JPWO2004075278A1 - 液相エッチング方法および液相エッチング装置 - Google Patents
液相エッチング方法および液相エッチング装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2004075278A1 JPWO2004075278A1 JP2005502805A JP2005502805A JPWO2004075278A1 JP WO2004075278 A1 JPWO2004075278 A1 JP WO2004075278A1 JP 2005502805 A JP2005502805 A JP 2005502805A JP 2005502805 A JP2005502805 A JP 2005502805A JP WO2004075278 A1 JPWO2004075278 A1 JP WO2004075278A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- processed
- liquid phase
- etching
- phase etching
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005530 etching Methods 0.000 title claims abstract description 184
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 86
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 169
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 40
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 31
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 43
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 39
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 29
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 29
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 25
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 23
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 20
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 19
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 18
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 15
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 11
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 claims description 9
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims description 9
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 8
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 5
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 28
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 42
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 22
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 18
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 16
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 14
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 12
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 10
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 239000010408 film Substances 0.000 description 8
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 6
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 4
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 4
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000005459 micromachining Methods 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 2
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 2
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3105—After-treatment
- H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
- H01L21/31144—Etching the insulating layers by chemical or physical means using masks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3105—After-treatment
- H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
- H01L21/31105—Etching inorganic layers
- H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
- H01L21/321—After treatment
- H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
- H01L21/32133—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only
- H01L21/32134—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by liquid etching only
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
- H01L21/321—After treatment
- H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
- H01L21/32139—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer using masks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
- H01L21/67075—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
