JPH10298787A

JPH10298787A - ドライエッチング装置

Info

Publication number: JPH10298787A
Application number: JP10971797A
Authority: JP
Inventors: Takanori Gondo; 藤隆徳権
Original assignee: Shibaura Engineering Works Co Ltd
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 1997-04-25
Filing date: 1997-04-25
Publication date: 1998-11-10

Abstract

(57)【要約】【課題】短時間でエッチング特性を評価することがで
きるドライエッチング装置を提供する。【解決手段】透明材料よりなる被処理基板Ｓをエッチ
ング処理するためのエッチング室２と、エッチング処理
中の被処理基板Ｓの裏面に対して光を発するように、エ
ッチング室２の内部に配置された反射型センサー２０
と、を備えている。そして、被処理基板Ｓの表面に形成
された被エッチング膜Ｓａをエッチングする際に、反射
型センサー２０からの検出信号のオン・オフ状態が切り
替わる時点を検出することによって被エッチング膜Ｓａ
のエッチングの終了を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はドライエッチング装
置に係わり、特に、透明材料よりなる被処理基板をエッ
チング処理するためのドライエッチング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示用ガラス基板（以下、
「ＬＣＤ基板」と言う。）をエッチング処理するための
装置としてドライエッチング装置が使用されている。こ
のドライエッチング装置は、ＬＣＤ基板の表面に形成さ
れた薄膜（被エッチング膜）を減圧状態の気相中でエッ
チング処理するための装置であり、大別するとプラズマ
エッチング装置と反応性イオンエッチング装置とがあ
る。

【０００３】図９に従来のドライエッチング装置の一例
として、ダウンフロータイプのケミカルドライエッチン
グ装置（以下、「ＣＤＥ装置」と言う。）を示す。図９
において符号１は真空容器を示し、この真空容器１の内
部にエッチング室２が形成されている。エッチング室２
の内部にはエッチングテーブル３が設けられており、こ
のエッチングテーブル３の上にはＬＣＤ基板Ｓが載置さ
れている。真空容器１の底板４には排気口５が形成され
ており、この排気口５には、一端が真空ポンプ（図示を
省略）に接続された排気管６が取り付けられている。真
空容器１の天板７にはガス導入口８が形成されており、
このガス導入口８にはテフロン材料で形成された連絡配
管９が取り付けられている。この連絡配管９には石英管
１０の一端が接続されており、この石英管１０の他端に
はガス流路を備えた封止部材１１が取り付けられてい
る。石英管１０の途中には導波管１２を備えたプラズマ
発生装置１３が石英管１０を取り囲むようにして設けら
れており、このプラズマ発生装置１３によって取り囲ま
れた石英管１０の内部にプラズマ発生室１４が形成され
ている。

【０００４】さらに、真空容器１の天板７に設けられた
ガス導入口８を介してエッチング室２の内部に導入され
た活性種を、ＬＣＤ基板Ｓの表面全体にわたって均一に
供給するために、エッチング室２の上部にガス貯留室１
５を形成するようにしてシャワーノズル１６が設けられ
ている。そして、シャワーノズル１６には多数のガス噴
出口１７が形成されている。

【０００５】このような構成を備えたＣＤＥ装置におい
て、まず、排気管６及び排気口５を介して真空容器１の
内部を真空ポンプによって真空状態にする。次に、ガス
流路を備えた封止部材１１を介してエッチングガスを石
英管１０の一端から導入し、プラズマ発生装置１３の導
波管１２を介してプラズマ発生室１４にマイクロ波を照
射する。すると、プラズマ発生室１４の内部にグロー放
電が生じてプラズマＰが発生し、エッチングガスが励起
されて活性種が生成される。この活性種を石英管１０及
び連絡配管９を介してガス導入口８からガス貯留室１５
の内部に供給する。ガス貯留室１５の内部に供給された
活性種は、ガス貯留室１５とエッチング室２との圧力差
によって、ガス噴出口１７からエッチング室２の内部に
勢い良く均一に噴射される。そして、エッチング室２の
内部に供給された活性種は、エッチングテーブル３の上
に載置されたＬＣＤ基板Ｓの表面に到達してＬＣＤ基板
Ｓの表面をエッチングする。

【０００６】ところで、ドライエッチング装置によって
ＬＣＤ基板Ｓの表面の被エッチング膜をエッチング処理
する際には、被エッチング膜を全面にわたって均一にエ
ッチングし、局所的なオーバーエッチング又はアンダー
エッチングの発生を防止することが重要である。

【０００７】そこで、従来のドライエッチング装置を用
いてエッチング処理を行う際には、被エッチング膜に対
するドライエッチング装置のエッチング特性、つまり被
エッチング膜に対するエッチング速度及びエッチングプ
ロファイルを予め評価するようにしている。

【０００８】具体的には、製品用のＬＣＤ基板Ｓの被エ
ッチング膜と同じ被エッチング膜が表面に形成された測
定用のＬＣＤ基板Ｓを用意し、図１０に示したような複
数の測定点において被エッチング膜の膜厚を測定する。
ここで膜厚の測定方法としては、例えばＵＶ光を用いた
光学的な測定方法、或いは針を用いた機械的な測定方法
等がある。膜厚測定を終えたらＬＣＤ基板Ｓをドライエ
ッチング装置のエッチング室２に搬入し、所定のエッチ
ング条件の下で一定時間エッチングを実施する。ここで
のエッチング時間は、全膜厚の数十％程度がエッチング
される程度の時間として設定される。

【０００９】エッチングを終えたらＬＣＤ基板Ｓをエッ
チング室２から搬出し、図１０に示した複数の測定点に
おいてエッチング後の被エッチング膜の膜厚を測定し、
各測定点におけるエッチング前後の膜厚から各エッチン
グ量を算出する。そして、各測定点での各エッチング量
をエッチング時間で割ることによって各エッチング速度
を算出し、各エッチング速度の平均値を求めることによ
って基板全体での平均のエッチング速度を求める。一
方、エッチングの面内均一性については、例えば、全測
定点のうちの最大のエッチング速度をＲ、最小のエッチ
ング速度をｒとして、（Ｒ−ｒ）／（Ｒ＋ｒ）を求める
ことによって面内均一性を評価する。

【００１０】そして、ドライエッチング装置のエッチン
グ特性の評価結果が所定の条件を満たしている場合に
は、上記の如くして求められた平均のエッチング速度に
基づいて、製品用のＬＣＤ基板Ｓをエッチング処理する
ために必要となるエッチング時間を決定する。

【００１１】ここで、製品用のＬＣＤ基板Ｓをエッチン
グ処理する場合には、被エッチング膜は全厚にわたって
所定のパターンにてエッチングされる。そこで、エッチ
ング時間を決定する際には、被エッチング膜の全厚を過
不足なくエッチングするために必要な時間としてエッチ
ング時間が決定される。つまり、被エッチング膜のアン
ダーエッチング或いはオーバーエッチングが生じないよ
うにエッチング時間が決定される。

【００１２】一方、エッチング特性の評価結果が所定の
条件を満たしていない場合には、エッチングガス流量の
調節等を行なって評価結果が所定の条件を満たすまでプ
ロセスの最適化を実施する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のドラ
イエッチング装置においては、エッチング特性を評価す
るために被エッチング膜の膜厚をエッチング前及びエッ
チング後の少なくとも二度測定する必要があり、測定に
長時間を要するという問題があった。特に、近年ＬＣＤ
基板の大型化がさらに進んだため、エッチング特性を評
価する際の膜厚測定点の数が多くなり、このため、エッ
チング特性評価に要する時間がさらに長くなっている。

【００１４】エッチング特性評価はドライエッチング装
置の初期の立ち上げの際に実施するものであるから、エ
ッチング特性評価に時間がかかると初期立ち上げの時間
が長くなってしまい、このためドライエッチング装置の
稼働率が低下し、ひいてはＬＣＤパネルの高価格化を招
いてしまう。

【００１５】そこで、本発明の目的は、短時間でエッチ
ング特性を評価することができるドライエッチング装置
を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明によ
るドライエッチング装置は、透明材料よりなる被処理基
板をエッチング処理するためのエッチング室と、エッチ
ング処理中の前記被処理基板の裏面に対して光を発する
ように、前記エッチング室の内部に配置された反射型セ
ンサーと、を備え、前記被処理基板の表面に形成された
被エッチング膜をエッチングする際に、前記反射型セン
サーからの検出信号のオン・オフ状態が切り替わる時点
を検出することによって前記被エッチング膜のエッチン
グの終了を検出するようにしたことを特徴とする。

【００１７】請求項２記載の発明によるドライエッチン
グ装置は、透明材料よりなる被処理基板をエッチング処
理するためのエッチング室と、前記エッチング室の内部
に配置され、発光素子及び受光素子を有する透過型セン
サーと、を備え、エッチング処理中の前記被処理基板の
表面又は裏面に対して前記発光素子から光を発するよう
に、前記発光素子と前記受光素子とを前記被処理基板を
間に挟んで対向するように配置し、前記被処理基板の表
面に形成された被エッチング膜をエッチングする際に、
前記透過型センサーからの検出信号のオン・オフ状態が
切り替わる時点を検出することによって前記被エッチン
グ膜のエッチングの終了を検出するようにしたことを特
徴とする。

【００１８】請求項３記載の発明によるドライエッチン
グ装置は、前記被処理基板の全体を検出対象とするため
に前記反射型センサー又は前記透過型センサーが複数設
置されていることを特徴とする。

【００１９】請求項４記載の発明によるドライエッチン
グ装置は、複数の前記反射型センサー又は複数の前記透
過型センサーからの各検出信号に基づいて基板上の各検
出位置における各エッチング所要時間を決定し、各検出
位置における前記被エッチング膜のエッチング前の各膜
厚と、各検出位置における各エッチング所要時間とから
各検出位置における各エッチング速度を算出する演算装
置と、前記演算装置で算出された各エッチング速度に基
づいてエッチングプロファイルを作成して表示するプロ
ファイル表示装置と、をさらに備えたことを特徴とす
る。

【００２０】請求項５記載の発明によるドライエッチン
グ装置は、前記被処理基板を載置するためのエッチング
テーブルを前記エッチング室の内部に設け、前記エッチ
ングテーブルの表面に前記反射型センサー又は前記透過
型センサーを埋設したことを特徴とする。

【００２１】請求項６記載の発明によるドライエッチン
グ装置は、前記被処理基板は液晶表示用ガラス基板であ
ることを特徴とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】第１実施形態以下、本発明の第１実施形態によるドライエッチング装
置について図面を参照して説明する。なお、図９に示し
た従来のドライエッチング装置と同一部材には同一符号
を付して説明する。

【００２３】図１は本実施形態によるドライエッチング
装置の概略構成を示した縦断面図であり、図１において
符号１は真空容器を示し、この真空容器１の内部にエッ
チング室２が形成されている。エッチング室２の内部に
はエッチングテーブル３が設けられており、このエッチ
ングテーブル３の上には被処理基板であるＬＣＤ基板Ｓ
が載置されている。真空容器１の底板４には排気口５が
形成されており、この排気口５には、一端が真空ポンプ
（図示を省略）に接続された排気管６が取り付けられて
いる。真空容器１の天板７にはガス導入口８が形成され
ており、このガス導入口８にはテフロン材料で形成され
た連絡配管９が取り付けられている。この連絡配管９に
は石英管１０の一端が接続されており、この石英管１０
の他端にはガス流路を備えた封止部材１１が取り付けら
れている。石英管１０の途中には導波管１２を備えたプ
ラズマ発生装置１３が石英管１０を取り囲むようにして
設けられており、このプラズマ発生装置１３によって取
り囲まれた石英管１０の内部にプラズマ発生室１４が形
成されている。

【００２４】また、真空容器１の天板７に設けられたガ
ス導入口８を介してエッチング室２の内部に導入された
活性種を、ＬＣＤ基板Ｓの表面全体にわたって均一に供
給するために、エッチング室２の上部にガス貯留室１５
を形成するようにしてシャワーノズル１６が設けられて
いる。そして、シャワーノズル１６には多数のガス噴出
口１７が形成されている。

【００２５】さらに、本実施形態によるドライエッチン
グ装置においては、エッチングテーブル３の表面に複数
の反射型センサー２０が埋設されており、これらの反射
型センサー２０はＬＣＤ基板Ｓの裏面に対して光を発す
るように配置されている。また、複数の反射型センサー
２０は、図２に示したようにエッチングテーブル３の全
面にわたって均一に配設されており、ＬＣＤ基板Ｓの全
体を検出できるようになっている。

【００２６】各反射型センサー２０の各信号ライン２１
は演算装置２２に接続されており、さらに、演算装置２
２は信号ライン２３によってプロファイル表示装置２４
に接続されている。また、図３（ａ）、（ｂ）に示した
ように反射型センサー２０は発光素子２５及び受光素子
２６を備えている。なお、図３（ａ）、（ｂ）において
符号ＳａはＬＣＤ基板Ｓの表面に形成された被エッチン
グ膜である。

【００２７】次に、本実施形態のドライエッチング装置
によるエッチング処理の手順について説明する。

【００２８】ＬＣＤ基板Ｓをエッチング処理する際に
は、まず初めに排気管６及び排気口５を介して真空容器
１の内部を真空ポンプによって真空状態にする。次に、
ガス流路を備えた封止部材１１を介してエッチングガス
を石英管１０の一端から導入し、プラズマ発生装置１３
の導波管１２を介してプラズマ発生室１４にマイクロ波
を照射する。すると、プラズマ発生室１４の内部にグロ
ー放電が生じてプラズマＰが発生し、エッチングガスが
励起されて活性種が生成される。この活性種を石英管１
０及び連絡配管９を介してガス導入口８からガス貯留室
１５の内部に供給する。ガス貯留室１５の内部に供給さ
れた活性種は、ガス貯留室１５とエッチング室２との圧
力差によって、ガス噴出口１７からエッチング室２の内
部に勢い良く均一に噴射される。

【００２９】そして、エッチング室２の内部に供給され
た活性種は、エッチングテーブル３の上に載置されたＬ
ＣＤ基板Ｓの表面に到達してＬＣＤ基板Ｓの表面に形成
されている被エッチング膜Ｓａをエッチングする。ここ
で、被エッチング膜Ｓａとしては光を反射する膜が対象
となり、例えば各種の金属が挙げられ、より具体的には
Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ等が挙げられる。

【００３０】次に、本実施形態によるドライエッチング
装置の初期立ち上げのときに実施されるエッチング特性
評価の際の作用について説明する。

【００３１】まず初めに、製品用のＬＣＤ基板Ｓの被エ
ッチング膜Ｓａと同じ材料で形成され且つ同じ厚さを有
する被エッチング膜Ｓａが表面に形成された測定用のＬ
ＣＤ基板Ｓを用意する。ここで、被エッチング膜Ｓａの
厚さは基板全面にわたって均一ではなく、不均一である
と仮定する。

【００３２】次に、測定用のＬＣＤ基板Ｓをエッチング
室２に搬入する前に、図２に示した複数の反射型センサ
ー２０の各検出位置に対応する基板上の各位置において
被エッチング膜Ｓａの各膜厚を測定し、測定データを演
算装置２２に入力しておく。このようにしてエッチング
前の被エッチング膜Ｓａの膜厚測定が終わったら、ＬＣ
Ｄ基板Ｓをエッチング室２内に搬入し、エッチングテー
ブル３の上に載置する。

【００３３】次に、製品用のＬＣＤ基板Ｓをエッチング
処理する場合と同じ条件の下で測定用のＬＣＤ基板Ｓの
表面の被エッチング膜Ｓａをエッチングする。このエッ
チングの際には反射型センサー２０を常時作動状態とし
て、エッチング処理中のＬＣＤ基板Ｓの裏面に対して発
光素子２５から光を常時発している状態とする。

【００３４】図３（ａ）に示したように、ＬＣＤ基板Ｓ
の表面に被エッチング膜Ｓａがある場合には、発光素子
２５から発せられた光は被エッチング膜Ｓａによって反
射され、反射された光は受光素子２６によって検出され
るので、この場合には反射型センサー２０はオン状態で
ある。そして、被エッチング膜Ｓａのエッチングが進行
してその全厚がエッチングされた場合には、図３（ｂ）
に示したように、発光素子２５から発せられた光は被エ
ッチング膜Ｓａによって反射されないので、受光素子２
６は反射光を検出することがなく、この場合には反射型
センサー２０はオフ状態となる。

【００３５】エッチング処理中の各反射型センサー２０
からの信号は信号ライン２１を通して演算装置２２に伝
送され、この演算装置２２は各反射型センサー２０のオ
ン状態がオフ状態に切り替わる時点を検出する。ここ
で、説明の便宜上、各反射型センサー２０による基板上
の各検出位置を図４に示した１から５までの位置とすれ
ば、演算装置２２による検出結果は例えば図５に示した
ようなものとなる。つまり、被エッチング膜Ｓａのエッ
チング前の初期膜厚は検出位置毎に異なり、しかも、各
検出位置におけるエッチング速度がそれぞれ異なるため
に、被エッチング膜Ｓａをその全厚にわたってエッチン
グするために要する時間は検出位置毎に異なっている。

【００３６】演算装置２２は、さらに、基板上の各検出
位置における被エッチング膜のエッチング前の各膜厚
と、各検出位置における各エッチング所要時間とから各
検出位置における各エッチング速度を算出する。また、
演算装置２２は、算出された各エッチング速度から平均
のエッチング速度を算出し、さらに、エッチング速度の
基板面内均一性を算出する。演算装置２２による各種の
計算結果は信号ライン２３を通してプロファイル表示装
置２４に伝送される。

【００３７】プロファイル表示装置２４は、演算装置２
２から伝送された各検出位置の各エッチング速度に基づ
いて、図６に示したようなエッチングプロファイルのグ
ラフを作成して表示する。なお、図６はＸ−Ｙグラフに
よってエッチングプロファイルを表示する場合を示して
いるが、例えば３次元表示によって立体的にエッチング
プロファイルを表示することもできる。

【００３８】次に、測定用のＬＣＤ基板Ｓとして、被エ
ッチング膜Ｓａの厚さが基板全面にわたって均一であり
且つその厚さが製品用のＬＣＤ基板Ｓの被エッチング膜
Ｓａの厚さと同じであるＬＣＤ基板Ｓを使用する場合に
ついて説明する。

【００３９】このような場合には、被エッチング膜Ｓａ
のエッチング前の初期膜厚を測定することなく、ＬＣＤ
基板Ｓを直ちにエッチング室２に搬入して上記と同様の
手順によってエッチングを実施する。

【００４０】そして、演算装置２２は、基板上の各検出
位置における各エッチング所要時間を決定すると共に、
各エッチング所要時間からエッチング速度の基板面内均
一性を算出する。ここで、被エッチング膜Ｓａの初期膜
厚は基板全面にわたって均一であるから、各検出位置に
おける各エッチング所要時間さえ分かれば、初期膜厚の
実際の値が分からなくともエッチング速度の基板面内均
一性を算出することができる。

【００４１】また、被エッチング膜Ｓａの初期膜厚の実
際の値が分からない場合には基板上の各検出位置におけ
る各エッチング速度を算出することはできないが、この
被エッチング膜Ｓａは製品用のＬＣＤ基板Ｓの被エッチ
ング膜Ｓａと同じ膜厚を有しているので、各エッチング
速度が不明であっても、製品用のＬＣＤ基板Ｓの実際の
エッチング処理におけるエッチング時間を決定すること
ができる。なお、初期膜厚の実際の値が既知である場合
には、各エッチング所要時間から基板上の各検出位置に
おける各エッチング速度を算出できることは言うまでも
ない。

【００４２】さらに、本実施形態によるドライエッチン
グ装置においては、装置のエッチング特性を評価すると
きばかりでなく、製品用のＬＣＤ基板Ｓを実際にエッチ
ングする際においても、反射型センサー２０によってエ
ッチング状態を随時モニタリングすることが可能であ
る。そして、例えば複数の反射型センサー２０の全数の
うち、予め決められた所定数の反射型センサー２０がオ
フとなった時点をエッチングの終了時点とすることがで
きる。また、反射型センサー２０からの信号により決定
されたエッチング終了時点と、上述したエッチング特性
評価によって決定されたエッチング終了時点とを併用し
てエッチングの終了を判定することによって、オーバー
エッチング或いはアンダーエッチングのない良好なエッ
チング処理を実施することができる。

【００４３】以上述べたように本実施形態によるドライ
エッチング装置によれば、エッチング特性を評価する際
には、被エッチング膜の膜厚が均一であれば膜厚測定を
行う必要がなく、また膜厚が不均一であってもエッチン
グ前に膜厚測定を１回行うだけでよく、しかも、エッチ
ング処理を行いながら基板上の各検出位置における各エ
ッチング所要時間を随時測定することができる。このた
め、エッチング特性評価に要する時間を従来に比べて大
幅に短縮することが可能であり、ドライエッチング装置
の初期立ち上げ時のプロセスの最適化を短時間で行うこ
とができる。また、ドライエッチング装置のハード面で
の最適化を行う場合でも迅速に対処することができる。

【００４４】また、本実施形態によるドライエッチング
装置によれば、反射型センサー２０からの検出信号を演
算装置２２に伝送し、この演算装置２２の演算結果をプ
ロファイル表示装置２４に伝送するようにしたので、エ
ッチング速度、面内均一性、エッチングプロファイルと
いったエッチング特性の評価結果を直ちに得ることがで
きるばかりでなく、評価結果を視覚情報として直ちに知
ることができる。

【００４５】さらに、本実施形態によるドライエッチン
グ装置によれば、測定用のＬＣＤ基板Ｓに形成された被
エッチング膜Ｓａをその全厚にわたってエッチングする
ことによってエッチング特性を評価することができるの
で、この被エッチング膜Ｓａの厚さ及び材質を製品用の
場合と同一にすることによって、製品用のＬＣＤ基板Ｓ
における実際のエッチング特性に限りなく近い値を得る
ことが可能である。一方、従来のドライエッチング装置
においては、測定用のＬＣＤ基板に形成された被エッチ
ング膜の全膜厚の数十％程度をエッチングして残った膜
の厚さを測定する必要があるので、本実施形態によるド
ライエッチング装置のように実際のエッチング特性に限
りなく近い値を得ることはできない。

【００４６】また、本実施形態によるドライエッチング
装置によれば、測定用のＬＣＤ基板Ｓの被エッチング膜
Ｓａの厚さ及び材質を製品用の場合と同一することによ
って、基板上の各位置における実際のプロセスでのエッ
チング終了までの時間（エッチング所要時間）を得るこ
とができるので、製品用のＬＣＤ基板Ｓに対する実際の
プロセスにおいて、基板上の任意の位置でのエッチング
終了をジャストエッチングとして設定することが可能で
あり、実際のプロセスでのプロセスマージンを大きくす
ることができる。

【００４７】また、本実施形態によるドライエッチング
装置によれば、製品用のＬＣＤ基板Ｓをエッチングする
際においても、反射型センサー２０によってエッチング
状態を随時モニタリングすることが可能であるので、オ
ーバーエッチング或いはアンダーエッチングのない良好
なエッチング処理を実施することができる。

【００４８】第２実施形態次に、本発明の第２実施形態について図面を参照して説
明する。なお、本実施形態は、上記第１実施形態におけ
る反射型センサーに代えて透過型センサーを設けたもの
である。以下の説明においては、上記第１実施形態と同
一部材には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【００４９】図７に示したように本実施形態によるドラ
イエッチング装置は、発光部２０ａと受光部２０ｂとか
らなる複数の透過型センサーを備えている。受光部２０
ｂは、上記第１実施形態での反射型センサーと同様に、
図２に示した配置にてエッチングテーブル３の表面に埋
設されており、一方、発光部２０ａは真空容器１の天板
７の内側表面に埋設されている。発光部２０ａと受光部
２０ｂとはＬＣＤ基板Ｓを間に挟んで対向するように同
一鉛直線上に配置されており、さらに、シャワーノズル
１６のガス噴出口１７も同一鉛直線上に位置している。

【００５０】また、図８（ａ）、（ｂ）に示したよう
に、発光部２０ａは発光素子２５を有しており、受光部
２０ｂは受光素子２６を有している。

【００５１】なお、発光部２０ａ及び受光部２０ｂの設
置位置を上下逆にすることも可能であり、この場合には
ＬＣＤ基板Ｓの裏面に対して光が発せられることにな
る。

【００５２】次に、本実施形態によるドライエッチング
装置の作用について説明する。なお、上記第１実施形態
の作用と共通する部分については説明を省略する。

【００５３】被エッチング膜Ｓａをエッチングする際に
は、発光部２０ａ及び受光部２０ｂを常時作動状態とし
ておく。発光部２０ａの発光素子２５から発せられた光
は、シャワーノズル１６のガス噴出口１７を通過してエ
ッチング処理中のＬＣＤ基板Ｓの表面に到達する。

【００５４】図３（ａ）に示したように、ＬＣＤ基板Ｓ
の表面に被エッチング膜Ｓａがある場合には、発光素子
２５から発せられた光は被エッチング膜Ｓａによって反
射されるので、この場合には受光素子２６は光を検知せ
ず、透過型センサーはオフの状態にある。なお、本実施
形態によるドライエッチング装置によってエッチングさ
れる被エッチング膜としては、全く光を透過しない膜又
は半透明の膜が対象となり、例えば各種の金属が挙げら
れ、より具体的にはＡｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ等が挙げられ
る。

【００５５】そして、被エッチング膜Ｓａのエッチング
が進行してその全厚がエッチングされた場合には、図３
（ｂ）に示したように、発光素子２５から発せられた光
は被エッチング膜Ｓａによって反射されないので、光は
ＬＣＤ基板Ｓを透過した後に受光部２０ｂに到達する。
受光部２０ｂに到達した光は受光素子２６によって検出
され、これによって透過型センサーがオン状態となる。
なお、透過型センサーからの検出信号の処理方法は上記
第１実施形態と同様である。

【００５６】本実施形態によるドライエッチング装置に
よっても、上記第１実施形態によるドライエッチング装
置と同様の効果を得ることができる。

【００５７】なお、上述した第１及び第２実施形態にお
いてはドライエッチング装置のうちのケミカルドライエ
ッチング装置（ＣＤＥ装置）を例に挙げて説明したが、
本発明の適用範囲はＣＤＥ装置に限られるものではな
く、例えばエッチング室の内部においてプラズマを生成
する形式のものも含めて各種のドライエッチング装置に
適用することができる。

【００５８】また、上記第１及び第２実施形態において
は被処理基板としてＬＣＤ基板を例として説明したが、
本発明によるドライエッチング装置によって処理するこ
とができる被処理基板はＬＣＤ基板に限られるものでは
なく、発光素子２６から発せられた光を透過し得る透明
材料によって形成された被処理基板であれば処理するこ
とができる。

【００５９】

【発明の効果】以上述べたように本発明によるドライエ
ッチング装置によれば、反射型センサー又は透過型セン
サーによって被エッチング膜のエッチングの終了を検出
するようにしたので、エッチング特性評価を短時間で行
うことが可能であり、このため、装置の初期立ち上げ時
のプロセスの最適化を短時間で行うことができる。ま
た、実際のエッチングプロセスにおいても、反射型セン
サー又は透過型センサーによってエッチング状態を随時
モニタリングすることが可能であるので、オーバーエッ
チング或いはアンダーエッチングのない良好なエッチン
グ処理を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態によるドライエッチング
装置の概略構成を示した縦断面図。

【図２】本発明の第１実施形態によるドライエッチング
装置の反射型センサーの配置を説明するための斜視図。

【図３】本発明の第１実施形態によるドライエッチング
装置における作用を説明するための部分断面図であり、
（ａ）はＬＣＤ基板表面に被エッチング膜がある場合を
示し、（ｂ）は被エッチング膜がない場合を示してい
る。

【図４】本発明の第１実施形態によるドライエッチング
装置の作用を説明するために、反射型センサーによる基
板上の各検出位置を簡略的に示した図。

【図５】本発明の第１実施形態によるドライエッチング
装置の演算装置２２による検出結果の一例を示したグラ
フ。

【図６】本発明の第１実施形態によるドライエッチング
装置のプロファイル表示装置による表示結果の一例を示
したグラフ。

【図７】本発明の第２実施形態によるドライエッチング
装置の概略構成を示した縦断面図。

【図８】本発明の第２実施形態によるドライエッチング
装置における作用を説明するための部分断面図であり、
（ａ）はＬＣＤ基板表面に被エッチング膜がある場合を
示し、（ｂ）は被エッチング膜がない場合を示してい
る。

【図９】従来のドライエッチング装置の一例として、ケ
ミカルドライエッチング装置の概略構成を示した縦断面
図。

【図１０】従来のドライエッチング装置のエッチング特
性を評価する際の膜厚測定点の一例を示した図。

【符号の説明】

１真空容器２エッチング室３エッチングテーブル２０反射型センサー２０ａ透過型センサーの発光部２０ｂ透過型センサーの受光部２１、２３信号ライン２２演算装置２４プロファイル表示装置２５発光素子２６受光素子ＳＬＣＤ基板Ｓａ被エッチング膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明材料よりなる被処理基板をエッチング
処理するためのエッチング室と、エッチング処理中の前記被処理基板の裏面に対して光を
発するように、前記エッチング室の内部に配置された反
射型センサーと、を備え、前記被処理基板の表面に形成された被エッチング膜をエ
ッチングする際に、前記反射型センサーからの検出信号
のオン・オフ状態が切り替わる時点を検出することによ
って前記被エッチング膜のエッチングの終了を検出する
ようにしたことを特徴とするドライエッチング装置。
【請求項２】透明材料よりなる被処理基板をエッチング
処理するためのエッチング室と、前記エッチング室の内部に配置され、発光素子及び受光
素子を有する透過型センサーと、を備え、エッチング処理中の前記被処理基板の表面又は裏面に対
して前記発光素子から光を発するように、前記発光素子
と前記受光素子とを前記被処理基板を間に挟んで対向す
るように配置し、前記被処理基板の表面に形成された被エッチング膜をエ
ッチングする際に、前記透過型センサーからの検出信号
のオン・オフ状態が切り替わる時点を検出することによ
って前記被エッチング膜のエッチングの終了を検出する
ようにしたことを特徴とするドライエッチング装置。
【請求項３】前記被処理基板の全体を検出対象とするた
めに前記反射型センサー又は前記透過型センサーが複数
設置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２
に記載のドライエッチング装置。
【請求項４】複数の前記反射型センサー又は複数の前記
透過型センサーからの各検出信号に基づいて基板上の各
検出位置における各エッチング所要時間を決定し、各検
出位置における前記被エッチング膜のエッチング前の各
膜厚と、各検出位置における各エッチング所要時間とか
ら各検出位置における各エッチング速度を算出する演算
装置と、前記演算装置で算出された各エッチング速度に基づいて
エッチングプロファイルを作成して表示するプロファイ
ル表示装置と、をさらに備えたことを特徴とする請求項
３記載のドライエッチング装置。
【請求項５】前記被処理基板を載置するためのエッチン
グテーブルを前記エッチング室の内部に設け、前記エッチングテーブルの表面に前記反射型センサー又
は前記透過型センサーを埋設したことを特徴とする請求
項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のドライエッチ
ング装置。
【請求項６】前記被処理基板は液晶表示用ガラス基板で
あることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか
一項に記載のドライエッチング装置。