JPH11162940A - プラズマエッチング用電極 - Google Patents
プラズマエッチング用電極Info
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- JPH11162940A JPH11162940A JP32798597A JP32798597A JPH11162940A JP H11162940 A JPH11162940 A JP H11162940A JP 32798597 A JP32798597 A JP 32798597A JP 32798597 A JP32798597 A JP 32798597A JP H11162940 A JPH11162940 A JP H11162940A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プラズマにより電極の中央部が高温となって
も、電極が変形しずらく、また、価格的にも、より安価
で、さらに容易に製造することができるプラズマエッチ
ング用電極を提供する。 【解決手段】 円板状のプラズマエッチング用電極にお
いて、単結晶シリコンからなる電極中央部と、その他の
材質からなる電極外周部を有してなるプラズマエッチン
グ用電極。
も、電極が変形しずらく、また、価格的にも、より安価
で、さらに容易に製造することができるプラズマエッチ
ング用電極を提供する。 【解決手段】 円板状のプラズマエッチング用電極にお
いて、単結晶シリコンからなる電極中央部と、その他の
材質からなる電極外周部を有してなるプラズマエッチン
グ用電極。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスを
製作する際にシリコンウェハ−をエッチングする工程で
使用されるプラズマエッチング装置に搭載されるプラズ
マエッチング用電極に関する。
製作する際にシリコンウェハ−をエッチングする工程で
使用されるプラズマエッチング装置に搭載されるプラズ
マエッチング用電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、プラズマエッチング用電極は、単
結晶シリコン、ガラス状炭素等の材料で製作されてい
る。中でも単結晶シリコン製のものは性能がよく重用さ
れているが、これは単結晶シリコン単体からなってい
る。その製作方法は、まず所要の径の単結晶シリコンの
インゴットを所要の厚さにスライスし、円板を得る。そ
して、この円板にガス吹き出し小孔と取り付け用穴を開
けた後、表面研磨及び洗浄を行い電極とする。図１に代
表的な単結晶シリコン製プラズマエッチング用電極の断
面図を示す。図１において、単結晶シリコン製円板状の
プラズマエッチング用電極１には、ガス吹き出し小孔２
と取付け用穴３があけられている。
結晶シリコン、ガラス状炭素等の材料で製作されてい
る。中でも単結晶シリコン製のものは性能がよく重用さ
れているが、これは単結晶シリコン単体からなってい
る。その製作方法は、まず所要の径の単結晶シリコンの
インゴットを所要の厚さにスライスし、円板を得る。そ
して、この円板にガス吹き出し小孔と取り付け用穴を開
けた後、表面研磨及び洗浄を行い電極とする。図１に代
表的な単結晶シリコン製プラズマエッチング用電極の断
面図を示す。図１において、単結晶シリコン製円板状の
プラズマエッチング用電極１には、ガス吹き出し小孔２
と取付け用穴３があけられている。
【０００３】この電極は、プラズマエッチング用装置に
おいて、上部電極として取り付けられ、ウェハーを設置
する下部電極と対向している。これら上部電極と下部電
極の間でプラズマを発生させることでウェハーを所要の
形状にエッチングする。この際、ウェハーがエッチング
されると同時に、単結晶シリコン製プラズマエッチング
用電極も、プラズマに曝される部分が消耗する。その消
耗部分は、プラズマに曝される範囲であり、単結晶シリ
コン製プラズマエッチング用電極の外径より小さい範囲
である。
おいて、上部電極として取り付けられ、ウェハーを設置
する下部電極と対向している。これら上部電極と下部電
極の間でプラズマを発生させることでウェハーを所要の
形状にエッチングする。この際、ウェハーがエッチング
されると同時に、単結晶シリコン製プラズマエッチング
用電極も、プラズマに曝される部分が消耗する。その消
耗部分は、プラズマに曝される範囲であり、単結晶シリ
コン製プラズマエッチング用電極の外径より小さい範囲
である。
【０００４】この電極は、ある程度の厚さまで消耗し、
