特許 7191647 ドライエッチング方法およびドライエッチング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-09

(45)【発行日】2022-12-19

(54)【発明の名称】ドライエッチング方法およびドライエッチング装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3065 20060101AFI20221212BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20221212BHJP

【ＦＩ】

H01L21/302 101G

H01L21/68 N

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2018207708

(22)【出願日】2018-11-02

(65)【公開番号】P2020072243

(43)【公開日】2020-05-07

【審査請求日】2021-09-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000231464

【氏名又は名称】株式会社アルバック

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100134359

【弁理士】

【氏名又は名称】勝俣 智夫

(74)【代理人】

【識別番号】100192773

【弁理士】

【氏名又は名称】土屋 亮

(72)【発明者】

【氏名】村山 貴英

(72)【発明者】

【氏名】森川 泰宏

【審査官】鈴木 智之

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－３１１５０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１５４８６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１００７８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０９８０１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０２３９５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０４２７４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０２

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｈ０１Ｌ ２１／４６１

Ｈ０１Ｌ ２１／６７－２１／６８３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

最表層にパターニングされたレジストマスクを有する基板からなる被処理体のドライエッチング方法であって、
前記基板は可撓性部材からなり、
前記基板の最表層のうち、外縁部の一部あるいは全部に、前記レジストマスクに代えて中間体を配置し、
クランプを用い前記中間体の上方から前記基板を押さえることにより、該基板をドライエッチング装置のステージに固定し、
前記中間体は、前記レジストマスクよりも前記クランプに対して付着しにくく、
前記中間体は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリル、ポリイミドのうちいずれかの材料から成る、ことを特徴とするドライエッチング方法。

【請求項2】

前記レジストマスクと前記中間体とを離間して配置する、ことを特徴とする請求項１に記載のドライエッチング方法。

【請求項3】

前記レジストマスクに比べて厚さの大きな前記中間体を用いる、ことを特徴とする請求項１または２に記載のドライエッチング方法。

【請求項4】

前記中間体として、弾性率［ＧＰａ］が２～４の範囲内にある樹脂材料からなる弾性体を用いる、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のドライエッチング方法。

【請求項5】

前記中間体として、比誘電率が２～４の範囲内にある樹脂材料からなる誘電体を用いる、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のドライエッチング方法。

【請求項6】

前記クランプとして、比誘電率が７～１０の範囲内にある誘電体セラミックスを用いる、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のドライエッチング方法。

【請求項7】

最表層にパターニングされたレジストマスクを有する基板からなる被処理体のドライエッチング装置であって、
前記基板は可撓性部材からなり、
ドライエッチング処理する空間を備えたチャンバと、
前記チャンバ内に配置された、前記基板を載置するステージ、及び、前記レジストマスクの上方から前記基板を押さえ、該基板を前記ステージに固定するクランプと、
前記チャンバ内の空間へプロセスガスを導入するためのガス供給手段と、
前記チャンバ内の空間を減圧するためのガス排気手段と、を少なくとも備え、
前記基板の最表層のうち、外縁部の一部あるいは全部に、前記レジストマスクに代えて中間体を配置し、
前記中間体は、前記レジストマスクよりも前記クランプに対して付着しにくく、
前記中間体は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリル、ポリイミドのうちいずれかの材料から成り、
ドライエッチング処理を行う際には、前記クランプが前記中間体にのみ接触して前記基板を上方から押さえ、該基板を該中間体を介して前記ステージに固定する、ことを特徴とするドライエッチング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ドライエッチング方法およびドライエッチング装置に係る。より詳細には、ドライエッチング処理した後、被処理体をステージに固定するクランプが、被処理体と固着することを防止できる、ドライエッチング方法およびドライエッチング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ドライエッチング装置では、Ｓｉウェハやガラス、セラミックスなどの剛体からなる基板を固定する手段として、基板を載置するステージに対して基板の周辺部をクランプで押圧固定する構成が公知である。たとえば、このようなクランプにおいては、ウェハを押圧固定するための接触子が、点接触、線接触または面接触のいずれかによりウェハに接触する接触部を複数備え、この接触部がウェハ表面の外周近縁部を押圧する構成が採用されている（引用文献１）。引用文献１の場合は、この複数の接触部は環状の支持体に配置されており、複数の接触部がウェハの外周部を押さえる構成となっている。このため、非押圧部分の隙間からプラズマが回り込み、基板外周の非被覆部分や基板の側面がエッチングされて、レジスト膜が剥がれたり、剥がれた部位がパーティクルの原因になる等、改善する必要があった。

