JPS59195832A - エツチング装置 - Google Patents

エツチング装置

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JPS59195832A
JPS59195832A JP58216380A JP21638083A JPS59195832A JP S59195832 A JPS59195832 A JP S59195832A JP 58216380 A JP58216380 A JP 58216380A JP 21638083 A JP21638083 A JP 21638083A JP S59195832 A JPS59195832 A JP S59195832A
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JP
Japan
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etching
electrode
polymer
etched
mask
Prior art date
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Pending
Application number
JP58216380A
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English (en)
Inventor
ジエ−ムズ・テイエン−チエング・イエ
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International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/36—Imagewise removal not covered by groups G03F7/30 - G03F7/34, e.g. using gas streams, using plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532—Electrodes
    • H01J37/32559—Protection means, e.g. coatings
    • H—ELECTRICITY
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    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/334—Etching
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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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】 〔技術分野〕 本発明はエツチング装置、′特にマイクロエレクトロニ
クス回路において用いられるようなｆＲ密な応用に適し
１ｒ、ＲＦプラズマ、中での酸化エツチングによるポリ
マーのパターニング技術に、よす具体的には電唯材料の
区・方散乱による問題を避けるだめの電怜上のポリマー
又はフォトレジストの保護被覆に関する。
〔背景技術〕
ポリマーのバク〜ニングに関する技術は、マイクロエレ
クトロニクス回路技術において広く研究されている。榛
々のウェット・エツチング及びドライ・エツチング技術
が使用され、刊行物に記載されている。エツチング容器
を汚染物の存在しない状態に保つ技術はありふれたもの
であり、保護マスク及′び保護フォトレジスト及び池の
保護機構等が知られている。
そのような技術の代表的なものは米国特許第４３４１６
１６号であり、上記特許明ａ書ｔｒｉ　Ｉ程中で消費さ
れるエッチャント相科を補給するためにエッチャントと
同じ材料の樹脂液６をエッチャントの経路中に配置した
ドライ・エツチング装置について説明している。しかし
上記文献は後方散乱の間租については全く言及せず、且
つエツチングされる桐料のエツチング速度に対賜するエ
ツチング速度を有する拐科で電極を被悟する事によって
その問題を解決する事については何の示唆も与えていな
い。
〔発明の概要〕
本発明は、電憧材料の彼方散乱を最小限にするために、
プラズマ・パターニング装置の電極全保護被覆する技術
に関する。微細寸法にパターニングされたポリマー膜は
マづクロエレクトロニクスで広く使われている。例えば
ポリイミドはマスキング及び酸素の反心性イオン・エツ
チング工程によってパターニングし得る。もしマスキン
グ材料がポリマー膜程には速くエツチングされ得ないな
らば、マスキング拐科の後方散乱及びポリマー膜表面へ
の付着によって部分的なマスキングが生じポリマーの残
留物が生じる可能性がある。しかしマスキング材料自身
がプラズマ中でエツチングされて気体状の梅になるなら
ば、そのような不完全なエツチングは生じないであろう
。しかしながら、もしも反応容器のサンプルが搭載され
ている電極の材料（ＲＩＥモード〕又は対向電極の材料
（プラズマ・エッチ・モード）が酸素プラズマ中でエツ
チング可能でないならば、電極材料がスパッタリングさ
れ、ポリマー表面上に後方散乱され不完全外エツチング
の原因になる可能性がある。
サンプルが置かれる位置を除いて電極ヲポリマー又はフ
ォトレジストと同一もしくは類似の材料で被覆すれば、
そのような不完全なエツチングは避けられ、エツチング
開口はポリマー残留物のない、非常にきれいな状態にな
る。電倦上の被覆は、頻繁な再被倭を要しない限シ、そ
れ程厚くしなくてもよい。
この技術の利点は工程の一様性及び負荷の影響の除去で
ある。（サンプル上及び電伊上に）比較的大量のポリマ
ーが存在するので、バッチ毎のポリマーの量は同、程度
であって、バッチ内のサンプルの数及び大きさによる工
程変更は僅がである。
〔艮好な実施例の説明〕
第１図は、ポリマ一層１１及びマスク１２で被覆された
基板１０並びに被覆電極１３及び１５を有する反５容器
を示す。基板１ｏはエツチング工程の終了した時点のも
のである。基板１０．ポリマ一層１１かびマスク１２は
拡大しであるが、実際の寸法は非常に小さい。基板１ｏ
を囲む電極１６の領域は保護ポリマ一層１４で被覆され
