(57)【要約】【課題】ドライエッチングの際に基板のエッジ部分や側壁部分の荒れを防止し、エッチング形状の非対称なくすことができるドライエッチング装置及びこの装置を用いるドライエッチング方法の提供。【解決手段】静電チャックされるＳｉ基板、又はＳｉ薄膜ウェハとガラス基板との接合基板等の基板１３の表面の縁部から上方に１ｍｍ以下離隔して設ける基板エッジ保護部材１４であって、その先端部の肉厚が１ｍｍ以下であり、かつ先端部からの立ち上がり角度θが水平面に対して３０度以下である傾斜上面を有する基板エッジ保護部材を備えてなる。このドライエッチング装置を用いてドライエッチングする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電チャックされるＳｉ基板、又はＳｉ薄膜ウェハとガラス基板との接合基板の表面の縁部から上方に１ｍｍ以下離隔して設ける基板エッジ保護部材であって、その先端部の肉厚が１ｍｍ以下であり、かつ前記先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して３０度以下である傾斜上面を有する基板エッジ保護部材を備えてなることを特徴とするドライエッチング装置。
【請求項２】
前記基板エッジ保護部材が、その底面に絶縁部材を設けたものであることを特徴とする請求項１記載のドライエッチング装置。
【請求項３】
静電チャックされるＳｉ基板、又はＳｉ薄膜ウェハとガラス基板との接合基板の表面の縁部に縁部を押さえつけない程度に接触して設ける基板エッジ保護部材であって、その先端部の肉厚が１ｍｍ以下であり、かつ前記先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して３０度以下である傾斜上面を有する基板エッジ保護部材を備えてなることを特徴とするドライエッチング装置。
【請求項４】
前記基板エッジ保護部材が、その底面に絶縁部材を設けたものであることを特徴とする請求項３記載のドライエッチング装置。
【請求項５】
静電チャックされるＳｉ基板、又はＳｉ薄膜ウェハとガラス基板との接合基板の表面の縁部から上方に離隔して設ける基板エッジ保護部材であって、その先端部の肉厚が１ｍｍ以下であり、かつ前記先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して３０度以下である傾斜上面を有する基板エッジ保護部材を備えてなることを特徴とするドライエッチング装置。
【請求項６】
静電チャックされる基板の表面の縁部から上方に１ｍｍ以下離隔して設ける基板エッジ保護部材であって、その先端部の肉厚が１ｍｍ以下であり、かつ前記先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して３０度以下である傾斜上面を有する基板エッジ保護部材を備えてなることを特徴とするドライエッチング装置。
【請求項７】
前記基板エッジ保護部材の先端部が、基板の外周部から０．５〜５ｍｍ内側にくるように前記基板エッジ保護部材を配置してなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のドライエッチング装置。
【請求項８】
請求項１又は２記載のドライエッチング装置を用いて、Ｓｉ基板、又は接合基板の表面をドライエッチングすることを特徴とするドライエッチング方法。
【請求項９】
請求項３又は４記載のドライエッチング装置を用いて、Ｓｉ基板、又は接合基板の表面をドライエッチングすることを特徴とするドライエッチング方法。
【請求項１０】
請求項５記載のドライエッチング装置を用いて、Ｓｉ基板、又は接合基板の表面をドライエッチングすることを特徴とするドライエッチング方法。
【請求項１１】
