JPS60228687A - ニツケルまたは含ニツケル合金のドライエツチング方法 - Google Patents
ニツケルまたは含ニツケル合金のドライエツチング方法Info
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- JPS60228687A JPS60228687A JP8329684A JP8329684A JPS60228687A JP S60228687 A JPS60228687 A JP S60228687A JP 8329684 A JP8329684 A JP 8329684A JP 8329684 A JP8329684 A JP 8329684A JP S60228687 A JPS60228687 A JP S60228687A
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- nickel
- etching
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- gas
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はニッケルまたは含ニツケル合金のドライエツチ
ング方法に関するものである。
ング方法に関するものである。
ニッケルおよび含ニツケル化合物のエツチングは、従来
、溶液を用いたウェッ１−エツチングが一般に行われて
いたため、パターン作成用マスク材の下にあるエツチン
グされるべきでないニッケルがエツチングされるアンダ
ーカット現象髪防ぎ、また形成されたニッケルのパター
ンから」二記溶液を完全に除去することが難しいという
欠点があった。上記アンダーカットなどウェットエツチ
ングの欠点はドライエツチングによって除去できること
が知られている。しかし、ニッケルや含ニツケル化合物
をドライエツチングによって処理するには、ガスプラズ
マとニッケルの反応生成物の蒸気圧が高くなければなら
ないにもかかわらず、従来ＳｉやＡｌｌのドライエツチ
ングに使用されているハロゲン系ガスの放電を用いてニ
ッケルや含ニツケル化合物をエツチングすると、ニッケ
ルのハロゲン化合物の蒸気圧が低いため全くエツチング
することができなかった。高い蒸気圧を有する含ニツケ
ル化合物の１つとしてはＮ１（Ｃｏ）、があり、Ｎｉと
ＣＯとの反応が４０〜１００℃の温度範囲のもとてエツ
チング反応をすることが知られているが、この反応はガ
ス状態での反応であるため、エツチング加工が等方的と
なり、微細なエツチングを行うには適していない。また
単純にＣＯガスプラズマエツチングを行う場合には、ｃ
ｏから０□が発生してＮｉの酸化がすすみ、Ｎｉをエツ
チングすることが難しい。
、溶液を用いたウェッ１−エツチングが一般に行われて
いたため、パターン作成用マスク材の下にあるエツチン
グされるべきでないニッケルがエツチングされるアンダ
ーカット現象髪防ぎ、また形成されたニッケルのパター
ンから」二記溶液を完全に除去することが難しいという
欠点があった。上記アンダーカットなどウェットエツチ
ングの欠点はドライエツチングによって除去できること
が知られている。しかし、ニッケルや含ニツケル化合物
をドライエツチングによって処理するには、ガスプラズ
マとニッケルの反応生成物の蒸気圧が高くなければなら
ないにもかかわらず、従来ＳｉやＡｌｌのドライエツチ
ングに使用されているハロゲン系ガスの放電を用いてニ
ッケルや含ニツケル化合物をエツチングすると、ニッケ
ルのハロゲン化合物の蒸気圧が低いため全くエツチング
することができなかった。高い蒸気圧を有する含ニツケ
ル化合物の１つとしてはＮ１（Ｃｏ）、があり、Ｎｉと
ＣＯとの反応が４０〜１００℃の温度範囲のもとてエツ
チング反応をすることが知られているが、この反応はガ
ス状態での反応であるため、エツチング加工が等方的と
なり、微細なエツチングを行うには適していない。また
単純にＣＯガスプラズマエツチングを行う場合には、ｃ
ｏから０□が発生してＮｉの酸化がすすみ、Ｎｉをエツ
チングすることが難しい。
本発明は寸法精度がよく、かつ選択比でエツチングする
ことが可能なニッケルまたは含ニツケル合金のドライエ
ツチング方法を得ることを目的とする。
