JPH11343585A - ドライエッチング用石英ガラス部材およびそれを装着したドライエッチング装置 - Google Patents

ドライエッチング用石英ガラス部材およびそれを装着したドライエッチング装置

Info

Publication number
JPH11343585A
JPH11343585A JP10164430A JP16443098A JPH11343585A JP H11343585 A JPH11343585 A JP H11343585A JP 10164430 A JP10164430 A JP 10164430A JP 16443098 A JP16443098 A JP 16443098A JP H11343585 A JPH11343585 A JP H11343585A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
quartz glass
dry etching
glass member
etching
plasma
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.)
Granted
Application number
JP10164430A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3488383B2 (ja
Inventor
Kyoichi Inagi
恭一 稲木
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.)
Shin Etsu Quartz Products Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Quartz Products Co Ltd
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 Shin Etsu Quartz Products Co Ltd filed Critical Shin Etsu Quartz Products Co Ltd
Priority to JP16443098A priority Critical patent/JP3488383B2/ja
Priority to EP99110106A priority patent/EP0961308A3/en
Priority to US09/322,388 priority patent/US6514582B1/en
Publication of JPH11343585A publication Critical patent/JPH11343585A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3488383B2 publication Critical patent/JP3488383B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458Vessel
    • H01J37/32467Material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458Vessel
    • H01J37/32477Vessel characterised by the means for protecting vessels or internal parts, e.g. coatings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532Electrodes
    • H01J37/32559Protection means, e.g. coatings
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y10T428/131Glass, ceramic, or sintered, fused, fired, or calcined metal oxide or metal carbide containing [e.g., porcelain, brick, cement, etc.]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31Surface property or characteristic of web, sheet or block
    • Y10T428/315Surface modified glass [e.g., tempered, strengthened, etc.]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、パーティクルの発生がなく、シリコ
ンウェーハの電気特性を低下することのないドライエッ
チング用石英ガラス部材及びドライエッチング装置を提
供すること。 【解決手段】ドライエッチング用石英ガラス部材の少な
くともプラズマと接触する内表面を合成石英ガラスで構
成することを特徴とするドライエッチング用石英ガラス
部材及び該部材を装着したドライエッチング装置。

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装
置に関し、さらに詳しくは石英ガラス部材のエッチング
速度と表面粗さ変化量を低減し、エッチング時に発生す
るパーテクルを減少したドライエッチング装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】近年、シリコンウエーハ等の半導体素子
表面のエッチング処理にガスプラズマを利用したドライ
エッチング処理が用いられている。前記ドライエッチン
グ処理では、天然の石英ガラス容器の中にガスを導入
し、そのガスをマイクロ波によって励起してプラズマを
発生させ、この励起したガスでシリコンウェーハ表面の
酸化膜やPoly−Si膜をエッチングし、微細加工を
行う。前記ドライエッチング処理で使用するガスとして
はフッ素を含有したガス、たとえばCF4等が用いられ
るが、フッ素を含有したガスは、プラズマ状態でHF等
の副生成物を生成し、それが石英ガラスをエッチングし
てパーティクルを発生させ、それがシリコンウェーハ等
の半導体素子表面に付着し電気特性、特に絶縁破壊特性
を劣化する欠点があった。この欠点を解決する材料とし
てセラミックス容器等の耐プラズマ性に優れた材料が開
発されたが、いずれも石英ガラスに比べて誘電率が大き
くマイクロ波を透過しにくい欠点があり、依然として天
然石英ガラス部材が用いられているのが現状である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】こうした現状に鑑み、
本発明者等は、石英ガラスのフッ素プラズマ特性につい
て鋭意研究した結果、合成石英ガラスが天然石英ガラス
に比べてフッ素プラズマ特性に優れ、エッチング速度が
低いのみでなく、石英ガラス表面の表面粗さの変化量も
少なくパーティクルの発生が抑制されることを見出して
本発明を完成したものである。すなわち
【0004】本発明は、エッチング処理によるパーテク
ルの発生を抑制したドライエッチング用石英ガラス部材
を提供することを目的とする。
【0005】また、本発明は、上記ドライエッチング用
石英ガラス部材を装着したドライエッチング装置を提供
することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、ドライエッチング用石英ガラス部材の少なくとも
プラズマと接触する内表面を合成石英ガラスで構成する
ことを特徴とするドライエッチング用石英ガラス部材、
及び該ドライエッチング用石英ガラス部材を装着したド
ライエッチング装置に係る。
【0007】上述のとおり本発明のドライエッチング用
石英ガラス部材は少なくともプラズマと接触する内表面
を合成石英ガラスで構成されたドライエッチング用部材
であるが、特に内表面を構成する合成石英ガラスのプラ
ズマエッチング速度が40nm/分以下、表面粗さ(R
max)の変化量が1nm/分以下であることが好まし
い。石英ガラス部材のプラズマエッチング速度が40n
m/分を超えると、エッチングされた石英ガラスがパー
ティクルとなり、シリコンウェーハ表面に付着して、そ
の電気特性を劣化させる。また、石英ガラス部材の表面
粗さ(Rmax)の変化量が1nm/分を超えると、プラ
ズマと接触する石英ガラス表面の表面積が大きく変化
し、シリコンウェーハのエッチング速度を不安定にす
る。このエッチング速度の不安定化は、石英ガラス表面
が荒れると、プラズマによって発生したイオンやラジカ
ルが石英ガラス表面と反応し易くなり、プラズマ中のイ
オンやラジカルの量を減少する上に、エッチングによっ
て生成した副生成物が石英ガラス表面に付着し易くな
り、この副生成物がイオンやラジカルを吸収しエッチン
グ速度を低下することに起因する。その反面、石英ガラ
ス部材の表面が全くエッチングされないとエッチングに
よって生成した副生成物が石英ガラス部材の表面に付着
しても剥がれ易くなり、剥離した副生成物がシリコンウ
ェーハ表面に付着し、結果的にシリコンウェーハの特性
を低下することになる。そのため石英ガラス部材の表面
粗さの変化量は少なくとも0.001nm/分以上であ
ることが必要である。石英ガラスのエッチング速度は温
度にいぞんするが、本発明で規定するエッチング速度は
100℃でのエッチング速度とする。例えば100℃で
40nm/分は、300℃で約700nm/分となる。
【0008】本発明のドライエッチング用石英ガラス部
材の形状については特に特定されないがベルジャー型若
しくはプレート型が好適に使用できる。ここでいうプレ
ート型とは、円板、角板、リング、フランジ及び高さが
低い円板、角板、リング、フランジの加工品をいう。
【0009】上記ドライエッチング用石英ガラス部材
は、例えば次の製造方法で製造できる。すなわち、天然
石英ガラス及び合成石英ガラスの薄板を各々用意し、こ
の薄板を2枚重ねてカーボンの型枠にセットする。カー
ボン型枠を加熱し、前記石英ガラス薄板が熱変形し始め
たところで、上から荷重をかけて石英ガラス薄板をカー
ボン型の形状に成型することで、天然石英ガラスの薄板
と合成石英ガラスの薄板とを密着したカーボン型枠形状
の石英ガラス部材の製造方法である。使用する合成石英
ガラスとしては、気泡を含有しないことは勿論、重金属
不純物の含有量が少ないものが望ましく、さらに、組成
が均一で欠陥、脈理(OH基含有量の分布)等を少なく
した合成石英ガラスが好適である。前記合成石英ガラス
は、市販の合成石英ガラスを高温下でこねて、組成を均
一することで製造できる。また合成石英ガラスの肉厚
は、特に限定しないが使用中にエッチングされない程度
の肉厚は必要で、好ましくは、0.1mm以上であるこ
とが肝要である。また、合成石英ガラスの均質性Δn
は、1×10-3以下が必要となる。
【0010】本発明のドライエッチング用石英ガラス部
材を装着したドライエッチング装置の一例を図1に示
す。図1において、1は石英ガラスベルジャー、2はシ
リコンウエーハ、3は試料台、4はソレノイドコイル、
5はエッチングガス導入口、6は高周波電源、7は導波
管である。図1の装置において、試料台3に載置したウ
エーハ2を石英ガラスベルジャー内に移動し、マイクロ
トロン4から発生したマイクロ波を石英ガラスベルジャ
ー1に導入し、マイクロ波の電場と、それに対して垂直
方向に形成された磁場との相乗作用でエッチングガス導
入口5から導入されたガスをプラズマ化し、このプラズ
マ内で発生した電子にサイクロトロン運動を与えて、イ
オンエネルギーとしてウエーハに照射しウェーハ表面の
薄膜をエッチング処理する。
【0011】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施例について述べ
るがこれによって本発明はなんら限定されるものではな
い。
【0012】
【実施例】実施例1 高温下でよくこねて得たΔn=1×10-5の均質な合成
石英ガラス板(肉厚2mm)と天然石英ガラス板(肉厚
2mm)とをカーボンの型枠にセットし、加熱貼合せ
て、石英ガラスベルジャーを製造した。前記石英ガラス
ベルジャーをドライエッチング装置に装着し、そこにフ
ッ素ガスを含有したエッチングガスを供給し、2.45
GHzの高周波によってプラズマ化させシリコンウェー
ハをエッチングした。エッチング処理済シリコンウェー
ハ表面のパーティクルの数をモニターリングしたが、異
常は認められなかった。また、エッチング処理後の石英
ガラスベルジャーのエッチング速度及び表面粗さ(R
max)の変化量を測定したところ、それぞれエッチング
速度は10nm/分、表面粗さの変化量は0.05nm
/分であった。
【0013】実施例2 実施例1と同様にして得たΔn=1×10-4の均質な合
成石英ガラス板(肉厚2mm)と天然石英ガラス板(肉
厚2mm)とを加熱貼り合わせ石英ガラスベルジャーを
製造した。前記石英ガラスベルジャーをドライエッチン
グ装置に装着し、フッ素ガスを含有したエッチングガス
を供給し、2.45GHzの高周波によってガスをプラ
ズマ化させシリコンウェーハをエッチング処理した。処
理済シリコンウェーハ表面のパーティクルの数をモニタ
ーリングしたが、異常は認められなかった。しかし長時
間使用したところパーティクルの若干の増加がみられ
た。エッチング処理後の石英ガラスベルジャーのエッチ
ング速度及び表面粗さ(Rmax)の変化量を測定したと
ころ、それぞれエッチング速度は30nm/分、表面粗
さの変化量は0.5nm/分であった。
【0014】比較例1 肉厚4mmの天然石英ガラス板を用意し加熱貼り合わせ
成型して石英ガラスベルジャーを製造した。前記石英ガ
ラスベルジャーをドライエッチング装置に装着し、フッ
素ガスを含有したエッチングガスを供給し、2.45G
Hzの高周波はによってガスをプラズマ化させシリコン
ウェーハをエッチングした。エッチング処理済シリコン
ウェーハ表面のパーティクルの数をモニターリングした
ところ、最初の状態から多くのパーティクルが認めら
れ、使用期間が長くなるとともにその数が異常に増加し
た。エッチング処理後の石英ガラスベルジャーのエッチ
ング速度及び表面粗さ(Rmax)の変化量を測定したと
ころ、それぞれエッチング速度は100nm/分、表面
粗さの変化量は5nm/分であった。
【0015】
【発明の効果】本発明のドライエッチング用石英ガラス
部材は、プラズマエッチング速度が低い上に表面粗さの
変化量が少なくパーティクルの発生が少ない。前記ドラ
イエッチング用石英ガラス部材を装備したドライエッチ
ング装置はシリコンウェーハ表面にパーティクルが付着
することがなくその電気特性を低下させることがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】ドライエッチング用石英ガラス部材を装着した
ドライエッチング装置の概略図である。
【符号の説明】
1‥‥石英ガラスベルジャー 2‥‥シリコンウェーハ 3‥‥試料台 4‥‥ソレノイドコイル 5‥‥エッチングガス導入口 6‥‥高周波電源 7‥‥導波管

