JP2002284545A - ドライエッチング法 - Google Patents
ドライエッチング法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】石英ガラス基板表面に異常形状の穴を生成する
ことなく、平滑にエッチングを行うことができるプラズ
マエッチング法を提供する。 【解決手段】フッ化炭素ガスを低圧下での放電によりプ
ラズマ状態にし、発生したイオンや中性ラジカル等の活
性種とガラス基板材料との反応により基板をエッチング
する方法において、エッチングガスとしてＣ３Ｆ８／Ｃ
Ｆ４混合ガスを使用し、エッチング初期に−５００Ｖ〜
−９００Ｖの高バイアス電圧を基板に印加することによ
り初期エッチングを行う。
ことなく、平滑にエッチングを行うことができるプラズ
マエッチング法を提供する。 【解決手段】フッ化炭素ガスを低圧下での放電によりプ
ラズマ状態にし、発生したイオンや中性ラジカル等の活
性種とガラス基板材料との反応により基板をエッチング
する方法において、エッチングガスとしてＣ３Ｆ８／Ｃ
Ｆ４混合ガスを使用し、エッチング初期に−５００Ｖ〜
−９００Ｖの高バイアス電圧を基板に印加することによ
り初期エッチングを行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路やバイオ
ＭＥＭＳ等に使用されるガラス基板の微細加工に用いら
れ得るドライエッチング法に関するものである。
ＭＥＭＳ等に使用されるガラス基板の微細加工に用いら
れ得るドライエッチング法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体微細加工技術を光導波路や
バイオＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）
等の製作への応用が注目されている。光導波路は、通
常、石英系ガラス基板に深さ５μｍ〜５０μｍ、幅５μ
ｍ〜１５μｍ程度に形成され、光ファイバ通信の構成要
素として例えば光合成・分波器に応用されている。バイ
オＭＥＭＳは、石英系ガラス基板に深さ１０μｍ〜２０
μｍ、幅数μｍ〜１０μｍ程度のマイクロキャピラリー
を形成し、患者の微量血液からその患者の健康状態を評
価するのに用いられる測定・分析機器の構成要素として
応用されている。
バイオＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）
等の製作への応用が注目されている。光導波路は、通
常、石英系ガラス基板に深さ５μｍ〜５０μｍ、幅５μ
ｍ〜１５μｍ程度に形成され、光ファイバ通信の構成要
素として例えば光合成・分波器に応用されている。バイ
オＭＥＭＳは、石英系ガラス基板に深さ１０μｍ〜２０
μｍ、幅数μｍ〜１０μｍ程度のマイクロキャピラリー
を形成し、患者の微量血液からその患者の健康状態を評
価するのに用いられる測定・分析機器の構成要素として
応用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体プロ
セスでは、エッチングする深さは深くても１μｍ程度で
あるが、光導波路やバイオＭＥＭＳでは、深さ２０μｍ
以上のエッチングが行われる。１μｍ程度の深さのエッ
チングでは観察されなかった異常穴形状がガラス基板の
表面に生じることがわかった。
セスでは、エッチングする深さは深くても１μｍ程度で
あるが、光導波路やバイオＭＥＭＳでは、深さ２０μｍ
以上のエッチングが行われる。１μｍ程度の深さのエッ
チングでは観察されなかった異常穴形状がガラス基板の
表面に生じることがわかった。
【０００４】添付図面の図1には、石英基板１にＣｒマ
スク２を被せて深さ２〜３μｍエッチングした場合と深
さ１０〜２０μｍエッチングした場合とを模式図で示
す。この図からわかるように深くエッチングすると表面
に穴３が形成される。実際には、２〜５μｍの深さまで
のエッチングではさほど困難ではないが、それ以上の深
