JP3480254B2 - Dry etching method, dry etching apparatus, liquid crystal display manufacturing method, and semiconductor manufacturing method - Google Patents
Dry etching method, dry etching apparatus, liquid crystal display manufacturing method, and semiconductor manufacturing methodInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はドライエッチング方
法及びドライエッチング装置に係り、特に、基板表面を
均一にエッチング処理する場合に好適な技術に関する。
また、本発明は、このドライエッチング方法を用いた液
晶表示体の製造方法及び半導体の製造方法に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dry etching method and a dry etching apparatus, and more particularly to a technique suitable for uniformly etching the surface of a substrate.
The present invention also provides a liquid using this dry etching method.
The present invention relates to a method of manufacturing a crystal display body and a method of manufacturing a semiconductor.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体製造技術や液晶表示体製造技術等
に用いられる薄膜形成工程を含む製造プロセスにおいて
は、基板の表面上に薄膜層を形成する工程と、この薄膜
層を適宜のパターンにするためのパターニング処理を行
う工程とが数多く設けられている。パターニング工程に
おいては、例えば、薄膜層の表面上にフォトリソグラフ
ィ法等によってレジスト層を所定パターンに形成し、こ
のレジスト層をマスクとしてエッチング処理を行う。2. Description of the Related Art In a manufacturing process including a thin film forming process used in a semiconductor manufacturing technique or a liquid crystal display manufacturing technique, a step of forming a thin film layer on a surface of a substrate and forming the thin film layer into an appropriate pattern There are many steps for performing a patterning process for the purpose. In the patterning step, for example, a resist layer is formed in a predetermined pattern on the surface of the thin film layer by a photolithography method or the like, and etching is performed using the resist layer as a mask.
【0003】上記エッチング処理の方法の一つとしてド
ライエッチングがある。このドライエッチングは、例え
ば、チャンバー内に収容された相互に対向する平行平板
型の一対の電極からなる電極構造を備えた装置を用いる
場合がある。2つの対向する電極のうち一方の電極の表
面上には基板が保持され、2つの電極間に高周波電圧が
印加される。上記チャンバー内には、エッチングすべき
部分の材質に適したエッチングガスが導入される。この
エッチングガスは、例えば、不活性ガスとしての窒素ガ
ス、アルゴンガス等や、反応性ガスとしての塩素ガス、
酸素ガス、メタンガス、各種の弗化ガス等を適宜混合し
たものである。このチャンバー内は、上記エッチングガ
スが導入される一方で排気装置によって排気されている
ため、常時一定の圧力に保持されている。Dry etching is one of the etching methods. For this dry etching, for example, there is a case where an apparatus provided with an electrode structure composed of a pair of parallel plate type electrodes housed in a chamber and facing each other is used. The substrate is held on the surface of one of the two opposing electrodes, and a high frequency voltage is applied between the two electrodes. An etching gas suitable for the material of the portion to be etched is introduced into the chamber. This etching gas is, for example, nitrogen gas as an inert gas, argon gas or the like, or chlorine gas as a reactive gas,
It is an appropriate mixture of oxygen gas, methane gas, various fluorinated gases and the like. The inside of this chamber is constantly kept at a constant pressure because the etching gas is introduced and exhausted by an exhaust device.
【0004】チャンバー内に導入されたエッチングガス
は、電極間に印加された高周波電圧によって活性化さ
れ、高エネルギー状態に励起される。このように活性化
されたエッチングガスは一方の電極上に配置された基板
の表面と反応し、基板表面上の薄膜層等を気化させ、エ
ッチングを行う。The etching gas introduced into the chamber is activated by a high frequency voltage applied between the electrodes and excited into a high energy state. The etching gas thus activated reacts with the surface of the substrate arranged on one of the electrodes, vaporizes the thin film layer or the like on the surface of the substrate, and performs etching.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来の製造プロセスに
おいては、スパッタリング法等によって薄膜層を形成す
る場合に、基板面内において薄膜層の膜厚が不均一にな
る場合があり、また、上記パターニング工程において形
成されるレジストパターンの厚さにも不均一性が存在す
る。したがって、エッチングを行う際の基板表面の状態
には既に不均一性が発生している。さらに、エッチング
時においても、上記の電極構造に起因して基板のエッチ
ング速度の面内均一性を得ることは困難である。In the conventional manufacturing process, when a thin film layer is formed by a sputtering method or the like, the film thickness of the thin film layer may become nonuniform in the plane of the substrate. There is also nonuniformity in the thickness of the resist pattern formed in the process. Therefore, non-uniformity has already occurred in the state of the substrate surface when etching is performed. Further, even during etching, it is difficult to obtain in-plane uniformity of the etching rate of the substrate due to the above electrode structure.
【0006】従来は、各工程においてそれぞれ面内均一
性を確保するための努力がなされているが、それでも十
分に目的を達成していないのが現状である。したがっ
て、各工程における処理の面内均一性の不足によって、
最終的に形成される基板表面構造の寸法精度や均一性を
得ることが難しいという問題点がある。[0006] Conventionally, efforts have been made to ensure in-plane uniformity in each process, but the current situation is that the objective has not been achieved sufficiently. Therefore, due to lack of in-plane uniformity of processing in each process,
There is a problem that it is difficult to obtain the dimensional accuracy and uniformity of the finally formed substrate surface structure.
【0007】特に、近年製造コストの低減を図るために
基板は大型化しており、このように大型化した基板に対
して面内均一性を得ることは極めて困難になっている。In particular, in recent years, the size of the substrate has been increased in order to reduce the manufacturing cost, and it has been extremely difficult to obtain in-plane uniformity for such a size-enhanced substrate.
【0008】そこで本発明は上記問題点を解決するもの
であり、その課題は、エッチング処理工程を含む製造プ
ロセスにおいて、基板表面の面内の不均一性やエッチン
グ装置の特性に応じたエッチング処理速度の制御を行う
ことにより、均一な表面構造を実現することにある。Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems, and its problem is that in a manufacturing process including an etching process step, an etching process speed according to in-plane non-uniformity of a substrate surface and characteristics of an etching apparatus. By controlling the above, it is intended to realize a uniform surface structure.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明が講じた手段は、対向する電極間にエッチング
ガスを導入し、電極間に高周波電圧を印加することによ
って前記エッチングガスを励起し、一方の前記電極上に
配置された基板の表面をエッチングするドライエッチン
グ方法において、他方の前記電極と前記基板との間に選
択的に介在する絶縁性シールドを配置して処理すること
を特徴とする。Means for Solving the Problems The means taken by the present invention to solve the above problems are to introduce an etching gas between opposed electrodes and to excite the etching gas by applying a high frequency voltage between the electrodes. In the dry etching method of etching the surface of the substrate arranged on one of the electrodes, an insulating shield selectively interposed between the other electrode and the substrate is arranged and treated. And
【0010】この手段によれば、絶縁性シールドが他方
の電極と基板との間に選択的に介在することによって、
活性化されたエッチングガスの状態及び密度が絶縁性シ
ールドの介在する領域と介在しない領域とで変わるた
め、エッチングレート分布を基板の面内において制御す
ることができるから、エッチング量を基板面内において
制御して最適なエッチング状態を実現することができ
る。According to this means, the insulating shield is selectively interposed between the other electrode and the substrate,
Since the state and density of the activated etching gas vary depending on the region where the insulating shield is present and the region where the insulating shield is not present, the etching rate distribution can be controlled within the plane of the substrate, so that the etching amount within the plane of the substrate can be controlled. The optimum etching state can be realized by controlling.
【0011】ここで、前記絶縁性シールドは、他方の前
記電極の表面上に取り付けることが好ましい。Here, it is preferable that the insulating shield is mounted on the surface of the other electrode.
【0012】この手段によれば、電界の回り込みを防止
することができるので、確実なエッチングレートの制御
が可能になるとともに、異常放電等を防止し、エッチン
グ状態の安定性を保つことができる。According to this means, it is possible to prevent the electric field from sneaking in, so that it is possible to control the etching rate with certainty, prevent abnormal discharge and the like, and maintain the stability of the etching state.
【0013】また、前工程において前記基板上には薄膜
層が形成されるとともに、該薄膜層の表面に所定のマス
クパターンが設けられ、前記絶縁性シールドは、前記薄
膜層の厚さ分布に応じて前記基板上のエッチング速度分
布を制御するように形成されることが好ましい。Further, in the previous step, a thin film layer is formed on the substrate, and a predetermined mask pattern is provided on the surface of the thin film layer, and the insulating shield is formed according to the thickness distribution of the thin film layer. Is preferably formed so as to control the etching rate distribution on the substrate.
【0014】この手段によれば、薄膜層に厚さ分布が形
成されていても、この厚さ分布に応じてエッチング速度
分布を制御するように絶縁性シールドを形成することに
よって、エッチング後における膜残りやパターン幅の細
りを防止し、均一かつ正確なパターン形成を行うことが
できる。According to this means, even if the thickness distribution is formed in the thin film layer, the insulating shield is formed so as to control the etching rate distribution in accordance with the thickness distribution, whereby the film after etching is formed. It is possible to prevent the remaining portion and the pattern width from being narrowed and perform uniform and accurate pattern formation.
【0015】さらに、前工程において前記基板上には薄
膜層が形成されるとともに、該薄膜層の表面に所定のマ
スクパターンが設けられ、前記絶縁性シールドは、前記
マスクパターンのパターン幅分布に応じて前記基板上の
エッチング速度分布を制御するように形成されることが
好ましい。Further, in the previous step, a thin film layer is formed on the substrate, and a predetermined mask pattern is provided on the surface of the thin film layer, and the insulating shield is formed according to the pattern width distribution of the mask pattern. Is preferably formed so as to control the etching rate distribution on the substrate.
【0016】この手段によれば、薄膜層を被覆するマス
クパターンのパターン幅が小さい領域に対してはエッチ
ング速度を相対的に小さく、パターン幅が大きい場合に
はエッチング速度を相対的に大きくすることによって、
サイドエッチング等によるパターンの細りの影響を小さ
くすることができ、パターン精度を高めることが可能に
なる。According to this means, the etching rate is relatively small in the area where the pattern width of the mask pattern covering the thin film layer is small, and the etching rate is relatively large in the case where the pattern width is large. By
The influence of pattern thinning due to side etching or the like can be reduced, and the pattern accuracy can be improved.
【0017】一方、表面上に基板が配置される第1の電
極と、該第1の電極に対向する第2の電極とを備え、前
記第1の電極と前記第2の電極との間にエッチングガス
を導入し、前記第1の電極と前記第2の電極との間に高
周波電圧を印加することによって前記エッチングガスを
励起し、一方の前記基板の表面をエッチングするための
ドライエッチング装置においては、前記第2の電極と前
記基板との間に選択的に介在する絶縁性シールドを備え
ていることを特徴とする。On the other hand, a first electrode on the surface of which the substrate is disposed and a second electrode facing the first electrode are provided, and the first electrode is placed between the first electrode and the second electrode. In a dry etching apparatus for introducing an etching gas and exciting the etching gas by applying a high frequency voltage between the first electrode and the second electrode to etch the surface of one of the substrates. Is provided with an insulating shield selectively interposed between the second electrode and the substrate.
【0018】ここで、前記絶縁性シールドは、前記第2
の電極の表面上に取り付けられていることが好ましい。Here, the insulating shield is the second shield.
Is preferably mounted on the surface of the electrode.
【0019】また、前記第1の電極と前記第2の電極と
の間に変動磁界を形成する電磁コイルを別に設ける場
合、あるいは、前記第2の電極は、変動磁界を形成する
電磁コイルとする場合がある。In the case where an electromagnetic coil for forming a fluctuating magnetic field is separately provided between the first electrode and the second electrode, or the second electrode is an electromagnetic coil for forming a fluctuating magnetic field. There are cases.
【0020】一般的に高周波電圧を印加して内部ガスの
活性化を行うドライエッチング装置としては、プラズマ
(PE)モード及び反応性イオンエッチング(RIE)
モードがあるが、RIEモードは、通常、Cr等のエッ
チング速度がPEモードに較べて小さいことから実用的
ではない。しかし、その欠点を補うために、高周波電流
を流す電磁コイルをチャンバー周囲に配置し、その電磁
コイルから発せられる高周波磁界によって内部ガスの活
性化を促進させることのできるICP(Inductively Cou
pled Plasma)法がある。この方法によれば、エッチング
速度を向上させることができる。Generally, as a dry etching apparatus for activating an internal gas by applying a high frequency voltage, plasma (PE) mode and reactive ion etching (RIE) are used.
Although there are modes, the RIE mode is not practical because the etching rate of Cr or the like is usually smaller than that of the PE mode. However, in order to compensate for the drawback, an ICP (Inductively Cou) that arranges an electromagnetic coil through which a high-frequency current flows around the chamber and can promote activation of an internal gas by a high-frequency magnetic field generated from the electromagnetic coil.
pled Plasma) method. According to this method, the etching rate can be improved.
【0021】なお、絶縁性シールドの形成態様は、その
平面形状を調整するだけでなく、絶縁性シールドの厚さ
や誘電率を変えたり、厚さや誘電率の分布を有する絶縁
性シールドを用いたりすることもでき、これらの方法に
よってもエッチングレート等のエッチング状態の分布を
制御することができる。また、本発明の液晶表示体の製
造方法は、上記ドライエッチング方法を用いたパターニ
ング工程を有することを特徴とする。また、半導体の製
造方法は、上記ドライエッチング方法を用いたパターニ
ング工程を有することを特徴とする。 The insulating shield is formed not only by adjusting its planar shape, but also by changing the thickness and dielectric constant of the insulating shield, or by using an insulating shield having a distribution of thickness and dielectric constant. It is also possible to control the distribution of the etching state such as the etching rate by these methods. Further, the liquid crystal display of the present invention is manufactured.
The manufacturing method is a patterning method using the dry etching method described above.
It is characterized by having a casting step. Also, semiconductor manufacturing
The manufacturing method is a patterning method using the dry etching method described above.
It is characterized by having a casting step.
【0022】[0022]
【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
に係る実施形態について説明する。図1は本発明に係る
第1実施形態のエッチング装置の構造を示す概略構成図
である。チャンバー10の内部には、平板型の金属板等
の導電性材料で構成された下部電極11と、この下部電
極11の上方に平行に配置された同様の材質の上部電極
14とが配置されている。下部電極11は、接地線12
によって接地電位に保たれている。また、上部電極14
は、印加線15によって高周波電源16に接続されてい
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the structure of an etching apparatus of a first embodiment according to the present invention. Inside the chamber 10, a lower electrode 11 made of a conductive material such as a flat metal plate and an upper electrode 14 of the same material arranged in parallel above the lower electrode 11 are arranged. There is. The lower electrode 11 is a ground wire 12
Is kept at ground potential by. In addition, the upper electrode 14
Are connected to a high frequency power supply 16 by an application line 15.
