JP2001223204A - Electrode plate for plasma etching device - Google Patents

Electrode plate for plasma etching device

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JP2001223204A
JP2001223204A JP2000030769A JP2000030769A JP2001223204A JP 2001223204 A JP2001223204 A JP 2001223204A JP 2000030769 A JP2000030769 A JP 2000030769A JP 2000030769 A JP2000030769 A JP 2000030769A JP 2001223204 A JP2001223204 A JP 2001223204A
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plasma etching
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holes
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圭一 後藤
Makoto Kawai
信 川合
Kazuyoshi Tamura
和義 田村
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrode plate of a plasma etching device, where the electrode plate can be lessened in frequency of cleaning, elongated in service life, and enhanced enough in mechanical strength, restraining plasma from penetrating into the gas flow straightening holes board in it and reaction produces from adhering to the inner walls of the holes in an etching operation. SOLUTION: This electrode plate is used as the upper electrode of a plasma etching device and provided with gas flow straightening holes 2 board in it. When the diameter of the gas inlet-side opening of the gas flow straightening hole 2 is represented by d1, the diameter of the gas outlet-side opening is represented by d2, and a center distance between the adjacent holes 2 is represented by L, these elements d1, d2, and L are so set as to satisfy a formula, d2<d1<<=L/2. It is preferable that the diameter of the gas outlet-side opening of the hole is set at 0.1 to 1.5 mm, and the electrode plate is formed of silicon 0.001 to 50 Ω.cm in resistivity.

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
グ装置用電極板に関し、特に、半導体デバイスの製造に
好適に用いられるプラズマエッチング装置用電極板に関
する。
The present invention relates to an electrode plate for a plasma etching apparatus, and more particularly to an electrode plate for a plasma etching apparatus suitably used for manufacturing a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体デバイスの製造装置の1つとし
て、減圧下の活性ガスプラズマを利用して半導体ウエー
ハをエッチングするプラズマエッチング装置が知られて
いる。図4は、このようなプラズマエッチング装置の一
例を示した概略図である。この装置20には、その反応
室29内に被処理物であるシリコンウエーハ27が載置
される下部電極板23と、該下部電極23と対向する位
置に上部電極であるプラズマエッチング装置用電極板2
1が設けられ、上部電極板21には、多数のガス整流孔
22が穿設されている。
2. Description of the Related Art As one of semiconductor device manufacturing apparatuses, there is known a plasma etching apparatus for etching a semiconductor wafer by using active gas plasma under reduced pressure. FIG. 4 is a schematic view showing an example of such a plasma etching apparatus. The apparatus 20 includes a lower electrode plate 23 on which a silicon wafer 27 to be processed is placed in a reaction chamber 29, and an electrode plate for a plasma etching apparatus as an upper electrode at a position facing the lower electrode 23. 2
The upper electrode plate 21 is provided with a number of gas rectification holes 22.

【0003】エッチング時には、プラズマ装置用電極板
21及び下部電極板23には高周波電源26から高周波
電圧が印加され、またエッチングガスがガス供給系24
から内部ガス容器28に供給される。エッチングガスは
上部電極板21のガス整流孔22により整流されて、シ
リコンウエーハ27に向けて噴出し、上部電極板21と
シリコンウエーハ27との間にプラズマを発生させ、所
望のドライエッチング処理が施されるようになってい
る。また、反応室内の余剰ガスは、ガス排出系25によ
り排出されるようになっている。
At the time of etching, a high-frequency voltage is applied from a high-frequency power source 26 to an electrode plate 21 for a plasma apparatus and a lower electrode plate 23, and an etching gas is supplied to a gas supply system 24.
To the internal gas container 28. The etching gas is rectified by the gas rectifying holes 22 of the upper electrode plate 21, and is jetted toward the silicon wafer 27 to generate plasma between the upper electrode plate 21 and the silicon wafer 27, thereby performing a desired dry etching process. It is supposed to be. The surplus gas in the reaction chamber is discharged by a gas discharge system 25.

【0004】ところで、近年の半導体デバイスの高集積
化、微細化に伴い、電極板に要求される性能も一段と厳
しくなり、パーティクルやコンタミネーションの発生を
低減するため、例えば、従来のカーボンやアルミニウム
製の電極に代わり、ウエーハと同素材であるシリコンを
材料とした電極板が開発されている。
[0004] With the recent increase in the degree of integration and miniaturization of semiconductor devices, the performance required for electrode plates has become even more severe. In order to reduce the generation of particles and contamination, for example, conventional carbon and aluminum materials have been used. Instead of the electrode described above, an electrode plate made of silicon, which is the same material as the wafer, has been developed.

