JP2008088017A - Method for etching glass substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガラス基板の表面に凹部または貫通孔を形成する工程に用いて好適なガラス基板のエッチング方法に関する。 The present invention relates to a glass substrate etching method suitable for use in a step of forming a recess or a through hole on the surface of a glass substrate.
近年、半導体製造分野において広く実施されている薄膜製造技術、フォトリソグラフィ技術および微細加工技術を応用したMEMS(Micro-Electro-Mechanical System)と呼ばれるマイクロ構造体の開発が進められている。これらのマイクロ構造体としては、圧電素子を用いたポンプ装置やジャイロ装置、SAW(弾性表面波)素子を用いたフィルタ装置などが提案されており、例えば携帯型電子機器に搭載されるような小型、軽量化が求められる各種デバイス部品に応用が進められている。 In recent years, development of a microstructure called MEMS (Micro-Electro-Mechanical System) to which thin film manufacturing technology, photolithography technology, and microfabrication technology, which are widely practiced in the field of semiconductor manufacturing, has been advanced. As these microstructures, a pump device using a piezoelectric element, a gyro device, a filter device using a SAW (surface acoustic wave) element, and the like have been proposed. Applications are being made to various device parts that are required to be lighter.
MEMS部品は、半導体その他の電気・電子部品と同様に、配線基板上に実装されて使用される。従って、MEMS部品には、外部ストレスや熱ストレス等から内部の機能素子を有効に保護することができる筺体構造が不可欠である。そこで、MEMS部品の筺体に、石英や硼珪酸ガラス等のガラス材料が用いられるようになっている。例えば、下記特許文献1には、筺体部にガラス基板を用いた多層基板型マイクロポンプの製造方法が開示されている。
A MEMS component is used by being mounted on a wiring board in the same manner as a semiconductor or other electric / electronic component. Therefore, a casing structure that can effectively protect internal functional elements from external stress, thermal stress, and the like is indispensable for MEMS parts. Therefore, a glass material such as quartz or borosilicate glass is used for the casing of the MEMS component. For example,
一方、MEMS部品の筺体部には、内部の機能素子と外部の配線基板との間を電気的に接続するために外部端子を設ける必要がある。この外部端子は、筺体部を構成するガラス基板に貫通孔を形成し、この貫通孔の内壁面または内部に導電材料を形成あるいは充填することによって構成することができる。例えば、下記特許文献2には、ガラス基板にサンドブラストにより貫通孔を形成し、この貫通孔の内壁面にめっき配線または導電性物質を充填して多層配線基板を形成する技術が開示されている。
On the other hand, it is necessary to provide an external terminal in the housing part of the MEMS component in order to electrically connect the internal functional element and the external wiring board. This external terminal can be formed by forming a through hole in a glass substrate that constitutes the casing and forming or filling a conductive material on the inner wall surface or inside of the through hole. For example,
サンドブラスト法は、図6A,Bに示すように、ガラス基板8の表面にマスク9を形成し、マスク9の開口領域に臨むガラス基板8の表面をブラスト処理して貫通孔10を形成する加工技術であり、加工スピードが速いというメリットがある。
In the sand blasting method, as shown in FIGS. 6A and 6B, a
しかし、孔の直径が100μm以上と非常に大きいことと、貫通した孔の底部側でチッピングと呼ばれる逆テーパの形状を引き起こすこと、また多数の孔を同時に加工できない等のデメリットがある。図7に示すように、チッピング10pは、貫通孔10の底部の周縁にできる異常加工痕であり、貫通孔の外周側に向かう逆テーパ状に形成されるため、その後の貫通孔の導体化処理(めっき、充填)に重大な障害を引き起こす。
However, there are disadvantages in that the diameter of the hole is as large as 100 μm or more, a reverse taper shape called chipping is caused on the bottom side of the penetrating hole, and a large number of holes cannot be processed simultaneously. As shown in FIG. 7, the chipping 10p is an abnormally processed mark formed at the periphery of the bottom of the through
一方、ガラス基板に凹部または貫通孔を形成する他の技術として、ドライエッチング法がある。この方法は、ガラス基板に対し、その表面に形成したマスクを介してプラズマエッチングを施すことで、マスクの開口形状に対応した凹部あるいは貫通孔を形成するようにしたものである。例えば下記特許文献3には、ガラス基板に対して、その表面に形成したアルミニウムからなるメタルマスクを介してSF6ガスと酸素ガスの混合ガスのプラズマエッチングを施すことによって、凹部あるいは貫通孔を形成する方法が開示されている。
