JPH0837179A - プラズマエッチング用電極板 - Google Patents
プラズマエッチング用電極板Info
- Publication number
- JPH0837179A JPH0837179A JP6190995A JP19099594A JPH0837179A JP H0837179 A JPH0837179 A JP H0837179A JP 6190995 A JP6190995 A JP 6190995A JP 19099594 A JP19099594 A JP 19099594A JP H0837179 A JPH0837179 A JP H0837179A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode plate
- plasma etching
- plate
- single crystal
- crystal silicon
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 使用寿命の長いプラズマエッチング用電極板
を提供する。 【構成】 Ｐ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｂのうちのいずれか１種の
ドーパントを０．０１ppm 以上５重量％以下含有した単
結晶シリコンからなる電極板。
を提供する。 【構成】 Ｐ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｂのうちのいずれか１種の
ドーパントを０．０１ppm 以上５重量％以下含有した単
結晶シリコンからなる電極板。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、プラズマエッチング
装置の電極板、特に上部電極板に関するものである。
装置の電極板、特に上部電極板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体デバイスを製造するに
は、Ｓｉウエハをエッチングする必要があるが、このＳ
ｉウエハをエッチングするための装置として、近年、プ
ラズマエッチング装置が用いられている。このプラズマ
エッチング装置は、図１に示されるように、真空容器１
内に上部電極板２および下部電極板３が間隔をおいて設
けられており、下部電極板３の上にＳｉウエハ４を載置
し、エッチングガス７を上部電極板２に設けられた貫通
細孔５を通してＳｉウエハ４に向って流しながら高周波
電源６により上部電極板２と下部電極板３の間に高周波
電圧を印加することができるようになっている。
は、Ｓｉウエハをエッチングする必要があるが、このＳ
ｉウエハをエッチングするための装置として、近年、プ
ラズマエッチング装置が用いられている。このプラズマ
エッチング装置は、図１に示されるように、真空容器１
内に上部電極板２および下部電極板３が間隔をおいて設
けられており、下部電極板３の上にＳｉウエハ４を載置
し、エッチングガス７を上部電極板２に設けられた貫通
細孔５を通してＳｉウエハ４に向って流しながら高周波
電源６により上部電極板２と下部電極板３の間に高周波
電圧を印加することができるようになっている。
【０００３】この高周波電圧の印加により、供給された
エッチングガス７は上部電極板２と下部電極板３の間の
空間でプラズマ１０となり、このプラズマ１０がＳｉウ
エハに当ってＳｉウエハ４の表面がエッチングされる。
エッチングガス７は上部電極板２と下部電極板３の間の
空間でプラズマ１０となり、このプラズマ１０がＳｉウ
エハに当ってＳｉウエハ４の表面がエッチングされる。
【０００４】上部電極板２は、通常、カーボン、アモル
ファスカーボン、シリコン、炭化シリコン、窒化シリコ
ンで作製されるが、近年、単結晶シリコンで構成された
上部電極板も提案されている（例えば、特開平５−２６
７２３５号公報参照）。この単結晶シリコンで構成され
た上部電極板は、単結晶シリコン自体が熱伝導率が良好
であるために、電極板の各部を均一に冷却することがで
き、それによって被処理物のＳｉウエハを均一にエッチ
ングすることができるとされている。
ファスカーボン、シリコン、炭化シリコン、窒化シリコ
ンで作製されるが、近年、単結晶シリコンで構成された
上部電極板も提案されている（例えば、特開平５−２６
７２３５号公報参照）。この単結晶シリコンで構成され
た上部電極板は、単結晶シリコン自体が熱伝導率が良好
であるために、電極板の各部を均一に冷却することがで
き、それによって被処理物のＳｉウエハを均一にエッチ
ングすることができるとされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、単結晶シリコ
ンは熱伝導率が良好であっても、電気伝導率は低く、こ
の電気伝導率の低い単結晶シリコンからなる上部電極板
を用いてプラズマエッチングを行うと、図２（ａ）に示
されるように、上部電極板２の貫通孔５の貫通細孔縁部
８に局所的に集電部分９が発生し、この集電部分９が発
生した貫通孔縁部８から優先的に消耗し、図２（ｂ）に
示されるように貫通細孔５が変則的に消耗変形し、エッ
チングガスの流れが不均一となって被処理物であるＳｉ
ウエハのエッチング深さが不均一化し、したがって短時
間の使用で上部電極板を交換しなければならないという
課題があった。
ンは熱伝導率が良好であっても、電気伝導率は低く、こ
の電気伝導率の低い単結晶シリコンからなる上部電極板
を用いてプラズマエッチングを行うと、図２（ａ）に示
されるように、上部電極板２の貫通孔５の貫通細孔縁部
８に局所的に集電部分９が発生し、この集電部分９が発
生した貫通孔縁部８から優先的に消耗し、図２（ｂ）に
示されるように貫通細孔５が変則的に消耗変形し、エッ
チングガスの流れが不均一となって被処理物であるＳｉ
ウエハのエッチング深さが不均一化し、したがって短時
間の使用で上部電極板を交換しなければならないという
課題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
かかる課題を解決すべく研究を行った結果、（ａ） 上
部電極板を電気伝導度の優れた単結晶シリコンで作製す
ると、電荷は板全体に均一に分散し局所的に電荷が集中
することがないので集電部分が発生することがなく、貫
通細孔の径が変化するような変則的な消耗がなくなる、
（ｂ） 上記電気伝導度の優れた単結晶シリコンは、
Ｐ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｂのうちのいずれか１種をドーパント
として含有せしめることにより得られる、などの知見を
得たのである。
かかる課題を解決すべく研究を行った結果、（ａ） 上
部電極板を電気伝導度の優れた単結晶シリコンで作製す
ると、電荷は板全体に均一に分散し局所的に電荷が集中
することがないので集電部分が発生することがなく、貫
通細孔の径が変化するような変則的な消耗がなくなる、
（ｂ） 上記電気伝導度の優れた単結晶シリコンは、
Ｐ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｂのうちのいずれか１種をドーパント
として含有せしめることにより得られる、などの知見を
得たのである。
【０００７】この発明は、かかる知見に基づいてなされ
たものであって、厚さ方向に平行に貫通細孔が設けられ
ている単結晶シリコン板からなるプラズマエッチング用
電極板において、上記単結晶シリコン板は、Ｐ，Ａｓ，
Ｓｂ，Ｂのうちのいずれか１種のドーパントを０．０１
ppm 以上５重量％以下含有している単結晶シリコン板で
あることを特徴とするものである。
たものであって、厚さ方向に平行に貫通細孔が設けられ
ている単結晶シリコン板からなるプラズマエッチング用
電極板において、上記単結晶シリコン板は、Ｐ，Ａｓ，
Ｓｂ，Ｂのうちのいずれか１種のドーパントを０．０１
ppm 以上５重量％以下含有している単結晶シリコン板で
あることを特徴とするものである。
【０００８】この発明のプラズマエッチング用電極板の
単結晶シリコン板に含まれるドーパントは、０．０１pp
m 未満では十分な導電率を得ることができず、一方、５
重量％を越えて含有すると単結晶シリコン板が脆弱とな
り、使用中に割れが生じるので好ましくない。したがっ
て、Ｐ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｂのうちのいずれか１種のドーパ
ント量は０．０１ppm 以上５重量％以下に定めた。これ
らドーパント量の一層好ましい範囲は２ppm 以上１重量
％以下である。
単結晶シリコン板に含まれるドーパントは、０．０１pp
m 未満では十分な導電率を得ることができず、一方、５
重量％を越えて含有すると単結晶シリコン板が脆弱とな
り、使用中に割れが生じるので好ましくない。したがっ
て、Ｐ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｂのうちのいずれか１種のドーパ
ント量は０．０１ppm 以上５重量％以下に定めた。これ
らドーパント量の一層好ましい範囲は２ppm 以上１重量
％以下である。
【０００９】また、この発明のプラズマエッチング用電
極板を構成する単結晶シリコン板は、シリコン結晶面の
（１００）面、（１１０）面または（１１１）面が板面
に平行になるように切り出された単結晶シリコン板であ
ることが好ましい。このドーピングされた単結晶シリコ
ン板は電気伝導性に優れているところから、上部電極板
の貫通細孔をドリル、超音波加工のほか放電加工によっ
て開けることができる。さらにこのドーピングされた単
結晶シリコン板を用いてＳｉウエハを載置するための下
部電極板を製造することもできる。
極板を構成する単結晶シリコン板は、シリコン結晶面の
（１００）面、（１１０）面または（１１１）面が板面
に平行になるように切り出された単結晶シリコン板であ
ることが好ましい。このドーピングされた単結晶シリコ
ン板は電気伝導性に優れているところから、上部電極板
の貫通細孔をドリル、超音波加工のほか放電加工によっ
て開けることができる。さらにこのドーピングされた単
結晶シリコン板を用いてＳｉウエハを載置するための下
部電極板を製造することもできる。
【００１０】
【実施例】原料として高純度シリコンおよびドーパント
としてＰ，Ａｓ，Ｓｂ、およびＢを用意し、チェクラル
スキー法により表１〜表３に示される各種ドーパント濃
度を有し、直径：３００mm、長さ：３００mmの寸法を有
する単結晶シリコンインゴットを製造した。
としてＰ，Ａｓ，Ｓｂ、およびＢを用意し、チェクラル
スキー法により表１〜表３に示される各種ドーパント濃
度を有し、直径：３００mm、長さ：３００mmの寸法を有
する単結晶シリコンインゴットを製造した。
【００１１】このシリコンインゴットをダイヤモンドソ
ーにより厚さ：８mmに切断したのち、研削加工により直
径：２９０mm、厚さ：６mmの寸法を有する円板に仕上げ
た。この円板に放電加工により直径：０．３mmの貫通細
孔を５mm間隔で直径：２１０mmの範囲に５１０個開け、
ついでこの円板をフッ酸、酢酸、硝酸の混合液に５分間
浸漬して表面加工層を除去し、本発明プラズマエッチン
グ用電極板（以下、本発明電極板という）１〜３７およ
び比較プラズマエッチング用電極板（以下、比較電極板
という）１〜３を作製した。
ーにより厚さ：８mmに切断したのち、研削加工により直
径：２９０mm、厚さ：６mmの寸法を有する円板に仕上げ
た。この円板に放電加工により直径：０．３mmの貫通細
孔を５mm間隔で直径：２１０mmの範囲に５１０個開け、
ついでこの円板をフッ酸、酢酸、硝酸の混合液に５分間
浸漬して表面加工層を除去し、本発明プラズマエッチン
グ用電極板（以下、本発明電極板という）１〜３７およ
び比較プラズマエッチング用電極板（以下、比較電極板
という）１〜３を作製した。
【００１２】一方、ドーパントを添加しない単結晶のシ
リコンインゴットも作製し、この単結晶シリコンインゴ
ットから同様にして直径：２９０mm、厚さ：６mmの寸法
を有する円板を作製し、この円板を超硬ドリルにより直
径：０．３mmの貫通細孔を５mm間隔で直径：２１０mmの
範囲に４５０個開け、ついでこの円板をフッ酸、酢酸、
硝酸の混合液に５分間浸漬して表面加工層を除去し、従
来プラズマエッチング用電極板（以下、従来電極板とい
う）１〜３を作製した。
リコンインゴットも作製し、この単結晶シリコンインゴ
ットから同様にして直径：２９０mm、厚さ：６mmの寸法
を有する円板を作製し、この円板を超硬ドリルにより直
径：０．３mmの貫通細孔を５mm間隔で直径：２１０mmの
範囲に４５０個開け、ついでこの円板をフッ酸、酢酸、
硝酸の混合液に５分間浸漬して表面加工層を除去し、従
来プラズマエッチング用電極板（以下、従来電極板とい
う）１〜３を作製した。
【００１３】一方、被エッチング材として、酸化処理後
ＣＶＤによりＳｉの積層を施した直径：２００mmのＳｉ
ウエハを多数枚用意した。
ＣＶＤによりＳｉの積層を施した直径：２００mmのＳｉ
ウエハを多数枚用意した。
【００１４】上記本発明電極板１〜３７、比較電極板１
〜３および従来電極板１〜３を真空容器内に上部電極板
として設置し、さらに上記Ｓｉウエハをセットしたの
ち、真空容器内にＣＨＦ3 ，Ｈｅ，Ｏ2 からなる混合ガ
スをエッチングガスとして供給し、真空容器内のエッチ
ングガス圧力を７０Ｐａに保ちながら、高周波電源によ
り周波電圧を１分間供給することにより上記Ｓｉウエハ
を１枚ずつエッチングし、電極板に設けた貫通細孔の長
さが１mmとなる時点を寿命とし、使用寿命に達するまで
にエッチング処理されたＳｉウエハの枚数を表１〜表３
に示した。
〜３および従来電極板１〜３を真空容器内に上部電極板
として設置し、さらに上記Ｓｉウエハをセットしたの
ち、真空容器内にＣＨＦ3 ，Ｈｅ，Ｏ2 からなる混合ガ
スをエッチングガスとして供給し、真空容器内のエッチ
ングガス圧力を７０Ｐａに保ちながら、高周波電源によ
り周波電圧を１分間供給することにより上記Ｓｉウエハ
を１枚ずつエッチングし、電極板に設けた貫通細孔の長
さが１mmとなる時点を寿命とし、使用寿命に達するまで
にエッチング処理されたＳｉウエハの枚数を表１〜表３
に示した。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】
【表３】
【００１８】
【発明の効果】表１〜表３に示される結果から、ドーパ
ントを含む本発明電極板１〜３７は、ドーパントを含ま
ない従来電極板１〜３に比べて寿命が格段に長いことが
わかる。しかし、比較電極板１〜３に見られるようにド
ーパントが５重量％を越えて含有すると電極板が割れる
などして使用寿命が短いこともわかる。
ントを含む本発明電極板１〜３７は、ドーパントを含ま
ない従来電極板１〜３に比べて寿命が格段に長いことが
わかる。しかし、比較電極板１〜３に見られるようにド
ーパントが５重量％を越えて含有すると電極板が割れる
などして使用寿命が短いこともわかる。
【００１９】上述のように、この発明のプラズマエッチ
ング用電極板は、従来よりも格段に寿命が伸び、電極板
の交換回数を減らすことができるので作業効率が向上
し、コストを下げることができるなど産業上すぐれた効
果をもたらすものである。
ング用電極板は、従来よりも格段に寿命が伸び、電極板
の交換回数を減らすことができるので作業効率が向上
し、コストを下げることができるなど産業上すぐれた効
果をもたらすものである。
【図１】従来のプラズマエッチング装置の断面概略図で
ある。
ある。
【図２】従来のプラズマエッチング用電極板の消耗状況
を説明するための説明図である。
を説明するための説明図である。
１ 真空容器 ２ 上部電極板 ３ 下部電極板 ４ Ｓｉウエハ ５ 貫通細孔 ６ 高周波電源 ７ エッチングガス ８ 貫通細孔縁 ９ 集電部分 １０ プラズマ
Claims (1)
- 【請求項１】 厚さ方向に平行に貫通細孔が設けられて
いる平板状単結晶シリコン板からなるプラズマエッチン
グ用電極板において、 上記単結晶シリコンは、Ｐ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｂのうちのい
ずれか１種のドーパントを０．０１ppm 以上５重量％以
下を含有していることを特徴とするプラズマエッチング
用電極板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6190995A JPH0837179A (ja) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | プラズマエッチング用電極板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6190995A JPH0837179A (ja) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | プラズマエッチング用電極板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0837179A true JPH0837179A (ja) | 1996-02-06 |
Family
ID=16267118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6190995A Pending JPH0837179A (ja) | 1994-07-21 | 1994-07-21 | プラズマエッチング用電極板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0837179A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005096361A1 (ja) * | 2004-04-01 | 2005-10-13 | Sumco Corporation | 耐久性に優れたプラズマエッチング用シリコン電極板 |
| CN100433270C (zh) * | 2004-04-01 | 2008-11-12 | 株式会社上睦可 | 耐久性的等离子体蚀刻用硅电极板 |
| KR20140085351A (ko) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | 플라즈마 에칭 장치용 실리콘 부재 및 플라즈마 에칭 장치용 실리콘 부재의 제조 방법 |
-
1994
- 1994-07-21 JP JP6190995A patent/JPH0837179A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005096361A1 (ja) * | 2004-04-01 | 2005-10-13 | Sumco Corporation | 耐久性に優れたプラズマエッチング用シリコン電極板 |
| KR100786050B1 (ko) * | 2004-04-01 | 2007-12-17 | 가부시키가이샤 사무코 | 내구성이 우수한 플라즈마 에칭용 실리콘 전극판 |
| CN100433270C (zh) * | 2004-04-01 | 2008-11-12 | 株式会社上睦可 | 耐久性的等离子体蚀刻用硅电极板 |
| DE112005000735B4 (de) * | 2004-04-01 | 2009-04-23 | Sumco Corp. | Siliciumelektrodenplatte für ein Plasmaätzen mit überlegener Haltbarkeit |
| US7820007B2 (en) | 2004-04-01 | 2010-10-26 | Sumco Corporation | Silicon electrode plate for plasma etching with superior durability |
| KR20140085351A (ko) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | 플라즈마 에칭 장치용 실리콘 부재 및 플라즈마 에칭 장치용 실리콘 부재의 제조 방법 |
| JP2014141403A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-08-07 | Mitsubishi Materials Corp | プラズマエッチング装置用シリコン部材及びプラズマエッチング装置用シリコン部材の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990202 |