(57)【要約】【課題】アルミニウムを含む金属層の表面の塩素を除去することにより、配線の信頼性の低下を抑制する。【解決手段】アルミニウムを含む金属層２２が表面に形成された基板１０の表面処理方法であって、基板１０を第１処理室１の内部に収容する収容工程と、収容された基板１０の金属層２２の少なくとも一部を塩素プラズマ５によってエッチング処理するエッチング工程と、エッチング処理された基板１０を第２処理室９の内部に搬送する搬送工程と、搬送された基板１０上に紫外線１５を照射して、金属層２２の表面の塩素を除去する紫外線照射工程とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウムを含む金属層が表面に形成された基板の表面処理方法であって、
上記基板を処理室の内部に収容する収容工程と、
上記処理室に収容された基板の金属層の少なくとも一部を塩素プラズマによってエッチング処理するエッチング工程と、
上記基板上に紫外線を照射して、上記金属層の表面の塩素を除去する紫外線照射工程とを備えることを特徴とする表面処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載された表面処理方法において、
上記エッチング工程の後に、上記紫外線照射工程を行うことを特徴とする表面処理方法。
【請求項３】
請求項１に記載された表面処理方法において、
上記エッチング工程と上記紫外線照射工程とを同時に行うことを特徴とする表面処理方法。
【請求項４】
請求項１に記載された表面処理方法において、
上記紫外線照射工程では、上記処理室の内部にフッ素を含むガスを導入することを特徴とする表面処理方法。
【請求項５】
請求項１に記載された表面処理方法において、
上記紫外線照射工程では、上記基板を１００℃以下に加熱することを特徴とする表面処理方法。
【請求項６】
請求項１に記載された表面処理方法において、
上記紫外線の光源は、アルゴンエキシマランプ、クリプトンエキシマランプ、キセノンエキシマランプ、及び低圧水銀ランプの少なくとも１つであることを特徴とする表面処理方法。
【請求項７】
アルミニウムを含む金属層が表面に形成された基板の表面処理を行う表面処理装置であって、
上記基板が収容される処理室と、
上記処理室の内部に収容された基板を塩素プラズマによってエッチング処理するエッチング手段と、
上記処理室の内部に収容された基板に紫外線を照射する紫外線照射手段とを備えていることを特徴とする表面処理装置。
【請求項８】
請求項７に記載された表面処理装置において、
上記処理室の内部にフッ素を含むガスを導入するガス導入手段を備えていることを特徴とする表面処理装置。
【請求項９】
請求項７に記載された表面処理装置において、
上記処理室は、上記エッチング処理手段によってエッチング処理が行われる第１処理室と、上記紫外線照射手段によって紫外線が照射されると共に、上記ガス導入手段によってフッ素を含むガスが導入される第２処理室とにより構成されていることを特徴とする表面処理装置。
【請求項１０】
請求項７に記載された表面処理装置において、
上記処理室には、上記基板を保持するための基板保持手段が設けられ、
上記基板保持手段は、上記基板を１００℃以下に加熱する加熱手段を備えていることを特徴とする表面処理装置。
【請求項１１】
請求項７に記載された表面処理装置において、
上記紫外線照射手段は、アルゴンエキシマランプ、クリプトンエキシマランプ、キセノンエキシマランプ、及び低圧水銀ランプの少なくとも１つを備えていることを特徴とする表面処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面処理方法及び表面処理装置に関し、特に、金属層の表面に生成した塩素の除去に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置を構成するアクティブマトリクス基板は、例えば、基板上に成膜した金属層の表面にレジスト層を形成した後に、エッチングガスを用いてドライエッチングすることにより、種々の配線や電極を形成して作製される。ここで、上記配線や電極を構成する材料としては、低抵抗であることが望ましいので、アルミニウム膜及びアルミニウムを含む合金膜が好適に用いられている。また、エッチングガスとしては、塩素ガス等のハロゲンガスがよく用いられている。そのため、アクティブマトリクス基板の作製では、アルミニウムを含む金属層を塩素ガスでドライエッチングすることが多々ある。