所定のエッチング特性（エッチング速度、エッチング速
度の均一性、発生異物）が規格外となった所で交換され
る。電極の大きさは、エッチングするシリコンウェハー
より大きな径となっている。例えば、６インチウェハー
をエッチングするために用いられる電極の大きさは、外
径が２００mm（８インチ）となっており、８インチウェ
ハーをエッチングするために用いられる電極の大きさ
は、外径が２８０mm（１１インチ）となっている。さら
に、今後１２インチウェハーをエッチングするために
は、外径が４００mm（１５インチ）程度の大きさの電極
が必要と考えられる。このように、電極の大きさは、エ
ッチングしようとするシリコンウェハーの大口径化に伴
い大きくなって行き、その大きさは、常にシリコンウェ
ハーより大きいことが必要であり、電極の素材となる大
口径の単結晶シリコンを得ることが非常に困難である。
また、単結晶シリコンはその製造に技術を要することか
ら、価格的に高いという欠点もある。
所定のエッチング特性（エッチング速度、エッチング速
度の均一性、発生異物）が規格外となった所で交換され
る。電極の大きさは、エッチングするシリコンウェハー
より大きな径となっている。例えば、６インチウェハー
をエッチングするために用いられる電極の大きさは、外
径が２００mm（８インチ）となっており、８インチウェ
ハーをエッチングするために用いられる電極の大きさ
は、外径が２８０mm（１１インチ）となっている。さら
に、今後１２インチウェハーをエッチングするために
は、外径が４００mm（１５インチ）程度の大きさの電極
が必要と考えられる。このように、電極の大きさは、エ
ッチングしようとするシリコンウェハーの大口径化に伴
い大きくなって行き、その大きさは、常にシリコンウェ
ハーより大きいことが必要であり、電極の素材となる大
口径の単結晶シリコンを得ることが非常に困難である。
また、単結晶シリコンはその製造に技術を要することか
ら、価格的に高いという欠点もある。
【０００５】また、単結晶シリコン単体で形成された一
体型大型電極は、シリコンウェハーの径に少なくともほ
ぼ相当するプラズマ発生部（電極中央部）が外周部に比
べ、プラズマにより高温になるため電極全体で温度の不
均一が発生し、電極が使用中に変形し、電極を取り付け
ているバックプレートとの間に隙間ができる。この隙間
にエッチングガスによる反応生成物が堆積し、これがガ
ス吹き出し小孔を通り、シリコンウェハ−上に異物とし
て落下しエッチング不良を引き起こすという欠点があ
る。また、温度不均一により、ウェハーの中央部と外周
部でエッチングレートに差が発生し、エッチングレート
の均一性の低下を引き起こすという欠点がある。
体型大型電極は、シリコンウェハーの径に少なくともほ
ぼ相当するプラズマ発生部（電極中央部）が外周部に比
べ、プラズマにより高温になるため電極全体で温度の不
均一が発生し、電極が使用中に変形し、電極を取り付け
ているバックプレートとの間に隙間ができる。この隙間
にエッチングガスによる反応生成物が堆積し、これがガ
ス吹き出し小孔を通り、シリコンウェハ−上に異物とし
て落下しエッチング不良を引き起こすという欠点があ
る。また、温度不均一により、ウェハーの中央部と外周
部でエッチングレートに差が発生し、エッチングレート
の均一性の低下を引き起こすという欠点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】請求項１及び２記載の
発明は、プラズマにより電極の中央部が高温となって
も、電極が変形しずらく、また、価格的にも、より安価
で、さらに容易に製造することができるプラズマエッチ
ング用電極を提供するものである。
発明は、プラズマにより電極の中央部が高温となって
も、電極が変形しずらく、また、価格的にも、より安価
で、さらに容易に製造することができるプラズマエッチ
ング用電極を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、円板状のプラ
ズマエッチング用電極において、単結晶シリコンからな
る電極中央部と、その他の材質からなる電極外周部を有
してなるプラズマエッチング用電極に関する。また本発
明は、電極外周部の材質が、ガラス状炭素、黒鉛又は硬
質アルマイトで被覆されたアルミニウムである前記プラ
ズマエッチング用電極に関する。
ズマエッチング用電極において、単結晶シリコンからな
る電極中央部と、その他の材質からなる電極外周部を有
してなるプラズマエッチング用電極に関する。また本発
明は、電極外周部の材質が、ガラス状炭素、黒鉛又は硬
