JP2000212778A - Silicon electrode for plasma etching - Google Patents

Silicon electrode for plasma etching

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JP2000212778A
JP2000212778A JP11018470A JP1847099A JP2000212778A JP 2000212778 A JP2000212778 A JP 2000212778A JP 11018470 A JP11018470 A JP 11018470A JP 1847099 A JP1847099 A JP 1847099A JP 2000212778 A JP2000212778 A JP 2000212778A
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JP
Japan
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electrode
silicon
support member
electrode body
plasma etching
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Application number
JP11018470A
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Japanese (ja)
Inventor
Munetoshi Watanabe
宗敏 渡辺
Ikuo Ogawa
郁夫 小川
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Osaka Titanium Technologies Co Ltd
Original Assignee
Osaka Titanium Technologies Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a silicon electrode for plasma etching excellent in economicity and capable of stably preventing the contamination of a wafer over a long period. SOLUTION: A silicon electrode is divided into an electrode body 10 composed of a silicon sheet and an annular supporting member 20 supporting the electrode body 10 and fitted to an etching device, and they are made mechanically attachable and detachable. The annular supporting member 20 is formed of glassy carbon-impregnated graphite. Although the annular member 20 is composed of inexpensive graphite having high strength, the contamination of a wafer caused by the dropping of carbon particles can stably be prevented over a long period.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はプラズマエッチング
装置に使用されるシリコン電極に関し、更に詳しくは、
エッチングにより消耗する電極本体と、電極本体を支持
してエッチング装置に取付ける環状の支持部材とに分け
られた複合型のシリコン電極に関する。
The present invention relates to a silicon electrode used in a plasma etching apparatus, and more particularly, to a silicon electrode used in a plasma etching apparatus.
The present invention relates to a composite silicon electrode divided into an electrode body that is consumed by etching and an annular support member that supports the electrode body and is attached to an etching apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体ウエーハのエッチング加工に使用
されるエッチング装置の一つとして平行平板型のプラズ
マエッチング装置がある。このエッチング装置は、架台
を兼ねる下部電極の上に半導体ウエーハを載せて、ウエ
ーハを下方から上部電極に対向させ、上部電極に設けら
れた多数の貫通細孔を通してウエーハへエッチングガス
を供給しつつ、下部電極と上部電極の間に高周波電圧を
印加することにより、エッチングガスをプラズマ化し、
そのプラズマガスによりウエーハの上面をエッチングす
る構成となっている。
2. Description of the Related Art As an etching apparatus used for etching a semiconductor wafer, there is a parallel plate type plasma etching apparatus. In this etching apparatus, a semiconductor wafer is placed on a lower electrode also serving as a base, the wafer is opposed to the upper electrode from below, and an etching gas is supplied to the wafer through a large number of through-holes provided in the upper electrode. By applying a high-frequency voltage between the lower electrode and the upper electrode, the etching gas is turned into plasma,
The upper surface of the wafer is etched by the plasma gas.

【0003】ここにおける上部電極としてはカーボンが
使用されていたが、カーボン電極の場合は、そのカーボ
ン粒子や電極材料中に含まれる不純物等に起因するウエ
ーハ汚染やエッチング不良の問題がある。この問題を解
決するために、シリコンからなる電極が特開平4−73
936号公報により提示されている。
Here, carbon is used as the upper electrode. However, in the case of a carbon electrode, there are problems of wafer contamination and poor etching due to carbon particles and impurities contained in the electrode material. To solve this problem, an electrode made of silicon is disclosed in
No. 936.

【0004】シリコン電極は、カーボン電極と比べてウ
エーハ汚染やエッチング不良の問題が少ないだけでな
く、電極自体のエッチングによる消耗が少ないという利
点もある。しかし、その利点の一方ではシリコンが硬く
脆い金属であるため、取付け時の機械的応力や使用時の
熱応力による割れが発生しやすいという欠点があり、こ
の欠点のため、総合的な使用寿命は期待されるほど長く
ないのが現状である。
[0004] The silicon electrode has the advantages that it has less problems of wafer contamination and poor etching than the carbon electrode, and that the electrode itself is less consumed by etching. However, one of the advantages is that silicon is a hard and brittle metal, which tends to cause cracks due to mechanical stress during installation and thermal stress during use. It is not as long as expected.

【0005】この欠点を解消するために、シリコン電極
をエッチングにより消耗する円板状の電極本体と、電極
本体を支持してエッチング装置に取付ける環状の支持部
材とに分け、両者をシリコン製の結合体(ねじ)により
機械的に着脱可能とした分割方式の複合シリコン電極が
本出願人により開発されている(特開平8−27406
8号公報)。
In order to solve this drawback, a disk-shaped electrode body which consumes a silicon electrode by etching and an annular support member which supports the electrode body and is attached to an etching apparatus are divided into two parts. The applicant has developed a split-type composite silicon electrode which is mechanically detachable by a body (screw) (Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-27406).
No. 8).

【0006】また、カーボン電極で問題となるウエーハ
汚染やエッチング不良を防止する観点から、シリコン板
からなる電極本体を、同じくシリコンからなる環状の支
持部材にろう付けしてなる一体型の複合シリコン電極
は、特開平9−321027号公報により提示されてい
る。
Further, from the viewpoint of preventing wafer contamination and defective etching, which are problems with carbon electrodes, an integrated composite silicon electrode obtained by brazing an electrode body made of a silicon plate to an annular support member also made of silicon. Is proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-321027.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の複合シリコン電極には、依然として以下のような問題
がある。
However, these composite silicon electrodes still have the following problems.

【0008】シリコン電極が円板状の電極本体と環状の
支持部材に分割されているため、電極本体における応力
集中は緩和され、これによる割れは防止される。また、
一体型のシリコン電極に比べると製作加工が容易であ
る。しかし、電極本体と支持部材が共にシリコンからな
るため、依然として高価である。
Since the silicon electrode is divided into a disk-shaped electrode main body and an annular support member, stress concentration in the electrode main body is reduced, thereby preventing cracking. Also,
The fabrication process is easier than the integrated silicon electrode. However, since the electrode body and the support member are both made of silicon, they are still expensive.

【0009】エッチング装置へ取付けるときに、シリコ
ン製の支持部材が割れるおそれがある。
There is a risk that the silicon support member will break when it is attached to the etching apparatus.

【0010】電極本体を支持部材に固定する手段がシリ
コン製のねじ部材である場合は、そのねじ部材の加工が
困難である上に、支持部材へのねじ孔の加工が困難であ
る。このため、これらの加工に多大なコストが掛かり、
この点からも経済性が悪化する。しかも、その固定時に
割れや欠けが発生するおそれがある。
When the means for fixing the electrode body to the support member is a screw member made of silicon, it is difficult to machine the screw member and it is difficult to machine a screw hole in the support member. For this reason, these processes take a lot of cost,
From this point, economic efficiency is also deteriorated. In addition, there is a possibility that cracks or chips may occur during fixing.

【0011】電極本体を支持部材に固定する手段がろう
付けである場合は、シリコンとろう材の熱伝導の差によ
り、シリコンにクラックが発生するおそれがある。ろう
材がウエーハの汚染原因になるおそれがある。
If the means for fixing the electrode body to the support member is brazing, cracks may occur in silicon due to the difference in heat conduction between silicon and the brazing material. The brazing material may cause wafer contamination.

【0012】シリコンの破損は、電極の使用寿命を短く
し、電極コストを増大させる原因になる。
[0012] Damage to silicon causes a reduction in the service life of the electrode and an increase in electrode cost.

【0013】複合シリコン電極におけるこれらの問題を
解決するために、支持部材をカーボン製とすることが考
えられる。
In order to solve these problems in the composite silicon electrode, it is conceivable that the support member is made of carbon.

【0014】電極本体がシリコンからなり、支持部材が
カーボンからなる複合シリコン電極の場合は、支持部材
の破損が効果的に防止される。更に、支持部材に対する
ねじ孔の加工が可能であり、この結果、電極本体は支持
部材にねじ止めにより着脱可能に固定され、その交換が
可能になる。しかも、このねじ止めによれば、電極本体
における応力集中が緩和され、電極本体の破損も効果的
に防止される。従って、使用寿命は一体型のシリコン電
極と比べて大幅に延長される。また、高価なシリコンの
使用量が少なくなるため、材料コストの点からも経済性
が向上する。
In the case where the electrode body is made of silicon and the support member is a composite silicon electrode made of carbon, breakage of the support member is effectively prevented. Furthermore, it is possible to form a screw hole in the support member, and as a result, the electrode body is detachably fixed to the support member by screwing, and the electrode body can be replaced. Moreover, according to the screwing, stress concentration in the electrode body is reduced, and damage to the electrode body is also effectively prevented. Therefore, the service life is greatly extended as compared with the integrated silicon electrode. Further, since the amount of expensive silicon used is reduced, the economic efficiency is improved in terms of material costs.

