JPH0841309A - Polybenzimidazole resin article for dry etching apparatus - Google Patents
Polybenzimidazole resin article for dry etching apparatusInfo
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- JPH0841309A JPH0841309A JP19591194A JP19591194A JPH0841309A JP H0841309 A JPH0841309 A JP H0841309A JP 19591194 A JP19591194 A JP 19591194A JP 19591194 A JP19591194 A JP 19591194A JP H0841309 A JPH0841309 A JP H0841309A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体処理装置として
のエッチング装置、特にプラズマエッチング装置等のド
ライエッチング装置に使用される物品に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an etching apparatus as a semiconductor processing apparatus, and more particularly to an article used in a dry etching apparatus such as a plasma etching apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】エレクトロニクス用半導体を製造する工
程においては、基板となるシリコンウエハーの表面より
リン、ホウ素、砒素等の不純物を添加するために、所望
の部分の酸化膜を除去したり、或いは、表面に蒸着した
金属膜を加工し電極や配線を作る操作が行われる。かか
る操作は、一般にエッチングと呼ばれている。2. Description of the Related Art In the process of manufacturing a semiconductor for electronics, in order to add impurities such as phosphorus, boron and arsenic from the surface of a silicon wafer which is a substrate, an oxide film at a desired portion is removed, or The operation of processing the metal film deposited on the surface to make electrodes and wiring is performed. Such an operation is generally called etching.
【０００３】エッチングには、大別すると、ウエットエ
ッチングとドライエッチングとがある。ウエットエッチ
ングとは、除去しようとする材料を化学物質によって溶
解させる方法である。例えば、二酸化ケイ素はフッ化水
素酸に溶解するが、シリコンは殆ど溶解しないことを利
用して、酸化膜の除去には酸化剤とフッ化水素酸から成
るエッチング液を用いることができる。The etching is roughly classified into wet etching and dry etching. Wet etching is a method of dissolving a material to be removed with a chemical substance. For example, since silicon dioxide is dissolved in hydrofluoric acid, but silicon is hardly dissolved, an etching solution containing an oxidizing agent and hydrofluoric acid can be used to remove the oxide film.
【０００４】一方、ドライエッチングとは、リソグラフ
ィーによりパターン形成したシリコンウエハーにガスを
供給し、反応を起こさせ、蒸気圧の高い物質又は揮発性
の高い物質を生成せしめることによって、エッチングを
行う方法である。ドライエッチングは、手法によりプラ
ズマエッチングとリアクティブイオンエッチング（ＲＩ
Ｅ）とに分類される。ドライエッチングは、ウエットエ
ッチングに比して、より微細な加工ができるので、半導
体素子の高集積化、高機能化の流れと共に、微剤加工プ
ロセスに対する要求水準が益々高度化する現在では、ド
ライエッチングが、エッチング法の主流となっている。On the other hand, dry etching is a method of performing etching by supplying a gas to a silicon wafer patterned by lithography to cause a reaction to generate a substance having a high vapor pressure or a substance having a high volatility. is there. Dry etching includes plasma etching and reactive ion etching (RI
E) and are classified. Compared with wet etching, dry etching can perform finer processing, so with the trend toward higher integration and higher functionality of semiconductor devices, the level of demand for fine agent processing processes is becoming higher and higher at the present time. However, it is the mainstream of the etching method.
【０００５】ドライエッチング装置内において用いられ
るボルトやナット等の物品の材質としては、絶縁性や耐
蝕性等の理由により、合成樹脂、セラミックス又は石英
が使用されている。特に、プラズマエッチングの場合に
は、操作条件が高温であり、且つプラズマにも侵されや
すいので、耐熱性、絶縁性及び耐プラズマ性の高い樹
脂、例えばポリイミド、フッ素樹脂、ポリカーボネー
ト、芳香族ポリエステル等が使用されている。また、ド
ライエッチング装置の周辺で使用される物品も、部分的
ではあるがエッチング環境にさらされるので、絶縁性及
び耐熱性が要求される。As materials for articles such as bolts and nuts used in a dry etching apparatus, synthetic resins, ceramics or quartz are used because of their insulating properties and corrosion resistance. In particular, in the case of plasma etching, since the operating conditions are high temperature and it is easily attacked by plasma, resins with high heat resistance, insulation and plasma resistance such as polyimide, fluororesin, polycarbonate, aromatic polyester, etc. Is used. In addition, since the articles used around the dry etching apparatus are partially exposed to the etching environment, insulation and heat resistance are required.
【０００６】しかしながら、従来ドライエッチング装置
に用いられてきたポリイミド等の樹脂では、耐熱性、耐
プラズマ性又は機械的強度が不十分なため、かかる樹脂
をドライエッチング装置のボルト、ナット、ブッシュ軸
受又は固定用治具等の材料として用いた場合、過熱によ
る消耗、プラズマによる浸蝕、強度劣化による破壊、パ
ティクルコンタミネーションが起きる等の諸問題があっ
た。However, since the heat resistance, plasma resistance or mechanical strength of the resin such as polyimide which has been conventionally used in the dry etching apparatus is insufficient, such a resin is used for the bolt, nut, bush bearing or the dry etching apparatus. When used as a material for a fixing jig or the like, there were various problems such as wear due to overheating, erosion due to plasma, breakage due to strength deterioration, and particle contamination.