請求項６又は７記載のドライエッチング装置を用いて、基板の表面をドライエッチングすることを特徴とするドライエッチング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライエッチング装置及び方法に関し、特に、基板エッジ保護部材を設けてなるドライエッチング装置及びこの装置を用いるドライエッチング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、反応性ドライエッチングでは、基板（ウェハ）の載置された基板ステージに高周波バイアスを印加し、プラズマシースによって加速されたイオンの入射によりエッチング反応をアシストしている。そのため、通常の厚さの基板を処理するドライエッチング装置を用いて、より薄い基板を処理する場合、基板の厚さが薄くなるにつれて、基板と基板周辺の部材の高さの違い等によりプラズマシースが湾曲してしまう傾向があり、基板外周部近傍では、プラズマ中のイオンやラジカルの入射が斜めになって、イオン等がエッチング対象物のエッジ部分や側壁へ入射し、そのエッジ部分や側壁のエッチングが促進され、エッジ部分が荒れ、また、エッチング形状が非対称になるという現象が生じている（例えば、特許文献１参照）。この場合、基板とその周辺の部材とを面一にすれば、前記問題は解決するが、基板の厚さに応じて追加の部材を設けなければならないという手間が掛かり、実用的ではない。
【０００３】
また、基板として、例えばＴＳＶ基板としてのＳｉ基板や、Ｓｉ薄膜ウェハ（膜厚：例えば、５０μｍ〜１００μｍ程度、あるいはそれ以上又はそれ以下）が接着剤層を介してガラス基板に支持された接合基板を、通常のドライエッチング装置を用いてドライエッチングする場合、このような基板の厚さは通常の基板よりも薄いため、基板の縁部分（エッジ部分）や側壁部分が、プラズマ中のイオンやラジカルにより攻撃されて、荒れたり、エッチング形状が非対称になったりしてしまい、特に接合基板からＳｉ薄膜ウェハを剥離する際に、Ｓｉ薄膜ウェハが割れてしまうという問題がある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０８８０１７号公報
【特許文献２】国際公開２００６／００３９６２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決することにあり、ドライエッチングの際に基板のエッジ部分や側壁部分の荒れを防止し、エッチング形状の非対称をなくすために、基板表面の縁部に基板エッジ保護部材を設けたドライエッチング装置及びこの装置を用いるドライ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】
【０００６】
本発明のドライエッチング装置の第１の発明は、静電チャックされるＳｉ基板、又はＳｉ薄膜ウェハとガラス基板との接合基板の表面の縁部から上方に１ｍｍ以下離隔して設ける基板エッジ保護部材であって、その先端部の肉厚が１ｍｍ以下であり、かつ前記先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して３０度以下である傾斜上面を有する基板エッジ保護部材を備えてなることを特徴とする。
【０００７】
基板表面の縁部から上方に１ｍｍ以下離隔してとは、基板エッジ保護部材の底面が基板表面の縁部に接触していないことを意味しており、０ｍｍは含まれない。この１ｍｍ以下とは、生成プラズマからのイオンやラジカルの基板周縁部への回り込みがないようなギャップに相当する。このギャップが１ｍｍを超えるとイオンやラジカルが基板周縁部や側壁へ斜めに入射するので、基板のエッジ部分（縁部分）や側壁の荒れの原因となる。
【０００８】
基板エッジ保護部材の先端部の肉厚が１ｍｍ以下とは、０ｍｍも含むものとし、この０ｍｍとは、先端部が尖鋭であることを意味する。但し、先端部の肉厚が０ｍｍであると、尖った先端部が破損し易くなる傾向はある。
【０００９】
基板エッジ保護部材の傾斜上面の先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して３０度以下とは、０度を含むものとする。０度の場合は、所定の肉厚を持った板状である。傾斜上面の先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して３０度を超えると、基板をドライエッチングする際に、基板のエッジ部分の荒れやエッチング形状の非対称を防止することができない傾向がある。立ち上がり角度が０度ではない場合（すなわち、３０度以下（但し、０度を含まない））が好ましく、また、先端部の肉厚は０ｍｍではない方（すなわち、１ｍｍ以下（但し、０ｍｍを含まない））が好ましい。
【００１０】
前記第１の発明において、基板エッジ保護部材が、その底面に絶縁部材を設けたものであることを特徴とする。この場合、絶縁部材を設けた基板エッジ保護部材は、その絶縁部材の面を、基板表面の縁部から上方に１ｍｍ以下（０ｍｍは含まれない）離隔して設ける。この場合の１ｍｍ以下とは前記定義した通りである。
【００１１】
前記底面に絶縁部材を備えた基板エッジ保護部材を、基板表面の縁部と１ｍｍ以下（０ｍｍは除く）のギャップを保持して設けることにより、ドライエッチング中の基板のエッジ部分や側壁の荒れやエッチング形状の非対称を防止することができる。１ｍｍを超えると、プラズマからのイオンやラジカルが回り込むため、エッジ部分や側壁に悪影響を及ぼす傾向がある。
【００１２】
本発明のドライエッチング装置の第２の発明は、静電チャックされるＳｉ基板、又はＳｉ薄膜ウェハとガラス基板との接合基板の表面の縁部に縁部を押さえつけない程度に接触して設ける基板エッジ保護部材であって、その先端部の肉厚が１ｍｍ以下であり、かつ前記先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して３０度以下である傾斜上面を有する基板エッジ保護部材を備えてなることを特徴とする。この場合の肉厚１ｍｍ以下、立ち上がり角度３０度以下は、前記定義した通りである。
【００１３】
前記第２の発明における基板表面の縁部に接触するとは、基板エッジ保護部材により基板をクランプして固定することを意味しておらず、固定は静電チャックで行われる。このように基板エッジ保護部材を基板表面の縁部に接触して設けると、場合によってはその部分にバイアスがかかり易い恐れがあるので、バイアスがかからない程度に接触させる。
【００１４】
前記第２の発明において、基板エッジ保護部材が、その底面に絶縁部材を設けたものであることを特徴とする。この場合、絶縁部材を設けた基板エッジ保護部材は、その絶縁部材の面を基板表面の縁部に接触して設ける。
【００１５】
本発明のドライエッチング装置の第３の発明は、静電チャックされるＳｉ基板、又はＳｉ薄膜ウェハとガラス基板との接合基板の表面の縁部から上方に離隔して設ける基板エッジ保護部材であって、その先端部の肉厚が１ｍｍ以下であり、かつ前記先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して３０度以下である傾斜上面を有する基板エッジ保護部材を備えてなることを特徴とする。この場合の肉厚１ｍｍ以下、立ち上がり角度３０度以下は、前記定義した通りである。
【００１６】
前記第３の発明の基板エッジ保護部材において、その先端部の肉厚が１ｍｍを超えると、かつ前記傾斜上面の先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して３０度を超えると、基板をドライエッチングする際に、基板のエッジ部分の荒れやエッチング形状の非対称を防止することができない。
【００１７】
本発明のドライエッチング装置の第４の発明は、静電チャックされる基板の表面の縁部から上方に１ｍｍ以下離隔して設ける基板エッジ保護部材であって、その先端部の肉厚が１ｍｍ以下であり、かつ前記先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して３０度以下である傾斜上面を有する基板エッジ保護部材を備えてなることを特徴とする。この場合の１ｍｍ以下離隔、肉厚１ｍｍ以下、立ち上がり角度３０度以下は、前記定義した通りである。
【００１８】
前記したドライエッチング装置の第１〜４の発明において、基板エッジ保護部材の先端部が、基板の外周部から０．５〜５ｍｍ内側にくるように基板エッジ保護部材を配置してなることを特徴とする。
【００１９】
前記したドライエッチング装置の第１〜４の発明において、基板エッジ保護部材の先端部が基板の外周部から０．５ｍｍ未満内側くるように配置すると、基板をドライエッチングする際に、基板のエッジ部分の荒れやエッチング形状の非対称を防止することができず、先端部が基板の外周部から５ｍｍを超えて内側にくるように配置すると、基板に搭載された半導体素子などに害を与えるという問題が生じる。