【0015】しかしながら、グロー放電発生時に電極本
体と支持部材の間で異常放電が起きると、スパッタリン
グにより支持部材からカーボン粒子が発生する。このカ
ーボン粒子は、電極本体に設けられた多数の貫通細孔を
通ってウエーハの上に落下し、ウエーハを汚染させてウ
エーハ上の集積回路の歩留りを低下させる原因になる。
このカーボン粒子による汚染は、ウエーハ表面のSiO
2 などをプラズマエッチングする場合に特に深刻であ
る。なぜなら、SiO2 をエッチングする場合、一般に
フッ素ガスを基体とするプラズマが使用されるが、フッ
素ガスを基体とするプラズマでは、支持部材から削り取
られたカーボン粒子は揮発されず、そのままウエーハ上
に降下しパーティクルとして残留するからである。
However, when an abnormal discharge occurs between the electrode body and the support member when the glow discharge occurs, carbon particles are generated from the support member by sputtering. The carbon particles fall on the wafer through a large number of through-holes provided in the electrode body, contaminate the wafer, and reduce the yield of integrated circuits on the wafer.
The contamination by the carbon particles is caused by the SiO 2 on the surface of the wafer.
This is particularly serious when plasma etching is performed on 2 or the like. This is because when etching SiO 2 , plasma using fluorine gas as a substrate is generally used. However, in plasma using fluorine gas as a substrate, carbon particles scraped off from a supporting member are not volatilized and fall directly onto a wafer. This is because they remain as particles.

【0016】支持部材からのカーボン粒子の降下を防止
するために、支持部材の表面にセラミックなどを被覆す
ることが考えられるが、使用を繰り返すと再びカーボン
粒子の降下が始まるので、その降下を安定して防止する
ことは困難である。
In order to prevent the carbon particles from dropping from the support member, it is conceivable to coat the surface of the support member with a ceramic or the like. It is difficult to prevent.

【0017】本発明の目的は、経済性に優れ、しかも、
支持部材からのカーボン粒子の降下による汚染を長期間
安定して防止することができるプラズマエッチング用シ
リコン電極を提供することにある。
An object of the present invention is to provide excellent economical efficiency and
It is an object of the present invention to provide a plasma etching silicon electrode capable of stably preventing contamination due to a drop of carbon particles from a support member for a long period of time.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のプラズマエッチング用シリコン電極は、シ
リコン板からなる電極本体と、該電極本体を支持する環
状の支持部材とを機械的に着脱可能とした分割方式の複
合型プラズマエッチング用シリコン電極において、支持
部材をガラス状炭素含浸黒鉛により形成したものであ
る。
In order to achieve the above object, a silicon electrode for plasma etching according to the present invention mechanically comprises an electrode body made of a silicon plate and an annular support member for supporting the electrode body. In a detachable composite type silicon electrode for plasma etching, a supporting member is formed of glassy carbon impregnated graphite.

【0019】ガラス状炭素含浸黒鉛とは、カーボンを含
む熱硬化性樹脂(ガラス状炭素)を黒鉛基体に含浸させ
高温で熱処理して焼成炭化させたものであり、通常は含
浸焼成後の黒鉛基体表面に更に上記樹脂をコーティング
し、高温で熱処理して焼成炭化させる。上記樹脂の含浸
領域は黒鉛基体の表面から数mm(通常5〜6mm)で
あり、コーティングを行った場合のコーティング厚は5
μm程度である。この処理自体は例えばグラスティック
コート(商品名)として知られている。
The glassy carbon-impregnated graphite is obtained by impregnating a carbon-containing thermosetting resin (glassy carbon) into a graphite substrate, heat-treating it at a high temperature, and calcining and carbonizing the graphite substrate. The surface is further coated with the above resin, and heat-treated at a high temperature to be calcined and carbonized. The area impregnated with the resin is several mm (usually 5 to 6 mm) from the surface of the graphite substrate, and the coating thickness when coating is performed is 5 mm.
It is about μm. This processing itself is known as, for example, a glass coat (trade name).