質アルマイトで被覆されたアルミニウムである前記プラ
ズマエッチング用電極に関する。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の円板状のプラズマエッチ
ング電極は、電極中央部、即ちプラズマに曝される部分
のみが単結晶シリコンからなる。この例を図２及び図３
に示す。図２及び図３はプラズマエッチング用電極１の
断面図であり、それぞれ、単結晶シリコンからなる電極
中央部（プラズマに曝される部分）４及び電極外周部を
含む部材５からなり、両者はネジ６によって固定されて
いる。プラズマに曝される電極中央部４にはガス吹き出
し小孔２が形成され、電極外周部を含む部材５には、プ
ラズマエッチング用電極板をプラズマエッチング装置に
取り付けるための取付用穴３が形成されている。
ング電極は、電極中央部、即ちプラズマに曝される部分
のみが単結晶シリコンからなる。この例を図２及び図３
に示す。図２及び図３はプラズマエッチング用電極１の
断面図であり、それぞれ、単結晶シリコンからなる電極
中央部（プラズマに曝される部分）４及び電極外周部を
含む部材５からなり、両者はネジ６によって固定されて
いる。プラズマに曝される電極中央部４にはガス吹き出
し小孔２が形成され、電極外周部を含む部材５には、プ
ラズマエッチング用電極板をプラズマエッチング装置に
取り付けるための取付用穴３が形成されている。
【０００９】図２の例は、電極中央部の消耗部分を全厚
みにわたって単結晶シリコンの円板とし、電極外周部
を、その他の材質でリング状に製造し、これらを組み合
わせる方法により製造されたものである。組み合わせる
手段としては、図２に示すように、両者に互いに嵌合し
うる段構造を形成し、嵌合する。さらに必要に応じて両
者を固定するための組立用ネジ穴を形成して、ネジ止め
固定することができる。また、図３の例は、電極中央部
の消耗部分のプラズマに曝される側のみを単結晶シリコ
ンの円板とし、その他の部分、即ち電極外周部及び電極
中央部のプラズマに曝されない側をその他の材質で一体
に製造された部材とする方法による。この形状は、例え
ば、円板状の部材のプラズマに曝される側の中央部にザ
グリ穴を儲け、ここへ単結晶シリコンの円板をはめ込
む。必要に応じてさらにネジ止めして固定することがで
きる。
みにわたって単結晶シリコンの円板とし、電極外周部
を、その他の材質でリング状に製造し、これらを組み合
わせる方法により製造されたものである。組み合わせる
手段としては、図２に示すように、両者に互いに嵌合し
うる段構造を形成し、嵌合する。さらに必要に応じて両
者を固定するための組立用ネジ穴を形成して、ネジ止め
固定することができる。また、図３の例は、電極中央部
の消耗部分のプラズマに曝される側のみを単結晶シリコ
ンの円板とし、その他の部分、即ち電極外周部及び電極
中央部のプラズマに曝されない側をその他の材質で一体
に製造された部材とする方法による。この形状は、例え
ば、円板状の部材のプラズマに曝される側の中央部にザ
グリ穴を儲け、ここへ単結晶シリコンの円板をはめ込
む。必要に応じてさらにネジ止めして固定することがで
きる。
【００１０】プラズマエッチング用電極の大きさは、エ
ッチングするシリコンウエハの大きさに応じて決定され
る。エッチングするシリコンウエハの大きさが６インチ
〜１２インチの場合、外径が２００〜４００mm、厚さが
３〜１０mmのものが好ましい。単結晶シリコンからなる
電極中央部の大きさは、エッチングするシリコンウエハ
の大きさとほぼ同じか、これと比較して０〜５０mmの範
囲で大きいことが、エッチングを均一に行えるとともに
電極が変形しにくいので好ましく、６インチ〜１２イン
チの場合は、その外径が１５０〜３５０mmのものが好ま
しい。また、電極中央部の外径と電極外周部の外径との
差は２０〜１００mmとすることが電極が変形しにくいの
で好ましい。電極を取付けるための取付け穴は、外周部
に８〜２４個設けられることが好ましい。エッチングガ
スをシャワー状に分散させるためのガス吹出し穴の大き
さはエッチング条件等により異なるが穴径で０．３〜
２．０mmが好ましく、穴数は１００〜３０００個が好ま
しい。
ッチングするシリコンウエハの大きさに応じて決定され
る。エッチングするシリコンウエハの大きさが６インチ
〜１２インチの場合、外径が２００〜４００mm、厚さが
３〜１０mmのものが好ましい。単結晶シリコンからなる
電極中央部の大きさは、エッチングするシリコンウエハ
の大きさとほぼ同じか、これと比較して０〜５０mmの範
囲で大きいことが、エッチングを均一に行えるとともに
