説明

透明基板の加工方法

【課題】本発明は、透明基板に加工を行う場合に、搬送や露光等を問題無く行うことができ、適切に加工を行うことができる透明基板の加工方法を提供することを目的とする。
【解決手段】透明基板10、15の加工方法であって、
前記透明基板10、15の表面上の全面を覆うように、光を反射する反射層20を形成する反射層形成工程と、
前記反射層20上に、レジスト層90を形成するレジスト層形成工程と、
前記レジスト層90を露光によりパターニングし、開口部91を形成するレジストパターニング工程と、
前記開口部91にある前記反射層20をエッチングにより除去する反射層部分エッチング工程と、
前記開口部91にある前記透明基板10を加工する透明基板加工工程と、
前記レジスト層90を除去するレジスト除去工程と、
前記反射層20の残りの部分を除去する反射層全面除去工程と、を含むことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、透明基板の加工方法に関し、特に、レジスト膜を用いて透明基板の加工を行う透明基板の加工方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、透明基板或いは透明半導体層の表面及び裏面の少なくとも一方に、微細加工領域を除いた領域に可視光を遮光する遮光膜を設けて、露光時における透明基板の裏面からの露光光の反射を低減し、開口周辺のレジストを感光させ、露光領域が広がるのを防ぐようにした半導体装置及びその製造方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2007−81345号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上述の特許文献1に記載の構成では、レジストに開口を形成する微細加工領域には遮光膜が存在しないため、実際には、露光の際に露光光が透明基板の裏面を突き抜けてしまい、焦点深度をレジストの位置に合わせることが困難である。よって、露光自体がうまくいかない場合が多いという問題があった。
【0005】
また、透明基板は、半導体の透明基板に限らず、ガラス基板を用いる場合もある。特に、回折格子やプリズムといった光学製品を製造する場合においては、ガラス基板が多く用いられる。ガラス基板の加工を行う場合に、半導体用の製造装置を利用しようとすると、搬送やステージへの固定に静電気を利用した静電チャックが用いられている場合も多く、このような場合には、絶縁体のガラス基板を取り扱うことができないという問題があった。
【0006】
そこで、本発明は、透明基板に加工を行う場合に、搬送や露光等を問題無く行うことができ、適切に加工を行うことができる透明基板の加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するため、第1の発明に係る透明基板(10、15)の加工方法は、透明基板(10、15)の加工方法であって、
前記透明基板(10、15)の表面上の全面を覆うように、光を反射する反射層(20)を形成する反射層形成工程と、
前記反射層(20)上に、レジスト層(90)を形成するレジスト層形成工程と、
前記レジスト層(90)を露光によりパターニングし、開口部(91)を形成するレジストパターニング工程と、
前記開口部(91)にある前記反射層(20)をエッチングにより除去する反射層部分エッチング工程と、
前記開口部(91)にある前記透明基板(10)を加工する透明基板加工工程と、
前記レジスト層(90)を除去するレジスト除去工程と、
前記反射層(20)の残りの部分を除去する反射層全面除去工程と、を含むことを特徴とする。
【0008】
これにより、レジスト層の露光を行う際、下層に設けられた反射層を用いて、適切に焦点深度を調整した状態で露光光を照射することができ、適切にパターニングを行うことができる。また、各工程間で搬送を行う場合にも、レジスト層又は反射層が透明基板を覆っているので、光の反射等を用いた搬送装置で何ら問題無く搬送を行い、工程を進めることができる。
【0009】
第2の発明は、第1の発明に係る透明基板(10、15)の加工方法において、
前記反射層(20)は、金属膜で構成されることを特徴とする。
【0010】
これにより、透明基板に入射する光を確実に反射することができ、搬送や露光等を問題無く行うことが可能となる。
【0011】
第3の発明は、第1又は第2の発明に係る透明基板(10、15)の加工方法において、
前記反射層部分エッチング工程における前記エッチングは、ウェットエッチングであることを特徴とする。
【0012】
これにより、レジスト膜の厚さを減少させることなく金属膜を除去することができ、本来の目的である透明基板の加工に影響を与えず、ドライエッチング等の厚いレジスト膜が必要な加工を行うことができる。
【0013】
第4の発明は、第1〜3のいずれかの発明に係る透明基板(10、15)の加工方法において、
前記反射層全面除去工程は、全面ウェットエッチングにより行われることを特徴とする。
【0014】
これにより、容易かつ安価に金属膜を除去することができ、全体の工程に大きな影響を与えることなく役割を終えた金属膜を除去することができる。