【0023】下部電極11の表面上には基板13が載置
されており、必要に応じて適宜固定される。上部電極1
4の下部には導電性材料で形成された、実効的な電極を
兼ねるシャワーヘッド板17が固定されており、さらに
その表面上の中央部分には絶縁性シールド18が貼着さ
れている。シャワーヘッド板17は、チャンバー10に
設けられたガス導入口19に接続されており、その板面
に多数の小さなガス放出口が形成されている。A substrate 13 is placed on the surface of the lower electrode 11 and is appropriately fixed if necessary. Upper electrode 1
A shower head plate 17 formed of a conductive material and also serving as an effective electrode is fixed to the lower portion of 4, and an insulating shield 18 is attached to the central portion on the surface thereof. The shower head plate 17 is connected to a gas introduction port 19 provided in the chamber 10, and a large number of small gas discharge ports are formed on the plate surface.
【0024】絶縁性シールド18は厚さ2〜5mmのセ
ラミック板で形成されている。絶縁性シールド18は、
セラミック板以外の種々の絶縁性材料、例えばポリテト
ラフルオロエチレン等の弗素樹脂その他の合成樹脂板で
構成することもできる。The insulating shield 18 is formed of a ceramic plate having a thickness of 2 to 5 mm. The insulating shield 18 is
It is also possible to use various insulating materials other than the ceramic plate, for example, fluorine resin such as polytetrafluoroethylene or other synthetic resin plate.
【0025】絶縁性シールド18は、図3に示すよう
に、シャワーヘッド板17の中央部において、セラミッ
ク製の取付ねじ18a及びワッシャ18bによって固定
されている。取付ねじ18aは予めシャワーヘッド板1
7の表面上に形成したねじ穴に取り付けてもよく、或い
はまた、シャワーヘッド板17の表面上に分散配置され
た上述のガス放出口17aに雌ねじを刻設しておき、こ
の雌ねじを刻設したガス放出口17に螺合させて固定し
てもよい。このように絶縁性シールド18を電極である
シャワーヘッド板17に対して着脱可能に取り付けるこ
とによって、処理工程や処理基板に応じて、絶縁性シー
ルドを交換したり、取付位置を変更したりすることが容
易にできる。As shown in FIG. 3, the insulating shield 18 is fixed to the central portion of the shower head plate 17 by a mounting screw 18a and a washer 18b made of ceramics. The mounting screw 18a is previously attached to the shower head plate 1
7 may be attached to the screw hole formed on the surface of the shower head plate 7, or alternatively, the above-mentioned gas discharge ports 17a distributed on the surface of the shower head plate 17 may be engraved with an internal thread and the internal thread is engraved. It may be fixed by screwing it into the gas outlet 17. By detachably attaching the insulating shield 18 to the shower head plate 17 which is an electrode in this way, the insulating shield can be replaced or the mounting position can be changed according to the processing step and the processing substrate. Can be done easily.
【0026】本実施形態においては、シャワーヘッド板
17の中央部に絶縁性シールド18が固定されているの
で、下部電極11と上部電極14との間の電界分布は中
央部にて弱く、周縁部にて強くなるため、図1の点線で
示すような分布でエッチングガスのプラズマが発生す
る。この結果、基板13のエッチング処理を行うと、基
板中央部ではエッチング速度が小さく、基板周縁部では
相対的にエッチング速度が大きくなる。本実施形態にお
いては、絶縁性シールドがシャワーヘッド板17のガス
放出口17aを塞ぐため、ガス供給量に関しても分布が
形成され、絶縁性シールドのエッチングレート分布への
影響をより大きくしていると考えられる。ただし、絶縁
性シールドにガス放出口に対応した貫通孔を形成してお
くことによって、ガス供給量の面内均一性を保持するこ
ともできる。In this embodiment, since the insulating shield 18 is fixed to the central portion of the shower head plate 17, the electric field distribution between the lower electrode 11 and the upper electrode 14 is weak in the central portion, and the peripheral portion Therefore, the plasma of the etching gas is generated in the distribution shown by the dotted line in FIG. As a result, when the substrate 13 is etched, the etching rate is low in the central portion of the substrate and relatively high in the peripheral portion of the substrate. In the present embodiment, since the insulating shield blocks the gas outlet 17a of the shower head plate 17, a distribution is formed with respect to the gas supply amount as well, and the influence of the insulating shield on the etching rate distribution is further increased. Conceivable. However, by forming a through hole corresponding to the gas discharge port in the insulating shield, it is possible to maintain the in-plane uniformity of the gas supply amount.
【0027】上記実施形態は、基板13の表面上に形成
された薄膜層をエッチングする際において、絶縁シール
ド18を配置しない場合に較べて、基板中央部のエッチ
ング量を少なく、基板周縁部のエッチング量を多くする
必要が生じる場合の全てに用いることができる。このよ
うな場合の例は後に詳述するが、例えばドライエッチン
グ装置自体の特性として、基板中央部でのエッチング速
度が高く、基板周縁部でのエッチング速度が低くなって
しまう傾向がある場合、本実施形態を適用することによ
ってエッチング量の均一化を図ることができる。また、
前工程において形成された薄膜層が基板中央部で薄く、
基板周縁部で厚く形成されてしまう場合にも適用でき
る。さらに、薄膜層の形成後に形成されたレジストパタ
ーンが基板中央部で細幅或いは薄肉であり、基板周縁部
で太幅又は厚肉である場合、基板中央部のエッチングで
は、パターン形状に重大な影響を与える程度のサイドエ
ッチングが発生し易く、基板周縁部のエッチングでは、
当該サイドエッチングはあまり問題となることは少なく
なるため、本実施形態によってエッチング処理を行うこ
とにより基板周縁部に対して基板中央部でのサイドエッ
チング量を低減することによって、支障なくパターン形
成を行うことが可能になる。In the above embodiment, when etching the thin film layer formed on the surface of the substrate 13, the etching amount in the central portion of the substrate is smaller than that in the case where the insulating shield 18 is not arranged, and the peripheral portion of the substrate is etched. It can be used in all cases where higher amounts are needed. An example of such a case will be described in detail later.For example, as a characteristic of the dry etching apparatus itself, when the etching rate at the central portion of the substrate is high and the etching rate at the peripheral portion of the substrate tends to be low, By applying the embodiment, the etching amount can be made uniform. Also,
The thin film layer formed in the previous step is thin in the center of the substrate,
It can also be applied to the case where it is formed thick at the peripheral portion of the substrate. Further, when the resist pattern formed after the thin film layer is formed is thin or thin in the central portion of the substrate and thick or thick in the peripheral portion of the substrate, the etching of the central portion of the substrate has a significant effect on the pattern shape. Side etching to the extent that gives
Since the side etching is less likely to cause a problem so much, the etching process according to the present embodiment reduces the side etching amount in the central portion of the substrate with respect to the peripheral portion of the substrate, thereby performing pattern formation without trouble. It will be possible.
【0028】図2は、上記第1実施形態とは逆に、基板
周縁部に対応するように、絶縁性シールド28をシャワ
ーヘッド板17の周縁部に取り付けた第2実施形態の概
略構造を示すものである。この第2実施形態において
も、絶縁性シールド28の形状以外の他の構造は上記第
1実施形態と全く同様である。この絶縁性シールド28
の平面形状は図4に示されている。FIG. 2 shows a schematic structure of the second embodiment in which the insulating shield 28 is attached to the peripheral portion of the shower head plate 17 so as to correspond to the peripheral portion of the substrate, contrary to the first embodiment. It is a thing. Also in the second embodiment, the structure other than the shape of the insulating shield 28 is exactly the same as that of the first embodiment. This insulating shield 28
The planar shape of is shown in FIG.