On the other hand, there is a dry etching method as another technique for forming a recess or a through hole in a glass substrate. In this method, a glass substrate is subjected to plasma etching through a mask formed on the surface thereof to form a recess or a through hole corresponding to the opening shape of the mask. For example, in
ガラス基板として現在広く利用されている硼珪酸ガラスのドライエッチングは、石英ガラスよりもエッチングが困難である。理由は、硼珪酸ガラスの成分に石英ガラスにはないNa(ナトリウム)やB(ホウ素)、K(カリウム)、Al(アルミニウム)等が含まれているため、これらの成分がエッチングガスと反応し、これによりエッチング速度が低下し、エッチング加工面が荒れ易くなる。このため、SF6などの反応性の高いエッチングガスや、Ar(アルゴン)やXe(キセノン)等の希ガスを添加して物理スパッタ的にエッチングする方法が採用されている。 Dry etching of borosilicate glass currently widely used as a glass substrate is more difficult to etch than quartz glass. The reason is that the components of borosilicate glass include Na (sodium), B (boron), K (potassium), Al (aluminum), etc., which are not found in quartz glass, so these components react with the etching gas. As a result, the etching rate is lowered, and the etched surface is easily roughened. For this reason, a method of performing physical sputter etching by adding a highly reactive etching gas such as SF 6 or a rare gas such as Ar (argon) or Xe (xenon) is employed.
一方、SF6をメインガスとしてエッチングする場合や物理スパッタをメインにエッチングする場合、マスクの加工量も大きくなるため、エッチング時の対マスク選択比が低くなるという問題がある。このため、硼珪酸ガラスの深掘り加工にはマスクの形成厚を大きくする必要があり、また、エッチング選択性の高いエッチングガスを用いる必要があった。 On the other hand, when etching is performed with SF 6 as the main gas or when physical sputtering is mainly performed, the amount of mask processing increases, and there is a problem that the selectivity with respect to the mask during etching is lowered. For this reason, it is necessary to increase the formation thickness of the mask for deep digging of borosilicate glass, and it is necessary to use an etching gas with high etching selectivity.
そこで、下記非特許文献1には、マスクにシリコン基板を用い、エッチングガスにCF系ガスを用いたガラス基板のエッチング方法が開示されている。以下、図8を参照して、この従来のシリコンマスクを用いたガラス基板のエッチング方法について説明する。
Therefore,
(図8A)所定厚のシリコン基板1の表面と裏面にそれぞれシリコン酸化膜2A,2Bを形成し、表面側のシリコン酸化膜2A上にアルミニウム膜3を成膜する。そして、シリコン基板1の表面にシリコン酸化膜2Aとアルミニウム膜3の積層膜からなるマスクパターンをフォトリソグラフィ技術によって形成した後、このマスクパターンをマスクとするドライエッチングを施して、シリコン基板1の表面にマスク開口部形状に対応する凹部4を形成する。
(FIG. 8A)
(図8B)次に、シリコン基板1の表面からマスクパターンを除去した後、シリコン基板1の酸化処理を行って、凹部4を含むシリコン基板1の表面にシリコン酸化膜5を形成する。また、シリコン基板1の裏面側のシリコン酸化膜2Bを除去する。
(図8C)次に、シリコン基板1をエッチバックして200μm程度に薄厚化し、凹部4を被覆するシリコン酸化膜5をシリコン基板1の裏面側に露出させる。エッチバック処理は、TMAH(水酸化テトラメチルアンモニウム)溶液を用いたウェットエッチングで行う。
(FIG. 8B) Next, after removing the mask pattern from the surface of the
(FIG. 8C) Next, the
(図8D)次に、薄厚化したシリコン基板1をガラス基板(パイレックスガラス( 「パイレックス」 は米国コーニング社の登録商標。)6の表面に陽極接合法により接合した後、シリコン基板1上のシリコン酸化膜5を除去する。これにより、ガラス基板6の上にシリコンマスク1Mが作製される。
(図8E)次に、シリコンマスク1Mを介してガラス基板6のドライエッチングを行い、ガラス基板6にシリコンマスク1Mの開口部形状に対応した凹部7を形成する。エッチングガスにはC4F8が用いられている。
(図8F)最後に、ガラス基板6からシリコンマスク1Mを除去する。シリコンマスク1Mの除去には、KOH(水酸化カリウム)水溶液が用いられる。
(FIG. 8D) Next, the
(FIG. 8E) Next, the
(FIG. 8F) Finally, the
図8に示した従来のガラス基板のエッチング方法においては、マスクにシリコン基板を用い、エッチングガスにCF系ガスを用いることで、エッチング時の対マスク選択比を高くでき、これによりガラス基板の深掘り加工を実現することが可能となる。 In the conventional method for etching a glass substrate shown in FIG. 8, a silicon substrate is used as a mask and a CF-based gas is used as an etching gas, so that the selectivity with respect to the mask at the time of etching can be increased. It is possible to realize digging.
しかしながら、図8に示したガラス基板のエッチング方法においては、マスクを構成するシリコン基板1の形状加工工程が非常に複雑であるという問題がある。また、形状加工がなされ薄厚化したシリコン基板1はハンドリング性が悪いため、このシリコン基板1をガラス基板6に接合する作業を容易に行えないという懸念もある。
However, the glass substrate etching method shown in FIG. 8 has a problem that the shape processing step of the
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、シリコンマスクの作製を容易に行うことができるとともに作業性の向上を図ることができるガラス基板のエッチング方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a method of etching a glass substrate that can easily produce a silicon mask and can improve workability.
以上の課題を解決するに当たり、本発明のガラス基板のエッチング方法は、ガラス基板の表面にシリコン基板を接合する工程と、上記ガラス基板上で上記シリコン基板からなるシリコンマスクを形成する工程と、上記シリコンマスクを介して上記ガラス基板をエッチングする工程と、上記シリコンマスクを上記ガラス基板から除去する工程とを有する。 In solving the above problems, the glass substrate etching method of the present invention includes a step of bonding a silicon substrate to the surface of the glass substrate, a step of forming a silicon mask made of the silicon substrate on the glass substrate, Etching the glass substrate through a silicon mask, and removing the silicon mask from the glass substrate.
本発明においては、マスクとなるシリコン基板を予めガラス基板の表面に接合しておき、ガラス基板でシリコン基板を支持した状態で、シリコンマスクの形状加工を行うようにしている。これにより、ガラス基板に対するシリコンマスクの作製を容易に行うことができるとともに、マスク形成後の接合作業を廃止できるので加工プロセスを簡素化でき、作業性の向上を図ることが可能となる。 In the present invention, a silicon substrate serving as a mask is bonded to the surface of the glass substrate in advance, and the shape processing of the silicon mask is performed with the silicon substrate supported by the glass substrate. Accordingly, it is possible to easily manufacture a silicon mask on the glass substrate, and it is possible to eliminate the joining work after the mask is formed, thereby simplifying the processing process and improving workability.
本発明において、ガラス基板のエッチングはドライエッチング法で行われる。エッチングガスにCF系、CHF系を用いることによって、ガラス基板とシリコンマスクの選択性向上を図ることができる。また、SF6ガスに比べて環境負荷の低減を図ることができる。なお、エッチング装置として磁気中性線放電(NLD)エッチング装置を用いることにより、上記エッチングガスでのエッチングレートを、例えば1μm/min程度にまで向上させることができることが確認されている。 In the present invention, the glass substrate is etched by a dry etching method. By using CF or CHF as the etching gas, the selectivity between the glass substrate and the silicon mask can be improved. In addition, the environmental load can be reduced compared to SF 6 gas. It has been confirmed that by using a magnetic neutral line discharge (NLD) etching apparatus as the etching apparatus, the etching rate with the etching gas can be improved to, for example, about 1 μm / min.
シリコンマスクは、シリコン基板の上に形成したレジストパターンをマスクとするシリコン基板のエッチング処理によって形成することができる。シリコン基板がガラス基板の上に支持されているので、シリコンマスクの作製が容易となり、加工工数の削減と作業性の向上を図ることができる。シリコン基板のエッチングはドライエッチングでもよいし、ウェットエッチングでもよい。 The silicon mask can be formed by etching the silicon substrate using a resist pattern formed on the silicon substrate as a mask. Since the silicon substrate is supported on the glass substrate, the production of the silicon mask is facilitated, and the number of processing steps can be reduced and the workability can be improved. The etching of the silicon substrate may be dry etching or wet etching.
ガラス基板としては、石英は勿論、NdやEr等の希土類イオンをドープしたガラス系材料、Li2O−Al2O3−SiO2系等の低膨張結晶化ガラス、珪酸ソーダガラス、硼珪酸ガラス、無アルカリガラス、白板ガラス、青板ガラスが適用可能である。また、ガラス基板とシリコン基板との接合には、陽極接合、常温接合、樹脂接合などが適用可能である。陽極接合は、ガラス基板とシリコン基板とを重ね合わせ、熱と電圧を加えることにより両基板を密着固定する接合方法である。常温接合は、接合界面をイオンビームの照射等で活性化し結合手を生成することで基板間を接合する技術である。また、樹脂接合には、例えば接着性樹脂材料を用いた接合技術が含まれる。 As a glass substrate, not only quartz but also glass-based materials doped with rare earth ions such as Nd and Er, low expansion crystallized glass such as Li 2 O—Al 2 O 3 —SiO 2 , sodium silicate glass, borosilicate glass Alkali-free glass, white plate glass, and blue plate glass are applicable. In addition, anodic bonding, room temperature bonding, resin bonding, or the like can be applied to the bonding of the glass substrate and the silicon substrate. The anodic bonding is a bonding method in which a glass substrate and a silicon substrate are overlapped, and both substrates are tightly fixed by applying heat and voltage. Room temperature bonding is a technique for bonding substrates by activating the bonding interface by ion beam irradiation or the like to generate bonds. Further, the resin bonding includes, for example, a bonding technique using an adhesive resin material.
以上述べたように、本発明のガラス基板のエッチング方法によれば、ガラス基板上でシリコンマスクを作製するようにしているので、シリコンマスクの作製を容易に行うことができるとともに、マスク形成後の接合作業を廃止できるので加工プロセスを簡素化でき、作業性の向上を図ることが可能となる。 As described above, according to the etching method of the glass substrate of the present invention, since the silicon mask is manufactured on the glass substrate, the silicon mask can be easily manufactured, and after the mask is formed. Since the joining work can be abolished, the machining process can be simplified and workability can be improved.
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。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1A〜Eは、本発明の実施形態によるガラス基板のエッチング方法を説明する要部の工程断面図である。本実施形態によるガラス基板のエッチング方法は、ガラス基板の表面にシリコン基板を接合する工程(図1A)と、ガラス基板上でシリコン基板からなるシリコンマスクを形成する工程(図1B,C)と、シリコンマスクを介してガラス基板をエッチングする工程(図1D)と、シリコンマスクをガラス基板から除去する工程(図1E)とを有する。以下、各工程の詳細について説明する。 1A to 1E are process cross-sectional views of a main part for explaining a glass substrate etching method according to an embodiment of the present invention. The glass substrate etching method according to the present embodiment includes a step of bonding a silicon substrate to the surface of the glass substrate (FIG. 1A), a step of forming a silicon mask made of a silicon substrate on the glass substrate (FIGS. 1B and 1C), A step of etching the glass substrate through the silicon mask (FIG. 1D) and a step of removing the silicon mask from the glass substrate (FIG. 1E) are included. Details of each step will be described below.
(シリコン基板接合工程)
図1Aに示すように、まず、シリコン基板11がガラス基板12の表面に接合される。ガラス基板12は、パイレックスガラス( 「パイレックス」は米国コーニング社の登録商標。)に代表される硼珪酸ガラスが用いられている。シリコン基板11は、主面が(100)の方位面で切り出された単結晶基板である。本実施形態において、シリコン基板11とガラス基板12の接合には陽極接合法が採用されているが、常温接合や樹脂接合などの他の接合法を採用しても構わない。なお、シリコンとガラスは互いに同等の熱膨張係数を有しているので、特に加熱処理を伴うプロセスにおいて好適な組合せとなる。
(Silicon substrate bonding process)
As shown in FIG. 1A, first, the
シリコン基板11は、マスクとして機能するのに十分な厚さ(例えば20μm以上)に形成される。当初より所定厚のシリコン基板を準備しこれをガラス基板12に接合する方法のほか、所定厚より厚めのシリコン基板をガラス基板12に接合した後、ガラス基板12をサポート材としてシリコン基板11の薄厚化処理を行い、シリコン基板を所定厚に形成する方法も適用可能である。一方、ガラス基板12の厚さは特に制限されず、仕様やプロセスに応じて適宜選択される。
The
シリコン基板11とガラス基板12とを接合した後、この接合体の表面側および裏面側にレジスト層13,14を形成する。表面側のレジスト層13は、シリコン基板11を所定形状にパターニングするためのものである。また、裏面側のレジスト層14は、ガラス基板12に貫通孔が形成された際、このガラス基板12を支持するエッチング装置の基板ステージに内蔵されている基板冷却用のガスがガラス基板12の裏面側から漏出しないようにするためのものである。レジスト層13,14は感光性有機レジスト材が用いられる。なお、ガラス基板12に対して、貫通孔ではなく有底の凹部を形成する場合等においては、レジスト層14の形成は不要である。
After the
(シリコンマスク作製工程)
次に、図1Bに示すように、シリコン基板11の表面に形成したレジスト層13に対して露光・現像処理を施して所定形状のレジストマスク13Mを形成する工程が行われる。その後、レジストマスク13Mをエッチングマスクとするシリコン基板11のエッチング処理を施して、図1Cに示すシリコンマスク11Mを形成する。
(Silicon mask manufacturing process)
Next, as shown in FIG. 1B, a step of exposing and developing the resist layer 13 formed on the surface of the
シリコン基板11のエッチング処理は、例えば、SF6ガスやHBrガスを用いたドライエッチングで行うことができる。なお、ドライエッチングに代えて、例えば、TMAHやKOH溶液を用いたウェットエッチングによって行うことも可能である。また、ガラス基板12とのエッチング選択性がとれるエッチャントを用いることで、シリコン基板11に対するエッチング処理の制御性を高めることができる。
The etching process of the
(ガラス基板エッチング工程)
次に、図1Dに示すように、シリコンマスク11Mをエッチングマスクとするエッチング処理を施して、ガラス基板12に貫通孔15を形成する。ガラス基板12のエッチングはドライエッチングで行う。エッチングガスは、シリコンマスク11Mとの選択性がとれるエッチングガスであれば特に制限されない。すなわち、ガラス基板12に貫通孔が形成される前に、シリコンマスク11Mがエッチング除去されない程度の選択性が必要である。具体的に、本実施形態では、エッチングガスとして、C3F8ガスが用いられるが、CF4、c−C4F8等の他のCF系ガスも適用可能である。また、CHF3等のCHF系ガスも適用可能である。また、これらのCF系ガス、CHF系ガスと酸素ガス(O2)との混合ガスを用いてもよい。
(Glass substrate etching process)
Next, as shown in FIG. 1D, an etching process using the
なお、ガラス基板12に貫通孔15を形成する以外に、有底の凹部(孔)を形成する場合には、当該凹部の形成深さが所定値に達した時点でエッチング処理を停止すればよい。
In addition to forming the through
最後に、ガラス基板12からシリコンマスク11Mおよびレジスト層14を除去する(図1E)。シリコンマスク11Mの除去は、シリコンの全面エッチバックのほか、TMAHやKOHなどのエッチング液を用いた溶解除去が適用可能である。また、レジスト層14の除去は、酸素プラズマによるアッシング処理のほか、所定の溶解液を用いた溶解除去が適用可能である。
Finally, the
なお、作製されたガラス基板12は、その後、貫通孔15が導電めっき被着又は導体物充填などの導体化処理がなされるとともに、ガラス基板12の表面および裏面に必要な配線層が形成されることで、MEMS部品やIC部品などが実装される配線基板として構成される。
The manufactured
以上のようにして、ガラス基板12の所定領域に対して貫通孔15が形成される。本実施形態によれば、マスクとなるシリコン基板11を予めガラス基板12の表面に接合しておき、ガラス基板12でシリコン基板11を支持した状態で、シリコンマスク11Mの作製を行うようにしている。これにより、ガラス基板12に対するシリコンマスク11Mの作製を容易に行うことができるとともに、マスク形成後の接合作業を廃止できるので加工プロセスを簡素化でき、作業性の向上を図ることが可能となる。
As described above, the through
また、シリコン基板11の上に形成したレジストパターンをマスクとするシリコン基板11のエッチング処理によってシリコンマスク11Mを形成しているので、シリコンマスク11Mの作製が容易であり、作業性の向上を図ることができる。
In addition, since the
また、本実施形態によれば、ガラス基板12に貫通孔15を形成するに際して、エッチングガスにCF系あるいはCHF系のエッチングガスを用いることにより、シリコンマスク11Mとの選択性に優れ、かつ、所定のエッチングレートを維持することが可能となる。
Further, according to the present embodiment, when the through
図2は、エッチングガスにC3F8ガスを用いてガラス基板(パイレックスガラス( 「パイレックス」は米国コーニング社の登録商標。))をエッチングしたときの基板バイアス電力とエッチングレートとの関係を示している。エッチング装置は、図3に示す磁気中性線放電(NLD)エッチング装置を用いた。バイアス電力の上昇に伴って、エッチング速度が向上することがわかり、最大1μm/min程度のエッチング速度が得られる。 FIG. 2 shows the relationship between the substrate bias power and the etching rate when a glass substrate (Pyrex glass (“Pyrex” is a registered trademark of Corning, USA)) is etched using C 3 F 8 gas as an etching gas. ing. As the etching apparatus, a magnetic neutral line discharge (NLD) etching apparatus shown in FIG. 3 was used. It can be seen that the etching rate is improved as the bias power is increased, and an etching rate of about 1 μm / min at maximum is obtained.
図3はNLDエッチング装置20の概略構成図である。21は真空チャンバであり、内部にプラズマ発生部21aと基板処理部21bとを形成している。真空チャンバ21にはターボ分子ポンプ(TMP)等の真空ポンプが接続され、真空チャンバ21の内部が所定の真空度に真空排気されている。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the
プラズマ発生部21aを構成するベルジャ22の周囲には、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場コイル24A,24B,24Cがそれぞれ配置されている。磁場コイル24Aと磁場コイル24Cにはそれぞれ同一方向に電流が供給され、磁場コイル24Bには他の磁場コイル24A,24Cと逆方向に電流が供給される。その結果、プラズマ発生部21aにおいて、リング状に磁気中性線25が形成され、高周波コイル23により磁気中性線25に沿って誘導電場が印加されることで、放電プラズマが形成される。
Around the
一方、基板処理部21bには、被処理基板(本例ではガラス基板)を支持するステージ26が設置されている。このステージ26は、ブロッキングコンデンサ27を介してバイアス電源として第2高周波電源RF2に接続されている。また、ステージ26の対向電極としてプラズマ発生部21aの上部に形成される天板28には、コンデンサ29を介して第3高周波電源RF3が接続されている。
On the other hand, a
エッチングガスは、天板28の近傍に設置されたガス導入部30を介してプラズマ発生部21aに導入される。エッチングガスには上述のように例えばCF系、CHF系ガスが用いられる。導入されたエッチングガスは、プラズマ発生部21aでプラズマ化し、生成されたイオンとラジカルによりステージ26上のガラス基板(図示略)をエッチング処理する。高周波電源RF2は、基板バイアスによりイオンをステージ26側に加速させ、ガラス基板上のラジカル生成物をスパッタ除去してエッチング性を高める。高周波電源RF3は、エッチング領域の正イオンによるチャージアップを抑制し、ガラス基板の深掘り加工を実現する。
The etching gas is introduced into the
図4A,Bは、以上の構成のNLDエッチング装置20を用いてガラス基板に凹部(有底孔)を形成したときのSEM写真である。シリコンマスクの開口部は直径50μmの円形であり、シリコンマスクの厚さは30μmである。また、ガラス基板は硼珪酸ガラス(コーニング7740(商品名))であり、孔の深さは80μm、底部の直径は30μmである。このときのエッチング装置の運転条件は、以下のとおりである。
[エッチング条件]
・圧力:1Pa
・高周波電源(RF1) 周波数:13.56MHz
電力:2300W
・高周波電源(RF2) 周波数:12.5MHz
電力:500W
・高周波電源(RF3) 周波数:12.5MHz
電力:500W
・磁場コイル電流 24A:30.6A
24B:52A
24C:30.6A
・エッチングガス C4F8:30sccm
CHF3:20sccm
O2:10sccm
4A and 4B are SEM photographs when a recess (bottomed hole) is formed in a glass substrate using the
[Etching conditions]
・ Pressure: 1Pa
・ High frequency power supply (RF1) Frequency: 13.56 MHz
Power: 2300W
・ High frequency power supply (RF2) Frequency: 12.5MHz
Power: 500W
・ High frequency power supply (RF3) Frequency: 12.5MHz
Power: 500W
Magnetic field coil current 24A: 30.6A
24B: 52A
24C: 30.6A
Etching gas C 4 F 8 : 30 sccm
CHF 3 : 20 sccm
O 2 : 10 sccm
なお、エッチングガスにCF系ガスを用いることにより、SF6ガスに比べて、環境負荷の大幅な低減を図ることが可能となる。図5に、代表的なCF系ガスとSF6ガスの地球温暖化係数(GWP)を二酸化炭素(CO2)に対する相対値で示す。 Note that the use of a CF-based gas as the etching gas makes it possible to significantly reduce the environmental burden compared to SF 6 gas. FIG. 5 shows the global warming potential (GWP) of typical CF gas and SF 6 gas as a relative value to carbon dioxide (CO 2 ).
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。 The embodiment of the present invention has been described above. Of course, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention.
例えば以上の実施形態では、ガラス基板12に対して貫通孔あるいは有底孔を形成する例について説明したが、これに限らず、グルーブ(溝)あるいはスロット状の凹部をドライエッチングでガラス基板上に形成する場合にも、本発明は適用可能である。
For example, in the above embodiment, an example in which a through hole or a bottomed hole is formed in the
また、以上の実施形態では、ガラス基板のドライエッチング工程にNLDエッチング装置を用いる例について説明したが、これに限らず、シリコンマスクのエッチング加工に上記NLDエッチング装置を用いることも勿論可能である。なお、エッチング装置はNLDに限らず、ICP等の他の放電形式のプラズマエッチング装置を用いてもよい。 Moreover, although the above embodiment demonstrated the example which uses an NLD etching apparatus for the dry etching process of a glass substrate, it is needless to say that not only this but the said NLD etching apparatus can be used for the etching process of a silicon mask. The etching apparatus is not limited to the NLD, and other discharge type plasma etching apparatuses such as ICP may be used.
11 シリコン基板
12 ガラス基板
13 レジスト層
15 貫通孔
20 NLDエッチング装置
21 真空チャンバ
21a プラズマ発生部
21b 基板処理部
23 高周波コイル
24A,24B,24C 磁場コイル
25 磁気中性線
26 ステージ
28 天板
RF1,RF2,RF3 高周波電源
DESCRIPTION OF
Claims (8)
ガラス基板の表面にシリコン基板を接合する工程と、
前記ガラス基板上で前記シリコン基板からなるシリコンマスクを形成する工程と、
前記シリコンマスクを介して前記ガラス基板をエッチングする工程と、
前記シリコンマスクを前記ガラス基板から除去する工程とを有する
ことを特徴とするガラス基板のエッチング方法。 An etching method for forming a recess or a through hole on the surface of a glass substrate,
Bonding the silicon substrate to the surface of the glass substrate;
Forming a silicon mask made of the silicon substrate on the glass substrate;
Etching the glass substrate through the silicon mask;
And a step of removing the silicon mask from the glass substrate.
ことを特徴とする請求項1に記載のガラス基板のエッチング方法。 The glass substrate etching method according to claim 1, wherein the glass substrate is etched by dry etching.
ことを特徴とする請求項2に記載のガラス基板のエッチング方法。 The glass substrate etching method according to claim 2, wherein a CF-based gas or a CHF-based gas is used as an etching gas for the dry etching.
ことを特徴とする請求項2に記載のガラス基板のエッチング方法。 The method for etching a glass substrate according to claim 2, wherein the etching of the glass substrate is performed using a magnetic neutral wire discharge etching apparatus.
ことを特徴とする請求項1に記載のガラス基板の製造方法。 The glass substrate is any of quartz, rare earth-doped glass-based material, low expansion crystallized glass, sodium silicate glass, borosilicate glass, alkali-free glass, white plate glass, and blue plate glass. The manufacturing method of the glass substrate of 1.
ことを特徴とする請求項1に記載のガラス基板の製造方法。 The method for producing a glass substrate according to claim 1, wherein the glass substrate and the silicon substrate are bonded by anodic bonding, room temperature bonding, or resin bonding.
ことを特徴とする請求項1に記載のガラス基板のエッチング方法。 The method for etching a glass substrate according to claim 1, wherein the silicon mask is formed by etching the silicon substrate using a resist pattern formed on the silicon substrate as a mask.
ことを特徴とする請求項7に記載のガラス基板の製造方法。
The method for manufacturing a glass substrate according to claim 7, wherein the silicon mask is formed by dry etching or wet etching.
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