【００２０】
本発明のドライエッチング方法の第１の発明は、静電チャックされるＳｉ基板、又はＳｉ薄膜ウェハとガラス基板との接合基板の表面の縁部から上方に１ｍｍ以下離隔して設ける基板エッジ保護部材であって、その先端部の肉厚が１ｍｍ以下であり、かつ前記先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して３０度以下である傾斜上面を有する基板エッジ保護部材を備えてなるドライエッチング装置を用いて、前記Ｓｉ基板、又は接合基板の表面をドライエッチングすることを特徴とする。
【００２１】
前記ドライエッチング方法の第１の発明において、基板エッジ保護部材が、その底面に絶縁部材を設けたものであるドライエッチング装置を用いて、前記Ｓｉ基板、又は接合基板の表面をドライエッチングすることを特徴とする。この場合、その絶縁部材の面が、基板表面の縁部から上方に１ｍｍ以下（０ｍｍは含まれない）離隔するように基板エッジ保護部材を設けたドライエッチング装置を用いる。
【００２２】
本発明のドライエッチング方法の第２の発明は、静電チャックされるＳｉ基板、又はＳｉ薄膜ウェハとガラス基板との接合基板の表面の縁部に縁部を押さえつけない程度に接触して設ける基板エッジ保護部材であって、その先端部の肉厚が１ｍｍ以下であり、かつ前記先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して３０度以下である傾斜上面を有する基板エッジ保護部材を備えてなるドライエッチング装置を用いて、前記Ｓｉ基板、又は接合基板の表面をドライエッチングすることを特徴とする。
【００２３】
前記ドライエッチング方法の第２の発明において、基板エッジ保護部材が、その底面に絶縁部材を設けたものであるドライエッチング装置を用いて、前記Ｓｉ基板、又は接合基板の表面をドライエッチングすることを特徴とする。この場合、その絶縁部材の面が、基板表面の縁部に接触するように基板エッジ保護部材を設けたドライエッチング装置を用いる。
【００２４】
本発明のドライエッチング方法の第３の発明は、静電チャックされるＳｉ基板、又はＳｉ薄膜ウェハとガラス基板との接合基板の表面の縁部から上方に離隔して設ける基板エッジ保護部材であって、その先端部の肉厚が１ｍｍ以下であり、かつ前記先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して３０度以下である傾斜上面を有する基板エッジ保護部材を備えてなるドライエッチング装置を用いて、前記Ｓｉ基板、又は接合基板の表面をドライエッチングすることを特徴とする。
【００２５】
本発明のドライエッチング方法の第４の発明は、静電チャックされる基板の表面の縁部から上方に１ｍｍ以下離隔して設ける基板エッジ保護部材であって、その先端部の肉厚が１ｍｍ以下であり、かつ前記先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して３０度以下である傾斜上面を有する基板エッジ保護部材を備えてなるドライエッチング装置を用いて、前記基板の表面をドライエッチングすることを特徴とする。
【００２６】
前記ドライエッチング方法の第１〜４の発明において、前記基板エッジ保護部材の先端部が、基板の外周部から０．５〜５ｍｍ内側にくるように配置される基板エッジ保護部材を備えてなるドライエッチング装置を用いて、前記Ｓｉ基板、又は接合基板の表面をドライエッチングすることを特徴とする。
【００２７】
前記第１〜４の発明のドライエッチング方法を実施するドライエッチング装置において、基板エッジ保護部材を設ける位置、その先端部の肉厚、傾斜上面の先端部からの立ち上がり角度等についての数値の意味は、前記第１〜４の発明のドライエッチング装置で説明したのと同様である。
【００２８】
前記ドライエッチング方法の第１〜４の発明において、前記した基板エッジ保護部材を備えてなるドライエッチング装置を用いてエッチングすることにより、前記したように基板エッジ部、基板側壁の形状が良好に保たれ、また、エッチング形状の非対称性がなくなり、さらに、接合基板の場合、Ｓｉ薄膜ウェハを剥離する際にこのウェハが割れることはない。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、基板表面の縁部に設ける基板エッジ保護部材を備えたドライエッチング装置を用いてドライエッチングすることにより、例えばＳｉ基板やＳｉ薄膜ウェハとガラス基板との接合基板の縁部表面（エッジ部分）や、側壁部分の荒れが防止され、エッチング形状の非対称性が防止され得ると共に、接合基板の場合、Ｓｉ薄膜ウェハを剥離する際に、このウェハが割れることはないという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明のドライエッチング装置に設ける基板エッジ保護部材の周辺を模式的に示す断面図。
【図２】本発明のドライエッチング装置に設ける別の基板エッジ保護部材の周辺を模式的に示す断面図。
【図３】（ａ）本発明で用いる基板エッジ保護部材を備えていないドライエッチング装置を用いてドライエッチングした際に得られた基板のエッジ部分のＳＥＭ写真、（ｂ）ＳＥＭ写真（ａ）におけるＡｒｅａ  ２の拡大写真。
【図４】基板エッジ保護部材の先端部からの傾斜上面の立ち上がり角度θとプラズマからのラジカルやイオンの入射角度との関係を示す模式図であり、（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ、θ＝０、１５、３０、４０及び５０度の場合を示す。
【図５】基板エッジ保護部材の先端部からの傾斜上面の立ち上がり角度（度）に対するプラズマからのラジカルやイオンの曲がりの影響を示すグラフ。
【図６】基板エッジ保護部材の先端部の傾斜上面の立ち上がり角度を３０度とし、基板エッジ保護部材の先端部の肉厚（端厚）を変えた場合の、プラズマからのラジカルやイオンの入射角度との関係を示す模式図であり、（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ、端厚＝０．０、０．５、１．０、１．５及び２．０ｍｍの場合を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明に係るドライエッチング装置の実施の形態によれば、このドライエッチング装置は、静電チャックされた基板（例えば、Ｓｉ基板、又はＳｉ薄膜ウェハとガラス基板との接合基板のような基板）表面の縁部から上方に１ｍｍ以下（０ｍｍは含まれない）離隔して又は基板表面の縁部にその縁部を押さえつけない程度に接触して設けた基板エッジ保護部材であって、その先端部の肉厚が１ｍｍ以下（０ｍｍは含まれる）であり、かつその先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して３０度以下（０度は含まれる）、好ましくは２０度以下（０度は含まれる）、より好ましくは１５度以下（０度は含まれる）である傾斜上面を有する基板エッジ保護部材を備えてなり、基板エッジ保護部材の先端部が、基板外周部から中心に向かって０．５〜５ｍｍ、好ましくは０．５〜３．０ｍｍ、より好ましくは１．５〜３．０ｍｍ内側にくるように、基板エッジ保護部材を配置してなる。
【００３２】
本発明に係るドライエッチング装置の別の実施の形態によれば、基板エッジ保護部材は、その底面に絶縁部材を設けたものであっても良い。この場合、絶縁部材を設けた基板エッジ保護部材を、その絶縁部材の面が基板表面の縁部から上方に１ｍｍ以下離隔するように又は基板表面の縁部にその縁部を押さえつけない程度に接触して設けてなる。
【００３３】
前記基板エッジ保護部材は、その先端部からの立ち上がり角度が前記した範囲にある傾斜上面を有するものであれば、その形状に特に制限はない。例えば、下面（底面）が先端部から水平に平坦であっても、下面が先端部近傍から所定の角度（上面の立ち上がり角度より小さい）立ち上がっていても良い。傾斜上面の立ち上がり角度が、基板の縁部、側壁のエッチング形状に影響をもたらすのであって、下面の形状は直接的には関係がない。
【００３４】
前記基板エッジ保護部材は、各種セラミックスや石英等から作製することができ、例えばアルミナやイットリア等を挙げることができる。また、前記絶縁部材の材質としては、公知の絶縁部材であれば特に制限はないが、例えば、ポリイミド等を挙げることができる。
【００３５】
本発明に係るドライエッチング方法の実施の形態によれば、このドライエッチング方法は、前記した本発明に係るドライエッチング装置を用いて実施される。
【００３６】
以下、例えば、２種類の基板エッジ保護部材について、その周辺部分を模式的に示す図１及び図２を参照して説明する。この基板エッジ保護部材を備えたドライエッチング装置としては、特に制限はなく、基板エッジ保護部材が取り付け可能であれば、公知のドライエッチング装置を用いることができる。例えば、特開２００８−０８８０１７号公報等に記載されているようなドライエッチング装置であっても良い。
【００３７】
図１に模式的に示すように、基板ステージ１１上に静電チャック１２を設け、その上に基板（例えば、ＴＳＶ基板としてのＳｉ基板、又はＳｉ薄膜ウェハ（例えば、５０〜２００μｍ厚さ）とガラス基板との接合基板）１３を載置して静電チャック１２で固定し、この基板の表面縁部上に縁部を押さえつけない程度に接触して基板エッジ保護部材１４を設ける。基板１３の外周部（縁部）はひさし状（ベベル部）となっている。この基板エッジ保護部材１４は、その先端部Ａの肉厚が１ｍｍ以下であり、かつその傾斜上面の先端部からの立ち上がり角度θが水平面に対して３０度以下、好ましくは２０度以下、より好ましくは１５度以下であるように構成されている。角度θが小さくなる程、基板エッジ保護部材１４の影響が良好となり、基板の縁部及び側壁の形状が損傷を受けることなく良好に保たれるという格別な効果を奏する。
【００３８】
また、図２に示すように、基板ステージ２１上に静電チャック２２を設け、その上に基板（例えば、ＴＳＶ基板としてのＳｉ基板、又はＳｉ薄膜ウェハ（例えば、５０〜２００μｍ厚さ）とガラス基板との接合基板）２３を載置して静電チャック２２で固定し、この基板の表面縁部の上方に所定の距離離して又は基板の表面縁部にこの縁部を押さえつけない程度に接触して基板エッジ保護部材２４を設ける。基板２３の外周部はベベル部である。この基板エッジ保護部材２４は、図１に示す基板エッジ保護部材１４と同じ材質からなる保護部材本体２４ａとその底面に設けられた絶縁体からなる絶縁部材２４ｂとから構成されている。この保護部材本体２４ａは、図１の場合と同様に、その先端部Ａの肉厚が１ｍｍ以下であり、かつその傾斜上面の先端部からの立ち上がり角度θが水平面に対して３０度以下、好ましくは２０度以下、より好ましくは１５度以下であるように構成されている。角度θが小さくなる程、絶縁部材２４ｂを設けた基板エッジ保護部材２４の影響が良好となり、基板表面の縁部及び基板側壁の形状が損傷を受けることなく良好に保たれるという格別な効果を奏する。
【００３９】
図２に示す基板エッジ保護部材２４は、その底面に設けた絶縁部材２４ｂと基板２３表面の縁部との間の間隔が１ｍｍ以下（０ｍｍは含まれない）になるように、基板２３の縁部の上方に配置される。この１ｍｍ以下のギャップを設けることにより、プラズマからのイオンやラジカルが基板表面の縁部及び側壁に回り込むこともなくなり、基板表面の縁部及び基板側壁の形状が損傷を受けることなく、その形状を保持することができる。この基板エッジ保護部材２４は、絶縁部材２４ｂの底面が基板２３の表面縁部を押さえつけないように縁部と接触していても良い。この絶縁部材２４ｂの材質としては、特に制限はないが、例えば、上記したようなポリイミド等を挙げることができる。絶縁部材２４ｂの厚さは、特に制限はないが、例えば１〜１００μｍ、好ましくは２０〜５０μｍ程度でよい。
【００４０】