ことが可能なニッケルまたは含ニツケル合金のドライエ
ツチング方法を得ることを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明は二酸化炭素ガス
単独または二酸化炭素ガスを主体としこれに添加ガスを
加えてなるエツチングガスのプラズマと被エツチング物
を接触させることにより、上記被エツチング物のニッケ
ルまたは含ニツケル合金の所望部分を選択的にエツチン
グするものである。
単独または二酸化炭素ガスを主体としこれに添加ガスを
加えてなるエツチングガスのプラズマと被エツチング物
を接触させることにより、上記被エツチング物のニッケ
ルまたは含ニツケル合金の所望部分を選択的にエツチン
グするものである。
つぎに本発明の実施例を図面とともに説明する。
第１図はＣＯ２ガスをエツチングガスとして用いてニッ
ケルを異方性ドライエツチングしたときにおけるエツチ
ング速度の入力高周波電力依存性を示した図である。本
実施例はプラズマ処理装置として、高周波放電平行平板
形陰極結合プラズマエツチング装置（通称、反応性イオ
ンエツチング装＠）を用い、エツチング時のＣＯ２圧力
を１．５Ｐａとし、ＣＯ□ガスの流量を１０ｓｅｃｍと
してニッケルの異方性ドライエツチングを行った。その
結果は第＝３− １図の曲線】に示すように、ニッケルのエツチング速度
が高周波入力電力の増加とともに大きくなることを示し
ている。ニッケルのエツチング速度はニッケル膜の形成
条件によって若干異なるが、第１図の曲線１はこれらの
代表的な値を示したものであり、ＣＯ２の圧力によって
は余り大きな変化を生じない。同様にしてＣＯ２の代り
にハロゲン化合物ガスＳＦ、を用いて、ニッケルのドラ
イエツチングを行った結果を第１図に破線２で示したが
、エツチング速度は極めて小さく、Ｃｏ２ガスが従来の
ＳＦ、よりもニッケルのドライエツチングに好適なエツ
チングガスであることを示している。
ケルを異方性ドライエツチングしたときにおけるエツチ
ング速度の入力高周波電力依存性を示した図である。本
実施例はプラズマ処理装置として、高周波放電平行平板
形陰極結合プラズマエツチング装置（通称、反応性イオ
ンエツチング装＠）を用い、エツチング時のＣＯ２圧力
を１．５Ｐａとし、ＣＯ□ガスの流量を１０ｓｅｃｍと
してニッケルの異方性ドライエツチングを行った。その
結果は第＝３− １図の曲線】に示すように、ニッケルのエツチング速度
が高周波入力電力の増加とともに大きくなることを示し
ている。ニッケルのエツチング速度はニッケル膜の形成
条件によって若干異なるが、第１図の曲線１はこれらの
代表的な値を示したものであり、ＣＯ２の圧力によって
は余り大きな変化を生じない。同様にしてＣＯ２の代り
にハロゲン化合物ガスＳＦ、を用いて、ニッケルのドラ
イエツチングを行った結果を第１図に破線２で示したが
、エツチング速度は極めて小さく、Ｃｏ２ガスが従来の
ＳＦ、よりもニッケルのドライエツチングに好適なエツ
チングガスであることを示している。
」１記のようにＣＯ２ガスを使用した場合におけるニッ
ケル以外の材料のエツチング速度をめ、ニッケルのエツ
チング速度と比較した結果、いずれもニッケルのエツチ
ング速度よりはるかに小さく、たとえばＳｊ、５ｉｎ２
、Ｓｉ３Ｎ４のエツチング速度はニッケルの１／１０／
〜１／３０程度にすぎなかった。したがって本発明によ
れば、ニッケルを、４− ８ｉ、５ｉｎ２、および５ｊ３Ｎ４に対してほぼ１０〜
３０という高い選択比で選択的にエツチングすることが
可能であることが認められた。またホトレジストについ
ては、エツチング条件によって選択比が１〜１０と変化
したが、これは−上記ホトレジストがＣＯ２ガスの分解
によって生じるＯ原子によってエツチングされ、ホトレ
ジストのエツチング速度が増大するためであると考えら
れる。したがってホトレジストのエツチング速度を小さ
くし、ニッケルのエツチング速度を大きくするためには
、つぎの手段を用いることによって良好な結果が得られ
た。すなわち、プラズマ発生電極に炭素含有物質、例え
ばグラファイトを電極として用い、上記Ｏ原子の発生に
対し、電極からＣを供給して上記０原子と化合させ、る
か、あるいはＨ２ガスを容量比で最大約２０％添加した
ＣＯ２ガスを用いてＯ原子を減少させることはいずれも
有効な手段であった。ホトレジストに関しては、Ｈ２ガ
ス添加の場合もグラファイト電極使用の場合もほぼ同様
の選択比が得られた。また上記手段はニッケルの工ッチ
ング工程中におけるニッケルの酸化防止にも有効である
ことが認められた。このようにすれば、ニッケルのエツ
チング速度がさらに大きくなるので実用上有用である。
ケル以外の材料のエツチング速度をめ、ニッケルのエツ
チング速度と比較した結果、いずれもニッケルのエツチ
ング速度よりはるかに小さく、たとえばＳｊ、５ｉｎ２
、Ｓｉ３Ｎ４のエツチング速度はニッケルの１／１０／
〜１／３０程度にすぎなかった。したがって本発明によ
れば、ニッケルを、４− ８ｉ、５ｉｎ２、および５ｊ３Ｎ４に対してほぼ１０〜
３０という高い選択比で選択的にエツチングすることが
可能であることが認められた。またホトレジストについ
ては、エツチング条件によって選択比が１〜１０と変化
したが、これは−上記ホトレジストがＣＯ２ガスの分解
によって生じるＯ原子によってエツチングされ、ホトレ
ジストのエツチング速度が増大するためであると考えら
れる。したがってホトレジストのエツチング速度を小さ
くし、ニッケルのエツチング速度を大きくするためには
、つぎの手段を用いることによって良好な結果が得られ
た。すなわち、プラズマ発生電極に炭素含有物質、例え
ばグラファイトを電極として用い、上記Ｏ原子の発生に
対し、電極からＣを供給して上記０原子と化合させ、る
か、あるいはＨ２ガスを容量比で最大約２０％添加した
ＣＯ２ガスを用いてＯ原子を減少させることはいずれも
有効な手段であった。ホトレジストに関しては、Ｈ２ガ
ス添加の場合もグラファイト電極使用の場合もほぼ同様
の選択比が得られた。また上記手段はニッケルの工ッチ
ング工程中におけるニッケルの酸化防止にも有効である
ことが認められた。このようにすれば、ニッケルのエツ
チング速度がさらに大きくなるので実用上有用である。
つぎにニッケルを含む合金などをドライエツチングする
場合、たとえばＮｊ−Ｇｏ、Ｎｉ−Ｆｅ、Ｎｉ−Ｃｒな
どの合金では、Ｎ ｉ （Ｇ Ｏ） ４のみではなく、
Ｃｏ（ＧＯ）、〜Ｆｅ（ＣＯ）６あるいはＣｒ（ＣＯ）
６のようなカルボニル化合物がプラズマとの接触によっ
て生じ、これらが揮散することによってエツチングされ
る。この場合も上記グラファイト電極使用や、最大２０
％のＮ２をＣＯ□に添加した混合ガスの使用によって極
めて良好なエツチング効果を得ることができた。しかし
、ニッケルの含有率が２０％以下の合金であるＮ１−Ａ
（１，Ｎｉ −Ｃｕ、Ｎｉ −８ｊなどではそれぞれＡ
ａ、 Ｃｕ、 Ｓｊの酸化がすすむため、最初にそれぞ
れの材料に適したハロゲン化合物ガスでＡａ、Ｃｕ、
Ｓｉなどをエツチングしたのち、残ったＮｉを二酸化炭
素単独あるいは二酸化炭素ガスを主成分とする混合ガス
からなるエツチングガスを用いてエツチングすれば、良
好な結果が得られる。
場合、たとえばＮｊ−Ｇｏ、Ｎｉ−Ｆｅ、Ｎｉ−Ｃｒな
どの合金では、Ｎ ｉ （Ｇ Ｏ） ４のみではなく、
Ｃｏ（ＧＯ）、〜Ｆｅ（ＣＯ）６あるいはＣｒ（ＣＯ）
６のようなカルボニル化合物がプラズマとの接触によっ
て生じ、これらが揮散することによってエツチングされ
る。この場合も上記グラファイト電極使用や、最大２０
％のＮ２をＣＯ□に添加した混合ガスの使用によって極
めて良好なエツチング効果を得ることができた。しかし
、ニッケルの含有率が２０％以下の合金であるＮ１−Ａ
（１，Ｎｉ −Ｃｕ、Ｎｉ −８ｊなどではそれぞれＡ
ａ、 Ｃｕ、 Ｓｊの酸化がすすむため、最初にそれぞ
れの材料に適したハロゲン化合物ガスでＡａ、Ｃｕ、
Ｓｉなどをエツチングしたのち、残ったＮｉを二酸化炭
素単独あるいは二酸化炭素ガスを主成分とする混合ガス
からなるエツチングガスを用いてエツチングすれば、良
好な結果が得られる。
上記の各エツチング後におけるニッケルの後処理として
、エツチング後に０２ガスを流すか０２ガス放電を行う
かして表面を酸化させ、安定化させれば半導体デバイス
の配線などの形成に極めて有用である。
、エツチング後に０２ガスを流すか０２ガス放電を行う
かして表面を酸化させ、安定化させれば半導体デバイス
の配線などの形成に極めて有用である。
上記のように、二酸化炭素ガスまたは二酸化炭素ガスを
主体とする混合ガスをエツチングガスとしたプラズマエ
ツチングを用いて、ニッケルの異方性エツチングを行う
ことによって、従来方法のようにアンダーカット現象を
生じることなく高精度で、かつ高速なニッケルのドライ
エツチングを行うことができる。本発明においてＣＯ２
の圧力はほぼ２〜１００Ｐａ程度の圧力範囲でエツチン
グを行うことができる。２Ｐａ以下ではエツチング速度
が非常に遅くなり、＋００ Ｐ ａ以上ではエツチング
が等方的になってしまう。ＣＯ２に添加するガスとして
はＮ２、ＮＨ３、Ｎ２などが可能であり適宜選択される
。使用するエツチング装置としては、７− 上記平行平板形装置だけでなく、マイクロ波プラズマエ
ツチング装置、イオンビームエツチング装置など、周知
の各種エツチング装置が使用できる。
主体とする混合ガスをエツチングガスとしたプラズマエ
ツチングを用いて、ニッケルの異方性エツチングを行う
ことによって、従来方法のようにアンダーカット現象を
生じることなく高精度で、かつ高速なニッケルのドライ
エツチングを行うことができる。本発明においてＣＯ２
の圧力はほぼ２〜１００Ｐａ程度の圧力範囲でエツチン
グを行うことができる。２Ｐａ以下ではエツチング速度
が非常に遅くなり、＋００ Ｐ ａ以上ではエツチング
が等方的になってしまう。ＣＯ２に添加するガスとして
はＮ２、ＮＨ３、Ｎ２などが可能であり適宜選択される
。使用するエツチング装置としては、７− 上記平行平板形装置だけでなく、マイクロ波プラズマエ
ツチング装置、イオンビームエツチング装置など、周知
の各種エツチング装置が使用できる。
上記のように本発明によるニッケルまたは含ニツケル合
金のドライエツチング方法は、二酸化炭素ガスまたは二
酸化炭素ガスを主体としこれに添加ガスを加えた混合ガ
スをエツチングガスとして用いることにより、寸法精度
がよく、かつ高い選択比でニッケルもしくは含ニツケル
合金のドライエツチングを行うができ、半導体デバイス
などの製造に特に有用である。
金のドライエツチング方法は、二酸化炭素ガスまたは二
酸化炭素ガスを主体としこれに添加ガスを加えた混合ガ
スをエツチングガスとして用いることにより、寸法精度
がよく、かつ高い選択比でニッケルもしくは含ニツケル
合金のドライエツチングを行うができ、半導体デバイス
などの製造に特に有用である。
第１図はＣＯ２ガス放電しニッケルを異方性ドライエツ
チングしたときにおけるエツチング速度の入力高周波電
力依存性を示す図である。 １・・・ＣＯ２によるＮｉのドライエツチング曲線２・
・・ＳＦＧによるＮｉのドライエツチング曲線代理人弁
理士 中 村 純之助 ＝８− １’１ 図 入力電力（Ｗ）
チングしたときにおけるエツチング速度の入力高周波電
力依存性を示す図である。 １・・・ＣＯ２によるＮｉのドライエツチング曲線２・
・・ＳＦＧによるＮｉのドライエツチング曲線代理人弁
理士 中 村 純之助 ＝８− １’１ 図 入力電力（Ｗ）
Claims (4)
- （１）被エツチング物を二酸化炭素ガス単独または二酸
化炭素ガスを主体としこれに添加ガスを加えてなるエツ
チングガスのプラズマに接触させることにより、上記被
エツチング物のニッケルまたは含ニツケル合金の所望部
分をエツチングすることを特徴とするニッケルまたは含
ニツケル合金のドライエツチング方法。 - （２）ｌ記添加ガスは水素ガスであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載したニッケルまたは含ニツ
ケル合金のドライエツチング方法。 - （３）上記二酸化炭素ガスの圧力は、はぼ２Ｐａ〜１０
０Ｐａである特許請求の範囲第１項もしくは第２項記載
のニッケルまたは含ニツケル合金のドライエツチング方
法。 - （４）上記エツチングは炭素含有物質を電極として行わ
れることを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第３項に
記載したニッケルまたは含ニツケル合金のドライエツチ