【０００７】また、ポリベンゾイミダゾールとポリアリ
ーレンケトンとの均質混合物及びその焼結体、射出成形
品は、特開平３−４１１５０号公報、特開平２−２９６
８３号公報に開示され、更に焼結体、射出成形品は、例
えば、Ｈｏｅｃｈｓｔ Ｃｅｌａｎｅｓｅ社のＣｅｌａ
ｚｏｌｅ（登録商標）として市販されているが、ドライ
エッチング装置の各種の物品への用途は全く記載もない
しは示唆もされていない。Further, a homogeneous mixture of polybenzimidazole and polyarylene ketone, a sintered body thereof, and an injection molded article are disclosed in JP-A-3-41150 and JP-A-2-296.
Further, the sintered body and the injection molded article disclosed in Japanese Patent Publication No. 83-83 are, for example, Cela manufactured by Hoechst Celanese.
It is marketed as Zole (registered trademark), but the use of the dry etching apparatus for various articles is not described or suggested at all.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来の
問題点を解決した、ドライエッチング装置内又はその周
辺で用いられる各種物品であって、その劣化を防ぎ、長
寿命化、破損等に伴うメンテナンス作業の合理化、ひい
てはエッチング装置そのものの長寿命化、合理化及び性
能を改善することができるドライエッチング装置用ポリ
ベンゾイミダゾール系樹脂製物品を提供することを目的
とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a variety of articles used in or near a dry etching apparatus which solves the above-mentioned problems of the prior art, and prevents deterioration thereof, prolongs service life, damages and the like. An object of the present invention is to provide a polybenzimidazole-based resin article for a dry etching apparatus, which can rationalize maintenance work accompanied by it, and can extend the life and rationalize the etching apparatus itself and improve the performance.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ドライ
エッチング装置のチェンバー内又はその周辺で使用され
る物品であって、少なくとも表面部分がポリベンゾイミ
ダゾール１０〜８０重量％及びポリアリーレンケトン９
０〜２０重量％を含有する均質混合物から成ることを特
徴とするドライエッチング装置用ポリベンゾイミダゾー
ル系樹脂製物品が提供される。According to the present invention, an article for use in or around the chamber of a dry etching apparatus, wherein at least the surface portion is 10 to 80% by weight of polybenzimidazole and 9% of polyarylene ketone.
There is provided a polybenzimidazole-based resin article for a dry etching apparatus, which is composed of a homogeneous mixture containing 0 to 20% by weight.
【００１０】以下、本発明を更に詳細に説明する。本発
明の物品の材料に用いられるポリベンゾイミダゾール
（以下「ＰＢＩ」ともいう）は、熱安定性、耐酸化分解
性、耐加水分解性等に優れた複素環式ポリマーであり、
例えば、１種又は２種以上の芳香族テトラアミンと、１
種又は２種以上の芳香族、脂肪族又は複素環式ジカルボ
ン酸、そのエステル又は無水物とを、一段法又は二段法
で溶融重合させることによって製造することができ、そ
の製造方法は多数の米国特許、例えば米国再発行特許第
２６，０６５号、米国特許第３，３１３，７８３、３，
５０９，１０８、３，５１８，２３４、３，５５５，３
８９、３，４３３，７７２、３，４０８，３３６、３，
５７８，６４４、３，５４９，６０３、３，７０８，４
３９、４，１５４，９１９、４，３１２，９７６、４，
３７７，５４６、４，５４９，３８８号に記載されてい
る。また、ＰＢＩの製造方法はＪ．Ｐ．Ｃｒｉｔｃｈｌ
ｅｙ、Ｇ．Ｊ．ＫｎｉｇｈｔおよびＷ．Ｗ．Ｗｒｉｇｈ
ｔ著「耐熱性ポリマー−技術的に有用な材料（Ｈｅａｔ
−Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ−Ｔｅｃｈｎ
ｏｌｏｇｉｃａｌｌｙ Ｕｓｅｆｕｌ Ｍａｔｅｔｉａ
ｌｓ）」Ｐｌｅｎｕｍ Ｐｒｅｓｓ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ
（１９８３）、第２５９〜３２２頁にも解説されてい
る。The present invention will be described in more detail below. Polybenzimidazole (hereinafter also referred to as “PBI”) used for the material of the article of the present invention is a heterocyclic polymer having excellent thermal stability, oxidative decomposition resistance, hydrolysis resistance, and the like,
For example, one or more aromatic tetraamines and 1
One or two or more kinds of aromatic, aliphatic or heterocyclic dicarboxylic acids, their esters or anhydrides can be produced by melt polymerization by a one-step method or a two-step method. US patents such as US Reissue Patent No. 26,065, US Patent Nos. 3,313,783,3.
509,108,3,518,234,3,555,3
89, 3, 433, 772, 3, 408, 336, 3,
578, 644, 3,549, 603, 3,708, 4
39, 4,154,919, 4,312, 976,4
377,546,4,549,388. Further, the manufacturing method of PBI is described in J. P. Critchl
ey, G.E. J. Knight and W.M. W. Wright
T. "Heat Resistant Polymers-Technically Useful Materials (Heat
-Resistant Polymers-Techn
logically Useful Mateia
ls) ”Plenum Press, New York
(1983), pages 259-322.
【００１１】前記芳香族テトラアミンと、前記芳香族、
脂肪族又は複素環式ジカルボン酸、そのエステル又は無
水物との縮合反応により、ポリベンゾイミダゾールを生
成させる反応式を下記に示す。The aromatic tetraamine, and the aromatic,
A reaction formula for producing polybenzimidazole by a condensation reaction with an aliphatic or heterocyclic dicarboxylic acid, its ester or an anhydride is shown below.
【表１】 ｛式中、Ｒは四価の芳香族基であり、アミノ基との結合
手はその芳香核の隣接炭素原子、即ちオルト炭素原子に
対になっている。Ｒ′は、二価の、芳香族基、アルキレ
ン基又は複素環基である。（尚、Ｒ、Ｒ′はそれぞれ１
種又は２種以上の各基であってもよい。） Ｙは水素原子、アリール基、アルキル基を表わす。｝[Table 1] {In the formula, R is a tetravalent aromatic group, and the bond with the amino group is paired with the adjacent carbon atom of the aromatic nucleus, that is, the ortho carbon atom. R'is a divalent aromatic group, alkylene group or heterocyclic group. (Note that R and R'are each 1
It may be one kind or two or more kinds of respective groups. ) Y represents a hydrogen atom, an aryl group, or an alkyl group. }
【００１２】本発明において使用することができる芳香
族テトラアミン成分は、たとえば下記一般式（Ｉ）を有
するものである。The aromatic tetraamine component that can be used in the present invention is, for example, one having the following general formula (I).
【化１】 （式中、Ｒは前記したとおりのものである。）Embedded image (In the formula, R is as described above.)
【００１３】芳香族テトラアミン成分の具体例として
は、下記表２に示すものが挙げられる。Specific examples of the aromatic tetraamine component include those shown in Table 2 below.
【表２】 （式中、Ｘは−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ2−、または−Ｃ
Ｈ2−、−（ＣＨ2）2−もしくは−Ｃ（ＣＨ3）2−のよ
うな低級アルキレン基を表わす。） 好ましい芳香族テトラアミンは、３，３′，４，４′−
テトラアミノビフェニルである。[Table 2] (Wherein, X is -O -, - S -, - SO 2 -, or -C
H 2 -, - represents a lower alkylene group such as - (CH 2) 2 - or -C (CH 3) 2. ) Preferred aromatic tetraamines are 3,3 ', 4,4'-
It is tetraaminobiphenyl.
【００１４】本発明において使用することのできるジカ
ルボン酸成分（遊離酸、エステル、無水物を含む）は、
たとえば下記式を有するものである。The dicarboxylic acid component (including free acid, ester and anhydride) which can be used in the present invention is
For example, it has the following formula.
【化２】 （式中、Ｙは、水素原子、アリール基またはアルキル基
であることができるが、Ｙの９５％以下は水素またはフ
ェニルである。） 従って、ジカルボン酸成分は遊離酸と少なくとも１つの
ジエステルおよび／またはモノエステルとの混合物；ジ
エステルおよび／またはモノエステルの混合物；または
単一のジアルキルエステル、モノエステル、または混合
アリール−アルキルもしくはアルキル／アルキルエステ
ルよりなることができるが、全部が遊離酸またはジフェ
ニルエステルよりなることができる。Ｙがアルキルであ
る場合には、Ｙは好ましくは１ないし５個の炭素原子を
含み、もっとも好ましくはメチルである。Ｙがアリール
であるときには、Ｙは１ないし５個の炭素原子を含むア
ルキルまたはアルコキシのような任意の不活性一価の基
で置換されるかまたは無置換の、前記ＲまたはＲ′であ
ることができる。芳香族基の１つを除き水素ですべての
原子価を飽和させることによって得られる任意の一価の
芳香族基であることができる。該アリール基の具体例と
しては、フェニル、ナフチル、三種類のフェニル基およ
び三種類のトリル基である。好ましいアリール基は通常
フェニルである。Embedded image (In the formula, Y can be a hydrogen atom, an aryl group or an alkyl group, but 95% or less of Y is hydrogen or phenyl.) Therefore, the dicarboxylic acid component is a free acid and at least one diester and / or Or a mixture with a monoester; a mixture of diesters and / or monoesters; or a single dialkyl ester, a monoester, or a mixed aryl-alkyl or alkyl / alkyl ester, all of which is a free acid or diphenyl ester Can be more. When Y is alkyl, it preferably contains from 1 to 5 carbon atoms and is most preferably methyl. When Y is aryl, it is R or R'which is substituted or unsubstituted with any inert monovalent group such as alkyl or alkoxy containing 1 to 5 carbon atoms. You can It can be any monovalent aromatic group obtained by saturating all valences with hydrogen except one of the aromatic groups. Specific examples of the aryl group are phenyl, naphthyl, three kinds of phenyl groups and three kinds of tolyl groups. The preferred aryl group is usually phenyl.
