KR102033826B1 - Plasma etching method - Google Patents

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다카후미 감베
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

알루미늄 함유물을 내면에 갖는 처리 용기 내에서, Ti/Al/Ti 적층막을 염소 함유 가스를 사용하여 플라스마 에칭할 때에 알루미늄 함유물의 소모를 억제한다.
내면의 적어도 일부가 알루미늄 함유물을 포함하는 처리 용기 내에, 하층 Ti막, Al막 및 상층 Ti막을 적층하여 이루어지는 Ti/Al/Ti 적층막을 갖고, 그 위에 패턴화된 레지스트층이 형성된 기판을 반입하는 공정과, 염소 함유 가스를 포함하는 에칭 가스 및 질소 가스의 플라스마를 생성하고, Ti/Al/Ti 적층막을, 레지스트층을 마스크로 하여, 생성된 플라스마에 의해 플라스마 에칭하는 에칭 공정을 포함한다.In the processing container having the aluminum content on the inner surface, consumption of the aluminum content is suppressed when plasma etching the Ti / Al / Ti laminated film using a chlorine-containing gas.
A substrate having a Ti / Al / Ti laminated film formed by laminating a lower Ti film, an Al film, and an upper Ti film in a processing container containing at least a part of an inner surface thereof, and carrying a substrate on which a patterned resist layer is formed thereon. And an etching step of generating a plasma of an etching gas and a nitrogen gas containing a chlorine-containing gas, and plasma etching the generated plasma using the Ti / Al / Ti laminated film as a mask as a resist layer.

Description

플라스마 에칭 방법{PLASMA ETCHING METHOD}Plasma Etching Method {PLASMA ETCHING METHOD}

본 발명은, 플라스마 에칭 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma etching method.

FPD(Flat Panel Display)에 사용되는 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor)는, 유리 기판 등의 기판 상에, 게이트 전극이나 게이트 절연막, 반도체층 등을 패터닝하면서 순차 적층해가는 것에 의해 형성된다.A thin film transistor (TFT) used for a flat panel display (FPD) is formed by sequentially stacking a gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor layer, or the like on a substrate such as a glass substrate.

예를 들어, 채널 에이치형의 보텀 게이트측 구조의 TFT를 제조하는 데에 있어서는, 유리 기판 상에 게이트 전극, 게이트 절연막, 산화물 반도체막을 순차 형성한 후, 산화물 반도체막 상에 금속막을 형성하고, 그 후, 그 금속막을 플라스마 에칭함으로써, 소스 전극 및 드레인 전극을 형성한다. 소스 전극 및 드레인 전극이 되는 금속막으로서는 Ti/Al/Ti 적층막이 다용되고 있으며, 특허문헌 1에는, Ti/Al/Ti 적층막을 성막할 때의 에칭 가스로서 Cl2 가스 및 BCl3 가스를 사용하는 것이 기재되어 있다.For example, in manufacturing a TFT having a channel H type bottom gate side structure, a gate electrode, a gate insulating film, and an oxide semiconductor film are sequentially formed on a glass substrate, and then a metal film is formed on the oxide semiconductor film. Thereafter, the metal film is plasma etched to form a source electrode and a drain electrode. As the metal film to be the source electrode and the drain electrode it has been used many film Ti / Al / Ti laminate, Patent Document 1, using the Cl 2 gas and BCl 3 gas as an etching gas at the time of film forming Ti / Al / Ti layered film Is described.

일본 특허 공개 제2000-235968호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2000-235968

그런데, 플라스마 에칭을 행하는 플라스마 에칭 장치에 있어서는, 처리를 행하는 처리 용기(챔버)로서, 내면이 양극 산화 처리된 알루미늄이 사용되고 있으며, 양극 산화 피막에 의해 내식성을 부여하고 있지만, 에칭 가스로서 특허문헌 1에 나타낸 Cl2 가스 및 BCl3 가스와 같은 염소 함유 가스를 사용하면, 챔버 내벽의 양극 산화 피막이 에칭되어 소모되고, 처리를 반복하면 양극 산화 피막이 소실되어버리는 것으로 판명되었다.By the way, in the plasma etching apparatus which performs a plasma etching, aluminum with an anodized inner surface is used as a processing container (chamber) which performs a process, Although corrosion resistance is provided by an anodizing film, it is patent document 1 as an etching gas. When chlorine-containing gases such as Cl 2 gas and BCl 3 gas shown in the figure are used, the anodic oxide film on the inner wall of the chamber is etched and consumed, and the anodic oxide film is lost when the treatment is repeated.

따라서, 본 발명의 과제는, 양극 산화 피막 등의 알루미늄 함유물을 내면에 갖는 처리 용기 내에서, Ti/Al/Ti 적층막을 염소 함유 가스를 사용하여 플라스마 에칭할 때에 알루미늄 함유물의 소모를 억제할 수 있는 플라스마 에칭 방법을 제공하는 데 있다.Therefore, the subject of this invention can suppress consumption of an aluminum content when plasma-etching Ti / Al / Ti laminated film using a chlorine-containing gas in the process container which has aluminum content, such as an anodizing film, in the inner surface. The present invention provides a plasma etching method.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은, 내면의 적어도 일부가 알루미늄 함유물을 포함하는 처리 용기 내에, 하층 Ti막, Al막 및 상층 Ti막을 적층하여 이루어지는 Ti/Al/Ti 적층막을 갖고, 그 위에 패턴화된 레지스트층이 형성된 기판을 반입하는 공정과, 염소 함유 가스를 포함하는 에칭 가스 및 질소 가스의 플라스마를 생성하고, 상기 Ti/Al/Ti 적층막을, 상기 레지스트층을 마스크로 하여 상기 플라스마에 의해 플라스마 에칭하는 에칭 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스마 에칭 방법을 제공한다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to solve the said subject, this invention has the Ti / Al / Ti laminated film formed by laminating | stacking a lower Ti film, an Al film, and an upper Ti film in the process container which at least one part of an inner surface contains an aluminum containing material, and on it Importing a substrate on which a patterned resist layer is formed, and generating a plasma of an etching gas and nitrogen gas containing a chlorine-containing gas, and using the Ti / Al / Ti laminated film as a mask to the plasma; It provides a plasma etching method comprising an etching step of plasma etching.

본 발명에 있어서, 상기 에칭 가스 및 상기 질소 가스를 상기 처리 용기 내에 공급하고, 상기 처리 용기 내에서 플라스마화하도록 해도 된다.In this invention, you may supply the said etching gas and the said nitrogen gas in the said processing container, and make it plasma in the said processing container.

상기 에칭 공정에 있어서, 플라스마화한 상기 질소 가스에 의해, 상기 처리 용기의 내면 상기 알루미늄 함유물을 질화할 수 있다. 또한, 상기 에칭 공정에 있어서, 상기 질소 가스의 플라스마에 의해 애싱된 상기 레지스트층의 성분을, 상기 처리 용기의 내면에 퇴적시킬 수 있다.In the said etching process, the said aluminum containing substance can be nitrided by the said nitrogen gas plasma-processed. Moreover, in the said etching process, the component of the said resist layer ashed by the said plasma of nitrogen gas can be deposited on the inner surface of the said processing container.

