JP3402773B2 - 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
- JP3402773B2 JP3402773B2 JP19210094A JP19210094A JP3402773B2 JP 3402773 B2 JP3402773 B2 JP 3402773B2 JP 19210094 A JP19210094 A JP 19210094A JP 19210094 A JP19210094 A JP 19210094A JP 3402773 B2 JP3402773 B2 JP 3402773B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasma etching
- electrode plate
- gas passage
- gas
- plasma
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- Plasma Technology (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エッチング効果が良好
なプラズマエッチング用電極板に関する。
なプラズマエッチング用電極板に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラズマエッチング装置とは、反応槽中
に被エッチング固体材料を入れ、反応性ガスを導入した
後、槽内に高周波電力を印加してガスプラズマを発生さ
せ、エッチングを完成させるものである。プラズマエッ
チングは、原理的には、被エッチング固体材料とガスプ
ラズマ中の励起原子等との化学反応により揮発性生成物
を生成する化学反応である。
に被エッチング固体材料を入れ、反応性ガスを導入した
後、槽内に高周波電力を印加してガスプラズマを発生さ
せ、エッチングを完成させるものである。プラズマエッ
チングは、原理的には、被エッチング固体材料とガスプ
ラズマ中の励起原子等との化学反応により揮発性生成物
を生成する化学反応である。
【０００３】上記プラズマエッチング装置を説明すれ
ば、例えば、図１に示すように、円筒形状のチャンバ１
０は、円板形状の台１１とその上に載置された円筒形状
のベルジャ１２とを設けられており、チャンバ１０はベ
ルジャ１２を上方に移動させることにより開放される。
台１１の中央には電極支持台１３を取り付け、電極支持
台１３の中央部には、固体材料１４ａを載置する下部電
極部材１４が埋め込まれている。下部電極部材１４の下
には、電極支持台１３を貫通して下部電極棒１３ａが下
部電極部材１４と一体として取り付けられている。下部
電極棒１３ａには高周波電源１５が接続されている。
ば、例えば、図１に示すように、円筒形状のチャンバ１
０は、円板形状の台１１とその上に載置された円筒形状
のベルジャ１２とを設けられており、チャンバ１０はベ
ルジャ１２を上方に移動させることにより開放される。
台１１の中央には電極支持台１３を取り付け、電極支持
台１３の中央部には、固体材料１４ａを載置する下部電
極部材１４が埋め込まれている。下部電極部材１４の下
には、電極支持台１３を貫通して下部電極棒１３ａが下
部電極部材１４と一体として取り付けられている。下部
電極棒１３ａには高周波電源１５が接続されている。
【０００４】ベルジャ１２の上面内側には、円筒形状の
上部電極部材１６が取り付けられており、上部電極部材
１６の底面には、プラズマガスが流入する凹部１６ａが
設けられている。上部電極部材１６の上側には、ベルジ
ャ１２を貫通して上部電極棒１７が上部電極部材１６と
一体として取り付けられている。上部電極棒１７内には
上部電極部材１６の凹部１６ａに連なり、プラズマガス
を凹部１６ａ内に供給する供給路１７ａが設けられてお
り、供給路１７ａは、供給管１８を介して外部ガス供給
源に接続されている。上部電極部材１６のプラズマガス
流通用の凹部１６ａを被覆するように、上部電極部材１
６の底部に、円板型のプラズマエッチング用電極板２０
が取り付けられている。
上部電極部材１６が取り付けられており、上部電極部材
１６の底面には、プラズマガスが流入する凹部１６ａが
設けられている。上部電極部材１６の上側には、ベルジ
ャ１２を貫通して上部電極棒１７が上部電極部材１６と
一体として取り付けられている。上部電極棒１７内には
上部電極部材１６の凹部１６ａに連なり、プラズマガス
を凹部１６ａ内に供給する供給路１７ａが設けられてお
り、供給路１７ａは、供給管１８を介して外部ガス供給
源に接続されている。上部電極部材１６のプラズマガス
流通用の凹部１６ａを被覆するように、上部電極部材１
６の底部に、円板型のプラズマエッチング用電極板２０
が取り付けられている。
【０００５】上記プラズマエッチングにおいて、エッチ
ングの対象となる固体材料としては、例えば、シリコ
ン、シリコン化合物等を基本材料とするＬＳＩ、超ＬＳ
Ｉ等のウエハ等を挙げることができる。また、ガスプラ
ズマとしては、例えば、ふっ化炭素等が用いられてお
り、例えば、四ふっ化炭素ガス等を挙げることができ
る。
ングの対象となる固体材料としては、例えば、シリコ
ン、シリコン化合物等を基本材料とするＬＳＩ、超ＬＳ
Ｉ等のウエハ等を挙げることができる。また、ガスプラ
ズマとしては、例えば、ふっ化炭素等が用いられてお
り、例えば、四ふっ化炭素ガス等を挙げることができ
る。
【０００６】上記プラズマエッチング装置におけるプラ
ズマエッチング用電極板は、供給されるプラズマガスを
チャンバ内に導入する部分であり、基材に多数の微細な
ガス通過孔を設けてなるものである。上記プラズマエッ
チング用電極板の材料としては、ガラス状カーボンの単
体を材料として使用することが一般化してきた。
ズマエッチング用電極板は、供給されるプラズマガスを
チャンバ内に導入する部分であり、基材に多数の微細な
ガス通過孔を設けてなるものである。上記プラズマエッ
チング用電極板の材料としては、ガラス状カーボンの単
体を材料として使用することが一般化してきた。
【０００７】ところで、上記プラズマエッチング装置に
おいて、上記エッチング時に固体材料上に、プラズマエ
ッチング用電極板の粒子が落下し、このことによりエッ
チング製品の歩留りが悪くなることが判明し、この現象
を阻止する必要性が生じた。
おいて、上記エッチング時に固体材料上に、プラズマエ
ッチング用電極板の粒子が落下し、このことによりエッ
チング製品の歩留りが悪くなることが判明し、この現象
を阻止する必要性が生じた。
【０００８】特開平６−１２８７６２号公報には、プラ
ズマエッチング用電極板としてガラス状カーボンを材料
とし、表面平滑度がＲｍａｘ６μｍ以下であるものを使
用する技術が開示されている。ここに表面平滑度とは、
ＪＩＳ Ｂ ０６０１に定義されている表面粗さであ
る。
ズマエッチング用電極板としてガラス状カーボンを材料
とし、表面平滑度がＲｍａｘ６μｍ以下であるものを使
用する技術が開示されている。ここに表面平滑度とは、
ＪＩＳ Ｂ ０６０１に定義されている表面粗さであ
る。
【０００９】上記技術においては、プラズマエッチング
用電極板の面粗度の調節により脱落粒子数を減少させ、
その結果良好なプラズマエッチングを得ようとするもの
であり、その目的は達成している。
用電極板の面粗度の調節により脱落粒子数を減少させ、
その結果良好なプラズマエッチングを得ようとするもの
であり、その目的は達成している。
【００１０】しかしながら、特開平６−１２８７６２号
公報開示の表面平滑度Ｒｍａｘ６μｍ以下に工作するこ
とは、現在の工作技術をもってしては困難であった。ガ
ス通過孔の位置及び径を上記所望の範囲内に限定するこ
とが極めて難しく、例えば、焼結前の素材加工をして
も、焼結によりガス通過孔径が変化して所望範囲内に収
めることが困難となり、またガラス状カーボンは硬度が
高くかつ脆性も高いため、焼結後にダイヤモンド切削ド
リル、超硬ドリル等で加工すると加工表面の精度が粗く
なり粒子が脱落しやすい状態となって所望の位置及び径
を有するガス通過孔を得ることが極めて困難となってい
た。
公報開示の表面平滑度Ｒｍａｘ６μｍ以下に工作するこ
とは、現在の工作技術をもってしては困難であった。ガ
ス通過孔の位置及び径を上記所望の範囲内に限定するこ
とが極めて難しく、例えば、焼結前の素材加工をして
も、焼結によりガス通過孔径が変化して所望範囲内に収
めることが困難となり、またガラス状カーボンは硬度が
高くかつ脆性も高いため、焼結後にダイヤモンド切削ド
リル、超硬ドリル等で加工すると加工表面の精度が粗く
なり粒子が脱落しやすい状態となって所望の位置及び径
を有するガス通過孔を得ることが極めて困難となってい
た。
【００１１】上記のドリルによるガス通過孔加工によれ
ば、工具製作の精度の限界から、そのアスペクト比はた
かだか４程度であり、ドリル径はたかだか０．８ｍｍ程
度であって、これ以上の微細径のガス通過孔をより高精
度により多数設けることは困難であった。
ば、工具製作の精度の限界から、そのアスペクト比はた
かだか４程度であり、ドリル径はたかだか０．８ｍｍ程
度であって、これ以上の微細径のガス通過孔をより高精
度により多数設けることは困難であった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑
み、プラズマエッチング用電極板の厚さに対するガス通
過孔の径を小さくすることにより、精密なプラズマを発
生させ、このことにより良好なエッチングを完成させる
プラズマエッチング用電極板を提供しようとするもので
ある。
み、プラズマエッチング用電極板の厚さに対するガス通
過孔の径を小さくすることにより、精密なプラズマを発
生させ、このことにより良好なエッチングを完成させる
プラズマエッチング用電極板を提供しようとするもので
ある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、ガス通
過孔を有するガラス状カーボン又は熱分解炭素からなる
プラズマエッチング用電極板において、前記ガス通過孔
は、レーザを用いて穿孔したものであり、かつ、前記ガ
ス通過孔のアスペクト比は、４〜１２であるところにあ
る。
過孔を有するガラス状カーボン又は熱分解炭素からなる
プラズマエッチング用電極板において、前記ガス通過孔
は、レーザを用いて穿孔したものであり、かつ、前記ガ
ス通過孔のアスペクト比は、４〜１２であるところにあ
る。
【００１４】本発明に係る上記レーザとしては特に限定
されず、通常産業用に使用されているものを使用するこ
とができ、例えば、ＣＯ2 レーザ、ＹＡＧレーザ、エキ
シマレーザ等を挙げることができる。なかでも、微細加
工をするのに好都合なエキシマレーザが好ましい。
されず、通常産業用に使用されているものを使用するこ
とができ、例えば、ＣＯ2 レーザ、ＹＡＧレーザ、エキ
シマレーザ等を挙げることができる。なかでも、微細加
工をするのに好都合なエキシマレーザが好ましい。
【００１５】本発明によれば、上記レーザを使用して穿
孔することにより、極めて微細なガス通過孔を得ること
ができる。良好なエッチング効果を得るためには、上記
ガス通過孔のアスペクト比〔ガラス状カーボンの厚さを
Ｌ、ガス通過孔の直径をｄとしたときのＬ／ｄ〕は、４
〜１２であることが好ましい。本発明においては、上記
アスペクト比は、１０程度のものを得ることができる。
また本発明においてはガラス状カーボンと同様に熱分解
炭素も使用することができる。
孔することにより、極めて微細なガス通過孔を得ること
ができる。良好なエッチング効果を得るためには、上記
ガス通過孔のアスペクト比〔ガラス状カーボンの厚さを
Ｌ、ガス通過孔の直径をｄとしたときのＬ／ｄ〕は、４
〜１２であることが好ましい。本発明においては、上記
アスペクト比は、１０程度のものを得ることができる。
また本発明においてはガラス状カーボンと同様に熱分解
炭素も使用することができる。
【００１６】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。出発原料
として高純度の液状熱硬化性樹脂を用い、均一な厚さの
平板に成形硬化し、電極板の形状にする所定の加工を行
った後、その樹脂板を、例えば、ヘリウム、アルゴン等
の不活性雰囲気中、常圧又は真空下に約１０００℃の温
度で焼成炭化し、更に同じ雰囲気中で１５００℃以上の
温度で熱処理し、必要に応じて純化処理してガラス状カ
ーボンを得た。上記板状ガラス状カーボンに、希ガスと
ハロゲンガスとの混合ガス中でエキシマレーザを当て
た。
として高純度の液状熱硬化性樹脂を用い、均一な厚さの
平板に成形硬化し、電極板の形状にする所定の加工を行
った後、その樹脂板を、例えば、ヘリウム、アルゴン等
の不活性雰囲気中、常圧又は真空下に約１０００℃の温
度で焼成炭化し、更に同じ雰囲気中で１５００℃以上の
温度で熱処理し、必要に応じて純化処理してガラス状カ
ーボンを得た。上記板状ガラス状カーボンに、希ガスと
ハロゲンガスとの混合ガス中でエキシマレーザを当て
た。
【００１７】上記により、アスペクト比１０のガス通過
孔を穿孔した板状ガラス状カーボンを得た。このもの
を、図１に示すプラズマエッチング装置にセットし、プ
ラズマエッチングを行い、良好なエッチング効果を得る
ことができた。
孔を穿孔した板状ガラス状カーボンを得た。このもの
を、図１に示すプラズマエッチング装置にセットし、プ
ラズマエッチングを行い、良好なエッチング効果を得る
ことができた。
【００１８】
【発明の効果】ドリル加工による穿孔の場合には、加工
時に粒子や粒界を破壊することで孔をあけるが、レーザ
加工による穿孔は、高いエネルギーをもってカーボンを
昇華させることで孔をあけることができる。本発明はガ
ラス状カーボン又は熱分解炭素からなるプラズマエッチ
ング用電極板のガス通過孔をレーザを用いて穿孔するの
で、微細な径のガス通過孔を得ることができ、また面粗
度の極めて優れたものを得ることができ、良好なエッチ
ング効果を得ることができる。更に、レーザ発生器は他
の機械加工に比較して安価である。また、パーティクル
の発生をなくすことができるので、粉塵等が舞う心配も
なくクリーンな作業をすることができる。更に、機械加
工に比較して生産性を上げることができる。
時に粒子や粒界を破壊することで孔をあけるが、レーザ
加工による穿孔は、高いエネルギーをもってカーボンを
昇華させることで孔をあけることができる。本発明はガ
ラス状カーボン又は熱分解炭素からなるプラズマエッチ
ング用電極板のガス通過孔をレーザを用いて穿孔するの
で、微細な径のガス通過孔を得ることができ、また面粗
度の極めて優れたものを得ることができ、良好なエッチ
ング効果を得ることができる。更に、レーザ発生器は他
の機械加工に比較して安価である。また、パーティクル
の発生をなくすことができるので、粉塵等が舞う心配も
なくクリーンな作業をすることができる。更に、機械加
工に比較して生産性を上げることができる。
【図１】プラズマエッチング装置の断面図。
１０ チャンバ
１１ 台
１２ ベルジャ
１６ 上部電極部材
１６ａ 上部電極部材の凹部
２０ プラズマエッチング用電極板
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平３−285086（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−103565（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−160190（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−200891（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C23F 4/00
B01J 19/08
H01L 21/3065
H05H 1/46
Claims (2)
- 【請求項１】 ガス通過孔を有するガラス状カーボンか
らなるプラズマエッチング用電極板において、前記ガス
通過孔は、レーザを用いて穿孔したものであり、かつ、
前記ガス通過孔のアスペクト比は、４〜１２であること
を特徴とするプラズマエッチング用電極板。 - 【請求項２】 ガス通過孔を有する熱分解炭素からなる
プラズマエッチング用電極板において、前記ガス通過孔
は、レーザを用いて穿孔したものであり、かつ、前記ガ
ス通過孔のアスペクト比は、４〜１２であることを特徴
とするプラズマエッチング用電極板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19210094A JP3402773B2 (ja) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | プラズマエッチング用電極板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19210094A JP3402773B2 (ja) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | プラズマエッチング用電極板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0835081A JPH0835081A (ja) | 1996-02-06 |
| JP3402773B2 true JP3402773B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=16285657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19210094A Expired - Lifetime JP3402773B2 (ja) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | プラズマエッチング用電極板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3402773B2 (ja) |
-
1994
- 1994-07-21 JP JP19210094A patent/JP3402773B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0835081A (ja) | 1996-02-06 |
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