JPH0513370A

JPH0513370A - ドライエツチング装置

Info

Publication number: JPH0513370A
Application number: JP16727691A
Authority: JP
Inventors: Takashi Itoga; 隆志糸賀
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1991-07-08
Filing date: 1991-07-08
Publication date: 1993-01-22

Abstract

(57)【要約】【目的】透明非晶質絶縁基板のドライエッチングにお
いて生じる反応生成物の基板裏面への付着を防止して、
後段のウェットエッチングにおける基板白濁を防止す
る。【構成】ドライエッチング装置内において、絶縁体基
板をガスエッチング室内に搬送した際に、基板裏面を保
護するように作動する基板保護手段を、搬送手段に付設
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ドライエッチング装
置に関する。さらに詳しくは、ことに液晶・ＥＬ表示装
置を製造する分野で利用されるガラス基板等の透明非晶
質絶縁体基板上に半導体薄膜や絶縁体薄膜、或いは金属
薄膜を形成したのちフォトレジストを塗布・露光・現像
してパターンニングした後エッチングするのに用いるド
ライエッチング装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より液晶・ＥＬ表示装置を製造する
プロセスにおいて無アルカリガラスや石英基板等の透明
非晶質絶縁体基板上に堆積したアモルファス若しくは多
結晶等の非単結晶半導体薄膜や絶縁体薄膜、或いは配線
となる金属薄膜等を成膜後フォトレジストを塗布してフ
ォトマスクを経て露光・現像した後、エッチングする技
術が採用されている。

【０００３】そしてかかる過程を経てこれらの各種薄膜
から形成される薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は、液晶や
ＥＬ表示装置を動作させるうえで高度で均一な性能を要
求され、盛んに研究・開発されている。ことにこれらの
ＴＦＴで駆動するＴＦＴ−ＬＣＤやＴＦＴ−ＥＬ（薄膜
トランジスタ液晶表示装置や薄膜トランジスタＥＬ表示
装置）は、その製造過程前半でＴＦＴのみならずＭＩＭ
ダイオードをパターン形成する必要があるが、単純マト
リックス電極方式のＬＣＤやＥＬに比してクロストーク
や画質の点で有利であることから注目を集めている。

【０００４】ここで、このＴＦＴ−ＬＣＤ、ＴＦＴ−Ｅ
Ｌの高品質化のためにはトランジスタを小さくして行く
必要があり、さらに半導体薄膜や絶縁膜膜質の向上、或
いは配線の幅を狭くしたり金属薄膜を抵抵抗化する等い
ままでＳｉウエハ上において進展して来た集積回路技術
を部分的に導入する必要がある。しかも、無アルカリガ
ラスや石英基板等の非晶質絶縁体基板に約５００℃以下
のガラスの歪点以下の温度でＴＦＴを作製して行くうえ
での固有の問題点は枚挙に暇がない。

【０００５】このような観点から、ＴＦＴ製造時におけ
るエッチング技術も向上化、細分化されてきており、従
来のウェットエッチングのみならず、ドライエッチング
を組合せて所望のエッチングを行う手法が採用されてい
る。そして、主として、金属膜のパターンニングのため
にドライエッチングを適用し、その後に絶縁膜や半導体
膜のパターンニングを行う方法が知られている。

【０００６】ここで、かかるドライエッチングの実施に
用いられる従来のドライエッチング装置の例を図３及び
図４に示す。このように従来のドライエッチング装置
は、各々減圧手段８（真空排気系）を備えたロードロッ
ク室（圧力調整室）１，３及びガスエッチング室２を各
々密閉可能なシャッター２１を介して組合わせてなる。
ガスエッチング室２には図示しないＲＩＥ用ガスプラズ
マ供給装置からの反応ガスを導入するガス導入管９が接
続されている。そして、このドライエッチング装置に
は、回転アーム５と基板よりも小面積の基板固定治具６
とからなりロードロック室１からドライエッチング室２
へ、被エッチング面を表面形成したガラス基板４を搬送
する搬送手段が内蔵されている。

【０００７】上記搬送手段の治具６は、図４に示すごと
く、ガラス基板４を裏面から嵌合保持するように構成さ
れており、この保持はロードロック室１内で行われる。
この保持の後、ロードロック室１内は高真空とされ、シ
ャッター２１が開いてガラス基板はドライエッチング室
２内へ搬送され、その位置で所定の反応ガラスによるド
ライエッチングに付される。ドライエッチングの終了後
にガラス基板は他方のロードロック室３へ搬送され、常
圧に戻されて取出され、以降の種々のウェットエッチン
グプロセスに供されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】液晶やＥＬパネルにお
いてはガラス基板が透明であることが必要である。しか
し前記の如きウェットエッチングプロセスが大半である
中でドライエッチングプロセスを導入して行くため、種
々の問題が生じる。そして、ことに、ドライエッチング
過程で、露出するガラス裏面にドライエッチングの反応
ガスによる反応生成物が静電的に付着して、後のウェッ
トエッチングプロセス（エッチング液への浸漬）におい
てガラス面にエッチング速度の局所性が現れ、それが凹
凸となってガラス裏面に白濁してしまうという大きな問
題があった。

【０００９】そのため、ウェットエッチングの前にガラ
ス裏面に付着した反応生成物を研磨やブラッシング等の
機械的な方法によって除去する作業を余儀なくされてい
た。しかしながら、かかる研摩やブラッシングの作業は
繁雑であって、プロセスの複雑化や工程増加に伴うコス
ト上昇を引き起こし、ガラス面に付着する反応生成物の
除去に対しては積極的で根本的な解決策を与えてはいな
い。

【００１０】この発明は、かかる状況下でなされたもの
であり、ことに、上記のごとき繁雑な作業を伴うことな
くドライエッチングプロセスを効率良く行うことができ
るドライエッチング装置を提供しようとするものであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】かくしてこの発明によれ
ば、各々減圧手段を備えた圧力調整室及びガスエッチン
グ室と、被エッチング膜を表面形成した透明非晶質絶縁
体基板を保持しこれを上記圧力調整室からガスエッチン
グ室へ移送する内蔵搬送手段を有し、上記搬送手段が、
上記透明非晶質絶縁体基板を裏面から支える治具と、こ
の治具からスライド状に延出して当該裏面全体を被覆保
護しうる基板保護手段を備えてなるドライエッチング装
置が提供される。

【００１２】この発明は、上記の問題点を解決するため
に、ドライエッチング室内にガラス基板等が搬送された
際にガラス基板裏面がくまなく覆われるようにして、反
応生成物の付着を防止し、以降のウェットエッチングプ
ロセスを通ったときのガラス基板のエッチンググレート
の不均一性をなくしてガラス裏面の白濁をなくそうとす
るものである。

【００１３】この発明における圧力調整室及びガスエッ
チング室自体は、公知の構造を種々適用することができ
る。この発明における透明非晶質絶縁基板としては、Ｌ
ＣＤやＥＬ表示装置に用いられる種々の透明基板が挙げ
られ、例えば、無アルカリガラス基板や石英基板等が代
表的である。

【００１４】この発明の搬送手段は、被エッチング膜
（ポリシリコン膜、アモルファスシリコン膜、絶縁体薄
膜、金属薄膜等）を表面形成した上記基板を、圧力調整
室で保持しこれをガスエッチング室へ搬送するよう機能
すると共に、搬送後のガスエッチング室内で、基板の裏
面全体をガス雰囲気と遮断する基板保護手段を備えてな
る。ここで基板保護手段は、基板の治具からスライド状
に延出するよう構成され、圧力調整室では延出すること
なく、通常、治具面内に収まるように構成される。従っ
て、圧力調整室からドライエッチング室への搬送時には
従来に比してとくに搬送手段の占有面積の拡大を招くこ
となく、圧力調整室やドライエッチング室の構造をとく
に変更する必要がない。そして、ドライエッチング室内
において、かかる保護手段はスライド状に延出して基板
裏面を被覆保護する。従って、上記基板保護手段は、遠
隔的にスライド操作可能（マジックハンド状）に構成さ
れるのが好ましい。

【００１５】なお、基板裏面の被覆保護は必ずしも密着
して行われなくてもよく、少なくともドライエッチング
時に反応生成物の付着が防止できるように行われればよ
い。

【００１６】

【作用】圧力調整室内で保持された透明非晶質絶縁体基
板は、イオンエッチング室に搬送された後、基板保護手
段によりその裏面が保護されるため、エッチング室内に
残った反応生成物がガラス裏面に付着するのが防止さ
れ、以降のウェットエッチングプロセスにおけるガラス
裏面のエッチングレートが均一化されガラス裏面が白濁
するのを防ぐことができる。

