(57)【要約】【課題】被処理体に対する熱の影響を抑えることができるエッチング方法を提供すること。【解決手段】光の照射を受けて化学的に活性化するエッチング液を被処理体上に配置する液配置工程と、前記被処理体と前記エッチング液との界面に前記光を照射する光照射工程とを含む。エッチング液に光を照射し当該エッチング液を化学的に活性化させることで被処理体がエッチングされる。化学反応のみによって被処理体をエッチングすることができるので、プラズマを照射する場合に比べて被処理体に及ぼす熱の影響を抑えることができる。【選択図】図４
2010123611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の照射を受けて化学的に活性化するエッチング液を被処理体上に配置する液配置工程と、
前記被処理体と前記エッチング液との界面に前記光を照射する光照射工程と
を含むことを特徴とするエッチング方法。
【請求項２】
前記液配置工程は、前記被処理体を前記エッチング液に浸す液浸工程を含む
ことを特徴とする請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項３】
前記液配置工程は、前記被処理体上に前記エッチング液を塗布する塗布工程を含む
ことを特徴とする請求項２に記載のエッチング方法。
【請求項４】
前記光照射工程では、前記光を前記界面の一部の照射領域に照射する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のエッチング方法。
【請求項５】
前記光照射工程では、前記照射領域を移動させる
ことを特徴とする請求項４のうちいずれか一項に記載のエッチング方法。
【請求項６】
前記光照射工程では、前記被処理体を透過させることで前記界面に前記光を到達させる
ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載のエッチング方法。
【請求項７】
前記光照射工程では、前記エッチング液を透過させることで前記界面に前記光を到達させる
ことを特徴とする請求項３に記載のエッチング方法。
【請求項８】
前記液配置工程の前に、前記被処理体上を前記エッチング液に対して親液性となるように処理する親液処理工程を更に含む
ことを特徴とする請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載のエッチング方法。
【請求項９】
前記エッチング液は、フッ素系不活性液体、ハイドロフルオロエーテル及びヘキサフルオロベンゼンのうち少なくとも１つを含む
ことを特徴とする請求項１から請求項８のうちいずれか一項に記載のエッチング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エッチング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置を構成する半導体基板やディスプレイデバイスに用いられるガラス基板は、微細な領域に多層の配線が形成されている。近年では、配線の微細化、多層化がより進んでおり、これに伴って半導体基板やガラス基板をより微細にエッチング加工する技術が求められている。このようなエッチング加工技術として、例えばエッチングマスクを用いる加工が広く知られている。
【０００３】
さらに近年では、エッチングマスクを用いない技術も知られている。このようなマスクレスの技術として、例えば大気圧付近の圧力下でのプラズマ放電により生成される励起活性種を利用することで真空設備を必要とせずに低コストで被処理物の表面を様々に処理することができるプラズマ加工技術が知られている。
【０００４】
プラズマ加工技術として、例えば電極と被処理体間との間で直接気体放電を生じさせ、発生するプラズマに直接曝露させる直接放電方式と、１対の電極間での気体放電によりプラズマを発生させ、それにより生成される励起活性種に被処理体を曝露させる間接放電方式とが知られている。  