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ドライエッチング用石英ガラス部材の少な
    くともプラズマと接触する内表面を合成石英ガラスで構
    成することを特徴とするドライエッチング用石英ガラス
    部材。
  2. 【請求項2】合成石英ガラスのプラズマエッチング速度
    が40nm/分以下、表面粗さ(Rmax)の変化量が1
    nm/分以下であることを特徴とする請求項1記載のド
    ライエッチング用石英ガラス部材。
  3. 【請求項3】石英ガラス部材がベルジャーであることを
    特徴とする請求項1記載のドライエッチング用石英ガラ
    ス部材。
  4. 【請求項4】石英ガラス部材がプレートであることを特
    徴とする請求項1記載のドライエッチング用石英ガラス
    部材。
  5. 【請求項5】請求項1に記載のドライエッチング用石英
    ガラス部材を装着したドライエッチング装置。
JP16443098A 1998-05-29 1998-05-29 ドライエッチング用石英ガラス部材およびそれを装着したドライエッチング装置 Expired - Lifetime JP3488383B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16443098A JP3488383B2 (ja) 1998-05-29 1998-05-29 ドライエッチング用石英ガラス部材およびそれを装着したドライエッチング装置
EP99110106A EP0961308A3 (en) 1998-05-29 1999-05-25 Quartz glass member for use in dry etching and dry etching system equipped with the same
US09/322,388 US6514582B1 (en) 1998-05-29 1999-05-28 Quartz glass member for use in dry etching and dry etching system equipped with the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16443098A JP3488383B2 (ja) 1998-05-29 1998-05-29 ドライエッチング用石英ガラス部材およびそれを装着したドライエッチング装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11343585A true JPH11343585A (ja) 1999-12-14
JP3488383B2 JP3488383B2 (ja) 2004-01-19

Family

ID=15793016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16443098A Expired - Lifetime JP3488383B2 (ja) 1998-05-29 1998-05-29 ドライエッチング用石英ガラス部材およびそれを装着したドライエッチング装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6514582B1 (ja)
EP (1) EP0961308A3 (ja)
JP (1) JP3488383B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007088904A1 (ja) * 2006-01-31 2007-08-09 Tokyo Electron Limited マイクロ波プラズマ処理装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60128302T2 (de) * 2000-08-29 2008-01-24 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg Plasmafeste Quartzglas-Haltevorrichtung
JP4699517B2 (ja) * 2006-02-27 2011-06-15 エルジー・ケム・リミテッド 超薄型半透過反射用アクロマチック1/4波長位相差フィルム積層体及びその製造方法
JP6987021B2 (ja) * 2018-05-28 2021-12-22 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2928089C3 (de) * 1979-07-12 1982-03-04 Heraeus Quarzschmelze Gmbh, 6450 Hanau Verbundtiegel für halbleitertechnologische Zwecke und Verfahren zur Herstellung
US5359177A (en) * 1990-11-14 1994-10-25 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Microwave plasma apparatus for generating a uniform plasma
JP3266163B2 (ja) * 1992-10-14 2002-03-18 東京応化工業株式会社 プラズマ処理装置
US5609721A (en) * 1994-03-11 1997-03-11 Fujitsu Limited Semiconductor device manufacturing apparatus and its cleaning method
US5904778A (en) * 1996-07-26 1999-05-18 Applied Materials, Inc. Silicon carbide composite article particularly useful for plasma reactors
US6007673A (en) * 1996-10-02 1999-12-28 Matsushita Electronics Corporation Apparatus and method of producing an electronic device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007088904A1 (ja) * 2006-01-31 2007-08-09 Tokyo Electron Limited マイクロ波プラズマ処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP0961308A2 (en) 1999-12-01
JP3488383B2 (ja) 2004-01-19
US6514582B1 (en) 2003-02-04
EP0961308A3 (en) 2001-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0888190A (ja) プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
EP0184220A2 (en) Apparatus and method for carrying out dry etching
JP2023546468A (ja) 酸化物薄膜の製造方法
KR20120008472A (ko) 플라즈마 도핑장치 및 플라즈마 도핑방법
JPS6136589B2 (ja)
JP3488383B2 (ja) ドライエッチング用石英ガラス部材およびそれを装着したドライエッチング装置
US6960533B2 (en) Method of processing a sample surface having a masking material and an anti-reflective film using a plasma
JP2774367B2 (ja) プラズマプロセス用装置および方法
US20030068898A1 (en) Dry etching method for manufacturing processes of semiconductor devices
US6582617B1 (en) Plasma etching using polycarbonate mask and low-pressure high density plasma
JP3908898B2 (ja) 炭素系材料のエッチング方法
JPH0729898A (ja) 半導体製造方法
US5236537A (en) Plasma etching apparatus
US5133830A (en) Method of pretreatment and anisotropic dry etching of thin film semiconductors
JPH09263948A (ja) プラズマを用いた薄膜形成方法、薄膜製造装置、エッチング方法、及びエッチング装置
JP4350120B2 (ja) ダイヤモンドのエッチング方法
WO2002078749A2 (en) Atmospheric pressure rf plasma source using ambient air and complex molecular gases
JPS5939508B2 (ja) 乾式エツチング装置
JPS63292625A (ja) プラズマ制御方法
JP2895981B2 (ja) シリコン酸化膜形成方法
JPS58124223A (ja) プラズマ処理装置
JP2001077085A (ja) 試料の表面処理方法
JP2002083798A (ja) 表面処理方法
JPH01140725A (ja) Al−Si−Cu合金のドライエッチング方法
JP3605491B2 (ja) 反応性イオンエッチング装置

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071031

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081031

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091031

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101031

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111031

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121031

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131031

Year of fee payment: 10

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term