【0029】この実施形態では、上記第1実施形態とは
逆に、絶縁性シールド28が存在しない部分、すなわち
下部電極11と上部電極14の対向する領域において、
中央部のプラズマ密度は高く、周縁部のプラズマ密度は
低くなるため、基板中央部ではエッチング速度が高く、
基板周縁部ではエッチング速度は低くなる。この実施形
態においては、絶縁性シールド28を取り付けない場合
に較べて、基板中央部のエッチング量を多く、基板周縁
部のエッチング量を少なくする必要のある場合に広く適
用することができる。したがって、上述の場合とは逆
に、ドライエッチング装置自体の特性として、中央部で
エッチング速度が高く周縁部でエッチング速度が低い場
合、薄膜層形成工程で基板中央部が厚く、基板周縁部が
薄い薄膜層が形成されてしまった場合、レジスト層が基
板中央部で太幅又は厚肉になっており、基板周縁部で細
幅又は薄肉になっている場合等において、基板全体を均
一に処理するために用いることができる。In this embodiment, contrary to the first embodiment, in a portion where the insulating shield 28 does not exist, that is, in a region where the lower electrode 11 and the upper electrode 14 face each other,
Since the plasma density in the central part is high and the plasma density in the peripheral part is low, the etching rate is high in the central part of the substrate,
The etching rate is low at the peripheral portion of the substrate. This embodiment can be widely applied when it is necessary to increase the etching amount in the central portion of the substrate and decrease the etching amount in the peripheral portion of the substrate as compared with the case where the insulating shield 28 is not attached. Therefore, contrary to the case described above, as a characteristic of the dry etching apparatus itself, when the etching rate is high in the central part and the etching rate is low in the peripheral part, the central part of the substrate is thick and the peripheral part of the substrate is thin in the thin film layer forming step. When the thin film layer is formed, the resist layer is thick or thick in the central portion of the substrate and thin or thin in the peripheral portion of the substrate. Can be used for
【0030】図5は、この第2実施形態を適用した一例
を示す工程図である。基板13の表面上に薄膜層21を
形成した場合に、薄膜の形成装置、例えばスパッタリン
グ装置の特性によって薄膜層21の膜厚分布が中央部で
は厚く、周縁部で比較的薄く形成されてしまう場合があ
る。このような場合には、基板断面は図5(a)に示す
ようになり、その上にレジスト層22,23を形成した
後に、従来通りのドライエッチングを行うと、エッチン
グ時間が短い場合には図5(b)に示すように基板中央
部にてレジスト層22の周囲に膜残りが発生し、逆に、
エッチング時間が長い場合には図5(c)に示すように
基板周辺部にてレジスト層23の周囲部分にてサイドエ
ッチングが進行する危険性が高い。FIG. 5 is a process chart showing an example to which the second embodiment is applied. When the thin film layer 21 is formed on the surface of the substrate 13, the film thickness distribution of the thin film layer 21 is thick in the central part and relatively thin in the peripheral part due to the characteristics of a thin film forming device, for example, a sputtering device. There is. In such a case, the cross section of the substrate is as shown in FIG. 5A, and after the resist layers 22 and 23 are formed on the substrate, dry etching as in the conventional case is performed. As shown in FIG. 5B, a film residue is generated around the resist layer 22 in the central portion of the substrate, and conversely,
When the etching time is long, there is a high risk that side etching will proceed in the peripheral portion of the resist layer 23 in the peripheral portion of the substrate as shown in FIG.
【0031】本実施形態では、基板中央部のエッチング
量が相対的に多くなり、基板周縁部のエッチング量が相
対的に少なくなるため、図5(d)に示すように基板面
全体にわたって均一に処理することができる。In this embodiment, since the etching amount in the central portion of the substrate is relatively large and the etching amount in the peripheral portion of the substrate is relatively small, as shown in FIG. Can be processed.
【0032】上記の実施形態は、半導体基板や液晶ガラ
ス基板等の種々の基板に対して適用することができ、ま
た、これらの基板自体をエッチングする場合、基板表面
に形成された薄膜層をエッチングする場合等、種々の構
造をエッチングする場合に適用することができる。The above embodiment can be applied to various substrates such as a semiconductor substrate and a liquid crystal glass substrate. Further, when etching these substrates themselves, the thin film layer formed on the substrate surface is etched. The present invention can be applied when etching various structures, such as when performing.
【0033】例えば、MIM(金属−絶縁体−金属)素
子をアクティブ素子とするアクティブマトリクス型液晶
表示体を製造する場合に、MIM素子の下側の第1電極
層をTaで構成する工程や、この第1電極層の上に陽極
酸化膜等の絶縁膜を形成した後、第2電極層をCrで形
成する工程に対して適用することができる。MIM素子
はその接合面積によって特性が大きく変化するため、第
1電極層や第2電極層のパターン面積が基板の面内でば
らついていると、表示領域内においてコントラストムラ
や着色ムラが発生する。このようなパターン面積のばら
つきを防止するためには、図5にて説明したように、成
膜工程における膜厚ムラやレジスト層の厚さムラをエッ
チング工程において補償し、打ち消すようにする必要が
生ずる。従来はMIM素子の特性を決定する電極層のパ
ターン幅のばらつきが基板の面内において3〜10%程
度発生していたのに対し、本実施形態をこのMIM素子
製造工程に適用させた結果、パターン幅のばらつきはプ
ラスマイナス1%以内にとどまった。For example, in the case of manufacturing an active matrix type liquid crystal display using an MIM (metal-insulator-metal) element as an active element, a step of forming the first electrode layer below the MIM element with Ta, It can be applied to the step of forming the second electrode layer with Cr after forming an insulating film such as an anodic oxide film on the first electrode layer. Since the characteristics of the MIM element greatly change depending on the bonding area, if the pattern area of the first electrode layer or the second electrode layer varies in the plane of the substrate, uneven contrast or uneven coloring occurs in the display area. In order to prevent such a variation in the pattern area, it is necessary to compensate for the film thickness unevenness in the film forming process or the resist layer thickness unevenness in the etching process to cancel them, as described in FIG. Occurs. Conventionally, the variation in the pattern width of the electrode layer that determines the characteristics of the MIM element has been generated in the plane of the substrate by about 3 to 10%, but as a result of applying the present embodiment to this MIM element manufacturing process, The variation in pattern width remained within plus or minus 1%.
【0034】上記第1実施形態と第2実施形態をCrの
パターンエッチングに用いた場合のエッチングレート分
布を測定した。使用基板は液晶表示体用のガラス基板で
あり、その上に膜厚800〜1000ÅのCr膜が形成
されている。ガラス基板は350mm×300mmの矩
形の平面形状を備え、厚さは1.1mmである。ドライ
エッチングはプラズマエッチングモードで行った。ただ
し、条件及び図1及び図2に示す装置構造は多少変わる
が、エッチングを反応性イオンエッチングモードで行っ
ても構わない。印加電力は400Wであり、エッチング
ガスは不活性ガスに塩素ガスを500sccm(標準立
方cm毎分)、酸素ガスを300sccmの流量で混合
し、チャンバー内圧力を300mmTorrとした。電
極間のギャップは80mm、室温(約20℃)で行っ
た。印加周波数は13.56MHzである。印加電極の
有効面は500mm角である。The etching rate distribution was measured when the first and second embodiments were used for Cr pattern etching. The substrate used is a glass substrate for a liquid crystal display, and a Cr film having a film thickness of 800 to 1000Å is formed thereon. The glass substrate has a rectangular planar shape of 350 mm × 300 mm and has a thickness of 1.1 mm. Dry etching was performed in plasma etching mode. However, the etching may be performed in the reactive ion etching mode, although the conditions and the device structure shown in FIGS. 1 and 2 are slightly changed. The applied power was 400 W, the etching gas was chlorine gas mixed with inert gas at 500 sccm (standard cubic cm per minute), and oxygen gas was mixed at a flow rate of 300 sccm, and the chamber internal pressure was 300 mmTorr. The gap between the electrodes was 80 mm, and the measurement was performed at room temperature (about 20 ° C.). The applied frequency is 13.56 MHz. The effective surface of the applying electrode is 500 mm square.
【0035】第1実施形態の場合にはシャワーヘッド板
17の中央部に、平面形状がシャワーヘッド板17と相
似形の絶縁性シールド18を固定した。ここで、本実験
には絶縁性シールドの材質としてポリテトラフルオロエ
チレン製の板厚2mmの絶縁性シールド18を用いた。
このとき、絶縁性シールド18の面積がシャワーヘッド
板17(上部電極)の全面積に対して30%、60%、
80%になるように変化させてそれぞれ測定した。図6
にその結果を示す。ここで、縦軸はエッチングレート、
横軸は絶縁性シールドの面積率である。In the case of the first embodiment, an insulating shield 18 having a plane shape similar to that of the shower head plate 17 is fixed to the central portion of the shower head plate 17. In this experiment, an insulating shield 18 made of polytetrafluoroethylene and having a plate thickness of 2 mm was used as the material of the insulating shield.
At this time, the area of the insulating shield 18 is 30%, 60% of the total area of the shower head plate 17 (upper electrode),
The measurement was performed by changing the value to 80%. Figure 6
The results are shown in. Here, the vertical axis is the etching rate,
The horizontal axis is the area ratio of the insulating shield.
【0036】このグラフに示すように、絶縁性シールド
18を設けることによって、基板中央部のエッチングレ
ートは小さくなるが、基板周縁部のエッチングレートは
絶縁性シールド18を設けない場合とほとんど変わらな
い。そして、基板中央部から中間部を経て基板周縁部ま
で徐々にエッチングレートが増大していることが判る。
また、絶縁性シールド18の面積を大きくしていくと、
基板中央部と基板中間部のエッチングレートは次第に低
下していく。As shown in this graph, by providing the insulating shield 18, the etching rate at the central portion of the substrate is reduced, but the etching rate at the peripheral portion of the substrate is almost the same as that when the insulating shield 18 is not provided. It can be seen that the etching rate gradually increases from the central portion of the substrate to the peripheral portion of the substrate via the intermediate portion.
Moreover, when the area of the insulating shield 18 is increased,
The etching rates of the central portion of the substrate and the intermediate portion of the substrate gradually decrease.
【0037】一方、第2実施形態の場合には、シャワー
ヘッド板17の周縁部に、外縁がシャワーヘッド17の
外縁とほぼ一致し、内側の開口部の形状がシャワーヘッ
ド板17の平面形状と相似形の平面形状を備える厚さ2
mmの絶縁性シールド28を取付けた。絶縁性シールド
の材質は上記図6の実験の場合と同様である。このと
き、上述と同様に絶縁性シールド28の面積がシャワー
ヘッド板の面積に対して30%、60%、80%になる
ように変化させてそれぞれ測定した。図7にその結果を
示す。ここで、縦軸はエッチングレート、横軸は絶縁性
シールドの面積率である。On the other hand, in the case of the second embodiment, the outer edge of the shower head plate 17 substantially coincides with the outer edge of the shower head 17, and the shape of the inner opening is the plane shape of the shower head plate 17. Thickness 2 with a similar planar shape
A mm insulative shield 28 was attached. The material of the insulating shield is the same as that used in the experiment of FIG. At this time, similarly to the above, the area of the insulating shield 28 was changed so as to be 30%, 60%, and 80% with respect to the area of the shower head plate, and the measurement was performed. The result is shown in FIG. Here, the vertical axis is the etching rate and the horizontal axis is the area ratio of the insulating shield.
【0038】このグラフに示すように、絶縁性シールド
28を設けることによって、基板周縁部のエッチングレ
ートは小さくなるが、基板中央部のエッチングレートは
絶縁性シールド28を設けない場合とほとんど変わらな
い。そして、基板周縁部から中間部を経て基板中央部ま
で徐々にエッチングレートが増大していることが判る。
また、絶縁性シールド28の面積を大きくしていくと、
基板周縁部と基板中間部のエッチングレートは次第に低
下していく。As shown in this graph, by providing the insulating shield 28, the etching rate at the peripheral portion of the substrate is reduced, but the etching rate at the central portion of the substrate is almost the same as that when the insulating shield 28 is not provided. It can be seen that the etching rate gradually increases from the peripheral portion of the substrate to the central portion of the substrate through the intermediate portion.
Moreover, when the area of the insulating shield 28 is increased,
The etching rates of the peripheral portion of the substrate and the intermediate portion of the substrate gradually decrease.
【0039】上記図6及び図7に示すように、絶縁性シ
ールドの面積を変えることによって全体として基板中央
部から基板周縁部にかけて変化するエッチングレートの
分布形状を適宜制御できることが判る。一般に、基板上
に形成される薄膜層やレジスト層の膜厚分布やパターン
誤差は、堆積速度の分布、露光照度の分布、露光時の光
学特性等に起因して基板中央部から基板周縁部にかけて
同心状に変化している場合が多いため、上記第1及び第
2実施形態のような擬同心状の平面形状を備えた絶縁性
シールドを用いる場面は多いと思われる。ただし、本発
明に係る絶縁性シールドの平面形状としては、上記のよ
うな略同心状のものに限らず、エッチングレートの平面
分布を制御するために必要な種々の平面形状を備えたも
のを任意に用いることができる。As shown in FIGS. 6 and 7, it is understood that by changing the area of the insulating shield, the distribution shape of the etching rate changing from the central portion of the substrate to the peripheral portion of the substrate can be appropriately controlled. Generally, the film thickness distribution and pattern error of the thin film layer and the resist layer formed on the substrate are caused by the distribution of the deposition rate, the distribution of the exposure illuminance, the optical characteristics at the time of exposure, etc. Since it often changes concentrically, it seems that there are many cases where the insulating shield having the quasi-concentric planar shape as in the first and second embodiments is used. However, the planar shape of the insulating shield according to the present invention is not limited to the substantially concentric shape as described above, but any shape having various planar shapes necessary for controlling the planar distribution of the etching rate may be used. Can be used for.
【0040】本発明に係る絶縁性シールドとしては絶縁
体でさえあればよいが、ドライエッチング装置のチャン
バー内にて用いるため、脱ガスの少ないもの、耐熱性を
有するものであることが望ましく、上述のようにセラミ
ック板や弗素樹脂等が好適である。The insulating shield according to the present invention may be any insulator as long as it is an insulator. However, since it is used in the chamber of a dry etching apparatus, it is desirable that it has little outgassing and has heat resistance. As described above, a ceramic plate or a fluororesin is suitable.
【0041】ところで、上記絶縁性シールドの厚さや誘
電率は電界分布に大きく影響する。上記第1実施形態と
同様に電極中央部に、電極面積の60%の面積を有する
異なる厚さ(厚さ2mmと5mm)の2種類の絶縁性シ
ールドを取付けた場合のエッチングレートを図8に示
す。ここで、他の条件は上記図6に結果を示す実験と同
様である。By the way, the thickness and the dielectric constant of the insulating shield have a great influence on the electric field distribution. FIG. 8 shows the etching rate when two types of insulating shields having different thicknesses (thicknesses of 2 mm and 5 mm) having an area of 60% of the electrode area are attached to the central portion of the electrode as in the first embodiment. Show. Here, other conditions are the same as those in the experiment whose results are shown in FIG.
【0042】図8に示すように、絶縁性シールドの厚さ
が薄い(2mm)場合には、基板中央部と基板周縁部の
エッチングレートの差は少ないが、絶縁性シールドの厚
さが厚い(5mm)場合には、基板中央部と基板周縁部
のエッチングレートの差が大きくなる。したがって、絶
縁性シールドの厚さを変えることによってもエッチング
レートの分布を制御することができる。As shown in FIG. 8, when the thickness of the insulating shield is thin (2 mm), the difference in etching rate between the central portion of the substrate and the peripheral portion of the substrate is small, but the thickness of the insulating shield is large ( 5 mm), the difference in etching rate between the central portion of the substrate and the peripheral portion of the substrate becomes large. Therefore, the distribution of the etching rate can be controlled by changing the thickness of the insulating shield.
【0043】この場合、絶縁性シールドの厚さを平面的
に分布させることによって、絶縁性シールドの介在する
領域内におけるエッチングレートの制御も可能になる。
極端な場合には、所望の厚さ分布を有する絶縁性シール
ドを電極全体に被覆することによって、エッチングレー
ト自体は低下するものの、基板全面にわたって絶縁性シ
ールドによるエッチングレートの制御を行うことも可能
である。In this case, it is possible to control the etching rate in the region where the insulating shield intervenes by distributing the thickness of the insulating shield in a plane.
In an extreme case, by covering the entire electrode with an insulating shield having a desired thickness distribution, the etching rate itself decreases, but it is also possible to control the etching rate by the insulating shield over the entire surface of the substrate. is there.
【0044】エッチングレート分布を制御するために
は、絶縁性シールドの厚さの代わりに、絶縁性シールド
の誘電率を変えるために材質を替えてもよい。誘電率の
高い材質を用いると厚い絶縁性シールドを用いた場合と
等価になり、厚さを変える場合と同様にエッチングレー
トを制御できる。In order to control the etching rate distribution, instead of the thickness of the insulating shield, the material may be changed to change the dielectric constant of the insulating shield. Using a material having a high dielectric constant is equivalent to using a thick insulating shield, and the etching rate can be controlled as in the case of changing the thickness.
【0045】なお、上記各実施形態では、電極や基板の
平面形状が共に矩形であり、絶縁性シールドの平面形状
も矩形のものとしたが、基板の平面形状や要求されるエ
ッチング特性に応じて絶縁性シールドの平面形状は適宜
変更することができる。例えば円形の基板に対して同心
的にエッチング特性を変えたい場合には、同心形状、す
なわち円形状やリング状の絶縁性シールドを用いること
ができる。In each of the above embodiments, the planar shapes of the electrodes and the substrate are both rectangular, and the planar shape of the insulating shield is also rectangular. However, depending on the planar shape of the substrate and the required etching characteristics. The planar shape of the insulating shield can be changed as appropriate. For example, when it is desired to change the etching characteristics concentrically with respect to a circular substrate, a concentric shape, that is, a circular or ring-shaped insulating shield can be used.
【0046】また、上記各実施形態では絶縁性シールド
は上部電極に密着した状態で固定されているが、上部電
極に密着していなくても上部電極と基板との間に配置さ
れていればよい。ただし、上部電極から離れすぎると放
電の回り込みが発生し、効果が低下するとともに、異常
放電等の放電の不安定性を招く恐れがあるため、上部電
極との間隔は小さい方がよい。Further, in each of the above-mentioned embodiments, the insulating shield is fixed in a state in which it is in close contact with the upper electrode, but it may be arranged between the upper electrode and the substrate even if it is not in close contact with the upper electrode. . However, if it is too far from the upper electrode, the discharge wraps around, the effect is reduced, and the instability of the discharge such as an abnormal discharge may be caused. Therefore, the distance from the upper electrode is preferably small.
【0047】さらに、上記各実施形態では上部電極にシ
ャワーヘッド板を設け、このシャワーヘッド板に絶縁性
シールドを取り付けているが、エッチングガスのこのよ
うな導入方法でなく、電極の側方から導入してもよい。
また、シャワーヘッド板のガス放出口はスリット状に形
成されていてもよい。Further, in each of the above-described embodiments, the upper electrode is provided with the shower head plate, and the insulating shield is attached to the shower head plate. However, the etching gas is not introduced in this manner, but is introduced from the side of the electrode. You may.
Further, the gas discharge port of the shower head plate may be formed in a slit shape.
【0048】上記各実施形態では、それぞれ一つの絶縁
性シールドのみによってエッチングレートの分布を形成
しているが、複数の絶縁性シールドを組み合わせること
によって所望のエッチングレート分布を形成するように
してもよいことは明らかである。In each of the above embodiments, the etching rate distribution is formed by only one insulating shield, but a desired etching rate distribution may be formed by combining a plurality of insulating shields. That is clear.
【0049】上記実施形態においては、エッチングを行
う基板に対向する電極(上部電極)に高周波電位を付与
する、いわゆるPEモードによるドライエッチング装置
について説明したが、基板を設置した電極に高周波電位
を付与する、いわゆるRIEモードによるドライエッチ
ング装置に対しても、本発明の構成を同様に適用するこ
とができる。ただし、上記実施形態に示すように、Cr
層に対するエッチングにおいては、RIEモードによる
ドライエッチングでは充分なエッチング速度を得ること
が困難であり、通常はエッチング速度の高いPEモード
が用いられる。RIEモードによるドライエッチング装
置のエッチングレートを向上させる目的で用いられるも
のがICP(Inductively Coupled Prasma)法である。In the above embodiment, the dry etching apparatus in the so-called PE mode in which a high frequency potential is applied to the electrode (upper electrode) facing the substrate to be etched has been described. However, a high frequency potential is applied to the electrode on which the substrate is placed. The configuration of the present invention can be similarly applied to a so-called RIE mode dry etching apparatus. However, as shown in the above embodiment, Cr
In the etching of the layer, it is difficult to obtain a sufficient etching rate by dry etching in the RIE mode, and the PE mode having a high etching rate is usually used. The ICP (Inductively Coupled Prasma) method is used for the purpose of improving the etching rate of the dry etching apparatus in the RIE mode.
【0050】図9には、ソレノイド型のICPの例を示
すドライエッチング装置の実施形態の概略構造を示す。
この装置においては、チャンバー30の内部に、基板3
3を載置した下部電極31と、下部電極31に対向する
上部電極34と、上部電極34に取り付けられたシャワ
ーヘッド37と、シャワーヘッド37の下面に装着され
た絶縁シールド38とを備えている。下部電極31は印
加線32によってコンデンサ41を介して高周波電源4
2に接続されている。FIG. 9 shows a schematic structure of an embodiment of a dry etching apparatus showing an example of a solenoid type ICP.
In this apparatus, the substrate 3 is placed inside the chamber 30.
3, a lower electrode 31 having the electrode 3 mounted thereon, an upper electrode 34 facing the lower electrode 31, a shower head 37 attached to the upper electrode 34, and an insulating shield 38 attached to the lower surface of the shower head 37. . The lower electrode 31 is connected to the high frequency power source 4 via the capacitor 41 by the application line 32.
Connected to 2.
【0051】チャンバー30の外側面上には、螺旋状に
巻回された電磁コイル46が配置されており、この電磁
コイル46は印加線44,45を介して高周波電源36
に接続されている。An electromagnetic coil 46 wound in a spiral shape is arranged on the outer surface of the chamber 30, and the electromagnetic coil 46 is connected to the high frequency power source 36 via the application lines 44 and 45.
It is connected to the.
【0052】なお、上部電極34は接地線35を介して
接地されている。また、シャワーヘッド37は、ガス導
入口39から導入されたガスを下面上に形成された多数
のガス放出口から放出するように構成されている。チャ
ンバー30内に放出されたガスは、図示しない排気装置
に接続されたガス排出口40から排気されるようになっ
ている。The upper electrode 34 is grounded via the ground wire 35. Further, the shower head 37 is configured to discharge the gas introduced from the gas introduction port 39 from a large number of gas discharge ports formed on the lower surface. The gas released into the chamber 30 is exhausted from a gas exhaust port 40 connected to an exhaust device (not shown).
【0053】絶縁シールド38は、上記各実施形態にて
示したものと同様のものであり、同様の方法によって取
付配置される。このドライエッチング装置においては、
電磁コイル46によって形成される変動磁界により、チ
ャンバー30の内部のガスの電子が励起され、放電が促
進され、かつ、維持されるようになっている。このドラ
イエッチング装置においても、上記と同様に絶縁シール
ド38によってプラズマ密度を調節し、エッチング速度
の分布を制御することができる。The insulating shield 38 is the same as that shown in each of the above-mentioned embodiments, and is attached and arranged by the same method. In this dry etching system,
The fluctuating magnetic field formed by the electromagnetic coil 46 excites the electrons of the gas inside the chamber 30 to promote and maintain the discharge. Also in this dry etching apparatus, the plasma density can be adjusted by the insulating shield 38 and the distribution of the etching rate can be controlled in the same manner as described above.
【0054】図10には、スパイラル型のICPの例と
して、他のドライエッチング装置の実施形態の概略構造
を示す。この装置においては、チャンバー50の内部に
下部電極51のみが設けられ、その上面に基板53が載
置されている。下部電極51は印加線52によってコン
デンサ61を介して高周波電源62に接続されている。
チャンバー50には、ガス導入口59及びガス排出口6
0が形成されている。FIG. 10 shows a schematic structure of another embodiment of the dry etching apparatus as an example of the spiral type ICP. In this apparatus, only the lower electrode 51 is provided inside the chamber 50, and the substrate 53 is placed on the upper surface thereof. The lower electrode 51 is connected to a high frequency power supply 62 via a capacitor 61 by an application line 52.
The chamber 50 has a gas inlet 59 and a gas outlet 6
0 is formed.
【0055】チャンバー50の上部壁の外面上には、渦
巻き型の電磁コイル66が配置されており、この電磁コ
イル66は、印加線64,65を介して高周波電源56
に接続されている。A spiral electromagnetic coil 66 is arranged on the outer surface of the upper wall of the chamber 50. The electromagnetic coil 66 is connected to the high frequency power source 56 via the application lines 64 and 65.
It is connected to the.
【0056】この実施形態では、基板53に対向する電
極(上部電極)がチャンバー50とは別体のものとして
は設けられておらず、その代わりに、下部電極51に対
向するチャンバー50の上部壁面が実質的な電極として
作用する。この実施形態ではさらに基板53に対向する
チャンバー50の上部壁面の外側に電磁コイル66が設
置されている。この実施形態においても、下部電極51
とチャンバー50の上部壁面との間に高周波電圧が印加
されるとともに、電磁コイル66から発生する変動磁界
によってチャンバー50内に導入されたガスが励起さ
れ、プラズマの発生が促進され、維持されるようになっ
ている。In this embodiment, the electrode (upper electrode) facing the substrate 53 is not provided separately from the chamber 50, but instead, the upper wall surface of the chamber 50 facing the lower electrode 51 is provided. Acts as a substantial electrode. In this embodiment, an electromagnetic coil 66 is further installed outside the upper wall surface of the chamber 50 facing the substrate 53. Also in this embodiment, the lower electrode 51
A high frequency voltage is applied between the chamber 50 and the upper wall surface of the chamber 50, and the fluctuating magnetic field generated from the electromagnetic coil 66 excites the gas introduced into the chamber 50 to promote and maintain the generation of plasma. It has become.
【0057】この実施形態においても、基板53に対向
するチャンバー50の壁面上に絶縁性シールド58を設
けることにより、基板53に対するエッチング速度の面
内分布を制御することができる。Also in this embodiment, by providing the insulating shield 58 on the wall surface of the chamber 50 facing the substrate 53, the in-plane distribution of the etching rate with respect to the substrate 53 can be controlled.
【0058】なお、この実施形態においては、チャンバ
ー上面に設置された電磁コイル66を渦巻き型としてい
るが、結果としてチャンバー内に高周波の変動磁界を発
生させることができるものであれば、種々のパターンに
形成することができる。In this embodiment, the electromagnetic coil 66 installed on the upper surface of the chamber is of a spiral type, but as long as it is possible to generate a high-frequency fluctuating magnetic field in the chamber, various patterns can be used. Can be formed.
【0059】[0059]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば以下
の効果を奏する。As described above, the present invention has the following effects.
【0060】本発明によれば、絶縁性シールドが他方の
電極と基板との間に選択的に介在することによって、活
性化されたエッチングガスの状態及び密度が絶縁性シー
ルドの介在する領域と介在しない領域とで変わるため、
エッチングレート分布を基板の面内において制御するこ
とができるから、エッチング量を基板面内において制御
して最適なエッチング状態を実現することができる。According to the present invention, the insulating shield selectively intervenes between the other electrode and the substrate, so that the state and density of the activated etching gas intervene in the region where the insulating shield intervenes. Because it changes with the area that does not
Since the etching rate distribution can be controlled within the surface of the substrate, the etching amount can be controlled within the surface of the substrate to realize an optimum etching state.
【0061】本発明によれば、電界の回り込みを防止す
ることができるので、確実なエッチングレートの制御が
可能になるとともに、異常放電等を防止し、エッチング
状態の安定性を保つことができる。According to the present invention, since it is possible to prevent the electric field from wrapping around, it is possible to reliably control the etching rate, prevent abnormal discharge and the like, and maintain the stability of the etching state.
【0062】本発明によれば、薄膜層に厚さ分布が形成
されていても、この厚さ分布に応じてエッチング速度分
布を制御するように絶縁性シールドを形成することによ
って、エッチング後における膜残りやパターン幅の細り
を防止し、均一かつ正確なパターン形成を行うことがで
きる。According to the present invention, even if the thickness distribution is formed in the thin film layer, the insulating shield is formed so as to control the etching rate distribution according to the thickness distribution, so that the film after etching is formed. It is possible to prevent the remaining portion and the pattern width from being narrowed and perform uniform and accurate pattern formation.
【0063】本発明によれば、薄膜層を被覆するマスク
パターンのパターン幅が小さい領域に対してはエッチン
グ速度を相対的に小さく、パターン幅が大きい場合には
エッチング速度を相対的に大きくすることによって、サ
イドエッチング等によるパターンの細りの影響を小さく
することができ、パターン精度を高めることが可能にな
る。According to the present invention, the etching rate is relatively small for a region having a small pattern width of the mask pattern covering the thin film layer, and the etching rate is relatively large for a large pattern width. As a result, it is possible to reduce the influence of pattern thinning due to side etching or the like, and it is possible to improve the pattern accuracy.
【図1】本発明に係るドライエッチング装置の第1実施
形態の概略構造を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a schematic structure of a first embodiment of a dry etching apparatus according to the present invention.
【図2】本発明に係るドライエッチング装置の第2実施
形態の概略構造を示す概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a schematic structure of a second embodiment of a dry etching apparatus according to the present invention.
【図3】第1実施形態の絶縁性シールドの平面形状を示
すための上部電極の底面図である。FIG. 3 is a bottom view of the upper electrode for showing the planar shape of the insulating shield of the first embodiment.
【図4】第2実施形態の絶縁性シールドの平面形状を示
すための上部電極の底面図である。FIG. 4 is a bottom view of the upper electrode for showing the planar shape of the insulating shield according to the second embodiment.
【図5】エッチング工程前の基板表面構造を示す基板断
面図(a)、従来のエッチング後の基板表面構造を示す
基板断面図(b)及び(c)、並びに、本発明の実施形
態によるエッチング後の基板表面構造を示す基板断面図
(d)である。FIG. 5 is a substrate cross-sectional view (a) showing a substrate surface structure before an etching step, substrate cross-sectional views (b) and (c) showing a conventional substrate surface structure after etching, and etching according to an embodiment of the present invention. It is a board sectional view (d) showing the substrate surface structure after.
【図6】第1実施形態における絶縁性シールドの面積率
に対するエッチングレートを基板中央部、基板中間部及
び基板周縁部毎に示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the etching rate with respect to the area ratio of the insulating shield in the first embodiment for each of the substrate central portion, the substrate intermediate portion, and the substrate peripheral portion.
【図7】第2実施形態における絶縁性シールドの面積率
に対するエッチングレートを基板中央部、基板中間部及
び基板周縁部毎に示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the etching rate with respect to the area ratio of the insulating shield in the second embodiment for each of the substrate central portion, the substrate intermediate portion, and the substrate peripheral portion.
【図8】第1実施形態における絶縁性シールドの厚さを
変えた場合のエッチングレートを基板中央部、基板中間
部及び基板周縁部毎に示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the etching rate when the thickness of the insulating shield is changed in the first embodiment for each of the substrate central portion, the substrate intermediate portion, and the substrate peripheral portion.
【図9】本発明に係る別のドライエッチング装置の実施
形態を示す概略構成図である。FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of another dry etching apparatus according to the present invention.
【図10】本発明に係るさらに別のドライエッチング装
置の実施形態を示す概略構成図である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of still another dry etching apparatus according to the present invention.
10 チャンバー 11 下部電極 13 基板 14 上部電極 17 シャワーヘッド板 18,28 絶縁性シールド 10 chambers 11 Lower electrode 13 board 14 Upper electrode 17 Shower head board 18,28 Insulation shield
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−291983(JP,A) 特開 平8−88190(JP,A) 特開 昭56−69374(JP,A) 特開 平7−228985(JP,A) 特開 平6−132258(JP,A) 特開 平8−264296(JP,A) 特開 平6−120176(JP,A) 特開 平11−61452(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C23F 4/00 H01L 21/3065 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-61-291983 (JP, A) JP-A-8-88190 (JP, A) JP-A-56-69374 (JP, A) JP-A-7- 228985 (JP, A) JP 6-132258 (JP, A) JP 8-264296 (JP, A) JP 6-120176 (JP, A) JP 11-61452 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C23F 4/00 H01L 21/3065
Claims (6)
し、電極間に高周波電圧を印加することによって前記エ
ッチングガスを励起し、一方の前記電極上に配置された
基板の表面をエッチングするものであって、 前記基板上には、前工程において薄膜層が形成されると
ともに、該薄膜層の表面に所定のマスクパターンが設け
られており、 絶縁性シールドが、他方の前記電極と前記基板との間に
選択的に介在すると共に、前記マスクパターンのパター
ン幅分布に応じて前記基板上のエッチング速度分布を制
御するように配置されてなる ことを特徴とするドライエ
ッチング方法。1. An etching gas is introduced between opposed electrodes.
And applying a high-frequency voltage between the electrodes.
Exciting a etching gas, placed on one of the electrodes
Etching the surface of the substrateThe thing When a thin film layer is formed on the substrate in the previous step
In addition, a predetermined mask pattern is provided on the surface of the thin film layer.
Has been An insulating shield is provided between the other electrode and the substrate.
The pattern of the mask pattern is selectively interposed.
The etching rate distribution on the substrate is controlled according to the width distribution.
It is arranged to control Drayer characterized by
How to touch.
は、他方の前記電極の表面上に取り付けることを特徴と
するドライエッチング方法。2. The dry etching method according to claim 1, wherein the insulating shield is attached on the surface of the other electrode.
と、該第1の電極に対向する第2の電極とを備え、前記
第1の電極と前記第2の電極との間にエッチングガスを
導入し、前記第1の電極と前記第2の電極との間に高周
波電圧を印加することによって前記エッチングガスを励
起し、一方の前記基板の表面をエッチングするためのド
ライエッチング装置において、 前記第2の電極と前記基板との間に選択的に介在する絶
縁性シールドを備えており、 前記第1の電極と前記第2の電極との間に変動磁界を形
成する電磁コイルを別に設けた ことを特徴とするドライ
エッチング装置。3. A first electrode on a surface of which a substrate is disposed, and a second electrode facing the first electrode, wherein the first electrode is disposed between the first electrode and the second electrode. In a dry etching apparatus for introducing an etching gas and exciting the etching gas by applying a high frequency voltage between the first electrode and the second electrode to etch the surface of one of the substrates. , form a variable magnetic field between the second electrode includes an insulating shield which selectively interposed between the substrate, the first electrode and the second electrode
A dry etching device characterized in that a separate electromagnetic coil is provided .
と、該第1の電極に対向する第2の電極とを備え、前記
第1の電極と前記第2の電極との間にエッチングガスを
導入し、前記第1の電極と前記第2の電極との間に高周
波電圧を印加することによって前記エッチングガスを励
起し、一方の前記基板の表面をエッチングするためのド
ライエッチング装置において、 前記第2の電極と前記基板との間に選択的に介在する絶
縁性シールドを備えており、 前記第2の電極は、変動磁界を形成する電磁コイルであ
る ことを特徴とするドライエッチング装置。4. A first electrode having a substrate disposed on a surface thereof, and a second electrode facing the first electrode, wherein the first electrode and the second electrode are provided between the first electrode and the second electrode. In a dry etching apparatus for introducing an etching gas and exciting the etching gas by applying a high frequency voltage between the first electrode and the second electrode to etch the surface of one of the substrates. And an insulating shield selectively interposed between the second electrode and the substrate , the second electrode being an electromagnetic coil that forms a fluctuating magnetic field.
Dry etching apparatus, characterized in that that.
ッチング方法を用いたパターニング工程を有することを
特徴とする液晶表示体の製造方法。5. A method of manufacturing a liquid crystal display, comprising a patterning step using the dry etching method according to claim 1 .
ッチング方法を用いたパターニング工程を有することを
特徴とする半導体の製造方法。6. A method of manufacturing a semiconductor, comprising a patterning step using the dry etching method according to claim 1 .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21532097A JP3480254B2 (en) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | Dry etching method, dry etching apparatus, liquid crystal display manufacturing method, and semiconductor manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
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JP21532097A JP3480254B2 (en) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | Dry etching method, dry etching apparatus, liquid crystal display manufacturing method, and semiconductor manufacturing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH1161453A JPH1161453A (en) | 1999-03-05 |
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- 1997-08-08 JP JP21532097A patent/JP3480254B2/en not_active Expired - Lifetime
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