【００１５】本発明において用いられるジカルボン酸の
適当なジカルボン酸には、芳香族ジカルボン酸；脂肪族
ジカルボン酸（好ましくは４ないし８個の炭素原子を有
するもの）；およびカルボキシル基がピリジン、ピラジ
ン、フラン、キノリン、チオフェン、およびピランのよ
うな環状化合物中の炭素原子上の置換基である複素環式
ジカルボン酸がある。Suitable dicarboxylic acids of the dicarboxylic acids used in the present invention include aromatic dicarboxylic acids; aliphatic dicarboxylic acids (preferably having 4 to 8 carbon atoms); and carboxyl groups of pyridine, pyrazine, There are heterocyclic dicarboxylic acids that are substituents on carbon atoms in cyclic compounds such as furan, quinoline, thiophene, and pyran.
【００１６】前記したように遊離酸またはエステルとし
て使用することができるジカルボン酸は、たとえば下記
表３に示すような芳香族ジカルボン酸である。The dicarboxylic acid which can be used as the free acid or ester as described above is, for example, an aromatic dicarboxylic acid as shown in Table 3 below.
【表３】 （式中、Ｘは先に芳香族テトラアミンにおいて定めた通
りである。）[Table 3] (In the formula, X is as defined above for the aromatic tetraamine.)
【００１７】たとえば、以下のジカルボン酸を好適に使
用することができる。すなわち、イソフタル酸；テレフ
タル酸；４，４′−ビフェニルジカルボン酸；１，４−
ナフタレンジカルボン酸；ジフェン酸（２，２′−ビフ
ェニルジカルボン酸）；フェニルインダンジカルボン
酸；１，６−ナフタレンジカルボン酸；２，６−ナフタ
レンジカルボン酸；４，４′−ジフェニルエーテルジカ
ルボン酸；４，４′−ジフェニルチオエーテルジカルボ
ン酸。これらの内でイソフタル酸が遊離酸またはエステ
ルとして本発明の方法に用いるのにもっとも好ましいジ
カルボン酸である。For example, the following dicarboxylic acids can be preferably used. That is, isophthalic acid; terephthalic acid; 4,4'-biphenyldicarboxylic acid; 1,4-
Naphthalenedicarboxylic acid; diphenic acid (2,2'-biphenyldicarboxylic acid); phenylindanedicarboxylic acid; 1,6-naphthalenedicarboxylic acid; 2,6-naphthalenedicarboxylic acid; 4,4'-diphenyletherdicarboxylic acid; 4,4 ′ -Diphenyl thioether dicarboxylic acid. Of these, isophthalic acid is the most preferred dicarboxylic acid for use in the process of the invention as the free acid or ester.
【００１８】ジカルボン酸成分は、芳香族テトラアミン
１モル当り総ジカルボン酸成分約１モルの割合で使用す
ることができる。しかし、特定重合系中の反応物の最適
な比率は通常の当業者によって容易に求めることができ
る。The dicarboxylic acid component can be used in a ratio of about 1 mol of the total dicarboxylic acid component per 1 mol of the aromatic tetraamine. However, the optimum ratio of reactants in a particular polymerization system can be easily determined by one of ordinary skill in the art.