상기 에칭 가스로서, 염소 함유 가스와 불활성 가스를 사용해도 된다. 또한, 상기 염소 함유 가스를, 염소 가스와 삼염화붕소 가스를 포함하는 것으로 할 수 있다.As the etching gas, a chlorine-containing gas and an inert gas may be used. In addition, the chlorine-containing gas may include chlorine gas and boron trichloride gas.

상기 염소 함유 가스의 유량과 상기 질소 가스의 유량비는, 6:1 내지 10:1인 범위로 하는 것이 바람직하다.The flow rate ratio of the chlorine-containing gas and the nitrogen gas is preferably in the range of 6: 1 to 10: 1.

상기 처리 용기의 내면 알루미늄 함유물은, 알루미늄을 양극 산화하여 형성된 양극 산화 피막이면 된다.The inner surface aluminum content of the said processing container should just be an anodized film formed by anodizing aluminum.

본 발명에 따르면, 염소 함유 가스를 포함하는 에칭 가스 및 질소 가스의 플라스마를 생성하고, Ti/Al/Ti 적층막을, 레지스트층을 마스크로 하여, 생성된 플라스마에 의해 플라스마 에칭하므로, 질소 가스의 플라스마 작용에 의해, 알루미늄 함유물의 소모를 억제할 수 있다.According to the present invention, plasma of an etching gas and nitrogen gas containing chlorine-containing gas is generated, and plasma is etched by the generated plasma using a Ti / Al / Ti laminated film as a mask as a resist layer, thereby producing a plasma of nitrogen gas. By action, consumption of aluminum content can be suppressed.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 플라스마 에칭 방법을 실시하기 위한 플라스마 에칭 장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 플라스마 에칭 장치에 의해 실시되는 본 발명의 실시 형태에 따른 플라스마 에칭 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 따른 플라스마 에칭 방법에 사용되는 기판의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 3의 구조 기판에 있어서 Ti/Al/Ti 적층막을 에칭한 상태를 나타낸 단면도이다.
도 5는 N2 가스의 플라스마에 의해 양극 산화 피막의 소모를 억제하는 메커니즘을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 실험예 1에 있어서의 챔버 벽부의 Si칩의 부착 위치를 나타낸 도면이다.
도 7은 실험예 1에 있어서, N2 가스를 첨가하지 않은 경우와 N2 가스를 첨가한 경우에 대하여 플라스마 에칭했을 때의 도 6의 각 위치의 Si칩의 절삭량을 나타낸 도면이다.
도 8은 실험예 2에 있어서의 챔버 벽부의 양극 산화 피막의 막 두께를 측정하는 위치를 나타낸 도면이다.
도 9는 실험예 2에 있어서, N2 가스를 첨가하지 않은 경우와 N2 가스를 첨가한 경우에 대하여 플라스마 에칭했을 때의 도 8의 각 위치에 있어서의 피막 두께의 변화량을 나타낸 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows the plasma etching apparatus for implementing the plasma etching method which concerns on embodiment of this invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a plasma etching method according to the embodiment of the present invention carried out by the plasma etching apparatus of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view showing the structure of a substrate used in the plasma etching method according to the embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view illustrating a state in which a Ti / Al / Ti laminated film is etched in the structural substrate of FIG. 3.
FIG. 5 is a diagram for explaining a mechanism of suppressing consumption of anodized film by plasma of N 2 gas.
FIG. 6 is a view showing the attachment position of the Si chip in the chamber wall portion in Experimental Example 1. FIG.
7 is a view in, showing the cutting amount of the Si chips of the angular position of Figure 6, when plasma etching with respect to the case of no addition of N 2 gas and N 2 gas was added in Experiment 1.
FIG. 8 is a view showing a position for measuring a film thickness of the anodized film of the chamber wall portion in Experimental Example 2. FIG.
Figure 9 in Experimental Example 2, a diagram showing the variation of the film thickness at each position of Figure 8, when plasma etching for the case when the addition of the N 2 gas without addition of the N 2 gas.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described with reference to an accompanying drawing.

<플라스마 에칭 장치><Plasma Etching Equipment>

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 플라스마 에칭 방법을 실시하기 위한 플라스마 에칭 장치를 나타낸 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows the plasma etching apparatus for implementing the plasma etching method which concerns on embodiment of this invention.

플라스마 에칭 장치(100)는, 기판(S)의 Ti/Al/Ti 적층막을 에칭하기 위한 것이며, 예를 들어 내벽면이 양극 산화 처리된 알루미늄을 포함하는 각기둥 형상의 기밀한 본체 용기(1)를 갖는다. 본체 용기(1)의 내면에는 30 내지 70㎛ 정도의 두께를 갖는 양극 산화 피막(1a)이 형성되어 있다. 양극 산화 피막(1a)이 형성되는 부분은, 본체 용기(1)의 내면 전방면에 한정되지 않고, 그의 일부만, 예를 들어 측면만이어도 된다. 이 본체 용기(1)는 접지되어 있다. 본체 용기(1)는 유전체벽(2)에 의해 상하로 구획되어 있고, 상측이 안테나실을 구획 형성하는 안테나 용기(3)로 되어 있으며, 하측이 처리실을 구획 형성하는 챔버(처리 용기)(4)로 되어 있다. 유전체벽(2)은 챔버(4)의 천장벽을 구성하고 있으며, Al2O3 등의 세라믹스, 석영 등으로 구성되어 있다. 챔버(4)의 수평 단면은 직사각 형상을 이루고, 긴 변과 짧은 변을 갖고 있다.The plasma etching apparatus 100 is for etching the Ti / Al / Ti laminated film of the substrate S. For example, the inner wall surface of the plasma-etching apparatus 100 includes an airtight main body container 1 having a prismatic shape including aluminum which has been anodized. Have An anodized film 1a having a thickness of about 30 to 70 μm is formed on the inner surface of the main body container 1. The part in which the anodic oxide film 1a is formed is not limited to the inner surface front face of the main body container 1, Only a part of it, for example, may be a side surface. This body container 1 is grounded. The main body container 1 is partitioned up and down by the dielectric wall 2, the upper side becomes the antenna container 3 which partitions an antenna chamber, and the lower side partitions the chamber (processing container) 4 ) A dielectric wall (2) is constitutes a top wall of the chamber 4, is composed of a ceramic, quartz, etc., such as Al 2 O 3. The horizontal cross section of the chamber 4 has a rectangular shape, and has a long side and a short side.

본체 용기(1)에 있어서의 안테나 용기(3)의 측벽(3a)과 챔버(4)의 측벽(4a) 사이에는 내측으로 돌출되는 지지 선반(5)이 설치되어 있고, 이 지지 선반(5) 상에 유전체벽(2)이 적재된다.The support shelf 5 which protrudes inward is provided between the side wall 3a of the antenna container 3 and the side wall 4a of the chamber 4 in the main body container 1, and this support shelf 5 The dielectric wall 2 is loaded on it.

유전체벽(2)의 하측 부분에는, 처리 가스 공급용 샤워 하우징(11)이 감입되어 있다. 샤워 하우징(11)은, 복수개의 서스펜더(도시하지 않음)에 의해 본체 용기(1)의 천장에 매달아진 상태로 되어 있다.In the lower portion of the dielectric wall 2, a shower housing 11 for supplying a processing gas is inserted therein. The shower housing 11 is in the state suspended by the ceiling of the main body container 1 by several suspenders (not shown).