【0003】

引用文献１の課題に対して、クランプが基板の外周部及び側面を全周にわたって覆う環状の構造を有し、クランプにおける基板と接する接触面側に、レジスト材料の付着を抑制する無機膜からなる付着防止層を有するドライエッチング装置が提案されている（引用文献２）。この構成によれば、クランプと基板との間に非押圧部分が存在しないので、非押圧部分の隙間におけるプラズマの回り込みが防止できる。しかしながら、引用文献２のドライエッチング装置における付着防止層は、クランプにおける基板と接する接触面側に固定して配置されており、エッチング処理の回数が増えるにつれて、付着防止層の付着能力が変動し、当初の付着能力が不安定となる虞があった。また、付着防止層が容易に交換できない構成となっており、メンテナンス性の観点からも改善が求められる。

【0004】

引用文献１および引用文献２に記載された発明は、Ｓｉウェハなどの剛体からなる基板を、エッチング処理する対象（処理体）としている。近年、このような剛体からなる基板の他に、樹脂に代表される可撓性部材からなる基板、いわゆるフレキシブル基板の上に設けられた被膜などをエッチングすることが可能な、ドライエッチング方法およびドライエッチング装置が求められている。

【0005】

図５Ａと図５Ｂは何れも、可撓性部材からなる基板Ｂの上に被膜ＭとレジストＰを順に重ねて設け、レジストＰをパターニングした状態を示す被処理体Ｓの模式的な断面図である。図５Ａは理想的な場合を示しており、基板Ｂが歪まず平板形状を維持し、基板Ｂ上に積層された被膜ＭとレジストＰも平坦性が保たれ、被処理体Ｓ１（Ｓ）も平坦な状態にある。これに対して、現実的には図５Ｂに示すように、可撓性部材からなる基板Ｂには反りや撓みが発生するため、基板Ｂ上に設けられた被膜ＭやレジストＰにも反りや撓みが伝搬し、被処理体Ｓ２（Ｓ）の平坦性は損なわれた状態にある。

【0006】

図５Ｃと図５Ｄは何れも、図５Ｂに示す被処理体Ｓ２（Ｓ）を、エッチング処理時のステージ上に配置した場合を示している。図５ＣはステージＳＴが静電チャックステージ（ＥＳＣ：Electro chuck stage）の場合であり、図５ＤはステージＳＴがメカチャックステージ（ＭＣ：Mecha chuck stage）の場合である。図５Ｄにおいて、符号ＣＬはクランプ（Clamp）であり、レジストＰの表面に接して被処理体Ｓ２（Ｓ）をステージに対して押圧する手段である。

【0007】

図５Ｃと図５Ｄに示すように、ステージの種類に依らず、ステージ表面（基板を載置する面）から基板の裏面が局所的に浮いた状態となり、ひいては被処理体Ｓ２の処理面をなす被膜ＭやレジストＰも平坦性が保たれない。ゆえに、被処理体Ｓ２の処理面に対するエッチング処理が、当該処理面内において不均一となる問題が生じやすい。

【0008】

上述した問題を解決する手法の一つとして、ガラスキャリアＧと静電チャックステージＥＳＣを用いる方法（図６Ａ～図６Ｃ）が検討されている。図６Ａ～図６Ｃにおいて、図５Ａの被処理体Ｓ１（Ｓ）に相当する部位が、符号Ｓ５１（Ｓ）である。
図６Ａは、被処理体Ｓ５１がガラスキャリアＧに載置された構造体ＰＢＸ１を表す断面図である。被処理体Ｓ５１は、たとえば接着部ＢＴ（Bonding Tape）によりガラスキャリアＧに固定される。ガラスキャリアＧにおいて、静電チャックステージＥＳＣと接する側には、たとえばメタル膜ＲＭが配され、構造体ＰＢＸ１を構成している。
図６Ｂと図６Ｃは各々、静電チャックＥＳＣに載置する前の構造体ＰＢＸ２と後の構造体ＰＢＸ３である。このように、ガラスキャリアＧと静電チャックＥＳＣとを用いることにより、図５Ｂの問題（被処理体Ｓ２（Ｓ）の平坦性が損なわれる問題）は解消される。

【0009】

これに対して、ガラスキャリアＧとメカチャックステージＭＣを用いる方法（図７Ａ～図７Ｅ）においては、図５Ｂの問題は解消されるが、別の問題が発生する。
メカチャックステージＭＣの場合は、クランプＣＬを用いて構造体ＰＢＹ３をメカチャックステージＭＣ（ＳＴ）に押圧する点が、前述した静電チャックステージＥＳＣの場合と異なる(図７Ｃ）。図７Ｃの下向き方向の矢印は、押圧方向を表す。押圧した際のクランプＣＬは、レジストＰに接触した状態となり、この状態で構造体ＰＢＹ４に対してエッチング処理が行われる（図７Ｄ）。エッチング処理した後、構造体ＰＢＹ５からクランプＣＬを離脱させるために上昇した際に、クランプＣＬに構造体ＰＢＹ５のレジストＰが接着し、クランプＣＬに構造体ＰＢＹ５が張り付いてしまう（図７Ｅ）、という問題が生じる虞があった。

【0010】

クランプＣＬに構造体ＰＢＹ５が張り付くと、構造体ＰＢＹ５に対して次工程（たとえば成膜処理など）を行うことができない。したがって、ガラスキャリアＧとメカチャックステージＭＣを用いる方法において、クランプＣＬに構造体ＰＢＹ５が張り付くという問題を解消できる手法の開発が期待されていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【文献】特開２００２－２９９４２２号公報

【文献】特開２０１４－１５４８６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、最表面がレジストからなる構造体をメカチャックステージに載置し、クランプを用いて構造体をメカチャックステージに押圧した状態でエッチング処理した後、構造体ＰＢＹ５がクランプに付着することを防止できる、ドライエッチング方法およびドライエッチング装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明の請求項１に記載のドライエッチング方法は、最表層にパターニングされたレジストマスクを有する基板からなる被処理体のドライエッチング方法であって、
前記基板は可撓性部材からなり、
前記基板の最表層のうち、外縁部（域）の一部あるいは全部に、前記レジストマスクに代えて中間体（クッション材）を配置し、クランプを用い前記中間体の上方から前記基板を押さえることにより、該基板をドライエッチング装置のステージに固定し、
前記中間体は、前記レジストマスクよりも前記クランプに対して付着しにくく、
前記中間体は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリル、ポリイミドのうちいずれかの材料から成る、ことを特徴とする。
本発明の請求項２に記載のドライエッチング方法は、請求項１において、前記レジストマスクと前記中間体とを離間して配置する、ことを特徴とする。
本発明の請求項３に記載のドライエッチング方法は、請求項１または２において、前記レジストマスクに比べて厚さの大きな前記中間体を用いる、ことを特徴とする。
本発明の請求項４に記載のドライエッチング方法は、請求項１乃至３のいずれか一項において、前記中間体として、弾性率［ＧＰａ］が２～４の範囲内にある樹脂材料からなる弾性体を用いる、ことを特徴とする。
本発明の請求項５に記載のドライエッチング方法は、請求項１乃至３のいずれか一項において、前記中間体として、比誘電率が２～４の範囲内にある樹脂材料からなる誘電体を用いる、を用いる、ことを特徴とする。
本発明の請求項６に記載のドライエッチング方法は、請求項１乃至３のいずれか一項において、前記クランプとして、比誘電率が７～１０の範囲内にある誘電体セラミックスを用いる、ことを特徴とする。

【0014】

本発明の請求項７に記載のドライエッチング装置は、最表層にパターニングされたレジストマスクを有する基板からなる被処理体のドライエッチング装置であって、前記基板は可撓性部材からなり、ドライエッチング処理する空間を備えたチャンバと、前記チャンバ内に配置された、前記基板を載置するステージ、及び、前記レジストマスクの上方から前記基板を押さえ、該基板を前記ステージに固定するクランプと、前記チャンバ内の空間へプロセスガスを導入するためのガス供給手段と、前記チャンバ内の空間を減圧するためのガス排気手段と、を少なくとも備え、
前記基板の最表層のうち、外縁部の一部あるいは全部に、前記レジストマスクに代えて中間体（クッション材）を配置し、
前記中間体は、前記レジストマスクよりも前記クランプに対して付着しにくく、
前記中間体は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリル、ポリイミドのうちいずれかの材料から成り、
ドライエッチング処理を行う際には、前記クランプが前記中間体にのみ接触して前記基板を上方から押さえ、該基板を該中間体を介して前記ステージに固定する、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本発明のドライエッチング方法は、最表層に（パターニングされたレジスト）レジストマスクを有する基板からなる被処理体をドライエッチングする際に、前記基板の最表層のうち、外縁部（域）の一部あるいは全部に、前記レジストマスクに代えて中間体（クッション材）を配置する。クランプはレジストマスクに接触せず、中間体（クッション材）にのみ接触し、クランプを用いて基板をメカチャックステージに押圧した状態でエッチング処理する。中間体（クッション材）として、クランプと付着しにくい部材を用いることにより、エッチング処理した後、基板とクランプとの付着を防止できる、ドライエッチング方法が得られる。

【0016】

本発明のドライエッチング装置は、前述したドライエッチング方法を実施するため、
（ドライエッチング処理を行う際には、）被処理体である基板の最表層のうち、外縁部の一部あるいは全部に配置された、前記レジストマスクに代えて中間体（クッション材）にのみ接触して前記基板を上方から押さえ、該基板を該中間体を介して前記ステージに固定する。これにより、レジストマスクとステージとの接触が回避できる。本発明は、エッチング処理した後、基板とクランプとの付着を防止できる、ドライエッチング装置の提供に寄与する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明に係るドライエッチング装置の一例を示す概略構成図。

【図2A】図１のドライエッチング装置における要部を示す概略構成図。

【図2B】図２Ａの領域αを拡大して示す概略構成図。

【図3A】本発明に係るドライエッチング方法を示す模式断面図。

【図3B】図３Ａの次工程を示す模式断面図。

【図3C】図３Ｂの次工程を示す模式断面図。

【図3D】図３Ｃの次工程を示す模式断面図。

【図3E】図３Ｄの次工程を示す模式断面図。

【図3F】図３Ｅの次工程を示す模式断面図。

【図3G】図３Ｆの次工程を示す模式断面図。

【図4A】本発明に係るドライエッチング方法を適用した事例を示す模式断面図。

【図4B】図４Ａの次工程を示す模式断面図。

【図4C】図４Ｂの次工程を示す模式断面図。

【図4D】図４Ｃの次工程を示す模式断面図。

【図4E】図４Ｄの次工程を示す模式断面図。

【図4F】図４Ｅの次工程を示す模式断面図。

【図4G】図４Ｆの次工程を示す模式断面図。

【図4H】図４Ｇの次工程を示す模式断面図。

【図4I】図４Ｈの次工程を示す模式断面図。

【図4J】図４Ｉの次工程を示す模式断面図。

【図5A】可撓性基板上の被膜を加工する場合（理想）を示す模式断面図。

【図5B】可撓性基板上の被膜を加工する場合（実際）を示す模式断面図。

【図5C】図５Ｂの構造体を静電チャックステージに載置した状態を示す模式断面図。

【図5D】図５Ｂの構造体をメカチャックステージに載置した状態を示す模式断面図。

【図6A】ガラスキャリアと静電チャックステージを用いる方法を示す模式断面図。

【図6B】図６Ａの次工程を示す模式断面図。

【図6C】図６Ｂの次工程を示す模式断面図。

【図7A】ガラスキャリアとメカチャックステージを用いる方法を示す模式断面図。

【図7B】図７Ａの次工程を示す模式断面図。

【図7C】図７Ｂの次工程を示す模式断面図。

【図7D】図７Ｃの次工程を示す模式断面図。

【図7E】図７Ｄの次工程を示す模式断面図。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

【0019】

図１は本発明の実施形態において用いられるドライエッチング装置の一例を示す概略構成図である。図示するドライエッチング装置１１は、ＮＬＤ（磁気中性線放電：magnetic Neutral Loop Discharge）型のプラズマエッチング装置として構成されている。以下、その構成について説明する。

【0020】

ドライエッチング装置１１は、真空槽２１を備え、その内部にプラズマ形成空間２１ａを形成される。真空槽２１にはターボ分子ポンプ等の排気手段Ｐが接続され、真空槽２１の内部が所定の減圧雰囲気となるように機能する。

【0021】

プラズマ形成空間２１ａの周囲は、真空槽２１の一部を構成する筒状壁２２によって区画されている。筒状壁２２は石英等の透明絶縁材料で構成されている。筒状壁２２の外周側には、第１高周波電源ＲＦ１に接続されたプラズマ発生用の高周波コイル（アンテナ）２３と、この高周波コイル２３の外周側に配置された三つの磁気コイル２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃからなる磁気コイル群２４がそれぞれ配置されている。

【0022】

磁気コイル２４Ａと磁気コイル２４Ｃにはそれぞれ同一方向に電流が供給され、磁気コイル２４Ｂには他の磁気コイル２４Ａ，２４Ｃと逆方向に電流が供給される。これにより、プラズマ形成空間２１ａにおいて、磁場ゼロとなる磁気中性線２５が環状に連続して形成される。そして、高周波コイル２３により磁気中性線２５に沿って誘導電場（高周波電場）が形成されることで、放電プラズマが発生される。
特に、ＮＬＤ方式のプラズマ処理装置においては、磁気コイル２４Ａ～２４Ｃに流す電流の大きさによって、磁気中性線２５の形成位置および大きさを調整することができる。

【0023】

プラズマ形成空間２１ａの上部には、天板２８が設置されている。天板２８は、ステージ２６の対向電極として構成されており、コンデンサ２９を介して第３高周波電源ＲＦ３に接続されている。また、天板２８の近傍には、真空槽２１の内部にプロセスガス（エッチングガス）を導入するためのガス導入部材３０が設置されている。

【0024】

一方、真空チャンバの内部には、被処理をなす基板Ｓを支持するステージ２６が設置されている。本実施形態では、基板Ｓとしてシリコン基板が用いられている。ステージ２６は導電体で構成されており、コンデンサ２７を介して第２高周波電源ＲＦ２に接続されている。第２高周波電源ＲＦ２は、電圧を多段階に調整できる可変電源で構成されている。

【0025】

図２Ａは図１のドライエッチング装置における要部を示す概略構成図であり、図２Ｂは図２Ａの領域αを拡大して示す概略構成図である。
図２Ａに示すように、ステージ２６の上方には、基板Ｗの周縁をステージ２６の上面に押圧するメカニカルクランプ３６が設置されている。なお、ステージ２６には、基板Ｗを所定温度に加熱するためのヒータ等の加熱源が内蔵されていてもよい。

【0026】

図２Ｂに示すように、基板Ｓ［図２Ｂでは、ＰＢＺ５（ＰＢ）と表示］の最表層のうち、外縁部（域）の一部あるいは全部に、前記レジストマスク（レジスト）Ｐに代えて中間体（クッション材）ＣＳを配置し、クランプＣＬを用いて中間体ＣＳの上方から前記基板を押さえることにより、該基板をドライエッチング装置のステージＳＴに固定する。すなわち、本発明のドライエッチング装置では、クランプＣＬは中間体Ｃにのみ接触し、レジストＰに接することがない。これにより、エッチング処理した後、クランプＣＬがレジストＰと付着する問題が解消される。

【0027】

本発明のドライエッチング装置では、中間体Ｃはエッチング処理される基板ＰＢＺ５（ＰＢ）側に配置されているので、処理される基板が交換されるごとに、クランプＣＬは新しい中間体Ｃと接触することになる。本発明では、中間体ＣがクランプＣＬ側に配置されていない。これにより、中間体ＣがクランプＣＬ側に配置された場合の問題、処理する基板の増加に伴って中間体Ｃの表面が目減りし、基板との接触状態が不安定となる等の不具合の発生が回避できる。

【0028】

本発明では、中間体Ｃが処理される基板側に存在するので、エッチング処理条件やクランプＣＬの材料などに応じて、中間体ＣＳの諸条件を柔軟に変更することが可能である。
中間体ＣＳの材料としては、たとえば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリル（Acryl）、ポリイミド(Polyimide)などが挙げられる。中でも、ポリイミドが、耐熱性の高さ（ガラス転移点＞３００℃）から、プラズマエッチング処理の基板温度想定領域（約－２０℃～１５０℃)において機械的特性保持が期待できる材料として優れており好適である。

【0029】

中間体ＣＳとしては、たとえば、弾性率（Modulus of elasticity）［ＧＰａ］が２～４の範囲内にある樹脂材料からなる弾性体が好ましい。弾性率が２［ＧＰａ］より低い場合には、基板Ｂの想定材料であるポリイミドの弾性率との差が大きく、クッション材自体の歪みが大きくなり、基板固定が不安定となり芳しくない。弾性率が４［ＧＰａ］より高い場合には、基板Ｂ自体の歪みが大きくなり、基板固定が不安定となり芳しくない。

【0030】

また、中間体ＣＳとしては、たとえば、比誘電率（Dielectric constant）が２～４の範囲内にある樹脂材料からなる誘電体が好ましい。比誘電率が２より低い場合には、可能性としては低いが、中間体ＣＳと基板Ｂの接触部において異常放電の原因となり芳しくない。比誘電率が４より高い場合には、基板バイアス高周波（図１のＲＦ２）を印加した際に、基板Ｂよりも中間体ＣＳにバイアス高周波が比較的強く作用し、クッション材近傍での基板焼け等の異常の発生を誘起する原因となり芳しくない。

【0031】

さらに、中間体ＣＳとしては、たとえば、ガラス転移点（Glass transition point）が２００℃以上の樹脂材料が好ましい。ガラス転移点が２００℃より低い場合には、プラズマエッチング中のクッション材の温度が２００℃を超えるとクッション材の機械的特性保持が期待できなくなり、基板固定が不安定となり芳しくない。ガラス転移点が２００℃より高い場合には、特に注意を要しない。

【0032】

中間体ＣＳの高さ（厚さ）は、レジストＰの高さ（厚さ）に比べて大きいことが好ましい。これにより、クランプＣＬがレジストＰと接触する状態を確実に回避することができる。中間体ＣＳの高さ（厚さ）としては、たとえば、０．５～１ｍｍが好ましい。高さが０．５ｍｍより低い場合には、中間体ＣＳを基板Ｂ上に設置する際（たとえば、作業者により保持される際）に、外力により容易に歪む可能性を生じることとなり芳しくない。高さが１ｍｍより高い場合には、中間体ＣＳによる基板端部のプラズマシース歪みがより大きくなることで、基板端部における基板への入射イオン軌道が偏向され、基板全体におけるプラズマエッチング分布に影響を与えることとなり芳しくない。

【0033】

前記クランプとしては、たとえば、比誘電率（Dielectric constant）が７～１０の範囲内にある誘電体セラミックスが好ましい。比誘電率が７より低い場合には、クランプ材質面において、ポアを多量に含む可能性があり、プラズマエッチングによるクランプのプラズマ対向面の消耗が早まることとなり芳しくない。比誘電率が１０より高い場合には、基板バイアス高周波（図１のＲＦ２）がクランプ側に透過しやすくなり、その分の基板バイアス作用の損失を招くことで、プラズマエッチング特性が不安定となり芳しくない。ただし、クランプリングへの高周波の透過を機構的に抑制可能な場合は、比誘電率が１０より高い誘電体セラミックスを用いてもよい。

【0034】

以下では、上述したドライエッチング装置の作用と併せて、図３Ａ～図３Ｇを参照し、本発明に係るドライエッチング方法について説明する。本発明に係るドライエッチング方法は、ガラスキャリアＧとメカチャックステージＳＴ（ＭＣ）を用いる方法である。
図３Ａは、ドライエッチングする被処理体Ｓ５２（Ｓ）を含む構造体ＰＢＺ１（ＰＢ）の模式断面図を表している。被処理体Ｓ５２（Ｓ）は、最表層にレジストマスク（パターニングされたレジスト）Ｐを有する。

【0035】

図３Ａにおいて、図５Ａの被処理体Ｓ１（Ｓ）に相当する部位が、符号Ｓ５２（Ｓ）である。構造体ＰＢＺ１（ＰＢ）は、被処理体Ｓ５２がガラスキャリアＧに載置されたものである。被処理体Ｓ５２は、たとえば接着部ＢＴ（Bonding Tape）によりガラスキャリアＧに固定される。本発明においては、メカチャックステージＳＴ（ＭＣ）を用いるので、ガラスキャリアＧがメカチャックステージと接する側（後段の図３Ｄ～図３Ｇ参照）には、メタル膜ＲＭが不要である。

【0036】

また、構造体ＰＢＺ１（ＰＢ）においては、被処理体Ｓ５２が可撓性部材からなる基板Ｂの上に被膜ＭとレジストＰを順に重ねて設け、レジストＰをパターニングした状態であっても、被処理体Ｓ５２はガラスキャリアＧに載置されているので、図５Ｂに示す問題は回避することができる。

【0037】

図３Ｂは、図３Ａの次工程を示す模式断面図である。本工程では、構造体ＰＢＺ２（ＰＢ）を構成する基板Ｂの最表層、すなわち、被処理体Ｓ５２（Ｓ）の最表層のうち、外縁部（域）の一部あるいは全部に、レジストマスク（パターニングされたレジスト）Ｐに代えて、中間体を配置する様子を表している。

【0038】

中間体としてシート体を用いる場合は、たとえば、片面（下面）に接着部を備えた、ポリイミド（Polyimide）からなる可撓性基板を、被処理体Ｓ５２（Ｓ）の最表層のうち、外縁部（域）の一部あるいは全部を覆うように、シート体を所望の形状に成形した後、被処理体Ｓ５２（Ｓ）の最表層に貼付する。

【0039】

図３Ｃは、図３Ｂの次工程を示す模式断面図であり、構造体ＰＢＺ３（ＰＢ）を構成する被処理体Ｓ５２（Ｓ）の最表層のうち、外縁部（域）の一部あるいは全部を覆うように、シート体（中間体ＣＳ）を貼付した状態を表している。図３Ｃにおいては、レジストＰと中間体ＣＳが同レベルの高さ（厚さ）に描かれているが、実際にはレジストＰに比べて中間体ＣＳの高さ（厚さ）が大きくなるように設定される。

【0040】

図３Ｄは、図３Ｃの次工程を示す模式断面図であり、構造体ＰＢＺ４（ＰＢ）の下方にメカチャックステージＳＴが、構造体ＰＢＺ４（ＰＢ）の上方にクランプＣＬが、おのおの配置される様子を表している。クランプＣＬの先端部下面は、下降した際に、構造体ＰＢＺ４（ＰＢ）を構成する被処理体Ｓ５２（Ｓ）の最表層のうち、外縁部（域）の一部あるいは全部を覆うように配置された中間体ＣＳに当接する位置にある。

【0041】

図３Ｅは、図３Ｄの次工程を示す模式断面図であり、クランプＣＬを用い、構造体ＰＢＺ５（ＰＢ）をメカチャックステージＳＴ上に押圧して、固定した状態を表している。その際、構造体ＰＢＺ５（ＰＢ）を構成する被処理体Ｓ５２（Ｓ）の最表層のうち、外縁部（域）の一部あるいは全部を覆うように配置された中間体ＣＳにのみ、クランプＣＬの先端部下面を当接し、クランプＣＬはレジストＰと接していない。図２Ａおよび図２Ｂにおける領域αは、前述した図３Ｅに示した領域αに相当する。

【0042】

図３Ｆは、図３Ｅの次工程を示す模式断面図であり、構造体ＰＢＺ６（ＰＢ）に対してドライエッチング処理を行い、レジストＰのパターンに基づき、被膜Ｍに凹部を形成する様子を表している。図３Ｆにおいて、点線矢印は、ドライエッチングによるプラズマの進行方向であり、構造体ＰＢＺ６（ＰＢ）を構成する被処理体Ｓ５２（Ｓ）の最表層は、このプラズマに曝されることにより、エッチング処理が行われる。その際に、中間体ＣＳはクランプＣＬの先端部下面と被膜Ｍとの間に位置するので、中間体ＣＳの上面はクランプＣＬの先端部によってプラズマから遮蔽された状態にある。

【0043】

図３Ｇは、図３Ｆの次工程を示す模式断面図であり、エッチング処理が終了した構造体ＰＢＺ７（ＰＢ）から、クランプＣＬが上昇し離れていく様子を表している。図３Ｇにおいて、クランプＣＬの横に示した上向きの矢印は、クランプＣＬの移動方向（上昇する方向）である。クランプＣＬの先端部下面は中間体ＣＳにのみ接しているため、従来の問題［クランプＣＬにレジストＰ（構造体ＰＢ）が張り付くという問題］が解消される。
したがって、本発明よれば、エッチング処理した後、構造体ＰＢがクランプに付着することを防止できる、ドライエッチング方法およびドライエッチング装置が得られる。

【0044】

以下では、図４Ａ～図４Ｊを参照し、上述したドライエッチング方法を適用した一例について説明する。本例では、たとえば、ポリイミドシート上にＮｂ配線を形成する。
（１）ガラスキャリアＧ（図４Ａ）と、下面に接着部ＢＴ（Bonding Tape）を設けた可撓性部材からなる基板Ｂ（図４Ｂ）とを用意する。基板Ｂとしては、たとえば、ポリイミドシートが好適に用いられるが、これに限定されるものではない。

【0045】

（２）ガラスキャリアＧの上面に対して、接着部ＢＴが接するように、ガラスキャリアＧに基板Ｂを重ね合わせる（図４Ｃ）。

【0046】

（３）基板Ｂの上面に対して、クリーニング処理（ＣＬ）を施す（図４Ｄ）。クリーニング処理としては、たとえば、イオンガンを用いたプリエッチング処理や、アニール処理が用いられる。

【0047】

（４）クリーニング処理を施した基板Ｂの上面に、被膜Ｍを形成する（図４Ｅ）。被膜Ｍの形成には、蒸着法やスパッタ法が好適に用いられる。本例では、被膜ＭとしてＮｂ膜を用いる。

【0048】

（５）被膜ＭにレジストＰを塗布し、リソグラフィ法により所定のパターニング処理を行う。さらに、図３Ｃを用いて説明した手法により、被膜Ｍの表面のうち、外縁部（域）の一部あるいは全部を覆うように、シート体（中間体ＣＳ）を貼付する（図４Ｆ）。これにより、被処理体Ｓ５１（Ｓ）の最表層のうち、外縁部（域）の一部あるいは全部を覆うように、中間体ＣＳが貼付された、構造体ＰＢＺ４（ＰＢ）が得られる。

【0049】

（６）図３Ｆを用いて説明した手法により、被膜Ｍに対してドライエッチングを行うことにより、所望のパターニングが施された被膜Ｍを備えた、構造体ＰＢＺ７（ＰＢ）が得られる（図４Ｇ）。

【0050】

（７）被膜Ｍの表面から中間体ＣＳおよびレジストＰを除去する（図４Ｈ）。これにより、構造体ＰＢＺ８（ＰＢ）が得られる。この除去には、ウェットエッチングまたはドライエッチングが用いられる。この除去は、中間体ＣＳとレジストＰを個別に行っても良いし、中間体ＣＳとレジストＰを同時に行っても構わない。後者の方が工程を削減できるので好ましい。

【0051】

（８）構造体ＰＢＺ８（ＰＢ）からガラスキャリアＧを除去する（図４Ｉ）。これにより、構造体ＰＢＺ９（ＰＢ）が得られる。この除去（Debonding）には、たとえば、紫外線照射（ＵＶ）剥離や熱剥離法が用いられる。

【0052】

（９）基板Ｂの裏面から接着部ＢＴを除去する（図４Ｊ）。これにより、構造体ＰＢＺ１０（ＰＢ）が得られる。この構造体ＰＢＺ１０（ＰＢ）が、目的とする、ポリイミドシートＢ上にＮｂ配線Ｍが形成された積層体Ｓ５１Ｘ（ＳＸ）となる。

【0053】

上述した工程（１）～（９）により、本発明に係るドライエッチング法は、ポリイミドシート上にＮｂ配線を形成する用途に有効であることを詳述した。
以上、本発明の実施形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることはなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。

【0054】

上記の実施形態では、可撓性基板がポリイミドシートの例について説明したが、本発明のドライエッチング法はポリイミドシートに限定されるものではなく、他の可撓性基板であっても構わない。他の可撓性基板としては、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）や、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリル（Acryl）などが挙げられる。
また、被膜ＭがＮｂ膜の例について説明したが、本発明のドライエッチング法はＮｂ膜に限定されるものではなく、他の被膜であっても構わない。他の被膜としては、たとえば、Ｍｇや、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｉｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｔ、Ａｕなどが挙げられる。

【産業上の利用可能性】

【0055】

本発明は、ドライエッチング方法およびドライエッチング装置に広く適用可能である。このようなドライエッチング方法およびドライエッチング装置は、可撓性基板上に金属配線が形成された積層体を形成する際に、特に好適に用いられる。

【符号の説明】

【0056】

α 領域、Ｂ 基板、ＢＴ 接着部、ＣＬ クランプ、ＣＳ 中間体（シート体、クッション材）、Ｇ ガラスキャリア、Ｍ 被膜、Ｐ レジストマスク（パターニングされたレジスト）、ＰＢ（ＰＢＺ１、ＰＢＺ２、ＰＢＺ３、ＰＢＺ４、ＰＢＺ５、ＰＢＺ６、ＰＢＺ７） 構造体、ＲＭ メタル膜、Ｓ（Ｓ１、Ｓ５２） 被処理体、ＳＴ（ＭＣ） メカチャックステージ。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】

【図3F】

【図3G】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】

【図4F】

【図4G】

【図4H】

【図4I】

【図4J】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図7E】