JPH03162593A - プラズマエツチング用電極板及びその製造法 - Google Patents
プラズマエツチング用電極板及びその製造法Info
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- JPH03162593A JPH03162593A JP30232789A JP30232789A JPH03162593A JP H03162593 A JPH03162593 A JP H03162593A JP 30232789 A JP30232789 A JP 30232789A JP 30232789 A JP30232789 A JP 30232789A JP H03162593 A JPH03162593 A JP H03162593A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は半導体集積回路にかけるプラズマエッチング工
程の装置に用いる電極板及びその製造法に関する。
程の装置に用いる電極板及びその製造法に関する。
（従来の技術）
半導体集積回路がＬＳＩから超ＬＳＩへと集積度及び集
積密度共に大きくなるにつれて，集積されるデバイスの
寸法は資す筐す微細化することになる。プラズマエッチ
ングでは．各種の反応ガスとの選択によってポリ８ｉ，
ＳｉｓＮ４， Ｓｉｆｔ， ＰＳＧ等ヲエッチング
する。プラズマエッチング装置には種々のタイプがあシ
，なかでも電極板が反応室内にある平行平板型は均一性
の良い微細なパターンの加工が可能となっている。しか
しながら反応室内に電極板があるため，エッチングの選
択性，発生プラズマによるパターンの損傷などの問題が
あり，電極板にも解決すべき問題がある。
積密度共に大きくなるにつれて，集積されるデバイスの
寸法は資す筐す微細化することになる。プラズマエッチ
ングでは．各種の反応ガスとの選択によってポリ８ｉ，
ＳｉｓＮ４， Ｓｉｆｔ， ＰＳＧ等ヲエッチング
する。プラズマエッチング装置には種々のタイプがあシ
，なかでも電極板が反応室内にある平行平板型は均一性
の良い微細なパターンの加工が可能となっている。しか
しながら反応室内に電極板があるため，エッチングの選
択性，発生プラズマによるパターンの損傷などの問題が
あり，電極板にも解決すべき問題がある。
（発明が解決しようとする課題）
半導体集積回路の形成パターンの微細化が進むに従って
，平行平板型のプラズマエッチング電極板には，化学的
安定性，高純度，耐消耗性．非発塵性，形状安定性，プ
ラズマ発生の均質性．非帯電性等の要求が高まって来た
。従来の金属電極板は所望の高純度のものが得られず，
かつ反応ガスと化学反応を起こし（特にＣＩ！−，Ｆ−
イオン）化学的安定性に劣り，高純度高緻密黒鉛板は原
料成分が２〜３成分系であう，黒鉛化完了後の組織に粒
界が存在するため，粒子の脱落が発生し発塵性の面で劣
シ，また特開昭６２−２５２９４２号公報に示されるガ
ラス状炭素電極板は同様に反応ガスと化学反応を起こし
（特に０２−イオンの存在下で）化学的安定性に劣る等
，未だ充分な適合材が得られていない。
，平行平板型のプラズマエッチング電極板には，化学的
安定性，高純度，耐消耗性．非発塵性，形状安定性，プ
ラズマ発生の均質性．非帯電性等の要求が高まって来た
。従来の金属電極板は所望の高純度のものが得られず，
かつ反応ガスと化学反応を起こし（特にＣＩ！−，Ｆ−
イオン）化学的安定性に劣り，高純度高緻密黒鉛板は原
料成分が２〜３成分系であう，黒鉛化完了後の組織に粒
界が存在するため，粒子の脱落が発生し発塵性の面で劣
シ，また特開昭６２−２５２９４２号公報に示されるガ
ラス状炭素電極板は同様に反応ガスと化学反応を起こし
（特に０２−イオンの存在下で）化学的安定性に劣る等
，未だ充分な適合材が得られていない。
本発明は，上記した問題点を解消する材質を用いたプラ
ズマエッチング用電極板及びその製造法を提供すること
を目的とする。
ズマエッチング用電極板及びその製造法を提供すること
を目的とする。
（課題を解決するための手段）
本発明は，ＣＶＤによるβ相炭化珪素からなるプラズマ
エッチング用電極板及びその製造法に関する。
エッチング用電極板及びその製造法に関する。
