JPH04323388A - Ion beam etching method - Google Patents
Ion beam etching methodInfo
- Publication number
- JPH04323388A JPH04323388A JP9034691A JP9034691A JPH04323388A JP H04323388 A JPH04323388 A JP H04323388A JP 9034691 A JP9034691 A JP 9034691A JP 9034691 A JP9034691 A JP 9034691A JP H04323388 A JPH04323388 A JP H04323388A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion beam
- resist mask
- etching
- etched
- mask
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 238000005530 etching Methods 0.000 title claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 14
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract 1
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 6
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 4
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明はパターニングしたレジス
トマスクをのせた金属薄膜をイオンビームでドライエッ
チングする方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of dry etching a thin metal film covered with a patterned resist mask using an ion beam.
【0002】0002
【従来の技術】例えば磁気記録の分野で、記録の読み書
きに使用される磁気ヘッド等の製作にあたっては、コイ
ルの形成や磁路の形成を行うため、パターニングしたレ
ジストマスクをのせた金属薄膜を、イオン源から照射さ
れるイオンビームにてドライエッチングする方法が採用
されている。[Prior Art] For example, in the field of magnetic recording, when manufacturing magnetic heads used for reading and writing records, a thin metal film covered with a patterned resist mask is used to form coils and magnetic paths. A dry etching method using an ion beam irradiated from an ion source is used.
【0003】この場合、イオンビームをレジストマスク
面、金属薄膜面に垂直に照射し、レジストマスクで覆わ
れていない金属薄膜の露出部分をエッチングしたのち、
未だ残っているレジストマスクを別途化学処理等により
除去する方法が知られており、このほかレジストマスク
もイオンビームにてエッチング除去してしまう方法も考
えられる。In this case, an ion beam is irradiated perpendicularly to the resist mask surface and the metal thin film surface, and after etching the exposed portion of the metal thin film not covered by the resist mask,
A method is known in which the remaining resist mask is removed by a separate chemical treatment or the like, and another method is also considered in which the resist mask is also removed by etching with an ion beam.
【0004】0004
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レジス
トマスクを別途化学処理等で除去する方法は、その化学
処理等が別の工程となるため、手間を要するという問題
がある。これに比べ、レジストマスクもイオンビームで
取り去る方法は簡易ではあるが、レジストマスクの角部
分が一部イオンビームの斜め方向成分のために丸味を帯
びてエッチングされ、そのため該マスクの下にあった所
望パターンの角部分までも丸くエッチングされるという
問題がある。However, the method of removing the resist mask by separate chemical treatment has a problem in that the chemical treatment is a separate process and requires time and effort. In comparison, the method of removing the resist mask with an ion beam is simple, but some of the corners of the resist mask are etched rounded due to the diagonal component of the ion beam, and therefore There is a problem in that even the corners of the desired pattern are etched round.
【0005】薄膜磁気ヘッド製作の一工程であるコイル
部の形成を例にとると、図2に示すように、例えば円形
のSi O2 基板1に厚さ約3μmの銅薄膜2が形成
され、該銅薄膜上に所定の銅コイルパターンを得るよう
にレジストマスク3が形成されてエッチング対象物4が
準備される。そしてこれにアルゴンイオンビーム等のイ
オンビームが垂直に照射され、銅薄膜の露出部分21及
びレジストマスク3がエッチングされ、図6に示すよう
に銅コイルパターン20が形成される。しかし、その過
程で図5に示すように、マスク3の角部分31が丸味を
帯びてエッチングされ、該マスクのエッチング終了時に
は、コイルパターン20の角部分22までも丸くなって
しまう。その結果、コイル断面積が小さくなり、抵抗値
が所定のものより増大する等の不都合が生じる。Taking as an example the formation of a coil section, which is one of the steps in manufacturing a thin film magnetic head, as shown in FIG. A resist mask 3 is formed on the copper thin film to obtain a predetermined copper coil pattern, and an etching target 4 is prepared. Then, this is vertically irradiated with an ion beam such as an argon ion beam, and the exposed portion 21 of the copper thin film and the resist mask 3 are etched, thereby forming a copper coil pattern 20 as shown in FIG. However, in the process, as shown in FIG. 5, the corner portions 31 of the mask 3 are etched to be rounded, and when the etching of the mask is completed, the corner portions 22 of the coil pattern 20 are also rounded. As a result, the cross-sectional area of the coil becomes smaller, resulting in disadvantages such as a resistance value greater than a predetermined value.