【０００３】
上記のようにアルミニウムを含む金属層を塩素ガスでドライエッチングする場合には、その金属層の表面に三塩化アルミニウムが一旦生成されてしまう。この三塩化アルミニウムは、吸湿性が高いため、ドライエッチングされた基板を大気中にそのまま放置すると、三塩化アルミニウムと大気中の水分とが反応して、その基板の表面に塩酸が生成する。そうなると、アルミニウムを含む金属層は、塩酸により経時的に腐食し、断線する可能性がある。
【０００４】
そこで、アルミニウムと塩素とのドライエッチングが終了した後、四フッ化炭素や六フッ化硫黄等からなるフッ素プラズマを用いて、金属層の表面のＡｌ−Ｃｌ結合を、Ａｌ−Ｆ結合に置換する手法がよく用いられている。
【０００５】
これとは別に、特許文献１には、約３００℃に加熱されたアルゴンガス照射による加熱、あるいは、赤外線照射による加熱によって、アルミニウム合金薄膜の表面に形成されたハロゲン層を除去する表面処理方法が開示されている。
【特許文献１】特開平６−２９２６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のようなフッ素プラズマを用いる方法では、プラズマを用いているため、プラズマ中に存在するイオンや電子によって、配線や電極が帯電したり、電気的ノイズ等によって発生する異常放電によって、金属層、絶縁層、半導体層の膜質が低下してしまうという問題がある。
【０００７】
また、特許文献１に開示された方法では、約３００℃のアルゴンガスの照射や赤外線の照射によってハロゲン層を加熱するため、基板の下側から冷却したとしても、ヒロックが発生する虞れがある。例えば、第１の金属層、絶縁層、及び第２の金属層が順に積層されている場合、第１の金属層に発生したヒロックが絶縁層から突出すると、第１の金属層と第２の金属層との間で短絡が発生して、それら金属層からなる配線の信頼性が低下してしまう。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、アルミニウムを含む金属層の表面の塩素を除去することにより、配線の信頼性の低下を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、紫外線の照射によって、アルミニウムを含む金属層の表面の塩素を除去するようにしたものである。
【００１０】
具体的に本発明に係る表面処理方法は、アルミニウムを含む金属層が表面に形成された基板の表面処理方法であって、上記基板を処理室の内部に収容する収容工程と、上記処理室に収容された基板の金属層の少なくとも一部を塩素プラズマによってエッチング処理するエッチング工程と、上記基板上に紫外線を照射して、上記金属層の表面の塩素を除去する紫外線照射工程とを備えることを特徴とする。
【００１１】
上記の方法によれば、エッチング工程において、金属層の少なくとも一部を塩素プラズマでエッチング処理することにより、金属層の表面に三塩化アルミニウムが一旦生成される。しかしながら、紫外線照射工程において、その三塩化アルミニウムが生成された金属層の表面に紫外線を照射することにより、Ａｌ−Ｃｌ結合におけるＣｌの解離反応が進行して、三塩化アルミニウムを構成する塩素が除去される。この紫外線の照射では、金属層が加熱されないので、金属層を構成するアルミニウムにおいてヒロックの形成が抑制され、金属層の膜質の低下が抑制される。したがって、アルミニウムを含む金属層の表面の塩素を除去することにより、配線の信頼性の低下が抑制される。
【００１２】
上記エッチング工程の後に、上記紫外線照射工程を行ってもよい。
【００１３】
上記の方法によれば、エッチング工程において金属層の表面に三塩化アルミニウムが一旦生成された後に、紫外線照射工程においてその三塩化アルミニウムを構成する塩素が除去される。
【００１４】
上記エッチング工程と上記紫外線照射工程とを同時に行ってもよい。
【００１５】
上記の方法によれば、エッチング工程において金属層の表面に三塩化アルミニウムが一旦生成されるや否や、紫外線照射工程において三塩化アルミニウムを構成する塩素が除去されるので、金属層の表面の塩素を除去するために必要な時間が短縮される。
【００１６】
上記紫外線照射工程では、上記処理室の内部にフッ素を含むガスを導入してもよい。
【００１７】
上記の方法によれば、紫外線照射工程において紫外線を照射することにより、Ａｌ−Ｃｌ結合におけるＣｌの解離反応が進行し、それと同時に処理室の内部にフッ素を含むガスが導入されるので、Ａｌ−Ｃｌ結合からＡｌ−Ｆ結合への置換反応が進行する。これにより、置換反応が完了してＡｌ−Ｆ結合が形成された基板を大気中に放置しても、その基板上の金属層の表面に塩酸が生成されないので、その金属層の腐食が抑制される。
【００１８】
上記紫外線照射工程では、上記基板を１００℃以下に加熱することを特徴とする表面処理方法。
【００１９】
上記の方法によれば、金属層を構成するアルミニウムは、１００℃以下の加熱温度であればヒロックが形成され難いので、その温度以下に基板を加熱することにより、Ａｌ−Ｃｌ結合におけるＣｌの解離反応、及び／又は、Ａｌ−Ｃｌ結合からＡｌ−Ｆ結合への置換反応の反応速度を高めることが可能になる。
【００２０】
上記紫外線の光源は、アルゴンエキシマランプ、クリプトンエキシマランプ、キセノンエキシマランプ、及び低圧水銀ランプの少なくとも１つであってもよい。
【００２１】
上記の方法によれば、一般的な光源によって紫外線を照射することによって、Ａｌ−Ｃｌ結合におけるＣｌの解離反応が進行して、金属層の表面の塩素が除去される。
【００２２】
また、本発明に係る表面処理装置は、アルミニウムを含む金属層が表面に形成された基板の表面処理を行う表面処理装置であって、上記基板が収容される処理室と、上記処理室の内部に収容された基板を塩素プラズマによってエッチング処理するエッチング手段と、上記処理室の内部に収容された基板に紫外線を照射する紫外線照射手段とを備えていることを特徴とする。
【００２３】
上記の構成によれば、エッチング手段によって金属層の少なくとも一部を塩素プラズマでエッチング処理することにより、金属層の表面に三塩化アルミニウムが一旦生成される。しかしながら、紫外線照射手段によってその三塩化アルミニウムが生成された金属層の表面に紫外線を照射することにより、Ａｌ−Ｃｌ結合におけるＣｌの解離反応が進行して、三塩化アルミニウムを構成する塩素が除去される。この紫外線の照射では、金属層が加熱されないので、金属層を構成するアルミニウムにおいてヒロックの形成が抑制され、金属層の膜質の低下が抑制される。したがって、アルミニウムを含む金属層の表面の塩素を除去することにより、配線の信頼性の低下が抑制される。
【００２４】
上記処理室の内部にフッ素を含むガスを導入するガス導入手段を備えていてもよい。
【００２５】
上記の構成によれば、紫外線手段によって紫外線を照射することにより、Ａｌ−Ｃｌ結合におけるＣｌの解離反応が進行し、それと同時にガス導入手段によって処理室の内部にフッ素を含むガスを導入することにより、Ａｌ−Ｃｌ結合からＡｌ−Ｆ結合への置換反応が進行する。これにより、置換反応が完了してＡｌ−Ｆ結合が形成された基板を大気中に放置しても、その基板上の金属層の表面に塩酸が生成されないので、その金属層の腐食が抑制される。
【００２６】
上記処理室は、上記エッチング処理手段によってエッチング処理が行われる第１処理室と、上記紫外線照射手段によって紫外線が照射されると共に、上記ガス導入手段によってフッ素を含むガスが導入される第２処理室とにより構成されていてもよい。
【００２７】
上記の構成によれば、第１処理室においてエッチング処理を行うことにより、基板の表面の金属層に三塩化アルミニウムが一旦生成される。しかしながら、第２処理室において基板に紫外線を照射することにより、その生成された三塩化アルミニウムのＡｌ−Ｃｌ結合におけるＣｌの解離反応が進行されると共に、ガス導入手段によってフッ素を含むガスを導入することにより、Ａｌ−Ｃｌ結合からＡｌ−Ｆ結合への置換反応が進行されることになる。そのため、第１処理室及び第２処理室において基板をそれぞれ処理することにより、アルミニウムを含む金属層の膜質の低下を抑えて、その金属層上の塩素が除去されると共に、金属層の腐食が抑制される。
【００２８】
上記処理室には、上記基板を保持するための基板保持手段が設けられ、上記基板保持手段は、上記基板を１００℃以下に加熱する加熱手段を備えていてもよい。