【0020】このガラス状炭素含浸黒鉛は、黒鉛表面が
緻密化されているので、表面からのカーボン粒子ダスト
の発生が極めて少なく、またガス反応性も極めて低い。
このため、支持部材からのカーボン粒子の降下が防止さ
れる。また、表面だけでなく、黒鉛内部も緻密化されて
いるので、繰り返し使用を行っても、その降下の再発生
が生じない。従って、支持部材からのカーボン粒子の降
下による汚染が長期間安定して防止される。
Since the glass surface of this glassy carbon impregnated graphite is dense, the generation of carbon particle dust from the surface is extremely small, and the gas reactivity is also extremely low.
For this reason, the falling of the carbon particles from the support member is prevented. Further, since not only the surface but also the inside of the graphite is densified, even if it is repeatedly used, the drop does not occur again. Therefore, contamination due to the drop of the carbon particles from the support member can be stably prevented for a long time.

【0021】ガラス状炭素含浸黒鉛は又、シリコンと比
べて安価で、高強度である。このため、支持部材の破損
が効果的に防止される。更に、支持部材に対するねじ孔
などの精密機械加工が可能であり、この結果、電極本体
は支持部材にねじ止めなどにより着脱可能に固定され、
その交換が可能になる。しかも、このねじ止めなどによ
り、電極本体における応力集中が緩和され、電極本体の
破損も効果的に防止される。従って、材料コスト及び使
用寿命の両面から経済性が著しく向上する。
[0021] Glassy carbon impregnated graphite is also inexpensive and has high strength compared to silicon. For this reason, breakage of the support member is effectively prevented. Further, precision machining such as a screw hole for the support member is possible, and as a result, the electrode body is detachably fixed to the support member by screwing or the like,
The exchange becomes possible. In addition, the screwing or the like alleviates stress concentration in the electrode main body, and effectively prevents damage to the electrode main body. Therefore, economical efficiency is remarkably improved in terms of both material cost and service life.

【0022】電極本体と支持部材の間には、導電性フィ
ルムを介在させるのが好ましい。このフィルムは、電極
本体と支持部材の密着性を向上させ、熱伝導性、電気伝
導性を向上させると共に、電極本体や支持部材に力が加
わった場合の緩衝材として機能する。このフィルムの材
質としてはアルミニウム、タンタル、モリブデン、金、
銀などが好ましい。
Preferably, a conductive film is interposed between the electrode body and the support member. This film improves the adhesion between the electrode body and the support member, improves thermal conductivity and electric conductivity, and functions as a buffer when a force is applied to the electrode body and the support member. Aluminum, tantalum, molybdenum, gold,
Silver is preferred.

【0023】電極本体を支持部材に固定する手段として
は、ねじ等の結合治具の使用が好ましい。ねじ等の結合
治具は、電極本体や支持部材の部分的な交換を容易にす
ると共に、電極本体における応力集中を効果的に緩和す
る。結合治具の材質としては、汚染のおそれがない樹
脂、例えば耐薬品性に優れるフッ素樹脂、耐熱性に優れ
るポリイミド樹脂が好ましく、ガラス状炭素含浸黒鉛も
好ましい。これらはねじ部材への加工も簡単である。
As means for fixing the electrode body to the support member, it is preferable to use a coupling jig such as a screw. A coupling jig such as a screw facilitates partial replacement of the electrode body and the support member, and also effectively reduces stress concentration in the electrode body. As a material of the coupling jig, a resin that does not cause contamination, such as a fluorine resin having excellent chemical resistance and a polyimide resin having excellent heat resistance, is preferable, and glassy carbon impregnated graphite is also preferable. These are easy to process into screw members.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図1は本発明の実施形態に係るプラ
ズマエッチング用シリコン電極の正面図、図2は同シリ
コン電極の縦断面図、図3は同シリコン電極を分解して
示した縦断面図、図4は電極本体と支持部材の結合部の
縦断面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view of a silicon electrode for plasma etching according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the silicon electrode, FIG. 3 is an exploded longitudinal sectional view of the silicon electrode, and FIG. It is a longitudinal cross-sectional view of the connection part of a main body and a support member.

【0025】本実施形態のシリコン電極はプラズマエッ
チング装置の上部電極に使用される。このシリコン電極
は、円板状の電極本体10と、電極本体10を支持する
リング状の支持部材20とを備えており、電極本体10
は結合治具としての複数のねじ30,30・・により支
持部材20に導電性フィルム40を介して固定される。
The silicon electrode of this embodiment is used as an upper electrode of a plasma etching apparatus. The silicon electrode includes a disk-shaped electrode body 10 and a ring-shaped support member 20 that supports the electrode body 10.
Are fixed to the support member 20 via a conductive film 40 by a plurality of screws 30 as a connecting jig.

【0026】電極本体10は、単結晶シリコン又は多結
晶シリコンから周知の方法により作製された薄板であ
る。電極本体10の外周部を除く部分には、エッチング
ガスを通過させるための多数の貫通細孔11,11・・
が形成されている。電極本体10の外周部には、ねじ3
0,30・・が挿通される複数の貫通孔12,12・・
が周方向に等間隔で形成されている。
The electrode body 10 is a thin plate made of single crystal silicon or polycrystalline silicon by a known method. A large number of through-pores 11, 11... For allowing an etching gas to pass therethrough are formed in portions other than the outer peripheral portion of the electrode body 10.
Are formed. A screw 3 is provided on the outer periphery of the electrode body 10.
A plurality of through-holes 12, 12,.
Are formed at equal intervals in the circumferential direction.

【0027】支持部材20は、黒鉛基体にガラス状炭素
を含浸させたガラス状炭素含浸黒鉛からなる。この支持
部材20は、電極本体10の外周部を支持するリング部
21と、リング部21の後端部から外面側へ突出したフ
ランジ部22とからなる。リング部21の先端面には、
複数のねじ30,30・・がねじ込まれる複数のねじ孔
23,23・・が周方向に等間隔で形成されている。フ
ランジ部22は、シリコン電極をプラズマエッチング装
置に取付けるための突起である。
The support member 20 is made of glassy carbon-impregnated graphite obtained by impregnating a graphite base with glassy carbon. The support member 20 includes a ring portion 21 that supports the outer peripheral portion of the electrode body 10, and a flange portion 22 that protrudes outward from the rear end of the ring portion 21. On the tip surface of the ring portion 21,
A plurality of screw holes 23 into which the plurality of screws 30 are screwed are formed at equal intervals in the circumferential direction. The flange portion 22 is a projection for attaching the silicon electrode to the plasma etching device.

【0028】ねじ30,30・・はウエーハを汚染する
危険のない樹脂(例えばフッ素樹脂或いはポリイミド樹
脂)又はガラス状炭素含浸黒鉛からなる。
The screws 30, 30,... Are made of a resin (for example, a fluorine resin or a polyimide resin) or a graphite impregnated with glassy carbon which does not have a risk of contaminating the wafer.

【0029】このような構成になる本実施形態のシリコ
ン電極の組立方法は以下の通りである。
The method of assembling the silicon electrode of the present embodiment having the above-described configuration is as follows.

【0030】電極本体10が当接する支持部材20の先
端面にアルミニウム等からなる導電性フィルム40を貼
り付る。導電性フィルム40を介して支持部材20の先
端面に電極本体10を当接させる。電極本体10の貫通
孔12,12・・にねじ30,30・・をそれぞれ通し
て支持部材20のねじ孔23,23・・にそれぞれねじ
込む。これにより、電極本体10は支持部材20の先端
面に取付けられる。取付け部の気密性を向上させるため
に、電極本体10及び支持部材20の外周面に両者に跨
がって樹脂製のテープ50を貼り付ける。
A conductive film 40 made of aluminum or the like is attached to the end surface of the supporting member 20 with which the electrode body 10 contacts. The electrode body 10 is brought into contact with the distal end surface of the support member 20 via the conductive film 40. The screws 30 are passed through the through holes 12 of the electrode body 10 and screwed into the screw holes 23 of the support member 20, respectively. Thereby, the electrode main body 10 is attached to the distal end surface of the support member 20. In order to improve the airtightness of the attachment portion, a resin tape 50 is attached to the outer peripheral surfaces of the electrode body 10 and the support member 20 so as to straddle both of them.