【特許文献１】特開２０００−２１６１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、プラズマによって被処理体を加工する場合、被処理体がプラズマによって熱的にダメージを受けてしまう虞もある。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、被処理体に対する熱の影響を抑えることができるエッチング方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係るエッチング方法は、光の照射を受けて化学的に活性化するエッチング液を被処理体上に配置する液配置工程と、前記被処理体と前記エッチング液との界面に前記光を照射する光照射工程とを含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、エッチング液に光を照射することで当該エッチング液を化学的に活性化させ、ラジカルやイオンが発生する。発生したラジカルやイオンが被処理体と反応することで被処理体がエッチングされる。このように化学反応のみによって被処理体をエッチングすることができるので、プラズマを照射する場合に比べて被処理体に及ぼす熱の影響を抑えることができる。
【０００９】
上記のエッチング方法は、前記液配置工程は、前記被処理体を前記エッチング液に浸す液浸工程を含むことを特徴とする。  
本発明によれば、被処理体をエッチング液に浸すことにより、被処理体上に確実にエッチング液を配置することができる。
【００１０】
上記のエッチング方法は、前記液配置工程は、前記被処理体上に前記エッチング液を塗布する塗布工程を含むことを特徴とする。  
本発明によれば、塗布によってエッチング液を配置することとしたので、エッチング液の使用量を抑えることができる。
【００１１】
上記のエッチング方法は、前記光照射工程では、前記光を前記界面の一部の照射領域に照射することを特徴とする。  
本発明によれば、界面の一部の照射領域に光を選択的に照射することで、エッチング液の一部のみを活性化させることができる。エッチング液のうち活性化した部分の周囲は液体であるため、活性化によって生じるラジカルやイオンの平均自由工程が低く抑えられることになる。このため、当該活性化部分の拡散が抑制され、エッチング液をピンポイントで活性化させることができる。これにより、被処理体に対して局所的で高精度なエッチングが可能となる。
【００１２】
上記のエッチング方法は、前記光照射工程では、前記照射位置を移動させることを特徴とする。  
本発明によれば、光の照射位置を移動させることにより、エッチング液の活性化される位置が界面上で移動する。被処理体は、光の照射位置を辿るようにエッチングされることとなる。このように、エッチング部分を描画するように処理することで、エッチング処理を容易かつ直感的に行うことができる。
【００１３】
上記のエッチング方法は、前記光照射工程では、前記被処理体を透過させることで前記界面に前記光を到達させることを特徴とする。  
本発明によれば、エッチング液の界面側から光を照射させることができるので、エッチング液の活性化部分が拡散するのを極力抑えることができる。これにより、被処理体上の狭い領域であっても高精度にエッチングすることができる。
【００１４】
上記のエッチング方法は、前記液配置工程の前に、前記被処理体上を前記エッチング液に対して親液性となるように処理する親液処理工程を更に含むことを特徴とする。  
本発明によれば、被処理体上にエッチング液を配置させやすくすることができるので、効率良く液配置工程を行うことができる。
【００１５】
上記のエッチング方法は、前記エッチング液は、フッ素系不活性液体、ハイドロフルオロエーテル及びヘキサフルオロベンゼンのうち少なくとも１つを含むことを特徴とする。
本発明によれば、光の照射を受けて活性化しやすい物質をエッチング液として用いるので、被処理体を容易かつ確実に加工することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の第１実施形態を図面に基づき説明する。  
図１は、本実施形態に係るエッチング装置１の構成を示す図である。  
