JPH0770772A - 金属及び金属化合物微細加工用のエッチングガス並びに微細加工方法 - Google Patents
金属及び金属化合物微細加工用のエッチングガス並びに微細加工方法Info
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- JPH0770772A JPH0770772A JP5302225A JP30222593A JPH0770772A JP H0770772 A JPH0770772 A JP H0770772A JP 5302225 A JP5302225 A JP 5302225A JP 30222593 A JP30222593 A JP 30222593A JP H0770772 A JPH0770772 A JP H0770772A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属及び金属化合物の微細加工を行う。
【構成】 エッチングガスが2個の炭素原子からなる有
機塩素化合物、例えばペンタクロロエタンと酸素を含有
する。
機塩素化合物、例えばペンタクロロエタンと酸素を含有
する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金属及び金属化合物加
工用のエッチングガスに関するものである。
工用のエッチングガスに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、金属及び金属化合物の反応性イオ
ンエッチング加工に使用するエッチングガスは、クロ
ム、モリブデン、チタン、タンタル等の金属、酸化クロ
ム、酸化チタン等の酸化物、ガリウム砒素等の金属間化
合物等の耐腐食性の高い金属及び金属化合物の微細加工
に広く使用されている。
ンエッチング加工に使用するエッチングガスは、クロ
ム、モリブデン、チタン、タンタル等の金属、酸化クロ
ム、酸化チタン等の酸化物、ガリウム砒素等の金属間化
合物等の耐腐食性の高い金属及び金属化合物の微細加工
に広く使用されている。
【0003】その1例として、クロム膜のエッチングが
ある。ガラス上に被覆されたクロム膜をエッチングして
製造したレチクルは半導体加工に使用する遮光パターン
として広く利用され、又X線光学素子やマイクロマシー
ン等にも使用されている。これはクロムがガラスとの密
着性が良く、且つ耐蝕性が高く、微細なパターンを形成
するのに好適だからである。そして半導体回路パターン
の微細化するに伴い、レチクルも又微細化され、レチク
ル製造工程におけるクロムのエッチング工程にも、高精
度の向上が要求されるようになっている。
ある。ガラス上に被覆されたクロム膜をエッチングして
製造したレチクルは半導体加工に使用する遮光パターン
として広く利用され、又X線光学素子やマイクロマシー
ン等にも使用されている。これはクロムがガラスとの密
着性が良く、且つ耐蝕性が高く、微細なパターンを形成
するのに好適だからである。そして半導体回路パターン
の微細化するに伴い、レチクルも又微細化され、レチク
ル製造工程におけるクロムのエッチング工程にも、高精
度の向上が要求されるようになっている。
【0004】そして、高精度の反応性イオンエッチング
には、エッチングガスに四塩化炭素及び酸素ガスを含有
させ、反応性イオンを発生させる技術が広く使用されて
いる。
には、エッチングガスに四塩化炭素及び酸素ガスを含有
させ、反応性イオンを発生させる技術が広く使用されて
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年エッチン
グガスに使用する材料の人体に対する有害性や環境への
破壊的影響について問題が提起されてきた。その結果、
エッチングガスに使用する材料が制限され、選択範囲が
次第に狭められてきている。四塩化炭素についてはオゾ
ン層破壊物質と認定され、四塩化炭素のレチクル製造工
程における継続的使用は許されないと言う問題が惹起し
た。
グガスに使用する材料の人体に対する有害性や環境への
破壊的影響について問題が提起されてきた。その結果、
エッチングガスに使用する材料が制限され、選択範囲が
次第に狭められてきている。四塩化炭素についてはオゾ
ン層破壊物質と認定され、四塩化炭素のレチクル製造工
程における継続的使用は許されないと言う問題が惹起し
た。
【0006】四塩化炭素の代替物について検討すると、
次のようである。四塩化炭素(CCl4 )の他に、反応
性イオンエッチングで塩素を供給する物質として、塩素
ガス(Cl2 )が使用されることがあるが、強い毒性を
有しているので、安全処理装置の設置に難点がある。四
塩化炭素の代替物としては蒸気圧の低い低分子の無機塩
素化合物又は低分子の有機化合物が望ましい。しかし塩
