JP5019256B2 - プラズマエッチング用凸型シリコン電極板 - Google Patents
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Description
この発明は、亀裂が発生することのないプラズマエッチング用凸型シリコン電極板に関するものである。
一般に、半導体集積回路を製造する際に、ウエハをエッチングする必要があるが、このウエハをエッチングするためのプラズマエッチング用シリコン電極板として、近年、凸部および鍔部を有する凸型シリコン電極板をシールド電極支持体にボルトで固定した凸型シリコン電極板が用いられている（特許文献１参照）。前記凸部および鍔部を有するシリコン電極板はＳｉＣ、または単結晶、多結晶もしくは柱状晶のシリコンのいずれで構成されてもよいが、単結晶シリコンからなるシリコン電極板が最も多く使用されている。また、一般に、図３の一部断面説明図に示されるように、凸部２および鍔部８を有する凸型シリコン電極板１を熱伝導性に優れたアルミニウム等からなる冷却板３にボルト６で固定し、シリコン電極板に発生した熱を冷却板３を通して放熱することも行われている（特許文献２参照）。
これら凸部２および鍔部８を有する凸型シリコン電極板１を冷却板３にボルト６で固定してなる冷却板付きプラズマエッチング用凸型シリコン電極板９は、図４に示されるように、シールドリング７により支持され、真空容器（図示せず）内のほぼ中央に固定し、エッチングガス１２を凸型シリコン電極板１および冷却板３に連通して設けられた貫通細孔５を通してウエハ４に向って流しながら高周波電圧を印加することによりシリコン電極板１とウエハ４の間にプラズマ１０を発生させ、このプラズマ１０がウエハ４に当ってウエハ４の表面をエッチングするようになっている。この時、プラズマ１０により加熱されて生じる凸型シリコン電極板１の熱は冷却板３を通して放熱される。
再公表特許ＷＯ２００２／０５８１２５
特開２００３−２８９０６４
従来の凸部２および鍔部８を有する凸型シリコン電極板１を冷却板３にボルト６で固定してなるプラズマエッチング用凸型シリコン電極板９は、図５に示されるように、常にシールドリング７により支持されてプラズマエッチングを行っている。そのために、プラズマエッチング中は鍔部８は矢印Ａの方向の力を受け、一方、凸部２は自重で矢印Ｂの方向の力を受けることからプラズマエッチング中に凸部２と鍔部８の境界の角に亀裂１１が入ることがしばしば見られ、プラズマエッチング用シリコン電極板の早期の交換を余儀なくされることが多かった。
そこで、本発明者等は、凸型シリコン電極板１における凸部２と鍔部８の境界の角に亀裂１１が発生することのないプラズマエッチング用凸型シリコン電極板９を作製すべく研究を行った。その結果、図２の断面図に示されるように、貫通細孔５を有する小径のシリコン電極板１３と、貫通細孔５を有する大径のシリコン電極板１４と、貫通細孔５を有する大径の冷却板３とを同心円状にかつ前記貫通細孔５が連通するように重ね合わせ、これらをボルト６で固定して作製した図１に示されるプラズマエッチング用凸型シリコン電極板は、凸部を形成する小径のシリコン電極板１３と鍔部８を形成する貫通細孔５を有する大径のシリコン電極板１４とが別個に形成されているために、凸部と鍔部の境界の角に亀裂が発生することはない、という研究結果が得られたのである。
この発明は、かかる研究結果に基づいてなされたものであって、
（１）貫通細孔５を有する小径のシリコン電極板１３と、貫通細孔５を有する大径のシリコン電極板１４と、貫通細孔５を有する大径の冷却板３とを同心円状にかつ前記貫通細孔５が連通するように重ね合わせ、前記小径のシリコン電極板と前記大径のシリコン電極板とを前記大径の冷却板にボルト６で固定してなり、前記大径のシリコン電極板の外周部分に形成された鍔部でシールドリングにより支持される亀裂が発生することのないプラズマエッチング用凸型シリコン電極板、に特徴を有するものである。
（１）貫通細孔５を有する小径のシリコン電極板１３と、貫通細孔５を有する大径のシリコン電極板１４と、貫通細孔５を有する大径の冷却板３とを同心円状にかつ前記貫通細孔５が連通するように重ね合わせ、前記小径のシリコン電極板と前記大径のシリコン電極板とを前記大径の冷却板にボルト６で固定してなり、前記大径のシリコン電極板の外周部分に形成された鍔部でシールドリングにより支持される亀裂が発生することのないプラズマエッチング用凸型シリコン電極板、に特徴を有するものである。
この発明の亀裂が発生することのないプラズマエッチング用凸型シリコン電極板を図面に基づいて一層詳細に説明する。
図１は、この発明の亀裂が発生することのないプラズマエッチング用シリコン電極板の断面説明図である。図１に示されるこの発明の亀裂が発生することのないプラズマエッチング用シリコン電極板は、貫通細孔５を有する小径のシリコン電極板１３と、貫通細孔５を有する大径のシリコン電極板１４と、貫通細孔５を有する大径の冷却板３とを同心円状にかつ前記貫通細孔５が連通するように重ね合わせ、これらをボルト６で固定してなるものである。
この発明の亀裂が発生することのないプラズマエッチング用シリコン電極板を作製するには、図２に示されるように、貫通細孔５を有する小径のシリコン電極板１３と、貫通細孔５を有する大径のシリコン電極板１４と、貫通細孔５を有する大径の冷却板３とを用意し、これらを同心円状にかつ前記貫通細孔５が連通するように重ね合わせ、冷却板３に形成される穴１７には雌ねじを形成しておき、ボルト６を小径のシリコン電極板１３の周囲に形成される穴１５および大径のシリコン電極板１４に形成される穴１６に通して冷却板３に締め付けることにより作製する。この場合、穴１７は図示されていない貫通穴とし、図示されていないナットとボルト６とで固定しても良い。
図１は、この発明の亀裂が発生することのないプラズマエッチング用シリコン電極板の断面説明図である。図１に示されるこの発明の亀裂が発生することのないプラズマエッチング用シリコン電極板は、貫通細孔５を有する小径のシリコン電極板１３と、貫通細孔５を有する大径のシリコン電極板１４と、貫通細孔５を有する大径の冷却板３とを同心円状にかつ前記貫通細孔５が連通するように重ね合わせ、これらをボルト６で固定してなるものである。
この発明の亀裂が発生することのないプラズマエッチング用シリコン電極板を作製するには、図２に示されるように、貫通細孔５を有する小径のシリコン電極板１３と、貫通細孔５を有する大径のシリコン電極板１４と、貫通細孔５を有する大径の冷却板３とを用意し、これらを同心円状にかつ前記貫通細孔５が連通するように重ね合わせ、冷却板３に形成される穴１７には雌ねじを形成しておき、ボルト６を小径のシリコン電極板１３の周囲に形成される穴１５および大径のシリコン電極板１４に形成される穴１６に通して冷却板３に締め付けることにより作製する。この場合、穴１７は図示されていない貫通穴とし、図示されていないナットとボルト６とで固定しても良い。
この発明のプラズマエッチング用凸型シリコン電極板はウエハをプラズマエッチングするに際し、亀裂が発生することがないのでシリコン電極板を交換することがなくなり、コストが削減できて、半導体装置産業の発展に大いに貢献しうるものである。
直径：２５０ｍｍ、厚さ：５ｍｍの寸法を有し、直径：０．５ｍｍの貫通細孔を設けた小径の単結晶シリコン電極板を用意し、さらに直径：３００ｍｍ、厚さ：５ｍｍの寸法を有し、直径：０．５ｍｍの貫通細孔を設けた大径の単結晶シリコン電極板を用意し、さらに直径：０．５ｍｍの貫通細孔を設けた大径のＡｌ製冷却板を用意した。
前記小径のシリコン電極板、大径のシリコン電極板および大径のＡｌ製冷却板を貫通細孔が一致するようにボルトで固定して図１に示される構造の本発明プラズマエッチング用凸型シリコン電極板を作製した。
前記小径のシリコン電極板、大径のシリコン電極板および大径のＡｌ製冷却板を貫通細孔が一致するようにボルトで固定して図１に示される構造の本発明プラズマエッチング用凸型シリコン電極板を作製した。
一方、単結晶シリコンインゴットから直径：２５０ｍｍ、厚さ：１０ｍｍを有する凸部および直径：３００ｍｍ、厚さ：５ｍｍを有する鍔部を形成するよう切り出して一体型の凸型シリコン電極板を作製し、この一体型の凸型シリコン電極板に直径：０．５ｍｍの貫通細孔を形成した。さらに直径：０．５ｍｍの貫通細孔を設けた大径のＡｌ製冷却板を用意し、一体型の凸型シリコン電極板に大径のＡｌ製冷却板をボルトで固定して従来プラズマエッチング用凸型シリコン電極板を作製した。
この本発明プラズマエッチング用シリコン凸型電極板および従来プラズマエッチング用凸型シリコン電極板をプラズマエッチング装置にセットし、さらにウエハをセットし、周波数：１３．５ＭＨｚ，出力：８００Ｗ，プラズマ発生ガス：Ａｒガスの条件でプラズマを発生させプラズマエッチングを５０時間行った。その結果、従来プラズマエッチング用凸型シリコン電極板における角には亀裂が発生する場合があったが、本発明プラズマエッチング用シリコン凸型電極板には亀裂の発生は見られなかった。
１ 凸型シリコン電極板
２ 凸部
３ 冷却板
４ ウエハ
５ 貫通細孔
６ ボルト
７ シールドリング
８ 鍔部
９ 冷却板付きプラズマエッチング用凸型シリコン電極板
１０ プラズマ
１１ 亀裂
１２ エッチングガス
１３ 小径のシリコン電極板
１４ 大径のシリコン電極板
１５ 穴
１６ 穴
１７ 穴
２ 凸部
３ 冷却板
４ ウエハ
５ 貫通細孔
６ ボルト
７ シールドリング
８ 鍔部
９ 冷却板付きプラズマエッチング用凸型シリコン電極板
１０ プラズマ
１１ 亀裂
１２ エッチングガス
１３ 小径のシリコン電極板
１４ 大径のシリコン電極板
１５ 穴
１６ 穴
１７ 穴
Claims (1)
- 貫通細孔を有する小径のシリコン電極板と、貫通細孔を有する大径のシリコン電極板と、貫通細孔を有する大径の冷却板とを同心円状にかつ前記貫通細孔が連通するように重ね合わせ、前記小径のシリコン電極板と前記大径のシリコン電極板とを前記大径の冷却板にボルトで固定してなり、前記大径のシリコン電極板の外周部分に形成された鍔部でシールドリングにより支持されることを特徴とする亀裂が発生することのないプラズマエッチング用凸型シリコン電極板。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2007178635A JP5019256B2 (ja) | 2007-07-06 | 2007-07-06 | プラズマエッチング用凸型シリコン電極板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2007178635A JP5019256B2 (ja) | 2007-07-06 | 2007-07-06 | プラズマエッチング用凸型シリコン電極板 |
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| JP2009016668A JP2009016668A (ja) | 2009-01-22 |
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Family Applications (1)
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| JP2007178635A Active JP5019256B2 (ja) | 2007-07-06 | 2007-07-06 | プラズマエッチング用凸型シリコン電極板 |
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2007
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| JP2009016668A (ja) | 2009-01-22 |
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