【００１９】前記のような方法によって調製することが
できるポリベンゾイミダゾール類の事例には以下のもの
がある。すなわち、ポリ−２，２′−（ｍ−フェニレ
ン）−５，５′−ビベンゾイミダゾール；ポリ−２，
２′−（ビフェニレン−２′′，２′′′−５，５′−
ビベンゾイミダゾール；ポリ−２，２′−（ビフェニレ
ン−４′′，４′′′）−５，５′−ビベンゾイミダゾ
ール；ポリ−２，２′−（１′′，１′′，３′′−ト
リメチルインダニレン）−３′′，５′′−ｐ−フェニ
レン−５，５′−ビベンゾイミダゾール；２，２′−
（ｍ−フェニレン）−５，５′−ビベンゾイミダゾール
／２，２−（１′′，１′′，３′′−トリメチルイン
ダニレン）−５′′，３′′−（ｐ−フェニレン）−
５，５′−ビベンゾイミダゾールコポリマー；２，２′
−（ｍ−フェニレン）−５，５′−ビベンゾイミダゾー
ル−２′′，２′′′，５，５′−ビベンゾイミダゾー
ルコポリマー；ポリ−２，２′−（フリレン−２′′，
５′′）−５，５′−ビベンゾイミダゾール；ポリ−
２，２′−（ナフタレン−１′′，６′′）−５，５′
−ビベンゾイミダゾール；ポリ−２，２′−（ナフタレ
ン−２′′，６′′）−５，５′−ビベンゾイミダゾー
ル；ポリ−２，２′−アミレン−５，５′−ビベンゾイ
ミダゾール；ポリ−２，２′−オクタメチレン−５，
５′−ビベンゾイミダゾール；ポリ−２，２′−（ｍ−
フェニレン）−ジイミダゾベンゼン；ポリ−２，２′−
シクロヘキセニル−５，５′−ビベンゾイミダゾール；
ポリ−２，２′−（ｍ−フェニレン）−５，５′−ジ
（ベンゾイミダゾール）エーテル；ポリ−２，２′−
（ｍ−フェニレン）−５，５′−ジ（ベンゾイミダゾー
ル）スルフィド；ポリ−２，２′−（ｍ−フェニレン）
−５，５′−ジ（ベンゾイミダゾール）スルホン；ポリ
−２，２′−（ｍ−フェニレン）−５，５′−ジ（ベン
ゾイミダゾール）メタン；ポリ−２，２′′−（ｍ−フ
ェニレン）−５，５′′−ジ（ベンゾイミダゾール）プ
ロパン−２，２；ポリ−エチレン−１，２−２，２′′
−（ｍ−フェニレン）−５，５′′−ジ（ベンゾイミダ
ゾール）エチレン−１，２（この場合、エチレン基の二
重結合は最終ポリマー中に残っている）。好ましいポリ
マーとしては、ポリ−２，２′−（ｍ−フェニレン）−
５，５′−ビベンゾイミダゾールである。Examples of polybenzimidazoles that can be prepared by the method as described above include: That is, poly-2,2 '-(m-phenylene) -5,5'-bibenzimidazole; poly-2,
2 '-(biphenylene-2 ", 2"'-5,5'-
Bibenzimidazole; poly-2,2 '-(biphenylene-4 ", 4"')-5,5'-bibenzimidazole; poly-2,2 '-(1 "', 1"', 3 "" -Trimethylindanylene) -3 ", 5"-p-phenylene-5,5'-bibenzimidazole;2,2'-
(M-Phenylene) -5,5'-bibenzimidazole / 2,2- (1 ", 1", 3 "-trimethylindanylene) -5", 3 "-(p-phenylene) ) −
5,5'-bibenzimidazole copolymer; 2,2 '
-(M-phenylene) -5,5'-bibenzimidazole-2 ", 2"',5,5'-bibenzimidazolecopolymer;poly-2,2'-(furylene-2",
5 ″)-5,5′-bibenzimidazole; poly-
2,2 ′-(naphthalene-1 ″, 6 ″)-5,5 ′
-Bibenzimidazole; poly-2,2 '-(naphthalene-2 ", 6")-5,5'-bibenzimidazole;poly-2,2'-amylene-5,5'-bibenzimidazolePoly-2,2'-octamethylene-5,
5'-bibenzimidazole; poly-2,2 '-(m-
Phenylene) -diimidazobenzene; poly-2,2'-
Cyclohexenyl-5,5'-bibenzimidazole;
Poly-2,2 '-(m-phenylene) -5,5'-di (benzimidazole) ether; poly-2,2'-
(M-phenylene) -5,5'-di (benzimidazole) sulfide; poly-2,2 '-(m-phenylene)
-5,5'-di (benzimidazole) sulfone; poly-2,2 '-(m-phenylene) -5,5'-di (benzimidazole) methane; poly-2,2'-(m-phenylene) ) -5,5 ''-Di (benzimidazole) propane-2,2; poly-ethylene-1,2-2,2 ''
-(M-Phenylene) -5,5 "-di (benzimidazole) ethylene-1,2 (where the double bond of the ethylene group remains in the final polymer). A preferred polymer is poly-2,2 '-(m-phenylene)-
5,5'-bibenzimidazole.
【００２０】本発明において用いられるポリアリーレン
ケトンは耐薬品性等に優れ、たとえば、下記一般式で表
されるものである。The polyarylene ketone used in the present invention is excellent in chemical resistance and the like, and is represented by the following general formula.
【化３】 （式中、Ｘ、Ｙおよびｎは整数である）で表わされる。
典型的なポリアリーレンケトンを下記に示す。下記繰り
返し単位：[Chemical 3] (Wherein X, Y and n are integers).
A typical polyarylene ketone is shown below. Repeating unit below:
【化４】 を有するポリエーテルケトン。下記繰り返し単位：[Chemical 4] A polyether ketone having Repeating unit below:
【化５】 を有するポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）。該
ポリエーテルエーテルケトンは、ポリエーテルケトン類
に似た性質を有する結晶性熱可塑性樹脂である。下記繰
り返し単位：[Chemical 5] Polyether ether ketone (PEEK) having The polyether ether ketone is a crystalline thermoplastic resin having properties similar to those of the polyether ketones. Repeating unit below:
【化６】 を有するポリエーテルエーテルケトンケトン。下記繰り
返し単位：[Chemical 6] Polyetheretherketoneketone. Repeating unit below:
【化７】 を有するポリエーテルケトンケトン。本発明の実施に有
用なポリアリーレンケトンは、ポリエーテルケトン又は
ポリエーテルエーテルケトンである。[Chemical 7] Polyetherketone having. Polyarylene ketones useful in the practice of the present invention are polyetherketones or polyetheretherketones.
【００２１】一般に、ポリベンゾイミダゾールは、良好
な耐薬品性、大きな圧縮強さを有し、かつ高温において
もそれらの性質を保持する。一方、ポリアリーレンケト
ン類は良好な耐薬品性および中程度の圧縮強さを有する
が、ポリベンゾイミダゾールと比較すると高温における
機械的性質が劣る。前記のように、ポリベンゾイミダゾ
ールの成形品は加工限界のために用途が限られるのに対
して、ポリアリーレンケトン類の成形品は不十分な耐熱
性および耐圧性のために用途が制約される。In general, polybenzimidazoles have good chemical resistance, great compressive strength and retain their properties at elevated temperatures. Polyarylene ketones, on the other hand, have good chemical resistance and moderate compressive strength, but poor mechanical properties at elevated temperatures compared to polybenzimidazoles. As described above, molded products of polybenzimidazole have limited applications due to processing limitations, whereas molded products of polyarylene ketones have limited applications due to insufficient heat resistance and pressure resistance. .
【００２２】本発明において、ポリベンゾイミダゾール
およびポリアリーレンケトンの均質混合物を用いること
によってすぐれた耐熱性および耐薬品性ならびに強度特
性を有する成形品を製造することができる。該混合物の
配合割合は、ポリベンゾイミダゾール１０〜８０重量
％、ポリアリーレンケトン９０〜２０重量％である。In the present invention, by using a homogeneous mixture of polybenzimidazole and polyarylene ketone, a molded article having excellent heat resistance, chemical resistance and strength characteristics can be produced. The compounding ratio of the mixture is 10 to 80% by weight of polybenzimidazole and 90 to 20% by weight of polyarylene ketone.
【００２３】本発明の物品の材料に好ましく用いられる
ＰＢＩの混合物は、下記の構造式（VIII）で示されるポ
リ−２，２′−（ｍ−フェニレン）−５，５′−ビベン
ゾイミダゾールと下記の構造式（IX）で示されるポリエ
ーテルエーテルケトンとの混合物である。The mixture of PBIs preferably used in the material of the articles of the invention is poly-2,2 '-(m-phenylene) -5,5'-bibenzimidazole represented by the following structural formula (VIII): It is a mixture with a polyether ether ketone represented by the following structural formula (IX).
【化８】 （式中、ｎは重合度を示す。）Embedded image (In the formula, n represents the degree of polymerization.)
【化９】 （式中、ｍは重合度を示す。）[Chemical 9] (In the formula, m represents the degree of polymerization.)
【００２４】本発明において用いられるＰＢＩ均質混合
物は、耐熱性、耐薬品性、耐放射線性等に優れており、
耐熱性や耐プラズマ性が要求されるドライエッチング装
置内又はその周辺で使用される部品の材質としては非常
に好適である。The PBI homogeneous mixture used in the present invention is excellent in heat resistance, chemical resistance, radiation resistance and the like,
It is very suitable as a material for parts used in or around a dry etching apparatus that requires heat resistance and plasma resistance.
【００２５】本発明においてＰＢＩ混合物が施される物
品には、広くドライエッチング装置のチャンバー内又は
その周辺で使用される物品が包含され、例えば、ボル
ト、ナット、ブッシュ軸受、クランプリング又は被エッ
チング部材固定用治具、及びそれらに類似する物品があ
る。被エッチング部材とは、ドライエッチングによって
エッチング処理を受ける部材のことをいい、例えば、半
導体ウエハー、液晶表示板、ハードディスク等がある。The articles to which the PBI mixture is applied in the present invention include articles widely used in or around the chamber of a dry etching apparatus, such as bolts, nuts, bush bearings, clamp rings or members to be etched. There are fixtures and similar items. The member to be etched refers to a member that is subjected to an etching treatment by dry etching, and examples thereof include a semiconductor wafer, a liquid crystal display panel, a hard disk, and the like.
【００２６】また、本発明において、ドライエッチング
装置のチャンバー内とは、エッチング環境にさらされる
反応場をいい、また、その周辺とは、例えば、チャンバ
ーと該チャンバーを外部から覆う石英部品とを固定する
部品等をいう。Further, in the present invention, the inside of the chamber of the dry etching apparatus refers to a reaction field exposed to the etching environment, and the periphery thereof is, for example, a chamber and a quartz component that covers the chamber fixed from the outside. It refers to the parts etc.
【００２７】本発明において、ドライエッチング装置と
は、前記したようにリソグラフィーによりパターン形成
したシリコンウエハーにガスを供給し、反応を起こさ
せ、蒸気圧の高い物質又は揮発性の高い物質を生成せし
めることによって、エッチングを行う装置をいう。好ま
しくは、本発明の部品が使用されるドライエッチング装
置は、プラズマエッチング装置である。In the present invention, the dry etching apparatus is to supply a gas to a silicon wafer on which a pattern is formed by lithography as described above to cause a reaction and generate a substance having a high vapor pressure or a substance having a high volatility. Means an apparatus for performing etching. Preferably, the dry etching apparatus in which the component of the present invention is used is a plasma etching apparatus.
【００２８】本発明によるＰＢＩ混合物から成る物品の
作製方法には特に制限はない。例えば、ＰＢＩ混合物の
粉末を所望の形状に焼結成形するか、またはＰＢＩ混合
物をペレット化し、射出成形方法により所望の形状に成
型する。例えば、この種ＰＢＩ混合物の成形方法は、前
記特開平３−４１１５０号公報、特開平２−２９６８３
４号公報に開示されており、同様な方法で成形すること
ができる。There are no particular restrictions on the method of making articles comprising the PBI mixture according to the present invention. For example, the powder of the PBI mixture is sinter-molded into a desired shape, or the PBI mixture is pelletized and molded into a desired shape by an injection molding method. For example, the molding method of this kind of PBI mixture is described in JP-A-3-41150 and JP-A-2-29683.
It is disclosed in Japanese Patent No. 4 and can be molded by a similar method.
【００２９】本発明においては、ＰＢＩ、ポリアリーレ
ンケトンの他に、たとえば、ＰＩ、ＰＡＩ、ガラスファ
イバー、Ａｌ2Ｏ3、カーボンファイバーを混合してもよ
い。In the present invention, in addition to PBI and polyarylene ketone, for example, PI, PAI, glass fiber, Al 2 O 3 and carbon fiber may be mixed.
【００３０】[0030]
【実施例】以下、実施例及び比較例に基づいて、本発明
を更に詳細に説明する。 〔実施例１〕、〔比較例１〕 ５インチシリコンウエハー用クランプリング及び固定用
治具を、東洋機械金属社製 射出成形機を用いて射出成
形した。固定治具の材料は下記のものを示す。 ＰＢＩ／ＰＥＥＫは、ポリ−２，２′−（ｍ−フェ
ニレン）−５，５′−ビベンゾイミダゾール５０重量％
と前記式（IV）で示されるポリエーテルエーテルケトン
５０重量％の混合物である。 ＰＢＩ ポリ−２，２′−（ｍ−フェニレン）−５，５′−ビベ
ンゾイミダゾール ＰＥＥＫ 前記式（IV）で示されるポリエーテルエーテルケトン ポリカーボネート 下記化１０で示されるポリカーボネートEXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. [Example 1], [Comparative Example 1] A 5-inch silicon wafer clamp ring and a fixing jig were injection molded using an injection molding machine manufactured by Toyo Kikai Metal Co., Ltd. The materials of the fixing jig are shown below. PBI / PEEK is poly-2,2 '-(m-phenylene) -5,5'-bibenzimidazole 50% by weight.
And a mixture of 50% by weight of polyether ether ketone represented by the above formula (IV). PBI Poly-2,2 '-(m-phenylene) -5,5'-bibenzimidazole PEEK Polyether ether ketone polycarbonate represented by the above formula (IV) Polycarbonate Polycarbonate represented by the following chemical formula 10
【化１０】 （式中、ｎは重合度を示す。） 芳香族ポリエステル 下記化１１で示される芳香族ポリエステル[Chemical 10] (In the formula, n represents the degree of polymerization.) Aromatic polyester Aromatic polyester represented by the following chemical formula 11
【化１１】 （式中、ｎは重合度を示す。） ポリイミド 下記化１２で示されるポリイミド[Chemical 11] (In the formula, n represents the degree of polymerization.) Polyimide Polyimide represented by the following chemical formula 12
【化１２】 （式中、ｎは重合度を示す。）[Chemical 12] (In the formula, n represents the degree of polymerization.)
【００３１】該固定用治具を、プラズマエッチング装置
内に実装し、エッチング操作を行い、可使用寿命を比較
した。可使用寿命は、該治具にクラック、消耗、汚れ等
が生じ、交換又は洗浄が必要か否かを目視にて判別し
た。その結果を材料の寿命として表４に示す。また、こ
れらのリングのパーティクル量をパーティクルカウンタ
ーによって測定した結果を表４に示す。この際、ポリカ
ーボネートのパーティクル量を１００とした。The fixing jig was mounted in a plasma etching apparatus, an etching operation was performed, and usable lives were compared. The usable life was determined by visually observing whether the jig had cracks, wear, stains, etc., and required replacement or cleaning. The results are shown in Table 4 as the life of the material. Table 4 shows the results of measuring the amount of particles in these rings with a particle counter. At this time, the amount of particles of polycarbonate was set to 100.