図１及び２において、基板エッジ保護部材１４、２４を、その先端部が基板外周部から中心に向かって０．５〜５ｍｍ内側にくるように配置すれば、ドライエッチングの際に、基板外周部から０．５〜５ｍｍ内側のエッチング形状が影響を受けることはなく、かくして基板のエッジ及び側壁が保護され得る。この点について、エッチング後に、基板表面の状態をＳＥＭ写真にて確認したところ、基板の外周部から５ｍｍ内側に先端部がくるように配置した場合は、その点から基板の外周部に至る場所では、基板表面及び基板側壁の荒れは観察されず、また、基板の外周部から０．５ｍｍ内側に先端部がくるように配置した場合は、その点から基板の外周部に至る場所では、基板表面及び基板側壁の荒れは観察されなかった。５ｍｍを超えてさらに内側に配置すると、場合により、基板に搭載された半導体素子に害を及ぼす可能性があり得る。
【００４１】
前記したような基板エッジ保護部材を設けていないドライエッチング装置を用いて、ガラス基板とＳｉ薄膜ウェハ（膜厚：５０μｍ）とを接着剤層を介して接合した接合基板に対し、この基板上にレジストを設け、例えば、ＳＦ６：３００ｓｃｃｍ、Ｏ２：１５０ｓｃｃｍ、アンテナパワー：１５００Ｗ、バイアスパワー：１００Ｗ、動作圧力：９Ｐａのようなエッチングプロセス条件で、ドライエッチングを行った。得られた基板は、図３（ａ）及び図３（ａ）中のＡｒｅａ ２の拡大図である図３（ｂ）に示すＳＥＭ写真から明らかなように、そのエッジ部分、側壁が損傷を受ける。そのため、エッチング後、ガラス基板からＳｉ薄膜ウェハを剥離する際に、Ｓｉ薄膜ウェハが割れてしまうという問題が生じる。
【００４２】
これに対し、前記したような基板エッジ保護部材を設けたドライエッチング装置を用いて、同じエッチング条件でドライエッチングを行うと、基板のエッジ部分、側壁が損傷を受けることはない。そのため、エッチング後、ガラス基板からＳｉ薄膜ウェハを剥離する際に、Ｓｉ薄膜ウェハが割れることなく剥離できる。
【００４３】
次に、図１及び２に示す基板エッジ保護部材１４、２４の傾斜上面の先端部Ａからの立ち上がり角度θ及び先端部Ａの肉厚等について説明する。
【００４４】
図４に、基板エッジ保護部材１４の先端部Ａからの立ち上がり角度θを０度〜５０度の間で振って、立ち上がり角度θとプラズマからのラジカルやイオンの入射角度との関係を示す。プラズマ生成条件は、ＳＦ６：３００ｓｃｃｍ、Ｏ２：１５０ｓｃｃｍ、アンテナパワー：１５００Ｗ、バイアスパワー：１００Ｗ、動作圧力：９Ｐａである。
【００４５】
図４から明らかなように、立ち上がり角度θが大きくなるにつれて（０度→５０度）、プラズマシースの湾曲が激しくなり、その湾曲の始まり位置が、基板エッジ保護部材の先端部から離れるようになり（０度の場合、１．８８ｍｍ；１５度の場合、２．２５ｍｍ；３０度の場合、２．８８ｍｍ；４０度の場合、３．５０ｍｍ、５０度の場合、４．５０ｍｍ）、そして基板エッジ保護部材の先端部へのイオン入射角度が小さくなることが分かる。このように基板エッジ保護部材の立ち上がり角度が大きくなるにつれ、イオンが基板の縁部、側壁へ入射し易く、一方、イオン基板エッジ保護部材先端部の影響でラジカル入射は制約されるため、基板の縁部側の側壁のエッチングが促進され、エッチング形状が非対称となり、基板の縁部の表面にエッチング荒れが生じる。従って、基板上に形成されている半導体素子の位置等を考慮すれば、立ち上がり角度θが、３０度以下、好ましくは２０度以下、より好ましくは１５度以下であれば、基板の縁部側の側壁のエッチング荒れは防止され得るものと考える。
【００４６】
図５は、基板エッジ保護部材の先端部からの傾斜上面の立ち上がり角度θを０度〜５０度の間で振って、立ち上がり角度θに対する基板エッジ保護部材の先端部の配置位置の影響（イオン等の曲がりの影響）を示すグラフである。図５の縦軸は、基板エッジ保護部材の先端部端からの距離（ｍｍ）を示す。
【００４７】
図４及び５から明らかなように、立ち上がり角度θが小さいほどラジカルやイオンによる影響は少なく、一般に３０度以下、好ましくは２０度以下、より好ましくは１５度以下であれば、基板の縁部領域のパターン加工の非対称なエッチングは防止され得る。
【００４８】
図６に、基板エッジ保護部材の先端部からの傾斜上面の立ち上がり角度θを３０度とし、基板エッジ保護部材の先端部の肉厚（端厚）を、０．０ｍｍ〜２．０ｍｍの間で振って、前記と同じ条件で生成したプラズマからのラジカルやイオンの入射角度との関係を示す。
【００４９】
