JP4018316B2

JP4018316B2 - Dry etching equipment

Info

Publication number: JP4018316B2
Application number: JP2000079878A
Authority: JP
Inventors: 野卓細; 野秀史東
Original assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 2000-03-22
Filing date: 2000-03-22
Publication date: 2007-12-05
Anticipated expiration: 2020-03-22
Also published as: JP2001259556A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドライエッチング装置に係わり、特に、プリント基板のようにその両面がエッチング処理される被処理基板を処理するためのドライエッチング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プリント基板に対してエッチング処理を施すためにドライエッチング装置が用いられている。
【０００３】
従来のドライエッチング装置においては、複数枚のプリント基板を収納したカセットを処理室の内部に搬入し、リアクティブ・イオン・エッチング（ＲＩＥ）によって複数のプリント基板をバッチ式に処理するものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したバッチ式のＲＩＥ型ドライエッチング装置では、重量物であるカセットを処理室内に搬出入しなければならず、その取扱いが容易ではなかった。また、このドライエッチング装置では被処理基板の両面を同時にエッチング処理することはできないので、もし仮にバッチ式処理に代えて、被処理基板を一枚ずつ処理する枚葉式処理を採用すると、処理時間が長期化してスループットが大幅に低下するという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたものであって、被処理基板の両面を同時にエッチングすることができるドライエッチング装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明によるドライエッチング装置は、被処理基板を処理するための処理室が内部に形成された真空容器と、処理中の前記被処理基板を保持する基板保持手段と、プロセスガスにマイクロ波を照射してプラズマを生成するプラズマ生成手段と、前記プラズマ生成手段にて生成されたプラズマにより励起されたプロセスガスを、前記基板保持手段で保持された前記被処理基板の側方から前記被処理基板に向けて放出し、前記被処理基板の表面及び裏面の両方に対してプロセスガスを同時に供給するガス供給手段であって、前記基板保持手段で保持された前記被処理基板の側方に配置されたガスノズル手段を含む、ガス供給手段と、前記ガスノズル手段のガス放出口付近に設けられたガス分散板であって、前記被処理基板の表面及び裏面に平行な方向に対してやや内向きの方向、つまり前記被処理基板の表面及び裏面に近づく方向に傾斜しているガス分散板と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、好ましくは、前記被処理基板を間に挟んで前記ガスノズル手段に対向する位置の前記真空容器の壁に、前記処理室の内部を排気するための排気ポートが設けられている。
【０００９】
また、好ましくは、前記ガスノズル手段は、前記被処理基板の表面側にプロセスガスを供給する表面側ガスノズルと、前記被処理基板の裏面側にプロセスガスを供給する裏面側ガスノズルとを有する。
【００１１】
また、好ましくは、前記基板保持手段は、前記被処理基板の縁部を支持することにより前記被処理基板の表面及び裏面のそれぞれの処理領域全体を前記処理室内に露出させるものである。
【００１２】
また、好ましくは、前記基板保持手段は、前記被処理基板を保持する機能と共に、保持した前記被処理基板を回転させる機能も有する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態によるドライエッチング装置について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態によるドライエッチング装置の概略構成を示した縦断面図であり、このドライエッチング装置は処理室１が内部に形成された真空容器２を備え、真空容器２は、容器本体３と蓋部４とを有している。
【００１５】
さらに、このドライエッチング装置は、処理中のプリント基板Ｓを保持する機能と共に保持したプリント基板Ｓを回転させる機能を有する基板保持手段５を備え、この基板保持手段５は、プリント基板Ｓが支持される額縁形状の基板受け６と、この基板受け６に連結された回転軸７とを有している。回転軸７は図示を省略したモータによって回転駆動される。
【００１６】
額縁形状の基板受け６は、プリント基板Ｓの縁部のみを支持することにより、プリント基板Ｓの表面及び裏面の処理領域全体を処理室１内に露出させることができるようになっている。
【００１７】
真空容器２の側方にはプラズマ生成手段８が設けられており、このプラズマ生成手段８ではプロセスガスにマイクロ波を照射してプラズマが生成される。プラズマ生成手段８にはガス供給手段９が接続されており、このガス供給手段９を介して、プラズマ生成手段８にて生成されたプラズマにより励起されたプロセスガスが、基板保持手段５の基板受け６で保持されたプリント基板Ｓの側方からプリント基板Ｓに向けて放出され、プリント基板Ｓの表面及び裏面の両方に対してプロセスガスが同時に供給される。
【００１８】
ガス供給手段９は、基板保持手段５の基板受け６で保持されたプリント基板Ｓの側方に配置されたガスノズル手段１０と、このガスノズル手段１０とプラズマ生成手段８とを連結する連絡管１１とを備えている。ガスノズル手段１０は、プリント基板Ｓの表面側にプロセスガスを供給する表面側ガスノズル１０ａと、プリント基板Ｓの裏面側にプロセスガスを供給する裏面側ガスノズル１０ｂとから成る。表面側ガスノズル１０ａ及び裏面側ガスノズル１０ｂには、連絡管１１を介して共通のプラズマ発生手段８からプロセスガスが供給される。
【００１９】
表面側及び裏面側ガスノズル１０ａ、１０ｂの各ガス放出口付近には、プリント基板Ｓの表面及び裏面の全面にわたってプロセスガスを供給するための表面側及び裏面側ガス分散板１２ａ、１２ｂが設けられている。表面側及び裏面側ガス分散板１２ａ、１２ｂは、それぞれ、プリント基板Ｓの表面及び裏面に平行な方向に対してやや内向きの方向、つまりプリント基板Ｓの表面及び裏面に近づく方向に傾斜している。要するにガス分散板１２ａ、１２ｂは、プリント基板Ｓの表面及び裏面のエッチング処理の面内均一性が良くなるようにそれらの傾斜角度等が設定されている。
【００２０】
また、プリント基板Ｓを間に挟んでガスノズル手段１０に対向する位置の真空容器２の壁には、処理室１の内部を排気するための排気ポート１３が設けられている。このようにガスノズル手段１０と排気ポート１３とをプリント基板Ｓを間に挟んで対向配置したので、ガスノズル手段１０から処理室１内に導入されたプロセスガスは、プリント基板Ｓの表面及び裏面に沿って一端から他端まで満遍なく行き渡りやすい。
【００２１】
プロセス条件の一例を挙げれば、ＣＦ_４：４２０ｓｃｃｍ、Ｏ_２：７８０ｓｃｃｍ、処理室圧力：６０Ｐａ、マイクロ波出力：７００Ｗ、処理時間：３０秒、基板回転数：毎分３０回転である。
【００２２】
以上述べたように本実施形態によるドライエッチング装置によれば、励起されたプロセスガスをプリント基板Ｓの側方から供給してプリント基板Ｓの両面を同時にエッチングするようにしたので、プリント基板Ｓの処理時間を短縮することができる。このため、従来のバッチ式処理に代えて、プリント基板Ｓを一枚ずつ処理する枚葉式処理を採用した場合でも十分に高いスループットを確保することができる。また、枚葉式処理であるために処理中のプリント基板Ｓを回転させることが容易であり、プリント基板Ｓの回転により処理の面内均一性を高めることができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によるドライエッチング装置によれば、励起されたプロセスガスを被処理基板の側方から供給して被処理基板の両面を同時にエッチングするようにしたので、被処理基板の処理時間を短縮することができる。このため、従来のバッチ式処理に代えて、被処理基板を一枚ずつ処理する枚葉式処理を採用した場合でも十分に高いスループットを確保することができる。また、枚葉式処理であるために処理中の被処理基板を回転させることが容易であり、被処理基板の回転により処理の面内均一性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるドライエッチング装置の概略構成を示した縦断面図。
【符号の説明】
１処理室
２真空容器
３容器本体
４蓋部
５基板保持手段
６基板受け
７回転軸
８プラズマ生成手段
９ガス供給手段
１０ガスノズル手段
１０ａ表面側ガスノズル
１０ｂ裏面側ガスノズル
１１連絡管
１２ａ表面側ガス分散板
１２ｂ裏面側ガス分散板
１３排気ポート
Ｓプリント基板（被処理基板）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a dry etching apparatus, and more particularly to a dry etching apparatus for processing a substrate to be processed whose both surfaces are etched like a printed board.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a dry etching apparatus is used to perform an etching process on a printed board.
[0003]
In a conventional dry etching apparatus, a cassette containing a plurality of printed circuit boards is carried into the processing chamber, and a plurality of printed circuit boards are processed in a batch system by reactive ion etching (RIE). .
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the batch-type RIE dry etching apparatus described above, a heavy cassette has to be carried in and out of the processing chamber, and its handling is not easy. In addition, since this dry etching apparatus cannot simultaneously etch both surfaces of the substrate to be processed, if a single-wafer processing for processing the substrates to be processed one by one is adopted instead of the batch processing, the processing time However, there is a problem that the throughput is greatly reduced due to the prolonged period.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a dry etching apparatus capable of simultaneously etching both surfaces of a substrate to be processed.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a dry etching apparatus according to the present invention includes a vacuum container in which a processing chamber for processing a substrate to be processed is formed, and substrate holding means for holding the substrate to be processed. A plasma generating means for generating a plasma by irradiating a process gas with microwaves; and a process gas excited by the plasma generated by the plasma generating means is supplied to the substrate to be processed held by the substrate holding means. A gas supply unit that discharges from the side toward the substrate to be processed and supplies a process gas to both the front surface and the back surface of the substrate to be processed at the same time , and is held by the substrate holding unit containing gas nozzle means disposed on the side of the substrate, a gas supply means, a gas dispersion plate provided in the vicinity of the gas outlet of the gas nozzle means, the object to be processed Slightly inward direction with respect to the surface and the direction parallel to the back surface of the plate, that is characterized by comprising a gas distribution plate which is inclined toward the front and back surfaces of the substrate to be treated.
[0008]
Preferably, an exhaust port for exhausting the inside of the processing chamber is provided on a wall of the vacuum vessel at a position facing the gas nozzle means with the substrate to be processed interposed therebetween.
[0009]
Preferably, the gas nozzle means includes a front side gas nozzle for supplying a process gas to the front side of the substrate to be processed and a back side gas nozzle for supplying a process gas to the back side of the substrate to be processed.
[0011]
Preferably, the substrate holding means exposes the entire processing regions of the front surface and the back surface of the substrate to be processed in the processing chamber by supporting the edge of the substrate to be processed.
[0012]
Preferably, the substrate holding means has a function of rotating the held substrate to be processed as well as a function of holding the substrate to be processed.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a dry etching apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a dry etching apparatus according to the present embodiment. This dry etching apparatus includes a vacuum vessel 2 in which a processing chamber 1 is formed, and the vacuum vessel 2 is a vessel body. 3 and a lid 4.
[0015]
The dry etching apparatus further includes substrate holding means 5 having a function of holding the printed board S being processed and a function of rotating the held printed board S. The substrate holding means 5 supports the printed board S. A frame-shaped substrate receiver 6 and a rotating shaft 7 connected to the substrate receiver 6. The rotating shaft 7 is rotationally driven by a motor (not shown).
[0016]
The frame-shaped substrate receiver 6 supports only the edge portion of the printed circuit board S so that the entire processing area of the front surface and the back surface of the printed circuit board S can be exposed in the processing chamber 1.
[0017]
Plasma generating means 8 is provided on the side of the vacuum vessel 2, and plasma is generated by irradiating the process gas with microwaves. A gas supply unit 9 is connected to the plasma generation unit 8, and the process gas excited by the plasma generated by the plasma generation unit 8 is received by the substrate holding unit 5 through the gas supply unit 9. 6 is discharged from the side of the printed circuit board S held at 6 toward the printed circuit board S, and the process gas is simultaneously supplied to both the front surface and the back surface of the printed circuit board S.
[0018]
The gas supply means 9 includes a gas nozzle means 10 disposed on the side of the printed circuit board S held by the substrate receiver 6 of the substrate holding means 5, and a communication tube 11 that connects the gas nozzle means 10 and the plasma generation means 8. It has. The gas nozzle means 10 includes a front side gas nozzle 10 a that supplies process gas to the front side of the printed circuit board S and a back side gas nozzle 10 b that supplies process gas to the back side of the printed circuit board S. The process gas is supplied from the common plasma generating means 8 to the front side gas nozzle 10a and the back side gas nozzle 10b through the connecting pipe 11.
[0019]
In the vicinity of the gas outlets of the front and back gas nozzles 10a and 10b, front and back gas distribution plates 12a and 12b for supplying process gas over the entire front and back surfaces of the printed circuit board S are provided. Yes. The front-side and back-side gas distribution plates 12a and 12b are inclined in a slightly inward direction with respect to the direction parallel to the front and back surfaces of the printed circuit board S, that is, in a direction approaching the front and back surfaces of the printed circuit board S, respectively. Yes. In short, the inclination angles of the gas dispersion plates 12a and 12b are set so that the in-plane uniformity of the etching process on the front surface and the back surface of the printed circuit board S is improved.
[0020]
Further, an exhaust port 13 for exhausting the inside of the processing chamber 1 is provided on the wall of the vacuum chamber 2 at a position facing the gas nozzle means 10 with the printed board S interposed therebetween. As described above, the gas nozzle means 10 and the exhaust port 13 are arranged to face each other with the printed board S interposed therebetween, so that the process gas introduced into the processing chamber 1 from the gas nozzle means 10 is along the front and back surfaces of the printed board S. It is easy to spread evenly from one end to the other.
[0021]
As an example of process conditions, CF ₄ : 420 sccm, O ₂ : 780 sccm, processing chamber pressure: 60 Pa, microwave output: 700 W, processing time: 30 seconds, substrate rotation speed: 30 rotations per minute.
[0022]
As described above, according to the dry etching apparatus according to the present embodiment, the excited process gas is supplied from the side of the printed circuit board S so that both surfaces of the printed circuit board S are etched simultaneously. Processing time can be shortened. For this reason, it is possible to ensure a sufficiently high throughput even when a single wafer processing for processing the printed circuit boards S one by one is adopted instead of the conventional batch processing. In addition, because of the single wafer processing, it is easy to rotate the printed circuit board S being processed, and the in-plane uniformity of the processing can be enhanced by the rotation of the printed circuit board S.
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the dry etching apparatus of the present invention, since the excited process gas is supplied from the side of the substrate to be processed and both surfaces of the substrate to be processed are etched simultaneously, the processing of the substrate to be processed is performed. Time can be shortened. For this reason, it is possible to ensure a sufficiently high throughput even when single-wafer processing for processing substrates to be processed is adopted instead of the conventional batch processing. Further, since the single-wafer processing is performed, it is easy to rotate the substrate to be processed, and the in-plane uniformity of the processing can be improved by rotating the substrate to be processed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a dry etching apparatus according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processing chamber 2 Vacuum container 3 Container body 4 Cover part 5 Substrate holding means 6 Substrate holder 7 Rotating shaft 8 Plasma generating means 9 Gas supply means 10 Gas nozzle means 10a Front side gas nozzle 10b Back side gas nozzle 11 Connecting pipe 12a Front side gas dispersion plate 12b Backside gas dispersion plate 13 Exhaust port S Printed circuit board (substrate to be processed)

Claims

被処理基板を処理するための処理室が内部に形成された真空容器と、
処理中の前記被処理基板を保持する基板保持手段と、
プロセスガスにマイクロ波を照射してプラズマを生成するプラズマ生成手段と、
前記プラズマ生成手段にて生成されたプラズマにより励起されたプロセスガスを、前記基板保持手段で保持された前記被処理基板の側方から前記被処理基板に向けて放出し、前記被処理基板の表面及び裏面の両方に対してプロセスガスを同時に供給するガス供給手段であって、前記基板保持手段で保持された前記被処理基板の側方に配置されたガスノズル手段を含む、ガス供給手段と、
前記ガスノズル手段のガス放出口付近に設けられたガス分散板であって、前記被処理基板の表面及び裏面に平行な方向に対してやや内向きの方向、つまり前記被処理基板の表面及び裏面に近づく方向に傾斜しているガス分散板と、
を備えたことを特徴とするドライエッチング装置。A vacuum container in which a processing chamber for processing a substrate to be processed is formed;
Substrate holding means for holding the substrate to be processed during processing;
Plasma generating means for generating plasma by irradiating the process gas with microwaves;
The process gas excited by the plasma generated by the plasma generation unit is discharged from the side of the substrate to be processed held by the substrate holding unit toward the substrate to be processed, and the surface of the substrate to be processed Gas supply means for simultaneously supplying a process gas to both the back surface and the back surface, including gas nozzle means arranged on the side of the substrate to be processed held by the substrate holding means ;
A gas dispersion plate provided in the vicinity of a gas discharge port of the gas nozzle means, which is slightly inward with respect to a direction parallel to the front and back surfaces of the substrate to be processed, that is, on the front and back surfaces of the substrate to be processed; A gas dispersion plate that is inclined in the approaching direction;
A dry etching apparatus comprising:

前記被処理基板を間に挟んで前記ガスノズル手段に対向する位置の前記真空容器の壁に、前記処理室の内部を排気するための排気ポートが設けられていることを特徴とする請求項１記載のドライエッチング装置。Wherein the vacuum chamber wall at a position opposing to the nozzle means in between the substrate to be processed, according to claim 1, wherein the exhaust port for exhausting the interior of the processing chamber are provided Dry etching equipment.

前記ガスノズル手段は、前記被処理基板の表面側にプロセスガスを供給する表面側ガスノズルと、前記被処理基板の裏面側にプロセスガスを供給する裏面側ガスノズルとを有することを特徴とする請求項１又は２に記載のドライエッチング装置。It said gas nozzle means, according to claim 1, characterized in that it comprises the a surface nozzle for supplying a process gas to the surface side of the substrate, a back-side gas nozzle for supplying a process gas on the back side of the substrate to be processed or dry etching apparatus according to 2.

前記基板保持手段は、前記被処理基板の縁部を支持することにより前記被処理基板の表面及び裏面のそれぞれの処理領域全体を前記処理室内に露出させるものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のドライエッチング装置。2. The substrate holding means is configured to expose the entire processing region of each of the front and back surfaces of the substrate to be processed in the processing chamber by supporting an edge of the substrate to be processed. The dry etching apparatus as described in any one of thru | or 3 .

前記基板保持手段は、前記被処理基板を保持する機能と共に、保持した前記被処理基板を回転させる機能も有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のドライエッチング装置。The substrate holding means, wherein along with features for holding a substrate to be processed, the retained dry etching apparatus according the any of claims 1 to 4, characterized in that it has a function of rotating the target substrate.