JP3141280B2 - シリコンウエハプラズマ処理用ガラス状カーボン部材の製造方法 - Google Patents
シリコンウエハプラズマ処理用ガラス状カーボン部材の製造方法Info
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- JP3141280B2 JP3141280B2 JP09038587A JP3858797A JP3141280B2 JP 3141280 B2 JP3141280 B2 JP 3141280B2 JP 09038587 A JP09038587 A JP 09038587A JP 3858797 A JP3858797 A JP 3858797A JP 3141280 B2 JP3141280 B2 JP 3141280B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコンウエハプ
ラズマ処理用ガラス状カーボン部材の製造方法に関す
る。
ラズマ処理用ガラス状カーボン部材の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、不溶不融の性質を持つ液状熱硬
化性樹脂の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、一般の炭
素材料が有する軽量、耐熱性、高電気伝導度、耐蝕性、
高熱伝導度を有し、すぐれ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。
化性樹脂の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、一般の炭
素材料が有する軽量、耐熱性、高電気伝導度、耐蝕性、
高熱伝導度を有し、すぐれ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。
【０００３】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。
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。
【０００４】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。
は、主として次の方法で製造されている。
【０００５】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。
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。
【０００６】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。
形した後に焼成を行い、ガラス状カーボンを得る。
【０００７】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。
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。
【０００８】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８０
０℃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／ｃ
ｍ3 、気孔率が３％、ショア硬さが７５、曲げ強さが５
８０ｋｇｆ／ｃｍ2 、弾性率が２４３０ｋｇｆ／ｃｍ2
である。
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８０
０℃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／ｃ
ｍ3 、気孔率が３％、ショア硬さが７５、曲げ強さが５
８０ｋｇｆ／ｃｍ2 、弾性率が２４３０ｋｇｆ／ｃｍ2
である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】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。
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。
【００１０】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。
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。
【００１１】従来のガラス状カーボン製のプラズマエッ
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。
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。
【００１２】このようにガラス状カーボンに特有の開気
孔により、比表面積が増大し、酸化特性と強度が低下す
る現象が派生する。
孔により、比表面積が増大し、酸化特性と強度が低下す
る現象が派生する。
【００１３】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。
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。
【００１４】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
存在する不都合があり、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。
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
存在する不都合があり、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。
【００１５】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。
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。
【００１６】本発明の目的は、プラズマの安定性がよ
く、耐用性にすぐれたシリコンウエハプラズマ処理用ガ
ラス状カーボン部材の製造方法を提供することである。
く、耐用性にすぐれたシリコンウエハプラズマ処理用ガ
ラス状カーボン部材の製造方法を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は特許請求
の範囲の請求項１〜６のいずれか１項に記載したシリコ
ンウエハプラズマ処理用ガラス状カーボン部材の製造方
法にある。
の範囲の請求項１〜６のいずれか１項に記載したシリコ
ンウエハプラズマ処理用ガラス状カーボン部材の製造方
法にある。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の方法によって製造される
カーボン部材の典型例は、プラズマエッチング用電極板
である。それ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。
カーボン部材の典型例は、プラズマエッチング用電極板
である。それ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。
【００１９】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０．５μｍ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。
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０．５μｍ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。
【００２０】
【実施例】第１〜２図は本発明により製造されるガラス
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。
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。
【００２１】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。
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。
【００２２】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。
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。
【００２３】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、この他の
態様を採用してもよい。例えば、電極板１０の外径を１
２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。
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、この他の
態様を採用してもよい。例えば、電極板１０の外径を１
２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。
【００２４】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の中に貫
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。
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の中に貫
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。
【００２５】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１
１の中心部を密にし、外周部を疎にしてもよい。
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１
１の中心部を密にし、外周部を疎にしてもよい。
【００２６】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。
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。
【００２７】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。
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。
【００２８】本発明の好ましい製造法の概略を以下に説
明する。
明する。
【００２９】液状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。
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。
【００３０】本発明の方法により製造される電極板を構
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。
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。
【００３１】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。
電極板の表面組織を示すものである。
【００３２】第４図の電子顕微鏡写真に示されている電
極板には約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。 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。
極板には約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。 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。
【００３３】液状熱硬化性樹脂は、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。
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。
【００３４】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。
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。
【００３５】液状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。
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。
【００３６】実験例１〜３ フリフリルアルコールにｐ−トルエンスルホン酸を０．
４重量部の爆発限界まで攪拌混合して重合し、１０００
〜４０００ｃｐ（センチポイズ）の粘性を有する流動性
ポリマーを得た。
４重量部の爆発限界まで攪拌混合して重合し、１０００
〜４０００ｃｐ（センチポイズ）の粘性を有する流動性
ポリマーを得た。
【００３７】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。
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。
【００３８】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２
３００℃で純化処理を行い、ガラス状カーボンとした。
の昇温速度で１０００℃まで昇温して焼成し、最後に２
３００℃で純化処理を行い、ガラス状カーボンとした。
【００３９】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
の樹脂粉末に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。
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
の樹脂粉末に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。
【００４０】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。
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。
【００４１】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０．８ｍｍとなる時点をライフエンド
とした。
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０．８ｍｍとなる時点をライフエンド
とした。
【００４２】また、表１において、ガス放出量は、９５
０℃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 、Ｈ2 、ＣＯ等のガスが放出された量を示
す。
０℃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 、Ｈ2 、ＣＯ等のガスが放出された量を示
す。
【００４３】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。
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。
【００４４】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。
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。
【００４５】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になると思われる。
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になると思われる。
【００４６】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と進
んだ。そのためシリコン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。
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と進
んだ。そのためシリコン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。
【００４７】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。
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。
【００４８】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。
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。
【図１】この発明により製造されるプラズマエッチング
用電極板の概略図。
用電極板の概略図。
【図２】第１図の２−２線に沿った概略断面図。
【図３】第１図の開孔部の一部分を拡大して示した平面
図。
図。
【図４】本発明により製造されるプラズマエッチング用
電極板の一例の表面のセラミック組織を１０００倍の倍
率で示す電子顕微鏡写真。
電極板の一例の表面のセラミック組織を１０００倍の倍
率で示す電子顕微鏡写真。
【図５】本発明方法により製造されるプラズマエッチン
グ用電極板のプラズマエッチング後の表面のセラミック
組織を１０００倍の倍率で示す電子顕微鏡写真。
グ用電極板のプラズマエッチング後の表面のセラミック
組織を１０００倍の倍率で示す電子顕微鏡写真。
【図６】本発明方法により製造されるプラズマエッチン
グ後の表面のセラミック組織を１５０００倍の倍率で示
す電子顕微鏡写真。
グ後の表面のセラミック組織を１５０００倍の倍率で示
す電子顕微鏡写真。
【図７】従来のプラズマエッチング用電極板の使用前の
表面のセラミック組織を１０００倍の倍率で示す電子顕
微鏡写真。
表面のセラミック組織を１０００倍の倍率で示す電子顕
微鏡写真。
【図８】従来のプラズマエッチング用電極板の使用後の
表面のセラミック組織を１０００倍の倍率で示す電子顕
微鏡写真。
表面のセラミック組織を１０００倍の倍率で示す電子顕
微鏡写真。
１０ 電極板 １１ 開孔部 １３ 貫通孔 １４ 貫通孔
【表１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 外谷 栄一 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 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 平３−119723（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−171206（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−36011（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−76959（ＪＰ，Ａ) 特公 昭64−321（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 35/52 H01L 21/3065
Claims (6)
- 【請求項１】 液状熱硬化性樹脂に有機スルホン酸を少
量づつ添加して重合させる工程を繰り返すことで、前記
有機スルホン酸を混合して１０００〜４０００センチポ
イズの粘性を有する流動体ポリマーを形成し、脱泡処理
後、所望形状に成形し、硬化後、焼成、純化処理を順次
行うことを特徴とするシリコンウエハプラズマ処理用ガ
ラス状カーボン部材の製造方法。 - 【請求項２】 上記液状熱硬化性樹脂に上記有機スルホ
ン酸を合計で爆発限界まで混合することを特徴とする請
求項１に記載のシリコンウエハプラズマ処理用ガラス状
カーボン部材の製造方法。 - 【請求項３】 上記液状熱硬化性樹脂がフルフリルアル
コールであり、かつ上記有機スルホン酸がｐ−トリエン
スルホン酸であることを特徴とする請求項１または２に
記載のシリコンウエハプラズマ処理用ガラス状カーボン
部材の製造方法。 - 【請求項４】 上記シリコンウエハプラズマ処理用ガラ
ス状カーボン部材がプラズマエッチング用ガラス状カー
ボン電極板であることを特徴とする請求項１〜３のいず
れか１項に記載のシリコンウエハプラズマ処理用ガラス
状カーボン部材の製造方法。 - 【請求項５】 上記硬化が１℃／ｈｒの昇温速度で行な
われることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に
記載のシリコンウエハプラズマ処理用ガラス状カーボン
部材の製造方法。 - 【請求項６】 上記焼成が１０００℃まで２℃／ｈｒの
昇温速度で行なわれることを特徴とする請求項１〜５の
いずれか１項に記載のシリコンウエハプラズマ処理用ガ
ラス状カーボン部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09038587A JP3141280B2 (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | シリコンウエハプラズマ処理用ガラス状カーボン部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09038587A JP3141280B2 (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | シリコンウエハプラズマ処理用ガラス状カーボン部材の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8502890A Division JPH0814033B2 (ja) | 1990-04-02 | 1990-04-02 | プラズマエッチング用電極板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09188566A JPH09188566A (ja) | 1997-07-22 |
| JP3141280B2 true JP3141280B2 (ja) | 2001-03-05 |
Family
ID=12529440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09038587A Expired - Fee Related JP3141280B2 (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | シリコンウエハプラズマ処理用ガラス状カーボン部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3141280B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014159696A (ja) * | 2013-02-20 | 2014-09-04 | Clion Co Ltd | Ａｌｃパネルの取付構造およびａｌｃパネルの取付方法 |
-
1997
- 1997-02-07 JP JP09038587A patent/JP3141280B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014159696A (ja) * | 2013-02-20 | 2014-09-04 | Clion Co Ltd | Ａｌｃパネルの取付構造およびａｌｃパネルの取付方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09188566A (ja) | 1997-07-22 |
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