JP3355444B2 - Dry etching method for photomask - Google Patents

Dry etching method for photomask

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JP3355444B2 JP13219593A JP13219593A JP3355444B2 JP 3355444 B2 JP3355444 B2 JP 3355444B2 JP 13219593 A JP13219593 A JP 13219593A JP 13219593 A JP13219593 A JP 13219593A JP 3355444 B2 JP3355444 B2 JP 3355444B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子等の製造に
使用されるフォトマスクの製造プロセスに適用されるド
ライエッチング方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dry etching method applied to a photomask manufacturing process used for manufacturing semiconductor devices and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来よりIC基板のドライエッチングに於
いて、エッチング室内に電磁コイルによる回転磁界を形
成し、そこでパターン材料で覆ったIC基板をエッチング
することは行なわれている。これに使用されるIC基板は
Siウエハで、これにパターン材料としてポリSi、酸化物
層+ポリSiが層状に形成されている(Kevin G. Donoho
e:“Precision 5000 EtchによるSiトレンチエッチン
グ”Semiconductor World 7(8)pp.97〜103(1988))。
フォトマスクの場合は、基板が石英基板でパターン材料
がCr膜、反射防止膜付Cr膜、或いはSOG(スピンコーテ
ィングによるゾルゲルSiO2)などのSiO2膜であり、この
場合の回転磁界を有するドライエッチング装置によるエ
ッチング方法は提案されていない。一般にパターン材料
が異なると、エッチング条件にも違いが生じるのは言う
までもないが、エッチングに対する要求や性能目標の違
いによる最適なエッチング条件の違いは大きく、従来の
パターン材料とIC基板に関するエッチング方法から種類
の異なるパターン材料とフォトマスク基板を使用しての
フォトマスク用のエッチング方法を推定することは不可
能であった。
2. Description of the Related Art Conventionally, in dry etching of an IC substrate, a rotating magnetic field is formed by an electromagnetic coil in an etching chamber, and the IC substrate covered with a pattern material is etched there. The IC substrate used for this is
On a Si wafer, a layer of poly-Si, oxide layer + poly-Si is formed as a pattern material (Kevin G. Donoho
e: "Si trench etching by Precision 5000 Etch", Semiconductor World 7 (8) pp. 97-103 (1988)).
In the case of a photomask, the substrate is a quartz substrate, and the pattern material is a Cr film, a Cr film with an antireflection film, or an SiO 2 film such as SOG (sol-gel SiO 2 by spin coating). An etching method using an etching apparatus has not been proposed. In general, it goes without saying that different pattern materials will result in different etching conditions, but the difference in the optimum etching conditions due to differences in etching requirements and performance goals will be significant. It has been impossible to estimate an etching method for a photomask using different pattern materials and a photomask substrate.

【0003】電磁コイルによる回転磁界を有するドライ
エッチング装置を用いてエッチングを行なうと、磁場に
よるマグネトロン放電により低圧でもプラズマのイオン
化と解離効率が高まり、磁界強度を増大させることによ
り基板にかかるDCバイアスが低下し、比較的高いRFパワ
ーでもDCバイアスを下げることが可能で、高いエッチン
グ速度でしかも低ダメージのエッチングが可能であるこ
とが知られている。また、磁界を回転させることにより
基板全体にわたって均一なエッチングが期待できる。
When etching is performed using a dry etching apparatus having a rotating magnetic field by an electromagnetic coil, the ionization and dissociation efficiency of plasma are increased even at a low pressure due to a magnetron discharge by the magnetic field, and the DC bias applied to the substrate is increased by increasing the magnetic field intensity. It is known that the DC bias can be reduced even with relatively high RF power, and that etching with a high etching rate and low damage can be performed. Further, by rotating the magnetic field, uniform etching can be expected over the entire substrate.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】エッチングされるべき
構造体は、従来はSiウエハの基板上にポリSi層、酸化物
層+ポリSi層等のパターン材料が形成されたものであ
り、エッチングに対する要求や性能目標は、例えばシリ
コントレンチエッチングの場合、開口幅≧0.5μm、
開口深さ≧10μm、選択比(Si対熱酸化膜)≧20:
1、均一性はウエハ内が≦±3%、CDロス(クリティカ
ルデメンションロス)<0.1μm、形状制御で側壁角
度85〜90°等であるが、フォトマスク用のエッチン
グでは、エッチングされる構造体が石英基板の上にCr
膜、Cr酸化物系反射防止膜付Cr膜、或いはSOGなどのSiO
2膜で、例えばパターンは線状パターンで線幅が2〜4
μm、面内均一性が120mm×120mm角内で線幅の3
σ≦0.06μm、CDロスが0.08μm、エッチング
深さが0.1〜0.4μm、選択比(CrあるいはSiO2
レジスト)が1.4〜3以上であり、著しくSiウエハの
従来例とエッチング内容を異にしている。従って、フォ
トマスク独自のドライエッチング条件の最適化を計る必
要があり、従来例のエッチング条件からの類推により、
所期のドライエッチング条件を見出すことは困難であ
る。
Conventionally, a structure to be etched is a structure in which a pattern material such as a poly-Si layer, an oxide layer and a poly-Si layer is formed on a substrate of an Si wafer. Requirements and performance targets are, for example, in the case of silicon trench etching, opening width ≧ 0.5 μm,
Opening depth ≧ 10 μm, selectivity (Si to thermal oxide film) ≧ 20:
1. The uniformity within the wafer is ≦ ± 3%, CD loss (critical dimension loss) <0.1 μm, and the side wall angle is 85 to 90 ° in shape control. However, in the etching for the photomask, it is etched. Structure is Cr on quartz substrate
Film, Cr film with Cr oxide antireflection film, or SiO such as SOG
Two films, for example, the pattern is a linear pattern with a line width of 2 to 4
μm, in-plane uniformity within 120 mm x 120 mm square, line width of 3
σ ≦ 0.06 μm, CD loss 0.08 μm, etching depth 0.1-0.4 μm, selectivity (Cr or SiO 2 to resist) of 1.4-3 or more. The content of the etching is different from the example. Therefore, it is necessary to optimize the dry etching conditions unique to the photomask, and by analogy with the conventional etching conditions,
It is difficult to find the desired dry etching conditions.

