JPH11189471A

JPH11189471A - ガラス状炭素製ロール及びその製造法、プラズマ発生装置、そのチャンバー内壁保護部材、そのチャンバー内壁の保護方法並びにプラズマ処理方法

Info

Publication number: JPH11189471A
Application number: JP9356421A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Hyakki; 康夫百鬼; Takayuki Suzuki; 孝幸鈴木; Mitsuji Kamata; 充志鎌田; Shintaro Hironaka; 慎太郎弘中; Yoshimitsu Watanabe; 善光渡辺
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1997-12-25
Filing date: 1997-12-25
Publication date: 1999-07-13

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】緻密で可とう性を有する大型ガラス状炭素製
ロール及びその製造法、半導体ウエハの金属汚染、放電
異物による歩留まり低下を防止し、また、プラズマ発生
装置のデポ膜の除去を容易にすることができるプラズマ
発生装置のチャンバー内壁保護部材を提供する。【解決手段】熱硬化性樹脂をロール状に成形し、炭化
焼成することを特徴とするガラス状炭素製ロールの製造
法、外力を加えない状態の外径に対し、９７％に相当す
る外径以下まで縮小可能な可とう性を有するガラス状炭
素製ロール、最大気孔径が１００μｍ以下であるガラス
状炭素製ロール、前記製造法により得られるガラス状炭
素製ロール又は前記ガラス状炭素製ロールからなるプラ
ズマ発生装置のチャンバー内壁保護部材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス状炭素製ロ
ール及びその製造法に関する。また本発明は、半導体製
造に用いられるプラズマエッチング装置等のプラズマ発
生装置、これに用いられるチャンバー内壁保護部材、チ
ャンバー内壁の保護方法及びプラズマ処理方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイス製造工程の一つとして、
半導体ウエハ表面に微細な回路パターンを形成するプラ
ズマエッチングがある。この工程では、半導体ウエハ周
辺の装置部材がプラズマに接触し、消耗が生じる。この
消耗により（１）部材から微小な異物が発生し半導体ウ
エハ表面に落下する、（２）構成物質がプラズマに混入
して半導体ウエハを汚染する、等の現象が引き起こさ
れ、デバイス特性や歩留りの低下を引き起こす。このた
め、装置の部材には高純度であり、プラズマにより消耗
されにくい性質が要求されている。近年、上記性質を満
たす材料として、ガラス状炭素がエッチング装置の上部
電極に適用されている。ガラス状炭素とは熱硬化性樹脂
を炭化焼成して得られる炭素材料で、ガラス状の非常に
均質、緻密な構造を有する。この材料は、一般の炭素材
料の特徴である導電性、化学的安定性、耐熱性、高純度
等の性質に加え、構成粒子の脱落がないという優れた特
長を有する。このため、ガラス状炭素は半導体製造装置
部材等の用途に好適であると言われている。

【０００３】プラズマエッチング装置においては、上部
電極だけでなく、プラズマを発生させる容器（以下チャ
ンバーと呼称する）の内壁にもプラズマが接触し前述の
問題が発生する。このため通常は、内面を陽極酸化処理
（アルマイト処理）したアルミニウム系材料がチャンバ
ーの材料として使用されている。またプラズマエッチン
グにおいては、エッチングと同時に有機重合膜の蒸着が
同時進行する。これは通常デポ膜と呼ばれ、プラズマ密
度が低い部分に堆積し易い。このデポ膜がある程度以上
厚くなると、膜の剥離が発生し、プラズマ中に混入して
半導体ウエハーの上に放電異物として落下し、歩留まり
の低下を引き起こす。このため定期的に容器内壁をクリ
ーニングしてデポ膜を除去する必要がある。

