JPH0814033B2 - Electrode plate for plasma etching - Google Patents

Electrode plate for plasma etching

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JPH0814033B2
JPH0814033B2 JP8502890A JP8502890A JPH0814033B2 JP H0814033 B2 JPH0814033 B2 JP H0814033B2 JP 8502890 A JP8502890 A JP 8502890A JP 8502890 A JP8502890 A JP 8502890A JP H0814033 B2 JPH0814033 B2 JP H0814033B2
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resin
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etching
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雅寿 笠原
栄一 外谷
泰実 佐々木
和男 伊藤
和教 目黒
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東芝セラミックス株式会社
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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、高純度の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関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a plasma etching electrode plate made of high-purity glassy carbon.

従来の技術 一般に、不溶不融の性質を持つ熱硬化性樹脂を硬化物
を不活性雰囲気中で炭化すると、ガラス状カーボン材料
が得られる。このガラス状カーボン材料はガス不透過性
に優れ、高硬度で、等方性の組織を有する。さらに、こ
のガラス状カーボン材料は、一般に炭素材料が有する軽
量、耐熱性、高電気伝導度、耐飴性、高熱伝導度を有
し、すぐらた機械的強度や潤滑性の特性に加えて、均質
の特性や、摺動的に用いたとき切り粉等の炭素粉末を生
じない特性をも備えている、 最近、このようなガラス状カーボン材料の特性に着目
して、ガラス状カーボン材料をプラズマエッチング用電
極板として利用することが検討されている。
2. Description of the Related Art Generally, a glass-like carbon material is obtained by carbonizing a cured product of a thermosetting resin having an insoluble and infusible property in an inert atmosphere. This glassy carbon material is excellent in gas impermeability, has high hardness, and has an isotropic structure. Furthermore, this glassy carbon material generally has a light weight, heat resistance, high electrical conductivity, candy resistance, high thermal conductivity that a carbon material has, and in addition to its excellent mechanical strength and lubricity, It also has the characteristics of homogeneity and the characteristics of not producing carbon powder such as cutting chips when it is slidably used. Recently, focusing on the characteristics of such glassy carbon material, plasma treatment of glassy carbon material was performed. Utilization as an etching electrode plate is under study.

現在製品化されているガラス状カーボンは、主として
次の方法で製造されている。
The glassy carbon currently commercialized is mainly manufactured by the following method.

熱硬化性樹脂を原料とし、所定の形状をした基盤上
に、筆、噴霧、遠心法等により樹脂を薄く塗布してから
硬化させる操作を繰り返すことによって成形した後、焼
成を行う。
A thermosetting resin is used as a raw material, and a substrate having a predetermined shape is thinly applied with a brush, spray, centrifugal method or the like, and then the operation is repeated to cure the resin.

骨材そのものを樹脂粉末とし、それを成形した後に焼
成を行い、ガラス状カーボンを得る。
The aggregate itself is made into a resin powder, which is molded and then fired to obtain glassy carbon.

従来、ピッチ等を原料とする易黒鉛化性カーボン材料
は、コークスを粉砕して粉末状のカーボン材料を製造
し、その粉末状のカーボン材料に適宜のバインダーを添
加して混練し、その混練した材料を成形して成形素体を
形成し、その成形素体を焼成し、更に焼成素体を熱処理
によって黒鉛化することにより製造されていた。
Conventionally, a graphitizable carbon material using pitch or the like as a raw material, coke is crushed to produce a powdery carbon material, an appropriate binder is added to the powdery carbon material, and the mixture is kneaded. It has been manufactured by molding a material to form a molded body, firing the molded body, and graphitizing the fired body by heat treatment.

特開昭62−252942号公報には、高純度のガラス状カー
ボンからなるプラズマエッチング用電極板が開示されて
いる。その製法をのべると、液状のフラン系樹脂、フェ
ノール系樹脂、又はこれらの混合樹脂、もしくは、これ
らに同一種類の硬化性樹脂粉末を添加混合したものを平
板状に形成してから硬化させて樹脂板をつくり、ついで
その樹脂板を不活性雰囲気下に800℃で焼成炭化し、さ
らに必要に応じて3000℃で黒鉛化し、そのあと脱灰高純
度処理をする。このようにして製造された電極板に、直
径0.8mmの貫通孔を数多く2mm等の間隔で形成する。電極
板の厚さは3mmである。電極板の物理特性は、かさ比重
が1.45g/cm3、気孔率が3%、ショア硬さが75、曲げ強
さが580kgf/cm2、弾性率が2430kgf/cm2である。
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 62-252942 discloses a plasma etching electrode plate made of high-purity glassy carbon. The production method is as follows: Liquid furan-based resin, phenol-based resin, or a mixed resin thereof, or a mixture of curable resin powders of the same kind added and mixed into a flat plate and then cured to form a resin. A plate is made, and then the resin plate is calcined and carbonized at 800 ° C in an inert atmosphere, further graphitized at 3000 ° C if necessary, and then deashed and highly purified. A large number of through holes having a diameter of 0.8 mm are formed at intervals of 2 mm or the like on the electrode plate manufactured in this manner. The thickness of the electrode plate is 3 mm. The physical properties of the electrode plate are a bulk specific gravity of 1.45 g / cm 3 , a porosity of 3%, a Shore hardness of 75, a bending strength of 580 kgf / cm 2 , and an elastic modulus of 2430 kgf / cm 2 .

発明が解決しようとする問題点 上述の製造法によれば、成形時の空隙や、熱処理時の
揮発成分の散逸等により比較的大きな径(約2μm)の
多数の気孔が発生する。
Problems to be Solved by the Invention According to the above-described manufacturing method, a large number of pores having a relatively large diameter (about 2 μm) are generated due to voids during molding, dissipation of volatile components during heat treatment, and the like.

また、骨材粒子の大きさやバインダーの種類、製造工
程等によって気孔の大きさや分布が異なる。そのため、
気孔が関与した物性は非常に複雑なものになる。
Further, the size and distribution of pores differ depending on the size of aggregate particles, the type of binder, the manufacturing process, and the like. for that reason,
The physical properties associated with pores become very complicated.

従来のガラス状カーボンのプラズマエッチング用電極
板を電子顕微鏡で観察すると、第7図に示されているよ
うに、表面に大きな径(約2μm)の開気孔がある。な
お電極板の内部にも大きな径(約2μm)の閉気孔が存
在している。
When the conventional glass-like carbon electrode plate for plasma etching is observed with an electron microscope, as shown in FIG. 7, there are open pores with a large diameter (about 2 μm) on the surface. In addition, closed pores having a large diameter (about 2 μm) also exist inside the electrode plate.

このようにガラス状カーボンに特有な開気孔により、
比表面積が増大し、酸性特性と強度が低下する現象が派
生する。
In this way, due to the open pores peculiar to glassy carbon,
The phenomenon that the specific surface area increases and the acidic characteristics and strength decrease is derived.

また、開気孔のみならず電極板に閉気孔が存在する
と、研磨したとき内部の閉気孔が表面に現れて開気孔と
なり、上記問題点と同様の現象が派生する。
If not only open pores but also closed pores are present in the electrode plate, internal closed pores will appear on the surface when polishing and become open pores, and the same phenomenon as the above problem will occur.

従来の技術として詳述したの方法は、この開気孔お
よび閉気孔が焼成後の樹脂の積層部分に多数存在する不
都合であり、の方法は、樹脂粉体を使用するため、粒
子間に粒界が存在し、機械的強度および気孔率等の特性
が通常のガラス状カーボンより劣り、使用中又口洗浄中
にカーボン粒子が脱落し易いという欠点がある。
The method described in detail as a conventional technique is inconvenient in that many open pores and closed pores are present in the laminated portion of the resin after firing. However, the characteristics such as mechanical strength and porosity are inferior to those of ordinary glassy carbon, and carbon particles are likely to fall off during use or during mouth washing.

このカーボン粒子脱落現象を防止するために、電極板
の表面にガラス状カーボン膜や熱分解炭素膜を形成する
方法が提案されているが、被膜自体の機械的強度が弱
く、被膜の剥離の問題点があった。
In order to prevent this phenomenon of carbon particles falling off, a method of forming a glassy carbon film or a pyrolytic carbon film on the surface of the electrode plate has been proposed, but the mechanical strength of the film itself is weak and the problem of film peeling There was a point.

発明の目的 本発明の目的は、プラズマの安定性がよく、耐用性に
すぐれたプラズマエッチング用電極板を提供することで
ある。
OBJECT OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electrode plate for plasma etching, which has good plasma stability and excellent durability.

発明の要旨 本発明の要旨は特許請求の範囲に記載したプラズマエ
ッチング用電極板にある。
SUMMARY OF THE INVENTION The gist of the present invention resides in the electrode plate for plasma etching described in the claims.

問題点を解決するための手段 本発明のプラズマエッチング用電極板は高純度のガラ
ス状カーボンからなる厚さ2mm以上の板状体であり、表
面及び内部組織に粒界が実質的に存在せず、最大気孔径
が1μm以下である。
Means for Solving Problems The electrode plate for plasma etching of the present invention is a plate-like body having a thickness of 2 mm or more and made of high-purity glassy carbon, and grain boundaries are not substantially present on the surface and the internal structure. The maximum pore diameter is 1 μm or less.

好ましくは、ガラス状カーボンの不純物含有率は5ppm
以下にし、開気孔率は0.2%以下にし、最大気孔径は0.5
μm以下にする。さらに開気孔率は0.01%、最大気孔径
0.1μm以下にするのが最善である。
Preferably, the glassy carbon has an impurity content of 5 ppm.
Open porosity below 0.2% and maximum pore size below 0.5
It is less than μm. Furthermore, open porosity is 0.01%, maximum pore size
It is best to make it 0.1 μm or less.

実施例 第1〜2図は本発明によるガラス状カーボン製のプラ
ズマエッチング用電極板の一例を示している。電極板10
は全体が円板になっていて、中心の円形の開孔部11に多
数の小さな貫通孔13(第3図)が形成されており、周辺
には一定間隔に8個の大きな貫通孔14が形成されてい
る。
EXAMPLE FIGS. 1 and 2 show an example of a glass-like carbon electrode plate for plasma etching according to the present invention. Electrode plate 10
Is a disk as a whole, a large number of small through holes 13 (Fig. 3) are formed in the circular opening 11 at the center, and eight large through holes 14 are formed at regular intervals in the periphery. Has been formed.

貫通孔14はプラズマエッチング装置への取付けを目的
としたもので、小径部と大径部からなり、2段形状にな
っている。
The through hole 14 is intended for attachment to the plasma etching apparatus, and has a small diameter portion and a large diameter portion, and has a two-step shape.

第2図にごく一部が例示されているが、開孔部11の全
体には多数の貫通孔13が密に形成されている。これらの
貫通孔13はエッチングガスを均一に流すことによりウエ
ハを均一にエッチングすることを目的としたものであ
り、第3図に示されているように、上下左右にわたって
一定間隔毎に配置されており、互いに隣接する3つの貫
通孔13が正三角形の頂点に位置するようになっている。
Although only a part is shown in FIG. 2, a large number of through holes 13 are densely formed in the entire opening 11. These through holes 13 are for the purpose of uniformly etching the wafer by causing the etching gas to flow uniformly, and as shown in FIG. 3, they are arranged at regular intervals in the vertical and horizontal directions. The three through holes 13 adjacent to each other are located at the vertices of an equilateral triangle.

電極板10の外径は10インチであり、開孔部11の直径は
処理ウエハ(図示せず)の直径に対応させて8インチに
設定されている。もちろん、その他の耐様を採用しても
よい。例えば、電極板10の外径を12インチにし、開孔部
11の直径を10インチにしてもよい。開孔部11の直径は処
理するウエハの直径と同じかそれよりも大きくするのが
好ましい。
The outer diameter of the electrode plate 10 is 10 inches, and the diameter of the opening 11 is set to 8 inches corresponding to the diameter of the processing wafer (not shown). Of course, other durability may be adopted. For example, the outer diameter of the electrode plate 10 is 12 inches,
The diameter of 11 may be 10 inches. The diameter of the opening 11 is preferably the same as or larger than the diameter of the wafer to be processed.

開孔部11内の貫通孔13の配置密度は第3図の例で約98
個/cm2にするのが好ましい。この図示例においては、直
径8インチの開孔部11の中の貫通孔13が1733個形成され
ている。各貫通孔13の直径は0.5〜1mmにするのが好まし
い。
The arrangement density of the through holes 13 in the opening portion 11 is about 98 in the example of FIG.
It is preferable that the number is pieces / cm 2 . In this illustrated example, 1733 through holes 13 are formed in the opening portion 11 having a diameter of 8 inches. The diameter of each through hole 13 is preferably 0.5 to 1 mm.

なお、図示例における貫通孔13の配置密度は開孔部11
全体で均一な分布になっているが、本発明はその例に限
られない。例えば、配置密度は開孔部11の中心部を密に
し、外周部を疎にしてもよい。
It should be noted that the arrangement density of the through holes 13 in the illustrated example is determined by the opening portions
Although the distribution is uniform throughout, the present invention is not limited to this example. For example, the arrangement density may be such that the central portions of the openings 11 are dense and the outer peripheral portions are sparse.

電極板10の厚みは2mm以上にする、その理由は機械的
強度を増大させ、耐用寿命を向上させるためである。図
示例の電極板10は3mmの厚みになっている。
The thickness of the electrode plate 10 is set to 2 mm or more because the mechanical strength is increased and the service life is improved. The electrode plate 10 in the illustrated example has a thickness of 3 mm.

電極板10は、従来の不純物含有量の十分の一から百分
の一以下(たとえば5ppm以下)に抑制したガラス状カー
ボンからなる。
The electrode plate 10 is made of glassy carbon whose impurity content is controlled to 1/10 to 1/10 or less (for example, 5 ppm or less) of the conventional content.

本発明の電極板の好ましい製造法の概略を以下に説明
する。
The outline of a preferred method for producing the electrode plate of the present invention will be described below.

熱硬化性樹脂に有機スルホン酸を少量添加して常温で
重合させる工程をくり返す。しかるのち、重合させた樹
脂を型に注入して円板状に成形し、ゆっくり昇温させて
いって硬化させる。そのように硬化させた円板の中心部
に直径0.8mmの多数の貫通孔を設ける。そのあと、円板
を徐々に緩やかに昇温していって800〜1200℃で炭化焼
成する。それを表面加工して、さらに2000〜2500℃で純
化処理する。
The process of adding a small amount of organic sulfonic acid to the thermosetting resin and polymerizing at room temperature is repeated. Then, the polymerized resin is poured into a mold to form a disk, and the temperature is slowly raised to cure the resin. A large number of through holes with a diameter of 0.8 mm are provided in the center of the thus hardened disc. After that, the disc is gradually heated and carbonized at 800 to 1200 ° C. It is surface-treated and further purified at 2000-2500 ° C.

本発明の電極板を構成するガラス状カーボンは、出発
原料として流動性のある液体状熱硬化性樹脂を使用して
作るのが好ましい。そうすることにより、1μm以上の
気孔を含まず、開気孔率が0.2%以下であるガラス状カ
ーボン材料を得やすくなるからである。
The glassy carbon constituting the electrode plate of the present invention is preferably made by using a liquid thermosetting resin having fluidity as a starting material. This is because it becomes easy to obtain a glassy carbon material which does not include pores of 1 μm or more and has an open porosity of 0.2% or less.

第4〜8図は電子顕微鏡により観察された電極板の表
面組織を示すものである。
4 to 8 show the surface texture of the electrode plate observed by an electron microscope.

第4図の電子顕微鏡写真に示されている本発明のガラ
ス状カーボンからなる電極板組織には約0.2μm以下の
開気孔がごく少し存在するだけである。この例の開気孔
率は0.1%である。
The electrode plate structure made of the glassy carbon of the present invention shown in the electron micrograph of FIG. 4 has only a few open pores of about 0.2 μm or less. The open porosity of this example is 0.1%.

出発原料として流動性のある熱硬化性樹脂を使用する
と、粒界が生じない。骨材そのものを樹脂粉末状とし、
成形後に焼成した場合、粒子間に粒界が存在し易く、機
械的強度および気孔率等の特性が劣化する。
When a fluid thermosetting resin is used as a starting material, grain boundaries do not occur. Aggregate itself is made into resin powder,
When fired after molding, grain boundaries are likely to exist between particles, and properties such as mechanical strength and porosity deteriorate.

熱硬化性樹脂は、硬化させてから、不活性雰囲気(酸
素を含まず、通常、ヘリウム、アルゴン、窒素、水素、
ハロゲン等の不活性ガスの中の少なくとも一種の気体よ
りなる雰囲気下、あるいは減圧または真空下、または大
気を遮断した状態の雰囲気)中で緩やかな昇温速度で炭
化焼成する。
The thermosetting resin should be hardened and then cured in an inert atmosphere (oxygen free, usually helium, argon, nitrogen, hydrogen,
Carbonization and calcination are performed at a slow temperature increase rate in an atmosphere of at least one gas selected from the group consisting of an inert gas such as halogen, under reduced pressure or vacuum, or in an atmosphere in which the atmosphere is shut off.

ガラス状カーボンの開気孔率は0.2%以下にするのが
好ましい。開気孔率が0.2wt%を超えると、ガラス状カ
ーボンをプラズマエッチング用の電極板として用いた場
合、電極板がエッチングにより消耗し、閉気孔が露出
し、表面積が大きくなって、エッチングとカーボン粒子
の脱落が加速される。その結果、ライフが短くなる。さ
らに、カーボン粒子が脱落すると、それが半導体デバイ
ス用シリコンウエハに付着し、ウエハの物理特性を劣化
させる。それにより、歩留が低下する。
The open porosity of the glassy carbon is preferably 0.2% or less. If the open porosity exceeds 0.2 wt%, when glassy carbon is used as an electrode plate for plasma etching, the electrode plate will be consumed by etching, the closed pores will be exposed, and the surface area will increase, resulting in etching and carbon particles. Dropout is accelerated. As a result, life is shortened. Further, when the carbon particles fall off, they adhere to the silicon wafer for semiconductor devices and deteriorate the physical properties of the wafer. As a result, the yield is reduced.

熱硬化性樹脂としては、フラン樹脂、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ユリア樹
脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、キシレン樹脂等を
挙げることができる。このような樹脂を単独またはブレ
ンドまたは変成することによって使用する。その中でも
変成フラン樹脂が良い。
Examples of the thermosetting resin include furan resin, phenol resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, urea resin, melamine resin, alkyd resin, and xylene resin. Such resins are used alone or by blending or modifying. Among them, modified furan resin is preferable.

実験例1〜3 フリフリルアルコールにp−トリエンスルホン酸を0.
4重量部の爆発限界まで撹拌混合して重合し、1000〜400
0cp(センチポイズ)の粘性を有する流動性ポリマーを
得た。
Experimental Examples 1-3 p-trienesulfonic acid was added to furfuryl alcohol in an amount of 0.1.
Stir-mix up to 4 parts by weight explosion limit and polymerize, 1000-400
A flowable polymer having a viscosity of 0 cp (centipoise) was obtained.

生成フリフリルアルコール重合液を脱泡処理した後、
成形型中で直径300mm、厚み10mmの円板に成形し、乾燥
器中で1℃/hrの昇温速度で硬化させた。
After defoaming the produced frifryl alcohol polymerization solution,
A disk having a diameter of 300 mm and a thickness of 10 mm was molded in a molding die and cured in a dryer at a temperature rising rate of 1 ° C./hr.

得られた硬化体を窒素雰囲気中で2℃/hの昇温速度で
1000℃まで昇温して焼成し、最後に2300℃で純化処理を
行い、ガラス状カーボンとした。
The obtained cured product was heated in a nitrogen atmosphere at a heating rate of 2 ° C / h.
The temperature was raised to 1000 ° C., firing was performed, and finally a purification treatment was performed at 2300 ° C. to obtain glassy carbon.

比較例1〜3 フラン樹脂にp−トルエンスルホン酸の酸触媒を添加
した後に脱泡処理し、それを成形した後に200℃まで緩
やかに昇温して硬化させた。こうして得られた硬化体を
粉砕し、平均粒径30〜50μmの樹脂粉末を得た。この樹
脂粉末を同種のフラン樹脂を混合し、その混合物を脱泡
処理した後に直径200mm、厚み3mmの円板の形状に成形
し、しかるのち硬化させた。得られた硬化体を窒素雰囲
気中で2℃/hの昇温速度で1000℃まで昇温させて焼成
し、最後に2300℃で純化処理を行い、ガラス状カーボン
とした。
Comparative Examples 1 to 3 An acid catalyst of p-toluenesulfonic acid was added to the furan resin, followed by defoaming treatment, and after molding, the temperature was gently raised to 200 ° C. to cure. The cured product thus obtained was pulverized to obtain a resin powder having an average particle size of 30 to 50 μm. This resin powder was mixed with the same type of furan resin, and the mixture was defoamed, then molded into a disk shape with a diameter of 200 mm and a thickness of 3 mm, and then cured. The obtained cured product was heated to 1000 ° C. at a heating rate of 2 ° C./h in a nitrogen atmosphere and baked, and finally purified at 2300 ° C. to obtain glassy carbon.

表1は、実験例1〜3および比較例1〜3のガラス状
カーボンについて、開気孔率、ライフおよびガス放出量
を示す。
Table 1 shows the open porosity, the life and the amount of released gas for the glassy carbons of Experimental Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3.

円板形のガラス状カーボン電極板にシリコンウエハを
載置し、CF4、Ar、O2の混合ガスを流し、プラズマを発
生させてシリコンウエハをエッチングした。そのとき、
流した酸化性ガスと発生したプラズマによりガラス状カ
ーボンもエッチングされ消耗した。ガラス状カーボン電
極板の初期厚みを加工して3mmに統一し、残留厚みが0.8
mmとなる時点でライフエンドとした。
A silicon wafer was placed on a disk-shaped glassy carbon electrode plate, and a mixed gas of CF 4 , Ar, and O 2 was caused to flow, and plasma was generated to etch the silicon wafer. then,
The glassy carbon was also etched and consumed by the flowing oxidizing gas and the generated plasma. The initial thickness of the glassy carbon electrode plate was processed to be 3 mm, and the residual thickness was 0.8.
The life end was reached when it reached mm.

また、表1において、ガス放出量は、950℃に加熱し
たときにガラス状カーボンの表面に吸着していたCO2、H
2、CO等のガスが放出された量を示す。
In addition, in Table 1, the amount of released gas is the amount of CO 2 , H adsorbed on the surface of the glassy carbon when heated to 950 ° C.
2 Indicates the amount of released gas such as CO.

表1に示すように、本発明のガラス状カーボン電極板
は比較例と比べて酸素含有条件下でライフが格段に向上
した。
As shown in Table 1, the glassy carbon electrode plate of the present invention had a significantly improved life under oxygen-containing conditions as compared with the comparative example.

本実験においては、電極板の厚みが3mmから0.8mmにな
ったところでライフエンドとしたが、実際には比較例の
ガラス状カーボン電極板には開気孔が多く存在するた
め、ガラス状カーボン電極板のエッチングのされ方が均
一ではなく、電子顕微鏡で観察すると、第8図に示すよ
うに著しく凹凸が生じる。そのため、シリコンウエハを
エッチングするために発生させるプラズマが不安定とな
り、シリコンウエハのエッチング速度がシリコンウエハ
の各部で異なる。それゆえ、実際にはエッチング用ガラ
ス状カーボン電極板として用いた時のライフは、表1に
示したライフよりもさらに短いものになると思われる。
In this experiment, the life end was determined when the thickness of the electrode plate was changed from 3 mm to 0.8 mm, but in reality there are many open pores in the glassy carbon electrode plate of the comparative example. Etching is not uniform, and when observed with an electron microscope, remarkable unevenness occurs as shown in FIG. Therefore, the plasma generated for etching the silicon wafer becomes unstable, and the etching rate of the silicon wafer is different in each part of the silicon wafer. Therefore, in reality, the life when used as a glassy carbon electrode plate for etching is considered to be shorter than the life shown in Table 1.

また、現在の小さな口径のシリコンウエハでは、エッ
チング速度のバラツキが規定内に入っているが、今後の
大きな口径のシリコンウエハのエッチングプロセスを考
えた場合、比較例に生じるエッチング速度のバラツキは
非常に大きな問題となると思われる。
In addition, in the current small-diameter silicon wafer, the variation in the etching rate is within the specified range, but when considering the etching process of the large-diameter silicon wafer in the future, the variation in the etching rate in the comparative example is extremely large. It seems to be a big problem.

さらに、電極板が第8図に示すように凹凸状にエッチ
ングされると、パーティクルが発生し易い。現在の半導
体産業では集積度が4Mから16Mへと移り、パターンのエ
ッチングの線幅がサブミクロンへの進んだ。そのためシ
リコウエハの歩留りに一番影響を与えているのは0.1〜
0.3μmのパーティクルである。このようなパーティク
ルを減少させることがシリコンウエハの歩留りに大きく
寄与することになる。このことから比較例のガラス状カ
ーボンでは使用初期では問題があまり生じないが、使用
時間が経過するに伴い、表面が凹凸状にエッチングさ
れ、それにより表面が荒れ、パーティクルを発生する。
Furthermore, if the electrode plate is etched in an uneven shape as shown in FIG. 8, particles are likely to be generated. In the current semiconductor industry, the degree of integration has moved from 4M to 16M, and the line width of pattern etching has advanced to submicron. Therefore, the largest influence on the yield of silicon wafers is 0.1-
It is a particle of 0.3 μm. Reducing such particles greatly contributes to the yield of silicon wafers. For this reason, the glassy carbon of the comparative example does not cause many problems in the initial stage of use, but as the use time elapses, the surface is etched in an uneven shape, thereby roughening the surface and generating particles.

また、ガス放出量が多いことから、使用時に吸着ガス
が放出され、発生しているプラズマとともに高純度のシ
リコンウエハが悪影響を受ける。
In addition, since the amount of released gas is large, the adsorbed gas is released during use, and the high-purity silicon wafer is adversely affected along with the generated plasma.

第5〜6図の電子顕微鏡写真に示されているように、
本発明の電極板は、エッチングのされ方が均一で、比較
例のようにエッチング後に大きな凹凸が生じない。
As shown in the electron micrographs of Figures 5-6,
The electrode plate of the present invention is uniformly etched and does not have large unevenness after etching unlike the comparative example.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明によるプラズマエッチング用電極板の
概略図、第2図は第1図の2−2線に沿った概略断面
図、第3図は第1図の開孔部の一部分を拡大して示した
平面図、第4図は本発明によるプラズマエッチング用電
極板の一例の金属組織を1000倍の倍率で示す電子顕微鏡
写真、第5図は本発明のプラズマエッチング用電極板の
プラズマエッチング後の金属組織を1000倍の倍率で示す
電子顕微鏡写真、第6図は本発明のプラズマエッチング
後の金属組織を15000倍の倍率で示す電子顕微鏡写真、
第7図は従来のプラズマエッチング用電極板の使用前の
金属組織を1000倍の倍率で示す電子顕微鏡写真、第8図
は従来のプラズマエッチング用電極板の使用後の金属組
織を1000倍の倍率で示す電子顕微鏡写真である。 10……電極板 11……開孔部 13……貫通孔 14……貫通孔
FIG. 1 is a schematic view of an electrode plate for plasma etching according to the present invention, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged view of a part of the opening portion of FIG. 4 is a plan view, FIG. 4 is an electron micrograph showing a metallographic structure of an example of the electrode plate for plasma etching according to the present invention at 1000 times magnification, and FIG. 5 is plasma etching of the electrode plate for plasma etching according to the present invention. An electron micrograph showing the subsequent metal structure at a magnification of 1000 times, and FIG. 6 is an electron micrograph showing the metal structure after the plasma etching of the present invention at a magnification of 15000,
FIG. 7 is an electron micrograph showing the metallographic structure of the conventional plasma etching electrode plate before use at a magnification of 1000 times, and FIG. 8 is the metallographic structure of the conventional plasma etching electrode plate after use at a magnification of 1000 times. It is an electron micrograph shown by. 10 …… Electrode plate 11 …… Open hole 13 …… Through hole 14 …… Through hole

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 泰実 山形県西置賜郡小国町大字小国町378番地 東芝セラミックス株式会社小国製造所内 (72)発明者 伊藤 和男 神奈川県秦野市曽屋30 東芝セラミックス 株式会社中央研究所内 (72)発明者 目黒 和教 山形県西置賜郡小国町大字小国町378番地 東芝セラミックス株式会社小国製造所内 (56)参考文献 特開 昭62−252942(JP,A) 実開 昭62−170762(JP,U) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yasumi Sasaki 378 Oguni Town, Oguni Town, Nishiokitama-gun, Yamagata Prefecture Oguni Factory, Toshiba Ceramics Co., Ltd. (72) Kazuo Ito 30 Soya, Hadano, Kanagawa Prefecture Toshiba Ceramics Co., Ltd. Central Research Laboratory (72) Inventor Kazunori Meguro, Oguni Town, Oguni Town, Nishikitama District, Yamagata Prefecture, 378 Oguni Town, Toshiba Ceramics Co., Ltd. (56) Reference JP 62-252942 (JP, A) 170762 (JP, U)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】高純度のガラス状カーボンからなる厚さ2m
m以上の板状体であり、表面及び内部組織に粒界が実質
的に存在せず、最大気孔径が1μm以下であることを特
徴とするプラズマエッチング用電極板。
1. A thickness of 2 m made of high-purity glassy carbon.
An electrode plate for plasma etching, which is a plate having a size of m or more, substantially free of grain boundaries on the surface and internal structure, and having a maximum pore diameter of 1 μm or less.
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