【0015】
第5の発明は、第1〜4のいずれかの発明に係る透明基板(10、15)の加工方法において、
前記透明基板加工工程では、前記透明基板(10、15)に窪みを形成する加工を行うことを特徴とする。
【0016】
これにより、透明基板にトレンチ、ホール等を形成するエッチング工程を行うことができ、MOSトランジスタ、回折格子等の加工に利用することができる。
【0017】
第6の発明は、第1〜4のいずれかの発明に係る透明基板(10、15)の加工方法において、
前記透明基板加工工程では、前記透明基板(10、15)にイオンを注入する加工を行うことを特徴とする。
【0018】
これにより、透明基板に拡散層を形成することができ、MOSトランジスタ等のデバイスの加工にも利用することが可能となる。
【0019】
第7の発明は、第1〜6のいずれかの発明に係る透明基板(10、15)の加工方法において、
前記透明基板(10、15)は、SiC基板(15)であることを特徴とする。
【0020】
これにより、MOSトランジスタ、バイポーラトランジスタ、IGBT等の半導体デバイスを透明基板に作製することができ、特性の優れた半導体装置を製造することが可能となる。
【0021】
第8の発明は、第5の発明に係る透明基板(10、15)の加工方法において、
前記透明基板(10、15)は、ガラス基板(10)であることを特徴とする。
【0022】
これにより、ガラス基板にも加工を行うことが可能となり、回折格子やプリズム等の光学的デバイスを作製することが可能となる。
【0023】
第9の発明は、第8の発明に係る透明基板(10、15)の加工方法において、
前記レジスト形成工程より前に、前記透明基板(10、15)の裏面に導電性を有する導電性膜(30)を形成する裏面導電性膜形成工程を更に有することを特徴とする。
【0024】
これにより、裏面を静電チャックで吸着固定することが可能となり、静電チャックを用いた搬送装置や加工装置での透明ガラス基板の取り扱いを可能とすることができる。
【0025】
第10の発明は、第9の発明に係る透明基板(10、15)の加工方法において、
前記透明基板加工工程は、前記導電性膜(30)を静電吸着で固定した状態で行われることを特徴とする。
【0026】
これにより、アッシング装置等の高精度な加工装置に採用されている静電チャックに、ガラス基板を装着することができ、半導体製造を同レベルの高精度な加工を行うことが可能となる。
【0027】
第11の発明は、第9又は第10に記載の透明基板(10、15)の加工方法において、
前記導電性膜(30)は、シリコン膜であることを特徴とする。
【0028】
これにより、ガラス基板を半導体基板と同様に取り扱うことが可能となり、半導体プロセスで用いる種々の装置をガラス基板の加工に用いることが可能となる。
【0029】
なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例に過ぎず、図示の態様に限定されるものではない。
【発明の効果】
【0030】
本発明によれば、搬送や露光を含む透明基板の加工を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】実施例1に係る透明基板の加工方法の途中段階の一例を示した図である。
【図2】実施例1に係る透明基板の加工方法に用いられる加工装置の一例を示した図である。図2(A)は、本実施例に係る透明基板の加工方法に用いられる加工装置の全体構成の一例を示した斜視図である。図2(B)は、プリアライメント140のセンサ部の拡大図である。図2(C)は、第1ロードロック150のセンサ部の拡大図である。
【図3】ガラス基板10と光の関係を示した図である。
【図4】実施例1に係る透明基板の加工方法の処理フローの一例を示した図である。
【図5】実施例1に係る透明基板の加工方法の具体的な処理内容を示した図である。図5(A)は、反射層形成工程の一例を示した図である。図5(B)は、裏面導電性膜形成工程の一例を示した図である。図5(C)は、レジスト層形成工程の一例を示した図である。図5(D)は、レジストパターニング工程を示した図である。図5(E)は、反射層部分エッチング工程の一例を示した図である。図5(F)は、透明基板加工工程の一例を示した図である。図5(G)は、レジスト剥離工程の一例を示した図である。図5(H)は、反射層全面除去工程の一例を示した図である。図5(I)は、裏面導電性膜除去工程の一例を示した図である。
【図6】実施例2に係る透明基板の加工方法の処理フローの一例を示した図である。
【図7】実施例2に係る透明基板の加工方法の各工程を具体的に示した図である。図7(A)は、酸化膜形成工程の一例を示した図である。図7(B)は、反射層形成工程の一例を示した図である。図7(C)は、レジスト層形成工程の一例を示した図である。図7(D)は、レジストパターニング工程の一例を示した図である。図7(E)は、反射層部分エッチング工程の一例を示した図である。図7(F)は、ステッパ認識用パターン形成工程の一例を示した図である。図7(G)は、反射層全面除去工程の一例を示した図である。図7(H)は、Pウェル層形成工程の一例を示した図である。図7(I)は、レジスト剥離工程及びアニール工程の一例を示した図である。図7(J)は、拡散層形成工程の一例を示した図である。図7(K)は、酸化膜除去工程の一例を示した図である。図7(L)は、ゲート酸化膜形成工程及びポリシリコン形成工程の一例を示した図である。図7(M)は、層間絶縁膜形成工程の一例を示した図である。図7(N)は、メタル膜形成工程の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0032】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。
【実施例1】
【0033】
図1は、本発明の実施例1に係る透明基板の加工方法の途中段階の一例を示した図である。実施例1に係る透明基板の加工方法においては、透明基板としてガラス基板10を用いる。図1において、ガラス基板10の表面上には、反射層20が形成されており、ガラス基板10の表面全体が反射層20で覆われている。また、ガラス基板10の裏面には、導電性膜30が形成されており、ガラス基板10の裏面全体が導電性膜30で覆われている。
【0034】
ガラス基板10は、光学的デバイスや、ディスプレイ等を製造する場合に用いられる透明基板である。ガラス基板10は、用途に応じて、種々のガラス材料からなる基板を用いることができるが、例えば、石英ガラス基板を用いてもよい。石英ガラス基板は、回折格子等の光学的デバイスを作製するのに好適に用いられる。
【0035】
反射層20は、光を反射する材料で構成される層状の膜である。反射層20は、搬送の際のセンサからの光、露光の際の露光光等を反射し、ガラス基板10の加工の際に、搬送や露光が適切に行われるようにする役割を果たす。反射層20には、種々の材料からなる膜が用いられてよいが、例えば、金属膜を用いるようにしてもよい。金属膜は、一般的に光を反射するので、本実施例に係る透明基板の加工方法に好適に用いることができる。反射層20に金属膜を用いる場合には、例えば、Al(アルミニウム)、WSi(タングステンシリサイト)、TiW等を用いることができる。
【0036】
導電性膜30は、導電性を有する膜である。導電性膜30は、ガラス基板10が、静電チャックを用いた静電吸着により搬送台やステージ上に固定される場合に、静電吸着を可能とするための膜である。よって、導電性膜30は、導電性を有していれば、金属のような良導体である必要はなく、例えば、半導体で構成されていてもよい。導電性膜30が、半導体で構成される場合には、例えば、シリコン膜が用いられてもよい。
【0037】
このように、ガラス基板10の表面全体を反射層20で覆い、裏面全体を導電性膜で覆うことにより、ガラス基板10に加工を施す際に必要な搬送や露光を適切に行うことが可能となる。
【0038】
図2は、本実施例に係る透明基板の加工方法に用いられる加工装置の一例を示した図である。図2(A)は、本実施例に係る透明基板の加工方法に用いられる加工装置の全体構成の一例を示した斜視図である。
【0039】
図2(A)における加工装置は、インデクサー110と、ハンドリングアーム120と、イグジットステーション130と、プリアライメント140と、第1ロードロック150と、第2ロードロック160と、第3ロードロック170と、アフタートリートメントチャンバー180と、プロセスチャンバー190とを備える。ここで、プロセスチャンバー190は、実際の処理を行うためのチャンバーであるが、プロセスチャンバー190に到達する前に、位置合わせや真空の圧力調整等のために種々のチャンバー、搬送手段が備えられていることが分かる。
【0040】
図2(B)は、プリアライメント140のセンサ部を拡大して構成を示した図である。図2(B)において、プリアライメント140のセンサ141と、半導体ウェハWが示されている。図2(B)において、半導体ウェハWが、上下から上部センサ142と下部センサ143で挟まれた状態が示されている。センサ141は、上部センサ142と下部センサ143とで、光の発射部と受光部との組み合わせ構成となっており、一方から発射した光を、他方が受光する構成となっている。そして、上部センサ142又は下部センサ143の一方から発射した光を、他方が受光すれば半導体ウェハWが存在しない状態であり、一方から発射した光を、他方が受光できず、遮られた状態であれば、半導体ウェハWが存在する状態であると検知する構成となっている。
【0041】
図3は、ガラス基板10と光の関係を示した図である。図3において、ガラス基板10の上方から光Lが照射されている。しかしながら、ガラス基板10は透明であるので、光Lはガラス基板10を通過し、反射光は得られない。
【0042】
図2(B)に戻る。図2(B)のようなセンサ141の構成において、半導体ウェハWの代わりにガラス基板10が用いられると、ガラス基板10が上部センサ142と下部センサ143との間に存在しても、発射部から発射された光Lは、ガラス基板10を通過して、他方の受光部に入射される。よって、ガラス基板10が存在しても、存在していないものと誤検知してしまう。
【0043】
図2(C)は、第1ロードロック150のセンサ部を拡大して示した図である。図2(C)において、上方に設けられたセンサ151と、下方に設けられた反射板152が示されている。センサ151は、下方の反射板152に向けて光を発射する。そして、半導体ウェハWが存在しない場合には、反射板152からの反射光を受光する。一方、半導体ウェハWが存在する場合には、光が半導体ウェハWに遮られ、反射板152に到達しないので、センサ151は反射光を受光することができない。この差により、半導体ウェハWの有無を検知できる構成となっている。
【0044】
ここで、半導体ウェハWの代わりに、ガラス基板10が加工対象として用いられると、図3において説明したように、ガラス基板10が透明であるため、ガラス基板10が存在していても、センサ151は、反射板152からの反射光を受光し、ガラス基板10が存在していないと誤検知してしまう。
【0045】
このように、半導体製造装置を用いてガラス基板10を加工しようとすると、搬送、位置決め等でガラス基板10の存在を正確に検出することができず、適切な加工を行うことができない。そこで、本実施例においては、図1において説明したように、ガラス基板10の表面全面に反射層20、裏面全面に導電性膜30を形成し、光の反射を可能とし、半導体製造装置を用いてガラス基板10の加工を可能とする。
【0046】
次に、図4及び図5を用いて、実施例1に係る透明基板の加工方法の処理フローを詳細に説明する。図4は、実施例1に係る透明基板の加工方法の処理フローの一例を示した図である。図5は、実施例1に係る透明基板の加工方法の具体的な処理内容を示した図である。
【0047】
図4において、ステップ100では、反射層形成工程が行われる。反射層形成工程においては、反射層20のガラス基板10の表面上への膜付けが行われ、ガラス基板10の表面全体に反射層20が形成される。
【0048】
ステップ100は、図5においては、図5(A)に該当する。図5(A)は、反射層形成工程の一例を示した図である。図5(A)において、ガラス基板10の表面上に、反射層20が形成された状態が示されている。反射層20は、例えば、金属膜で構成されてもよく、アルミニウム膜や、WSi膜等が用いられてよい。
【0049】
なお、反射層20の厚さは、光を適切に反射できる範囲で、可能な限り薄い方が好ましい。後の工程において、反射層20はエッチングにより除去されるので、エッチングの負担を軽減し、エッチング時間を短縮する観点から、反射層20は薄い方が好ましく、例えば、70nm程度の厚さに設定されてもよい。
【0050】
また、反射層20の形成は、種々の方法により形成してよいが、例えば、蒸着によりガラス基板10上に堆積形成してもよい。
【0051】
ガラス基板10の表面全体に、反射層20を形成することにより、搬送装置のセンサ141、151の光だけでなく、露光工程において照射される露光光も反射でき、露光の際の焦点深度をガラス基板10の表面に合わせることが容易になり、露光を適切に行うことができる。
【0052】
図4に戻り、ステップ110では、裏面導電性膜形成工程が行われる。裏面導電性膜形成工程においては、ガラス基板10の裏面に導電性膜30の膜付けが行われ、ガラス基板10の裏面算体に導電性膜30が形成される。
【0053】
ステップ110は、図5においては、図5(B)に該当する。図5(B)は、裏面導電性膜形成工程の一例を示した図である。図5(B)において、ガラス基板10の裏面に、導電性膜30が形成された状態が示されている。導電性膜30は、シリコン膜のような半導体膜であってもよいし、アルミニウム膜のような金属膜であってもよい。これにより、静電チャックによりガラス基板10の裏面を静電吸着して固定することが可能となる。また、ガラス基板10の表面の反射層20が除去された場合には、導電性膜30が、センサ141、151からの光を反射し、反射層20としての役割も担うことになる。
【0054】
導電性膜30の形成は、種々の方法により行われてよいが、例えば、CVD(Chemical Vapor Deposit)等により、ガラス基板10の裏面に堆積形成されてもよい。
【0055】
図4に戻り、ステップ120では、フォトリソグラフィ工程が行われる。フォトリソグラフィ工程は、大きく分けると、レジスト層形成工程と、レジストパターニング工程に分けられる。レジストパターニング工程は、更に、露光工程と、現像工程とに分けられる。
【0056】
ステップ120は、図5においては、図5(C)、(D)に該当する。図5(C)は、レジスト層形成工程の一例を示した図である。レジスト層形成工程においては、透明基板10上の反射層20の上に、レジスト層90が形成される。レジスト層90は、例えば、レジストを反射層20上に塗布し、乾燥させることにより形成されてもよい。
【0057】
図5(D)は、レジストパターニング工程を示した図である。レジストパターニング工程では、図5(C)において、反射層20上に形成されたレジスト層90の不要部分が除去され、開口部91が形成されることにより、パターニングが行われる。レジスト層90のパターニングは、レジスト層90に光を露光し、光が照射された箇所を硬化又は軟化させ、現像を行うことにより、硬化していない又は軟化した箇所を除去することにより行う。その際、レジスト層90の下層には、反射層20が存在し、露光光が図3に示したような裏面を貫通して抜けてゆく状態を防ぐことができ、露光光の焦点深度をガラス基板10の表面付近に設定し、適切な条件で露光を行うことができる。よって、レジストパターニングも高精度に行うことができ、所望のレジストパターンを形成することができる。
【0058】
図4に戻り、ステップ130では、反射層部分エッチング工程が行われる。反射層部分エッチング工程においては、レジストパターンの開口部91から露出している反射層20がエッチングにより除去される。
【0059】
反射層部分エッチング工程は、図5においては、図5(E)が該当する。図5(E)は、反射層部分エッチング工程の一例を示した図である。図5(E)に示すように、反射層部分エッチング工程においては、レジスト層90の開口部91についてのみ、反射層20が除去される。
【0060】
反射層20の部分エッチングは、ウェットエッチングで行うようにしてもよい。ウェットエッチングは、反射層20のエッチング側面が傾斜し、レジスト層90の下方まで食い込んで腐食される傾向があるが、反射層20は、100nm以下の薄膜として形成されるので、ウェットエッチングでも十分な加工精度を確保することができる。また、ウェットエッチングを行うことにより、レジスト層90にダメージを与えないので、次のガラス基板10の加工において、レジスト層90をそのまま用いることができる。
【0061】
また、反射層20のエッチングは、ドライエッチングで行うようにしてもよい。この場合には、ドライエッチングの際に、レジスト層90も多少薄くなってしまうが、反射層20のエッチング自体は、垂直な側面の窪み形状を形成でき、高精度に行うことができる。
【0062】
図4に戻り、ステップ140では、透明基板加工工程が行われる。透明基板加工工程においては、透明基板であるガラス基板10に、所定の目的とする加工が施される。例えば、ガラス基板10を加工して回折格子を製造する場合には、透明基板加工工程は、トレンチエッチングが行われることになる。
【0063】
ステップ140は、図5においては、図5(F)に該当する。図5(F)は、透明基板加工工程の一例を示した図である。透明基板加工工程においては、透明基板であるガラス基板10に所定の加工が施されるが、図5(F)においては、トレンチエッチング加工が行われ、トレンチ11が形成された例が示されている。トレンチエッチング加工は、形成されたレジストパターンを利用して、ドライエッチングにより行われる。これにより、ガラス基板10に高精度でトレンチ11を形成することができる。なお、図5(F)においては、ガラス基板10にトレンチ11を形成する例を挙げたが、形成する窪み形状は、トレンチ(溝)の他、ホール等であってもよい。
【0064】
なお、図5(F)で示したトレンチ11の加工のような、ガラス基板10の深掘りエッチングは、高精度のアッシング装置を用いて行われる場合が多い。高精度のアッシング装置は、一般的に、加工対象物の固定は、静電チャックを用いた静電吸着により行われる。よって、裏面の導電性膜30を設けないと、絶縁体のガラス基板10を固定することができず、このような高精度のアッシング装置を用いてガラス基板10の加工を行うことができない。本実施例に係る透明基板の加工方法によれば、ガラス基板10の表面のみならず、裏面にも導電性膜30を設けているので、このような静電チャックが採用された加工装置を用いて、高精度の加工を行うことが可能となる。
【0065】
図4に戻り、ステップ150では、レジスト剥離工程が行われる。レジスト剥離工程においては、ガラス基板10の反射層20上に形成されているレジスト層90が剥離除去される。
【0066】
ステップ150は、図5においては、図5(G)に該当する。図5(G)は、レジスト剥離工程の一例を示した図である。図5(G)において、レジスト層90が除去され、反射層20が表面に露出した状態が示されている。
【0067】
図4に戻り、ステップ160では、反射層全面除去工程が行われる。反射層全面除去工程においては、部分的に残された反射層20を全面的に除去する。
【0068】
ステップ160は、図5においては、図5(H)に該当する。図5(H)は、反射層全面除去工程の一例を示した図である。図5(H)に示すように、反射層全面除去工程においては、トレンチ11以外のガラス基板10上に残された反射層20が、総てエッチングにより除去される。このときのエッチングは、ウェットエッチングで行うようにしてよい。反射層20の除去面積が大きいので、一括して安価に反射層20をエッチング除去することができる。
【0069】
図4に戻り、ステップ170では、裏面導電性膜除去工程が行われる。裏面導電性膜除去工程においては、裏面の導電性膜30が全的に除去される。
【0070】
ステップ170は、図5においては、図5(I)に該当する。図5(I)は、裏面導電性膜除去工程の一例を示した図である。図5(I)において、裏面の導電性膜30が除去され、複数のトレンチ11が形成されたガラス基板10が示されている。ガラス基板10は、複数のトレンチ11が形成されたことにより、回折格子として製造されたことになる。このように、裏面の導電性膜30を除去することにより、ガラス基板10の加工が終了し、製品が完成する。
【0071】
なお、裏面の導電成膜30の除去は、種々の方法により行われてよいが、例えば、ウェットエッチングにより行われてもよい。広い面積を、一括して安価にエッチングすることができる。
【0072】
このように、図4及び図5を用いて、実施例1に係る透明基板の加工方法を説明したが、図4及び図5に示した各工程は、殆どが異なる装置を用いて実行されるので、各工程間の殆どに、ガラス基板10を装置間で移動させる搬送が行われる。例えば、ステップ110及び図5(B)の裏面導電成膜形成工程の後の工程は、フォトリソグラフィ、反射層部分エッチング、ガラス基板エッチングと異なる装置を用いる工程が連続するので、その度に各工程間でガラス基板10の搬送が行われる。図5(A)〜(H)を見ると分かるように、本実施例に係る透明基板の加工方法においては、完成状態の図5(I)を除いて、各工程において、ガラス基板10に、反射層20、レジスト層90又は導電性膜30のいずれかが形成された状態となっている。よって、いずれの工程間においても、反射光を用いたセンサ141、151でガラス基板10を検出することが可能であり、問題無く適切にガラス基板10の搬送を行うことができる。
【実施例2】
【0073】
実施例2に係る透明基板の加工方法においては、透明基板として透明半導体基板の1つであるSiC基板15を用いた場合の透明基板の加工方法について説明する。SiC基板15は、半導体基板の一種であるので、SiC基板15自体が導電性を有する。よって、静電チャックを用いた搬送や加工装置が用いられていても、そのまま適切にSiC基板15を静電吸着により固定し、搬送や加工を高精度に行うことが可能である。よって、SiC基板15の裏面には、導電性膜30を形成する必要が無い点で、実施例1に係る透明基板の加工方法と異なる。以下、詳細に実施例2に係る透明基板の加工方法について説明する。
【0074】
図6及び図7は、本発明の実施例2に係る透明基板の加工方法の一例を示した図である。図6は、実施例2に係る透明基板の加工方法の処理フローの一例を示した図であり、図7は、実施例2に係る透明基板の加工方法の各工程を具体的に示した図である。なお、図6及び図7において、実施例1と同様の構成要素については、実施例1と同様の参照符号を付し、その説明を省略する。
【0075】
図6において、ステップ200では、酸化膜形成工程が行われる。酸化膜形成工程においては、SiC基板15の表面上に、酸化膜が堆積形成される。
【0076】
ステップ200は、図7においては、図7(A)に該当する。図7(A)は、酸化膜形成工程の一例を示した図である。図7(A)に示すように、酸化膜形成工程においては、SiC基板15の表面上に、酸化膜40が形成される。酸化膜40は、用途に応じて種々の膜が用いられてよいが、例えば、SiO膜が用いられてもよい。SiO膜も透明な膜であるので、酸化膜40形成後も、SiC基板15及び酸化膜40は全体として透明基板と同じ状態を保つことになる。
【0077】
なお、SiO膜の堆積形成は、種々の方法により行われてよいが、例えば、CVDによりSiC基板15の表面に堆積形成されてもよい。
【0078】
図6に戻り、ステップ210では、反射層形成工程が行われる。反射層形成工程は、図7においては、図7(B)に該当する。図7(B)は、反射層形成工程の一例を示した図である。
【0079】
なお、反射層形成工程の具体的内容は、実施例1の図4のステップ100及び図5(A)で説明した内容と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【0080】
図6において、ステップ220では、フォトリソグラフィ工程が行われる。フォトリソグラフィ工程は、図7においては、図7(C)、(D)に該当する。図7(C)は、レジスト層形成工程の一例を示した図であり、図7(D)は、レジストパターニング工程の一例を示した図である。
【0081】
なお、フォトリソグラフィ工程の具体的な内容は、実施例1の図4のステップ120及び図5(C)、(D)で説明した内容と同様であるので、同様の構成要素に同一の参照符号を付し、詳細な説明は省略する。
【0082】
図6において、ステップ230では、反射層部分エッチング工程が行われる。反射層部分エッチング工程は、図7においては、図7(E)が該当する。図7(E)は、反射層部分エッチング工程の一例を示した図である。反射層部分エッチング工程は、実施例1における図4のステップ130及び図5(E)と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【0083】
図6において、ステップ240では、ステッパ認識用パターン形成工程が行われる。なお、ステップ認識用パターン形成工程は、透明基板であるSiC基板15を直接加工する工程であるので、透明基板加工工程の一部と考えてよい。ステッパ認識用パターン形成工程は、図7においては、図7(F)に該当する。
【0084】
図7(F)は、ステッパ認識用パターン形成工程の一例を示した図である。ステッパ認識用パターン形成工程においては、ステッパがSiC基板15の位置を認識可能なトレンチ等の窪みパターンが形成される。図7(F)に示すように、SiC基板15の表面に、ステッパ認識用パターン16の窪みが形成されている。なお、図7(F)においては、レジスト層90が既に剥離された状態が示されている。
【0085】
図6に戻り、ステップ250では、反射層全面除去工程が行われる。反射層全面除去工程は、図7においては、図7(G)が該当する。図7(G)は、反射層全面除去工程の一例を示した図である。反射層全面除去工程は、実施例1におけるステップ160及び図5(H)と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【0086】
図6において、ステップ260では、フォトリソグラフィ工程が行われる。フォトリソグラフィ工程は、図7においては省略されているが、図7(H)において、ステップ260のフォトリソグラフィ工程で形成されたレジストパターンのレジスト層90が示されている。レジスト層90に、開口部92が形成されており、SiC基板15に新たな加工が可能な状態となっている。
【0087】
図6に戻り、ステップ270では、Pウェル層の形成と、レジスト層90の剥離が行われる。また、ステップ280では、アニールが行われる。ステップ270及びステップ280は、図7においては、図7(H)、(I)が該当する。図7(H)は、Pウェル層形成工程の一例を示した図であり、図7(I)は、レジスト剥離工程及びアニール工程の一例を示した図である。
【0088】
図7(H)に示すように、SiC基板15には、レジスト層90の開口部92にイオンの注入が行われ、Pウェル層17が形成される。そして、イオン注入が行われた後は、図7(I)に示すように、レジスト層90の剥離が行われ、アニールが行われる。図7(I)においては、レジスト層90が除去されているとともに、Pウェル層17がアニールにより熱拡散して図7(H)の状態よりも拡大した図が示されている。
【0089】
このように、反射層20をSiC基板15の表面上を覆うように形成し、その上にレジスト層90を形成することにより、露光の焦点深度を適切に調整することができるので、フォトリソグラフィ工程の露光を適切に行い、正確なレジストパターンを形成することができる。そして、そのレジストパターンを用いて、イオン注入を行うことにより、高精度でPウェル層17等の拡散層を形成することができ、高精度の半導体装置を製造することが可能となる。
【0090】
図6に戻り、ステップ290では、フォトリソグラフィ工程が行われる。図7においては、直接対応する図は、紙面の都合上含んでいないが、図7(J)に最終的に形成された拡散層の例を示す。図7(J)は、拡散層形成工程の一例を示した図である。図7(J)に示すように、Pウェル層17の上に、更にP層18が形成され、更にその上にN層19が形成されている。フォトリソグラフィ工程でレジストパターンを形成し、イオン注入、レジスト剥離、アニールを繰り返すことにより、順次P層18、N層19を形成することができる。一旦、Pウェル層17を形成した後は、露光の際に焦点深度を合わせるのが容易となるので、その後のプロセスは、反射層20を除去した状態で行うことができる。
【0091】
図(J)に至るまでのステップは、図6のステップ290〜320に示されている。即ち、ステップ290、300でP層18を形成するためのフォトリソグラフィ工程、イオン注入工程、レジスト剥離工程が行われている。同様に、ステップ310、320で、N層19を形成するためのフォトリソグラフィ工程、イオン注入工程、レジスト剥離工程が行われている。
【0092】
図6において、ステップ330では、酸化膜除去工程が行われる。酸化膜除去工程は、図7においては、図7(K)が該当する。図7(K)は、酸化膜除去工程の一例を示した図である。図7(K)に示すように、酸化膜除去工程においては、SiC基板15の表面上の酸化膜が除去され、図7の例においては、SiO膜40が除去される。
【0093】
図6に戻り、ステップ340では、アニールが行われる。また、ステップ350では、ゲート酸化膜が形成され、ステップ360では、ポリシリコンの堆積形成が行われる。図7においては、図7(L)に、ゲート酸化膜形成工程及びポリシリコン形成工程の一例が示されている。図7(L)に示すように、ゲート酸化膜形成工程及びポリシリコン形成工程においては、SiC基板15上に、ゲート酸化膜50及びポリシリコン60が形成される。
【0094】
図6に戻り、ステップ370のフォトリソグラフィ工程、ステップ380のエッチング工程、ステップ390の層間膜形成工程により、層間絶縁膜が形成される。図7においては、図7(M)が対応する。図7(M)は、層間絶縁膜形成工程の一例を示した図である。層間絶縁膜形成工程においては、SiC基板15上に、層間絶縁膜70が形成され、ゲートのポリシリコン60も層間絶縁膜70に覆われる。
【0095】
図6に戻り、ステップ400のフォトリソグラフィ工程、ステップ410のコンタクトエッチング工程、ステップ420のメタル膜スパッタ工程により、メタル膜のパターンが形成される。図7では、図7(N)が該当する。図7(N)は、メタル膜形成工程の一例を示した図である。メタル膜形成工程においては、SiC基板15の表面上にメタル膜80が形成され、N層19との導通を図るための配線が形成される。ゲート酸化膜50の下のN層19は、一方がソース、他方がドレインを形成し、MOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタとして機能し、半導体装置を構成する。
【0096】
図6に戻り、ステップ430のフォトリソグラフィ工程、ステップ440のメタルエッチング工程、ステップ450の保護膜形成工程により、メタル膜80の必要な部分のみが残され、配線パターンが形成される。その後は、上方に保護膜を形成し、半導体装置が完成する。
【0097】
実施例2に係る透明基板の加工方法によれば、SiC基板15に、正確な拡散層のサイズを有するイオン注入加工を行うことができ、高精度の半導体製造装置を製造することができる。
【0098】
実施例2に係る透明基板の加工方法においても、各工程間の殆どに搬送が入る。しかしながら、上述のように、実施例2に係る透明基板の加工方法における加工対象の透明基板はSiC基板15であり、半導体基板であるので、SiC基板15自体が導電性を有する。よって、搬送や、高精度の加工装置において静電チャックが用いられる場合でも、そのまま透明基板であるSiC基板15を固定することができ、搬送や加工を適切に行うことができる。
【0099】
なお、実施例2においては、透明基板として、SiC基板15を用いた例を挙げて説明したが、他の透明な半導体基板についても、同様に本実施例を適用することができる。
【0100】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【産業上の利用可能性】
【0101】
本発明は、透明基板を加工する種々の製造プロセス及び透明基板を用いた製品に利用することができ、例えば、半導体デバイスや光学的デバイスに好適に利用することができる。
【符号の説明】
【0102】
10 ガラス基板
11、91、92 開口部
20 反射層
30 導電性膜
40 酸化膜
50 ゲート酸化膜
60 ポリシリコン
70 層間絶縁膜
80 メタル膜
90 レジスト層
110 インデクサー
120 ハンドリングアーム
130 イグジットステーション
140 プリアライメント
141、151 センサ
142 上部センサ
143 下部センサ
150 第1ロードロック
160 第2ロードロック
170 第3ロードロック
180 アフタートリートメントチャンバー
190 プロセスチャンバー

【特許請求の範囲】
【請求項1】
透明基板の加工方法であって、
前記透明基板の表面上の全面を覆うように、光を反射する反射層を形成する反射層形成工程と、
前記反射層上に、レジスト層を形成するレジスト層形成工程と、
前記レジスト層を露光によりパターニングし、開口部を形成するレジストパターニング工程と、
前記開口部にある前記反射層をエッチングにより除去する反射層部分エッチング工程と、
前記開口部にある前記透明基板を加工する透明基板加工工程と、
前記レジスト層を除去するレジスト除去工程と、
前記反射層の残りの部分を除去する金属膜全面除去工程と、を含むことを特徴とする透明基板の加工方法。
【請求項2】
前記反射層は、金属膜で構成されることを特徴とする請求項1に記載の透明基板の加工方法。
【請求項3】
前記反射層部分エッチング工程における前記エッチングは、ウェットエッチングであることを特徴とする請求項1又は2に記載の透明基板の加工方法。
【請求項4】
前記反射層全面除去工程は、全面ウェットエッチングにより行われ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透明基板の加工方法。
【請求項5】
前記透明基板加工工程では、前記透明基板に窪みを形成する加工を行う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透明基板の加工方法。
【請求項6】
前記透明基板加工工程では、前記透明基板にイオンを注入する加工を行う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透明基板の加工方法。
【請求項7】
前記透明基板は、SiC基板であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の透明基板の加工方法。
【請求項8】
前記透明基板は、ガラス基板であることを特徴とする請求項5に記載の透明基板の加工方法。
【請求項9】
前記レジスト形成工程より前に、前記透明基板の裏面に導電性を有する導電性膜を形成する裏面導電性膜形成工程を更に有することを特徴とする請求項8に記載の透明基板の加工方法。
【請求項10】
前記透明基板加工工程は、前記導電性膜を静電吸着で固定した状態で行われることを特徴とする請求項9に記載の透明基板の加工方法。
【請求項11】
前記導電性膜は、シリコン膜であることを特徴とする請求項9又は10に記載の透明基板の加工方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2011−227247(P2011−227247A)
【公開日】平成23年11月10日(2011.11.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−95914(P2010−95914)
【出願日】平成22年4月19日(2010.4.19)
【出願人】(000006220)ミツミ電機株式会社 (1,651)
【Fターム(参考)】