【００２９】
上記の構成によれば、金属層を構成するアルミニウムは、１００℃以下の加熱温度であればヒロックが形成され難いので、その温度以下に加熱手段によって基板を加熱することにより、Ａｌ−Ｃｌ結合におけるＣｌの解離反応、及び／又は、Ａｌ−Ｃｌ結合からＡｌ−Ｆ結合への置換反応の反応速度を高めることが可能になる。
【００３０】
上記紫外線照射手段は、アルゴンエキシマランプ、クリプトンエキシマランプ、キセノンエキシマランプ、及び低圧水銀ランプの少なくとも１つを備えていてもよい。
【００３１】
上記の構成によれば、一般的な光源によって紫外線を照射することによって、Ａｌ−Ｃｌ結合におけるＣｌの解離反応が進行して、金属層の表面の塩素が除去される。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の表面処理方法によれば、紫外線の照射によって、アルミニウムを含む金属層の表面の塩素を除去し、その金属層の膜質の低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
《発明の実施形態１》
図１〜図６は、本発明に係る実施形態１の表面処理装置５０ａ及び表面処理方法を示している。
【００３４】
まず、表面処理装置５０ａについて説明する。ここで、図１は、表面処理装置５０ａの断面模式図である。
【００３５】
この表面処理装置５０ａは、エッチング処理が行われる第１処理室１、紫外線が照射されると共にフッ素を含むガスが導入される第２処理室９、及び第１処理室１と第２処理室９との間を連結すると共に第１処理室１と第２処理室９との間を開閉可能なゲートバルブ８を備えている。
【００３６】
第１処理室１は、基板１０を保持するサセプタ（基板保持手段）１４と、基板１０に対してエッチング処理を行うエッチング手段２５とを備えている。
【００３７】
サセプタ１４は、その上面に保持された基板１０を加熱するヒーター（加熱手段）１６を備えている。
【００３８】
エッチング手段２５は、サセプタ１４に対向するように設けられた誘電体窓４と、誘電体窓４に接続され、マイクロ波を第１処理室１の内部に導入するための導波管３と、誘電体４の近くに設けられ、塩素ガスを含むエッチングガスを第１処理室１の内部に導入するためエッチングガス導入口２とにより構成されている。
【００３９】
一方、第２処理室９は、サセプタ１４の上面に保持された基板１０に紫外線を照射する紫外線照射手段２６と、その内部にフッ素を含むガスを導入するためのフッ素系ガス導入口（ガス導入手段）１７とを備えている。なお、上述のサセプタ１４は、第１処理室１及び第２処理室９の間を搬送可能に構成されている。
【００４０】
紫外線照射手段２６は、サセプタ１４に対向するように設けられた光透過窓１２と、光透過窓に接続されたランプハウス１１と、ランプハウス１１の中に設けられた光源６と、ランプハウス１１の内部に窒素ガスを導入するための窒素ガス導入口１３とを備えている。
【００４１】
光源６は、例えば、アルゴンエキシマランプ（波長１２６ｎｍ、フォトンエネルギー２２８ｋｃａｌ／ｍｏｌ）、クリプトンエキシマランプ（１４６ｎｍ、１９７ｋｃａｌ／ｍｏｌ）、キセノンエキシマランプ（１７２ｎｍ、１６７ｋｃａｌ／ｍｏｌ）、低圧水銀ランプ（１８５ｎｍ、１５５ｋｃａｌ／ｍｏｌ、及び２５４ｎｍ、１１３ｋｃａｌ／ｍｏｌ）等である。なお、また、Ａｌ−Ｃｌ結合におけるＣｌの解離反応には、２８３ｎｍのよりも短波長で、１０１ｋｃａｌ／ｍｏｌよりも大きなフォトンエネルギーを与える必要がある。そして、ランプハウス１１には、窒素ガス導入口１３から窒素ガスが充填されているので、光源６からの光の減衰を抑制することができる。
【００４２】
また、第１処理室１及び第２処理室９のそれぞれには、真空ポンプ７が接続されており、各処理室内のガスを排気できるようになっている。
【００４３】
次に、上記構成の表面処理装置５０ａの動作について説明する。
【００４４】
まず、第１処理室１では、例えば、マグネトロン発振管等のマイクロ波発振器で発振させたマイクロ波を導波管３及び誘電体窓４を介して内部に導入させることにより、エッチングガス導入口２より導入させた塩素ガスがプラズマ化され、その塩素プラズマ５によってサセプタ１４上の基板１０に対してエッチング処理を行う。このとき、サセプタ１４上の基板１０はヒーター１６によって、適宜加熱される。また、エッチング処理によって発生した生成物及び余ったエッチングガス等は、真空ポンプ７によって第１処理室１の外部に排出される。
【００４５】
そして、エッチング処理後、ゲートバルブ８を開いて、エッチング処理が行われた基板１０を第２処理室９に搬送し、その後、ゲートバルブ８を閉じ、その基板１０を第２処理室９の内部に収容させる。
【００４６】
続いて、第２処理室９では、光源６の紫外線１５を光透過窓１２を介してサセプタ１４上の基板１０に対して照射させると共に、フッ素系ガス導入口１７からフッ素を含むガスを導入させる。このとき、サセプタ１４上の基板１０は第１処理室１と同様にヒーター１６によって、適宜加熱される。また、紫外線照射によって発生した生成物及び余剰のフッ素を含むガス等は、真空ポンプ７によって外部に排出される。
【００４７】
次に、上記構成の表面処理装置５０ａによる表面処理方法について、工程を追って詳細に説明する。本実施形態の表面処理方法には、下記の準備工程、収容工程、エッチング工程、搬送工程及び紫外線照射工程とが含まれる。ここで、図２〜図６は、表面処理装置５０ａによる表面処理方法の代表的な工程での基板１０の断面模式図であり、図５は、図４に対応する基板１０の平面模式図である。なお、図４の断面模式図は、図５の平面模式図の横方向の断面である。
【００４８】
＜準備工程＞
準備工程には、下記の金属層形成工程とレジスト形成工程とが含まれる。
【００４９】
〜金属層形成工程〜
ガラス基板２０上の基板全体に、アルミニウム膜やアルミニウム合金膜等のアルミニウムを含む金属薄膜をスパッタリング法により成膜することにより、厚さ２００ｎｍ程度の金属層２１を形成する。
【００５０】
〜レジスト形成工程〜
金属層２１上の基板全体に、スピンコート法により感光性アクリル樹脂膜（厚さ３μｍ程度）等を塗布した後に、露光及び現像処理を行うことにより、図２に示すように、レジスト層２２を形成する。
【００５１】
＜収容工程＞
上記レジスト層２２が形成された基板１０を第１処理室１の内部のサセプタ１４上に載置する。そして、サセプタ１４のヒーター１６によって、基板１０を８０℃程度に加熱する。
【００５２】
＜エッチング工程＞
まず、エッチングガス導入口２から第１処理室１の内部に塩素ガスを５００ｓｃｃｍで導入し、第１処理室１の内部の圧力を１．３３Ｐａに保持する。ここで、ｓｃｃｍは、「standard cc/min」のことであり、大気圧(１０１３ｈＰａ)で０℃における流量の単位である。
【００５３】
次いで、導波管３及び誘電体４を介して、周波数２．４５ＧＨｚ、出力３ｋＷのマイクロ波を第１処理室１の内部に導入する。
【００５４】
これによって、第１処理室１の内部に塩素プラズマ５が発生して、その塩素プラズマ５中のイオンあるいはラジカルによって基板１０上の金属層２１がエッチングされる。このとき、金属層２１のうちレジスト層２２から露出した側面には、図３に示すように、三塩化アルミニウム層２３が一旦形成される。
【００５５】
＜搬送工程＞
ゲートバルブ８を開き、第１処理室１でエッチング処理が行われた基板１０をサセプタ１４上に載置させた状態で第２処理室９の内部に搬送した後、ゲートバルブ８を閉じる。
【００５６】
＜紫外線照射工程＞
まず、フッ素系ガス導入口１７から第２処理室９の内部に、例えば、四フッ化炭素、六フッ化硫黄等のフッ素を含むガスを２００ｓｃｃｍで導入し、第２処理室９の内部の圧力を１０Ｐａに保持する。
【００５７】
次いで、光透過窓１２を介して光源１３からの紫外線１５をサセプタ１４上の基板１０に対して照射する。
【００５８】
これによって、三塩化アルミニウム層２３のＡｌ−Ｃｌ結合におけるＣｌが解離すると共に、Ｆが置換されて、Ａｌ−Ｆ結合が形成され、図４及び図５に示すように、三塩化アルミニウム層２３が除去された基板１０が形成される。その後、図６に示すように、剥離液等によって金属層２１上のレジスト層２２を剥離する。
【００５９】
以上のように表面処理された基板１０における金属層２１の表面（側面）には、Ａｌ−Ｃｌ結合ではなくＡｌ−Ｆ結合が形成されるので、その基板１０を大気中に放置しても、基板１０上の金属層２１は大気中の水分と反応し難くなっている。そのため、基板１０では、図５に示すように、金属層２１の側端が直線状に形成される。
【００６０】
これに対して、金属層１２１の表面（側面）にＡｌ−Ｃｌ結合が形成されたままでは、その基板１１０を大気中に放置すると、Ａｌ−Ｃｌ結合のＣｌと大気中の水分との反応により塩酸が形成され、図８及び図９に示すように、金属層１２１はその側面から腐食が進行してしまう。
【００６１】
以上説明したように、この実施形態１によれば、エッチング工程において、金属層２１の少なくとも一部を塩素プラズマ５でエッチング処理することにより、金属層２１の表面（側面）に三塩化アルミニウム２３が一旦生成される。しかしながら、紫外線照射工程において、その三塩化アルミニウム２３が生成された金属層２２の表面に紫外線１５を照射することにより、Ａｌ−Ｃｌ結合におけるＣｌの解離反応が進行して、三塩化アルミニウムを構成する塩素を除去することができる。そして、この紫外線１５の照射では、基板１０が必要以上に加熱されないので、金属層２２を構成するアルミニウムにおいてヒロックの形成が抑制され、金属層２２の膜質の低下を抑制することができる。したがって、アルミニウムを含む金属層２２の表面の塩素を除去することにより、配線の信頼性の低下を抑制することができる。
【００６２】
そして、紫外線照射工程では、紫外線１５を照射することにより、Ａｌ−Ｃｌ結合におけるＣｌの解離反応が進行し、それと同時に第２処理室９の内部にフッ素を含むガスが導入されるので、Ａｌ−Ｃｌ結合からＡｌ−Ｆ結合への置換反応が進行する。これにより、置換反応が完了してＡｌ−Ｆ結合が形成された基板１０を大気中に放置しても、その基板１０上の金属層２２の表面に塩酸が生成されないので、その金属層２２の腐食を抑制することができる。
【００６３】
また、紫外線照射工程では、Ａｌ−Ｃｌ結合におけるＣｌの解離反応が進行すると共に、エッチング工程で用いたレジスト層２２の一部を分解除去することもできる。
【００６４】
さらに、金属層２１を構成するアルミニウムは、１００℃以下の加熱温度であればヒロックが形成されないので、その温度以下、例えば、８０℃程度に基板を加熱することにより、Ａｌ−Ｃｌ結合におけるＣｌの解離反応、及び／又は、Ａｌ−Ｃｌ結合からＡｌ−Ｆ結合への置換反応の反応速度を高めることができ、表面処理の効率を向上させることができる。
【００６５】
また、金属層２２の表面の塩素を除去するために、プラズマを用いないため、帯電や異常放電による金属層２２の膜質の低下を抑制することができる。
【００６６】
《発明の実施形態２》
本発明は、上記実施形態１について、図７に示すような構成としてもよい。ここで、図７は、本実施形態に係る表面処理装置５０ｂの断面模式図である。なお、以下の実施形態では図１〜図６と同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００６７】
この表面処理装置５０ｂは、基板１０が収容される処理室１８と、基板１０を保持するサセプタ１６と、基板１０に対してエッチング処理を行うエッチング手段２５と、基板１０に対して紫外線を照射する紫外線照射手段２６と、その内部にフッ素を含むガスを導入するためのフッ素系ガス導入口１７とを備えている。
【００６８】
なお、上記実施形態１において第２処理室９の上面に設けられていた紫外線照射手段２６は、本実施形態では処理室１８の両側面に設けられている。また、エッチングガス導入口２は、フッ素系ガス導入口１７を兼ねている。
【００６９】
次に、上記構成の表面処理装置５０ｂの動作について説明する。
【００７０】
表面処理装置５０ｂでは、例えば、マグネトロン発振管等のマイクロ波発振器で発振させたマイクロ波を導波管３及び誘電体窓４を介して内部に導入させることにより、エッチングガス導入口２より導入させた塩素ガスがプラズマ化され、その塩素プラズマ５によってサセプタ１４上の基板１０に対してエッチング処理を行う。それと同時に、光源６からの紫外線１５を光透過窓１２を介してサセプタ１４上の基板１０に対して照射させると共に、フッ素系ガス導入口１７からフッ素を含むガスを導入させる。
【００７１】
次に、上記構成の表面処理装置５０ｂによる表面処理方法について説明する。本実施形態の表面処理方法には、準備工程と、準備工程の後に行われる収容工程と、収容工程の後に行われるエッチング及び紫外線照射工程とが含まれる。ここで、準備工程、収容工程については、上記実施形態１と実質的に同じである。以下では、上記実施形態１と相異するエッチング及び紫外線照射工程について説明する。
【００７２】
＜エッチング及び紫外線照射工程＞
まず、エッチングガス導入口２及びフッ素系ガス導入口１７から処理室１８の内部に塩素ガスを５００ｓｃｃｍで、例えば、四フッ化炭素、六フッ化硫黄等のフッ素を含むガスを２００ｓｃｃｍでそれぞれ導入し、処理室１８の内部の圧力を１０Ｐａに保持する。
【００７３】
次いで、導波管３及び誘電体４を介して、周波数２．４５ＧＨｚ、出力３ｋＷのマイクロ波を処理室１８の内部に導入すると同時に、光透過窓１２を介して光源６からの紫外線１５をサセプタ１４上の基板１０に対して照射する。
【００７４】
これによって、処理室１８の内部に塩素プラズマ５が発生して、その塩素プラズマ５中のイオンあるいはラジカルによって基板１０上の金属層２１がエッチングされる。このとき、金属層２１のうちレジスト層２２から露出した側面には、三塩化アルミニウム層２３が一旦形成されるや否や、紫外線１５によって、三塩化アルミニウム層２３のＡｌ−Ｃｌ結合におけるＣｌが解離すると共に、Ｆが置換されて、Ａｌ−Ｆ結合が形成され、図６に示すように、三塩化アルミニウム層２３及びレジスト層２２が除去された基板１０が形成される。
【００７５】
以上説明したように、この実施形態２によれば、エッチング処理によって金属層の表面に三塩化アルミニウムが一旦生成されるや否や、紫外線の照射によって三塩化アルミニウムを構成する塩素が除去されるので、金属層の表面の塩素を除去するために必要な時間を短縮することができ、表面処理の効率を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
以上説明したように、本発明は、アルミニウムを含む金属層の膜質の低下を抑えて、その金属層の表面の塩素を除去することができるので、アルミニウム系の配線形成技術について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施形態１に係る表面処理装置５０ａの断面模式図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る表面処理方法のレジスト形成工程後の基板１０の断面模式図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る表面処理方法のエッチング工程後の基板１０の断面模式図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る表面処理方法の紫外線照射工程において、三塩化アルミニウム層２３が除去され、Ａｌ−Ｆ結合が形成された後の基板１０の断面模式図である。
【図５】図４の断面模式図に対応する基板１０の平面模式図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る表面処理方法の紫外線照射工程において、レジスト層２２が除去された後の基板１０の断面模式図である。
【図７】本発明の実施形態２に係る表面処理装置５０ｂの断面模式図である。
【図８】金属層１２１がその側面から腐食された基板１１０の平面模式図である。
【図９】図８の平面模式図に対応する基板１１０の断面模式図である。
【符号の説明】
【００７８】
１    第１処理室
５    塩素プラズマ
６    光源
９    第２処理室
１０  基板
１４  サセプタ（基板保持手段）
１５  紫外線
１６  ヒーター（加熱手段）
１７  フッ素系導入口（ガス導入手段）
１８  処理室
２１  金属層
２２  レジスト層
２３  三塩化アルミニウム層
２５  エッチング手段
２６  紫外線照射手段
５０ａ，５０ｂ  表面処理装置
【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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【図８】
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【図９】
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