- H01L21/6708—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching using mainly spraying means, e.g. nozzles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Weting (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
Description
図9を参考に簡単に説明すると、真空チェンバー1には真空を作り出すための真空ポンプ2が接続されている。真空チェンバー1内に被処理物、例えばシリコンウエーハ3を載置し、所望のガスを導入したのち、プラズマ4を発生させ、被処理物の表面と相互作用を発生させ、被処理物を処理する。図9では被処理物をエッチングする。
なお、特開平9−27654号公報に示すように、従来のエッチングは、液体中に固体試料を浸して処理することが多かった。しかしながら、液体中でのエッチングは、エッチングの処理速度は十分速いものの、エッチングが等方的に行われてしまう欠点があり、微細な加工には適さないとされている。
エッチングにプラズマを用いる理由は、微細化な加工における高精度化の要求に応えるため、エッチングの異方性を可能にするためである。
しかしながら、プラズマをエッチングに用いると、加工速度が犠牲になってしまう。その結果、半導体産業分野では典型的には1枚のウエーハを処理するのに10分ほどの時間がかかっていた。
本発明のエッチング方法はまた、真空槽に設置された被処理物に、ノズル機構を用いて化学反応性液体を吹き付けるものであって、被処理物を加工する際の前記真空の程度が、液体がジェット噴射された際に音速を越えて衝撃波などが発生することを防止するに十分な真空度とすることを特徴とする。
本発明のエッチング方法は、さらに、吹き出された液体の粒子に電荷を加えて、加工の対象物である前記固体もしくは固体の集合体あるいはジェル状の物体の表面に荷電された液体粒子を電界もしくは磁界で加速誘引あるいは減速し衝突させることを特徴とする。
本発明のエッチング方法は、さらにまた、固体もしくは固体の集合体の一部の表面を樹脂材料などで覆ってマスクとし、マスクから露出した部分に化学反応性液体を吹き付けて固体もしくは固体の集合体を選択的に加工することを特徴とする。
本発明のエッチング装置は、被処理物を保持する機構と保持された被処理物に化学反応性液体を吹き付ける為のノズル構造を有することを特徴とする。
本発明の液相エッチング方法と液相エッチング装置を用いることで、エッチング速度を大幅に向上させることが出来る。
図2A−2Dは、本発明の実施の形態に係る他の処理工程を示す工程図。
図3A−3Cは、本発明の実施の形態に係る他の処理工程を示す工程図。
図4は、本発明の実施の形態に係る液相エッチング装置の概念断面図。
図5は、本発明の実施の形態に係るさらに他の液相エッチング装置の概念断面図。
図6は、本発明の実施の形態係るさらに他の液相エッチング装置の概念断面図。
図7は、本発明の実施の形態に係る別の液相エッチング装置の概念断面図。
図8は、本発明の実施の形態に係る別の液相エッチング装置の概念断面図。
図9は、従来のプラズマエッチング装置の構造断面図。
超高速で液滴を衝突させることができるシステムでは、液滴が衝突する際に、被処理物の極表面でプラズマが発生する効果もあり、本発明の特徴をより顕著に発揮出来る。
本発明は、プラズマを用いる現行の「エッチング工程」を処理能力の高い液相での処理に転換することを可能にするものであり、その結果、生産性は数倍から一桁向上する。半導体産業は、製造装置への莫大な投資を必要とする。その投資に見合うチップ単価を実現することが大変困難であり、所謂シリコンサイクルへの対応が極めて難しい産業である。従って、エッチングの処理時間が一桁向上させることが出来れば、生産性が向上し、産業構造を一変させることが期待される。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。尚、各図において、基本的な機能を同一とする箇所には同一番号を付している。
(実施の形態)
本発明の一実施の形態を、実施例1を用いて説明する。図1は、実施の形態に用いる液相エッチング装置を説明する図である。以下、図1を参照しながら、実施例1に係るエッチング装置の概略を説明する。真空チェンバー10には真空を作り出すための真空ポンプ20が接続されている。真空チェンバー10内に、保持台40と複数のノズル50が設置される。保持台40は、固体もしくは固体の集合体あるいはジェル状の物体などの被処理物30を保持できる。ノズル50は、所望の液体を供給する液体供給装置60に接続されており、被処理物30に化学反応性の液体70を粒子状にして吹き付けることが出来る。 被処理物30をエッチング出来る種々の液体70の内から、それぞれの被処理物に適した溶剤を選択して使用する。
真空槽をおよそ1E−3 Torrより高い真空度(即ち、低圧力)に保ち、ノズル50から時速1000km以上の速度で液体70を吹き付ける。吹き付けられた液体70は被処理物表面31に付着すると同時にエッチングが行われる。
被処理物表面31での液体70のヌレ性が悪い場合には、界面活性剤供給装置80の吹付け部81から界面活性剤を非処理物表面に吹き付ける。界面活性剤の吹きつけは、液体70の吹きつけの前でも良いし、同時でもあってもよく、あるいは液体70を吹付けた直後であってもよい。界面活性剤が存在することによって、液体70が被処理物表面31に行き渡り、エッチングが均一に行われる。
一例として、液体70を時速1万キロメートル以上の速度に加速して被処理物30に到達させると、一部の液体成分が高いエネルギーを得てプラズマ化することがある。発生するプラズマは、被処理物表面31を活性化させ、エッチング処理速度をさらに加速させる効果がある。
ここで、ノズル50の耐腐食性加工に関して説明する。
ノズルを作製する為の材料は必ずしも耐腐食性に優れた物質であるとは限らない。耐腐食性が十分でない材料を用いてノズルを作製する場合には、ノズルの加工に適した物質を用いてノズルの母体形状を形成し、エッチング用液体に直接触れる表面を耐腐食性の物質で被覆する必要がある。その被覆処理は、直接、所望の耐腐食性物質を主体としたプラズマをノズル表面に照射するか、もしくは、母体の物質と反応して耐腐食性のある物質を生成するプラズマをノズルの表面に照射するというものである。ノズル表面に耐腐食性物質を被覆することによって、使用するエッチング液に対する耐腐食性を大幅に向上する事が可能となる。
次に、本発明の実施の形態の他の処理工程について実施例2を用いて説明する。図2A−2D、図3A−3Cおよび図4は実施例2を説明する。 図2A−2Dは実施例2に係るフォトレジストをマスクとし被処理物として半導体を用いた場合の処理を示す工程図、図3A−3Dは実施例2に係る被覆物質をマスクとし被処理物として半導体を用いた場合の処理を示す工程図、図4は実施例2に係る被処理物として半導体を用いた場合のエッチング装置を説明する図である。
以下に、被処理物30に微細な加工を施す一例として、微細加工の中で最も先端的な半導体装置の加工プロセスについて説明する。
半導体の加工は2002年において、既に0.25ミクロンよりも超微細な加工が一般である。従って、これをエッチング処理する液体70の微粒子の大きさは0.2ミクロンよりも小さい必要がある。なお、微粒子の大きさは、加工の対象となる寸法を決定する要因(クリティカルディメンジョン)よりも小さければよいので、必要とされる加工精度が大きなものであれば、それにあわせた粒子の大きさを選ぶ事ができる。実施例2では、0.2ミクロンよりも小さな微粒子を形成するためのノズル50や、図4に示すように、より高速の液体微粒子を形成する為の超音速ノズル(Supersonic Nozzle)51を具備したエッチング装置を使用する。なお、本願において超音速ノズルは、液体微粒子を時速1000km以上の速度で吹き付ける。より好ましくは、液体微粒子を時速3000km以上の速度に加速して吹きつける。
図2を参照しながら、加工の対象となる半導体基板を説明する。半導体基板の一例として、ここでは半導体素子を形成するに必要な物質の薄膜100を形成したシリコンウエーハ90を用いる。加工の対象となる半導体基板は、シリコン基板や、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、希土類の酸化膜、アルミや銅などの金属膜を形成したシリコン基板などである。
