エッチング装置
【課題】生産のリードタイムが短く、小フットプリント化を実現できるエッチング装置を提供する。
【解決手段】基板Ｋを搬送する搬送装置２と、基板Ｋ上にエッチング液を供給して金属膜をエッチングする第１エッチング部１０と、金属膜エッチング後の基板Ｋを洗浄する第１洗浄部１５と、洗浄後の基板Ｋを乾燥させる第１乾燥部２０と、フッ素系反応成分及び酸化性反応成分を含む処理ガスを用い、略大気圧下で、基板Ｋ上のシリコン含有膜をエッチングする第２エッチング部３０と、シリコン含有膜エッチング後の基板Ｋを洗浄する第２洗浄部３５と、洗浄後の基板Ｋを乾燥させる第２乾燥部４０とを順次搬送方向に配設する。
【解決手段】基板Ｋを搬送する搬送装置２と、基板Ｋ上にエッチング液を供給して金属膜をエッチングする第１エッチング部１０と、金属膜エッチング後の基板Ｋを洗浄する第１洗浄部１５と、洗浄後の基板Ｋを乾燥させる第１乾燥部２０と、フッ素系反応成分及び酸化性反応成分を含む処理ガスを用い、略大気圧下で、基板Ｋ上のシリコン含有膜をエッチングする第２エッチング部３０と、シリコン含有膜エッチング後の基板Ｋを洗浄する第２洗浄部３５と、洗浄後の基板Ｋを乾燥させる第２乾燥部４０とを順次搬送方向に配設する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属膜及びその下層にシリコン含有膜を備えた基板の前記金属膜及びシリコン含有膜をエッチングする装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上層に例えばアルミニウム（Ａｌ），チタン（Ｔｉ），銅（Ｃｕ）やモリブデン（Ｍｏ）といった金属膜が形成され、その下層にアモルファスシリコン層や窒化シリコン層といったシリコン含有膜が形成された基板において、まず、前記金属膜をエッチングし、次いでシリコン含有膜をエッチングして、所望の構造物を形成するといったことが従来行われている。
【０００３】
この場合に、前記金属膜をエッチングする際には、エッチング液を用いた所謂ウェットエッチング装置が用いられ、シリコン含有膜をエッチングする際には、反応性ガスをプラズマ化してエッチングする所謂プラズマドライエッチング装置が用いられてきた。
【０００４】
そして、本願出願人は、上記ウェットエッチング装置として、例えば、特開２００３−３４７２６９号公報に開示された装置を提案している。同公報に記載されるように、この装置は、エッチング液を基板上に供給して該当部位をエッチングするエッチング部、エッチングされた基板上に洗浄水を供給して水洗する水洗部、水洗後の基板を乾燥させる乾燥部、並びにこれらエッチング部、水洗部及び乾燥部に順次基板を搬送する搬送装置などから構成される。
【０００５】
また、上記プラズマドライエッチング装置としては、従来、例えば、特表２００２−５０６５７２号公報に開示された装置が知られている。この装置は、エッチングチャンバ内に反応性ガスを導入しプラズマ化して反応種を生成し、その下方に搬入，載置された基板を、生成した反応種によってエッチングするというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３４７２６９号公報
【特許文献２】特表２００２−５０６５７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、従来、上述したウェットエッチング装置とプラズマドライエッチング装置とは、相互に離れた場所に設置されることが多く、ウェットエッチング後の基板を適宜移送装置を用いてプラズマドライエッチング装置に移送しなければならなかった。
【０００８】
その理由の一つとしては、プラズマドライエッチングでは、基板上に水分が残っているとこれがエッチングに悪影響を及ぼすため、基板を完全に乾燥させる必要があり、そのため、従来は、ウェットエッチング装置とプラズマドライエッチング装置とを直接連結せず、これらを分離した状態で設置するとともに、ウェットエッチング後の基板を別途乾燥装置に仕掛けて乾燥させるか、若しくは所定時間放置して完全に乾燥させ、その後、プラズマドライエッチング装置に仕掛けるようにしていた。
【０００９】
このため、一つの基板のエッチングを完了するまでの時間が長く、生産効率の面からそのリードタイムの削減が課題となっていた。
【００１０】
また、ウェットエッチング装置及びプラズマドライエッチング装置の設置領域、並びに移送装置やストックヤードなど、生産のために広い領域が必要であり、生産コストを削減する意味から、装置のフットプリントをより小さくすることが求められている。
【００１１】
本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、生産のリードタイムが短く、しかも小フットプリント化を実現することができるエッチング装置の提供を、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための本発明は、
少なくとも金属膜及びその下層にシリコン含有膜を備えた基板の前記金属膜及びシリコン含有膜をエッチングする装置であって、
前記基板を所定の搬送方向に搬送する搬送装置と、
前記搬送装置によって搬送される基板上にエッチング液を供給して前記金属膜をエッチングする第１エッチング部と、
前記第１エッチング部より前記搬送方向下流側に設けられ、金属膜エッチング後の基板を、洗浄液を用いて洗浄する第１洗浄部と、
前記第１洗浄部より前記搬送方向下流側に設けられ、洗浄後の基板を乾燥させる第１乾燥部と、
前記第１乾燥部より前記搬送方向下流側に設けられ、少なくともフッ素系反応成分及び酸化性反応成分を含む処理ガスを用い、略大気圧下で、前記基板のシリコン含有膜をエッチングする第２エッチング部と、
前記第２エッチング部より前記搬送方向下流側に設けられ、シリコン含有膜エッチング後の基板を、洗浄液を用いて洗浄する第２洗浄部と、
前記第２洗浄部より前記搬送方向下流側に設けられ、洗浄後の基板を乾燥させる第２乾燥部とから構成したエッチング装置に係る。
【００１３】
近時、フッ素系反応成分及び酸化性反応成分を含む処理ガスを用い、略大気圧下で、基板上のシリコン含有膜をエッチングするエッチング法（エッチング液ではなくガスを用いること、及び、エッチングを略大気圧の下で行うことから、便宜上、以下、「大気圧ドライエッチング法」という）及びその装置が開発され、注目を集めている。
【００１４】
この大気圧ドライエッチング法は、Ｓｉを酸化してＳｉＯ２を生成した後、フッ化水素（ＨＦ）とＳｉＯ２を反応させてＳｉＦ４を生成させることにより、Ｓｉをエッチングするというものであり、エッチング時に水分が生成される反応系である。
【００１５】
したがって、かかる大気圧ドライエッチング法では、エッチング前の基板を完全には乾燥させる必要がなく、ウェットエッチング装置と大気圧ドライエッチング装置とを連結したエッチングシステムを形成することができる。このような背景から、本発明では、ウェットエッチング装置に引き続き大気圧ドライエッチング装置を連結配置した上記構成を採用した。
【００１６】
斯くして、本発明では、少なくとも金属膜及びその下層にシリコン含有膜を備えた基板が、まず、第１エッチング部に搬送されて、前記金属膜が適宜エッチングされ、ついで、金属膜エッチング後の基板は、順次第１洗浄部，第１乾燥部に経由して、エッチング液が洗い流された後乾燥される。
【００１７】
引き続いて基板は、第２エッチング部に搬送されて、そのシリコン含有膜がエッチングされ、この後、順次第２洗浄部，第２乾燥部に経由して、エッチング残渣等が洗い流された後乾燥され、装置から搬出される。
【００１８】
このように本発明によれば、金属膜とその下層のシリコン含有膜を順次連続してエッチングすることができるので、従来に比べて、一つの基板のエッチングを完了するまでの時間が短く、このため、生産のリードタイムを短縮することができ、生産効率を高めることができる。
【００１９】
また、ウェットエッチング装置と大気圧ドライエッチング装置とを直結した構成としたので、移送装置やストックヤードなどが不要であり、装置の小フットプリント化を実現することができ、生産コストを削減することができる。
【００２０】
ところで、エッチングによって形成される構造物は微細であり、例えば、レジストとその下層の構造物との間の角部や隙間に侵入したエッチング液は、これを第１洗浄部における洗浄だけでは完全には洗い流せない場合がある。この場合、残ったエッチング液が、続く第２エッチング部においてエッチングに悪影響を及ぼすといったことが懸念される。
【００２１】
したがって、ウェットエッチング後のエッチング液を完全に洗い流すことが求められるが、このためには、前記第１乾燥部と第２エッチング部との間に、前記第１乾燥部によって乾燥された基板を、洗浄液を用いて二次洗浄する二次洗浄部と、前記二次洗浄部により洗浄された基板を再び乾燥させる二次乾燥部を、基板の搬送方向に順次配設するのが好ましい。
【００２２】
第１乾燥部によって乾燥させた後の基板を二次洗浄部によって洗浄すると、上述したレジストとその下層の構造物との間の角部や隙間に洗浄液が侵入しやすくなり、残ったエッチング液を略完全に洗い流すことができ、上記のような問題を解決することができる。
【００２３】
また、前記第２エッチング部の手前に、前記基板を系外に搬出するとともに、逆に、系外から基板を受け入れて前記第２エッチング部に搬入する基板搬入出部を設けても良い。基板によっては、ウェットエッチングのみ行えば良いものがあり、逆に、大気圧ドライエッチングのみ行えば良いものがある。この場合、ウェットエッチング後の基板を、前記基板搬入出部から搬出することで、基板に対しウェットエッチングのみを施すことができ、また、基板搬入出部により系外から基板を導入して第２エッチング部に搬入し、以降の処理を行うことで、基板に対し大気圧ドライエッチングのみを施すことができる。このように、前記基板搬入出部を設けることで、ウェットエッチング及び大気圧ドライエッチング、ウェットエッチングのみ、並びに大気圧ドライエッチングのみの３つの形態のエッチングを一つの装置で行うことができる。
【００２４】
尚、本発明における前記基板には、ガラス基板やシリコン基板など各種の基板が含まれる。また、前記金属膜には、チタン（Ｔｉ）膜，モリブデン（Ｍｏ）膜，アルミニウム（Ａｌ）膜，銅（Ｃｕ）膜など各種金属膜が含まれ、シリコン含有膜には、アモルファスシリコン，多結晶シリコン或いは単結晶シリコンの膜の他、酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜、炭化シリコン（ＳｉＣ）膜、酸化炭化シリコン（ＳｉＯＣ）膜、窒化シリコン（ＳｉＮ）膜などが含まれる。
【００２５】
また、エッチング液としては、例えば、燐酸、硝酸及び酢酸を含む混酸液を挙げることができる。
【００２６】
また、フッ素系反応成分としては、ＨＦやＣＯＦ２などを挙げることができ、酸化性反応成分としては、Ｏ３やＯラジカルなどを挙げることができ、前記フッ素系反応成分は、フッ素系原料ガス（例えば、ＣＦ４、ＣＨＦ３、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ８、ＳＦ６、ＮＦ３、ＸｅＦ２など）をプラズマ化することによって生成しても良く、前記酸化性反応成分も酸素系原料ガス（例えば、Ｏ２、ＮＯ、ＮＯ２、Ｎ２Ｏなど）をプラズマ化することによって生成しても良い。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように、本発明によれば、一つの基板のエッチングを完了するまでの時間が短く、このため、生産のリードタイムを短縮することができ、生産効率を高めることができる。また、ウェットエッチング装置と大気圧ドライエッチング装置とを直結した構成としたので、移送装置やストックヤードなどが不要であり、装置の小フットプリント化を実現することができ、生産コストの削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係るエッチング装置を示した平面図である。
【図２】図１における矢示Ａ−Ａ方向から見た第１エッチング部の断面図である。
【図３】図１における矢示Ａ−Ａ方向から見た第１洗浄部の断面図である。
【図４】図１における矢示Ａ−Ａ方向から見た第１乾燥部の断面図である。
【図５】図１における矢示Ｂ−Ｂ方向から見た第２エッチング部の断面図である。
【図６】本実施形態に係るエッチング装置でエッチング可能な基板を示した断面図である。
【図７】本実施形態におけるエッチング作用を説明するための説明図である。
【図８】本実施形態におけるエッチング作用を説明するための説明図である。
【図９】洗浄工程における問題点を説明するための説明図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係るエッチング装置を示した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の具体的な実施の形態につき、図面に基づいて説明する。
【００３０】
図１に示すように、本例のエッチング装置１は、順次一列に配設された１階搬入部５，第１エッチング部１０，第１洗浄部１５及び第１乾燥部２０と、これら１階搬入部５，第１エッチング部１０，第１洗浄部１５及び第１乾燥部２０と対向するように同じく順次一列に配設されたエレベータ６０，第２エッチング部３０，第２洗浄部３５，第２乾燥部４０及び１階搬出部４５と、前記第１乾燥部２０とエレベータ６０とを連結する方向変換搬送部２５とを備えるとともに、前記第２エッチング部３０，第２洗浄部３５，第２乾燥部４０及び１階搬出部４５の上層階（２階）として設けた２階搬送部５５及び２階搬入出部５０を備え、前記各部を平面視コの字状に配設した構成を備える。尚、図１では、理解し易いように、２階部分の２階搬送部５５及び２階搬入出部５０を１階部分と同じ平面に図示している。
【００３１】
前記各部は、その共通する構成として、それぞれ板金等の板材によって形成された部屋を備えており、その各内部には基板を搬送するための複数の搬送ローラ２が同一平面上に配設されている（図２乃至図５参照）。特に図示しないが、搬送ローラ２は適宜駆動装置によって駆動されて、その上に載置された基板Ｋを搬送するようになっており、これら搬送ローラ２及び駆動装置を含めて一つの搬送装置が構成される。
【００３２】
また、各部の相互を仕切る隔壁には、それぞれ開口部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ，３ｉ，３ｊ，３ｋが形成されており、前記搬送ローラ２によって搬送される基板Ｋは、この開口部３ａ，３ｂ・・・を通って順次各部に搬入され、また搬出される。尚、開口部３ａ，３ｂ，３ｆ及び３ｇにはそれぞれシャッタが設けられており、基板Ｋが通過するときのみ、このシャッタが開くようになっている。
【００３３】
また、前記１階搬入部５，１階搬出部４５及び２階搬入出部５０は、それぞれ図１における左側の壁面に開口部が設けられており、１階搬入部５及び２階搬入出部５０には、この開口部からその内部の搬送ローラ２上に基板Ｋが搬入され、１階搬出部４５及び２階搬入出部５０では、搬送ローラ２上の基板Ｋが当該開口部から搬出される。
【００３４】
図２に示すように、前記第１エッチング部１０は、その部屋内において前記搬送ローラ２の上方に、前記基板Ｋの搬送方向（矢示方向）に向けて順次配設されたスリットノズル１１、スプレーノズル１２群及びスリットノズル１３を備えている。
【００３５】
スリットノズル１１は長尺の筐体から構成され、その下面にスリット状の開口部が形成されており、その長手方向が前記搬送方向と直交するように配設され、また、当該スリット口の長さは基板Ｋの幅よりも長く、基板Ｋの全幅をカバーしている。スリットノズル１１には、図示しないエッチング液供給源からエッチング液（例えば、燐酸，硝酸及び酢酸を含む混酸液）が供給され、供給されたエッチング液を前記スリット口から膜状に吐出して、その下方の基板Ｋ上に当該エッチング液を塗布する。
【００３６】
前記スプレーノズル１２群は、少なくとも基板Ｋの全幅をカバーするように２次元配置されている。各スプレーノズル１２は、前記エッチング液供給源からエッチング液が供給され、供給されたエッチング液をシャワー状にして、その下方の基板Ｋ上に供給する。
【００３７】
前記スリットノズル１３は、前記スリットノズル１１と同様に長尺の筐体から構成され、その下面にスリット状の開口部が形成されており、その長手方向が前記搬送方向と直交するように配設され、また、当該スリット口の長さは基板Ｋの幅よりも長く、基板Ｋの全幅をカバーしている。このスリットノズル１３は、図示しない圧縮空気供給源から圧縮空気が供給され、供給された圧縮空気を前記スリット口からエアーカーテン状に吐出して、基板Ｋ上のエッチング液を吹き落とす。
【００３８】
前記第１洗浄部１５は、図３に示すように、その部屋内において前記搬送ローラ２の上方に、スプレーノズル１６群を備えている。
【００３９】
スプレーノズル１６群は、少なくとも基板Ｋの全幅をカバーするように２次元配置されており、各スプレーノズル１６には、図示しない先浄水供給源から洗浄水が供給され、供給された洗浄水をシャワー状にして、その下方の基板Ｋ上に供給する。
【００４０】
尚、前記第２洗浄部３５もこの第１洗浄部と同様の構成を備えている。
【００４１】
前記第１乾燥部２０は、図４に示すように、その部屋内において前記搬送ローラ２の上方に、前記基板Ｋの搬送方向（矢示方向）に向け、所定間隔で配設された２本のスリットノズル２１，２２と、スリットノズル２１と対向するように前記搬送ローラの下方に配設されたスリットノズル２３を備えている。
【００４２】
これらスリットノズル２１，２２，２３は、前記スリットノズル１３と同様に長尺の筐体から構成され、スリットノズル２１，２２はその下面に、スリットノズル２３はその上面にそれぞれスリット状の開口部が形成されており、その長手方向が前記搬送方向と直交するように配設され、また、当該スリット口の長さは基板Ｋの幅よりも長く、基板Ｋの全幅をカバーしている。これらスリットノズル２１，２２，２３にも、図示しない圧縮空気供給源から圧縮空気が供給され、供給された圧縮空気を前記各スリット口からエアーカーテン状に吐出して、スリットノズル２１，２２は基板Ｋ上に残った水分を吹き飛ばし、スリットノズル２３は基板下面に残った水分を吹き飛ばしながら、当該基板Ｋを乾燥させる。
【００４３】
尚、前記第２乾燥部４０もこの第１乾燥部２０と同様の構成を備えている。
【００４４】
前記方向変換搬送部２５は、上述したように、前記第１乾燥部２０とエレベータ６０とを連結するもので、図１に示すように、前記第１乾燥部２０から搬出された基板Ｋを、その搬送方向を右回りに９０°変換して搬送し、その後更に右回りに９０°変換して前記エレベータ６０に搬入する。
【００４５】
また、前記エレベータ６０は、上層の２階とその下の１階とを連結して基板Ｋを昇降させるもので、前記２階搬送部５５によって搬送された基板Ｋを受け入れ１階に降下させて、前記第２エッチング部３０に搬入し、逆に、方向変換搬送部２５から搬出された基板Ｋを上昇させて階上の２階搬送部５５に搬入する役割を果たす。
【００４６】
前記第２エッチング部３０は、図５に示すように、その部屋内において前記搬送ローラ２の上方に、基板Ｋの搬送方向（矢示方向）に沿って所定間隔をあけて配設された第１プラズマ生成器３１及び第２プラズマ生成器３２を備えている。
【００４７】
前記第１プラズマ生成器３１及び第２プラズマ生成器３２は、前記搬送方向と直交する方向に沿って配設された平行平板型の電極をそれぞれ備え、この電極に高周波電力を印加することで、平板間に供給された処理ガスをプラズマ化し、これによって生成した反応成分を、その下方を搬送される基板Ｋ上に供給する。
【００４８】
前記第１プラズマ生成器３１及び第２プラズマ生成器３２には、それぞれ図示しない適宜供給源から酸素系原料ガス（例えば、Ｏ２ガス）とフッ素系原料ガス（例えば、ＣＦ４ガス）の混合ガスが供給され、これがプラズマ化されて、酸化性反応成分としてのＯ３やＯラジカルと、フッ素系反応成分としてのＨＦ２が生成され、これらが基板Ｋ上に供給される。
【００４９】
斯くして、以上の構成を備えた本例のエッチング装置によれば、次のようにして、基板Ｋがエッチングされる。
【００５０】
まず、前工程完了後の基板Ｋが、図示しない適宜移送装置によって前記１階搬入部５に投入される。尚、図６にエッチング対象の基板Ｋを示している。この基板Ｋは、ガラス基板の上にアモルファスシリコン膜が成膜され、その上にアルミニウム膜が成膜され、更にその上に、マスクとしてのレジスト膜が形成されている。但し、言うまでもなく、これは説明のために一例を示したものであって、本発明に適用可能な基板がこれに限定されるものでは無い。
【００５１】
１階搬入部５に投入された基板Ｋは、搬送ローラ２によって第１エッチング部１０に搬入され、前記スリットノズル１１から吐出されるエッチング液がその上面に塗布され、ついで、スプレーノズル１２から吐出されるエッチング液が基板Ｋ上に供給される。
【００５２】
そして、このようにしてエッチング液が供給されると、当該基板Ｋ上では、その搬送過程で当該エッチング液がレジストの開口部を通し下層のアルミニウム膜と接触してこれを等方的にエッチングし、図７に示すような構造を形成する。尚、基板Ｋの搬送速度は当該エッチングレートを考慮して、アルミニウム膜が完全にエッチングされる速度に設定される。
【００５３】
このようにしてアルミニウム膜のエッチングを終えた基板Ｋは、第１洗浄部１５に搬入されるが、その前に、スリットノズル１３から吐出される圧縮空気によって、基板Ｋ上のエッチング液が吹き飛ばされ、エッチング液が第１洗浄部１５側に持ち出されるのが防止される。
【００５４】
ついで、基板Ｋは、第１洗浄部１５において、そのスプレーノズル１６から噴出される洗浄水によって、その上面のエッチング液が洗い流される。尚、エッチングによって形成される構造物は微細であるため、例えば、図９に示すように、レジスト裏面とその下層のアルミニウム膜とで形成される角部に侵入したエッチング液は、これを容易には洗い流すことができず、第１乾燥部２０における乾燥処理後も同部にエッチング液が残留してしまうことがある。この場合、残ったエッチング液が、続く第２エッチング部３０におけるエッチング時に悪影響を及ぼすといったことが懸念される。したがって、スプレーノズル１６による洗浄の液圧は、０．４〜１．０ＭＰａの比較的高い圧力であるのが好ましい。高圧の洗浄液により、通常では届き難い場所にも洗浄液が届き易くなるため、上記のような角部のエッチング液も洗い流すことができる。
【００５５】
次に、基板Ｋは、第１乾燥部２０において、スリットノズル２１，２２及び２３から吐出される圧縮空気によって、その上下面が乾燥され、乾燥後の基板Ｋは方向変換部２５及びエレベータ６０を通って、第２エッチング部３０に搬入される。
【００５６】
第２エッチング部３０では、第１プラズマ生成器３１及び第２プラズマ生成器３２によって生成された酸化性反応成分としてのＯ３やＯラジカルと、フッ素系反応成分としてのＨＦが基板Ｋ上に供給される。
【００５７】
酸化性反応成分は基板Ｋ上のアモルファスシリコン膜が酸化する作用をなし、アモルファスシリコン膜はこの酸化性反応成分により酸化されて酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜となる。一方、フッ素系反応成分は酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜と反応してＳｉＦ４とＨ２Ｏを生成する作用をなし、これにより前記酸化シリコン膜がエッチングされる。このように、基板Ｋ上のアモルファスシリコン膜は２段階の反応によってエッチングされる。
【００５８】
これら一連の反応を示すと、以下のようになる。
３Ｓｉ＋２Ｏ３ → ３ＳｉＯ２
ＳｉＯ２＋４ＨＦ → ＳｉＦ４＋２Ｈ２Ｏ
【００５９】
第２エッチング部３０でのアモルファスシリコン膜のエッチングを終えると、ついで、基板Ｋは順次第２洗浄部３５及び第２乾燥部４０に搬入されて、その上面が洗浄されるとともに、その上下面が乾燥され、１階搬出部４５に搬出され、この後、基板Ｋは前記移送装置（図示せず）によって適宜場所に移送される。
【００６０】
以上のように、本例のエッチング装置１によれば、金属膜とその下層のシリコン含有膜を順次連続してエッチングすることができるので、従来に比べて、一つの基板のエッチングを完了するまでの時間が短く、このため、生産のリードタイムを短縮することができ、生産効率を高めることができる。
【００６１】
また、ウェットエッチングに係る構成部分と大気圧ドライエッチングに係る構成部分とを直結したので、移送装置やストックヤードなどが不要であり、装置の小フットプリント化を実現することができ、生産コストを削減することができる。
【００６２】
尚、本実施形態に係るエッチング装置１において、第２エッチング部３０、第２洗浄部３５及び第２乾燥部４０における処理が必要ない場合には、前記方向変換搬送部２５から搬出された基板Ｋを、エレベータ６０によって階上に搬送し、２階搬送部５５を経て２階搬入出部５０から搬出することで、基板Ｋにウェットエッチングのみを施すことができる。
【００６３】
逆に、基板Ｋに大気圧ドライエッチングのみを行うには、２階搬入出部５０に前工程完了後の基板Ｋを投入して、２階搬送部５５及びエレベータ６０を経由させて、当該基板Ｋを前記第２エッチング部３０、第２洗浄部３５及び第２乾燥部４０に順次経由させて処理を行うことにより、基板Ｋに対して大気圧ドライエッチングのみを施すことができる。
【００６４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明が採り得る具体的な態様は、何ら上例のものに限定されるものではない。
【００６５】
例えば、本発明に適用可能な基板には、ガラス基板やシリコン基板など各種の基板が含まれ、また、これに成膜される金属膜には、上例のＡｌ膜の他、Ｔｉ膜，Ｍｏ膜，Ｃｕ膜など各種金属膜が含まれ、シリコン含有膜には、アモルファスシリコン膜の他、多結晶シリコン或いは単結晶シリコンの膜、ＳｉＯ２膜、ＳｉＣ膜、ＳｉＯＣ膜やＳｉＮ膜などが含まれる。
【００６６】
また、エッチング液もエッチング対象の金属膜に応じて設定され、上例の燐酸、硝酸及び酢酸を含む混酸液には限られない。
【００６７】
また、前記第１プラズマ生成器３１及び第２プラズマ生成器３２に供給される酸素系原料ガスは、上例のＯ２ガスに限られず、この他に、ＮＯガス，ＮＯ２ガスやＮ２Ｏガスなどを用いることができ、フッ素系原料ガスについても、上例のＣＦ４ガスに限られず、この他に、ＣＨＦ３ガス，Ｃ２Ｆ６ガス，Ｃ３Ｆ８ガス，Ｃ４Ｆ８ガス，ＳＦ６ガス，ＮＦ３ガス，ＸｅＦ２ガスなどを用いることができる。
【００６８】
また、第２エッチング部３０において、第１プラズマ生成器３１及び第２プラズマ生成器３２に混合ガスを供給してこれをプラズマ化して、酸化性反応成分及びフッ素系反応成分を生成し、生成した酸化性反応成分及びフッ素系反応成分を用いてシリコン含有膜をエッチングするようにしたが、これに代えて、Ｏ３などの酸化性反応成分の単体若しくは混合体と、ＨＦやＣＯＦ２などフッ素系反応成分の単体若しくは混合体とを直接シリコン含有膜に作用させて当該シリコン含有膜をエッチングするようにしても良い。
【００６９】
また、上述したようにエッチングによって形成される構造物は微細であるため、上記のよう高圧の洗浄によっても、角部に侵入したエッチング液を完全には洗浄しきれない場合があり得る。そこで、より完全な洗浄を実現するために、図１０に示すように、第２エッチング部３０の手前に、二次洗浄部１１０とこれに続く二次乾燥部１１５とを設け、前記第１洗浄部１５及び第１乾燥部２０によって洗浄，乾燥された基板Ｋを、これら二次洗浄部１１０及び二次乾燥部１１５により、再度、洗浄，乾燥するようにしても良い。
【００７０】
第１乾燥部２０によって乾燥させた後の基板Ｋを二次洗浄部１１０によって洗浄すると、上述したレジスト裏面とその下層のアルミニウム膜とで形成される角部に洗浄液が侵入しやすくなり、残ったエッチング液を略完全に洗い流すことができる。
【００７１】
尚、二次洗浄部１１０は、前記第１洗浄部１５及び第２洗浄部３５と同じ構成を備え、二次乾燥部１１５も前記第１乾燥部２０及び第２乾燥部４０と同じ構成を備える。
【００７２】
また、図１０中の符号１０５は、二次洗浄部１１０及び二次乾燥部１１５を挿入することによって崩れた往路側のライン長と復路側のライン長と揃えるために、往路側に挿入した延長搬送部である。また、符号３ｍ，３ｎ及び３ｏは、それぞれ開口部である。
【００７３】
また、上例では、第１洗浄部１５及び第１乾燥部２０を、第１エッチング部１０と方向変換搬送部２５との間に設けたが、これに限るものではなく、第１エッチング部１０と方向変換搬送部２５とを連結し、方向変換搬送部２５内に第１洗浄部１５及び第１乾燥部２０を設けても良い。
【符号の説明】
【００７４】
１ エッチング装置
２ 搬送ローラ
１０ 第１エッチング部
１５ 第１洗浄部
２０ 第１乾燥部
３０ 第２エッチング部
３５ 第２洗浄部
４０ 第２乾燥部
１１０ 二次洗浄部
１１５ 二次乾燥部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属膜及びその下層にシリコン含有膜を備えた基板の前記金属膜及びシリコン含有膜をエッチングする装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上層に例えばアルミニウム（Ａｌ），チタン（Ｔｉ），銅（Ｃｕ）やモリブデン（Ｍｏ）といった金属膜が形成され、その下層にアモルファスシリコン層や窒化シリコン層といったシリコン含有膜が形成された基板において、まず、前記金属膜をエッチングし、次いでシリコン含有膜をエッチングして、所望の構造物を形成するといったことが従来行われている。
【０００３】
この場合に、前記金属膜をエッチングする際には、エッチング液を用いた所謂ウェットエッチング装置が用いられ、シリコン含有膜をエッチングする際には、反応性ガスをプラズマ化してエッチングする所謂プラズマドライエッチング装置が用いられてきた。
【０００４】
そして、本願出願人は、上記ウェットエッチング装置として、例えば、特開２００３−３４７２６９号公報に開示された装置を提案している。同公報に記載されるように、この装置は、エッチング液を基板上に供給して該当部位をエッチングするエッチング部、エッチングされた基板上に洗浄水を供給して水洗する水洗部、水洗後の基板を乾燥させる乾燥部、並びにこれらエッチング部、水洗部及び乾燥部に順次基板を搬送する搬送装置などから構成される。
【０００５】
また、上記プラズマドライエッチング装置としては、従来、例えば、特表２００２−５０６５７２号公報に開示された装置が知られている。この装置は、エッチングチャンバ内に反応性ガスを導入しプラズマ化して反応種を生成し、その下方に搬入，載置された基板を、生成した反応種によってエッチングするというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３４７２６９号公報
【特許文献２】特表２００２−５０６５７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、従来、上述したウェットエッチング装置とプラズマドライエッチング装置とは、相互に離れた場所に設置されることが多く、ウェットエッチング後の基板を適宜移送装置を用いてプラズマドライエッチング装置に移送しなければならなかった。
【０００８】
その理由の一つとしては、プラズマドライエッチングでは、基板上に水分が残っているとこれがエッチングに悪影響を及ぼすため、基板を完全に乾燥させる必要があり、そのため、従来は、ウェットエッチング装置とプラズマドライエッチング装置とを直接連結せず、これらを分離した状態で設置するとともに、ウェットエッチング後の基板を別途乾燥装置に仕掛けて乾燥させるか、若しくは所定時間放置して完全に乾燥させ、その後、プラズマドライエッチング装置に仕掛けるようにしていた。
【０００９】
このため、一つの基板のエッチングを完了するまでの時間が長く、生産効率の面からそのリードタイムの削減が課題となっていた。
【００１０】
また、ウェットエッチング装置及びプラズマドライエッチング装置の設置領域、並びに移送装置やストックヤードなど、生産のために広い領域が必要であり、生産コストを削減する意味から、装置のフットプリントをより小さくすることが求められている。
【００１１】
本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、生産のリードタイムが短く、しかも小フットプリント化を実現することができるエッチング装置の提供を、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための本発明は、
少なくとも金属膜及びその下層にシリコン含有膜を備えた基板の前記金属膜及びシリコン含有膜をエッチングする装置であって、
前記基板を所定の搬送方向に搬送する搬送装置と、
前記搬送装置によって搬送される基板上にエッチング液を供給して前記金属膜をエッチングする第１エッチング部と、
前記第１エッチング部より前記搬送方向下流側に設けられ、金属膜エッチング後の基板を、洗浄液を用いて洗浄する第１洗浄部と、
前記第１洗浄部より前記搬送方向下流側に設けられ、洗浄後の基板を乾燥させる第１乾燥部と、
前記第１乾燥部より前記搬送方向下流側に設けられ、少なくともフッ素系反応成分及び酸化性反応成分を含む処理ガスを用い、略大気圧下で、前記基板のシリコン含有膜をエッチングする第２エッチング部と、
前記第２エッチング部より前記搬送方向下流側に設けられ、シリコン含有膜エッチング後の基板を、洗浄液を用いて洗浄する第２洗浄部と、
前記第２洗浄部より前記搬送方向下流側に設けられ、洗浄後の基板を乾燥させる第２乾燥部とから構成したエッチング装置に係る。
【００１３】
近時、フッ素系反応成分及び酸化性反応成分を含む処理ガスを用い、略大気圧下で、基板上のシリコン含有膜をエッチングするエッチング法（エッチング液ではなくガスを用いること、及び、エッチングを略大気圧の下で行うことから、便宜上、以下、「大気圧ドライエッチング法」という）及びその装置が開発され、注目を集めている。
【００１４】
この大気圧ドライエッチング法は、Ｓｉを酸化してＳｉＯ２を生成した後、フッ化水素（ＨＦ）とＳｉＯ２を反応させてＳｉＦ４を生成させることにより、Ｓｉをエッチングするというものであり、エッチング時に水分が生成される反応系である。
【００１５】
したがって、かかる大気圧ドライエッチング法では、エッチング前の基板を完全には乾燥させる必要がなく、ウェットエッチング装置と大気圧ドライエッチング装置とを連結したエッチングシステムを形成することができる。このような背景から、本発明では、ウェットエッチング装置に引き続き大気圧ドライエッチング装置を連結配置した上記構成を採用した。
【００１６】
斯くして、本発明では、少なくとも金属膜及びその下層にシリコン含有膜を備えた基板が、まず、第１エッチング部に搬送されて、前記金属膜が適宜エッチングされ、ついで、金属膜エッチング後の基板は、順次第１洗浄部，第１乾燥部に経由して、エッチング液が洗い流された後乾燥される。
【００１７】
引き続いて基板は、第２エッチング部に搬送されて、そのシリコン含有膜がエッチングされ、この後、順次第２洗浄部，第２乾燥部に経由して、エッチング残渣等が洗い流された後乾燥され、装置から搬出される。
【００１８】
このように本発明によれば、金属膜とその下層のシリコン含有膜を順次連続してエッチングすることができるので、従来に比べて、一つの基板のエッチングを完了するまでの時間が短く、このため、生産のリードタイムを短縮することができ、生産効率を高めることができる。
【００１９】
また、ウェットエッチング装置と大気圧ドライエッチング装置とを直結した構成としたので、移送装置やストックヤードなどが不要であり、装置の小フットプリント化を実現することができ、生産コストを削減することができる。
【００２０】
ところで、エッチングによって形成される構造物は微細であり、例えば、レジストとその下層の構造物との間の角部や隙間に侵入したエッチング液は、これを第１洗浄部における洗浄だけでは完全には洗い流せない場合がある。この場合、残ったエッチング液が、続く第２エッチング部においてエッチングに悪影響を及ぼすといったことが懸念される。
【００２１】
したがって、ウェットエッチング後のエッチング液を完全に洗い流すことが求められるが、このためには、前記第１乾燥部と第２エッチング部との間に、前記第１乾燥部によって乾燥された基板を、洗浄液を用いて二次洗浄する二次洗浄部と、前記二次洗浄部により洗浄された基板を再び乾燥させる二次乾燥部を、基板の搬送方向に順次配設するのが好ましい。
【００２２】
第１乾燥部によって乾燥させた後の基板を二次洗浄部によって洗浄すると、上述したレジストとその下層の構造物との間の角部や隙間に洗浄液が侵入しやすくなり、残ったエッチング液を略完全に洗い流すことができ、上記のような問題を解決することができる。
【００２３】
また、前記第２エッチング部の手前に、前記基板を系外に搬出するとともに、逆に、系外から基板を受け入れて前記第２エッチング部に搬入する基板搬入出部を設けても良い。基板によっては、ウェットエッチングのみ行えば良いものがあり、逆に、大気圧ドライエッチングのみ行えば良いものがある。この場合、ウェットエッチング後の基板を、前記基板搬入出部から搬出することで、基板に対しウェットエッチングのみを施すことができ、また、基板搬入出部により系外から基板を導入して第２エッチング部に搬入し、以降の処理を行うことで、基板に対し大気圧ドライエッチングのみを施すことができる。このように、前記基板搬入出部を設けることで、ウェットエッチング及び大気圧ドライエッチング、ウェットエッチングのみ、並びに大気圧ドライエッチングのみの３つの形態のエッチングを一つの装置で行うことができる。
【００２４】
尚、本発明における前記基板には、ガラス基板やシリコン基板など各種の基板が含まれる。また、前記金属膜には、チタン（Ｔｉ）膜，モリブデン（Ｍｏ）膜，アルミニウム（Ａｌ）膜，銅（Ｃｕ）膜など各種金属膜が含まれ、シリコン含有膜には、アモルファスシリコン，多結晶シリコン或いは単結晶シリコンの膜の他、酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜、炭化シリコン（ＳｉＣ）膜、酸化炭化シリコン（ＳｉＯＣ）膜、窒化シリコン（ＳｉＮ）膜などが含まれる。
【００２５】
また、エッチング液としては、例えば、燐酸、硝酸及び酢酸を含む混酸液を挙げることができる。
【００２６】
また、フッ素系反応成分としては、ＨＦやＣＯＦ２などを挙げることができ、酸化性反応成分としては、Ｏ３やＯラジカルなどを挙げることができ、前記フッ素系反応成分は、フッ素系原料ガス（例えば、ＣＦ４、ＣＨＦ３、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ８、ＳＦ６、ＮＦ３、ＸｅＦ２など）をプラズマ化することによって生成しても良く、前記酸化性反応成分も酸素系原料ガス（例えば、Ｏ２、ＮＯ、ＮＯ２、Ｎ２Ｏなど）をプラズマ化することによって生成しても良い。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように、本発明によれば、一つの基板のエッチングを完了するまでの時間が短く、このため、生産のリードタイムを短縮することができ、生産効率を高めることができる。また、ウェットエッチング装置と大気圧ドライエッチング装置とを直結した構成としたので、移送装置やストックヤードなどが不要であり、装置の小フットプリント化を実現することができ、生産コストの削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係るエッチング装置を示した平面図である。
【図２】図１における矢示Ａ−Ａ方向から見た第１エッチング部の断面図である。
【図３】図１における矢示Ａ−Ａ方向から見た第１洗浄部の断面図である。
【図４】図１における矢示Ａ−Ａ方向から見た第１乾燥部の断面図である。
【図５】図１における矢示Ｂ−Ｂ方向から見た第２エッチング部の断面図である。
【図６】本実施形態に係るエッチング装置でエッチング可能な基板を示した断面図である。
【図７】本実施形態におけるエッチング作用を説明するための説明図である。
【図８】本実施形態におけるエッチング作用を説明するための説明図である。
【図９】洗浄工程における問題点を説明するための説明図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係るエッチング装置を示した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の具体的な実施の形態につき、図面に基づいて説明する。
【００３０】
図１に示すように、本例のエッチング装置１は、順次一列に配設された１階搬入部５，第１エッチング部１０，第１洗浄部１５及び第１乾燥部２０と、これら１階搬入部５，第１エッチング部１０，第１洗浄部１５及び第１乾燥部２０と対向するように同じく順次一列に配設されたエレベータ６０，第２エッチング部３０，第２洗浄部３５，第２乾燥部４０及び１階搬出部４５と、前記第１乾燥部２０とエレベータ６０とを連結する方向変換搬送部２５とを備えるとともに、前記第２エッチング部３０，第２洗浄部３５，第２乾燥部４０及び１階搬出部４５の上層階（２階）として設けた２階搬送部５５及び２階搬入出部５０を備え、前記各部を平面視コの字状に配設した構成を備える。尚、図１では、理解し易いように、２階部分の２階搬送部５５及び２階搬入出部５０を１階部分と同じ平面に図示している。
【００３１】
前記各部は、その共通する構成として、それぞれ板金等の板材によって形成された部屋を備えており、その各内部には基板を搬送するための複数の搬送ローラ２が同一平面上に配設されている（図２乃至図５参照）。特に図示しないが、搬送ローラ２は適宜駆動装置によって駆動されて、その上に載置された基板Ｋを搬送するようになっており、これら搬送ローラ２及び駆動装置を含めて一つの搬送装置が構成される。
【００３２】
また、各部の相互を仕切る隔壁には、それぞれ開口部３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ，３ｉ，３ｊ，３ｋが形成されており、前記搬送ローラ２によって搬送される基板Ｋは、この開口部３ａ，３ｂ・・・を通って順次各部に搬入され、また搬出される。尚、開口部３ａ，３ｂ，３ｆ及び３ｇにはそれぞれシャッタが設けられており、基板Ｋが通過するときのみ、このシャッタが開くようになっている。
【００３３】
また、前記１階搬入部５，１階搬出部４５及び２階搬入出部５０は、それぞれ図１における左側の壁面に開口部が設けられており、１階搬入部５及び２階搬入出部５０には、この開口部からその内部の搬送ローラ２上に基板Ｋが搬入され、１階搬出部４５及び２階搬入出部５０では、搬送ローラ２上の基板Ｋが当該開口部から搬出される。
【００３４】
図２に示すように、前記第１エッチング部１０は、その部屋内において前記搬送ローラ２の上方に、前記基板Ｋの搬送方向（矢示方向）に向けて順次配設されたスリットノズル１１、スプレーノズル１２群及びスリットノズル１３を備えている。
【００３５】
スリットノズル１１は長尺の筐体から構成され、その下面にスリット状の開口部が形成されており、その長手方向が前記搬送方向と直交するように配設され、また、当該スリット口の長さは基板Ｋの幅よりも長く、基板Ｋの全幅をカバーしている。スリットノズル１１には、図示しないエッチング液供給源からエッチング液（例えば、燐酸，硝酸及び酢酸を含む混酸液）が供給され、供給されたエッチング液を前記スリット口から膜状に吐出して、その下方の基板Ｋ上に当該エッチング液を塗布する。
【００３６】
前記スプレーノズル１２群は、少なくとも基板Ｋの全幅をカバーするように２次元配置されている。各スプレーノズル１２は、前記エッチング液供給源からエッチング液が供給され、供給されたエッチング液をシャワー状にして、その下方の基板Ｋ上に供給する。
【００３７】
前記スリットノズル１３は、前記スリットノズル１１と同様に長尺の筐体から構成され、その下面にスリット状の開口部が形成されており、その長手方向が前記搬送方向と直交するように配設され、また、当該スリット口の長さは基板Ｋの幅よりも長く、基板Ｋの全幅をカバーしている。このスリットノズル１３は、図示しない圧縮空気供給源から圧縮空気が供給され、供給された圧縮空気を前記スリット口からエアーカーテン状に吐出して、基板Ｋ上のエッチング液を吹き落とす。
【００３８】
前記第１洗浄部１５は、図３に示すように、その部屋内において前記搬送ローラ２の上方に、スプレーノズル１６群を備えている。
【００３９】
スプレーノズル１６群は、少なくとも基板Ｋの全幅をカバーするように２次元配置されており、各スプレーノズル１６には、図示しない先浄水供給源から洗浄水が供給され、供給された洗浄水をシャワー状にして、その下方の基板Ｋ上に供給する。
【００４０】
尚、前記第２洗浄部３５もこの第１洗浄部と同様の構成を備えている。
【００４１】
前記第１乾燥部２０は、図４に示すように、その部屋内において前記搬送ローラ２の上方に、前記基板Ｋの搬送方向（矢示方向）に向け、所定間隔で配設された２本のスリットノズル２１，２２と、スリットノズル２１と対向するように前記搬送ローラの下方に配設されたスリットノズル２３を備えている。
【００４２】
これらスリットノズル２１，２２，２３は、前記スリットノズル１３と同様に長尺の筐体から構成され、スリットノズル２１，２２はその下面に、スリットノズル２３はその上面にそれぞれスリット状の開口部が形成されており、その長手方向が前記搬送方向と直交するように配設され、また、当該スリット口の長さは基板Ｋの幅よりも長く、基板Ｋの全幅をカバーしている。これらスリットノズル２１，２２，２３にも、図示しない圧縮空気供給源から圧縮空気が供給され、供給された圧縮空気を前記各スリット口からエアーカーテン状に吐出して、スリットノズル２１，２２は基板Ｋ上に残った水分を吹き飛ばし、スリットノズル２３は基板下面に残った水分を吹き飛ばしながら、当該基板Ｋを乾燥させる。
【００４３】
尚、前記第２乾燥部４０もこの第１乾燥部２０と同様の構成を備えている。
【００４４】
前記方向変換搬送部２５は、上述したように、前記第１乾燥部２０とエレベータ６０とを連結するもので、図１に示すように、前記第１乾燥部２０から搬出された基板Ｋを、その搬送方向を右回りに９０°変換して搬送し、その後更に右回りに９０°変換して前記エレベータ６０に搬入する。
【００４５】
また、前記エレベータ６０は、上層の２階とその下の１階とを連結して基板Ｋを昇降させるもので、前記２階搬送部５５によって搬送された基板Ｋを受け入れ１階に降下させて、前記第２エッチング部３０に搬入し、逆に、方向変換搬送部２５から搬出された基板Ｋを上昇させて階上の２階搬送部５５に搬入する役割を果たす。
【００４６】
前記第２エッチング部３０は、図５に示すように、その部屋内において前記搬送ローラ２の上方に、基板Ｋの搬送方向（矢示方向）に沿って所定間隔をあけて配設された第１プラズマ生成器３１及び第２プラズマ生成器３２を備えている。
【００４７】
前記第１プラズマ生成器３１及び第２プラズマ生成器３２は、前記搬送方向と直交する方向に沿って配設された平行平板型の電極をそれぞれ備え、この電極に高周波電力を印加することで、平板間に供給された処理ガスをプラズマ化し、これによって生成した反応成分を、その下方を搬送される基板Ｋ上に供給する。
【００４８】
前記第１プラズマ生成器３１及び第２プラズマ生成器３２には、それぞれ図示しない適宜供給源から酸素系原料ガス（例えば、Ｏ２ガス）とフッ素系原料ガス（例えば、ＣＦ４ガス）の混合ガスが供給され、これがプラズマ化されて、酸化性反応成分としてのＯ３やＯラジカルと、フッ素系反応成分としてのＨＦ２が生成され、これらが基板Ｋ上に供給される。
【００４９】
斯くして、以上の構成を備えた本例のエッチング装置によれば、次のようにして、基板Ｋがエッチングされる。
【００５０】
まず、前工程完了後の基板Ｋが、図示しない適宜移送装置によって前記１階搬入部５に投入される。尚、図６にエッチング対象の基板Ｋを示している。この基板Ｋは、ガラス基板の上にアモルファスシリコン膜が成膜され、その上にアルミニウム膜が成膜され、更にその上に、マスクとしてのレジスト膜が形成されている。但し、言うまでもなく、これは説明のために一例を示したものであって、本発明に適用可能な基板がこれに限定されるものでは無い。
【００５１】
１階搬入部５に投入された基板Ｋは、搬送ローラ２によって第１エッチング部１０に搬入され、前記スリットノズル１１から吐出されるエッチング液がその上面に塗布され、ついで、スプレーノズル１２から吐出されるエッチング液が基板Ｋ上に供給される。
【００５２】
そして、このようにしてエッチング液が供給されると、当該基板Ｋ上では、その搬送過程で当該エッチング液がレジストの開口部を通し下層のアルミニウム膜と接触してこれを等方的にエッチングし、図７に示すような構造を形成する。尚、基板Ｋの搬送速度は当該エッチングレートを考慮して、アルミニウム膜が完全にエッチングされる速度に設定される。
【００５３】
このようにしてアルミニウム膜のエッチングを終えた基板Ｋは、第１洗浄部１５に搬入されるが、その前に、スリットノズル１３から吐出される圧縮空気によって、基板Ｋ上のエッチング液が吹き飛ばされ、エッチング液が第１洗浄部１５側に持ち出されるのが防止される。
【００５４】
ついで、基板Ｋは、第１洗浄部１５において、そのスプレーノズル１６から噴出される洗浄水によって、その上面のエッチング液が洗い流される。尚、エッチングによって形成される構造物は微細であるため、例えば、図９に示すように、レジスト裏面とその下層のアルミニウム膜とで形成される角部に侵入したエッチング液は、これを容易には洗い流すことができず、第１乾燥部２０における乾燥処理後も同部にエッチング液が残留してしまうことがある。この場合、残ったエッチング液が、続く第２エッチング部３０におけるエッチング時に悪影響を及ぼすといったことが懸念される。したがって、スプレーノズル１６による洗浄の液圧は、０．４〜１．０ＭＰａの比較的高い圧力であるのが好ましい。高圧の洗浄液により、通常では届き難い場所にも洗浄液が届き易くなるため、上記のような角部のエッチング液も洗い流すことができる。
【００５５】
次に、基板Ｋは、第１乾燥部２０において、スリットノズル２１，２２及び２３から吐出される圧縮空気によって、その上下面が乾燥され、乾燥後の基板Ｋは方向変換部２５及びエレベータ６０を通って、第２エッチング部３０に搬入される。
【００５６】
第２エッチング部３０では、第１プラズマ生成器３１及び第２プラズマ生成器３２によって生成された酸化性反応成分としてのＯ３やＯラジカルと、フッ素系反応成分としてのＨＦが基板Ｋ上に供給される。
【００５７】
酸化性反応成分は基板Ｋ上のアモルファスシリコン膜が酸化する作用をなし、アモルファスシリコン膜はこの酸化性反応成分により酸化されて酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜となる。一方、フッ素系反応成分は酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜と反応してＳｉＦ４とＨ２Ｏを生成する作用をなし、これにより前記酸化シリコン膜がエッチングされる。このように、基板Ｋ上のアモルファスシリコン膜は２段階の反応によってエッチングされる。
【００５８】
これら一連の反応を示すと、以下のようになる。
３Ｓｉ＋２Ｏ３ → ３ＳｉＯ２
ＳｉＯ２＋４ＨＦ → ＳｉＦ４＋２Ｈ２Ｏ
【００５９】
第２エッチング部３０でのアモルファスシリコン膜のエッチングを終えると、ついで、基板Ｋは順次第２洗浄部３５及び第２乾燥部４０に搬入されて、その上面が洗浄されるとともに、その上下面が乾燥され、１階搬出部４５に搬出され、この後、基板Ｋは前記移送装置（図示せず）によって適宜場所に移送される。
【００６０】
以上のように、本例のエッチング装置１によれば、金属膜とその下層のシリコン含有膜を順次連続してエッチングすることができるので、従来に比べて、一つの基板のエッチングを完了するまでの時間が短く、このため、生産のリードタイムを短縮することができ、生産効率を高めることができる。
【００６１】
また、ウェットエッチングに係る構成部分と大気圧ドライエッチングに係る構成部分とを直結したので、移送装置やストックヤードなどが不要であり、装置の小フットプリント化を実現することができ、生産コストを削減することができる。
【００６２】
尚、本実施形態に係るエッチング装置１において、第２エッチング部３０、第２洗浄部３５及び第２乾燥部４０における処理が必要ない場合には、前記方向変換搬送部２５から搬出された基板Ｋを、エレベータ６０によって階上に搬送し、２階搬送部５５を経て２階搬入出部５０から搬出することで、基板Ｋにウェットエッチングのみを施すことができる。
【００６３】
逆に、基板Ｋに大気圧ドライエッチングのみを行うには、２階搬入出部５０に前工程完了後の基板Ｋを投入して、２階搬送部５５及びエレベータ６０を経由させて、当該基板Ｋを前記第２エッチング部３０、第２洗浄部３５及び第２乾燥部４０に順次経由させて処理を行うことにより、基板Ｋに対して大気圧ドライエッチングのみを施すことができる。
【００６４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明が採り得る具体的な態様は、何ら上例のものに限定されるものではない。
【００６５】
例えば、本発明に適用可能な基板には、ガラス基板やシリコン基板など各種の基板が含まれ、また、これに成膜される金属膜には、上例のＡｌ膜の他、Ｔｉ膜，Ｍｏ膜，Ｃｕ膜など各種金属膜が含まれ、シリコン含有膜には、アモルファスシリコン膜の他、多結晶シリコン或いは単結晶シリコンの膜、ＳｉＯ２膜、ＳｉＣ膜、ＳｉＯＣ膜やＳｉＮ膜などが含まれる。
【００６６】
また、エッチング液もエッチング対象の金属膜に応じて設定され、上例の燐酸、硝酸及び酢酸を含む混酸液には限られない。
【００６７】
また、前記第１プラズマ生成器３１及び第２プラズマ生成器３２に供給される酸素系原料ガスは、上例のＯ２ガスに限られず、この他に、ＮＯガス，ＮＯ２ガスやＮ２Ｏガスなどを用いることができ、フッ素系原料ガスについても、上例のＣＦ４ガスに限られず、この他に、ＣＨＦ３ガス，Ｃ２Ｆ６ガス，Ｃ３Ｆ８ガス，Ｃ４Ｆ８ガス，ＳＦ６ガス，ＮＦ３ガス，ＸｅＦ２ガスなどを用いることができる。
【００６８】
また、第２エッチング部３０において、第１プラズマ生成器３１及び第２プラズマ生成器３２に混合ガスを供給してこれをプラズマ化して、酸化性反応成分及びフッ素系反応成分を生成し、生成した酸化性反応成分及びフッ素系反応成分を用いてシリコン含有膜をエッチングするようにしたが、これに代えて、Ｏ３などの酸化性反応成分の単体若しくは混合体と、ＨＦやＣＯＦ２などフッ素系反応成分の単体若しくは混合体とを直接シリコン含有膜に作用させて当該シリコン含有膜をエッチングするようにしても良い。
【００６９】
また、上述したようにエッチングによって形成される構造物は微細であるため、上記のよう高圧の洗浄によっても、角部に侵入したエッチング液を完全には洗浄しきれない場合があり得る。そこで、より完全な洗浄を実現するために、図１０に示すように、第２エッチング部３０の手前に、二次洗浄部１１０とこれに続く二次乾燥部１１５とを設け、前記第１洗浄部１５及び第１乾燥部２０によって洗浄，乾燥された基板Ｋを、これら二次洗浄部１１０及び二次乾燥部１１５により、再度、洗浄，乾燥するようにしても良い。
【００７０】
第１乾燥部２０によって乾燥させた後の基板Ｋを二次洗浄部１１０によって洗浄すると、上述したレジスト裏面とその下層のアルミニウム膜とで形成される角部に洗浄液が侵入しやすくなり、残ったエッチング液を略完全に洗い流すことができる。
【００７１】
尚、二次洗浄部１１０は、前記第１洗浄部１５及び第２洗浄部３５と同じ構成を備え、二次乾燥部１１５も前記第１乾燥部２０及び第２乾燥部４０と同じ構成を備える。
【００７２】
また、図１０中の符号１０５は、二次洗浄部１１０及び二次乾燥部１１５を挿入することによって崩れた往路側のライン長と復路側のライン長と揃えるために、往路側に挿入した延長搬送部である。また、符号３ｍ，３ｎ及び３ｏは、それぞれ開口部である。
【００７３】
また、上例では、第１洗浄部１５及び第１乾燥部２０を、第１エッチング部１０と方向変換搬送部２５との間に設けたが、これに限るものではなく、第１エッチング部１０と方向変換搬送部２５とを連結し、方向変換搬送部２５内に第１洗浄部１５及び第１乾燥部２０を設けても良い。
【符号の説明】
【００７４】
１ エッチング装置
２ 搬送ローラ
１０ 第１エッチング部
１５ 第１洗浄部
２０ 第１乾燥部
３０ 第２エッチング部
３５ 第２洗浄部
４０ 第２乾燥部
１１０ 二次洗浄部
１１５ 二次乾燥部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも金属膜及びその下層にシリコン含有膜を備えた基板の前記金属膜及びシリコン含有膜をエッチングする装置であって、
前記基板を所定の搬送方向に搬送する搬送装置と、
前記搬送装置によって搬送される基板上にエッチング液を供給して前記金属膜をエッチングする第１エッチング部と、
前記第１エッチング部より前記搬送方向下流側に設けられ、金属膜エッチング後の基板を、洗浄液を用いて洗浄する第１洗浄部と、
前記第１洗浄部より前記搬送方向下流側に設けられ、洗浄後の基板を乾燥させる第１乾燥部と、
前記第１乾燥部より前記搬送方向下流側に設けられ、少なくともフッ素系反応成分及び酸化性反応成分を含む処理ガスを用い、略大気圧下で、前記基板のシリコン含有膜をエッチングする第２エッチング部と、
前記第２エッチング部より前記搬送方向下流側に設けられ、シリコン含有膜エッチング後の基板を、洗浄液を用いて洗浄する第２洗浄部と、
前記第２洗浄部より前記搬送方向下流側に設けられ、洗浄後の基板を乾燥させる第２乾燥部とから構成したことを特徴とするエッチング装置。
【請求項２】
前記第１乾燥部と第２エッチング部との間に、
前記第１乾燥部により乾燥された基板を、洗浄液を用いて二次洗浄する二次洗浄部と、
前記二次洗浄部により洗浄された基板を乾燥させる二次乾燥部とを、前記搬送方向に順次設けたことを特徴とする請求項１記載のエッチング装置。
【請求項３】
前記基板を系外に搬出する一方、系外から基板を受け入れて前記第２エッチング部に搬入する基板搬入出部を、前記第２エッチング部の手前に設けたことを特徴とする請求項１又は２エッチング装置。
【請求項１】
少なくとも金属膜及びその下層にシリコン含有膜を備えた基板の前記金属膜及びシリコン含有膜をエッチングする装置であって、
前記基板を所定の搬送方向に搬送する搬送装置と、
前記搬送装置によって搬送される基板上にエッチング液を供給して前記金属膜をエッチングする第１エッチング部と、
前記第１エッチング部より前記搬送方向下流側に設けられ、金属膜エッチング後の基板を、洗浄液を用いて洗浄する第１洗浄部と、
前記第１洗浄部より前記搬送方向下流側に設けられ、洗浄後の基板を乾燥させる第１乾燥部と、
前記第１乾燥部より前記搬送方向下流側に設けられ、少なくともフッ素系反応成分及び酸化性反応成分を含む処理ガスを用い、略大気圧下で、前記基板のシリコン含有膜をエッチングする第２エッチング部と、
前記第２エッチング部より前記搬送方向下流側に設けられ、シリコン含有膜エッチング後の基板を、洗浄液を用いて洗浄する第２洗浄部と、
前記第２洗浄部より前記搬送方向下流側に設けられ、洗浄後の基板を乾燥させる第２乾燥部とから構成したことを特徴とするエッチング装置。
【請求項２】
前記第１乾燥部と第２エッチング部との間に、
前記第１乾燥部により乾燥された基板を、洗浄液を用いて二次洗浄する二次洗浄部と、
前記二次洗浄部により洗浄された基板を乾燥させる二次乾燥部とを、前記搬送方向に順次設けたことを特徴とする請求項１記載のエッチング装置。
【請求項３】
前記基板を系外に搬出する一方、系外から基板を受け入れて前記第２エッチング部に搬入する基板搬入出部を、前記第２エッチング部の手前に設けたことを特徴とする請求項１又は２エッチング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２１０９７８（Ｐ２０１１−２１０９７８Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７７７３０（Ｐ２０１０−７７７３０）
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（０００１８３３６９）住友精密工業株式会社 (336)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（０００１８３３６９）住友精密工業株式会社 (336)
【Ｆターム（参考）】
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