【０００４】近年、半導体製造装置の中でも、特に金属
不純物の低減又はデポ膜の除去を容易にする等の目的か
ら、直径φ３００〜６００mm程度のエッチング装置チャ
ンバーの内壁を保護部材で保護することが要求されてい
る。特開平９−１８６１３７号公報においては、チャン
バー内壁に薄膜フィルムを設けることが提案されてい
る。チャンバーの材料をアルマイト処理したアルミニウ
ム系金属材料で構成する場合、アルマイト層が健全な状
態では、不純物の抑制に一定の効果が期待できる。しか
しながら、一定期間使用してプラズマによりアルマイト
層が消失すると、基材が露出しアルミニウムやその他構
成金属がプラズマに混入してしまう。この金属成分は半
導体ウエハを汚染し、歩留まりを低下させる。またチャ
ンバーはエッチング装置の中心にあり、周辺機器と複雑
に結合されているため、デポ膜のクリーニング毎に分解
清掃するのは困難である。したがって、隅部や手の届か
ないような部分のデポ膜を完全に除去することは難し
い。

【０００５】さらに、特開平９−１８６１３７号公報が
提案する薄膜フィルムを設ける方法では、クリーニング
は簡便になるが、フィルムの耐プラズマ性が不十分であ
ると、プラズマとの接触により放電異物が発生し、半導
体ウエハの歩留まりを低下させる恐れがある。ガラス状
炭素は、その特性から上記保護部材に好適な材料と考え
られるが、プラズマエッチング電極、磁気ディスク基板
等の平板形状、小型のルツボ、ボート等がこれまでのほ
とんどの用途であり、直径φ３００〜６００mmというよ
うな大型の円筒状の成型品は実用化されていなかった。

【０００６】大型のガラス状炭素製円筒は、熱硬化性樹
脂の大型円筒を作製し、これを炭化焼成することで得ら
れると考えられる。従来の公知の方法で樹脂円筒を製作
する場合、（１）原料の熱硬化性樹脂を成形型に流し込
んで円筒に成形する方法、（２）ブロック状、円柱状又
はおおよその円筒形状に成形し、硬化後に機械加工して
円筒を削り出す方法、（３）円筒形状のプレス金型によ
り熱圧成形する方法、（４）遠心成形により円筒形に樹
脂を成形する方法等が挙げられる。

【０００７】ガラス状炭素は、樹脂硬化体を炭化焼成す
る過程で大きく収縮する。この焼成収縮率は、樹脂の種
類に依存するが通常１０〜３０％程度である。また、樹
脂の硬化状態等によっても若干変動する。前記（１）、
（３）及び（４）の方法で樹脂円筒を作製する場合、所
要のガラス状炭素円筒の大きさにより、収縮を見込んだ
大きさの金型がそれぞれ必要となる。また、収縮率が当
初の見込みと異なった場合、新たに金型を製作する必要
がある。いずれの場合も金型は、大型であることから高
価でありかつ製作日数もかかる。また前記（１）、
（２）の方法では、樹脂の肉厚が厚くなったり、硬化中
の反応生成ガスが揮発しにくくなることから、内部に気
泡や欠陥ができやすくなり、緻密なガラス状炭素円筒を
得ることは困難である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】請求項１記載の発明
は、上記の問題を解決し、緻密で可とう性を有する大型
ガラス状炭素製ロールが、容易に得られる製造法を提供
するものである。請求項２記載の発明は、充分な可とう
性を有するガラス状炭素製ロールを提供するものであ
る。請求項３及び４記載の発明は、緻密な構造を有する
ガラス状炭素製ロールを提供するものである。請求項５
記載の発明は、半導体ウエハの金属汚染、放電異物によ
る歩留まり低下を防止し、また、プラズマ発生装置のデ
ポ膜の除去を容易にすることができるプラズマ発生装置
のチャンバー内壁保護部材を提供するものである。

