(57)【要約】【課題】亀裂が発生することのない円錐台状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】厚さ方向に平行に貫通細孔５が設けられているプラズマエッチング用シリコン電極板において、このプラズマエッチング用シリコン電極板の外周側壁面は厚さ方向に対して傾斜している傾斜外周側壁面３を形成し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】
厚さ方向に平行に貫通細孔が設けられているプラズマエッチング用シリコン電極板において、このプラズマエッチング用シリコン電極板の外周側壁面は厚さ方向に対して傾斜している傾斜外周側壁面を形成していることを特徴とする円錐台状プラズマエッチング用シリコン電極板。
【請求項２】
請求項１記載の円錐台状プラズマエッチング用シリコン電極板を支持するためのシールドリングであって、前記シールドリングの内周側壁面は厚さ方向に対して傾斜している傾斜内周側壁面を形成していることを特徴とするシールドリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プラズマエッチング用シリコン電極板の側壁を傾斜させた形状構造の傾斜外周側壁面を有する円錐台状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、さらにこの発明はこの円錐台状プラズマエッチング用シリコン電極板を支持するための傾斜内周壁面を有するシールドリング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、ウエハをエッチングする必要があり、このウエハをエッチングするためのプラズマエッチング用シリコン電極板として、近年、凸部および鍔部を有する凸型シリコン電極板が用いられている。前記凸部および鍔部を有するシリコン電極板はＳｉＣ、または単結晶、多結晶もしくは柱状晶のシリコンのいずれで構成されているが、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。
【０００３】
この凸部および鍔部を有する従来の凸型シリコン電極板を図面に基づいて一層詳細に説明する。図４は凸部２および鍔部８を有する凸型シリコン電極板１をシールドリング７により支持して真空容器（図示せず）内に置かれている状態を示す断面概略説明図であり、この凸型シリコン電極板１の厚さ方向に平行に貫通細孔５が穿設されている。この凸型シリコン電極板１は真空容器（図示せず）内のほぼ中央に設置固定され、かかる状態でエッチングガス１２を凸型シリコン電極板１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１０を発生させ、このプラズマ１０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（特許文献１参照）。
【特許文献１】再公表特許ＷＯ２００２／０５８１２５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の凸部２および鍔部８を有する凸型シリコン電極板１は、図５に示されるように、常に鍔部８をシールドリング７により支持してプラズマエッチングを行っているために、プラズマエッチング中は鍔部８は矢印Ａの方向の力を受け、一方、凸部２は上面と下面の温度差に起因する熱膨張差により矢印Ｂの方向の力を受けることからプラズマエッチング中に凸部２と鍔部８の境界の角に亀裂１１が入ることがしばしば見られ、プラズマエッチング用シリコン電極板の早期の交換を余儀なくされることが多かった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、本発明者等は、凸型シリコン電極板１に見られるような凸部２と鍔部８の境界の角に亀裂１１が発生することのないプラズマエッチング用シリコン電極板を作製すべく研究を行った。
その結果、図１の断面図に示されるような外周側壁が傾斜した傾斜外周側壁面３を有する円錐台状シリコン板を用意し、この外周側壁が傾斜した傾斜外周側壁面３を有する円錐台状シリコン板の厚さ方向に平行に通常の貫通細孔５を設けてなる形状構造を有する円錐台状プラズマエッチング用シリコン電極板９は、その外周側壁に角がなく、この円錐台状プラズマエッチング用シリコン電極板９の傾斜外周側壁面３を図２の断面図に示される内周側壁が上面から下面に向かって傾斜している傾斜内周側壁面６を有するシールドリング１３に図３の断面図に示されるように嵌合させて真空容器（図示せず）内にセットし、かかる状態でプラズマエッチングを行うと、従来の凸型シリコン電極板１のように凸部２と鍔部８の境界の角に亀裂１１が入ることがない、という研究結果が得られたのである。
【０００６】
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）厚さ方向に平行に貫通細孔が設けられているプラズマエッチング用シリコン電極板において、このプラズマエッチング用シリコン電極板の外周側壁面は厚さ方向に対して傾斜している傾斜外周側壁面を形成している円錐台状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。
【０００７】
前記（１）記載の円錐台状プラズマエッチング用シリコン電極板９はその傾斜外周側壁面３を図２に示されるような内周側壁面がすり鉢状に傾斜した傾斜内周側壁面６を有するシールドリングの前記傾斜内周側壁面６に図３に示されるように嵌合させ、シールドリング１３により円錐台状プラズマエッチング用シリコン電極板９を支持してプラズマエッチング装置内にセットし、プラズマエッチングを行うことができる。このすり鉢状に傾斜した傾斜内周側壁面６を有するシールドリングもこの発明に含まれる。
したがって、この発明は、
（２）前記（１）記載の円錐台状プラズマエッチング用シリコン電極板を支持するためのシールドリングであって、前記シールドリングの内周側壁面は厚さ方向に対して傾斜している傾斜内周側壁面を形成しているシールドリング、に特徴を有するものである。
【０００８】
次に、この発明の円錐台状プラズマエッチング用シリコン電極板およびこの電極板を支持するこの発明のシールドリングの製造方法を説明する。
この発明の円錐台状プラズマエッチング用シリコン電極板を製造するには、まず、シリコンインゴットまたはシリコン板などの素材から円板状に切り出し、この円板状シリコンの外周側壁が傾斜するように切削し研削して円錐台状シリコン板を作製し、この円錐台状シリコン板の厚さ方向に平行に貫通細孔を穿設することにより作製する。
【０００９】
この発明のシールドリングを作製するには、所定の寸法を有する内径、外径および厚さを有するシリコンリングを作製し、このシリコンリングの内周側壁面が傾斜するようにかつ前記円錐台状プラズマエッチング用シリコン電極板の傾斜外周側壁面がシリコンリングの傾斜内周側壁面に嵌合するように加工して作製する。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の円錐台状プラズマエッチング用シリコン電極板は、その外周側壁が傾斜面を形成しており、この傾斜した外周側壁面がシールドリングの傾斜内周側壁面に嵌合して支持されていることから、ウエハをプラズマエッチングするに際し、亀裂が発生することがないのでシリコン電極板を交換する回数が少なくなり、コストが削減できて、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】
【００１１】
実施例
直径：３００ｍｍ、厚さ：１０ｍｍの寸法を有する単結晶シリコン板を用意し、この単結晶シリコン板の上面の直径が３００ｍｍ、下面の直径が２８０ｍｍとなり、単結晶シリコン板の外周側面が上面から下面に向かって傾斜角：４５°で傾斜する傾斜面を形成するように加工し、円錐台状単結晶シリコン板を作製した。このようにして得られた円錐台状単結晶シリコン板に直径：０．５ｍｍの貫通細孔を設けることにより図１の断面図に示される形状構造の本発明円錐台状プラズマエッチング用シリコン電極板を作製した。
【００１２】
さらに、外径：３６０ｍｍ、内径：２８０ｍｍ、厚さ：１０ｍｍの寸法を有する単結晶シリコンリングを用意し、単結晶シリコンリングの内周側面が上面から下面に向かって傾斜するように加工して上面の内径が３００ｍｍ、下面の内径が２８０ｍｍを有し、傾斜角：４５°を有する傾斜内周側壁面を持った単結晶シリコンリングを作製し、この単結晶シリコンリングを本発明シールドリングとして用意した。
【００１３】
この本発明円錐台状プラズマエッチング用シリコン電極板を本発明シールドリングに図３に示されるように嵌合して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、周波数：１３．５ＭＨｚ，出力：８００Ｗ，プラズマ発生ガス：Ａｒガスの条件でプラズマを発生させプラズマエッチングを５０時間行った。その結果、本発明プラズマエッチング用シリコン電極板には亀裂の発生は見られなかった。
【００１４】
従来例
一方、単結晶シリコンインゴットから直径：２８０ｍｍ、厚さ：１０ｍｍを有する凸部および直径：３００ｍｍ、厚さ：５ｍｍを有する鍔部を形成するよう切り出して一体型のシリコン電極板を作製し、この一体型のシリコン電極板に直径：０．５ｍｍの貫通細孔を形成し、従来凸型シリコン電極板を作製した。
【００１５】
この従来凸型シリコン電極板の鍔部を通常のシールドリング上に載せて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、周波数：１３．５ＭＨｚ，出力：８００Ｗ，プラズマ発生ガス：Ａｒガスの条件でプラズマを発生させプラズマエッチングを５０時間行った。その結果、従来プラズマエッチング用凸型シリコン電極板における角には亀裂が発生する場合があった。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の円錐台状プラズマエッチング用シリコン電極板を説明するための断面概略説明図である。
【図２】この発明のシールドリングを説明するための断面概略説明図である。
【図３】この発明の円錐台状プラズマエッチング用シリコン電極板をこの発明のシールドリングに嵌合した状態を示す断面概略説明図である。
【図４】従来の凸型シリコン電極板の使用方法を説明するための断面概略説明図である。
【図５】従来の凸型シリコン電極板の使用時に発生する亀裂を説明するための断面概略説明図である。
【符号の説明】
【００１７】
１  凸型シリコン電極板
２  凸部
３  傾斜外周側壁面
４  ウエハ
５  貫通細孔
６  傾斜内周側壁面
７  シールドリング
８  鍔部
９  本発明円錐台状プラズマエッチング用シリコン電極板
１０  プラズマ
１１  亀裂
１２  エッチングガス
１３：本発明シールドリング
【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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