JPH06264270A - 硬質カーボン膜のパターニング方法 - Google Patents
硬質カーボン膜のパターニング方法Info
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- JPH06264270A JPH06264270A JP7277293A JP7277293A JPH06264270A JP H06264270 A JPH06264270 A JP H06264270A JP 7277293 A JP7277293 A JP 7277293A JP 7277293 A JP7277293 A JP 7277293A JP H06264270 A JPH06264270 A JP H06264270A
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- Japan
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- hard carbon
- film
- carbon film
- mask
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- ing And Chemical Polishing (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 基板１１に硬質カーボン膜１５を形成し、さ
らにマスク膜１７を形成し、露光現像処理を行いレジス
ト１９をパターニングする工程と、レジストをエッチン
グマスクにしてマスク膜をエッチングする工程と、マス
ク膜をエッチングマスクとし酸素、または酸素を主体と
するガスをエッチングガスとするドライエッチングによ
り硬質カーボン膜をエッチングする工程と、マスク膜を
除去する工程とを有する。 【効果】 硬質カーボン膜の微細パターンを得ることが
できる。これにより硬質カーボン膜を噴射加工やケミカ
ルエッチングなどのマスク材として利用することや、基
板上に部分的に形成することが可能となる。
らにマスク膜１７を形成し、露光現像処理を行いレジス
ト１９をパターニングする工程と、レジストをエッチン
グマスクにしてマスク膜をエッチングする工程と、マス
ク膜をエッチングマスクとし酸素、または酸素を主体と
するガスをエッチングガスとするドライエッチングによ
り硬質カーボン膜をエッチングする工程と、マスク膜を
除去する工程とを有する。 【効果】 硬質カーボン膜の微細パターンを得ることが
できる。これにより硬質カーボン膜を噴射加工やケミカ
ルエッチングなどのマスク材として利用することや、基
板上に部分的に形成することが可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、炭化水素を含有するガ
ス雰囲気中におけるプラズマ化学蒸着法（以下プラズマ
ＣＶＤ法と略す）や、イオンビームスパッタリング法に
より形成する硬質カーボン膜のパターニング方法に関す
る。
ス雰囲気中におけるプラズマ化学蒸着法（以下プラズマ
ＣＶＤ法と略す）や、イオンビームスパッタリング法に
より形成する硬質カーボン膜のパターニング方法に関す
る。
【０００２】
【従来技術】硬質カーボン膜は、１９７０年代後半から
英国で研究され始めたｉ−カーボンと俗称される超硬質
炭素膜であり、炭素原子の結合状態に長周期の結晶性が
見られず、アモルファスシリコンと類似の結合状態を有
するものと考えられている。
英国で研究され始めたｉ−カーボンと俗称される超硬質
炭素膜であり、炭素原子の結合状態に長周期の結晶性が
見られず、アモルファスシリコンと類似の結合状態を有
するものと考えられている。
【０００３】この膜の形成方法としては、炭化水素ガス
をプラズマ分解するプラズマＣＶＤ法が主なものであ
り、高周波電圧（１３．５６ＭＨｚ）を印加する方法が
知られている。その他の硬質カーボン膜形成方法として
は、イオンビームスパッタリング法が存在する。
をプラズマ分解するプラズマＣＶＤ法が主なものであ
り、高周波電圧（１３．５６ＭＨｚ）を印加する方法が
知られている。その他の硬質カーボン膜形成方法として
は、イオンビームスパッタリング法が存在する。
【０００４】また、その硬質カーボン膜物性にはダイヤ
モンドの物性と類似点が多く、高硬度、耐摩耗性、潤滑
性、絶縁性、耐薬品性などの優れた特性を有する。この
ため工具をはじめとして各種機械、電子部品への保護コ
ーティング、あるいは機能性デバイスなどへの応用が期
待されている。
モンドの物性と類似点が多く、高硬度、耐摩耗性、潤滑
性、絶縁性、耐薬品性などの優れた特性を有する。この
