JP2010153457A - テクスチャ付基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フッ化ガスの反応ガスと、希ガス及び/又はハロゲンガスのアシストガスをプラズマ化させてエッチングを行なうから、アルカリガラス基板31のように金属成分の含有量が多いものでもエッチングされ、表面に微細な凹凸パターンが形成されたテクスチャ付基板を製造できる。真空槽11内部にマイクロ波を導入して反応ガスとアシストガスのプラズマ化を行なうから、従来に比べて短時間でエッチングされる。
【選択図】図1
Description
テクスチャ付基板の製造方法としては、例えば、スパッタ法で形成した島状アルミナや、型押しで形成された樹脂膜をマスクとし、ウェットエッチング法で形成されていた。しかし、ウェットエッチング法で微細な凹凸パターン(0.3μm〜0.5μm程度)を形成するのは困難であった。
しかし、Si基板のように、組成が明確な基板はRIEによるエッチング制御が容易であるが、アルカリガラス基板のように、金属成分が多く含まれ、しかも、その組成が不明瞭なものはエッチング制御が困難であった。
本発明はテクスチャ付基板の製造方法であって、前記処理基板としてアルカリガラス基板を用いるテクスチャ付基板の製造方法である。
本発明はテクスチャ付基板の製造方法であって、前記反応ガスに、CF4と、CHF3と、SF6と、C2F6と、C3F8と、NF3とからなるフッ化ガス群より選択されるいずれか1種以上のフッ化ガスを用いるテクスチャ付基板の製造方法である。
本発明はテクスチャ付基板の製造方法であって、前記アシストガスに、Cl2と、HIと、BBr3とからなるハロゲンガス群より選択されるいずれか1種以上のハロゲンガスを含有させるテクスチャ付基板の製造方法である。
本発明はテクスチャ付基板の製造方法であって、前記アシストガスに、Arと、Krと、Xeとからなる希ガス群より選択されるいずれか1種以上の希ガスを含有させるテクスチャ付基板の製造方法である。
このプラズマ処理装置1は真空槽11を有しており、真空槽11の天井にはマイクロ波が透過可能な電波導入窓12が複数配置されている。ここでは、電波導入窓12は石英からなり、真空槽11の内側の面にY2O3の保護膜(不図示)が形成されている。
各マグネトロン発振装置25にはそれぞれ電源29が接続されている。各マグネトロン発信装置25は、電源29から電圧を印加されるとマイクロ波(周波数1GHz以上1THz以下、波長0.3mm以上30cm以下の電波)を放射し、マイクロ波は導波管21を通って電波導入窓12から真空槽11内に導入される。
導波管21の側方には複数本のネジ(不図示)が配置され、各ネジの先端部分は導波管21内部に挿入されており、ネジ頭を回転させることで、ネジの導波管21に挿入された部分の長さを変えることができる。
導波管21の終端で反射した反射波が、ネジで反射した反射波で打ち消されるように、ネジの挿入された部分の長さを調整すると、導波管21の終端で反射した反射波による定在波が発生せず、マイクロ波のエネルギーロスが少ない。
反応ガスはフッ化ガスであり、反応ガスがプラズマ化するとフッ素イオン(F-)が生成される。ケイ素成分はアルカリガラス基板31表面でフッ素イオンと反応してシランガスになり、脱離する。即ち、ケイ素成分は反応ガスによりエッチングされる。
負の荷電原子と正のマスク材35はクーロン力により集塵し、マスク材35に高密度な部分(難エッチング部33)と、希薄な部分(易エッチング部34)が形成される(図2(b))。
凹凸パターンを形成後は、アルカリガラス基板31を真空槽11外部に取出し、超音波洗浄等で表面のマスク材35を除去すれば、テクスチャ付基板30が得られる(図2(c))。
また、エッチング圧力や負性ガスとイオン解離性のガス混合比を変えることにより微細凹凸パターンのサイズや角度を変化させることにより薄膜太陽電池用の光学利用効率を向上させることができる。また有機EL素子では電子注入の効率向上や光学特性を容易に変化させることができる。
本発明のテクスチャ付基板の製造条件は特に限定されないが、一例を述べると、アルカリガラス基板31の大きさは300cm×280cm、又は320cm×320cmであり、ガスの供給量は、C3F8が250SCCM、SF6が350SCCM、Arが300SCCMであり、成膜雰囲気の圧力は60Pa、40Paであり、電極15への入力電力が3kWであり、一つのマグネトロン発信装置25への入力電力が約1.9kW(プレート電流500(mA)×4ヶとして放電)である。
図3から分かるように、従来に比べ、マイクロ波でガスをプラズマ化させると、エッチング速度が非常に高いことが分かる。また、成膜雰囲気の圧力や、ガスの組成を変えることで、エッチング速度を変更可能なことも分かる。
Claims (5)
- 処理基板を電極上で真空雰囲気に曝した状態で、
反応ガスとアシストガスとを前記真空雰囲気中でプラズマ化し、前記処理基板の表面をエッチングするテクスチャ付基板の製造方法であって、
前記反応ガスとして、化学構造中にフッ素原子を有するフッ化ガスを用い、
前記アシストガスとして、化学構造中にハロゲン原子を有するハロゲンガスと、希ガスのいずれか一方又は両方を用い、
前記真空槽内部にマイクロ波を導入して、前記反応ガスと前記アシストガスとをプラズマ化するテクスチャ付基板の製造方法。 - 前記処理基板としてアルカリガラス基板を用いる請求項1記載のテクスチャ付基板の製造方法。
- 前記反応ガスに、CF4と、CHF3と、SF6と、C2F6と、C3F8と、NF3とからなるフッ化ガス群より選択されるいずれか1種以上のフッ化ガスを用いる請求項1又は請求項2のいずれか1項記載のテクスチャ付基板の製造方法。
- 前記アシストガスに、Cl2と、HIと、BBr3とからなるハロゲンガス群より選択されるいずれか1種以上のハロゲンガスを含有させる請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載のテクスチャ付基板の製造方法。
- 前記アシストガスに、Arと、Krと、Xeとからなる希ガス群より選択されるいずれか1種以上の希ガスを含有させる請求項1乃至請求項5のいずれか1項記載のテクスチャ付基板の製造方法。
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