ている。
反り容器壁１７及びベース１８は反応容器を囲み、酸素
プラズマを閉じ込めている。プラズマ・エッチャントは
、所望のエツチング速度、エツチングされるべき材料及
び工程の池のパラメータに依存して、酸素の代シに又は
酸素に加えて他の気体を含む事もある。
第２図１ｌ−１：後方散乱の問題について説明している
。
基板２０はポリマー膜２１及びマスク２２で被覆されて
いる。酸素プラズマ処理の間、電極２ろに＋ 衝突するＯ　又はＯ，４オンが電極材料の粒子２４の散
乱を生じさせる。そして酸素原子等の活性粒子が電極制
料の粒子２４と衝突して、粒子２４をマスクによって被
検されていないサンプル基板２０のエッチ領域に後方散
乱させる。この移動してきた電り材料粒子２４は小さな
マスクを形成し、ポリ７−が除去されずに残ったスパイ
ク２５゛　を生じさせる。
スパイクを除くためにそれ以上にエツチングする事は適
当でない。というのはそのエツチング中にさらに別の後
方散乱が起きる可能性があり、またそのエツチングによ
シ基板にピットが形成される可能性があるからである。
電極を被覆するために使われる材料はサンプルを被覆す
るために使われる材料及びマスクに使われる材料に整合
すべきである。もしマスキング材料自身がエツチングさ
れて気体状の種になるならば、マスクの後方散乱の結果
として不完全なエツチングが起きる事はないであろう。
しかしながら、サンプルが搭載されている篭側の材料（
ＲＩ　Ｅモード）又は対向電極の材料（プラズマ・エッ
チ・モード）が酸素プラズマ中でエツチングされて気体
にならないならば、電極材料が電極からマスク上にスパ
ッタされ、後方散乱を受けて、マスクの開口部内のポリ
マー表面上に付着し、スパイク等の不完全なエツチング
を生じさせる可能性がある。
電極は導電性でなければならない。電極被覆は、プラズ
マのダーク・スペースと同程度の大きさくそれよシも厚
くない）かまた　はミ’　ＩＪメートル程度である。こ
の上限１直は、エツチングされる薄膜と比較して非常に
厚い。しかしながら、良好な電極被覆は、１３．５６Ｍ
Ｈｚ　　のＲＦ’プラズマ・エツチングで、サンプルか
ら２〜５ミクロンの厚さの（ポリ）パラ−キシレンをエ
ツチングし、呈温において５０ミリトルの連続的な酸素
流中で０．３ワツト／ｃＩｎ２の電力で２０分間エツチ
ングする場合、５０ミクロンの（ポリ）パラ−キシレン
・ポリマーの被覆である。
（ポリ）パラ−キシレン・ポリマーの場合、電極上の被
覆はエツチングすべき膜と同じでもよいが、電極上の被
覆はエツチングすべきサンプル上の被覆よりもはるかに
厚いので、ポリマー・す／グルのエツチングが終了する
前に電極上の保護被覆がエツチングされる可能性は低い
。
ＡＺ１３５ＤＪ等のフォトレジスト製のマスクを用い且
つ同じフォトレジストの電極被覆を用いり（ポリ）ハラ
−キシレン・ポリマーのエツチングの場合、フォトレジ
ストのエツチング速度はポリマーのエツチング速度と同
程度である（同じか又は少し高い）ので、スパイクの原
因となり侍る偽マスキングを生じる事がない。
リストン（ＴＭ）厚膜フォトレジスト及びカプトン（Ｔ
Ｍ）ポリづミド・ポリマー等の類似したエツチング速度
ｋＭつ池の材料を用いてもよい。
電極が偽マスクを形成しない保護材料で被覆される限や
において、また保縁材料がサンプルから除去される材料
に類似の速度でエツチングされる限シにおいて、種々の
良好な実施列の変型が存在し弼る。
【図面の簡単な説明】
第１図は被覆電極を有する反心容器を示す図、第２図は
両方散乱による不完全なエツチングの問題全説明する図
である。 １０・・・・基板、１１・・・・ポリマ一層、１２・・
・・マスク、１３・・・・電極、１４・・・・保護ポリ
マ一層、１５・・・・電極、１６・・・・保護ポリマ一
層、１７・・・・反ら容器壁、１８・・・・ベース。 出ｌ１１ｉ人（ンターナ・ンヨナノいビンネス・マンー
ノズ・コーポレーション代理人　弁理士　　岡　　　１
）　　次　　　生（外１名）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 電極を有する反旧容器を備えたエツチング装置において
    、 加速粒子によって電伜材料のスパッタリングが生じ青る
    電画部分に、エツチングされる材料のエツチング速度と
    類似したエツチング速度を有する材料の被覆物２設けた
    車上特徴とするエツチング装置。
JP58216380A 1983-04-20 1983-11-18 エツチング装置 Pending JPS59195832A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US486629 1983-04-20
US06/486,629 US4451349A (en) 1983-04-20 1983-04-20 Electrode treatment for plasma patterning of polymers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS59195832A true JPS59195832A (ja) 1984-11-07

Family

ID=23932623

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58216380A Pending JPS59195832A (ja) 1983-04-20 1983-11-18 エツチング装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4451349A (ja)
EP (1) EP0128242B1 (ja)
JP (1) JPS59195832A (ja)
CA (1) CA1191109A (ja)
DE (1) DE3381231D1 (ja)

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CA1191109A (en) 1985-07-30
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EP0128242B1 (en) 1990-02-21
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