JP2014225579A - Dry etching device and method - Google Patents

Dry etching device and method Download PDF

Info

Publication number
JP2014225579A
JP2014225579A JP2013104453A JP2013104453A JP2014225579A JP 2014225579 A JP2014225579 A JP 2014225579A JP 2013104453 A JP2013104453 A JP 2013104453A JP 2013104453 A JP2013104453 A JP 2013104453A JP 2014225579 A JP2014225579 A JP 2014225579A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
dry etching
protection member
less
edge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013104453A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
森川 泰宏
Yasuhiro Morikawa
泰宏 森川
敏幸 作石
Toshiyuki Sakuishi
敏幸 作石
貴英 村山
Takahide Murayama
貴英 村山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ulvac Inc
Original Assignee
Ulvac Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ulvac Inc filed Critical Ulvac Inc
Priority to JP2013104453A priority Critical patent/JP2014225579A/en
Publication of JP2014225579A publication Critical patent/JP2014225579A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dry etching device capable of eliminating asymmetry of an etching shape by preventing an edge portion side and a wall portion of a substrate from being roughened during dry etching, and also to provide an etching method for which this device is used.SOLUTION: A substrate edge protection member 14 is provided separated from an edge of the surface of an Si substrate to be electrostatically chucked or a substrate 13 such as a junction substrate between an Si thin film wafer and a glass substrate upwardly by 1 mm or less. A dry etching device includes the substrate edge protection member whose wall thickness at the tip is 1 mm or less and which has an inclined upper surface whose erecting angle θ is 30° or less with respect to a horizontal surface. Dry etching is performed using this dry etching device.

Description

本発明は、ドライエッチング装置及び方法に関し、特に、基板エッジ保護部材を設けてなるドライエッチング装置及びこの装置を用いるドライエッチング方法に関する。   The present invention relates to a dry etching apparatus and method, and more particularly, to a dry etching apparatus provided with a substrate edge protection member and a dry etching method using this apparatus.

従来、反応性ドライエッチングでは、基板(ウェハ)の載置された基板ステージに高周波バイアスを印加し、プラズマシースによって加速されたイオンの入射によりエッチング反応をアシストしている。そのため、通常の厚さの基板を処理するドライエッチング装置を用いて、より薄い基板を処理する場合、基板の厚さが薄くなるにつれて、基板と基板周辺の部材の高さの違い等によりプラズマシースが湾曲してしまう傾向があり、基板外周部近傍では、プラズマ中のイオンやラジカルの入射が斜めになって、イオン等がエッチング対象物のエッジ部分や側壁へ入射し、そのエッジ部分や側壁のエッチングが促進され、エッジ部分が荒れ、また、エッチング形状が非対称になるという現象が生じている(例えば、特許文献1参照)。この場合、基板とその周辺の部材とを面一にすれば、前記問題は解決するが、基板の厚さに応じて追加の部材を設けなければならないという手間が掛かり、実用的ではない。   Conventionally, in reactive dry etching, a high frequency bias is applied to a substrate stage on which a substrate (wafer) is placed, and the etching reaction is assisted by the incidence of ions accelerated by a plasma sheath. Therefore, when processing a thinner substrate using a dry etching apparatus that processes a substrate having a normal thickness, as the substrate thickness decreases, the plasma sheath increases due to the difference in height between the substrate and the members around the substrate. In the vicinity of the outer periphery of the substrate, the incidence of ions and radicals in the plasma is oblique, and the ions etc. enter the edge portion or the side wall of the etching target, and the edge portion or the side wall Etching is accelerated, the edge portion becomes rough, and the etching shape becomes asymmetric (see, for example, Patent Document 1). In this case, if the substrate and its peripheral members are flush with each other, the above problem can be solved. However, it takes time and effort to provide an additional member according to the thickness of the substrate, which is not practical.

また、基板として、例えばTSV基板としてのSi基板や、Si薄膜ウェハ(膜厚:例えば、50μm〜100μm程度、あるいはそれ以上又はそれ以下)が接着剤層を介してガラス基板に支持された接合基板を、通常のドライエッチング装置を用いてドライエッチングする場合、このような基板の厚さは通常の基板よりも薄いため、基板の縁部分(エッジ部分)や側壁部分が、プラズマ中のイオンやラジカルにより攻撃されて、荒れたり、エッチング形状が非対称になったりしてしまい、特に接合基板からSi薄膜ウェハを剥離する際に、Si薄膜ウェハが割れてしまうという問題がある(例えば、特許文献2参照)。   Further, as a substrate, for example, a Si substrate as a TSV substrate, or a bonded substrate in which a Si thin film wafer (film thickness: for example, about 50 μm to 100 μm, or more or less) is supported on a glass substrate via an adhesive layer When the dry etching is performed using a normal dry etching apparatus, the thickness of such a substrate is thinner than that of a normal substrate, so that the edge portion (edge portion) and the side wall portion of the substrate are ions or radicals in the plasma. The surface of the silicon thin film wafer is broken, and the etching shape becomes asymmetrical. In particular, when the Si thin film wafer is peeled off from the bonded substrate, the Si thin film wafer is broken (see, for example, Patent Document 2). ).

特開2008−088017号公報JP 2008-088017 A 国際公開2006/003962号International Publication No. 2006/003962

本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決することにあり、ドライエッチングの際に基板のエッジ部分や側壁部分の荒れを防止し、エッチング形状の非対称をなくすために、基板表面の縁部に基板エッジ保護部材を設けたドライエッチング装置及びこの装置を用いるドライエッチング方法を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and in order to prevent the roughness of the edge portion and side wall portion of the substrate during dry etching and to eliminate the asymmetry of the etching shape, Another object of the present invention is to provide a dry etching apparatus provided with a substrate edge protection member in the part and a dry etching method using this apparatus.

本発明のドライエッチング装置の第1の発明は、静電チャックされるSi基板、又はSi薄膜ウェハとガラス基板との接合基板の表面の縁部から上方に1mm以下離隔して設ける基板エッジ保護部材であって、その先端部の肉厚が1mm以下であり、かつ前記先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して30度以下である傾斜上面を有する基板エッジ保護部材を備えてなることを特徴とする。   1st invention of the dry etching apparatus of this invention is the board | substrate edge protection member provided 1 mm or less above from the edge of the surface of the surface of the bonding substrate of Si substrate or Si thin film wafer and glass substrate to be electrostatically chucked And a substrate edge protection member having an inclined upper surface having a thickness of 1 mm or less at the tip and a rising angle from the tip of 30 degrees or less with respect to a horizontal plane. To do.

基板表面の縁部から上方に1mm以下離隔してとは、基板エッジ保護部材の底面が基板表面の縁部に接触していないことを意味しており、0mmは含まれない。この1mm以下とは、生成プラズマからのイオンやラジカルの基板周縁部への回り込みがないようなギャップに相当する。このギャップが1mmを超えるとイオンやラジカルが基板周縁部や側壁へ斜めに入射するので、基板のエッジ部分(縁部分)や側壁の荒れの原因となる。   The distance of 1 mm or less upward from the edge of the substrate surface means that the bottom surface of the substrate edge protection member is not in contact with the edge of the substrate surface, and 0 mm is not included. This 1 mm or less corresponds to a gap in which ions and radicals from the generated plasma do not enter the periphery of the substrate. If this gap exceeds 1 mm, ions and radicals are obliquely incident on the peripheral edge and side walls of the substrate, which causes roughness of the edge portion (edge portion) and side walls of the substrate.

基板エッジ保護部材の先端部の肉厚が1mm以下とは、0mmも含むものとし、この0mmとは、先端部が尖鋭であることを意味する。但し、先端部の肉厚が0mmであると、尖った先端部が破損し易くなる傾向はある。   The thickness of the tip portion of the substrate edge protection member being 1 mm or less includes 0 mm, and this 0 mm means that the tip portion is sharp. However, if the thickness of the tip portion is 0 mm, the sharp tip portion tends to be easily damaged.

基板エッジ保護部材の傾斜上面の先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して30度以下とは、0度を含むものとする。0度の場合は、所定の肉厚を持った板状である。傾斜上面の先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して30度を超えると、基板をドライエッチングする際に、基板のエッジ部分の荒れやエッチング形状の非対称を防止することができない傾向がある。立ち上がり角度が0度ではない場合(すなわち、30度以下(但し、0度を含まない))が好ましく、また、先端部の肉厚は0mmではない方(すなわち、1mm以下(但し、0mmを含まない))が好ましい。   The rising angle from the tip of the inclined upper surface of the substrate edge protection member being 30 degrees or less with respect to the horizontal plane includes 0 degrees. In the case of 0 degree, it has a plate shape with a predetermined thickness. When the rising angle from the tip of the inclined upper surface exceeds 30 degrees with respect to the horizontal plane, when the substrate is dry etched, there is a tendency that the edge portion of the substrate and the etching shape asymmetry cannot be prevented. The case where the rising angle is not 0 degree (that is, 30 degrees or less (but not including 0 degree)) is preferable, and the thickness of the tip portion is not 0 mm (that is, 1 mm or less (however, 0 mm is included) Not)) is preferred.

前記第1の発明において、基板エッジ保護部材が、その底面に絶縁部材を設けたものであることを特徴とする。この場合、絶縁部材を設けた基板エッジ保護部材は、その絶縁部材の面を、基板表面の縁部から上方に1mm以下(0mmは含まれない)離隔して設ける。この場合の1mm以下とは前記定義した通りである。   In the first invention, the substrate edge protection member is provided with an insulating member on a bottom surface thereof. In this case, the substrate edge protection member provided with the insulating member is provided with the surface of the insulating member spaced upward by 1 mm or less (not including 0 mm) from the edge of the substrate surface. In this case, 1 mm or less is as defined above.

前記底面に絶縁部材を備えた基板エッジ保護部材を、基板表面の縁部と1mm以下(0mmは除く)のギャップを保持して設けることにより、ドライエッチング中の基板のエッジ部分や側壁の荒れやエッチング形状の非対称を防止することができる。1mmを超えると、プラズマからのイオンやラジカルが回り込むため、エッジ部分や側壁に悪影響を及ぼす傾向がある。   By providing a substrate edge protection member having an insulating member on the bottom surface while maintaining a gap of 1 mm or less (excluding 0 mm) from the edge of the substrate surface, roughness of the edge portion or side wall of the substrate during dry etching Etching shape asymmetry can be prevented. If it exceeds 1 mm, ions and radicals from the plasma will circulate, and there is a tendency to adversely affect the edge portion and the side wall.

本発明のドライエッチング装置の第2の発明は、静電チャックされるSi基板、又はSi薄膜ウェハとガラス基板との接合基板の表面の縁部に縁部を押さえつけない程度に接触して設ける基板エッジ保護部材であって、その先端部の肉厚が1mm以下であり、かつ前記先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して30度以下である傾斜上面を有する基板エッジ保護部材を備えてなることを特徴とする。この場合の肉厚1mm以下、立ち上がり角度30度以下は、前記定義した通りである。   According to a second aspect of the dry etching apparatus of the present invention, an Si substrate to be electrostatically chucked or a substrate provided in contact with the edge of the surface of the bonded substrate between the Si thin film wafer and the glass substrate so as not to press the edge. An edge protection member comprising a substrate edge protection member having an inclined upper surface with a tip portion having a thickness of 1 mm or less and a rising angle from the tip portion being 30 degrees or less with respect to a horizontal plane. It is characterized by. In this case, the thickness of 1 mm or less and the rising angle of 30 degrees or less are as defined above.

前記第2の発明における基板表面の縁部に接触するとは、基板エッジ保護部材により基板をクランプして固定することを意味しておらず、固定は静電チャックで行われる。このように基板エッジ保護部材を基板表面の縁部に接触して設けると、場合によってはその部分にバイアスがかかり易い恐れがあるので、バイアスがかからない程度に接触させる。   The contact with the edge of the substrate surface in the second invention does not mean that the substrate is clamped and fixed by the substrate edge protection member, and the fixing is performed by an electrostatic chuck. If the substrate edge protection member is provided in contact with the edge portion of the substrate surface in this manner, there is a possibility that a bias is easily applied to the portion depending on the case.

前記第2の発明において、基板エッジ保護部材が、その底面に絶縁部材を設けたものであることを特徴とする。この場合、絶縁部材を設けた基板エッジ保護部材は、その絶縁部材の面を基板表面の縁部に接触して設ける。   In the second invention, the substrate edge protection member is provided with an insulating member on the bottom surface thereof. In this case, the substrate edge protection member provided with the insulating member is provided with the surface of the insulating member in contact with the edge of the substrate surface.

本発明のドライエッチング装置の第3の発明は、静電チャックされるSi基板、又はSi薄膜ウェハとガラス基板との接合基板の表面の縁部から上方に離隔して設ける基板エッジ保護部材であって、その先端部の肉厚が1mm以下であり、かつ前記先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して30度以下である傾斜上面を有する基板エッジ保護部材を備えてなることを特徴とする。この場合の肉厚1mm以下、立ち上がり角度30度以下は、前記定義した通りである。   A third aspect of the dry etching apparatus of the present invention is a substrate edge protection member provided to be spaced upward from the edge of the surface of the Si substrate to be electrostatically chucked or the surface of the bonding substrate between the Si thin film wafer and the glass substrate. And a substrate edge protection member having an inclined upper surface whose thickness at the tip is 1 mm or less and whose rising angle from the tip is 30 degrees or less with respect to a horizontal plane. In this case, the thickness of 1 mm or less and the rising angle of 30 degrees or less are as defined above.

前記第3の発明の基板エッジ保護部材において、その先端部の肉厚が1mmを超えると、かつ前記傾斜上面の先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して30度を超えると、基板をドライエッチングする際に、基板のエッジ部分の荒れやエッチング形状の非対称を防止することができない。   In the substrate edge protection member of the third invention, when the thickness of the tip portion exceeds 1 mm and the rising angle from the tip portion of the inclined upper surface exceeds 30 degrees with respect to the horizontal plane, the substrate is dry etched. In this case, it is impossible to prevent roughness of the edge portion of the substrate and asymmetry of the etching shape.

本発明のドライエッチング装置の第4の発明は、静電チャックされる基板の表面の縁部から上方に1mm以下離隔して設ける基板エッジ保護部材であって、その先端部の肉厚が1mm以下であり、かつ前記先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して30度以下である傾斜上面を有する基板エッジ保護部材を備えてなることを特徴とする。この場合の1mm以下離隔、肉厚1mm以下、立ち上がり角度30度以下は、前記定義した通りである。   According to a fourth aspect of the dry etching apparatus of the present invention, there is provided a substrate edge protection member provided at a distance of 1 mm or less upward from an edge portion of the surface of the substrate to be electrostatically chucked, the thickness of the tip portion being 1 mm or less. And a substrate edge protection member having an inclined upper surface whose rising angle from the tip is 30 degrees or less with respect to a horizontal plane. In this case, the separation of 1 mm or less, the thickness of 1 mm or less, and the rising angle of 30 degrees or less are as defined above.

