JP3514355B2 - プラズマエッチング装置用フォーカスリング - Google Patents
プラズマエッチング装置用フォーカスリングInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、ＬＳＩに代表され
る半導体デバイスの製造工程において、プラズマエッチ
ング加工によりウエハ面に微細な回路パターンを形成す
る際に、ウエハの周囲に配置して使用されるフォーカス
リングに関する。 【０００２】 【従来の技術】プラズマエッチング装置は、一対の並行
平面電極を設置したエッチング装置内に反応性ガス(C
F4,Ar,O2等) を導入しながら上下両電極間に高周波電力
を印加して放電させ、生じたガスプラズマを用いて下部
電極上に載置したウエハ表面のフォトレジストされてい
ない部分をエッチングすることにより高精度で微細な回
路パターンを形成するものである。この場合、プラズマ
の拡散を防止して、プラズマ化された反応性ガスをウエ
ハの面上に効率よく入射させるために、電界補償リング
として機能するフォーカスリングがウエハの周囲に配置
されている。 【０００３】特開平７−２４５２９２号公報にはエッチ
ングレートの均一性の向上を図る目的でフォーカスリン
グを、表面の外周側部位にタングステン系部材が露出す
る状態に設けられているカーボン系部材とタングステン
系部材との複合構造としたプラズマエッチング装置が提
案されている。これは、タングステンシリサイド（ＷＳ
ｉ）やタングステン（Ｗ）等のタングステン系膜のエッ
チング処理を行う場合プラズマ化された反応ガスとフォ
ーカスリングのタングステンとが反応してハロゲン化合
物が発生しウエハ周辺部のエッチングが抑制されるの
で、エッチングレートの均一性の向上を図ることができ
るとするものである。 【０００４】このフォーカスリングにはプラズマ状態の
反応性ガスに腐食されない耐蝕性、耐プラズマ性、耐熱
性および導電性などに優れた材質特性が要求され、従来
からアモルファスカーボンが用いられているが耐プラズ
マ性が充分でないためにプラズマ照射による消耗が進行
して使用寿命が短いという欠点があり、更に消耗に伴っ
てパーティクルの発生を招くなどの難点がある。これら
の問題は、ＬＳＩの高集積度化が進むに伴いプラズマ密
度が増大し、要求される加工精度が高くなるに伴ってま
すます重要な問題点となってきている。 【０００５】ガラス状カーボン材は、熱硬化性樹脂を炭
化して得られる巨視的に無孔組織の硬質炭素物質で、高
強度、低化学反応性、ガス不透過性、自己潤滑性、堅牢
性などに優れ、不純物が少ない等の特性を有しており、
プラズマエッチング処理中にウエハを汚損する原因とな
る微細パーティクルが組織から離脱し難い利点がある。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】本発明者は、フォーカ
スリングを構成するガラス状カーボン材の組織性状と耐
プラズマ性との関係について検討した結果、ガラス状カ
ーボン材の組織中に一定量のＳｉを均一に分散含有させ
ると化学的安定性（耐蝕性）が向上し、プラズマへの耐
性が優れ、また消耗に伴うパーティクルの発生が著しく
低減することを確認した。 【０００７】本発明は、この知見に基づいて開発された
もので、その目的とするところはプラズマによる消耗が
少なく、微細なパーティクルの発生を抑制することがで
きるプラズマエッチング装置用フォーカスリングを提供
することにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明によるプラズマエッチング装置用フォーカス
リングは、ガラス状カーボン組織中に原子レベルのＳｉ
が０．１〜１０重量％の範囲で均一に分散した複合組織
を備えるＳｉ含有ガラス状カーボン材からなることを構
成上の特徴とする。 【０００９】 【発明の実施の形態】本発明のプラズマエッチング装置
用フォーカスリングは、ガラス状カーボン組織中にＳｉ
成分が原子レベルで均質に分散している点に特徴があ
り、Ｓｉ原子がガラス状カーボン組織中に均一な連続相
として分布する複合組織を備える場合に優れた効果が発
揮される。Ｓｉが原子レベルに分布する複合組織とは、
実質的にＳｉとＣとの粒界が存在せず、透過型電子顕微
鏡(TEM) の観察によって粒状組織が識別できない組織状
態を指す。 【００１０】ガラス状カーボン組織中に分散するＳｉ
は、脆弱なガラス状カーボン組織を強化してパーティク
ルの脱落を防止するとともに、反応性ガスと炭素との反
応を抑制するために機能する成分で、その含有量は０．
１〜１０重量％、好ましくは２〜８重量％の範囲に設定
される。Ｓｉ含有量が０．１重量％を下回ると化学的安
定性が充分でなく、また１０重量％を越えると原子レベ
