JP2000150466A - Ito dry etching method - Google Patents

Ito dry etching method

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JP2000150466A
JP2000150466A JP10313701A JP31370198A JP2000150466A JP 2000150466 A JP2000150466 A JP 2000150466A JP 10313701 A JP10313701 A JP 10313701A JP 31370198 A JP31370198 A JP 31370198A JP 2000150466 A JP2000150466 A JP 2000150466A
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JP
Japan
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ito
etching
gas
dry etching
hydrogen iodide
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Application number
JP10313701A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuru Sadamoto
満 貞本
Noriyuki Yanagawa
紀行 柳川
Akira Iwamori
暁 岩森
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Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Chemicals Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress occurrence of non-volatile substance for faster etching by, related to dry etching of an indium tin oxide which uses hydrogen iodide gas, allowing a gas linear velocity to be a specific value or above in a specified pressure range between an application electrode which holds a substrate and a counter electrode comprising a gas blowing port. SOLUTION: Related to dry etching for an indium tin oxide(ITO) which uses a gas comprising hydrogen iodide(HI), pressure is 0.1-100 Pa, with high-frequency parallel flat-plate capacitance coupling discharge electrode, an application electrode which holds a substrate with an ITO, and a counter electrode comprising a blowing port which supplies hydrogen iodide provided. A gas linear velocity S/V calculated from a plane formed by connecting periphery of counter application electrode and counter pole, in short the outer circumference area S of inter-electrode space, and a volume flow-rate V in vacuum of a gas comprising the hydrogen iodide released from it is at least 0.8 m/second. Fast etching is performed while non-volatile substance is suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はITOのドライエッ
チングの方法に関する。詳しくは本発明は、ヨウ化水素
ガスを用いてインジウム酸化物(Indium Tin Oxide 以
下 ITOという)をドライエッチングする際に従来よ
りも、実質的に高速にエッチングすることを可能とした
ITOのドライエッチング方法に関する。
The present invention relates to a method for dry etching of ITO. More specifically, the present invention relates to dry etching of indium oxide (hereinafter, referred to as ITO) using hydrogen iodide gas, which enables substantially faster etching than conventional ITO. About the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】ITO薄膜は、液晶ディスプレイの画素
電極としても用いられているが、定められた面積および
位置に配置させるためにパターニングを行う必要があ
る。現在、塩酸や王酸、塩化第二鉄等の酸を用いた湿式
エッチング方法を用いているが、液晶ディスプレイの高
精彩化の要求に応じて、更なる微細加工の必要性が生じ
ている。具体的には、液晶ディスプレイの画素電極とし
て用いる際に、ITOをTFTからみて上側に配置する
トップITO方式と、下側に配置するボトムITO方式
がある。
2. Description of the Related Art An ITO thin film is also used as a pixel electrode of a liquid crystal display. However, it is necessary to perform patterning in order to arrange the thin film on a predetermined area and position. At present, a wet etching method using an acid such as hydrochloric acid, phosphoric acid, or ferric chloride is used. However, in accordance with a demand for higher definition of a liquid crystal display, a need for further fine processing has arisen. Specifically, when used as a pixel electrode of a liquid crystal display, there are a top ITO method in which ITO is disposed on the upper side as viewed from the TFT and a bottom ITO method in which ITO is disposed on the lower side.

【0003】高精彩化の要求に応じて、その加工幅を4
μm 以下に、さらに近い将来において1μm 程度にまで
する必要があるが、湿式エッチングを用いた場合には、
このような微細加工の要求に応じることができない。隣
接する1単位の画素の区切りを設けているが、この仕切
りにおいて隣接画素からの映り込みを防止している。こ
の区切り部分の幅をできるだけ小さくすることにより、
結果的に画素電極面積を拡大することができる。そのた
めに、エッチングの微細加工が必要となる。また、IT
OをTFTの上部に配置するトップITO方式において
は、金属アルミ配線層が腐食する可能性が湿式エッチン
グ方法においてはある。そのため、ドライエッチング方
式が用いられるようになってきた。
According to the demand for high definition, the processing width is set to 4
μm or less, and to about 1 μm in the near future, but if wet etching is used,
It is not possible to meet such a demand for fine processing. Although a partition of one adjacent pixel is provided, reflection from an adjacent pixel is prevented in this partition. By making the width of this break as small as possible,
As a result, the pixel electrode area can be increased. Therefore, fine processing of etching is required. Also, IT
In the top ITO method in which O is disposed above the TFT, there is a possibility that the metal aluminum wiring layer is corroded in the wet etching method. Therefore, a dry etching method has been used.

【0004】また、湿式エッチングの問題として、エッ
チング残渣が浮遊し、デバイス上に残ってしまう。そこ
で、エッチング液を頻度高く交換していく必要があり、
そのことがエッチング液を大量に消費することになって
しまう他、それらが産業廃棄物となる。以上のような理
由によって、従来から湿式エッチングが用いられている
が、ドライエッチングに移行していこうという流れにあ
り、かつ将来的にはドライエッチングがITOのエッチ
ングにおいても主流になってくる。
[0004] As a problem of wet etching, an etching residue floats and remains on a device. Therefore, it is necessary to change the etchant frequently.
This not only consumes a large amount of etching solution, but also turns them into industrial waste. For the above reasons, wet etching has been conventionally used, but there is a trend to shift to dry etching, and in the future, dry etching will become the mainstream in ITO etching.

【0005】ドライエッチングとして用いられるのは、
容量結合型の13.56MHzの高周波電源を用いて、
カソード電極上に基板を設置することにより行うRIE
(Reactive Ion Etching RIEという)方式が一般的
である。これは、既存の装置を用いた方が、結果的に経
済的であるという理由による。
[0005] What is used as dry etching is
Using a capacitively coupled 13.56 MHz high frequency power supply,
RIE by placing a substrate on the cathode electrode
(Reactive Ion Etching RIE) method is common. This is because using existing equipment is more economical as a result.

【0006】ドライエッチングにとして、メタン(CH
4 )ガスと水素(H2 )の混合ガスを用いる方法、塩素
(Cl2 )ガスを用いる方法、臭化水素(HBr)を用
いる方法等がある。しかし、これらの方法には、そのド
ライエッチング能力が装置に依存する可能性が高く良好
なドライエッチング特性を得られる範囲が狭いこと、ま
たドライエッチング速度が低いことなどの問題があっ
た。
For dry etching, methane (CH
4 ) A method using a mixed gas of gas and hydrogen (H 2 ), a method using chlorine (Cl 2 ) gas, a method using hydrogen bromide (HBr), and the like. However, these methods have problems that the dry etching capability is likely to depend on the apparatus, the range in which good dry etching characteristics can be obtained is narrow, and the dry etching rate is low.

【0007】これに対して、ヨウ化水素ガスを用いたド
ライエッチング方法は、装置依存性が小さいこと、エッ
チング速度が先にあげたガス系に比較して早いことなど
の特徴があり、現在ではヨウ化水素ガスを用いたドライ
エッチング方法が主流になりつつある。ヨウ化水素ガス
を用いたITOのドライエッチングに関しては、特開平
8−97190に開示されており、エッチング速度が1
000Å/秒以上と早く、かつ良好な異方性形状を有す
る。また、基板上には残渣を残さず、ドライエッチング
が可能である。
On the other hand, a dry etching method using a hydrogen iodide gas has features such as a small dependence on the apparatus and a high etching rate as compared with the above-mentioned gas system. The dry etching method using hydrogen iodide gas is becoming mainstream. The dry etching of ITO using hydrogen iodide gas is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-97190,
It has a good anisotropic shape as fast as 2,000 ° / sec or more. Further, dry etching can be performed without leaving a residue on the substrate.