【００３２】[0032]
【表４】 [Table 4]
【００３３】〔実施例２〕ＰＢＩ（実施例１で用いたポ
リベンゾイミダゾール）／ＰＥＥＫ混合物（４０ｗｔ
％：６０ｗｔ％）の圧縮成形体を旋盤加工して、Ｍ６の
メートル並目ネジを作製した。このネジをプラズマエッ
チング装置のチャンバーとそれを覆う石英管との固定に
用い、耐薬品性、耐摩耗性及び機械強度劣化を観察し
た。チャンバー内で使用した薬品はテトラフルオロメタ
ンであった。その結果、使用後３カ月経過しても、ネジ
の物性に変化はなかった。Example 2 PBI (polybenzimidazole used in Example 1) / PEEK mixture (40 wt.
%: 60 wt%) was lathe processed to produce an M6 metric coarse screw. This screw was used to fix the chamber of the plasma etching apparatus and the quartz tube covering it, and the chemical resistance, abrasion resistance and mechanical strength deterioration were observed. The chemical used in the chamber was tetrafluoromethane. As a result, the physical properties of the screw did not change even after 3 months from the use.
【００３４】〔比較例２〕ポリカーボネートを材料とし
て、実施例２と同様の寸法を有するネジを作製した。こ
のネジを実施例２と同様の部分に用い、実施例２と同様
の条件下で耐薬品性、耐摩耗性及び機械強度劣化を観察
した。その結果、使用後４週間で、クラック、摩耗等の
著しい変化が生じ、使用不能となった。[Comparative Example 2] A screw having the same dimensions as in Example 2 was produced from polycarbonate. This screw was used in the same part as in Example 2, and the chemical resistance, abrasion resistance and mechanical strength deterioration were observed under the same conditions as in Example 2. As a result, after 4 weeks of use, remarkable changes such as cracks and abrasion occurred, and the sample became unusable.
【００３５】[0035]
【発明の効果】本発明の如く、ＰＢＩ及びポリアリーレ
ンケトンを含有する均質混合物をドライエッチング装置
のチャンバー内又はその周辺で使用される物品の材料と
して用いることにより、かかる物品のプラズマ等による
劣化を防ぎ、長寿命化、破損等に伴うメンテナンス作業
の合理化、ひいてはエッチング装置そのものの長寿命
化、合理化および性能改善が可能となった。EFFECTS OF THE INVENTION By using a homogeneous mixture containing PBI and polyarylene ketone as a material of an article used in or around the chamber of a dry etching apparatus as in the present invention, deterioration of such article due to plasma or the like can be prevented. It has become possible to prevent, lengthen the service life, rationalize maintenance work due to damage, etc., and thus extend the service life of the etching equipment itself, rationalize and improve its performance.
Claims (1)
はその周辺で使用される物品であって、少なくとも表面
部分がポリベンゾイミダゾール１０〜８０重量％及びポ
リアリーレンケトン９０〜２０重量％を含有する均質混
合物から成ることを特徴とするドライエッチング装置用
ポリベンゾイミダゾール系樹脂製物品。1. An article for use in or around the chamber of a dry etching apparatus, from an intimate mixture, at least the surface portion of which contains 10 to 80% by weight of polybenzimidazole and 90 to 20% by weight of polyarylene ketone. An article made of a polybenzimidazole resin for a dry etching apparatus, which is characterized by comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19591194A JPH0841309A (en) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | Polybenzimidazole resin article for dry etching apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19591194A JPH0841309A (en) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | Polybenzimidazole resin article for dry etching apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0841309A true JPH0841309A (en) | 1996-02-13 |
Family
ID=16349043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19591194A Pending JPH0841309A (en) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | Polybenzimidazole resin article for dry etching apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0841309A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002048421A1 (en) * | 2000-12-12 | 2002-06-20 | Tokyo Electron Limited | Method for regenerating container for plasma treatment, member inside container for plasma treatment, method for preparing member inside container for plasma treatment, and apparatus for plasma treatment |
| CN103450478A (en) * | 2013-09-24 | 2013-12-18 | 中国科学院长春应用化学研究所 | Polyaryletherketone and method for preparing same |
| US8877002B2 (en) | 2002-11-28 | 2014-11-04 | Tokyo Electron Limited | Internal member of a plasma processing vessel |
-
1994
- 1994-07-28 JP JP19591194A patent/JPH0841309A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002048421A1 (en) * | 2000-12-12 | 2002-06-20 | Tokyo Electron Limited | Method for regenerating container for plasma treatment, member inside container for plasma treatment, method for preparing member inside container for plasma treatment, and apparatus for plasma treatment |
| CN100386467C (en) * | 2000-12-12 | 2008-05-07 | 东京毅力科创株式会社 | Method for regenerating container for plasma treatement, member inside container for plasma treatment, method for preparing member inside container for plasma treatment, and apparatus for plasma ... |
| KR100945315B1 (en) * | 2000-12-12 | 2010-03-05 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Method for regenerating container for plasma treatment, member inside container for plasma treatment, method for preparing member inside container for plasma treatment, and apparatus for plasma treatment |
| US8877002B2 (en) | 2002-11-28 | 2014-11-04 | Tokyo Electron Limited | Internal member of a plasma processing vessel |
| CN103450478A (en) * | 2013-09-24 | 2013-12-18 | 中国科学院长春应用化学研究所 | Polyaryletherketone and method for preparing same |
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