JP3351506B2 - プラズマエッチング用電極板 - Google Patents

プラズマエッチング用電極板

Info

Publication number
JP3351506B2
JP3351506B2 JP14921097A JP14921097A JP3351506B2 JP 3351506 B2 JP3351506 B2 JP 3351506B2 JP 14921097 A JP14921097 A JP 14921097A JP 14921097 A JP14921097 A JP 14921097A JP 3351506 B2 JP3351506 B2 JP 3351506B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
parts
resin
days
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP14921097A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH111783A (ja
Inventor
幸次郎 太田
充志 鎌田
和己 小鍛治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Showa Denko Materials Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=15470254&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP3351506(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Hitachi Chemical Co Ltd, Showa Denko Materials Co Ltd filed Critical Hitachi Chemical Co Ltd
Priority to JP14921097A priority Critical patent/JP3351506B2/ja
Publication of JPH111783A publication Critical patent/JPH111783A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3351506B2 publication Critical patent/JP3351506B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマエッチン
グ用電極板に関する。
【0002】
【従来の技術】ガラス状炭素は、一般の炭素材料が有す
る軽量、耐熱性、耐食性、電気伝導性等の性質を備えて
いるほか、ガス不透過性で硬度が高い、発塵性が少ない
等の特徴を持っているところから、エレクトロニクス産
業、原子力産業、航空産業等各種の分野での広範な用途
に使用されつつある。最近は、炭素粒子の脱落や付着が
ない性質を利用して、半導体集積回路を製造する際のウ
エハーのプラズマエッチング加工用電極板として使用す
ることが検討されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら近年の半
導体集積回路は高性能化が進み、従来には問題とされな
かった、より微細なパーティクルの発生、さらにエッチ
ング速度の不安定等の問題が生じている。これに伴い、
プラズマエッチング用電極板に対する要求性能は一層高
度になってきており、特にエッチング時にウエハ面に落
下し付着する炭素粒子等の粒子数の少ないものが要求さ
れている。請求項1及び2記載の発明は、エッチング時
にウエハ面に落下し付着する炭素粒子等の粒子数の少な
いプラズマエッチング電極板に関するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、スタッキング
インデックスが0.8〜0.95で、かつラマンスペ
クトルの1500〜1620cm -1 付近に生ずるピーク/
1355〜1365cm -1 付近に生ずるピークの比が0.
4〜0.7であるガラス状炭素からなるプラズマエッチ
ング用電極板に関する。
【0005】
【発明の実施の形態】発明において、用いられるガラ
ス状炭素は、スタッキング インデックス(Stacking I
ndex)が0.8〜0.95のものである。スタッキング
インデックス(SI)とは、未組織炭素(unorganize
d carbon)を示す指標で下記式で得られる値を言う。
【数1】SI=(Imax−Ia)/Imax (ここで、Imaxとは、X線回折で得られる25度(2
θ)のベースラインからのピーク高さ、Iaとは33度
(2θ)におけるベースラインからの高さである)この