さになると凹凸がでてくる。
スク２を被せて深さ２〜３μｍエッチングした場合と深
さ１０〜２０μｍエッチングした場合とを模式図で示
す。この図からわかるように深くエッチングすると表面
に穴３が形成される。実際には、２〜５μｍの深さまで
のエッチングではさほど困難ではないが、それ以上の深
さになると凹凸がでてくる。
【０００５】このような基板の被エッチング部位の表面
における異常形状の穴は、光導波路では壁面の平滑性が
阻害され、光の散乱を生じさせることになり、一方、バ
イオＭＥＭＳでは、例えば試料液中のリンパ球を電気泳
動で分離する際に流路に乱れを生じさせことになり、い
ずれも問題となっている。
における異常形状の穴は、光導波路では壁面の平滑性が
阻害され、光の散乱を生じさせることになり、一方、バ
イオＭＥＭＳでは、例えば試料液中のリンパ球を電気泳
動で分離する際に流路に乱れを生じさせことになり、い
ずれも問題となっている。
【０００６】このような異常形状の穴の形成について考
察すると、図２に示すように、石英基板１上にμｍ台の
マスク２をもうけて深堀エッチングをする場合に、エッ
チングの初期段階は図２のＡ、Ｂ、Ｃに示すように進
み、次第にμｍ台のマスク２は後退して行き、すなわち
マスクパターンの肩部デーパーをもつファセットが生じ
る。そしてエッチング中にパターン側面で反射されたイ
オンや電子による負電荷が溜まることなどにより図２の
Dで示すようにパターン周辺に溝（トレンチ）４が形成
される。そして図２のＥに示すようにファセット角度を
保ちながらエッチングは横方向に進み、逆マイクロロー
ディングによる切れ込み５が発生し、そしてついには図
２のＦに示すように穴６が形成されることがわかった。
察すると、図２に示すように、石英基板１上にμｍ台の
マスク２をもうけて深堀エッチングをする場合に、エッ
チングの初期段階は図２のＡ、Ｂ、Ｃに示すように進
み、次第にμｍ台のマスク２は後退して行き、すなわち
マスクパターンの肩部デーパーをもつファセットが生じ
る。そしてエッチング中にパターン側面で反射されたイ
オンや電子による負電荷が溜まることなどにより図２の
Dで示すようにパターン周辺に溝（トレンチ）４が形成
される。そして図２のＥに示すようにファセット角度を
保ちながらエッチングは横方向に進み、逆マイクロロー
ディングによる切れ込み５が発生し、そしてついには図
２のＦに示すように穴６が形成されることがわかった。
【０００７】本発明者等はこのような穴の形成されるメ
カニズムを解明するため磁気中性線放電（ＮＬＤ）プラ
ズマを利用したエッチング法を用いて石英基板のエッチ
ングプロセスにおける種々のファクタに関して実験研究
を重ねてきた。
カニズムを解明するため磁気中性線放電（ＮＬＤ）プラ
ズマを利用したエッチング法を用いて石英基板のエッチ
ングプロセスにおける種々のファクタに関して実験研究
を重ねてきた。
【０００８】図３には、磁気中性線放電（ＮＬＤ）プラ
ズマを利用したエッチング装置を使用し、磁気中性線放
電出力を８００Ｗとし、ガスはＣ３Ｆ８／ＣＦ４を使用
し、基板電極に印加するバイアス電圧（Ｖｄｃ）を−５
００Ｖとし、ガスの流量をＣ ３Ｆ８／ＣＦ４＝３０／９
０ｓｃｃｍとして、エッチングチャンバー内の圧力を
１．５mTorr、２．０mTorr、３．０mTorrと変えた場合
の穴の形成の圧力依存性について示す。この図から圧力
を変えても穴の形成には直接関係ないことが分かる。
ズマを利用したエッチング装置を使用し、磁気中性線放
電出力を８００Ｗとし、ガスはＣ３Ｆ８／ＣＦ４を使用
し、基板電極に印加するバイアス電圧（Ｖｄｃ）を−５
００Ｖとし、ガスの流量をＣ ３Ｆ８／ＣＦ４＝３０／９
０ｓｃｃｍとして、エッチングチャンバー内の圧力を
１．５mTorr、２．０mTorr、３．０mTorrと変えた場合
の穴の形成の圧力依存性について示す。この図から圧力
を変えても穴の形成には直接関係ないことが分かる。
【０００９】図４には、磁気中性線放電（ＮＬＤ）プラ
ズマを利用したエッチング装置を使用し、磁気中性線放
電出力を８００Ｗとし、ガスはＣ３Ｆ８／ＣＦ４を使用
し、基板電極に印加するバイアス電圧（Ｖｄｃ）を−３
１０Ｖとし、ガスの流量をＣ ３Ｆ８／ＣＦ４＝３０／９
０ｓｃｃｍとし、エッチングチャンバー内の圧力を３．
０mTorrとして、エッチング深さを変えた場合の穴の形
成状態を示す。エッチング深さが８．４μｍから９．１
μｍと深くなると、穴径が拡大していることが認められ
る。穴の生成とエッチング深さとの関係の測定結果を図
５のグラフに示す。
ズマを利用したエッチング装置を使用し、磁気中性線放
電出力を８００Ｗとし、ガスはＣ３Ｆ８／ＣＦ４を使用
し、基板電極に印加するバイアス電圧（Ｖｄｃ）を−３
１０Ｖとし、ガスの流量をＣ ３Ｆ８／ＣＦ４＝３０／９
０ｓｃｃｍとし、エッチングチャンバー内の圧力を３．
０mTorrとして、エッチング深さを変えた場合の穴の形
成状態を示す。エッチング深さが８．４μｍから９．１
μｍと深くなると、穴径が拡大していることが認められ
る。穴の生成とエッチング深さとの関係の測定結果を図
５のグラフに示す。
【００１０】図６には、磁気中性線放電（ＮＬＤ）プラ
ズマを利用したエッチング装置を使用し、磁気中性線放
電出力を８００Ｗとし、ガスはＣ３Ｆ８／ＣＦ４を使用
し、基板電極に印加するバイアス電圧（Ｖｄｃ）を−５
００Ｖとし、ガスの流量をＣ ３Ｆ８／ＣＦ４＝３０／９
０ｓｃｃｍとし、エッチングを３０分連続して行った場
合と３分エッチングしたら３０秒休止を繰り返して総時
間３０分間欠エッチングした場合の穴の生成状態を示
す。
ズマを利用したエッチング装置を使用し、磁気中性線放
電出力を８００Ｗとし、ガスはＣ３Ｆ８／ＣＦ４を使用
し、基板電極に印加するバイアス電圧（Ｖｄｃ）を−５
００Ｖとし、ガスの流量をＣ ３Ｆ８／ＣＦ４＝３０／９
０ｓｃｃｍとし、エッチングを３０分連続して行った場
合と３分エッチングしたら３０秒休止を繰り返して総時
間３０分間欠エッチングした場合の穴の生成状態を示
す。
【００１１】図７には、磁気中性線放電（ＮＬＤ）プラ
ズマを利用したエッチング装置を使用し、磁気中性線放
電出力を８００Ｗとし、ガスはＣ３Ｆ８／ＣＦ４を使用
し、ガスの流量をＣ３Ｆ８／ＣＦ４＝３０／９０ｓｃｃ
ｍとし、エッチングチャンバー内の圧力を３．０mTorr
として、基板電極に印加するバイアス電圧（Ｖｄｃ）を
変えた場合の穴の形成状態を示す。バイアス電圧（Ｖｄ
ｃ）が−３１０Ｖの場合に比べて−５００Ｖ、−９４０
Ｖと高くなるにつれて穴の生成が少なくなっていること
が分かる。
ズマを利用したエッチング装置を使用し、磁気中性線放
電出力を８００Ｗとし、ガスはＣ３Ｆ８／ＣＦ４を使用
し、ガスの流量をＣ３Ｆ８／ＣＦ４＝３０／９０ｓｃｃ
ｍとし、エッチングチャンバー内の圧力を３．０mTorr
として、基板電極に印加するバイアス電圧（Ｖｄｃ）を
変えた場合の穴の形成状態を示す。バイアス電圧（Ｖｄ
ｃ）が−３１０Ｖの場合に比べて−５００Ｖ、−９４０
Ｖと高くなるにつれて穴の生成が少なくなっていること
が分かる。
【００１２】図８には、ガスの総流量を一定にし、ＣＦ
４の濃度を０％から１００％まで変化させて穴の発生個
数を測定した結果を平均値で示している。また、図９に
はエッチング形状のＣＦ４ガス濃度依存性を示す。
４の濃度を０％から１００％まで変化させて穴の発生個
数を測定した結果を平均値で示している。また、図９に
はエッチング形状のＣＦ４ガス濃度依存性を示す。
【００１３】図１０及び図１１には、石英基板に対する
エッチング時間を変えて種々の段差をもつ試料を用意
し、それら試料に対して厚さ０．２μｍのＣｒマスクの
大きさ（幅）を変えて４０分間エッチングした時のエッ
チング結果を示す。段差部の高さが５５ｎｍではＣｒマ
スクの大きさ（幅）０．１１μｍ〜４．００μｍの全て
について平坦にエッチングされているが、段差部の高さ
が１６７ｎｍ、３３３ｎｍになると、平坦にエッチング
されずに、底が平坦な凹みになり、しかもＣｒマスクの
大きさ（幅）が大きくなると、凹形状の底に三角錐が残
り、さらに段差部の高さが１０００ｎｍ以上になると、
中心に針状に残ったり穴の形状になることが分かった。
エッチング時間を変えて種々の段差をもつ試料を用意
し、それら試料に対して厚さ０．２μｍのＣｒマスクの
大きさ（幅）を変えて４０分間エッチングした時のエッ
チング結果を示す。段差部の高さが５５ｎｍではＣｒマ
スクの大きさ（幅）０．１１μｍ〜４．００μｍの全て
について平坦にエッチングされているが、段差部の高さ
が１６７ｎｍ、３３３ｎｍになると、平坦にエッチング
されずに、底が平坦な凹みになり、しかもＣｒマスクの
大きさ（幅）が大きくなると、凹形状の底に三角錐が残
り、さらに段差部の高さが１０００ｎｍ以上になると、
中心に針状に残ったり穴の形状になることが分かった。
【００１４】これらの実験結果から、エッチング特性の
高周波自己バイアス電圧（Ｖｄｃ）が異常穴の形成に大
きく関係しており、初期エッチングを工夫することによ
り異常穴が形成されないことを見出した。また化学的に
活性なガスの総流量に対するフッ化炭素系ガスの濃度を
設定することによりエッチングの選択比を制御でき垂直
形状を改善できることを見出した。
高周波自己バイアス電圧（Ｖｄｃ）が異常穴の形成に大
きく関係しており、初期エッチングを工夫することによ
り異常穴が形成されないことを見出した。また化学的に
活性なガスの総流量に対するフッ化炭素系ガスの濃度を
設定することによりエッチングの選択比を制御でき垂直
形状を改善できることを見出した。
【００１５】そこで、本発明は、初期エッチングにおけ
る高周波自己バイアス電圧（Ｖｄｃ）を制御することに
より異常形状の穴の形成を防止できるプラズマエッチン
グ法を提供することを目的としている。
る高周波自己バイアス電圧（Ｖｄｃ）を制御することに
より異常形状の穴の形成を防止できるプラズマエッチン
グ法を提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明によれば、フッ化炭素ガスを低圧下での放
電によりプラズマ状態にし、発生したイオンや中性ラジ
カル等の活性種とガラス基板材料との反応により基板を
エッチングする方法において、エッチング初期に−５０
０Ｖ〜−９００Ｖの高バイアス電圧を基板に印加するこ
とにより初期エッチングを行うことを特徴としている。
めに、本発明によれば、フッ化炭素ガスを低圧下での放
電によりプラズマ状態にし、発生したイオンや中性ラジ
カル等の活性種とガラス基板材料との反応により基板を
エッチングする方法において、エッチング初期に−５０
０Ｖ〜−９００Ｖの高バイアス電圧を基板に印加するこ
とにより初期エッチングを行うことを特徴としている。
【００１７】本発明によるプラズマエッチング法におい
ては、好ましくは、フッ化炭素ガス１（例えば、C3F8）
に別のフッ化炭素系ガス２（例えば、CF4）が添加され
得る。この場合、エッチング特性の選択比を最大にして
垂直形状を改善するために、フッ化炭素ガス１に添加す
るフッ化炭素系ガス２の濃度は６９％以上され得る。
ては、好ましくは、フッ化炭素ガス１（例えば、C3F8）
に別のフッ化炭素系ガス２（例えば、CF4）が添加され
得る。この場合、エッチング特性の選択比を最大にして
垂直形状を改善するために、フッ化炭素ガス１に添加す
るフッ化炭素系ガス２の濃度は６９％以上され得る。
【００１８】また、好ましくはフッ化炭素ガスの流量は
逆マイクロローディングを抑えるように制御され得る。
逆マイクロローディングを抑えるように制御され得る。
【００１９】本発明によるプラズマエッチング法の別の
特徴においては、エッチングに先立って、基板を希ガス
でスパッタリングすることにより、 基板表面の異物や
変質層が除去される。
特徴においては、エッチングに先立って、基板を希ガス
でスパッタリングすることにより、 基板表面の異物や
変質層が除去される。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、添付図面の図１２及び図１
３を参照して本発明の実施の形態について説明する。
３を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２１】図１２には本発明の一つの実施の形態に従
って石英基板をエッチングした場合の基板の表面状態を
示す。この実施の形態においては、磁気中性線放電（Ｎ
ＬＤ）プラズマを利用したエッチング装置を使用し、磁
気中性線放電出力を８００Ｗとし、ガスはＣ３Ｆ８／Ｃ
Ｆ４を使用し、ガスの流量はＣ３Ｆ８／ＣＦ４＝３０／
９０ｓｃｃｍとし、エッチングチャンバー内の圧力を
２．０mTorrとした。基板電極に印加するバイアス電圧
（Ｖｄｃ）はエッチング初期の２分間−８５０Ｖに設定
し、その後２８分間−５００Ｖに設定した。その結果、
エッチングは穴の発生を伴うことなく行うことができ、
被エッチング部位の表面は平滑であった。
って石英基板をエッチングした場合の基板の表面状態を
示す。この実施の形態においては、磁気中性線放電（Ｎ
ＬＤ）プラズマを利用したエッチング装置を使用し、磁
気中性線放電出力を８００Ｗとし、ガスはＣ３Ｆ８／Ｃ
Ｆ４を使用し、ガスの流量はＣ３Ｆ８／ＣＦ４＝３０／
９０ｓｃｃｍとし、エッチングチャンバー内の圧力を
２．０mTorrとした。基板電極に印加するバイアス電圧
（Ｖｄｃ）はエッチング初期の２分間−８５０Ｖに設定
し、その後２８分間−５００Ｖに設定した。その結果、
エッチングは穴の発生を伴うことなく行うことができ、
被エッチング部位の表面は平滑であった。
【００２２】図１３には本発明の別の実施の形態に従っ
て石英基板をエッチングした場合の基板の表面状態を示
す。この実施の形態においては、図１１に示す実施の形
態の場合と同様に磁気中性線放電（ＮＬＤ）プラズマを
利用したエッチング装置を使用し、磁気中性線放電出力
を８００Ｗとし、ガスはＣ３Ｆ８／ＣＦ４を使用し、ガ
スの流量はＣ３Ｆ８／ＣＦ４＝３０／９０ｓｃｃｍとし
た。エッチングチャンバー内の圧力は２０．０mTorrと
し、基板電極に印加するバイアス電圧（Ｖｄｃ）はエッ
チング初期の２分間−９００Ｖに設定し、その後３０分
間−５００Ｖに設定した。その結果、この場合もエッチ
ングは穴の発生を伴うことなく行うことができ、被エッ
チング部位の表面は平滑であった。
て石英基板をエッチングした場合の基板の表面状態を示
す。この実施の形態においては、図１１に示す実施の形
態の場合と同様に磁気中性線放電（ＮＬＤ）プラズマを
利用したエッチング装置を使用し、磁気中性線放電出力
を８００Ｗとし、ガスはＣ３Ｆ８／ＣＦ４を使用し、ガ
スの流量はＣ３Ｆ８／ＣＦ４＝３０／９０ｓｃｃｍとし
た。エッチングチャンバー内の圧力は２０．０mTorrと
し、基板電極に印加するバイアス電圧（Ｖｄｃ）はエッ
チング初期の２分間−９００Ｖに設定し、その後３０分
間−５００Ｖに設定した。その結果、この場合もエッチ
ングは穴の発生を伴うことなく行うことができ、被エッ
チング部位の表面は平滑であった。
【００２３】また、基板表面における穴の生成は、実験
の結果基板表面に付着している異物や変質層の存在も関
係していると認められたので、エッチング前に、基板を
Ａｒ、Ｈｅなどの基板を希ガスでスパッタリングすると
いう前処理を施すのが有効である。
の結果基板表面に付着している異物や変質層の存在も関
係していると認められたので、エッチング前に、基板を
Ａｒ、Ｈｅなどの基板を希ガスでスパッタリングすると
いう前処理を施すのが有効である。
【００２４】また、パターン幅とエッチング速度との関
係において逆ローディングが大きいと、基板表面におけ
る穴の生成につながると認められるので、逆ローディン
グを抑えるために、ガスの流量を絞り、圧力を上げるな
どのエッチング条件を制御するのも有効である。
係において逆ローディングが大きいと、基板表面におけ
る穴の生成につながると認められるので、逆ローディン