被処理材料の薄膜100をエッチングするための液体は、色々考えられるが、加工の対象となる半導体基板の材料に適した溶剤を選択して使用する。
真空チェンバー10内の真空度はおよそ1E−3 Torrより高い真空度に保ち、ノズル50からおよそ時速1000km以上の速度で液体70を吹き付ける。吹き付けられた液体が被処理物表面31に付着すると同時にエッチングが行われる。被処理物表面31と液体70の関係で界面活性剤を利用する事によって液体が被処理物表面31に行き渡り均質なエッチングに効果を発揮する。被処理物表面31での液体70のヌレ性が悪い場合には、界面活性剤を非処理物表面に吹き付けることによって、液体70が被処理物の表面31の全体に行き渡り、エッチングが均一に行われる。
一例であるが、時速およそ1万kmを超える高速で液体70が被処理物に到達すると、一部の液体成分が高いエネルギーを得てプラズマ化する事がある。このようにして発生するプラズマは被処理物表面を活性化させ、エッチング速度を一層加速させる効果がある。
半導体装置を製造するにあたって、0.25ミクロンよりもさらに微細な0.1ミクロンの寸法で加工を行うことが必要な場合がある。その際は、図2Bに示すように、薄膜100の上にフォトレジスト110を形成し、それをマスクとして用い、所謂リソグラフィ方法によって、所望のパターンおよび寸法での処理を実現することが出来る。その際に、液相エッチングに対する耐腐食性をフォトレジストに与えるために、図2Bに示すように、フォトレジスト110の表面をプラズマ120で予めプラズマ処理する事が好ましい。
有機物で構成されるフォトレジストの表面をプラズマで処理すると、その表面で有機物の重合反応などがおきる。その反応により有機物表面の架橋などが進行することにより、図2Cに示すように、耐腐食性のフォトレジスト111を得る事ができる。プラズマ120は、希ガスによるプラズマの場合や、フォトレジスト110を構成する物質との相互作用や、使用する溶剤、酸、アルカリなどのエッチング液70との相互作用を考慮して最適なプラズマを決定する事ができる。
使用する溶剤や酸、アルカリ等のエッチング液70の組み合わせによっては、主に有機物で構成されるフォトレジスト110ではどうしても十分な耐腐食性が得られない場合が出てくる。
その際は、図3に示すように、十分な耐腐食性を有する物質によって構成される被覆物質130を、被処理物100の表面に被着させ、この被覆物質130をマスクにして液相エッチングを実施する。なお、実施例2では、被処理物はシリコン基板90の表面に形成した薄膜100に相当する。
最初に、フォトレジスト110をマスクに、被覆物質130をエッチングできる溶剤や酸、アルカリなどのエッチング液70を用いて、被覆物質130をエッチングする。
その後、パターニングされた被覆物質131をマスクにして、図4に示すように、真空チェンバー10内で、被処理物100をエッチングする為の溶剤や酸、アルカリなどのエッチング液70を超音速ノズル51から吹き付けて被処理物100を液相エッチングし、所望の加工を施す。なお、真空チェンバー10内の真空槽は1E−3 Torrより高い真空度(即ち、低圧力)に保ち、ノズル50から時速1000km以上の速度で液体70を吹き付ける。上記のように真空度を保つのは、上記化学反応性液体がジェット噴射された際に音速を越えて衝撃波などが発生することを防止するためである。
以上説明した方法により、半導体基板や加工対象の薄膜をマスクパターン通りに極めて微細に加工することが出来る。
さらに、本発明の実施の形態の更に他の処理工程について、実施例3を用いて説明する。精密加工が要求される半導体デバイスの製造などにおいては、エッチング溝のオーバーハングやテーパの形成は加工精度を悪くする。そこで、平面の固体表面から垂直方向に溝を掘り込むエッチング方法が強く要求される。
実施例3では、図5及び図6を用いて、エッチング処理時に電界もしくは磁界を利用して垂直方向に溝を掘り込むエッチング方法を説明する。
図5は本発明の実施例3に係る被処理物に電界を印加し液体70を加速しているエッチング装置を説明する図、図6は本発明の実施例3に係る真空チェンバーに磁界を加え、液体70を回転方向に加速しているエッチング装置を説明する図である。
図5に示すように、ノズル50の出口もしくは出口付近に荷電機構140を設け、射出する微粒子化した液体(すなわち、液体粒子)70に電荷を与える。この電荷を利用して射出する微粒子化した液体70に方向性を自由に与える事ができる。そのために、半導体固体を保持する保持台に電圧を印加できる電圧印加機構150を持たせる。
ノズル50から吹き出した液体70は、先ず、荷電機構140で電荷を与えられ、電圧印加機構150によって加速されて、被処理物30に到達する。印加可能な電圧は装置の構造や使用する液体の電気的特性で放電や漏電などにより制限される。この問題については、後に、実施例5で説明するが、エッチングに使用した液体の気化を促すシステムと組み合わせて、電圧の印加を間歇的に行うことにより、漏電などの影響を防止出来る。
また、図6に示すように、磁界を印加する磁界印加機構160を用いることによって、液体71を回転方向に加速することが出来、運動する軌道を変化させる事も可能であり、自由に方向を制御する事ができる様になる。尚、71は軌道を回転させられた液体である。
さらに、本発明の実施の形態の別の処理工程について実施例4を用いて説明する。液体を噴射するノズル50は、一つだけでもエッチング処理に用いることは出来るが、被処理物である固体などは一定の面積を持っているため、単一のノズルしかない場合には、処理される場所によって微細化した液体微粒子の表面への入射角度が変動する。これは、点光源で照明される平面が、場所によって異なった照度を示すことと同等の現象である。そこで、被処理物の表面全体で均一な処理を行うためには複数のノズルを用いることが有効である。そこで、実施例4では、複数のノズルを有する例を説明する。
図7は本発明の実施例4に係るエッチング装置であって半導体チップ毎にノズルを設けた構造を説明する図、図8は本発明の実施例4に係るMEMSを利用し無数の微細ノズルを設置したエッチング装置を説明する図である。
例えば、シリコン半導体の製造工程では約1cm程度の間隔で複数のチップ170が形成される。図7の様に、個々のチップ170の直上に位置合わせしたノズル50を設置する事で、液体70の角度の変動を最小限にする事ができる。また、チップ毎に複数のノズルを設置して、更に角度変化の影響を小さくする事も可能である。
また、図8のように、例えば、MEMSやマイクロマシンニングを応用したマイクロノズル52を利用し、数ミクロン間隔でノズルを並べても良い。その際には被処理物の表面積全面に対応する面積にノズルを敷き詰めてエッチングする事もできるし、一定の面積のノズルを設置して、ノズル自体もしくは、被処理物を移動させる事によって、被処理物の表面全面をエッチングする事もできる。尚、図8においては説明の為、各ノズルを拡大して描いている。
さらに、本発明の実施の形態のさらに別の処理工程について実施例5を用いて説明する。液相エッチングに使用する溶剤や酸、アルカリなどのエッチング液の特性によって、エッチングに使用された液体が真空チェンバー10内で気化するまでの時間が変動する。
気化速度が十分速い場合は、吹付けられた液体は所定のエッチングに必要な時間を経過後、直ぐに気化するため問題は生じない。ところが、気化速度が遅い場合、エッチングに必要な所定の時間を超えて残留し、エッチング処理の不具合の原因となる場合がある。そこで、気化速度が遅い場合には、エッチング用液体の吹き出し量を制御することにより、液体が過剰に供給されることを防止する必要がある。この問題の解決のためには、液体供給装置60が間歇吹き出し回路または間歇吹き出し装置(図示せず)を有し、ノズルからの液体の吹き出しを間歇的に行うことにより、一旦吹き出されて、エッチングに供されている液体が蒸発するに必要な時間帯を設ける事が望ましい。
以上した実施の形態において、化学反応性液体を吹き付けるのは、超音速度で行うことが好ましいが、一部の液体成分またはほとんどの液体成分がプラズマ化する速度でも良い。
図面の参照符号の一覧表
10 真空チェンバー
20 真空ポンプ
30 被処理物
31 被処理物表面
40 保持台
50 ノズル
51 超音速ノズル
52 マイクロノズル
60 液体供給装置
70 液体
71 軌道を回転した液体
80 界面活性剤供給装置
81 吹き出し部
90 シリコンウエーハ
100 薄膜
101 エッチング処理された薄膜
110 フォトレジスト
111 耐腐食性のフォトレジスト
120 プラズマ