ＣＶＤによるβ相炭化珪素（以下β−ＳｉＣと呼ぶ）を
選んだ理由は，焼結体に較べて不純物量が少なくかつ緻
密なものが得られるためである。
選んだ理由は，焼結体に較べて不純物量が少なくかつ緻
密なものが得られるためである。
β一ＳＩＣを蒸着させる基材として黒鉛材を用いる。こ
の黒鉛材は等方性の人造黒鉛で熱膨張係数がβＳＩＣと
ほぼ等しいものが好１しい。両者の熱膨張係数の差が大
きいとβＳｉＣにクラツクが入ったり，変形したりする
からである。黒鉛材は蒸着される面をプラズマエッチン
グ電極板（以下電極板と呼ぶ）と同じ形状に加工して，
例えば電極板に凹凸を形底させる場合には黒鉛材の蒸着
面にはその凹凸と逆の凹凸を設け，ｔ極板に貫通小孔を
設ける場合には黒鉛材の蒸着面には前記小孔に相当する
突起を設ける等して．蒸着後の電極板の後加工を省略又
は簡単にすることができる。ＣＶＤ処理前の黒鉛材は例
えばノ・ロゲンガスを用いて精製し高純度にする。
の黒鉛材は等方性の人造黒鉛で熱膨張係数がβＳＩＣと
ほぼ等しいものが好１しい。両者の熱膨張係数の差が大
きいとβＳｉＣにクラツクが入ったり，変形したりする
からである。黒鉛材は蒸着される面をプラズマエッチン
グ電極板（以下電極板と呼ぶ）と同じ形状に加工して，
例えば電極板に凹凸を形底させる場合には黒鉛材の蒸着
面にはその凹凸と逆の凹凸を設け，ｔ極板に貫通小孔を
設ける場合には黒鉛材の蒸着面には前記小孔に相当する
突起を設ける等して．蒸着後の電極板の後加工を省略又
は簡単にすることができる。ＣＶＤ処理前の黒鉛材は例
えばノ・ロゲンガスを用いて精製し高純度にする。
ＣＶＤは公知の方法によって行い，所定の厚さのβ−Ｓ
ｉＣを蒸着した後，黒鉛材を除去する。黒鉛材の除去法
は特に制限はないが，燃焼させる，硫酸と硝酸との混液
中に浸漬して膨潤させβ−ＳｉＣから剥離させる等の方
法による。かくして得られたβ一ＳｉＣｏ板を弗酸又ぱ
硝弗酸中に浸漬し，洗浄する。この板を機械加工した後
も同様に洗浄し，付着した不純物を除去する。
ｉＣを蒸着した後，黒鉛材を除去する。黒鉛材の除去法
は特に制限はないが，燃焼させる，硫酸と硝酸との混液
中に浸漬して膨潤させβ−ＳｉＣから剥離させる等の方
法による。かくして得られたβ一ＳｉＣｏ板を弗酸又ぱ
硝弗酸中に浸漬し，洗浄する。この板を機械加工した後
も同様に洗浄し，付着した不純物を除去する。
（実施例）
次に本発明の実施例を説明する。
実施例１
密度１． ７ ７ ｇ／ｃｍ’ ． ｔ気比抵抗１１０
０μΩ−印，室温〜１２００℃の熱膨張係数５ Ｘ １
０＝ｄｅｇ及び同異方比が１．０３のコークス系人造
黒鉛＾ 材を３００φｘｌｌｔ（ｗ）に加工し，更にその一方の
面を機械加工して３．５ｍ間隔に１ｗφ×６閣Ｅの多数
の突起を設けた。機械加工後の黒鉛板は電気炉に入れ，
約２０００℃に加熱しつつＣＨｘＣｌｘガスを通じて精
製処理を行った。次いでこの精製品をＣＶＤ炉内に入れ
，高周波誘導で１５００℃に加熱し，炉内を２ ０ ０
Ｔｏｒｒ以下に減圧し，キャリアガスの出を毎分７０
０ｌ！の速度で通じながら，濃度が１ ０． ８ Ｘ
１ ０−３ｍａｔ／ｌ−Ｈｓの８ｉＣｌ＜ガス及び３．
２ Ｘ １ ０−３ｍａｔ／ ｌ ・．ＨｘのＣｓＨｓ
ガスを通じ，毎時０． ７ ｍｎの蒸着速度で７時間蒸
着を行い，黒鉛板の表面に３００φ×５ｔ（ＩＮｌｍ）
のβ−ＳｔＣの被膜を形成させた。このβ−８ＩＣ被覆
黒鉛板を炉に入れて約８００℃に加熱し，黒鉛を燃焼除
去し．１陥φの多数の孔を有するβ−ＳｉＣの板を得た
。この板の両面を研摩加工した後硝酸１：弗酸１の混合
液に浸漬し更に水洗，乾燥して電極板を得た。
０μΩ−印，室温〜１２００℃の熱膨張係数５ Ｘ １
０＝ｄｅｇ及び同異方比が１．０３のコークス系人造
黒鉛＾ 材を３００φｘｌｌｔ（ｗ）に加工し，更にその一方の
面を機械加工して３．５ｍ間隔に１ｗφ×６閣Ｅの多数
の突起を設けた。機械加工後の黒鉛板は電気炉に入れ，
約２０００℃に加熱しつつＣＨｘＣｌｘガスを通じて精
製処理を行った。次いでこの精製品をＣＶＤ炉内に入れ
，高周波誘導で１５００℃に加熱し，炉内を２ ０ ０
Ｔｏｒｒ以下に減圧し，キャリアガスの出を毎分７０
０ｌ！の速度で通じながら，濃度が１ ０． ８ Ｘ
