JPH08181120A - プラズマ処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、基板内の可動イオンが金属薄膜配
線と基板の界面に析出して金属薄膜配線を押し上げる配
線不良を防止することを目的とする。 【構成】 被処理面に金属薄膜で形成された配線を有
し、その内部に可動イオンを含む基板１１のプラズマ処
理に際し、前記配線を接地することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば基板上への配線
形成のためにエッチングマスクとして使用したレジスト
の除去処理等に利用されるプラズマ処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のプラズマ処理方法としては、例え
ば図４に示すようなものがある。石英管で構成された反
応室１の外側にＲＦ電源２に接続された電極３と接地さ
れた電極４とが配置されている。反応室１の図の底部側
には可変コンダクタンスバルブ５と真空排気装置６で構
成されたガス排気系７が反応室１内部に連通するように
接続され、反応室１の頂部側にはガス流量制御装置８と
ガス源９で構成されたガス供給系１０が反応室１内部に
連通するように接続されている。１１はパイレックスガ
ラス等の基板であり、その被処理面にはフォトレジスト
をエッチングマスクとしてＡｌもしくはＡｌＳｉ等の金
属薄膜配線がエッチング形成されている。そして、この
ような基板１１を、被処理面を垂直として複数枚取り付
けた基板固定用ボート１３が反応室１に搬入されて設置
されている。

【０００３】反応室１は気密封止され、可変コンダクタ
ンスバルブ５を開として真空排気装置６を作動させるこ
とで所定圧力まで減圧排気される。次いでガス源９から
ガス流量制御装置８で流量が所定流量に制御されたガ
ス、例えば酸素ガスが反応室１に供給され、この酸素ガ
スを反応室１から所定排気量で排気することで反応室１
内は所定の反応圧力に調節されて維持される。この状態
で電極３に高周波電源２から高周波電力を印加する反応
室１内の酸素ガスがプラズマ化される。この酸素ガスプ
ラズマ中の活性な酸素原子と基板１１被処理面のフォト
レジストとの反応が生じ、フォトレジストが分解されＣ
Ｏとなって気化されてアッシング（Ashing：灰化）除去
される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のプラズマ処理方法にあっては、基板１１が電
気的にフローティング状態となっていたため、図５に示
すように、フォトレジストのアッシング時に金属薄膜配
線１２部への酸素プラズマ中の荷電粒子のチャージアッ
プにより、金属薄膜配線１２が負に帯電し、基板１１中
の可動イオン１４が金属薄膜配線１２の下部に集中して
可動イオン１４が基板１１と金属薄膜配線１２の界面に
析出し、金属薄膜配線１２を押し上げて配線不良を起す
という問題点があった。

【０００５】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、基板内の可動イオンが金属薄膜配
線と基板の界面に析出して金属薄膜配線を押し上げる配
線不良を防止して加工歩留りを向上させることのできる
プラズマ処理方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、被処理面に金属薄膜で形成
された配線を有し、その内部に可動イオンを含む基板の
プラズマ処理に際し、前記配線を接地することを要旨と
する。

【０００７】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
のプラズマ処理方法において、前記基板の材料はパイレ
ックスガラスであることを要旨とする。

【０００８】請求項３記載の発明は、上記請求項１記載
のプラズマ処理方法において、前記金属薄膜はＡｌもし
くはＡｌＳｉの少なくとも何れかを含む金属で成膜され
たものであることを要旨とする。

【０００９】請求項４記載の発明は、上記請求項１記載
のプラズマ処理方法において、前記基板内で前記配線の
全てが電気的につながっていることを要旨とする。

【００１０】請求項５記載の発明は、上記請求項１記載
のプラズマ処理方法において、前記プラズマ処理は、前
記基板上の金属薄膜をフォトレジストをエッチングマス
クとしてエッチングして前記配線を形成したのち前記フ
ォトレジストを除去するための酸素プラズマを用いたプ
ラズマアッシングであることを要旨とする。

【００１１】請求項６記載の発明は、上記請求項５記載
のプラズマ処理方法において、前記プラズマアッシング
は、酸素ガスが導入される反応室と、高周波電源に接続
された電極と、接地された電極と、導体製の固定治具と
を有し、前記固定治具の一端を前記接地された電極に導
線を介して接続し他端を前記基板上の配線部分に接続し
て固定し、前記両電極により前記反応室内に酸素プラズ
マを生じさせて実行するものであることを要旨とする。

【００１２】請求項７記載の発明は、上記請求項６記載
のプラズマ処理方法において、前記固定治具は、先端が
前記フォトレジストを突き破り前記配線部分に接触して
固定されるつめを有するものであることを要旨とする。

【００１３】

【作用】請求項１記載の発明において、配線を接地する
ことにより、プラズマ処理時にプラズマ中の荷電粒子が
配線部分にチャージアップして溜ることがない。したが
って基板内の可動イオンが金属薄膜配線と基板の界面に
析出して金属薄膜配線を押し上げる配線不良が防止され
る。

【００１４】請求項２記載の発明において、基板の材料
は可動イオンが生じ易いパイレックスガラス基板におい
ても効果的に配線不良が防止される。

【００１５】請求項３記載の発明において、金属薄膜
は、配線材料として多用されるＡｌもしくはＡｌＳｉの
少なくとも何れかを含む金属で成膜したものであっても
効果的に配線不良が防止される。

【００１６】請求項４記載の発明において、基板内で配
線の全てが電気的につながっていることにより、配線不
良が確実に防止される。

【００１７】請求項５記載の発明において、プラズマ処
理は、基板上への配線形成のためにエッチングマスクと
して用いたフォトレジストを除去するプラズマアッシン
グに適用することにより配線加工の加工歩留りの向上が
実現される。

【００１８】請求項６記載の発明において、上記のプラ
ズマアッシングは、酸素ガスが導入される石英管等の反
応室と、高周波電源に接続された電極と、接地された電
極と、一端が接地された電極に接続され他端が基板上の
配線部分に接続して固定される導体製の固定治具を備え
た装置により容易確実に実現される。

【００１９】請求項７記載の発明において、上記固定治
具には、先端がフォトレジストを突き破り、配線部分に
接触して固定されるつめを持たせることにより、配線の
接地を容易確実に行うことが可能となる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の第１実施例を示す図である。な
お、図１及び後述の第２、第３実施例を示す各図におい
て前記図４における各装置及び部材等と同一ないし均等
のものは、前記と同一符号を以って示し、重複した説明
を省略する。

【００２１】まず、装置構成を説明すると、パイレック
スガラス製のガラス基板１１の被処理面にはフォトレジ
ストをエッチングマスクとして全てが電気的につながれ
たＡｌもしくはＡｌＳｉ等の金属薄膜配線がエッチング
形成されている。このようなガラス基板１１を被処理面
を垂直として複数枚取り付けた基板固定用ボート１３が
反応室１内に導入されて設置されている。一方、接地さ
れている電極４に接続された導線１５が反応室１内に導
入され、その先端側に等間隔に接続された導体からなる
各固定治具１６が、各ガラス基板１１における金属薄膜
配線部分に接続されている。図の例では、導線１５は銅
製のものが用いられ、固定治具１６は銅製のわに口クリ
ップが用いられている。

【００２２】次に、プラズマ処理方法を説明する。反応
室１は気密封止され、可変コンダクタンスバルブ５を開
として真空排気装置６を作動させることで所定圧力まで
減圧排気される。次いでガス源９からガス流量制御装置
８で流量が所定流量に制御されたガス、例えば酸素ガス
が反応室１に供給され、この酸素ガスを反応室１から所
定排気量で排気することで反応室１内は所定の反応圧
力、例えば０．５〜１０Torrに調節されて維持される。
この状態で電極３に高周波電源２より高周波電力を印加
することで反応室１内の酸素ガスがプラズマ化される。
この酸素ガスプラズマ中の活性な酸素原子とガラス基板
１１被処理面のフォトレジストとの反応が生じ、フォト
レジストがＣＯとなって気化されてアッシング除去され
る。この後、フォトレジストの除去により金属薄膜配線
がむき出しになった部分に酸素ガスプラズマ中の荷電粒
子がチャージアップされるが、金属薄膜配線は接地さ
れ、かつガラス基板１１内の全ての金属薄膜配線は電気
的につながれているため、金属薄膜配線部分に荷電粒子
がチャージアップして溜ることはない。したがって、ガ
ラス基板１１中の可動イオンが金属薄膜配線の下部に集
中せず、可動イオンが金属薄膜配線とガラス基板１１の
界面に析出して金属薄膜配線を押し上げるという配線不
良を起すことなくアッシング処理を行うことが可能とな
る。

【００２３】図２には、本発明の第２実施例を示す。本
実施例では基板固定用ボート２３が銅からなる導体で作
製され、各固定治具１６を接続した導線１５ｂがその基
板固定用ボート２３に接続されるようになっている。そ
して接地されている電極４に接続されて反応室１内に導
入された導線１５ａは基板固定用ボート２３に接続され
るようになっている。各導線１５ａ，１５ｂは銅製のも
のが用いられ、固定治具１６は前記と同様にわに口クリ
ップが用いられいる。ガラス基板１１を取り付けた基板
固定用ボート２３を反応室１内に設置するに際しては、
ガラス基板１１を被処理面を垂直として複数枚を基板固
定用ボート２３に取り付けた後、固定治具１６をガラス
基板１１の金属薄膜配線部分に各々接続し、さらに導線
１５ｂを基板固定用ボート２３に接続する。この状態で
基板固定用ボート２３を反応室１に搬入して設置する。
次いで導線１５ａを基板固定用ボート２３に接続する。

【００２４】上述のように、本実施例は、固定治具１６
をガラス基板１１の金属薄膜配線部分に接続する際に反
応室１の外で行うため作業性に富みスループットが向上
する。また固定治具１６をガラス基板１１の金属薄膜配
線部分に接続したのちに反応室１内に搬入、設置するた
め作業者の手が反応室１の内部に入る機会が減少するの
で異物が減り、歩留りが向上する。

【００２５】図３には、本発明の第３実施例を示す。本
実施例では、反応室１の内側に、ＲＦ電源２に接続され
た電極３と、上下に可動な接地された第１の電極２４ａ
及びその周囲に固定されて接地された第２の電極２４ｂ
とが配置されている。第２の電極２４ｂにはガラス基板
１１の金属薄膜配線部分に接続される銅製のつめ２５が
取り付けられている。

【００２６】接地された第１の電極２４ａが下った状態
でガラス基板１１が被処理面を上にしてその第１の電極
２４ａの上に設置される。次いで第１の電極２４ａが上
げられる。これにより、つめ２５がガラス基板１１に十
分な圧力で当り、つめ２５の先端がガラス基板１１上の
フォトレジストを突き破り、金属薄膜配線と電気的に接
続される。この状態でフォトレジストのアッシング除去
が行われる。このように、本実施例ではガラス基板１１
上の金属薄膜配線部分と接触する治具をつめ２５にする
ことによって平行平板型装置でのプラズマ処理が可能と
なる。

【００２７】なお、上述の各実施例において基板１１は
パイレックスガラス製のものを用いたが、シリコン等の
半導体材料製のものを用いることもできる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、被処理面に金属薄膜で形成された配線を有
し、その内部に可動イオンを含む基板のプラズマ処理に
際し、前記配線を接地するようにしたため、プラズマ中
の荷電粒子が配線部分にチャージアップして溜ることが
なく、基板内の可動イオンが金属薄膜配線と基板の界面
に析出して金属薄膜配線を押し上げる配線不良が防止さ
れて加工歩留りを向上させることができる。

【００２９】請求項２〜７記載の発明によれば、それぞ
れ上記請求項１記載の発明の効果に加えて、さらに以下
のような効果がある。

【００３０】請求項２記載の発明によれば、前記基板の
材料はパイレックスガラスとしたため、可動イオンが生
じ易い基板材料においても効果的に配線不良を防止する
ことができる。

【００３１】請求項３記載の発明によれば、前記金属薄
膜はＡｌもしくはＡｌＳｉの少なくとも何れかを含む金
属で成膜したため、多用される配線材料において配線不
良を防止することができて産業上極めて有用なプラズマ
処理方法を提供できる。

【００３２】請求項４記載の発明によれば、前記基板内
で前記配線の全てが電気的につながっているようにした
ため、配線不良の発生を確実に防止することができる。

【００３３】請求項５記載の発明によれば、前記プラズ
マ処理は、前記基板上の金属薄膜をフォトレジストをエ
ッチングマスクとしてエッチングして前記配線を形成し
たのち前記フォトレジストを除去するための酸素プラズ
マを用いたプラズマアッシングとしたため、フォトレジ
ストを用いたエッチングによる配線加工の加工歩留りの
向上を実現することができる。

【００３４】請求項６記載の発明によれば、前記プラズ
マアッシングは、酸素ガスが導入される反応室と、高周
波電源に接続された電極と、接地された電極と、導体製
の固定治具とを有し、前記固定治具の一端を前記接地さ
れた電極に導線を介して接続し他端を前記基板上の配線
部分に接続して固定し、前記両電極により前記反応室内
に酸素プラズマを生じさせて実行するものとしたため、
フォトレジスト除去のためのプラズマアッシングを容易
確実に行うことができる。

【００３５】請求項７記載の発明によれば、前記固定治
具は、先端が前記フォトレジストを突き破り前記配線部
分に接触して固定されるつめを持つようにしたため、配
線の接地を容易確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプラズマ処理方法の第１実施例に
適用する装置の構成図である。

【図２】本発明の第２実施例に適用する装置の構成図で
ある。

【図３】本発明の第３実施例に適用する装置の構成図で
ある。

【図４】従来のプラズマ処理方法に適用する装置の構成
図である。

【図５】従来方法の問題点を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 反応室 ２ 高周波電源 ３ 高周波電源に接続された電極 ４ 接地された電極 ６ 真空排気装置 ９ ガス源 １１ 基板 １３，２３ 基板固定用ボート １５，１５ａ，１５ｂ 導線 １６ 固定治具 ２５ つめ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理面に金属薄膜で形成された配線を
   有し、その内部に可動イオンを含む基板のプラズマ処理
   に際し、前記配線を接地することを特徴とするプラズマ
   処理方法。
2. 【請求項２】 前記基板の材料はパイレックスガラスで
   あることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理方
   法。
3. 【請求項３】 前記金属薄膜はＡｌもしくはＡｌＳｉの
   少なくとも何れかを含む金属で成膜されたものであるこ
   とを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理方法。
4. 【請求項４】 前記基板内で前記配線の全てが電気的に
   つながっていることを特徴とする請求項１記載のプラズ
   マ処理方法。
5. 【請求項５】 前記プラズマ処理は、前記基板上の金属
   薄膜をフォトレジストをエッチングマスクとしてエッチ
   ングして前記配線を形成したのち前記フォトレジストを
   除去するための酸素プラズマを用いたプラズマアッシン
   グであることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理
   方法。
6. 【請求項６】 前記プラズマアッシングは、酸素ガスが
   導入される反応室と、高周波電源に接続された電極と、
   接地された電極と、導体製の固定治具とを有し、前記固
   定治具の一端を前記接地された電極に導線を介して接続
   し他端を前記基板上の配線部分に接続して固定し、前記
   両電極により前記反応室内に酸素プラズマを生じさせて
   実行するものであることを特徴とする請求項５記載のプ
   ラズマ処理方法。
7. 【請求項７】 前記固定治具は、先端が前記フォトレジ
   ストを突き破り前記配線部分に接触して固定されるつめ
   を有するものであることを特徴とする請求項６記載のプ
   ラズマ処理方法。