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公開番号2025084988
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-03
出願番号2025034798,2024571122
出願日2025-03-05,2024-04-16
発明の名称ガラス部材およびその製造方法
出願人AGC株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C03C 3/095 20060101AFI20250527BHJP(ガラス;鉱物またはスラグウール)
要約【課題】半導体製造装置に用いる、耐プラズマ性に優れるガラス部材を提供する。
【解決手段】本発明は、半導体製造装置に用いるガラス部材であって、水素の含有量が200質量ppm以下である、ガラス部材に関する。また、本発明は、該ガラス部材を製造する方法であって、ガラス原料を1500～1800℃の溶融温度で加熱することにより溶融させ、得られた溶融ガラスを、700～900℃の冷却停止温度まで、100～1500℃/minの冷却速度で冷却する、ガラス部材の製造方法にも関する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
半導体製造装置に用いるガラス部材であって、
水素の含有量が２００質量ｐｐｍ以下である、ガラス部材。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
波長３６５ｎｍでの屈折率は、平均が１．５以上であり、上限値と下限値との差が０．２以下である、請求項１に記載のガラス部材。
【請求項３】
１０ｃｍ
２
以上の断面積を有する、請求項１に記載のガラス部材。
【請求項４】
外径が３００～６００ｍｍ、内径が２００～４５０ｍｍ、厚さが２～３０ｍｍのリング状であって、Ｃ１．０以下の面取り加工が施されており、表面粗さＲａが１μｍ以下であり、平面度が０．５ｍｍ以下である、請求項１に記載のガラス部材。
【請求項５】
イットリウムおよびケイ素を含有し、
イットリウムの含有量と、ケイ素の含有量とのモル比Ｙ／Ｓｉが、０．２～１．５である、請求項１に記載のガラス部材。
【請求項６】
ＳｉＯ
２
の含有量が４０～７０ｍｏｌ％であり、
Ｙ
２
Ｏ
３
の含有量が５～４０ｍｏｌ％であり、
Ａｌ
２
Ｏ
３
の含有量が１０～３０ｍｏｌ％である、請求項１に記載のガラス部材。
【請求項７】
タンタル、ホウ素、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウムおよびバリウムからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素ａの酸化物換算の含有量が、１０ｍｏｌ％以下である、請求項６に記載のガラス部材。
【請求項８】
アルカリ金属元素、鉄およびチタンからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素ｂの酸化物換算の含有量が３０００質量ｐｐｍ以下である、請求項６に記載のガラス部材。
【請求項９】
ヤング率が１００ＧＰａ以上であり、
５０～３５０℃における平均熱膨張係数が４～７ｐｐｍ／Ｋである、請求項１に記載のガラス部材。
【請求項１０】
波長８００ｎｍでの透過率が９２％以下である、請求項１に記載のガラス部材。
（【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】
本発明は、ガラス部材およびその製造方法に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置に用いられる部材は、半導体製造装置の稼働中に、しばしば、プラズマに曝されて、徐々に消耗する。消耗が進行した部材は、新品と交換される。
近年、半導体製造装置によって製造される製品の高層化および複雑化に伴い、部材が曝されるプラズマ環境は益々過酷化し、その場合、部材を交換する必要が頻繁に生じる。
しかし、部材の交換中は、半導体製造装置を稼働できない。このため、部材の交換頻度が増加すると、製品の生産効率が低下する。
【０００３】
したがって、半導体製造装置に用いる部材には、より一層の長寿命化が要求される。すなわち、良好な耐プラズマ性が要求される。
【０００４】
半導体製造装置としては、例えば、プラズマエッチング装置が挙げられる。
プラズマエッチング装置には、天板（コンダクタ型）、マイクロ波導入チューブ、リフトピン、各種ノズルなどの各種部材が使用される。
これらの部材として、従来、コーディエライト質焼結体などの素材が使用されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
日本国特開平９－２９５８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
半導体製造装置には、ガラス部材が用いられる場合がある。この場合、ガラス部材にも、良好な耐プラズマ性が要求される。
【０００７】
本発明は、以上の点を鑑みてなされたものであり、半導体製造装置に用いるガラス部材であって、耐プラズマ性に優れるガラス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】
本発明者らは、鋭意検討した結果、下記構成を採用することにより、上記目的が達成されることを見出し、本発明を完成させた。
【０００９】
すなわち、本発明は、以下の［１］～［１５］を提供する。
［１］半導体製造装置に用いるガラス部材であって、水素の含有量が２００質量ｐｐｍ以下である、ガラス部材。
［２］波長３６５ｎｍでの屈折率は、平均が１．５以上であり、上限値と下限値との差が０．２以下である、上記［１］に記載のガラス部材。
［３］１０ｃｍ
２
以上の断面積を有する、上記［１］または［２］に記載のガラス部材。
［４］外径が３００～６００ｍｍ、内径が２００～４５０ｍｍ、厚さが２～３０ｍｍのリング状であって、Ｃ１．０以下の面取り加工が施されており、表面粗さＲａが１μｍ以下であり、平面度が０．５ｍｍ以下である、上記［１］～［３］のいずれかに記載のガラス部材。
［５］イットリウムおよびケイ素を含有し、イットリウムの含有量と、ケイ素の含有量とのモル比Ｙ／Ｓｉが、０．２～１．５である、上記［１］～［４］のいずれかに記載のガラス部材。
［６］ＳｉＯ
２
の含有量が４０～７０ｍｏｌ％であり、Ｙ
２
Ｏ
３
の含有量が５～４０ｍｏｌ％であり、Ａｌ
２
Ｏ
３
の含有量が１０～３０ｍｏｌ％である、上記［１］～［５］のいずれかに記載のガラス部材。
［７］タンタル、ホウ素、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウムおよびバリウムからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素ａの酸化物換算の含有量が、１０ｍｏｌ％以下である、上記［６］に記載のガラス部材。
［８］アルカリ金属元素、鉄およびチタンからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素ｂの酸化物換算の含有量が３０００質量ｐｐｍ以下である、上記［６］または［７］に記載のガラス部材。
［９］ヤング率が１００ＧＰａ以上であり、５０～３５０℃における平均熱膨張係数が４～７ｐｐｍ／Ｋである、上記［１］～［８］のいずれかに記載のガラス部材。
［１０］波長８００ｎｍでの透過率が９２％以下である、上記［１］～［９］のいずれかに記載のガラス部材。
［１１］任意の１００ｍｍ
２
面積領域１０箇所において、０．１ｍｍ
２
以上の泡の個数が合計で４０個以下である、上記［１］～［１０］のいずれかに記載のガラス部材。
［１２］任意の１００ｍｍ
２
面積領域１０箇所において、０．１ｍｍ
２
以上の結晶の面積比率が平均で５％以下である、上記［１］～［１１］のいずれかに記載のガラス部材。
［１３］上記半導体製造装置が備えるフォーカスリング、シャワープレート、静電チャック、サセプタ、インジェクタ、のぞき窓、天板または側壁として用いられる、上記［１］～［１２］のいずれかに記載のガラス部材。
［１４］流量：１００ｓｃｃｍのＣＦ
４
ガスによりエッチングしたときのエッチングレートが、石英に対して０．１以下である、上記［１］～［１３］のいずれかに記載のガラス部材。
［１５］上記［１］～［１４］のいずれかに記載のガラス部材を製造する方法であって、ガラス原料を１５００～１８００℃の溶融温度で加熱することにより溶融させ、得られた溶融ガラスを、７００～９００℃の冷却停止温度まで、１００～１５００℃／ｍｉｎの冷却速度で冷却する、ガラス部材の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、耐プラズマ性に優れるガラス部材を提供できる。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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