【０００９】請求項６及び７記載の発明は、半導体ウエ
ハの金属汚染、放電異物による歩留まり低下を防止し、
また、プラズマ発生装置のデポ膜の除去を容易にするこ
とができるプラズマ発生装置のチャンバー内壁の保護方
法を提供するものである。請求項８記載の発明は、半導
体ウエハの金属汚染、放電異物による歩留まり低下を防
止し、また、プラズマ発生装置のデポ膜の除去を容易に
することができるプラズマ発生装置を提供するものであ
る。請求項９記載の発明は、半導体ウエハの金属汚染、
放電異物による歩留まり低下を防止し、また、プラズマ
発生装置のデポ膜の除去を容易にすることができるプラ
ズマ処理方法を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、熱硬化性樹脂
をロール状に成形し、炭化焼成することを特徴とするガ
ラス状炭素製ロールの製造法に関する。また本発明は、
外力を加えない状態の外径に対し、９７％に相当する外
径以下まで縮小可能な可とう性を有するガラス状炭素製
ロールに関する。また本発明は、最大気孔径が１００μ
ｍ以下であるガラス状炭素製ロールに関する。また本発
明は、最大気孔径が２０μｍ以下であるガラス状炭素製
ロールに関する。また本発明は、前記の製造法により得
られるガラス状炭素製ロール又は前記のガラス状炭素製
ロールからなるプラズマ発生装置のチャンバー内壁保護
部材に関する。

【００１１】また本発明は、前記チャンバー内壁保護部
材をプラズマ発生装置のチャンバー内壁に設置すること
を特徴とするプラズマ発生装置のチャンバー内壁の保護
方法に関する。また本発明は、チャンバー内壁の直径よ
り大きい外径を有するガラス状炭素製ロールからなるチ
ャンバー内壁保護部材を、縮小してプラズマ発生装置の
チャンバー内壁に設置し、内壁が露出しない状態でチャ
ンバー内壁に密着させることを特徴とするプラズマ発生
装置のチャンバー内壁の保護方法に関する。また本発明
は、前記チャンバー内壁保護部材を装着してなるプラズ
マ発生装置に関する。さらに本発明は、前記のプラズマ
発生装置を用いることを特徴とするプラズマ処理方法に
関する。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明で用いられる熱硬化性樹脂
としては特に制限はないが、フェノール樹脂、エポキシ
樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フラン樹脂、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。また、これらの樹脂の混合物を用いることもで
きる。本発明の場合、後述するように樹脂成形体を湾曲
させロール状とすることから、硬化の初期段階で可とう
性を有することが必要である。この観点から原料樹脂と
しては、フラン樹脂、フェノール樹脂又はこれら混合樹
脂が好ましい。

【００１３】熱硬化性樹脂は、各種方法でロール状に成
形される。成形方法は、ロール状に注形成形することも
可能であるが、一旦、平板又は曲板を成形し、ついで得
られた樹脂板をロール状に湾曲させる方法が、緻密なガ
ラス状炭素が得られるので好ましい。平板又は曲板を成
形する方法としては、（１）注型により平板形状に成形
する、（２）注型により円筒形状に成形し、これを切断
展開する、（３）遠心成型法により一旦樹脂円筒を成形
し、これを切断展開して板を成形する等の方法で行うこ
とができる。前述のように、炭化焼成時に大きく収縮す
るため、この収縮率を見込んだ長さ、幅で成形体を加工
することが好ましい。

【００１４】ついで得られた樹脂板をロール状に湾曲さ
せる。ここで、ロール状とは、板を円筒を形成するよう
に巻いた状態であって、かつ、巻きはじめの端部と巻き
おわりの端部が接着されていない状態をいう。ここで、
その両端部は、その間に間隙を有していてもよいが、形
成しようとする円の円周より長い板を巻いて、その両端
部が重なり合うように湾曲されたロール状であること
が、炭化時の収縮による寸法のばらつきを吸収できるの
で好ましい。ロール状に湾曲させるには、所望の大きさ
の円筒又は円柱形状の中子に巻き付ける方法が好ましい
方法として用いられる。巻き付ける中子の外径寸法は、
ガラス状炭素製ロールの内径寸法となる。ガラス状炭素
製ロールの外径寸法は、ガラス状炭素製ロールがチャン
バー内壁保護部材として装着されるチャンバーの内径寸
法より直径にして１％以上大きいことが、装置内壁へ装
着した際の内壁への密着性の点から好ましく、３％以上
大きければ同様の点でより好ましく、５％以上大きけれ
ばさらに好ましく、１０％以上大きいことが特に好まし
い。上限は特に制限はないが通常３０％以下である。こ
の密着性とガラス状炭素製ロールの肉厚を考慮して巻き
付ける中子の外径寸法の設定を行う。

【００１５】また、巻き付けた樹脂成形体が拡がらない
ように保持するため、ロール形状の樹脂成形体に円筒形
状の外子をはめることが好ましい。外子の寸法は、樹脂
成形体との隙間が極力小さくなる大きさであることが、
樹脂成形体の変形防止の点から好ましい。また外子は、
少なくとも樹脂成形体の上端、下端の少なくとも２箇所
を保持する機能を有するものであることが好ましく、樹
脂成形体の変形防止の点から、樹脂成形体全体を保持す
る機能を有するものであることがより好ましい。

【００１６】樹脂板を円筒形に湾曲した後、さらに硬化
を進めるため、最高温度１３０〜３００℃の熱処理を行
うことが好ましい。ここで、樹脂の硬化が不十分である
と、焼成の際、組織に欠陥が生じたり、著しい場合には
発泡、割れが発生し健全なガラス状炭素を得ることがで
きなくなることがある。なお、ゴム状態の樹脂成形体又
は樹脂硬化体の状態で、チャンバー内壁保護部材として
の観察窓、ウエハ搬送口等の必要な加工を施しても良
い。

【００１７】次いで、不活性雰囲気中（通常、ヘリウ
ム、アルゴン等の不活性ガスや窒素、水素、ハロゲンガ
ス等の非酸化性ガスの少なくとも一種の気体からなる酸
素を含まない雰囲気、減圧若しくは真空下または黒鉛
粉、炭素粉等に埋没させて大気を遮断した雰囲気等）に
おいて通常約９００℃以上の温度、好ましくは１０００
〜１２００℃の温度で焼成炭化する。その後、好ましく
は１３００℃〜３０００℃で高温熱処理を行いガラス状
炭素を得ることができる。

【００１８】前記炭化焼成時及び高温熱処理時におい
て、所定の直径と真円度を確保し、変形を防止するため
に、樹脂の硬化時と同様に中子及び外子を使用すること
が好ましい。この場合、中子及び外子の材質はそれぞれ
の処理温度で変形、変質しければ特に制限されないが、
加工性、熱膨張係数などから黒鉛材を使用することが好
ましい。前記方法にてガラス状炭素製ロールを得た後、
必要に応じて、ダイヤモンドドリル加工、超音波加工な
どの加工方法で、寸法の仕上げ及び観察窓、ウエハ搬送
口等の必要な加工を施しても良い。

【００１９】本発明の製造法において、製造するガラス
状炭素製ロールの大きさについては特に制限はないが、
この方法は特に外径がφ２００〜８００mmのロールに適
用することが好ましい。前記の大きさは得られるガラス
状炭素製ロールを後述するプラズマ内壁保護部材として
使用する際の大きさとしても適当である。φ２００mm未
満では、成形ロールの直径が小さくなるため、湾曲させ
る際に、応力が大きくなって、キレツが発生しやすくな
る。また、φ８００mmを超えると、平板状成形体の長さ
が、３１００mm以上となって取り扱いにおけるキレツ、
キズ、カケが生じやすくなる。なお、ここでいう外径と
は、形成されるロールを内接できる最小の円の直径をい
う。