이 샤워 하우징(11)은 도전성 재료, 예를 들어 그의 내면 또는 외면이 양극 산화 처리된 알루미늄으로 구성되어 있다. 이 샤워 하우징(11)에는 수평으로 연장되는 가스 유로(12)가 형성되어 있고, 이 가스 유로(12)에는, 하방을 향해 연장되는 복수의 가스 토출 구멍(12a)이 연통되어 있다.The shower housing 11 is made of a conductive material, for example, aluminum whose inner surface or outer surface is anodized. A gas flow passage 12 extending horizontally is formed in the shower housing 11, and a plurality of gas discharge holes 12a extending downward communicate with the gas flow passage 12.

한편, 유전체벽(2)의 상면 중앙에는, 이 가스 유로(12)에 연통되도록 가스 공급관(21)이 설치되어 있다. 가스 공급관(21)은 본체 용기(1)의 천장으로부터 그 외측으로 관통하고, 분기관(21a, 21b)으로 분기되어 있다. 분기관(21a)에는, 염소 함유 가스, 예를 들어 염소 가스(Cl2 가스) 및 삼염화붕소 가스(BCl3 가스)를 공급하는 염소 함유 가스 공급원(22)이 접속되어 있다. 또한, 분기관(21b)에는 질소 가스(N2 가스)를 공급하는 N2 가스 공급원(23)이 접속되어 있다. 분기관(21a, 21b)에는 매스 플로우 컨트롤러 등의 유량 제어기나 밸브 시스템이 설치되어 있다.On the other hand, the gas supply pipe 21 is provided in the center of the upper surface of the dielectric wall 2 so that it may communicate with this gas flow path 12. The gas supply pipe 21 penetrates outward from the ceiling of the main body container 1 and branches into branch pipes 21a and 21b. The branch pipe 21a is connected to a chlorine-containing gas supply source 22 for supplying chlorine-containing gas, for example, chlorine gas (Cl 2 gas) and boron trichloride gas (BCl 3 gas). In addition, an N 2 gas supply source 23 for supplying nitrogen gas (N 2 gas) is connected to the branch pipe 21b. The branch pipes 21a and 21b are provided with a flow rate controller such as a mass flow controller or a valve system.

가스 공급관(21), 분기관(21a, 21b), 염소 함유 가스 공급원(22), N2 가스 공급원(23), 및 유량 제어기 및 밸브 시스템은 처리 가스 공급 기구(20)를 구성한다.The gas supply pipe 21, the branch pipes 21a and 21b, the chlorine-containing gas supply source 22, the N 2 gas supply source 23, and the flow rate controller and the valve system constitute the processing gas supply mechanism 20.

또한, 염소 함유 가스로서는, Cl2 가스 단독, BCl3 가스 단독이어도 되고, 사염화탄소(CCl4) 가스 등의 다른 것을 염소 함유 가스의 일부 또는 전부로서 사용할 수도 있다.As the chlorine-containing gas, Cl 2 gas alone or BCl 3 gas may be used alone, and other things such as carbon tetrachloride (CCl 4 ) gas may be used as part or all of the chlorine-containing gas.

안테나 용기(3) 내에는, 고주파(RF) 안테나(13)가 배치되어 있다. 고주파 안테나(13)는, 구리나 알루미늄 등의 양호한 도전성의 금속을 포함하는 안테나선(13a)을 환상이나 와권상 등의 종래 사용되는 임의의 형상으로 배치하여 구성된다. 고주파 안테나(13)는 복수의 안테나부를 갖는 다중 안테나여도 된다. 고주파 안테나(13)는 절연 부재를 포함하는 스페이서(17)에 의해 유전체벽(2)으로부터 이격되어 있다.In the antenna container 3, a radio frequency (RF) antenna 13 is disposed. The high frequency antenna 13 is configured by arranging the antenna wire 13a containing a good conductive metal such as copper or aluminum in an arbitrary shape conventionally used such as annular or spiral winding. The high frequency antenna 13 may be a multiple antenna having a plurality of antenna units. The high frequency antenna 13 is spaced apart from the dielectric wall 2 by a spacer 17 including an insulating member.

안테나선(13a)의 단자(18)에는 안테나 용기(3)의 상방으로 연장되는 급전 부재(16)가 접속되어 있다. 급전 부재(16)의 상단에는, 급전선(19)이 접속되어 있고, 급전선(19)에는 정합기(14) 및 고주파 전원(15)이 접속되어 있다. 그리고, 고주파 안테나(13)에, 고주파 전원(15)으로부터 주파수가, 예를 들어 13.56MHz인 고주파 전력이 공급됨으로써, 챔버(4) 내에 유도 전계가 형성되고, 이 유도 전계에 의해 샤워 하우징(11)으로부터 공급된 처리 가스가 플라스마화되어, 유도 결합 플라스마가 생성된다.The power feeding member 16 which extends above the antenna container 3 is connected to the terminal 18 of the antenna line 13a. The feeder line 19 is connected to the upper end of the feeder member 16, The matcher 14 and the high frequency power supply 15 are connected to the feeder line 19. FIG. Then, the high frequency power source having a frequency of, for example, 13.56 MHz, is supplied to the high frequency antenna 13 from the high frequency power source 15 to form an induction electric field in the chamber 4, and the shower housing 11 by the induction electric field. The process gas supplied from) is plasmatized to produce an inductively coupled plasma.

챔버(4) 내의 저벽에는, 프레임 형상을 이루는 절연체를 포함하는 스페이서(26)를 개재시켜, 기판(S)을 적재하는 기판 적재대(30)가 설치되어 있다. 기판 적재대(30)는, 상술한 스페이서(26) 상에 설치된, 기재(31)와, 기재(31) 상에 설치된 정전 척(32)과, 기재(31) 및 정전 척(32)의 측벽을 덮는 절연체를 포함하는 쉴드링(33)을 갖고 있다. 기재(31) 및 정전 척(32)은 기판(S)의 형상에 대응한 직사각 형상을 이루고, 기판 적재대(30)의 전체가 사각 판상 또는 기둥상으로 형성되어 있다. 스페이서(26) 및 쉴드링(33)은 알루미나 등의 절연성 세라믹스로 구성되어 있다.On the bottom wall of the chamber 4, the board | substrate mounting board 30 which mounts the board | substrate S is provided through the spacer 26 containing the insulator which forms a frame shape. The board | substrate mounting table 30 is the base material 31 provided on the spacer 26 mentioned above, the electrostatic chuck 32 provided on the base material 31, and the side wall of the base material 31 and the electrostatic chuck 32. It has a shield ring 33 including an insulator covering the gap. The base material 31 and the electrostatic chuck 32 form the rectangular shape corresponding to the shape of the board | substrate S, and the whole board | substrate mounting board 30 is formed in square plate shape or columnar shape. The spacer 26 and the shield ring 33 are made of insulating ceramics such as alumina.

