JPS643840B2 - - Google Patents
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- JPS643840B2 JPS643840B2 JP12074380A JP12074380A JPS643840B2 JP S643840 B2 JPS643840 B2 JP S643840B2 JP 12074380 A JP12074380 A JP 12074380A JP 12074380 A JP12074380 A JP 12074380A JP S643840 B2 JPS643840 B2 JP S643840B2
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- Japan
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- etching
- crystal substrate
- inert gas
- water vapor
- chamber
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- Expired
Links
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、水晶基板のエツチング方法に関し、
特にイオンビームエツチング方法に関する。
特にイオンビームエツチング方法に関する。
従来より、水晶基板のイオンビームエツチング
は不活性ガスイオンを水晶基板へ衝突させスパツ
タリングによりエツチングするのが通例であつ
た。スパツタエツチングによる水晶基板のエツチ
ング速度は、毎秒50nm程度である。イオンビー
ムエツチングによる水晶基板のエツチング速度を
更に速くするため、活性ガスを使用した反応性イ
オンエツチングでは毎分100nm程度が得られたと
の報告がある。しかしながら、数μm程度の加工
深さであれば、毎分50〜100nm程度のエツチング
速度でも加工上大きい障害とはならないが、数10
〜数100μmの加工を要する場合には従来のエツチ
ング速度では遅く、極めて長い加工時間を要する
不都合があつた。
は不活性ガスイオンを水晶基板へ衝突させスパツ
タリングによりエツチングするのが通例であつ
た。スパツタエツチングによる水晶基板のエツチ
ング速度は、毎秒50nm程度である。イオンビー
ムエツチングによる水晶基板のエツチング速度を
更に速くするため、活性ガスを使用した反応性イ
オンエツチングでは毎分100nm程度が得られたと
の報告がある。しかしながら、数μm程度の加工
深さであれば、毎分50〜100nm程度のエツチング
速度でも加工上大きい障害とはならないが、数10
〜数100μmの加工を要する場合には従来のエツチ
ング速度では遅く、極めて長い加工時間を要する
不都合があつた。
本発明は前記したような水晶基板の重加工に際
しても十分通用するエツチング速度を得るために
なされたものである。
しても十分通用するエツチング速度を得るために
なされたものである。
この目的を達成するため、本発明は、水晶基板
の設置されたエツチング室に水蒸気を導入しなが
ら、水晶基板表面に不活性ガスイオンビーム、あ
るいは不活性ガスと活性ガスとの混合ガスイオン
ビームを照射し、不活性ガスイオン、あるいは不
活性ガスイオンと活性ガスイオンとの混合ガスイ
オンにより水晶基板をエツチングするものであ
る。
の設置されたエツチング室に水蒸気を導入しなが
ら、水晶基板表面に不活性ガスイオンビーム、あ
るいは不活性ガスと活性ガスとの混合ガスイオン
ビームを照射し、不活性ガスイオン、あるいは不
活性ガスイオンと活性ガスイオンとの混合ガスイ
オンにより水晶基板をエツチングするものであ
る。
次に実施例を示めし、本発明を更に詳細に説明
する。
する。
第１図は本発明に基ずくイオンビームエツチン
グを行なう際の装置構成を示す断面図である。
グを行なう際の装置構成を示す断面図である。
イオンビームエツチング装置はイオン銃室１、
エツチング室２、及び排気系３により構成されて
いて、更に詳しくは、イオン銃室１へは活性ガ
ス、不活性ガスを導入可能なガス導入口４、エツ
チング室へは水蒸気発生装置６より水蒸気を導入
可能な導入口５、及び試料設置台７により構成さ
れ、８はエツチング試料の水晶基板である。イオ
ン銃室１へ導入可能な不活性ガスの種類としては
He、Ne、Ar、Kr、Xeがあり通常、He、Ne、
Arが使用される。
エツチング室２、及び排気系３により構成されて
いて、更に詳しくは、イオン銃室１へは活性ガ
ス、不活性ガスを導入可能なガス導入口４、エツ
チング室へは水蒸気発生装置６より水蒸気を導入
可能な導入口５、及び試料設置台７により構成さ
れ、８はエツチング試料の水晶基板である。イオ
ン銃室１へ導入可能な不活性ガスの種類としては
He、Ne、Ar、Kr、Xeがあり通常、He、Ne、
Arが使用される。
一方活性ガスとしてはフレオン系ガス例えば、
CF4、C2、F6、C3F8、CHF3、CBrF3等が使用さ
れ、更にSF4、BF3、SiF4、HF、F2等のガスを
使用することも出来る。
CF4、C2、F6、C3F8、CHF3、CBrF3等が使用さ
れ、更にSF4、BF3、SiF4、HF、F2等のガスを
使用することも出来る。
従来のイオンビームエツチング法では水晶基板
のエツチングの機構は次の通りと推定される。第
１にアルゴンガスに代表される不活性ガスの場
合、イオン化したアルゴンイオンは一定の加速エ
ネルギーを持つて、水晶基板面の原子を物理的に
スパツタしエツチングを行なう。
のエツチングの機構は次の通りと推定される。第
１にアルゴンガスに代表される不活性ガスの場
合、イオン化したアルゴンイオンは一定の加速エ
ネルギーを持つて、水晶基板面の原子を物理的に
スパツタしエツチングを行なう。
第２にCF4に代表される活性ガスの場合、生成
したCFnイオンは水晶基板表面の原子と反応し揮
発性のSiF4を形成しエツチングを行なう。これは
主に化学的なエツチングである。
したCFnイオンは水晶基板表面の原子と反応し揮
発性のSiF4を形成しエツチングを行なう。これは
主に化学的なエツチングである。
本発明に基ずくエツチングの機構は以下の通り
である。
である。
イオン銃室１より引出された不活性ガスイオン
（例えばアルゴンイオン）、あるいは不活性ガスイ
オンと活性ガスイオン（例えばCFnイオン）との
混合ガスイオンは、エツチングに先立つてエツチ
ング室へ導入した水蒸気を励起、分解、イオン化
し、これらの１部はエツチングすべき水晶基板表
面に吸着又は化学結合し、水晶基板を著しく活性
な状態とする。
（例えばアルゴンイオン）、あるいは不活性ガスイ
オンと活性ガスイオン（例えばCFnイオン）との
混合ガスイオンは、エツチングに先立つてエツチ
ング室へ導入した水蒸気を励起、分解、イオン化
し、これらの１部はエツチングすべき水晶基板表
面に吸着又は化学結合し、水晶基板を著しく活性
な状態とする。
このような状態にある基板表面に不活性ガスイ
オンが衝突すればスパツタ率は増大するし、活性
ガスイオンが衝突すれば反応確率が増大する。
オンが衝突すればスパツタ率は増大するし、活性
ガスイオンが衝突すれば反応確率が増大する。
第２図はエツチング室への水蒸気分圧に伴なう
エツチング速度の関係を示す線図である。
エツチング速度の関係を示す線図である。
図中、記号Ａで示すのはイオン銃室１へ活性ガ
スC3F8と不活性ガスArを１：１の比で供給した
時の水蒸気分圧とエツチング速度との関係を示す
ものである。記号Ｂで示すのはイオン銃室１へ不
活性ガスArのみを供給した時の水蒸気分圧とエ
ツチング速度との関係を示すものである。
スC3F8と不活性ガスArを１：１の比で供給した
時の水蒸気分圧とエツチング速度との関係を示す
ものである。記号Ｂで示すのはイオン銃室１へ不
活性ガスArのみを供給した時の水蒸気分圧とエ
ツチング速度との関係を示すものである。
記号Ａの曲線では水蒸気分圧の増大に伴ない変
曲点を有し水蒸気分圧に適正値のあることが明ら
かとなつたが、図より明らかな通り、適正値に於
いては水蒸気分圧のない時に比較し、エツチング
速度は約４倍増することがわかる。また、第２図
記号Ｂの場合も、水蒸気を導入することにより水
晶基板のエツチング速度が速くなる。このように
水晶基板をイオンビームエツチングする場合、エ
ツチング室内への水蒸気の導入は、エツチング速
度の増大に効果のあることがわかる。
曲点を有し水蒸気分圧に適正値のあることが明ら
かとなつたが、図より明らかな通り、適正値に於
いては水蒸気分圧のない時に比較し、エツチング
速度は約４倍増することがわかる。また、第２図
記号Ｂの場合も、水蒸気を導入することにより水
晶基板のエツチング速度が速くなる。このように
水晶基板をイオンビームエツチングする場合、エ
ツチング室内への水蒸気の導入は、エツチング速
度の増大に効果のあることがわかる。
以上述べた通り水晶基板をイオンビームエツチ
ングするに際し、エツチング室へ水蒸気を一定分
圧導入することにより、スパツタエツチングの場
合、あるいはスパツタエツチングと反応性イオン
エツチングで同時にエツチングする場合共に、水
晶基板のエツチング速度が、大幅に増大（４倍
増）する。これは基板表面を活性化し、スパツタ
率、及び反応確率を増大するというエツチング機
構に依ると推定される。従来の限界となつていた
エツチング速度の増大化が極めて容易に出来、従
がつて水晶基板の重加工に際してもエツチング時
間の大幅な短縮が計れ、その効果は極めて大き
い。
ングするに際し、エツチング室へ水蒸気を一定分
圧導入することにより、スパツタエツチングの場
合、あるいはスパツタエツチングと反応性イオン
エツチングで同時にエツチングする場合共に、水
晶基板のエツチング速度が、大幅に増大（４倍
増）する。これは基板表面を活性化し、スパツタ
率、及び反応確率を増大するというエツチング機
構に依ると推定される。従来の限界となつていた
エツチング速度の増大化が極めて容易に出来、従
がつて水晶基板の重加工に際してもエツチング時
間の大幅な短縮が計れ、その効果は極めて大き
い。
第１図は本発明に用いるイオンビームエツチン
グ装置の構成を示す断面図である。第２図はエツ
チング室の水蒸気分圧とエツチング速度との関係
を示す線図である。 ２……エツチング室、６……水蒸気発生装置、
７……試料台、８……水晶基板。
グ装置の構成を示す断面図である。第２図はエツ
チング室の水蒸気分圧とエツチング速度との関係
を示す線図である。 ２……エツチング室、６……水蒸気発生装置、
７……試料台、８……水晶基板。
Claims (1)
- １ 水晶基板を不活性ガスイオン、あるいは不活
性ガスイオンと活性ガスイオンとの混合ガスイオ
ンによりイオンビームエツチングする方法におい
て、水晶基板の設置されたエツチング室に水蒸気
を導入しながら、前記エツチングを行なうことを
特徴とする水晶基板のエツチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12074380A JPS5747800A (en) | 1980-09-01 | 1980-09-01 | Etching method for crystal substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12074380A JPS5747800A (en) | 1980-09-01 | 1980-09-01 | Etching method for crystal substrate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5747800A JPS5747800A (en) | 1982-03-18 |
| JPS643840B2 true JPS643840B2 (ja) | 1989-01-23 |
Family
ID=14793879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12074380A Granted JPS5747800A (en) | 1980-09-01 | 1980-09-01 | Etching method for crystal substrate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5747800A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07116678B2 (ja) * | 1991-10-30 | 1995-12-13 | 株式会社小林製作所 | ツインワイヤ式抄紙機 |
| US5958799A (en) * | 1995-04-13 | 1999-09-28 | North Carolina State University | Method for water vapor enhanced charged-particle-beam machining |
| US5626716A (en) * | 1995-09-29 | 1997-05-06 | Lam Research Corporation | Plasma etching of semiconductors |
-
1980
- 1980-09-01 JP JP12074380A patent/JPS5747800A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5747800A (en) | 1982-03-18 |
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