値が0.8〜0.95の範囲外のものを用いると、プラ
ズマ化により発生したイオン等の衝突による電極からの
パーティクルの発生が増大する。
【0006】また、本発明において用いられるガラス状
炭素は、ラマン分光によるラマンスペクトルピークのう
ち、1500〜1620cm-1付近に生ずるピークのベー
スラインからの高さ/1355〜1365cm-1付近に生
ずるピークのベースラインからの高さの比が0.4〜
0.7にあるものである。この範囲外のものを用いる
と、プラズマ化により発生したイオン等の衝突による電
極からのパーティクルの発生が増大する。図1にガラス
状炭素のラマンスペクトルの一例を示す。図1に示され
るように、ガラス状炭素のラマンスペクトルは、150
0〜1620cm-1付近と1355〜1365cm-1付近に
ピークを生ずる。各ピーク位置におけるベースラインの
値は、図1における(c)のように、ベースラインの接
線を作製して決定することができる。そしてそのベース
ラインからの各ピークの高さ(a)及び(b)を求め、
その比(a)/(b)を計算することによりピーク比と
する。
【0007】本発明において用いるガラス状炭素は、
の特性を満たすものであれば、その原料及び製造法に
特に制限はない。材料として用いられる熱硬化性樹脂と
しては、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、キシレン樹脂等を挙げることができる。また、これ
ら樹脂の混合物を用いることもできる。これらの中で、
フラン樹脂又はフェノール樹脂が好ましい。
【0008】熱硬化性樹脂の種類に応じて、硬化剤が用
いられる。硬化剤としては、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が上げられる。アルカリとして
は、アンモニア、アミン、水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウム、水酸化リチウム等が挙げられる。硬化剤は熱硬
化性樹脂に対して0.001〜20重量%使用すること
が好ましい。
【0009】前記熱硬化性樹脂は、必要に応じて前記硬
化剤を添加した後、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130〜2
00℃の温度で熱処理して行うことが好ましい。
【0010】必要に応じさらにプラズマエッチング電極
板としての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、減圧又は真空下)において、好ましくは3
00〜2500℃、より好ましくは約1000℃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。
本発明で規定される特性のガラス状炭素を得るには、樹
脂の種類、硬化剤の種類、熱処理温度等を適宜選択すれ
ばよい。例えば、樹脂としてフラン樹脂を用い、硬化剤
として有機スルホン酸を用いる場合、1500〜200
0℃の温度で熱処理してガラス状炭素化することで前記
特性とすることが可能である。
【0011】プラズマエッチング電極板の形状とする加
工、ガス噴き出し穴の作製は、ガラス状炭素を得た後、
放電加工、超音波加工等で行うこともできる。得られる
ガラス状炭素の不純物含有量は20ppm以下とすること
が好ましい。不純物量が20ppmを超えるとウエハを汚
染する危険がある。なお、不純物量は、JISに規定さ
れる黒鉛灰分測定法で測定することができる。
【0012】
【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 フラン樹脂初期縮合物(日立化成工業(株)製VF−30
3)100重量部にパラトルエンスルホン酸0.3重量
部、エチレングリコール0.3重量部を添加し、十分混
合した後、該樹脂を型に注入し50℃で3日、70℃で
3日、90℃で3日乾燥硬化した後160℃までを5℃
/時間で昇温し、160℃で3日間保持して硬化処理を
行い、厚さ5mmで直径285mmの円盤状樹脂成形体を得
た。該成形体に予め焼成の寸法収縮(20%収縮)を見
込んだ所定の形状に加工した後、160℃までを5℃/
時間で昇温し、160℃で3日間保持し硬化処理を行い
厚さ4mmで直径が285mmの円盤状樹脂成形体を得た。
該成形体を環状炉に入れ窒素気流中で1000℃の温度
で焼成炭化した後、高純度に処理した治具及び雰囲気炉
を用い不活性雰囲気下で2000℃の温度で高温処理を
行いガラス状炭素を得た。得られたガラス状炭素に直径
0.8mmの貫通小孔を3mmのピッチで多数穿孔しプラズ
マエッチング用電極板を得た。得られたプラズマエッチ
ング用電極板の不純物量はいずれも20ppm以下であっ
た。この電極の性状を表1に示す。
