(57)【要約】【課題】保温可能なプラズマエッチング用シリコン電極板、特にプラズマエッチング装置内でウエハを交換する際にシリコン電極板の温度が低下して作業効率が低下することのないように保温することができるプラズマエッチング用シリコン電極板を提供する。【解決手段】シリコン電極板１の板厚方向に平行な方向に向かって形成された貫通細孔５を有するプラズマエッチング用シリコン電極板の外周部に対向して通電用ターミナル１２、１２が設けられていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン電極板の板厚方向に平行な方向に向かって形成された貫通細孔を有するプラズマエッチング用シリコン電極板の外周部に対向して通電用ターミナルが設けられていることを特徴とする保温可能なプラズマエッチング用シリコン電極板。
【請求項２】
前記通電用ターミナルは、シリコン電極板の外周部に沿って設けられた帯状通電用ターミナルであることを特徴とする請求項１記載の保温可能なプラズマエッチング用シリコン電極板。
【請求項３】
シリコン電極板の板厚方向に平行な方向に向かって形成された貫通細孔を有するプラズマエッチング用シリコン電極板の外周部に対向して通電用ターミナルが設けられている保温可能なプラズマエッチング用シリコン電極板であって、前記対向して設けられた通電用ターミナルと通電用ターミナルを結ぶ線を横切るようにかつシリコン電極板の中央部に位置するように単数または複数個の有底溝を前記貫通細孔と貫通細孔の間の隙間を通るように設けてなることを特徴とする保温可能なプラズマエッチング用シリコン電極板。
【請求項４】
前記通電用ターミナルは、シリコン電極板の外周部に沿って設けられた帯状通電用ターミナルであることを特徴とする請求項３記載の保温可能なプラズマエッチング用シリコン電極板。
【請求項５】
請求項３または４に記載の保温可能なプラズマエッチング用シリコン電極板に設けられた有底溝に絶縁性耐火物接合材を充填してなることを特徴とする保温可能なプラズマエッチング用シリコン電極板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、保温可能なプラズマエッチング用シリコン電極板に関するものであり、特にプラズマエッチング装置内でウエハを交換する際にシリコン電極板の温度が低下して作業効率が低下することのないように保温することができるプラズマエッチング用シリコン電極板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体集積回路を製造する際に、シリコン電極板を使用してウエハをプラズマエッチングする必要がある。このとき使用するシリコン電極板は、図５の従来のプラズマエッチング装置の一部断面説明図に示されるように、貫通細孔５を有しており、このシリコン電極板１を冷却板３にボルト６などで固定して使用する。このシリコン電極板１は単結晶、多結晶または柱状晶のシリコンからなるが、単結晶シリコンからなるシリコン電極板が最も好ましいとされ、単結晶シリコンからなるシリコン電極板が最も多く使用されている。一方、冷却板３はアルミニウムなどの導電性に優れた金属で構成されており、この冷却板３は周囲に鍔部１０を有している。冷却板３はこの鍔部１０により支持させることにより真空容器（図示せず）内のほぼ中央に設置し固定される。
シリコン電極板１および冷却板３を真空容器内に設置し固定したのち、架台８の上にウエハ４を載置し、エッチングガス７をシリコン電極板１および冷却板３に設けられた貫通細孔５を通してウエハ４に向って流しながら高周波電圧を印加することによりシリコン電極板１とウエハ４の間にプラズマ１１を発生させ、このプラズマ１１がウエハ４に当ってウエハ４の表面をエッチングするようになっている。この時、シリコン電極板１に加えられた熱は冷却板３を通して放熱される。
１個のウエハがエッチングされたら次のウエハに交換し、この次の新しいウエハも同様にしてエッチングされ、この操作を繰り返すことによりウエハを連続エッチング処理する（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２８９０６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前述のように、一般に、ウエハは先のウエハをエッチングしたのち次のウエハに交換してエッチングすることにより多数のウエハを連続エッチング処理しているが、ウエハを交換する間にシリコン電極板の温度が低下し、ウエハ交換後にエッチング処理を再開するにはプラズマを発生させてその熱によりシリコン電極板の温度が安定するまで待たなければならず、時間がかかり、ウエハを効率的にプラズマエッチングすることができなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そこで、本発明者等は、ウエハのプラズマエッチングを一層効率よく行うべく研究を行った。その結果、
（イ）図１の平面図に示されるように、シリコン電極板１の外周部に対向して通電用ターミナル９、９を設け、この通電用ターミナル９、９に通電することによりシリコン電極板に電流を流して保温すると、ウエハ交換時にシリコン電極板の温度が低下するのを防止することができる、
（ロ）前記通電用ターミナルは、通常の通電用ターミナルであっても良いが、図２の平面図に示されるように、シリコン電極板１の外周部に沿って設けられた帯状通電用ターミナル９´、９´であることがシリコン電極板１を一層均一に加熱することはできるので一層好ましい、などの研究結果が得られたのである。
この発明は、かかる研究結果に基づいてなされたものであって、
（１）シリコン電極板の板厚方向に平行な方向に向かって形成された貫通細孔を有するプラズマエッチング用シリコン電極板の外周部に対向して通電用ターミナルが設けられている保温可能なプラズマエッチング用シリコン電極板、
（２）前記通電用ターミナルは、シリコン電極板の外周部に沿って設けられた帯状通電用ターミナルである前記（１）記載の保温可能なプラズマエッチング用シリコン電極板、に特徴を有するものである。
