JPH07183284A - 薄層をエッチングするための装置および方法 - Google Patents
薄層をエッチングするための装置および方法Info
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- JPH07183284A JPH07183284A JP6263708A JP26370894A JPH07183284A JP H07183284 A JPH07183284 A JP H07183284A JP 6263708 A JP6263708 A JP 6263708A JP 26370894 A JP26370894 A JP 26370894A JP H07183284 A JPH07183284 A JP H07183284A
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- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1884—Manufacture of transparent electrodes, e.g. TCO, ITO
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- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 高いエッチング速度を可能にし、先行技術の
欠点を示さないＩＴＯに適したエッチング装置を提供す
る。 【構成】 真空室２の上方に配置されたプラズマ源１２
と、それと向い合っている基板支持部材５と、基板支持
部材と接続されている高周波源８とを備えた真空室中で
ガラス基板上の薄層をエッチングするための装置におい
て、エッチングガスとしてＣｌ2またはＣｌ2およびＨ2
またはＣＨ4が真空室中へ導入可能であり、０．１〜１
０μｂａｒのプロセスガス圧が調節可能であり、その
際、基板支持部材の高周波−バイアス−供給装置７はエ
ッチング粒子密度に無関係に調節可能であり、その際、
プラズマ源は固有の調節回路網１７を有する別個の高周
波源１６により供給される薄層をエッチングするための
装置。
欠点を示さないＩＴＯに適したエッチング装置を提供す
る。 【構成】 真空室２の上方に配置されたプラズマ源１２
と、それと向い合っている基板支持部材５と、基板支持
部材と接続されている高周波源８とを備えた真空室中で
ガラス基板上の薄層をエッチングするための装置におい
て、エッチングガスとしてＣｌ2またはＣｌ2およびＨ2
またはＣＨ4が真空室中へ導入可能であり、０．１〜１
０μｂａｒのプロセスガス圧が調節可能であり、その
際、基板支持部材の高周波−バイアス−供給装置７はエ
ッチング粒子密度に無関係に調節可能であり、その際、
プラズマ源は固有の調節回路網１７を有する別個の高周
波源１６により供給される薄層をエッチングするための
装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、真空室中に配置された
プラズマ源と、それに向い合っている基板支持部材と、
基板支持部材に接続されている高周波源とを備えた真空
室中で、ガラス基板上の薄層、特にインジウム−スズ−
酸化物層をエッチングするための方法および装置に関す
る。
プラズマ源と、それに向い合っている基板支持部材と、
基板支持部材に接続されている高周波源とを備えた真空
室中で、ガラス基板上の薄層、特にインジウム−スズ−
酸化物層をエッチングするための方法および装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】インジウム−スズ−酸化物層、いわゆる
ＩＴＯ層のエッチングは、主に湿式化学的浴中で実施さ
れる。この方法の場合の欠点は、環境技術的分野におい
て生じた液体化学薬品の廃棄ならびに等方性エッチング
挙動および浴中に存在するエッチング残滓による粒子汚
染にある。この場合、ドライエッチング法が有利であ
る。それというのもエッチングは真空中で反応性ガスに
より行われ、エッチングはイオン化されたガス粒子の基
板方向への促進により行われる。ガスのイオン化はこの
場合プラズマにより行うことができる。
ＩＴＯ層のエッチングは、主に湿式化学的浴中で実施さ
れる。この方法の場合の欠点は、環境技術的分野におい
て生じた液体化学薬品の廃棄ならびに等方性エッチング
挙動および浴中に存在するエッチング残滓による粒子汚
染にある。この場合、ドライエッチング法が有利であ
