JPS60148123A - 乾式エツチング方法 - Google Patents
乾式エツチング方法Info
- Publication number
- JPS60148123A JPS60148123A JP59195909A JP19590984A JPS60148123A JP S60148123 A JPS60148123 A JP S60148123A JP 59195909 A JP59195909 A JP 59195909A JP 19590984 A JP19590984 A JP 19590984A JP S60148123 A JPS60148123 A JP S60148123A
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- JP
- Japan
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- chromium
- etching
- dry etching
- layer
- chamber
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P70/00—Cleaning of wafers, substrates or parts of devices
- H10P70/20—Cleaning during device manufacture
- H10P70/27—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of conductive materials, e.g. polysilicon or amorphous silicon layers
- H10P70/273—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of conductive materials, e.g. polysilicon or amorphous silicon layers the processing being a delineation of conductive layers, e.g. by RIE
-
- 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)
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】
［産業上の利用分野］
本発明はグロー放電エツチング法に関するものであり、
さらに具体的に述べれば、酸化クロム濃度の高いクロム
被膜のエツチングに関するものである。
さらに具体的に述べれば、酸化クロム濃度の高いクロム
被膜のエツチングに関するものである。
［従来技術］
反応性気体により生成したガラス・プラズマにしＬ１１
層ＩＬ九〒、すＳ〜ノ）ｆナスψしＩ÷目噛ア訊ス−ご
の方法は、いわゆるプラズマ・エツチングおよび反応性
イオン・エツチングに大別される。プラズマ・エツチン
グでは、ワークピースをチェンバ内に置き、チェンバ外
の１個または複数の電極に高周波エネルギを供給するこ
とによりグロー放電を維持する。電力は通常１３．’５
ＭＨｚで１００〜４００Ｗであり、圧力は０．０５ない
し数トルである。たとえば、この装置および方法は、米
国特許第３９５１７０９号明細書に示されている。
層ＩＬ九〒、すＳ〜ノ）ｆナスψしＩ÷目噛ア訊ス−ご
の方法は、いわゆるプラズマ・エツチングおよび反応性
イオン・エツチングに大別される。プラズマ・エツチン
グでは、ワークピースをチェンバ内に置き、チェンバ外
の１個または複数の電極に高周波エネルギを供給するこ
とによりグロー放電を維持する。電力は通常１３．’５
ＭＨｚで１００〜４００Ｗであり、圧力は０．０５ない
し数トルである。たとえば、この装置および方法は、米
国特許第３９５１７０９号明細書に示されている。
クロムに対する特定のグロー放電エツチング法は、米国
特許第４２２９２４７号明細書に示されている。この特
許では、クロムを四塩化炭素、水および酸素の低圧雰囲
気中でグロー放電に露出する事により、クロムを選択的
にエツチングする。
特許第４２２９２４７号明細書に示されている。この特
許では、クロムを四塩化炭素、水および酸素の低圧雰囲
気中でグロー放電に露出する事により、クロムを選択的
にエツチングする。
通常、クロム被膜を酸花性−囲気に露出すると、ＣｒＯ
□／ＣｒＯの存在する３０＠′いし４０オングストロー
ムの厚みの比較的薄し４層を生成する。Ｃｒ、０゜／Ｃ
ｒＯの存在する薄い外側層□を有するクロム被膜は、上
記の米国特許第４２２９２４７号明細書に述べる方法に
より、十分なエツチングを行うことができる。
□／ＣｒＯの存在する３０＠′いし４０オングストロー
ムの厚みの比較的薄し４層を生成する。Ｃｒ、０゜／Ｃ
ｒＯの存在する薄い外側層□を有するクロム被膜は、上
記の米国特許第４２２９２４７号明細書に述べる方法に
より、十分なエツチングを行うことができる。
しかし、これより厚い層、たとえばＣｒ、 Ｏ，／ Ｃ
ｒＯおよびガラス不純物が存在する８００オングストロ
ームまでの層を有するクロム被膜の場合は、上記の方法
ではエツチングされない。通常、これらのＣｒ、Ｑ、
／ ＣｒＯおよびガラス不純物を含有する厚い層は、ク
ロムがガラス層に接触し、系を１０００℃台の高温に加
熱した場合に得られる。１０００℃で長時間焼成した後
、ガラスとクロム被膜の間に相互拡散が生じる。この結
果、高濃度のガラス不純物が、多孔質のクロム被膜の細
穴に侵入する。
ｒＯおよびガラス不純物が存在する８００オングストロ
ームまでの層を有するクロム被膜の場合は、上記の方法
ではエツチングされない。通常、これらのＣｒ、Ｑ、
／ ＣｒＯおよびガラス不純物を含有する厚い層は、ク
ロムがガラス層に接触し、系を１０００℃台の高温に加
熱した場合に得られる。１０００℃で長時間焼成した後
、ガラスとクロム被膜の間に相互拡散が生じる。この結
果、高濃度のガラス不純物が、多孔質のクロム被膜の細
穴に侵入する。
さらに、クロム被膜中への酸素の拡散により、クロムが
酸化する。多孔質のクロム被膜の品質が低く、酸素の拡
散が制御されないため、被膜中の酸化クロムの化学量は
不規則である。上記の点から見て、このような焼結条件
を受けるクロム被膜は。
酸化する。多孔質のクロム被膜の品質が低く、酸素の拡
散が制御されないため、被膜中の酸化クロムの化学量は
不規則である。上記の点から見て、このような焼結条件
を受けるクロム被膜は。
酸化クロム（Ｃｒ、０． ／ Ｃｒｙ）およびガラス不
純物の含有率が高いと述べられている。酸化クロムおよ
びガラス不純物含有率の高いクロム被膜は、前述の米国
特許第４２２９２４７号明細書に述べる方法では十分に
エツチングされない。
純物の含有率が高いと述べられている。酸化クロムおよ
びガラス不純物含有率の高いクロム被膜は、前述の米国
特許第４２２９２４７号明細書に述べる方法では十分に
エツチングされない。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明の主な目的は−Ｃｒ２Ｑ、 ／ ＣｒＯおよびガ
ラス不純物を含有する厚いクロム層に対するグロー放電
エツチング法を改良することにある。
ラス不純物を含有する厚いクロム層に対するグロー放電
エツチング法を改良することにある。
［問題点を解決するための手段］
本目的および他の目的は、Ｃｒ２Ｏ，／ＣｒＯおよびガ
ラス不純物を含有する厚いクロム層を、塩素を含有する
気体、酸素および４％未満の微量のＣおよびＦで構成す
る低圧雰囲気中で、グロー放電を行うことによりエツチ
ングすることによって達成される。塩素を含有する気体
は、ＣＣＵ４．Ｃ１１２Ｆ、等の塩素化炭化水素とする
ことができる。塩素を含有する気体として好ましいもの
はＣＣＱ４であり、好ましい濃度は６０％である。Ｃお
よびＦはＣＦ４等のフッ素化炭化水素、またはエツチン
グ・チェンバの内側をテフロン（Ｅ、１． ｄｕ Ｐｏ
ｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓの商標）等のフッ素化重合
体でコーティングすることにより得られる。好ましい実
施例では、エツチング・チェンバの内側をテフロンでコ
ーティングすることにより、ＣおよびＦが供給される。
ラス不純物を含有する厚いクロム層を、塩素を含有する
気体、酸素および４％未満の微量のＣおよびＦで構成す
る低圧雰囲気中で、グロー放電を行うことによりエツチ
ングすることによって達成される。塩素を含有する気体
は、ＣＣＵ４．Ｃ１１２Ｆ、等の塩素化炭化水素とする
ことができる。塩素を含有する気体として好ましいもの
はＣＣＱ４であり、好ましい濃度は６０％である。Ｃお
よびＦはＣＦ４等のフッ素化炭化水素、またはエツチン
グ・チェンバの内側をテフロン（Ｅ、１． ｄｕ Ｐｏ
ｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓの商標）等のフッ素化重合
体でコーティングすることにより得られる。好ましい実
施例では、エツチング・チェンバの内側をテフロンでコ
ーティングすることにより、ＣおよびＦが供給される。
［実施例］
本発明のエツチング法は、反応性イオン・エツチングに
より行われる。反応性イオン・エツチングは、方向性の
あるエツチングで、たとえば湿式エツチング、またはプ
ラズマ・エツチングと比較して、エツチングの側壁が垂
直であり、上に覆ったレジストの形状をより良く再生す
る。後者の方法は方向性がなく、レジスト・マスクの下
の側壁までエツチングされる。反応性イオン・エツチン
グ装置としては良く知られており、反応性イオン・エツ
チング・システムは、たとえば米国特許第３９９４７９
３号明細書の第１図に示されている。
より行われる。反応性イオン・エツチングは、方向性の
あるエツチングで、たとえば湿式エツチング、またはプ
ラズマ・エツチングと比較して、エツチングの側壁が垂
直であり、上に覆ったレジストの形状をより良く再生す
る。後者の方法は方向性がなく、レジスト・マスクの下
の側壁までエツチングされる。反応性イオン・エツチン
グ装置としては良く知られており、反応性イオン・エツ
チング・システムは、たとえば米国特許第３９９４７９
３号明細書の第１図に示されている。
反応性イオン・エツチング・システムおよび方法では、
第２の陰極、または陰極に平行に間隔を置いて設けた陽
極に対して電気的にバイアスするように、高周波電源に
接続した陰極上のプレートに、エツチングすべき基板を
のせる。このプレートは、たとえば石英、シリコン、ア
ルミニウム等、各種の材料を使用することができる。反
応性イオン・エツチングは、約５ないし５０ミリトルの
低圧で行われるが、本発明の方法で好ましい圧力は１゜
ないし３０ミリトルである。電力密度は約０．１ないし
０．８Ｗ／ａｌの範囲であるが、有機レジストのマスキ
ング層を用いた場合、レジストの厚みの過度の損失をさ
けるために約０．６Ｗ／ｃｄの電力密度が好ましい。基
板温度を上げるために陰極プレートを補助的に加熱して
、エツチング速度を高めることができる。フォトレジス
トは、高温で変質する傾向があるため、エツチング速度
とレジストの厚みの損失のかね合いを考慮しなければな
らない。
第２の陰極、または陰極に平行に間隔を置いて設けた陽
極に対して電気的にバイアスするように、高周波電源に
接続した陰極上のプレートに、エツチングすべき基板を
のせる。このプレートは、たとえば石英、シリコン、ア
ルミニウム等、各種の材料を使用することができる。反
応性イオン・エツチングは、約５ないし５０ミリトルの
低圧で行われるが、本発明の方法で好ましい圧力は１゜
ないし３０ミリトルである。電力密度は約０．１ないし
０．８Ｗ／ａｌの範囲であるが、有機レジストのマスキ
ング層を用いた場合、レジストの厚みの過度の損失をさ
けるために約０．６Ｗ／ｃｄの電力密度が好ましい。基
板温度を上げるために陰極プレートを補助的に加熱して
、エツチング速度を高めることができる。フォトレジス
トは、高温で変質する傾向があるため、エツチング速度
とレジストの厚みの損失のかね合いを考慮しなければな
らない。
本発明の方法を実施するのに適した気体組成は、酸素な
らびに微量のＣおよびＦ成分と混合するたとえばＣＣＱ
４、Ｃ，ＩＩｃＬ等の揮発性多塩素化有機物質である。
らびに微量のＣおよびＦ成分と混合するたとえばＣＣＱ
４、Ｃ，ＩＩｃＬ等の揮発性多塩素化有機物質である。
多塩素化有機物質の濃度は、使用する物質の種類により
異る。たとえばｃｃｆｉ４では、分圧の範囲は３０ない
し５０％であるが、好ましい濃度は約４０％である。使
用する事ができる他の多塩素化有機物質としては、Ｃ，
１１（１３、ＣＣａ２Ｆｉ等がある。
異る。たとえばｃｃｆｉ４では、分圧の範囲は３０ない
し５０％であるが、好ましい濃度は約４０％である。使
用する事ができる他の多塩素化有機物質としては、Ｃ，
１１（１３、ＣＣａ２Ｆｉ等がある。
酸素の濃度は、使用する多塩素化有機物質の種類により
異なる。ＣＣＵ、を用いた場合は、酸素濃度は５０ない
し７０％である。
異なる。ＣＣＵ、を用いた場合は、酸素濃度は５０ない
し７０％である。
ＣおよびＦの基、たとえばＣＦ、、ＣＦ、、ＣＦ４基等
を含有する材料を、４％未満の量で使用する。
を含有する材料を、４％未満の量で使用する。
これらの百分率濃ｒはすべて分圧である。ＣＦ、、ＣＦ
、、ＣＦ、等の基は、ＣＦ、等の適当な気体を導入する
ことにより得られる。４％未足の微量のフッ素化基を供
給する他の方法は、エツチング・チェンバの内側を、た
とえばテフロン等のフッ素含有重合体でコーティングす
ることである。
、、ＣＦ、等の基は、ＣＦ、等の適当な気体を導入する
ことにより得られる。４％未足の微量のフッ素化基を供
