JPH03277787A - エッチング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 エツチング装置に関し、 反応性ガスでエツチング可能な真空度と非反応性ガスで
エツチング可能な真空度が速やかに、かつ容易に得られ
るようにしたエツチング室を有するエツチング装置の提
供を目的とし、 エツチング室に連なり、該室内を高真空に排気するポン
プを備えた高真空排気配管系と、該エツチング室に連な
り、該室内を低真空に排気するポンプを備えた低真空排
気配管系とを分岐して設け、 前記エツチング室の排気出口で、前記高真空排気配管系
と前記低真空排気配管系とが分岐する以前に、前記エツ
チング室内の圧力を自動的に制御する自動圧力制御弁を
設け、 前記エツチング室内の圧力を前記自動圧力制御弁にて所
定の圧力に設定するとともに、該設定圧力に対応して前
記エツチング室内を高真空に排気するポンプ、或いは該
エツチング室内を低真空に排気するポンプの何れかで選
択的に排気し、前記高真空排気ポンプの排気時には、非
反応性ガスが該エツチング室内に導入可能とし、前記低
真空排気ポンプの排気時には、反応性ガスが該エツチン
グ室内に導入可能と成るようにして、エツチング室内の
被エツチング物をエツチングするようにしたことで構成
する。

〔産業上の利用分野〕

本発明はエツチング装置に係り、特に反応性ガスでエツ
チング可能な真空度と非反応性ガスでエツチング可能な
真空度が速やかに、かつ容易に得られるようにしたエツ
チング室を有するエツチング装置に関する。

セラミック多層プリント基板に於いては、該基板上に層
間絶縁膜を介して多層構造に金属薄膜パターンを形成す
る場合、該金属薄膜パターンが前記絶縁体層と密着する
ように、或いは所定の電気的特性を得るようにするため
に、例えば、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（ＡＮ）、
銅（Ｃｕ）等の金属層を多層構造に積層形成した金属薄
膜パターンが用いられている。

〔従来の技術〕

このような多層薄膜金属パターンを工、チングする従来
の装置としては、第２図に示すようにエツチング室１に
連なる排気管２を途中で分岐し、該分岐した一方の高真
空排気配管系２Ａにバルブ３、該エツチング室１内を例
えば５　Ｘｌ０−’ｐａ（パスカル）程度の高真空に排
気可能なターボ分子ポンプ４、バルブ５、前記ターボ分
子ポンプ内を、大気圧より粗引きするロータリーポンプ
６を設ける。

また分岐した他方の低真空排気配管系２Ｂにバルブ７、
該エツチング室１内を例えば３〜５０ｐａ程度の真空度
に排気可能なルーツポンプ８と該ルーツポンプ８内を通
して大気圧より粗引きするロータリーポンプ９を設ける
。

そして従来は、上記Ｃｒ、　　Ａｍ、Ｃｕ層を順次形成
した多層薄膜金属層１３を有するセラミック基板１４を
基板設置金工５に設置してエツチング室１内に収容した
後、前記バルブ５を開放にし、バルブ３を閉じた状態で
バルブ７を開放にしてロータリーポンプ６でエツチング
室１内を粗引きした後、バルブ７を閉じ、バルブ３を開
放にしてターボ分子ポンプ４を作動させてエツチング室
１内を５ＸｌＯ−’ｐａ程度の高真空にベース排気する
。

更にバルブ３を閉じバルブ７を開放にしてルーツポンプ
８とロータリーポンプ９を作動させてバルブ１６を開い
てエツチング室１内に非反応性のアルゴン（Ａｒ）ガス
を導入して該エツチング室１内を３〜５０ｐａ程度の真
空度に排気しながら、前記基板設置台１５と対向電極（
図示せず）間に高電圧を印加してＣｕ層をエツチングす
る。

そしてＡＪ層、或いはＣｒ層をエツチングする場合は、
前記バルブ１６を閉し、バルブ１７を開放にして四塩化
炭素（ＣＣＩ！、）ガスのような反応性ガスをエツチン
グ室１内に導入してエツチングしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

然し、上記したＣｕ層をエツチングする場合には、該エ
ツチング室内を５　Ｘ　１０−’ｐａ程度の高真空に排
気した状態で該エツチング室内にＡｒガスのような非反
応性ガスを導入して該エツチング室１内を１〜ｏ、ｌｐ
ａ程度の圧力としてイオンエツチングしないとエツチン
グ速度が遅い。