정전 척(32)은, 기재(31)의 표면에 형성된 세라믹스 용사막을 포함하는 유전체층(45)과, 유전체층(45)의 내부에 설치된 흡착 전극(46)을 갖는다. 흡착 전극(46)은 판상, 막상, 격자상, 망상 등 각종 형태를 취할 수 있다. 흡착 전극(46)에는, 급전선(47)을 통해 직류 전원(48)이 접속되어 있고, 흡착 전극(46)에 직류 전압이 인가되도록 되어 있다. 흡착 전극(46)으로의 급전은, 스위치(도시하지 않음)로 온 오프되도록 되어 있다. 흡착 전극(46)에 직류 전압을 인가함으로써, 쿨롱력이나 존센ㆍ라벡력 등의 정전 흡착력이 발생하여 기판(S)이 흡착된다. 정전 척(32)의 유전체층(45)으로서는, 알루미나(Al2O3)나 이트리아(Y2O3) 등의 세라믹스를 사용할 수 있다.The electrostatic chuck 32 has a dielectric layer 45 including a ceramic thermal sprayed coating formed on the surface of the substrate 31, and an adsorption electrode 46 provided inside the dielectric layer 45. The adsorption electrode 46 can take various forms such as plate, film, lattice, and network. The direct current power source 48 is connected to the adsorption electrode 46 via the feed line 47, and the direct current voltage is applied to the adsorption electrode 46. The power supply to the suction electrode 46 is turned on and off by a switch (not shown). By applying a DC voltage to the adsorption electrode 46, electrostatic adsorption forces, such as a coulomb force and a Johnsen-Labele force, generate | occur | produce and the board | substrate S is adsorb | sucked. As the dielectric layer 45 of the electrostatic chuck 32, ceramics such as alumina (Al 2 O 3 ) or yttria (Y 2 O 3 ) can be used.

기재(31)에는, 급전선(51)을 통해 바이어스 인가용 고주파 전원(53)이 접속되어 있다. 또한, 급전선(51)의 기재(31)와 고주파 전원(53) 사이에는 정합기(52)가 설치되어 있다. 고주파 전원(53)은 기재(31) 상의 기판(S)에 이온을 인입하기 위한 것이고, 50kHz 내지 10MHz 범위의 주파수가 사용되며, 예를 들어 3.2MHz이다.The base material 31 is connected to the high frequency power supply 53 for bias application via the feed line 51. In addition, a matching device 52 is provided between the base material 31 of the feed line 51 and the high frequency power supply 53. The high frequency power source 53 is for introducing ions into the substrate S on the substrate 31, and a frequency in the range of 50 kHz to 10 MHz is used, for example, 3.2 MHz.

또한, 기판 적재대(30)의 기재(31) 내에는, 기판(S)의 온도를 제어하기 위한 온도 조절 기구 및 온도 센서(모두 도시하지 않음)가 설치되어 있다. 또한, 기판 적재대(30)에 기판(S)이 적재된 상태에서, 기판(S)과 기판 적재대(30) 사이에 열전달을 위한 전열 가스, 예를 들어 He 가스를 공급하는 전열 가스 공급 기구(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 또한, 기판 적재대(30)에는, 기판(S)의 수수를 행하기 위한 복수의 승강 핀(도시하지 않음)이 정전 척(32)의 상면에 대하여 돌출 함몰 가능하게 설치되어 있고, 기판(S)의 수수는, 정전 척(32)의 상면부터 상방으로 돌출된 상태의 승강 핀에 대하여 행해진다.Moreover, in the base material 31 of the board | substrate mounting board 30, the temperature control mechanism and temperature sensor (all are not shown) for controlling the temperature of the board | substrate S are provided. In addition, a heat transfer gas supply mechanism for supplying a heat transfer gas, for example, He gas, for heat transfer between the substrate S and the substrate mount 30 in a state where the substrate S is loaded on the substrate mount 30. (Not shown) is provided. In addition, a plurality of lifting pins (not shown) for passing the substrate S are provided on the substrate mounting table 30 so as to protrude and sink with respect to the upper surface of the electrostatic chuck 32. ) Is performed with respect to the lifting pins protruding upward from the upper surface of the electrostatic chuck 32.

챔버의 측벽(4a)에는, 기판(S)을 챔버(4)에 대하여 반입출하기 위한 반입출구(55)가 설치되어 있고, 반입출구(55)는 게이트 밸브(56)에 의해 개폐 가능하게 되어 있다. 게이트 밸브(56)를 개방으로 함으로써, 인접하게 설치된 진공 반송실(도시하지 않음) 내의 반송 장치(도시하지 않음)에 의해 반입출구(55)를 통해 기판(S)의 반입출이 가능해진다.The sidewall 4a of the chamber is provided with a carry-in / out port 55 for carrying in and out of the substrate S with respect to the chamber 4, and the carry-in / out port 55 can be opened and closed by the gate valve 56. . By opening the gate valve 56, the board | substrate S can be carried in and out through the carrying in / out port 55 by the conveying apparatus (not shown) in the vacuum conveyance chamber (not shown) provided adjacently.

챔버(4) 저벽의 에지부 또는 코너부에는 복수의 배기구(59)(2개만 도시)가 형성되어 있고, 각 배기구(59)에는 배기 기구(60)가 설치되어 있다. 배기 기구(60)는, 배기구(59)에 접속된 배기 배관(61)과, 배기 배관(61)의 개방도를 조정함으로써 챔버(4) 내의 압력을 제어하는 자동 압력 제어 밸브(APC)(62)와, 챔버(4) 내를 배기 배관(61)을 통해 배기시키기 위한 진공 펌프(63)를 갖고 있다. 그리고, 진공 펌프(63)에 의해 챔버(4) 내가 배기되고, 플라스마 에칭 처리 중, 자동 압력 제어 밸브(APC)(62)의 개방도를 조정함으로써 챔버(4) 내를 소정의 진공 분위기으로 설정, 유지한다.A plurality of exhaust ports 59 (only two are shown) are formed in the edge portion or the corner portion of the bottom wall of the chamber 4, and the exhaust mechanism 59 is provided in each exhaust port 59. The exhaust mechanism 60 is an automatic pressure control valve (APC) 62 that controls the pressure in the chamber 4 by adjusting the exhaust pipe 61 connected to the exhaust port 59 and the opening degree of the exhaust pipe 61. ) And a vacuum pump 63 for evacuating the chamber 4 through the exhaust pipe 61. The inside of the chamber 4 is exhausted by the vacuum pump 63, and the inside of the chamber 4 is set to a predetermined vacuum atmosphere by adjusting the opening degree of the automatic pressure control valve (APC) 62 during the plasma etching process. , Keep.

플라스마 에칭 장치(100)는, 추가로 제어부(70)을 갖고 있다. 제어부(70)는 CPU 및 기억부를 구비한 컴퓨터로 구성되어 있고, 플라스마 에칭 장치(100)의 각 구성부(처리 가스 공급 기구(20)의 유량 제어기 및 밸브 시스템, 고주파 전원(15, 53), 자동 압력 제어 밸브(APC)(62), 직류 전원(48) 등)은, 기억부에 기억된 처리 레시피(프로그램)에 기초하여 소정의 처리가 행해지도록 제어된다. 처리 레시피는, 하드 디스크, 콤팩트 디스크, 반도체 메모리 등의 기억 매체에 저장되어 있다.The plasma etching apparatus 100 further has a control unit 70. The control part 70 is comprised by the computer provided with a CPU and a memory | storage part, and consists of each component part of the plasma etching apparatus 100 (flow rate controller and valve system of the process gas supply mechanism 20, high frequency power supply 15, 53, The automatic pressure control valve (APC) 62, the DC power supply 48, and the like are controlled to perform a predetermined process based on the processing recipe (program) stored in the storage unit. The processing recipe is stored in a storage medium such as a hard disk, a compact disk, and a semiconductor memory.