図６から明らかなように、立ち上がり角度θが３０度の場合、先端部の肉厚（端厚：０．０〜２．０ｍｍ）が大きくなるにつれて、プラズマシースの湾曲が激しくなり、その湾曲の始まり位置が、基板エッジ保護部材の先端部から離れるようになり（端厚０．０ｍｍの場合、１．００ｍｍ；端厚０．５ｍｍの場合、２．０ｍｍ；端厚１．０ｍｍの場合、２．４ｍｍ）、そして基板エッジ保護部材の先端部へのイオン入射角度が小さくなることが分かる。このように、端厚が大きくなるにつれて、プラズマからのイオンが基板の縁部、側壁へ入射し易く、一方、基板エッジ保護部材先端部の影響でラジカル入射は制約されるため、その結果、基板の縁部側の側壁のエッチングが促進され、エッチング形状が非対称となり、基板の縁部の表面にエッチング荒れが生じる。従って、プラズマシースの曲がりを考慮すれば、先端部の肉厚が１．０ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以下の場合に良好な結果が得られるものと考えられる。
【００５０】
図４〜６を含めて、上記した説明から分かるように、本発明のドライエッチング装置における基板エッジ保護部材に関しては、その先端部の肉厚が１ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以下であること、その先端部からの立ち上がり角度が水平面に対して３０度以下、好ましくは２０度以下、より好ましくは１５度以下であること、そして基板エッジ保護部材の先端部が、基板に搭載されるデバイスの外側の位置、例えば、基板外周部から０．５〜５ｍｍ、好ましくは１．０〜５ｍｍ内側の位置に配置されることにより、本発明の目的を達成できる。
【実施例１】
【００５１】
基板エッジ保護部材を備えた本発明のドライエッチング装置を用いて、Ｓｉ基板、Ｓｉ薄膜ウェハとガラス基板とからなる接合基板をドライエッチングした。
【００５２】
基板エッジ保護部材としては、その先端部の肉厚が０．５ｍｍ、１ｍｍであり、かつ先端部からの傾斜上面の立ち上がり角度が水平面に対して３０度、２０度、１５度である基板エッジ保護部材を用い、この基板エッジ保護部材を、その先端部が基板の外周部から中心へ０．５ｍｍ、１ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍ内側にくるように、Ｓｉ基板又は接合基板の表面の縁部から上方に０．５ｍｍ、１ｍｍ離隔して備えたドライエッチング装置を用い、ＳＦ６：３００ｓｃｃｍ、Ｏ２：１５０ｓｃｃｍ、アンテナパワー：１５００Ｗ、バイアスパワー：１００Ｗ、動作圧力：９Ｐａのドライエッチング条件でエッチングした。かくして得られたＳｉ基板及び接合基板の上面の縁部及び側壁は荒れもなく、また、エッチング形状も非対称ではなかったことがＳＥＭ写真により確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明によれば、基板表面の縁部に設ける基板エッジ保護部材を備えてなるドライエッチング装置を用いてドライエッチングすることにより、Ｓｉ基板や、Ｓｉ薄膜ウェハとガラス基板との接合基板のような基板の縁部表面（エッジ部分）や、側壁の荒れを防止することができ、エッチング形状の非対称も防止できるので、ＴＳＶ基板のような基板のドライエッチングを含めて、半導体素子作製分野で有効に利用できる。
【符号の説明】
【００５４】
１１  基板ステージ                      １２  静電チャック
１３  基板                              １４  基板エッジ保護部材
２１  基板ステージ                      ２２  静電チャック
２３  基板                              ２４  基板エッジ保護部材
２４ａ  保護部材本体                    ２４ｂ  絶縁部材
Ａ  先端部                              θ  立ち上がり角度
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図３】
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