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エッチング装置およびエッチング方法 コモンズ

国内特許コード P150011980
整理番号 NU-0571
掲載日 2015年5月29日
出願番号 特願2015-030105
公開番号 特開2016-152367
出願日 平成27年2月18日(2015.2.18)
公開日 平成28年8月22日(2016.8.22)
発明者
  • 田嶋 聡美
  • 林 俊雄
  • 堀 勝
出願人
  • 国立大学法人名古屋大学
発明の名称 エッチング装置およびエッチング方法 コモンズ
発明の概要 【課題】 プラズマ発生装置を用いることなく、非常に遅いエッチングレートでエッチングすることのできるエッチング装置およびエッチング方法を提供することである。
【解決手段】 エッチング装置100は、Si部材をガスエッチングするための反応室150と、NO2 ガスを含む第1のガスを貯蔵するための第1のガス貯蔵部111と、F2 ガスを含む第2のガスを貯蔵するための第2のガス貯蔵部121と、第1のガス貯蔵部111から反応室150まで第1のガスを供給する第1の配管112と、第1の配管112を加熱する第1の配管加熱部192と、を有する。第1の配管加熱部192は、第1の配管112を40℃以上200℃以下の範囲内の温度に加熱する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


エッチング技術は、半導体デバイスの製造における種々の工程で実施される。例えば、MOSデバイスにおける電極形成工程や、太陽電池における表面の粗面化工程や、MEMSにおける犠牲層エッチング工程、化学機械研磨(Chemical Mechanical Polishing(CMP))のダメージ層除去等が挙げられる。このようにシリコンを対象とするエッチング技術は、多岐の技術分野に応用されている。



エッチングの種類には、ウェットエッチングとドライエッチングがある。ドライエッチングには、プラズマを用いてイオンやラジカルを発生させる反応性イオンエッチングがある。例えば、特許文献1には、SF6 ガスと塩素ガスとの混合ガスをプラズマ化して多結晶Siをドライエッチングする技術が開示されている。



また、ドライエッチングには、プラズマを用いないケミカルドライエッチングがある。例えば、特許文献2には、XeF2 ガスを用いてシリコン基板をケミカルドライエッチングする技術が開示されている(特許文献2の段落[0002]等参照)。

産業上の利用分野


本明細書の技術分野は、エッチング装置およびエッチング方法に関する。さらに詳細には、Si単結晶、Si多結晶、アモルファスシリコン等をガスエッチングするエッチング装置およびエッチング方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
エッチング装置において、
Si部材をガスエッチングするための反応室と、
NO2 ガスを含む第1のガスを貯蔵するための第1のガス貯蔵部と、
2 ガスを含む第2のガスを貯蔵するための第2のガス貯蔵部と、
前記第1のガス貯蔵部から前記反応室まで前記第1のガスを供給する第1の配管と、
前記第2のガス貯蔵部から前記反応室まで前記第2のガスを供給する第2の配管と、
を有し、
前記第1のガス貯蔵部と前記第2のガス貯蔵部と前記第1の配管と前記第2の配管との少なくとも1つを40℃以上200℃以下の範囲内の温度に加熱する加熱部を有すること
を特徴とするエッチング装置。

【請求項2】
請求項1に記載のエッチング装置において、
前記第1の配管を加熱する第1の配管加熱部を有し、
前記第1の配管加熱部は、
前記第1の配管を40℃以上200℃以下の範囲内の温度に加熱すること
を特徴とするエッチング装置。

【請求項3】
請求項1または請求項2に記載のエッチング装置において、
前記第1のガス貯蔵部を加熱する第1のガス貯蔵部加熱部を有し、
前記第1のガス貯蔵部加熱部は、
前記第1のガス貯蔵部を40℃以上200℃以下の範囲内の温度に加熱すること
を特徴とするエッチング装置。

【請求項4】
請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載のエッチング装置において、
前記第2の配管を加熱する第2の配管加熱部を有し、
前記第2の配管加熱部は、
前記第2の配管を40℃以上200℃以下の範囲内の温度に加熱すること
を特徴とするエッチング装置。

【請求項5】
請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載のエッチング装置において、
前記第2のガス貯蔵部を加熱する第2のガス貯蔵部加熱部を有し、
前記第2のガス貯蔵部加熱部は、
前記第2のガス貯蔵部を40℃以上200℃以下の範囲内の温度に加熱すること
を特徴とするエッチング装置。

【請求項6】
請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のエッチング装置において、
前記反応室を加熱する反応室加熱部を有し、
前記反応室加熱部は、
前記反応室を40℃以上200℃以下の範囲内の温度に加熱すること
を特徴とするエッチング装置。

【請求項7】
請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載のエッチング装置において、
前記Si部材の温度を制御する基板温度制御部を有し、
前記基板温度制御部は、
前記Si部材の温度を-20℃以上180℃未満の範囲内の温度とすること
を特徴とするエッチング装置。

【請求項8】
請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載のエッチング装置において、
プラズマ発生装置を有していないこと
を特徴とするエッチング装置。

【請求項9】
請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載のエッチング装置において、
前記反応室は、
内圧を10Pa以上10000Pa以下の範囲内とするものであること
を特徴とするエッチング装置。

【請求項10】
請求項1から請求項9までのいずれか1項に記載のエッチング装置において、
Ar、He、Ne、Xe、Kr、N2 のいずれか1種類以上のガスを含む第3のガスを貯蔵するための第3のガス貯蔵部と、
前記第3のガス貯蔵部から前記第1の配管まで前記第3のガスを供給する第3の配管と、
前記第3の配管を加熱する第3の配管加熱部と、
を有し、
前記第3の配管加熱部は、
前記第3の配管を40℃以上200℃以下の範囲内の温度に加熱すること
を特徴とするエッチング装置。

【請求項11】
エッチング方法において、
Si部材をガスエッチングするための反応室と、
NO2 ガスを含む第1のガスを貯蔵するための第1のガス貯蔵部と、
2 ガスを含む第2のガスを貯蔵するための第2のガス貯蔵部と、
前記第1のガス貯蔵部から前記反応室まで前記第1のガスを供給する第1の配管と、
前記第2のガス貯蔵部から前記反応室まで前記第2のガスを供給する第2の配管と、
を有するエッチング装置を用い、
前記第1のガス貯蔵部と前記第2のガス貯蔵部と前記第1の配管と前記第2の配管との少なくとも1つを40℃以上200℃以下の範囲内の温度に加熱し、
2 およびNO2 を含む混合気体の圧力を10Pa以上10000Pa以下の範囲内として前記Si部材に導き、
前記Si部材をエッチングすること
を特徴とするエッチング方法。

【請求項12】
請求項11に記載のエッチング方法において、
前記Si部材の温度を-20℃以上180℃未満の範囲内の温度とすること
を特徴とするエッチング方法。

【請求項13】
請求項11または請求項12に記載のエッチング方法において、
2 およびNO2 を含む混合気体をプラズマ状態にしないで前記Si部材に導くこと
を特徴とするエッチング方法。

【請求項14】
請求項11から請求項13までのいずれか1項に記載のエッチング方法において、
前記エッチング装置として、
Ar、He、Ne、Xe、Kr、N2 のいずれか1種類以上のガスを含む第3のガスを貯蔵するための第3のガス貯蔵部と、
前記第3のガス貯蔵部から前記第1の配管まで前記第3のガスを供給する第3の配管と、
を有するものを用い、
前記第3の配管を40℃以上200℃以下の範囲内の温度に加熱すること
を特徴とするエッチング方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2015030105thum.jpg
出願権利状態 公開
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