JPS58168235A - クロム系膜のドライエツチング法 - Google Patents

クロム系膜のドライエツチング法

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JPS58168235A
JPS58168235A JP5241282A JP5241282A JPS58168235A JP S58168235 A JPS58168235 A JP S58168235A JP 5241282 A JP5241282 A JP 5241282A JP 5241282 A JP5241282 A JP 5241282A JP S58168235 A JPS58168235 A JP S58168235A
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JP
Japan
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film
chromium
etching
dry etching
gas
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JP5241282A
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English (en)
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Teruhiko Yamazaki
山崎 照彦
Yoshimare Suzuki
鈴木 淑希
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321After treatment
    • H01L21/3213Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
    • H01L21/32133Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only
    • H01L21/32135Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only
    • H01L21/32136Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only using plasmas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F4/00Processes for removing metallic material from surfaces, not provided for in group C23F1/00 or C23F3/00

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はクロム系膜の!lFr規なドライエツチング
法に関するものである。
半導体装置などの製造工程において用いられるフォトマ
スクの作成には、ガラス基板などの透明基板の主面上に
し中光性を有する物質、例えはクロム、鉄、シリコンも
しくはそれらの酸化物からなる薄膜層を単層または多重
層に被着させたマスクプレ〒トが使用されている。特に
、クロムもしくはその酸化物の単層膜もしくは多重層膜
が、ガラス基板との密着性がよいこと、しや光性がすぐ
れていること、微細パターンの形成が可能であることな
どの諸点から一般に広く用いられている0この明細書で
は、クロムもしくはその酸化物の単層風」たは多重層膜
を「クロム系膜」と呼ぶことにす−る。
従来、ガラス基板の主面上にクロム系膜を被着させたマ
スクプレート(以下、「クロムプレート」と呼ぶ)のク
ロム系族に選択エツチングを施して所望のパターンを有
するクロム系膜を形成する場合には、硝酸第2セリウム
アンモニウム(Ce (NH4) a(NO3)、)と
過塩[1l(HCJ!o4)との混合溶液などのエツチ
ング液によるウェットエツチング法が用いられていた。
しかしながら、ウェットエツチング法では、微細パター
ンの形成が困崩であること、パターンの寸法制御が容易
ではないこと、パターン欠陥の発生が大きいこと1.、
、、、廃液処理が煩雑であることなどの多くの欠点があ
る。このようなウェットエツチング法の欠点を改醤する
ために、鍛近、カスプラズマエツチング法1反応性イオ
ンエツチング(Reaotivs工on Itahin
g : RI E )法などのドライエツチング法がM
発され実用に供されている。
一般に、ガスプラズ!エツチング法には、円筒形状の反
応槽をその外部からはさむように設けられた2個の電極
間に高周波電圧を印加して反応槽内にエツチングガスの
プラズマを発生させるようにし友外部電極方式の円筒形
ガスプラズマエツチング装置が用いられ、反応性イオン
エツチング法には、反応槽内に設けられた2枚の平行平
板電極間に高周波電圧を印加して2枚の平行平板電極間
にエツチングガスのプラズマを発生させるようにした内
部電極方式の平行平板電極形リアクティブイオンエツチ
ング装置が用いられている。
これらのドライエツチング法では、従来、少なぐとも四
塩化炭素(C(’/4)などの塩素系ガスと酸素ガス(
02)とを含む混合ガスをエンチング装置の反応槽内に
導入してプラズマにし、このプラズマによって、下記化
学反応式に示すような反応を生じ名ぜて、クロム系pa
tエツチング除去するものでめる0 Cr+20+2cl!→cr02cl↑上記化学反応式
から明らかなように、クロム系膜のドライエツチングを
行うためには、酸素原子の存在が必賛不可欠である。
ところが、このように、少なくとも塩素系ガスと02と
を含む混合ガスのプラズマを用いる従来のドライエツチ
ング法では、02のプラズマが、クロム系膜の選択エツ
チング用マスクである感光性レジスト膜を分解する。従
って、混合ガス中の02の分圧を増加すれはクロム系膜
のエツチングレートを大きくできるが、その反面感光性
レジスト族の分触速度も大きくなる。これによって、ク
ロム系族のエツチングレートを実用化できる程度に増加
させるべく02の分圧を大きくすると、感光性レジスト
膜の分解も促達されて、クロム系膜の選択エツチング用
マスクでるる感光性レジスト膜の寸法のはらつきが大き
くなって、クロム糸膜のパターンの寸法制御が極めて困
麺になるという問題が生ずる。
また、近年、光露光法に替る高精&311光法として電
子線露光法が開発されているが、電子線露光用レジスト
膜の02のプラズマに対する耐性が感光性レジスト膜の
耐性に比べて更に劣っている。従って、電子1lIjI
光用レジスト膜をクロム系膜の選択エツチング用マスク
に用い、塩素系ガスと02とを含む混合ガスのプラズマ
を用いた場合には、電子線露光用レジスト膜の膜減りが
大きいので、基本的にはクロム系族へのドライエツチン
グを行うことができないという問題が生ずる。
第1図はCC/4を含む02とヘリウム(He)との混
合ガスをエツチングガスとして用いた従来のドライエツ
チング法におけるエツチングガスの02の組成割合とク
ロム属および電子線露光用レジスト膜のエツチングレー
トとの関係の一例を示す図である。
図において、横軸#′1CCI!4を含む02とHeと
のt示し、縦軸はクロム属および電子m膳光用しジス′
ト績のエツチングレート(へ)を示す。曲−(イ)はク
ロム属、曲姻(ロ)はネガ形電子−膳光用レジス) 0
EBR−100(東京応化工業社の商品名)を用いて成
膜された電子線露光用レジスト膜である0jl1図に示
すように、例えばcc/4を含む02とHaとのエツチ
ングガスの02の組成割合が5oLIk。
すなわち02:He=1:1であるときでは、クロム膜
のエツチングレートが75に優であり、電子線露光用レ
ジスト(OEBR−100)膜のエツチングレートが1
60A/eでるる。これによって、電子線露光用レジス
ト膜をクロム膜の選択エツチング用マスクに用い、cc
z4を含む02とHeとのエツチングガスのプラズマを
用いた場合には、基本的にはクロム膜へのドライエツチ
ングを行うことが不可能であることが判る0 艷明者らは、この問題点を解決する丸めに行った研究に
よって、少なくともノ・ロゲン系ガスと二酸化窒′5(
N02)とを含む混合ガスのプラズマを用いてドライエ
ツチングする場合には、クロム系膜のエツチングレート
を大きくしながらクロム系膜の選択エツチング用マスク
である感光性レジスト膜の膜減りを抑制することができ
、クロム系膜の極めて寸法精度の高いパターンが得られ
ることを見出した。なお、ハロゲン系ガスのうちでも、
CC/4 、クロロホルム(CH(/3)などの塩素系
ガスが好適なものとして挙げ得ることも見出した。
このi明は、上述の研究結果に基づいてなされたもので
、少なくともハロゲン系ガスとNO3とを含む混合ガス
のプラズマを用いることによって、クロム系膜のエツチ
ングレートを大きくしながらクロム系膜の選択エツチン
グ用マスクである感光性レジスト膜の膜減りを抑制する
ことができるドライエツチング法を提供することを゛目
的とする0以下、この発明の一実施例のドライエツチン
グ法について説明する。
まず、ネガ形電子線露光用レジストOΣBR−100を
用いて、クロムプレートのクロム膜の表面上の所11部
分に新値のパターンを有しクロム膜の選択エツチング用
マスクである電子線露光用レジストを形成する。次に、
との電子線嶌光用レジスト膜が形成されたクロムプレー
トを上述の円筒形ガスプラズマエツチング装置の反応槽
内に挿入したのち、この反応槽内へ、N02とHeとか
らなるキャリアガスでCC1akバブリングしたCC/
4を含むNO2とHeとの混合ガスを導入してこの反応
槽内のカス圧が0.2Torrになるようにする。しか
るのち、この反応槽を外部からはさむように設けられた
2イーの電極間へ周波数が13 、56MHzの200
Wの高周波電力を供給して、この反応槽内に上記混合ガ
スのプラズマを発生させ、このプラズマによって、上記
電子線露光用レジスト膜をマスクにした上記クロムプレ
ートのクロム膜へのガスプラズマエツチングを行う。
第2図はCC/4を含むNO2とHeとの混合ガスをエ
ツチングガスとして用いたこの実施例のドライエツチン
グ法におけるエツチングガスのNO3の組成割合とクロ
ム膜および電子線露光用レジスト膜のエッチ/グレート
との関係の一儒を示す図である0 図において、横軸はCC/4t−含むNO2とHeとの
を示し、縦軸はクロム膜および電子m膝元用レジスト(
OEBR−100)膜のエラチングレー) (lv勢)
を示す。曲線(イ)はクロム膜、曲線(ロ)は電子線露
光用レジスト(OIBR−100)膜である。
第2図に示すように、クロム膜のエツチングレートはN
O3の組成割合が大きくなるに連れて急激に増大する〇
一方、電子線露光用レジスト膜のエツチングレートは多
少の変化はあるものの実用上はとんどさしつかえ危い程
度の小さい値に抑制されている。例えば、CC/4を含
むNO3とHeとのエツチングガスのHa2の組成割合
が60優、すなわち102:He=l:lであるときで
は、クロム膜のエツチングレートが、第1図に示した従
来のドライエツチング法の場合におけるクロム膜のエツ
チングレートとほぼ同一の16、ん7分であるが、これ
に対して電子線篇光用レジスト膜(OEBR−100)
のエツチングレートが50V分で、第1図に示した従来
のドライエツチング法の場合における電子線レジスト膜
のエツチングレートの約1/3である。
このように、この実施例のドライエツチング法では、ク
ロム膜のエツチングレートを大きくしながら、クロム膜
の選択エツチング用マスクである電子4Im光用レジス
ト展の膜滅シを抑制することができるので、クロムプレ
ートのクロム膜の極めて寸法精度の高いパターンを得る
ことができる。
この実施例では、電子線層光用レジスト膜を用いたが、
この発明は電子線露光用レジスト膜に限らずその他の感
光性レジスト膜にも適用することができる。また、この
実施例では、クロムプレートのクロム膜をドライエツチ
ングする場合について述べ九が、この発明はこれに限ら
ず、クロム系膜が主面上に被着され九彼エツチング処理
体の上記クロム系膜をドライエツチングする場合に4過
用することができる。また、この実施例では、CCl2
を用い九が、必ずしもこれはCc14 K限定する必要
がなく、クロロホルム(C11C1s)などの塩累系ガ
スは曹うまでもなくその他のハロゲン系ガスを用いても
よい。丈に、この実施例では、N02とHeとからなる
キャリアガスを用いたが、必ずしもこれはNO2とHe
とからなるキャリアガスに限定する必要がなく、HeK
@てアルゴン、輩素などのその他の不活性ガスを用いて
もよく、またHO2のみを用いてもよい。なお、この実
施例では、外部電極方式の円筒形ガスプラズマエツチン
グ装置を用いるガスプラズマエツチングである場合につ
いて述べたが、この発明はこれに限らず、内部電極方式
の平行平板電極形リアクティブイオンエツチング装置を
用いる反応性イオンエツチングである場合にも適用する
ことができる。
以上、説明したように、この発明のクロム系膜のドライ
エツチング法では、少なくともハロゲン系ガスとHO2
とを含む混合ガスのプラズマを用いるので、クロム系膜
のエツチングレートを大きくしながらクロム系膜の選択
エツチング用マスクでるる感光性レジスト属の膜滅シを
抑制することが可能となプ、クロム系膜の極めて寸法精
度のパターンを得ることができる0
【図面の簡単な説明】
第1図鉱従米のドライエツチング法におけるエツチング
ガスの02の組成割合とクロム膜および電子1IjI光
用レジスト膜のエツチングレートとの関係の一例を示す
図、第2図はこの発明の一実施例のドライエツチング法
におけるエツチングガスのNO3の組成割合とクロム膜
および電子線露光用レジスト膜のエツチングレートとの
関係の一例を示す図である〇 代理人 葛野傷−(外1名) 「

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  クロム系膜が主面上K11着された被エツチ
    ング処理体の上記クロム系膜の表面上の所要部分に所定
    パターンを有し電子線または光に感応するレジスト膜を
    形成し、このレジスト膜をマスクに・しハロゲン系ガス
    と二酸化窒素とを含む混合ガスのプラス÷を用いて上記
    クロム系膜をドライエツチングして上記被エツチング処
    理体の上記主面上の上記所要部分に上記パター7に対応
    するパターンを有する上記クロム系膜の部分を残すこと
    を特徴とするクロム系膜のドライエツチング法。 (2)  ドライエツチングがガスプラズマエツチング
    であることを特徴とする特許請求の範1tijl11項
    記載のクロム系膜のドライエツチング法。 (3)  ドライエツチングが反応性イオンエツチング
    であることを特徴とする特許tII求の範囲第1JJ記
    載のクロム系膜のドライエツチング法。 (4)  ハロゲン系ガスが塩素系ガスであることを特
    徴とする特許請求OIi囲菖1項ないし第3項のいずれ
    かに記載のクロム系膜のドライエツチング法0 (6)  塩素系ガスが四塩化炭素であることを特徴と
    する特許1iiI求の範81144項記載のクロム系膜
    のドライエツチング法0 (6)  塩素系ガスがクロロホルムであることを特徴
    とする特許請求の範囲第4項記載のクロム系膜のドライ
    エツチング法0
JP5241282A 1982-03-29 1982-03-29 クロム系膜のドライエツチング法 Pending JPS58168235A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5545290A (en) * 1987-07-09 1996-08-13 Texas Instruments Incorporated Etching method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5545290A (en) * 1987-07-09 1996-08-13 Texas Instruments Incorporated Etching method

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