JP7635606B2 - Electrode plate for plasma processing apparatus and method for manufacturing same - Google Patents
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Description
本発明は、プラズマ処理装置に用いられる電極板及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an electrode plate used in a plasma processing device and a method for manufacturing the same.
半導体デバイス製造プロセスに使用されるプラズマエッチング装置やプラズマCVD装置等のプラズマ処理装置は、チャンバー内に、高周波電源に接続される一対の電極を、例えば上下方向に対向配置し、その下側電極の上に被処理基板を配置した状態として、上側電極に形成した通気孔から処理ガスを被処理基板に向かって流通させながら高周波電圧を印加することによりプラズマを発生させ、被処理基板にエッチング等の処理を行う構成とされている。 In plasma processing equipment such as plasma etching equipment and plasma CVD equipment used in semiconductor device manufacturing processes, a pair of electrodes connected to a high-frequency power source are arranged, for example, facing each other in the vertical direction within a chamber, with the substrate to be processed placed on the lower electrode, and a high-frequency voltage is applied while a processing gas is passed toward the substrate to be processed through an air hole formed in the upper electrode, generating plasma and performing processing such as etching on the substrate to be processed.
このプラズマ処理装置で使用される電極板は、単結晶シリコン、柱状昌シリコン等からなるインゴットを円板状に薄く切断した後、通気孔を形成するなどの機械加工や、表面研磨のためのエッチング処理、研磨加工などを経て仕上げられる。また、被処理基板に面内均一なプラズマ処理を行うために、電極板の面内において比抵抗値のばらつきが少ないものが求められる。 The electrode plates used in this plasma processing device are made by cutting ingots of single crystal silicon, columnar silicon, etc. into thin disks, then finishing them through machining such as forming ventilation holes, etching to polish the surface, polishing, etc. Furthermore, in order to perform uniform plasma processing on the substrate to be processed, the electrode plates are required to have little variation in resistivity within their surfaces.
特許文献1では、P型シリコンからなる電極板を製造する場合に、シリコン素材を550℃以上700℃以下の温度に30分以上120分以下の時間保持した後、100℃/分以上180℃/分以下の速度で冷却する第1熱処理工程と、第1熱処理工程後にシリコン素材を300℃以上350℃以下の温度に20時間以上30時間以下の時間保持した後、冷却する第2熱処理工程とを有し、その後、通気孔形成工程、仕上げ工程を経て電極板を製造することが開示されている。この場合の電極板の厚さは5mm以上20mm以下であると記載されている。 Patent Document 1 discloses that when manufacturing an electrode plate made of P-type silicon, the method includes a first heat treatment process in which the silicon material is held at a temperature of 550°C to 700°C for 30 to 120 minutes, and then cooled at a rate of 100°C/min to 180°C/min, and a second heat treatment process in which the silicon material is held at a temperature of 300°C to 350°C for 20 to 30 hours, and then cooled, after the first heat treatment process. The electrode plate is then manufactured through a vent hole forming process and a finishing process. In this case, the thickness of the electrode plate is described as 5 mm to 20 mm.
特許文献2では、シリコンインゴットから得た素地板に通気孔を形成した後、表面のダメージ除去のためにエッチングし、その後、400~1000℃の温度にてドナーキリング工程を行うことで抵抗を安定化させることが開示されている。特許文献2には、得られる電極板の厚さや通気孔の径等については記載ない。 Patent Document 2 discloses that after forming vent holes in a base plate obtained from a silicon ingot, the plate is etched to remove surface damage, and then a donor killing process is carried out at a temperature of 400 to 1000°C to stabilize the resistance. Patent Document 2 does not disclose the thickness of the resulting electrode plate or the diameter of the vent holes.
特許文献3では、開気孔率が10~40%、結晶構造が6H型のα-SiCを主体とする多孔性の炭化ケイ素焼結体の基体(素地板)に穿孔工程によりガス導入孔(通気孔)を多数形成下後、焼結体を不活性ガス雰囲気において1500~2300℃、10~600分加熱処理することにより、穿孔による孔内壁部の弱体化した粒界部分を再焼結させ、パーティクルの発生を抑制できることが開示されている。この電極板は、直径100~300mmφ、厚み1~5mmtであり、比抵抗率は10Ω・cm以下が好ましいと記載されている。 Patent Document 3 discloses that a porous silicon carbide sintered body (base plate) made mainly of α-SiC with an open porosity of 10-40% and a 6H-type crystal structure is drilled to form a large number of gas introduction holes (vent holes), and then the sintered body is heat-treated in an inert gas atmosphere at 1500-2300°C for 10-600 minutes to re-sinter the grain boundary parts of the inner walls of the holes that have been weakened by the drilling, thereby suppressing the generation of particles. It is stated that this electrode plate has a diameter of 100-300 mmφ and a thickness of 1-5 mmt, and that the specific resistance is preferably 10 Ω·cm or less.
従来の電極板は、特許文献1に記載のように5mm以上20mm以下の厚さであったが、近年、高寿命化のため、電極板の厚さを増大させることが求められている。その場合、従来の方法では比抵抗値を均一化することが難しい。 Conventional electrode plates, as described in Patent Document 1, have a thickness of 5 mm to 20 mm, but in recent years, there has been a demand to increase the thickness of electrode plates in order to extend their lifespan. In such cases, it is difficult to make the resistivity uniform using conventional methods.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、厚い電極板においても、プラズマ処理中の比抵抗値のばらつきを抑制することができ、均一なプラズマ処理を行わせ、長寿命化を図ることができるプラズマ処理装置用電極板及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of these circumstances, and aims to provide an electrode plate for a plasma processing device and a manufacturing method thereof that can suppress the variation in resistivity during plasma processing, even in a thick electrode plate, and can perform uniform plasma processing and achieve a long service life.
本発明のプラズマ処理装置用電極板の製造方法は、シリコンインゴットから厚さ15mm以上35mm以下の素地板を形成するスライス工程と、前記素地板を貫通する多数の通気孔を前記素地板の体積に対する通気孔の体積の総和の比率が0.04%以上1.0%未満となるように形成する通気孔形成工程と、前記通気孔を形成した前記素地板を550℃以上の温度に加熱した後、100℃/分以上180℃/分以下の速度で冷却する熱処理を施す熱処理工程とを有する。 The method for manufacturing an electrode plate for a plasma processing device of the present invention includes a slicing process for forming a base plate having a thickness of 15 mm to 35 mm from a silicon ingot, a vent hole forming process for forming a large number of vent holes penetrating the base plate so that the ratio of the total volume of the vent holes to the volume of the base plate is 0.04% to less than 1.0%, and a heat treatment process for heating the base plate with the vent holes to a temperature of 550°C or higher, and then cooling it at a rate of 100°C/min to 180°C/min.
比抵抗値のばらつき抑制のためには、加熱後に急冷することで酸素ドナーを低減させ、比抵抗値を安定させることができる。電極板の厚さが大きいと、加熱及び急冷の効果が内部まで到達しにくくなる。
この製造方法では、素地板に所定の体積比率で通気孔を形成した後に熱処理しており、その通気孔が所定の体積比率で存在していることにより、熱処理時に内部まで均等に加熱され、また、冷却時には内部まで速やかに急冷することができる。通気孔の体積比率が0.04%未満では、加熱及び急冷の効果が内部まで到達しにくいため、比抵抗値が安定しない。その体積比率が1.0%以上であると、電極板として処理ガスの回り込みが発生してパーティクルが発生しやすくなる。この通気孔の体積比率は0.05%以上0.8%以下が好ましい。
In order to suppress the variation in the resistivity, the oxygen donors can be reduced and the resistivity stabilized by rapidly cooling after heating. If the electrode plate is thick, the effects of heating and rapid cooling do not easily reach the inside.
In this manufacturing method, the base plate is heat-treated after forming vent holes at a predetermined volume ratio, and the presence of the vent holes at a predetermined volume ratio allows the base plate to be heated evenly to the inside during heat treatment and to be rapidly cooled to the inside during cooling. If the volume ratio of the vent holes is less than 0.04 % , the effects of heating and rapid cooling do not easily reach the inside, and the resistivity value is not stable. If the volume ratio is 1.0 % or more, the processing gas will wrap around the electrode plate, making it easy to generate particles. The volume ratio of the vent holes is preferably 0.05% or more and 0.8% or less.
また、熱処理時の冷却速度は100℃/分未満では、ドナー抑制効果が低減して比抵抗値が安定しない。180℃/分をこえると、電極板に割れが生じるおそれがある。この冷却速度は110℃/分以上180℃/分以下が好ましい。
なお、電極板の厚さは20mmを超える電極板に適用すると好ましく、25mm以上の厚さの電極板に特に有効である。電極板の厚さが35mmを超えると比抵抗値の安定化が難しくなる。
また、シリコンインゴットは、単結晶シリコン、柱状昌シリコン又は多結晶シリコンから製造される。
In addition, if the cooling rate during the heat treatment is less than 100° C./min, the donor suppression effect is reduced and the resistivity value is not stable. If it exceeds 180° C./min, there is a risk of cracks occurring in the electrode plate. The cooling rate is preferably 110° C./min or more and 180° C./min or less.
The thickness of the electrode plate is preferably more than 20 mm, and is particularly effective for electrode plates having a thickness of 25 mm or more. If the thickness of the electrode plate exceeds 35 mm, it becomes difficult to stabilize the resistivity value.
Silicon ingots are also produced from single crystal silicon, columnar silicon or polycrystalline silicon.
このプラズマ処理装置用電極板の製造方法において、前記熱処理工程後に前記素地板の表面をエッチングするエッチング工程を有するとよい。エッチングすることにより、加工ダメージ層の除去だけでなく、熱処理時に素地板表面に形成される可能性のある酸化被膜を除去することができ、パーティクルの発生をより抑制することができる。 In this method for manufacturing an electrode plate for a plasma processing device, it is preferable to have an etching process for etching the surface of the base plate after the heat treatment process. By etching, not only can the processing damage layer be removed, but also an oxide film that may form on the surface of the base plate during heat treatment can be removed, thereby further suppressing the generation of particles.
本発明のプラズマ処理装置用電極板は、シリコン製で厚さが15mm以上35mm以下、電極板の体積に対する通気孔の体積の総和の比率が0.04%以上1.0%未満であり、比抵抗値の面内ばらつきが0.1Ω・cm以上1.5Ω・cm以下である。比抵抗値のばらつきは3Ω・cm以下とするのが好ましい。
比抵抗値のばらつきが小さいと、プラズマ処理において発生するプラズマが安定することから、被処理板の不良率が抑えられ、電極板の消耗も均一で長寿命化に有利である。
The electrode plate for a plasma processing apparatus of the present invention is made of silicon, has a thickness of 15 mm to 35 mm, has a ratio of the total volume of the vent holes to the volume of the electrode plate of 0.04 % to less than 1.0 % , and has an in-plane variation in resistivity of 0.1 Ω cm to 1.5 Ω cm. The variation in resistivity is preferably 3 Ω cm or less.
If the variation in resistivity is small, the plasma generated during plasma processing is stable, which reduces the defective rate of the processed plate and also leads to uniform wear of the electrode plate, which is advantageous for extending the life of the plate.
本発明によれば、厚い電極板においても、プラズマ処理中の比抵抗値のばらつきを抑制することができ、均一なプラズマ処理を行わせ、長寿命化を図ることができる。 According to the present invention, even with thick electrode plates, it is possible to suppress the variation in resistivity during plasma processing, allowing uniform plasma processing to be performed and achieving a longer life.