【００２０】また、ロールの高さ（即ち、上端から下端
迄の長さ）は、２０〜５００mmが好ましい。２０mm未満
では成形体の強度が低下しやすく、上下円周面の変形が
大きくなる傾向にある。一方、５００mmを超えるとロー
ルの長さ方向で変形が生じやすくなり、やはり良好な形
状のロールが得られにくくなる。厚さについては、０．
２〜５mmであることが好ましい。０．２mm未満では強度
が低下する傾向にあり、５mmを超えると焼成時の揮発成
分の揮散が困難になり、割れ、膨れが生じる傾向にあ
る。なお、前記の大きさ、長さ及び厚さは得られるガラ
ス状炭素製ロールを後述するプラズマ内壁保護部材とし
て使用する際の大きさ、長さ及び厚さとしても適当であ
る。

【００２１】以上の方法によれば、比較的大型のロール
であっても最大気孔径が１００μｍ以下、好ましくは２
０μｍ以下の緻密な構造のガラス状炭素製ロールを得る
ことができる。なお、本発明でいう最大気孔径は、ガラ
ス状炭素製ロールを上端部から下端部にかけて１箇所切
断し、その切断面を光学顕微鏡又は電子顕微鏡で観察し
て見られる気孔の最大径をもって定義することができ
る。また以上の方法によれば、適度な可とう性、例え
ば、外力を加えない状態の外径に対し、その９７％以
上、より好ましくは９５％以上に縮小しても破壊しない
可とう性を有するガラス状炭素製ロールを得ることがで
きる。こうして得られるガラス状炭素製ロールは、例え
ば、プラズマエッチング装置等のプラズマ発生装置にお
ける、チャンバー内壁保護部材として好適に使用され
る。

【００２２】本発明におけるチャンバー内壁保護部材を
有してなる本発明のプラズマ発生装置の一例の概略図を
図１に示す。本発明でいうプラズマ発生装置のチャンバ
ー内壁保護部材とは、プラズマとチャンバー内壁の間に
設置されるものである。図１の装置では、チャンバー１
の内部に、上部電極４、下部電極６が設置され、下部電
極６の上に半導体ウエハ５が置かれる。ガス導入口３か
ら、ガスが導入され、ガス排気口８から真空ポンプでガ
スが排気される。上部電極４と下部電極６の間に高周波
の電圧がかけられ、中央部にプラズマ７が発生させられ
る。このとき、ガラス状炭素ロールであるチャンバー内
壁保護部材２は、チャンバーの内面を保護し、かつ内壁
にほぼ密着しており、プラズマによるチャンバーの消耗
を防ぐ。また、同時に発生するデポ膜もチャンバー内壁
保護部材の表面に付着し、チャンバー内面への付着を防
いでいる。また、本発明におけるチャンバー内壁保護部
材の１例の正面図及び上面図を図２に示す。図２におい
て、チャンバー内壁保護部材９の側面には観察窓１０が
形成されている。チャンバー内壁保護部材としてのロー
ルの両端部は、その上面図から明らかなように重なり合
った形状をしている。

【００２３】本発明のプラズマ発生装置のチャンバー内
壁の保護方法は、前記チャンバー内壁保護部材をプラズ
マ発生装置のチャンバー内壁に設置すればよい。その
際、チャンバー内壁の直径より大きい外径を有するガラ
ス状炭素製ローールからなるチャンバー内壁保護部材
を、その外径を縮小してプラズマ発生装置のチャンバー
内壁に設置することにより、チャンバー内壁保護部材で
あるロールがもとの外径に復元する力が働き、チャンバ
ー内壁に密着する。この際、ロールが密着後も両端部に
隙間が生じないか、重なり合うものであれば、チャンバ
ー内壁を露出させることがないので好ましい。この場
合、チャンバー内壁保護部材の外径は、チャンバー内壁
の直径より１〜３０％大きいことが、装置内壁へ装着し
た際の内壁への密着性の点から好ましく、同様の点で、
３〜３０％大きいことがより好ましく、５〜２０％大き
いことが特に好ましい。