前記したドライエッチング装置の第1〜4の発明において、基板エッジ保護部材の先端部が、基板の外周部から0.5〜5mm内側にくるように基板エッジ保護部材を配置してなることを特徴とする。   In the first to fourth inventions of the dry etching apparatus described above, the substrate edge protection member is arranged so that the tip end portion of the substrate edge protection member is 0.5 to 5 mm inside from the outer peripheral portion of the substrate. And

前記したドライエッチング装置の第1〜4の発明において、基板エッジ保護部材の先端部が基板の外周部から0.5mm未満内側くるように配置すると、基板をドライエッチングする際に、基板のエッジ部分の荒れやエッチング形状の非対称を防止することができず、先端部が基板の外周部から5mmを超えて内側にくるように配置すると、基板に搭載された半導体素子などに害を与えるという問題が生じる。   In the first to fourth inventions of the dry etching apparatus described above, when the tip portion of the substrate edge protection member is disposed so as to be less than 0.5 mm inside from the outer peripheral portion of the substrate, the edge portion of the substrate is formed when dry etching the substrate. Roughness of the substrate and asymmetry of the etching shape cannot be prevented, and if the tip part is disposed so as to be more than 5 mm from the outer peripheral part of the substrate, there is a problem that the semiconductor element mounted on the substrate is harmed. Arise.

本発明のドライエッチング方法の第1の発明は、静電チャックされるSi基板、又はSi薄膜ウェハとガラス基板との接合基板の表面の縁部から上方に1mm以下離隔して設ける基板エッジ保護部材であって、その先端部の肉厚が1mm以下であり、かつ前記先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して30度以下である傾斜上面を有する基板エッジ保護部材を備えてなるドライエッチング装置を用いて、前記Si基板、又は接合基板の表面をドライエッチングすることを特徴とする。   The first invention of the dry etching method of the present invention is a substrate edge protection member provided at a distance of 1 mm or less upward from the edge of the surface of the Si substrate to be electrostatically chucked or the bonded substrate surface between the Si thin film wafer and the glass substrate A dry etching apparatus comprising a substrate edge protection member having an inclined upper surface whose wall thickness at the tip is 1 mm or less and whose rising angle from the tip is 30 degrees or less with respect to a horizontal plane. And the surface of the Si substrate or the bonding substrate is dry-etched.

前記ドライエッチング方法の第1の発明において、基板エッジ保護部材が、その底面に絶縁部材を設けたものであるドライエッチング装置を用いて、前記Si基板、又は接合基板の表面をドライエッチングすることを特徴とする。この場合、その絶縁部材の面が、基板表面の縁部から上方に1mm以下(0mmは含まれない)離隔するように基板エッジ保護部材を設けたドライエッチング装置を用いる。   In the first invention of the dry etching method, the substrate edge protection member dry-etches the surface of the Si substrate or the bonding substrate using a dry etching apparatus in which an insulating member is provided on the bottom surface. Features. In this case, a dry etching apparatus provided with a substrate edge protection member is used so that the surface of the insulating member is spaced upward by 1 mm or less (not including 0 mm) from the edge of the substrate surface.

本発明のドライエッチング方法の第2の発明は、静電チャックされるSi基板、又はSi薄膜ウェハとガラス基板との接合基板の表面の縁部に縁部を押さえつけない程度に接触して設ける基板エッジ保護部材であって、その先端部の肉厚が1mm以下であり、かつ前記先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して30度以下である傾斜上面を有する基板エッジ保護部材を備えてなるドライエッチング装置を用いて、前記Si基板、又は接合基板の表面をドライエッチングすることを特徴とする。   The second invention of the dry etching method of the present invention is a substrate provided in contact with the edge of the surface of the Si substrate to be electrostatically chucked or the bonding substrate of the Si thin film wafer and the glass substrate so as not to press the edge. A dry edge protection member comprising a substrate edge protection member having an inclined upper surface having a thickness of 1 mm or less at a tip portion thereof and a rising angle from the tip portion of 30 degrees or less with respect to a horizontal plane. The surface of the Si substrate or the bonded substrate is dry-etched using an etching apparatus.

前記ドライエッチング方法の第2の発明において、基板エッジ保護部材が、その底面に絶縁部材を設けたものであるドライエッチング装置を用いて、前記Si基板、又は接合基板の表面をドライエッチングすることを特徴とする。この場合、その絶縁部材の面が、基板表面の縁部に接触するように基板エッジ保護部材を設けたドライエッチング装置を用いる。   In the second invention of the dry etching method, the substrate edge protection member dry-etches the surface of the Si substrate or the bonding substrate using a dry etching apparatus in which an insulating member is provided on the bottom surface. Features. In this case, a dry etching apparatus provided with a substrate edge protection member so that the surface of the insulating member is in contact with the edge of the substrate surface is used.

本発明のドライエッチング方法の第3の発明は、静電チャックされるSi基板、又はSi薄膜ウェハとガラス基板との接合基板の表面の縁部から上方に離隔して設ける基板エッジ保護部材であって、その先端部の肉厚が1mm以下であり、かつ前記先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して30度以下である傾斜上面を有する基板エッジ保護部材を備えてなるドライエッチング装置を用いて、前記Si基板、又は接合基板の表面をドライエッチングすることを特徴とする。   A third invention of the dry etching method of the present invention is a substrate edge protection member provided upwardly spaced from the edge of the surface of the Si substrate to be electrostatically chucked or the surface of the bonding substrate between the Si thin film wafer and the glass substrate. And using a dry etching apparatus comprising a substrate edge protection member having an inclined upper surface whose wall thickness at the tip is 1 mm or less and whose rising angle from the tip is 30 degrees or less with respect to a horizontal plane. The surface of the Si substrate or the bonding substrate is dry-etched.

本発明のドライエッチング方法の第4の発明は、静電チャックされる基板の表面の縁部から上方に1mm以下離隔して設ける基板エッジ保護部材であって、その先端部の肉厚が1mm以下であり、かつ前記先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して30度以下である傾斜上面を有する基板エッジ保護部材を備えてなるドライエッチング装置を用いて、前記基板の表面をドライエッチングすることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the dry etching method of the present invention, there is provided a substrate edge protection member provided at a distance of 1 mm or less upward from the edge of the surface of the substrate to be electrostatically chucked, and the thickness of the tip portion thereof is 1 mm or less. And dry etching the surface of the substrate using a dry etching apparatus comprising a substrate edge protection member having an inclined upper surface whose rising angle from the tip is 30 degrees or less with respect to a horizontal plane. Features.

前記ドライエッチング方法の第1〜4の発明において、前記基板エッジ保護部材の先端部が、基板の外周部から0.5〜5mm内側にくるように配置される基板エッジ保護部材を備えてなるドライエッチング装置を用いて、前記Si基板、又は接合基板の表面をドライエッチングすることを特徴とする。   In the first to fourth inventions of the dry etching method, the substrate edge protection member is provided with a substrate edge protection member arranged so that a front end portion of the substrate edge protection member is located 0.5 to 5 mm inside from the outer peripheral portion of the substrate. The surface of the Si substrate or the bonded substrate is dry-etched using an etching apparatus.

前記第1〜4の発明のドライエッチング方法を実施するドライエッチング装置において、基板エッジ保護部材を設ける位置、その先端部の肉厚、傾斜上面の先端部からの立ち上がり角度等についての数値の意味は、前記第1〜4の発明のドライエッチング装置で説明したのと同様である。   In the dry etching apparatus for carrying out the dry etching method of the first to fourth inventions, the meaning of numerical values for the position where the substrate edge protection member is provided, the thickness of the tip, the rising angle from the tip of the inclined upper surface, etc. This is the same as described in the dry etching apparatus of the first to fourth inventions.