同図に示すように、エッチング装置１は、容器２と、光源３と、エッチング液供給部４と、制御部５とを有する。エッチング装置１は、被処理体としての基板Ｓをエッチングによって局所的に加工する装置である。基板Ｓとしては、例えばシリコンやガラスなどを主成分とする基板を用いることができる。
【００１７】
エッチング装置１は、エッチング液Ｑを用いて基板Ｓをエッチングする。エッチング液Ｑとしては、フッ素系不活性液体、ハイドロフルオロエーテル及びヘキサフルオロベンゼンなど、光励起により化学的に活性化する材料を用いることができる。勿論、ここで挙げた材料以外の材料を用いても構わない。本実施形態で用いられるエッチング液Ｑは、光の照射を受けていない状態では化学的に不活性であることが好ましい。
【００１８】
容器２は、基板Ｓを収容すると共に、基板Ｓのエッチングに用いられるエッチング液Ｑを収容する。容器２は、例えば底部（図中下辺側）に窓部２ａを有している。窓部２ａは、平面視で基板Ｓの収容される領域よりも広い領域に形成されている。窓部２ａは、光源３からの光を透過可能な材料によって形成されている。窓部２ａの位置は、容器２の底部には限られず、側部（図中左辺側及び右辺側のうち少なくとも一方）であっても構わない。窓部２ａは１箇所に限られず、複数箇所に設けられていても構わない。
【００１９】
光源３は、エッチング液Ｑを化学的に活性化させる光を射出する。光源３は、光射出部３ａが窓部２ａに対向するように配置されている。光源３は、窓部２ａの形成面に沿って移動可能に設けられている。光源３として、例えば波長２４８ｎｍの光を射出するＫｒＦエキシマレーザ光源、ＡｒＦエキシマレーザ光源、ＹＡＧレーザ光源、Ｆ２レーザ光源などのレーザ光源や、ｇ線、ｉ線などの紫外線を射出する水銀ランプ、波長１７２ｎｍの光を射出するＸｅ２エキシマランプなどの光源を好適に用いることができる。本実施形態では、光源３から射出される光として、基板Ｓを透過可能な波長を有する光を選択する。エッチング液Ｑの種類や基板Ｓの種類等に応じて最適な光源が選択して用いられる。
【００２０】
エッチング液供給部４は、容器２にエッチング液Ｑを供給する。制御部５は、光源３の動作やエッチング液供給部４の動作など、エッチング装置１の各種動作を統括的に制御する。
【００２１】
次に、図２〜図６を参照して、上記のように構成されたエッチング装置１を用いて基板Ｓをエッチングする過程を説明する。  
まず、容器２内に基板Ｓを収容する。本実施形態では、基板Ｓのうち図中上側の面Ｓａにエッチングを行う場合について説明する。以下、面Ｓａについては、「エッチング面Ｓａ」と表記する。基板Ｓを収容する際には、図２に示すように、平面視で窓部２ａの形成領域内に収まるように基板Ｓを配置する。
【００２２】
基板Ｓを収容した後、制御部５は、エッチング液供給部４から容器２内にエッチング液Ｑを供給させる。制御部５は、基板Ｓの全体がエッチング液Ｑによって浸されるようにエッチング液Ｑの供給量を調節する（液浸工程）。この動作により、図３に示すように、基板Ｓのエッチング面Ｓａにエッチング液Ｑが配置されることになり、エッチング面Ｓａとエッチング液Ｑとの間に界面Ｆが形成されることになる（液配置工程）。
【００２３】
エッチング液Ｑを供給した後、制御部５は、光射出部３ａが平面視で基板Ｓの所望の位置に重なるように光源３を移動させる。制御部５は、光源３を移動させた後、図４に示すように、当該光射出部３ａから窓部２ａへ光Ｌを照射させる（光照射工程）。この光Ｌは、窓部２ａ及び基板Ｓを透過し、基板Ｓとエッチング液Ｑとの界面Ｆの一部の領域を照射する。この光の照射を受けた界面Ｆの照射領域では、エッチング液Ｑが化学的に活性化し、活性化部分Ｑａが形成される。活性化部分Ｑａでは、エッチング液Ｑを構成する分子が光励起によってラジカルやイオンなどに変化した状態で存在する。このラジカルやイオンは、基板Ｓとの間で化学反応をし、当該化学反応によって、図５に示すように、基板Ｓの反応部分が除去され、除去部Ｓｂが形成される。
【００２４】
エッチング液Ｑのうち活性化部分Ｑａの周囲は液体であるため、活性化によって生じるラジカルやイオンの平均自由工程が低く抑えられることになる。この結果、当該活性化部分Ｑａの拡散が抑制されることとなる。このため、光Ｌの照射によりエッチング液Ｑに活性化部分Ｑａがピンポイントで形成され、基板Ｓは高精度にエッチングされることとなる。