【0006】そこで本発明は、パターニングしたレジス
トマスクをのせた金属薄膜をイオンビームによりドライ
エッチングするイオンビームエッチング方法であって、
金属薄膜の露出部分及びレジストマスクを同時にドライ
エッチングでき、それでいて目的とするパターンの角部
に実用上問題となる削れが発生しないイオンビームエッ
チング方法を提供することを目的とする。Accordingly, the present invention provides an ion beam etching method for dry etching a metal thin film on which a patterned resist mask is placed using an ion beam.
An object of the present invention is to provide an ion beam etching method that can dry-etch an exposed portion of a metal thin film and a resist mask at the same time, and does not cause scraping, which is a practical problem, at the corners of a target pattern.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者は前記目的を達
成すべく研究の結果、レジストマスク面をイオンビーム
照射方向に対し垂直ではなく、それより傾くように傾斜
させれば、該レジストマスク面のエッチング速度(エッ
チングレート)を、一部イオンビームの斜め方向成分に
よってもエッチングされるレジストマスク角部のエッチ
ングレートと略同じにすることができ、それによって該
マスク角部の丸味発生を防止できること、しかも全体の
エッチング処理時間も短縮されることを見出し本発明を
完成した。[Means for Solving the Problem] As a result of research to achieve the above object, the present inventor has found that if the resist mask surface is tilted not perpendicularly to the ion beam irradiation direction but more inclined than the ion beam irradiation direction, the resist mask The etching rate of the surface can be made approximately the same as the etching rate of the corners of the resist mask, which is partially etched by the oblique component of the ion beam, thereby preventing the occurrence of rounding of the corners of the mask. The present invention was completed based on the discovery that the etching process time can be shortened as a whole.
【0008】すなわち、本発明は前記目的に従い、パタ
ーニングしたレジストマスクをのせた金属薄膜をイオン
ビームによりドライエッチングするイオンビームエッチ
ング方法において、前記レジストマスク面を前記イオン
ビーム照射方向に垂直な方向から30°〜75°傾ける
ことを特徴とするイオンビームエッチング方法を提供す
るものである。That is, in accordance with the above object, the present invention provides an ion beam etching method in which a metal thin film on which a patterned resist mask is placed is dry etched using an ion beam. The present invention provides an ion beam etching method characterized by tilting at an angle of 75° to 75°.
【0009】前記レジストマスク面をイオンビームの照
射方向に垂直な方向から傾ける角度は、30°より小さ
くても75°より大きくても該レジストマスク面のエッ
チング速度が低くなり、レジストマスク角部に実用上問
題となる丸味が発生することが避けられない。なお、前
記イオンビームとしては、アルゴン等の不活性ガスイオ
ンビーム等が考えられる。[0009] If the angle at which the resist mask surface is tilted from the direction perpendicular to the ion beam irradiation direction is smaller than 30° or larger than 75°, the etching rate of the resist mask surface will be low and the corners of the resist mask will be It is inevitable that roundness will occur, which is a problem in practice. Note that the ion beam may be an ion beam of an inert gas such as argon.
【0010】また、前記レジストとしては、金属薄膜の
種類等に応じ、COP電子線レジスト、AZ1350レ
ジスト等、各種採用できる。[0010] Furthermore, as the resist, various types such as COP electron beam resist, AZ1350 resist, etc. can be employed depending on the type of metal thin film.
【0011】[0011]
【作用】本発明方法によると、イオンビームの照射方向
に対し30°〜75°傾けられたレジストマスク面はエ
ッチングレートが大きくなるため、イオンビームの斜め
方向成分によってもエッチングされる該マスクの角部と
エッチングレートがほとんど同じになり、その結果、マ
スク角部に実用上問題となる丸味が発生することが避け
られる。また、その結果、レジストマスクのエッチング
終了後現れる該マスク下のパターンの角部にも、実用上
問題となる丸味、削れは発生しない。[Operation] According to the method of the present invention, the etching rate increases on the resist mask surface that is tilted by 30° to 75° with respect to the ion beam irradiation direction, so the corners of the mask that are also etched by the oblique component of the ion beam. The etching rate becomes almost the same as that of the mask, and as a result, it is possible to avoid the occurrence of roundness at the corners of the mask, which is a practical problem. Furthermore, as a result, the corners of the pattern under the resist mask that appear after the etching of the resist mask is completed do not suffer from roundness or scraping, which would be a problem in practice.
【0012】0012
【実施例】以下、本発明方法例を、図1に概略構成を示
すエッチング装置5を用いて、図2に示すエッチング対
象物4をエッチングする場合を例にとり説明する。図1
の装置5は、エッチング処理のための真空チャンバ51
、該チャンバに接続した真空発生装置52、該チャンバ
に設けたアルゴンイオンビーム源53及びエッチング対
象物の支持装置54を備えている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An example of the method of the present invention will be described below, taking as an example a case where an etching object 4 shown in FIG. 2 is etched using an etching apparatus 5 whose schematic configuration is shown in FIG. Figure 1
The apparatus 5 includes a vacuum chamber 51 for etching processing.
, a vacuum generator 52 connected to the chamber, an argon ion beam source 53 provided in the chamber, and a support device 54 for the object to be etched.
【0013】支持装置54は支持ロッド541とこれに
取り付けたホルダ542を有する。ロッド541は図示
しない駆動手段によりイオンビームの本来の照射方向X
と平行な軸線回りに回転駆動される。ホルダ542に垂
直な方向Yはイオンビーム照射方向Xに対し、少なくと
もθ=30°〜75°の範囲で角度調節可能とされてい
る。The support device 54 has a support rod 541 and a holder 542 attached thereto. The rod 541 is moved in the original irradiation direction X of the ion beam by a driving means (not shown).
It is rotated around an axis parallel to the The direction Y perpendicular to the holder 542 can be adjusted in angle with respect to the ion beam irradiation direction X within a range of at least θ=30° to 75°.
【0014】図2に示すエッチング対象物4をそのレジ
ストマスク3をイオンビーム源53に向けてホルダ54
2に支持させ、該マスクの上端面をイオンビーム照射方
向Xに垂直な方向Sからθ=40°傾けて設定する。換
言すると、該マスク上端面に垂直な方向Yをイオンビー
ム照射方向Xに対し該上端面の長手方向にθ=40°傾
けて設定する。そして該ホルダをゆっくり回し、一方、
チャンバ51内を真空発生装置52で約2×10−4〔
Torr〕の真空状態とし、イオンビーム源53から0
.5 mA/cm2 の電流密度のアルゴンの面イオン
ビーム(直径約100mm)531を該対象物4に照射
したところ、銅薄膜の露出部分21及びレジストマスク
3が同時にエッチングされ、しかも、図3に示すように
マスク3の角部31は問題となる丸味を帯びることがな
く、マスク3のエッチング終了により、図4に示すよう
に、角部201に実用上問題となる丸味乃至削れのない
所望の銅コイルパターン200が形成された。しかも、
レジストマスク上端面をイオンビーム照射方向Xに垂直
な方向Sに配置する場合に比べ、エッチング時間は10
%程度短縮された。The object to be etched 4 shown in FIG. 2 is placed in a holder 54 with its resist mask 3 facing the ion beam source 53.
2, and the upper end surface of the mask is tilted at θ=40° from the direction S perpendicular to the ion beam irradiation direction X. In other words, the direction Y perpendicular to the upper end surface of the mask is set to be inclined by θ=40° in the longitudinal direction of the upper end surface with respect to the ion beam irradiation direction X. Then slowly rotate the holder, while
The inside of the chamber 51 is vacuumed by a vacuum generator 52 of approximately 2×10 −4
Torr], and the ion beam source 53 is in a vacuum state of 0.
.. When the target object 4 was irradiated with an argon planar ion beam (about 100 mm in diameter) 531 having a current density of 5 mA/cm2, the exposed portion 21 of the copper thin film and the resist mask 3 were etched at the same time, as shown in FIG. As shown in FIG. 4, the corners 31 of the mask 3 do not have the roundness that would be a problem, and by completing the etching of the mask 3, as shown in FIG. A coil pattern 200 was formed. Moreover,
Compared to the case where the upper end surface of the resist mask is arranged in the direction S perpendicular to the ion beam irradiation direction X, the etching time is 10
It was shortened by about %.
【0015】[0015]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、パ
ターニングしたレジストマスクをのせた金属薄膜をイオ
ンビームによりドライエッチングするイオンビームエッ
チング方法であって、金属薄膜の露出部分及びレジスト
マスクを同時にドライエッチングでき、それでいて目的
とするパターンの角部に実用上問題となる削れが発生し
ないイオンビームエッチング方法を提供することができ
る。As explained above, according to the present invention, there is provided an ion beam etching method in which a metal thin film on which a patterned resist mask is placed is dry etched using an ion beam, and the exposed portion of the metal thin film and the resist mask are simultaneously etched. It is possible to provide an ion beam etching method that allows dry etching and does not cause scraping, which is a practical problem, at the corners of a target pattern.
【図1】本発明方法を実施するイオンビームエッチング
装置例の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of an ion beam etching apparatus that implements the method of the present invention.
【図2】(A)はエッチング対象物例の断面図、(B)
は図(A)のP−P線断面図である。[Figure 2] (A) is a cross-sectional view of an example of an object to be etched, (B)
is a sectional view taken along line P-P in Figure (A).
【図3】(A)は図2の対象物の本発明方法によるエッ
チング途中の断面図、(B)は図(A)のQ−Q線断面
図である。3(A) is a sectional view of the object in FIG. 2 during etching by the method of the present invention, and FIG. 3(B) is a sectional view taken along the line Q--Q in FIG. 3(A).
【図4】図2の対象物の本発明によるエッチング後の断
面図である。4 is a cross-sectional view of the object of FIG. 2 after etching according to the invention; FIG.
【図5】図2の対象物の従来方法によるエッチング途中
の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the object in FIG. 2 during etching by a conventional method.
【図6】図2の対象物の従来方法によるエッチング後の
断面図である。6 is a cross-sectional view of the object of FIG. 2 after etching by a conventional method; FIG.
1 基板
2 銅薄膜
3 レジストマスク
4 エッチング対象物
5 エッチング装置
51 真空チャンバ
52 真空発生装置
53 イオンビーム源
531 面イオンビーム
X イオンビーム照射方向
S イオンビーム照射方向Xに垂直な方向Y レジ
ストマスク上端面に垂直な方向54 支持装置
541 回転支持ロッド
542 ホルダ1 Substrate 2 Copper thin film 3 Resist mask 4 Etching object 5 Etching device 51 Vacuum chamber 52 Vacuum generator 53 Ion beam source 531 Planar ion beam X Ion beam irradiation direction S Direction Y perpendicular to ion beam irradiation direction X Upper end surface of resist mask Direction perpendicular to 54 Support device 541 Rotation support rod 542 Holder
Claims (1)
せた金属薄膜をイオンビームによりドライエッチングす
るイオンビームエッチング方法において、前記レジスト
マスク面を前記イオンビーム照射方向に垂直な方向から
30°〜75°傾けることを特徴とするイオンビームエ
ッチング方法。1. In an ion beam etching method in which a metal thin film on which a patterned resist mask is placed is dry etched using an ion beam, the resist mask surface is tilted by 30° to 75° from a direction perpendicular to the ion beam irradiation direction. Characteristic ion beam etching method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9034691A JPH04323388A (en) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | Ion beam etching method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9034691A JPH04323388A (en) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | Ion beam etching method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04323388A true JPH04323388A (en) | 1992-11-12 |
Family
ID=13995974
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9034691A Withdrawn JPH04323388A (en) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | Ion beam etching method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04323388A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11796922B2 (en) * | 2019-09-30 | 2023-10-24 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method of manufacturing semiconductor devices |
-
1991
- 1991-04-22 JP JP9034691A patent/JPH04323388A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11796922B2 (en) * | 2019-09-30 | 2023-10-24 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Method of manufacturing semiconductor devices |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5658469A (en) | Method for forming re-entrant photoresist lift-off profile for thin film device processing and a thin film device made thereby | |
JPH061769B2 (en) | Alumina film patterning method | |
JP2614884B2 (en) | Electron beam exposure method and apparatus | |
US4337132A (en) | Ion etching process with minimized redeposition | |
JPH08253881A (en) | Dry etching method | |
JP2002057104A5 (en) | ||
JPH04323388A (en) | Ion beam etching method | |
JPS5811744B2 (en) | Method for manufacturing a photocathode source and apparatus for selectively irradiating accurately positioned areas on the main surface of a substrate | |
US11694872B2 (en) | Pattern enhancement using a gas cluster ion beam | |
JPS5819127B2 (en) | Fine pattern formation method | |
JPS6227384B2 (en) | ||
JPS59126634A (en) | Formation of pattern | |
JP2005284100A (en) | Method for forming hole and method for manufacturing magnetoresistance effect element | |
JP2620952B2 (en) | Fine pattern forming method | |
JPS58123711A (en) | Preparation of magnetic bubble memory element | |
JPH04323387A (en) | Ion beam etching method | |
JP2899542B2 (en) | Method of manufacturing transfer mask | |
JPS588576B2 (en) | Method for developing electron beam resist using gas plasma | |
JPS62274723A (en) | Method of controlling electron beam pattern generator | |
JPH06120174A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
JP2001023880A (en) | Method for formation of pattern, electron beam lithography system using the same, and optical parts manufactured thereby | |
JPS6335054B2 (en) | ||
JP2011096315A (en) | Method for manufacturing magnetic recording head and etching device | |
JPH01173308A (en) | Manufacture of thin film magnetic head | |
JPS60137023A (en) | Forming method of pattern and device used for executing said method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980711 |