130 被覆物質
131 パターニングされた被覆物質
140 荷電機構
150 電圧印加機構
160 磁界印加機構
170 チップ
【技術分野】
【0001】
本発明は、固体などの被処理物表面を加工する技術分野であって、微細な形状を形成する分野、例えば、半導体装置の製造、MEMS(Micro-Electro- Mechanical-System)デバイスなどに係る液相エッチング方法及び液晶エッチング装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
微細な加工の典型的例である半導体の加工(エッチング)工程では、反応性のガスをプラズマ状態にして半導体表面に照射し、半導体を所望の形状に加工する。
【0003】
図9を参考に簡単に説明すると、真空チェンバー1には真空を作り出すための真空ポンプ2が接続されている。真空チェンバー1内に被処理物、例えばシリコンウエーハ3を載置し、所望のガスを導入したのち、プラズマ4を発生させ、被処理物の表面と相互作用を発生させ、被処理物を処理する。図9では被処理物をエッチングする。
【0004】
なお、特開平9−27654号公報に示すように、従来のエッチングは、液体中に固体試料を浸して処理することが多かった。しかしながら、液体中でのエッチングは、エッチングの処理速度は十分速いものの、エッチングが等方的に行われてしまう欠点があり、微細な加工には適さないとされている。
【0005】
エッチングにプラズマを用いる理由は、微細化な加工における高精度化の要求に応えるため、エッチングの異方性を可能にするためである。
【0006】
しかしながら、プラズマをエッチングに用いると、加工速度が犠牲になってしまう。その結果、半導体産業分野では典型的には1枚のウエーハを処理するのに10分ほどの時間がかかっていた。
【発明の開示】
【0007】
本発明のエッチング方法は、被処理物である固体もしくは固体の集合体あるいはジェル状の物体に、化学反応性液体を所定速度で吹き付けてエッチングすることを特徴とする。
【0008】
本発明のエッチング方法はまた、真空槽に設置された被処理物に、ノズル機構を用いて化学反応性液体を吹き付けるものであって、被処理物を加工する際の前記真空の程度が、液体がジェット噴射された際に音速を越えて衝撃波などが発生することを防止するに十分な真空度とすることを特徴とする。
【0009】
本発明のエッチング方法は、さらに、吹き出された液体の粒子に電荷を加えて、加工の対象物である前記固体もしくは固体の集合体あるいはジェル状の物体の表面に荷電された液体粒子を電界もしくは磁界で加速誘引あるいは減速し衝突させることを特徴とする。
【0010】
本発明のエッチング方法は、さらにまた、固体もしくは固体の集合体の一部の表面を樹脂材料などで覆ってマスクとし、マスクから露出した部分に化学反応性液体を吹き付けて固体もしくは固体の集合体を選択的に加工することを特徴とする。
【0011】
本発明のエッチング装置は、被処理物を保持する機構と保持された被処理物に化学反応性液体を吹き付ける為のノズル構造を有することを特徴とする。
【0012】
本発明の液相エッチング方法と液相エッチング装置を用いることで、エッチング速度を大幅に向上させることが出来る。
【発明の効果】
【0013】
以上説明したように本発明は、エッチングに用いる液体を高速で被処理物に吹き付ける液相エッチング方法を提供するものであって、ドライエッチングの有する異方性などの微細加工性能を維持しつつ、エッチング速度を大幅に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
本発明は、液体を極めて高速度で被処理物に吹き付ける技術を主体とすることにより、(1)液体を用いることによる高速エッチング性と、(2)プラズマを用いることによる異方的エッチング性、という両方の特徴を同時に実現するものであり、高速処理が可能で、かつ極めてシャープな異方性を保有する加工技術を提供できるものである。
【0015】
超高速で液滴を衝突させることができるシステムでは、液滴が衝突する際に、被処理物の極表面でプラズマが発生する効果もあり、本発明の特徴をより顕著に発揮出来る。
【0016】
本発明は、プラズマを用いる現行の「エッチング工程」を処理能力の高い液相での処理に転換することを可能にするものであり、その結果、生産性は数倍から一桁向上する。半導体産業は、製造装置への莫大な投資を必要とする。その投資に見合うチップ単価を実現することが大変困難であり、所謂シリコンサイクルへの対応が極めて難しい産業である。従って、エッチングの処理時間が一桁向上させることが出来れば、生産性が向上し、産業構造を一変させることが期待される。
【0017】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。尚、各図において、基本的な機能を同一とする箇所には同一番号を付している。
【0018】
(実施の形態)
本発明の一実施の形態を、実施例1を用いて説明する。図1は、実施の形態に用いる液相エッチング装置を説明する図である。以下、図1を参照しながら、実施例1に係るエッチング装置の概略を説明する。真空チェンバー10には真空を作り出すための真空ポンプ20が接続されている。真空チェンバー10内に、保持台40と複数のノズル50が設置される。保持台40は、固体もしくは固体の集合体あるいはジェル状の物体などの被処理物30を保持できる。ノズル50は、所望の液体を供給する液体供給装置60に接続されており、被処理物30に化学反応性の液体70を粒子状にして吹き付けることが出来る。被処理物30をエッチング出来る種々の液体70の内から、それぞれの被処理物に適した溶剤を選択して使用する。
【0019】
真空槽をおよそ1E−3 Torrより高い真空度(即ち、低圧力)に保ち、ノズル50から時速1000km以上の速度で液体70を吹き付ける。吹き付けられた液体70は被処理物表面31に付着すると同時にエッチングが行われる。
【0020】
被処理物表面31での液体70のヌレ性が悪い場合には、界面活性剤供給装置80の吹付け部81から界面活性剤を非処理物表面に吹き付ける。界面活性剤の吹きつけは、液体70の吹きつけの前でも良いし、同時でもあってもよく、あるいは液体70を吹付けた直後であってもよい。界面活性剤が存在することによって、液体70が被処理物表面31に行き渡り、エッチングが均一に行われる。
【0021】
一例として、液体70を時速1万キロメートル以上の速度に加速して被処理物30に到達させると、一部の液体成分が高いエネルギーを得てプラズマ化することがある。発生するプラズマは、被処理物表面31を活性化させ、エッチング処理速度をさらに加速させる効果がある。
【0022】
ここで、ノズル50の耐腐食性加工に関して説明する。
【0023】
ノズルを作製する為の材料は必ずしも耐腐食性に優れた物質であるとは限らない。耐腐食性が十分でない材料を用いてノズルを作製する場合には、ノズルの加工に適した物質を用いてノズルの母体形状を形成し、エッチング用液体に直接触れる表面を耐腐食性の物質で被覆する必要がある。その被覆処理は、直接、所望の耐腐食性物質を主体としたプラズマをノズル表面に照射するか、もしくは、母体の物質と反応して耐腐食性のある物質を生成するプラズマをノズルの表面に照射するというものである。ノズル表面に耐腐食性物質を被覆することによって、使用するエッチング液に対する耐腐食性を大幅に向上する事が可能となる。
【0024】
次に、本発明の実施の形態の他の処理工程について実施例2を用いて説明する。図2A−2D、図3A−3Cおよび図4は実施例2を説明する。図2A−2Dは実施例2に係るフォトレジストをマスクとし被処理物として半導体を用いた場合の処理を示す工程図、図3A−3Dは実施例2に係る被覆物質をマスクとし被処理物として半導体を用いた場合の処理を示す工程図、図4は実施例2に係る被処理物として半導体を用いた場合のエッチング装置を説明する図である。
【0025】
以下に、被処理物30に微細な加工を施す一例として、微細加工の中で最も先端的な半導体装置の加工プロセスについて説明する。
【0026】
半導体の加工は2002年において、既に0.25ミクロンよりも超微細な加工が一般である。従って、これをエッチング処理する液体70の微粒子の大きさは0.2ミクロンよりも小さい必要がある。なお、微粒子の大きさは、加工の対象となる寸法を決定する要因(クリティカルディメンジョン)よりも小さければよいので、必要とされる加工精度が大きなものであれば、それにあわせた粒子の大きさを選ぶ事ができる。実施例2では、0.2ミクロンよりも小さな微粒子を形成するためのノズル50や、図4に示すように、より高速の液体微粒子を形成する為の超音速ノズル(Supersonic Nozzle)51を具備したエッチング装置を使用する。なお、本願において超音速ノズルは、液体微粒子を時速1000km以上の速度で吹き付ける。より好ましくは、液体微粒子を時速3000km以上の速度に加速して吹きつける。
【0027】
図2を参照しながら、加工の対象となる半導体基板を説明する。半導体基板の一例として、ここでは半導体素子を形成するに必要な物質の薄膜100を形成したシリコンウエーハ90を用いる。加工の対象となる半導体基板は、シリコン基板や、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、希土類の酸化膜、アルミや銅などの金属膜を形成したシリコン基板などである。
【0028】
被処理材料の薄膜100をエッチングするための液体は、色々考えられるが、加工の対象となる半導体基板の材料に適した溶剤を選択して使用する。
【0029】
真空チェンバー10内の真空度はおよそ1E-3 Torrより高い真空度に保ち、ノズル50からおよそ時速1000km以上の速度で液体70を吹き付ける。吹き付けられた液体が被処理物表面31に付着すると同時にエッチングが行われる。被処理物表面31と液体70の関係で界面活性剤を利用する事によって液体が被処理物表面31に行き渡り均質なエッチングに効果を発揮する。被処理物表面31での液体70のヌレ性が悪い場合には、界面活性剤を非処理物表面に吹き付けることによって、液体70が被処理物の表面31の全体に行き渡り、エッチングが均一に行われる。
【0030】
一例であるが、時速およそ1万kmを超える高速で液体70が被処理物に到達すると、一部の液体成分が高いエネルギーを得てプラズマ化する事がある。このようにして発生するプラズマは被処理物表面を活性化させ、エッチング速度を一層加速させる効果がある。
【0031】
半導体装置を製造するにあたって、0.25ミクロンよりもさらに微細な0.1ミクロンの寸法で加工を行うことが必要な場合がある。その際は、図2Bに示すように、薄膜100の上にフォトレジスト110を形成し、それをマスクとして用い、所謂リソグラフィ方法によって、所望のパターンおよび寸法での処理を実現することが出来る。その際に、液相エッチングに対する耐腐食性をフォトレジストに与えるために、図2Bに示すように、フォトレジスト110の表面をプラズマ120で予めプラズマ処理する事が好ましい。
【0032】
有機物で構成されるフォトレジストの表面をプラズマで処理すると、その表面で有機物の重合反応などがおきる。その反応により有機物表面の架橋などが進行することにより、図2Cに示すように、耐腐食性のフォトレジスト111を得る事ができる。プラズマ120は、希ガスによるプラズマの場合や、フォトレジスト110を構成する物質との相互作用や、使用する溶剤、酸、アルカリなどのエッチング液70との相互作用を考慮して最適なプラズマを決定する事ができる。
【0033】
使用する溶剤や酸、アルカリ等のエッチング液70の組み合わせによっては、主に有機物で構成されるフォトレジスト110ではどうしても十分な耐腐食性が得られない場合が出てくる。
【0034】
その際は、図3に示すように、十分な耐腐食性を有する物質によって構成される被覆物質130を、被処理物100の表面に被着させ、この被覆物質130をマスクにして液相エッチングを実施する。なお、実施例2では、被処理物はシリコン基板90の表面に形成した薄膜100に相当する。
【0035】
最初に、フォトレジスト110をマスクに、被覆物質130をエッチングできる溶剤や酸、アルカリなどのエッチング液70を用いて、被覆物質130をエッチングする。
【0036】
その後、パターニングされた被覆物質131をマスクにして、図4に示すように、真空チェンバー10内で、被処理物100をエッチングする為の溶剤や酸、アルカリなどのエッチング液70を超音速ノズル51から吹き付けて被処理物100を液相エッチングし、所望の加工を施す。なお、真空チェンバー10内の真空槽は1E−3 Torrより高い真空度(即ち、低圧力)に保ち、ノズル50から時速1000km以上の速度で液体70を吹き付ける。上記のように真空度を保つのは、上記化学反応性液体がジェット噴射された際に音速を越えて衝撃波などが発生することを防止するためである。
【0037】
以上説明した方法により、半導体基板や加工対象の薄膜をマスクパターン通りに極めて微細に加工することが出来る。
【0038】
さらに、本発明の実施の形態の更に他の処理工程について、実施例3を用いて説明する。精密加工が要求される半導体デバイスの製造などにおいては、エッチング溝のオーバーハングやテーパの形成は加工精度を悪くする。そこで、平面の固体表面から垂直方向に溝を掘り込むエッチング方法が強く要求される。
【0039】
実施例3では、図5及び図6を用いて、エッチング処理時に電界もしくは磁界を利用して垂直方向に溝を掘り込むエッチング方法を説明する。
【0040】
図5は本発明の実施例3に係る被処理物に電界を印加し液体70を加速しているエッチング装置を説明する図、図6は本発明の実施例3に係る真空チェンバーに磁界を加え、液体70を回転方向に加速しているエッチング装置を説明する図である。
【0041】
図5に示すように、ノズル50の出口もしくは出口付近に荷電機構140を設け、射出する微粒子化した液体(すなわち、液体粒子)70に電荷を与える。この電荷を利用して射出する微粒子化した液体70に方向性を自由に与える事ができる。そのために、半導体固体を保持する保持台に電圧を印加できる電圧印加機構150を持たせる。
【0042】
ノズル50から吹き出した液体70は、先ず、荷電機構140で電荷を与えられ、電圧印加機構150によって加速されて、被処理物30に到達する。印加可能な電圧は装置の構造や使用する液体の電気的特性で放電や漏電などにより制限される。この問題については、後に、実施例5で説明するが、エッチングに使用した液体の気化を促すシステムと組み合わせて、電圧の印加を間歇的に行うことにより、漏電などの影響を防止出来る。
【0043】
また、図6に示すように、磁界を印加する磁界印加機構160を用いることによって、液体71を回転方向に加速することが出来、運動する軌道を変化させる事も可能であり、自由に方向を制御する事ができる様になる。尚、71は軌道を回転させられた液体である。
【0044】
さらに、本発明の実施の形態の別の処理工程について実施例4を用いて説明する。液体を噴射するノズル50は、一つだけでもエッチング処理に用いることは出来るが、被処理物である固体などは一定の面積を持っているため、単一のノズルしかない場合には、処理される場所によって微細化した液体微粒子の表面への入射角度が変動する。これは、点光源で照明される平面が、場所によって異なった照度を示すことと同等の現象である。そこで、被処理物の表面全体で均一な処理を行うためには複数のノズルを用いることが有効である。そこで、実施例4では、複数のノズルを有する例を説明する。
【0045】
図7は本発明の実施例4に係るエッチング装置であって半導体チップ毎にノズルを設けた構造を説明する図、図8は本発明の実施例4に係るMEMSを利用し無数の微細ノズルを設置したエッチング装置を説明する図である。
【0046】
例えば、シリコン半導体の製造工程では約1cm程度の間隔で複数のチップ170が形成される。図7の様に、個々のチップ170の直上に位置合わせしたノズル50を設置する事で、液体70の角度の変動を最小限にする事ができる。また、チップ毎に複数のノズルを設置して、更に角度変化の影響を小さくする事も可能である。
【0047】
また、図8のように、例えば、MEMSやマイクロマシンニングを応用したマイクロノズル52を利用し、数ミクロン間隔でノズルを並べても良い。その際には被処理物の表面積全面に対応する面積にノズルを敷き詰めてエッチングする事もできるし、一定の面積のノズルを設置して、ノズル自体もしくは、被処理物を移動させる事によって、被処理物の表面全面をエッチングする事もできる。尚、図8においては説明の為、各ノズルを拡大して描いている。
【0048】
さらに、本発明の実施の形態のさらに別の処理工程について実施例5を用いて説明する。液相エッチングに使用する溶剤や酸、アルカリなどのエッチング液の特性によって、エッチングに使用された液体が真空チェンバー10内で気化するまでの時間が変動する。
【0049】