前記ドライエッチング方法の第1〜4の発明において、前記した基板エッジ保護部材を備えてなるドライエッチング装置を用いてエッチングすることにより、前記したように基板エッジ部、基板側壁の形状が良好に保たれ、また、エッチング形状の非対称性がなくなり、さらに、接合基板の場合、Si薄膜ウェハを剥離する際にこのウェハが割れることはない。   In the first to fourth inventions of the dry etching method, the shape of the substrate edge portion and the substrate side wall is maintained well as described above by etching using the dry etching apparatus provided with the substrate edge protection member. In addition, the asymmetry of the etching shape is eliminated, and in the case of a bonded substrate, the wafer is not broken when the Si thin film wafer is peeled off.

本発明によれば、基板表面の縁部に設ける基板エッジ保護部材を備えたドライエッチング装置を用いてドライエッチングすることにより、例えばSi基板やSi薄膜ウェハとガラス基板との接合基板の縁部表面(エッジ部分)や、側壁部分の荒れが防止され、エッチング形状の非対称性が防止され得ると共に、接合基板の場合、Si薄膜ウェハを剥離する際に、このウェハが割れることはないという効果を奏する。   According to the present invention, by performing dry etching using a dry etching apparatus provided with a substrate edge protection member provided at the edge of the substrate surface, for example, the edge surface of the bonded substrate between the Si substrate or the Si thin film wafer and the glass substrate. (Edge portion) and side wall portions can be prevented from being roughened, and asymmetry of the etching shape can be prevented. In the case of a bonded substrate, there is an effect that the wafer is not broken when the Si thin film wafer is peeled off. .

本発明のドライエッチング装置に設ける基板エッジ保護部材の周辺を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the periphery of the board | substrate edge protection member provided in the dry etching apparatus of this invention. 本発明のドライエッチング装置に設ける別の基板エッジ保護部材の周辺を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the periphery of another board | substrate edge protection member provided in the dry etching apparatus of this invention. (a)本発明で用いる基板エッジ保護部材を備えていないドライエッチング装置を用いてドライエッチングした際に得られた基板のエッジ部分のSEM写真、(b)SEM写真(a)におけるArea 2の拡大写真。(A) SEM photograph of edge portion of substrate obtained by dry etching using dry etching apparatus not provided with substrate edge protection member used in the present invention, (b) Enlargement of Area 2 in SEM photograph (a) Photo. 基板エッジ保護部材の先端部からの傾斜上面の立ち上がり角度θとプラズマからのラジカルやイオンの入射角度との関係を示す模式図であり、(a)〜(e)は、それぞれ、θ=0、15、30、40及び50度の場合を示す。It is a schematic diagram showing the relationship between the rising angle θ of the inclined upper surface from the tip of the substrate edge protection member and the incident angle of radicals and ions from the plasma, and (a) to (e) are θ = 0, The cases of 15, 30, 40 and 50 degrees are shown. 基板エッジ保護部材の先端部からの傾斜上面の立ち上がり角度(度)に対するプラズマからのラジカルやイオンの曲がりの影響を示すグラフ。The graph which shows the influence of the curvature of the radical and ion from a plasma with respect to the standup angle (degree) of the inclined upper surface from the front-end | tip part of a board | substrate edge protection member. 基板エッジ保護部材の先端部の傾斜上面の立ち上がり角度を30度とし、基板エッジ保護部材の先端部の肉厚(端厚)を変えた場合の、プラズマからのラジカルやイオンの入射角度との関係を示す模式図であり、(a)〜(e)は、それぞれ、端厚=0.0、0.5、1.0、1.5及び2.0mmの場合を示す。Relationship between the incident angle of radicals and ions from plasma when the rising angle of the inclined upper surface of the tip of the substrate edge protection member is 30 degrees and the thickness (end thickness) of the tip of the substrate edge protection member is changed. (A)-(e) shows the case where end thickness = 0.0, 0.5, 1.0, 1.5, and 2.0 mm, respectively.

本発明に係るドライエッチング装置の実施の形態によれば、このドライエッチング装置は、静電チャックされた基板(例えば、Si基板、又はSi薄膜ウェハとガラス基板との接合基板のような基板)表面の縁部から上方に1mm以下(0mmは含まれない)離隔して又は基板表面の縁部にその縁部を押さえつけない程度に接触して設けた基板エッジ保護部材であって、その先端部の肉厚が1mm以下(0mmは含まれる)であり、かつその先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して30度以下(0度は含まれる)、好ましくは20度以下(0度は含まれる)、より好ましくは15度以下(0度は含まれる)である傾斜上面を有する基板エッジ保護部材を備えてなり、基板エッジ保護部材の先端部が、基板外周部から中心に向かって0.5〜5mm、好ましくは0.5〜3.0mm、より好ましくは1.5〜3.0mm内側にくるように、基板エッジ保護部材を配置してなる。   According to the embodiment of the dry etching apparatus according to the present invention, the dry etching apparatus has an electrostatic chucked substrate (for example, a substrate such as a Si substrate or a bonded substrate of a Si thin film wafer and a glass substrate). A substrate edge protection member provided at a distance of 1 mm or less upward (not including 0 mm) from the edge of the substrate or in contact with the edge of the substrate surface so as not to press the edge. The wall thickness is 1 mm or less (0 mm is included), and the rising angle from the tip is 30 degrees or less (0 degrees is included) with respect to the horizontal plane, preferably 20 degrees or less (0 degrees is included) More preferably, the substrate edge protection member has a sloped upper surface that is 15 degrees or less (0 degrees is included), and the front end portion of the substrate edge protection member is 0. 0 toward the center from the outer periphery of the substrate. To 5 mm, preferably 0.5 to 3.0 mm, more preferably to come to 1.5~3.0mm inward, formed by arranging the substrate edge protection member.

本発明に係るドライエッチング装置の別の実施の形態によれば、基板エッジ保護部材は、その底面に絶縁部材を設けたものであっても良い。この場合、絶縁部材を設けた基板エッジ保護部材を、その絶縁部材の面が基板表面の縁部から上方に1mm以下離隔するように又は基板表面の縁部にその縁部を押さえつけない程度に接触して設けてなる。   According to another embodiment of the dry etching apparatus according to the present invention, the substrate edge protection member may be provided with an insulating member on the bottom surface thereof. In this case, the substrate edge protection member provided with the insulating member is brought into contact so that the surface of the insulating member is separated by 1 mm or less upward from the edge of the substrate surface, or the edge is not pressed against the edge of the substrate surface. It is provided.

前記基板エッジ保護部材は、その先端部からの立ち上がり角度が前記した範囲にある傾斜上面を有するものであれば、その形状に特に制限はない。例えば、下面(底面)が先端部から水平に平坦であっても、下面が先端部近傍から所定の角度(上面の立ち上がり角度より小さい)立ち上がっていても良い。傾斜上面の立ち上がり角度が、基板の縁部、側壁のエッチング形状に影響をもたらすのであって、下面の形状は直接的には関係がない。   The shape of the substrate edge protection member is not particularly limited as long as the substrate edge protection member has an inclined upper surface whose rising angle from the tip portion is in the above-described range. For example, even if the lower surface (bottom surface) is horizontally flat from the tip portion, the lower surface may rise from the vicinity of the tip portion by a predetermined angle (smaller than the rising angle of the upper surface). The rising angle of the inclined upper surface affects the etching shape of the edge and side walls of the substrate, and the shape of the lower surface is not directly related.

前記基板エッジ保護部材は、各種セラミックスや石英等から作製することができ、例えばアルミナやイットリア等を挙げることができる。また、前記絶縁部材の材質としては、公知の絶縁部材であれば特に制限はないが、例えば、ポリイミド等を挙げることができる。   The substrate edge protection member can be made of various ceramics, quartz, and the like, and examples thereof include alumina and yttria. The material of the insulating member is not particularly limited as long as it is a known insulating member, and examples thereof include polyimide.

