JPH09289199A - プラズマエッチング電極 - Google Patents
プラズマエッチング電極Info
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- JPH09289199A JPH09289199A JP12407696A JP12407696A JPH09289199A JP H09289199 A JPH09289199 A JP H09289199A JP 12407696 A JP12407696 A JP 12407696A JP 12407696 A JP12407696 A JP 12407696A JP H09289199 A JPH09289199 A JP H09289199A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ダストの発生を顕著に減少させるプラズマエ
ッチング電極を得る。 【解決手段】 反応ガス通過用の多数の微小径貫通孔
（２）を形成してなるプラズマエッチング電極（１）に
おいて、上記貫通孔の表面側周縁部を０．０１〜０．５
ｍｍのＲ面（３）に形成すると共に、裏面側周縁部を
０．３ｍｍ以下のＲ面（４）に形成する。
ッチング電極を得る。 【解決手段】 反応ガス通過用の多数の微小径貫通孔
（２）を形成してなるプラズマエッチング電極（１）に
おいて、上記貫通孔の表面側周縁部を０．０１〜０．５
ｍｍのＲ面（３）に形成すると共に、裏面側周縁部を
０．３ｍｍ以下のＲ面（４）に形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＳＩやＩＣなど
の半導体集積回路や光通信用の導波路を製造する際に使
用されるプラズマエッチングに用いられる電極に関す
る。
の半導体集積回路や光通信用の導波路を製造する際に使
用されるプラズマエッチングに用いられる電極に関す
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】最近に
なって、半導体集積回路の微細化技術と高密度化技術の
進展に伴い、ウエハ上に微細なパターンを高精度に形成
することのできるプラズマエッチング技術の重要性が高
まっている。
なって、半導体集積回路の微細化技術と高密度化技術の
進展に伴い、ウエハ上に微細なパターンを高精度に形成
することのできるプラズマエッチング技術の重要性が高
まっている。
【０００３】この場合、このプラズマエッチングで用い
る電極は、アルミニウム、グラファイト、ガラス状カー
ボン、金属シリコン、石英などにより形成されている
が、エッチング時に電極がプラズマによって侵食、消耗
せしめられ、この際ウエハ表面上に電極からのダストが
多数付着するという問題があった。
る電極は、アルミニウム、グラファイト、ガラス状カー
ボン、金属シリコン、石英などにより形成されている
が、エッチング時に電極がプラズマによって侵食、消耗
せしめられ、この際ウエハ表面上に電極からのダストが
多数付着するという問題があった。
【０００４】このような問題を解決するため、特開平７
−２７３０９４号公報には、プラズマにより消耗する部
位の表面平滑度がＲｍａｘ１０μｍ以下であるシリコン
からなるプラズマエッチング用電極板が提案されてい
る。しかしながら、本発明者の検討によれば、ウエハ上
に微細なパターンを高精度に形成するには、なお十分で
はなく、更に電極からのダストをより確実に減少するこ
とが望まれる。
−２７３０９４号公報には、プラズマにより消耗する部
位の表面平滑度がＲｍａｘ１０μｍ以下であるシリコン
からなるプラズマエッチング用電極板が提案されてい
る。しかしながら、本発明者の検討によれば、ウエハ上
に微細なパターンを高精度に形成するには、なお十分で
はなく、更に電極からのダストをより確実に減少するこ
とが望まれる。
【０００５】本発明は上記要望に応えたもので、ダスト
の発生を顕著に減少させることができるプラズマエッチ
ング電極を提供することを目的とする。
の発生を顕著に減少させることができるプラズマエッチ
ング電極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及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結
果、プラズマエッチング電極に多数形成された反応ガス
通過用の微小径貫通孔の表面側周縁部を０．０１〜０．
５ｍｍのＲ面に形成すると共に、裏面側周縁部を０．３
ｍｍ以下のＲ面に形成することにより、電極からのダス
トの発生が顕著に抑制されて、ウエハ上には殆ど微小粒
子の付着が生じないことを知見した。
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結
果、プラズマエッチング電極に多数形成された反応ガス
通過用の微小径貫通孔の表面側周縁部を０．０１〜０．
５ｍｍのＲ面に形成すると共に、裏面側周縁部を０．３
ｍｍ以下のＲ面に形成することにより、電極からのダス
トの発生が顕著に抑制されて、ウエハ上には殆ど微小粒
子の付着が生じないことを知見した。
【０００７】即ち、上述したように、特開平７−２７３
０９４号公報には、エッチング時にウエハ面に落下して
付着する粉末粒子の粒子数を少なくするために、電極表
面の平滑度をＲｍａｘ１０μｍ以下とすることが提案さ
れているが、このように電極表面を形成してもダストの
抑制はなお十分ではない。そこで、本発明者はかかるダ
ストの発生機構について更に検討を行った結果、ダスト
の一部は微小径貫通孔の周縁部から発生していることを
つきとめた。即ち、従来のプラズマエッチング電極にお
いては、その微小径貫通孔の開口部周辺が鋭角なエッジ
を有しており、プラズマ放電を行った場合に表面側のエ
ッジ部分において放電が集中し、エッジ部分における電
極の消耗が著しく、これがダストの原因となること、一
方、裏面側のエッジ部分ではプラズマによる消耗がない
が、エッチング時に流す反応ガスとの反応物が堆積し、
その堆積物が落下することもダストの原因となることを
知見すると共に、表面側の開口周縁部を０．０１〜０．
５ｍｍのＲ面に形成すること、また裏面側の開口周縁部
を０．３ｍｍ以下のＲ面に形成することにより、ダスト
の発生が顕著に少なくなることを見出した。
０９４号公報には、エッチング時にウエハ面に落下して
付着する粉末粒子の粒子数を少なくするために、電極表
面の平滑度をＲｍａｘ１０μｍ以下とすることが提案さ
れているが、このように電極表面を形成してもダストの
抑制はなお十分ではない。そこで、本発明者はかかるダ
ストの発生機構について更に検討を行った結果、ダスト
の一部は微小径貫通孔の周縁部から発生していることを
つきとめた。即ち、従来のプラズマエッチング電極にお
いては、その微小径貫通孔の開口部周辺が鋭角なエッジ
を有しており、プラズマ放電を行った場合に表面側のエ
ッジ部分において放電が集中し、エッジ部分における電
極の消耗が著しく、これがダストの原因となること、一
方、裏面側のエッジ部分ではプラズマによる消耗がない
が、エッチング時に流す反応ガスとの反応物が堆積し、
その堆積物が落下することもダストの原因となることを
知見すると共に、表面側の開口周縁部を０．０１〜０．
５ｍｍのＲ面に形成すること、また裏面側の開口周縁部
を０．３ｍｍ以下のＲ面に形成することにより、ダスト
の発生が顕著に少なくなることを見出した。
【０００８】更に、上記電極材料としては、その少なく
ともプラズマにより消耗する部分をガラス状カーボン又
は金属シリコンで形成することが上記目的を達成する上
で有効であることを知見し、本発明をなすに至ったもの
である。
ともプラズマにより消耗する部分をガラス状カーボン又
は金属シリコンで形成することが上記目的を達成する上
で有効であることを知見し、本発明をなすに至ったもの
である。
【０００９】従って、本発明は、反応ガス通過用の多数
の微小径貫通孔を形成してなるプラズマエッチング電極
において、上記貫通孔の表面側周縁部を０．０１〜０．
５ｍｍのＲ面に形成すると共に、裏面側周縁部を０．３
ｍｍ以下のＲ面に形成することを特徴とするプラズマエ
ッチング電極、及び、電極の少なくともプラズマで消耗
する部分がガラス状カーボン又は金属シリコンにて形成
された上に記載のプラズマエッチング電極を提供する。
の微小径貫通孔を形成してなるプラズマエッチング電極
において、上記貫通孔の表面側周縁部を０．０１〜０．
５ｍｍのＲ面に形成すると共に、裏面側周縁部を０．３
ｍｍ以下のＲ面に形成することを特徴とするプラズマエ
ッチング電極、及び、電極の少なくともプラズマで消耗
する部分がガラス状カーボン又は金属シリコンにて形成
された上に記載のプラズマエッチング電極を提供する。
【００１０】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
【００１１】本発明のプラズマエッチング電極は、図
１，２に示すように、電極１に反応ガス通過用の多数の
微小径貫通孔２（通常、直径０．１〜０．５ｍｍ）を形
成したもので、この場合、該貫通孔２の表面側（プラズ
マに接する側）の開口周縁部を丸みを持って加工し、
０．０１〜０．５ｍｍのＲ面３として形成すると共に、
裏面側の開口周縁部は０．３ｍｍ以下のＲ面４として形
成したものである。ここで、表面側のＲ面３は０．０１
〜０．５ｍｍ、好ましくは０．０５〜０．５ｍｍとし、
裏面側のＲ面４は０．３ｍｍ以下、好ましくは０〜０．
０１ｍｍとする。表面側のＲ面３が０．５ｍｍを超える
とウエハの均一性が悪くなり、０．０１ｍｍ未満ではプ
ラズマによる放電でダストが発生するおそれがある。ま
た、裏面側Ｒ面４が０．３ｍｍを超えると、堆積物の脱
落が生じるおそれがある。
１，２に示すように、電極１に反応ガス通過用の多数の
微小径貫通孔２（通常、直径０．１〜０．５ｍｍ）を形
成したもので、この場合、該貫通孔２の表面側（プラズ
マに接する側）の開口周縁部を丸みを持って加工し、
０．０１〜０．５ｍｍのＲ面３として形成すると共に、
裏面側の開口周縁部は０．３ｍｍ以下のＲ面４として形
成したものである。ここで、表面側のＲ面３は０．０１
〜０．５ｍｍ、好ましくは０．０５〜０．５ｍｍとし、
裏面側のＲ面４は０．３ｍｍ以下、好ましくは０〜０．
０１ｍｍとする。表面側のＲ面３が０．５ｍｍを超える
とウエハの均一性が悪くなり、０．０１ｍｍ未満ではプ
ラズマによる放電でダストが発生するおそれがある。ま
た、裏面側Ｒ面４が０．３ｍｍを超えると、堆積物の脱
落が生じるおそれがある。
【００１２】上記Ｒ面を得るためには、微小径貫通孔を
通常の加工方法、例えばドリル加工、超音波加工、放電
加工、レーザー加工、ウォータージェット加工などで形
成した後、遊離砥粒を用いてラップポリッシュを行う方
法、バフ、ポリウレタン製又はセルロース素材のポリシ
ングパッドなどを用いて研磨しながらＲ面をとる方法、
また、ドリルにて穴を開ける際、数値制御してＲ面を加
工する方法などがあるが、本発明はこれに限定するもの
ではない。
通常の加工方法、例えばドリル加工、超音波加工、放電
加工、レーザー加工、ウォータージェット加工などで形
成した後、遊離砥粒を用いてラップポリッシュを行う方
法、バフ、ポリウレタン製又はセルロース素材のポリシ
ングパッドなどを用いて研磨しながらＲ面をとる方法、
また、ドリルにて穴を開ける際、数値制御してＲ面を加
工する方法などがあるが、本発明はこれに限定するもの
ではない。
【００１３】なお、電極表面は、必要に応じ通常の加工
方法を採用して平滑化することができ、例えば砥粒によ
るラップポリッシュ、バフによるポリッシュ、電解研磨
などにより加工することができるが、これに限定される
ものではない。この場合、プラズマが接し、プラズマに
よって消耗する部分の表面粗さは、Ｒａ０．００１〜
０．０１５μｍ、Ｒｍａｘ０．０１〜０．１５μｍとす
ることが好ましく、表面粗さが大きすぎるとダスト発生
のおそれがある。
方法を採用して平滑化することができ、例えば砥粒によ
るラップポリッシュ、バフによるポリッシュ、電解研磨
などにより加工することができるが、これに限定される
ものではない。この場合、プラズマが接し、プラズマに
よって消耗する部分の表面粗さは、Ｒａ０．００１〜
０．０１５μｍ、Ｒｍａｘ０．０１〜０．１５μｍとす
ることが好ましく、表面粗さが大きすぎるとダスト発生
のおそれがある。
【００１４】上記電極の材料は、公知の電極材料でよい
が、特に本発明の目的の上からはガラス状カーボン及び
金属シリコンが好ましい。ガラス状カーボンとしては、
セルロース、フルフリルアルコール、フェノール樹脂、
アセトン、ポリカルボジイミド樹脂、フラン樹脂、フル
フラール樹脂、その他の熱硬化樹脂、あるいはそれらの
混合樹脂を原料として得られるものを使用することがで
きる。また、金属シリコンとしては、単結晶シリコン、
多結晶シリコンのいずれでもよい。
が、特に本発明の目的の上からはガラス状カーボン及び
金属シリコンが好ましい。ガラス状カーボンとしては、
セルロース、フルフリルアルコール、フェノール樹脂、
アセトン、ポリカルボジイミド樹脂、フラン樹脂、フル
フラール樹脂、その他の熱硬化樹脂、あるいはそれらの
混合樹脂を原料として得られるものを使用することがで
きる。また、金属シリコンとしては、単結晶シリコン、
多結晶シリコンのいずれでもよい。
【００１５】この場合、ガラス状カーボン又は金属シリ
コンで形成される部分は、電極全体をかかる材質として
もよいが、少なくともプラズマにより消耗する部分であ
ればよい。なお、後者の場合、ガラス状カーボン又は金
属シリコン形成部分以外の他の部分は、アルミニウム、
グラファイトなどにて形成することができるが、炭素材
料がガラス状カーボンで被覆された状態のものであるこ
とが好ましく、これによって電極コストを低減できる。
コンで形成される部分は、電極全体をかかる材質として
もよいが、少なくともプラズマにより消耗する部分であ
ればよい。なお、後者の場合、ガラス状カーボン又は金
属シリコン形成部分以外の他の部分は、アルミニウム、
グラファイトなどにて形成することができるが、炭素材
料がガラス状カーボンで被覆された状態のものであるこ
とが好ましく、これによって電極コストを低減できる。
【００１６】本発明のプラズマエッチング電極は、平行
平板型プラズマエッチングに有効であるが、これは通常
のプラズマエッチング法に従った方法によって使用し
得、かかる電極を用いたプラズマエッチングは通常の条
件で実施し得る。
平板型プラズマエッチングに有効であるが、これは通常
のプラズマエッチング法に従った方法によって使用し
得、かかる電極を用いたプラズマエッチングは通常の条
件で実施し得る。
【００１７】
【発明の効果】本発明のプラズマエッチング電極を用い
ることにより、粒子の脱落が極端に抑えられ、高精度で
汚染のないエッチング物を形成できる。
ることにより、粒子の脱落が極端に抑えられ、高精度で
汚染のないエッチング物を形成できる。
【００１８】
【実施例】以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるも
のではない。
的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるも
のではない。
【００１９】〔実施例，比較例〕Ｐ型，ボロンをドーピ
ングしたシリコン単結晶を５ｍｍ厚にスライスし、７ｍ
ｍのピッチで０．５ｍｍ径の穴をドリル加工により開
け、これの表面をラップ、ポリッシュマシンを使用して
表面加工すると共に、ポリウレタン製のポリシングパッ
ドで５分〜２時間ポリシングすることにより穴の表面側
及び裏面側の開口周縁部を加工して、表１に示すＲ面を
有する電極を作製した。
ングしたシリコン単結晶を５ｍｍ厚にスライスし、７ｍ
ｍのピッチで０．５ｍｍ径の穴をドリル加工により開
け、これの表面をラップ、ポリッシュマシンを使用して
表面加工すると共に、ポリウレタン製のポリシングパッ
ドで５分〜２時間ポリシングすることにより穴の表面側
及び裏面側の開口周縁部を加工して、表１に示すＲ面を
有する電極を作製した。
【００２０】また、不純物濃度２ｐｐｍの４ｍｍ厚のガ
ラス状カーボン板を上記と同様にして穴を開け、表面加
工及びＲ面加工し、表１に示すＲ面を有する電極を作製
した。
ラス状カーボン板を上記と同様にして穴を開け、表面加
工及びＲ面加工し、表１に示すＲ面を有する電極を作製
した。
【００２１】次に、上記した電極をプラズマエッチング
装置にセットし、反応ガスであるトリフロロメタン、ア
ルゴン及び酸素の混合ガスを流し、プラズマを発生さ
せ、８インチのシリコンウエハの酸化膜をエッチングし
た。ウエハ枚数１０００枚処理した時のウエハ表面に付
着した０．３μｍ以上の粉末粒子の個数をカウントし
た。また、エッチング処理１０００枚目のシリコン基板
のエッチングの均一性を測定した。結果を表１に示す。
装置にセットし、反応ガスであるトリフロロメタン、ア
ルゴン及び酸素の混合ガスを流し、プラズマを発生さ
せ、８インチのシリコンウエハの酸化膜をエッチングし
た。ウエハ枚数１０００枚処理した時のウエハ表面に付
着した０．３μｍ以上の粉末粒子の個数をカウントし
た。また、エッチング処理１０００枚目のシリコン基板
のエッチングの均一性を測定した。結果を表１に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】表１の結果から明らかなように、本発明の
プラズマエッチング電極によれば、エッチング工程での
粒子を極端に減少させることができ、歩留まりよく、高
精度なプラズマエッチングが可能である。
プラズマエッチング電極によれば、エッチング工程での
粒子を極端に減少させることができ、歩留まりよく、高
精度なプラズマエッチングが可能である。
【図１】本発明の一実施例を示す平面図である。
【図２】同例の一部省略拡大断面図である。
１ 電極 ２ 微小径貫通孔 ３ 表面側Ｒ面 ４ 裏面側Ｒ面
Claims (2)
- 【請求項１】 反応ガス通過用の多数の微小径貫通孔を
形成してなるプラズマエッチング電極において、上記貫
通孔の表面側周縁部を０．０１〜０．５ｍｍのＲ面に形
成すると共に、裏面側周縁部を０．３ｍｍ以下のＲ面に
形成することを特徴とするプラズマエッチング電極。 - 【請求項２】 電極の少なくともプラズマで消耗する部
分がガラス状カーボン又は金属シリコンにて形成された
請求項１記載のプラズマエッチング電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12407696A JPH09289199A (ja) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | プラズマエッチング電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12407696A JPH09289199A (ja) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | プラズマエッチング電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09289199A true JPH09289199A (ja) | 1997-11-04 |
Family
ID=14876344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12407696A Pending JPH09289199A (ja) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | プラズマエッチング電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09289199A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100602824B1 (ko) * | 1998-11-04 | 2006-07-19 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | 균일한 에칭면의 형성을 위한 플라즈마 에칭 장치의 전극판 |
-
1996
- 1996-04-22 JP JP12407696A patent/JPH09289199A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100602824B1 (ko) * | 1998-11-04 | 2006-07-19 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | 균일한 에칭면의 형성을 위한 플라즈마 에칭 장치의 전극판 |
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