JP2003068155A - Dry etching method for transparent conductive film - Google Patents
Dry etching method for transparent conductive filmInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体、ＬＣＤ製
造工程の電子素子あるいは、磁気素子製造工程における
特に液晶ディスプレイ等に用いられる透明電極をパター
ンニングするのに用いられる透明導電性膜のドライエッ
チング方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dry etching of a transparent conductive film used for patterning a transparent electrode used in an electronic device in a semiconductor or LCD manufacturing process or a magnetic device manufacturing process, particularly in a liquid crystal display. It is about the method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】透明導電性膜を形成する従来技術として
はウェットエッチング法がある。例えば特開２００１−
１１８５１６公報には、ガラス基板上に導体の帯状バス
電極を形成し、スパッタリングによりバス電極を含むガ
ラス基板全面に高光透過率のＩＴＯ膜で維持電極を形成
後、フォトレジストを用いてマスク層を形成し、ウエッ
トエッチング加工によりパターンニングすることにより
複合電極を形成することが開示されている。また基板上
の透明導電膜をウエットエッチングで加工する他の例と
しては特開平４−３０４６８０公報、特開平９−２４６
２１０公報等に記載のものを挙げることかでる。2. Description of the Related Art As a conventional technique for forming a transparent conductive film, there is a wet etching method. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-2001
In JP-A-118516, a strip-shaped bus electrode of a conductor is formed on a glass substrate, a sustain electrode is formed of an ITO film having a high light transmittance on the entire surface of the glass substrate including the bus electrode by sputtering, and then a mask layer is formed using a photoresist. However, it is disclosed that the composite electrode is formed by patterning by wet etching. Other examples of processing the transparent conductive film on the substrate by wet etching include JP-A-4-304680 and JP-A-9-246.
No. 210, etc. may be mentioned.
【０００３】従来のドライエッチング法により基板上の
透明導電膜を加工する従来例としては、本発明者らが先
に提案した特開平８−９７１９０公報に記載のものを挙
げることかでる。As a conventional example of processing a transparent conductive film on a substrate by a conventional dry etching method, there is the one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-97190 previously proposed by the present inventors.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来用いら
れてきたウェットエッチング法では本質的に微細化が困
難であり、また廃液処理が必要であり、フットプリント
すなわち装置の占める床面積が大きく、さらにマウスピ
ット等の問題があった。先に提案したドライエッチング
法では、基板温度が１２０℃以下であったため、反応生
成物が揮発しにくく、エッチングレート及びＳｉＯ２等
の下地膜との選択比が不十分であり、そしてダストがチ
ャンバー内に堆積しやすい等の問題があった。さらにバ
ルブや反応容器内で窪みがある部分に堆積しやすく清掃
しきれずダストの原因となりデバイスの歩留まりを低下
させていた。By the way, in the wet etching method which has been used conventionally, it is essentially difficult to miniaturize, waste liquid treatment is required, and the footprint, that is, the floor area occupied by the apparatus is large, and There was a problem such as a mouse pit. In the previously proposed dry etching method, since the substrate temperature is 120 ° C. or less, the reaction products are less likely to volatilize, the etching rate and the selection ratio with the underlying film such as SiO 2 are insufficient, and dust is generated in the chamber. There was a problem such as easy accumulation inside. Furthermore, it is easy to be deposited on a portion of the valve or reaction vessel where there is a dent, which cannot be cleaned and causes dust, which lowers the device yield.
【０００５】そこで、本発明は、基板上の透明導電性膜
へのエッチングレートを１５００〜２０００Å／ｍｉｎ
まで選択比を損なうことなく向上させ、さらにダストの
発生も抑制したドライエッチング方法を提供することを
目的としている。Therefore, according to the present invention, the etching rate of the transparent conductive film on the substrate is 1500 to 2000 Å / min.
It is an object of the present invention to provide a dry etching method in which the selection ratio is improved without being impaired and dust generation is suppressed.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明による透明導電性膜のドライエッチング方
法においては、真空チャンバー内に、処理すべき基板の
装着される基板電極を配置し、この基板電極に対向して
真空チャンバーの天板に高密度プラズマ源を設けた反応
性イオンエッチング装置で、ヨウ化水素ガスを含むエッ
チングガスを用いて、基板上のＩｎ２Ｏ３或いはＳｎＯ
２或いはＺｎＯを主成分とする透明導電性膜をエッチン
グ加工するに際して、 エッチングガスとして少なくと
もヨウ化水素ガスを用い、透明導電性膜を１３０℃以上
に加熱し、真空チャンバー内壁を８０℃〜２００℃に加
熱することから成ることを特徴としている。In order to achieve the above object, in the method for dry etching a transparent conductive film according to the present invention, a substrate electrode on which a substrate to be processed is mounted is placed in a vacuum chamber. In a reactive ion etching apparatus having a high-density plasma source provided on a ceiling plate of a vacuum chamber facing the substrate electrode, an etching gas containing hydrogen iodide gas was used to remove In 2 O 3 or SnO on the substrate.
When etching the transparent conductive film containing 2 or ZnO as a main component, at least hydrogen iodide gas is used as an etching gas, the transparent conductive film is heated to 130 ° C. or higher, and the inner wall of the vacuum chamber is heated to 80 ° C. to 200 ° C. It is characterized by consisting of heating to.
【０００７】本発明の方法において、透明導電性膜の加
熱範囲は、好ましくは１３０〜２００℃に設定され得
る。In the method of the present invention, the heating range of the transparent conductive film can be preferably set to 130 to 200 ° C.
【０００８】マスク材としてフォトレジストを用いない
場合には、透明導電性膜は１５０℃以上に加熱され得
る。When no photoresist is used as the mask material, the transparent conductive film can be heated to 150 ° C. or higher.
【０００９】また、本発明の方法において、チャンバー
内壁は１１０℃〜１３０℃に加熱され得る。In the method of the present invention, the inner wall of the chamber can be heated to 110 ° C to 130 ° C.
【００１０】また、本発明の方法において、真空チャン
バーの天板又は高密度プラズマ源は６０℃〜２００℃に
加熱され得る。Further, in the method of the present invention, the top plate of the vacuum chamber or the high-density plasma source can be heated to 60 ° C to 200 ° C.
【００１１】また、本発明の方法において、反応性イオ
ンエッチング装置における基板搬入口を構成する仕切り
バルブは６０℃〜２００℃に加熱され得る。Further, in the method of the present invention, the partition valve forming the substrate inlet of the reactive ion etching apparatus can be heated to 60 to 200 ° C.
【００１２】さらに、本発明の方法において、反応性イ
オンエッチング装置におけるガス出口を構成している圧
力制御バルブは６０℃〜２００℃に加熱され得る。Further, in the method of the present invention, the pressure control valve forming the gas outlet in the reactive ion etching apparatus can be heated to 60 ° C to 200 ° C.
【００１３】さらにまた、本発明の方法において、反応
性イオンエッチング装置における真空チャンバーの圧力
測定用のポートや覗き窓等の窪みを備えた部分は８０℃
〜２００℃に加熱され得る。Furthermore, in the method of the present invention, a portion of the reactive ion etching apparatus provided with a recess such as a pressure measuring port or a viewing window of the vacuum chamber is 80 ° C.
It can be heated to ~ 200 ° C.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の透明導電性膜のドライエッチング方法の実施の形態に
ついて説明する。図１には本発明の透明導電性膜のドラ
イエッチング方法を実施している高密度プラズマ源を備
えたＲＩＥ装置の一例を示し、図中、１は円筒形の真空
チャンバーで、図示していない真空排気系に接続されて
いる。真空チャンバー１の下部にはカソード電極として
機能する基板電極２が絶縁部材３を介して取付けられ、
基板電極２は真空チャンバー１に対してシール部材４、
５により密封されている。基板電極２はマッチングボッ
クス６を介して１３．５６ＭＨｚの高周波電源７に接続
されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the dry etching method for a transparent conductive film of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows an example of an RIE apparatus equipped with a high-density plasma source for carrying out the dry etching method of the transparent conductive film of the present invention, in which 1 is a cylindrical vacuum chamber, which is not shown. It is connected to the vacuum exhaust system. A substrate electrode 2 functioning as a cathode electrode is attached to a lower portion of the vacuum chamber 1 via an insulating member 3,
The substrate electrode 2 is a sealing member 4 for the vacuum chamber 1,
It is sealed by 5. The substrate electrode 2 is connected to a 13.56 MHz high frequency power source 7 via a matching box 6.