【0031】このようにして組み立てられたシリコン電
極は、プラズマエッチング装置に上部電極として取付け
られる。このシリコン電極の特徴は以下の通りである。
The silicon electrode assembled in this manner is mounted on a plasma etching apparatus as an upper electrode. The characteristics of this silicon electrode are as follows.

【0032】支持部材20がガラス状炭素含浸黒鉛から
なるため、支持部材20からのカーボン粒子の発生が軽
微である。このため、カーボン粒子の落下によるウエー
ハの汚染が防止される。ガラス状炭素は単なるコーティ
ングではなく、炭素中に含浸されているので、支持部材
20からのカーボン粒子の落下によるウエーハ汚染が長
期間安定して防止される。
Since the support member 20 is made of graphite impregnated with glassy carbon, the generation of carbon particles from the support member 20 is slight. Therefore, the contamination of the wafer due to the drop of the carbon particles is prevented. Since glassy carbon is not merely a coating but is impregnated in carbon, wafer contamination due to falling of carbon particles from the support member 20 can be stably prevented for a long period of time.

【0033】ねじ30,30・・が樹脂又はガラス状炭
素含浸黒鉛からなるので、これによるウエーハ汚染も防
止される。
Since the screws 30, 30,... Are made of resin or graphite impregnated with glassy carbon, wafer contamination due to this is also prevented.

【0034】支持部材20がガラス状炭素含浸黒鉛から
なるため、シリコン製の支持部材に比べてその材料コス
トが安い。
Since the support member 20 is made of glassy carbon-impregnated graphite, the material cost is lower than that of a silicon support member.

【0035】ねじ30,30・・が樹脂又はガラス状炭
素含浸黒鉛からなるため、その製作加工が容易で低コス
トである。支持部材20がガラス状炭素含浸黒鉛からな
るため、支持部材20へのねじ孔23,23・・の加工
が容易で低コストである。
Since the screws 30, 30,... Are made of resin or graphite impregnated with glassy carbon, their fabrication is easy and the cost is low. Since the support member 20 is made of the graphite impregnated with glassy carbon, the screw holes 23, 23,...

【0036】支持部材20がガラス状炭素含浸黒鉛から
なるため、支持部材20をエッチング装置へ固定すると
きに、支持部材20が破損するおそれがない。
Since the support member 20 is made of graphite impregnated with glassy carbon, there is no possibility that the support member 20 will be damaged when the support member 20 is fixed to the etching apparatus.

【0037】支持部材20がガラス状炭素含浸黒鉛から
なり、ねじ30,30・・が樹脂又はガラス状炭素含浸
黒鉛からなるため、電極本体10を支持部材20へ固定
するときにも割れや欠けが発生しない。
The support member 20 is made of graphite impregnated with vitreous carbon, and the screws 30, 30,... Are made of resin or graphite impregnated with glassy carbon. Does not occur.

【0038】このように、本実施形態のシリコン電極
は、支持部材20からのカーボン粒子の落下によるウエ
ーハ汚染を長期間安定して防止できることに加え、材料
コスト及び製作加工コストが安く、しかも割れや欠けを
生じることなく長期間使用でき、使用寿命が長いので、
経済性に著しく優れる。
As described above, the silicon electrode of this embodiment can stably prevent wafer contamination due to the drop of carbon particles from the support member 20 for a long period of time, and is low in material cost and manufacturing / processing cost. As it can be used for a long time without chipping and has a long service life,
Extremely economical.

