JPH07273097A - ドライエッチング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小面積のエッチングの場合であっても、容易
にエッチングポイントを見いだすことができるドライエ
ッチング方法を提供することである。 【構成】 透明基板１１上にエッチング対象層１５を形
成する。エッチング対象層１５上にマスク層１７を形成
する。マスク層１７をパターンニングし、エッチング対
象層１５の本来のエッチング対象領域２３及びダミーの
エッチング対象領域２５を露出する。本来のエッチング
対象領域２３は、所期の回路構成を得るために必要なエ
ッチング領域であり、ダミーのエッチング対象領域２５
は本来は必要とされないが、エッチング対象領域の総面
積を増加するために配置されたものである。その後、ド
ライエッチングを実行する。ドライエッチングの間、ス
ペクトル光の強度をモニタリングし、それが所定レベル
まで低下した時、エッチングエンドポイントに達したと
判断し、ドライエッチング工程を終了する。

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方法
に関し、特に、エッチングの終了時点を簡単かつ正確に
検出する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置、液晶表示装置、マイクロデ
バイス等の製造工程等において実行されるドライエッチ
ングにおいては、エッチングが終了したか否かの判断
を、エッチングにより発生する光のレベルをモニタリン
グすることにより行っている。即ち、ドライエッチング
を実行する際には、エッチング対象層の材質と反応ガス
により定まる特定のスペクトルの光が発生する。エッチ
ングがエンドポイントに達すると、この光が非常に弱く
なり、エッチングがエンドポイントに達したことが検出
される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、例えば、エッ
チング部分がコンタクトやパッドのような小面積の場
合、エッチング時の発光量が少なく、発光スペクトルの
変化からエッチングエンドポイントを確認することが困
難である。

【０００４】この発明は上記実状に鑑みてなされたもの
で、小面積のエッチングの場合であっても、容易にエッ
チングポイントを見いだすことができるドライエッチン
グ方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明にかかるドライエッチング方法は、基体上
にエッチング対象層を形成する工程と、前記エッチング
対象層上にマスク層を形成する工程と、前記マスク層を
パターンニングし、前記エッチング対象層の所定のパタ
ーンが形成されるエッチング対象領域及びダミーのエッ
チング対象領域を露出する工程と、前記マスク層を用い
て、前記エッチング対象層をドライエッチングするドラ
イエッチング工程と、前記ドライエッチング工程におい
て発生する所定のスペクトル光の強度をモニタリングす
るモニタリング工程と、前記モニタリング工程において
得られた強度に基づいて、前記ドライエッチングのエッ
チングエンドポイントを検出する工程、を備えることを
特徴とする。

【０００６】

【作用】上記構成によれば、基板上に回路パターン等を
作成するために必要とされるエッチング対象領域に加え
て、本来は必要とされない（あっても害とならない）ダ
ミーのエッチング対象領域を配置し、エッチング対象領
域の総面積を大きくする。このため、ドライエッチング
に伴う特定のスペクトル光の発光量が多くなる。従っ
て、この特性スペクトルの強度変化に基づいて、エッチ
ングエンドポイントが容易に検出できる。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例にか
かるドライエッチング方法を説明する。図１はこの発明
の一実施例に係るエッチング対象基板の平面図、図２は
図１の２−２線での断面図である。図１、図２に示す基
板は、ガラス等からなる透明基板１１上に導電パターン
１３等を形成し、その上に基板全面にわたって本実施例
のエッチング対象であるシリコン窒化膜１５が形成され
ている。シリコン窒化膜１５の上には、フォトレジスト
層１７が形成されており、フォトレジスト層１７のう
ち、図１にハッチングを付して示されるエッチング対象
領域２３、２５上の部分が露光及び現像されて除去され
ている。

【０００８】図１に示すエッチング対象領域のうち、符
号２１で示される最大パターン領域（その内部に回路パ
ターンが形成される領域）内のエッチング対象領域２３
は回路パターン等を形成するためにエッチングが必要な
領域であり、本実施例では、導電パターン１３の端子部
を露出するために必要な領域であるとする。一方、最大
パターン領域２１の外のエッチング対象領域２５は回路
パターン等を形成するためには必要とされない領域であ
り、本来であれば、非エッチング対象領域として、図３
に示すようにフォトレジスト層１７により覆われている
領域である。換言すれば、エッチング対象領域２５は、
シリコン窒化膜１５をドライエッチングする際に、エッ
チングエンドポイントを明確化するために配置されたダ
ミーのエッチング対象領域である。

【０００９】図４に示すように、チャンバー３１内の載
置台３３上に図１、図２に示す構成を有する素子３５を
載置し、６フッ化イオウ（ＳＦ6−Ｏ2)等の反応ガスを
用いてシリコン窒化膜１５をドライエッチングする。こ
の際、分光器３７を用いて、エッチングの間に発光す
る、波長３３５nmを中心にした光（反応ガスが６フッ化
イオウで、エッチング対象がシリコン窒化膜の場合に特
有のスペクトル光）の強度をモニタリングする。

【００１０】図１及び図３から明らかなように、本来の
エッチング対象領域２３の面積は非常に小さく、通常で
あれば、図５に破線で示すように、スペクトル光の強度
は非常に弱い。しかし、本実施例では、ダミーのエッチ
ング対象領域２５が配置されているので、総エッチング
面積は十分に大きくなり、該スペクトル光の強度は図５
に実線で示すように十分に大きな値となる。

【００１１】エッチングがエッチングエンドポイントの
近傍に達すると、スペクトル光の強度は図５に示すよう
に急激に低下する。この急激な強度変化により、エッチ
ングエンドポイントに達したことが判別でき、エッチン
グ処理を終了する。これにより、ジャストエッチングの
状態でエッチングを終了することができ、アンダーエッ
チングやオーバーエッチングを防止できる。その後、素
子３５をチャンバー３１から取り出され、後工程を行
う。

【００１２】以上説明したように、本実施例によれば、
ダミーのエッチング対象領域２５が配置されているの
で、ドライエッチングの際に、十分な面積のエッチング
対象領域を確保でき、ドライエッチング時の発光量が多
くなり、その強度変化をモニタリングすることによりエ
ッチングエンドポイントを確実に検出できる。

【００１３】ドライエッチングでは、基板のエッジ部か
ら中心部に向かってエッチングが進行する傾向がある。
この実施例では、透明基板１１の周辺部にダミーのエッ
チング対象領域２５を設けているので、基板上の片寄っ
た部分のみをエッチングするような場合でも、安定した
エッチングレートで、エッチングを行うことができる。

【００１４】透明基板１１の四辺端部は半導体素子完成
時に切断等して除去してもよく、特に害がない場合に
は、そのまま維持してもよい。また、ダミーのエッチン
グ対象領域２５のエッチングにより導電層等が露出しな
いよう、予めこの領域の導電層をパターンニングしてお
くか、或いは、露出した導電層を後工程で絶縁被覆する
ことが望ましい。

【００１５】この発明は上記実施例に限定されない。例
えば、上記実施例では、透明基板１１の４辺全てにダミ
ーのエッチング対象領域２５を配置したが、一辺のみに
ダミーのエッチング対象領域を配置してもよい。また、
上記実施例では、最大パターン領域２１の外にダミーの
エッチング対象領域２５を配置したが、最大パターン領
域２１内の回路構成に無関係な部分にダミーのエッチン
グパターンを配置してもよい。

【００１６】エッチングを用いて形成される素子・回路
の種類は限定されない。例えば、図６に示すように、１
枚のガラス基板上に形成された複数の画素表示基板（ア
クティブマトリクス液晶表示素子の能動素子が形成され
た基板）の端子部Ｔ上の絶縁膜をエッチングして端子部
Ｔを露出させるような場合にも、この発明を適用でき
る。また、図６に示す画素表示基板のように、１つの基
板上に複数の素子或いは回路を形成し、形成終了後、個
々のパーツに分離するような場合には、基板の周辺部だ
けでなく破線で示す切断ライン（ダイシングライン）及
びその近傍等にダミーのエッチング対象領域を配置して
もよい。基板内にダミーのエッチング対象領域を確保で
きない場合には、例えば、別個の基板上に同一条件で形
成したエッチング対象領域を設け、２つの基板をチャン
バー３１の載置台３３上に隣接して載置し、エッチング
するようにしてもよい。

【００１７】エッチングの対象もシリコン窒化膜（Ｓｉ
Ｎ）に限定されず、シリコン酸化膜（ＳｉＯ）等の他の
絶縁膜、アルミニウム、クロムなどの金属膜、シリコン
等の半導体層等でもよい。エッチング対象物の種類に応
じた反応ガスが使用され、エッチングエンドポイントを
検出するための発光スペクトルはエッチングの対象と反
応ガスに応じて適宜選択する。基板もガラス等からなる
透明基板に限定されず、光非透過性の基板、半導体基
板、絶縁基板等いずれでもよい。

【００１８】

【発明の効果】この発明によれば、ダミーのエッチング
対象領域を設けたので、回路構成上必要なエッチング対
象領域の面積が小さい場合であっても、エッチング時に
発生するスペクトル光を安定且つ所望の強度で発光させ
ることができる。従って、この特定スペクトル光の強度
からエッチングエンドポイントを検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例にかかるドライエッチング
法を実施する基板の平面構成を示す図である。

【図２】図１における２−２線での断面図である。

【図３】図１に示す基板を通常の手法でエッチングする
場合の基板の平面構成を示す図である。

【図４】エッチング工程、及びエッチングが終了したか
否かを判別する工程を説明するための図である。

【図５】エッチング時の特性スペクトルの強度の変化を
示す図である。

【図６】製造過程にある表示画素基板の平面構成を示す
図である。

【符号の説明】 １１・・・透明基板、１３・・・導電パターン、１５・・・シリ
コン窒化膜、１７・・・フォトレジスト層、２１・・・最大パ
ターン領域、２３・・・エッチング対象領域、２５・・・エッ
チング対象領域、３１・・・チャンバー、３３・・・載置台、
３５・・・エッチング対象の素子、３７・・・分光器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基体上にエッチング対象層を形成する工程
   と、 前記エッチング対象層上にマスク層を形成する工程と、 前記マスク層をパターンニングし、前記エッチング対象
   層の所定のパターンが形成されるエッチング対象領域及
   びダミーのエッチング対象領域を露出する工程と、 前記マスク層を用いて、前記エッチング対象層をドライ
   エッチングするドライエッチング工程と、 前記ドライエッチング工程において発生する所定のスペ
   クトル光の強度をモニタリングするモニタリング工程
   と、 前記モニタリング工程において得られた強度に基づい
   て、前記ドライエッチングのエッチングエンドポイント
   を検出する工程、 を備えることを特徴とするドライエッチング方法。
2. 【請求項２】前記ダミーのエッチング対象領域を前記基
   体の辺部に配置することを特徴とする請求項１記載のド
   ライエッチング方法。
3. 【請求項３】基板上に、エッチングにより所定のパター
   ンが形成されるパターンエッチング領域と、この領域と
   は異なるダミーのエッチング領域を配置することによ
   り、エッチング対象領域の総面積を前記パターンエッチ
   ング領域の面積より大きくしてエッチング時に発生する
   スペクトル光を強くし、該発光スペクトルを用いてエッ
   チングのエンドポイントを検出することを特徴とするド
   ライエッチング方法。