【００１５】基板電極２上には、例えばフォトレジスト
等のマスク材により予め所定形状のパターンを形成した
透明導電性膜付きの基板８がクランプ部材９により装着
される。また基板電極２上には基板８の端より内側の位
置にＯリング１０が設けられ、そして図面に点線で示す
ように基板電極２内を通って基板８の裏面側にヘリウム
ガス源１１からヘリウムガスが５〜８Ｔｏｒｒの圧力で
封入される。このヘリウムガスは熱伝導率の悪いガラス
やセラミック基板を効率よく電極温度に保持するための
熱伝達媒体として機能する。On the substrate electrode 2, a substrate 8 with a transparent conductive film on which a pattern of a predetermined shape is formed in advance by a mask material such as photoresist is mounted by a clamp member 9. Further, an O-ring 10 is provided on the substrate electrode 2 at a position inside the end of the substrate 8, and passes through the substrate electrode 2 to the back surface side of the substrate 8 from the helium gas source 11 to the helium gas as shown by a dotted line in the drawing. The gas is enclosed at a pressure of 5-8 Torr. This helium gas functions as a heat transfer medium for efficiently holding the glass or ceramic substrate having poor thermal conductivity at the electrode temperature.
【００１６】また、基板電極２には符号１２で略示する
ように、基板電極２の内部に設けた循環水路（図示して
いない）内に例えばブラインの温媒を循環させて基板電
極２を加熱し、基板電極２に装着された基板８を所定温
度１３０℃以上、好ましくは１３０℃〜２００℃に加熱
するようにされている。Further, as indicated by reference numeral 12 on the substrate electrode 2, a substrate, for example, a brine heating medium is circulated in a circulating water channel (not shown) provided inside the substrate electrode 2 so as to move the substrate electrode 2 therethrough. The substrate 8 mounted on the substrate electrode 2 is heated to a predetermined temperature of 130 ° C. or higher, preferably 130 ° C. to 200 ° C.
【００１７】真空チャンバー１の頂部には天板１３がシ
ール部材１４を介して密封して取付けられており、この
天板１３には放射状に複数の高密度プラズマ源１５が設
けられている。各高密度プラズマ源１５は天板１３に形
成され、下部が対向した基板電極２との間に画定された
エッチング処理空間１６に連通した断面円形の放電空間
１５ａと、この放電空間１５ａ内に同心的に差し込ま
れ、縦断面がＴ字形でゴルフのマークの形状の電極１５
ｂとから成っている。電極１５ｂは図示したように環状
絶縁部材１７及びシール部材１８、１９を介して電気絶
縁しかつ密封して天板１３に固着されている。各高密度
プラズマ源１５の電極１５ｂはマッチングボックス２０
を介して１００ＭＨｚの電源２１に接続されている。各
高密度プラズマ源１５は符号２２で略示するように、天
板１３の内部に設けた循環水路（図示していない）内に
例えばブラインの温媒を循環させて各高密度プラズマ源
１５を所定温度６０℃〜２００℃に加熱するようにされ
ている。また真空チャンバー１の側壁は符号２３で略示
するように、側壁の内部に設けた循環水路（図示してい
ない）内に例えばブラインの温媒を循環させて真空チャ
ンバー１の側壁を所定温度８０℃〜２００℃、好ましく
は１００℃〜１３０℃に加熱するようにされている。A top plate 13 is hermetically attached to the top of the vacuum chamber 1 via a seal member 14, and the top plate 13 is provided with a plurality of high-density plasma sources 15 radially. Each high-density plasma source 15 is formed on the top plate 13, and a discharge space 15a having a circular cross section communicates with an etching processing space 16 defined between the lower part and the opposing substrate electrode 2, and concentric with the discharge space 15a. Electrode 15 in the shape of a golf mark with a T-shaped vertical section
It consists of b and. The electrode 15b is electrically insulated and hermetically fixed to the top plate 13 via an annular insulating member 17 and sealing members 18 and 19 as shown in the figure. The electrode 15b of each high-density plasma source 15 has a matching box 20
Is connected to a 100 MHz power source 21 via. Each high-density plasma source 15 has a high-density plasma source 15 circulated in a circulating water channel (not shown) provided inside the top plate 13, as indicated by reference numeral 22. The heating is performed at a predetermined temperature of 60 ° C to 200 ° C. The side wall of the vacuum chamber 1, as indicated by reference numeral 23, circulates a heating medium of brine, for example, in a circulating water channel (not shown) provided inside the side wall to bring the side wall of the vacuum chamber 1 to a predetermined temperature 80. It is adapted to be heated to ℃ to 200 ℃, preferably to 100 ℃ to 130 ℃.
【００１８】また，図１において、符号２４はガスボン
ベ等のエッチングガス源に接続されたエッチングガス導
入系で、天板１３内に形成されたガス供給通路（図示し
ていない）を介して各高密度プラズマ源１５の放電空間
１５ａの上部領域に横方からエッチングガスを導入する
ようにされている。Further, in FIG. 1, reference numeral 24 is an etching gas introduction system connected to an etching gas source such as a gas cylinder or the like, and each height is increased through a gas supply passage (not shown) formed in the top plate 13. The etching gas is introduced laterally into the upper region of the discharge space 15a of the density plasma source 15.
【００１９】各高密度プラズマ源１５の放電空間１５ａ
の下側にはそれと隣接してメッシュ電極２５が設けら
れ、このメッシュ電極２５は電位的にアース電位又は浮
遊電位に保持され、そしてメッシュ電極２５の多数の開
口から例えばヨウ化水素（ＨＩ）ガスとアルゴン（Ａ
ｒ）ガスの混合ガスから成るエッチングガスを基板８上
の透明導電膜に均一に噴射させ、エッチングを行うよう
にしている。なお、図示していないが、真空チャンバー
には当然、基板搬入口を構成する仕切りバルブ、ガス出
口を構成している圧力制御バルブ、真空チャンバー１の
圧力測定用のポートや覗き窓が設けられている。この場
合、本発明においては、仕切りバルブは６０℃〜２００
℃に加熱され、ガス出口を構成している圧力制御バルブ
は６０℃〜２００℃に加熱され、また圧力測定用のポー
トや覗き窓等の窪みを備えた部分は８０℃〜２００℃に
加熱される。Discharge space 15a of each high-density plasma source 15
A mesh electrode 25 is provided adjacent to the lower side of the mesh electrode 25, and the mesh electrode 25 is held at a ground potential or a floating potential in a potential manner, and the mesh electrode 25 is opened from a large number of openings of, for example, hydrogen iodide (HI) gas. And argon (A
r) An etching gas composed of a mixed gas of gases is uniformly sprayed onto the transparent conductive film on the substrate 8 to perform etching. Although not shown, the vacuum chamber is naturally provided with a partition valve that constitutes the substrate inlet, a pressure control valve that constitutes the gas outlet, a port for measuring the pressure of the vacuum chamber 1 and a viewing window. There is. In this case, in the present invention, the partition valve is 60 ° C to 200 ° C.
It is heated to ℃, the pressure control valve that constitutes the gas outlet is heated to 60 ℃ to 200 ℃, and the part with depressions such as ports for pressure measurement and viewing windows is heated to 80 ℃ to 200 ℃. It
【００２０】図２及び図３には、本発明の透明導電性膜
のドライエッチング方法を実施している高密度プラズマ
源を備えたＲＩＥ装置の別の例を示している。この例で
は、高密度プラズマ源として誘導結合型プラズマ源が用
いられている。すなわち、図２において、３１は真空チ
ャンバーで、この真空チャンバー３１は自動圧力制御装
置３２を介して排気系３３に接続されている。真空チャ
ンバー１の下部にはカソード電極として機能する基板電
極３４が絶縁部材３５を介して取付けられ、そして図示
していないシール部材により真空チャンバー１に対して
密封されている。基板電極３４は１３．５６ＭＨｚの高
周波電源３６に接続されている。2 and 3 show another example of the RIE apparatus equipped with a high-density plasma source for carrying out the dry etching method of the transparent conductive film of the present invention. In this example, an inductively coupled plasma source is used as the high density plasma source. That is, in FIG. 2, 31 is a vacuum chamber, and this vacuum chamber 31 is connected to an exhaust system 33 via an automatic pressure control device 32. A substrate electrode 34 that functions as a cathode electrode is attached to the lower portion of the vacuum chamber 1 via an insulating member 35, and is sealed from the vacuum chamber 1 by a sealing member (not shown). The substrate electrode 34 is connected to a 13.56 MHz high frequency power supply 36.
【００２１】基板電極３４上には予め所定形状のパター
ンを形成した透明導電膜付きの基板（図示していない）
がクランプ部材３７により装着される。基板電極３４は
図１の場合と同様に、基板電極３４の内部に設けた循環
水路（図示していない）内に例えばブラインの温媒を循
環させて基板電極３４を加熱し、基板電極３４に装着さ
れた基板を所定温度に加熱するようにされている。また
真空チャンバー３１内において基板電極３４の周囲には
アースシールド３８が設けられている。また、図示して
いないが基板電極３４内を通って基板の裏面側にヘリウ
ムガスを圧入し、熱伝導率の悪いガラスやセラミック基
板を効率よく電極温度に保持するようにしている。A substrate (not shown) having a transparent conductive film on which a predetermined pattern is formed on the substrate electrode 34 in advance.
Are mounted by the clamp member 37. As in the case of FIG. 1, the substrate electrode 34 heats the substrate electrode 34 by circulating a brine heating medium (not shown) in a circulating water channel (not shown) provided inside the substrate electrode 34 to heat the substrate electrode 34. The mounted substrate is heated to a predetermined temperature. A ground shield 38 is provided around the substrate electrode 34 in the vacuum chamber 31. Although not shown, helium gas is pressed into the back surface of the substrate through the inside of the substrate electrode 34 so that the glass or ceramic substrate having poor thermal conductivity can be efficiently maintained at the electrode temperature.
【００２２】真空チャンバー３１の頂部の天板３９には
誘導結合型プラズマ源４０が設けられ、この誘導結合型
プラズマ源４０は図３に示すように天板３９上に放射状
に配列された複数の永久磁石４０ａと、これらの永久磁
石４０ａ上に同心に配列された二巻回のアンテナコイル
４０ｂとから成り、アンテナコイル４０ｂは１３．５６
ＭＨｚの高周波電源４１に接続されている。また天板３
９と基板電極３４との間に画定されたエッチング処理空
間の周囲には防着板４２が配置されている。なお、図示
していないが、エッチングガスは真空チャンバー３１の
側壁を介してエッチング処理空間内に導入される。An inductively coupled plasma source 40 is provided on the top plate 39 at the top of the vacuum chamber 31, and the inductively coupled plasma source 40 is arranged on the top plate 39 as shown in FIG. It is composed of a permanent magnet 40a and a two-turn antenna coil 40b arranged concentrically on these permanent magnets 40a. The antenna coil 40b is 13.56.
It is connected to a high frequency power supply 41 of MHz. Also top plate 3
A deposition preventing plate 42 is arranged around the etching processing space defined between the substrate 9 and the substrate electrode 34. Although not shown, the etching gas is introduced into the etching processing space through the side wall of the vacuum chamber 31.
【００２３】なお、図２及び図３には示していないが、
真空チャンバー３１の頂部の天板３９及び側壁、基板電
極並びに誘導結合型プラズマ源４０は、図１の場合と同
様に、それらの内部に設けた循環路内に例えばブライン
の温媒を循環させてそれぞれの部位を所定温度に加熱す
るようにされている。また、真空チャンバーには当然、
基板搬入口を構成する仕切りバルブ、真空チャンバー１
の圧力測定用のポートや覗き窓が設けられている。Although not shown in FIGS. 2 and 3,
The top plate 39 and the side wall of the top of the vacuum chamber 31, the substrate electrode, and the inductively coupled plasma source 40 are, for example, the same as in the case of FIG. Each part is heated to a predetermined temperature. In addition, of course, in the vacuum chamber
Partition valve and vacuum chamber 1 that make up the substrate loading port
There is a port for pressure measurement and a viewing window.
【００２４】このように構成した図示装置を用いて実施
したエッチングについて説明する。表面に厚さ１５０μ
ｍのＩｎ２Ｏ３−１０ａｔ％ＳｎＯ２（以下ＩＴＯと称
する）から成る透明導電膜と、この透明導電膜の絶縁物
として厚さ１５０ｎｍの酸化シリコン（ＳｉＯ２）から
成る下地膜を成膜した縦４６０ｍｍ×横３６０ｍｍ×厚
さ１．１ｍｍのガラス製基板（コーニング社製、７０５
９）を基板電極上に保持すると共に、基板電極と基板と
の間に約０．３ｍｍの微少ギャップを設定した。The etching carried out by using the illustrated apparatus thus constructed will be described. 150μ thick on the surface
m of In 2 O 3 -10 at% SnO 2 (hereinafter referred to as ITO) and a base film made of silicon oxide (SiO 2 ) having a thickness of 150 nm was formed as an insulator of the transparent conductive film. 460 mm long × 360 mm wide × 1.1 mm thick glass substrate (Corning, 705
9) was held on the substrate electrode, and a minute gap of about 0.3 mm was set between the substrate electrode and the substrate.
【００２５】エッチング処理空間内を真空排気系により
真空度０．１ｍＴｏｒｒとし、エッチング処理空間内に
ガス導入系よりヨウ化水素（ＨＩ）ガスにアルゴン（Ａ
ｒ）ガスを混合したエッチングガスを圧力５０ｍＴｏｒ
ｒ、流量３５０ｓｃｃｍで導入し、高周波電源より基板
電極に周波数１３．５６ＭＨｚ、出力２．５ｋＷ又は
３．０ｋＷを印加して高周波プラズマ雰囲気中で透明導
電性膜のエッチングを行った。基板温度を８２℃〜１５
２℃に調節しエッチングレートおよび選択比の測定を行
った結果を図４に示す。図４から明らかなように、透明
導電膜を温度１３０℃以上に加熱することにより、エッ
チングレートを向上できることが確認された。また、選
択比も向上することが確認された。この時真空チャンバ
ーは１１０℃、バルブについては１００℃に加熱した。The inside of the etching processing space is evacuated to a vacuum degree of 0.1 mTorr, and hydrogen iodide (HI) gas is introduced into the etching processing space from the gas introduction system to argon (A).
r) Pressure of the etching gas mixed with the gas is 50 mTorr
At a flow rate of 350 sccm, a transparent conductive film was etched in a high frequency plasma atmosphere by applying a frequency of 13.56 MHz and an output of 2.5 kW or 3.0 kW from a high frequency power source to the substrate electrode. Substrate temperature is 82 ℃ ~ 15
FIG. 4 shows the results of measuring the etching rate and the selection ratio by adjusting the temperature to 2 ° C. As is clear from FIG. 4, it was confirmed that the etching rate can be improved by heating the transparent conductive film to a temperature of 130 ° C. or higher. It was also confirmed that the selectivity was improved. At this time, the vacuum chamber was heated to 110 ° C. and the valve was heated to 100 ° C.
【００２６】図５は、ＩＴＯ膜を連続して（クリーニン
グすることなし）エッチングした際のダストについて示
している。真空チャンバーやバルブその他の窪みを加熱
しない場合には、エッチレートも約１０％程低く選択比
も１０％悪くなった。またダストについては連続処理約
４００枚後から製造基準値であるレベル（φ０．２ミク
ロン〜φ３．０ミクロンのダスト増加量が４０個以上と
なった）を、満足しなくなった。またダストに起因する
歩留まり低下も１５％を超えた。一方加熱した場合は、
３５００枚を超えてもダストは、基準値以下であった。FIG. 5 shows dust when the ITO film is continuously etched (without cleaning). When the depressions such as the vacuum chamber, the valve and the like were not heated, the etching rate was about 10% lower and the selection ratio was 10% worse. With respect to dust, after about 400 sheets of continuous processing, the level as a manufacturing standard value (the amount of dust increase of φ0.2 to φ3.0 microns was 40 or more) was not satisfied. The yield reduction due to dust also exceeded 15%. On the other hand, if heated,
Even if the number of sheets exceeded 3,500, the dust was below the standard value.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、真空チャンバー内に、処理すべき基板の装着される
基板電極を配置し、この基板電極に対向して真空チャン
バーの天板に高密度プラズマ源を設けた反応性イオンエ
ッチング装置で、ヨウ化水素ガスを含むエッチングガス
を用いて、基板上のＩｎ２Ｏ３或いはＳｎＯ２或いはＺ
ｎＯを主成分とする透明導電性膜をエッチング加工する
に際して、透明導電性膜を１３０℃以上に加熱し、真空
チャンバー内壁を８０℃〜２００℃に加熱することによ
り、反応生成物の揮発を促進し、エッチングレート及び
選択比を向上させるとともに、ダストのチャンバー内へ
の堆積も抑制することができるようになる。従って、従
来のドライエッチング方法に比べ、基板温度を高温に保
つため、選択比を損なうことなく大幅にエッチングレー
トが向上し、処理室或いは電極上に反応生成物の堆積が
ほとんど無いため、エッチング処理室のクリーニングを
頻繁に行う必要もなく、ランニングコストを低減できる
だけでなく、生産性を大幅に向上差せることができる。As described above, according to the present invention, the substrate electrode on which the substrate to be processed is mounted is arranged in the vacuum chamber, and the top plate of the vacuum chamber is opposed to the substrate electrode. A reactive ion etching apparatus provided with a high-density plasma source is used to etch In 2 O 3 or SnO 2 or Z on the substrate by using an etching gas containing hydrogen iodide gas.
When etching the transparent conductive film containing nO as a main component, the transparent conductive film is heated to 130 ° C. or higher, and the inner wall of the vacuum chamber is heated to 80 ° C. to 200 ° C. to promote volatilization of reaction products. However, the etching rate and the selection ratio can be improved, and the accumulation of dust in the chamber can be suppressed. Therefore, as compared with the conventional dry etching method, the substrate temperature is kept at a high temperature, the etching rate is significantly improved without deteriorating the selection ratio, and there is almost no deposition of reaction products on the processing chamber or the electrode. Not only the cleaning of the chamber does not have to be performed frequently, the running cost can be reduced, and the productivity can be greatly improved.
【図１】本発明の透明導電性膜のドライエッチング方法
を実施している高密度プラズマ源を備えたＲＩＥ装置の
一例を示す概略線図。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an RIE apparatus equipped with a high-density plasma source implementing a dry etching method for a transparent conductive film of the present invention.
【図２】本発明の透明導電性膜のドライエッチング方法
を実施している高密度プラズマ源を備えたＲＩＥ装置の
別の例を示す概略線図。FIG. 2 is a schematic diagram showing another example of an RIE apparatus equipped with a high-density plasma source that carries out the dry etching method for a transparent conductive film of the present invention.
【図３】図２の装置の一部を示す平面図。FIG. 3 is a plan view showing a part of the apparatus shown in FIG.
【図４】本発明の透明導電性膜のドライエッチング方法
による基板温度に対するエッチングレートの測定結果を
示すグラフ。FIG. 4 is a graph showing the measurement results of the etching rate with respect to the substrate temperature by the dry etching method of the transparent conductive film of the present invention.
【図５】本発明の透明導電性膜のドライエッチング方法
によるダストの測定結果を示すグラフ。FIG. 5 is a graph showing the measurement results of dust by the dry etching method of the transparent conductive film of the present invention.
１：真空チャンバー ２：基板電極 ３：絶縁部材 ４、５：シール部材 ６：マッチングボックス ７：高周波電源 ８：透明導電性膜付きの基板 ９：クランプ部材 １０：Ｏリング １１：ヘリウムガス源 １２：基板電極２の加熱手段 １３：天板 １４：シール部材 １５：高密度プラズマ源 １５ａ：放電空間 １５ｂ：電極 １６：エッチング処理空間 １７：環状絶縁部材 １８、１９：シール部材 ２０：マッチングボックス ２１：電源 ２２：高密度プラズマ源１５の加熱手段 ２３：真空チャンバー１の側壁の加熱手段 ２４：エッチングガス導入系 ２５：メッシュ電極 1: Vacuum chamber 2: Substrate electrode 3: Insulation member 4, 5: sealing member 6: Matching box 7: High frequency power supply 8: Substrate with transparent conductive film 9: Clamp member 10: O-ring 11: Helium gas source 12: heating means for the substrate electrode 2 13: Top plate 14: Seal member 15: High-density plasma source 15a: discharge space 15b: electrode 16: Etching space 17: Ring insulating member 18, 19: Seal member 20: Matching box 21: Power supply 22: Heating means for the high-density plasma source 15 23: Heating means for the side wall of the vacuum chamber 1 24: Etching gas introduction system 25: Mesh electrode
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水野 健二 千葉県山武郡山武町横田523 株式会社ア ルバック千葉超材料研究所内 Ｆターム(参考） 4K057 DA20 DB11 DB20 DC01 DD03 DE14 DE20 DG02 DM06 DM28 5G323 CA01 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Kenji Mizuno 523 Yokota, Sanmu-cho, Sanmu-gun, Chiba Prefecture Lubac Chiba Institute for Materials Research F term (reference) 4K057 DA20 DB11 DB20 DC01 DD03 DE14 DE20 DG02 DM06 DM28 5G323 CA01
Claims (8)
着される基板電極を配置し、この基板電極に対向して真
空チャンバーの天板に高密度プラズマ源を設けた反応性
イオンエッチング装置で、ヨウ化水素ガスを含むエッチ
ングガスを用いて、基板上のＩｎ２Ｏ３或いはＳｎＯ２
或いはＺｎＯを主成分とする透明導電性膜をエッチング
加工する方法において、 エッチングガスとして少なく
ともヨウ化水素ガスを用い、透明導電性膜を１３０℃以
上に加熱し、真空チャンバー内壁を８０℃〜２００℃に
加熱することから成ることを特徴とする透明導電性膜の
ドライエッチング方法。1. A reactive ion etching apparatus in which a substrate electrode on which a substrate to be processed is mounted is placed in a vacuum chamber, and a high-density plasma source is provided on a top plate of the vacuum chamber facing the substrate electrode. Of In 2 O 3 or SnO 2 on the substrate using an etching gas containing hydrogen iodide gas.
Alternatively, in the method of etching a transparent conductive film containing ZnO as a main component, at least hydrogen iodide gas is used as an etching gas, the transparent conductive film is heated to 130 ° C. or higher, and the inner wall of the vacuum chamber is heated to 80 ° C. to 200 ° C. A method of dry etching a transparent conductive film, which comprises heating the transparent conductive film.
囲で加熱することを特徴とする請求項１に記載の透明導
電性膜のドライエッチング方法。2. The method for dry etching a transparent conductive film according to claim 1, wherein the transparent conductive film is heated in a heating range of 130 to 200 ° C.
に、透明導電性膜を１５０℃以上に加熱することを特徴
とする請求項１に記載の透明導電性膜のドライエッチン
グ方法。3. The dry etching method for a transparent conductive film according to claim 1, wherein the transparent conductive film is heated to 150 ° C. or higher without using a photoresist as a mask material.
熱することを特徴とする請求項１に記載の透明導電性膜
のドライエッチング方法。4. The method for dry etching a transparent conductive film according to claim 1, wherein the inner wall of the chamber is heated to 110 ° C. to 130 ° C.
源を６０℃〜２００℃に加熱することを特徴とする請求
項１〜４のいずれか一項に記載の透明導電性膜のドライ
エッチング方法。5. The method for dry etching a transparent conductive film according to claim 1, wherein the top plate of the vacuum chamber or the high-density plasma source is heated to 60 ° C. to 200 ° C. .
搬入口を構成する仕切りバルブを６０℃〜２００℃に加
熱することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に
記載の透明導電性膜のドライエッチング方法。6. The transparent conductive film according to claim 1, wherein a partition valve forming a substrate inlet of the reactive ion etching apparatus is heated to 60 ° C. to 200 ° C. Dry etching method.
出口を構成している圧力制御バルブを、６０℃〜２００
℃に加熱する１〜６項のいずれか一項に記載の透明導電
性膜のドライエッチング方法。7. A pressure control valve constituting a gas outlet in a reactive ion etching apparatus is set at 60 ° C. to 200 ° C.
7. The dry etching method for a transparent conductive film according to any one of 1 to 6, wherein the method is performed by heating to ° C.
チャンバーの圧力測定用のポートや覗き窓等の窪みを備
えた部分を８０℃〜２００℃に加熱することを特徴とす
る１〜７項のいずれか一項に記載の透明導電性膜のドラ
イエッチング方法。8. The reactive ion etching apparatus according to any one of claims 1 to 7, characterized in that a portion of the vacuum chamber having a pressure measuring port, a viewing window or the like having a depression is heated to 80 ° C to 200 ° C. Item 1. A dry etching method for a transparent conductive film according to item 1.
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