JPS6047423A - Method for pattern formation - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、集積回路を始めとする各種の固体デバイスの
製造においてなされるパターン形成方法に関し、特に多
層レジストで効果を発揮するパターン形成方法に関する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a pattern forming method used in the manufacture of various solid-state devices including integrated circuits, and particularly to a pattern forming method that is effective with multilayer resists.
近年、LSIの高密度化に伴い、パターンの微細化が要
求され、そのための各種プロセス技術が研究・開発され
ている。一層あるいは3層構成からなる、いわゆる多層
レジストもその一つである。In recent years, with the increase in the density of LSIs, miniaturization of patterns has been required, and various process technologies for this purpose have been researched and developed. One such example is a so-called multilayer resist consisting of one layer or three layers.
この多層レジストでは、最下層に形成される有機高分子
層が基板段差を実効的に平坦化するため、最上層に形成
されるレジスト層が薄く、均一な膜厚に塗布でき、さら
には光露光の場合の基板からの反射光の影響による定在
波効果、電子ビーム露光の場合の後方散乱効果等を軽減
できる利点を有している。特に、3層レジストは上記の
利点に優れ、この3層レジストを用いて行なわれるパタ
ー′ ン形成方法は、パターンの高精度・微細化用技術
として不可欠なものとなってきている。この3層レジス
トは以下のように形成される。先ず、第1図(a)に示
す様に、金属薄膜2を形成した基板1上に、有機高分子
層3、中間層4、レジスト層5を順次積層し、公知の露
光・現像手法を用いて第7図(blに示す様に所望のパ
ターンをレジスト層5に形成する。次に、第1図(C1
に示す様にレジスト層5のパターンをマスクにして中間
層4を選択的にドライ・エツチングする。この中間層4
としては、通常Si、5i02−シリコーン樹脂等が用
いられ、エツチングガスには、主としてCF4等のフレ
オン系ガスが使用される。次に第1図(dlに示す様に
、中間層4のパターンをマスクにして有機高分子層3を
ドライ・エツチングする。エツチングガスには通常酸素
が用いられ、レジスト層5は通常有機高分子層ドライ・
エツチング途中で除去される。次に形成した中間層4及
び有機高分子層3をマスクにして、第1図telに示す
様に金属薄膜2を選択的にドライエツチングする。この
金属薄膜2がアルミニウムの場合には、エツチングガス
にはCCl4等が使われる。また、申開層4は、ウェッ
トあるいはドライの任意の手法により金属薄膜エツチン
グ前もしくは後に除去される。そして、最後に第1図1
f)に示すように、有機高分子層3を、例えば、酸素ガ
スプラズマ処理等により剥離除去ノーする。In this multilayer resist, the organic polymer layer formed on the bottom layer effectively flattens the substrate level difference, so the resist layer formed on the top layer is thin and can be applied to a uniform thickness, and furthermore, it can be applied to light exposure. It has the advantage of being able to reduce the standing wave effect due to the influence of reflected light from the substrate in the case of , and the backscattering effect in the case of electron beam exposure. In particular, the three-layer resist has the above-mentioned advantages, and a pattern forming method using this three-layer resist has become indispensable as a technique for high precision and miniaturization of patterns. This three-layer resist is formed as follows. First, as shown in FIG. 1(a), an organic polymer layer 3, an intermediate layer 4, and a resist layer 5 are sequentially laminated on a substrate 1 on which a metal thin film 2 is formed, and then a known exposure and development method is used. Then, as shown in FIG. 7 (bl), a desired pattern is formed on the resist layer 5. Next, as shown in FIG. 1 (C1
As shown in FIG. 3, the intermediate layer 4 is selectively dry etched using the pattern of the resist layer 5 as a mask. This middle layer 4
Generally, Si, 5i02-silicone resin, etc. are used as the etching gas, and a Freon gas such as CF4 is mainly used as the etching gas. Next, as shown in FIG. 1 (dl), the organic polymer layer 3 is dry-etched using the pattern of the intermediate layer 4 as a mask.Oxygen is usually used as the etching gas, and the resist layer 5 is usually made of organic polymer. Layer dry
It is removed during etching. Next, using the formed intermediate layer 4 and organic polymer layer 3 as masks, the metal thin film 2 is selectively dry etched as shown in FIG. When the metal thin film 2 is made of aluminum, CCl4 or the like is used as the etching gas. Further, the opening layer 4 is removed by any wet or dry method before or after etching the metal thin film. And finally, Figure 1
As shown in f), the organic polymer layer 3 is peeled off and removed by, for example, oxygen gas plasma treatment.
ところで、上記のような従来のパターン形成方法では、
金属薄膜2t−エツチングする場合、エツチング過程に
しばしば問題が生じる。すなわち−金属薄膜2がアルミ
ニウムの場合、エツチング開始にまで要する時間、いわ
ゆるデッドタイムが長くなり、実際は、第1図fe)に
おいて第一図に示すように、有機高分子層3のパターン
側面に付着物6が生じる。これは厚さがθ/μm程度も
あり。By the way, in the conventional pattern forming method as described above,
When etching thin metal films 2t, problems often arise during the etching process. In other words, if the metal thin film 2 is made of aluminum, the time required to start etching, the so-called dead time, becomes longer, and in reality, as shown in Figure 1 (fe), the etching process is longer than the etching process. Kimono 6 is produced. This has a thickness of about θ/μm.
さらに有機高分子層3を、例えば、酸素ガスプラズマ処
理等により剥離した後でも、第3図に示すように一除去
できずに残るためパターン寸法精度を低下させるだけで
なく、配線のショートやパッシベーション(表面安定化
)膜の形成の妨害等素子特性を劣化させる原因となって
いた。Furthermore, even after the organic polymer layer 3 is peeled off by, for example, oxygen gas plasma treatment, it remains unremovable as shown in FIG. (Surface stabilization) This was a cause of deterioration of device characteristics such as interference with film formation.
そこで2本発明者らは、このような欠点を克服する方法
について種々研究した結果、次のような知見を得るに至
った。Therefore, the two inventors conducted various studies on methods to overcome these drawbacks, and as a result, they came to the following findings.
3J@レジストパターン形成の最終工程である有機高分
子層3のエツチング(第1図(d))においては、有機
高分子層3にアンダーカットが生じると、金属薄膜2に
形成するパターンの寸法精度が著しく低下するため一優
れた異方性エツチングが必要となる。このエツチング方
法としては酸素ガスによる反応性イオンエツチング法(
02RIE)が最も適している。そして、02RIEに
よりエツチングすべき有機高分子層3を完全に除去する
ため、いわゆるオーバーエツチングがなされる。そのた
め実際には、このオーバーエツチングの段階で、第9図
に示すように、金属薄膜2も02RIEにさらされるた
め、金属薄膜2表面に酸化物7が形成されてしまう。こ
の酸化物7はエツチングされにくく、結局ドライエツチ
ング時にスパッタリング作用等により時間を要して除去
される。上記金属薄膜2がアルミニウムの場合では、生
成された酸化物7がドライエツチングに伴なうスパッタ
リングにより気相中に放出され、これが核となってCH
XCIYをモノマーとした重合反応が起こる。3J@ In the etching of the organic polymer layer 3 (FIG. 1(d)), which is the final step of resist pattern formation, if an undercut occurs in the organic polymer layer 3, the dimensional accuracy of the pattern formed on the metal thin film 2 will be affected. Since the etching rate is significantly reduced, superior anisotropic etching is required. This etching method is a reactive ion etching method using oxygen gas (
02RIE) is most suitable. Then, in order to completely remove the organic polymer layer 3 to be etched by O2RIE, so-called over-etching is performed. Therefore, in reality, at this stage of over-etching, as shown in FIG. 9, the metal thin film 2 is also exposed to 02RIE, so that oxide 7 is formed on the surface of the metal thin film 2. This oxide 7 is difficult to be etched and is eventually removed by sputtering during dry etching, which takes time. When the metal thin film 2 is made of aluminum, the generated oxide 7 is released into the gas phase by sputtering accompanying dry etching, and this becomes a nucleus to form CH
A polymerization reaction using XCIY as a monomer occurs.
この酸化物7を核とした重合物は、急峻な有機高分子層
3のパターン側面に付着する。その結果。This polymer with the oxide 7 as a core adheres to the steep side surface of the pattern of the organic polymer layer 3. the result.
前記したように、第一図に示す様な付着物6が生じるも
のと考えられた。従って、この付着物6はアルミニウム
と有機物が混合したものであり、そのため、この付着物
6だけを選択的に除去するのが非常に困難になっている
ことが判明した。そこで、付着物6の発生を防ぐために
は、パターン形成のための金属薄膜2のエツチング(薄
膜エツチング)の前に、付着物6の原因となる酸化物7
をあらかじめ除去しておくことが好適であるとの観点か
ら、上記酸化物7をアルカリ溶液によるウェット・エツ
チングまたは水素ガスプラズマによるドライ・エツチン
グで金属薄膜2の表面層ごと除去し、その後−金属薄膜
2のパターン形成のための薄膜エツチングを行なったと
ころ、有機高分子層3のパターン側面に付着物の発生が
みられないことが判明した。As mentioned above, it was thought that deposits 6 as shown in FIG. 1 were generated. Therefore, it has been found that this deposit 6 is a mixture of aluminum and organic matter, which makes it extremely difficult to selectively remove only this deposit 6. Therefore, in order to prevent the occurrence of the deposits 6, before etching the metal thin film 2 for pattern formation (thin film etching), remove the oxide 7 that causes the deposits 6.
From the viewpoint that it is preferable to remove the oxide 7 in advance, the oxide 7 is removed along with the surface layer of the metal thin film 2 by wet etching using an alkaline solution or dry etching using hydrogen gas plasma, and then - the metal thin film 2 is removed together with the surface layer. When thin film etching was performed to form the pattern No. 2, it was found that no deposits were observed on the side surfaces of the pattern of the organic polymer layer 3.
本発明は上記知見に基づいてなされたものである。すな
わち1本発明は有機高分子層にパターン形成した後に、
この試料をアルカリ溶液に浸すか、または水素ガスプラ
ズマによるドライ・エツチングにより金属薄膜上の酸化
物を薄膜表面層ごと除去する前処理エツチング工程を設
け−この前処理エツチング工程の後に、金属薄膜のエツ
チング(薄膜エツチング)を行なうことt特徴とするも
のである。これを図面を用いて説明すると、前記第9図
に示すような3層レジストパターンを形成した後、この
試料をアルカリ溶液に浸すか、またはドライ・エツチン
グにより、第5図に示すように酸化物7を含む薄膜表面
層を除去する(前処理エツチング)、、その後、第6図
に示すように、残りの金属薄膜2のエツチングを行ない
、引き続いて下層有機薄膜を除去して第7図に示すよう
な付着物のない金属薄膜パターンを得るものである。The present invention has been made based on the above findings. That is, in the present invention, after patterning an organic polymer layer,
A pretreatment etching step is performed to remove the oxide on the metal thin film along with the thin film surface layer by immersing this sample in an alkaline solution or by dry etching using hydrogen gas plasma.After this pretreatment etching step, the metal thin film is etched. (thin film etching). To explain this using a drawing, after forming a three-layer resist pattern as shown in FIG. 7 (pretreatment etching), the remaining metal thin film 2 is etched as shown in FIG. 6, and the underlying organic thin film is subsequently removed as shown in FIG. The purpose is to obtain a metal thin film pattern free of such deposits.
ウェット・エツチングによって薄膜表面層を除去する場
合では、酸化物を除去するためにアルカリ溶液に浸す時
間は7分以内で良く、従って、付着物あるいは酸化物を
除去するための高価な装置、あるいは長時間の工程を必
要としない。また、用いるアルカリ溶液の一例を述べれ
ば、半導体素子製作において数多く使用されているトリ
メチルアミンを主成分とするホトレジスト現像液はすべ
て好適である、
次に実施例により本発明をさらに詳しく説明する。When removing thin film surface layers by wet etching, the immersion time in an alkaline solution to remove oxides may be less than 7 minutes, thus requiring expensive equipment or long periods of time to remove deposits or oxides. No time process required. As an example of the alkaline solution used, any photoresist developer containing trimethylamine as a main component, which is widely used in the manufacture of semiconductor devices, is suitable.Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.
先ず、酸化膜を有したシリコン基板上に、スノ(ツタリ
ング法により296シリコンを含有したアルミニウム膜
t″ρ6μmの膜厚に形成した。この後、有機高分子層
としてのシプレー社製ホトレジストAZ−/37θを/
jμ2nの膜厚にスピン塗布し、窒素雰囲気下−〇θ℃
17時I′lJI熱処理を施しグこ。続いて、中間層と
してのt!3μitの膜厚のタングステン、レジス)7
1としての+7!、5μ1121の膜厚の電子線ネガ型
しジメ)CMSを順次形成し、電子線描画、現像処理に
より所望の0MSパターンを形成した。次に6ソツ化イ
オウをエツチングガスとする反応性イオンエツチング法
を用い、屯カ/θ隠ガス流量jθBQQm、圧力αθ、
5Torrの東件でCM S パターンをマスクにして
り/ゲステンをエツチングし、さらに酸素をエツチング
ガスとする反応性イオンエツチング法を用い、亀カコθ
θW、ガスt&R,50BcQm−圧力θθ/Torr
の争件でタングステンのパターンをマスク!/cしてA
Z−737θをエツチングした。AZ−/j7θのエツ
チングにおいては、目視で確認したエツチング終点時間
の50%オーバーエツチングを行なった。First, on a silicon substrate having an oxide film, an aluminum film containing 296 silicon was formed to a thickness of t''ρ6 μm by the Sno(Tsuttaring method).After this, a photoresist AZ-/ manufactured by Shipley Co., Ltd. as an organic polymer layer was formed. 37θ/
Spin coated to a film thickness of jμ2n and heated at −〇θ℃ under nitrogen atmosphere.
At 17:00, I'lJI heat treatment was applied. Next, t! as a middle class! 3μt film thickness tungsten, resist) 7
+7 as 1! , 5μ1121 film thickness) were sequentially formed using an electron beam negative type CMS, and a desired OMS pattern was formed by electron beam lithography and development processing. Next, using a reactive ion etching method using hexagonal sulfur as an etching gas, tonka/θ hidden gas flow rate jθBQQm, pressure αθ,
Using the CMS pattern as a mask at 5 Torr, etching the Gesten, and using a reactive ion etching method using oxygen as the etching gas, the tortoise θ
θW, gas t&R, 50BcQm-pressure θθ/Torr
Mask the tungsten pattern in the dispute! /c and A
Z-737θ was etched. In the etching of AZ-/j7θ, over-etching was performed by 50% of the visually confirmed etching end point time.
この後、体積比/:/から成るAZ現像液の水溶液に基
板を7分浸し、7分水洗の後乾燥した(前処理エツチン
グ工程)。続いて四塩化炭素から成るガスプラズマを用
い、電流JA−ガスR,量、2jθ8 e em、圧力
θ−2Torrの榮件でアルミニウム膜をドライエツチ
ング(薄膜エツチング工程)し。Thereafter, the substrate was immersed in an aqueous solution of AZ developer having a volume ratio of /:/ for 7 minutes, washed with water for 7 minutes, and then dried (pretreatment etching step). Subsequently, the aluminum film was dry etched (thin film etching process) using gas plasma consisting of carbon tetrachloride under the following conditions: current JA - gas R, amount 2jθ8 em, pressure θ-2 Torr.
付着物のない高4n度アルミニウムパターンを得た。A high 4n degree aluminum pattern with no deposits was obtained.
なお、本実施す・りでは、金属薄膜がアルミニウム膜で
ある場合を述べたが、本発明はアルミニウム膜に限定さ
れるものではないつ例えば2タングステン膜の場合にも
同様に02RIEにより表面酸化物が形成され、これが
タングステン膜のエツチング會著しく阻害するが−アル
カリ溶液処理(前処理エツチング)を施すことにより酸
化物を含む薄膜表面層が除去され、順調な薄膜エツチン
グを行なうことができる。iた、本笑施例ではAZ−/
37θ/゛タングステン/CMSの栴成から成る3層レ
ジストを用いたが、本発す]はA常の有俊市分子を最下
層にした多層レジスト法一般に適用でさるもので2要は
有機高分子層のエツチングで薄膜前面に酸化物ができる
工程を含むものであれば。Although the case where the metal thin film is an aluminum film has been described in this embodiment, the present invention is not limited to an aluminum film. is formed, which significantly impedes the etching of the tungsten film; however, by performing alkaline solution treatment (pretreatment etching), the thin film surface layer containing oxides is removed, allowing smooth thin film etching. In this example, AZ-/
A three-layer resist consisting of 37θ/tungsten/CMS was used, but this method is generally applicable to the multilayer resist method in which Aritoshi's Aritoshi molecule is the bottom layer. If it involves a step of etching the layer to form an oxide on the front side of the thin film.
すべて本発明の適用対象となる、したがって、有機高分
子層のエツチングに使用するガス中に酸化物の形成の要
因となる酸素を含有している場合には、すべて本発明が
適用できる。例えば酸素にCCl4 、CF4等を混合
したガスを用いる場合がこれに当たる。また、本実施例
ではアルカリ溶液としてAZgL像液を用いたが、酸化
物を浴解できるアルカリ溶液であれば同様の効果をあげ
ることができる。例えば、水酸化カリウム、水酸化カル
シ4)ム、炭酸カルシウム、アンモニア、ピリジン等の
溶液あるいは水溶液はすべて適用可能であるつ〔実施例
2〕
酸化シリコン上に抵抗加熱蒸着法により7μmの膜厚の
アルミニウムを形成した。実施例/と同様ICAZ−/
37θ、タングステン、CMSf:l[次積層し、公知
の総光・現像を行なって0MSパターンを形成した後、
タングステン、AZ−/37θをそれぞれドライ・エツ
チングした。この後、電 弘流3 A、 I(2fiu
it /θθSeem、圧力θ−204tTorr(1
)条件で70分間処理(前処理エツチング工程)を施し
た。続いて、電流JA、CCl4流量7.58(40m
、圧力θ22JTorrの条件でアルミニウム膜をドラ
イ・エツチングした(薄膜エツチング工程)、、水素ガ
スプラズマ処理(前処理エッチングエ楊)を施こさない
試料では付着物が生じたが、水素ガスプラズマ処理を施
こした試料では付着物はまつlヒく見られなかった。Therefore, the present invention is applicable to all cases where the gas used for etching the organic polymer layer contains oxygen, which is a factor in the formation of oxides. For example, this is the case when a gas containing oxygen mixed with CCl4, CF4, etc. is used. Further, in this example, an AZgL image solution was used as the alkaline solution, but the same effect can be achieved as long as it is an alkaline solution that can bath-dissolve oxides. For example, solutions or aqueous solutions of potassium hydroxide, calcium hydroxide, calcium carbonate, ammonia, pyridine, etc. can all be applied. Formed aluminum. Example/Similar to ICAZ-/
37θ, tungsten, CMSf:l
Tungsten and AZ-/37θ were each dry etched. After this, Denkoryu 3 A, I (2fiu
it /θθSeem, pressure θ-204tTorr (1
) for 70 minutes (pretreatment etching step). Next, the current JA and CCl4 flow rate 7.58 (40 m
, the aluminum film was dry etched under the conditions of pressure θ22JTorr (thin film etching process), and deposits were generated in the sample without hydrogen gas plasma treatment (pretreatment etching process), but with hydrogen gas plasma treatment No deposits were observed in the strained sample.
以上説明したように、本発明は多層レジスト法を用いて
金属薄膜をエツチングするノくターン形成法に関するも
のであり、本発明によれば金属薄膜エツチングが阻害さ
れ、さらには付着物が生じる問題を薄膜エツチング前に
基板の金属薄膜の諜面層を除去することにより解決する
ことができる。As explained above, the present invention relates to a notch formation method for etching a thin metal film using a multilayer resist method, and the present invention solves the problem of inhibiting etching of a thin metal film and furthermore causing deposits. This problem can be solved by removing the surface layer of the metal thin film on the substrate before thin film etching.
従って、本発明は多層レジストの利点を生かした高精度
な薄膜パターンを形成することができ、サブミクロンオ
ーダの多層配線なども容易に形成することを可能とする
。Therefore, the present invention makes it possible to form highly accurate thin film patterns that take advantage of the advantages of multilayer resists, and makes it possible to easily form multilayer interconnections on the order of submicrons.
第1図ta)ないしtf)は従来のパターン形成り法を
説明するため工程断面図、第一図は従来のパターン形成
方法において薄膜パターンを形成した時の積層板の断面
構成図、@3図は同薄膜パターン形成後に有機高分子層
を除去した後の積層板の断面構成図、第9図は同従来方
法において3層レジストパターンを形成した時のS層板
の断面構成図、第5図ないし第7図は本発明を説明する
ための工程断面図であり、第5図は本発明における前処
理パターンが形成され有機高分子層が除去された後のy
t層板の断面(”構成図である。
1・・・・・・基板、2・・・・・・全屈薄膜、3・・
・・・・有機高分子層、4・・・・・・中間層、5・・
・・・・レジスト層、6・・・・・・付着物、7・・・
・・・酸化物。
出願人 日本電信電話公社
第1図
第2図
第3図
第4図
第5図
第6図
第7図Figure 1 ta) to tf) are process cross-sectional views to explain the conventional pattern forming method, Figure 1 is a cross-sectional configuration diagram of the laminate when a thin film pattern is formed using the conventional pattern forming method, @3 Figure 9 is a cross-sectional diagram of the laminated plate after the organic polymer layer has been removed after forming the same thin film pattern, FIG. 9 is a cross-sectional diagram of the S-layer plate when a three-layer resist pattern is formed using the same conventional method, and FIG. 7 to 7 are process cross-sectional views for explaining the present invention, and FIG.
A cross section of a T-layer plate (this is a configuration diagram. 1...Substrate, 2...Total bending thin film, 3...
...Organic polymer layer, 4...Intermediate layer, 5...
...Resist layer, 6... Deposit, 7...
...Oxide. Applicant Nippon Telegraph and Telephone Public Corporation Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 7
Claims (4)
素含有ガスプラズマによシエッチングして、この有機高
分子層に所望のレジストパターンを形成する工程と、
3 前記布機高分子層をエツチングマスクとして前記金属薄
膜をエツチングする薄膜エツチング工程とを有するパタ
ーン形成方法において、前記薄膜エツチング工程の前に
、前記レジストパターンの形成に伴なって前記金属薄膜
上に生じた酸化物を含む前記金属薄膜表面層を除去する
前処理エツチング工程を設けたことを特徴とするパター
ン形成方法。(1) etching the organic polymer layer laminated on the metal thin film on the substrate using oxygen-containing gas plasma to form a desired resist pattern on the organic polymer layer;
3. In a pattern forming method comprising a thin film etching step of etching the metal thin film using the fabric polymer layer as an etching mask, before the thin film etching step, a method is applied to the metal thin film along with the formation of the resist pattern. A pattern forming method comprising a pre-etching step for removing the surface layer of the thin metal film containing the generated oxide.
なうウェット・エツチング工程であることを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載のパターン形成方法。(2) The pattern forming method according to claim 1, wherein the pretreatment etching step is a wet etching step performed by immersion in an alkaline solution.
溶液であることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載
のパターン形成方法。(3) The pattern forming method according to claim 2, wherein the alkaline solution is a solution containing trimethylamine as a main component.
るドライ・エツチング工程であることを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載のパターン形成方法。(4) The pattern forming method according to claim 1, wherein the pre-etching step is a dry etching step using hydrogen gas plasma.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15552483A JPS6047423A (en) | 1983-08-25 | 1983-08-25 | Method for pattern formation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP15552483A JPS6047423A (en) | 1983-08-25 | 1983-08-25 | Method for pattern formation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6047423A true JPS6047423A (en) | 1985-03-14 |
Family
ID=15607945
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15552483A Pending JPS6047423A (en) | 1983-08-25 | 1983-08-25 | Method for pattern formation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6047423A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01248525A (en) * | 1988-03-29 | 1989-10-04 | Sony Corp | Mask formation |
JP2015529014A (en) * | 2012-07-16 | 2015-10-01 | マットソン テクノロジー インコーポレイテッドMattson Technology, Inc. | Method for removing high aspect ratio photoresist in pure reducing plasma |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5321585A (en) * | 1976-08-12 | 1978-02-28 | Toshiba Corp | Production of semiconductor device |
JPS55134173A (en) * | 1979-04-04 | 1980-10-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Etching method for aluminum or aluminum base alloy |
JPS5653211A (en) * | 1979-09-24 | 1981-05-12 | Keith Garland B | Material cutting apparatus |
JPS57169245A (en) * | 1981-03-23 | 1982-10-18 | Western Electric Co | Method of producing semiconductor device |
-
1983
- 1983-08-25 JP JP15552483A patent/JPS6047423A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5321585A (en) * | 1976-08-12 | 1978-02-28 | Toshiba Corp | Production of semiconductor device |
JPS55134173A (en) * | 1979-04-04 | 1980-10-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Etching method for aluminum or aluminum base alloy |
JPS5653211A (en) * | 1979-09-24 | 1981-05-12 | Keith Garland B | Material cutting apparatus |
JPS57169245A (en) * | 1981-03-23 | 1982-10-18 | Western Electric Co | Method of producing semiconductor device |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01248525A (en) * | 1988-03-29 | 1989-10-04 | Sony Corp | Mask formation |
JP2015529014A (en) * | 2012-07-16 | 2015-10-01 | マットソン テクノロジー インコーポレイテッドMattson Technology, Inc. | Method for removing high aspect ratio photoresist in pure reducing plasma |
US10431469B2 (en) | 2012-07-16 | 2019-10-01 | Mattson Technology, Inc. | Method for high aspect ratio photoresist removal in pure reducing plasma |
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