WO2005096361A1 - 耐久性に優れたプラズマエッチング用シリコン電極板 - Google Patents

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silicon
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single crystal
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Hideki Fujiwara
Kazuhiro Ikezawa
Hiroaki Taguchi
Naofumi Iwamoto
Toshinori Ishii
Takashi Komekyu
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Sumco Corporation
Mitsubishi Materials Corporation
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    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532—Electrodes
    • H01J37/3255—Material

Definitions

  • the present invention relates to a silicon electrode plate for plasma etching having excellent durability.
  • a plasma etching apparatus is used to etch a silicon wafer with an interlayer insulating film (hereinafter, referred to as a wafer), and silicon is used as an electrode material in the apparatus.
  • the silicon electrode plate for plasma etching has a structure in which through-hole gas holes 5 are provided in parallel with the thickness direction of the silicon single crystal plate as shown in the schematic partial cross-sectional explanatory view of FIG. RU
  • the silicon electrode plate 1 for plasma etching is fixed substantially at the center in a vacuum vessel (not shown).
  • the silicon electrode plate 1 for plasma etching and the silicon wafer 4 were placed on the gantry 6 by applying a high-frequency voltage while placing the wafers 4 on the gantry 6 and flowing the etching gas 7 through the through-hole gas holes 5 toward the wafer 4.
  • the plasma 2 is generated during the period 4 and the plasma 2 is applied to the wafer 4 to etch the surface of the nano 4! / ⁇ .
  • a current collecting portion is locally generated at an end opening of the through-hole gas hole 5 in contact with the plasma 2, and this portion is formed. Wears out preferentially.
  • the through-hole gas holes 5 provided in parallel with the thickness direction of the silicon electrode plate 1 for plasma etching have the through-hole gas holes 5 on the surface in contact with the plasma 2 spread downward as shown in FIG. As a result, the consumable hole 3 is formed.
  • the conventional silicon electrode plate for plasma etching which is a silicon single crystal plate, has a length of a through-hole gas hole 5 having a uniform diameter because a consumable hole 3 is generated immediately after a consumable hole 3 is generated and a consumable hole 3 is generated by a plasma etching operation. A is reduced so that the wafer etch It tends to be uneven.
  • a silicon electrode plate for plasma etching made of silicon containing 0.01 ppm to 5% by mass of a dopant of any one of P, As, Sb, and B is used. Is provided.
  • the silicon electrode plate for plasma etching made of the doped silicon single crystal plate is excellent in electric conductivity, so that the formation of the consumable hole 3 due to the generation of a local current collecting portion is suppressed. Therefore, it is said that the consumption of the through-hole gas holes 5 is reduced, the flow of the etching gas becomes uniform, and the life is extended (see Patent Document 1 or 2).
  • the consumable holes 3 are generated by performing plasma etching for a long time.
  • the amount of consumable holes 3 formed in the silicon electrode plate for plasma etching 1 varies in-plane, in recent years, the density of the plasma 2 has been kept uniform and the etching of the anodes 4 has been made more uniform.
  • one silicon electrode plate 1 for plasma etching needs to be replaced as soon as the use time is short. The exchanged silicon electrode plate 1 for plasma etching is scrapped, so that it is wastefully used.
  • Patent Document 1 JP-A-8-37179
  • Patent Document 2 JP-A-10-17393
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and has even more excellent durability with less consumption of through-hole gas holes (that is, generation of consumption holes) even after long-time plasma etching.
  • An object of the present invention is to provide a silicon electrode plate for plasma etching having a small in-plane distribution of holes.
  • the present inventors have conducted research to obtain a silicon electrode plate for plasma etching which has higher durability and has less in-plane distribution of consumable holes! was gotten.
  • the silicon electrode plate for plasma etching which has the power of a silicon single crystal plate coexisting with one or two of the elements, further reduces the consumption of through-hole gas holes and the in-plane wear variation. Becomes smaller.
  • the present invention has been made based on vigorous research results.
  • the silicon electrode plate for plasma etching of the present invention contains a silicon single crystal containing boron in an atomic ratio of 3 to 1 lppba and further containing 0.5 to 6 ppba in total of one or two of phosphorus and arsenic. It is a silicon electrode plate for plasma etching having excellent durability.
  • the content of boron more than l ip pba, or the sum of one or two of phosphorus and arsenic is 6 ppb a
  • the content of boron contained in the silicon electrode plate for plasma etching and the total content of one or two of phosphorus and arsenic are changed to boron: 3 to: L lppba, phosphorus and arsenic. Total of one or two of them: Specified at 0.5 to 6 ppba.
  • the silicon electrode plate for plasma etching When the silicon electrode plate for plasma etching is used, the amount of consumption of the through-holes becomes uniform, and uniform plasma etching can be performed for a longer time than before. For this reason, the number of replacements of the plasma etching silicon electrode plate by plasma etching can be greatly reduced, which can greatly contribute to the development of the semiconductor device industry.
  • FIG. 1 is a schematic partial cross-sectional explanatory view for explaining a use state of a silicon electrode plate for plasma etching.
  • FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view for explaining a consumption state in through-hole gas holes of a silicon electrode plate for plasma etching.
  • a Si raw material having a purity of 11N was dissolved, B and P were initially doped, and a Si melt containing B and P respectively: B: l to 15 ppba and P: l to: LOppba was prepared.
  • silicon single crystal silicon with a diameter of 300 mm was prepared by the CZ method. This ingot was cut into a ring with a diamond band saw to a thickness of 8 mm, and a silicon single crystal electrode substrate having a diameter of 290 mm and a thickness of 6 mm was formed by cutting.
  • the silicon electrode plate for plasma etching of the present invention (hereinafter referred to as the electrode plate of the present invention) 1 to 14 having the contents of B and P shown in Table 1 by removing the surface processing layer by Silicon electrode plates (hereinafter, referred to as comparative electrode plates) 1, 2 and silicon electrode plates for conventional plasma etching (hereinafter, referred to as conventional electrode plates) 1, 2 were produced.
  • the B and P contents of these electrode plates were measured by a photoluminescence method, in which a cooled sample was irradiated with an Ar laser and the excited photoluminescence light was detected using a diffraction grating spectrometer.
  • a wafer was prepared in which a SiO layer was formed on the surface by CVD in advance.
  • the electrode plates 1 to 14 of the present invention, the comparative electrode plates 1 and 2, and the conventional electrode plates 1 and 2 were each set in a plasma etching apparatus, and the wafer on which the SiO layer was formed was further plasma-etched.
  • Plasma etching of the SiO layer on the wafer surface was performed under the following conditions.
  • Etching gas composition 90sccmCHF + 4sccmO + 150sccmHe
  • a Si raw material having a purity of 11N was dissolved, B and As were initially doped, and a Si melt containing B and As in B: l to 15 ppba and As: l to LOppba, respectively, was prepared.
  • silicon single crystal silicon with a diameter of 300 mm was prepared by the CZ method. This ingot was cut into a slice of 8 mm in thickness with a diamond band saw, and a silicon single crystal electrode substrate having a diameter of 290 mm and a thickness of 6 mm was formed by cutting.
  • Electrode plates 15 to 28 of the present invention, comparative electrode plates 3 and 4, and conventional electrode plate 3 were produced.
  • the B and As contents of these electrode plates were measured by a photoluminescence method. Further, a wafer was prepared in which a SiO layer was formed on the surface by CVD in advance.
  • Each of the electrode plates 15 to 28 of the present invention, the comparative electrode plates 3 and 4, and the conventional electrode plate 3 is set in a plasma etching apparatus, and the wafer on which the SiO layer is formed is further plasma-etched.
  • the length of the through-hole gas holes provided in the electrode plates 15 to 28 of the present invention, the comparative electrode plates 3 and 4, and the conventional electrode plate 3 is 1 mm.
  • the point in time was defined as the service life, and the number of wafers etched until the service life was reached was determined. Table 2 shows the obtained results.