グを抑えるために、ガスの流量を絞り、圧力を上げるな
どのエッチング条件を制御するのも有効である。
【００２５】ところで、図示実施例では石英基板をエッ
チングする場合について説明してきたが、当然他のガラ
ス系基板にも適用できる。また、本発明の方法を実施す
るのに磁気中性線放電プラズマを利用した例を説明して
きたが、本発明は他のドライエッチング技術を用いても
実施可能である。
チングする場合について説明してきたが、当然他のガラ
ス系基板にも適用できる。また、本発明の方法を実施す
るのに磁気中性線放電プラズマを利用した例を説明して
きたが、本発明は他のドライエッチング技術を用いても
実施可能である。
【００２６】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、フッ化炭素ガスを低圧下での放電によりプラズマ状
態にし、発生したイオンや中性ラジカル等の活性種とガ
ラス基板材料との反応により基板をエッチングする方法
において、 エッチング初期に−５００Ｖ〜−９００Ｖ
の高バイアス電圧を基板に印加することにより、深さ２
０μｍ以上のエッチングを行う場合でも、基板表面に穴
を生成することなく、平滑にエッチングを行うことがで
きる。その結果、壁面の平滑性が要求される光導波路や
バイオＭＥＭＳ等に使用されるガラス基板の微細加工に
十分対応できる有用な方法を提供することができる。
ば、フッ化炭素ガスを低圧下での放電によりプラズマ状
態にし、発生したイオンや中性ラジカル等の活性種とガ
ラス基板材料との反応により基板をエッチングする方法
において、 エッチング初期に−５００Ｖ〜−９００Ｖ
の高バイアス電圧を基板に印加することにより、深さ２
０μｍ以上のエッチングを行う場合でも、基板表面に穴
を生成することなく、平滑にエッチングを行うことがで
きる。その結果、壁面の平滑性が要求される光導波路や
バイオＭＥＭＳ等に使用されるガラス基板の微細加工に
十分対応できる有用な方法を提供することができる。
【００２７】また、２種類のフッ化炭素ガス１とフッ化
炭素ガス２（例えば、C3F8とCF4）を混合することによ
りエッチングの高い選択比か得られ、特にフッ化炭素系
ガス２の濃度を６９％以上にした場合には垂直形状のエ
ッチングが得られる。
炭素ガス２（例えば、C3F8とCF4）を混合することによ
りエッチングの高い選択比か得られ、特にフッ化炭素系
ガス２の濃度を６９％以上にした場合には垂直形状のエ
ッチングが得られる。
【００２８】さらに、本発明の別の特徴に従って、基板
のエッチングに先立って基板を希ガスでスパッタリング
して、基板表面の異物や変質層を除去することにより、
基板表面における穴の生成要因の一つを削除できるの
で、より確実に穴の生成なしに深さ２０μｍ以上のエッ
チングを行うことができるようになる。
のエッチングに先立って基板を希ガスでスパッタリング
して、基板表面の異物や変質層を除去することにより、
基板表面における穴の生成要因の一つを削除できるの
で、より確実に穴の生成なしに深さ２０μｍ以上のエッ
チングを行うことができるようになる。
【図１】石英基板に対するエッチング深さによる穴の生
成の有無を示す模式図。
成の有無を示す模式図。
【図２】石英基板の深堀エッチングにおける異常形態の
穴の生成メカニズムを説明する図。
穴の生成メカニズムを説明する図。
【図３】石英基板の深堀エッチングにおける異常形態の
穴の生成の圧力依存性を示す図。
穴の生成の圧力依存性を示す図。
【図４】石英基板のエッチングにおける異常形態の穴の
生成状態を示すの圧力依存性を示す図。
生成状態を示すの圧力依存性を示す図。
【図５】穴の生成とエッチング深さとの関係の測定結果
を示すグラフ。
を示すグラフ。
【図６】石英基板のを連続エッチングした場合と間欠エ
ッチングした場合の穴の生成状態を示す図。
ッチングした場合の穴の生成状態を示す図。
【図７】石英基板の深堀エッチングにおける異常形態の
穴の生成数とバイアス電圧依存性を示すグラフ。
穴の生成数とバイアス電圧依存性を示すグラフ。
【図８】石英基板の深堀エッチングにおける異常形態の
穴の生成数のＣＦ４の濃度依存性を示すグラフ。
穴の生成数のＣＦ４の濃度依存性を示すグラフ。
【図９】エッチング形状のＣＦ４ガス濃度依存性を示す
グラフ。
グラフ。
【図１０】石英基板に対する段差とエッチング形状との
関係を示す表。
関係を示す表。
【図１１】図１０の種々の測定結果を示す図。
【図１２】本発明の一つの実施の形態に従って石英基板
をエッチングした場合の基板の表面状態を示す図。
をエッチングした場合の基板の表面状態を示す図。
【図１３】本発明の別の実施の形態に従って石英基板を
エッチングした場合の基板の表面状態を示す図。
エッチングした場合の基板の表面状態を示す図。
Claims (6)
- 【請求項１】フッ化炭素ガスを減圧下での放電によりプ
ラズマ状態にし、発生したイオンや中性ラジカル等の活
性種とガラス基板材料との反応により基板をエッチング
する方法において、エッチング初期に−５００Ｖから−
９００Ｖの高バイアス電圧を基板に印加することを特徴
とするプラズマエッチング法。 - 【請求項２】上記フッ化炭素ガスが２種類以上のフッ化
炭素ガスを混合して用いることを特徴とする請求項１に
記載のプラズマエッチング法。 - 【請求項３】フッ化炭素ガス１に添加するフッ化炭素系
ガス２の濃度を６９％以上にすることを特徴とする請求
項２に記載のプラズマエッチング法。 - 【請求項４】逆マイクロローディングを抑えるようにフ
ッ化炭素ガスの流量を制御することを特徴とする請求項
１に記載のプラズマエッチング法。 - 【請求項５】フッ化炭素ガスを低圧下での放電によりプ
ラズマ状態にし、発生したイオンや中性ラジカル等の活
性種とガラス基板材料との反応により基板をエッチング
する方法において、基板を希ガスでスパッタリングし
て、基板表面の異物や変質層を除去し、エッチング初期
には−５００Ｖ〜−９００Ｖの高バイアス電圧を基板に
印加してエッチングを実施することを特徴とするプラズ
マエッチング法。 - 【請求項６】上記フッ化炭素ガスが２種類以上のフッ化
炭素ガスを混合することを特徴とする請求項５に記載の
プラズマエッチング法。
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|---|---|---|---|
| JP2001090852A JP4568445B2 (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | ドライエッチング法 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001090852A JP4568445B2 (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | ドライエッチング法 |
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|---|---|
| JP2002284545A true JP2002284545A (ja) | 2002-10-03 |
| JP4568445B2 JP4568445B2 (ja) | 2010-10-27 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001090852A Expired - Lifetime JP4568445B2 (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | ドライエッチング法 |
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| JP (1) | JP4568445B2 (ja) |
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