<플라스마 에칭 방법><Plasma Etching Method>

이어서, 이상의 플라스마 에칭 장치(100)에 의해 실시되는 발명의 일 실시 형태에 따른 플라스마 에칭 방법에 대해서, 도 2의 흐름도에 기초하여 설명한다.Next, the plasma etching method which concerns on one Embodiment of this invention implemented by the above-mentioned plasma etching apparatus 100 is demonstrated based on the flowchart of FIG.

먼저, 게이트 밸브(56)를 열어서 반송 장치(도시하지 않음)에 의해 반입출구(55)를 통해, 내면에 양극 산화 피막(1a)을 갖는 알루미늄을 포함하는 챔버(4) 내에, 도 3에 나타낸 바와 같은, Ti/Al/Ti 적층막을 갖고, 그 위에 패턴화된 포토레지스트층이 형성된 기판(S)을 반입하여, 기판 적재대(30) 상에 적재한다(스텝 1). 반송 기구를 챔버(4)로부터 퇴피시킨 후, 게이트 밸브(56)를 폐쇄한다.First, as shown in FIG. 3, in the chamber 4 containing aluminum which has the anodic oxide film 1a in the inner surface through the inlet / outlet 55 by opening the gate valve 56 and conveying apparatus (not shown). A substrate S having a Ti / Al / Ti laminated film as described above, on which a patterned photoresist layer is formed, is loaded and loaded on the substrate mounting table 30 (step 1). After the conveyance mechanism is withdrawn from the chamber 4, the gate valve 56 is closed.

기판(S)은, 채널 에이치형의 보텀 게이트형 구조의 TFT를 형성하기 위한 것이고, 보다 상세하게는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 유리 기체(101) 상에 게이트 전극(102)이 형성되며, 그 위에 게이트 절연막(103)을 개재시켜 IGZO 등의 산화물 반도체를 포함하는 반도체막(104)이 형성되고, 그 위에 소스 전극 및 드레인 전극이 되는 Ti/Al/Ti 적층막(105)이 형성되어 있다. Ti/Al/Ti 적층막(105)은, 상층 Ti막(105a)과, 하층 Ti막(105c)과, 이들 사이에 설치된 Al막(105b)을 갖고 있다. Al막(105b)은 Al 단체여도 되고, Al-Si 등의 Al 합금이어도 된다. 상층 Ti막(105a) 및 하층 Ti막(105c)의 막 두께는 30 내지 100nm 정도이고, Al막(105b)의 막 두께는 300 내지 1000nm 정도이다. Ti/Al/Ti 적층막(105) 위에는, 에칭 마스크로서 패턴화된 포토레지스트층(106)이 형성되어 있다.The substrate S is for forming a TFT having a channel H type bottom gate structure, and more specifically, as shown in FIG. 3, a gate electrode 102 is formed on the glass substrate 101. A semiconductor film 104 including an oxide semiconductor such as IGZO is formed thereon with a gate insulating film 103 formed thereon, and a Ti / Al / Ti laminated film 105 serving as a source electrode and a drain electrode is formed thereon. . The Ti / Al / Ti laminated film 105 has an upper Ti film 105a, a lower Ti film 105c, and an Al film 105b provided therebetween. The Al film 105b may be Al alone or an Al alloy such as Al-Si. The film thickness of the upper Ti film 105a and the lower Ti film 105c is about 30 to 100 nm, and the film thickness of the Al film 105b is about 300 to 1000 nm. On the Ti / Al / Ti laminated film 105, a patterned photoresist layer 106 is formed as an etching mask.

이 상태에서, 자동 압력 제어 밸브(APC)(62)에 의해 챔버(4) 내의 압력을 소정의 진공도로 조정함과 아울러, 처리 가스 공급 기구(20)로부터 샤워 하우징(11)을 통해, 처리 가스로서, 염소 함유 가스를 포함하는 에칭 가스, 예를 들어 Cl2 가스+BCl3 가스, 및 N2 가스를 챔버 내에 공급하고, 이들을 플라스마화하여 Ti/Al/Ti 적층막(105)을 도 4에 나타낸 바와 같이 플라스마 에칭한다(스텝 2).In this state, the pressure in the chamber 4 is adjusted to a predetermined vacuum degree by the automatic pressure control valve (APC) 62, and the processing gas is supplied from the processing gas supply mechanism 20 through the shower housing 11. As an example, an etching gas containing a chlorine-containing gas, such as a Cl 2 gas + BCl 3 gas, and an N 2 gas, is supplied into the chamber, and the plasma is converted to a Ti / Al / Ti laminated film 105 in FIG. 4. Plasma etching is carried out as shown (step 2).

이 때, 기판(S)은 정전 척(32)에 의해 흡착되고, 온도 조절 기구(도시하지 않음)에 의해 온도 조절된다.At this time, the substrate S is adsorbed by the electrostatic chuck 32 and temperature-controlled by a temperature regulating mechanism (not shown).

스텝 2에 있어서는, 먼저, 처리 가스로서, 염소 함유 가스를 포함하는 에칭 가스 및 N2 가스를 챔버 내에 공급한다. 이 때, 에칭 가스를 구성하는 염소 함유 가스로서, 예를 들어 Cl2 가스 및 BCl3 가스를 사용한다. 또한, 에칭 가스로서 염소 함유 가스에 더하여 Ar 가스 등의 불활성 가스를 공급해도 된다.In step 2, first, an etching gas containing a chlorine-containing gas and an N 2 gas are supplied into the chamber as the processing gas. At this time, for example, Cl 2 gas and BCl 3 gas are used as the chlorine-containing gas constituting the etching gas. Moreover, in addition to chlorine containing gas, you may supply inert gas, such as Ar gas, as etching gas.

계속해서, 처리 가스를 플라스마화할 때에는, 고주파 전원(15)으로부터, 예를 들어 13.56MHz의 고주파를 고주파 안테나(13)에 인가하고, 이에 의해 유전체벽(2)을 통해 챔버(4) 내에 균일한 유도 전계를 형성한다. 이 때, 고주파 전원(53)으로부터 기재(31)에, 예를 들어 3.2MHz의 고주파 바이어스를 공급하고, 기판(S)에 대하여 적절한 이온 인입 작용을 부여한다.Subsequently, when plasma treating the process gas, a high frequency of 13.56 MHz is applied to the high frequency antenna 13 from the high frequency power supply 15, whereby it is uniform in the chamber 4 through the dielectric wall 2. To form an induction field. At this time, a high frequency bias of, for example, 3.2 MHz is supplied from the high frequency power source 53 to the base material 31, and an appropriate ion inducing action is imparted to the substrate S.

이와 같이 하여 형성된 유도 전계에 의해, 고밀도의 유도 결합 플라스마가 생성되고, 에칭 가스로서 공급된 염소 함유 가스인 Cl2 가스 및 BCl3 가스가 플라스마화된다. 이 때, N2 가스도 동일하게 플라스마화된다.By the induction electric field thus formed, high density inductively coupled plasma is generated, and Cl 2 gas and BCl 3 gas, which are chlorine-containing gas supplied as an etching gas, are converted into plasma. At this time, N 2 gas is similarly plasmalated.

그리고, 플라스마화된 Cl2 가스 및 BCl3 가스에 의해, 기판(S)의 Ti/Al/Ti 적층막(105)에 대하여, 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하기 위한 플라스마 에칭이 행해진다.Further, the with respect to the Cl 2 gas plasma screen, and Ti / Al / Ti multilayer film 105 of the substrate (S), by the BCl 3 gas, a plasma etching is performed for forming the source electrode and the drain electrode.

이 때, 공급되는 처리 가스가 에칭 가스인 염소 함유 가스만이면, 염소 함유 가스의 플라스마에 의해, Ti/Al/Ti 적층막(105)의 에칭이 행해짐과 함께, 챔버(4)의 내면에 존재하는 Al2O3을 포함하는 양극 산화 피막(1a)이 스퍼터링되어, 소모된다. 특히, 염소 함유 가스로서 본 예의 Cl2 가스 및 BCl3 가스의 혼합 가스와 같이, BCl3 가스를 함유하는 것을 사용함으로써, B의 환원 작용에 의해 양극 산화 피막(1a)의 소모가 심해진다. 이렇게 양극 산화 피막(1a)이 소모되어, 최종적으로 양극 산화 피막(1a)이 소실되면, 챔버(4) 내면의 내에칭성이 유지되지 못하게 되어버린다.At this time, if only the processing gas supplied is chlorine-containing gas, which is an etching gas, the Ti / Al / Ti laminated film 105 is etched by plasma of the chlorine-containing gas and is present on the inner surface of the chamber 4. The anodic oxide film 1a containing Al 2 O 3 is sputtered and consumed. In particular, the consumption of this example Cl 2 gas and BCl 3 as a mixed gas of the gas, by using BCl 3 in that it contains a gas, an anode oxide film (1a) by a reducing activity of B as a chlorine-containing gas is severe. When the anodic oxide film 1a is consumed in this way and finally the anodic oxide film 1a is lost, the etching resistance of the inner surface of the chamber 4 cannot be maintained.

그래서, 본 실시 형태에서는, 에칭 가스인 염소 함유 가스에 더하여 N2 가스를 공급하며, N2 가스도 플라스마화된다. N2 가스의 플라스마는, Ti/Al/Ti 적층막(105)의 에칭에는 거의 기여하지 않지만, 도 5의 (a)와 같이, 양극 산화 피막(1a) 내의 Al을 질화하고, 내플라스마성을 상승시켜 보호하는 작용, 및 도 5의 (b)에 나타낸 바와 같이, 포토레지스트층(106)을 애싱하고, 그에 의해 생성된 C계 및 CH계 성분을 챔버(4)의 양극 산화 피막(1a)의 표면에 퇴적시켜, 양극 산화 피막(1a)을 보호하는 작용을 갖는다.Therefore, in the present embodiment, and it supplies a N 2 gas in addition to the etching gas, a chlorine containing gas, and N 2 gas is plasma screen. The plasma of N 2 gas hardly contributes to the etching of the Ti / Al / Ti laminated film 105, but as shown in FIG. 5 (a), the Al in the anodic oxide film 1a is nitrided to provide plasma resistance. As shown in FIG. 5 (b), the photoresist layer 106 is ashed, and the C- and CH-based components generated therein are anodic oxide film 1a of the chamber 4, thereby raising and protecting the same. It deposits on the surface of and has a function to protect the anodized film 1a.

이러한 2개의 작용에 의해, 챔버(4) 내면의 양극 산화 피막(1a)의 소모를 억제할 수 있다. 이 때문에, 양극 산화 피막(1a)이 소실되어 내플라스마성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.By these two actions, exhaustion of the anodized film 1a on the inner surface of the chamber 4 can be suppressed. For this reason, it can prevent that anodization film 1a is lost and a plasma resistance falls.

이 경우에, 염소 함유 가스: N2 가스(유량비)는, 6:1 내지 10:1의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 염소 함유 가스로서 Cl2 가스 및 BCl3 가스를 사용하는 경우에는, Cl2 가스:BCl3 가스(유량비)는, 1.5:1 내지 5:1의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 에칭 가스로서 Ar 가스 등의 불활성 가스를 사용하는 경우에는, 염소 함유 가스:불활성 가스(유량비)는, 1.5:1 내지 5:1의 범위인 것이 바람직하다.In this case, the chlorine-containing gas: N 2 gas (flow rate ratio) is preferably in the range of 6: 1 to 10: 1. In the case where Cl 2 gas and BCl 3 gas are used as the chlorine-containing gas, the Cl 2 gas: BCl 3 gas (flow rate ratio) is preferably in the range of 1.5: 1 to 5: 1. In addition, when using inert gas, such as Ar gas, as an etching gas, it is preferable that chlorine containing gas: inert gas (flow rate ratio) is 1.5: 1-5: 1.

본 예와 같이, 에칭 가스로서 Cl2 가스 및 BCl3 가스를 사용하여 플라스마 에칭을 행할 때의 바람직한 조건은,As in the present example, preferred conditions for performing plasma etching using Cl 2 gas and BCl 3 gas as etching gas,

챔버 내의 압력: 1.33 내지 2.66Pa(0.01 내지 0.02Torr)Pressure in chamber: 1.33 to 2.66 Pa (0.01 to 0.02 Torr)

Cl2 가스의 유량: 600 내지 1000mL/min(sccm)Flow rate of Cl 2 gas: 600 to 1000 mL / min (sccm)

BCl3 가스의 유량: 300 내지 500mL/min(sccm)Flow rate of BCl 3 gas: 300 to 500 mL / min (sccm)

N2 가스의 유량: 100 내지 200mL/min(sccm)Flow rate of N 2 gas: 100 to 200 mL / min (sccm)

유도 결합 플라스마 생성용 고주파 전원(15)의 파워: 2000 내지 3000WPower of high frequency power supply 15 for generating inductively coupled plasma: 2000 to 3000 W

고주파 바이어스용 고주파 전원(53)의 파워: 1000 내지 2000W이다.Power of the high frequency power supply 53 for high frequency bias is 1000-2000W.

이상과 같은 플라스마 에칭 처리를 소정 시간 행한 후, 처리 가스를 정지시키고, 챔버(4) 내를 진공 펌프(63)에 의해 배기하면서, 적당한 퍼지 가스에 의해 퍼징시킨 후, 게이트 밸브(56)를 열고, 반송 기구(도시하지 않음)에 의해 처리 후의 기판(S)을 반입출구(55)를 통해 반출한다(스텝3).After the plasma etching process is performed for a predetermined time, the processing gas is stopped and the chamber 4 is purged with a suitable purge gas while exhausting the inside of the chamber 4 by the vacuum pump 63. Then, the gate valve 56 is opened. The substrate S after the treatment is carried out through the carrying in and out ports 55 by a transport mechanism (not shown) (step 3).