【0013】次に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:トリフロロメタン(CHF3
キャリアガス:アルゴン(Ar)、反応チャンバー内の
ガス圧:1Torr、電源周波数:13.5MHzの条件で直
径6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0.15
μm以上の粉末粒子の個数を数えた。この結果を表2に
示す。表2から本実施例はパーティクル数18個で消耗
速度が8.3μm/時間と非常に優れた特性を示した。
【0014】実施例2 フラン樹脂初期縮合物(日立化成工業(株)製VF−30
3)100重量部に、パラトルエンスルホン酸0.3重
量部、エチレングリコール0.3重量部を添加し、十分
混合した後、該樹脂を型に注入し50℃で3日、70℃
で3日、90℃で3日乾燥硬化した後、160℃までを
5℃/時間で昇温し、160℃で3日間保持し硬化処理
を行い厚さ4mmで直径が285mmの円盤状樹脂成形体を
得た。該成形体を環状炉に入れ窒素気流中で1000℃
の温度で焼成炭化した後、高純度に処理した治具及び雰
囲気炉を用い不活性雰囲気下で1500℃の温度で高温
処理を行いガラス状炭素を得た。該ガラス状炭素に直径
0.8mmの貫通小孔を3mmのピッチで多数穿孔しプラズ
マエッチング用電極板を得た。得られたプラズマエッチ
ング用電極板の不純物量はいずれも20ppm以下であっ
た。この電極の性状を表1に示す。表2から本実施例は
パーティクル数13個で消耗速度が9.6μm/時間と
非常に優れた特性を示した。
【0015】実施例3 フラン樹脂初期縮合物(日立化成工業(株)製VF−30
3)100重量部にパラトルエンスルホン酸0.3重量
部、エチレングリコール0.3重量部を添加し、十分混
合した後、該樹脂を型に注入し50℃で3日、70℃で
3日、90℃で3日乾燥硬化した後160℃までを5℃
/時間で昇温し、160℃で3日間保持し硬化処理を行
い厚さ4mmで直径が285mmの円盤状樹脂成形体を得
た。該成形体を環状炉に入れ窒素気流中で1000℃の
温度で焼成炭化した後、高純度に処理した治具及び雰囲
気炉を用い不活性雰囲気下で1800℃の温度で高温処
理を行いガラス状炭素を得た。該ガラス状炭素に直径
0.8mmの貫通小孔を3mmのピッチで多数穿孔しプラズ
マエッチング用電極板を得た。得られたプラズマエッチ
ング用電極板の不純物量はいずれも20ppm以下であっ
た。性状を表1に電極特性を表2に示す。表2から本実
施例はパーティクル数21個で消耗速度が8.5μm/
時間と非常に優れた特性を示した。
【0016】実施例4 フラン樹脂初期縮合物(日立化成工業(株)製VF−30
3)100重量部に、アルカリ触媒としてアンモニア
と、フェノール樹脂(70℃の加熱下1時間フェノール
940重量部とホルムアルデヒド360重量部を反応さ
せた平均分子量340(MN)粘度320(Cp)の性
状を有するもの)30重量部を添加し十分混合した後、
実施例3と同じ条件下にてガラス状炭素電極を得た。性
状を表1に、電極特性を表2に示す。表2から本実施例
はパーティクル数28個で消耗速度6.8μm/時間と
非常に優れた特性を示した。
【0017】実施例5 フラン樹脂初期縮合物(日立化成工業(株)製VF−30
3)100重量部に、フェノール樹脂(日立化成工業
(株)製VP−112N)40重量部を50℃の温度で十
分混合した後、30℃まで冷却した。該混合物100重
量部に対し、パラトルエンスルホン酸0.6重量部、フ
タル酸nブチル5重量部、エチレングリコール20重量
部を添加し、十分混合した後、実施例1と同様の条件下
にて電極を得た。この性状を表1に電極特性を表2に示
す。表2から本実施例はパーティクル数36個で消耗速
度が8.1μm/時間と非常に優れた特性を示した。
【0018】実施例6 フラン樹脂初期縮合物(日立化成工業(株)製VF−30
3)100重量部に、アルカリ触媒としてアンモニア、
フェノール樹脂(70℃の加熱下1時間フェノール94
0重量部とホルムアルデヒド360重量部を反応させ
た、平均分子量130(MN)粘度100(Cp)の性
状を有するもの)100重量部を50℃の温度で十分混
合した後、30℃まで冷却した。該混合物100重量部
に対し、パラトルエンスルホン酸1.0重量部、エチレ
ングリコール20重量部を添加し、十分混合した後、実
施例1と同様の条件下にて電極を得た。この性状を表1
に電極特性を表2に示す。表2から本実施例はパーティ
クル数35個で消耗速度が7.2μm/時間と非常に優
れた特性を示した。
【0019】実施例7 フェノールとフルフリルアルコールのモル比28%にな
るようにパラホルムアルデヒドを反応触媒にし80℃の
温度で合成した後、70%パラトルエンスルホン酸で中