１ ０−３ｍａｔ／ｌ−Ｈｓの８ｉＣｌ＜ガス及び３．
２ Ｘ １ ０−３ｍａｔ／ ｌ ・．ＨｘのＣｓＨｓ
ガスを通じ，毎時０． ７ ｍｎの蒸着速度で７時間蒸
着を行い，黒鉛板の表面に３００φ×５ｔ（ＩＮｌｍ）
のβ−ＳｔＣの被膜を形成させた。このβ−８ＩＣ被覆
黒鉛板を炉に入れて約８００℃に加熱し，黒鉛を燃焼除
去し．１陥φの多数の孔を有するβ−ＳｉＣの板を得た
。この板の両面を研摩加工した後硝酸１：弗酸１の混合
液に浸漬し更に水洗，乾燥して電極板を得た。
このβ−ｓｔｃ ｔ極板は，密度が３． １ ９ ６／
ｃｍ” ．曲げ強度１． ９ Ｘ １ ０’ ｋｇｆ／
ｃ＋ｕ” ，電気比抵抗１μΩ一０及び室温〜１２００
℃の熱膨張係数が５．０×１ ０−’ ｄｅｇ−”であ
った。筐たこの電極板の１部を取って微粉砕し，螢光Ｘ
線回折装置を用いてＸ線回折を行った結果．（１１１）
．（２２０）及び（３１１）の面に強いピークを示す閃
亜鉛鉱型の３ ０ − ＳｉＣであることが確認された
。
ｃｍ” ．曲げ強度１． ９ Ｘ １ ０’ ｋｇｆ／
ｃ＋ｕ” ，電気比抵抗１μΩ一０及び室温〜１２００
℃の熱膨張係数が５．０×１ ０−’ ｄｅｇ−”であ
った。筐たこの電極板の１部を取って微粉砕し，螢光Ｘ
線回折装置を用いてＸ線回折を行った結果．（１１１）
．（２２０）及び（３１１）の面に強いピークを示す閃
亜鉛鉱型の３ ０ − ＳｉＣであることが確認された
。
実施例２
実施例１で使用したものと同じ黒鉛材を３００φＸ ５
ｔ （ａ）の板に加工し，表面が平坦のま！実施例１
と同様にしてＣＶＤによるβ一ＳＩＣの蒸着後．硝酸１
：硫酸１（各ＩＮ）の混合液に浸漬して黒鉛を膨潤させ
て除去した。この板の物理特性及び結晶構造は実施例１
のものと同じであった。
ｔ （ａ）の板に加工し，表面が平坦のま！実施例１
と同様にしてＣＶＤによるβ一ＳＩＣの蒸着後．硝酸１
：硫酸１（各ＩＮ）の混合液に浸漬して黒鉛を膨潤させ
て除去した。この板の物理特性及び結晶構造は実施例１
のものと同じであった。
次にこの板に放電加工により２一等間隔に直径０． ６
ｍｍの貫通小孔群を穿孔し，以下実施例１と同様にし
て研磨及び硝弗酸処理をしてβ−ＳｉＣ６Ｄｔ極板を得
た。
ｍｍの貫通小孔群を穿孔し，以下実施例１と同様にし
て研磨及び硝弗酸処理をしてβ−ＳｉＣ６Ｄｔ極板を得
た。
比較例１
直径３００ｍ．厚さ３ｌ！Ｏｎのガラス状炭素の板（日
立化成工業製，ＰＸＧ−３）に，放電加工によシ実施例
２と同じ貫通小孔群を穿孔し，次いで電気炉に入れて約
２０００℃に加熱しつつＣＨｓＣｌｚガスを通じて精製
処理を行い，電極板とした。
立化成工業製，ＰＸＧ−３）に，放電加工によシ実施例
２と同じ貫通小孔群を穿孔し，次いで電気炉に入れて約
２０００℃に加熱しつつＣＨｓＣｌｚガスを通じて精製
処理を行い，電極板とした。
比較例２
密度１． ８ ０ ６ ／ａｍ’ ，曲げ強さ９ １
０ ｋｇ／ａｍ” ，電気比抵抗１６００μΩ−■及び
同異方比１．０２の上記実施例及び比較例で得られた電
極板をプラズマエッチング装置にセットして，反応ガス
としＣＦｓＣ／ ： ＣＦ４ ： ０冨をモル比で５０
：４０：１０の割合に混合したものを用い，反応チャン
バ内のガス圧Ｉ Ｔｏｒｒ ，電源周波数４００ＫＨｚ
の条件でシリコンウエハのエッチングを行い，エッチン
グ可能な回数（エッチング速度の均質性を維持できる回
数）を寿命として調査したところ，比較例２のものが約
１５００回，比較例１のものが約５０００回であったの
に対し，実施例のものは７０００回以上であった。
０ ｋｇ／ａｍ” ，電気比抵抗１６００μΩ−■及び
同異方比１．０２の上記実施例及び比較例で得られた電
極板をプラズマエッチング装置にセットして，反応ガス
としＣＦｓＣ／ ： ＣＦ４ ： ０冨をモル比で５０
：４０：１０の割合に混合したものを用い，反応チャン
バ内のガス圧Ｉ Ｔｏｒｒ ，電源周波数４００ＫＨｚ
の条件でシリコンウエハのエッチングを行い，エッチン
グ可能な回数（エッチング速度の均質性を維持できる回
数）を寿命として調査したところ，比較例２のものが約
１５００回，比較例１のものが約５０００回であったの
に対し，実施例のものは７０００回以上であった。
（発明の効果）
本発明になるプラズマエッチング電極は，緻密なβ−８
ｉＣからなるので化学的に安定であう，反応ガスの種類
に関係なく長寿命である。特に酸素イオンの存在下でも
耐久性を有し．非発塵性及び高純度の要求をも満足する
ものである。
ｉＣからなるので化学的に安定であう，反応ガスの種類
に関係なく長寿命である。特に酸素イオンの存在下でも
耐久性を有し．非発塵性及び高純度の要求をも満足する
ものである。
手
続
書（自発）
Claims (2)
- １．ＣＶＤによるβ相炭化珪素からなるプラズマエッチ
ング用電極板。 - ２．所望の形状に加工した黒鉛材を精製したのち，ＣＶ
Ｄ法により黒鉛材の表面にβ相炭化珪素を形成し，次い
で黒鉛材を除去することを特徴とするプラズマエッチン
グ用電極板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30232789A JPH03162593A (ja) | 1989-11-21 | 1989-11-21 | プラズマエツチング用電極板及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30232789A JPH03162593A (ja) | 1989-11-21 | 1989-11-21 | プラズマエツチング用電極板及びその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03162593A true JPH03162593A (ja) | 1991-07-12 |
Family
ID=17907603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30232789A Pending JPH03162593A (ja) | 1989-11-21 | 1989-11-21 | プラズマエツチング用電極板及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03162593A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7578889B2 (en) | 2007-03-30 | 2009-08-25 | Lam Research Corporation | Methodology for cleaning of surface metal contamination from electrode assemblies |
| JP2011204763A (ja) * | 2010-03-24 | 2011-10-13 | Tokyo Electron Ltd | 基板処理装置用の多孔板の製造方法及び多孔板 |
| US8221552B2 (en) | 2007-03-30 | 2012-07-17 | Lam Research Corporation | Cleaning of bonded silicon electrodes |
| JP2014160819A (ja) * | 2013-02-13 | 2014-09-04 | Lam Research Corporation | プラズマ処理室用のガス分配部材を製造する方法 |
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| JPS63210276A (ja) * | 1987-02-26 | 1988-08-31 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | ミラー |
| JPH01242411A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-09-27 | Hitachi Ltd | プラズマ発生用ＳｉＣ電極、その製造方法及びドライエッチング装置 |
-
1989
- 1989-11-21 JP JP30232789A patent/JPH03162593A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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