電極が変形しにくいので好ましく、６インチ〜１２イン
チの場合は、その外径が１５０〜３５０mmのものが好ま
しい。また、電極中央部の外径と電極外周部の外径との
差は２０〜１００mmとすることが電極が変形しにくいの
で好ましい。電極を取付けるための取付け穴は、外周部
に８〜２４個設けられることが好ましい。エッチングガ
スをシャワー状に分散させるためのガス吹出し穴の大き
さはエッチング条件等により異なるが穴径で０．３〜
２．０mmが好ましく、穴数は１００〜３０００個が好ま
しい。
【００１１】本発明に使用する単結晶シリコンは、チョ
クラルスキー法等、公知の方法により製造されたものが
使用できる。プラズマに曝される電極中央部以外の部分
に使用されるものの材質としては、比較的大型品の製作
が容易で、価格的にも比較的安価な、ガラス状炭素、黒
鉛材、アルマイトコートされたアルミニウム等が好まし
い。これらの材料の製造法は公知の方法に従うことがで
きる。
クラルスキー法等、公知の方法により製造されたものが
使用できる。プラズマに曝される電極中央部以外の部分
に使用されるものの材質としては、比較的大型品の製作
が容易で、価格的にも比較的安価な、ガラス状炭素、黒
鉛材、アルマイトコートされたアルミニウム等が好まし
い。これらの材料の製造法は公知の方法に従うことがで
きる。
【００１２】例えば、ガラス状炭素は次のようにして製
造される。フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂、フラン樹脂、メラミン樹脂、アルキッド
樹脂、キシレン樹脂等の熱可塑性樹脂、又はこれら樹脂
の混合物を原料として用いて、さらに必要に応じて、硬
化剤として、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸等の無機酸、ｐ
−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸等の有機スル
ホン酸、酢酸、トリクロロ酢酸、トリフロロ酢酸等のカ
ルボン酸等を、好ましくは熱硬化性樹脂に対して０．０
０１〜２０重量％使用するして、目的とする形状に応じ
て各種成形方法で成形した後、硬化処理する。この硬化
は６０〜２００℃、より好ましくは７０〜１００℃の温
度で熱処理して行うことが好ましい。必要に応じさらに
所定の加工を行った後、高度に純化された治具及び炉を
用い不活性雰囲気中（通常、ヘリウム、アルゴン等の不
活性ガスや窒素、水素、ハロゲンガス等の非酸化性ガス
の少なくとも一種の気体からなる酸素を含まない雰囲
気、又は真空下）において、好ましくは８００〜３００
０℃、より好ましくは１１００〜２８００℃の温度で焼
成炭化する。ついで好ましくは１３００〜３５００℃の
温度で熱処理しガラス状炭素を得ることができる。
造される。フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂、フラン樹脂、メラミン樹脂、アルキッド
樹脂、キシレン樹脂等の熱可塑性樹脂、又はこれら樹脂
の混合物を原料として用いて、さらに必要に応じて、硬
化剤として、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸等の無機酸、ｐ
−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸等の有機スル
ホン酸、酢酸、トリクロロ酢酸、トリフロロ酢酸等のカ
ルボン酸等を、好ましくは熱硬化性樹脂に対して０．０
０１〜２０重量％使用するして、目的とする形状に応じ
て各種成形方法で成形した後、硬化処理する。この硬化
は６０〜２００℃、より好ましくは７０〜１００℃の温
度で熱処理して行うことが好ましい。必要に応じさらに
所定の加工を行った後、高度に純化された治具及び炉を
用い不活性雰囲気中（通常、ヘリウム、アルゴン等の不
活性ガスや窒素、水素、ハロゲンガス等の非酸化性ガス
の少なくとも一種の気体からなる酸素を含まない雰囲
気、又は真空下）において、好ましくは８００〜３００
０℃、より好ましくは１１００〜２８００℃の温度で焼
成炭化する。ついで好ましくは１３００〜３５００℃の
温度で熱処理しガラス状炭素を得ることができる。
【００１３】また、黒鉛材は次のようにして製造され
る。ピッチ等のバインダーとコークス等の骨材を、好ま
しくは骨材／バインダーの重量比で７／３〜５／５に配
合し、加熱混練する（捏和ともいう）。冷却後、粉砕
し、ついで成形する。成型方法には特に制限はなく、型
につめ、一軸プレスにより成型する方法、押出成形、ラ
バープレス（ＣＩＰ）等をとることができる。ついで、
焼成工程を行う。焼成は、バッチ式の炉、連続式の炉等
を用いて、好ましくは７００〜１０００℃で行うことが
できる。焼成後、必要に応じてピッチ等を含浸し、再度
上記焼成を行うこともできる。焼成後、黒鉛化を行う。
黒鉛化は、バッチ式のアチソン炉や、誘導炉、連続式の
等を用いて、２４００〜３０００℃で行うことが好まし
い。
る。ピッチ等のバインダーとコークス等の骨材を、好ま
しくは骨材／バインダーの重量比で７／３〜５／５に配
合し、加熱混練する（捏和ともいう）。冷却後、粉砕
し、ついで成形する。成型方法には特に制限はなく、型
につめ、一軸プレスにより成型する方法、押出成形、ラ
バープレス（ＣＩＰ）等をとることができる。ついで、
焼成工程を行う。焼成は、バッチ式の炉、連続式の炉等
を用いて、好ましくは７００〜１０００℃で行うことが
できる。焼成後、必要に応じてピッチ等を含浸し、再度
上記焼成を行うこともできる。焼成後、黒鉛化を行う。
黒鉛化は、バッチ式のアチソン炉や、誘導炉、連続式の
等を用いて、２４００〜３０００℃で行うことが好まし
い。
【００１４】本発明においては、プラズマに曝される電
極中央部を単結晶シリコンとし、電極外周部を別の材料
として、それぞれ別々に製作し組み合わせる構造とする
ことで、中央部分のプラズマによる変形を中央部分と外
周部分の結合部分でのすべりで吸収させることができ
る。この点から、単結晶シリコンをその他の部材に固定
する際にネジを使用する場合は、ネジを取り付けるザグ
リ穴の面粗さをＲａ５μｍ以下とすることが好ましい。
極中央部を単結晶シリコンとし、電極外周部を別の材料
として、それぞれ別々に製作し組み合わせる構造とする
ことで、中央部分のプラズマによる変形を中央部分と外
周部分の結合部分でのすべりで吸収させることができ
る。この点から、単結晶シリコンをその他の部材に固定
する際にネジを使用する場合は、ネジを取り付けるザグ
リ穴の面粗さをＲａ５μｍ以下とすることが好ましい。
【００１５】
【実施例】以下本発明を実施例にて詳細に説明する。 実施例１ 本例で製造したプラズマエッチング用電極は、図２に示
す形状のものである。抵抗率１０Ωcm、導電型Ｐ型、結
晶面００１の単結晶シリコンの円板（サイズ：外径φ２
４０mm、厚さ５mm）の外周に図２に示すような段構造
（段を施した側の外径φ２２０mm、段の高さ２mm）を施
した後、ピッチ円直径（Pitch circle diameter、以下
Ｐ．Ｃ．Ｄと略す）２３０mmの外周に取り付け用ザグリ
穴３（Ｒａ５μｍ以下）を４カ所設ける。さらに、中央
部にはガス吹き出し小孔としてφ０．５mmの穴を７mmピ
ッチで６３３個開けた。これを電極中央部（消耗部分）
（部品１）として使用する。次に、かさ密度１．５２、
電気比抵抗４５μΩｍ、曲げ強さ１６０Mpa、ショア硬
度１２７のガラス状炭素（ＰＸＧ−３Ｓ、日立化成工業
(株)製）を外径φ２８０mm、内径φ２２０mm、厚さ５mm
のリング形状とした後、上記中央部分（消耗部分）（部
品１）と組み合わせるために、Ｐ．Ｃ．Ｄ２３０mmの所
に４カ所Ｍ３ネジのタップを設け、内周は上記部品１に
嵌合する段構造とした。さらに、電極を装置に取り付け
るためにＰ．Ｃ．Ｄ２５４mmの所に１２カ所取り付け用
ザグリ穴を設けた。これを外周部分（部品２）とした。
アルミニウムＡｌ６０６１の硬質アルマイト処理品でＭ
３のネジを製作し、これを用いて部品１と部品２を組み
合わせて、８インチウェハーをエッチングするための電
極とした。
す形状のものである。抵抗率１０Ωcm、導電型Ｐ型、結
晶面００１の単結晶シリコンの円板（サイズ：外径φ２
４０mm、厚さ５mm）の外周に図２に示すような段構造
（段を施した側の外径φ２２０mm、段の高さ２mm）を施
した後、ピッチ円直径（Pitch circle diameter、以下
Ｐ．Ｃ．Ｄと略す）２３０mmの外周に取り付け用ザグリ
穴３（Ｒａ５μｍ以下）を４カ所設ける。さらに、中央
部にはガス吹き出し小孔としてφ０．５mmの穴を７mmピ
ッチで６３３個開けた。これを電極中央部（消耗部分）
（部品１）として使用する。次に、かさ密度１．５２、
電気比抵抗４５μΩｍ、曲げ強さ１６０Mpa、ショア硬
度１２７のガラス状炭素（ＰＸＧ−３Ｓ、日立化成工業
(株)製）を外径φ２８０mm、内径φ２２０mm、厚さ５mm
のリング形状とした後、上記中央部分（消耗部分）（部
品１）と組み合わせるために、Ｐ．Ｃ．Ｄ２３０mmの所
に４カ所Ｍ３ネジのタップを設け、内周は上記部品１に
嵌合する段構造とした。さらに、電極を装置に取り付け
るためにＰ．Ｃ．Ｄ２５４mmの所に１２カ所取り付け用
ザグリ穴を設けた。これを外周部分（部品２）とした。
アルミニウムＡｌ６０６１の硬質アルマイト処理品でＭ
３のネジを製作し、これを用いて部品１と部品２を組み
合わせて、８インチウェハーをエッチングするための電
極とした。
【００１６】実施例２ 本例で製造したプラズマエッチング用電極は図３に示す
形状のものである。抵抗率３０Ωcm、導電型Ｐ型、結晶
面００１の単結晶シリコンの円板（サイズ：外径φ２４
０mm、厚さ３mm）の外周Ｐ．Ｃ．Ｄ２３０の所に４カ所
Ｍ３のタップを設ける。さらに、中央部にはガス吹き出
し小孔としてφ０．５mmの穴を７ｍｍピッチで６３３個
開けた。これを中央部分（消耗部分）（部品３）として
使用する。次に、かさ密度１．８２、電気比抵抗１２μ
Ωｍ、曲げ強さ５０Ｍｐａ、ショア硬度６０の高純度等
方性黒鉛材（ＰＤ−６００Ｓ、日立化成工業株式会社
製）を外径φ２８０mm、厚さ５mmの円板にした後、中央
部分に部品３を挿入する径φ２４０mm、深さ３mmのザグ
リを設け、Ｐ．Ｃ．Ｄ２３０mmには組立用穴を設けた。
さらに、電極を装置に取り付けるためのにＰ．Ｃ．Ｄ２
５４mmの所に１２カ所取り付け用ザグリ穴を設けた。さ
らに、中央部にはガス吹き出し小孔としてφ１．０mmの
穴を７mmピッチで６３３個開けた。これを外周部分（部
品４）とした。アルミニウムＡｌ６０６１＋硬質アルマ
イト処理品でＭ３のネジを製作し、これを用いて部品３
と部品４を組み合わせて、８インチウェハーをエッチン
グするための電極とした。
形状のものである。抵抗率３０Ωcm、導電型Ｐ型、結晶
面００１の単結晶シリコンの円板（サイズ：外径φ２４
０mm、厚さ３mm）の外周Ｐ．Ｃ．Ｄ２３０の所に４カ所
Ｍ３のタップを設ける。さらに、中央部にはガス吹き出
し小孔としてφ０．５mmの穴を７ｍｍピッチで６３３個
開けた。これを中央部分（消耗部分）（部品３）として
使用する。次に、かさ密度１．８２、電気比抵抗１２μ
Ωｍ、曲げ強さ５０Ｍｐａ、ショア硬度６０の高純度等
方性黒鉛材（ＰＤ−６００Ｓ、日立化成工業株式会社
製）を外径φ２８０mm、厚さ５mmの円板にした後、中央
部分に部品３を挿入する径φ２４０mm、深さ３mmのザグ
リを設け、Ｐ．Ｃ．Ｄ２３０mmには組立用穴を設けた。
さらに、電極を装置に取り付けるためのにＰ．Ｃ．Ｄ２
５４mmの所に１２カ所取り付け用ザグリ穴を設けた。さ
らに、中央部にはガス吹き出し小孔としてφ１．０mmの
穴を７mmピッチで６３３個開けた。これを外周部分（部
品４）とした。アルミニウムＡｌ６０６１＋硬質アルマ
イト処理品でＭ３のネジを製作し、これを用いて部品３
と部品４を組み合わせて、８インチウェハーをエッチン
グするための電極とした。
【００１７】比較例１ 抵抗率３０Ωcm、導電型Ｐ型、結晶面００１の単結晶シ
リコンの円板（サイズ：外径φ２８０mm、厚さ５mm）の
中央部にはガス吹き出し小孔としてφ０．５の穴を７mm
ピッチで６３３個開けた。さらに、電極を装置に取り付
けるためにＰ．Ｃ．Ｄ２５４mmの所に１２カ所取り付け
用ザグリ穴を設けた。これを、８インチウェハーをエッ
チングするための電極とした。
リコンの円板（サイズ：外径φ２８０mm、厚さ５mm）の
中央部にはガス吹き出し小孔としてφ０．５の穴を７mm
ピッチで６３３個開けた。さらに、電極を装置に取り付
けるためにＰ．Ｃ．Ｄ２５４mmの所に１２カ所取り付け
用ザグリ穴を設けた。これを、８インチウェハーをエッ
チングするための電極とした。
【００１８】評価 実施例１、２及び比較例１で得られたプラズマエッチン
グ用電極を用いて、この電極板をプラズマエッチング装
置にセットし、反応ガス：三フッ化メタン（ＣＨＦ3）
及び四フッ化メタン（ＣＦ4）、キャリアガス：アルゴ
ン（Ａｒ）、反応チャンバー内のガス圧：０．５Torr、
ＲＦ電力：８００Ｗの条件で直径８インチのシリコンウ
エハの酸化膜エッチングを行った。このときシリコンウ
エハの表面に付着した０．１５μｍ以上の粉末粒子の個
数を数えた。この結果を表１に示す。また、エッチング
レートの均一性を、ウエハの中央部１点と中間部８点及
び外周部８点の合計１７点で測定し、エッチングレート
の最も大きい点（max)と最も小さい点（min）の値から
次式により算出した。
グ用電極を用いて、この電極板をプラズマエッチング装
置にセットし、反応ガス：三フッ化メタン（ＣＨＦ3）
及び四フッ化メタン（ＣＦ4）、キャリアガス：アルゴ
ン（Ａｒ）、反応チャンバー内のガス圧：０．５Torr、
ＲＦ電力：８００Ｗの条件で直径８インチのシリコンウ
エハの酸化膜エッチングを行った。このときシリコンウ
エハの表面に付着した０．１５μｍ以上の粉末粒子の個
数を数えた。この結果を表１に示す。また、エッチング
レートの均一性を、ウエハの中央部１点と中間部８点及
び外周部８点の合計１７点で測定し、エッチングレート
の最も大きい点（max)と最も小さい点（min）の値から
次式により算出した。
【数１】
【００１９】
【表１】 以上のように、従来の電極を一体で製作した場合に比
べ、本発明による組み合わせ電極は、発生異物数、エッ
チングレ−トの均一性に効果がみられた。
べ、本発明による組み合わせ電極は、発生異物数、エッ
チングレ−トの均一性に効果がみられた。
【００２０】
【発明の効果】請求項１及び２記載のプラズマエッチン
グ用電極は、プラズマにより電極の中央部が高温となっ
ても、電極が変形しずらく、また、価格的にも、より安
価で、さらに容易に製造することができ、発生異物数が
少なく、エッチングレ−トの均一性に優れるものであ
る。
グ用電極は、プラズマにより電極の中央部が高温となっ
ても、電極が変形しずらく、また、価格的にも、より安
価で、さらに容易に製造することができ、発生異物数が
少なく、エッチングレ−トの均一性に優れるものであ
る。
【図１】従来のプラズマエッチング用電極の例を示す断
面図である。
面図である。
【図２】本発明のプラズマエッチング用電極の一例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図３】本発明のプラズマエッチング用電極の一例を示
す断面図である。
す断面図である。
１ プラズマエッチング用電極 ２ ガス吹き出し小孔 ３ 取付け用穴 ４ 電極中央部（プラズマに曝される部分） ５ 電極外周部を含むその他の部材 ６ ネジ
Claims (2)
- 【請求項１】 円板状のプラズマエッチング用電極にお
いて、単結晶シリコンからなる電極中央部と、その他の
材質からなる電極外周部を有してなるプラズマエッチン
グ用電極。 - 【請求項２】 電極外周部の材質が、ガラス状炭素、黒
鉛又は硬質アルマイトで被覆されたアルミニウムである
請求項１記載のプラズマエッチング用電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32798597A JPH11162940A (ja) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | プラズマエッチング用電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32798597A JPH11162940A (ja) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | プラズマエッチング用電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11162940A true JPH11162940A (ja) | 1999-06-18 |
Family
ID=18205218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32798597A Pending JPH11162940A (ja) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | プラズマエッチング用電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11162940A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003083922A1 (fr) * | 2002-03-29 | 2003-10-09 | Tokyo Electron Limited | Electrode de processeur a plasma et processeur a plasma |
| JP2005527976A (ja) * | 2002-05-23 | 2005-09-15 | ラム リサーチ コーポレーション | 半導体処理プラズマ反応器用の多部品電極および多部品電極の一部を取り換える方法 |
| JP2009527107A (ja) * | 2006-02-13 | 2009-07-23 | ラム リサーチ コーポレーション | 誘電体エッチングにおいて粒子汚染を低減させる封止エラストマー接合Ｓｉ電極およびその類似物 |