和し樹脂分55重量%の樹脂を得た。該樹脂100重量
部に対しパラトルエンスルホン酸0.3重量部、エチレ
ングリコール0.3重量部を添加し、十分混合した後該
樹脂を型に注入し50℃で3日、70℃で3日、90℃
で3日乾燥硬化し、厚さ5mmで直径285mmの成形体を
得た。該成形体に予め焼成の寸法収縮(20%収縮)を
見込んだ所定の形状に加工した。160℃までを5℃/
時間で昇温し、160℃で3日間保持し硬化処理を行い
厚さ4mmで直径が285mmの円盤状樹脂成形体を得た。
該成形体を環状炉に入れ窒素気流中で1000℃の温度
で焼成炭化した後、高純度に処理した治具及び雰囲気炉
を用い不活性雰囲気下で2000℃の温度で高温処理を
行いガラス状炭素電極を得た。この性状を表1に電極特
性を表2に示す。表2から本実施例はパーティクル数1
4個で消耗速度が9.2μm/時間と非常に優れた特性
を示した。
【0020】比較例1 フルフリルアルコール初期縮合物(日立化成工業(株)V
F−302)100重量部にパラトルエンスルホン酸5
0重量%水溶液1重量部を加え、十分に混合した後、樹
脂を型に注入し50℃で3日、70℃で3日、90℃で
3日乾燥硬化し厚さ5mmで直径285mmの成形体を得
た。該成形体に予め焼成の寸法収縮(20%収縮)を見
込んだ所定の形状に加工した。160℃までを5℃/時
間で昇温し、160℃で3日間保持し硬化処理を行い厚
さ4mmで直径が285mmの円盤状樹脂成形体を得た。該
成形体を環状炉に入れ窒素気流中で1000℃の温度で
焼成炭化した後、高純度に処理した治具及び雰囲気炉を
用い不活性雰囲気下で1200℃の温度で高温処理を行
いガラス状炭素電極を得た。この性状を表1に電極特性
を表2に示す。
【0021】比較例2 フルフリルアルコール初期縮合物(日立化成工業(株)V
F−302)100重量部にパラトルエンスルホン酸5
0重量%水溶液1重量部を加え、十分に混合した後、さ
らに、フラン樹脂初期縮合物(日立化成工業(株)製VF
−303)100重量部にパラトルエンスルホン酸0.
3重量部、エチレングリコール0.3重量部を添加し、
十分混合した後、該樹脂を型に注入し50℃で3日、7
0℃で3日、90℃で3日乾燥硬化した後160℃まで
を5℃/時間で昇温し、160℃で3日間保持し硬化処
理を行い厚さ5mmで直径285mmの円盤状樹脂成形体を
得た。該成形体に予め焼成の寸法収縮(20%収縮)を
見込んだ所定の形状に加工した後、160℃までを5℃
/時間で昇温し、160℃で3日間保持し硬化処理を行
い厚さ4mmで直径が285mmの円盤状樹脂成形体を得
た。該成形体を環状炉に入れ窒素気流中で1300℃の
温度で焼成炭化した後、高純度に処理した治具及び雰囲
気炉を用い不活性雰囲気下で2500℃の温度で高温処
理を行いガラス状炭素を得た。該ガラス状炭素に直径
0.8mmの貫通小孔を3mmのピッチで多数穿孔しプラズ
マエッチング用電極板を得た。得られたプラズマエッチ
ング用電極板の不純物量はいずれも20ppm以下であっ
た。この電極の性状を表1に示す。
【0022】比較例3 フルフリルアルコール初期縮合物(日立化成工業(株)
VF−302)100重量部に硫酸アニリン0.6重量
部を加え、十分に混合した後、樹脂を型に注入し50℃
で3日、70℃で3日、90℃で3日乾燥硬化し厚さ5
mmで直径285mmの成形体を得た。該成形体に予め焼成
の寸法収縮(20%収縮)を見込んだ所定の形状に加工
した。160℃までを5℃/時間で昇温し、160℃で
3日間保持し硬化処理を行い厚さ4mmで直径が285mm
の円盤状樹脂成形体を得た。該成形体を環状炉に入れ窒
素気流中で1000℃の温度で焼成炭化した後、高純度
に処理した治具及び雰囲気炉を用い不活性雰囲気下で1
800℃の温度で高温処理を行いガラス状炭素電極を得
た。この性状を表1に電極特性を表2に示す。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】
【発明の効果】本発明のプラズマエッチング用電極板
は、エッチングの際に発生する有害な炭素微粒子の数を
大幅に少なく、また長時間の使用が可能である。従って
トラブルのない安定なエッチング加工を行うことが可能
なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】ガラス状炭素のラマンスペクトルの一例を示す
グラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−120471(JP,A) 特開 平3−37109(JP,A) 特開 平9−221310(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C23F 4/00 C01B 31/02 101 C04B 35/52 H01L 21/3065