【００２５】
光照射工程では、制御部５は、図６に示すように、基板Ｓのうちエッチングする領域に沿って光Ｌの照射位置を移動させる。例えば、図６に示すように、制御部５は、光源３を移動させることにより照射領域を移動させるようにする。光Ｌの照射領域の移動に伴い、エッチング液Ｑに形成される活性化部分Ｑａの位置も移動する。活性化部分Ｑａの移動により、基板Ｓには光Ｌの照射領域を辿るように除去部Ｓｂが形成されていくこととなる。
【００２６】
このように、本実施形態によれば、エッチング液Ｑに光を照射し当該エッチング液Ｑを化学的に活性化させることで基板Ｓがエッチングされる。化学反応のみによって基板Ｓをエッチングすることができるので、プラズマを照射する場合に比べて基板Ｓに及ぼす熱の影響を抑えることができる。
【００２７】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。  
例えば、上記実施形態では、光射出部３ａから射出した光Ｌの照射領域を、基板Ｓのうちエッチングする領域に沿って移動させることで除去部Ｓｂを形成するようにしたが、これに限られることは無く、例えばマスクなどを用いて界面の所望の領域に光を一度に照射することにより、基板Ｓに除去部Ｓｂを形成するようにしても構わない。
【００２８】
また、上記実施形態では、基板Ｓをエッチング液Ｑに浸すことで基板Ｓのエッチング面Ｓａ上にエッチング液Ｑを配置することとしたが、これに限られることは無く、例えば基板Ｓのエッチング面Ｓａにエッチング液Ｑを塗布することでエッチング液Ｑをエッチング面Ｓａ上に配置するようにしても構わない。また、エッチング液Ｑをミスト状にして基板Ｓのエッチング面Ｓａ上に漂わせておくことで、エッチング液Ｑをエッチング面Ｓａ上に配置することとしても構わない。
【００２９】
また、上記実施形態では、光射出部３ａからの光Ｌが基板Ｓを透過して界面Ｆに照射されるようにしたが、これに限られることは無く、例えば基板Ｓを透過させずに光Ｌを界面Ｆに照射するようにしても構わない。例えば基板Ｓの側方から界面Ｆに光を照射しても構わないし、基板Ｓではなくエッチング液Ｑを透過させて光Ｌを界面Ｆに照射しても構わない。上記のように基板Ｓにエッチング液Ｑを塗布する場合であれば、例えばエッチング液Ｑを膜状に塗布し、当該膜状のエッチング液Ｑを透過させるように光を照射しても構わない。
【００３０】
また、上記実施形態の基板Ｓにエッチング液Ｑに対して親液性となるように表面処理を施しても構わない。当該表面処理は、基板Ｓをエッチング液Ｑに浸す前に行っておくことようにする。これにより、エッチング液Ｑが基板Ｓ上により確実に配置されることとなり、高精度のエッチングが可能となる。
【００３１】
また、上記実施形態の容器２内に収容されるエッチング液Ｑを容器内で流動させる流動機構を設けるようにし、エッチング液Ｑをかき混ぜることができる構成としても構わない。また、上記実施形態の容器２内に収容されるエッチング液Ｑの温度を調節する温調装置を搭載する構成であっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態に係るエッチング装置の構成を示す概略図である。
【図２】本実施形態に係るエッチング装置を用いたエッチング動作を示す工程図。
【図３】同、工程図。
【図４】同、工程図。
【図５】同、工程図。
【図６】同、工程図。
【符号の説明】
【００３３】
Ｓ…基板  Ｑ…エッチング液  Ｑａ…活性化部分  Ｆ…界面  Ｌ…光  Ｓａ…エッチング面  Ｓｂ…除去部  １…エッチング装置  ２…容器  ２ａ…窓部  ３…光源  ３ａ…光射出部  ４…エッチング液供給部  ５…制御部
【図１】
2010123611.tif 000003
【図２】
2010123611.tif 000004
【図３】
2010123611.tif 000005
【図４】
2010123611.tif 000006
【図５】
2010123611.tif 000007
【図６】
2010123611.tif 000008