【0008】しかしながら、エッチング速度自体の定義
が曖昧であり、どの時点でのエッチング速度であるかが
明確でない。つまり、ドライエッチング開始後、すぐに
1000Å/秒以上のエッチング速度であるのか、ある
いは、十分にエッチングが進行し時間が経過した後にお
ける1000Å/秒以上のエッチング速度であるのかが
明確になっていない。これは、ドライエッチングがエッ
チングガスを流し、放電を開始した時点ですぐに開始さ
れるものではなく、一定の時間経過後、エッチングが開
始される性質であることを見過ごしているためである。
ITOのドライエッチングにおいて、放電開始後は、し
ばらくエッチングが全く進行しない潜伏期間(Incubati
on Time)が存在している。従って、どの時点でのエッチ
ング速度かが明確でなければ、実用的なドライエッチン
グを実施しうることが困難になる。
However, the definition of the etching rate itself is ambiguous, and it is not clear at what point the etching rate is. In other words, it is not clear whether the etching rate is 1000Å / sec or more immediately after the start of dry etching, or the etching rate is 1000Å / sec or more after a sufficient time has elapsed after the etching has proceeded sufficiently. . This is because the dry etching does not start immediately when the etching gas flows and discharge starts, but overlooks that the etching is started after a certain period of time.
In the dry etching of ITO, after the start of discharge, a latent period (Incubati
on Time) exists. Therefore, it is difficult to perform practical dry etching unless it is clear at which point the etching rate is reached.

【0009】また、実際にヨウ化水素ガスを用いたドラ
イエッチングを行うと、基板上に残渣物は残さないもの
の、ドライエッチングを継続をすることにより、黄色や
白色の不揮発性の不揮発性物質がドライエッチング装置
の内壁に付着するようになり、ついにはエッチング自体
を阻害する。そのため、ある回数のドライエッチングを
実施した後に、チャンバーを開放し中に発生し付着した
黄色や白色の不揮発性物質を、アルコール系の揮発性薬
剤を用いて拭き取る作業を行う必要があり、それが歩留
りに影響を与える。
Further, when dry etching using hydrogen iodide gas is actually performed, no residue is left on the substrate, but by continuing dry etching, a yellow or white nonvolatile nonvolatile material is formed. It comes to adhere to the inner wall of the dry etching apparatus, and eventually inhibits the etching itself. Therefore, after performing dry etching a certain number of times, it is necessary to open the chamber and wipe off the yellow or white non-volatile substance generated and adhered using an alcohol-based volatile chemical. Affects yield.

【0010】また、その不揮発性物質の正体はインジウ
ム(In)とヨウ素(I)の化合物であるInI3 とヨ
ウ素の凝集体であることも第59回応用物理学会学術講
演会講演番号16p−C−12においても明確にされて
いると同時に、NF3 を用いての不揮発性物質(演題中
ではデポ物として定義されている)の発生抑制方法につ
いても明確に示されている。しかし、不揮発性物質の発
生を抑制するためのものであって、ITOのエッチング
速度の実質面での向上については、何ら向上の指針を与
えるものではなかった。
The identity of the non-volatile substance is also an aggregate of InI 3 , a compound of indium (In) and iodine (I), and iodine. At the same time, the method for suppressing generation of non-volatile substances (defined as deposits in the presentation) using NF 3 is also clearly shown. However, this is for suppressing the generation of non-volatile substances, and does not provide any guidance for improving the etching rate of ITO in a substantial aspect.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ヨウ
化水素ガスを用いたITOのドライエッチングを良好に
行わしめるために、ドライエッチングの際に発生する不
揮発性物質を発生させることなく高速にてドライエッチ
ングを行う方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for performing dry etching of ITO using hydrogen iodide gas in a high speed without generating non-volatile substances generated during dry etching. And to provide a method for performing dry etching.

【0012】液晶ディスプレー(以下 LCDと言う)
の表示電極として用いられるITO膜は、ガラス板等の
基板上に形成し、ドライエッチングを行いパターニング
される。用いられるITO膜の厚みは通常1000Å以
下の厚みであり、初期におけるエッチング速度の大きさ
が重要である。
Liquid crystal display (hereinafter referred to as LCD)
An ITO film used as a display electrode is formed on a substrate such as a glass plate and is patterned by dry etching. The thickness of the ITO film to be used is usually 1000 ° or less, and the initial etching rate is important.

【0013】また、エッチング速度が向上すれば、不揮
発性物質が増加する。これは、不揮発性物質の構成物質
がドライエッチングの際の生成物であるInI3 を含む
ものであるためである。それゆえ、エッチング速度を向
上させながら、かつ不揮発性物質の発生を抑制すること
は極めて困難な課題であると言わざるを得ないのであ
る。この課題を解決するためには、ドライエッチングの
メカニズムおよび不揮発性物質発生のメカニズムの理解
を行うこともこの発明の課題であった。
Further, as the etching rate increases, the amount of non-volatile substances increases. This is because the constituent material of the non-volatile substance contains InI 3 which is a product at the time of dry etching. Therefore, it must be said that it is extremely difficult to improve the etching rate and suppress the generation of non-volatile substances. In order to solve this problem, it was also an object of the present invention to understand the mechanism of dry etching and the mechanism of generation of non-volatile substances.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述の問
題を解決すべく鋭意検討した結果、ヨウ化水素ガスを含
むガスの流量に注目し、従来の流量よりも多い流量のガ
スを対向電極に設けられた小さな孔から供給することに
より、エッチング速度の実質的な向上を図るとともに、
不揮発性物質を発生を極力抑制しながら、ドライエッチ
ングを進行せしめることがことが可能になることを見い
だし、本発明を完成させるに至った。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors focused on the flow rate of a gas containing hydrogen iodide gas and changed the flow rate of a gas having a flow rate higher than the conventional flow rate. By supplying from a small hole provided in the counter electrode, while substantially improving the etching rate,
The present inventors have found that it is possible to advance dry etching while minimizing the generation of non-volatile substances, and have completed the present invention.

【0015】すなわち本発明は、(1)ヨウ化水素(H
I)を含むガスを用いるインジウム錫酸化物(ITO)
のドライエッチングの条件が、(a)圧力が 0.1Paから
100Paの範囲である、(b)高周波平行平板容量結合型
放電電極と、ITO付きの基板を保持する印加電極とお
よびヨウ化水素を含むガスを供給する吹き出し孔を具備
する対向電極からなる装置を用いる、(c)対向する印
加電極と対向電極とのそれぞれの周辺を結んで形成され
る面を電極間空間の外周面積Sとしたとき、電極間空間
の外周面積Sとそこから放出されるヨウ化水素を含むガ
スの真空中における体積流量Vとから算出されるガス線
速度S/Vが少なくとも0.8m/秒である、ことを特徴
とするITOドライエッチング方法、(2)該ヨウ化水
素を含むガスがヨウ化水素とヘリウム、ネオン、アルゴ
ン、クリプトン、キセノン、水素のうちの少なくとも1
種のガスからなることを特徴とする(1)に記載のIT
Oドライエッチング方法、または(3)該装置が内表面
の表面温度を少なくとも100℃に維持する機能を備え
たことを特徴とする(1)に記載のITOドライエッチ
ング方法に関するものである。
That is, the present invention relates to (1) hydrogen iodide (H
Indium tin oxide (ITO) using gas containing I)
Dry etching conditions: (a) pressure from 0.1Pa
(B) a device comprising a high-frequency parallel plate capacitively coupled discharge electrode in the range of 100 Pa, an application electrode for holding a substrate with ITO, and a counter electrode having a blowing hole for supplying a gas containing hydrogen iodide. (C) Assuming that a surface formed by connecting the periphery of each of the opposing application electrode and the opposing electrode is the outer peripheral area S of the interelectrode space, the outer peripheral area S of the interelectrode space and iodine released therefrom are used. An ITO dry etching method, wherein a gas linear velocity S / V calculated from a volume flow rate V of the gas containing hydrogen iodide in vacuum is at least 0.8 m / sec, (2) the hydrogen iodide Gas containing hydrogen iodide and at least one of helium, neon, argon, krypton, xenon, and hydrogen
IT according to (1), characterized in that it consists of a kind of gas.
(3) The ITO dry etching method according to (1), wherein the apparatus has a function of maintaining the surface temperature of the inner surface at least 100 ° C.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】ヨウ化水素ガスを用いたITOの
ドライエッチングにおいて発生する不揮発性物質は、良
好なドライエッチングが行えた場合には、チャンバー内
壁に付着するが、カソード、アノードの両電極表面には
付着しにくい。そこで、同じ面積形状を有する平行平板
電極を用いて、その電極に垂直にガラス板を立てて、I
TOのドライエッチングを90分程度実施したところ、
プラズマの形状を描くように不揮発性物質が垂直ガラス
板に付着した。つまりプラズマに曝される部分には不揮
発性物質は付着せず、プラズマ領域の外側に円弧を描く
ように不揮発性物質が付着している。両電極表面に不揮
発性物質が付着していないことを考え合わせると、この
不揮発性物質はプラズマの外側において発生、付着に至
った。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Non-volatile substances generated in dry etching of ITO using hydrogen iodide gas adhere to the inner wall of the chamber when good dry etching is performed. Hard to adhere to the surface. Therefore, using a parallel plate electrode having the same area shape, a glass plate is set upright on the electrode, and I
When dry etching of TO was performed for about 90 minutes,
The non-volatile material adhered to the vertical glass plate in a manner that describes the shape of the plasma. That is, the non-volatile substance does not adhere to the portion exposed to the plasma, and the non-volatile substance adheres so as to draw an arc outside the plasma region. Considering that the non-volatile substance is not attached to both electrode surfaces, this non-volatile substance was generated and attached outside the plasma.

【0017】さらに、この不揮発性物質を捕集し、その
成分分析を行った。この不揮発性物質は黄白色であり、
時に潮解性を有するものがあり、空気中に曝すことによ
り、空気中の水分を吸って液体化してしまう。ICP
(誘導結合プラズマ)発光法による定性分析の結果、こ
の不揮発性物質はヨウ素を多く含むものであることが分
かった。その他、In(インジウム)やSi(シリコ
ン)、Al(アルミニウム)等の金属成分も検出され
た。次に、テフロン製のテストピース上に残されたこの
不揮発性物質を金属成分について分析を行ったところ、
Inが最も多い成分であった。Inは、ITOからエッ
チングされた成分からきている。
Further, the non-volatile substance was collected and analyzed for its components. This non-volatile substance is yellow-white,
Some of them have deliquescence, and when exposed to the air, they absorb the moisture in the air and become liquefied. ICP
As a result of qualitative analysis by the (inductively coupled plasma) emission method, it was found that this non-volatile substance contained a large amount of iodine. In addition, metal components such as In (indium), Si (silicon), and Al (aluminum) were also detected. Next, when the non-volatile substance left on the Teflon test piece was analyzed for metal components,
In was the largest component. In comes from components etched from ITO.

【0018】さらに、この不揮発性物質をXPS(X線
光電子分光法)にてその結合状態を分析したところ、3
価状態のInのピークを検出することができた。以上の
結果から、InI3 とヨウ素がこの不揮発性物質の基本
物質である。ITOはヨウ化水素によって蒸気圧の高い
InI3 をその生成物として蒸発することにより、エッ
チングを進行させていく。InI3 自体は高い蒸気圧を
有している。逆に、このInI3 の蒸気圧の高さがIT
Oのエッチングを良好たらしめている。
Further, the bonding state of this non-volatile substance was analyzed by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy).
It was possible to detect the peak of In in a valence state. From the above results, InI 3 and iodine are basic substances of this nonvolatile substance. ITO advances the etching by evaporating InI 3 having a high vapor pressure as a product thereof by hydrogen iodide. InI 3 itself has a high vapor pressure. Conversely, the high vapor pressure of InI 3
O etching is good.

【0019】しかし、InI3 自体は蒸気圧が高い故
に、通常では不揮発性物質としてチャンバー内壁に付着
しにくい。ICPの定性分析の結果から、最も多く検出
されたものはヨウ素であったことを思い出せば、このデ
ポ物は基本的にInI3 とヨウ素の凝集体である。つま
り、プラズマ内部では、InI3 はITO表面にてヨウ
化水素との反応により形成された後に2両体構造となっ
て蒸発し、その構造のまま浮遊している。その時点で
は、ヨウ素による凝集効果は生じない。しかし、一旦、
プラズマの領域から外れた途端に、周囲に存在するヨウ
素系ラジカルが衝突により付着し、またこれらの付着ヨ
ウ素がバインダーのような役割をして、他のInI3
付着させるという道筋を辿って、その容積を増大させた
結果、不揮発性物質として観察される。
However, since InI 3 itself has a high vapor pressure, it is usually difficult to adhere to the inner wall of the chamber as a non-volatile substance. Recalling from the results of the qualitative analysis of ICP that iodine was the most frequently detected, this depot is basically an aggregate of InI 3 and iodine. That is, inside the plasma, InI 3 is formed by a reaction with hydrogen iodide on the ITO surface, then evaporates in a two-body structure, and floats as it is. At that point, no coagulation effect due to iodine occurs. However, once
Immediately after deviating from the plasma region, the surrounding iodine radicals adhere by collision, and the adhered iodine acts as a binder to adhere to another InI 3. As a result of increasing its volume, it is observed as a non-volatile substance.

【0020】不揮発性物質の発生を抑制する方法に至る
ためには、不揮発性物質の発生機構を明らかにする必要
がある。一般にプラズマ中における微粒子の形成として
は九州大学の渡辺のグループによって、シランを用いて
の精力的な研究が行われている。特に、第59回応用物
理学会学術講演会 15a−Q−18 において微粒子
の成長とその排除方法について、詳しく発表された。渡
辺らの説によれば、シランがその高次ラジカルを生成し
微粒子に成長するまでの仕組みについては、いくつかの
高次シランが結合しあって中性クラスターに成長すると
ともにカソードシースにトラップされ、さらにそれらの
ファンデルワールス力等の働きによって微粒子に成長す
る。従って、この中性クラスター発生領域におけるガス
流速を増大させることにより、結果的に中性クラスター
が微粒子に成長することなく飛ばされてしまう。
In order to reach a method for suppressing the generation of non-volatile substances, it is necessary to clarify the generation mechanism of non-volatile substances. In general, as for the formation of fine particles in plasma, a group of Watanabe of Kyushu University has been conducting energetic research using silane. In particular, at the 59th Academic Lecture Meeting of the Japan Society of Applied Physics 15a-Q-18, a detailed presentation was made on the growth of fine particles and the method of eliminating them. According to Watanabe et al.'S theory, the mechanism by which silane generates its higher radicals and grows into fine particles is that some higher silanes combine to grow into neutral clusters and be trapped in the cathode sheath. , And further grow into fine particles by the action of van der Waals force or the like. Therefore, by increasing the gas flow rate in the neutral cluster generation region, the neutral clusters are eventually sputtered without growing into fine particles.

【0021】いま、同じような成長機構はITOのHI
エッチング時に発生する不揮発性物質についても考える
ことができる。すなわち、何らかを核として成長したも
のが中性クラスターとなっている。そして、この中性ク
ラスターがさらに成長して、不揮発性物質となってい
る。そして、ガス流速の増大により、この中性クラスタ
ーが不揮発性物質にまで成長することなく、中性クラス
ターのまま、あるいはそれ以前の状態において流されて
しまう。
Now, a similar growth mechanism is the HI of ITO.
Non-volatile substances generated during etching can also be considered. In other words, what grows from something as a nucleus is a neutral cluster. And this neutral cluster grows further and becomes a non-volatile substance. Then, due to the increase in the gas flow velocity, the neutral cluster does not grow into a non-volatile substance and flows as a neutral cluster or in a state before the neutral cluster.

【0022】不揮発性物質とはどのようなものであるか
を明確にする。先に不揮発性物質の正体について分析検
討を行い、InI3 とヨウ素の凝集体である。ヨウ化水
素ガスプラズマ中においては多くのヨウ素系ラジカルが
生成されている。そして、このヨウ素系ラジカルは、I
TO表面に選択的に蓄積が生じたように、ある条件が揃
えば急速に成長することが可能な性質を有している。従
って、InI3 を核とするヨウ素系ラジカルの凝集が生
じる結果、ある大きさを担う中性クラスターに匹敵す
る。
Clarify what a non-volatile substance is. First, the identity of the non-volatile substance was analyzed and examined, and it was an aggregate of InI 3 and iodine. Many iodine radicals are generated in hydrogen iodide gas plasma. And this iodine radical is represented by I
It has the property that it can grow rapidly if certain conditions are met, as if accumulation had occurred selectively on the TO surface. Accordingly, as a result of aggregation of iodine radicals having InI 3 as a nucleus, it is comparable to a neutral cluster having a certain size.

【0023】本発明に用いたエッチングに用いた装置の
概要を図1に示す。エッチング試験に用いた装置は、1
0cmφの容量結合型の平行平板を備えたものである。ヨ
ウ化水素ガスは、上部に設置されたアノード電極につけ
られた直径1mmの合計45個の小さな穴からシャワー状
に吹き出す。一方、カソードにガラス基板に膜付けされ
たITOを設置し、プラズマを印加することによりエッ
チングを実施する。
FIG. 1 shows an outline of an apparatus used for etching used in the present invention. The equipment used for the etching test was 1
It is provided with a capacitively coupled parallel flat plate of 0 cmφ. Hydrogen iodide gas is blown out in a shower form from a total of 45 small holes having a diameter of 1 mm and attached to an anode electrode provided on the upper part. On the other hand, an ITO film-formed on a glass substrate is placed on the cathode, and etching is performed by applying plasma.

【0024】ドライエッチングの実施時間は2分間を基
本とした。これは、ITOの厚みがTFT−LCDの場
合には通常1000Å以下であり、2分の極めて短い時
間内に完結してしまうためである。
The execution time of dry etching was basically 2 minutes. This is because the thickness of the ITO is usually 1000 ° or less in the case of a TFT-LCD, and is completed within a very short time of 2 minutes.

【0025】エッチングされた膜厚は触針膜厚計(DEKT
AK-II)によりポリイミドのテープによって被覆された部
分との段差測定により測定した。また、発生する不揮発
性物質の発生量は、チャンバーの内壁に張りつくように
設置したアルミ箔(厚さ15μm)の設置前後の重量変
化を、電子天秤にて測定することにより行った。なお、
できるだけ多くのヨウ化水素ガスが流せるように、ター
ボ分子ポンプの直前にバタフライバルブを設置し、チャ
ンバー内のガスを極力抵抗を与えることなく排気でき
る。
The etched film thickness is measured by a stylus film thickness meter (DEKT).
AK-II) was used to measure the level difference from the portion covered with the polyimide tape. The amount of the generated non-volatile substance was determined by measuring the weight change before and after the installation of an aluminum foil (thickness: 15 μm) which was attached to the inner wall of the chamber with an electronic balance. In addition,
A butterfly valve is installed immediately before the turbo molecular pump so that as much hydrogen iodide gas can flow as possible, and the gas in the chamber can be exhausted without giving resistance as much as possible.

【0026】ITOのヨウ化水素ガスによるドライエッ
チング特性は、図2に示すようなドライエッチングがほ
とんど進行しない潜伏期間(Incuvation Time)が存在
し、しかる後に急速にエッチングが進行する。この潜伏
期間を短縮化することにより、特に1000Å程度の薄
い厚みのITO膜の実効的な高速のドライエッチングが
可能となる。
As for the dry etching characteristics of ITO using hydrogen iodide gas, there is an incubation period during which dry etching hardly proceeds, as shown in FIG. 2, and thereafter etching proceeds rapidly. By shortening the incubation period, an effective high-speed dry etching of an ITO film having a thin thickness of about 1000 ° can be achieved.

【0027】良好なドライエッチングの条件を選択する
ことにより、潜伏期間を1分以下にすることができる。
この結果、2分経過後において1000Åの厚みのIT
O膜の完全なるエッチング除去が可能となる。
By selecting good dry etching conditions, the incubation period can be reduced to 1 minute or less.
As a result, after 2 minutes, an IT
The O film can be completely removed by etching.

【0028】そこで、ITOのエッチング機構について
確認を行った結果について説明を行う。ITOのヨウ化
水素ガスによるドライエッチングの進行の程度を確認す
るために、エッチング時間を所定の時間ごとに区切る。
その時のITOに付着している元素分析をSIMSによ
り行う。初期の状態、30秒後、1分後、3分後の順に
行っている。これらの様子を図3にまとめる。
Then, the result of confirming the etching mechanism of ITO will be described. In order to confirm the degree of progress of dry etching by ITO hydrogen iodide gas, the etching time is divided into predetermined times.
At this time, the element attached to the ITO is analyzed by SIMS. The process is performed in the initial state, after 30 seconds, 1 minute, and 3 minutes. These situations are summarized in FIG.

【0029】このドライエッチングに用いたITOの厚
みは1.2μm である。検出された元素は、ヨウ素
(I)とインジウム(In)、酸素(O)と水素(H)
である。なお、I、In、Oについては、その検出2次
イオン強度をプロットしたものであり、その濃度が絶対
量として明示されているものではない。しかし、水素に
ついては、そのイオン濃度が求められており、得られた
読みを1019倍したものが、実際の濃度となる。また、
別途、触針膜厚計によって求められたエッチングの深さ
に対応して、表面の位置を記入している。
The thickness of the ITO used for the dry etching is 1.2 μm. The detected elements are iodine (I) and indium (In), oxygen (O) and hydrogen (H).
It is. In addition, about I, In, and O, the detected secondary ion intensity is plotted, and the concentration is not specified as an absolute amount. However, as for hydrogen, its ion concentration is required, and the obtained reading multiplied by 10 19 becomes the actual concentration. Also,
Separately, the position of the surface is entered according to the etching depth obtained by the stylus film thickness meter.

【0030】初期状態、つまりエッチングが行われてい
ない状態では、深さ0μm の位置がITOの表面にな
る。エッチング開始後、30秒経過後のものについて
は、ヨウ素がITO表面に蓄積されている。しかし、3
0秒後においてはエッチングは進行していない。さらに
1分が経過した後においても、ヨウ素の蓄積は見られた
が、エッチングが実質的に進行していないのである。し
かし、3分になるとエッチングは進行し、7000Åの
厚み分がエッチング除去されていた。また、蓄積されて
いるヨウ素の絶対量は低下する傾向にあった。
In the initial state, that is, in the state where etching is not performed, a position having a depth of 0 μm is the surface of the ITO. After 30 seconds from the start of the etching, iodine is accumulated on the ITO surface. But 3
After 0 seconds, the etching has not progressed. Even after a lapse of one minute, although iodine was accumulated, etching was not substantially progressed. However, at three minutes, the etching proceeded, and a thickness of 7000 ° was removed by etching. In addition, the absolute amount of accumulated iodine tended to decrease.

【0031】以上のことから考察して、潜伏期間におい
てはITO表面にヨウ素が蓄積されているものである。
もちろん、蓄積されているヨウ素とITO中のInが反
応し、反応生成物であるInI3 を形成するのである
が、潜伏期間においてはInI 3 が表面から蒸発するこ
とができずにいる状態である。
Considering the above, the odor period
In other words, iodine is accumulated on the ITO surface.
Of course, the accumulated iodine and In in ITO
The reaction product InIThreeForm
However, during the incubation period, InI ThreeCan evaporate from the surface
It is in a state that can not be done.

【0032】結果的には、蓄積したヨウ素層の下部の部
分と、ITOの上部層とが反応に関与するのであるが、
エッチングは生成した揮発性成分が表面から蒸発するこ
とによって初めてなされる。ヨウ素が蓄積された状態に
おいては、InI3 がITO表面から逃げることができ
ず、すなわちエッチングが進行しない状態になってい
る。しかし、揮発性物質の形成による蓄積ヨウ素層内部
における圧力増大により、蓄積ヨウ素層を貫通して蒸発
するようになってくる。この蒸発パスが形成されると、
さらにInI3 の蒸発は容易になり、ますますエッチン
グ速度が向上する。
As a result, the lower part of the accumulated iodine layer and the upper layer of ITO participate in the reaction.
Etching is performed only when the generated volatile components evaporate from the surface. In the state where iodine is accumulated, InI 3 cannot escape from the ITO surface, that is, the etching does not proceed. However, an increase in the pressure inside the storage iodine layer due to the formation of the volatile substance causes the storage iodine layer to evaporate through the storage iodine layer. When this evaporation path is formed,
In addition, the evaporation of InI 3 is facilitated, further increasing the etching rate.

【0033】エッチング厚みは、時間とともに加速度的
に増大しており、このことはInI 3 の形成速度および
蒸発速度の増大を示唆する。これはパスの形成により、
InI3 の蒸発速度の増大もしくは、逆にパスを通じて
進入したヨウ素との反応面積の増大による。これが、ヨ
ウ化水素ガスによるITOのドライエッチングのメカニ
ズムである。
The etching thickness accelerates with time
, Which means that InI ThreeFormation speed and
It indicates an increase in the evaporation rate. This is due to the formation of the path
InIThreeIncrease the evaporation rate of the water or vice versa
Due to an increase in the reaction area with iodine that has entered. This is Yo
Mechanics of dry etching of ITO with hydrogen iodide gas
Is a rhythm.

【0034】ヨウ化水素ガス流量とRF出力の関係につ
いて検討した。エッチングおよび不揮発性物質発生の検
討に用いた条件については下記に示す。 エッチング条件: 電源 基板設置 印加電極側 周波数 13.56MHz(RF) RF電力 200W 電極面積 78.5cm2 電極間隔 5cm 装置内圧力 6.7 Pa ガス流量 ヨウ化水素ガス 10〜100sccm エッチング時間 2分 不揮発性物質発生検討条件 電源 基板設置 印加電極側 周波数 13.56MHz(RF) RF電力 200W 電極面積 78.5cm2 電極間隔 5cm 装置内圧力 6.7 Pa ガス流量 ヨウ化水素ガス 10〜100sccm エッチング時間 2分×15回 = 30分
The relationship between the hydrogen iodide gas flow rate and the RF output was examined. The conditions used for the study of etching and generation of non-volatile substances are shown below. Etching conditions: Power supply Substrate installation Applied electrode side Frequency 13.56 MHz (RF) RF power 200 W Electrode area 78.5 cm 2 Electrode spacing 5 cm Internal pressure 6.7 Pa Gas flow rate Hydrogen iodide gas 10 to 100 sccm Etching time 2 minutes Non-volatile Material generation study conditions Power supply board installation Applied electrode side Frequency 13.56 MHz (RF) RF power 200 W Electrode area 78.5 cm 2 Electrode spacing 5 cm Internal pressure 6.7 Pa Gas flow rate Hydrogen iodide gas 10 to 100 sccm Etching time 2 min × 15 times = 30 minutes

【0035】さらに、検討を行った結果について、図4
に示す。エッチング速度の向上に、ヨウ化水素ガス流
量、RF出力の向上がともに大きな効果を示している。
これを示したのが図5であり、エッチング速度をY軸に
とり、ヨウ化水素ガス流量をX軸にとっている。エッチ
ング速度は、それぞれRF出力によって区分して表示し
ているので、RF出力の向上に従って増加している。ま
た同時にヨウ化水素ガス流量の増加に伴い、エッチング
速度が向上している。100sccmの範囲までの間におい
て、ガス流量の大きい方がエッチング速度の向上の度合
いが大きい。
FIG. 4 shows the result of the examination.
Shown in In order to improve the etching rate, the improvement of the hydrogen iodide gas flow rate and the improvement of the RF output both show great effects.
This is shown in FIG. 5, where the etching rate is on the Y axis and the hydrogen iodide gas flow rate is on the X axis. Since the etching rates are separately displayed according to the RF output, the etching rates increase as the RF output increases. At the same time, with an increase in the flow rate of the hydrogen iodide gas, the etching rate is improving. Up to a range of 100 sccm, the larger the gas flow rate, the greater the degree of improvement in the etching rate.

【0036】これはRF出力の増加は、プラズマにおけ
るエッチング種のフラックスの増大が比例して行われて
いる。しかし、このフラックスの増加はITO表面に到
達する量の増加、あるいはエッチング種増大を意味す
る。しかし、ヨウ化水素ガス流量増加に伴うエッチング
速度の向上が顕著であり、別種の働きがある。
This is because the increase in the RF output is proportional to the increase in the flux of the etching species in the plasma. However, an increase in the flux means an increase in the amount reaching the ITO surface or an increase in etching species. However, the etching rate is remarkably improved with an increase in the flow rate of the hydrogen iodide gas, and has another function.

【0037】一方で、不揮発性物質の発生量との関係は
複雑である。図6はデポ物発生量をY軸にとり、ヨウ化
水素ガス流量をX軸にとったものである。30sccmまで
の低流量の領域においては、それぞれのRF出力におい
て、流量の増加に比例して不揮発性物質が増加してい
る。しかし、さらにヨウ化水素ガス流量が増加して50
sccmよりも大きくなると、不揮発性物質発生の仕組みは
複雑性を帯びてくる。例えば、200Wにおいてヨウ化
水素ガス流量が30sccmのところを最大として不揮発性
物質の発生量が減少しているのである。それぞれ、傾向
は異なるものの、150Wの場合においても100Wの
場合においても同様の傾向を確認できる。
On the other hand, the relationship with the amount of generated non-volatile substances is complicated. FIG. 6 shows the amount of deposited matter on the Y axis and the flow rate of hydrogen iodide gas on the X axis. In the low flow rate region up to 30 sccm, at each RF output, non-volatile material increases in proportion to the increase in flow rate. However, the flow rate of hydrogen iodide gas further increased to 50
Above sccm, the mechanism of non-volatile material generation becomes more complex. For example, at 200 W, the generation amount of the non-volatile substance is reduced at a maximum where the flow rate of the hydrogen iodide gas is 30 sccm. Although the respective tendencies are different, the same tendencies can be confirmed at 150 W and 100 W.

【0038】どのような操作条件であれば、不揮発性物
質の発生を極力抑制しながら高速にドライエッチングす
ることが可能であるかを示すために、図7を用意した。
図7(a) は、操作因子であるRF出力とヨウ化水素ガス
流量をそれぞれY軸、X軸とし、それぞれの操作条件に
おけるエッチング速度を表示したところ、エッチング速
度の変化に応じた等高線が描ける。すなわちRF出力、
エッチング速度ともに大きくなるに従い、エッチング速
度が向上している。では、不揮発性物質の発生量につい
てどうであるかを示したものが図7(b) である。この場
合にも不揮発性物質の発生量に応じて等高線を描けるこ
とができる。エッチング速度の場合とは異なり、やや複
雑である。ヨウ化水素ガスの流量増加が、不揮発性物質
の発生を抑制している。つまり、これらの結果により、
不揮発性物質が多く発生する操作条件、発生を抑制する
操作条件が明確になった。さらに、図7(a) と図7(b)
を重ね合わせることにより、不揮発性物質の発生を極力
抑えながら、より高速のドライエッチングが可能となる
範囲を一目で確認できる。
FIG. 7 was prepared in order to show what operating conditions would enable high-speed dry etching while minimizing the generation of non-volatile substances.
FIG. 7 (a) shows the etching rate under each operating condition with the RF output and the hydrogen iodide gas flow rate, which are operating factors, as the Y axis and the X axis, respectively, and a contour line corresponding to the change in the etching rate can be drawn. . Ie RF output,
As the etching rate increases, the etching rate increases. FIG. 7B shows how the amount of generated non-volatile substance is. Also in this case, contour lines can be drawn in accordance with the amount of generated nonvolatile substances. Unlike the case of the etching rate, it is slightly complicated. The increase in the flow rate of the hydrogen iodide gas suppresses the generation of non-volatile substances. In other words, according to these results,
The operating conditions for generating a large amount of nonvolatile substances and the operating conditions for suppressing the generation have been clarified. 7 (a) and 7 (b)
By superimposing, it is possible to confirm at a glance the range in which higher-speed dry etching can be performed while minimizing the generation of nonvolatile substances.

【0039】この不揮発性物質を抑制しながら、高速に
てドライエッチングを行わしめる条件をより一般的なも
のにするために、ガス線流速の考えにそって整理するこ
とにする。例えば、この実験に用いている電極の大きさ
は10cmφであり、かつ電極間隔を5cmとしている。さ
らにガスはアノード電極からシャワー状に供給されてお
り、プラズマ空間を内から外に向かって広がり放出して
いる。今、ドライエッチング時の圧力は6.6Paである
から、ヨウ化水素ガス流量が70sccmの時には、電極の
端部からの放出線速度は1.13m/秒になる。このガス
線速度が不揮発性物質発生の抑制効果に大きな効果をも
たらす同時に、ITOの高速ドライエッチングを可能と
している。
In order to make the conditions for performing the dry etching at a high speed more general while suppressing the non-volatile substances, the conditions will be summarized in consideration of the gas line flow velocity. For example, the size of the electrodes used in this experiment is 10 cmφ, and the electrode spacing is 5 cm. Further, the gas is supplied in a shower form from the anode electrode, and expands and discharges the plasma space from inside to outside. Since the pressure during dry etching is 6.6 Pa, when the flow rate of the hydrogen iodide gas is 70 sccm, the emission linear velocity from the end of the electrode is 1.13 m / sec. This gas linear velocity has a great effect on the effect of suppressing the generation of non-volatile substances, and at the same time enables high-speed dry etching of ITO.

【0040】この線速度を定義するために、電極間空間
の外周面積Sを定義する。これは対向する印加電極と対
向電極とのそれぞれの周辺を結んで形成される面の面積
である。図8にそれらの例をいくつか示した。図8に
は、ITO基板を設置する側の印加電極と、ガス放出の
ための小さな孔を多数備えた対向電極からなっている
が、電極間空間の外周面積Sは、印加電極の外周縁と対
向電極の外周縁を結んで形成される面の面積となるので
ある。
In order to define the linear velocity, an outer peripheral area S of the space between the electrodes is defined. This is the area of the surface formed by connecting the respective periphery of the opposing application electrode and the opposing electrode. FIG. 8 shows some of these examples. FIG. 8 includes an application electrode on the side on which the ITO substrate is installed and a counter electrode provided with a large number of small holes for gas release. This is the area of the surface formed by connecting the outer edges of the counter electrode.

【0041】さらに、供給されるガスをその圧力状態に
おける体積流量Vによって表現する。通常、供給される
ガスには、1気圧、0℃(標準状態)における単位時間
あたりのガス量にて定義される数値を用いている。普通
は、1分間の標準状態ガス流量により表示される流量を
用いる。今、標準状態におけるガス流量を、v sccmと
すると、本発明において必要となる体積流量Vは、与え
れたエッチング条件における圧力をPとしたとき、 V = v×P/10135 として求めることがきる。従って、電極間空間から外に
放出されるときの線速度は、V/Sである。本発明にお
いて開示されているエッチング装置を用いて、70sccm
のガスを供給するとき、得られるV/S値は、1.13
m/秒である。
Further, the supplied gas is represented by a volume flow rate V in the pressure state. Usually, a numerical value defined by a gas amount per unit time at 1 atm and 0 ° C. (standard state) is used as the supplied gas. Usually, the flow rate indicated by the standard state gas flow rate per minute is used. Now, assuming that the gas flow rate in the standard state is v sccm, the volume flow rate V required in the present invention can be obtained as V = v × P / 10135, where P is the pressure under given etching conditions. Therefore, the linear velocity when emitted from the space between the electrodes to the outside is V / S. Using the etching apparatus disclosed in the present invention, 70 sccm
When the gas is supplied, the obtained V / S value is 1.13
m / sec.

【0042】そして、RF出力200W時における、ヨ
ウ化水素ガス流量70sccmの時、2分間でのエッチング
厚みは1000Åであり、TFT−LCDにおける標準
的な膜厚である1000Åに匹敵するものであり、エッ
チング初期においてその要求される機能を十分に満足す
る。このエッチング速度は、RF出力値を増加させるこ
とにより、更に増大する。
At a RF output of 200 W and a hydrogen iodide gas flow rate of 70 sccm, the etching thickness in 2 minutes is 1000 °, which is equivalent to the standard thickness of 1000 ° in a TFT-LCD. In the early stage of etching, the required function is sufficiently satisfied. This etching rate is further increased by increasing the RF output value.

【0043】実用に耐えうるITOの高速のドライエッ
チングを可能たらしめるための条件として、V/S値は
0.8m/秒以上である。また、このV/S値の上限値を
決定することもできる。ドライエッチングにおける低圧
力条件において、与えられた低圧力状態を維持しなが
ら、その流し得るガス流量は排気系の能力によって制限
されるものである。逆に言えば、500Å/分以上の高
速のドライエッチングを維持しながら、不揮発性物質の
発生を抑制するための条件は、V/S値が0.8m/秒以
上であることとなり、その上限は、装置性能に依存し、
可能であるかぎり大きいことが望ましい。
As a condition for enabling high-speed dry etching of ITO that can withstand practical use, the V / S value is 0.8 m / sec or more. Further, the upper limit of the V / S value can be determined. Under a low pressure condition in dry etching, the gas flow that can flow while maintaining a given low pressure state is limited by the capacity of an exhaust system. In other words, the condition for suppressing the generation of the non-volatile substance while maintaining the high-speed dry etching of 500 ° / min or more is that the V / S value is 0.8 m / sec or more. Depends on the device performance,
It is desirable to be as large as possible.

【0044】従って、RF出力200Wの場合につい
て、そのとき得られるエッチング速度と不揮発性物質の
発生量をS/V値をX軸にして示したものが図9であ
る。この図9によって、、S/V値が、不揮発性物質の
発生を極力抑えながら、ITOのエッチング速度を実質
的に初期の段階から向上させている。
Accordingly, FIG. 9 shows the etching rate and the amount of generation of the non-volatile substance obtained when the RF output is 200 W on the S / V value on the X-axis. According to FIG. 9, the S / V value improves the etching rate of ITO from a substantially initial stage while minimizing the generation of non-volatile substances.

【0045】また、ヨウ化水素を用いてITOのドライ
エッチングを行うのに、好適な圧力条件は、 0.1Paから
100Paの範囲である。さらに好ましくは、0.5Paから
10Paの範囲である。この圧力よりも低い場合には、ガ
ス自体の排気が主であり、放電を形成するのに十分な量
のガス量を装置内に保つことができない。さらに、この
圧力範囲よりも高い圧力条件にては、プラズマによって
解離されない中性のヨウ化水素が主となり、またドライ
エッチング速度を低下させてしまう。また、不揮発性物
質を多く発生しやすい状態にもなる。
The pressure conditions suitable for dry etching of ITO using hydrogen iodide are 0.1 Pa to 0.1 Pa.
It is in the range of 100 Pa. More preferably, it is in the range of 0.5 Pa to 10 Pa. If the pressure is lower than this, the gas itself is mainly exhausted, and a sufficient amount of gas to form a discharge cannot be maintained in the apparatus. Further, under a pressure condition higher than this pressure range, neutral hydrogen iodide which is not dissociated by plasma is mainly used, and the dry etching rate is reduced. In addition, a state in which many non-volatile substances are easily generated is brought.

【0046】さらに、ヨウ化水素ガスに混合させてガス
として、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キ
セノン等の不活性ガスを混ぜることも可能である。これ
らは、電極、特に高周波印加電極に対して、正のイオン
をもって衝突することができるために、ドライエッチン
グのエッチング速度の向上、さらに異方性エッチング性
能を向上させる。
Further, it is also possible to mix an inert gas such as helium, neon, argon, krypton, or xenon as a gas by mixing with hydrogen iodide gas. Since these can collide with an electrode, particularly a high frequency application electrode, with positive ions, the etching rate of dry etching is improved, and the anisotropic etching performance is further improved.

【0047】また、水素ガスを混入させることもこの範
囲内である。水素ガスについては、大きな影響を及ぼさ
ないが、結果的にヨウ化水素ガスを希釈し、ヨウ化水素
ガスの持つドライエッチング性能を低下させてしまうこ
とは好ましくない。好適な量としては、ヨウ化水素ガス
等量以下である。
The mixing of hydrogen gas is also within this range. Hydrogen gas does not have a great effect, but it is not preferable to dilute the hydrogen iodide gas and lower the dry etching performance of the hydrogen iodide gas as a result. A preferred amount is equal to or less than a hydrogen iodide gas equivalent.

【0048】しかし、酸素を混入させることは好ましく
ない。これは結果的に揮発性物質としてITOより気相
中に放出された3価のInI3 を還元せしめる結果、1
価でかつ蒸気圧の低いInIを形成し、さらに揮発性の
低い残渣物質を生じせしめる結果となってしまう。
However, it is not preferable to mix oxygen. This results in the reduction of trivalent InI 3 released into the gas phase from ITO as a volatile substance, and as a result,
This results in the formation of InI, which is low in vapor pressure and low in vapor pressure, and results in a residue substance having low volatility.

【0049】さらに、高周波電極に印加する周波数が、
1MHz以上、150MHz以下である。さらに好まし
くは、5MHz以上、80MHz以下であり、最も好ま
しくは13.56MHz以上、50MHz以下である。
高周波電極に印加する周波数については、周波数をあげ
ることにより、そのラジカル発生量が向上する。そのた
め、周波数を高くすることによって、ITOのドライエ
ッチング速度を向上させることができる。
Further, the frequency applied to the high-frequency electrode is
It is 1 MHz or more and 150 MHz or less. More preferably, it is 5 MHz or more and 80 MHz or less, and most preferably 13.56 MHz or more and 50 MHz or less.
As for the frequency applied to the high-frequency electrode, increasing the frequency improves the amount of radical generation. Therefore, by increasing the frequency, the dry etching rate of ITO can be improved.

【0050】不揮発性の残渣物質の揮発性を高めるため
には、装置がその表面温度を少なくとも80℃に維持す
る機能を備えることが望ましい。さらに好ましくは少な
くとも100℃であり、最も好ましくは少なくとも15
0℃である。加熱機構を備えずとも、本発明の記載され
ているこれまでの方法を用いることにより、大幅に残渣
物質の付着量を低下させることができるが、加熱機構を
加えることによりさらに効果的になる。しかし、300
℃以上に加熱することは好ましくない。300℃以上に
加熱すると三価であるInI3 が熱エネルギ−のために
還元されてしまい、一価でかつ蒸気圧の低いInIに変
換してしまうからである。
In order to increase the volatility of the non-volatile residue, it is desirable for the device to have a function of maintaining its surface temperature at least at 80 ° C. More preferably at least 100 ° C, most preferably at least 15 ° C.
0 ° C. Even if a heating mechanism is not provided, the amount of the residual substance adhered can be significantly reduced by using the conventional methods described in the present invention, but the addition of the heating mechanism makes the effect more effective. But 300
Heating above ℃ is not preferred. This is because when heated to 300 ° C. or more, trivalent InI 3 is reduced due to thermal energy and is converted to monovalent InI 3 having a low vapor pressure.

【0051】従って、装置内壁の温度は、80℃以上、
300℃以下であることが好ましく、さらに好ましく
は、100℃以上、300℃以下である。最も好ましく
は、150℃以上、300℃以下である。
Therefore, the temperature of the inner wall of the apparatus is 80 ° C. or more,
The temperature is preferably 300 ° C or lower, more preferably 100 ° C or higher and 300 ° C or lower. Most preferably, it is 150 ° C. or more and 300 ° C. or less.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明によって、これまで不可能であっ
たITOのドライエッチングにおける装置内の不揮発性
物質の発生を極力抑えながら、ITOのドライエッチン
グを実質的に高速に行うための運転方法が明確になっ
た。
According to the present invention, an operation method for performing the dry etching of ITO substantially at high speed while minimizing the generation of non-volatile substances in the apparatus in the dry etching of ITO, which has been impossible so far, is provided. Clarified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に用いたドライエッチング装置の概要
である。
FIG. 1 is an outline of a dry etching apparatus used in the present invention.

【図2】 ヨウ化水素ガスを用いてITOのドライエッ
チングを行った時のエッチング厚みの時間依存性を示し
た図である。
FIG. 2 is a diagram showing a time dependency of an etching thickness when dry etching of ITO is performed using a hydrogen iodide gas.

【図3】 ITOのドライエッチングの進行状況をモデ
ル化するために時間区分してエッチングを行ったそれぞ
れについて、SIMSによって各元素の深さ方向分布を
確認した図である。(a) はエッチング開始前のチング速
度をプロットした結果、(b) は30秒経過後の結果、
(c) は1分経過後の結果、(d) は3分経過後の結果であ
る。
FIG. 3 is a diagram in which the depth direction distribution of each element is confirmed by SIMS for each of time-division etchings in order to model the progress of dry etching of ITO. (a) is the result of plotting the ching speed before the start of etching, (b) is the result after 30 seconds,
(c) is the result after 1 minute, and (d) is the result after 3 minutes.

【図4】 本発明に用いたドライエッチング装置を用い
て、RF出力とヨウ化水素ガス流量を変化させた時の、
エッチング厚みと不揮発性物質発生量の関係をプロット
した図である。
FIG. 4 shows the results when the RF output and the hydrogen iodide gas flow rate were changed using the dry etching apparatus used in the present invention.
FIG. 4 is a diagram plotting a relationship between an etching thickness and a generated amount of a nonvolatile substance.

【図5】 第4図において、エッチング速度をY軸と
し、ヨウ化水素ガス流量をX軸として再プロットした図
である。
FIG. 5 is a diagram re-plotted with the etching rate on the Y axis and the hydrogen iodide gas flow rate on the X axis in FIG. 4;

【図6】 第4図において、不揮発性物質発生量をY軸
とし、ヨウ化水素ガス流量をX軸としてプロットしなお
した図である。
FIG. 6 is a diagram in which the amount of generated nonvolatile matter is plotted on the Y axis and the flow rate of hydrogen iodide gas is plotted on the X axis in FIG. 4;

【図7】 第4図において、ヨウ化水素ガス流量をX軸
とし、RF出力をY軸として、(a) エッチング速度を等
高線にて示した図と、(b) 不揮発性物質発生量を等高線
にて示した図である。
FIG. 7 shows, in FIG. 4, the hydrogen iodide gas flow rate on the X-axis and the RF output on the Y-axis, (a) a contour line showing the etching rate, and (b) a contour line showing the amount of non-volatile substance generated. FIG.

【図8】 対向する印加電極と対向電極とのそれぞれの
周辺を結んで形成される面を電極間空間の外周面積Sと
したとき、(a) 印加電極と対向電極の軸方向に垂直な面
の断面積が等しい場合について示したものと、(b) 印加
電極の断面積が対向電極のものよりも大きい場合につい
て示した図である。
FIG. 8 shows a surface formed by connecting the periphery of each of the opposing application electrode and the opposing electrode as the outer peripheral area S of the interelectrode space. 3A and 3B are diagrams illustrating a case where the cross-sectional areas are equal to each other and a case where the cross-sectional area of (b) the applied electrode is larger than that of the counter electrode.

【図9】 S/V値をX軸にし、(a) エッチング速度を
示した図と、(b) 不揮発性物質発生量を示した図であ
る。
FIG. 9 is a diagram showing (a) an etching rate, and (b) a generation amount of a nonvolatile substance, with the S / V value on the X axis.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エッチング室 21 高周波対向電極 22 高周
波印加電極 31 排気系配管 32 圧力調整バルブ 33 ター
ボ分子ポンプ 34 油回転ポンプ 41 プラズマ 42 ガス
供給配管 43 ガスの流れ方向 51 ITO付き基板 52 絶縁
基板(ガラス板)
1 Etching chamber 21 High-frequency counter electrode 22 High-frequency application electrode 31 Exhaust system piping 32 Pressure adjustment valve 33 Turbo molecular pump 34 Oil rotary pump 41 Plasma 42 Gas supply piping 43 Gas flow direction 51 Substrate with ITO 52 Insulating substrate (glass plate)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H092 HA06 JA24 MA08 MA19 NA27 NA29 PA01 4K057 DA20 DB20 DD03 DE01 DE09 DE14 DE15 DE20 DG06 DG07 DM02 DM08 DN02 5F004 AA16 BA04 BB11 BB13 BB18 BB28 DA00 DA04 DA17 DA22 DA23 DA24 DB31 EB02 5G323 CA01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H092 HA06 JA24 MA08 MA19 NA27 NA29 PA01 4K057 DA20 DB20 DD03 DE01 DE09 DE14 DE15 DE20 DG06 DG07 DM02 DM08 DN02 5F004 AA16 BA04 BB11 BB13 BB18 BB28 DA00 DA04 DA17 DA22 DA23 5 323 CA01

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ヨウ化水素(HI)を含むガスを用いるイ
ンジウム錫酸化物(ITO)のドライエッチングの条件
が、(a)圧力が 0.1Paから 100Paの範囲である、
(b)高周波平行平板容量結合型放電電極と、ITO付
きの基板を保持する印加電極とおよびヨウ化水素を含む
ガスを供給する吹き出し孔を具備する対向電極からなる
装置を用いる、(c)対向する印加電極と対向電極との
それぞれの周辺を結んで形成される面を電極間空間の外
周面積Sとしたとき、電極間空間の外周面積Sとそこか
ら放出されるヨウ化水素を含むガスの真空中における体
積流量Vとから算出されるガス線速度S/Vが少なくと
も0.8m/秒である、ことを特徴とするITOドライエ
ッチング方法。
The conditions for dry etching of indium tin oxide (ITO) using a gas containing hydrogen iodide (HI) are as follows: (a) the pressure is in the range of 0.1 Pa to 100 Pa;
(B) using a device consisting of a high-frequency parallel plate capacitively coupled discharge electrode, an application electrode for holding a substrate with ITO, and a counter electrode having a blowing hole for supplying a gas containing hydrogen iodide; Assuming that a surface formed by connecting the respective peripheries of the application electrode and the counter electrode to each other is the outer peripheral area S of the interelectrode space, the outer peripheral area S of the interelectrode space and the gas containing hydrogen iodide released therefrom An ITO dry etching method, wherein a gas linear velocity S / V calculated from a volume flow rate V in a vacuum is at least 0.8 m / sec.
【請求項2】該ヨウ化水素を含むガスがヨウ化水素とヘ
リウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、水
素のうちの少なくとも1種のガスからなることを特徴と
する請求項1に記載のITOのドライエッチング方法。
2. The ITO according to claim 1, wherein the gas containing hydrogen iodide comprises hydrogen iodide and at least one of helium, neon, argon, krypton, xenon, and hydrogen. Dry etching method.
【請求項3】該装置が内表面の温度を少なくとも80℃
に維持する機能を備えたことを特徴とする請求項1に記
載のITOドライエッチング方法。
3. The apparatus according to claim 1, wherein the temperature of the inner surface is at least 80 ° C.
2. The ITO dry etching method according to claim 1, further comprising a function of maintaining the thickness of the ITO.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002157929A (en) * 2000-09-08 2002-05-31 Mitsui Chemicals Inc Transparent conductive thin film laminated product and its etching method
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