【0005】プラズマエッチング装置20は、前記のよ
うにウエーハ27と上部電極板21間にプラズマを発生
させてエッチング処理するものであるから、その原理
上、ウエーハのみならず、上部電極板21も徐々にエッ
チングされてしまう。そこで、前記のようにシリコンを
材料として電極板を作製すれば、電極板がエッチングさ
れてもコンタミネーションが発生しないため、電極板自
身がデバイスに悪影響を及ぼすことは無くなり、生産性
及び歩留りの向上に大きな役割を果たしている。
Since the plasma etching apparatus 20 performs an etching process by generating plasma between the wafer 27 and the upper electrode plate 21 as described above, in principle, not only the wafer but also the upper electrode plate 21 is gradually removed. Will be etched. Therefore, if an electrode plate is manufactured using silicon as described above, contamination does not occur even if the electrode plate is etched, so that the electrode plate itself does not adversely affect the device, thereby improving productivity and yield. Plays a big role.

【0006】しかしながら、シリコンで電極板を作製し
た場合においても、ガス整流孔にプラズマが回り込むこ
とにより、整流孔内壁やガス導入側表面に反応生成物が
付着し、その反応生成物がチャージアップされることで
異常放電が起こるという問題があるため、頻繁にクリー
ニングをする必要があった。
However, even when the electrode plate is made of silicon, the reaction product adheres to the inner wall of the rectification hole and the surface on the gas introduction side due to the plasma flowing into the gas rectification hole, and the reaction product is charged up. Therefore, there is a problem that abnormal discharge occurs, so that frequent cleaning is required.

【0007】特開平10−270418号には、このク
リーニングを効率良く行えるように、ガスヘッド(上部
電極板)のガス整流孔の開口径が一方の開口端で最大径
を有し、内部または他方の開口端で縮小させた形状にす
る方法が開示されている。このような形状の整流孔を採
用することにより、整流孔内部に付着した反応生成物を
ウエットクリーニングする際、最大径を有する開口端か
ら整流孔へ洗浄液を注入すると、開口径の小さい方へ流
れるにつれて圧力が上がり、流速が高められることによ
って、反応生成物を効率良く除去できるとしている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-270418 discloses that the gas rectifying hole of the gas head (upper electrode plate) has a maximum diameter at one opening end, and the inside or the other, so that this cleaning can be performed efficiently. A method is disclosed in which the shape is reduced at the open end. By adopting the rectifying hole having such a shape, when the cleaning product is injected into the rectifying hole from the opening end having the largest diameter when the reaction product adhered to the inside of the rectifying hole is wet-cleaned, it flows toward the smaller opening diameter. As the pressure increases and the flow rate increases, the reaction product can be efficiently removed.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
クリーニングを行う際、ウエットクリーニングでは電極
板を装置から着脱する必要があるため、反応生成物を除
去することよりも、反応室を解放したり、装置の微調整
にかかるロスの方が大きい。従って、効率だけでなく、
クリーニングを行う回数をできるだけ減らすことが重要
である。
However, when cleaning is actually performed, the electrode plate needs to be attached to and detached from the apparatus in wet cleaning. Therefore, it is necessary to release the reaction chamber rather than to remove the reaction product. The loss required for fine adjustment of the device is greater. Therefore, not only efficiency,
It is important to reduce the number of cleaning operations as much as possible.

【0009】前記特開平10−270418号は、上部
電極を装置に装着したままプラズマにより洗浄するドラ
イクリーニングについて、最大径を有する開口端を反応
室側に向けて装着しておくと、ラジカルの入射角が大き
くなり、洗浄効率が向上するとしている。しかしなが
ら、最大径を有する開口端を反応室側に向けて装着して
おくと、実プロセスにおいても整流孔にプラズマが入り
込み易くなり、反応生成物の付着も多くなってしまうた
め、クリーニングの頻度も上がってしまい、生産性の向
上が得られないといった問題があった。さらに、最大径
を有する開口端をむやみに大きくすると、電極板の機械
的強度が保てないという問題もある。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-270418 discloses that in dry cleaning in which plasma is cleaned while the upper electrode is mounted on the apparatus, if the opening end having the largest diameter is mounted facing the reaction chamber, radicals are incident. It is said that the corner becomes larger and the cleaning efficiency is improved. However, if the opening end having the largest diameter is attached to the reaction chamber side, the plasma easily enters the rectifying hole even in the actual process, and the adhesion of the reaction product increases. However, there is a problem that productivity cannot be improved. Further, if the opening end having the maximum diameter is excessively large, there is a problem that the mechanical strength of the electrode plate cannot be maintained.

【0010】また、同一径の整流孔が形成されている従
来の一般的なプラズマエッチング装置用電極板では、電
極板自体の消耗に伴い、ガス噴出側で径が拡大してテー
パ形状となり、次第にプラズマが入り込み易くなり、や
はり反応生成物の付着量が多くなってしまうという問題
があった。従って、このような同一径の整流孔を有する
電極板も、結果的に寿命が短くなるという問題もある。
In a conventional general electrode plate for a plasma etching apparatus having a rectifying hole of the same diameter, the diameter increases on the gas ejection side and becomes tapered as the electrode plate itself is consumed. There is a problem that the plasma easily enters, and the amount of the reaction product attached also increases. Therefore, the electrode plate having such rectifying holes of the same diameter also has a problem that the life is shortened as a result.

【0011】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であり、エッチング処理中、ガス整流孔へのプラズマの
侵入が抑えられ、孔内に反応生成物が付着し難く、クリ
ーニングの回数を低減して、長期間使用することができ
るとともに、機械的強度も十分であるプラズマエッチン
グ装置用電極板を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and suppresses the invasion of plasma into gas rectification holes during etching, prevents reaction products from adhering to the holes, and reduces the number of cleaning operations. It is another object of the present invention to provide an electrode plate for a plasma etching apparatus which can be used for a long time and has sufficient mechanical strength.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
を解決すべく検討した結果、プラズマエッチング装置の
上部電極として使用される複数のガス整流孔が設けられ
た電極板であって、前記ガス整流孔の孔径が、ガス導入
側の孔径をd1、ガス噴出側の孔径をd2、及び隣り合
うガス整流孔の中心間距離をLとしたとき、d2<d1
<L/2となるように形成されていることを特徴とする
プラズマエッチング装置用電極板を開発した(請求項
1)。
Means for Solving the Problems The present inventors have studied to solve the above problems, and as a result, have obtained an electrode plate provided with a plurality of gas rectification holes used as an upper electrode of a plasma etching apparatus, When the hole diameter of the gas rectification hole is d1 on the gas introduction side, the hole diameter on the gas ejection side is d2, and the distance between the centers of adjacent gas rectification holes is L, d2 <d1.
An electrode plate for a plasma etching apparatus characterized by being formed so as to satisfy <L / 2 has been developed (Claim 1).

【0013】このようにガス整流孔のガス噴出側の径
(d2)がガス導入側の径(d1)より小さい(d2<
d1)形状とすることにより、ガス導入側よりガス噴出
側で圧力が高くなるため、プラズマの入り込みを抑制す
ることができ、ガス整流孔の内壁への反応生成物の付着
量も減少する。
As described above, the diameter (d2) of the gas rectifying hole on the gas ejection side is smaller than the diameter (d1) of the gas introduction side (d2 <
By adopting the shape d1), the pressure is higher on the gas ejection side than on the gas introduction side, so that the entry of plasma can be suppressed, and the amount of reaction products attached to the inner wall of the gas rectification hole also decreases.

【0014】さらに、本発明のプラズマエッチング装置
用電極板は、隣り合うガス整流孔の中心間距離(ピッ
チ)Lが、d1<L/2となるようにガス整流孔が形成
されているため、隣り合う整流孔との間に十分な間隙が
設けられ、機械的強度が保たれる。従って、電極板の表
面がエッチングにより消耗しても隣り合う整流孔同士が
接したり、それらの一部でつながってしまうこともな
く、個々の整流孔におけるガスの噴出量が一定に保た
れ、長期間使用することができる。
Further, in the electrode plate for a plasma etching apparatus according to the present invention, the gas rectifying holes are formed such that the distance L between adjacent gas rectifying holes (pitch) satisfies d1 <L / 2. A sufficient gap is provided between adjacent rectifying holes to maintain mechanical strength. Therefore, even if the surface of the electrode plate is consumed by etching, adjacent rectifying holes do not come into contact with each other or are not connected by a part of the rectifying holes. Can be used for a period.

【0015】前記ガス整流孔の噴出側の孔径は、0.1
〜1.5mmであることが好ましい(請求項2)。0.
1mmより小さい整流孔を形成すると、形成が困難で、
コストがかかる上、反応生成物が孔内に付着して孔が塞
がれ易い一方、クリーニングし難い。また、1.5mm
を超える整流孔を形成すると、本来のガス整流作用が薄
れてしまう場合がある。
[0015] The diameter of the gas rectification hole on the ejection side is 0.1
Preferably, it is 1.5 mm (claim 2). 0.
If a rectifying hole smaller than 1 mm is formed, it is difficult to form it.
In addition to the cost, the reaction product adheres to the inside of the hole and the hole is easily closed, but the cleaning is difficult. Also, 1.5mm
When the rectifying holes exceeding the number of rectifying holes are formed, the original gas rectifying action may be weakened.

【0016】前記電極板は、シリコンからなることが好
ましく(請求項3)、さらにその比抵抗が、0.001
〜50Ω・cmであることが好ましい(請求項4)。こ
のようにシリコンからなる電極板とすることにより、被
処理物がシリコンウエーハである場合、コンタミネーシ
ョンの発生とはならない。また、比抵抗が上記範囲内の
ものは、ウエーハとしても用いられるため、入手し易
く、コストを低く抑えられるという利点もある。
The electrode plate is preferably made of silicon (claim 3), and has a specific resistance of 0.001.
It is preferably about 50 Ω · cm (claim 4). By using the electrode plate made of silicon in this way, contamination does not occur when the object to be processed is a silicon wafer. Further, those having a specific resistance in the above-mentioned range are also used as wafers, so that they have an advantage that they can be easily obtained and the cost can be reduced.

【0017】さらに、本発明に係る電極板の厚さは、2
〜20mmであることが好ましい(請求項5)。電極板
の厚さが、2mm未満であると電極板の強度が弱く、逆
に20mmを超えると整流孔の形成が困難となることも
ある上、材料コストも上がるため、上記範囲内であるこ
とが好ましい。
Further, the thickness of the electrode plate according to the present invention is 2
It is preferably about 20 mm (claim 5). If the thickness of the electrode plate is less than 2 mm, the strength of the electrode plate is weak, and if it exceeds 20 mm, it may be difficult to form a rectifying hole, and the material cost may increase, so that the thickness is within the above range. Is preferred.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について具体的に説明するが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these embodiments.

【0019】本発明にかかる電極板には所定の間隔を設
けて複数のガス整流孔が形成されている。本発明では、
この整流孔の形状と、該整流孔の互いの間隔に特徴を有
している。すなわち、本発明のプラズマエッチング装置
用電極板においては、ガス整流孔の孔径が、ガス導入側
の孔径をd1、ガス噴出側の孔径をd2、及び隣り合う
ガス整流孔の中心間距離をLとしたとき、d2<d1<
L/2となるように形成されている。
In the electrode plate according to the present invention, a plurality of gas flow regulating holes are formed at predetermined intervals. In the present invention,
It is characterized by the shape of the rectifying holes and the distance between the rectifying holes. That is, in the electrode plate for a plasma etching apparatus of the present invention, the diameter of the gas rectification hole is d1, the diameter of the gas introduction side is d2, the diameter of the gas ejection side is d2, and the distance between the centers of adjacent gas rectification holes is L. Then, d2 <d1 <
L / 2 is formed.

【0020】図1は、本発明に係るプラズマエッチング
装置用電極板の一例の部分断面を概略的に示したもので
ある。図示した電極板1では、ガス導入側で最大径(d
1)、ガス噴出側で最小径(d2)を有するテーパ状の
ガス整流孔2が形成されている。内部ガス供給系から供
給されたガスは、電極板1に設けられた多数のガス整流
孔2から反応室内へと噴出される。
FIG. 1 schematically shows a partial cross section of an example of an electrode plate for a plasma etching apparatus according to the present invention. In the illustrated electrode plate 1, the maximum diameter (d
1) A tapered gas rectifying hole 2 having a minimum diameter (d2) is formed on the gas ejection side. The gas supplied from the internal gas supply system is ejected from a large number of gas rectification holes 2 provided in the electrode plate 1 into the reaction chamber.

【0021】それぞれのガス整流孔2においては、最大
径(d1)の導入側から最小径(d2)の噴出側へとガ
スが流れるため、導入側においてガスが侵入する圧力よ
りも高い圧力で噴出されることになる。従って、反応室
内で生じたプラズマが、ガス整流孔2の噴出側から入り
込むことを抑制できるため、孔内における反応生成物の
付着を防ぐことができ、本来の整流作用も長時間保たれ
る。従って、電極板1のクリーニングの回数を減らすこ
ともできる。また、このようにガス噴出側の径を小さく
した形状であれば、長期間使用しても噴出側の径が大き
くなり難いため、電極板1の寿命が長くなるという利点
もある。
In each gas rectification hole 2, gas flows from the inlet side with the largest diameter (d1) to the ejection side with the smallest diameter (d2), and is ejected at a pressure higher than the pressure at which the gas enters on the introduction side. Will be done. Therefore, it is possible to suppress the plasma generated in the reaction chamber from entering from the ejection side of the gas rectification hole 2, so that the reaction products can be prevented from adhering to the gas rectification hole 2, and the original rectification action can be maintained for a long time. Therefore, the number of times of cleaning the electrode plate 1 can be reduced. In addition, if the shape of the gas ejection side is reduced in this way, the diameter of the ejection side is unlikely to increase even after long-term use.

【0022】本発明に係るプラズマエッチング装置用電
極板は、前記関係(d1<L/2)を満たすように複数
のガス整流孔が十分間隔を設けて形成されている。具体
的に説明すると、図1に示した電極板1では、隣接する
整流孔2a、2bの中心間距離Lは、L=S+d1で表
される。従って、d1<L/2の関係は、d1<Sとい
う関係と等しく、つまり、整流孔2a、2bが、導入側
の径d1より大きい間隔Sを設けて形成されている。こ
のように十分間隔を設けて整流孔を形成させれば、多数
の整流孔を設けても機械的強度が十分保たれる。また、
長時間使用して電極板自体が多少エッチングされても整
流孔同士が接したり、それらの一部でつながってしまう
ことがなく、各整流孔において整流作用が長期間に及ん
で安定し、ガス噴出量も均一に保たれる。
In the electrode plate for a plasma etching apparatus according to the present invention, a plurality of gas rectifying holes are formed at a sufficient interval so as to satisfy the relationship (d1 <L / 2). More specifically, in the electrode plate 1 shown in FIG. 1, the distance L between the centers of the adjacent rectifying holes 2a and 2b is represented by L = S + d1. Therefore, the relationship of d1 <L / 2 is equal to the relationship of d1 <S, that is, the rectification holes 2a and 2b are formed with an interval S larger than the diameter d1 on the introduction side. If the rectification holes are formed at such a sufficient interval, the mechanical strength can be sufficiently maintained even if a large number of rectification holes are provided. Also,
Even if the electrode plate itself is etched somewhat after long use, the rectifying holes do not touch each other or are not connected at any part of them. The amount is also kept uniform.

【0023】図2は、本発明に係るプラズマエッチング
装置用電極板の他の一例の部分断面を概略的に示したも
のである。図2の電極板11では、前記図1に示した電
極板1と同様に、d2<d1<L/2の関係を満たすよ
うに複数のガス整流孔12が形成されているが、ガス導
入側と噴出側とで径の大きさが異なる2段の円筒状の整
流孔12が形成されている。このような態様において
も、導入側から噴出側へ高い圧力でガスが噴出されるた
め、反応室内のプラズマがガス整流孔12に入り込むこ
とが抑制される。従って、孔内における反応生成物の付
着を防ぐことができ、クリーニングの回数が減少するほ
か、電極板の寿命も長い。
FIG. 2 schematically shows a partial cross section of another example of the electrode plate for a plasma etching apparatus according to the present invention. In the electrode plate 11 of FIG. 2, similarly to the electrode plate 1 shown in FIG. 1, a plurality of gas rectification holes 12 are formed so as to satisfy the relationship of d2 <d1 <L / 2. A two-stage cylindrical rectifying hole 12 having a diameter different from that on the ejection side is formed. Also in such an embodiment, since the gas is ejected from the introduction side to the ejection side at a high pressure, the plasma in the reaction chamber is suppressed from entering the gas rectification hole 12. Therefore, it is possible to prevent reaction products from adhering in the holes, reduce the number of times of cleaning, and prolong the life of the electrode plate.

【0024】また、隣接するガス整流孔の間隔に関して
も図1に示した態様と同様、d2<d1<L/2の関係
となるように十分間隔を設けて形成されている。従っ
て、機械的強度が十分保たれ、長時間使用しても整流作
用が安定し、ガス噴出量も均一に保たれる。なお、ガス
整流孔の形状及び隣り合う整流孔の間隔は、前記図1及
び図2のものに限定されず、例えば、テーパ形状と円筒
形状とを組み合わせた形状とすることもできる。
Also, as with the embodiment shown in FIG. 1, the intervals between adjacent gas flow regulating holes are formed with sufficient intervals so that d2 <d1 <L / 2. Therefore, the mechanical strength is sufficiently maintained, the rectifying action is stabilized even after long-term use, and the gas ejection amount is also kept uniform. Note that the shape of the gas rectifying holes and the interval between adjacent rectifying holes are not limited to those shown in FIGS. 1 and 2, and may be, for example, a combination of a tapered shape and a cylindrical shape.

【0025】前記図1及び図2で例示したような本発明
にかかる電極板のガス整流孔の具体的な大きさに関して
は、噴出側の孔径が、0.1〜1.5mmとすることが
好ましい。前記したように、0.1mmより小さい整流
孔を形成すると、コストがかかる上、形成が困難であ
り、また、反応生成物が孔内に付着して孔が塞がれ易
い。一方、1.5mmを超える整流孔を形成すると、本
来のガス整流作用が薄れてしまうおそれがある。
Regarding the specific size of the gas rectifying hole of the electrode plate according to the present invention as exemplified in FIGS. 1 and 2, the hole diameter on the ejection side should be 0.1 to 1.5 mm. preferable. As described above, forming a rectifying hole smaller than 0.1 mm is costly and difficult to form, and the reaction product adheres to the inside of the hole, and the hole is likely to be closed. On the other hand, when a rectifying hole exceeding 1.5 mm is formed, the original gas rectifying function may be weakened.

【0026】電極板の材質に関しては特に限定されない
が、被処理物の材質と同じ物から作製されれば、電極板
がエッチングされて生じたパーティクルが被処理物に付
着しても、被処理物と同質であるためコンタミネーショ
ンを効果的に防ぐことができる。従って、例えばシリコ
ンウエーハをエッチング処理する場合、シリコン製の電
極板とすることが好ましい。
There is no particular limitation on the material of the electrode plate. However, if the electrode plate is made of the same material as the material to be processed, even if particles generated by etching the electrode plate adhere to the material to be processed, Since it is of the same quality, contamination can be effectively prevented. Therefore, for example, when etching a silicon wafer, it is preferable to use an electrode plate made of silicon.

【0027】また、このようにシリコン製の電極板とす
る場合、その比抵抗が、0.001〜50Ω・cmであ
ることが好ましく、特に0.001〜10Ω・cmであ
ることが好ましい。被処理物であるシリコンウエーハ
は、その比抵抗が上記範囲内にある場合が多いため、電
極板と処理されるウエーハは、材質のみならず、電気的
性質も非常に近くなり、電極板自体がエッチングされて
もコンタミネーションがより効果的に抑えられる。ま
た、処理されるウエーハは、通常シリコンインゴットを
スライスして得られるが、このようなインゴットを電極
板用の厚さに切断することでウエーハと同じ性質を持つ
電極板を低コストで容易に得ることができる。
When the silicon electrode plate is formed as described above, the specific resistance is preferably 0.001 to 50 Ω · cm, and particularly preferably 0.001 to 10 Ω · cm. Since the specific resistance of the silicon wafer to be processed is often within the above range, the wafer to be processed with the electrode plate is not only a material but also has very close electrical properties, and the electrode plate itself is Even if it is etched, contamination is more effectively suppressed. The wafer to be processed is usually obtained by slicing a silicon ingot. By cutting such an ingot into a thickness for an electrode plate, an electrode plate having the same properties as the wafer can be easily obtained at low cost. be able to.

【0028】電極板の厚さは、2〜20mmであること
が好ましい。板厚が2mm未満にすると、機械的強度が
不十分となり、長期間使用することができなくなるおそ
れがある。また、20mmを超える板厚とすると、整流
孔の形成が困難となって整流孔を形成するコストが高く
なる上、これ以上厚くしても整流作用が向上する等の利
点は無いため、単に材料費が無駄になる。
The thickness of the electrode plate is preferably 2 to 20 mm. When the plate thickness is less than 2 mm, the mechanical strength becomes insufficient, and there is a possibility that it cannot be used for a long time. Further, when the thickness is more than 20 mm, it is difficult to form the rectifying hole, so that the cost of forming the rectifying hole becomes high. Wasting money.

【0029】[0029]

【実施例】以下、実施例及び比較例を示して本発明をよ
り具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるも
のではない。 (実施例及び比較例)半導体インゴットを切断して6m
m厚のシリコン円板を得た。外周研削した後、ダイヤモ
ンドドリルにより図1に示すようなテーパ上のガス整流
孔を形成し、さらに表面研磨加工を施して径280m
m、板厚5mmの電極板を作製した。なお、ダイヤモン
ドドリルにより形成したガス整流孔は、ピッチを7m
m、ガス導入側の開口径を1mm、噴出側の開口径を
0.5mmとした(実施例1)。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples. (Examples and Comparative Examples) Cut a semiconductor ingot to 6 m
An m-thick silicon disk was obtained. After grinding the outer circumference, a gas rectifying hole on a taper as shown in FIG. 1 was formed by a diamond drill, and the surface was polished to a diameter of 280 m.
m, an electrode plate having a thickness of 5 mm was produced. In addition, the gas rectification hole formed by the diamond drill has a pitch of 7 m.
m, the opening diameter on the gas introduction side was 1 mm, and the opening diameter on the ejection side was 0.5 mm (Example 1).

【0030】同様の方法により、ガス導入側の開口径の
みをそれぞれ1.5mm(実施例2)、0.8mm(実
施例3)として、計3種類の電極板を用意した。一方、
比較例として従来のガス導入側と噴出側の開口径が同一
であるストレートの整流孔(径0.5mm、ピッチ7m
m)を有する電極板を比較例として用いた。
In the same manner, a total of three types of electrode plates were prepared with only the opening diameter on the gas introduction side being 1.5 mm (Example 2) and 0.8 mm (Example 3), respectively. on the other hand,
As a comparative example, a straight straightening hole (diameter: 0.5 mm, pitch: 7 m) having the same opening diameter on the conventional gas introduction side and ejection side
The electrode plate having m) was used as a comparative example.

【0031】これらの電極板をプラズマエッチング装置
に取りつけてシリコンウエーハのエッチングを行い、反
応生成物が整流孔内に付着、剥離することにより発生す
るパーティクル数と装置稼動時間を比較した。その結果
を図3に示した(なお、パーティクルのスペックは16
個までとしている)。
These electrode plates were attached to a plasma etching apparatus to etch a silicon wafer, and the number of particles generated when reaction products adhered to and separated from the rectification holes was compared with the operation time of the apparatus. The results are shown in FIG. 3 (the particle specification was 16
And up to pieces).

【0032】図3の結果から明らかなように、従来のガ
ス導入側と噴出側の開口径が同一の径である電極板(比
較例)を使用した場合では、パーティクルが増加してス
ペックを外れるのが約35時間後であるのに対し、実施
例1〜3の電極板を使用した場合では、それぞれ60、
50、70時間後といずれも長くなっている。この結果
から、実施例1〜3の電極板では、電極板のクリーニン
グが必要になるまでの稼動時間が長く取れることがわか
る。
As is clear from the results shown in FIG. 3, when the conventional electrode plate (comparative example) having the same opening diameter on the gas introduction side and the ejection side is used, the number of particles increases and the specification deviates. About 35 hours later, whereas in the case of using the electrode plates of Examples 1 to 3, 60,
After 50 and 70 hours, both are longer. From these results, it can be seen that the electrode plates of Examples 1 to 3 can take a long operation time until the electrode plates need to be cleaned.

【0033】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。上記実施形態は単なる例示であり、本
発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的
に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、
いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含され
る。
The present invention is not limited to the above embodiment. The above embodiment is merely an example, and has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and has the same function and effect,
Anything is included in the technical scope of the present invention.

【0034】本発明に係るプラズマエッチング装置用電
極板は、前記したように形状とその間隔の特徴により反
応生成物の付着が抑制されて結果的にコンタミネーショ
ンを防ぐことができる。従って、例えばシリコンウエー
ハをエッチング処理する場合でも電極板の材質は特に限
定されず、従来使用されているカーボン、アルミニウ
ム、炭化ケイ素等も使用することができる。
In the electrode plate for a plasma etching apparatus according to the present invention, as described above, the adhesion of reaction products is suppressed by the characteristics of the shape and the interval therebetween, so that contamination can be prevented as a result. Therefore, for example, even when a silicon wafer is etched, the material of the electrode plate is not particularly limited, and carbon, aluminum, silicon carbide, and the like which are conventionally used can also be used.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明に係る電極板は、前記したように
整流孔の形状と、該整流孔の互いの間隔に特徴を有し、
ガス整流孔が、ガス導入側の孔径(d1)と、ガス噴出
側の孔径(d2)と、隣り合うガス整流孔の中心間距離
(L)との関係が、d2<d1<L/2となるように形
成されている。このようにガス整流孔を形成させること
で、ガス整流孔にプラズマが入り込むことを抑制され、
孔内への反応生成物の付着が効果的に防止される上、電
極板の機械的強度等も長期間保たれる。
As described above, the electrode plate according to the present invention is characterized by the shape of the rectifying holes and the distance between the rectifying holes.
The gas rectifying holes have a relationship of d2 <d1 <L / 2, which is the relationship between the hole diameter (d1) on the gas introduction side, the hole diameter (d2) on the gas ejection side, and the center distance (L) between adjacent gas rectifying holes. It is formed so that it becomes. By forming the gas rectification hole in this way, it is suppressed that plasma enters the gas rectification hole,
The adhesion of the reaction product to the pores is effectively prevented, and the mechanical strength and the like of the electrode plate are maintained for a long time.

【0036】従って、プラズマエッチング装置において
本発明にかかる電極板を使用すれば、電極板のクリーニ
ングの回数が大幅に減少し、電極板自体が徐々にエッチ
ングされて消耗しても長期間使用できる。さらに、電極
板のガス導入側で径が大きいため、ガス噴出側で径が大
きくなり難く、整流作用が長期間に及んで安定し、ガス
噴出量も均一に保たれ、ひいては生産性を向上すること
もできる。
Therefore, when the electrode plate according to the present invention is used in a plasma etching apparatus, the number of times of cleaning the electrode plate is greatly reduced, and the electrode plate itself can be used for a long period even if it is gradually etched and consumed. Furthermore, since the diameter is large on the gas introduction side of the electrode plate, the diameter is unlikely to be large on the gas ejection side, the rectifying action is stable for a long time, the gas ejection amount is kept uniform, and the productivity is improved. You can also.

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

【図1】 本発明に係るプラズマエッチング装置用電極
板の一例の部分断面概略図である。
FIG. 1 is a schematic partial sectional view of an example of an electrode plate for a plasma etching apparatus according to the present invention.

【図2】 本発明に係るプラズマエッチング装置用電極
板の他の一例の部分断面概略図である。
FIG. 2 is a schematic partial sectional view of another example of the electrode plate for a plasma etching apparatus according to the present invention.

【図3】 装置稼動時間と発生したパーティクル数の関
係を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the device operating time and the number of generated particles.

【図4】 プラズマエッチング装置の一例を示した概略
図である。
FIG. 4 is a schematic view showing an example of a plasma etching apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11,21…プラズマ装置用電極板(上部電極
板)、2,2a,2b,12,22…ガス整流孔、 2
0…プラズマエッチング装置、23…下部電極板、 2
4…ガス供給系、 25…ガス排出系、26…高周波電
圧源、 27…シリコンウエーハ、 28…内部ガス容
器、29…反応室。
1,11,21 ... electrode plate for plasma device (upper electrode plate), 2,2a, 2b, 12,22 ... gas rectification hole, 2
0: plasma etching apparatus, 23: lower electrode plate, 2
4 gas supply system, 25 gas discharge system, 26 high frequency voltage source, 27 silicon wafer, 28 internal gas container, 29 reaction chamber.

フロントページの続き (72)発明者 田村 和義 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越化 学工業株式会社精密機能材料研究所内 Fターム(参考) 4K057 DA01 DB06 DD01 DM03 DM06 DM09 DM37 DN01 5F004 AA01 AA16 BA04 BB13 BB28 BB29 5F045 BB01 DP03 EB03 EB05 EB06 EF05 EF08 EF11 EF14 EH13Continuation of the front page (72) Inventor Kazuyoshi Tamura 2-13-1, Isobe, Annaka-shi, Gunma F-term in the Shin-Etsu Kagaku Kogyo Co., Ltd. Precision Functional Materials Laboratory 4K057 DA01 DB06 DD01 DM03 DM06 DM09 DM37 DN01 5F004 AA01 AA16 BA04 BB13 BB28 BB29 5F045 BB01 DP03 EB03 EB05 EB06 EF05 EF08 EF11 EF14 EH13

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プラズマエッチング装置の上部電極とし
て使用される複数のガス整流孔が設けられた電極板であ
って、前記ガス整流孔の孔径が、ガス導入側の孔径をd
1、ガス噴出側の孔径をd2、及び隣り合うガス整流孔
の中心間距離をLとしたとき、d2<d1<L/2とな
るように形成されていることを特徴とするプラズマエッ
チング装置用電極板。
1. An electrode plate provided with a plurality of gas rectifying holes used as an upper electrode of a plasma etching apparatus, wherein the gas rectifying holes have a hole diameter on the gas introduction side of d.
1. A plasma etching apparatus characterized by being formed such that d2 <d1 <L / 2, where d2 is the hole diameter on the gas ejection side and L is the center-to-center distance between adjacent gas rectification holes. Electrode plate.
【請求項2】 前記ガス整流孔の噴出側の孔径が、0.
1〜1.5mmであ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装置用電極板。
2. The gas rectifying hole having a diameter on the ejection side of 0.
The electrode plate for a plasma etching apparatus according to claim 1, wherein the electrode plate has a thickness of 1 to 1.5 mm.
【請求項3】 前記電極板が、シリコンからなることを
特徴とする請求項1または請求項2に記載のプラズマエ
ッチング装置用電極板。
3. The electrode plate for a plasma etching apparatus according to claim 1, wherein said electrode plate is made of silicon.
【請求項4】 前記電極板の比抵抗が、0.001〜5
0Ω・cmであることを特徴とする請求項3に記載のプ
ラズマエッチング装置用電極板。
4. The specific resistance of said electrode plate is 0.001 to 5
4. The electrode plate for a plasma etching apparatus according to claim 3, wherein the resistance is 0 Ω · cm.
【請求項5】 前記電極板の厚さが、2〜20mmであ
ることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか
1項に記載のプラズマエッチング装置用電極板。
5. The electrode plate for a plasma etching apparatus according to claim 1, wherein the thickness of the electrode plate is 2 to 20 mm.
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