JP4257931B2 - クロム膜のエッチング方法、及びフォトマスクの製造方法 - Google Patents
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このエッチング速度の不均一性を解決するため、多重巻ループ状アンテナの導入端部において、ループ状アンテナの間隔を変化させることによってプラズマ空間分布を制御する方法が提案されている。(例えば、特許文献3参照)。
図1は、本発明の実施の形態で用いる磁気中性線エッチング装置を説明するための概略図である。
図1に示すように、被処理基板上に形成されたクロム膜のエッチングを行う真空チャンバ1は、放電プラズマを発生させるプラズマ発生部2と、このプラズマ発生部2の下方で基板電極15上の被処理基板をエッチング加工する基板電極部3とを有する。
図2は、図1に示す磁気中性線エッチング装置内に形成される磁気中性線の形状を説明するための図である。通常のNL半径のときは、図2(a)に示すようなループ状の磁気中性線が形成される。NL半径が小さくなり、例えばNL半径が35nmのときには、図2(b)に示すように磁気中性線の形状は完全なループ状ではなくなる。さらに、NL半径が小さくなり、例えばNL半径が0nmのときには、磁気中性線の形状は円盤状になる。
また、バイアス用の高周波電源16から基板電極15に、例えば、40Wの高周波電力を印加することにより、基板電極15が負のセルフバイアス電位となり、プラズマ中の正イオンが基板電極15に向かって引き込まれ、透明基板上に形成されたクロム膜がエッチングされる。なお、詳細なドライエッチング条件は以下の通りである。その後、2周波の高周波電力の印加を停止し、被処理基板15bを真空チャンバ1から搬出した後、レジストパターンを除去することにより、フォトマスクが製造される。
真空チャンバ内圧力:0.68Pa
ガスの種類(流量):Cl2(240sccm)とO2(60sccm)の混合ガス
アンテナへの印加電力:1kW
バイアス電力:40W
プラズマ−基板間距離:200mm
磁場コイル電流:XA=XC=18.8A、XB=16.7A
図3に示すように、ICP方式の場合と、XB=15.8A,16.4AのNLD(neutral loop discharge)方式の場合には、面内均一性が9%を超えてしまい、面内均一性が不十分であることが分かった。これに対して、上述したように、XB=16.7AのNLD方式の場合には、面内均一性は7%以内であり、高いエッチング速度の面内均一性が得られることが分かった。
具体的には、上下の磁場コイル6,8の電流値XA,XCを9.4Aとし、中間の磁場コイル7の電流値XBを7.9A,8.2A,8.3Aと変化させて、それぞれエッチング速度の面内均一性を調査した。
図5は、磁気中性線付近の磁場勾配を1ガウス/cmに設定した場合において、クロム膜のエッチング速度の面内均一性と、中間の磁場コイルの電流値との関係を示す図である。図5に示すように、XB=8.3AのNLD方式の場合には、面内均一性が7%程度であり、高いエッチング速度の面内均一性が得られることが分かった。
図6は、磁気中性線付近の磁場勾配を1ガウス/cmに設定した場合において、クロム膜のエッチング速度の面内均一性と、磁気中性線の半径との関係を示す図である。図6に示すように、磁気中性線の半径が計算上70mm以下の場合に、高いエッチング速度の面内均一性が得られることが分かった。
磁気中性線付近の磁場勾配を2ガウス/cmに設定した場合、中間の磁場コイル7に流す電流値XBを、上下の磁場コイル6,8に流す電流値XA,XCよりも0.89倍程度低くすることにより、上述のように磁気中性線の半径を35mm以下に制御することができる。また、磁気中性線付近の磁場勾配を1ガウス/cmに設定した場合も同様に、中間の磁場コイル7に流す電流値XBを、上下の磁場コイル6,8に流す電流値XA,XCよりも0.89倍程度低くすることにより、磁気中性線の半径を70mm以下に制御することができる。
2 プラズマ発生部
3 基板電極部
4 排気口
5 円筒状側壁
6 磁場コイル
7 磁場コイル
8 磁場コイル
9 磁気中性線
10 高周波コイル(アンテナ)
11 高周波電源
12 天板
13 ガス導入口
13a 流量制御装置
14 コンダクタンスバルブ
15 基板電極
15a 基板保持台
15b 被処理基板
16 高周波電源
Claims (3)
- 真空チャンバ内に磁気中性線を形成するための磁場発生手段である3つの磁場コイルと、該磁気中性線に沿って交番電場を加えて該磁気中性線付近に濃いプラズマを発生するための高周波コイルとを備えたエッチング装置を用いてクロム膜をエッチングする方法であって、
磁気中性線近傍の磁場勾配が2ガウス/cmであり、前記磁場コイル中の最上部コイルと最下部コイルの電流値を等しくし、前記最上部コイルと前記最下部コイルに挟まれた中間コイルの電流値を前記最上部コイルと前記最下部コイルの電流値の0.89倍とし、磁気中性線の半径が計算値で0mmになるようにプラズマを発生させてクロム膜を加工することを特徴とするクロム膜のエッチング方法。 - 真空チャンバ内に磁気中性線を形成するための磁場発生手段である3つの磁場コイルと、該磁気中性線に沿って交番電場を加えて該磁気中性線付近に濃いプラズマを発生するための高周波コイルとを備えたエッチング装置を用いてクロム膜をエッチングする方法であって、
磁気中性線近傍の磁場勾配が1ガウス/cmであり、前記磁場コイル中の最上部コイルと最下部コイルの電流値を等しくし、前記最上部コイルと前記最下部コイルに挟まれた中間コイルの電流値を前記最上部コイルと前記最下部コイルの電流値の0.89倍とし、磁気中性線の半径が計算値で0mmになるようにプラズマを発生させてクロム膜を加工することを特徴とするクロム膜のエッチング方法。 - 透明基板上にクロム膜を形成する工程と、
前記クロム膜上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとして、請求項1又は2に記載のエッチング方法を用いて、前記クロム膜をエッチングする工程と、
前記クロム膜をエッチングした後、前記レジストパターンを除去する工程と、
を含むことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
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