気化速度が十分速い場合は、吹付けられた液体は所定のエッチングに必要な時間を経過後、直ぐに気化するため問題は生じない。ところが、気化速度が遅い場合、エッチングに必要な所定の時間を超えて残留し、エッチング処理の不具合の原因となる場合がある。そこで、気化速度が遅い場合には、エッチング用液体の吹き出し量を制御することにより、液体が過剰に供給されることを防止する必要がある。この問題の解決のためには、液体供給装置60が間歇吹き出し回路または間歇吹き出し装置(図示せず)を有し、ノズルからの液体の吹き出しを間歇的に行うことにより、一旦吹き出されて、エッチングに供されている液体が蒸発するに必要な時間帯を設ける事が望ましい。
【0050】
以上の実施の形態において、化学反応性液体を吹き付けるのは、超音速度で行うことが好ましいが、一部の液体成分またはほとんどの液体成分がプラズマ化する速度でも良い。
【産業上の利用可能性】
【0051】
以上説明したように本発明は、エッチングに用いる液体を高速で被処理物に吹き付ける液相エッチング方法を提供するものであって、ドライエッチングの有する異方性などの微細加工性能を維持しつつ、エッチング速度を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0052】
【図1】本発明の実施の形態に係る液相エッチング装置の概念断面図
【図2A】本発明の実施の形態に係る他の処理工程を示す工程図
【図2B】本発明の実施の形態に係る他の処理工程を示す工程図
【図2C】本発明の実施の形態に係る他の処理工程を示す工程図
【図2D】本発明の実施の形態に係る他の処理工程を示す工程図
【図3A】本発明の実施の形態に係る他の処理工程を示す工程図
【図3B】本発明の実施の形態に係る他の処理工程を示す工程図
【図3C】本発明の実施の形態に係る他の処理工程を示す工程図
【図4】本発明の実施の形態に係る液相エッチング装置の概念断面図
【図5】本発明の実施の形態に係るさらに他の液相エッチング装置の概念断面図
【図6】本発明の実施の形態係るさらに他の液相エッチング装置の概念断面図
【図7】本発明の実施の形態に係る別の液相エッチング装置の概念断面図
【図8】本発明の実施の形態に係る別の液相エッチング装置の概念断面図
【図9】従来のプラズマエッチング装置の構造断面図
【符号の説明】
【0053】
10 真空チェンバー
20 真空ポンプ
30 被処理物
31 被処理物表面
40 保持台
50 ノズル
51 超音速ノズル
52 マイクロノズル
60 液体供給装置
70 液体
71 軌道を回転した液体
80 界面活性剤供給装置
81 吹き出し部
90 シリコンウエーハ
100 薄膜
101 エッチング処理された薄膜
110 フォトレジスト
111 耐腐食性のフォトレジスト
120 プラズマ
130 被覆物質
131 パターニングされた被覆物質
140 荷電機構
150 電圧印加機構
160 磁界印加機構
170 チップ
Claims (20)
- 液相エッチング方法であって、被処理物に化学反応性液体を所定速度で吹き付ける工程と、吹き付けられた前記液体により前記被処理物をエッチングする工程とを有する。
- 請求項1記載の液相エッチング方法であって、前記吹き付け工程が、ノズル機構を用いて前記被処理物に前記液体を吹き付ける工程であることを特徴とする。
- 請求項1記載の液相エッチング方法であって、前記吹き付け工程が所定の真空雰囲気で行われるものであって、前記雰囲気の真空度が、前記液体が噴射された際に、音速を超えて衝撃波が発生することを防止するに十分な真空度であることを特徴とする。
- 請求項3記載の液相エッチング方法であって、前記真空度が、1E−3 Torrより高真空であることを特徴とする。
- 請求項3記載の液相エッチング方法であって、前記吹き付け工程が、前記被処理物に、前記液体を、クリティカルディメンジョンの大きさよりも小さな液体粒子としとして吹き付けることを特徴とする。
- 請求項1記載の液相エッチング方法であって、前記吹き付け工程が、前記液体の粒子に電荷を与える工程と、前記荷電された液体粒子に電界または磁界を作用させる工程を含むことにより、前記対象物の表面に前記液体粒子を加速誘引あるいは減速させて衝突させることを特徴とする。
- 請求項6記載の液相エッチング方法であって、保持機構と電気的に絶縁される前記被処理物については、前記被処理物の表面に必要な電子を供給することを特徴とする。
- 請求項1記載の液相エッチング方法であって、前記吹き付け工程に先立ち、前記被処理物の一部を被覆材料で被覆する工程を有し、前記エッチング工程で、前記液体が、前記被処理物の被覆されていない部分のみをエッチングする。
- 請求項1記載の液相エッチング方法であって、前記吹き付け工程に先立ち、
前記液体には反応しない物質の薄膜を前記被処理物の表面に作製する工程と、
前記薄膜の一部を被覆材料で被覆する工程と、
前記被覆材料をマスクにして前記薄膜をエッチングする工程とをこの順に有し、
前記エッチング工程がエッチングされた前記薄膜をマスクとして前記被処理物をエッチングする工程であることを特徴とする。 - 請求項1記載の液相エッチング方法であって、前記吹き付け工程が、前記液体の吹き付けと同時、もしくは、その前後に前記加工対象物の表面に界面活性材を吹き付ける工程であることを特徴とする。
- 請求項2記載の液相エッチング方法であって、前記吹き付け工程が、前記ノズル機構を用いて前記液体を間歇的に吹き付ける工程であることを特徴とする。
- 請求項11記載の液相エッチング方法であって、前記吹き付け工程が、前記液体を間歇的に吹き付ける時間的間隔が、前記液体が前記被処理物をエッチングする速度及び、エッチング終了後のエッチングされた物質を含む前記液体の前記真空雰囲気での気化速度または排除速度に依存して決定されることを特徴とする。
- 液相エッチング方法であって、
真空雰囲気で、ノズル機構を用いて被処理物に化学反応性液体を吹き付ける工程と
前記被処理物をエッチングする工程とを有し、
前記吹付け工程が、前記液体の粒子に電荷を与える工程と、前記荷電された液体粒子に電界または磁界を作用させる工程を含むことにより、前記対象物の表面に前記液体粒子を加速誘引あるいは減速させる工程であり、
前記エッチング工程が、吹き付けられた前記液体により前記被処理物をエッチングする工程であることを特徴とする。 - 請求項13記載の液相エッチング方法であって、前記吹き付け工程が、前記ノズル機構を用いて前記液体を間歇的に吹き付ける工程であることを特徴とする。
- 液相エッチング装置であって、
真空チェンバーと、
前記真空チェンバー内に備えられるノズル機構を有し、
前記ノズル機構は、真空雰囲気で、被処理物に化学反応性液体を吹き付ける。 - 請求項16記載の液相エッチング装置であって、少なくとも前記ノズル機構が、耐腐食性処理されており、
前記耐腐食性処理が、前記ノズル機構の露出部に前記液体に対する腐食耐性を有する物質の薄膜を形成する処理であって、
前記処理が、プラズマを用いて行われることを特徴とする。 - 請求項16記載の液相エッチング装置であって、さらに、
前記被処理物の保持台と、
前記ノズル機構の出口に設けられる荷電機構と、
前記保持台に電圧を印加する電圧印加機構とを有し、
前記荷電機構は吹き出された前記液体の粒子に電荷を与え、
前記電圧印加機構は電荷を与えられた前記液体粒子を加速することが出来る。 - 請求項18記載の液相エッチング装置であって、さらに、磁界印加機構を有し、前記磁界印加機構は、前記液体粒子の軌道を制御することが出来る。
- 請求項16記載の液相エッチング装置であって、さらに、液体供給装置を有し、前記液体供給装置は、前記ノズル機構に対し、前記液体を連続的または間歇的に供給する。
- 請求項16記載の液相エッチング装置であって、さらに、界面活性剤供給機構を有し、前記界面活性剤供給機構は、前記被処理物に界面活性剤を吹き付ける吹き出し部と、前記吹き出し部に前記界面活性剤を供給する供給装置を有する。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003044550 | 2003-02-21 | ||
JP2003044550 | 2003-02-21 | ||
PCT/JP2004/002073 WO2004075278A1 (ja) | 2003-02-21 | 2004-02-23 | 液相エッチング方法および液相エッチング装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008183012A Division JP4845936B2 (ja) | 2003-02-21 | 2008-07-14 | 液相エッチング装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2004075278A1 true JPWO2004075278A1 (ja) | 2006-06-01 |
