JPH0799183A - プラズマエッチング電極、その治具及びそれらの製造方法 - Google Patents
プラズマエッチング電極、その治具及びそれらの製造方法Info
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- JPH0799183A JPH0799183A JP26577393A JP26577393A JPH0799183A JP H0799183 A JPH0799183 A JP H0799183A JP 26577393 A JP26577393 A JP 26577393A JP 26577393 A JP26577393 A JP 26577393A JP H0799183 A JPH0799183 A JP H0799183A
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- plasma etching
- jig
- etching electrode
- polycarbodiimide resin
- electrode
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- ing And Chemical Polishing (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来技術の問題点を解消し、緻密且つ均質な
組織を有し、しかもプラズマエッチング加工をする際に
粒体が脱落して消耗を早めたり、ウエハを汚損してパタ
ーン形成を阻害したりすることのないプラズマエッチン
グ電極及びその治具を提供する。 【構成】 本発明のプラズマエッチング電極及び治具
は、炭素化されたポリカルボジイミド樹脂により被覆さ
れていることを特徴とするものであり、又、その製造方
法の発明は、プラズマエッチング電極及び治具をポリカ
ルボジイミド樹脂により被覆し、次いで不活性雰囲気中
で前記ポリカルボジイミド樹脂を炭素化することを特徴
とする。
組織を有し、しかもプラズマエッチング加工をする際に
粒体が脱落して消耗を早めたり、ウエハを汚損してパタ
ーン形成を阻害したりすることのないプラズマエッチン
グ電極及びその治具を提供する。 【構成】 本発明のプラズマエッチング電極及び治具
は、炭素化されたポリカルボジイミド樹脂により被覆さ
れていることを特徴とするものであり、又、その製造方
法の発明は、プラズマエッチング電極及び治具をポリカ
ルボジイミド樹脂により被覆し、次いで不活性雰囲気中
で前記ポリカルボジイミド樹脂を炭素化することを特徴
とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、プラズマエッチング
電極、その治具及びそれらの製造方法に関するものであ
り、更に詳しくは、半導体集積回路の製造に際し、ウエ
ハのプラズマエッチング加工をするために用いられるプ
ラズマエッチング電極、その治具及びそれらの製造方法
に関するものである。
電極、その治具及びそれらの製造方法に関するものであ
り、更に詳しくは、半導体集積回路の製造に際し、ウエ
ハのプラズマエッチング加工をするために用いられるプ
ラズマエッチング電極、その治具及びそれらの製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近になって、半導体集積回路の微細化
技術と高密度化技街の発展と共に、平行平板形電極を使
用し、ウエハ上に微細なパターンを高精度に形成するこ
とのできるプラズマエッチング技術の重要性が高まって
いる。
技術と高密度化技街の発展と共に、平行平板形電極を使
用し、ウエハ上に微細なパターンを高精度に形成するこ
とのできるプラズマエッチング技術の重要性が高まって
いる。
【０００３】このプラズマエッチングに用いられる電極
板を形成するための素材には、導電性や化学的安定性等
が必要とされ、従来より、例えば黒鉛材科の使用が試み
られている。
板を形成するための素材には、導電性や化学的安定性等
が必要とされ、従来より、例えば黒鉛材科の使用が試み
られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この黒鉛材料
は、コークス或いはカーボンの粉砕物をタールやピッチ
等のバインダー成分と混合した後、成形し、更に焼成し
て黒鉛化することによって製造されているものであっ
て、緻密且つ均質な組織を得ることが困難であるばかり
か、プラズマエッチング装置に装着してウエハのプラズ
マエッチング加工をする際に、組成を構成する粒体が脱
落して電極の消耗を早めたり、ウエハを汚損してパター
ン形成を阻害する等の欠点を有している。
は、コークス或いはカーボンの粉砕物をタールやピッチ
等のバインダー成分と混合した後、成形し、更に焼成し
て黒鉛化することによって製造されているものであっ
て、緻密且つ均質な組織を得ることが困難であるばかり
か、プラズマエッチング装置に装着してウエハのプラズ
マエッチング加工をする際に、組成を構成する粒体が脱
落して電極の消耗を早めたり、ウエハを汚損してパター
ン形成を阻害する等の欠点を有している。
【０００５】本発明は、上述した従来技術の問題点を解
消し、緻密且つ均質な組織を有し、しかもプラズマエッ
チング加工をする際に粒体が脱落して電極の消耗を早め
たり、ウエハを汚損してパターン形成を阻害したりする
ことのないプラズマエッチング電極及びその治具を提供
することを目的としてなされた。
消し、緻密且つ均質な組織を有し、しかもプラズマエッ
チング加工をする際に粒体が脱落して電極の消耗を早め
たり、ウエハを汚損してパターン形成を阻害したりする
ことのないプラズマエッチング電極及びその治具を提供
することを目的としてなされた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明が採用したプラズマエッチング電極及び治具の
構成は、炭素化されたポリカルボジイミド樹脂により被
覆されていることを特徴とするものであり、又、その製
造方法の発明は、プラズマエッチング電極及び治具をポ
リカルボジイミド樹脂により被覆し、次いで不活性雰囲
気中で前記ポリカルボジイミド樹脂を炭素化することを
特徴とするものである。
に本発明が採用したプラズマエッチング電極及び治具の
構成は、炭素化されたポリカルボジイミド樹脂により被
覆されていることを特徴とするものであり、又、その製
造方法の発明は、プラズマエッチング電極及び治具をポ
リカルボジイミド樹脂により被覆し、次いで不活性雰囲
気中で前記ポリカルボジイミド樹脂を炭素化することを
特徴とするものである。
【０００７】即ち、本発明者らは、焼成炭化後の炭素含
有量が高く、旦つ、収率も高い樹脂であるポリカルボジ
イミド樹脂に注目し、この樹脂を炭素化してプラズマエ
ッチング電極及び治具を被覆すれば、緻密且つ均質な組
織を有し、しかもプラズマエッチング加工をする際に粒
体が脱落して消耗を早めたり、ウエハを汚損してパター
ン形成を阻害したりすることのないプラズマエッチング
電極が得られるのではないかという発想を得、更に研究
を続けた結果、本発明を完成した。
有量が高く、旦つ、収率も高い樹脂であるポリカルボジ
イミド樹脂に注目し、この樹脂を炭素化してプラズマエ
ッチング電極及び治具を被覆すれば、緻密且つ均質な組
織を有し、しかもプラズマエッチング加工をする際に粒
体が脱落して消耗を早めたり、ウエハを汚損してパター
ン形成を阻害したりすることのないプラズマエッチング
電極が得られるのではないかという発想を得、更に研究
を続けた結果、本発明を完成した。
【０００８】以下、本発明について詳細に説明する。
【０００９】本発明における対象は、上記半導体集積回
路の製造に際し、ウエハのプラズマエッチング加工をす
るために用いられるプラズマエッチング電極及びその治
具であって、すでに述べたように、このようなプラズマ
エッチング電極及びその治具は、黒鉛を加工することに
より製造されている。
路の製造に際し、ウエハのプラズマエッチング加工をす
るために用いられるプラズマエッチング電極及びその治
具であって、すでに述べたように、このようなプラズマ
エッチング電極及びその治具は、黒鉛を加工することに
より製造されている。
【００１０】本発明では、上記プラズマエッチング電極
及び治具を炭素化されたポリカルボジイミド樹脂により
被覆するものである。
及び治具を炭素化されたポリカルボジイミド樹脂により
被覆するものである。
【００１１】上記ポリカルボジイミド樹脂それ自体は周
知ものか、或いは、周知のものと同様にして製造するこ
とができるものであって｛米国特許第２，９４ｌ，９５
６号明細書；特公昭４７−３３２７９号公報；Ｊ．Ｏｒ
ｇ．Ｃｈｅｍ．，２８，２０６９〜２０７５（１９６
３）Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ ｌ９８ｌ，ｖｏ
ｌ．８ｌ．Ｎｏ．４，６ｌ９〜６２ｌ等参照｝、例え
ば、カルボジイミド化触媒の存在下、有機ジイソシアネ
ートの脱二酸化炭素を伴う縮合反応により容易に製造す
ることができる。
知ものか、或いは、周知のものと同様にして製造するこ
とができるものであって｛米国特許第２，９４ｌ，９５
６号明細書；特公昭４７−３３２７９号公報；Ｊ．Ｏｒ
ｇ．Ｃｈｅｍ．，２８，２０６９〜２０７５（１９６
３）Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ ｌ９８ｌ，ｖｏ
ｌ．８ｌ．Ｎｏ．４，６ｌ９〜６２ｌ等参照｝、例え
ば、カルボジイミド化触媒の存在下、有機ジイソシアネ
ートの脱二酸化炭素を伴う縮合反応により容易に製造す
ることができる。
【００１２】上記ポリカルボジイミド樹脂の製造に使用
される有機ジイソシアネートとしては、脂肪族系、脂環
式系、芳香族系、芳香−脂肪族系等のいずれのタイプの
ものであってもよく、これらは単独で用いても、或い
は、２種以上を組み合わせて共重合体として用いてもよ
い。
される有機ジイソシアネートとしては、脂肪族系、脂環
式系、芳香族系、芳香−脂肪族系等のいずれのタイプの
ものであってもよく、これらは単独で用いても、或い
は、２種以上を組み合わせて共重合体として用いてもよ
い。
【００１３】而して、本発明において使用されるポリカ
ルボジイミド樹脂には、下記式 −Ｒ−Ｎ＝Ｃ＝Ｎ− （但し、式中のＲは有機ジイソシアネート残基を表す）
で示される少なくともｌ種の繰り返し単位からなる単独
重合体または共重合体が包含される。
ルボジイミド樹脂には、下記式 −Ｒ−Ｎ＝Ｃ＝Ｎ− （但し、式中のＲは有機ジイソシアネート残基を表す）
で示される少なくともｌ種の繰り返し単位からなる単独
重合体または共重合体が包含される。
【００１４】有機ジイソシアネート残基である上記式に
おけるＲとしては、中でも芳香族ジイソシアネート残基
が好適である（ここで、有機ジイソシアネート残基と
は、有機ジイソシアネート分子から２つのイソシアネー
ト基（ＮＣＯ）を除いた残りの部分をいう）。このよう
なポリカルボジイミド樹脂の具体例としては、以下のも
のを挙げることができる。
おけるＲとしては、中でも芳香族ジイソシアネート残基
が好適である（ここで、有機ジイソシアネート残基と
は、有機ジイソシアネート分子から２つのイソシアネー
ト基（ＮＣＯ）を除いた残りの部分をいう）。このよう
なポリカルボジイミド樹脂の具体例としては、以下のも
のを挙げることができる。
【化１】
【００１５】上記各式中において、ｎはｌ０〜ｌ０，０
００の範囲内、好ましくは５０〜５，０００の範囲内で
あり、又、ポリカルボジイミド樹脂の末端は、モノイソ
シアネート等により封止されていてもよい。
００の範囲内、好ましくは５０〜５，０００の範囲内で
あり、又、ポリカルボジイミド樹脂の末端は、モノイソ
シアネート等により封止されていてもよい。
【００１６】上記ポリカルボジイミド樹脂は、溶液のま
ま或いは溶液から沈殿させた粉末として得ることがで
き、このようにして得られたポリカルボジイミド樹脂
は、液状で得られるポリカルボジイミド樹脂の場合は、
そのまま塗布液として用いることができ、又、粉末とし
て得られるポリカルボジイミド樹脂の場合は、溶媒に溶
解し、液状とした後に塗布液として使用すればよい。
ま或いは溶液から沈殿させた粉末として得ることがで
き、このようにして得られたポリカルボジイミド樹脂
は、液状で得られるポリカルボジイミド樹脂の場合は、
そのまま塗布液として用いることができ、又、粉末とし
て得られるポリカルボジイミド樹脂の場合は、溶媒に溶
解し、液状とした後に塗布液として使用すればよい。
【００１７】本発明では、上記のポリカルボジイミド樹
脂を含む塗布液により、まず、プラズマエッチング電極
及び治具の表面に被膜を形成する。被膜を形成する方法
は、真空含浸、超音波含浸、はけ塗り、スプレー等のど
のような方法でもよく、特に制限はない。尚、この被膜
を形成する際、ポリカルボジイミド樹脂を含む塗布液の
一部は黒鉛の多孔質構造内に侵入する。
脂を含む塗布液により、まず、プラズマエッチング電極
及び治具の表面に被膜を形成する。被膜を形成する方法
は、真空含浸、超音波含浸、はけ塗り、スプレー等のど
のような方法でもよく、特に制限はない。尚、この被膜
を形成する際、ポリカルボジイミド樹脂を含む塗布液の
一部は黒鉛の多孔質構造内に侵入する。
【００１８】表面に被膜を形成した上記プラズマエッチ
ング電極及び治具は、その後に例えば６０℃〜３００℃
の温度で乾燥される。
ング電極及び治具は、その後に例えば６０℃〜３００℃
の温度で乾燥される。
【００１９】次いで、上記のようにして表面にポリカル
ボジイミド樹脂の被膜を形成したプラズマエッチング電
極及び治具を加熱し、前記ポリカルボジイミド樹脂を炭
素化することにより、目的とする本発明のプラズマエッ
チング電極及び治具を得ることができる。この炭素化工
程は、真空中やアルゴンガス、窒素ガス等の不活性雰囲
気下において行うものとし、その際の最終焼成温度は、
好ましくは５００℃〜３０００℃である。
ボジイミド樹脂の被膜を形成したプラズマエッチング電
極及び治具を加熱し、前記ポリカルボジイミド樹脂を炭
素化することにより、目的とする本発明のプラズマエッ
チング電極及び治具を得ることができる。この炭素化工
程は、真空中やアルゴンガス、窒素ガス等の不活性雰囲
気下において行うものとし、その際の最終焼成温度は、
好ましくは５００℃〜３０００℃である。
【００２０】このように、得られた本発明のプラズマエ
ッチング電極及び治具は、炭素化されたポリカルボジイ
ミド樹脂により被覆されるため、気孔がなく緻密で、黒
鉛粉末の離脱もまったくない良好なものである。
ッチング電極及び治具は、炭素化されたポリカルボジイ
ミド樹脂により被覆されるため、気孔がなく緻密で、黒
鉛粉末の離脱もまったくない良好なものである。
【００２１】
【実施例】次に本発明を実施例により更に詳細に説明す
る。
る。
【００２２】実施例１ ２，４−トリレンジイソシアネート／２，６−トリレン
ジイソシアネートの混合物（８０：２０）（ＴＤＩ）５
４ｇをテトラクロロエチレン５００ｍｌ中で、カルボジ
イミド化触媒（ｌ−フェニル−３−メチルホスフォレン
オキサイド）０．ｌ２ｇと共に、ｌ２０℃で４時間反応
させ、ポリカルボジイミド樹脂溶液を得た。
ジイソシアネートの混合物（８０：２０）（ＴＤＩ）５
４ｇをテトラクロロエチレン５００ｍｌ中で、カルボジ
イミド化触媒（ｌ−フェニル−３−メチルホスフォレン
オキサイド）０．ｌ２ｇと共に、ｌ２０℃で４時間反応
させ、ポリカルボジイミド樹脂溶液を得た。
【００２３】一方、東洋炭素製の等方性黒鉛（ＣＩＰ
品、密度１．９０ｇ／ｃｍ3）を用いて、厚さ３ｍｍ、
直径２０３．６ｍｍφの円板を加工し、ここに２ｍｍ等
間隔で直径０．５ｍｍ貫通孔をあけ、プラズマエッチン
グ電極を作成した。
品、密度１．９０ｇ／ｃｍ3）を用いて、厚さ３ｍｍ、
直径２０３．６ｍｍφの円板を加工し、ここに２ｍｍ等
間隔で直径０．５ｍｍ貫通孔をあけ、プラズマエッチン
グ電極を作成した。
【００２４】上記プラズマエッチング電極にポリカルボ
ジイミド樹脂溶液を含浸、塗布し、溶剤を乾操するため
に６０℃で１０分、１２０℃で１０分、２００℃で１０
分間、熱処理した。その後、真空中にて、２２００℃で
炭素化した。得られた本発明のプラズマエッチング電極
を東京エレクトロン製エッチング装置に取り付け、以下
の条件によるライフ試験を行った。 ライフ試験条件 キャリアガス：ＣＦ4，Ａｒ，０2の混合ガス ライフ：初期厚み３ｍｍとし、残留厚みが０．５ｍｍに
なった点をライフとした。 結果を表１に示す。
ジイミド樹脂溶液を含浸、塗布し、溶剤を乾操するため
に６０℃で１０分、１２０℃で１０分、２００℃で１０
分間、熱処理した。その後、真空中にて、２２００℃で
炭素化した。得られた本発明のプラズマエッチング電極
を東京エレクトロン製エッチング装置に取り付け、以下
の条件によるライフ試験を行った。 ライフ試験条件 キャリアガス：ＣＦ4，Ａｒ，０2の混合ガス ライフ：初期厚み３ｍｍとし、残留厚みが０．５ｍｍに
なった点をライフとした。 結果を表１に示す。
【００２５】比較例 実施例で作成した黒鉛製プラズマエッチング電極にポリ
カルボジイミド樹脂を被覆せず、実施例と同一の条件で
ライフ試験を行った。結果を表１に示す。
カルボジイミド樹脂を被覆せず、実施例と同一の条件で
ライフ試験を行った。結果を表１に示す。
【表１】
【００２６】実施例２、３、４ 実施例１で製造したポリカルボジイミド溶液及びプラズ
マエッチング電極を用い、真空中での炭素化の温度を変
えた他は実施例１と同様にして本発明のプラズマエッチ
ング電極を得、実施例１と同様にしてライフ試験を行っ
た。焼成温度及びライフを以下の表２に示す。
マエッチング電極を用い、真空中での炭素化の温度を変
えた他は実施例１と同様にして本発明のプラズマエッチ
ング電極を得、実施例１と同様にしてライフ試験を行っ
た。焼成温度及びライフを以下の表２に示す。
【表２】
【００２７】
【発明の効果】以上の結果から明らかなように、本発明
のプラズマエッチング電極及び治具は、炭素化されたポ
リカルボジイミド樹脂により被覆されているので、プラ
ズマエッチング装置に装着してプラズマエッチング加工
をする際に、組成を構成する粒体が脱落して電極の消耗
を早めたり、ウェハを汚損してパターン形成を阻害する
ことがない。
のプラズマエッチング電極及び治具は、炭素化されたポ
リカルボジイミド樹脂により被覆されているので、プラ
ズマエッチング装置に装着してプラズマエッチング加工
をする際に、組成を構成する粒体が脱落して電極の消耗
を早めたり、ウェハを汚損してパターン形成を阻害する
ことがない。
【００２８】又、素材の性質として、或いは、組成を構
成する粒体が脱離することにより、プラズマエッチング
電極に気孔が生じると、一般にそのライフが短くなる傾
向を示すが、本発明のプラズマエッチング電極及びその
治具にあっては、炭素化されたポリカルボジイミドによ
り被覆されているため、優れたライフを有するものであ
る。
成する粒体が脱離することにより、プラズマエッチング
電極に気孔が生じると、一般にそのライフが短くなる傾
向を示すが、本発明のプラズマエッチング電極及びその
治具にあっては、炭素化されたポリカルボジイミドによ
り被覆されているため、優れたライフを有するものであ
る。
Claims (6)
- 【請求項１】 炭素化されたポリカルボジイミド樹脂に
より被覆されていることを特徴とするプラズマエッチン
グ電極及び治具。 - 【請求項２】 黒鉛を加工して得られる部材が、炭素化
されたポリカルボジイミド樹脂により被覆されている請
求項１に記載のプラズマエッチング電極及び治具。 - 【請求項３】 炭素化されたポリカルボジイミド樹脂
は、その一部が部材内部に侵入している請求項２に記載
のプラズマエッチング電極及び治具。 - 【請求項４】 プラズマエッチング電極及び治具をポリ
カルボジイミド樹脂により被覆し、次いで不活性雰囲気
中で前記ポリカルボジイミド樹脂を炭素化することを特
徴とするプラズマエッチング電極及び治具の製造方法。 - 【請求項５】 プラズマエッチング電極及び治具は、黒
鉛を加工して得られるものである請求項４に記載のプラ
ズマエッチング電極及び治具の製造方法。 - 【請求項６】 不活性雰囲気中での炭素化は、５００℃
〜３０００℃の温度範囲で行う請求項４に記載のプラズ
マエッチング電極及び治具の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26577393A JPH0799183A (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | プラズマエッチング電極、その治具及びそれらの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26577393A JPH0799183A (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | プラズマエッチング電極、その治具及びそれらの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0799183A true JPH0799183A (ja) | 1995-04-11 |
Family
ID=17421840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26577393A Pending JPH0799183A (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | プラズマエッチング電極、その治具及びそれらの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0799183A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003071272A (ja) * | 2001-08-30 | 2003-03-11 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置 |
| SG109978A1 (en) * | 2002-04-22 | 2005-04-28 | Nisshin Spinning | Highly heat-resistant plasma etching electrode and dry etching device including the same |
-
1993
- 1993-09-28 JP JP26577393A patent/JPH0799183A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003071272A (ja) * | 2001-08-30 | 2003-03-11 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置 |
| SG109978A1 (en) * | 2002-04-22 | 2005-04-28 | Nisshin Spinning | Highly heat-resistant plasma etching electrode and dry etching device including the same |
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