<실험예>Experimental Example

[실험예 1]Experimental Example 1

실험예 1에서는, 도 1에 나타낸 장치의 직사각 형상 챔버의 긴 변측의 벽부와 짧은 변측의 벽부의 도 6에 나타낸 복수의 위치에 Si칩을 부착시키고, 에칭 가스로서 Cl2 가스 및 BCl3 가스를 사용하며, N2 가스를 첨가하지 않고 유도 결합 플라스마를 생성한 경우, 및 N2 가스를 첨가하여 유도 결합 플라스마를 생성한 경우에 대해서, Si칩의 절삭량을 파악하였다.In Experimental Example 1, Si chips were attached to a plurality of positions shown in FIG. 6 of the long side wall portion and the short side wall portion of the rectangular chamber of the apparatus shown in FIG. 1, and Cl 2 gas and BCl 3 gas were used as etching gas. If one is used, and generates an inductively coupled plasma without the addition of N 2 gas, and for the case where the addition of N 2 gas to generate the inductively coupled plasma, and determine the cutting amount of the Si chip.

본 실험예에 있어서의 Si칩의 부착 위치는, 긴 변측의 벽부는 No.1 내지 No.5의 위치, 짧은 변측은 No.6 내지 No.10의 위치이다. 또한, 조건은, 압력: 15mTorr(2Pa), 가스 유량: Cl2/BCl3/N2=630/315/0 또는 100sccm, RF 파워(소스/바이어스): 2900/1940W로 하였다.In the attachment position of the Si chip in this experimental example, the wall part on the long side is a position of No. 1 to No. 5, and the short side is a position of No. 6 to No. 10. As shown in FIG. In addition, the conditions, pressure: 15mTorr (2Pa), gas flow rate: was set to 2900 / 1940W: Cl 2 / BCl 3 / N 2 = 630/315/0 or 100sccm, RF power (source / bias).

결과를 도 7에 나타낸다. 이 도면에 나타낸 바와 같이, N2 가스를 공급하지 않은 경우에는, 챔버 벽부의 상부일수록, 또한 중앙일수록 플라스마의 스퍼터력이 강하고, Si 절삭량이 매우 많아지고 있지만, N2 가스를 100sccm 공급함으로써, 챔버 벽의 위치에 관계없이 Si 절삭량이 현저하게 적고, 플라스마 중에 N2를 함유시킴으로써, 플라스마의 스퍼터로부터 보호하는 효과가 높은 것이 확인되었다.The results are shown in FIG. As shown in this figure, in the case where the N 2 gas is not supplied, the sputtering force of the plasma is stronger as the upper portion and the center of the chamber wall portion, and the Si cutting amount is increased. However, the chamber is supplied by supplying 100 sccm of N 2 gas. Irrespective of the position of the wall, the amount of Si cutting was remarkably small, and it was confirmed that the effect of protecting N from plasma sputtering was high by containing N 2 in the plasma.

[실험예 2]Experimental Example 2

실험예 2에서는, 도 1의 장치를 사용하고, 에칭 가스로서 Cl2 가스 및 BCl3 가스를 사용하며, N2 가스를 첨가하지 않은 경우와, N2 가스를 첨가한 경우에 대해서, 10000장의 기판을 양산(플라스마 에칭)한 후, 챔버 내벽의 도 8에 나타낸 복수의 위치에 있어서, 양극 산화막의 막 두께를 조사하였다. 또한, Cl2 가스의 유량은 400 내지 1100sccm, BCl3 가스의 유량은 200 내지 600sccm, N2 가스를 첨가한 경우의 유량은 50 내지 200sccm로 하였다.In Experimental Example 2, 10000 substrates were used for the case where the apparatus of FIG. 1 was used, Cl 2 gas and BCl 3 gas were used as the etching gas, and N 2 gas was not added and N 2 gas was added. After mass production (plasma etching), the film thickness of the anodic oxide film was examined at a plurality of positions shown in FIG. 8 of the chamber inner wall. The flow rate of the Cl 2 gas was 400 to 1100 sccm, the flow rate of the BCl 3 gas was 200 to 600 sccm, and the flow rate when the N 2 gas was added was 50 to 200 sccm.

양극 산화막의 막 두께는 알루미늄의 지금(地金) 표면에 부착되어 있는 피막의 전체 두께의 증감(변화량)을 측정함으로써 행하였다. 도 9는, N2 가스를 첨가하지 않은 경우와 N2 가스를 첨가한 경우에 대해서, 도 8의 각 위치에 있어서의 피막 두께의 변화량(단위:㎛)을 나타낸 도면이며, 피막이 소실(감소)된 경우를 마이너스의 수치, 증가한 경우를 플러스의 수치로 나타내고 있다. 도 9에 나타낸 바와 같이, N2를 첨가하지 않은 경우에는, 양극 산화 피막의 소모가 보이고, 가장 소모가 심한 긴 변 측벽부의 상부 중앙에서는 피막 두께가 -39㎛로 크게 소실된 것에 비해, N2를 첨가한 경우에는, 양극 산화 피막의 소모가 억제되어, 긴 변 측벽부의 상부 중앙에서도 -3㎛였다. 또한, 다른 부분은 초기의 피막 두께보다 오히려 증막되었다. 이로부터, N2 가스를 첨가함으로써, 양극 산화 피막을 보호하여, 양극 산화 피막의 소모를 억제하는 효과가 얻어지는 것이 확인되었다.The film thickness of the anodic oxide film was performed by measuring the increase and decrease (change amount) of the total thickness of the film adhered to the surface of aluminum. 9 is for the case where the addition of the N 2 gas if it is not added to the N 2 gas, the amount of change in the film thickness at each position of Figure 8: a diagram showing a (unit ㎛), the coating chamber (decrease) The negative case is shown, and the positive case is shown. As shown in FIG. 9, when N 2 was not added, the anodic oxide film was consumed, and the film thickness was largely lost to -39 μm in the upper center of the longest side wall part, which was the most consumed, compared with N 2. When was added, the consumption of the anodic oxide film was suppressed and was -3 micrometers also in the upper center of a long side wall part. In addition, the other part was increased rather than the initial film thickness. From this, it was confirmed that by adding N 2 gas, the effect of protecting the anodized film and suppressing the consumption of the anodized film was obtained.

[실험예 3]Experimental Example 3

실험예 3에서는, N2 가스 첨가에 의한 에칭 처리에 대한 영향을 확인하였다.In Experiment 3, the influence on the etching treatment by the addition of N 2 gas was confirmed.