JP4680058B2 JP4680058B2 (ja) | 2011-05-11 |
Family
ID=32905455
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005502805A Expired - Fee Related JP4680058B2 (ja) | 2003-02-21 | 2004-02-23 | 液相エッチング方法 |
JP2008183012A Expired - Fee Related JP4845936B2 (ja) | 2003-02-21 | 2008-07-14 | 液相エッチング装置 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008183012A Expired - Fee Related JP4845936B2 (ja) | 2003-02-21 | 2008-07-14 | 液相エッチング装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US7378031B2 (ja) |
JP (2) | JP4680058B2 (ja) |
CN (1) | CN100370588C (ja) |
TW (1) | TW200425327A (ja) |
WO (1) | WO2004075278A1 (ja) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8177993B2 (en) * | 2006-11-05 | 2012-05-15 | Globalfoundries Singapore Pte Ltd | Apparatus and methods for cleaning and drying of wafers |
JP5592083B2 (ja) * | 2009-06-12 | 2014-09-17 | アイメック | 基板処理方法およびそれを用いた半導体装置の製造方法 |
US8860424B1 (en) * | 2011-03-10 | 2014-10-14 | Solar Junction Corporation | Apparatus and method for highly accelerated life testing of solar cells |
CN104064638B (zh) * | 2014-06-26 | 2017-12-15 | 圆融光电科技有限公司 | Led透明导电层的粗化方法及真空设备 |
CN105063922B (zh) * | 2015-07-15 | 2017-03-29 | 苏州市丹纺纺织研发有限公司 | 一种紊流式整烫装置 |
JP2017059654A (ja) * | 2015-09-16 | 2017-03-23 | 富士通株式会社 | 回路基板、回路基板の製造方法及び電子デバイス実装装置の製造方法 |
JP2020155614A (ja) * | 2019-03-20 | 2020-09-24 | 株式会社Screenホールディングス | 基板処理装置、基板処理方法、および、半導体製造方法 |
JP6623349B1 (ja) * | 2019-03-29 | 2019-12-25 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 電子部品の製造方法 |
KR102619877B1 (ko) | 2019-09-11 | 2024-01-03 | 삼성전자주식회사 | 기판 처리 장치 |
CN111031691B (zh) * | 2019-12-24 | 2022-11-22 | 前海益科电子(深圳)有限公司 | 一种利用真空现象进行蚀刻电路板的装置 |
CN111704364B (zh) * | 2020-06-30 | 2022-11-25 | 福建省卓成环保科技有限公司 | 用于化学法生产局部磨砂玻璃的腐蚀装置及其腐蚀方法 |
CN115724591A (zh) * | 2021-08-31 | 2023-03-03 | 广东艾檬电子科技有限公司 | 基于电场控制的微孔加工方法 |
CN114574862B (zh) * | 2022-03-03 | 2022-09-02 | 东莞赛诺高德蚀刻科技有限公司 | 一种风力辅助非等深结构蚀刻加工装置及加工方法 |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA919529A (en) * | 1969-03-19 | 1973-01-23 | R. P. J. F. M. C. Schoumaker Henry | Installation de plasma |
JPS57143477A (en) * | 1981-02-27 | 1982-09-04 | Sony Corp | Treating device |
JP2681988B2 (ja) * | 1988-04-11 | 1997-11-26 | 富士通株式会社 | エッチング方法 |
US5041229A (en) * | 1988-12-21 | 1991-08-20 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Aerosol jet etching |
US4973379A (en) * | 1988-12-21 | 1990-11-27 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Method of aerosol jet etching |
JP2926946B2 (ja) | 1990-09-20 | 1999-07-28 | 日立電線株式会社 | エッチング用スプレーノズル |
JPH05251421A (ja) | 1992-03-09 | 1993-09-28 | Nec Kyushu Ltd | エッチング方法 |
JPH0729871A (ja) * | 1993-06-25 | 1995-01-31 | Toshiba Corp | 表面処理方法および表面処理装置 |
JP3558372B2 (ja) * | 1994-06-30 | 2004-08-25 | 株式会社荏原製作所 | 排ガスへの液体噴霧装置 |
KR0148610B1 (ko) | 1994-07-28 | 1998-12-01 | 김주용 | 반도체 소자의 패턴 형성방법 |
KR0141057B1 (ko) | 1994-11-19 | 1998-07-15 | 이헌조 | 반도체 레이저 제조방법 |
EP0727504A3 (en) * | 1995-02-14 | 1996-10-23 | Gen Electric | Plasma coating process for improved adhesive properties of coatings on objects |
JP3378774B2 (ja) * | 1997-07-01 | 2003-02-17 | 三洋電機株式会社 | 膜パターニング方法,半導体素子の製造方法並びに薄膜太陽電池及びその製造方法 |
TW516113B (en) * | 1999-04-14 | 2003-01-01 | Hitachi Ltd | Plasma processing device and plasma processing method |
JP2001015477A (ja) * | 1999-06-28 | 2001-01-19 | Toshiba Corp | 基板処理方法及び基板処理装置 |
US6676757B2 (en) * | 1999-12-17 | 2004-01-13 | Tokyo Electron Limited | Coating film forming apparatus and coating unit |
JP2002016031A (ja) | 2000-06-28 | 2002-01-18 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | 基板処理方法 |
JP2003037096A (ja) * | 2001-07-26 | 2003-02-07 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体製造装置のブラスト処理方法 |
US7393385B1 (en) * | 2007-02-28 | 2008-07-01 | Corning Incorporated | Apparatus and method for electrostatically depositing aerosol particles |
-
2004
- 2004-02-18 TW TW093103973A patent/TW200425327A/zh not_active IP Right Cessation
- 2004-02-23 WO PCT/JP2004/002073 patent/WO2004075278A1/ja active Search and Examination
- 2004-02-23 CN CNB2004800041468A patent/CN100370588C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2004-02-23 US US10/546,015 patent/US7378031B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-02-23 JP JP2005502805A patent/JP4680058B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-04-25 US US12/109,623 patent/US20080196834A1/en not_active Abandoned
- 2008-07-14 JP JP2008183012A patent/JP4845936B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008294461A (ja) | 2008-12-04 |
TW200425327A (en) | 2004-11-16 |
US20080196834A1 (en) | 2008-08-21 |
WO2004075278A1 (ja) | 2004-09-02 |
WO2004075278A9 (ja) | 2005-05-26 |
US7378031B2 (en) | 2008-05-27 |
JP4845936B2 (ja) | 2011-12-28 |
CN1751383A (zh) | 2006-03-22 |
US20060049140A1 (en) | 2006-03-09 |
JP4680058B2 (ja) | 2011-05-11 |
TWI315085B (ja) | 2009-09-21 |
CN100370588C (zh) | 2008-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4845936B2 (ja) | 液相エッチング装置 | |
US10438797B2 (en) | Method of quasi atomic layer etching | |
US5989779A (en) | Fabrication method employing and energy beam source | |
US6406979B2 (en) | Method for sectioning a substrate wafer into a plurality of substrate chips | |
US6127273A (en) | Process for anisotropic plasma etching of different substrates | |
EP1556888B1 (en) | Manufacturing process of detachable substrates | |
CN102105621B (zh) | 耐等离子的陶瓷涂覆体 | |
US10763123B2 (en) | Method for processing workpiece | |
JP2002521814A (ja) | 異方性エッチングのための方法と装置 | |
US20040163763A1 (en) | Method and apparatus for low energy electron enhanced etching of substrates in an AC or DC plasma environment | |
KR102330411B1 (ko) | 피처리체를 처리하는 방법 | |
WO2017170405A1 (ja) | 被処理体を処理する方法 | |
JP2002083799A (ja) | 半導体エッチング装置およびこれを利用した半導体素子のエッチング方法 | |
JPH088243B2 (ja) | 表面クリーニング装置及びその方法 | |
US10991594B2 (en) | Method for area-selective etching of silicon nitride layers for the manufacture of microelectronic workpieces | |
TW201507023A (zh) | 形成圖案之方法 | |
KR101702869B1 (ko) | 원자층 식각장치 | |
JPH05190517A (ja) | 微細パターン形成方法 | |
CN112366127B (zh) | 固态掩膜聚焦的大气压低温等离子体射流加工方法及应用 | |
JPS60263434A (ja) | プラズマ処理装置 | |
WO2014098487A1 (ko) | 건식 박리 장치, 건식 박리를 위한 고속 입자 빔을 생성하는 노즐 및 고속 입자 빔을 이용한 건식 박리 방법. | |
JP2730269B2 (ja) | 半導体素子製造装置 | |
KR100511918B1 (ko) | 웨이퍼 엣지 처리장치 | |
CN116988065A (zh) | 一种类光栅结构金属电极制造方法和电极 | |
CA2601295C (en) | Method and apparatus for low energy electron enhanced etching and cleaning of substrates |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20071114 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20071121 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20071128 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20071205 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20071212 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080514 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080714 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081001 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081201 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20081211 |
|
A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20090116 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101116 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110202 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140210 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |