JPS604270B2 - 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Info
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- JPS604270B2 JPS604270B2 JP11666881A JP11666881A JPS604270B2 JP S604270 B2 JPS604270 B2 JP S604270B2 JP 11666881 A JP11666881 A JP 11666881A JP 11666881 A JP11666881 A JP 11666881A JP S604270 B2 JPS604270 B2 JP S604270B2
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- Japan
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- chromium
- dry etching
- gas
- film
- etching method
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23F—NON-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
- C23F4/00—Processes for removing metallic material from surfaces, not provided for in group C23F1/00 or C23F3/00
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はクロム系腰の新規なドライヱツチング法に関す
る。
る。
半導体装置などの製造工程において用いられるフオトマ
スク材料としてのマスクプレートはガラス基板上に遮光
性を有する物質たとえばクロム、鉄、シリコンまたはそ
れらの酸化物からなる薄膜層を単層または多重層に形成
することによって構成されている。
スク材料としてのマスクプレートはガラス基板上に遮光
性を有する物質たとえばクロム、鉄、シリコンまたはそ
れらの酸化物からなる薄膜層を単層または多重層に形成
することによって構成されている。
前記遮光性を有する物質としては、透明基板であるガラ
との穣肴性にすぐれてし、ること、遮光性にすぐれてい
ることおよび微細パターンが形成できることなどの諸点
からクロム系が一般的である。なお、本発明においてク
ロム系膜とは、クロムまたはその酸化物の単層または多
重層膜のことをいう。ところでこのクロム系膜を用いた
マスクプレート（以下、クロムプレートという）に所望
のパターンを形成するためのクロム系膜のエッチングに
は硝酸第２セリウムアンモニウム〔Ｃｅ（Ｎは）３（Ｎ
０３）６〕と過塩素酸〔ＨＣＩ０４〕との混合溶液など
の薬品によるウェットケミカルエッチングが適用されて
いる。
との穣肴性にすぐれてし、ること、遮光性にすぐれてい
ることおよび微細パターンが形成できることなどの諸点
からクロム系が一般的である。なお、本発明においてク
ロム系膜とは、クロムまたはその酸化物の単層または多
重層膜のことをいう。ところでこのクロム系膜を用いた
マスクプレート（以下、クロムプレートという）に所望
のパターンを形成するためのクロム系膜のエッチングに
は硝酸第２セリウムアンモニウム〔Ｃｅ（Ｎは）３（Ｎ
０３）６〕と過塩素酸〔ＨＣＩ０４〕との混合溶液など
の薬品によるウェットケミカルエッチングが適用されて
いる。
・しかしウエットケミカルエッチングでは微細パターン
形成が困難であること、寸法制御が困難であること、欠
陥密度が大きいこと、廃液処理が煩雑なことなど欠点が
多く、最近ではガスプラズマエッチングまたは反応性イ
オンエッチングなどのドライエッチング技術が開発され
実用に供されている。反応性イオンエッチングはガスプ
ラズマを平行平板電極間で生ぜしめ、その場でエッチン
グを行なう方法である。これらのドライエッチング法で
は、従来、少なくとも四塩化炭素などの塩素系ガスと酸
素ガスとを含む混合ガスをグロー放電により、Ｃｒ＋２
０十２ＣＩ→Ｃｒ０２ＣＩ２↑ と考えられる反応によってクロム薄膜をエッチング除去
している。
形成が困難であること、寸法制御が困難であること、欠
陥密度が大きいこと、廃液処理が煩雑なことなど欠点が
多く、最近ではガスプラズマエッチングまたは反応性イ
オンエッチングなどのドライエッチング技術が開発され
実用に供されている。反応性イオンエッチングはガスプ
ラズマを平行平板電極間で生ぜしめ、その場でエッチン
グを行なう方法である。これらのドライエッチング法で
は、従来、少なくとも四塩化炭素などの塩素系ガスと酸
素ガスとを含む混合ガスをグロー放電により、Ｃｒ＋２
０十２ＣＩ→Ｃｒ０２ＣＩ２↑ と考えられる反応によってクロム薄膜をエッチング除去
している。
前記化学反応式から明らかなように、クロム系膜のドラ
イエッチングを行なうためには酸素原子の存在が必要不
可欠である。ところが従来のように塩素系ガスと酸素系
ガスまたは空気との混合ガスプラズマを用いたドライエ
ッチングでは、酸素ガスプラズマがクロム系膜の耐エッ
チングマスク材である感光性樹脂膜を分解する。したが
って混合ガス中の酸素ガス分圧を増加すればクロム系膜
のエッチレィトを大きくできるが、一方で感光性樹脂膜
の分解スピードも大きくなる。そのためクロム系膜のエ
ッチレイトを実用化できる程度に増加させるべく酸素分
圧を大さ，くするとしジストの分解も促進され、結果的
にマスク面内の寸法バラッキが大きくなったりして、寸
法制御がきわめて困難となるなどの諸問題を惹起してい
る。また最近、光露光技術に代わる高精度露光技術とし
て電子線露光技術が開発されているが、電子線露光用レ
ジストのドライエッチング耐性は光感応性レジストに比
べさらに劣っている。
イエッチングを行なうためには酸素原子の存在が必要不
可欠である。ところが従来のように塩素系ガスと酸素系
ガスまたは空気との混合ガスプラズマを用いたドライエ
ッチングでは、酸素ガスプラズマがクロム系膜の耐エッ
チングマスク材である感光性樹脂膜を分解する。したが
って混合ガス中の酸素ガス分圧を増加すればクロム系膜
のエッチレィトを大きくできるが、一方で感光性樹脂膜
の分解スピードも大きくなる。そのためクロム系膜のエ
ッチレイトを実用化できる程度に増加させるべく酸素分
圧を大さ，くするとしジストの分解も促進され、結果的
にマスク面内の寸法バラッキが大きくなったりして、寸
法制御がきわめて困難となるなどの諸問題を惹起してい
る。また最近、光露光技術に代わる高精度露光技術とし
て電子線露光技術が開発されているが、電子線露光用レ
ジストのドライエッチング耐性は光感応性レジストに比
べさらに劣っている。
したがって電子線露光用レジスをエッチングのマスク材
として用い、塩素系ガスと酸素ガスとを含む混合ガスプ
ラズマを用いた‘まあし、にはしジストの膜減りが大き
いために基本的にドライエッチングができないという問
題がある。その一例を第１図に示す。
として用い、塩素系ガスと酸素ガスとを含む混合ガスプ
ラズマを用いた‘まあし、にはしジストの膜減りが大き
いために基本的にドライエッチングができないという問
題がある。その一例を第１図に示す。
第１図はエッチャントガスとして四塩化炭素を含む混合
ガス（ＣＣ１４十０２十Ｈｅ）を用いてプラズマエッチ
ングした‘よあし、のクロム系膜のエッチレィトおよび
感光性樹脂膜のエッチレィトをキャリアガスの組成割合
（〇広害毒Ｘ・ｏｏ）をパラメ−夕としてあらわしたグ
ラフである。なおここで用いた感光性樹脂膜はネガ型電
子線レジストＯＥＢＲ−１００（東京応化工業■製）で
ある。本発明者らは叙上の欠点を克服するべく鋭意研究
を重ねた結果、クロム系膜上に所定のパターンを有する
感光性樹脂膜が設けられた被エッチング材を少なくとも
ハロゲン系ガスと一酸化炭素とを含む混合ガスプラズマ
を用いてドライエッチングするときには、エッチングの
耐マスク材である感光性樹脂膜の膜減りを抑え、同時に
高いクロム系膜のエッチレィトがえられ、したがってき
わめて寸法精度の高いクロム系膜のパターンがえられる
ことを見出し、本発明を完成するにいたつた。
ガス（ＣＣ１４十０２十Ｈｅ）を用いてプラズマエッチ
ングした‘よあし、のクロム系膜のエッチレィトおよび
感光性樹脂膜のエッチレィトをキャリアガスの組成割合
（〇広害毒Ｘ・ｏｏ）をパラメ−夕としてあらわしたグ
ラフである。なおここで用いた感光性樹脂膜はネガ型電
子線レジストＯＥＢＲ−１００（東京応化工業■製）で
ある。本発明者らは叙上の欠点を克服するべく鋭意研究
を重ねた結果、クロム系膜上に所定のパターンを有する
感光性樹脂膜が設けられた被エッチング材を少なくとも
ハロゲン系ガスと一酸化炭素とを含む混合ガスプラズマ
を用いてドライエッチングするときには、エッチングの
耐マスク材である感光性樹脂膜の膜減りを抑え、同時に
高いクロム系膜のエッチレィトがえられ、したがってき
わめて寸法精度の高いクロム系膜のパターンがえられる
ことを見出し、本発明を完成するにいたつた。
本発明において用いるハロゲン系ガスとしては、四塩化
炭素、クロロホルムなどの塩素系ガスが好適なものとし
てあげられる。つぎに実施例をあげて本発明のドライエ
ッチング法を説明する。実施例 １ クロム膜からなるプレート上にネガ型電子線レジストＯ
ＥＢＲ−１００によって所望のパターンが形成された試
料に、エッチャントガスとして四塩化炭素と一酸化炭素
およびヘリウムからなる混合ガスプラズマを用いてプラ
ズマエッチングを行なった。
炭素、クロロホルムなどの塩素系ガスが好適なものとし
てあげられる。つぎに実施例をあげて本発明のドライエ
ッチング法を説明する。実施例 １ クロム膜からなるプレート上にネガ型電子線レジストＯ
ＥＢＲ−１００によって所望のパターンが形成された試
料に、エッチャントガスとして四塩化炭素と一酸化炭素
およびヘリウムからなる混合ガスプラズマを用いてプラ
ズマエッチングを行なった。
エッチング装置は円筒形電極を有するプラズマエッチン
グ装置を用いた。またエッチング条件は１３．５８ＭＨ
ｚ、２００Ｗの高周波電力を印加し、ガス圧力は０．２
トールとした。混合ガスは四塩化炭素をキャリアガス（
ＣＯ＋Ｈｅ）でバブリングすることによってえた。ここ
でキャリアガスの組成割合、すなわち一酸化炭素とヘリ
ウムの組成割合をパラメータとして、クロム膜のエッチ
レィトおよび耐マスク材であるＯＥＢＲ−１００のエッ
チレイトを示したグラフが第２図である。
グ装置を用いた。またエッチング条件は１３．５８ＭＨ
ｚ、２００Ｗの高周波電力を印加し、ガス圧力は０．２
トールとした。混合ガスは四塩化炭素をキャリアガス（
ＣＯ＋Ｈｅ）でバブリングすることによってえた。ここ
でキャリアガスの組成割合、すなわち一酸化炭素とヘリ
ウムの組成割合をパラメータとして、クロム膜のエッチ
レィトおよび耐マスク材であるＯＥＢＲ−１００のエッ
チレイトを示したグラフが第２図である。
ここで第１図および第２図においてキャリアガスの組成
割合とは、第１図においては、。
割合とは、第１図においては、。
；≧三刈ｏ（％〉で示される値であり、第２図において
は、Ｃ○ Ｃ反庁南ＸＩＯ０（％） で示される値である。
は、Ｃ○ Ｃ反庁南ＸＩＯ０（％） で示される値である。
第２図から明らかなように、キャリアガス中の一酸化炭
素量を増加させるにしたがってクロム膜のエッチレイト
は急激に上昇する。
素量を増加させるにしたがってクロム膜のエッチレイト
は急激に上昇する。
一方ＯＥＢＲ−１００のエッチレィトは多少の変化はあ
るものの、実用上ほとんどさしつかえのない程度に抑え
られている。たとえば第１図に示すように、キャリアガ
スとして酸素ガスとヘリウムの混合ガスを用いたぱあし
、のク。
るものの、実用上ほとんどさしつかえのない程度に抑え
られている。たとえば第１図に示すように、キャリアガ
スとして酸素ガスとヘリウムの混合ガスを用いたぱあし
、のク。
ム膜のエッチレィトはキャリアガスの組成割合が５０％
すなわち０２：Ｈｅ＝１：１のところで７５Ａ／分であ
り、ＯＥＢＲ−１００のエッチレイトは１６０Ａ／分で
ある。一方、第２図に示すようにキャリアガスとして一
酸化炭素とヘリウムの混合ガスを用いたぱあし・、キャ
リアガスの組成割合が５０％、すなわちＣＯ：Ｈｅ＝１
：１のとき同程度のクロム膜のエッチレイトがえられ、
このときのＯＥＢＲ−１００のエッチレィトは５０Ａ／
分で酸素ガスとヘリウムを用いた‘まあし、の約１／３
である。
すなわち０２：Ｈｅ＝１：１のところで７５Ａ／分であ
り、ＯＥＢＲ−１００のエッチレイトは１６０Ａ／分で
ある。一方、第２図に示すようにキャリアガスとして一
酸化炭素とヘリウムの混合ガスを用いたぱあし・、キャ
リアガスの組成割合が５０％、すなわちＣＯ：Ｈｅ＝１
：１のとき同程度のクロム膜のエッチレイトがえられ、
このときのＯＥＢＲ−１００のエッチレィトは５０Ａ／
分で酸素ガスとヘリウムを用いた‘まあし、の約１／３
である。
このように一酸化炭素を加えることによってクロム膜の
大きなエッチレィトがえられるが、感光性樹脂膜の分解
は抑えられている。これは従来法の酸素ガスを添加する
ドライエッチング技術ではまったく起らない現象である
。したがってハロゲン系ガス、とくに塩素系ガスに一酸
化炭素を添加した混合ガスプラズマを用いたドライエッ
チング技術によって高精度のクロム系マスクの製作が可
能となり、さらに従来困難とされていた電子線レジスト
を用いたクロム系マスクのドライエッチングが可能とな
った。また、前記実施例においてはドライエッチング装
置として、円筒形電極を有するガスプラズマエッチング
装置を用いたが、平行平板型電極を有するいわゆる反応
性イオンエッチングすなわちリアクテイブイオンェツチ
ング（Ｒ．１．Ｅ．）装置にも応用できる。なお、キャ
リアガスとして一酸化炭素にヘリウムを混合したが、ヘ
リウムに代えてアルゴン、チッ素などの他の不活性ガス
でも有効であり、もちろん一酸化炭素だけでも同様な効
果がえられる。さらに前記実施例においては、エッチン
グ試料としてクロム膜の単層からなるプレートを用いた
が、ガラス基板上にクロム膜および酸化クロム膜を２層
に形成したいわゆる低反射クロムプレートを用いてもま
ったく同様な効果があることが確認された。
大きなエッチレィトがえられるが、感光性樹脂膜の分解
は抑えられている。これは従来法の酸素ガスを添加する
ドライエッチング技術ではまったく起らない現象である
。したがってハロゲン系ガス、とくに塩素系ガスに一酸
化炭素を添加した混合ガスプラズマを用いたドライエッ
チング技術によって高精度のクロム系マスクの製作が可
能となり、さらに従来困難とされていた電子線レジスト
を用いたクロム系マスクのドライエッチングが可能とな
った。また、前記実施例においてはドライエッチング装
置として、円筒形電極を有するガスプラズマエッチング
装置を用いたが、平行平板型電極を有するいわゆる反応
性イオンエッチングすなわちリアクテイブイオンェツチ
ング（Ｒ．１．Ｅ．）装置にも応用できる。なお、キャ
リアガスとして一酸化炭素にヘリウムを混合したが、ヘ
リウムに代えてアルゴン、チッ素などの他の不活性ガス
でも有効であり、もちろん一酸化炭素だけでも同様な効
果がえられる。さらに前記実施例においては、エッチン
グ試料としてクロム膜の単層からなるプレートを用いた
が、ガラス基板上にクロム膜および酸化クロム膜を２層
に形成したいわゆる低反射クロムプレートを用いてもま
ったく同様な効果があることが確認された。
第１図は従来法によるクロム系膜と感光性樹脂膜のエッ
チレィトを示すグラフ、第２図は本発明の一実施例にお
けるク。 ム膜と感光性樹脂膜のエッチレイトを示すグラフである
。カー図 才２図
チレィトを示すグラフ、第２図は本発明の一実施例にお
けるク。 ム膜と感光性樹脂膜のエッチレイトを示すグラフである
。カー図 才２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ クロム系膜上に所定のパターンを有する感光性樹脂
膜が設けられた被エツチング材を少なくともハロゲン系
ガスとして一酸化炭素とを含む混合ガスプラズマを用い
てドライエツチングし、前記パターンに応じたクロム系
膜のパターンを形成することを特徴とするクロム系膜の
ドライエツチング法。 ２ 前記ハロゲン系ガスが塩素系ガスである特許請求の
範囲第１項記載のドライエツチング法。 ３ 前記塩素系ガスが四塩化炭素またはクロロホルムで
ある特許請求の範囲第２項記載のドライエツチング法。 ４ 前記ドライエツチングがガスプラズマエツチングま
たは反応性イオンエツチングである特許請求の範囲第１
項または第２項記載のドライエツチング法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11666881A JPS604270B2 (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | クロム系膜のドライエツチング法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11666881A JPS604270B2 (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | クロム系膜のドライエツチング法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5819476A JPS5819476A (ja) | 1983-02-04 |
| JPS604270B2 true JPS604270B2 (ja) | 1985-02-02 |
Family
ID=14692928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11666881A Expired JPS604270B2 (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | クロム系膜のドライエツチング法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS604270B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07105378B2 (ja) * | 1984-08-24 | 1995-11-13 | 富士通株式会社 | クロム系膜のドライエツチング方法 |
| JPS6479385A (en) * | 1987-09-18 | 1989-03-24 | Tanaka Precious Metal Ind | Method for removing coating metal from metal oxide base material |
| JP2698112B2 (ja) * | 1988-09-19 | 1998-01-19 | 三洋電機株式会社 | エッチング方法 |
| KR910010516A (ko) * | 1989-11-15 | 1991-06-29 | 아오이 죠이치 | 반도체 메모리장치 |
| US7375038B2 (en) | 2005-09-28 | 2008-05-20 | Applied Materials, Inc. | Method for plasma etching a chromium layer through a carbon hard mask suitable for photomask fabrication |
-
1981
- 1981-07-24 JP JP11666881A patent/JPS604270B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5819476A (ja) | 1983-02-04 |
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