여기에서는, 에칭 가스로서 Cl2 가스를 사용하고, N2 가스를 첨가하지 않은 경우와, N2 가스를 첨가한 경우에 대해서, 플라스마 에칭을 행한 경우의, 기판의 센터, 미들, 에지에 있어서의 Ti/Al/Ti 적층막 에칭 부분의 테이퍼각을 구하였다. 그 결과, N2 가스를 첨가하지 않은 경우에는, 테이퍼각이 센터: 82.1°, 미들: 74.4°, 에지: 역테이퍼(레지스트층 아래까지 에칭 부분이 침입하는 언더컷)였던 것에 비해, N2 가스를 첨가한 경우에는, 테이퍼각이 센터: 84.6°, 미들: 80.7°, 에지: 81.8°이 되고, 에칭 처리에 대한 악영향은 존재하지 않고, 오히려, N2 가스 첨가에 의한 보호 효과에 의해, 센터와 에지의 형상차가 저감되는 것이 확인되었다.Here, in the center, middle, and edge of the substrate in the case where plasma etching is performed for the case where the Cl 2 gas is used as the etching gas and the N 2 gas is not added, and the case where the N 2 gas is added. The taper angle of the Ti / Al / Ti laminated film etching part was calculated | required. As a result, in the case without addition of the N 2 gas, the taper angle of the center: 82.1 °, the middle: 74.4 °, the edge: a, N 2 gas than that which was reverse taper (undercut of the etching part intrusion to the bottom resist layer) In the case of addition, the taper angle becomes center: 84.6 °, middle: 80.7 °, edge: 81.8 °, and there is no adverse effect on the etching treatment. Rather, due to the protective effect of the addition of N 2 gas, It was confirmed that the shape difference of the edge is reduced.

<다른 적용><Other applications>

또한, 본 발명은, 상기 실시 형태에 한정되지 않으며 본 발명의 사상의 범위 내에서 각종 변형 가능하다. 예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 플라스마 에칭 장치로서 유도 결합 플라스마 에칭 장치를 사용한 예를 나타냈지만, 이에 한정되지 않고, 용량 결합 플라스마 에칭 장치나 마이크로파 플라스마 에칭 장치 등의 다른 플라스마 에칭 장치여도 된다.In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible within the scope of the idea of this invention. For example, although the example which used the inductively coupled plasma etching apparatus was shown as a plasma etching apparatus in the said embodiment, it is not limited to this, Other plasma etching apparatuses, such as a capacitively coupled plasma etching apparatus and a microwave plasma etching apparatus, may be sufficient.

또한, 상기 실시 형태에서는, 내면에 알루미늄의 양극 산화 피막을 갖는 챔버를 사용한 경우에 대하여 나타냈지만, 이에 한정되지 않고, 본 발명은, 챔버 내면의 적어도 일부가 알루미늄 함유물인 경우에 적용 가능하다.In addition, in the said embodiment, although the case where the chamber which has the aluminum anodized film of aluminum was used for the inner surface was shown, it is not limited to this, This invention is applicable when the at least one part of an inner surface of a chamber is aluminum containing material.

1; 본체 용기
1a; 양극 산화 피막
2; 유전체벽
4; 챔버(처리 용기)
11; 샤워 하우징
13; 고주파 안테나
15; 고주파 전원
20; 처리 가스 공급 기구
30; 기판 적재대
32; 정전 척
33; 쉴드링
60; 배기 기구
100; 플라스마 에칭 장치
101; 유리 기체
102; 게이트 전극
103; 게이트 절연막
104; 반도체막
105; Ti/Al/Ti 적층막
105a; 상층 Ti막
105b; Al막
105c; 하층 Ti막
106; 포토레지스트층
S; 기판One; Body container
1a; Anodized
2; Dielectric wall
4; Chamber (Process Container)
11; Shower housing
13; High frequency antenna
15; High frequency power
20; Process gas supply mechanism
30; Board Mount
32; Electrostatic chuck
33; Shield ring
60; Exhaust mechanism
100; Plasma etching equipment
101; Glass gas
102; Gate electrode
103; Gate insulating film
104; Semiconductor film
105; Ti / Al / Ti Lamination Film
105a; Upper Ti film
105b; Al film
105c; Underlayer Ti Film
106; Photoresist layer
S; Board

Claims (8)

내면의 적어도 일부가 알루미늄 함유물을 포함하는 처리 용기 내에, 하층 Ti막, Al막 및 상층 Ti막을 적층하여 이루어지는 Ti/Al/Ti 적층막을 갖고, 그 위에 패턴화된 레지스트층이 형성된 기판을 반입하는 공정과,
염소 함유 가스를 포함하는 에칭 가스 및 질소 가스의 플라스마를 생성하고, 상기 Ti/Al/Ti 적층막을, 상기 레지스트층을 마스크로 하여 상기 플라스마에 의해 플라스마 에칭하는 에칭 공정을 포함하며,
상기 처리 용기의 내면 알루미늄 함유물은, 알루미늄을 양극 산화하여 형성된 양극 산화 피막이고,
상기 에칭 공정에 있어서, 상기 질소 가스의 플라스마에 의해 애싱된 상기 레지스트층의 C계 및 CH계 성분을, 상기 처리 용기의 내면에 퇴적시켜 상기 양극 산화 피막이 상기 염소 함유 가스의 플라즈마에 의해 에칭되어 소모되는 것을 억제하는 것을 특징으로 하는, 플라스마 에칭 방법.A substrate having a Ti / Al / Ti laminated film formed by laminating a lower Ti film, an Al film, and an upper Ti film in a processing container containing at least a part of an inner surface thereof, and carrying a substrate on which a patterned resist layer is formed thereon. Fair,
An etching step of generating a plasma of an etching gas and a nitrogen gas containing a chlorine-containing gas, and plasma etching the plasma using the Ti / Al / Ti laminated film using the resist layer as a mask;
The inner aluminum content of the processing container is an anodized film formed by anodizing aluminum,
In the etching step, C- and CH-based components of the resist layer ashed by the plasma of nitrogen gas are deposited on the inner surface of the processing container so that the anodized film is etched and consumed by the plasma of the chlorine-containing gas. Plasma etching method characterized by suppressing that. 제1항에 있어서,
상기 에칭 가스 및 상기 질소 가스를 상기 처리 용기 내에 공급하고, 상기 처리 용기 내에서 플라스마화하는 것을 특징으로 하는, 플라스마 에칭 방법.The method of claim 1,
The etching gas and the nitrogen gas are supplied into the processing vessel, and plasmamed in the processing vessel. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 에칭 공정에 있어서, 플라스마화한 상기 질소 가스에 의해, 상기 처리 용기의 내면의 상기 알루미늄 함유물을 질화하는 것을 특징으로 하는, 플라스마 에칭 방법.The method according to claim 1 or 2,
In the said etching process, the said aluminum containing material of the inner surface of the said processing container is nitrided by the said nitrogen gas plasma-processed, The plasma etching method characterized by the above-mentioned. 삭제delete 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 에칭 가스로서, 염소 함유 가스와 불활성 가스를 사용하는 것을 특징으로 하는, 플라스마 에칭 방법.The method according to claim 1 or 2,
A chlorine containing gas and an inert gas are used as said etching gas, The plasma etching method characterized by the above-mentioned. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 염소 함유 가스는, 염소 가스와 삼염화붕소 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라스마 에칭 방법.The method according to claim 1 or 2,
The said chlorine containing gas contains chlorine gas and boron trichloride gas, The plasma etching method characterized by the above-mentioned. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 염소 함유 가스의 유량과 상기 질소 가스의 유량비는, 6:1 내지 10:1의 범위인 것을 특징으로 하는 플라스마 에칭 방법.The method according to claim 1 or 2,
A flow rate ratio of the flow rate of the chlorine-containing gas and the nitrogen gas is in the range of 6: 1 to 10: 1. 삭제delete
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