【0039】本実施形態のシリコン電極を実際に製作し
てプラズマエッチング装置に使用した。電極本体10を
支持部材20に固定するときには、いずれも割れること
なく容易に結合できた。組立を終えたシリコン電極をプ
ラズマエッチング装置内にセットし、SiO2 層を有す
るシリコンウエーハ10000枚のプラズマエッチング
を行い、ウエーハ表面のパーティクル数を調査したとこ
ろ、500枚目、1000枚目、5000枚目、100
00枚目のいずれのウエーハにもパーティクルは認めら
れなかった。
The silicon electrode of this embodiment was actually manufactured and used for a plasma etching apparatus. When fixing the electrode main body 10 to the support member 20, any of them could be easily joined without cracking. The assembled silicon electrode was set in a plasma etching apparatus, and plasma etching was performed on 10,000 silicon wafers having an SiO 2 layer. The number of particles on the wafer surface was examined. Eyes, 100
No particles were observed on any of the 00 wafers.

【0040】ちなみに、支持部材20をシリコン製とし
て、シリコン製の電極本体10とイリジウムのろう材を
用いてろう付けした場合は、ろう付け中にシリコンとイ
リジウムの熱伝導率の差によりシリコンにクラックが入
ることがあった。クラックが入らなかったシリコン電極
をプラズマエッチング装置内にセットし、SiO2 層を
有するシリコンウエーハ10000枚のプラズマエッチ
ングを行い、ウエーハ表面のパーティクル数を調査した
ところ、500枚目のウエーハにはパーティクルは認め
られなかったが、1000枚目、5000枚目、100
00枚目の各ウエーハには、イエジウムがエッチングさ
れたと見られるパーティクルがそれぞれ15個/枚、1
88個/枚、361個/枚認められた。
When the support member 20 is made of silicon and brazed using the electrode body 10 made of silicon and a brazing material of iridium, cracks are formed in the silicon due to the difference in thermal conductivity between silicon and iridium during brazing. Sometimes entered. The silicon electrode without cracks was set in a plasma etching apparatus, plasma etching was performed on 10,000 silicon wafers having an SiO 2 layer, and the number of particles on the wafer surface was examined. Not recognized, but 1000th, 5000th, 100th
On each of the 00 wafers, there were 15 particles / sheet each of which appeared to have been etched with Jedium.
88 / sheet and 361 / sheet were observed.

【0041】支持部材20をシリコン製として、シリコ
ン製の電極本体10とシリコン製のねじ部材を用いて接
合しようとした場合は、シリコン部材の割れのため、こ
の接合ができなかった。
When the support member 20 was made of silicon and the attempt was made to join the electrode body 10 made of silicon and a screw member made of silicon, this joining could not be performed because the silicon member was cracked.

【0042】図5は本発明の別の実施形態に係るプラズ
マエッチング用シリコン電極の主要部の縦断面図、図6
は同主要部の斜視図である。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a main part of a silicon electrode for plasma etching according to another embodiment of the present invention.
Is a perspective view of the main part.

【0043】本実施形態のシリコン電極では、シリコン
からなる円板状の電極本体10の外周面複数箇所に凸部
14が設けられている。ガラス状炭素含浸黒鉛からなる
リング状の支持部材20の内周面には、電極本体10の
凸部14が嵌合する凹部24が設けられている。凹部2
4は支持部材20の内側から見て逆L状に屈曲し、その
下端は支持部材20の下面に開口している。
In the silicon electrode of the present embodiment, the protrusions 14 are provided at a plurality of positions on the outer peripheral surface of the disk-shaped electrode body 10 made of silicon. A concave portion 24 into which the convex portion 14 of the electrode body 10 fits is provided on the inner peripheral surface of the ring-shaped support member 20 made of graphite impregnated with glassy carbon. Recess 2
4 is bent in a reverse L-shape when viewed from the inside of the support member 20, and the lower end thereof is open to the lower surface of the support member 20.

【0044】電極本体10を支持部材20に固定するに
は、電極本体10の各凸部14を支持部材20の各凹部
24に下方から挿入した後、電極本体10を周方向に若
干回転させる。これにより、電極本体10と支持部材2
0は結合治具を使うことなく結合固定される。この場合
も接合部に導電性フィルムを介在させることが可能であ
る。
In order to fix the electrode body 10 to the support member 20, after inserting each protrusion 14 of the electrode body 10 into each recess 24 of the support member 20 from below, the electrode body 10 is slightly rotated in the circumferential direction. Thereby, the electrode body 10 and the support member 2
0 is fixedly connected without using a connecting jig. Also in this case, it is possible to interpose a conductive film at the joint.