酸(HCl)、クロロホルム(CHCl3 )、ホスゲン
(COCl2 )等はそれぞれ腐食性、麻酔性、毒性等に
より四塩化炭素の代替物とすることは不可能である。塩
化メチレン(CH2 Cl2 )はオゾン層破壊の虞れが大
きい。
次のようである。四塩化炭素(CCl4 )の他に、反応
性イオンエッチングで塩素を供給する物質として、塩素
ガス(Cl2 )が使用されることがあるが、強い毒性を
有しているので、安全処理装置の設置に難点がある。四
塩化炭素の代替物としては蒸気圧の低い低分子の無機塩
素化合物又は低分子の有機化合物が望ましい。しかし塩
酸(HCl)、クロロホルム(CHCl3 )、ホスゲン
(COCl2 )等はそれぞれ腐食性、麻酔性、毒性等に
より四塩化炭素の代替物とすることは不可能である。塩
化メチレン(CH2 Cl2 )はオゾン層破壊の虞れが大
きい。
【0007】本発明は上記の課題に鑑み、環境破壊を惹
起せず、安全上問題の少ない、金属及び金属化合物加工
用のエッチングガスを提供することを目的とする。
起せず、安全上問題の少ない、金属及び金属化合物加工
用のエッチングガスを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、2個の炭素原
子からなる有機塩素化合物及び酸素を含有する金属及び
金属化合物微細加工用のエッチングガスである。前記2
個の炭素原子からなる有機塩素化合物はテトラクロロエ
チレン、トリクロロエチレン、又はペンタクロロエタン
であることが好ましい。前記金属はクロムであることこ
とが好ましく、又、前記金属化合物は酸化クロムである
ことが好ましい。前記エッチングガスは、不活性ガスを
含有することが望ましく、前記不活性ガスは、アルゴン
であることが望ましい。又、2個の炭素原子からなる有
機塩素化合物及び酸素を含有するエッチングガスを使用
する、反応性イオンエッチング方式による金属及び金属
化合物の微細加工方法が好ましい方法である。
子からなる有機塩素化合物及び酸素を含有する金属及び
金属化合物微細加工用のエッチングガスである。前記2
個の炭素原子からなる有機塩素化合物はテトラクロロエ
チレン、トリクロロエチレン、又はペンタクロロエタン
であることが好ましい。前記金属はクロムであることこ
とが好ましく、又、前記金属化合物は酸化クロムである
ことが好ましい。前記エッチングガスは、不活性ガスを
含有することが望ましく、前記不活性ガスは、アルゴン
であることが望ましい。又、2個の炭素原子からなる有
機塩素化合物及び酸素を含有するエッチングガスを使用
する、反応性イオンエッチング方式による金属及び金属
化合物の微細加工方法が好ましい方法である。
【0009】
【作用】2個の炭素原子からなる有機塩素化合物及び酸
素を含有するエッチングガスはエッチング室内に導入さ
れ、反応性ガスプラズマとなって、中性活性種と反応性
ガスイオンの相乗効果で電極上に設置された金属及び金
属化合物の微細加工をする。エッチングガスに含まれる
2個の炭素原子からなる有機塩素化合物及び酸素は、反
応性イオンエッチング装置内で次の反応式(1)に従い
分解し、中性活性種と反応性ガスイオンとなって金属及
び金属化合物をエッチングする。クロム及びテトラクロ
ロエチレンを例にとると、 Cr+2(O)+2(Cl)─→ CrO2 Cl2 ・・・(1) ここに、(O)及び(Cl)は中性活性種と反応性ガス
イオンを表している。生成した塩化クロミルCrO2 C
l2 は −18.4°Cで蒸気圧が133Paであっ
て、減圧下で気体であり、系外に排気と共に排出され
る。テトラクロロエチレンの中の炭素分は酸化され、二
酸化炭素として系外に排出される。
素を含有するエッチングガスはエッチング室内に導入さ
れ、反応性ガスプラズマとなって、中性活性種と反応性
ガスイオンの相乗効果で電極上に設置された金属及び金
属化合物の微細加工をする。エッチングガスに含まれる
2個の炭素原子からなる有機塩素化合物及び酸素は、反
応性イオンエッチング装置内で次の反応式(1)に従い
分解し、中性活性種と反応性ガスイオンとなって金属及
び金属化合物をエッチングする。クロム及びテトラクロ
ロエチレンを例にとると、 Cr+2(O)+2(Cl)─→ CrO2 Cl2 ・・・(1) ここに、(O)及び(Cl)は中性活性種と反応性ガス
イオンを表している。生成した塩化クロミルCrO2 C
l2 は −18.4°Cで蒸気圧が133Paであっ
て、減圧下で気体であり、系外に排気と共に排出され
る。テトラクロロエチレンの中の炭素分は酸化され、二
酸化炭素として系外に排出される。
【0010】
【実施例】本発明の第1の実施例を説明する。平行平板
型反応性イオンエッチング装置を使用して、電子線蒸着
法でガラス基板に厚さ0.1μmで成膜したクロムの微
細加工を行った。クロムの上には、g線対応の有機レジ
ストを厚さ5000Åに塗布した後、プレベーク、露
光、現像の工程でパターンを形成し、これをエッチング
マスクとして使用した。空気に対して、低圧下で加熱気
化したテトラクロロエチレン及び酸素をガス種として添
加した。テトラクロロエチレンは蒸気圧が低く容易にガ
ス化することができた。ガス種、ガス流量、ガス圧及び
RF出力等のパラメータを下記のように設定して、エッ
チングを行った。 ガス種、ガス流量:テトラクロロエチレン 40SCCM 酸素 40SCCM ガス圧: 20Pa RF出力: 0.18W/cm2 線幅0.5μm以下の微細加工がエッチング速度80Å
/minで行われた。尚、表1に他の実施例及び比較例
と共にパラメータ及び結果をまとめて示す。
型反応性イオンエッチング装置を使用して、電子線蒸着
法でガラス基板に厚さ0.1μmで成膜したクロムの微
細加工を行った。クロムの上には、g線対応の有機レジ
ストを厚さ5000Åに塗布した後、プレベーク、露
光、現像の工程でパターンを形成し、これをエッチング
マスクとして使用した。空気に対して、低圧下で加熱気
化したテトラクロロエチレン及び酸素をガス種として添
加した。テトラクロロエチレンは蒸気圧が低く容易にガ
ス化することができた。ガス種、ガス流量、ガス圧及び
RF出力等のパラメータを下記のように設定して、エッ
チングを行った。 ガス種、ガス流量:テトラクロロエチレン 40SCCM 酸素 40SCCM ガス圧: 20Pa RF出力: 0.18W/cm2 線幅0.5μm以下の微細加工がエッチング速度80Å
/minで行われた。尚、表1に他の実施例及び比較例
と共にパラメータ及び結果をまとめて示す。
【0011】次に第2の実施例を説明する。ガス種とし
て、テトラクロロエチレン及び酸素の他にアルゴンを添
加し、パラメータを表1の記載の通り変更した他は、第
1の実施例とほぼ同様であり説明の詳述は省略する。本
実施例は、線幅0.5μm以下の微細加工が、エッチン
グはデポジット等がなく安定して、それぞれエッチング
速度130Å/minで行われた。エッチング速度が早
く、デポジット等がなく、面の中心部と周辺部における
エッチング速度のばらつきが抑制され、従って大面積で
均一性の高いエッチングが行われたのは、アルゴンがス
パッタリングの効果に加え、プラズマを安定して発生さ
せた。
て、テトラクロロエチレン及び酸素の他にアルゴンを添
加し、パラメータを表1の記載の通り変更した他は、第
1の実施例とほぼ同様であり説明の詳述は省略する。本
実施例は、線幅0.5μm以下の微細加工が、エッチン
グはデポジット等がなく安定して、それぞれエッチング
速度130Å/minで行われた。エッチング速度が早
く、デポジット等がなく、面の中心部と周辺部における
エッチング速度のばらつきが抑制され、従って大面積で
均一性の高いエッチングが行われたのは、アルゴンがス
パッタリングの効果に加え、プラズマを安定して発生さ
せた。
【0012】又、アルゴンの添加により、プラズマが安
定して励起され、エッチングマスクである有機層とクロ
ムとのエッチング速度の選択比を大きくすることができ
た。そしてプラズマシース中のイオン流が安定し、基板
に入射するイオン流が面に垂直になりアスペクト比も1
に近いものが得られた。
定して励起され、エッチングマスクである有機層とクロ
ムとのエッチング速度の選択比を大きくすることができ
た。そしてプラズマシース中のイオン流が安定し、基板
に入射するイオン流が面に垂直になりアスペクト比も1
に近いものが得られた。
【0013】次に第3の実施例を説明する。エッチング
対象が酸化クロムであり、且つアルゴンが添加されてい
る。パラメータを表1の記載の通り変更した他は、第2
の実施例とほぼ同様であり説明の詳述は省略する。エッ
チング速度が早く、デポジット等がなく、面の中心部と
周辺部におけるエッチング速度のばらつきが抑制され、
従って大面積で均一性の高いエッチングが行われた。
対象が酸化クロムであり、且つアルゴンが添加されてい
る。パラメータを表1の記載の通り変更した他は、第2
の実施例とほぼ同様であり説明の詳述は省略する。エッ
チング速度が早く、デポジット等がなく、面の中心部と
周辺部におけるエッチング速度のばらつきが抑制され、
従って大面積で均一性の高いエッチングが行われた。
【0014】次に第4の実施例を説明する。エッチング
ガスにトリクロロエチレンと酸素を含有し、アルゴンは
添加されていない。エッチング対象はクロムである。パ
ラメータを表1の記載の通り変更した他は、第1の実施
例とほぼ同様であり説明の詳述は省略する。第1の実施
例とほぼ同様の結果が得られた。
ガスにトリクロロエチレンと酸素を含有し、アルゴンは
添加されていない。エッチング対象はクロムである。パ
ラメータを表1の記載の通り変更した他は、第1の実施
例とほぼ同様であり説明の詳述は省略する。第1の実施
例とほぼ同様の結果が得られた。
【0015】次に第5の実施例を説明する。エッチング
ガスにペンタクロロエタンと酸素を含有し、アルゴンは
添加されていない。エッチング対象はクロムである。パ
ラメータを表1の記載の通り変更した他は、第1の実施
例とほぼ同様であり説明の詳述は省略する。第1の実施
例とほぼ同様の結果が得られた。
ガスにペンタクロロエタンと酸素を含有し、アルゴンは
添加されていない。エッチング対象はクロムである。パ
ラメータを表1の記載の通り変更した他は、第1の実施
例とほぼ同様であり説明の詳述は省略する。第1の実施
例とほぼ同様の結果が得られた。
【0016】次に比較例を説明する。比較例は従来四塩
化炭素及び酸素を含有するエッチングガスにより、エッ
チング対象はクロムである。各実施例と類似の条件で表
1に記載するパラメータを設定してエッチングを行っ
た。
化炭素及び酸素を含有するエッチングガスにより、エッ
チング対象はクロムである。各実施例と類似の条件で表
1に記載するパラメータを設定してエッチングを行っ
た。
【0017】デポジットについては、各実施例とも、エ
ッチングがデポジットがなく行われた。特にアルゴンが
含まれるときは良好にデポジットがなく安定して行わ
れ、比較例と同等の結果が得られた。エッチング速度に
ついては、テトラクロロエチレン及び酸素のみの実施例
は比較例と比較して遜色がなく、更にアルゴンを添加し
た実施例の場合は、良好な結果が得られた。
ッチングがデポジットがなく行われた。特にアルゴンが
含まれるときは良好にデポジットがなく安定して行わ
れ、比較例と同等の結果が得られた。エッチング速度に
ついては、テトラクロロエチレン及び酸素のみの実施例
は比較例と比較して遜色がなく、更にアルゴンを添加し
た実施例の場合は、良好な結果が得られた。
【0018】
【発明の効果】本発明により、環境破壊を惹起せず、安
全上問題が少なく、2個の炭素原子からなる有機塩素化
合物及び酸素を含有するエッチングガスを使用して、金
属及び金属化合物の高精度の微細加工ができる。
全上問題が少なく、2個の炭素原子からなる有機塩素化
合物及び酸素を含有するエッチングガスを使用して、金
属及び金属化合物の高精度の微細加工ができる。
【表1】
Claims (9)
- 【請求項1】 2個の炭素原子からなる有機塩素化合物
及び酸素を含有することを特徴とする金属及び金属化合
物微細加工用のエッチングガス。 - 【請求項2】 前記2個の炭素原子からなる有機塩素化
合物はテトラクロロエチレンであることを特徴とする請
求項1に記載の金属及び金属化合物微細加工用のエッチ
ングガス。 - 【請求項3】 前記2個の炭素原子からなる有機塩素化
合物はトリクロロエチレンであることを特徴とする請求
項1に記載の金属及び金属化合物微細加工用のエッチン
グガス。 - 【請求項4】 前記2個の炭素原子からなる有機塩素化
合物はペンタクロロエタンであることを特徴とする請求
項1に記載の金属及び金属化合物微細加工用のエッチン
グガス。 - 【請求項5】 前記金属はクロムであることを特徴とす
る請求項1、2又は3に記載の金属及び金属化合物微細
加工用のエッチングガス。 - 【請求項6】 前記金属化合物は酸化クロムであること
を特徴とする請求項1、2又は3に記載の金属及び金属
化合物微細加工用のエッチングガス。 - 【請求項7】 前記エッチングガスは、不活性ガスを含
有することを特徴とする請求項1、2、3、4又は5に
記載された金属及び金属化合物微細加工用のエッチング
ガス。 - 【請求項8】 前記不活性ガスは、アルゴンであること
を特徴とする請求項6に記載された金属及び金属化合物
微細加工用のエッチングガス。 - 【請求項9】 2個の炭素原子からなる有機塩素化合物
及び酸素を含有するエッチングガスを使用する、反応性
イオンエッチング方式による金属及び金属化合物の微細
加工方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5302225A JPH0770772A (ja) | 1993-07-05 | 1993-11-09 | 金属及び金属化合物微細加工用のエッチングガス並びに微細加工方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5-191699 | 1993-07-05 | ||
JP19169993 | 1993-07-05 | ||
JP5302225A JPH0770772A (ja) | 1993-07-05 | 1993-11-09 | 金属及び金属化合物微細加工用のエッチングガス並びに微細加工方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0770772A true JPH0770772A (ja) | 1995-03-14 |
Family
ID=26506851
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5302225A Pending JPH0770772A (ja) | 1993-07-05 | 1993-11-09 | 金属及び金属化合物微細加工用のエッチングガス並びに微細加工方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0770772A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0978870A2 (en) * | 1998-08-07 | 2000-02-09 | Ulvac Coating Corporation | Dry-etching method and apparatus, photomasks and method for the preparation thereof, and semiconductor circuits and method for the fabrication thereof |
JP2017084882A (ja) * | 2015-10-23 | 2017-05-18 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 半導体製造装置のガス排気方法 |
-
1993
- 1993-11-09 JP JP5302225A patent/JPH0770772A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0978870A2 (en) * | 1998-08-07 | 2000-02-09 | Ulvac Coating Corporation | Dry-etching method and apparatus, photomasks and method for the preparation thereof, and semiconductor circuits and method for the fabrication thereof |
EP0978870A3 (en) * | 1998-08-07 | 2000-05-24 | Ulvac Coating Corporation | Dry-etching method and apparatus, photomasks and method for the preparation thereof, and semiconductor circuits and method for the fabrication thereof |
US6391791B1 (en) * | 1998-08-07 | 2002-05-21 | Ulvac Coating Corporation | Dry-etching method and apparatus, photomasks and method for the preparation thereof, and semiconductor circuits and methods for the fabrication thereof |
US6844117B2 (en) | 1998-08-07 | 2005-01-18 | Ulvac Coating Corp. | Dry-etching method and apparatus, photomasks and method for the preparation thereof, and semiconductor circuits and method for the fabrication thereof |
US6881991B2 (en) | 1998-08-07 | 2005-04-19 | Ulvac Coating Corporation | Dry-etching method and apparatus, photomasks and method for the preparation thereof, and semiconductor circuits and method for the fabrication thereof |
JP2017084882A (ja) * | 2015-10-23 | 2017-05-18 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 半導体製造装置のガス排気方法 |
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