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スタッキング インデックスが0.8〜
    0.95で、かつラマンスペクトルの1500〜162
    0cm -1 付近に生ずるピーク/1355〜1365cm -1
    近に生ずるピークの比が0.4〜0.7であるガラス状
    炭素からなるプラズマエッチング用電極板。
JP14921097A 1997-06-06 1997-06-06 プラズマエッチング用電極板 Expired - Lifetime JP3351506B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14921097A JP3351506B2 (ja) 1997-06-06 1997-06-06 プラズマエッチング用電極板

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14921097A JP3351506B2 (ja) 1997-06-06 1997-06-06 プラズマエッチング用電極板

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH111783A JPH111783A (ja) 1999-01-06
JP3351506B2 true JP3351506B2 (ja) 2002-11-25

Family

ID=15470254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14921097A Expired - Lifetime JP3351506B2 (ja) 1997-06-06 1997-06-06 プラズマエッチング用電極板

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3351506B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH111783A (ja) 1999-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002326876A (ja) 炭化ケイ素粉末及びその製造方法並びに炭化ケイ素焼結体
CN112811910A (zh) 一种氮化铝基功能陶瓷材料及其制备方法
EP3279923B1 (en) Silicon carbide member for plasma treatment devices, and method for manufacturing same
JP3351506B2 (ja) プラズマエッチング用電極板
JP3483920B2 (ja) 半導体製造装置用高純度β型炭化ケイ素焼結体の製造方法
JPH06128762A (ja) プラズマエッチング用電極板
KR100287332B1 (ko) 플라즈마 에칭용 전극판 및 지그
JPH0627034B2 (ja) 窒化アルミニウム焼結体の製造方法
JP2617147B2 (ja) 高密度高純度性ガラス状カーボン材の製造方法
JP3891313B2 (ja) プラズマエッチング用電極板の製造法。
JPH1161451A (ja) プラズマエッチング装置のフォーカスリング及びプラズマエッチング装置
JP3555670B2 (ja) プラズマエッチング用電極板の製造法及び該製造法で得られたプラズマエッチング用電極板
EP0064264B1 (en) Silicon carbide powder mixture and process for producing sintered bodies therefrom
JPH10152376A (ja) プラズマエッチング用電極板
JPH1192123A (ja) ガラス状炭素製プラズマエッチング用電極板及びその製造方法
JPH10107008A (ja) プラズマエッチング用電極板の製造法及び該製造法で得られたプラズマエッチング用電極板
JP3739028B2 (ja) 高周波透過体およびその製造方法
JPH0945669A (ja) プラズマエッチング用電極板
JPS6324952B2 (ja)
JP2002128566A (ja) 炭化ケイ素焼結体及び電極
JP2938926B2 (ja) 炭化珪素質部材及びその製造方法
JPH10101432A (ja) ドライエッチング装置用部品
JPH07240455A (ja) 半導体ウエハサイズ変換ホルダー及びその製造方法
JPS62235262A (ja) 窒化アルミニウム焼結体の製造方法
JP2001176846A (ja) プラズマエッチング電極板及びその製造法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080920

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090920

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090920

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100920

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100920

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110920

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110920

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120920

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120920

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130920

Year of fee payment: 11

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130920

Year of fee payment: 11

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term