JPH11111679A - Method and system for reactive ion etching - Google Patents
Method and system for reactive ion etchingInfo
- Publication number
- JPH11111679A JPH11111679A JP27475497A JP27475497A JPH11111679A JP H11111679 A JPH11111679 A JP H11111679A JP 27475497 A JP27475497 A JP 27475497A JP 27475497 A JP27475497 A JP 27475497A JP H11111679 A JPH11111679 A JP H11111679A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- reactor
- wall
- gas
- 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.)
- Pending
Links
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 48
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 8
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 229910000043 hydrogen iodide Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 claims description 4
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- RMUKCGUDVKEQPL-UHFFFAOYSA-K triiodoindigane Chemical compound I[In](I)I RMUKCGUDVKEQPL-UHFFFAOYSA-K 0.000 abstract description 2
- 229910021621 Indium(III) iodide Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract 1
- 230000026045 iodination Effects 0.000 abstract 1
- 238000006192 iodination reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YZCKVEUIGOORGS-UHFFFAOYSA-N Hydrogen atom Chemical compound [H] YZCKVEUIGOORGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 2
- OCVXZQOKBHXGRU-UHFFFAOYSA-N iodine(1+) Chemical compound [I+] OCVXZQOKBHXGRU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFYJSSARVMHQJB-QIXNEVBVSA-N bakuchiol Chemical compound CC(C)=CCC[C@@](C)(C=C)\C=C\C1=CC=C(O)C=C1 LFYJSSARVMHQJB-QIXNEVBVSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004993 emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- XEBWQGVWTUSTLN-UHFFFAOYSA-M phenylmercury acetate Chemical compound CC(=O)O[Hg]C1=CC=CC=C1 XEBWQGVWTUSTLN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- QPBYLOWPSRZOFX-UHFFFAOYSA-J tin(iv) iodide Chemical compound I[Sn](I)(I)I QPBYLOWPSRZOFX-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は反応性イオンエッチ
ング装置および反応性イオンエッチング方法に関する。
詳しくは、本発明は、酸化インジウム錫(以下、ITO
という。)の反応性イオンエッチングにおいて、ヨウ化
水素ガス(HI)を用いるための装置であり、かつ有効
なエッチング速度を継続して維持するための方法に関す
るものである。The present invention relates to a reactive ion etching apparatus and a reactive ion etching method.
Specifically, the present invention relates to indium tin oxide (hereinafter referred to as ITO).
That. The present invention relates to an apparatus for using hydrogen iodide gas (HI) in the reactive ion etching of (1) and a method for continuously maintaining an effective etching rate.
【0002】より具体的には、本発明は、プラズマ中に
おいて発生するヨウ素化物の重合体の発生を抑制、もし
くは、同じく重合体の壁面への吸着を阻止しながら、有
効な速度でエッチングを行う装置および方法に関するも
のである。More specifically, the present invention performs etching at an effective rate while suppressing generation of a polymer of iodide generated in plasma or preventing adsorption of the polymer on a wall surface of the polymer. The present invention relates to an apparatus and a method.
【0003】[0003]
【従来の技術】ITO薄膜は、液晶ディスプレイの透明
電極として用いられている。透明電極を形成させる場
合、ITO薄膜をエッチングして作製するが、通常、こ
のエッチングには湿式法を用いている。しかし、湿式法
によるエッチングでは、エッチング形状が等方的にな
り、微細なパターンの加工が困難であるばかりか、大量
の廃液も生じ、環境保護の面でも問題があった。2. Description of the Related Art An ITO thin film is used as a transparent electrode of a liquid crystal display. When a transparent electrode is formed, it is manufactured by etching an ITO thin film. Usually, a wet method is used for this etching. However, in the etching by the wet method, the etching shape becomes isotropic, not only is it difficult to process a fine pattern, but also a large amount of waste liquid is generated, and there is a problem in terms of environmental protection.
【0004】近年、ITO薄膜のエッチングも、ヨウ化
水素ガス(HI)を用いる反応性イオンエッチング(以
下、RIEという。)、或いはメタンガス(CH4 )及
び水素ガス(H2 )を用いるRIEが用いられるように
なった。特に、ヨウ化水素ガスを用いるRIE法はCH
4 及びH2 ガスを用いた場合よりもエッチング速度が早
いという大きな利点がある。In recent years, reactive ion etching (hereinafter referred to as RIE) using hydrogen iodide gas (HI) or RIE using methane gas (CH 4 ) and hydrogen gas (H 2 ) has been used for etching an ITO thin film. Is now available. In particular, the RIE method using hydrogen iodide gas uses CH
There is a great advantage that the etching rate is faster than when using 4 and H 2 gas.
【0005】ヨウ化水素ガスは、沸点−35.4℃、蒸
気圧10atm(32℃)、融点−50.8℃、ガス比
重4.46(25℃)、液比重2.793(−36℃)
の刺激臭を有する無色の圧縮ガスであり、シリコン、I
TO膜、SnO2 (酸化錫)膜のエッチング剤として広
く用いられている。[0005] Hydrogen iodide gas has a boiling point of -35.4 ° C, a vapor pressure of 10 atm (32 ° C), a melting point of -50.8 ° C, a gas specific gravity of 4.46 (25 ° C), and a liquid specific gravity of 2.793 (-36 ° C). )
Colorless compressed gas with a pungent odor of
It is widely used as an etching agent for TO films and SnO 2 (tin oxide) films.
【0006】ヨウ化水素ガスをエッチングガスとしてシ
リコン基板をアンダーカットなしに異方的にエッチング
する技術がジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライ
ド・フィズィックス(Japanese Journal of Applied Ph
ysics Vol. 30, No. 11B,November, 1991, pp. 3174-31
77)に記載されている。A technique for anisotropically etching a silicon substrate without undercut by using hydrogen iodide gas as an etching gas is disclosed in Japanese Journal of Applied Phix.
ysics Vol. 30, No. 11B, November, 1991, pp. 3174-31
77).
【0007】しかしながらヨウ化水素ガスを用いたIT
O膜のドライエッチングにおいて、そのエッチング時に
発生する副産物が反応装置内に堆積し、エッチング反応
を妨げるといった問題が存在していた。さらに、いまの
ところデポ物を除去する方法及びデポ物を付着しないよ
うにする有効な方法は発見されていない。その為、定期
的にエッチング室を開放してエタノール等のアルコール
類でクリーニングをすることが、一般的な方法として用
いられてきた。However, IT using hydrogen iodide gas
In the dry etching of the O film, there is a problem that by-products generated during the etching accumulate in the reaction apparatus and hinder the etching reaction. Further, at present, no method has been found for removing the deposits or an effective method for preventing the deposits from adhering. Therefore, it has been used as a general method to periodically open the etching chamber and perform cleaning with an alcohol such as ethanol.
【0008】従来型の装置である、容量結合型平行平板
電極を有する反応性イオンエッチング装置を用いて、ヨ
ウ化水素ガス中で、ITOのエッチングを実施すると、
ITOエッチングの残渣と思われる付着物が、反応室内
部に形成されていることが認められた。この付着物は、
大気開放後、数時間を経て透明な液体に変化する性質を
有するものであった。When a conventional apparatus, a reactive ion etching apparatus having a capacitively coupled parallel plate electrode, is used to etch ITO in hydrogen iodide gas,
It was recognized that deposits considered to be residues of ITO etching were formed inside the reaction chamber. This deposit is
After opening to the atmosphere, it had the property of changing into a transparent liquid over several hours.
【0009】この液体を誘導結合プラズマ発光分析法
(以下、ICPという。)にてその成分分析を行ったと
ころ、ヨウ素(I)とインジウム(In)が主成分であ
り、その存在比が3:1であることが確認できた。ま
た、同じくこの付着物をX線光電子分光法(以下、XP
Sという。)によりその電子状態を確認したところ、3
価のInを含んでいることを確認した。この分析結果よ
り、大気開放後、透明な液体に変色した黄色の付着物
は、InI3 であると断定された。When this liquid was analyzed for its components by inductively coupled plasma emission spectrometry (hereinafter referred to as ICP), iodine (I) and indium (In) were the main components, and the abundance ratio was 3: It was confirmed that it was 1. In addition, similarly, the attached matter is subjected to X-ray photoelectron spectroscopy (hereinafter referred to as XP
Called S. ) Confirmed its electronic state.
It was confirmed that it contained a valence In. From this analysis result, it was concluded that the yellow deposit that changed to a transparent liquid after opening to the atmosphere was InI 3 .
【0010】次にこの付着物の付着状況を確認した。印
加電極と対向電極の電極間の反応器壁面に黄色い付着物
が堆積した。その付着の様子は図1に示すようなもので
あることが確認できた。さらに、この付着物の増加に伴
い、該付着物が原因と思われる対象エッチング基板の汚
れが確認できるようになると共に、エッチング速度の低
下が見られ、もはや有効なドライエッチングを成しえな
い状態に至ることが認められた。従って、ヨウ化水素ガ
スを用いたITOのエッチングにおいては、この付着物
を形成させない方法を開発することが課題となった。Next, the state of adhesion of the deposits was confirmed. A yellow deposit was deposited on the reactor wall between the application electrode and the counter electrode. The state of the adhesion was confirmed as shown in FIG. Further, with the increase of the deposits, it becomes possible to confirm the contamination of the target etching substrate, which is considered to be caused by the deposits, and a decrease in the etching rate is observed, so that effective dry etching can no longer be performed. Was recognized. Therefore, in the etching of ITO using a hydrogen iodide gas, it has been a problem to develop a method that does not form such deposits.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】すなわち、本発明の課
題は、ヨウ素化水素ガスを反応ガスとして用いITOを
エッチング対象とした系において、エッチング装置内壁
(反応器内壁)にInI 3 (三ヨウ化インジウム)を主
成分とした付着物が形成され、ついには有効なITOの
エッチング速度が得られなくなる事態を避ける装置およ
び方法を提供することにある。The problem to be solved by the present invention is as follows.
The title is ITO using hydrogen iodide gas as the reaction gas.
In the system targeted for etching, the inner wall of the etching equipment
(Inside wall of reactor) InI Three(Indium triiodide)
A deposit as a component is formed, and finally an effective ITO
Equipment to avoid situations where the etching rate cannot be obtained
And providing methods.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記した
課題を解決するために鋭意検討した結果、印加電極表面
以外の反応器内部の壁面が全て100S/cm以上の導電性
の材料で覆われているとともに、該導電性の材料で覆わ
れている部分がすべてアース接地されており、かつ印加
電極と対向電極の周端部を結ぶ直線から反応器内壁への
最短距離dが、ガス導入口およびガス排出口以外の部分
において、平行平板電極間隔Lの1/2以下、1/10
以上である反応性イオンエッチング装置を用いればよい
ことを見だした。すなわち、本発明の要旨は、ヨウ素化
水素ガスを反応ガスとして用いITOをエッチング対象
とした反応性イオンエッチング装置およびその操作方法
に関するものである。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies in order to solve the above-mentioned problems, and as a result, the wall inside the reactor other than the surface of the applied electrode is made of a conductive material of 100 S / cm or more. The portion covered and covered with the conductive material is all grounded to ground, and the shortest distance d from the straight line connecting the application electrode and the peripheral end of the counter electrode to the inner wall of the reactor is gas. In a portion other than the inlet and the gas outlet, 1/2 or less, 1/10 of the interval L between the parallel plate electrodes.
It has been found that the reactive ion etching apparatus described above may be used. That is, the gist of the present invention relates to a reactive ion etching apparatus for etching ITO using hydrogen iodide gas as a reaction gas and a method of operating the same.
【0013】具体的には、以下の特徴を有するものが好
まれる。 (1)高周波電源をプラズマ発生装置として持ち、印加
電極とアース接地の対向電極とからなる容量結合型平行
平板電極を備えた反応性イオンエッチング装置におい
て、印加電極表面以外の反応器内部の壁面が全て100
S/cm以上の導電性の材料で覆われているとともに、該導
電性の材料で覆われている部分がすべてアース接地され
ており、かつ印加電極と対向電極の周端部を結ぶ直線か
ら反応器内壁への最短距離dが、ガス導入口およびガス
排出口以外の部分において、平行平板電極間隔Lの1/
2以下、1/10以上である装置である。 (2)エッチング時に印加電極表面以外のエッチング装
置内部の壁面を100℃以上に加熱できる手段を具備す
る(1)の装置である。 (3)(1)の装置を用いて反応器内部のヨウ化水素ガ
スの圧力を4Pa以上、25Pa以下に保持して行う反
応性イオンエッチング方法である。Specifically, those having the following features are preferred. (1) In a reactive ion etching apparatus having a high-frequency power source as a plasma generator and a capacitively coupled parallel plate electrode composed of an application electrode and a grounded counter electrode, walls inside the reactor other than the surface of the application electrode All 100
It is covered with a conductive material of S / cm or more, all parts covered with the conductive material are grounded to ground, and the reaction from the straight line connecting the applied electrode and the peripheral end of the counter electrode. The shortest distance d to the inner wall of the vessel is 1/1 / L of the distance between the parallel plate electrodes in portions other than the gas inlet and the gas outlet.
2 or less, 1/10 or more. (2) The apparatus according to (1), further comprising a unit capable of heating a wall surface inside the etching apparatus other than the surface of the applied electrode during etching to 100 ° C. or more. (3) This is a reactive ion etching method performed by using the apparatus of (1) and maintaining the pressure of the hydrogen iodide gas inside the reactor at 4 Pa or more and 25 Pa or less.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】そのプラズマの発光状態と付着物
の発生状況を確認するために、従来型の構造を有する円
形の容量結合型平行平板電極を備えた反応性イオンエッ
チング装置内部に、ガラス基板1を印加電極21に対し
て放射線方向に置いて固定したところ、プラズマの発光
領域が転写されたかのように写し出され、その発光領域
の外側に図2に示すように黄色の付着物53が堆積し
た。さらにヨウ化水素ガスの圧力と付着物の反応器内壁
への付着状況およびプラズマの状態を調査すると、圧力
が高くなるほど黄色の付着物が増大することがわかっ
た。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In order to confirm the light emission state of plasma and the state of generation of deposits, a reactive ion etching apparatus provided with a circular capacitively-coupled parallel plate electrode having a conventional structure has glass inside. When the substrate 1 is placed and fixed in the radiation direction with respect to the application electrode 21, the light emitting region of the plasma is projected as if transferred, and a yellow deposit 53 is deposited outside the light emitting region as shown in FIG. did. Further investigation of the pressure of the hydrogen iodide gas, the adhesion of the deposits to the inner wall of the reactor and the state of the plasma revealed that the higher the pressure, the more the yellow deposits increased.
【0015】例えば、4Paにおいては、反応器内壁に
黄色の付着物が薄く一様に形成された。さらに圧力を高
めていくと、単位時間あたりのエッチング実施時間にお
いて、黄色の付着物53の量が増大した。25Paを越
えた圧力状態においては、黄色の付着物は、反応器内壁
の印加電極の最も近い部分に集中的に存在するようにな
ることが認められた。さらに、本発明におけるヨウ化水
素ガスをプラズマ中に導入することにより、ヨウ化水素
ガスはヨウ素(I)からなるラジカルと原子状水素
(H)に解離することが裏付けられた。しかも、この解
離に要するエネルギーは、3.1eVと極めて低いこと
が特徴である(ジャーナル・オブ・ケミカル・フィズィ
ックス〔Journal of Chemical Physics 34 (1989) 322
2 〕)。For example, at 4 Pa, thin yellow deposits were uniformly formed on the inner wall of the reactor. As the pressure was further increased, the amount of the yellow deposit 53 increased during the etching time per unit time. It was found that under a pressure condition exceeding 25 Pa, the yellow deposit became concentrated on the inner wall of the reactor at the portion closest to the applied electrode. Furthermore, it was confirmed that by introducing the hydrogen iodide gas in the present invention into the plasma, the hydrogen iodide gas was dissociated into radicals composed of iodine (I) and atomic hydrogen (H). In addition, the energy required for this dissociation is characterized by an extremely low energy of 3.1 eV (Journal of Chemical Physics 34 (1989) 322).
2]).
【0016】このように低い解離エネルギ−を有すると
いうことは、容易に放電する能力があるということであ
る。すなわち、印加電圧が加えられ、かつ印加電圧が増
加しつつあるヨウ化水素ガス空間において、ある時点に
おいて放電破壊が生じた場合、比較的容易にプラズマが
ヨウ化水素ガス空間に広がり安定する性質があるという
意味である。また、InI3 の物性に関するデータは少
なく、特に蒸気圧については報告されたデータはほとん
どない状態であった。唯一確認できたデータは、ジャー
ナル・オブ・ケミカル・ソサイアティ( Journal of Am
erican Chemical Society 1924)に記載された融点に関
するものであって、融点は210℃であることが知られ
ているに過ぎない。そこでInI3 の蒸気圧データを測
定した。その結果を図3に示す。このデータより、12
0℃においても2Pa以下の蒸気圧に過ぎず、容易に壁
表面、電極表面に付着することが予想された。Having such a low dissociation energy means that it is capable of discharging easily. That is, in the hydrogen iodide gas space where the applied voltage is applied and the applied voltage is increasing, when a discharge breakdown occurs at a certain point, the property that the plasma spreads relatively easily to the hydrogen iodide gas space and becomes stable. It means there is. Further, there were few data on the physical properties of InI 3 , and in particular, there was almost no reported data on the vapor pressure. The only data confirmed was the Journal of Chemical Society
erican Chemical Society 1924), which is only known to be 210 ° C. Therefore, the vapor pressure data of InI 3 was measured. The result is shown in FIG. From this data, 12
Even at 0 ° C., the vapor pressure was only 2 Pa or less, and it was expected that it would easily adhere to wall surfaces and electrode surfaces.
【0017】以上の結果より、ヨウ化水素ガスを用いた
ITOのエッチングのモデルを描くと次のようになる。
すなわち、プラズマ中において発生したIラジカルおよ
び原子状水素は、ITO表面に到達することにより、主
にIラジカルはITOのIn原子に吸着、化学反応を生
じ、InI3 としてITO表面から離脱する。また、I
TO中に含まれる酸素(O)は、原子状水素と反応する
ことにより、水蒸気(H2 O)として同じく表面離脱す
る。また、ITOに5%程度含まれている錫(Sn)に
ついては、同じくIとの反応により形成されたヨウ化錫
(SnI4 )は、揮発性能の高い物質であり、容易に表
面から揮発する。From the above results, a model of the etching of ITO using hydrogen iodide gas is as follows.
That is, the I radicals and atomic hydrogen generated in the plasma reach the ITO surface, so that the I radicals mainly adsorb to the In atoms of the ITO and cause a chemical reaction, and are separated from the ITO surface as InI 3 . Also, I
Oxygen (O) contained in the TO reacts with atomic hydrogen, and is similarly released from the surface as water vapor (H 2 O). Regarding tin (Sn) contained in ITO by about 5%, tin iodide (SnI 4 ) similarly formed by reaction with I is a substance having a high volatility, and easily volatilizes from the surface. .
【0018】ヨウ化水素ガスのプラズマエッチングの操
作範囲は、印加電極と対向電極の電極間距離に制約され
る。電極間距離は通常2cmから15cmの範囲であ
る。電極間距離が2cmよりも狭い場合においては、放
電を維持するのに十分なスペースがなく、プラズマを開
始することが困難である。The operation range of the plasma etching of hydrogen iodide gas is limited by the distance between the applied electrode and the counter electrode. The distance between the electrodes is usually in the range of 2 cm to 15 cm. If the distance between the electrodes is smaller than 2 cm, there is not enough space to maintain the discharge, and it is difficult to start plasma.
【0019】一方、電極間距離が長く、例えば15cm
の場合においては、電極間において通常の投入電力では
放電破壊を生じさせるまでに達せず、放電することが困
難になってしまう。従って、電極間距離には自ずから制
限があり、2cmから15cmの範囲である。ITOの
エッチングを行うのに適する、さらに好ましい電極間距
離は、3cmから10cmの範囲である。この電極間距
離は電極面積の大小やその形状にはあまり影響されな
い。On the other hand, the distance between the electrodes is long, for example, 15 cm.
In the case of (1), normal input power between the electrodes does not reach the point where discharge breakdown occurs, and it becomes difficult to discharge. Therefore, the distance between the electrodes is naturally limited, and is in a range of 2 cm to 15 cm. A more preferred inter-electrode distance suitable for performing ITO etching is in the range of 3 cm to 10 cm. This inter-electrode distance is not much affected by the size of the electrode area or its shape.
【0020】表面から離脱したInI3 、H2 O、Sn
I4 はそれぞれの有する蒸気圧によってプラズマ空間を
浮遊する。この中で、最も蒸気圧の高いH2 Oについて
は、プラズマ中にて容易に到達しうると思われる50℃
においても10,000Pa以上の圧力を有し、4Pa
以上の圧力範囲においては蒸気として存在するものがほ
とんどであり、壁面における付着について考慮する必要
はない。また、SnI4 については、H2 Oと比較して
その蒸気圧は低いものの、60℃における蒸気圧は優に
25Paを越えるため、SnI4 が再付着することは考
えにくい。InI 3 , H 2 O, Sn released from the surface
I 4 floats in the plasma space due to the respective vapor pressure. Among them, H 2 O having the highest vapor pressure is 50 ° C., which is considered to be easily reachable in plasma.
Has a pressure of 10,000 Pa or more, and
In the above pressure range, most exist as vapor, and there is no need to consider adhesion on the wall surface. Further, although SnI 4 has a lower vapor pressure than H 2 O, the vapor pressure at 60 ° C. easily exceeds 25 Pa, so that it is unlikely that SnI 4 will adhere again.
【0021】問題はInI3 であり、120℃における
蒸気圧は0.5Paに過ぎず、容易に壁表面、電極表面
に付着することが予想される。実際、ITOを被エッチ
ング材料としてカソードに設置し、ヨウ化水素ガスを反
応ガスとして観察した結果、ITOの反応性イオンエッ
チングにおいて好ましい圧力域である、4Pa以上、2
5Pa以下において、それらの分子あるいはラジカルが
有する運動エネルギーによって自由運動を繰り返す中
で、InI3 ラジカルはプラズマ空間から離脱する。The problem is InI 3, which has a vapor pressure of only 0.5 Pa at 120 ° C., and is expected to easily adhere to wall surfaces and electrode surfaces. Actually, ITO was installed on the cathode as a material to be etched, and hydrogen iodide gas was observed as a reaction gas.
At 5 Pa or less, the InI 3 radical is separated from the plasma space while free motion is repeated by the kinetic energy of those molecules or radicals.
【0022】離脱したInI3 ラジカルは、もはやプラ
ズマ中の電子およびイオンの衝突等による余剰のエネル
ギーを享受することができなくなり、InI3 本来の低
い蒸気圧を有する分子になり、真空ポンプによって排気
される流体流れにそって移動することになる。この時、
壁に衝突すると、その付着確率に従って、壁に付着する
ことになる。場合によってはプラズマ空間内においても
内壁が存在し、InI3 ラジカルは衝突を繰り返し、プ
ラズマ空間外においての場合と同様に、その付着確率に
従い内壁に付着することが考えられる。The separated InI 3 radicals can no longer receive excess energy due to collisions of electrons and ions in the plasma, become InI 3 molecules having a low vapor pressure inherent to InI 3 , and are exhausted by a vacuum pump. Move along the flowing fluid flow. At this time,
When it collides with a wall, it will adhere to the wall according to the adhesion probability. In some cases, the inner wall exists in the plasma space, and the InI 3 radical repeatedly collides, and is considered to adhere to the inner wall according to the adhesion probability as in the case outside the plasma space.
【0023】しかし、プラズマ空間はアース設置されて
いる内壁に比較して正に荷電された状態になっており、
プラズマ内部の正イオンが壁に向かって衝突を繰り返す
状態を維持している。その結果、壁に付着したInI3
ラジカルも、正イオンの衝突エネルギーによって、再離
脱するためのエネルギーを受け、結果的にプラズマに曝
された内壁における吸着ラジカルは、再び表面から離脱
するものと考えられる。However, the plasma space is more positively charged than the inner wall provided with the ground,
Positive ions in the plasma maintain a state of repeatedly colliding against the wall. As a result, InI 3 adhering to the wall
It is considered that the radicals also receive the energy for re-elimination due to the collision energy of positive ions, and as a result, the adsorbed radicals on the inner wall exposed to the plasma are again eliminated from the surface.
【0024】従って、この状況を鑑みた結果、エッチン
グ室の内壁が常にプラズマに曝されている雰囲気を創出
することができれば、InI3 を主体とした付着物の吸
着を抑制することが可能になるのである。また、反応器
内壁の導電性を有する材質については、100s/cm以上
であることが望ましく、さらに望ましくは1000s/cm
以上である。Accordingly, as a result of considering this situation, if it is possible to create an atmosphere in which the inner wall of the etching chamber is constantly exposed to the plasma, it becomes possible to suppress the adsorption of the deposit mainly composed of InI 3. It is. Further, as for the conductive material of the inner wall of the reactor, it is desirable that it is 100 s / cm or more, more preferably 1000 s / cm.
That is all.
【0025】100s/cm以上の導電率を有する導電性の
材料として、SUS、Al、Fe、Cu等の金属材料や
テフロン上に金属薄膜(Al、Fe、Cu等の薄膜)を
付着させた材料を用いることができる。また、合金を用
いることもこの範囲に含まれる。また、100s/cm以上
の導電率を有するものであれば十分であり、ITOのよ
うな導電性を有した酸化物等を用いることも可能であ
る。As a conductive material having a conductivity of 100 s / cm or more, a metal material such as SUS, Al, Fe, or Cu, or a material in which a metal thin film (a thin film such as Al, Fe, or Cu) is deposited on Teflon. Can be used. Use of an alloy is also included in this range. It is sufficient that the conductive material has a conductivity of 100 s / cm or more, and a conductive oxide such as ITO can be used.
【0026】100s/cm以上の導電性の材料で反応器内
壁を構成することにより、プラズマ発光領域61が反応
器内壁にまで達し、その結果、内壁がプラズマに曝され
ることになる。既に説明したように付着物53が発生す
る領域を確認した結果、プラズマ発光領域の内部には付
着物が確認できず、その外側近傍に確認できることか
ら、プラズマ発光領域を反応器内壁にまで到達させれば
よいことになる。そのための方法を以下に開示する。By forming the inner wall of the reactor with a conductive material of 100 s / cm or more, the plasma emission region 61 reaches the inner wall of the reactor, and as a result, the inner wall is exposed to plasma. As described above, as a result of confirming the region where the deposit 53 is generated, the deposit cannot be confirmed inside the plasma emission region, but can be confirmed near the outside thereof, so that the plasma emission region reaches the inner wall of the reactor. I just need to do it. The method for that is disclosed below.
【0027】具体的には、平行平板電極以外の反応器内
壁部分が、平行平板領域に極めて接近しており、プラズ
マ発光領域がその空間に閉じ込められるような構造にな
っていればよい。そのためには、印加電極と対向電極の
周端部を結ぶ直線から、反応器内壁までの最短距離が平
行平板電極間隔Lの1/2以下、1/10以上であるよ
うな構造を有していればよい。この構成の概要を示した
ものが図4である。Specifically, it is sufficient that the inner wall portion of the reactor other than the parallel plate electrode is very close to the parallel plate region and the plasma emission region is confined in the space. For this purpose, the structure is such that the shortest distance from the straight line connecting the application electrode and the peripheral end of the counter electrode to the inner wall of the reactor is 1 / or less, 1/10 or more of the parallel plate electrode interval L. Just do it. FIG. 4 shows an outline of this configuration.
【0028】図4をさらに詳しく説明する。描かれてい
るのは、印加電極21とアース接地された対向電極22
である。ここで、印加電極と対向電極の間隔、すなわち
平行平板電極間隔Lを指定する。ここで、印加電極と対
向電極の周端部を結ぶ直線を引き、その直線から反応器
内壁までの距離が平行平板電極間隔Lの1/2以下、1
/10以上であるように設定された範囲を斜線で示す。FIG. 4 will be described in more detail. Shown are an application electrode 21 and a counter electrode 22 grounded to earth.
It is. Here, the interval between the application electrode and the counter electrode, that is, the parallel plate electrode interval L is specified. Here, a straight line connecting the application electrode and the peripheral end of the counter electrode is drawn, and the distance from the straight line to the inner wall of the reactor is not more than の of the parallel plate electrode interval L,
The range set so as to be / 10 or more is indicated by oblique lines.
【0029】この斜線で示された範囲内に反応器内壁が
存在するような構造のものであればよい。このような構
造を採用することによって、プラズマ発光領域を乱すこ
となく、かつ、このように反応器内壁によって閉じられ
た空間一杯にプラズマ発光領域を満たすことができる。
この結果、付着物が発生する領域を、反応器内部から消
滅させることができるようになるのである。このとき、
反応器内壁はアース接地されていることが必要であり、
このように装置を構成した際には、この点について留意
しておく必要がある。Any structure may be used as long as the inner wall of the reactor exists within the range shown by the hatching. By employing such a structure, it is possible to fill the plasma emission region without disturbing the plasma emission region and in such a manner as to completely fill the space closed by the inner wall of the reactor.
As a result, the region where the deposits are generated can be eliminated from inside the reactor. At this time,
The reactor inner wall must be grounded,
It is necessary to keep this point in mind when configuring the apparatus in this manner.
【0030】なお、用いられる平行平板電極の形状は、
円形であるのが一般的であるが、正方形であっても長方
形であってもよい。また、その他の多角形構造、すなわ
ち三角形や五角形などの構造もこの範疇に含まれること
は言うまでもない。また、それに対処する反応器内壁も
図4に示す範囲内に存在させればよい。但し、突起を有
するなど、特定の箇所にプラズマが集中しやすい構造を
有するものは避けたほうが好ましい。The shape of the parallel plate electrode used is as follows.
The shape is generally circular, but may be square or rectangular. It goes without saying that other polygonal structures, that is, structures such as triangles and pentagons are also included in this category. In addition, the inner wall of the reactor to cope with this need only be present in the range shown in FIG. However, it is preferable to avoid a structure having a structure in which plasma is easily concentrated at a specific location, such as having a projection.
【0031】実施例においては、容量結合型平行平板電
極を有する反応性イオンエッチング装置を用いている
が、平行平板型電極の形状は円形であった。そこで、こ
の平行平板電極の間に広がるプラズマ空間を取り込むよ
うに、ステンレス(以下、SUSという。)金属板を用
いて折り曲げ、円柱状に加工し、電極の周囲に設置し
た。また、円柱状に構成されたSUS金属板と印加電極
および対向電極との隙間は、同じく加工したSUS板を
用いて塞ぐことによって、プラズマ空間を閉じ込める構
造とした。その断面図を図5に示す。In the embodiment, a reactive ion etching apparatus having a capacitively coupled parallel plate electrode is used, but the shape of the parallel plate electrode is circular. Then, it was bent using a stainless steel (hereinafter referred to as SUS) metal plate, processed into a columnar shape, and placed around the electrode so as to take in the plasma space spread between the parallel plate electrodes. The gap between the SUS metal plate formed in a columnar shape and the application electrode and the counter electrode is closed by using the SUS plate processed in the same manner to confine the plasma space. FIG. 5 shows a cross-sectional view thereof.
【0032】さらに、壁面の温度は100℃以上に加熱
することが好ましい。さらに好ましくは130℃以上に
加熱することである。しかし、加熱する温度について
は、300℃以上に加熱するまでには及ばないと判断さ
れる。従って、反応器内壁の温度は100℃以上、30
0℃以下であることが望ましく、さらに好ましくは13
0℃以上、300℃以下であることが望ましい。Further, the temperature of the wall surface is preferably heated to 100 ° C. or higher. More preferably, it is heated to 130 ° C. or higher. However, it is determined that the heating temperature does not reach the point of heating to 300 ° C. or more. Therefore, the temperature of the inner wall of the reactor is 100 ° C. or more and 30 ° C.
0 ° C. or less, more preferably 13 ° C. or less.
It is desirable that the temperature is 0 ° C or more and 300 ° C or less.
【0033】壁面の温度を100℃以上に加熱する理由
は、蒸気圧の低いInI3 物質の蒸気圧を高め、容易に
壁面への吸着を防ぐためである。加熱手段の一例とし
て、反応室内部に電流導入端子を取り付け、その端子を
通して反応器内部の壁面内側に面状ヒーターを取り付
け、熱電対にて温度調節器を用いて、温度制御を行っ
た。これと同等のものであれば他の手段であってもよ
い。その結果、100℃以上に面状ヒーター表面を加熱
することにより、黄色の付着物は大きく低減することが
できた。さらに、面状ヒーター表面を130℃以上に加
熱することにより、大幅に付着物の形成を抑制できた。The reason why the temperature of the wall surface is heated to 100 ° C. or higher is to increase the vapor pressure of the InI 3 substance having a low vapor pressure and to easily prevent adsorption to the wall surface. As an example of the heating means, a current introduction terminal was attached to the inside of the reaction chamber, a sheet heater was attached to the inside of the wall inside the reactor through the terminal, and the temperature was controlled by a thermocouple using a temperature controller. Other means may be used as long as they are equivalent to this. As a result, by heating the surface of the planar heater to 100 ° C. or higher, yellow deposits could be significantly reduced. Further, by heating the surface of the planar heater to 130 ° C. or higher, formation of deposits could be significantly suppressed.
【0034】圧力もまた重要な構成要素である。すなわ
ち、本発明が、その効果を発揮しうるための圧力は、ヨ
ウ化水素ガスを主体とするガスによって4Pa以上、2
5Pa以下に保たれていることが好ましい。さらに好ま
しくは5Pa以上、20Pa以下である。最も好ましく
は6Pa以上、13Pa以下である。4Pa以下の圧力
範囲においては、十分なプラズマ密度が得られないため
に、本来、目的とするITOの十分なエッチング速度が
得られない。逆に、25Pa以上の圧力範囲において
は、プラズマ発光領域が印加電極近傍に集中する結果と
なってしまい、その部分において集中的に付着物の形成
が見られる結果となってしまうとともに、付着物の形成
も多くなってしまう。[0034] Pressure is also an important component. That is, the pressure at which the present invention can exert its effect is 4 Pa or more by a gas mainly composed of hydrogen iodide gas.
It is preferable to keep the pressure at 5 Pa or less. More preferably, it is 5 Pa or more and 20 Pa or less. Most preferably, it is 6 Pa or more and 13 Pa or less. In a pressure range of 4 Pa or less, a sufficient plasma density cannot be obtained, and thus a target etching rate of ITO originally cannot be obtained. Conversely, in the pressure range of 25 Pa or more, the plasma light emitting region is concentrated near the application electrode, and the result is that the deposits are formed intensively in that portion. The formation also increases.
【0035】[0035]
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 実施例1 従来型の装置である、容量結合型平行平板電極を有する
反応性イオンエッチング装置は印加電極表面以外の露出
部分が全て1000S/cm以上の導電性の材料で覆われて
いるとともに、該導電性の露出部分がすべてアース接地
されており、かつ反応器内部の露出部分と印加電極表面
のある1点からの最短距離dが、ガス導入口およびガス
排出口以外の部分において、平行平板電極間隔Lの2.
4倍であった。The present invention will be described below in detail with reference to examples. Example 1 A reactive ion etching apparatus having a capacitively-coupled parallel plate electrode, which is a conventional apparatus, is such that all exposed portions other than the surface of an applied electrode are covered with a conductive material of 1000 S / cm or more. All exposed conductive portions are grounded and the shortest distance d between the exposed portion inside the reactor and a certain point on the surface of the applied electrode is a parallel plate electrode at portions other than the gas inlet and the gas outlet. 1. of interval L
It was four times.
【0036】このような装置を用い、1000S/cm以上
の導電性の材料(SUS製)を円柱状に加工し、電極回
りに設置した。その断面図を図5に示す。また、エッチ
ング残渣物の確認を行う為、反応器と同一素材のSUS
製テストピースを装置壁面にポリイミドテープで固定
し、以下の条件でエッチングを行った。 エッチング条件 高周波数 13.56 MHz 高周波電力 200 W 圧力 13.3 Pa ヨウ化水素ガス流量 10 sccm 基板温度 25 ℃ 壁温度 25 ℃ 電極間隔L 5 cm 平行平板電極−反応器内壁間距離d 2 cm 時間 2 時間 エッチング後にテストピースを回収し、AES(オージ
ェ電子分光器)により測定した。その結果については表
1に示す。チャンバー内の付着物は目視では確認できな
かった。なお、この時の平均エッチング速度は1000
Å/分を越えた。Using such an apparatus, a conductive material (manufactured by SUS) of 1000 S / cm or more was processed into a columnar shape and placed around the electrodes. FIG. 5 shows a cross-sectional view thereof. Also, in order to confirm the etching residue, SUS made of the same material as the reactor is used.
The test piece made was fixed to the wall of the device with a polyimide tape, and was etched under the following conditions. Etching conditions High frequency 13.56 MHz High frequency power 200 W Pressure 13.3 Pa Hydrogen iodide gas flow rate 10 sccm Substrate temperature 25 ° C. Wall temperature 25 ° C. Electrode interval L 5 cm Distance between parallel plate electrodes and inner wall of reactor d 2 cm Time 2 hours After the etching, the test piece was collected and measured by AES (Auger electron spectrometer). Table 1 shows the results. No deposits in the chamber could be visually observed. The average etching rate at this time was 1000
Å / min.
【0037】実施例2 実施例1と同様にSUS製の板を加工したものを設置
し、プラズマの囲い込みを行った。その他の要件は実施
例1と同じである。但し、印加電極と対向電極の周端部
を結ぶ直線から、反応器内壁までの最短距離dは1cm
とした。チャンバー内の付着物は実施例1と同様に目視
では確認できなかった。なお、この時の平均エッチング
速度は1000Å/分を越えた。Example 2 In the same manner as in Example 1, a SUS plate was machined, and a plasma was enclosed. Other requirements are the same as in the first embodiment. However, the shortest distance d from the straight line connecting the application electrode and the peripheral end of the counter electrode to the inner wall of the reactor is 1 cm.
And Adhered matter in the chamber could not be confirmed visually as in Example 1. The average etching rate at this time exceeded 1000 ° / min.
【0038】実施例3 実施例1と同様にSUS製の板を設置し、プラズマの囲
い込みを行った。但し、放電圧力は5Paとした。その
他の要件は実施例1と同じである。チャンバー内の付着
物は実施例1と同様に目視では確認できなかった。な
お、この時の平均エッチング速度は1000Å/分を越
えた。Example 3 In the same manner as in Example 1, a plate made of SUS was set, and plasma was enclosed. However, the discharge pressure was 5 Pa. Other requirements are the same as in the first embodiment. Adhered matter in the chamber could not be confirmed visually as in Example 1. The average etching rate at this time exceeded 1000 ° / min.
【0039】実施例4 実施例1と同様にSUS製の板を設置し、プラズマの囲
い込みを行った。但し、SUS製の囲い込み板の壁面を
面状ヒーターで100℃に加熱した。その他の要件は実
施例1と同じである。チャンバー内の付着物は実施例1
と同様に目視では確認できなかった。なお、この時の平
均エッチング速度は1000Å/分を越えた。Example 4 In the same manner as in Example 1, a plate made of SUS was installed, and plasma was enclosed. However, the wall surface of the SUS enclosure plate was heated to 100 ° C. by a planar heater. Other requirements are the same as in the first embodiment. The deposits in the chamber were from Example 1.
Similarly to the above, it could not be confirmed visually. The average etching rate at this time exceeded 1000 ° / min.
【0040】実施例5 実施例1と同様に導電性のアルミ板を設置し、プラズマ
の囲い込みを行った。その他の要件は実施例1と同じで
ある。チャンバー内の付着物は実施例1と同様に目視で
は確認できなかった。なお、この時の平均エッチング速
度は1000Å/分を越えた。Example 5 In the same manner as in Example 1, a conductive aluminum plate was provided, and plasma was enclosed. Other requirements are the same as in the first embodiment. Adhered matter in the chamber could not be confirmed visually as in Example 1. The average etching rate at this time exceeded 1000 ° / min.
【0041】実施例6 実施例1と同様にSUS製の板を設置し、プラズマの囲
い込みを行った。但し、エッチング時間を8時間とし、
経時変化による付着量の確認を行った。チャンバー内の
付着物は、時間が経過するとともに、若干付着すること
が確認された。しかし、エッチング速度を低下させるも
のではなく、平均1000Å/分のエッチング速度を維
持したままであった。Example 6 In the same manner as in Example 1, a plate made of SUS was set, and plasma was enclosed. However, the etching time is 8 hours,
The amount of adhesion was confirmed by a change over time. It was confirmed that the deposit in the chamber slightly adhered as time passed. However, the etching rate was not reduced, and the average etching rate was maintained at 1000 ° / min.
【0042】比較例1 従来の装置である、容量結合型平行平板電極を有する反
応性イオンエッチング装置を用いた。印加電極表面以外
の露出部分が全て1000S/cm以上の導電性の材料で覆
われているとともに、該導電性の露出部分がすべてアー
ス接地されていた。平行平板電極間距離Lは5cmであ
った。但し、印加電極と対向電極の周端部を結ぶ直線か
ら、反応器内壁までの距離dは12cmであり、平行平
板電極間隔Lの2.4倍となっている。Comparative Example 1 A conventional apparatus, a reactive ion etching apparatus having a capacitively coupled parallel plate electrode was used. All the exposed portions other than the surface of the application electrode were covered with a conductive material of 1000 S / cm or more, and all the exposed conductive portions were grounded. The distance L between the parallel plate electrodes was 5 cm. However, the distance d from the straight line connecting the application electrode and the peripheral end of the counter electrode to the inner wall of the reactor is 12 cm, which is 2.4 times the parallel plate electrode interval L.
【0043】また、エッチング残渣物の確認を行う為、
反応器と同一素材のSUS製テストピースを装置壁面に
ポリイミドテープで固定し、以下の条件でエッチングを
行った。 エッチング条件 高周波数 13.56 MHz 高周波電力 200 W 圧力 13.3 Pa ヨウ化水素ガス流量 10 sccm 基板温度 25 ℃ 壁温度 25 ℃ 平行平板電極間距離L 5 cm 平行平板電極−反応器内壁間距離d 12 cm 時間 2 時間 エッチング後にテストピースを回収し、AES(オージ
ェ電子分光器)により測定した。チャンバー内の付着物
を目視で確認すると、反応器内の壁面にInI 3 を主体
とした黄色い付着物が少量堆積していることを確認し
た。この黄色い付着物は大気開放後に、透明液体に変化
した。In order to confirm the etching residue,
SUS test piece made of the same material as the reactor
Fix with polyimide tape and etch under the following conditions
went. Etching conditions High frequency 13.56 MHz High frequency power 200 W Pressure 13.3 Pa Hydrogen iodide gas flow rate 10 sccm Substrate temperature 25 ° C. Wall temperature 25 ° C. Distance between parallel plate electrodes L 5 cm Distance between parallel plate electrodes and inner wall d of reactor The test piece was collected after etching for 12 cm time and 2 hours, and AES
Electron spectrometer). Deposits in the chamber
Is visually confirmed, the InI ThreeThe subject
Confirm that a small amount of yellow deposits
Was. This yellow deposit changes to a transparent liquid after opening to the atmosphere
did.
【0044】比較例2 実施例1と同様にSUS製の板をもうけ、プラズマの囲
い込みを行った。但し、放電圧力は40Paとした。チ
ャンバー内の付着物は比較例1と同様に目視で確認した
ところ、反応器内の壁面にInI3 を主体とした黄色い
付着物が多く堆積された。特に、印加電極近傍には、多
く堆積されていることを確認した。この黄色い付着物は
大気開放後に、透明液体に変化した。Comparative Example 2 In the same manner as in Example 1, a plate made of SUS was provided, and plasma was enclosed. However, the discharge pressure was 40 Pa. The deposits in the chamber were visually confirmed in the same manner as in Comparative Example 1. As a result, many yellow deposits mainly composed of InI 3 were deposited on the inner wall of the reactor. In particular, it was confirmed that a large amount was deposited near the application electrode. The yellow deposit turned into a transparent liquid after opening to the atmosphere.
【0045】比較例3 実施例1と同様にSUS製の板をもうけ、プラズマの囲
い込みを行った。但し、印加電極と対向電極の周端部を
結ぶ直線から、反応器内壁までの距離dは12cmであ
り、平行平板電極間隔Lと等しくした。チャンバー内の
付着物は比較例1と同様に目視で確認したところ、チャ
ンバ−内の壁面にInI3 を主体とした黄色い付着物が
堆積された。以下、本実施例および比較例において得ら
れた結果を表1にまとめた。Comparative Example 3 In the same manner as in Example 1, a SUS plate was provided, and plasma was enclosed. However, the distance d from the straight line connecting the application electrode and the peripheral end of the counter electrode to the inner wall of the reactor was 12 cm, which was equal to the distance L between the parallel plate electrodes. The deposits in the chamber were visually confirmed in the same manner as in Comparative Example 1. As a result, yellow deposits mainly composed of InI 3 were deposited on the wall surfaces in the chamber. Hereinafter, the results obtained in this example and the comparative example are summarized in Table 1.
【0046】[0046]
【表1】 [Table 1]
【0047】[0047]
【発明の効果】本発明のドライエッチング装置を用いる
ことにより、ヨウ化水素ガスを用いたITOのエッチン
グにおいて、プラズマ中において発生するInI3 を主
成分とする付着物の発生を大幅に抑制できるとともに、
有効なITOのエッチング速度を維持しうることができ
るようになった。By using the dry etching apparatus of the present invention, it is possible to greatly suppress the generation of deposits mainly composed of InI 3 generated in plasma in the etching of ITO using hydrogen iodide gas. ,
An effective etching rate of ITO can be maintained.
【図1】付着物の発生状況確認を示す図FIG. 1 is a diagram showing confirmation of the state of occurrence of deposits
【図2】プラズマの発光状態と付着物の発生状況確認を
示す図FIG. 2 is a diagram showing the emission state of plasma and the state of generation of deposits.
【図3】InI3 の蒸気圧データ図FIG. 3 is a vapor pressure data diagram of InI 3 .
【図4】本発明の範囲を満たす反応器内壁が存在すべき
範囲を示した図FIG. 4 is a view showing a range in which an inner wall of a reactor satisfying the scope of the present invention should exist.
【図5】本発明を実施するプラズマエッチング装置図FIG. 5 is a diagram of a plasma etching apparatus for implementing the present invention.
1 ITO膜付ガラス基板 11 反応器 21 印加電極 22 対向電極 2
3 放電電源 31 ガス供給ライン 32 流量制御器 41 真空ポンプ 51 ガラス板 52 SUS板 5
3 付着物 61 プラズマ発光領域 71 本発明の範囲を満たす反応器内壁が存在すべき範
囲 72 印加電極と対向電極の周端部を結ぶ直線DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glass substrate with ITO film 11 Reactor 21 Applied electrode 22 Counter electrode 2
3 Discharge power supply 31 Gas supply line 32 Flow controller 41 Vacuum pump 51 Glass plate 52 SUS plate 5
3 Deposits 61 Plasma emission region 71 Range in which the inner wall of the reactor that satisfies the scope of the present invention should exist 72 Straight line connecting the applied electrode and the peripheral end of the counter electrode
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 賢樹 千葉県茂原市東郷1900番地 三井化学株式 会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kenki Sasaki 1900 Togo, Togo, Mobara City, Chiba Prefecture Mitsui Chemicals Co., Ltd.
Claims (3)
ジウム錫をエッチング対象とした系であって、高周波電
源をプラズマ発生装置として持ち、印加電極とアースが
設置された対向電極とからなる容量結合型平行平板電極
を備えた反応性イオンエッチング装置において、印加電
極表面以外の反応器内部の壁面が全て100S/cm以上の
導電性の材料で覆われているとともに、該導電性の材料
で覆われている部分がすべてアース接地されており、か
つ印加電極と対向電極の周端部を結ぶ直線から反応器内
壁への最短距離dが、ガス導入口およびガス排出口以外
の部分において、平行平板電極間隔Lの1/2以下、1
/10以上であることを特徴とする反応性イオンエッチ
ング装置。1. A system in which hydrogen iodide gas is used as a reaction gas and indium tin oxide is used as an etching target, has a high-frequency power source as a plasma generator, and has a capacity comprising an application electrode and a counter electrode provided with a ground. In a reactive ion etching apparatus equipped with a coupled type parallel plate electrode, all the inner walls of the reactor other than the surface of the applied electrode are covered with a conductive material of 100 S / cm or more and covered with the conductive material. All the grounded parts are grounded to ground, and the shortest distance d from the straight line connecting the peripheral edge of the application electrode to the peripheral end of the counter electrode to the inner wall of the reactor is a parallel plate at the part other than the gas inlet and the gas outlet. 1/2 or less of the electrode interval L, 1
/ 10 or more.
内部の壁面を100℃以上に加熱できる手段を具備する
ことを特徴とする請求項1に記載の反応性イオンエッチ
ング装置。2. The reactive ion etching apparatus according to claim 1, further comprising means capable of heating a wall inside the reactor other than the surface of the applied electrode to 100 ° C. or more during etching.
装置を用いて、反応器内部のヨウ化水素ガスの圧力を4
Pa以上、25Pa以下に保持して行うことを特徴とす
る反応性イオンエッチング方法。3. The pressure of hydrogen iodide gas in a reactor is set to 4 using the reactive ion etching apparatus according to claim 1.
A reactive ion etching method, characterized in that the method is carried out while maintaining the pressure between Pa and 25 Pa.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27475497A JPH11111679A (en) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | Method and system for reactive ion etching |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27475497A JPH11111679A (en) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | Method and system for reactive ion etching |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11111679A true JPH11111679A (en) | 1999-04-23 |
Family
ID=17546125
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27475497A Pending JPH11111679A (en) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | Method and system for reactive ion etching |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11111679A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002025983A (en) * | 2000-07-05 | 2002-01-25 | Anelva Corp | Etching chamber with movable shield mechanism |
JP2003068155A (en) * | 2001-08-30 | 2003-03-07 | Ulvac Japan Ltd | Dry etching method for transparent conductive film |
JP2010121216A (en) * | 2010-03-04 | 2010-06-03 | Canon Anelva Corp | Etching method |
CN108493152A (en) * | 2017-02-13 | 2018-09-04 | 朗姆研究公司 | The method for creating air gap |
-
1997
- 1997-10-07 JP JP27475497A patent/JPH11111679A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002025983A (en) * | 2000-07-05 | 2002-01-25 | Anelva Corp | Etching chamber with movable shield mechanism |
JP2003068155A (en) * | 2001-08-30 | 2003-03-07 | Ulvac Japan Ltd | Dry etching method for transparent conductive film |
JP2010121216A (en) * | 2010-03-04 | 2010-06-03 | Canon Anelva Corp | Etching method |
CN108493152A (en) * | 2017-02-13 | 2018-09-04 | 朗姆研究公司 | The method for creating air gap |
CN108493152B (en) * | 2017-02-13 | 2024-03-08 | 朗姆研究公司 | Method for creating an air gap |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5756400A (en) | Method and apparatus for cleaning by-products from plasma chamber surfaces | |
JP6373160B2 (en) | Plasma processing equipment | |
JP6400425B2 (en) | Method for etching a multilayer film | |
TWI435406B (en) | Methods for substrate processing | |
CN101504915B (en) | Plasma etching method and plasma etching apparatus | |
KR20070033419A (en) | How to wet clean component quartz surfaces for plasma processing chambers | |
JP2003249455A (en) | Method and apparatus for protecting conductive surfaces in a plasma processing reactor | |
EP3206223B1 (en) | Plasma processing method and plasma processing apparatus | |
US20080142481A1 (en) | In-situ particle collector | |
WO2001046492A1 (en) | Method and system for reducing damage to substrates during plasma processing with a resonator source | |
CN107731677B (en) | Method for processing object to be processed | |
JP6788400B2 (en) | How to process the object to be processed | |
TW201400206A (en) | System and method for cleaning surfaces and components of mask and wafer inspection systems based on the positive column of a glow discharge plasma | |
JP4584572B2 (en) | Plasma processing apparatus and processing method | |
JP3001891B2 (en) | Method and apparatus for etching transparent conductive film | |
KR20210108322A (en) | Plasma processing method | |
JPH11111679A (en) | Method and system for reactive ion etching | |
JP5704192B2 (en) | Plasma etching method, plasma etching apparatus, and storage medium | |
CN116344306A (en) | Method and device for removing particles of ion beam etching system | |
JPH10242130A (en) | Plasma processing method and apparatus | |
JP4224374B2 (en) | Plasma processing apparatus processing method and plasma processing method | |
JP5781808B2 (en) | Plasma processing method and plasma processing apparatus | |
CN104658905A (en) | Etching method and substrate | |
JP4006531B2 (en) | Surface treatment method and surface treatment apparatus using ion beam | |
JP2003264183A (en) | Method for manufacturing semiconductor device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040720 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |