JP2702189B2 - Ｅｃｒプラズマエッチング法 - Google Patents
Ｅｃｒプラズマエッチング法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 ECRプラズマエッチング法に関し、 石英層のエッチングを抑制することを目的とし、 二酸化炭素を含む反応ガスの雰囲気中で石英層の上に
形成した膜をエッチングすることを含み構成する。
形成した膜をエッチングすることを含み構成する。
本発明は、ECRプラズマエッチング法に関し、より詳
しくは、石英層上の膜をエッチングするために適用する
ECRプラズマエッチング法に関する。
しくは、石英層上の膜をエッチングするために適用する
ECRプラズマエッチング法に関する。
〔従来の技術〕 石英基板上に形成した膜をレジストパターンに沿って
精度良くエッチングする方法として、ECR（electoron c
yclotron resonance）プラズマエッチング法が一般的に
用いられている。
精度良くエッチングする方法として、ECR（electoron c
yclotron resonance）プラズマエッチング法が一般的に
用いられている。
例えば集積回路形成用のマスクを作る場合には、第４
図（ａ）に示すように、石英基板50表面にクロム膜51を
積層し、この上にレジスト膜52を形成した後に縮小投影
露光法等によりこのレジスト膜52を露光した後に、現像
処理を行ってパターン化する。
図（ａ）に示すように、石英基板50表面にクロム膜51を
積層し、この上にレジスト膜52を形成した後に縮小投影
露光法等によりこのレジスト膜52を露光した後に、現像
処理を行ってパターン化する。
そして、ECRプラズマエッチング法によりクロム膜51
を部分的にエッチングした後に、クロム膜51上に残存し
たレジストを灰化してマスクを完成させる（第４図
（ｂ））。
を部分的にエッチングした後に、クロム膜51上に残存し
たレジストを灰化してマスクを完成させる（第４図
（ｂ））。
ところで、ECRプラズマエッチングの場合には塩素と
酸素の混合ガスを使用するが、この条件によれば、クロ
ムに対する石英のエッチングレートが大きいため、第５
図に示すように、クロム膜51をエッチングする際にオー
バエッチングが発生してしまい、石英基板50に段差Ａが
発生する。
酸素の混合ガスを使用するが、この条件によれば、クロ
ムに対する石英のエッチングレートが大きいため、第５
図に示すように、クロム膜51をエッチングする際にオー
バエッチングが発生してしまい、石英基板50に段差Ａが
発生する。
従って、この基板50を回路形成用のマスクとして使用
し、半導体装置の回路パターンを形成する場合には、段
差Ａに入射した光が屈折、散乱して、不鮮明な回路パタ
ーンが形成されることになり、回路が短絡したり回路が
形成されない部分が発生するといった問題がある。
し、半導体装置の回路パターンを形成する場合には、段
差Ａに入射した光が屈折、散乱して、不鮮明な回路パタ
ーンが形成されることになり、回路が短絡したり回路が
形成されない部分が発生するといった問題がある。
また、レチクルの作成する場合にも同様な問題が発生
する。
する。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであ
って、石英層のエッチングを抑制することができるECR
プラズマエッチング法を提供することを目的とする。
って、石英層のエッチングを抑制することができるECR
プラズマエッチング法を提供することを目的とする。
上記した課題は、二酸化炭素を含む反応ガスの雰囲気
中で石英層の上に形成した膜をエッチングすることを特
徴とするECRプラズマエッチング法により解決する。
中で石英層の上に形成した膜をエッチングすることを特
徴とするECRプラズマエッチング法により解決する。
上記した発明において、石英層の上に形成した膜、例
えばクロム薄膜をパターニングする場合、このクロム層
の上にレジストマスクを形成した後に、この石英層を二
酸化炭素ガスを含む反応ガスの雰囲気中に置いてECRプ
ラズマエッチングを施すと、この反応ガスはレジストマ
スクから露出した部分のクロム薄膜をエッチングして、
石英層を露出させる。
えばクロム薄膜をパターニングする場合、このクロム層
の上にレジストマスクを形成した後に、この石英層を二
酸化炭素ガスを含む反応ガスの雰囲気中に置いてECRプ
ラズマエッチングを施すと、この反応ガスはレジストマ
スクから露出した部分のクロム薄膜をエッチングして、
石英層を露出させる。
ところで、酸素を含む反応ガスは石英層のエッチング
を促進する要因となるが、二酸化炭素を供給すると、第
３図に示すように二酸化炭素の供給量を増加するに従っ
て石英のエッチングレートが大幅に低下することが明ら
かになり、石英層のエッチングを容易に制御できること
になる。
を促進する要因となるが、二酸化炭素を供給すると、第
３図に示すように二酸化炭素の供給量を増加するに従っ
て石英のエッチングレートが大幅に低下することが明ら
かになり、石英層のエッチングを容易に制御できること
になる。
この結果、マスクやレチクルを作成する場合に、オー
バエッチングにより石英基板に段差が発生することを防
止できる。
バエッチングにより石英基板に段差が発生することを防
止できる。
第１図は、本発明に用いるECRプラズマエッチング装
置の一例を示す断面図であって、図中符号１はECRプラ
ズマ発生器で、この中には酸素（O2），塩素（Cl2），
二酸化炭素（CO2）が反応ガスとして供給されている。
また、このプラズマ発生器１は、反応ガスをプラズマ化
して反応室２内に供給することにより、基板載置台３の
上に載せた石英基板４表面のクロム膜５をエッチングす
るように構成されている。
置の一例を示す断面図であって、図中符号１はECRプラ
ズマ発生器で、この中には酸素（O2），塩素（Cl2），
二酸化炭素（CO2）が反応ガスとして供給されている。
また、このプラズマ発生器１は、反応ガスをプラズマ化
して反応室２内に供給することにより、基板載置台３の
上に載せた石英基板４表面のクロム膜５をエッチングす
るように構成されている。
なお、図中符号６は、基板載置台３に対向したガス放
出盤を示している。
出盤を示している。
次に、上記したECRプラズマエッチング装置を使用
し、石英基板４上のクロム（Cr）膜５をパターニングす
る工程を第２図に基づいて説明する。
し、石英基板４上のクロム（Cr）膜５をパターニングす
る工程を第２図に基づいて説明する。
最初に、石英基板４の上にクロム膜５を成膜し、この
上にレジスト７を塗布する（第２図（ａ））。
上にレジスト７を塗布する（第２図（ａ））。
そして、レジスト７をプリベークして硬化させた後
に、パターン形成領域８を除いた部分に紫外光を照射し
て露光を行い（第２図（ｂ））、さらにレジスト７を現
像することにより露光した領域の可溶部分を除去し、こ
れをマスクとする（第２図（ｃ））。
に、パターン形成領域８を除いた部分に紫外光を照射し
て露光を行い（第２図（ｂ））、さらにレジスト７を現
像することにより露光した領域の可溶部分を除去し、こ
れをマスクとする（第２図（ｃ））。
このような過程を経た石英基板４をECRプラズマエッ
チング装置の反応室２に入れる。
チング装置の反応室２に入れる。
この反応室内では、プラズマ化した酸素（Ｏ）及び塩
素（Cl）が、レジスト７から露出したクロム膜５と結合
して揮発性のCrO2Cl2となり、基板４表面からクロム（C
r）原子を離脱させる（第２図（ｄ））。
素（Cl）が、レジスト７から露出したクロム膜５と結合
して揮発性のCrO2Cl2となり、基板４表面からクロム（C
r）原子を離脱させる（第２図（ｄ））。
このため、レジスト７から露出した部分のクロム膜５
はエッチングされて石英基板４の表面が現れるが（第２
図（ｅ））、反応ガス中に二酸化炭素（CO2）を加えて
いるために石英基板４のエッチングレートが減少する。
はエッチングされて石英基板４の表面が現れるが（第２
図（ｅ））、反応ガス中に二酸化炭素（CO2）を加えて
いるために石英基板４のエッチングレートが減少する。
ところで、石英基板４のエッチングが促進されるとい
う現象は、プラズマ化した酸素による300nm以下のスペ
クトルによって発生し、二酸化炭素は、このスペクトル
の影響を弱めてオーバエッチングを抑制する働きがある
と考えられる。
う現象は、プラズマ化した酸素による300nm以下のスペ
クトルによって発生し、二酸化炭素は、このスペクトル
の影響を弱めてオーバエッチングを抑制する働きがある
と考えられる。
このクロム膜５のエッチングを終えた段階で酸素プラ
ズマによりレジスト７を灰化して回路形成用のマスクの
作成を終了する（第２図（ｆ））。
ズマによりレジスト７を灰化して回路形成用のマスクの
作成を終了する（第２図（ｆ））。
次に、クロム膜のエッチング条件の一例を示すと、塩
素を10〔SCCM〕、酸素を２〔SCCM〕、二酸化炭素を10
〔SCCM〕をプラズマ発生器に供給し、マイクロ波出力を
250［Ｗ］、反応室２内の圧力を５×10-4［Torr］とす
る。
素を10〔SCCM〕、酸素を２〔SCCM〕、二酸化炭素を10
〔SCCM〕をプラズマ発生器に供給し、マイクロ波出力を
250［Ｗ］、反応室２内の圧力を５×10-4［Torr］とす
る。
この場合に、石英に対するクロムのエッチング比を測
定すると、1.8となり、二酸化炭素を加えない場合のエ
ッチング比0.8よりも大きくなり、石英基板のエッチン
グ量を容易に制御できることになる。
定すると、1.8となり、二酸化炭素を加えない場合のエ
ッチング比0.8よりも大きくなり、石英基板のエッチン
グ量を容易に制御できることになる。
そこで、二酸化炭素の供給量と石英のエッチングレー
トの関係を第３図に示す。
トの関係を第３図に示す。
これによれば、二酸化炭素（CO2）の供給量を増やす
とエッチングレイートが少なくなることが明らかになる
一方、同一条件でクロムのエッチングレートを測定する
とCO2の供給量とは関係なく120〔Å/min〕となりほぼ一
定となった。
とエッチングレイートが少なくなることが明らかになる
一方、同一条件でクロムのエッチングレートを測定する
とCO2の供給量とは関係なく120〔Å/min〕となりほぼ一
定となった。
なお、上記した実施例では、プラズマ発生器に酸素を
予め供給する場合について説明したが、酸素を供給しな
いで二酸化炭素を分解させて酸素を得るようにすること
もできる。
予め供給する場合について説明したが、酸素を供給しな
いで二酸化炭素を分解させて酸素を得るようにすること
もできる。
また、上記した実施例ではマスクを形成する場合につ
いて説明したが、レチクルを作成したり、石英層の上に
膜をエッチングする場合において、二酸化炭素ガスを使
用することにより石英層のエッチングレートを抑制する
こともできる。
いて説明したが、レチクルを作成したり、石英層の上に
膜をエッチングする場合において、二酸化炭素ガスを使
用することにより石英層のエッチングレートを抑制する
こともできる。
以上述べたように本発明によれば、二酸化炭素を含む
反応ガスの雰囲気中で石英層の上に形成した膜をエッチ
ングするようにしたので、マスクやレチクルを作成する
場合に、石英層に達するエッチングを大幅に低減させる
ことができる。
反応ガスの雰囲気中で石英層の上に形成した膜をエッチ
ングするようにしたので、マスクやレチクルを作成する
場合に、石英層に達するエッチングを大幅に低減させる
ことができる。
第１図は、本発明に適用するECRプラズマエッチング装
置の概略図、 第２図（ａ）〜（ｆ）は、本発明の一実施例を示す工程
図、 第３図は、本発明によるエッチングレートとCO2流量と
の関係を示す特性図、 第４図は、従来方法によるエッチング工程を示す断面
図、 第５図は、従来方法によって形成されたマスクを示す断
面図である。 （符号の説明） １……ECRプラズマ発生器、２……反応室、４……石英
基板、５……クロム膜、７……レジスト。
置の概略図、 第２図（ａ）〜（ｆ）は、本発明の一実施例を示す工程
図、 第３図は、本発明によるエッチングレートとCO2流量と
の関係を示す特性図、 第４図は、従来方法によるエッチング工程を示す断面
図、 第５図は、従来方法によって形成されたマスクを示す断
面図である。 （符号の説明） １……ECRプラズマ発生器、２……反応室、４……石英
基板、５……クロム膜、７……レジスト。
Claims (1)
- 【請求項１】二酸化炭素を含む反応ガスの雰囲気中で石
英層の上に形成した膜をエッチングすることを特徴とす
るECRプラズマエッチング法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28865188A JP2702189B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | Ｅｃｒプラズマエッチング法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28865188A JP2702189B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | Ｅｃｒプラズマエッチング法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02138486A JPH02138486A (ja) | 1990-05-28 |
| JP2702189B2 true JP2702189B2 (ja) | 1998-01-21 |
Family
ID=17732924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28865188A Expired - Fee Related JP2702189B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | Ｅｃｒプラズマエッチング法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2702189B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103741106B (zh) * | 2013-12-25 | 2016-03-30 | 西安交通大学 | Ecr氧-氩等离子体刻蚀技术制备的超薄碳膜及方法 |
-
1988
- 1988-11-15 JP JP28865188A patent/JP2702189B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02138486A (ja) | 1990-05-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |