JPH0967685A - プラズマエッチング用平行平板電極 - Google Patents

プラズマエッチング用平行平板電極

Info

Publication number
JPH0967685A
JPH0967685A JP7254420A JP25442095A JPH0967685A JP H0967685 A JPH0967685 A JP H0967685A JP 7254420 A JP7254420 A JP 7254420A JP 25442095 A JP25442095 A JP 25442095A JP H0967685 A JPH0967685 A JP H0967685A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plate
electrode
reinforcing
reinforcing plate
electrode plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7254420A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuyuki Hayashi
和行 林
Seiichiro Miyata
征一郎 宮田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MIYATA R ANDEII KK
SOUZOU KAGAKU KK
SOZO KAGAKU KK
Original Assignee
MIYATA R ANDEII KK
SOUZOU KAGAKU KK
SOZO KAGAKU KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MIYATA R ANDEII KK, SOUZOU KAGAKU KK, SOZO KAGAKU KK filed Critical MIYATA R ANDEII KK
Priority to JP7254420A priority Critical patent/JPH0967685A/ja
Publication of JPH0967685A publication Critical patent/JPH0967685A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Plasma Technology (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電極板の冷却特性に優れ、電極板と補助板が
一体となったプラズマエッチング用平行平板電極に関す
る。 【解決手段】 Siからなる電極板と、該電極板の背面
に当接して該電極板を補強する補強板の組み合わせから
なり、該電極板と補強板の板面に多数のガス噴出孔が穿
孔され、該電極板と補強板の噴射孔が連通された構造の
プラズマエッチング用平行平板電極において、該補強板
が炭素材料からなり、該電極板と補強板の当接面が冶金
的に接合されてなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はプラズマエッチング用平
行平板電極に係わり、さらに詳しくは、電極板の冷却特
性に優れ、電極板と補助板が一体となったプラズマエッ
チング用平行平板電極に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来構造のプラズマエッチング用平行平
板電極では電極の冷却機構に問題がある。すなわち従来
構造は、Si電極の背面にアルミニウム補強板を密着さ
せて重ね合せ、さらにアルミニウム補強板の背面に冷却
ジャケットを密着させて冷却する機構である。Si電極
とアルミニウム補強板、アルミニウム補強板と冷却ジャ
ケットは単に物理的に接触しているだけであり、電極の
熱は接触界面を通して冷却ジャケットに伝達される機構
である。このためSi電極の冷却度合いは接触界面の接
触状態に大きく左右されるので、界面に隙間が生じない
ように極めて高精度に加工する必要がある。脆弱なSi
表面を高精度に加工すること自体高度な技術と熟練を必
要とする上に、なとえこれが達成できたとしても接触界
面での熱抵抗を零にすることは困難であり、冷却能力そ
のものに限界がある。また、Si電極、アルミニウム補
強板にはエッチングガス吐出孔が穿孔されており、ジャ
ケットはこの吐出孔を塞がないようにドーナツ型をして
おり、孔のない周辺部を冷却するだけである。したがっ
てこの構造では、ジャケットから距離が離れる電極中央
部は冷却されにくい欠点がある。また、Si電極は極め
て脆弱な材料であるために作業者が電極を取り付ける際
に、締め付けボルトを僅かに締め過ぎただけで電極が破
損するトラブルもある。
【0003】
【発明が解決する課題】本発明は、かかる状況に鑑みて
なされたもので、その目的とするところは、 電極部の冷却特性に優れ、 伝熱界面の高精度な加工は必要とせず、 電極取付け時の破損トラブルを防止できる 新しい構造の平行平板電極を提供せんとするものであ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記問題に
関して鋭意研究を行った結果、次の知見を得た。すなわ
ち、 伝熱界面の熱抵抗をなくすためにはSi電極と補強板
を冶金的に接合するのが有効であること。 この際、接合界面に金属の融液があると伝熱界面を高
精度に加工することは不要になること。 この際、電極部をボルトで締め付ける必要がなくなる
ために作業者による破損事故は最早皆無になること。以
上の知見を得た。 そしてSi電極とアルミニウム補強板を直接冶金的に
接合すると熱膨張係数の違いによって発生する熱応力に
よってSi電極が破壊されること。したがって補強板の
材質は 炭素材料が好ましいこと。 Si電極と同じSi材料が好ましいこと。また、アル
ミニウムを補強板として使用する場合、 (3〜6)×10−6の範囲の線膨脹係数を有する低
膨脹材料をアルミニウムとクラッドし、低膨脹材料側を
Si電極と接合するとよいこと。そして補強板に炭素を
使用する場合、表面から発生する炭素のダストは、 溶融Siを含浸させて表面をSiでメタライズすると
炭素ダストの発生が防止できること。あるいは 加熱により金属酸化物、金属窒化物を生成するいわゆ
るゾルーゲル法によってセラミック薄膜を生成する溶液
を含浸させ、加熱することによって表面にセラミック薄
膜を生成させ炭素ダストの発生が防止できること。また
炭素ダスト発生防止には、▲10▼ゾルーゲル法の溶液
のほかに無機金属ポリマー溶液も有効であること。 以上の知見を得た。本発明は以上の知見に基づいて成さ
れたものである。
【0005】
【発明の実施の形態】
[Si電極と補助板の冶金的接合]Si電極と補助板の
接触界面の熱抵抗をなくすためにはSi電極と補強板を
冶金的に接合するのが最も有効である。冶金的接合には
Si電極と補助板の固体界面同志を重ね合わせて拡散さ
せる接合、ロー材を挟んで接合界面に融液相を生成させ
る接合、いずれも有効であるが、なかでも融液相を生成
させる接合は接合界面を高精度に加工する必要がないの
で最も好ましい。接合部の加工精度は少なくとも融液層
の厚さの1/2以下であれば実質的に隙間なく接合する
ことができる。
【0006】補助板の材料としては、(3〜6)×10
−6の範囲の線膨脹係数を有する低膨脹材料が好まし
く、これに該当する材料としては、炭素材料、Mo,
W,42%Niアロイ、WC−Co超硬合金、および電
極と同材のSi材料等々である。補助板としてアルミニ
ウムを使用する場合、アルミニウムの片面に上記した
(3〜6)×10−6の範囲の線膨脹係数を有する低膨
脹材料(この場合はSiは除外)をクラッドし、この低
膨脹材料側をSi電極と接合すればよい。膨脹係数が上
記線膨脹係数の範囲の上限を越える場合、下限値未満の
場合、Siの接合界面に割れが発生する場合があり、好
ましくない。
【0007】Si電極と補助板の冶金的接合には、上記
したように界面に融液が生成される接合が最も好まし
く、このためには界面にろう材を挟んでろう材の融点以
上に加熱する接合、およびろう材とSiを反応させて低
融点の融液を生成させる接合を選択すればよい。ろう材
としては低融点合金およびSiと反応して低融点合金を
生成する材料が好ましい。前者の材料としては、In,
Sn,In−Sn合金、Zn,Zn合金、Pb,Pb合
金、Cd,Cd合金等々、後者の材料としては、Auが
ある。AuはSiと反応して融点370℃の共晶合金を
生成する。後者の場合は補助板にSiを使用する場合に
有効である。前者の材料で接合するに当たり、ろう材が
濡れやすいように接合界面をNi,Co,Au,Ag等
の金属でメタライズしておくのは効果がある。メタライ
ズの手段としてはメッキ、スパッタリング等が有効であ
る。
【0008】補助板に炭素材料を使用する場合炭素ダス
トの発生が問題になる。この場合、吐出孔内面に溶融S
iを含浸するとダストが発生しなくなる。また、加熱に
より金属酸化物、金属窒化物を生成するいわゆるゾルー
ゲル法によってセラミック薄膜を生成する溶液を含浸さ
せ、加熱して表面にセラミック薄膜を生成させると炭素
ダストの発生が防止できる。ゾルーゲル法の溶液のほか
に無機金属ポリマー溶液も有効である。
【0009】溶融Siの含浸は、炭素表面にSiの粉
末、粒、板を載せ不活性、還元、あるいは真空雰囲気で
1450〜1500℃に加熱溶融すると、溶融したSi
が炭素表面から内部に浸透していく。Siの浸透した表
面は銀色の硬い表面になる。ほとんどは金属Siで一部
SiCが生成している。
【0010】ゾルーゲル法の溶液としてはSi,Al等
のアルコキシド溶液、とりわけSiのアルコキシド溶液
が有効である。無機金属ポリマー溶液は、ポリシラザン
等の溶液が有効であり、これらの溶液を炭素表面に含浸
し、これを大気中で200〜400℃に加熱すると表面
に酸化シリコンの被膜が生成される。被膜厚さは数ミク
ロンで、表面はガラス状、平滑で炭素ダストの発生はな
くなる。ポリシラザンの場合、窒化雰囲気、600℃以
上で加熱すると窒化膜が形成され、酸化臆同様、炭素ダ
ストの発生防止に効果がある。
【0011】接合部に融液が形成されて接合された場
合、Si電極、補助板の材質とは異質な材料の層が吐出
孔の内面にむき出しになる。半導体製造上汚染が懸念さ
れる場合、むき出しになった溶融金属部を上記した加熱
により金属酸化物、金属窒化物を生成するいわゆるゾル
ーゲル法および無機金属ポリマー溶液によってセラミッ
ク薄膜を生成させ、表面をセラミック薄膜で被覆すると
この問題を解決できる。
【0012】
【実施例】図面によって本発明構造を説明する。図1〜
4は本発明電極の構造の説明図である。図1,2は補助
板が炭素材料、図3は補助板がアルミニウム板とモリブ
デン板のクラッド材、図4は補助板、電極共に単結晶S
i製の場合の説明図である。図1において、1は黒鉛製
補助板、2はSi電極板である。1の素材は高純度等方
性黒鉛、2は単結晶Siである。3は黒鉛補助板に穿孔
したエッチングガス吐出孔、4はSi電極に穿孔したエ
ッチングガス吐出孔である。3の孔径は4の孔径より小
さく、3と4の各孔はお互い重ね合わせたとき、孔の位
置がうまく整合して連通するように加工されている。1
と2の重ね併せた面はInでロー付されている。1の黒
鉛製補助板のガス吐出孔の内面には図2に示すように炭
素ダストが発生しないようにSiアルコキシド溶液が含
浸され、熱処理されてシリカガラス膜5が被覆されてい
る。また、シリカガラス膜5の被覆はInロー付部の吐
出孔内面に露出した部分にもおよび、エッチングガスが
Inによって汚染しないような措置が高じられている。
図3において、補助板はアルミニウム板6とモリブデン
板7の積層クラッド材からなり、アルミニウム板とモリ
ブデン板、およびモリブデン板とSi電極2が共にIn
でロー付されている。図4は補助板8とSi電極2が共
に単結晶Si製である。電極と補助板が一体になったも
のを単一の材料から作成すると厚さの厚い高価な素材を
使用しなければならない。本例は比較的安価な薄い材料
を張り合わせることによって一体型を形成したものであ
る。
【0013】
【発明の効果】以上詳記したように本発明電極は、電極
部の冷却特性に優れ、伝熱界面の高精度な加工は必要と
せず、かつ電極取付け時の破損トラブルを防止できるも
のであり、半導体のプラズマエッチング性能の向上に多
大の貢献を成すものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は補助板に炭素材料を使用した電極の説明
図。
【図2】図2は補助板に炭素材料を使用した電極の説明
図。
【図3】図3は補助板に炭素材料を使用した電極の説明
図。
【図4】図4は補助板に炭素材料を使用した電極の説明
図。
【符号の説明】
1…黒鉛製補助板 2…Si電極板 3…エッチングガス吐出孔 4…エッチングガス吐出孔 5…シリカガラス膜 6…アルミニウム板 7…モリブデン板 8…Si製補助板

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】Siからなる電極板と、該電極板の背面に
    当接して該電極板を補強する補強板の組み合わせからな
    り、該電極板と補強板の板面に多数のガス噴出孔が穿孔
    され、該電極板と補強板の噴射孔が連通された構造のプ
    ラズマエッチング用平行平板電極において、該補強板が
    炭素材料からなり、該電極板と補強板の当接面が冶金的
    に接合されてなることを特徴とするプラズマエッチング
    用平行平板電極。
  2. 【請求項2】Siからなる電極板と、該電極板の背面に
    当接して該電極板を補強する補強板の組み合わせからな
    り、該電極板と補強板の板面に多数のガス噴出孔が穿孔
    され、該電極板と補強板の噴射孔が連通された構造のプ
    ラズマエッチング用平行平板電極において、該補強板が
    炭素材料からなり、該電極板と補強板の当接面が冶金的
    に接合されてなると共に、該補強板の噴射孔内面に溶融
    Siを含浸被覆されてなることを特徴とするプラズマエ
    ッチング用平行平板電極。
  3. 【請求項3】Siからなる電極板と、該電極板の背面に
    当接して該電極板を補強する補強板の組み合わせからな
    り、該電極板と補強板の板面に多数のガス噴出孔が穿孔
    され、電極板と補強板の噴射孔が連通された構造のプラ
    ズマエッチング用平行平板電極において、該補強板が炭
    素材料からなり、該電極板と補強板の当接面が冶金的に
    接合されてなると共に、該補強板の噴射孔内面にセラミ
    ック薄膜が被覆されてなることを特徴とするプラズマエ
    ッチング用平行平板電極。
  4. 【請求項4】上記セラミック薄膜が、ゾルーゲル法によ
    る被膜である請求項3に記載の平行平板電極。
  5. 【請求項5】上記セラミック薄膜が、無機金属ポリマー
    溶液を被覆、加熱して形成させた被臆である請求項3に
    記載の平行平板電極。
  6. 【請求項6】Si電極板と、該電極板の背面に当接して
    該電極板を補強する補強板の組み合わせからなり、該電
    極板と補強板の板面に多数のガス噴出孔が穿孔され、該
    電極板と補強板の噴射孔が連通された構造のプラズマエ
    ッチング用平行平板電極において、該補強板がSiから
    なり、該電極板と補強板の当接面が冶金的に接合されて
    なることを特徴とするプラズマエッチング用平行平板電
    極。
  7. 【請求項7】Siからなる電極板と、該電極板の背面に
    当接して該電極板を補強する補強板の組み合わせからな
    り、該電極板と補強板の板面に多数のガス噴出孔が穿孔
    され、該電極板と補強板の噴射孔が連通された構造のプ
    ラズマエッチング用平行平板電極において、該補強板
    が、(3〜6)×10−6の範囲の線膨脹係数を有する
    低膨脹材料とアルミニウムが冶金的に接合された構造の
    積層クラッド材料からなり、該Si電極板は該クラッド
    材の低膨脹材料側と冶金的に接合されてなることを特徴
    とするプラズマエッチング用平行平板電極。
JP7254420A 1995-08-25 1995-08-25 プラズマエッチング用平行平板電極 Pending JPH0967685A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7254420A JPH0967685A (ja) 1995-08-25 1995-08-25 プラズマエッチング用平行平板電極

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7254420A JPH0967685A (ja) 1995-08-25 1995-08-25 プラズマエッチング用平行平板電極

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0967685A true JPH0967685A (ja) 1997-03-11

Family

ID=17264739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7254420A Pending JPH0967685A (ja) 1995-08-25 1995-08-25 プラズマエッチング用平行平板電極

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0967685A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10200279B4 (de) * 2001-01-11 2006-08-17 Samsung Electronics Co., Ltd., Suwon Gasinjektor-Anordnung mit Gasinjektoren aus einem Keramikmaterialblock mit Gasinjektorlöchern, die sich durch diesen erstrecken, und ein die Gasinjektor-Anordnung enthaltenes Ätzgerät
WO2008123142A1 (ja) * 2007-03-27 2008-10-16 Sekisui Chemical Co., Ltd. プラズマ処理装置
WO2010003321A1 (zh) * 2008-07-09 2010-01-14 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 一种进气装置及应用该进气装置的半导体处理设备
JP2010507231A (ja) * 2006-10-16 2010-03-04 ラム リサーチ コーポレーション 粒子を低減させる機能を持つ上部電極裏当て部材
JP2010524205A (ja) * 2007-03-30 2010-07-15 ラム リサーチ コーポレーション 半導体材料処理装置用の低粒子性能を有するシャワーヘッド電極及びシャワーヘッド電極アセンブリ
US10879053B2 (en) 2013-06-03 2020-12-29 Lam Research Corporation Temperature controlled substrate support assembly

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10200279B4 (de) * 2001-01-11 2006-08-17 Samsung Electronics Co., Ltd., Suwon Gasinjektor-Anordnung mit Gasinjektoren aus einem Keramikmaterialblock mit Gasinjektorlöchern, die sich durch diesen erstrecken, und ein die Gasinjektor-Anordnung enthaltenes Ätzgerät
JP2010507231A (ja) * 2006-10-16 2010-03-04 ラム リサーチ コーポレーション 粒子を低減させる機能を持つ上部電極裏当て部材
US8709202B2 (en) 2006-10-16 2014-04-29 Lam Research Corporation Upper electrode backing member with particle reducing features
WO2008123142A1 (ja) * 2007-03-27 2008-10-16 Sekisui Chemical Co., Ltd. プラズマ処理装置
JP2010524205A (ja) * 2007-03-30 2010-07-15 ラム リサーチ コーポレーション 半導体材料処理装置用の低粒子性能を有するシャワーヘッド電極及びシャワーヘッド電極アセンブリ
US8443756B2 (en) 2007-03-30 2013-05-21 Lam Research Corporation Showerhead electrodes and showerhead electrode assemblies having low-particle performance for semiconductor material processing apparatuses
KR101512524B1 (ko) * 2007-03-30 2015-04-15 램 리써치 코포레이션 반도체 재료 프로세싱 장치용 저-입자 성능을 갖는 샤워헤드 전극 및 샤워헤드 전극 어셈블리
WO2010003321A1 (zh) * 2008-07-09 2010-01-14 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 一种进气装置及应用该进气装置的半导体处理设备
US10879053B2 (en) 2013-06-03 2020-12-29 Lam Research Corporation Temperature controlled substrate support assembly

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100900015B1 (ko) 기판 적재대
EP2587536B1 (en) Semiconductor substrate having copper/diamond composite material and method of making same
US4602731A (en) Direct liquid phase bonding of ceramics to metals
US6123797A (en) Method for coating a non-wetting fluidizable and material onto a substrate
US6830780B2 (en) Methods for preparing brazeable metallizations for diamond components
KR890000912B1 (ko) 세라믹과 금속과의 접합방법
US6531226B1 (en) Brazeable metallizations for diamond components
JPH0510309B2 (ja)
US7270885B1 (en) Method for brazing ceramic-containing bodies, and articles made thereby
JP3040203B2 (ja) 高温安定性複合体及びその製法
JPS5846059B2 (ja) 半導体装置
US3793705A (en) Process for brazing a magnetic ceramic member to a metal member
US6884511B1 (en) Method for brazing ceramic-containing bodies, and articles made thereby
JPH0967685A (ja) プラズマエッチング用平行平板電極
US7159757B2 (en) Metal/ceramic bonding article and method for producing same
US5653379A (en) Clad metal substrate
JP2760987B2 (ja) セラミックスと金属との接合方法
JPH01273691A (ja) Ni―Zrハンダ箔
JPH0870036A (ja) 静電チャック
JPH01249296A (ja) ろう付けペースト
EP0066895B1 (en) Method of joining ni-base heat-resisting alloys
JP3392594B2 (ja) アルミニウム−セラミックス複合基板のエッチング処理方法およびエッチング液
JPH0472793B2 (ja)
JPH0451583A (ja) 金属板接合セラミックス基板
JP2003335585A (ja) 活性金属法によるセラミックスの接合方法