  • Chamber one internal pressure 10 _ 1 Torr
  • Etching gas composition 90sccmCHF + 4sccmO + 150sccmHe
  • the electrode plates 15 to 28 of the present invention containing both B and As are the conventional electrode plates 1 containing only B of Table 1 and the conventional electrode plates containing only As of Table 2 alone. It can be seen that the service life is longer than that of 3. Further, it can be seen that the comparative electrode plates 3 and 4 containing both amounts of B and As out of the range of the present invention are not preferable because the service life is short.
  • a Si raw material having a purity of 11N was melted, and B, P, and As were initially doped to prepare a molten silicon containing B, P, and As in B: l to 15 ppba and P + As: l to 10 ppba, respectively. .
  • silicon single crystal silicon with a diameter of 300 mm was prepared by the CZ method. This ingot was cut into slices with a diamond band saw to a thickness of 8 mm, and a silicon single crystal electrode substrate having a diameter of 290 mm and a thickness of 6 mm was produced by cutting.
  • Through-hole gas holes having a diameter of 0.3 mm are formed in the silicon single crystal electrode substrate at intervals of 5 mm, and the silicon single crystal electrode substrate is immersed in a mixed solution of hydrofluoric acid, acetic acid and nitric acid for 5 minutes.
  • electrode plates 29 to 33 of the present invention and comparative electrode plates 5 and 6 were produced.
  • the B, P, and As contents of these electrode plates were measured by a photoluminescence method. Further, a wafer was prepared in which a SiO layer was formed on the surface by CVD in advance.
  • the electrode plates 29 to 33 of the present invention and the comparative electrode plates 5 and 6 are each set in a plasma etching apparatus, and the wafer on which the SiO layer is formed is set in the plasma etching apparatus.
  • the length of the through-hole gas holes provided in the electrode plates 29 to 33 of the present invention and the comparative electrode plates 5 and 6 was 1 mm.
  • the service life was defined as the time when ⁇ was reached, and the number of wafers etched until the service life was reached was determined. Table 3 shows the obtained results.
  • Etching gas yarn 90sccmCHF + 4sccmO + 150sccmHe ⁇
  • Electrode piece 6 12. 0 6.5 ⁇ . 7 7.2 16211 [0024] From the results shown in Table 3, the electrode plates 29 to 33 of the present invention containing both B, P, and As contain the conventional electrode plate 1 containing B alone in Table 1 and the P electrode alone in Table 1 It can be seen that both the conventional electrode plate 2 and the conventional electrode plate 3 containing As alone in Table 2 have a longer service life. Further, it can be seen that the comparative electrode plates 5, 6 including both the content of B and the total content of P and As, which are out of the range of the present invention, are not preferable because the service life is short.
  • the silicon electrode plate for plasma etching of the present invention can perform plasma etching more uniformly for a longer time than before. Therefore, the number of replacements of the silicon electrode plate for plasma etching by plasma etching can be greatly reduced, which can greatly contribute to the development of the semiconductor device industry.

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Abstract

　このプラズマエッチング用シリコン電極板は、原子比でボロン：３～１１ｐｐｂａを含有し、さらに燐および砒素のうちの１種または２種の合計を０．５～６ｐｐｂａ含有するシリコン単結晶からなることを特徴とする耐久性に優れたプラズマエッチング用シリコン電極板である。

Description

明 細 書
耐久性に優れたプラズマエッチング用シリコン電極板
技術分野
[0001] この発明は、耐久性に優れたプラズマエッチング用シリコン電極板に関する。
本願は、 2004年 4月 1日に出願された日本国特許出願第 2004— 108731号、お よび 2004年 8月 12日に出願された日本国特許出願第 2004— 234961号に対し優 先権を主張し、その内容をここに援用する。
背景技術
[0002] 一般に、半導体集積回路を製造する際に、シリコンウェハ上に形成された層間絶 縁膜をエッチングする必要がある。この層間絶縁膜付きシリコンウェハ（以下、ウェハ と呼ぶ）をエッチングするためにプラズマエッチング装置が使用されており、この装置 内の電極材としてシリコンが使用されている。そのプラズマエッチング用シリコン電極 板は、図 1の一部断面概略説明図に示されるように、シリコン単結晶板の厚さ方向に 平行に貫通細孔ガス穴 5が設けられた構造を有して 、る。このプラズマエッチング用 シリコン電極板 1は真空容器（図示せず）内のほぼ中央に固定されている。架台 6の 上にウエノ、 4を載置し、エッチングガス 7を貫通細孔ガス穴 5を通してウェハ 4に向つ て流しながら高周波電圧を印加することにより、プラズマエッチング用シリコン電極板 1とウエノ、 4の間にプラズマ 2を発生させ、このプラズマ 2をウェハ 4に作用させてゥェ ノヽ 4の表面をエッチングするようになって!/ヽる。
[0003] プラズマエッチング用シリコン電極板 1を用いてプラズマエッチングを行うと、プラズ マ 2に接する貫通細孔ガス穴 5の端部開口部に局所的に集電部分が発生し、この部 分が優先的に消耗する。プラズマエッチング用シリコン電極板 1の厚さ方向に平行に 設けられている貫通細孔ガス穴 5は、図 2に示されるように、プラズマ 2に接する面の 貫通細孔ガス穴 5が下広がりになるように拡大消耗し、消耗穴 3が形成される。 従来のシリコン単結晶板力 なるプラズマエッチング用シリコン電極板 1は、消耗穴 3が生成しやすぐプラズマエッチング操作による消耗穴 3が生成することにより均一 な径を有する貫通細孔ガス穴 5の長さ aが減少し、そのためにウェハのエッチングが 不均一になりやすい。
[0004] 力かる問題点を解決するために、 P、 As、 Sb、 Bのうちのいずれ力 1種のドーパント を 0. 01ppm〜5質量％含有させたシリコンからなるプラズマエッチング用シリコン電 極板が提供されて ヽる。このドーピングされたシリコン単結晶板カゝらなるプラズマエツ チング用シリコン電極板は電気伝導性に優れ、そのために局所的集電部分の発生 による消耗穴 3の形成が抑えられる。したがって、貫通細孔ガス穴 5の消耗が減少し、 エッチングガスの流れが均一となり、寿命が延びるといわれている（特許文献 1または 2参照)。
しかし、力かる消耗穴 3は長時間プラズマエッチングを行うことにより発生することは 避けられない。また、プラズマエッチング用シリコン電極板 1に形成された消耗穴 3の 生成量に面内ばらつきが発生するため、近年、プラズマ 2の密度を均一に保持しゥェ ノ、 4のエッチングを一層均一に保つことが要求されるようになると、一枚のプラズマェ ツチング用シリコン電極板 1を使用する時間が短ぐ早期に交換しなければならない。 そして交換したプラズマエッチング用シリコン電極板 1はスクラップとなるために無駄 な使い方がなされている。
特許文献 1 :特開平 8— 37179号公報
特許文献 2 :特開平 10— 17393号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] 本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、長時間プラズマエッチングを行つ ても貫通細孔ガス穴の消耗 (すなわち、消耗穴の生成）が少ない耐久性に一層優れ 、消耗穴の面内分布が少ないプラズマエッチング用シリコン電極板の提供を目的と する。
課題を解決するための手段
[0006] 本発明者等は、かかる観点から、耐久性に一層優れ、かつ消耗穴の面内分布が少 な!、プラズマエッチング用シリコン電極板を得るべく研究を行った結果、以下の研究 結果が得られた。
(A)ボロンまたは燐を単独で含むシリコン単結晶板よりも、ボロンと共に、燐おょび砒 素のうちの 1種又は 2種とを共存して含むシリコン単結晶板力もなるプラズマエツチン グ用シリコン電極板の方が貫通細孔ガス穴の消耗が一層少なくなるとともに、面内の 消耗ばらつきが小さくなる。
(B)これらの含有量は原子比でボロン： 3〜： L lppba (parts per billion atoms)、燐およ び砒素のうちの 1種又は 2種の合計： 0. 5〜6ppbaの範囲内であることが好ましい。
[0007] この発明は、力かる研究結果に基づいてなされたものである。
本発明のプラズマエッチング用シリコン電極板は、原子比でボロン： 3〜l lppbaを 含有し、さらに燐および砒素のうちの 1種または 2種の合計を 0. 5〜6ppba含有する シリコン単結晶からなる耐久性に優れたプラズマエッチング用シリコン電極板である。
[0008] 原子比で、ボロン： 3ppba未満、または燐および砒素のうちの 1種または 2種の合計
: 0. 5ppba未満の場合、消耗量に関して所望の効果が得られず、一方、ボロン： l ip pbaを越えて含有する力、または燐および砒素のうちの 1種または 2種の合計が 6ppb aを越えて含有する場合、エッチングプレートの面内分布が不均一になるので好まし くない。このため、プラズマエッチング用シリコン電極板に含まれるボロンの含有量と、 燐および砒素のうちの 1種又は 2種の合計の含有量とを、ボロン： 3〜： L lppba、燐お よび砒素のうちの 1種又は 2種の合計： 0. 5〜6ppbaに定める。
発明の効果
[0009] このプラズマエッチング用シリコン電極板を使用すると、貫通細孔の消耗量が均一 になり、従来よりも長時間均一なプラズマエッチングを行うことができる。このため、プ ラズマエッチングによるプラズマエッチング用シリコン電極板の交換回数を大幅に減 らすことができ、半導体装置産業の発展に大いに貢献しうる。
図面の簡単な説明
[0010] [図 1]図 1は、プラズマエッチング用シリコン電極板の使用状態を説明するための一部 断面概略説明図である。
[図 2]図 2は、プラズマエッチング用シリコン電極板の貫通細孔ガス穴における消耗状 態を説明するための断面説明図である。
[0011] 2 プラズマ
3 消耗穴
4 ウエノヽ
5 貫通細孔ガス穴
6 架台
7 エッチングガス
発明を実施するための最良の形態
[0012] 以下、本発明の好適な実施例について説明する。
実施例 1
[0013] 純度 11Nの Si原料を溶解し、 Bおよび Pを初期ドープして Bおよび Pをそれぞれ B: l〜15ppba, P: l〜： LOppba含む Si溶湯を作製した。この Si溶湯を用いて CZ法によ り直径： 300mmのシリコン単結晶シリコンを作製した。このインゴットをダイヤモンドバ ンドソーにより厚さ： 8mmに輪切り切断した後、切削加工により直径： 290mm、厚さ： 6mmのシリコン単結晶電極基板を作製した。
このシリコン単結晶電極基板に、直径: 0. 3mmの貫通細孔ガス穴を 5mm間隔で 形成し、ついで、このシリコン単結晶電極基板をフッ酸、酢酸、硝酸の混合液に 5分 間浸漬して表面加工層を除去することにより、表 1に示された含有量の B, Pを有する 本発明プラズマエッチング用シリコン電極板 (以下、本発明電極板という） 1〜14、比 較プラズマエッチング用シリコン電極板 (以下、比較電極板という） 1, 2、および従来 プラズマエッチング用シリコン電極板 (以下、従来電極板という） 1, 2を作製した。 これら電極板の Bおよび Pの含有量は、フォトルミネッセンス法、すなわち冷却され た試料に Arレーザーを照射し、励起されたフォトルミネッセンス光を回折格子分光器 を用いて検出する方法により測定した。
さらに、予め CVD法により SiO層が表面に形成されたウェハを用意した。
2
[0014] [表 1] ドーパン卜の濃度 電極板が寿命に
(p p b a) いたるまでに 種別
エッチングされた
B P
ゥェ八の数 （枚）
1 3. 0 1. 0 21 1 10
2 3. 7 0. 8 21080
3 3. 7 5. 2 20756
4 4. 0 2. 〇 22153
5 4. 6 1. 0 22197
6 5. 0 0. 9 23412 本発明 7 5. 0 2. 0 23213 電極板 8 6. 1 1. 3 21 157
9 6. 0 2. 〇 21995
1〇 6. 4 3. 5 21033
1 1 了. 0 3. 0 20816
12 8. 0 4. 4 23702
1 3 8. 7 3. 9 22983
14 10. 7 5. 8 21033 比較 1 2 0. 3 18820 電極板 2 12. 0 6. 5 17455 従来 1 5 ― 19020 電極板 2 一 5 1721 1
この本発明電極板 1〜14、比較電極板 1, 2、および従来電極板 1, 2をそれぞれプ ラズマエッチング装置にセットし、さらに SiO層が形成されたウェハをプラズマエッチ
2
ング装置にセットした。
以下の条件で、ウェハ表面の SiO層のプラズマエッチングを行ない、本発明電極
2
板 1〜14、比較電極板 1, 2、および従来電極板 1, 2に設けた貫通細孔ガス穴の長 さ（図 2において aで示される部分の長さ）が lmmとなる時点を使用寿命とし、使用寿 命に至るまでにエッチング処理されたウェハの枚数を求めた。得られた結果を表 1に 示した。
チャンバ一内圧力： 10_1Torr、
エッチングガス組成： 90sccmCHF +4sccmO +150sccmHe
3 2 、
高周波電力： 2kW、 周波数： 20kHz、
[0016] 表 1に示される結果から、 Bおよび Pを共に含む本発明電極板 1〜14は、 B、 Pを単 独で含む従来電極板 1, 2に比べて、使用寿命が長いことが分かる。また、この発明 の範囲力 外れた量の Bおよび Pを共に含む比較電極板 1, 2は使用寿命が短いの で好ましくな 、ことがわかる。
実施例 2
[0017] 純度 11Nの Si原料を溶解し、 Bおよび Asを初期ドープして Bおよび Asをそれぞれ B : l〜15ppba, As : l〜： LOppba含む Si溶湯を作製した。この Si溶湯を用いて CZ法 により直径： 300mmのシリコン単結晶シリコンを作製した。このインゴットをダイヤモン ドバンドソーにより厚さ： 8mmに輪切り切断した後、切削加工により直径： 290mm、 厚さ： 6mmのシリコン単結晶電極基板を作製した。
このシリコン単結晶電極基板に、直径: 0. 3mmの貫通細孔ガス穴を 5mm間隔で 形成し、ついで、このシリコン単結晶電極基板をフッ酸、酢酸、硝酸の混合液に 5分 間浸漬して表面加工層を除去することにより、本発明電極板 15〜28、比較電極板 3 , 4、および従来電極板 3を作製した。
これら電極板の Bおよび Asの含有量をフォトルミネッセンス法により測定した。 さらに、予め CVD法により SiO層が表面に形成されたウェハを用意した。
2
[0018] この本発明電極板 15〜28、比較電極板 3, 4、および従来電極板 3をそれぞれブラ ズマエッチング装置にセットし、さらに SiO層が形成されたウェハをプラズマエツチン
2
グ装置にセットした。
実施例 1と同様に、以下の条件で、ウェハ表面の SiO層のプラズマエッチングを行
2
ない、本発明電極板 15〜28、比較電極板 3, 4、および従来電極板 3に設けた貫通 細孔ガス穴の長さ（図 2において aで示される部分の長さ）が lmmとなる時点を使用 寿命とし、使用寿命に至るまでにエッチング処理されたウェハの枚数を求めた。得ら れた結果を表 2に示した。
チャンバ一内圧力： 10_ 1Torr、
エッチングガス組成： 90sccmCHF +4sccmO + 150sccmHe
3 2 、
高周波電力： 2kW、 周波数： 20kHz、
[0019] [表 2]
Figure imgf000009_0001
[0020] 表 2に示される結果から、 Bおよび Asを共に含む本発明電極板 15〜28は、表 1の Bを単独で含む従来電極板 1および表 2の Asを単独で含む従来電極板 3に比べて、 使用寿命が長いことが分かる。また、この発明の範囲から外れた量の Bおよび Asを共 に含む比較電極板 3, 4は使用寿命が短いので好ましくないことがわかる。
実施例 3
[0021] 純度 11Nの Si原料を溶解し、 B, P,および Asを初期ドープして B, P,および Asを それぞれ B : l〜15ppba, P+As : l〜10ppba含む Si溶湯を作製した。この Si溶湯 を用いて CZ法により直径： 300mmのシリコン単結晶シリコンを作製した。このインゴ ットをダイヤモンドバンドソーにより厚さ： 8mmに輪切り切断した後、切削加工により直 径： 290mm、厚さ： 6mmのシリコン単結晶電極基板を作製した。 このシリコン単結晶電極基板に、直径： 0.3mmの貫通細孔ガス穴を 5mm間隔で 形成し、ついで、このシリコン単結晶電極基板をフッ酸、酢酸、硝酸の混合液に 5分 間浸漬して表面加工層を除去することにより、本発明電極板 29〜33および比較電 極板 5, 6を作製した。
これら電極板の B, P,および Asの含有量をフォトルミネッセンス法により測定した。 さらに、予め CVD法により SiO層が表面に形成されたウェハを用意した。
2
[0022] この本発明電極板 29〜33および比較電極板 5, 6をそれぞれプラズマエッチング 装置にセットし、さらに SiO層が形成されたウェハをプラズマエッチング装置にセット
2
した。
実施例 1と同様に、以下の条件で、ウェハ表面の SiO
2層のプラズマエッチングを行 なレヽ、本発明電極板 29〜33および比較電極板 5， 6に設けた貫通細孔ガス穴の長さ (図 2において aで示される部分の長さ）が lmmとなる時点を使用寿命とし、使用寿命 に至るまでにエッチング処理されたウェハの枚数を求めた。得られた結果を表 3に示 した。
チャンバ一内圧力： 10_1Torr、
エッチングガス糸且成： 90sccmCHF +4sccmO +150sccmHeゝ
3 2
高周波電力： 2kW、
周波数： 20kHz、
[0023] [表 3]
ド一パントの濃度 P b a) 電極板が寿命に
いたるまでに 種別
B P As P+As エッチングされ
ゥェ八の数 （枚）
29 4. 0 1. 7 0. 3 2. 0 20084
30 4. 6 0. 9 0. 1 1. 0 22 14 本発明
31 6. 3 3. 1 0. 3 3. 4
¾極反 20987
32 了. 0 2. 1 0. 4 3. 1 20012
33 8. 0 3. 9 〇. 6 4. 5 22876 比較 5 2 0. 2 0. 1 0. 3 17233 電極个反 6 12. 0 6. 5 〇. 7 7. 2 16211 [0024] 表 3に示される結果から、 B, P,および Asを共に含む本発明電極板 29〜33は、表 1の Bを単独で含む従来電極板 1、表 1の Pを単独で含む従来電極板 2、および表 2 の Asを単独で含む従来電極板 3に比べて、いずれも使用寿命が長いことが分かる。 また、この発明の範囲から外れた Bの含有量， Pと Asの含有量の合計量を共に含む 比較電極板 5, 6は使用寿命が短いので好ましくないことがわかる。
産業上の利用可能性
[0025] 本発明のプラズマエッチング用シリコン電極板は、従来よりも長時間、かつ均一な プラズマエッチングを行うことができる。このため、プラズマエッチングによるプラズマ エッチング用シリコン電極板の交換回数を大幅に減らすことができ、半導体装置産業 の発展に大いに貢献しうる。

Claims

請求の範囲
原子比でボロン： 3〜 l lppbaを含有し、さらに燐および砒素のうちの 1種または 2種 の合計を 0. 5〜6ppba含有するシリコン単結晶からなることを特徴とする耐久性に優 れたプラズマエッチング用シリコン電極板。
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