【００２４】チャンバー内壁保護部材を、チャンバー内
に設置、固定するための方法は、特に制限はなく、通
常、チャンバーの底又は途中に張り出したフランジ等に
単純に搭載する方法、チャンバー内壁保護部材に穴を空
け、ボルト等でチャンバーと固定する方法などが用いら
れる。本発明のプラズマ発生装置は、その例を図１に示
したように、前記チャンバー内壁保護部材を装着するこ
と以外は公知の装置と同様である。また本発明のプラズ
マ処理方法は、前記プラズマ発生装置を使用することに
よって達成される。

【００２５】

【実施例】以下、本発明を実施例にて詳細に説明する。実施例１内径３８０mm、高さ２１０mmのプラズマエッチング装置
チャンバー内壁を保護するためのガラス状炭素製チャン
バー内壁保護部材を以下の方法で製作した。フラン樹脂
初期縮合物（日立化成工業(株)製ＶＦ−３０２）１００
重量部に、パラトルエンスルホン酸０．５重量部、エチ
レングリコール０．５重量部を添加し、十分混合して原
料とした。これをバット状の型に注型して４０℃で硬化
させ、厚さ２mmの平板成形体を得た。この平板成形体
が、ゴム状態のうちに長さ１６５０mm、幅２８０mmに切
断し、８枚の成形体を得た。それぞれ黒鉛製の外径４０
０mm、高さ３００mmの円筒形状の中子に巻き付けて、黒
鉛製の内径４０８mm、高さ３００mmの外子をはめた。こ
れをさらに４０℃で５日間、６０℃で１０日、１００℃
で５日、さらに１５０℃で２日熱処理してロール形状の
樹脂硬化物を得た。

【００２６】得られた硬化物を中子、外子を設置したま
ま電気炉に入れ、窒素気流中で２℃／時間の昇温速度で
昇温し、１０００℃の温度で焼成炭化した。この後、高
純度に処理した同一寸法の中子を使用して不活性雰囲気
下で２０００℃の温度で高温処理を行ない、８個の内径
４００mm、厚さ１．５mm、高さ２１０mmの、両端部が重
なり合ったロール形状を有するガラス状炭素を得た。得
られた８個のガラス状炭素製ロールの表面には欠陥は見
られず、１つを縦に破壊して断面組織を確認したとこ
ろ、内部に存在する気孔は最大でも２０μｍ以下であっ
た。残りの７個は実際に装置への装着を試みた。装着方
法は、本品が可とう性を有することから、手で外径を４
００mmから３７０mm程度に縮めて、プラズマエッチング
装置内部に装着した。装着後の本品は縮めた径が戻って
内径３８０mmのチャンバー内に密着し、７個全て装置に
装着することが出来た。

【００２７】実施例２内径２８５mm、高さ１００mmのプラズマエッチング装置
チャンバー内壁を保護するためのガラス状炭素部材を以
下の方法で製作した。なお、チャンバーの材質は内面を
アルマイト処理したアルミ合金である。フラン樹脂初期
縮合物（日立化成工業(株)製ＶＦ−３０２）１００重量
部に、パラトルエンスルホン酸０．５重量部、エチレン
グリコール０．５重量部を添加し、十分混合し原料とし
た。該樹脂を遠心成形法により成形し、ゴム状態の成形
体を作製し、これを切断して長さ１２５０mm、幅１３４
mm、厚さ４．０mmの板状の成形体６枚を得た。この成形
体を黒鉛製の外径２９５mm、高さ１４０mmの円筒形状の
中子にそれぞれ巻き付けて、黒鉛製の内径３０８mm、高
さ１４０mmの外子をはめた後、４０℃で１０日、８０℃
で５日保持して硬化を進めた後、１５０℃で３日間保持
し後硬化処理を行ないロール形状の樹脂硬化物を得た。

【００２８】得られた樹脂硬化物に、ＮＣ加工機等を用
いて図２に示すような、観察窓、ウエハ搬送口を加工し
た。これを実施例１と同様の条件で、中子、外子と共に
炭化焼成、高温処理を行って、両端部が重なり合ったロ
ール形状を有する６個のガラス状炭素製ロールを得た。
得られたガラス状炭素製ロールは、外径３０１mm、厚さ
３mm、高さ１００mmの大きさであった。全ての得られた
ガラス状炭素製ロール表面には欠陥は見られず、１つを
縦に破壊して断面組織を確認したところ、内部に存在す
る気孔は最大でも２０μｍ以下であった。残りの５個に
ついて、実施例１と同様に実際に装置への装着を試みた
ところ、全数装置に装着することが出来た。また、実際
にプラズマを発生させエッチングを行ったところ、ガラ
ス状炭素製ロールを使用しない場合に比べウエハの金属
汚染が約１／３に低減され、放電異物は約半分に低減し
た。また、１００時間使用後にガラス状炭素製ロールを
取り出して内面に付着したデポ膜の除去を行ったとこ
ろ、ガラス状炭素製ロールを使用しない従来に比べ約１
／３の時間で清掃が完了し、清掃後に放電異物を低減す
るためのクリーニング放電時間は約１／２であった。

【００２９】比較例１内径３８０mm、高さ２１０mmのプラズマエッチング装置
チャンバー内壁を保護するためのガラス状炭素部材を以
下の方法で製作した。フラン樹脂初期縮合物（日立化成
工業(株)製ＶＦー３０２）１００重量部に、パラトルエ
ンスルホン酸０．５重量部、エチレングリコール０．５
重量部を添加し、十分混合して原料とした。該樹脂を中
子を有する成形型に注型して、内径４９０mm、外径５１
０mm、高さ３００mmの円筒状の成形体を得た。これを４
０℃で１５日間、８０℃で１０日硬化したあと、旋盤を
用いて外径５０６．６mm、高さ２８０mm、厚さ４．０mm
の円筒に加工した。この円筒を、さらに８０℃で３日保
持して硬化を進めた後、１５０℃で３日間保持し後硬化
処理した。得られた樹脂円筒に、所定の中子を入れて、
同じ条件で炭化焼成、高温処理を行って、ガラス状炭素
円筒を得た。得られたガラス状炭素円筒の表面にはクラ
ック、１mm程度の気孔等の欠陥が見られ、さらに破壊し
て断面組織を確認したところ、内部にも数百μｍ〜２mm
の気孔が多数観察された。

【００３０】比較例２内径２８５mm、高さ１００mmのプラズマエッチング装置
チャンバー内壁を保護するためのガラス状炭素部材を以
下の方法で製作した。フラン樹脂初期縮合物（日立化成
工業(株)製ＶＦ−３０２）１００重量部に、パラトルエ
ンスルホン酸０．５重量部、エチレングリコール０．５
重量部を添加し、十分混合して原料とした。該樹脂を内
径３８０mmの遠心成形機により成形して、外径３０８m
m、高さ１３３．３mm、厚さ２．０mmの円筒状の成形体
８個を得た。これらを４０℃で５日間、６０℃で１０
日、１００℃で５日、さらに１５０℃で２日熱処理を行
い、樹脂円筒を得た。得られた樹脂円筒に、外径２８１
mmの黒鉛製の中子を入れて、実施例１と同一条件で炭化
焼成、高温処理を行って、ガラス状炭素円筒を得た。こ
れを用いて実際に装置への装着を試みた。８個の内４個
は装着できたが、４個については樹脂の収縮率のバラツ
キにより、ガラス状炭素円筒の外径がチャンバー内径よ
り若干大きくなってしまい装着不可能であった。装着で
きた４個についても、チャンバー内壁との密着性は悪
く、多少の隙間が観察された。

【００３１】

【発明の効果】請求項１記載の製造法によれば、容易
に、緻密で可とう性を有する大型ガラス状炭素製ロール
が得られる。請求項２記載のガラス状炭素製ロールは、
充分な可とう性を有するものである。請求項３及び４記
載のガラス状炭素製ロールは、緻密な構造を有するもの
である。請求項５記載のチャンバー内壁保護部材は、半
導体ウエハの金属汚染、放電異物による歩留まり低下を
防止し、また、プラズマ発生装置のデポ膜の除去を容易
にすることができるものである。

【００３２】請求項６及び７記載のプラズマ発生装置の
チャンバー内壁の保護方法によれば、内壁にフィットす
る保護部材により、半導体ウエハの金属汚染、放電異物
による歩留まり低下を防止し、また、プラズマ発生装置
のデポ膜の除去を容易にすることができる。請求項８記
載のプラズマ発生装置は、半導体ウエハの金属汚染、放
電異物による歩留まり低下を防止し、また、プラズマ発
生装置のデポ膜の除去を容易にすることができる。請求
項９記載のプラズマ処理方法によれば、半導体ウエハの
金属汚染、放電異物による歩留まり低下を防止し、ま
た、プラズマ発生装置のデポ膜の除去を容易にすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のチャンバー内壁保護部材を有してなる
本発明のプラズマ発生装置の一例の概略図である。

【図２】本発明のチャンバー内壁保護部材の一例の正面
図及び上面図である。

【符号の説明】

１プラズマ発生装置チャンバー２円筒状ガラス状炭素部材３ガス導入口４上部電極５半導体ウエハ６下部電極７プラズマ８ガス排気口９チャンバー内壁保護部材１０観察窓

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０１Ｌ 21/31 Ｈ０１Ｌ 21/31 ＦＨ０５Ｈ 1/46 Ｈ０５Ｈ 1/46 Ａ // Ｈ０１Ｌ 21/3065 Ｈ０１Ｌ 21/302 ＢＢ２９Ｌ 31:32 (72)発明者弘中慎太郎茨城県日立市鮎川町三丁目３番１号日立化成工業株式会社山崎工場内 (72)発明者渡辺善光茨城県日立市鮎川町三丁目３番１号日立化成工業株式会社山崎工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱硬化性樹脂をロール状に成形し、炭化
焼成することを特徴とするガラス状炭素製ロールの製造
法。
【請求項２】外力を加えない状態の外径に対し、９７
％に相当する外径以下まで縮小可能な可とう性を有する
ガラス状炭素製ロール。
【請求項３】最大気孔径が１００μｍ以下であるガラ
ス状炭素製ロール。
【請求項４】最大気孔径が２０μｍ以下であるガラス
状炭素製ロール。
【請求項５】請求項１記載の製造法により得られるガ
ラス状炭素製ロール又は請求項２、３若しくは４記載の
ガラス状炭素製ロールからなるプラズマ発生装置のチャ
ンバー内壁保護部材。
【請求項６】請求項５記載のチャンバー内壁保護部材
をプラズマ発生装置のチャンバー内壁に設置することを
特徴とするプラズマ発生装置のチャンバー内壁の保護方
法。
【請求項７】チャンバー内壁の直径より大きい外径を
有するガラス状炭素製ロールからなるチャンバー内壁保
護部材を、縮小してプラズマ発生装置のチャンバー内壁
に設置し、チャンバー内壁に密着させることを特徴とす
るプラズマ発生装置のチャンバー内壁の保護方法。
【請求項８】請求項５記載のチャンバー内壁保護部材
を装着してなるプラズマ発生装置。
【請求項９】請求項８記載のプラズマ発生装置を用い
ることを特徴とするプラズマ処理方法。