【００１７】

【実施例】以下、この発明を添付図面に示した実施例に
より詳説する。図１はこの発明のドライエッチング装置
の一実施例を示すものであり、図２は同じく搬送手段を
示すものである。図に示すごとく、ドライエッチング装
置は、各々減圧手段８を備えたロードロック室１，３及
びガスエッチング室２を、各々シャッター２１を介して
組合せた構成からなる。

【００１８】ガスエッチング室２には、ＲＩＥ用ガスプ
ラズマ供給装置からの反応ガス（例えばＣＦ₄＋Ｏ₂混
合ガスプラズマ）を導入するガス導入管９が接続されて
いる。そして、この装置内には、回転アーム５と基板固
定治具６とからなり、さらにこの治具６の固定面に沿っ
て摺動して左右方向に延出する板状の基板保護手段７，
７を備えた搬送手段（図２）が内蔵されている。この搬
送手段は、基板固定具６により上下の位置で目的の基板
を挟持固定すると共に、外部制御装置により上記基板保
護手段７，７の延出操作及び収納操作を行うように構成
されており、治具６内には図示しない基板保護手段の移
動用のモータ及びラックピニオン機構が内蔵されてい
る。

【００１９】なお、この実施例においては、上記基板固
定治具は３２０×１５０ｍｍのステンレス材からなり、
基板保護手段は延出時に３２０×７５ｍｍの保護面を形
成するステンレス材からなる。このようなドライエッチ
ング装置においては、まず、ロードロック室１内におい
て、前述した被エッチング膜形成ガラス基板４（例え
ば、３２０×３００ｍｍ）がその膜形成面が表側となる
ように狭持される。次いで、ロードロック室１内は密閉
されてガスエッチング室と同等の真空圧（通常０．０１
〜０．１ｍｍＨｇ）迄減圧され、この後シャッター２１
を開放して搬送手段は基板４をガスエッチング室２へ搬
入するよう駆動する。

【００２０】搬入後、搬送手段の基板保護手段７，７は
図２のごとく左右に延出して、保持する基板の裏面を完
全に被覆保護する。この動作が終了した後、ガスエッチ
ング室２内には、所定の混合ガスプラズマが導入されて
ドライエッチング室２内には、所定の混合ガスプラズマ
が導入されてドライエッチングが行われる。この過程に
おいて、ガラス基板４の裏面は、治具６及び基板保護手
段によって保護されているため、反応生成物（例えば、
金属炭化物や金属酸化物）の裏面への静電的付着が防止
されることとなる。

【００２１】そして、このようにしてドライエッチング
されたガラス基板は、続いてロードロック室１又は２へ
移送され、常圧下において外部へ取り出され、次のウェ
ットエッチングプロセスに供される。この際、ガラス基
板の裏面にはドライエッチング過程での反応生成物の付
着が防止されているため、このウェットエッチングプロ
セスで基板をエッチング液に浸漬しても、基板裏面にエ
ッチングレートのむらが生じず、白濁等は全く認められ
なかった。従って、基板の透明性は全く阻害されず、エ
ッチングを行えることが判った。

【００２２】

【発明の効果】この発明の装置によれば、透明非晶質絶
縁体基板上に、ドライエッチングとウェットエッチング
を併用して、所定の素子を形成する際のドライエッチン
グ過程での反応物付着を防止できるため、該反応物付着
による基板の白濁等の不都合が防止される。従って、素
子作製のプロセスが著しく簡略化され、コストの低減化
にも有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のドライエッチング装置の一例を示す
構成説明図である。

【図２】同じく、要部の模式的斜視図である。

【図３】従来のドライエッチング装置を例示する構成説
明図である。

【図４】図３の要部を示す模式的斜視図である。

【符号の説明】

１，３ロードロック室２ガスエッチング室４ガラス基板５回転アーム６基板固定治具７基板保護手段８減圧手段９ガス導入管１０外部制御装置２１シャッター

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】各々減圧手段を備えた圧力調整室及びガ
スエッチング室と、被エッチング膜を表面形成した透明
非晶質絶縁体基板を保持しこれを上記圧力調整室からガ
スエッチング室へ移送する内蔵搬送手段を有し、上記搬送手段が、上記透明非晶質絶縁体基板を裏面から
支える治具と、この治具からスライド状に延出して当該
裏面全体を被覆保護しうる基板保護手段を備えてなるド
ライエッチング装置。