为作为本发明第三实施方式的等离子体装置用部件的修复方法的另一种实施方式的示意图。

下面参照附图，详细说明本发明的可再生等离子体处理容器的再生方法与等离子体处理容器的内部部件及其制造方法，以及等离子体处理装置的优选实施方式。
本发明的可再生等离子体处理容器内部部件，可用于等离子体处理装置内的各种部件，例如デポシ-ルド、挡板、聚焦环、绝缘环、屏蔽环、波纹管罩、电极等。下面主要以半导体制造装置为例进行说明。
(第一和第二实施方式)图1为本发明第一、第二实施方式的等离子体装置1的结构示意图。等离子体装置1中的处理室2，是例如由经过铝氧化法处理的铝等基材形成的圆筒状处理容器，并接地。
在处理室2内的底部设有陶瓷等的绝缘支持板3，在该绝缘支持板3的上部，设有用于放置例如直径8英寸的半导体晶片等被处理基板的大致呈圆柱状的基座支持台4。在基座支持台4上设有构成下部电极的基座5，并与高通滤波器(HPF)6相连。
在基座支持台4的内部设有热交换室7，来自外部的热交换介质通过热交换介质输入管8与热交换介质排出管9进行循环，形成用基座5可将半导体晶片W维持在预定温度的结构。并形成可通过温度传感器(未图示)、温度控制机构(图中未显示)自动地控制该温度的结构。
并且，在基座5上，设有用于吸附保持半导体晶片W的静电卡盘11。该静电卡盘11具有例如由聚酰亚胺树脂从上下夹持住导电薄膜电极12的结构，当由设置在处理室2外部的直流电源13给电极12施加例如1.5kV的电压时，通过库仑力将晶片W吸附保持在静电卡盘11上。当然，也可不采用这种静电卡盘，而是采用由机械夹子等压住晶片W的周边部，将晶片W保持在基座5上的结构。
另外，在绝缘板3、基座支持台4、基座5以及静电卡盘11上，在半导体晶片W的背面形成用于供给例如氦气等介质的气体通路14，利用氦气等传热介质使半导体晶片W维持在预定的温度。
在基座5上的周边，设有大致呈环状的聚焦环15，用于将静电卡盘11围住。聚焦环15由例如导电硅制造，具有使等离子体中的离子有效地射入到半导体晶片W的功能。
在处理室2内的上部，通过绝缘部件25和屏蔽环55支持着上部电极21。该上部电极21包括：由例如铝制成的电极支持体22、和与基座5平行相对的具有多个排出孔24的由例如硅制成的电极板23等。基座5与上部电极21之间具有一定的间距，例如大约10～60mm。
在电极支持体22上设有气体输入口26，并连接着气体供给管27。而且，通过阀门28和质量流量调节器29与处理气体供给源30相连，向处理室2内输入蚀刻气体或其它处理气体。
作为处理气体，可以使用例如氟碳气体(CxFy)、氟代烃气体(CpHqFr)等含有卤族元素的气体。
在处理室2的下部，通过排气管31连接着真空泵等排气装置35。排气装置35包括涡轮分子泵等真空泵，能够使处理室2内抽成例如10mTorr～1000mTorr的任意真空度。
在处理室2的侧壁，设有闸门32，在闸门32开启的状态下，将半导体晶片W送入到相邻的装载锁定室(未图示)之间。
下面说明该等离子体装置1的高频电力供给系统。首先由第一高频电源40输出频率约为27～150MHz的高频电力，通过耦合器41和供电棒33供给到上部电极21。且上部电极21连接着低通滤波器(LPF)42。
通过这样施加高频电压，就可使处理室2内形成处于优选的离解状态且高密度的等离子体，并能够进行低压条件下的等离子体处理。作为高频电源40，可以使用例如60MHz的高频电源。
另一方面，由高频电源50输出的频率为例如4MHz以下的高频电力，通过耦合器51供给到组成下部电极的基座5。通过施加该范围的频率，就能够起到对半导体晶片W不造成损害的适度离子化作用。
在这样的等离子体处理装置1中，本实施方式中的等离子体处理容器的内部部件，可与在处理的过程中曝露在等离子体中的例如处理室2的内壁2a、绝缘支持板3、基座支持台4、基座5、静电卡盘11、聚焦环15、绝缘部件25、屏蔽环55等相应。
图2是本实施方式中的等离子体处理容器内部部件100的剖面示意图。(a)表示在刚刚喷镀完喷镀膜之后；(b)表示经CO2喷射后。如图2(a)所示，在以例如铝为材料的等离子体处理容器的内部部件的基材120的表面形成喷镀膜110。喷镀膜110可以使用氧化铝(Al2O3)、稀土族氧化物、聚酰亚胺和聚苯并咪唑等。
过去，在将聚酰亚胺等树脂用于基材保护的情况下，是在例如Al基材上设置厚度为1.5mm的聚酰亚胺板，当随着在等离子体中的使用而劣化时就更换该树脂。
过去的喷镀，是通过热量与喷出速度造成的碰撞时的冲击进行的，在此则是只通过由喷出速度造成的碰撞时的冲击进行喷镀。这样，就能够喷镀出几毫米左右厚度的膜，而作为喷镀覆膜使用。
在形成Al2O3喷镀膜、Y2O3喷镀膜时，优选使用大气等离子体喷镀法，或者使用在实质上不含氧的环境下进行的等离子体喷镀法，但也可使用高速火焰喷镀、爆发喷镀法等。
这些刚刚完成喷镀的膜呈凹凸非常多的状态，如果就这样将其用于等离子体处理容器内部，就会由于等离子体中离子的碰撞使得特别是在凸部的破碎层(裂纹层)中容易产生颗粒，有可能导致膜劣化。
在此，如图2(b)所示，如果对刚刚完成喷镀的膜进行CO2喷射，就可以使表面的凹凸部分平坦化，使等离子体处理容器的内部部件实现与在等离子体处理容器内使用一定时间后同样的状态，这样就可抑制初期颗粒的产生。由该工序将图2(a)的喷镀膜表面131削去一定厚度t1。
CO2喷射是在例如压力2.5～4.2kgf/cm2、喷嘴直径16mm、喷嘴到喷镀面距离15mm、干冰粒径0.3～2.0mm、干冰流量0.5kg/min的条件下进行的。在使用例如Y2O3喷镀膜的情况下，由CO2喷射减少的膜厚t优选为10μm以下。
图3为本发明第一实施方式中的等离子体处理容器内部部件100再生过程的剖面示意图。(a)表示初期状态(使用前进行了CO2喷射)；(b)表示在等离子体处理容器内使用后；(c)表示为了再生而进行CO2喷射以后；(d)表示再喷镀以后的状态。在此，所谓再喷镀，指的是在等离子体处理容器内使用以后，在等离子体处理前实施的在喷镀膜上再次进行的喷镀。
如图3(a)所示，在由例如Al等材料形成的等离子体处理容器内部部件100的基材120表面上形成喷镀膜110，再通过CO2喷射使表面平坦化。喷镀膜110可以使用氧化铝、稀土族氧化物、聚酰亚胺或聚苯并咪唑等。
作为稀土族氧化物的Y2O3，可以以例如t＝50～2,O0Om的厚度进行喷镀，而对于聚酰亚胺或聚苯并咪唑，可以以例如t＝2～3mm的厚度进行喷镀。这是斟酌了防止损伤的效果与经济性后认为较妥当的值。在将这些材料用于等离子体中的情况下，如图3(b)所示，图3(a)的喷镀膜133的厚度被消耗的厚度为t2。
在表1中，表示将由各种材料覆盖的等离子体处理容器内部部件放置在等离子体处理装置中的情况下的膜厚减少量t2。另外，所用的等离子体处理装置为平行平板型等离子体蚀刻装置，在室内压力40mTorr，RF功率1500W，蚀刻气体为CF4/Ar/O2＝100/20/200的混合气体的条件下放置20hr。表1
如表1所示，可知，即使在含有卤素化合物的环境下，Y2O3、Al2O3的耐等离子体腐蚀性也很好。特别是在上述条件下，在这4种膜当中，Y2O3喷镀膜的消耗量最少，耐等离子体性优异。
下面说明对该Y2O3喷镀膜进行CO2喷射时的情况。CO2喷射在压力2.5～4.2kgf/cm2、喷嘴直径16mm、喷嘴到喷镀面距离15mm、干冰粒径0.3～2.0mm、干冰流量0.5kg/min的条件下进行。
当喷射时间为30sec和60sec时，喷射量分别是5μm和10μm。通过这道工序，如图3(c)所示，可使图3(b)中的喷镀膜表面135被削去t3的厚度，使表面产生的凹凸平坦化，并可以除去异物。另外，当喷镀膜为Y2O3时，由CO2喷射使膜厚的减少量t3为10μm以上，优选为20μm以上。
然后，如图3(d)所示，用与喷镀膜110同样的材料进行再喷镀。对于氧化铝、稀土族氧化物、聚酰亚胺或聚苯并咪唑喷镀膜，膜内的结晶不会随着时间发生变化，通过再喷镀，在衔接面上连续地形成新旧结晶，再生后如同新品。而且此后还可以再次进行CO2喷射，使喷镀膜表面的凹凸变平坦。
如上所述，如果按照针对本发明第一实施方式中的初期颗粒实施了相应对策的可再生等离子体处理容器内部部件及其制造方法、以及等离子体处理容器内部部件的再生方法，就能够提供可抑制初期颗粒的产生、且在使用后也能够再生得如同新品一样的等离子体处理容器的内部部件。
除去使用后的等离子体处理容器内部部件表面的方法，优选是例如在表面上不会残留异物的CO2喷射法，但也不限于此。如果使用不会给喷镀膜或基材带来损害的药液等清洗表面能够实现清洁，也可以使用氧化铝或SiC等进行喷射，或者用砂粒等磨料进行研磨。而且，用药液进行蚀刻的化学研磨法也有可能是适用的。
图4是表示第二实施方式中等离子体处理容器内部部件100再生经过的剖面示意图。(a)表示初期状态；(b)表示在等离子体处理容器内使用以后的状态；(c)表示再喷镀后的状态。
在本发明的第二实施方式中，不是与第一实施方式一样地在等离子体处理容器内使用后进行CO2喷射，而是在等离子体处理容器内使用后，用与使用前的喷镀膜同样的喷镀膜进行再次喷镀(再喷镀)。本发明的第二实施方式的实施条件，除了进行CO2喷射这一点以外，都与第一实施方式相同。
由于不进行CO2喷射，而是使用与等离子体处理前的喷镀膜相同的材料进行再喷镀，所以，再喷镀时的喷镀膜具有更易附着的效果。这是因为在等离子体处理后具有凹凸形状的状态与比较平坦的状态相比，再喷镀时的喷镀膜更容易附着。因此，因用于等离子体中而发生表面劣化的等离子体处理容器得以再生得如同新品一样。
(第三实施方式)下面根据附图详细说明本发明的第三实施方式。
图5是用作等离子体处理装置的等离子体蚀刻装置的内部结构图，在该等离子体蚀刻装置的装置本体201的内部，即在处理室221内，在预定的位置配置有形成所设定形状的多个各种装置部件。
具体说，在处理室221的下方配置有由导电材料形成的下部电极202，且在上述下部电极202上还载置着对作为被处理物的半导体晶片W保持吸附的静电吸盘204，而该下部电极202被支持在能够沿箭头A的方向进行升降的升降轴205上。而且，升降轴205通过耦合器206连接着高频电源207，而且，升降轴205贯穿由导电材料形成的环状部件209。
并且，下部电极202在由电极保持部件229保护，同时在该电极保护部件229和装置本体201的底面之间，安装着由不锈钢等导电材料形成的可伸缩的波纹管(bellows)208。并且，在下部电极202的上部侧面，配置着由导电材料或绝缘材料形成的聚焦环210，且在该聚焦环210的底面垂直设置着第一波纹管盖211，并设置由装置本体201的底面向上的第二波纹管盖211，其一部分与第一波纹管盖211相重合。
在处理室221的上方，在与上述下部电极202相对的方向上配置着由导电材料形成的上部电极213，该上部电极213通过耦合器214与高频电源215相连。并且，贯穿上部电极213地设置着多个气体排出孔216，通过气体排出孔216向处理室供给源自设置在装置本体201上面的气体供给口217的含有CF(碳氟化合物)系气体的活性气体。即，气体供给口217通过流量调节阀218和开关阀219与气体供给源220相接，源自气体供给源220的活性气体通过开关阀219和流量调节阀218供给到气体供给口217，再由气体排出孔216排出并输入到处理室221中。
并且，由绝缘材料形成的屏蔽环222保持着上部电极213，而在屏蔽环222的周围设有保护环223，且由该保护环223的外缘垂直设置屏蔽部件224。
并且，还设有贯穿装置本体201的底部的排出孔225，同时，该排出孔225与真空泵226相连，并设有贯穿装置本体201下方的侧面的被处理物搬送孔227，用于搬入、搬出半导体晶片W。
在具有这种结构的等离子体蚀刻装置中，通过未图示的驱动机构使升降轴205沿箭头A的方向移动，从而调节半导体晶片W的位置，然后，将该升降轴205用作供电棒，由高频电源207、215向下部电极202和上部电极213施加例如13.56MHz的高频电压，从而产生辉光放电。
另外，若处理室221通过真空泵226减压到预定的真空环境，并由气体供给源220向处理室221供给活性气体，则通过上述辉光放电使活性气体等离子化，由聚焦环210和屏蔽环222将等离子体控制在下部电极210和上部电极213之间，其结果是：可对进行了预定屏蔽的半导体晶片W进行所希望的微细加工。
另外，尽管通过这样对半导体晶片W进行干蚀刻处理而进行微细加工，而另一方面，由于聚焦环210、屏蔽环222等曝露在等离子环境下的各种装置部件的表面也因受到蚀刻而消耗，因此有必要根据其消耗的程度，用新的部件更换所消耗的装置部件。
但是，在通常用新的部件更换如此消耗的装置部件时，会导致生产成本升高，或者在上述新部件没有库存时造成生产线不得不停产的情况。
为此，在本发明的第三实施方式中，在各个结构部件的一部分发生变形的情况下，切除上述产生变形的部分，在切除了上述变形部分的部位熔融接合按变形前的形状制成的部件。
图6是上述聚焦环210的剖面图，该聚焦环210在通常是新部件的情况下，形成由内径D1和外径D2构成的环状，且在内周面上具有台阶部230。
该聚焦环210由铝等导电材料或者SiO2等绝缘材料制成，在由导电材料制成的情况下，具有提高半导体晶片W周边等离子体均匀性的作用；在由绝缘材料制成的情况下，具有在半导体晶片W上形成高密度等离子体的作用，无论是哪种情况，由于该聚焦环210曝露在等离子环境中，所以通过该等离子环境对其表面进行蚀刻而削去，其结果如图7(a)所示，聚焦环210的一部分发生了变形，形成了变形部分210a。
在此，在本实施方式中，如图7(b)所示，一方面由其它途径制造具有变形前尺寸和形状的新部件210b，另一方面，沿着图7(a)的切割线C1切断聚焦环210，以除去变形部分210a，并如图7(c)的[B]所示，在与变形部分210a相应的部位熔融接合新部件210b，制造出内周面上具有与图6相同的台阶部230的聚焦环210。因此，通过在等离子体蚀刻装置的预定位置上配置这样修复、制造的聚焦环210，就能够重新进行所需的蚀刻处理。
按照这样的本实施方式，即使在因聚焦环210被蚀刻而使一部分形状发生变形的情况下，也可仅通过除去变形部分210a更换上新部件210b而重新得到所需的聚焦环210，因而也就没有必要经常用新的聚焦环更换变形的聚焦环，从而能以简单的方法修复作为替代品的装置部件，并可谋求降低成本。
而且，不言而喻，本发明的第三实施方式，对于配置在等离子体蚀刻装置中的其它装置部件，例如屏蔽环222、保护环223、屏蔽部件224等同样适用。
图8和图9表示适于使用本发明第三实施方式的再生方法的屏蔽环222的情况。
即，图8为上述屏蔽环222的剖面图，通常，在该屏蔽环222为新品的情况下，是由内径D3和外径D4形成环状，且具有薄壁部231。
而且，由于该屏蔽环222也和上述聚焦环210一样，曝露在等离子环境中，因此如图9(a)所示，会随着时间产生变化，使薄壁部231的一部分被蚀刻，从而形成变形部分222a。
因此，在本实施方式中，与聚焦环210的情况(图7)一样，如图9(b)所示，一方面由其它途径制造具有变形前的尺寸和形状的新部件222b，另一方面，沿着图9(a)的切割线C2切断屏蔽环222，以除去变形部分222a，如图9(c)的[E]所示，在与变形部分222a相应的部位熔融接合上新部件222b，制造出具有与图8一样的薄壁部231的屏蔽环222。因此，通过在等离子体蚀刻装置的预定位置上配置这样修复、制造的屏蔽环222，就能够重新进行所需的蚀刻处理。
这样，与聚焦环210的情况一样，即使在屏蔽环222因蚀刻而一部分形状发生变形的情况下，也可通过仅除去变形部分222a并更换成新部件222b而得到所需的屏蔽环222，而没有必要经常用新的聚焦环更换变形的聚焦环，从而用简单的方法制造作为替代品的装置部件，并可谋求降低成本。
另外，本发明的第三实施方式并不限于上述实施方式。在上述实施方式中是以所谓离子加速式等离子体装置为例进行说明，不言而喻，也可以采用例如磁场加速式等离子体装置。
如上所述，按照本发明，在基材的表面覆有氧化铝、稀土族氧化物、聚酰亚胺或聚苯并咪唑中的任意一种喷镀膜的等离子体处理容器内部部件的、随着使用而发生劣化的喷镀膜上，再喷镀与上述喷镀膜同样的材料。由此就能够将因在等离子体中使用而造成表面劣化的等离子体处理容器再生得如同新品一样。
并且，由于在因等离子体处理而造成配置在等离子体处理容器内预定位置上的部件的一部分形状发生变形的情况下，在除去该变形部分后，将按照变形前的形状制成的部件接合在除去了变形部分的部位，这样，即使在装置部件的一部分形状发生变形的情况下，也没有必要经常将产生变形的装置部件更换为新的装置部件，而可使用简单的方法制造作为替代品的装置部件，从而可谋求降低成本，并且还能够尽量避免由于新部件没有库存而造成的生产线长时间停产的情况。
而且，在等离子体处理容器内部部件的基材表面覆盖氧化铝、稀土族氧化物、聚酰亚胺或聚苯并咪唑的喷镀膜，在使用前进行CO2喷射使表面平滑，这样，就能够抑制初期颗粒的产生。
上面参照附图说明了本发明的等离子体处理容器内部部件的再生方法及可再生的等离子体处理容器内部部件的优选实施方式，但本发明并不限于这些例子。很明显，只要是本领域的专业人员，都可以设想出各种处于本专利申请的范围内所述的技术思想的范畴内的各种变更例或修正例，应该了解，它们当然都属于本发明的技术范围。
产业上利用的可能性本发明能够适用于因在等离子体中使用而造成表面劣化的等离子体处理容器的内部部件的再生，并可再生得如同新品一样，特别是可适用于半导体装置或LCD基板等的制造工艺。