本発明に係るドライエッチング方法の実施の形態によれば、このドライエッチング方法は、前記した本発明に係るドライエッチング装置を用いて実施される。   According to the embodiment of the dry etching method according to the present invention, this dry etching method is carried out using the above-described dry etching apparatus according to the present invention.

以下、例えば、2種類の基板エッジ保護部材について、その周辺部分を模式的に示す図1及び図2を参照して説明する。この基板エッジ保護部材を備えたドライエッチング装置としては、特に制限はなく、基板エッジ保護部材が取り付け可能であれば、公知のドライエッチング装置を用いることができる。例えば、特開2008−088017号公報等に記載されているようなドライエッチング装置であっても良い。   Hereinafter, for example, two types of substrate edge protection members will be described with reference to FIG. 1 and FIG. There is no restriction | limiting in particular as a dry etching apparatus provided with this board | substrate edge protection member, If a board | substrate edge protection member can be attached, a well-known dry etching apparatus can be used. For example, a dry etching apparatus as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-088017 may be used.

図1に模式的に示すように、基板ステージ11上に静電チャック12を設け、その上に基板(例えば、TSV基板としてのSi基板、又はSi薄膜ウェハ(例えば、50〜200μm厚さ)とガラス基板との接合基板)13を載置して静電チャック12で固定し、この基板の表面縁部上に縁部を押さえつけない程度に接触して基板エッジ保護部材14を設ける。基板13の外周部(縁部)はひさし状(ベベル部)となっている。この基板エッジ保護部材14は、その先端部Aの肉厚が1mm以下であり、かつその傾斜上面の先端部からの立ち上がり角度θが水平面に対して30度以下、好ましくは20度以下、より好ましくは15度以下であるように構成されている。角度θが小さくなる程、基板エッジ保護部材14の影響が良好となり、基板の縁部及び側壁の形状が損傷を受けることなく良好に保たれるという格別な効果を奏する。   As schematically shown in FIG. 1, an electrostatic chuck 12 is provided on a substrate stage 11, and a substrate (for example, a Si substrate as a TSV substrate or a Si thin film wafer (for example, 50 to 200 μm thick)) A substrate edge protecting member 14 is provided on the surface edge of the substrate so as not to press the edge. The outer peripheral portion (edge portion) of the substrate 13 has an eaves shape (bevel portion). The substrate edge protecting member 14 has a tip A having a thickness of 1 mm or less, and a rising angle θ from the tip of the inclined upper surface is 30 degrees or less, preferably 20 degrees or less, more preferably 20 degrees or less. Is configured to be 15 degrees or less. As the angle θ becomes smaller, the influence of the substrate edge protection member 14 becomes better, and there is an extraordinary effect that the shape of the edge and side walls of the substrate can be maintained well without being damaged.

また、図2に示すように、基板ステージ21上に静電チャック22を設け、その上に基板(例えば、TSV基板としてのSi基板、又はSi薄膜ウェハ(例えば、50〜200μm厚さ)とガラス基板との接合基板)23を載置して静電チャック22で固定し、この基板の表面縁部の上方に所定の距離離して又は基板の表面縁部にこの縁部を押さえつけない程度に接触して基板エッジ保護部材24を設ける。基板23の外周部はベベル部である。この基板エッジ保護部材24は、図1に示す基板エッジ保護部材14と同じ材質からなる保護部材本体24aとその底面に設けられた絶縁体からなる絶縁部材24bとから構成されている。この保護部材本体24aは、図1の場合と同様に、その先端部Aの肉厚が1mm以下であり、かつその傾斜上面の先端部からの立ち上がり角度θが水平面に対して30度以下、好ましくは20度以下、より好ましくは15度以下であるように構成されている。角度θが小さくなる程、絶縁部材24bを設けた基板エッジ保護部材24の影響が良好となり、基板表面の縁部及び基板側壁の形状が損傷を受けることなく良好に保たれるという格別な効果を奏する。   Further, as shown in FIG. 2, an electrostatic chuck 22 is provided on a substrate stage 21, and a substrate (for example, a Si substrate as a TSV substrate or a Si thin film wafer (for example, 50 to 200 μm thick)) and glass are provided thereon. A substrate (bonded substrate) 23 is placed and fixed by an electrostatic chuck 22 and is contacted so as not to be pressed against the surface edge of the substrate at a predetermined distance above the surface edge of the substrate. Then, the substrate edge protection member 24 is provided. The outer peripheral portion of the substrate 23 is a bevel portion. The substrate edge protection member 24 includes a protection member main body 24a made of the same material as the substrate edge protection member 14 shown in FIG. 1 and an insulating member 24b made of an insulator provided on the bottom surface thereof. As in the case of FIG. 1, the protective member main body 24a has a tip portion A having a thickness of 1 mm or less, and a rising angle θ from the tip portion of the inclined upper surface is preferably 30 degrees or less with respect to the horizontal plane. Is configured to be 20 degrees or less, more preferably 15 degrees or less. As the angle θ decreases, the influence of the substrate edge protection member 24 provided with the insulating member 24b becomes better, and the edge of the substrate surface and the shape of the substrate side wall can be maintained well without being damaged. Play.

図2に示す基板エッジ保護部材24は、その底面に設けた絶縁部材24bと基板23表面の縁部との間の間隔が1mm以下(0mmは含まれない)になるように、基板23の縁部の上方に配置される。この1mm以下のギャップを設けることにより、プラズマからのイオンやラジカルが基板表面の縁部及び側壁に回り込むこともなくなり、基板表面の縁部及び基板側壁の形状が損傷を受けることなく、その形状を保持することができる。この基板エッジ保護部材24は、絶縁部材24bの底面が基板23の表面縁部を押さえつけないように縁部と接触していても良い。この絶縁部材24bの材質としては、特に制限はないが、例えば、上記したようなポリイミド等を挙げることができる。絶縁部材24bの厚さは、特に制限はないが、例えば1〜100μm、好ましくは20〜50μm程度でよい。   The substrate edge protection member 24 shown in FIG. 2 has an edge of the substrate 23 such that the distance between the insulating member 24b provided on the bottom surface and the edge of the substrate 23 surface is 1 mm or less (not including 0 mm). It is arranged above the part. By providing this gap of 1 mm or less, ions and radicals from plasma do not wrap around the edge and side wall of the substrate surface, and the shape of the edge and side wall of the substrate surface is not damaged, and the shape is reduced. Can be held. The substrate edge protection member 24 may be in contact with the edge so that the bottom surface of the insulating member 24 b does not press the surface edge of the substrate 23. The material of the insulating member 24b is not particularly limited, and examples thereof include polyimide as described above. The thickness of the insulating member 24b is not particularly limited, but may be, for example, about 1 to 100 μm, preferably about 20 to 50 μm.

図1及び2において、基板エッジ保護部材14、24を、その先端部が基板外周部から中心に向かって0.5〜5mm内側にくるように配置すれば、ドライエッチングの際に、基板外周部から0.5〜5mm内側のエッチング形状が影響を受けることはなく、かくして基板のエッジ及び側壁が保護され得る。この点について、エッチング後に、基板表面の状態をSEM写真にて確認したところ、基板の外周部から5mm内側に先端部がくるように配置した場合は、その点から基板の外周部に至る場所では、基板表面及び基板側壁の荒れは観察されず、また、基板の外周部から0.5mm内側に先端部がくるように配置した場合は、その点から基板の外周部に至る場所では、基板表面及び基板側壁の荒れは観察されなかった。5mmを超えてさらに内側に配置すると、場合により、基板に搭載された半導体素子に害を及ぼす可能性があり得る。   1 and 2, if the substrate edge protection members 14 and 24 are arranged so that the front ends thereof are 0.5 to 5 mm inward from the outer periphery of the substrate toward the center, the outer periphery of the substrate can be obtained during dry etching. The etching shape 0.5 to 5 mm inside is not affected and thus the edges and sidewalls of the substrate can be protected. About this point, after etching, the state of the substrate surface was confirmed by SEM photography. When the tip was placed 5 mm inward from the outer periphery of the substrate, in the place from that point to the outer periphery of the substrate The surface of the substrate and the side wall of the substrate are not observed to be rough, and when the tip is placed 0.5 mm inward from the outer periphery of the substrate, the surface of the substrate is located at a location from that point to the outer periphery of the substrate. And the roughening of the substrate side wall was not observed. If it is further disposed on the inner side exceeding 5 mm, there is a possibility that the semiconductor element mounted on the substrate may be harmed in some cases.

前記したような基板エッジ保護部材を設けていないドライエッチング装置を用いて、ガラス基板とSi薄膜ウェハ(膜厚:50μm)とを接着剤層を介して接合した接合基板に対し、この基板上にレジストを設け、例えば、SF:300sccm、O:150sccm、アンテナパワー:1500W、バイアスパワー:100W、動作圧力:9Paのようなエッチングプロセス条件で、ドライエッチングを行った。得られた基板は、図3(a)及び図3(a)中のArea 2の拡大図である図3(b)に示すSEM写真から明らかなように、そのエッジ部分、側壁が損傷を受ける。そのため、エッチング後、ガラス基板からSi薄膜ウェハを剥離する際に、Si薄膜ウェハが割れてしまうという問題が生じる。 Using a dry etching apparatus not provided with a substrate edge protection member as described above, a glass substrate and a Si thin film wafer (film thickness: 50 μm) are bonded onto this substrate with respect to the bonded substrate. For example, dry etching was performed under etching process conditions such as SF 6 : 300 sccm, O 2 : 150 sccm, antenna power: 1500 W, bias power: 100 W, and operating pressure: 9 Pa. As is apparent from the SEM photograph shown in FIG. 3 (b), which is an enlarged view of Area 2 in FIGS. 3 (a) and 3 (a), the obtained substrate is damaged at the edges and side walls. . Therefore, when the Si thin film wafer is peeled from the glass substrate after etching, there arises a problem that the Si thin film wafer is broken.

これに対し、前記したような基板エッジ保護部材を設けたドライエッチング装置を用いて、同じエッチング条件でドライエッチングを行うと、基板のエッジ部分、側壁が損傷を受けることはない。そのため、エッチング後、ガラス基板からSi薄膜ウェハを剥離する際に、Si薄膜ウェハが割れることなく剥離できる。   On the other hand, when dry etching is performed under the same etching conditions using a dry etching apparatus provided with a substrate edge protection member as described above, the edge portion and side walls of the substrate are not damaged. Therefore, when the Si thin film wafer is peeled from the glass substrate after etching, the Si thin film wafer can be peeled without being broken.

次に、図1及び2に示す基板エッジ保護部材14、24の傾斜上面の先端部Aからの立ち上がり角度θ及び先端部Aの肉厚等について説明する。   Next, the rising angle θ from the tip end A of the inclined upper surface of the substrate edge protection members 14 and 24 shown in FIGS. 1 and 2, the thickness of the tip A, and the like will be described.

図4に、基板エッジ保護部材14の先端部Aからの立ち上がり角度θを0度〜50度の間で振って、立ち上がり角度θとプラズマからのラジカルやイオンの入射角度との関係を示す。プラズマ生成条件は、SF:300sccm、O:150sccm、アンテナパワー:1500W、バイアスパワー:100W、動作圧力:9Paである。 FIG. 4 shows the relationship between the rising angle θ and the incidence angle of radicals and ions from the plasma by swinging the rising angle θ from the tip A of the substrate edge protection member 14 between 0 ° and 50 °. The plasma generation conditions are SF 6 : 300 sccm, O 2 : 150 sccm, antenna power: 1500 W, bias power: 100 W, and operating pressure: 9 Pa.

図4から明らかなように、立ち上がり角度θが大きくなるにつれて(0度→50度)、プラズマシースの湾曲が激しくなり、その湾曲の始まり位置が、基板エッジ保護部材の先端部から離れるようになり(0度の場合、1.88mm;15度の場合、2.25mm;30度の場合、2.88mm;40度の場合、3.50mm、50度の場合、4.50mm)、そして基板エッジ保護部材の先端部へのイオン入射角度が小さくなることが分かる。このように基板エッジ保護部材の立ち上がり角度が大きくなるにつれ、イオンが基板の縁部、側壁へ入射し易く、一方、イオン基板エッジ保護部材先端部の影響でラジカル入射は制約されるため、基板の縁部側の側壁のエッチングが促進され、エッチング形状が非対称となり、基板の縁部の表面にエッチング荒れが生じる。従って、基板上に形成されている半導体素子の位置等を考慮すれば、立ち上がり角度θが、30度以下、好ましくは20度以下、より好ましくは15度以下であれば、基板の縁部側の側壁のエッチング荒れは防止され得るものと考える。   As is clear from FIG. 4, as the rising angle θ increases (from 0 degree to 50 degrees), the plasma sheath becomes more intensely curved, and the starting position of the curvature comes away from the tip of the substrate edge protection member. (0 degree, 1.88 mm; 15 degree, 2.25 mm; 30 degree, 2.88 mm; 40 degree, 3.50 mm, 50 degree, 4.50 mm), and substrate edge It turns out that the ion incident angle to the front-end | tip part of a protection member becomes small. Thus, as the rising angle of the substrate edge protection member increases, ions are likely to enter the edge and side walls of the substrate, while radical incidence is restricted by the influence of the tip of the ion substrate edge protection member. Etching of the side wall on the edge side is promoted, the etching shape becomes asymmetric, and etching roughness occurs on the surface of the edge of the substrate. Therefore, when the position of the semiconductor element formed on the substrate is taken into consideration, the rising angle θ is 30 degrees or less, preferably 20 degrees or less, more preferably 15 degrees or less. It is considered that rough etching of the side wall can be prevented.

図5は、基板エッジ保護部材の先端部からの傾斜上面の立ち上がり角度θを0度〜50度の間で振って、立ち上がり角度θに対する基板エッジ保護部材の先端部の配置位置の影響(イオン等の曲がりの影響)を示すグラフである。図5の縦軸は、基板エッジ保護部材の先端部端からの距離(mm)を示す。   FIG. 5 shows the influence of the arrangement position of the front end portion of the substrate edge protection member on the rise angle θ by swinging the rising angle θ of the inclined upper surface from the front end portion of the substrate edge protection member between 0 ° to 50 ° (ion or the like). It is a graph which shows the influence of bending of. The vertical axis in FIG. 5 indicates the distance (mm) from the tip end of the substrate edge protection member.

図4及び5から明らかなように、立ち上がり角度θが小さいほどラジカルやイオンによる影響は少なく、一般に30度以下、好ましくは20度以下、より好ましくは15度以下であれば、基板の縁部領域のパターン加工の非対称なエッチングは防止され得る。   As apparent from FIGS. 4 and 5, the smaller the rising angle θ, the less the influence of radicals and ions, and generally 30 ° or less, preferably 20 ° or less, more preferably 15 ° or less, the edge region of the substrate. This asymmetrical etching of the patterning can be prevented.

図6に、基板エッジ保護部材の先端部からの傾斜上面の立ち上がり角度θを30度とし、基板エッジ保護部材の先端部の肉厚(端厚)を、0.0mm〜2.0mmの間で振って、前記と同じ条件で生成したプラズマからのラジカルやイオンの入射角度との関係を示す。   FIG. 6 shows that the rising angle θ of the inclined upper surface from the tip of the substrate edge protection member is 30 degrees, and the thickness (end thickness) of the tip of the substrate edge protection member is between 0.0 mm and 2.0 mm. The relationship between the incident angle of radicals and ions from the plasma generated under the same conditions as described above is shown.

図6から明らかなように、立ち上がり角度θが30度の場合、先端部の肉厚(端厚:0.0〜2.0mm)が大きくなるにつれて、プラズマシースの湾曲が激しくなり、その湾曲の始まり位置が、基板エッジ保護部材の先端部から離れるようになり(端厚0.0mmの場合、1.00mm;端厚0.5mmの場合、2.0mm;端厚1.0mmの場合、2.4mm)、そして基板エッジ保護部材の先端部へのイオン入射角度が小さくなることが分かる。このように、端厚が大きくなるにつれて、プラズマからのイオンが基板の縁部、側壁へ入射し易く、一方、基板エッジ保護部材先端部の影響でラジカル入射は制約されるため、その結果、基板の縁部側の側壁のエッチングが促進され、エッチング形状が非対称となり、基板の縁部の表面にエッチング荒れが生じる。従って、プラズマシースの曲がりを考慮すれば、先端部の肉厚が1.0mm以下、好ましくは0.5mm以下の場合に良好な結果が得られるものと考えられる。   As can be seen from FIG. 6, when the rising angle θ is 30 degrees, the plasma sheath becomes more severely curved as the tip thickness (end thickness: 0.0 to 2.0 mm) increases. The starting position comes away from the tip of the substrate edge protection member (1.00 mm when the end thickness is 0.0 mm; 2.0 mm when the end thickness is 0.5 mm; 2 when the end thickness is 1.0 mm; 2 4 mm), and the ion incident angle to the tip of the substrate edge protection member is small. In this way, as the edge thickness increases, ions from the plasma are likely to enter the edge and side walls of the substrate, while radical incidence is restricted by the influence of the tip of the substrate edge protection member. Etching of the side wall on the edge side of the substrate is promoted, the etching shape becomes asymmetric, and etching roughness occurs on the surface of the edge portion of the substrate. Therefore, considering the bending of the plasma sheath, it is considered that good results can be obtained when the thickness of the tip is 1.0 mm or less, preferably 0.5 mm or less.

図4〜6を含めて、上記した説明から分かるように、本発明のドライエッチング装置における基板エッジ保護部材に関しては、その先端部の肉厚が1mm以下、好ましくは0.5mm以下であること、その先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して30度以下、好ましくは20度以下、より好ましくは15度以下であること、そして基板エッジ保護部材の先端部が、基板に搭載されるデバイスの外側の位置、例えば、基板外周部から0.5〜5mm、好ましくは1.0〜5mm内側の位置に配置されることにより、本発明の目的を達成できる。   As can be seen from the above description including FIGS. 4 to 6, the thickness of the tip of the substrate edge protection member in the dry etching apparatus of the present invention is 1 mm or less, preferably 0.5 mm or less. The rising angle from the tip is 30 degrees or less, preferably 20 degrees or less, more preferably 15 degrees or less with respect to the horizontal plane, and the tip of the substrate edge protection member is outside the device mounted on the substrate. For example, the object of the present invention can be achieved by being disposed at a position 0.5 to 5 mm, preferably 1.0 to 5 mm from the outer periphery of the substrate.

基板エッジ保護部材を備えた本発明のドライエッチング装置を用いて、Si基板、Si薄膜ウェハとガラス基板とからなる接合基板をドライエッチングした。   Using the dry etching apparatus of the present invention provided with a substrate edge protection member, a bonded substrate composed of a Si substrate, a Si thin film wafer and a glass substrate was dry etched.

基板エッジ保護部材としては、その先端部の肉厚が0.5mm、1mmであり、かつ先端部からの傾斜上面の立ち上がり角度が水平面に対して30度、20度、15度である基板エッジ保護部材を用い、この基板エッジ保護部材を、その先端部が基板の外周部から中心へ0.5mm、1mm、3mm、5mm内側にくるように、Si基板又は接合基板の表面の縁部から上方に0.5mm、1mm離隔して備えたドライエッチング装置を用い、SF:300sccm、O:150sccm、アンテナパワー:1500W、バイアスパワー:100W、動作圧力:9Paのドライエッチング条件でエッチングした。かくして得られたSi基板及び接合基板の上面の縁部及び側壁は荒れもなく、また、エッチング形状も非対称ではなかったことがSEM写真により確認できた。 As the substrate edge protection member, the substrate edge protection has a thickness of 0.5 mm and 1 mm at the tip, and the rising angle of the inclined upper surface from the tip is 30 degrees, 20 degrees, and 15 degrees with respect to the horizontal plane. This substrate edge protection member is used above the edge of the surface of the Si substrate or the bonding substrate so that the tip end is 0.5 mm, 1 mm, 3 mm, and 5 mm inward from the outer periphery of the substrate to the center. Etching was performed under dry etching conditions of SF 6 : 300 sccm, O 2 : 150 sccm, antenna power: 1500 W, bias power: 100 W, and operating pressure: 9 Pa using a dry etching apparatus provided with a distance of 0.5 mm and 1 mm. It was confirmed by SEM photographs that the edges and sidewalls of the upper surfaces of the Si substrate and the bonding substrate thus obtained were not rough and the etching shape was not asymmetric.

本発明によれば、基板表面の縁部に設ける基板エッジ保護部材を備えてなるドライエッチング装置を用いてドライエッチングすることにより、Si基板や、Si薄膜ウェハとガラス基板との接合基板のような基板の縁部表面(エッジ部分)や、側壁の荒れを防止することができ、エッチング形状の非対称も防止できるので、TSV基板のような基板のドライエッチングを含めて、半導体素子作製分野で有効に利用できる。   According to the present invention, by dry etching using a dry etching apparatus provided with a substrate edge protection member provided at an edge of the substrate surface, a Si substrate, a Si thin film wafer and a glass substrate bonded substrate or the like Effective in the field of semiconductor device fabrication, including dry etching of substrates such as TSV substrates, because it can prevent the roughness of the edge surface (edge portion) and side walls of the substrate and the asymmetry of the etching shape. Available.

11 基板ステージ 12 静電チャック
13 基板 14 基板エッジ保護部材
21 基板ステージ 22 静電チャック
23 基板 24 基板エッジ保護部材
24a 保護部材本体 24b 絶縁部材
A 先端部 θ 立ち上がり角度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Substrate stage 12 Electrostatic chuck 13 Substrate 14 Substrate edge protection member 21 Substrate stage 22 Electrostatic chuck 23 Substrate 24 Substrate edge protection member 24a Protection member main body 24b Insulating member A Tip portion θ Rising angle

Claims (11)

静電チャックされるSi基板、又はSi薄膜ウェハとガラス基板との接合基板の表面の縁部から上方に1mm以下離隔して設ける基板エッジ保護部材であって、その先端部の肉厚が1mm以下であり、かつ前記先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して30度以下である傾斜上面を有する基板エッジ保護部材を備えてなることを特徴とするドライエッチング装置。 A substrate edge protection member provided at a distance of 1 mm or less upward from the edge of the surface of the Si substrate to be electrostatically chucked, or the bonding substrate surface between the Si thin film wafer and the glass substrate, and the thickness of the tip thereof is 1 mm or less And a substrate edge protection member having an inclined upper surface whose rising angle from the tip is 30 degrees or less with respect to a horizontal plane. 前記基板エッジ保護部材が、その底面に絶縁部材を設けたものであることを特徴とする請求項1記載のドライエッチング装置。 The dry etching apparatus according to claim 1, wherein the substrate edge protection member is provided with an insulating member on a bottom surface thereof. 静電チャックされるSi基板、又はSi薄膜ウェハとガラス基板との接合基板の表面の縁部に縁部を押さえつけない程度に接触して設ける基板エッジ保護部材であって、その先端部の肉厚が1mm以下であり、かつ前記先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して30度以下である傾斜上面を有する基板エッジ保護部材を備えてなることを特徴とするドライエッチング装置。 A substrate edge protection member provided in contact with the edge of the surface of the Si substrate to be electrostatically chucked or the bonded substrate surface between the Si thin film wafer and the glass substrate so as not to press the edge, and the thickness of the tip portion thereof A dry etching apparatus comprising: a substrate edge protection member having a sloped upper surface with a rising angle from the tip of 30 mm or less with respect to a horizontal plane. 前記基板エッジ保護部材が、その底面に絶縁部材を設けたものであることを特徴とする請求項3記載のドライエッチング装置。 4. The dry etching apparatus according to claim 3, wherein the substrate edge protection member is provided with an insulating member on a bottom surface thereof. 静電チャックされるSi基板、又はSi薄膜ウェハとガラス基板との接合基板の表面の縁部から上方に離隔して設ける基板エッジ保護部材であって、その先端部の肉厚が1mm以下であり、かつ前記先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して30度以下である傾斜上面を有する基板エッジ保護部材を備えてなることを特徴とするドライエッチング装置。 A substrate edge protection member provided to be spaced upward from the edge of the surface of the Si substrate to be electrostatically chucked or the surface of the bonding substrate between the Si thin film wafer and the glass substrate, and the thickness of the tip is 1 mm or less A dry etching apparatus comprising a substrate edge protection member having an inclined upper surface whose rising angle from the tip is 30 degrees or less with respect to a horizontal plane. 静電チャックされる基板の表面の縁部から上方に1mm以下離隔して設ける基板エッジ保護部材であって、その先端部の肉厚が1mm以下であり、かつ前記先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して30度以下である傾斜上面を有する基板エッジ保護部材を備えてなることを特徴とするドライエッチング装置。 A substrate edge protection member provided at a distance of 1 mm or less upward from an edge of the surface of the substrate to be electrostatically chucked, the tip portion having a thickness of 1 mm or less and a rising angle from the tip portion being a horizontal plane A dry etching apparatus comprising a substrate edge protection member having an inclined upper surface of 30 degrees or less with respect to the substrate. 前記基板エッジ保護部材の先端部が、基板の外周部から0.5〜5mm内側にくるように前記基板エッジ保護部材を配置してなることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のドライエッチング装置。 7. The substrate edge protection member is arranged such that a front end portion of the substrate edge protection member is located 0.5 to 5 mm inside from an outer peripheral portion of the substrate. The dry etching apparatus described in 1. 請求項1又は2記載のドライエッチング装置を用いて、Si基板、又は接合基板の表面をドライエッチングすることを特徴とするドライエッチング方法。 A dry etching method comprising dry etching a surface of a Si substrate or a bonded substrate using the dry etching apparatus according to claim 1. 請求項3又は4記載のドライエッチング装置を用いて、Si基板、又は接合基板の表面をドライエッチングすることを特徴とするドライエッチング方法。 A dry etching method comprising dry etching a surface of a Si substrate or a bonded substrate using the dry etching apparatus according to claim 3. 請求項5記載のドライエッチング装置を用いて、Si基板、又は接合基板の表面をドライエッチングすることを特徴とするドライエッチング方法。 A dry etching method comprising dry etching a surface of a Si substrate or a bonded substrate using the dry etching apparatus according to claim 5. 請求項6又は7記載のドライエッチング装置を用いて、基板の表面をドライエッチングすることを特徴とするドライエッチング方法。 A dry etching method comprising dry etching a surface of a substrate using the dry etching apparatus according to claim 6.
JP2013104453A 2013-05-16 2013-05-16 Dry etching device and method Pending JP2014225579A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013104453A JP2014225579A (en) 2013-05-16 2013-05-16 Dry etching device and method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013104453A JP2014225579A (en) 2013-05-16 2013-05-16 Dry etching device and method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014225579A true JP2014225579A (en) 2014-12-04

Family

ID=52124046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013104453A Pending JP2014225579A (en) 2013-05-16 2013-05-16 Dry etching device and method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014225579A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112437972A (en) * 2018-01-17 2021-03-02 Spp科技股份有限公司 Wide-gap semiconductor substrate, apparatus for manufacturing wide-gap semiconductor substrate, and method for manufacturing wide-gap semiconductor substrate

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0897272A (en) * 1994-09-29 1996-04-12 Kyocera Corp Wafer support member
US5976310A (en) * 1995-01-03 1999-11-02 Applied Materials, Inc. Plasma etch system
JP2004165645A (en) * 2002-10-17 2004-06-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Plasma processing apparatus
JP2004200219A (en) * 2002-12-16 2004-07-15 Tokyo Electron Ltd Treatment equipment and treatment method
JP2004349587A (en) * 2003-05-23 2004-12-09 Speedfam Co Ltd Gas flow controller for local dry etching, and etching method using same
JP2008088017A (en) * 2006-10-02 2008-04-17 Ulvac Japan Ltd Method for etching glass substrate
JP2010192488A (en) * 2009-02-16 2010-09-02 Sumitomo Precision Prod Co Ltd Plasma processing apparatus

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0897272A (en) * 1994-09-29 1996-04-12 Kyocera Corp Wafer support member
US5976310A (en) * 1995-01-03 1999-11-02 Applied Materials, Inc. Plasma etch system
JP2004165645A (en) * 2002-10-17 2004-06-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Plasma processing apparatus
JP2004200219A (en) * 2002-12-16 2004-07-15 Tokyo Electron Ltd Treatment equipment and treatment method
JP2004349587A (en) * 2003-05-23 2004-12-09 Speedfam Co Ltd Gas flow controller for local dry etching, and etching method using same
JP2008088017A (en) * 2006-10-02 2008-04-17 Ulvac Japan Ltd Method for etching glass substrate
JP2010192488A (en) * 2009-02-16 2010-09-02 Sumitomo Precision Prod Co Ltd Plasma processing apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112437972A (en) * 2018-01-17 2021-03-02 Spp科技股份有限公司 Wide-gap semiconductor substrate, apparatus for manufacturing wide-gap semiconductor substrate, and method for manufacturing wide-gap semiconductor substrate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2009277720A (en) Method of manufacturing semiconductor device and etching device
JP4816278B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
US20170076982A1 (en) Device manufacturing method
US20140190006A1 (en) Method for manufacturing charged particle beam lens
JP2009027176A (en) Method of manufacturing wafer used for microelectromechanical system
JP5471064B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
US8754532B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
WO2014080563A1 (en) Method for manufacturing soi wafer
TWI538091B (en) An electrostatic chuck with an angled sidewall
JP2014225579A (en) Dry etching device and method
JP2010283185A (en) Method of manufacturing semiconductor device
KR102019658B1 (en) Soi wafer manufacturing method
Cereno et al. Stealth dicing challenges for MEMS wafer applications
JP2017034113A (en) Semiconductor manufacturing apparatus and manufacturing method of semiconductor integrated circuit device
KR101606372B1 (en) Method of manufacturing semiconductor device
JP6591240B2 (en) Device manufacturing method
US20140231018A1 (en) Plasma processing apparatus
US10109474B1 (en) Method for fabricating handling wafer
CN106560916B (en) Method for manufacturing component chip
TW201515067A (en) Method and structure for reducing the propagation of cracks in epitaxial films formed on semiconductor wafers
KR20080029609A (en) Apparatus for plasma etching prevented etch profile tilting
JP5859742B2 (en) Composite board
KR101317160B1 (en) Plasma etching apparatus, plasma etching system and method of etching a substrate using the same
JP6699515B2 (en) Semiconductor wafer and manufacturing method thereof
JP2008218820A (en) Wafer and method of manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20150422

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160314

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170116

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170118

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20170802