通常の円板状シリコン板に直径方向に対向して通電用ターミナルを設け、通電用ターミナルと通電用ターミナルの間に通電すると、電流は円板状シリコン板の中央部を通って流れやすく、円板状シリコン板の周辺部に近いほど電流が流れにくくなり、そのために通電用ターミナル周囲および円板状シリコン板の中央部が加熱され易く、通電用ターミナルと通電用ターミナルを結ぶ線から直角方向に離れるにしたがって加熱されにくくなる。
しかし、通電用ターミナルを設けたプラズマエッチング用シリコン電極板の場合は中央部には貫通細孔５が多数穿設されているのでシリコン電極板の中央部は比較的流れにくくなっており、抵抗値が高くなっているので、この発明のプラズマエッチング用シリコン電極板における通電用ターミナルと通電用ターミナルの間に電流を流すと、シリコン電極板の中央部を迂回して流れる電流が多くなり、シリコン電極板全体に均一に電流が流れ、そのためにシリコン電極板全体が比較的均一に加熱される。
しかし、貫通細孔５の密度が少ない場合はどうしてもシリコン電極板の中央部に多くの電流が流れる傾向にある。このような場合は、
（ハ）図３に示されるように、シリコン電極板に設けられた貫通細孔５と貫通細孔５の間の隙間を通る有底溝１２を、通電用ターミナル９と９を結ぶ線を横切るようにかつシリコン電極板の中央部に位置するように単数または複数個設けると、シリコン電極板中央部における電流の通過断面積が減少し、シリコン電極板の外周部における電流の通過断面積が相対的に増えるので電流はシリコン電極板の外周部に近づくように多く流れるようになり、シリコン電極板全体が一層均一に加熱されるようになる、
（ニ）図４に示されるように、シリコン電極板に設けられた貫通細孔５と貫通細孔５の間の隙間に有底溝１２´を帯状通電用ターミナル９´、９´を結ぶ線を横切るようにかつシリコン電極板の中央部に位置するように単数または複数個設けても同様にして電流はシリコン電極板の外周に近づくように多く流れるようになり、シリコン電極板全体が一層均一に加熱される、などの研究結果が得られたのである。
この発明は、かかる研究結果に基づいてなされたものであって、
（３）シリコン電極板の板厚方向に平行な方向に向かって形成された貫通細孔を有するプラズマエッチング用シリコン電極板の外周部に対向して通電用ターミナルが設けられている保温可能なプラズマエッチング用シリコン電極板であって、前記対向して設けられた通電用ターミナルと通電用ターミナルを結ぶ線を横切るようにかつシリコン電極板の中央部に位置するように単数または複数個の有底溝を前記貫通細孔と貫通細孔の間の隙間を通るように設けてなる保温可能なプラズマエッチング用シリコン電極板、
（４）前記通電用ターミナルは、シリコン電極板の外周部に沿って設けられた帯状通電用ターミナルである前記（３）記載の保温可能なプラズマエッチング用シリコン電極板、に特徴を有するものである。
前記プラズマエッチング用シリコン電極板に設けられる有底溝は一定の深さの有底溝であってもよく、また深さの異なる有底溝であってもよい。深さの異なる有底溝はシリコン電極板の中央部を深くし、シリコン電極板の外周部に近づくにつれて浅くなるようにして、シリコン電極板の中央部の電流の通過断面積を小さくし、さらにシリコン電極板の外周部の電流の通過断面積を大きくして外周部に沿って電流が多く流れるようにし、それによってシリコン電極板全体が均一に加熱するようにすることが一層好ましい。
前記（３）または（４）に記載のシリコン電極板は有底溝１２、１２´が設けられているので強度が低下する。それを補強するために、有底溝１２、１２´にアルミナセメント、マグネシアセメントのような絶縁性を有する耐火物接合材（図示せず）を充填すると強度の低下を防止することができる。したがってこの発明は、
（５）前記（３）または（４）に記載の保温可能なプラズマエッチング用シリコン電極板における有底溝に絶縁性耐火物接合材を充填してなる保温可能なプラズマエッチング用シリコン電極板、に特徴を有するものである。
【発明の効果】
【０００５】
この発明の保温可能なプラズマエッチング用シリコン電極板を使用することにより、ウエハ交換時のシリコン電極板の温度低下を防止することができるのでシリコン電極板の温度が安定するまで待つ必要がなく、ウエハのプラズマエッチングの効率を一層上げることができ、半導体装置産業の発展に大いに貢献しうるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
直径：３００ｍｍ、厚さ：１０ｍｍの寸法を有する単結晶シリコンからなる円板状をシリコン板を用意し、このシリコン板に直径：０．５ｍｍの貫通細孔を孔間距離：８ｍｍとなるように穿孔し、シリコン電極板を作製した。さらにこのシリコン電極板の周辺部に通電用の通電用ターミナルを取付けた。この通電用ターミナルを取付けたシリコン電極板を図５に示されるようにプラズマエッチング装置にセットし、さらにウエハをセットし、シリコン電極板の通電用ターミナルに電流を流しながらウエハのプラズマエッチングを行い、プラズマエッチングを終了したウエハを除去し、引き続いて次のウエハをセットし、プラズマエッチングを行った。この時、シリコン電極板の冷却による温度低下がなく、シリコン電極板の温度が安定するまで待つ必要がなかった。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】この発明の保温可能なプラズマエッチング用シリコン電極板の平面図である。
【図２】この発明の保温可能なプラズマエッチング用シリコン電極板の平面図である。
【図３】この発明の保温可能なプラズマエッチング用シリコン電極板の平面図である。
【図４】この発明の保温可能なプラズマエッチング用シリコン電極板の平面図である。
【図５】従来のプラズマエッチング装置の一部断面説明図である。
【符号の説明】
【０００８】
１  シリコン電極板
２  ボルト穴
３  冷却板
４  ウエハ
５  貫通細孔
６  ボルト
７  エッチングガス
８  架台
９、９´  通電用ターミナル
１０  鍔
１１  プラズマ
１２、１２´  有底溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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