る。それというのもエッチングは真空中で反応性ガスに
より行われ、エッチングはイオン化されたガス粒子の基
板方向への促進により行われる。ガスのイオン化はこの
場合プラズマにより行うことができる。
【０００３】ＩＴＯのドライエッチングのために平行平
板型反応器法は十分に公知であるが、この方法は全て、
エッチング粒子密度および−種類が、その動的エネルギ
ーと無関係に調節することができないという欠点を有し
ている。
板型反応器法は十分に公知であるが、この方法は全て、
エッチング粒子密度および−種類が、その動的エネルギ
ーと無関係に調節することができないという欠点を有し
ている。
【０００４】ＩＴＯ−エッチングの場合の他の問題は、
ＩＴＯの成分、つまりインジウム、スズおよびそれらの
酸化化合物の多様な化学的反応性である。従って、平行
平板型反応器法（ＲＩＥ法）において、イオンは高いバ
イアス電圧（〜５００Ｖ）により基板方向へ加速される
ことにより、反応平衡はむしろ物理的反応に移行しなけ
ればならない（スパッタエッチング）。しかし、このよ
うな入射は基板材料の著しいエッチングを引き起し、ひ
いてはわずかな選択性を生じさせる。この理由から、こ
こでは均質なエッチングを可能にするエッチングガスと
して炭素含有のフレオンまたはフレオンが使用される。
この作用は、エッチングと不動態化とを組合わせること
により達成され、これはもちろん低いエッチング速度を
引き起す。その他に、常にエッチングと不動態化との間
の厳密な境界で作業されるために著しく小さなプロセス
窓（Prozessfenster）が生じるにすぎない。炭素含有フ
レオンは、さらに、環境に有害なものとして分類されて
おり、さらにフッ素成分が基板材料のガラスもしくはＳ
ｉＯ2をエッチングする。
ＩＴＯの成分、つまりインジウム、スズおよびそれらの
酸化化合物の多様な化学的反応性である。従って、平行
平板型反応器法（ＲＩＥ法）において、イオンは高いバ
イアス電圧（〜５００Ｖ）により基板方向へ加速される
ことにより、反応平衡はむしろ物理的反応に移行しなけ
ればならない（スパッタエッチング）。しかし、このよ
うな入射は基板材料の著しいエッチングを引き起し、ひ
いてはわずかな選択性を生じさせる。この理由から、こ
こでは均質なエッチングを可能にするエッチングガスと
して炭素含有のフレオンまたはフレオンが使用される。
この作用は、エッチングと不動態化とを組合わせること
により達成され、これはもちろん低いエッチング速度を
引き起す。その他に、常にエッチングと不動態化との間
の厳密な境界で作業されるために著しく小さなプロセス
窓（Prozessfenster）が生じるにすぎない。炭素含有フ
レオンは、さらに、環境に有害なものとして分類されて
おり、さらにフッ素成分が基板材料のガラスもしくはＳ
ｉＯ2をエッチングする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、一方
で高いエッチング速度を可能にし、他方で前記の欠点を
示さないＩＴＯに適したエッチング方法ならびに適した
装置を提供することであった。
で高いエッチング速度を可能にし、他方で前記の欠点を
示さないＩＴＯに適したエッチング方法ならびに適した
装置を提供することであった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
り、エッチングガスとしてＣｌ2またはＣｌ2およびＨ2
またはＣＨ4を真空室中へ導入可能であり、０．１〜１
０μｂａｒのプロセスガス圧を調節可能であり、その
際、基板支持部材の高周波−バイアス−供給装置はエッ
チング粒子密度に無関係に調節可能であり、その際、独
自の高周波源から供給されかつ固有の調節回路網を有す
るプラズマ源を備えていることにより解決される。
り、エッチングガスとしてＣｌ2またはＣｌ2およびＨ2
またはＣＨ4を真空室中へ導入可能であり、０．１〜１
０μｂａｒのプロセスガス圧を調節可能であり、その
際、基板支持部材の高周波−バイアス−供給装置はエッ
チング粒子密度に無関係に調節可能であり、その際、独
自の高周波源から供給されかつ固有の調節回路網を有す
るプラズマ源を備えていることにより解決される。
【０００７】本発明は、塩素ガスを用いるエッチングを
考慮し、その際、イオン、原子、分子および動的エネル
ギーの相応する割合で、残滓のないエッチングの要求な
らびにガラス／ＳｉＯ2に対する高い選択性も可能にす
る。このために必要な独立したプラズマ密度および粒子
エネルギーの調節は、プラズマ源に支持されたエッチン
グ方法の使用により可能である。塩素はインジウムなら
びにスズもエッチングする。さらに、水素の添加によ
り、インジウムおよびスズの酸化化合物を還元させるこ
とで、エッチングを制御することができる。
考慮し、その際、イオン、原子、分子および動的エネル
ギーの相応する割合で、残滓のないエッチングの要求な
らびにガラス／ＳｉＯ2に対する高い選択性も可能にす
る。このために必要な独立したプラズマ密度および粒子
エネルギーの調節は、プラズマ源に支持されたエッチン
グ方法の使用により可能である。塩素はインジウムなら
びにスズもエッチングする。さらに、水素の添加によ
り、インジウムおよびスズの酸化化合物を還元させるこ
とで、エッチングを制御することができる。
【０００８】能率の良いプラズマ源の使用によりＣｌ2
またはＣｌ2／Ｈ2を用いる低圧プロセス（０．１．．．
１０μｂａｒ）が可能となり、それによりディスプレイ
工業においての適用のために必要な粒子不含のエッチン
グが可能である。大きな面積のエッチングは複数のプラ
ズマ源の使用によりおよび／または磁気的閉じ込めによ
るプラズマの拡張も可能である。
またはＣｌ2／Ｈ2を用いる低圧プロセス（０．１．．．
１０μｂａｒ）が可能となり、それによりディスプレイ
工業においての適用のために必要な粒子不含のエッチン
グが可能である。大きな面積のエッチングは複数のプラ
ズマ源の使用によりおよび／または磁気的閉じ込めによ
るプラズマの拡張も可能である。
【０００９】プラズマ源に支持された方法の使用は、プ
ラズマ源中でエッチングガスの分裂およびイオン化が行
われ、粒子のエネルギーはこれとは無関係にＨＦバイア
スによって基板支持部材で調節することができるため有
利である。このことは、ＩＴＯの均一なエッチングおよ
び下層の基板材料に対する選択的エッチングの両方のエ
ッチングの要求にとって決定的である。
ラズマ源中でエッチングガスの分裂およびイオン化が行
われ、粒子のエネルギーはこれとは無関係にＨＦバイア
スによって基板支持部材で調節することができるため有
利である。このことは、ＩＴＯの均一なエッチングおよ
び下層の基板材料に対する選択的エッチングの両方のエ
ッチングの要求にとって決定的である。
【００１０】本発明は、最も多様な実施態様を許容す
る；その中の一つを図面につき詳説する：図１はＩＴＯ
層を備えたガラス基板の断面図である。
る；その中の一つを図面につき詳説する：図１はＩＴＯ
層を備えたガラス基板の断面図である。
【００１１】図２はエッチング装置の略図である。
【００１２】図２中に示された装置は、主に、基板４を
搬入および搬出するためのゲート３を有する真空室２、
基板支持部材５、全体で６で表される真空ポンプユニッ
ト、基板支持部材５と電気的に接続されている高周波発
生器８と調節回路網９を備えたエネルギー供給部７、エ
ッチング工程の観察のための真空室２の壁中にある観察
窓１０、プロセスガスＣｌ2、Ｈ2またはＣＨ4のための
配量装置を備えたガスボックス１１、プラズマ源１２、
プラズマ源１２を取巻く環状マグネット１３、アンテナ
１４、１５および調節回路網１７を備えたプラズマ源１
２のための高周波源１６からなる。
搬入および搬出するためのゲート３を有する真空室２、
基板支持部材５、全体で６で表される真空ポンプユニッ
ト、基板支持部材５と電気的に接続されている高周波発
生器８と調節回路網９を備えたエネルギー供給部７、エ
ッチング工程の観察のための真空室２の壁中にある観察
窓１０、プロセスガスＣｌ2、Ｈ2またはＣＨ4のための
配量装置を備えたガスボックス１１、プラズマ源１２、
プラズマ源１２を取巻く環状マグネット１３、アンテナ
１４、１５および調節回路網１７を備えたプラズマ源１
２のための高周波源１６からなる。
【００１３】基板４の真空室２中への搬入、ポンプユニ
ット６を用いた室の排気およびガスボックス１１からガ
ス導入管１８を介して真空室２中へのプロセスガスの導
入の後に、プラズマ源１２のアンテナ１４、１５ならび
にエッチングアノードを形成する基板支持部材５に電気
的エネルギーが高周波源８、１６を介して供給される。
両方のＨＦネット部分は、たとえばプラズマ源が別々に
調節可能かもしくは調整可能であるようにそれぞれ独自
の調節回路網と接続されている。
ット６を用いた室の排気およびガスボックス１１からガ
ス導入管１８を介して真空室２中へのプロセスガスの導
入の後に、プラズマ源１２のアンテナ１４、１５ならび
にエッチングアノードを形成する基板支持部材５に電気