ング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8329684A JPS60228687A (ja) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | ニツケルまたは含ニツケル合金のドライエツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8329684A JPS60228687A (ja) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | ニツケルまたは含ニツケル合金のドライエツチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60228687A true JPS60228687A (ja) | 1985-11-13 |
Family
ID=13798432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8329684A Pending JPS60228687A (ja) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | ニツケルまたは含ニツケル合金のドライエツチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60228687A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6324078A (ja) * | 1986-07-14 | 1988-02-01 | Stanley Electric Co Ltd | プラズマ洗浄法 |
| EP0285129A2 (en) * | 1987-03-31 | 1988-10-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Dry etching method |
| JPH02260632A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-23 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置 |
| US6156666A (en) * | 1996-11-15 | 2000-12-05 | Nec Corporation | Method of dry etching and apparatus for making exhaust gas non-toxic |
-
1984
- 1984-04-25 JP JP8329684A patent/JPS60228687A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6324078A (ja) * | 1986-07-14 | 1988-02-01 | Stanley Electric Co Ltd | プラズマ洗浄法 |
| EP0285129A2 (en) * | 1987-03-31 | 1988-10-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Dry etching method |
| JPS63244848A (ja) * | 1987-03-31 | 1988-10-12 | Toshiba Corp | ドライエツチング方法 |
| US5091050A (en) * | 1987-03-31 | 1992-02-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Dry etching method |
| JPH02260632A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-23 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置 |
| US6156666A (en) * | 1996-11-15 | 2000-12-05 | Nec Corporation | Method of dry etching and apparatus for making exhaust gas non-toxic |
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