また上記Ｃｒやｌ金属層をエツチングする場合には、エ
ンチング室内を３〜５０ｐａ程度の真空度に排気しなが
ら、ＣＣｊ２４ガスのような反応性ガスを導入して反応
性イオンエツチングしないと所定のエツチング速度で上
記金属層がエツチングされない問題がある。

つまりＣｒやＡｔ’等の金属層のように、反応性ガスで
エツチングする場合のエツチング室内の最適な真空度は
３〜５０ｐａ程度の真空度であり、Ｃｕ層のように非反
応性ガスでエツチングする場合のエツチング室内の最適
真空度は１〜０．１ｐａ程度の高真空である。

また上記３〜５０ｐａ程度の真空度に排気するための最
適なポンプはルーツポンプ８であり、また５ｘ１ｏ−’
ｐａ程度の高真空に排気した後、Ａｒガスを導入して該
室内を１〜０．１ｐａ程度の圧力とするための最適なポ
ンプはターボ分子ポンプ４である。

本発明は上記した事項に鑑みてなされたもので、反応性
ガスを用いてエツチングする場合は、該エツチング室内
の真空度が該反応性ガスエツチングに最適な真空度とな
り、またこの最適真空度を実現できるような排気ポンプ
が作動し、また非反応性ガスを用いてエツチングする場
合は、該エツチング室内の真空度が非反応ガスエツチン
グに最適な真空度になり、またこの最適真空度を実現で
きるような排気ポンプが作動するようにしたエツチング
装置を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するための本発明のエツチング装置は、
エツチング室に連なり、該室内を高真空に排気するポン
プを備えた高真空排気配管系と、該エツチング室に連な
り、該室内を低真空に排気するポンプを備えた低真空排
気配管系とを分岐して設け、 前記エツチング室の排気出口で、前記高真空排気配管系
と前記低真空排気配管系とが分岐する以前に、前記エツ
チング室内の圧力を自動的に制御する自動圧力制御弁を
設け、 前記エツチング室内の圧力を前記自動圧力制御弁にて所
定の圧力に設定するとともに、該設定圧力に対応して前
記エツチング室内を高真空に排気するポンプ、或いは該
エツチング室内を低真空に排気するポンプの何れかで排
気し、前記高真空の排気ポンプの排気時には、非反応性
ガスが該エツチング室内に導入可能とし、前記低真空の
排気ポンプの排気時には、反応性ガスが該エツチング室
内に導入可能と成るようにして、エツチング室内の被エ
ツチング物をエツチングするようにしたことを特徴とし
ている。

〔作　用〕

本発明の装置はエツチング室に連なる排気出口に、前記
ターボ分子ポンプに連なる高真空排気配管系と、ルーツ
ポンプに連なる低真空排気配管系とが分岐する以前にエ
ツチング室内の圧力を自動的に設定する自動圧力制御弁
を設け、この自動圧力制御弁でエツチング室内の圧力を
自動的に設定するとともに、この設定値に対応して高真
空排気配管系に備えたターボ分子ポンプを作動させるか
、或いは低真空排気配管系に備えたルーツポンプかのい
ずれかのポンプを選択して作動させる。そしてターボ分
子ポンプを作動させている時には非反応性ガスをエツチ
ング室内に導入し、ルーツポンプを作動させている時に
は反応性ガスをエツチング室内に導入する。

このようにすることで、エツチング室内はＣｕ層を非反
応性ガスでエツチングするのに最適な真空度から、Ｃｒ
、或いはＡ１層を反応性ガスでエツチングするのに最適
−な真空度に到達するまで容易にエツチング室内の真空
度を変化させることができる。

また上記真空度に成るように排気するための最適な排気
ポンプを選択できるので、１台のエツチング装置で多層
構造に積層された金属薄膜パターンが最適な条件で効率
良（エツチングできる。

［実　施　例］ 以下、図面を用いて本発明の一実施例につき詳細に説明
する。

第１図は本発明のエツチング装置の説明図である。

図示するように本発明の装置が従来の装置と異なる点は
、エツチング室１の排気管２が、ターボ分子ポンプ４が
連なる高真空排気配管系２Ａと、ルーツポンプ８が連な
る低真空排気配管系２Ｂとに分岐する以前に、エツチン
グ室内の圧力を自動的に制御する自動圧力制御弁２１を
設ける。

この自動圧力制御弁２１は自動的に開閉してエツチング
室１内の圧力を自動的に所定の値に成るように制御する
ものである。

このような本発明の装置の動作について述べると、該エ
ツチング室１内に例えばＣｒ、Ａｐ１Ｃｕ層を積層形成
した多層薄膜金属層１３を有するセラミック基板１４を
基板設置台１５上に設置する。

次いでバルブ５とバルブ７を開放にし、バルブ３を閉じ
てロータリーポンプ９を所定の圧力に成る迄作動させた
後、バルブ７を閉じ、バルブ３を開いてターボ分子ポン
プ４にてエツチング室１内を５　Ｘｌ０−’ｐａ程度の
高真空に排気した後、自動圧力制御弁２１を絞って該エ
ツチング室１内の圧力を１〜Ｑ、０１ｐａ程度の圧力に
する。そして前記セラミック基板１４を設置する基板設
置台１５と、図示しないが対向電極間に高電圧を印加し
、バルブ１６を開いて該エツチング室１内に導入された
Ａｒガスをイオン化してＣｕ層をイオンエツチングする
。

ここで図のオイルフィルタ１８を用いてロータリーポン
プ６内のオイル内にターボ分子ポンプ４の方からの金属
片が蓄積しないようにしている。

次いでバルブ３を閉し、バルブ７を開放にしてロータリ
ーポンプ９とルーツポンプ８を作動させてエツチング室
１内をベース排気した後、バルブ１６を閉じ、バルブ１
７を開放にしてエツチング室１内にＣＣｌ４ガスを導入
して上記自動圧力制御弁２１にてエツチング室内の圧力
が反応性イオンエツチングの圧力に最適な圧力の３〜５
０ｐａと成るように調整して上記したＡＡ層、或いはＣ
ｒｆｆ１を反応性イオンエツチングする。

このようにすることで、エツチング室内が非反応性ガス
を用いてイオンエツチングするのに最適な真空度より、
反応性ガスを用いて反応性イオンエツチングするのに最
適な真空度に容易に制御される。また上記真空度を実現
するための最適な排気ポンプを選択してエツチング室１
内を排気できるので、１台のエツチング装置を用いてイ
オンエツチング、或いは反応性イオンエツチングの両方
のエツチングが実施でき、多層構造の金属薄膜パターン
が１台のエツチング装置を用いて効率良くエツチング形
成できる。

また上記実施例はプリント配線基板に於ける多層金属膜
のエンチング番二例を用いて説明したが、半導体装置形
成時の多層金属パターンの形成に本発明の装置が適用で
きるのは無論である。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明のエツチング装
置によれば、エンチング室内が非反応性ガスを用いてイ
オンエツチングするのに最適な高真空度より、反応性ガ
スを用いて反応性エツチングするのに最適な真空度まで
容易に制御される。

また上記真空度を実現するための最適な排気ポンプを選
択して排気できるので、−台のエツチング装置を用いて
Ｃｕ層に有利なイオンエツチング、Ａ＃、Ｃｒ層に有利
な反応性イオンエツチングの両方のエツチングが可能と
なり、上記金属層を有する多層構造の金属薄膜パターン
が効率良くエツチング形成できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のエツチング装置の説明図、第２図は従
来のエツチング装置の説明図である。 図において、 １はエツチング室、２は排気管、２Ａは高真空排気配管
系、２Ｂは低真空排気配管系、３，５．７はバルブ、４
はターボ分子ポンプ、６，９はロータリーポンプ、８は
ルーツポンプ、１３は多層薄膜金属層、１４はセラミッ
ク基板、１５は基板設置台、１６．１７はバルブ、１８
はオイルフィルタ、２１は自動圧力制御弁を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エッチング室（１）に連なり、該室内を高真空に排気す
   るポンプ（４）を備えた高真空排気配管系（２Ａ）と、 該エッチング室（１）に連なり、該室内を低真空に排気
   するポンプ（８）を備えた低真空排気配管系（２Ｂ）と
   を分岐して設け、 前記エッチング室（１）の排気出口で、前記高真空排気
   配管系（２Ａ）と前記低真空排気配管系（２Ｂ）とが分
   岐する以前に、前記エッチング室（１）内の圧力を自動
   的に制御する自動圧力制御弁（２１）を設け、前記エッ
   チング室（１）内の圧力を前記自動圧力制御弁（２１）
   にて所定の圧力に設定するとともに、該設定圧力に対応
   して前記エッチング室（１）内を高真空に排気するポン
   プ（４）、或いは該エッチング室（１）内を低真空に排
   気するポンプ（８）の何れかを選択して排気し、前記高
   真空排気ポンプ（４）の排気時には、非反応性ガスが該
   エッチング室（１）内に導入可能とし、前記低真空排気
   ポンプ（８）の排気時には、反応性ガスが該エッチング
   室（１）内に導入可能と成るようにして、エッチング室
   （１）内の被エッチング物（１３）をエッチングするよ
   うにしたことを特徴とするエッチング装置。