ため工具をはじめとして各種機械、電子部品への保護コ
ーティング、あるいは機能性デバイスなどへの応用が期
待されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】たとえばこの耐摩耗性
に注目して、サンドブラスト法をはじめとする噴射加工
法のマスク材料としても応用が期待される。しかしなが
ら、硬質カーボン膜は、耐薬品性にも非常に優れた特性
を有するため、熱硫酸やフッ酸などを用いてもエッチン
グすることは不可能である。また、ドライエッチングに
おいても有効なエッチングガスが見つかっていない。現
在、この硬質カーボン膜を取り去る方法としては、４０
０℃以上の温度において熱分解するしか方法がなく、こ
のため、微細パターン有する硬質カーボン膜を作成する
ことはできない。
に注目して、サンドブラスト法をはじめとする噴射加工
法のマスク材料としても応用が期待される。しかしなが
ら、硬質カーボン膜は、耐薬品性にも非常に優れた特性
を有するため、熱硫酸やフッ酸などを用いてもエッチン
グすることは不可能である。また、ドライエッチングに
おいても有効なエッチングガスが見つかっていない。現
在、この硬質カーボン膜を取り去る方法としては、４０
０℃以上の温度において熱分解するしか方法がなく、こ
のため、微細パターン有する硬質カーボン膜を作成する
ことはできない。
【０００６】本発明の目的は、上記課題を解決して、耐
摩耗性、耐薬品性を有する硬質カーボン膜を、微細なパ
ターンにパターニングする方法を提供することである。
摩耗性、耐薬品性を有する硬質カーボン膜を、微細なパ
ターンにパターニングする方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の硬質カーボン膜のパターニング方法におい
ては、硬質カーボン膜の上に金属、半導体、酸化物、窒
化物、あるいはこれらを組み合わせたマスク膜を形成
し、このマスク膜にレジストを用いて所定のパターンを
作成し、このマスク膜のパターンをマスクとして酸素、
あるいは酸素に少量のアルゴンなどの不活性ガスを加え
た酸素を主体とするガスを用いたドライエッチング法に
より、この硬質カーボン膜をエッチングして、硬質カー
ボン膜をパターニングする。
に、本発明の硬質カーボン膜のパターニング方法におい
ては、硬質カーボン膜の上に金属、半導体、酸化物、窒
化物、あるいはこれらを組み合わせたマスク膜を形成
し、このマスク膜にレジストを用いて所定のパターンを
作成し、このマスク膜のパターンをマスクとして酸素、
あるいは酸素に少量のアルゴンなどの不活性ガスを加え
た酸素を主体とするガスを用いたドライエッチング法に
より、この硬質カーボン膜をエッチングして、硬質カー
ボン膜をパターニングする。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１は、本発明における硬質カーボン膜のパターニ
ング方法を工程順に示す断面図である。硬質カーボン膜
の形成方法の例として炭化水素ガスを材料としたプラズ
マＣＶＤ法を用いた例を示し、マスク膜の材料として
は、金属、半導体、酸化物、窒化物であるチタン、シリ
コン、酸化シリコン、窒化チタンなどが使用できるが、
シリコンを用いて以下説明する。また、ドライエッチン
グの方法としては、酸素プラズマを用いた反応性イオン
エッチング法（以下ＲＩＥと略す）を用いて説明する。
る。図１は、本発明における硬質カーボン膜のパターニ
ング方法を工程順に示す断面図である。硬質カーボン膜
の形成方法の例として炭化水素ガスを材料としたプラズ
マＣＶＤ法を用いた例を示し、マスク膜の材料として
は、金属、半導体、酸化物、窒化物であるチタン、シリ
コン、酸化シリコン、窒化チタンなどが使用できるが、
シリコンを用いて以下説明する。また、ドライエッチン
グの方法としては、酸素プラズマを用いた反応性イオン
エッチング法（以下ＲＩＥと略す）を用いて説明する。
【０００９】図１（ａ）に示すように、基板１１の上に
メタン、エチレン、ベンゼンなどの炭化水素ガスを原料
として、周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電圧を３００
Ｗ程度基板１１に印加してプラズマを発生させ、基板１
１上に硬質カーボン膜１５を膜厚５〜７μｍ形成する。
メタン、エチレン、ベンゼンなどの炭化水素ガスを原料
として、周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電圧を３００
Ｗ程度基板１１に印加してプラズマを発生させ、基板１
１上に硬質カーボン膜１５を膜厚５〜７μｍ形成する。
【００１０】その後、硬質カーボン膜１５上に、スパッ
タリング法を用いてシリコン膜からなるマスク膜１７を
膜厚１μｍ形成する。さらにそのマスク膜１７上にレジ
スト１９を回転塗布法により膜厚２．５μｍ形成する。
タリング法を用いてシリコン膜からなるマスク膜１７を
膜厚１μｍ形成する。さらにそのマスク膜１７上にレジ
スト１９を回転塗布法により膜厚２．５μｍ形成する。
【００１１】つぎに、図１（ｂ）に示すように、最終的
に希望するパターン形状を有するフォトマスクを用いて
露光、および現像処理を行い、レジスト１９をパターニ
ングする。
に希望するパターン形状を有するフォトマスクを用いて
露光、および現像処理を行い、レジスト１９をパターニ
ングする。
【００１２】そして、図１（ｃ）に示すように、このパ
ターニングしたレジスト１９をエッチングマスクと用い
て、マスク膜１７のシリコン膜をフッ化水素酸と硝酸と
の混合液をエッチャントとしたウェットエッチング法
や、あるいは四フッ化炭素や六フッ化イオウなどのエッ
チングガスを用いたドライエッチング法によりエッチン
グする。
ターニングしたレジスト１９をエッチングマスクと用い
て、マスク膜１７のシリコン膜をフッ化水素酸と硝酸と
の混合液をエッチャントとしたウェットエッチング法
や、あるいは四フッ化炭素や六フッ化イオウなどのエッ
チングガスを用いたドライエッチング法によりエッチン
グする。
【００１３】その後、図１（ｄ）に示すように、高周波
出力を３００Ｗとし、陰極降下電圧を６００Ｖの条件で
酸素を用いたＲＩＥにより、マスク膜１７をマスクとし
て硬質カーボン膜１５をエッチングする。この硬質カー
ボン膜１５のエッチングと同時に、レジスト１９は酸素
プラズマにより除去される。また、このときのエッチン
グレートは、シリコン膜からなるマスク膜１７が１０ｎ
ｍ／分で、硬質カーボン膜１５が１５０ｎｍ／分であ
る。すなわち、酸素プラズマを用いたＲＩＥにおいて
は、マスク膜１７と硬質カーボン膜１５とのエッチング
選択比は１：１５である。なお硬質カーボン膜１５のエ
ッチングは、酸素にアルゴンなどの不活性ガスを少量添
加した酸素を主体とするエッチングガスを用いたドライ
エッチングでも可能である。
出力を３００Ｗとし、陰極降下電圧を６００Ｖの条件で
酸素を用いたＲＩＥにより、マスク膜１７をマスクとし
て硬質カーボン膜１５をエッチングする。この硬質カー
ボン膜１５のエッチングと同時に、レジスト１９は酸素
プラズマにより除去される。また、このときのエッチン
グレートは、シリコン膜からなるマスク膜１７が１０ｎ
ｍ／分で、硬質カーボン膜１５が１５０ｎｍ／分であ
る。すなわち、酸素プラズマを用いたＲＩＥにおいて
は、マスク膜１７と硬質カーボン膜１５とのエッチング
選択比は１：１５である。なお硬質カーボン膜１５のエ
ッチングは、酸素にアルゴンなどの不活性ガスを少量添
加した酸素を主体とするエッチングガスを用いたドライ
エッチングでも可能である。
【００１４】最終的に、図１（ｅ）に示すようにマスク
膜１７のシリコン膜をフッ化水素酸と硝酸との混合液を
エッチャントとしたウェットエッチング法により剥離す
ることで、硬質カーボン膜１５を基板１１上にパターニ
ングすることができる。
膜１７のシリコン膜をフッ化水素酸と硝酸との混合液を
エッチャントとしたウェットエッチング法により剥離す
ることで、硬質カーボン膜１５を基板１１上にパターニ
ングすることができる。
【００１５】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
パターニング方法を用いることで、硬質カーボン膜の微
細パターンを得ることができる。これにより硬質カーボ
ン膜を噴射加工やケミカルエッチングなどのマスク材と
して利用することや、基板上に部分的に形成することが
可能となる。
パターニング方法を用いることで、硬質カーボン膜の微
細パターンを得ることができる。これにより硬質カーボ
ン膜を噴射加工やケミカルエッチングなどのマスク材と
して利用することや、基板上に部分的に形成することが
可能となる。
【図１】本発明の実施例における硬質カーボン膜のパタ
ーニング方法を工程順に示す断面図である。
ーニング方法を工程順に示す断面図である。
１１ 基板 １５ 硬質カーボン膜 １７ マスク膜 １９ レジスト
Claims (2)
- 【請求項１】 基板に硬質カーボン膜を形成し、さらに
マスク膜を形成し、露光現像処理を行いレジストをパタ
ーニングする工程と、レジストをエッチングマスクにし
てマスク膜をエッチングする工程と、マスク膜をエッチ
ングマスクとして酸素、または酸素を主体とするガスを
エッチングガスとするドライエッチングにより硬質カー
ボン膜をエッチングする工程と、マスク膜を除去する工
程とを有することを特徴とする硬質カーボン膜のパター
ニング方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のマスク膜は、金属、半導
体、酸化物、窒化物から選択される１つあるいは複数を
用いることを特徴とする硬質カーボン膜のパターニング
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7277293A JPH06264270A (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | 硬質カーボン膜のパターニング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7277293A JPH06264270A (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | 硬質カーボン膜のパターニング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06264270A true JPH06264270A (ja) | 1994-09-20 |
Family
ID=13499008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7277293A Pending JPH06264270A (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | 硬質カーボン膜のパターニング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06264270A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998021745A1 (fr) * | 1996-11-14 | 1998-05-22 | Tokyo Electron Limited | Procede de fabrication d'un dispositif semi-conducteur |
| JP2006080359A (ja) * | 2004-09-10 | 2006-03-23 | Toppan Printing Co Ltd | 窒化シリコン膜の製造方法及び窒化シリコン膜を用いたパターン形成方法 |
| JP2009302143A (ja) * | 2008-06-10 | 2009-12-24 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1993
- 1993-03-09 JP JP7277293A patent/JPH06264270A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998021745A1 (fr) * | 1996-11-14 | 1998-05-22 | Tokyo Electron Limited | Procede de fabrication d'un dispositif semi-conducteur |
| EP0933802A4 (en) * | 1996-11-14 | 1999-10-27 | Tokyo Electron Ltd | METHOD FOR MANUFACTURING A SEMICONDUCTOR DEVICE |
| US6727182B2 (en) | 1996-11-14 | 2004-04-27 | Tokyo Electron Limited | Process for the production of semiconductor device |
| JP2006080359A (ja) * | 2004-09-10 | 2006-03-23 | Toppan Printing Co Ltd | 窒化シリコン膜の製造方法及び窒化シリコン膜を用いたパターン形成方法 |
| JP4517791B2 (ja) * | 2004-09-10 | 2010-08-04 | 凸版印刷株式会社 | 窒化シリコン膜を用いたパターン形成方法 |
| JP2009302143A (ja) * | 2008-06-10 | 2009-12-24 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
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