的エネルギーが高周波源８、１６を介して供給される。
両方のＨＦネット部分は、たとえばプラズマ源が別々に
調節可能かもしくは調整可能であるようにそれぞれ独自
の調節回路網と接続されている。
【図１】ＩＴＯ層を備えたガラス基板の断面図。
【図２】エッチング装置の略図。
２ 真空室、 ３ ゲート、 ４ 基板、 ５ 基板支
持部材、 ６ 真空ポンプユニット、 ７ エネルギー
供給部、 ８ 高周波発生器、 ９ 調節回路網、 １
０ 観察窓、 １１ ガスボックス、 １２ プラズマ
源、 １３ 環状マグネット、 １４，１５ アンテ
ナ、 １６ 高周波源、 １７ 調節回路網、 １８
ガス導入管、 １９ 磁気バケット
持部材、 ６ 真空ポンプユニット、 ７ エネルギー
供給部、 ８ 高周波発生器、 ９ 調節回路網、 １
０ 観察窓、 １１ ガスボックス、 １２ プラズマ
源、 １３ 環状マグネット、 １４，１５ アンテ
ナ、 １６ 高周波源、 １７ 調節回路網、 １８
ガス導入管、 １９ 磁気バケット
フロントページの続き (72)発明者 ライナー ゲーゲンヴァルト ドイツ連邦共和国 レーダーマルク ブル ッフヴィーゼンシュトラーセ 69アー
Claims (4)
- 【請求項１】 真空室の上方に配置されたプラズマ源
（１２）と、それと向い合っている基板支持部材（５）
と、基板支持部材（５）に接続されている高周波源
（８）とを備えた真空室（２）中で、ガラス基板上の薄
層をエッチングするための装置において、エッチングガ
スとしてＣｌ2またはＣｌ2およびＨ2またはＣＨ4が真空
室（２）中へ導入可能であり、０．１〜１０μｂａｒの
プロセスガス圧が調節可能であり、その際、基板支持部
材（５）の高周波−バイアス−供給装置（８）はエッチ
ング粒子密度に無関係に調節可能であり、その際、プラ
ズマ源（１２）は固有の調節回路網（１７）を有する独
自の高周波源（１６）により供給される薄層をエッチン
グするための装置。 - 【請求項２】 プラズマ源（１２）が高周波源、たとえ
ばＥＣＲ源または容量結合高周波源、たとえばヘリコン
源である請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 １つ以上のプラズマ源（１２）および真
空室の一部である１つの磁気バケット（１９）からのプ
ラズマ発生が、プラズマの拡張のために行われる請求項
１または２記載の装置。 - 【請求項４】 真空室の上方に配置されたプラズマ源
（１２）と、それと向い合っている基板支持部材（５）
と、基板支持部材（５）に接続されている高周波源とを
備えた真空室（２）中で、ガラス基板上の薄層をエッチ
ングする方法において、第１の方法工程で、エッチング
ガスとしてＣｌ2またはＣｌ2およびＨ2またはＣＨ4を、
０．１〜１０μｂａｒのプロセスガス圧まで真空室
（２）中へ導入し、第２の方法工程で、基板支持部材
（５）の高周波−バイアス−供給装置（８）をエッチン
グ粒子密度と無関係に調節し、その際、プラズマ源（１
２）は固有の調節回路網（１７）を有する独自の高周波
源（１６）から供給されることを特徴とするガラス基板
上の薄層をエッチングする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4337309A DE4337309A1 (de) | 1993-08-26 | 1993-11-02 | Verfahren und Vorrichtung zum Ätzen von dünnen Schichten, vorzugsweise von Indium-Zinn-Oxid-Schichten |
| DE4337309.7 | 1993-11-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07183284A true JPH07183284A (ja) | 1995-07-21 |
Family
ID=6501577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| KR100648329B1 (ko) * | 1998-05-18 | 2006-11-23 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 이중 주파수 플라즈마 에칭 챔버에서 금속 산화물의 환원 |
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