【0005】本発明は、電磁コイルによる回転磁界を有
するドライエッチング装置を用いて、高精度のフォトマ
スクを得ることの可能なフォトマスクのエッチング方法
を提供することを目的とするものである。
An object of the present invention is to provide a photomask etching method capable of obtaining a highly accurate photomask using a dry etching apparatus having a rotating magnetic field by an electromagnetic coil.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明で
は、反応ガス導入口と真空排気口及び2対の電磁石によ
る回転磁界を有するドライエッチング装置のエッチング
室内のRF電極面に、Cr膜又は反射防止膜付Cr膜のパター
ン材料で覆われ且つその上にパターンを形成したフォト
レジストを設けたフォトマスク基板を取付け、該電磁石
の磁場強度を57〜110ガウス、該エッチング室内の
反応ガスがCl2+O2で、そのガス組成比O2/(Cl2+O
2)を10〜25%、そのガス圧力を0.05〜0.3T
orr(6.7〜40Pa)、該電極のRF電力密度を0.2
0〜0.32W/cm2の条件で、反応性イオンエッチング
により該パターン材料をエッチングするようにした。
た、請求項2に記載の発明では、反応ガス導入口と真空
排気口及び2対の電磁石による回転磁界を有するドライ
エッチング装置のエッチング室内のRF電極面に、SiO2膜
のパターン材料で覆われ且つその上にパターンを形成し
たフォトレジストを設けたフォトマスク基板を取付け、
該電磁石の磁場強度を50〜150ガウス、該エッチン
グ室内の反応ガスがCHF3+O2で、そのガス組成比O2/
(CHF3+O2)を5〜8%、そのガス圧力を0.03〜
0.05Torr(4〜7Pa)、該電極のRF電力密度を0.
20〜0.32W/cm2の条件で、反応性イオンエッチン
グにより該パターン材料をエッチングするようにした。
According to the first aspect of the present invention, a Cr film is formed on an RF electrode surface in an etching chamber of a dry etching apparatus having a rotating magnetic field by a reaction gas inlet, a vacuum exhaust port, and two pairs of electromagnets. Alternatively, a photomask substrate provided with a photoresist covered with a pattern material of a Cr film with an antireflection film and having a pattern formed thereon is attached, the magnetic field strength of the electromagnet is 57 to 110 Gauss, and the etching is performed. Indoors
The reaction gas is Cl2 + O2, and the gas composition ratio is O2 / (Cl2 + O2).
2) 10 to 25%, the gas pressure is 0.05 to 0.3 T
orr ( 6.7 to 40 Pa ), and the RF power density of the electrode is 0.2
The pattern material was etched by reactive ion etching under the condition of 0 to 0.32 W / cm2. Ma
According to the invention of claim 2, the reaction gas inlet and the vacuum
Dry with rotating magnetic field due to exhaust port and two pairs of electromagnets
SiO2 film on RF electrode surface in etching chamber of etching equipment
Covered with a pattern material and forming a pattern thereon
Attach a photomask substrate provided with a photoresist
The magnetic field strength of the electromagnet is 50 to 150 gauss;
The reaction gas in the combustion chamber is CHF3 + O2, and its gas composition ratio O2 /
(CHF3 + O2) 5-8%, gas pressure 0.03-
0.05 Torr (4-7 Pa), and the RF power density of
Under the condition of 20 to 0.32 W / cm2, reactive ion etching
The pattern material was etched by the etching.

【0007】[0007]

【作用】回転磁界を有するドライエッチング装置を用い
てフォトマスク基板のドライエッチングを行なうと、プ
ラズマの制御性が良く、フォトマスク基板表面の磁場強
度が高く、従ってプラズマのイオン化と解離効率が高
く、低圧であってもフォトマスク基板にかかるDCバイア
ス電圧を低く抑えられるという回転磁界を有するドライ
エッチング装置から一般的に期待される作用が得られる
が、磁場強度、反応ガス圧力、RF電力密度、更には反応
ガス組成のエッチング条件を上記の如く設定することに
より、エッチング材料のレジストに対する選択比が向上
し、パターンの加工精度が向上してフォトマスクの寸法
面内均一性が向上し、高精度のフォトマスクが得られる
ようになる。
When dry etching of a photomask substrate is performed by using a dry etching apparatus having a rotating magnetic field, plasma controllability is good, the magnetic field strength on the photomask substrate surface is high, and thus plasma ionization and dissociation efficiency are high. Although generally expected from a dry etching apparatus having a rotating magnetic field that can keep the DC bias voltage applied to the photomask substrate low even at a low pressure, the magnetic field strength, the reaction gas pressure, the RF power density, and the like can be obtained. By setting the etching conditions of the reaction gas composition as described above, the selectivity of the etching material to the resist is improved, the processing accuracy of the pattern is improved, and the in-plane uniformity of the photomask is improved. A photomask can be obtained.

【0008】[0008]

【実施例】本発明の実施例を図面に基づき説明すると、
図1及び図2に於いて符号1は本発明の実施に使用した
ドライエッチング装置を示す。該ドライエッチング装置
1の外周を構成するパネル12内には、エッチング室
2、搬送室3、基板カセット台4を収め、該エッチング
室2をその外周に設けた電磁石5、6、7、8の中に設
けるようにした。該電磁石は角型リング状のコイルで、
電磁石5と6、7と8は互いに対をなし、これら電磁石
には例えば位相を90°ずらした低周波電流を流す。各
対の電磁石のコイルは、それぞれ同一方向に巻かれてお
り、電磁石5と6、及び電磁石7と8による合成磁場
は、図1、図2の点線の矢印が示すように、基板に平行
な面内で上記低周波電流の周波数と同じ周波数で回転す
るように構成されている。該エッチング室2内にはRF電
源9にコンデンサー13を介して接続された平板状のRF
電極10と平板状の対向電極14とを設け、フォトマス
ク基板11が該エッチング室2の側方に形成した基板受
渡口15を介して該RF電極10の上に置かれるようにし
た。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
In FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 denotes a dry etching apparatus used for carrying out the present invention. An etching chamber 2, a transfer chamber 3, and a substrate cassette table 4 are accommodated in a panel 12 constituting the outer periphery of the dry etching apparatus 1, and the electromagnets 5, 6, 7, 8 provided with the etching chamber 2 on the outer periphery thereof are provided. It was installed inside. The electromagnet is a rectangular ring-shaped coil,
The electromagnets 5 and 6, 7 and 8 are paired with each other, and a low-frequency current whose phase is shifted by 90 °, for example, flows through these electromagnets. The coils of each pair of electromagnets are wound in the same direction, and the combined magnetic field generated by the electromagnets 5 and 6 and the electromagnets 7 and 8 is parallel to the substrate as indicated by the dotted arrows in FIGS. It is configured to rotate at the same frequency as the frequency of the low-frequency current in the plane. In the etching chamber 2, a flat RF power source connected to an RF power source 9 via a capacitor 13 is provided.
An electrode 10 and a plate-shaped counter electrode 14 were provided, and the photomask substrate 11 was placed on the RF electrode 10 through a substrate delivery port 15 formed on the side of the etching chamber 2.

【0009】該フォトマスク基板11は、図3に示す1
つの例のように、合成石英等の透明基板11aに、Cr、
反射防止膜付Cr、SiO2等のパターン材料11bが薄く塗
布され、その上にパターンを形成したフォトレジスト1
1cが設けられた一般的なものである。該フォトレジス
ト11cにはIC基板と同様のAZ−1350(市販品)等
が使用される。該対向電極14とエッチング室2はアー
ス電位に保たれる。該エッチング室2内へCl2+O2等の
エッチング用反応ガスを供給するため、反応ガス導入口
30にガスボンベやマスフローコントローラーを備えた
ガス供給系16が設けられ、また、該エッチング室2内
のガス圧を制御するために真空ポンプを備えた排気系1
7を該エッチング室2の真空排気口18に接続した。該
反応ガスとしては、前記Cl2+O2の他にCHF3+O2が使
用される。
The photomask substrate 11 is formed as shown in FIG.
As shown in one example, Cr,
A photoresist 1 in which a pattern material 11b such as Cr and SiO 2 with an antireflection film is thinly applied and a pattern is formed thereon
1c is a general one provided. AZ-1350 (commercially available) similar to the IC substrate is used for the photoresist 11c. The counter electrode 14 and the etching chamber 2 are kept at the ground potential. In order to supply an etching reaction gas such as Cl 2 + O 2 into the etching chamber 2, a gas supply system 16 having a gas cylinder and a mass flow controller is provided at the reaction gas inlet 30. Exhaust system 1 equipped with a vacuum pump to control gas pressure
7 was connected to a vacuum exhaust port 18 of the etching chamber 2. As the reaction gas, CHF 3 + O 2 is used in addition to the Cl 2 + O 2 .

【0010】該フォトマスク基板11の複数枚をカセッ
トケース19に収め、これを基板カセット台4の上に載
せ、エッチングの際には該カセットケース19から仕切
バルブ20を介して搬送ロボット21により搬送室3内
へ持ち込まれ、次いで真空バルブ22と基板受渡口15
を介してエッチング室2内のRF電極10の上に置かれ
る。該搬送ロボット21は公知のもので、結節26と結
節28を有する二関節ロボットであり、モーター軸24
と結節26と結節28のそれぞれの回転運動の合成によ
って搬送腕29の先端部の往復回転運動が行なわれるよ
うに構成されている。第1腕25、第2腕27は水平面
内に運動が拘束されている。仕切バルブ20を介しての
カセットケース19と搬送室3の間の搬送腕29の先端
の運動、及び基板受渡口15を介してのエッチング室2
内のRF電極10と搬送室3の間の該搬送腕29の先端の
運動は、モーター軸24と結節26及び結節28におけ
るロボットの各腕25、27、29の回転運動の合成に
よる直進往復運動により行なわれる。また、基板受渡口
15前面の真空バルブ22とカセットケース19側の仕
切バルブ20の間の基板搬送は、モーター軸24を回転
軸とした搬送ロボットの搬送腕29の水平面内半回転運
動により行なわれる。該搬送室3の外部に設けたモータ
ー23が回転されると、平板状の該搬送腕29がフォト
マスク基板11を載せてカセットケース19とRF電極1
0の間を搬送すべく往復回転動する。
A plurality of the photomask substrates 11 are placed in a cassette case 19, which is placed on a substrate cassette table 4, and is transferred from the cassette case 19 by a transfer robot 21 via a partition valve 20 during etching. It is brought into the chamber 3 and then the vacuum valve 22 and the substrate transfer port 15
Is placed on the RF electrode 10 in the etching chamber 2 via the. The transfer robot 21 is a known robot, and is a two-joint robot having a knot 26 and a knot 28 and a motor shaft 24.
It is configured such that the reciprocating rotational movement of the distal end portion of the transport arm 29 is performed by combining the rotational movements of the knot 26 and the knot 28. The movement of the first arm 25 and the second arm 27 is restricted in a horizontal plane. The movement of the tip of the transfer arm 29 between the cassette case 19 and the transfer chamber 3 via the partition valve 20 and the etching chamber 2 via the substrate transfer port 15
The movement of the tip of the transfer arm 29 between the RF electrode 10 in the inside and the transfer chamber 3 is caused by the linear reciprocation of the motor shaft 24 and the joint movement of the arms 25, 27, 29 of the robot at the joints 26 and 28. It is performed by The transfer of the substrate between the vacuum valve 22 on the front surface of the substrate transfer port 15 and the partition valve 20 on the cassette case 19 side is performed by a half-rotational movement of the transfer arm 29 of the transfer robot about the motor shaft 24 in the horizontal plane. . When the motor 23 provided outside the transfer chamber 3 is rotated, the transfer arm 29 having a flat plate shape places the photomask substrate 11 thereon, and the cassette case 19 and the RF electrode 1 are placed.
It reciprocates to transport between zero.

【0011】該RF電極10上のフォトマスク基板11の
パターン材料をエッチングするときは、エッチング室2
内を排気系17により排気し、反応ガス導入口30から
反応ガスを導入し、2対の電磁石5、6、7、8を励磁
し、RF電極10へRF電力を投入してプラズマ励起する過
程を経る。該2対の電磁石5と6、及び7と8には夫々
同じ向きに同じ低周波交流電流が流され、且つ電磁石5
と6、及び7と8に流す電流の位相を90°ずらすこと
により、フォトマスク基板11に平行な面内に回転磁場
が形成される。RF電極10と対向電極14との間に発生
するプラズマは、回転磁界によりフォトマスク基板11
の表面に集まってその密度が高まり、導入した反応ガス
を効率良く解離し、フォトマスク基板11にわずかなDC
バイアス電圧しか発生しない状態で反応性イオンエッチ
ングが行なわれる。この場合、フォトマスク基板11は
IC基板と異なり、シリコンではなく、合成石英であり、
基板に塗布されたパターン材料はIC基板のようにポリS
i、酸化物層+ポリSiではなく、Cr、反射防止膜付Cr、S
iO2等であるから、反応ガスを導入してIC基板に対する
ドライエッチングと同じ条件でエッチングしても、エッ
チング材料のレジストに対する選択比と、フォトマスク
の寸法面内均一性が悪いが、磁場強度を50〜150ガ
ウス、該エッチング室2内の反応ガス圧力を0.03〜
0.3Torr(4〜40Pa)、該電極10のRF電力密度を
0.20〜0.32W/cm2の条件に設定することによ
り、該選択比と寸法面内均一性が向上し、高精度のフォ
トマスクが得られる。
When etching the pattern material of the photomask substrate 11 on the RF electrode 10, the etching chamber 2
A process in which the inside is evacuated by an exhaust system 17, a reaction gas is introduced from a reaction gas inlet 30, two pairs of electromagnets 5, 6, 7 and 8 are excited, and RF power is applied to the RF electrode 10 to excite plasma. Go through. The two pairs of electromagnets 5 and 6 and 7 and 8 are supplied with the same low-frequency alternating current in the same direction, respectively.
And 6, and by shifting the phases of the currents flowing through 7 and 8 by 90 °, a rotating magnetic field is formed in a plane parallel to the photomask substrate 11. The plasma generated between the RF electrode 10 and the counter electrode 14 is generated by the rotating magnetic field.
Gathered on the surface of the substrate, the density thereof increased, and the introduced reactant gas was efficiently dissociated.
Reactive ion etching is performed in a state where only a bias voltage is generated. In this case, the photomask substrate 11
Unlike IC substrate, it is not silicon but synthetic quartz,
The pattern material applied to the substrate is poly S
i, Cr, S with anti-reflective coating instead of oxide layer + poly-Si
Since it is iO 2 etc., even if the reaction gas is introduced and etched under the same conditions as the dry etching for the IC substrate, the selectivity of the etching material to the resist and the in-plane uniformity of the photomask are poor, but the magnetic field strength From 50 to 150 gauss, and the reaction gas pressure in the etching chamber 2 from 0.03 to
By setting the pressure to 0.3 Torr (4 to 40 Pa) and the RF power density of the electrode 10 to 0.20 to 0.32 W / cm 2 , the selectivity and dimensional uniformity are improved, and high accuracy is achieved. Is obtained.

【0012】本発明の具体的な実施例は次の通りであ
る。
A specific embodiment of the present invention is as follows.

【0013】実施例1 フォトマスク基板11として、厚さ6.35mm、152
×152mmの正方形の合成石英基板の表面にパターン材
料として膜厚約750オングストロームのCr層を1層設
け、或いは更にその上に膜厚約300オングストローム
のCr酸化物系反射防止膜付Cr層を1層または2層設け、
このパターン材料の層の上にAZ−1350のフォトレジ
ストを塗布したものを使用した。該フォトレジストには
線幅2〜4μmの線状パターンを形成した。エッチング
条件を表1のように設定してフォトマスク基板11の反
応性イオンエッチングを行なった。
Example 1 A photomask substrate 11 having a thickness of 6.35 mm and a thickness of 152
A Cr layer having a thickness of about 750 Å is provided as a pattern material on the surface of a square synthetic quartz substrate of × 152 mm, or a Cr layer having a Cr oxide antireflection film having a thickness of about 300 Å is further provided thereon. Layer or two layers,
AZ-1350 photoresist was applied on the pattern material layer. A linear pattern having a line width of 2 to 4 μm was formed on the photoresist. Reactive ion etching of the photomask substrate 11 was performed by setting the etching conditions as shown in Table 1.

【0014】[0014]

【表1】 [Table 1]

【0015】このフォトマスク基板11を図1、図2に
示すエッチング室2内のRF電極10の表面に取付け、反
応ガス導入口30から反応ガスとしてCl2+O2を導入す
るようにし、そのガス組成比O2/(Cl2+O2)を10
〜25%、反応ガス圧力を0.05〜0.3Torr(6.
7〜40Pa)、磁場強度(回転磁場の振幅)を57〜1
10ガウス、磁場回転数を1Hz、RF電極10の電力密度
を0.2〜0.32W/cm2に変化させて該フォトマスク
基板11の反応性イオンエッチングを行なった。この場
合のパターン材料とフォトレジストのエッチング速度及
び選択比の磁場依存性を図4に、反応ガス組成比依存性
を図5に、反応ガス圧力依存性を図6に、そして、RF電
極10の電力密度依存性を図7にそれぞれ示す。また、
DC自己バイアス及びプラズマの電子密度の磁場依存性
を図8に、反応ガス組成比依存性を図9に、反応ガス圧
力依存性を図10に、そして、RF電極10の電力密度依
存性を図11にそれぞれ示す。面内均一性3σの磁場強
度依存性を図12に、CDゲイン(CDロスに負の符号をつ
けたもの)と面内均一性3σの圧力依存性を図13に、
RF電力密度依存性を図14に、そして、電極間隔依存性
を図15にそれぞれ示す。
The photomask substrate 11 is mounted on the surface of the RF electrode 10 in the etching chamber 2 shown in FIGS. 1 and 2, and Cl 2 + O 2 is introduced as a reaction gas through a reaction gas inlet 30. When the composition ratio O 2 / (Cl 2 + O 2 ) is 10
-25%, the reaction gas pressure is 0.05-0.3 Torr (6.
7 to 40 Pa), and the magnetic field strength (the amplitude of the rotating magnetic field) is 57 to 1
The reactive ion etching of the photomask substrate 11 was performed by changing the magnetic field rotation speed to 10 Hz, the power density of the RF electrode 10 to 0.2 to 0.32 W / cm 2, and 10 gauss. In this case, the dependence of the etching rate and the selectivity of the pattern material and the photoresist on the magnetic field are shown in FIG. 4, the dependence on the reaction gas composition ratio is shown in FIG. 5, the dependence on the reaction gas pressure is shown in FIG. FIG. 7 shows the power density dependence. Also,
FIG. 8 shows the magnetic field dependence of the DC self-bias and the electron density of the plasma, FIG. 9 shows the dependence of the reaction gas composition ratio, FIG. 10 shows the dependence of the reaction gas pressure, and FIG. 10 shows the power density dependence of the RF electrode 10. 11 respectively. FIG. 12 shows the magnetic field strength dependency of the in-plane uniformity 3σ, and FIG. 13 shows the CD gain (a CD loss with a negative sign) and the pressure dependency of the in-plane uniformity 3σ.
FIG. 14 shows the RF power density dependency, and FIG. 15 shows the electrode spacing dependency.

【0016】この場合のパターン材料とフォトレジスト
(AZ−1350)のエッチング速度はそれぞれ22〜3
5mn/min及び6〜27nm/minで、パターン材料とフォト
レジストの選択比はエッチングのパターン断面形状の観
察で1.3〜1.8以上になり(図4〜7)、パターン
線幅寸法の面内均一性3σ(線幅実測値−線幅平均値の
分散の3倍)は0.06μm以下であった。更に、CDロ
ス(クリティカルデメンションロス=設計寸法−実測寸
法)は0.08μmよりも小さく(図13〜14)、DC
バイアス電圧は15〜150V、電子密度は(2.8〜
8)×109/cm3で(図8〜図10)、パターン形状は
良好であった。
In this case, the etching rates of the pattern material and the photoresist (AZ-1350) are 22 to 3 respectively.
At 5 mn / min and 6 to 27 nm / min, the selectivity between the pattern material and the photoresist becomes 1.3 to 1.8 or more by observing the cross-sectional shape of the etching (FIGS. 4 to 7). The in-plane uniformity 3σ (actual value of line width−three times the variance of the average line width) was 0.06 μm or less. Further, the CD loss (critical dimension loss = design dimension−actual measurement dimension) is smaller than 0.08 μm (FIGS. 13 to 14),
The bias voltage is 15 to 150 V, and the electron density is (2.8 to
8) At 10 9 / cm 3 (FIGS. 8 to 10), the pattern shape was good.

【0017】図24に、磁場強度100ガウス、磁場回
転数を1Hz、ガス組成比O2/(Cl2+O2)を20%、
反応ガス圧力を0.10Torr(13Pa)、RF電力密度
0.22W/cm2で、石英基板11の表面にパターン材料
として膜厚約750オングストロームのCr層を1層だ
け設け、このパターン材料の上にAZ−1350のフォト
レジストを塗布したものにパターンを形成し、反応性イ
オンエッチングを行なったもののSEM(走査電子顕微
鏡)写真による断面形状の1例を示した。また、図25
に上記のフォトレジストの代りにZEP 810電子線レジ
ストを塗布してパターンを形成し、上記と同一条件で反
応性イオンエッチングを行なったもののSEM写真によ
る断面形状の1例を示す。
FIG. 24 shows that the magnetic field strength is 100 Gauss, the magnetic field rotation speed is 1 Hz, the gas composition ratio O 2 / (Cl 2 + O 2 ) is 20%,
At a reaction gas pressure of 0.10 Torr (13 Pa), an RF power density of 0.22 W / cm 2 , a single Cr layer having a thickness of about 750 Å is provided on the surface of the quartz substrate 11 as a pattern material. An example of a cross-sectional shape by SEM (scanning electron microscope) photograph of a pattern formed on a substrate coated with a photoresist of AZ-1350 and subjected to reactive ion etching is shown. FIG. 25
The following shows an example of a cross-sectional shape of an SEM photograph of a pattern formed by applying a ZEP 810 electron beam resist in place of the above-mentioned photoresist and performing reactive ion etching under the same conditions as above.

【0018】これに対し、反応ガスはCl2+O2で、反応
ガス圧力を上記の場合と同様に0.05〜0.3Torr
(6.7〜40Pa)、磁場回転数を1Hzとしても、その
ガス組成比O2/(Cl2+O2)を10%以下あるいは2
5%以上とし、磁場強度を57ガウス以下あるいは11
0ガウス以上、RF電力密度を0.20W/cm2以下あるい
は0.32W/cm2以上にすると、選択比は0.8〜2.
8、面内均一性も0.05〜0.13となるが、いずれ
かが前記の場合よりも悪化し、CDロスは1μm以上、DC
バイアス電圧は40〜300V、電子密度は(3〜7.
7)×109/cm3でこれらの数値も前記の場合よりもい
づれかが悪く、パターン形状も悪かった。
On the other hand, the reaction gas is Cl 2 + O 2 and the pressure of the reaction gas is 0.05 to 0.3 Torr as in the above case.
(6.7 to 40 Pa), and the gas composition ratio O 2 / (Cl 2 + O 2 ) is 10% or less or 2 even when the magnetic field rotation speed is 1 Hz.
5% or more, and the magnetic field strength is 57 Gauss or less or 11
0 gauss, when the RF power density 0.20 W / cm 2 or less, or 0.32 W / cm 2 or more, the selectivity of 0.8 to 2.
8. The in-plane uniformity is also 0.05 to 0.13, but one of them is worse than the above case, the CD loss is 1 μm or more,
The bias voltage is 40 to 300 V, and the electron density is (3 to 7.
7) At 10 9 / cm 3 , any of these numerical values was worse than the above case, and the pattern shape was also poor.

【0019】尚、この実施例1に於いて、RF電極10と
対向電極14との間隔を40〜80mmの範囲で変化さ
せ、この間隔と面内均一性のCDロスの増減を調べたとこ
ろ、この間隔は40〜60mmが適切であることが判明し
た(図15)。
In the first embodiment, the distance between the RF electrode 10 and the opposing electrode 14 was changed in the range of 40 to 80 mm. This spacing was found to be appropriate in the range of 40 to 60 mm (FIG. 15).

【0020】実施例2 フォトマスク基板11の材質および形状寸法は実施例1
のものと同じものを使用し、基板表面にエッチングスト
ッパー層として150オングストローム厚のSnO2層を設
け、更にその表面に第2のパターン材料としてSOG(ス
ピンコーティングによるゾルゲルSiO2)を厚さ4000
オングストロームに塗布した。次に実施例1の条件で第
1のパターン材料であるCrのパターンを形成した。第
2のパターン材料の上にはAZ−1350のフォトレジス
トを塗布してそこに線幅2〜4μmの線状パターンを予
め形成した。そしてエッチング条件を表2のように設定
して反応性イオンエッチングを行なった。
Embodiment 2 The material and shape of the photomask substrate 11 are the same as those in Embodiment 1.
Using the same material as that described above, a 150 Å thick SnO 2 layer is provided as an etching stopper layer on the substrate surface, and SOG (sol-gel SiO 2 by spin coating) having a thickness of 4000 is further formed on the surface thereof as a second pattern material.
Angstrom. Next, a pattern of Cr as the first pattern material was formed under the conditions of Example 1. A photoresist of AZ-1350 was applied on the second pattern material, and a linear pattern having a line width of 2 to 4 μm was previously formed thereon. Then, reactive ion etching was performed with the etching conditions set as shown in Table 2.

【0021】[0021]

【表2】 [Table 2]

【0022】このフォトマスク基板11を実施例1の場
合と同じく図1、図2に示すエッチング室2内のRF電極
10の表面に取付け、反応ガス導入口30から反応ガス
としてCHF3+O2を導入するようにし、そのガス組成比
2/(CHF3+O2)を5〜8%、反応ガス圧力を0.0
3〜0.05Torr(4〜7Pa)、磁場強度(回転磁場の
振幅)を50〜150ガウス、磁場回転数を1Hz、RF電
極10の電力密度を0.2〜0.30W/cm2に変化させ
て該フォトマスク基板11の反応性イオンエッチングを
行なった。この場合のパターン材料とフォトレジスト
(AZ−1350)のエッチング速度はそれぞれ23〜4
8nm/min及び0.8〜15nm/minで、パターン材料とフ
ォトレジストの選択比は3以上になった。DCバイアス電
圧は70〜220V、電子密度は(7〜11)×109
/cm3で、パターン形状は良好であった。
This photomask substrate 11 is attached to the surface of the RF electrode 10 in the etching chamber 2 shown in FIGS. 1 and 2 as in the case of the first embodiment, and CHF 3 + O 2 is supplied as a reaction gas through the reaction gas inlet 30. The gas composition ratio O 2 / (CHF 3 + O 2 ) is 5 to 8% and the reaction gas pressure is 0.0
3 to 0.05 Torr (4 to 7 Pa), magnetic field strength (amplitude of rotating magnetic field) 50 to 150 gauss, magnetic field rotation speed 1 Hz, power density of RF electrode 10 changed to 0.2 to 0.30 W / cm 2 Then, reactive ion etching of the photomask substrate 11 was performed. In this case, the etching rates of the pattern material and the photoresist (AZ-1350) are 23 to 4 respectively.
At 8 nm / min and 0.8 to 15 nm / min, the selectivity between the pattern material and the photoresist became 3 or more. The DC bias voltage is 70 to 220 V, and the electron density is (7 to 11) × 10 9
/ Cm 3 , the pattern shape was good.

【0023】また、フォトマスク基板11の表面にはエ
ッチングストッパーとして150オングストローム厚の
SnO2層を設け、この上に第2のパターン材料として40
60オングストローム厚のSOG層を塗布し、更にこの上
に第1のパターン材料として1000オングストローム
厚のCr層を設け、AZ−1350のフォトレジスト(レ
ジストA)を塗布して線幅2〜4μmの線状パターンを
形成した。次に実施例1の条件で第1のパターン材料で
あるCrのパターンの上にAZ−1350のフォトレジス
ト(レジストB)を塗布して線幅2〜4μmの線状パタ
ーンを形成してSOGの反応性エッチングを行なった。エ
ッチング条件を、磁場100ガウス、反応ガス組成比O
2/(CHF3+O2)=7%、反応ガス圧力0.10Torr
(13Pa)、RF電力密度0.22W/cm2とした。これ
のSEM写真によるパターン形状の例を図26に示し
た。
On the surface of the photomask substrate 11, a 150 .ANG. Thick film is used as an etching stopper.
A SnO 2 layer is provided, on which a second pattern material 40
An SOG layer having a thickness of 60 Å is applied thereon, and a Cr layer having a thickness of 1000 Å is provided thereon as a first pattern material. A photoresist (resist A) of AZ-1350 is applied to form a line having a line width of 2 to 4 μm. A pattern was formed. Next, a photoresist (resist B) of AZ-1350 is applied on the pattern of Cr as the first pattern material under the conditions of Example 1 to form a linear pattern having a line width of 2 to 4 μm. Reactive etching was performed. The etching conditions were a magnetic field of 100 gauss and a reaction gas composition ratio of O.
2 / (CHF 3 + O 2 ) = 7%, reaction gas pressure 0.10 Torr
(13 Pa) and an RF power density of 0.22 W / cm 2 . FIG. 26 shows an example of a pattern shape based on this SEM photograph.

【0024】これに対し、CHF3+O2の反応ガス圧力を
上記の場合と同様に0.03〜0.05Torr、磁場回転
数を1Hzとしても、そのガス組成比O2/(Cl2+O2
を5%以下あるいは8%以上とし、磁場強度を50ガウ
ス以下あるいは150ガウス以上、RF電力密度を0.2
0W/cm2以下あるいは0.30W/cm2以上にすると、選択
比は0.6〜3となり、いずれも前記の場合よりも悪化
し、DCバイアス電圧は20〜450V、電子密度は(5
〜11)×109/cm3でこれらの数値も前記の場合より
も全体として悪く、パターン形状も悪かった。
On the other hand, even when the reaction gas pressure of CHF 3 + O 2 is 0.03-0.05 Torr and the magnetic field rotation speed is 1 Hz, the gas composition ratio O 2 / (Cl 2 + O 2) is the same as above. )
5% or less or 8% or more, a magnetic field strength of 50 Gauss or less or 150 Gauss or more, and an RF power density of 0.2
When the 0 W / cm 2 or less, or 0.30 W / cm 2 or more, selectivity ratio becomes 0.6 to 3, both worse than for the, DC bias voltage 20~450V, electron density (5
11) × 10 9 / cm 3 , these numerical values were generally worse than in the above case, and the pattern shape was also poor.

【0025】これらの実施例に於いては、いずれも磁場
強度を増加させると、電子密度は単調に増加しDCバイア
ス電圧は単調に減少した。これは、磁場強度の増加によ
りプラズマのイオン化と解離効率が向上していることを
示している(図8、図20)。また、磁場強度を増加さ
せたとき、実施例1のCrのエッチング速度は磁場強度範
囲0〜150ガウスで一つの極大値を示し(図4)、実
施例2のSOGのエッチング速度は単調に減少した(図1
6)。これは前記したKevin G. Donohoeの資料のシリコ
ンのエッチング速度が磁場強度の増大に伴い単調に増大
する傾向からは全く予測できない挙動である。更にこれ
らの実施例1、2共に反応ガス組成に対して電子密度と
DCバイアス電圧は大きくは変化しないが(図9、図2
1)、実施例1のCrとフォトレジストのエッチング速度
及び選択比は比較的ゆるやかに変化し(図5)、実施例
2のSOGとフォトレジストのエッチング速度及び選択比
は大きく変化し、選択比が3以上になるガス組成比の範
囲は5〜8%と著しく狭い(図17)。
In each of these examples, when the magnetic field intensity was increased, the electron density monotonically increased and the DC bias voltage monotonously decreased. This indicates that the ionization and dissociation efficiency of the plasma are improved by the increase in the magnetic field strength (FIGS. 8 and 20). When the magnetic field intensity was increased, the etching rate of Cr in Example 1 showed one maximum value in the magnetic field intensity range of 0 to 150 Gauss (FIG. 4), and the etching rate of SOG in Example 2 decreased monotonically. (Fig. 1
6). This is a behavior that cannot be predicted at all from the tendency that the silicon etching rate described in the above-mentioned Kevin G. Donohoe monotonically increases as the magnetic field intensity increases. Further, in both Examples 1 and 2, the electron density and the reaction gas composition
The DC bias voltage does not change much (FIGS. 9 and 2).
1), the etching rate and selectivity of Cr and photoresist of Example 1 changed relatively slowly (FIG. 5), and the etching rate and selectivity of SOG and photoresist of Example 2 changed greatly, Is 3 or more, the range of the gas composition ratio is extremely narrow as 5 to 8% (FIG. 17).

【0026】以上の実施例では、パターン材料としてC
r、Crの酸化物系反射防止膜付Crを使用したが、Crの窒
化物系反射防止膜付Crなどの他の公知の反射防止膜付の
パターン材料を使用してもよい。また、上記実施例で使
用したSOGのパターン材料の代わりにスパッタや蒸着に
よるSiO2膜を使用してもよい。フォトレジストにもAZ−
1350以外のフォトレジストあるいはZEP810以外
のエレクトロンビームレジストの使用が可能である。更
に、上記実施例ではフォトレジストに線状パターンを形
成した例で説明したが、線状以外の例えばコンタクトホ
ールを形成したパターンでも本発明の方法は適用でき
る。
In the above embodiment, C was used as the pattern material.
Although r and Cr with an oxide-based anti-reflection film of Cr are used, other known pattern materials with an anti-reflection film such as Cr with a nitride-based anti-reflection film of Cr may be used. Further, instead of the SOG pattern material used in the above embodiment, an SiO 2 film formed by sputtering or vapor deposition may be used. AZ- for photoresist
It is possible to use a photoresist other than 1350 or an electron beam resist other than ZEP810. Further, in the above embodiment, an example in which a linear pattern is formed in a photoresist has been described, but the method of the present invention can be applied to a pattern other than a linear pattern, for example, in which a contact hole is formed.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、電磁石に
よる回転磁界を有するドライエッチング装置をフォトマ
スク基板のドライエッチングに使用したので、プラズマ
の制御性が良く、低圧であってもDCバイアス電圧が低く
なり、フォトレジストに対するダメージが小さいので、
選択比が向上し、磁場強度を50〜150ガウス、反応
ガス圧力を0.03〜0.3Torr、RF電力密度を0.2
0〜0.32W/cm2とすることにより、フォトマスクの
パターン材料にCDロスが小さく、面内均一性のよい高精
度のエッチングを施せて高精度のフォトマスクが得られ
る等の効果がある。
As described above, according to the present invention, a dry etching apparatus having a rotating magnetic field by an electromagnet is used for dry etching of a photomask substrate. Since the voltage is low and the damage to the photoresist is small,
Selectivity is improved, magnetic field strength is 50-150 gauss, reaction gas pressure is 0.03-0.3 Torr, RF power density is 0.2
By setting the thickness to 0 to 0.32 W / cm 2 , there is an effect that a CD loss is small in the pattern material of the photomask and high-precision etching with good in-plane uniformity can be performed to obtain a high-precision photomask. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施に使用したドライエッチング装
置の一部を截除した平面図
FIG. 1 is a plan view in which a part of a dry etching apparatus used for carrying out the present invention is cut away.

【図2】 図1のA−A線断面図FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1;

【図3】 フォトマスク基板の断面図FIG. 3 is a cross-sectional view of a photomask substrate.

【図4】 エッチング速度及び選択比と磁場との関係を
示す特性線図
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between an etching rate and a selectivity and a magnetic field.

【図5】 エッチング速度及び選択比と反応ガス組成比
との関係を示す特性線図
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between an etching rate and a selection ratio and a reaction gas composition ratio.

【図6】 エッチング速度及び選択比と反応ガス圧力と
の関係を示す特性線図
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between an etching rate and a selection ratio and a reaction gas pressure.

【図7】 エッチング速度及び選択比とRF電力密度との
関係を示す特性線図
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a relationship between an etching rate and a selection ratio and an RF power density.

【図8】 電子密度及び自己バイアス電圧との関係を示
す特性線図
FIG. 8 is a characteristic diagram showing a relationship between an electron density and a self-bias voltage.

【図9】 電子密度と自己バイアス電圧及び反応ガス組
成比の関係を示す特性線図
FIG. 9 is a characteristic diagram showing a relationship between an electron density, a self-bias voltage, and a reaction gas composition ratio.

【図10】 電子密度と自己バイアス電圧及び反応ガス
圧力との関係を示す特性線図
FIG. 10 is a characteristic diagram showing a relationship between an electron density, a self-bias voltage, and a reaction gas pressure.

【図11】 電子密度と自己バイアス電圧及びRF電力密
度との関係を示す特性線図
FIG. 11 is a characteristic diagram showing a relationship between electron density, self-bias voltage, and RF power density.

【図12】 面内均一性と磁場強度との関係を示す特性
線図
FIG. 12 is a characteristic diagram showing a relationship between in-plane uniformity and magnetic field strength.

【図13】 面内均一性とCDゲイン及び圧力との関係を
示す特性線図
FIG. 13 is a characteristic diagram showing a relationship between in-plane uniformity and CD gain and pressure.

【図14】 面内均一性とCDゲイン及びRFパワー密度と
の関係を示す特性線図
FIG. 14 is a characteristic diagram showing the relationship between in-plane uniformity and CD gain and RF power density.

【図15】 面内均一性とCDゲイン及び電極間隔との関
係を示す特性線図
FIG. 15 is a characteristic diagram showing the relationship between in-plane uniformity, CD gain, and electrode spacing.

【図16】 エッチング速度と選択比及び磁場との関係
を示す特性線図
FIG. 16 is a characteristic diagram showing a relationship between an etching rate, a selectivity, and a magnetic field.

【図17】 エッチング速度と選択比及び反応ガス組成
比との関係を示す特性線図
FIG. 17 is a characteristic diagram showing a relationship between an etching rate, a selection ratio, and a reaction gas composition ratio.

【図18】 エッチング速度と選択比及び反応ガス圧力
との関係を示す特性線図
FIG. 18 is a characteristic diagram showing a relationship between an etching rate, a selection ratio, and a reaction gas pressure.

【図19】 エッチング速度と選択比及びRF電力密度と
の関係を示す特性線図
FIG. 19 is a characteristic diagram showing a relationship between an etching rate, a selectivity, and RF power density.

【図20】 電子密度と自己バイアス電圧及び磁場との
関係を示す特性線図
FIG. 20 is a characteristic diagram showing a relationship between an electron density, a self-bias voltage, and a magnetic field.

【図21】 電子密度と自己バイアス電圧及び反応ガス
組成比との関係を示す特性線図
FIG. 21 is a characteristic diagram showing a relationship between an electron density, a self-bias voltage, and a reaction gas composition ratio.

【図22】 電子密度と自己バイアス電圧及び反応ガス
圧力との関係を示す特性線図
FIG. 22 is a characteristic diagram showing a relationship between an electron density, a self-bias voltage, and a reaction gas pressure.

【図23】 電子密度と自己バイアス電圧及びRF電力密
度との関係を示す特性線図
FIG. 23 is a characteristic diagram showing a relationship between an electron density, a self-bias voltage, and an RF power density.

【図24】 エッチング後のフォトマスク基板のSEM
断面写真のスケッチ
FIG. 24: SEM of a photomask substrate after etching
Cross section photo sketch

【図25】 エッチング後のフォトマスク基板のSEM
断面写真のスケッチ
FIG. 25: SEM of a photomask substrate after etching
Cross section photo sketch

【図26】 エッチング後のフォトマスク基板のSEM
断面写真のスケッチ
FIG. 26: SEM of a photomask substrate after etching
Cross section photo sketch

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ドライエッチング装置 2 エッチング室 5、6、7、8 電磁石 9
RF電極 11 フォトマスク基板 11b パターン材
料 11c フォトレジスト 18 真空排気
口 30 反応ガス導入口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dry etching apparatus 2 Etching chamber 5, 6, 7, 8 Electromagnet 9
RF electrode 11 Photomask substrate 11b Pattern material 11c Photoresist 18 Vacuum exhaust port 30 Reaction gas inlet

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡壁 弥一郎 兵庫県伊丹市瑞原4丁目一番地 三菱電 機株式会社 エル・エス・アイ研究所内 (72)発明者 悳 昭彦 埼玉県秩父市大字寺尾2562−3 (72)発明者 所 康生 埼玉県秩父郡横瀬町横瀬6474−3 (72)発明者 林 厚 埼玉県秩父郡横瀬町横瀬2129−7 パレ スハイム202号 (56)参考文献 特開 平3−30424(JP,A) 特開 平3−222415(JP,A) 特開 平4−268727(JP,A) 特開 平4−318926(JP,A) 特開 平5−6875(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03F 1/00 - 1/16 H01L 21/302 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yaichiro Watanabe 4-Ichimitsu, Mizuhara, Itami-shi, Hyogo Mitsubishi Electric Machinery Co., Ltd. Within the SSI Research Laboratory (72) Inventor Akihiko Shig 2562 Terao, Chiba, Chichibu, Saitama -3 (72) Yasuo Inventor 6744-3 Yokoze, Yokoze-cho, Chichibu-gun, Saitama (72) Inventor Atsushi Hayashi 2129-7 Yokoze, Yokoze-cho, Chichibu-gun, Saitama No. 202, Palaisheim 202 (56) References 30424 (JP, A) JP-A-3-222415 (JP, A) JP-A-4-268727 (JP, A) JP-A-4-318926 (JP, A) JP-A-5-6875 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G03F 1/00-1/16 H01L 21/302

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 反応ガス導入口と真空排気口及び2対の
電磁石による回転磁界を有するドライエッチング装置の
エッチング室内のRF電極面に、Cr膜又は反射防止膜付Cr
膜のパターン材料で覆われ且つその上にパターンを形成
したフォトレジストを設けたフォトマスク基板を取付
け、該電磁石の磁場強度を57〜110ガウス、該エッ
チング室内の反応ガスがCl2+O2で、そのガス組成比O
2/(Cl2+O2)を10〜25%、そのガス圧力を0.
05〜0.3Torr(6.7〜40Pa)、該電極のRF電力
密度を0.20〜0.32W/cm2の条件で、反応性イオ
ンエッチングにより該パターン材料をエッチングするこ
とを特徴とするフォトマスクのドライエッチング方法。
An RF electrode surface in an etching chamber of a dry etching apparatus having a rotating magnetic field generated by a reaction gas inlet and a vacuum exhaust port and two pairs of electromagnets is provided with a Cr film or a Cr having an antireflection film.
A photomask substrate provided with a photoresist covered with a pattern material of a film and having a pattern formed thereon is attached, the magnetic field strength of the electromagnet is 57 to 110 gauss, the reaction gas in the etching chamber is Cl2 + O2, and the gas composition is Ratio O
2 / (Cl2 + O2) 10-25%, and the gas pressure is 0.1% .
The pattern material is etched by reactive ion etching under the conditions of 0.5 to 0.3 Torr ( 6.7 to 40 Pa ) and an RF power density of the electrode of 0.20 to 0.32 W / cm2. Dry etching method for photomask.
【請求項2】 反応ガス導入口と真空排気口及び2対の
電磁石による回転磁界を有するドライエッチング装置の
エッチング室内のRF電極面に、SiO2膜のパターン材料で
覆われ且つその上にパターンを形成したフォトレジスト
を設けたフォトマスク基板を取付け、該電磁石の磁場強
度を50〜150ガウス、該エッチング室内の反応ガス
がCHF3+O2で、そのガス組成比O2/(CHF3+O2)を
5〜8%、そのガス圧力を0.03〜0.05Torr(4
〜7Pa)、該電極のRF電力密度を0.20〜0.32W/
cm2の条件で、反応性イオンエッチングにより該パター
ン材料をエッチングすることを特徴とするフォトマスク
のドライエッチング方法。
2. A reaction gas inlet, a vacuum exhaust port and two pairs of
Of dry etching equipment with rotating magnetic field by electromagnet
The RF electrode surface in the etching chamber is made of SiO2 film pattern material.
Photoresist covered and patterned on it
Attach a photomask substrate provided with
Degree of 50-150 Gauss, reactive gas in the etching chamber
Is CHF3 + O2 and its gas composition ratio O2 / (CHF3 + O2)
5-8%, the gas pressure is 0.03-0.05 Torr (4
77 Pa), and the RF power density of the electrode is set to 0.20 to 0.32 W /
Under the condition of cm2, the pattern was
A dry etching method for a photomask, which comprises etching an etching material .
【請求項3】 上記2対の電磁石は、上記エッチング室
の外部に設けられ、一方の対をなす電磁石と他方の対を
なす電磁石は直交して設けたことを特徴とする請求項1
又は請求項2に記載のフォトマスクのドライエッチング
方法。
3. The electromagnet of claim 2, wherein the two pairs of electromagnets are provided outside the etching chamber, and one pair of electromagnets and the other pair of electromagnets are provided orthogonally.
Or the dry etching method of the photomask according to claim 2 .
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