[发明专利]干蚀刻装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及干蚀刻装置及方法，尤其涉及包括具有凸型形状的表 面的电极结构体的干蚀刻装置及使用该装置的干蚀刻方法。

背景技术

近年来，在制作音叉型晶体振子和厚度滑动型晶体振子等的超小 型晶体振子、电极、光应用元件、表面弹性波元件(SAW器件)、微 传感器以及微致动器等时，开始要求水晶、石英、玻璃等的高精度加 工技术，而面临用湿法进行的加工技术的极限。

因此，考虑使用干蚀刻加工，但象水晶、石英、玻璃等那样的热 膨胀系数大的材料存在容易因干蚀刻时的温度而伴随热变形的问题。 根据情况不同，有时还会因热变形、热冲击而在蚀刻中使被加工物开 裂。

但是，现状是迄今还没有能够消除在干蚀刻热膨胀系数大的被加 工物时因蚀刻中受到的热变形、热冲击造成的被加工物的开裂的技术。

例如，虽然已知有利用光刻技术和化学蚀刻技术制造晶体振子的 方法(例如，参照专利文献1)，但不是必定能够解决上述问题的方 法。

专利文献1：日本特开平5-315881号公报(权利要求书)

发明内容

(发明要解决的问题)

本发明的目的在于解决现有技术的问题点，提供消除了在干蚀刻 热膨胀系数大的被加工物时因蚀刻中受到的热变形、热冲击造成的被 加工物的开裂的干蚀刻装置及方法。

(用来解决问题的手段)

本发明的干蚀刻装置的特征在于，包括具有凸型形状的表面的电 极结构体。通过使用这样的电极结构体，可以消除蚀刻中受到的热变 形、热冲击造成的被加工物的开裂。

该凸型形状的特征在于，它是与电极结构体的横截面为同心圆的 凸型形状，该凸型形状的高度为0.2～1.0mm。如果该凸型形状部从底 面算起的高度不到0.2mm，则在蚀刻中被加工物的中心区域和周边区 域之间出现温度差，面内的温度分布不均匀，成为被加工物的热变形、 开裂的原因。而如果凸型形状部从底面算起的高度超过1.0mm，则在 把被加工物夹持在电极结构体上时会开裂。

另外，本发明的干蚀刻装置是这样的装置，即，在真空室内的上 部设置等离子体产生部，在真空室内的下部设置衬底电极部，在由介 电体材料构成的等离子体产生部侧壁的外侧设置与第一高频电源连接 的等离子体产生用高频天线线圈，在衬底电极部上设置从第二高频电 源施加高频偏置功率的电极结构体，与该电极结构体对置地在等离子 体产生部内设置对置电极，该对置电极优选是隔着绝缘体密封固定在 等离子体产生部侧壁的上部凸缘上而电位呈浮游状态地构成的浮游电 极，并在高频天线线圈的外侧设置磁场线圈，其特征在于：电极结构 体具有凸型形状的表面。该凸型形状是与电极结构体的横截面为同心 圆的凸型形状，该凸型形状的高度为0.2～1.0mm。如果在该范围以外， 则产生上述那样的问题。

还有，本发明的干蚀刻装置是这样地构成的装置，即，在真空室 内的上部设置等离子体产生部，在真空室内的下部设置衬底电极部， 在由介电体材料构成的等离子体产生部侧壁的外侧设置与第一高频电 源连接的等离子体产生用高频天线线圈，在衬底电极部上设置从第二 高频电源施加高频偏置功率的电极结构体，与该电极结构体对置地在 等离子体产生部内设置对置电极，该对置电极优选是隔着绝缘体密封 固定在等离子体产生部侧壁的上部凸缘上而电位呈浮游状态地构成的 浮游电极，在高频天线线圈的外侧设置磁场线圈，并在天线线圈和第 一高频电源之间的供电线路的途中作为分支器件而设置可变电容器来 连接对置电极，其特征在于：电极结构体具有凸型形状的表面。该凸 型形状的特征在于，它是与电极结构体的横截面为同心圆的凸型形状， 该凸型形状的高度为0.2～1.0mm。如果在该范围以外，则产生上述那 样的问题。

本发明的干蚀刻方法的特征在于：使用上述的干蚀刻装置，干蚀 刻由具有30×10^-7/℃以上的热膨胀系数的材料构成的被加工物。这样 得到的加工物没有观察到蚀刻中受到的热变形、热冲击造成的开裂。 该被加工物是由石英、水晶或玻璃等构成的被加工物。

(发明的效果)

根据本发明，通过使在干蚀刻装置内设置的电极结构体的表面形 状为凸型形状，具有消除在干蚀刻热膨胀系数大的被加工物时因蚀刻 中受到的热变形、热冲击造成的被加工物的开裂的效果。

附图说明