ルでＳｉの分散状態を維持できなくなり、寧ろパーティ
クルの発生を増大させる原因となる。 【００１１】ガラス状カーボンにＳｉ成分を添加する場
合、ガラス状カーボンを製造する原料樹脂中にＳｉ粉末
またはＳｉＣ粉末を添加して焼成炭化するとガラス状カ
ーボン組織中にＳｉ成分がナノレベル、マイクロレベル
で凝集して分散しているＳｉ含有ガラス状カーボン材が
得られる。このようなＳｉ成分が凝集して分散している
Ｓｉ含有ガラス状カーボン材はプラズマガスとの反応性
が低い反面、粉末や膜状の物質が発生してパーティクル
などの汚染源となるため、フォーカスリングとしての使
用には適さないものとなる。 【００１２】ガラス状カーボン組織中にＳｉが原子レベ
ルで均一に分散する組織性状とするためには、原料樹脂
中に有機シラン化合物を添加混合し、焼成炭化したもの
が好適であり、１分子中に１〜３個のＳｉ原子を含む有
機シラン化合物を熱硬化性樹脂中に添加混合した混合物
を、非酸化性雰囲気中で８００℃以上の温度で焼成炭化
することにより製造することができ、本発明で用いる有
機シラン化合物としては下記の一般式で表される化合物
が好ましい。ここで、Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 、Ｒ4はＣ、
Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｓｉのいずれかを含む有機官能基である。 【００１３】有機シラン化合物を具体的に例示すると、
３−アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ
−（2-アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメ
トキシシラン、Ｎ−（2-アミノエチル）−３−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルメチル
ジエトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、２−シ
アノエチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシ
ラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキ
シシラン、２−（3,4-エポキシシクロヘキシル）エチル
トリメトキシシラン、エチルトリアセトキシシラン、エ
チルトリメトキシシラン、（3-グリドキシプロピル）ビ
ス（トリメチルシロキサン）メチルシラン、３−グリシ
ドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシド
キシプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルシクロ
トリシロキサン、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサメチ
ルジシロキサン、イソブチルトリメトキシシラン、３−
メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メチルフ
ェニルジメトキシシラン、メチトリ-n- デシルシラン、
メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラ
ン、オクタメチルトリシロキサン、Ｎ−フェニルアミノ
プロピルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシ
ラン、Ｎ−プロピルトリメトキシシラン、テトラ-n- プ
トキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラキス（2-
エトキシエトキシ）シラン、テトラキス（2-エチルヘキ
シロキシ）シラン、テトラキス（メトキシエトキシエト
キシ）シラン、テトラキス（2-メトキシエトキシ）シラ
ン、テトラメトキシシラン、テトラメチルシラン、Ｎ−
（トリエトキシシリルプロピル）尿素、Ｏ−トリメチル
シリルアセテート、ビニルトリエトキシシラン、ビニル
トリメトキシシラン、ビニルトリ（2-メトキシエトキ
シ）シラン、ビニルトリ（メチルエチルケトキシム）シ
ランなどが挙げられる。 【００１４】なお、１分子中のＳｉ原子が３個を越える
とＳｉ原子の凝集が起こり易くなりＳｉ成分を原子レベ
ルで分散させることが困難となる。 【００１５】本発明のＳｉ含有ガラス状カーボン材から
なるプラズマエッチング用のフォーカスリングは、上記
の有機シラン化合物を熱硬化性樹脂液に滴下、混合して
均一な混合溶液を調製し、混合樹脂溶液を所定形状に成
形したのち、硬化、焼成炭化することにより製造され
る。熱硬化性樹脂としては、例えばフェノール系樹脂、
フラン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリカルボジイミド
系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ピレン−フェナ
ントレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、エポキシ系樹
脂あるいはこれらの混合樹脂などが用いられる。 【００１６】混合溶液は加熱硬化の過程で、シラン化合
物と熱硬化性樹脂とが反応してシラン化合物の均一分散
を維持しながら、硬化成形体が得られる。硬化樹脂成形
体は非酸化性雰囲気下に８００℃以上の温度、好ましく
は１０００〜２５００℃の温度に加熱して焼成炭化する
ことにより、Ｓｉ成分が原子レベルで均一に分散したＳ
ｉ含有ガラス状カーボンが得られる。このＳｉ含有ガラ
ス状カーボンは、必要に応じてバフ研磨やダイヤモンド
ラッピングによって表面の平滑性を高めてフォーカスリ
ングとして使用される。 【００１７】このように、本発明のプラズマエッチング
装置用フォーカスリングは、Ｓｉが原子レベルで均一に
分散した組織からなるＳｉ含有ガラス状カーボン材から
構成されているので、耐プラズマ性が著しく向上し、パ
ーティクルの発生が効果的に抑制されるので、長期間に
亘って安定して使用することが可能となる。 【００１８】 【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と対比して具
体的に説明するが、本発明の実施態様はこれら実施例に
限定されるものではない。 【００１９】実施例１ ３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン〔東
レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製、AY43−026
〕をフェノール樹脂〔住友デュレズ（株）製、PR940
〕中に撹拌しながら滴下して１時間混合した。その
後、室温にて緩やかな流動状態で４５時間放置して、均
一な混合溶液を調製した。この混合樹脂溶液を真空脱気
したのち、成形型に注入して７０℃に加熱し、最終的に
１８０℃の温度で硬化した。この硬化樹脂成形体を窒素
雰囲気中で２℃／hrの昇温速度で１０００℃まで加熱し
て焼成炭化した。次いで、Ｃｌ2 ／Ｈｅの混合ガス雰囲
気中で２０００℃の温度で熱処理して高純度化処理を行
った。 【００２０】このようにして得られた１．１重量％のＳ
ｉが分散含有するＳｉ含有ガラス状カーボン材を外径３
００mm、内径２００mmのリング状に加工し、更に研磨材
粒度＃８０００でバフ研磨して表面平滑なフォーカスリ
ングを製造した。 【００２１】このＳｉ含有ガラス状カーボン材をＩＣＰ
発光分析および原子吸光分析により不純物量を測定し、
灰分法によりＳｉ含有量を測定した。またＴＥＭ観察に
より組織観察を行って、組織内の粒子の存在を確認し
た。 【００２２】次に、このフォーカスリングをプラズマエ
ッチング装置のウエハ積載部の外周にセットし、反応ガ
ス；ＣＦ4 、キャリアーガス；アルゴン、反応チャンバ
ー内のガス圧；０．５Torr、電源周波数；１３．５MHz
の条件で１００枚の８インチのシリコンウエハ酸化膜の
プラズマエッチング処理を行った。エッチング処理後の
フォーカスリングの肉厚減少量（消耗量）および処理後
のウエハから64 MビットDRAMを製造したときの製品歩留
りをＳｉ含有ガラス状カーボン材の性状と対比させて表
１に示した。 【００２３】実施例２〜３、比較例１〜３ ３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン〔東
レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製、AY43−026
〕とフェノール樹脂〔住友デュレズ（株）製、PR940
〕との混合割合を変えたほかは、実施例１と同一の方
法によりＳｉ含有率の異なるＳｉ含有ガラス状カーボン
材を製造し、実施例１と同一の方法でフォーカスリング
を得た。このフォーカスリングについて実施例１と同一
の方法によりその性能を評価して、結果を表１に併載し
た。 【００２４】実施例４ 有機シラン化合物にテトラエトキシシランを用い、Ｓｉ
含有率を４．９重量％としたほかは全て実施例１と同一
の方法によりフォーカスリングを製造し、また実施例１
と同一の方法でその性能を評価して、結果を表１に併載
した。 【００２５】実施例５ 有機シラン化合物に３−アミノプロピルトリエトキシシ
ランを用い、Ｓｉ含有率を５重量％としたほかは全て実
施例１と同一の方法によりフォーカスリングを製造し、
また実施例１と同一の方法でその性能を評価して、結果
を表１に併載した。 【００２６】実施例６ 有機シラン化合物に１分子中にＳｉ原子を３個含む（３
−グリドキシプロピル）ビス（トリメチルシロキサン）
メチルシランを用い、Ｓｉ含有率を４．８重量％とした
ほかは全て実施例１と同一の方法によりフォーカスリン
グを製造し、また実施例１と同一の方法でその性能を評
価して、結果を表１に併載した。 【００２７】 【表１】 （注）ＩＣＰ発光分析および原子吸光分析の結果は、い
ずれも金属元素は検出されず。 【００２８】表１の結果から、本発明の特性要件を満た
す実施例のフォーカスリングはプラズマエッチングによ
る消耗が少なく、製品歩留りも高いことが判る。これに
対して、比較例のフォーカスリングではプラズマエッチ
ングによる消耗が大きく、製品歩留りも低いことが明ら
かである。 【００２９】 【発明の効果】以上のとおり、ガラス状カーボン組織中
にＳｉを０．１〜１０重量％の範囲で均一に分散するＳ
ｉ含有ガラス状カーボン材でフォーカスリングを構成す
ることにより、プラズマエッチング時に反応性ガスと炭
素との反応が抑制されるので、フォーカスリングの消耗
が少なく製品歩留りも向上する。したがって、長期に亘
って使用が可能なフォーカスリングを提供することがで
きる。
る半導体デバイスの製造工程において、プラズマエッチ
ング加工によりウエハ面に微細な回路パターンを形成す
る際に、ウエハの周囲に配置して使用されるフォーカス
リングに関する。 【０００２】 【従来の技術】プラズマエッチング装置は、一対の並行
平面電極を設置したエッチング装置内に反応性ガス(C
F4,Ar,O2等) を導入しながら上下両電極間に高周波電力
を印加して放電させ、生じたガスプラズマを用いて下部
電極上に載置したウエハ表面のフォトレジストされてい
ない部分をエッチングすることにより高精度で微細な回
路パターンを形成するものである。この場合、プラズマ
の拡散を防止して、プラズマ化された反応性ガスをウエ
ハの面上に効率よく入射させるために、電界補償リング
として機能するフォーカスリングがウエハの周囲に配置
されている。 【０００３】特開平７−２４５２９２号公報にはエッチ
ングレートの均一性の向上を図る目的でフォーカスリン
グを、表面の外周側部位にタングステン系部材が露出す
る状態に設けられているカーボン系部材とタングステン
系部材との複合構造としたプラズマエッチング装置が提
案されている。これは、タングステンシリサイド（ＷＳ
ｉ）やタングステン（Ｗ）等のタングステン系膜のエッ
チング処理を行う場合プラズマ化された反応ガスとフォ
ーカスリングのタングステンとが反応してハロゲン化合
物が発生しウエハ周辺部のエッチングが抑制されるの
で、エッチングレートの均一性の向上を図ることができ
るとするものである。 【０００４】このフォーカスリングにはプラズマ状態の
反応性ガスに腐食されない耐蝕性、耐プラズマ性、耐熱
性および導電性などに優れた材質特性が要求され、従来
からアモルファスカーボンが用いられているが耐プラズ
マ性が充分でないためにプラズマ照射による消耗が進行
して使用寿命が短いという欠点があり、更に消耗に伴っ
てパーティクルの発生を招くなどの難点がある。これら
の問題は、ＬＳＩの高集積度化が進むに伴いプラズマ密
度が増大し、要求される加工精度が高くなるに伴ってま
すます重要な問題点となってきている。 【０００５】ガラス状カーボン材は、熱硬化性樹脂を炭
化して得られる巨視的に無孔組織の硬質炭素物質で、高
強度、低化学反応性、ガス不透過性、自己潤滑性、堅牢
性などに優れ、不純物が少ない等の特性を有しており、
プラズマエッチング処理中にウエハを汚損する原因とな
る微細パーティクルが組織から離脱し難い利点がある。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】本発明者は、フォーカ
スリングを構成するガラス状カーボン材の組織性状と耐
プラズマ性との関係について検討した結果、ガラス状カ
ーボン材の組織中に一定量のＳｉを均一に分散含有させ
ると化学的安定性（耐蝕性）が向上し、プラズマへの耐
性が優れ、また消耗に伴うパーティクルの発生が著しく
低減することを確認した。 【０００７】本発明は、この知見に基づいて開発された
もので、その目的とするところはプラズマによる消耗が
少なく、微細なパーティクルの発生を抑制することがで
きるプラズマエッチング装置用フォーカスリングを提供
することにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明によるプラズマエッチング装置用フォーカス
リングは、ガラス状カーボン組織中に原子レベルのＳｉ
が０．１〜１０重量％の範囲で均一に分散した複合組織
を備えるＳｉ含有ガラス状カーボン材からなることを構
成上の特徴とする。 【０００９】 【発明の実施の形態】本発明のプラズマエッチング装置
用フォーカスリングは、ガラス状カーボン組織中にＳｉ
成分が原子レベルで均質に分散している点に特徴があ
り、Ｓｉ原子がガラス状カーボン組織中に均一な連続相
として分布する複合組織を備える場合に優れた効果が発
揮される。Ｓｉが原子レベルに分布する複合組織とは、
実質的にＳｉとＣとの粒界が存在せず、透過型電子顕微
鏡(TEM) の観察によって粒状組織が識別できない組織状
態を指す。 【００１０】ガラス状カーボン組織中に分散するＳｉ
は、脆弱なガラス状カーボン組織を強化してパーティク
ルの脱落を防止するとともに、反応性ガスと炭素との反
応を抑制するために機能する成分で、その含有量は０．
１〜１０重量％、好ましくは２〜８重量％の範囲に設定
される。Ｓｉ含有量が０．１重量％を下回ると化学的安
定性が充分でなく、また１０重量％を越えると原子レベ
ルでＳｉの分散状態を維持できなくなり、寧ろパーティ
クルの発生を増大させる原因となる。 【００１１】ガラス状カーボンにＳｉ成分を添加する場
合、ガラス状カーボンを製造する原料樹脂中にＳｉ粉末
またはＳｉＣ粉末を添加して焼成炭化するとガラス状カ
ーボン組織中にＳｉ成分がナノレベル、マイクロレベル
で凝集して分散しているＳｉ含有ガラス状カーボン材が
得られる。このようなＳｉ成分が凝集して分散している
Ｓｉ含有ガラス状カーボン材はプラズマガスとの反応性
が低い反面、粉末や膜状の物質が発生してパーティクル
などの汚染源となるため、フォーカスリングとしての使
用には適さないものとなる。 【００１２】ガラス状カーボン組織中にＳｉが原子レベ
ルで均一に分散する組織性状とするためには、原料樹脂
中に有機シラン化合物を添加混合し、焼成炭化したもの
が好適であり、１分子中に１〜３個のＳｉ原子を含む有
機シラン化合物を熱硬化性樹脂中に添加混合した混合物
を、非酸化性雰囲気中で８００℃以上の温度で焼成炭化
することにより製造することができ、本発明で用いる有
機シラン化合物としては下記の一般式で表される化合物
が好ましい。ここで、Ｒ1 、Ｒ2 、Ｒ3 、Ｒ4はＣ、
Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｓｉのいずれかを含む有機官能基である。 【００１３】有機シラン化合物を具体的に例示すると、
３−アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ
−（2-アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメ
トキシシラン、Ｎ−（2-アミノエチル）−３−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルメチル
ジエトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、２−シ
アノエチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシ
ラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキ
シシラン、２−（3,4-エポキシシクロヘキシル）エチル
トリメトキシシラン、エチルトリアセトキシシラン、エ
チルトリメトキシシラン、（3-グリドキシプロピル）ビ
ス（トリメチルシロキサン）メチルシラン、３−グリシ
ドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシド
キシプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルシクロ
トリシロキサン、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサメチ
ルジシロキサン、イソブチルトリメトキシシラン、３−
メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メチルフ
ェニルジメトキシシラン、メチトリ-n- デシルシラン、
メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラ
ン、オクタメチルトリシロキサン、Ｎ−フェニルアミノ
プロピルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシ
ラン、Ｎ−プロピルトリメトキシシラン、テトラ-n- プ
トキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラキス（2-
エトキシエトキシ）シラン、テトラキス（2-エチルヘキ
シロキシ）シラン、テトラキス（メトキシエトキシエト
キシ）シラン、テトラキス（2-メトキシエトキシ）シラ
ン、テトラメトキシシラン、テトラメチルシラン、Ｎ−
（トリエトキシシリルプロピル）尿素、Ｏ−トリメチル
シリルアセテート、ビニルトリエトキシシラン、ビニル
トリメトキシシラン、ビニルトリ（2-メトキシエトキ
シ）シラン、ビニルトリ（メチルエチルケトキシム）シ
ランなどが挙げられる。 【００１４】なお、１分子中のＳｉ原子が３個を越える
とＳｉ原子の凝集が起こり易くなりＳｉ成分を原子レベ
ルで分散させることが困難となる。 【００１５】本発明のＳｉ含有ガラス状カーボン材から
なるプラズマエッチング用のフォーカスリングは、上記
の有機シラン化合物を熱硬化性樹脂液に滴下、混合して
均一な混合溶液を調製し、混合樹脂溶液を所定形状に成
形したのち、硬化、焼成炭化することにより製造され
る。熱硬化性樹脂としては、例えばフェノール系樹脂、
フラン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリカルボジイミド
系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ピレン−フェナ
ントレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、エポキシ系樹
脂あるいはこれらの混合樹脂などが用いられる。 【００１６】混合溶液は加熱硬化の過程で、シラン化合
物と熱硬化性樹脂とが反応してシラン化合物の均一分散
を維持しながら、硬化成形体が得られる。硬化樹脂成形
体は非酸化性雰囲気下に８００℃以上の温度、好ましく
は１０００〜２５００℃の温度に加熱して焼成炭化する
ことにより、Ｓｉ成分が原子レベルで均一に分散したＳ
ｉ含有ガラス状カーボンが得られる。このＳｉ含有ガラ
ス状カーボンは、必要に応じてバフ研磨やダイヤモンド
ラッピングによって表面の平滑性を高めてフォーカスリ
ングとして使用される。 【００１７】このように、本発明のプラズマエッチング
装置用フォーカスリングは、Ｓｉが原子レベルで均一に
分散した組織からなるＳｉ含有ガラス状カーボン材から
構成されているので、耐プラズマ性が著しく向上し、パ
ーティクルの発生が効果的に抑制されるので、長期間に
亘って安定して使用することが可能となる。 【００１８】 【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と対比して具
体的に説明するが、本発明の実施態様はこれら実施例に
限定されるものではない。 【００１９】実施例１ ３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン〔東
レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製、AY43−026
〕をフェノール樹脂〔住友デュレズ（株）製、PR940
〕中に撹拌しながら滴下して１時間混合した。その
後、室温にて緩やかな流動状態で４５時間放置して、均
一な混合溶液を調製した。この混合樹脂溶液を真空脱気
したのち、成形型に注入して７０℃に加熱し、最終的に
１８０℃の温度で硬化した。この硬化樹脂成形体を窒素
雰囲気中で２℃／hrの昇温速度で１０００℃まで加熱し
て焼成炭化した。次いで、Ｃｌ2 ／Ｈｅの混合ガス雰囲
気中で２０００℃の温度で熱処理して高純度化処理を行
った。 【００２０】このようにして得られた１．１重量％のＳ
ｉが分散含有するＳｉ含有ガラス状カーボン材を外径３
００mm、内径２００mmのリング状に加工し、更に研磨材
粒度＃８０００でバフ研磨して表面平滑なフォーカスリ
ングを製造した。 【００２１】このＳｉ含有ガラス状カーボン材をＩＣＰ
発光分析および原子吸光分析により不純物量を測定し、
灰分法によりＳｉ含有量を測定した。またＴＥＭ観察に
より組織観察を行って、組織内の粒子の存在を確認し
た。 【００２２】次に、このフォーカスリングをプラズマエ
ッチング装置のウエハ積載部の外周にセットし、反応ガ
ス；ＣＦ4 、キャリアーガス；アルゴン、反応チャンバ
ー内のガス圧；０．５Torr、電源周波数；１３．５MHz
の条件で１００枚の８インチのシリコンウエハ酸化膜の
プラズマエッチング処理を行った。エッチング処理後の
フォーカスリングの肉厚減少量（消耗量）および処理後
のウエハから64 MビットDRAMを製造したときの製品歩留
りをＳｉ含有ガラス状カーボン材の性状と対比させて表
１に示した。 【００２３】実施例２〜３、比較例１〜３ ３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン〔東
レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製、AY43−026
〕とフェノール樹脂〔住友デュレズ（株）製、PR940