【0045】本実施形態のシリコン電極も、支持部材2
0がガラス状炭素含浸黒鉛からなるため、上述したシリ
コン電極と同様に経済性に優れ、且つ、支持部材20か
らのカーボン粒子の降下による汚染を長期間安定して防
止できる。
The silicon electrode according to the present embodiment is also
Since 0 is made of glassy carbon-impregnated graphite, it is economically excellent similarly to the above-mentioned silicon electrode, and can stably prevent contamination due to the drop of carbon particles from the support member 20 for a long time.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上に説明した通り、本発明のプラズマ
エッチング用シリコン電極は、シリコン板からなる電極
本体と、これを固定する環状の支持部材とに分割した複
合型のプラズマエッチング用シリコン電極において、支
持部材をガラス状炭素含浸黒鉛により形成したので、経
済性に優れ、しかも、支持部材からのカーボン粒子の降
下による汚染を長期間安定して防止することができる。
As described above, the silicon electrode for plasma etching of the present invention is a composite type silicon electrode for plasma etching divided into an electrode body made of a silicon plate and an annular support member for fixing the electrode body. Since the support member is formed of glassy carbon impregnated graphite, it is economical and can stably prevent contamination due to the drop of carbon particles from the support member for a long period of time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態に係るシリコン電極の正面図
である。
FIG. 1 is a front view of a silicon electrode according to an embodiment of the present invention.

【図2】同シリコン電極の縦断面図である。FIG. 2 is a vertical sectional view of the silicon electrode.

【図3】同シリコン電極を分解して示した縦断面図であ
る。
FIG. 3 is an exploded longitudinal sectional view of the silicon electrode.

【図4】電極本体と支持部材の結合部の縦断面図であ
る。
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of a joint between an electrode body and a support member.

【図5】本発明の別の実施形態に係るプラズマエッチン
グ用シリコン電極の主要部の縦断面図である。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a main part of a silicon electrode for plasma etching according to another embodiment of the present invention.

【図6】同主要部の斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of the main part.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 シリコンからなる電極本体 20 ガラス状炭素含浸黒鉛からなる支持部材 30 ねじ(結合治具) 40 導電性フィルム Reference Signs List 10 electrode body made of silicon 20 support member made of graphite impregnated with glassy carbon 30 screw (joining jig) 40 conductive film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4G032 AA04 AA07 BA05 4K057 DA01 DB06 DD01 DE06 DM03 DM06 DM10 DN01 5F004 AA13 AA15 BA04 BA06 BD03 DB03 EB02  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4G032 AA04 AA07 BA05 4K057 DA01 DB06 DD01 DE06 DM03 DM06 DM10 DN01 5F004 AA13 AA15 BA04 BA06 BD03 DB03 EB02

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリコン板からなる電極本体と、該電極
本体を支持する環状の支持部材とを機械的に着脱可能と
した分割方式の複合型プラズマエッチング用シリコン電
極において、前記支持部材がガラス状炭素含浸黒鉛から
なることを特徴とするプラズマエッチング用シリコン電
極。
1. A split-type composite plasma etching silicon electrode in which an electrode body made of a silicon plate and an annular support member for supporting the electrode body are mechanically detachable, wherein the support member is made of glass. A silicon electrode for plasma etching, comprising carbon-impregnated graphite.
【請求項2】 前記電極本体と前記支持部材の間に、導
電性フィルムが介在することを特徴とする請求項1に記
載のプラズマエッチング用シリコン電極。
2. The silicon electrode for plasma etching according to claim 1, wherein a conductive film is interposed between the electrode body and the support member.
【請求項3】 前記電極本体と前記支持部材の固定に結
合治具を用いることを特徴とする請求項1又は2に記載
のプラズマエッチング用シリコン電極。
3. The silicon electrode for plasma etching according to claim 1, wherein a coupling jig is used for fixing the electrode body and the support member.
JP11018470A 1999-01-27 1999-01-27 Silicon electrode for plasma etching Pending JP2000212778A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100708321B1 (en) * 2005-04-29 2007-04-17 주식회사 티씨케이 Cathode electrode geometry for plasma etching device

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KR100708321B1 (en) * 2005-04-29 2007-04-17 주식회사 티씨케이 Cathode electrode geometry for plasma etching device

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