| JP4669137B2 (ja) * | 2001-02-16 | 2011-04-13 | 東京エレクトロン株式会社 | 分割可能な電極及びこの電極を用いたプラズマ処理装置 |
| KR20220065678A (ko) | 2020-11-13 | 2022-05-20 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 홀딩 부재, 상부 전극 어셈블리 및 플라즈마 처리 장치 |
| KR20220105592A (ko) | 2021-01-20 | 2022-07-27 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 홀딩 부재, 상부 전극 어셈블리 및 플라즈마 처리 장치 |
-
1997
- 1997-11-28 JP JP32798597A patent/JPH11162940A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4669137B2 (ja) * | 2001-02-16 | 2011-04-13 | 東京エレクトロン株式会社 | 分割可能な電極及びこの電極を用いたプラズマ処理装置 |
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| CN1329961C (zh) * | 2002-03-29 | 2007-08-01 | 东京毅力科创株式会社 | 等离子体处理装置用电极及等离子体处理装置 |
| US7827931B2 (en) | 2002-03-29 | 2010-11-09 | Tokyo Electron Limited | Plasma processor electrode and plasma processor |
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| US7861667B2 (en) | 2002-05-23 | 2011-01-04 | Lam Research Corporation | Multi-part electrode for a semiconductor processing plasma reactor and method of replacing a portion of a multi-part electrode |
| US8573153B2 (en) | 2002-05-23 | 2013-11-05 | Lam Research Corporation | Multi-part electrode for a semiconductor processing plasma reactor and method of replacing a portion of a multi-part electrode |
| JP2009527107A (ja) * | 2006-02-13 | 2009-07-23 | ラム リサーチ コーポレーション | 誘電体エッチングにおいて粒子汚染を低減させる封止エラストマー接合Ｓｉ電極およびその類似物 |
| TWI412076B (zh) * | 2006-02-13 | 2013-10-11 | Lam Res Corp | 用於在介電質蝕刻中之減少的微粒污染的密封彈性體結合矽電極及其相同物 |
| US8789493B2 (en) | 2006-02-13 | 2014-07-29 | Lam Research Corporation | Sealed elastomer bonded Si electrodes and the like for reduced particle contamination in dielectric etch |
| KR20220065678A (ko) | 2020-11-13 | 2022-05-20 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 홀딩 부재, 상부 전극 어셈블리 및 플라즈마 처리 장치 |
| KR20220105592A (ko) | 2021-01-20 | 2022-07-27 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 홀딩 부재, 상부 전극 어셈블리 및 플라즈마 처리 장치 |
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