〕との混合割合を変えたほかは、実施例１と同一の方
法によりＳｉ含有率の異なるＳｉ含有ガラス状カーボン
材を製造し、実施例１と同一の方法でフォーカスリング
を得た。このフォーカスリングについて実施例１と同一
の方法によりその性能を評価して、結果を表１に併載し
た。 【００２４】実施例４ 有機シラン化合物にテトラエトキシシランを用い、Ｓｉ
含有率を４．９重量％としたほかは全て実施例１と同一
の方法によりフォーカスリングを製造し、また実施例１
と同一の方法でその性能を評価して、結果を表１に併載
した。 【００２５】実施例５ 有機シラン化合物に３−アミノプロピルトリエトキシシ
ランを用い、Ｓｉ含有率を５重量％としたほかは全て実
施例１と同一の方法によりフォーカスリングを製造し、
また実施例１と同一の方法でその性能を評価して、結果
を表１に併載した。 【００２６】実施例６ 有機シラン化合物に１分子中にＳｉ原子を３個含む（３
−グリドキシプロピル）ビス（トリメチルシロキサン）
メチルシランを用い、Ｓｉ含有率を４．８重量％とした
ほかは全て実施例１と同一の方法によりフォーカスリン
グを製造し、また実施例１と同一の方法でその性能を評
価して、結果を表１に併載した。 【００２７】 【表１】 （注）ＩＣＰ発光分析および原子吸光分析の結果は、い
ずれも金属元素は検出されず。 【００２８】表１の結果から、本発明の特性要件を満た
す実施例のフォーカスリングはプラズマエッチングによ
る消耗が少なく、製品歩留りも高いことが判る。これに
対して、比較例のフォーカスリングではプラズマエッチ
ングによる消耗が大きく、製品歩留りも低いことが明ら
かである。 【００２９】 【発明の効果】以上のとおり、ガラス状カーボン組織中
にＳｉを０．１〜１０重量％の範囲で均一に分散するＳ
ｉ含有ガラス状カーボン材でフォーカスリングを構成す
ることにより、プラズマエッチング時に反応性ガスと炭
素との反応が抑制されるので、フォーカスリングの消耗
が少なく製品歩留りも向上する。したがって、長期に亘
って使用が可能なフォーカスリングを提供することがで
きる。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ガラス状カーボン組織中に原子レベルの
Ｓｉが０．１〜１０重量％の範囲で均一に分散した複合
組織を備えるＳｉ含有ガラス状カーボン材からなること
を特徴とするプラズマエッチング装置用フォーカスリン
グ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34054296A JP3514355B2 (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | プラズマエッチング装置用フォーカスリング |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34054296A JP3514355B2 (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | プラズマエッチング装置用フォーカスリング |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10172961A JPH10172961A (ja) | 1998-06-26 |
| JP3514355B2 true JP3514355B2 (ja) | 2004-03-31 |
Family
ID=18337987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34054296A Expired - Fee Related JP3514355B2 (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | プラズマエッチング装置用フォーカスリング |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3514355B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012253209A (ja) * | 2011-06-03 | 2012-12-20 | Ulvac Japan Ltd | ドライエッチング装置及びドライエッチング方法 |
-
1996
- 1996-12-05 JP JP34054296A patent/JP3514355B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10172961A (ja) | 1998-06-26 |
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