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公開番号2025022336
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-14
出願番号2023126790
出願日2023-08-03
発明の名称金属酸化物のエッチング方法
出願人学校法人名城大学
代理人弁理士法人グランダム特許事務所
主分類H01L 21/3065 20060101AFI20250206BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】環境への負荷を抑えた金属酸化物のエッチング方法を提供する。
【解決手段】金属酸化物のエッチング方法は、窒素ガスに水素ガスを添加した混合ガスG(放電ガス)を大気圧プラズマPにして、加熱した金属酸化膜51に大気圧プラズマPを照射して金属酸化膜51をエッチングする。金属酸化物のエッチング方法における窒素ガスの流量に対する水素ガスの流量の割合は、0%よりも大きく4.0%以下である。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
窒素ガスに水素ガスを添加した放電ガスを大気圧プラズマにして、加熱した金属酸化物に前記大気圧プラズマを照射して前記金属酸化物をエッチングする、金属酸化物のエッチング方法であって、
前記窒素ガスの流量に対する前記水素ガスの流量の割合は、０％よりも大きく４．０％以下である、金属酸化物のエッチング方法。
続きを表示（約 63 文字）【請求項２】
前記金属酸化物の加熱温度は、１５０℃よりも大きい、請求項１に記載の金属酸化物のエッチング方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は金属酸化物のエッチング方法に関するものである。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、大気圧プラズマを利用した表面処理装置が開示されている。この表面処理装置は、プラズマ発生部に導入した処理ガスをプラズマに転換し、このプラズマを基板の表面に接触させることによって、基板表面の洗浄や、レジストの除去等を実行する。また、シリコンをエッチングする場合には、処理ガスとしてＣＦ
4
のようなパーフルオロ化気体や塩素ガスもしくは塩素元素を含む分子性ガスを用いることが開示されている。ここで、大気圧プラズマとは、大気圧と同程度の圧力を有したプラズマである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表２００６－５０９３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、半導体として用いられる金属酸化物をドライエッチングする場合にも、ＣＦ
4
のようなパーフルオロ化気体や塩素ガスもしくは塩素元素を含む分子性ガスが用いられている。しかし、ＣＦ
4
のようなパーフルオロ化気体は、温室効果ガスとして知られ、また塩素ガスや塩素元素を含む分子性ガスは毒性を有するため、その使用は控えることが好ましい。このため、パーフルオロ化気体や塩素元素を含む分子性ガスを用いることなく金属酸化物をエッチングすることができるエッチング方法が望まれている。
【０００５】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、環境への負荷を抑えた金属酸化物のエッチング方法を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の金属酸化物のエッチング方法は、
窒素ガスに水素ガスを添加した放電ガスを大気圧プラズマにして、加熱した金属酸化物に前記大気圧プラズマを照射して前記金属酸化物をエッチングする、金属酸化物のエッチング方法であって、
前記窒素ガスの流量に対する前記水素ガスの流量の割合は、０％よりも大きく４．０％以下である。
【０００７】
本発明によれば、水素ガスに引火することを防ぎつつ、環境への負荷を抑えた上で金属酸化物を良好にエッチングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施例１の金属酸化膜のエッチング方法の手順を示す概略図である。
（Ａ）は金属酸化膜が積層された基板における金属酸化膜の表面を示すＳＥＭ画像であり、（Ｂ）は基板の側面を示すＳＥＭ画像である。
実施例１の金属酸化膜のエッチング方法を実行するエッチング装置の概略図である。
（Ａ）は金属酸化膜が除去された基板の表面を示すＳＥＭ画像であり、（Ｂ）は基板の側面を示すＳＥＭ画像である。
大気圧プラズマから生じた光の分光スペクトルを示すグラフである。
図５における四角枠内を拡大して示すグラフである。
窒素ガスの流量に対する水素ガスの流量の割合を変化させた各々におけるＮＨ（窒素水素ラジカル）に起因する発光波長の光の強度をプロットしたグラフである。
基板にエッチング工程を施す前と、エッチング工程を施した後の各々におけるフォトルミネッセンス（ＰＬ）スペクトルを示すグラフである。
基板の温度を変化させた各々において、酸素欠陥に起因するピークがエッチング工程を実行する前とエッチング工程を実行した後とで変化した変化量を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明における好ましい実施の形態を説明する。
【００１０】
金属酸化物のエッチング方法において、金属酸化物の加熱温度は、１５０℃よりも大きくし得る。この場合、より良好に金属酸化物をエッチングすることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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