以下、本発明に係るプラズマ処理装置用電極板及びその製造方法の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
本実施形態のプラズマ処理装置用電極板(以下、単に電極板とする)11は、図1に示すように、単結晶シリコン、柱状昌シリコン又は多結晶シリコンにより、例えば厚さが15mm以上35mm以下、直径200mm以上600mm以下の円板状に形成される。また、この電極板11には、数mm~10mmピッチで数百個~数千個の通気孔21が厚さ方向に平行に貫通状態に形成されている。なお、各通気孔21は、ドリル加工又はレーザ加工により形成され、電極板11の体積に対する通気孔21の体積の総和の比率(以下、体積比率という)が0.04%以上1.0%未満に設定されている。この通気孔21は端部に面取りがされる場合があるが、体積はこの面取り部を含んで計測される。
また、この電極板11は、比抵抗値の面内ばらつきが1.5Ω・cm以下である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of an electrode plate for a plasma processing apparatus and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described with reference to the drawings.
The electrode plate for plasma processing apparatus (hereinafter simply referred to as electrode plate) 11 of this embodiment is formed of single crystal silicon, columnar silicon, or polycrystalline silicon in a disk shape having a thickness of 15 mm to 35 mm and a diameter of 200 mm to 600 mm, as shown in Fig. 1. In addition, this
Moreover, the
このように構成される電極板11は、例えば図2のフローチャートに示すように、単結晶シリコン等のシリコンインゴットを形成するインゴット形成工程と、そのシリコンインゴットを円板状に薄く切断(スライス)して板状の素地板を形成するスライス工程と、素地板の外周部を切削して所定の外径の素地板に形成する外形加工と、外形加工後の素地板に多数の通気孔21を形成する通気孔形成工程と、通気孔21を形成した素地板に熱処理を施す熱処理工程と、熱処理後の素地板にエッチング処理を施すエッチング工程と、エッチング工程後に表面を研磨するなどの仕上げ工程を経て製造される。
As shown in the flowchart of FIG. 2, the
インゴット形成工程では、チョクラルスキー法や鋳造法等の方法により、単結晶シリコン、柱状昌シリコン又は多結晶シリコンによって円柱状、ブロック状等のシリコンインゴットを形成する。 In the ingot formation process, silicon ingots in the shape of cylinders, blocks, etc. are formed using single crystal silicon, columnar crystal silicon, or polycrystalline silicon by methods such as the Czochralski method or casting.
スライス工程では、ダイヤモンドバンドソーやワイヤソー等で薄く切断して円板状の素地板を形成する。切断後、加工ダメージ層を少なくするため、両面に研削加工を施す。
外形加工では、切削加工により素地板の外形を加工し、目的とする電極板11の外形となる円板状に形成する。
In the slicing process, the material is cut into thin disk-shaped base plates using a diamond band saw, wire saw, etc. After cutting, both sides are ground to reduce the amount of damage caused by the process.
In the outer shape processing, the outer shape of the base plate is processed by cutting to form it into a disk shape that will be the outer shape of the intended
通気孔形成工程では、素地板の一方の表面側から厚さ方向に平行にドリルを下降させる、またはレーザ照射を行うことにより、1個ずつ通気孔21を加工する。この通気孔形成工程では、前述したように数百~数千個の通気孔21が形成されるが、これら通気孔21の体積の合計が、素地板の体積に対して、0.04以上1.0未満の体積比率となるように形成する。例えば、直径380mmの素地板に対して、0.8mmの内径の通気孔21を606個形成すると、その体積比率は0.27となる。
In the vent hole forming process, the
通気孔形成工程において複数の通気孔21が素地板に形成された後、熱処理工程では、通気孔21を形成した素地板を加熱炉内に入れ、アルゴン雰囲気等の不活性雰囲気中において550℃以上の温度に加熱する。例えば、550℃以上1000℃以下の温度に加熱する。そのピーク温度に4時間以上16時間保持した後、素地板を加熱炉から取り出し、冷気を送るなどにより急冷する。そのときの冷却速度は100℃/分以上180℃/分以下である。特に、450℃前後の温度域を冷却する際に素地板内の酸素から電子が放出され、ドナーになって比抵抗値がばらつく要因となるので、その温度域を速やかに通過させることで電子の放出を抑制し、その結果、比抵抗値のばらつきが抑制される。
After
この熱処理工程において、その前に通気孔形成工程により素地板には多数の通気孔21が形成されているので、加熱の際に素地板の内部まで均等に加熱されるとともに、急冷時も素地板の全体が急速に冷却され、電子の放出を効果的に抑制し、比抵抗値のばらつきを抑えることができる。冷却速度は110℃/min以上180℃/min以下とするのが好ましい。
なお、この熱処理は、その前の工程で行われるスライス工程や通気孔工程で生じる歪を除去する効果もある。
In this heat treatment process, since a large number of
This heat treatment also has the effect of removing distortions that occur in the preceding slicing and venting steps.
エッチング工程では、素地板を酸性のエッチング液に浸漬することにより実行される。エッチング液としては、例えば、フッ酸(HF)、硝酸(HNO3)、酢酸(CH3COOH)を混合したフッ硝酢酸が用いられる。エッチング液への浸漬時間は10分~95分である。熱処理工程で冷却を大気中で行うことにより表面に酸化皮膜が形成されており、これをエッチング工程で除去する。また、通気孔形成工程で形成した通気孔21内面のマイクロクラック等の加工ダメージも除去することができる。
The etching process is performed by immersing the base plate in an acid etching solution. For example, hydrofluoric acid (HF), nitric acid (HNO 3 ), and acetic acid (CH 3 COOH) are mixed to form hydronitric acid-acetic acid. The immersion time in the etching solution is 10 to 95 minutes. An oxide film is formed on the surface by cooling in the air in the heat treatment process, and this is removed in the etching process. In addition, processing damage such as microcracks on the inner surface of the
仕上げ工程では、回転する研磨パッドの上にコロイダルシリカやダイヤモンド砥粒等の研磨材を含有したスラリー(研磨液)を供給しながら素地板の両面を研磨する。研磨後に素地板を流水等で洗浄することにより電極板11として仕上げられる。超音波洗浄を実施してもよい。
In the finishing process, both sides of the base plate are polished while a slurry (polishing liquid) containing abrasives such as colloidal silica or diamond abrasive grains is supplied onto a rotating polishing pad. After polishing, the base plate is finished into an
このようにして製造される電極板11は、通気孔形成工程の後に熱処理工程を実施しており、通気孔21が0.04以上1.0未満となる体積比率で存在していることにより、熱処理時に内部まで均等に加熱され、また、内部まで速やかに急冷することができる。このため、比抵抗値の面内ばらつきが1.5Ω・cm以下と小さい電極板11を製造することができ、安定したプラズマ処理により均一な処理を行うことができる。
通気孔21の体積比率が0.04未満では、加熱及び急冷の効果が内部まで到達しにくいため、比抵抗値が安定しない。その体積比率が1.0以上であると、電極板11として処理ガスの回り込みが発生してパーティクルが発生する。この通気孔21の体積比率は0.05以上0.8以下が好ましい。また、比抵抗値の面内ばらつきは3Ω・cm以下が好ましい。
The
If the volume ratio of the ventilation holes 21 is less than 0.04, the effects of heating and quenching do not easily reach the inside, and the resistivity value is not stable. If the volume ratio is 1.0 or more, the process gas will be drawn around the
なお、本発明は上記実施形態の構成のものに限定されるものではなく、細部構成においては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
通気孔21はすべて同じ内径に形成してもよいが、電極板11の位置によって内径を変えてもよい。また、電極板11の表面と裏面とで内径を異ならせた通気孔21としてもよい。
The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various changes can be made to the details of the configuration without departing from the spirit of the present invention.
All the vent holes 21 may be formed to have the same inner diameter, or the inner diameter may be changed depending on the position on the
単結晶のシリコンインゴットをスライスし、外径380mmで種々の厚さの素地板を形成し、通気孔形成工程、熱処理工程、エッチング工程、仕上げ工程を経て電極板を作製した。通気孔の内径及び電極板の体積に対する体積比率は表1の通りとした。通気孔は、均一内径のストレート状に形成した。その内径は電極板の表面における通気孔の開口について3次元測定機にて測定し、その体積は、電極板の厚さを測定して算出した。また、通気孔を有しない電極板も比較のため作製した(比較例2)。
熱処理はそれぞれ630℃まで加熱し、表1に示す冷却速度で冷却した。熱処理しなかったものも比較例として作製した(比較例1)。
これら電極板について、比抵抗値の面内ばらつき、プラズマ処理中のパーティクル発生数を測定するとともに、使用寿命を評価した。
比抵抗値は、4探針法を用い、電極板の表面に探針を配置して測定し、電極板平面内の3箇所の測定値の最大値と最小値との差をばらつきとした。
パーティクル発生数は電極板をスパッタ装置に取り付け、
チャンバー内圧力:10-1Torr
エッチングガス組成:90sccmCHF3 + 4sccmO2 + 150sccmHe
高周波電力:2kW
真空周波数:20kCycle
の条件で100時間連続してスパッタして、パーティクルカウンターにてパーティクルをカウントし、100個以上発生したものを「不良」、100個未満であったものを「良」とした。
使用寿命は、使用時間により判定し、500時間使用可を「良」、500時間未満を「不良」とした。
総合評価は、比抵抗値が1.5Ω・cm以下で、パーティクル発生数、使用寿命がともに「良」の場合を「A」、比抵抗値が1.5Ω・cm以上で、パーティクル発生数が「良」、使用寿命が「良」の場合を「B」、比抵抗値が1.5Ω・cmを超えていたもの、あるいはパーティクル発生数が「不良」、あるいは使用寿命が「不良」の場合を「C」とした。比較例2は通気孔を形成しなかった場合であり「―」、電極としての特性がないため「C」とした。
A single crystal silicon ingot was sliced to form a base plate of various thicknesses with an outer diameter of 380 mm, and the electrode plate was fabricated through a vent hole forming process, a heat treatment process, an etching process, and a finishing process. The inner diameter of the vent hole and its volume ratio to the volume of the electrode plate were as shown in Table 1. The vent hole was formed in a straight shape with a uniform inner diameter. The inner diameter was measured by a three-dimensional measuring machine for the opening of the vent hole on the surface of the electrode plate, and the volume was calculated by measuring the thickness of the electrode plate. In addition, an electrode plate without a vent hole was also fabricated for comparison (Comparative Example 2).
The heat treatment was carried out by heating to 630° C. and cooling at the cooling rate shown in Table 1. A comparative example was also produced without heat treatment (Comparative Example 1).
For these electrode plates, the in-plane variation in resistivity and the number of particles generated during plasma processing were measured, and the service life was evaluated.
The resistivity was measured by a four-probe method with a probe placed on the surface of the electrode plate, and the difference between the maximum and minimum values measured at three points on the surface of the electrode plate was taken as the variation.
The number of particles generated was measured by attaching the electrode plate to the sputtering device.
Pressure in chamber: 10 −1 Torr
Etching gas composition: 90 sccm CHF3 + 4 sccm O2 + 150 sccm He
High frequency power: 2kW
Vacuum frequency: 20kCycle
Sputtering was carried out continuously for 100 hours under the above conditions, and the number of particles was counted using a particle counter. Those with 100 or more particles were rated as "no good" and those with less than 100 particles were rated as "good."
The service life was judged based on the time of use, with a service life of 500 hours being rated "good" and a service life of less than 500 hours being rated "poor."
The overall evaluation was given as "A" when the resistivity was 1.5 Ω cm or less and both the number of particles generated and the service life were "good", "B" when the resistivity was 1.5 Ω cm or more, the number of particles generated was "good" and the service life was "good", and "C" when the resistivity exceeded 1.5 Ω cm, the number of particles generated was "poor", or the service life was "poor". Comparative Example 2 was given a "-" because no vent holes were formed, and was given a "C" because it had no properties as an electrode.
結果を表1に示す。なお、通気孔を形成しなかった比較例2は比抵抗値のみ測定した。また、比較例6は熱処理において割れが生じたため、比抵抗値以下の測定を行わなかった。 The results are shown in Table 1. For Comparative Example 2, in which no ventilation holes were formed, only the resistivity value was measured. For Comparative Example 6, cracks occurred during the heat treatment, so measurements below the resistivity value were not performed.
表1中、実施例1~6は、厚さが15mm以上30mm以下において、比抵抗値のばらつきが1.3Ω・cm以下と小さかった。また、パーティクルの発生も少なく、寿命も十分であった。 In Table 1, for Examples 1 to 6, the variation in resistivity was small, at 1.3 Ω cm or less, when the thickness was 15 mm or more and 30 mm or less. In addition, there was little generation of particles, and the life was sufficient.
これに対して、比較例1は熱処理しなかったため、比抵抗値のばらつきが1.8Ω・cmと大きいために、均一なプラズマ処理を行うことができない。比較例2は通気孔を有しない電極板であり、熱処理しても比抵抗値のばらつきが1.6Ω・cmと大きかった。比較例3は通気孔の体積比率が1.0と大きかったため、比抵抗値のばらつきは小さかったが、パーティクルが多く発生し、総合評価はCであった。比較例4は厚さが40mmと大きく、かつ熱処理時の冷却速度が80℃/minと小さかったため、比抵抗値のばらつきが1.7と大きかった。比較例5は熱処理時の冷却速度が50℃/minと小さかったため、比抵抗値のばらつきが1.8と大きかった。比較例6は熱処理時の冷却速度が200℃/minと大きかったため、冷却時に割れが発生した。
従来例はいずれも厚さが13mmで薄く、比抵抗値のばらつきは小さく、パーティクルの発生も認められなかったが、消耗による寿命が短いものであった。
In contrast, in Comparative Example 1, since no heat treatment was performed, the variation in resistivity was as large as 1.8 Ω·cm, and therefore uniform plasma treatment could not be performed. Comparative Example 2 was an electrode plate without vent holes, and even after heat treatment, the variation in resistivity was as large as 1.6 Ω·cm. Comparative Example 3 had a large volume ratio of vent holes of 1.0, so the variation in resistivity was small, but many particles were generated, and the overall evaluation was C. Comparative Example 4 had a large thickness of 40 mm and a small cooling rate during heat treatment of 80° C./min, so the variation in resistivity was large as 1.7. Comparative Example 5 had a small cooling rate during heat treatment of 50° C./min, so the variation in resistivity was large as 1.8. Comparative Example 6 had a large cooling rate during heat treatment of 200° C./min, so cracks occurred during cooling.
All of the conventional examples were thin, at 13 mm, had small variations in resistivity, and no particle generation was observed, but had a short lifespan due to wear.
11 電極板
21 通気孔
Claims (3)
1. An electrode plate for a plasma processing apparatus, comprising: a silicon electrode plate having a thickness of 15 mm or more and 35 mm or less; a ratio of the sum of the volumes of the air holes to the volume of the electrode plate of 0.04 % or more and less than 1.0 % ; and an in-plane variation in resistivity, which is the difference between the maximum and minimum resistivity values measured at three points within the plane of the electrode plate, of 0.1 Ω-cm or more and 1.5 Ω-cm or less.
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