給する他の方法は、エツチング・チェンバの内側を、た
とえばテフロン等のフッ素含有重合体でコーティングす
ることである。
ある種の揮発性多塩素化有機物質は、それ自体がＣおよ
びＦの基を供給することができる二重の役割を果す。こ
の種の材料の例に、ＣＣＱ、Ｆ、があり、この詳細は実
施例■に示す。
びＦの基を供給することができる二重の役割を果す。こ
の種の材料の例に、ＣＣＱ、Ｆ、があり、この詳細は実
施例■に示す。
失亀班上
上記および下部に厚み８００オングストロームのクロム
層を、中間に２ミクロンの側の層を有する層液膜を、セ
ラミック基板上に置く。上部のクロム層にガラス絶縁体
を接触させ、加熱する。これにより、上部のクロム層は
８００オングストロームの厚みにわたって、酸化クロム
およびガラス不純物を拡散する。換言すれば、クロム層
全体が酸化され、層全体にわたって不規則に散在するＣ
ｒ、 ０３／ Ｃｒｙ、於びガラス不純物を含有してい
る。
層を、中間に２ミクロンの側の層を有する層液膜を、セ
ラミック基板上に置く。上部のクロム層にガラス絶縁体
を接触させ、加熱する。これにより、上部のクロム層は
８００オングストロームの厚みにわたって、酸化クロム
およびガラス不純物を拡散する。換言すれば、クロム層
全体が酸化され、層全体にわたって不規則に散在するＣ
ｒ、 ０３／ Ｃｒｙ、於びガラス不純物を含有してい
る。
生成したＣｒ、 ｏ３／ Ｃｒｙ、於びガラス不純物を
含有する酸化したクロム被膜を、内面をテフロン・コー
ティングしたチェンバの中でエツチングした。
含有する酸化したクロム被膜を、内面をテフロン・コー
ティングしたチェンバの中でエツチングした。
びんからのＣＣＱ、をチェンバ内に、流速４３８ＣＣＭ
で通し、分圧で４０％の濃度とした。びんからの酸素を
９８ＣＣＭの流速でチェンバに通し。
で通し、分圧で４０％の濃度とした。びんからの酸素を
９８ＣＣＭの流速でチェンバに通し。
濃度を６０％とした。系内の全圧力は２３ミクロンであ
った。ＣＦ、の濃度は微量、すなわち４％未満とした。
った。ＣＦ、の濃度は微量、すなわち４％未満とした。
エツチング系の電力密度は０．６Ｗ／ａＩ（合計３００
Ｗ）、発生したＤＣバイアスは７００ｖ、エツチング速
度は毎分約２００オングストロームとした。上部の酸化
したクロム層の、上記条件におけるエツチング時間は、
５０％の過剰エツチングを含むで６分とした。上部の酸
化したクロム層の下の銅の層は、この条件ではエツチン
グされなかった。［極または試料上に重合は生じなかっ
た。またエツチング・チェンバ内面のテフロン・コーテ
ィング上でも重合は生じなかった１残りの接地されたス
テンレス鋼表面では、わずかに重合を生じた。
Ｗ）、発生したＤＣバイアスは７００ｖ、エツチング速
度は毎分約２００オングストロームとした。上部の酸化
したクロム層の、上記条件におけるエツチング時間は、
５０％の過剰エツチングを含むで６分とした。上部の酸
化したクロム層の下の銅の層は、この条件ではエツチン
グされなかった。［極または試料上に重合は生じなかっ
た。またエツチング・チェンバ内面のテフロン・コーテ
ィング上でも重合は生じなかった１残りの接地されたス
テンレス鋼表面では、わずかに重合を生じた。
失亀■工
実施例■で述べた酸化したクロム被膜を、上部にアルミ
ニウムの蓋のついたステンレス鋼のチェンバ内に置いた
。チェンバ内面にはテフロン・コーティングは行わなか
った。びんからのＣＣＵ、Ｆ。
ニウムの蓋のついたステンレス鋼のチェンバ内に置いた
。チェンバ内面にはテフロン・コーティングは行わなか
った。びんからのＣＣＵ、Ｆ。
およびびんからの酸素を、合計気体流速２０８ＣＣＭで
チェンバに通した。気体圧力は２０ミリトル、高周波電
力密度は０ 、８１／ａＪとした。ＣＣＱ、Ｆ。
チェンバに通した。気体圧力は２０ミリトル、高周波電
力密度は０ 、８１／ａＪとした。ＣＣＱ、Ｆ。
とＯ３の混合気体中のＣＣＱ、Ｆ、の百分率は下記の表
に示すように、クロムのエツチング速度が変るにつれて
変化した。
に示すように、クロムのエツチング速度が変るにつれて
変化した。
ＣＣＱ 、Ｆ、 １０．の混合 クロムのエツチング速
度気体中のＣＣＱ、Ｆ、％ オンダストロー４フ分２０
２０ ４０ １６８ ４５ １６０ ５０ １６８ ６０ １６０ 混合気体中の好ましいＣ１１，Ｆ、濃度は約４０〜６０
％である。エツチング速度は、気体の流速、気体の圧力
のいずれかまたは両方が変化するにつれて変化する。
度気体中のＣＣＱ、Ｆ、％ オンダストロー４フ分２０
２０ ４０ １６８ ４５ １６０ ５０ １６８ ６０ １６０ 混合気体中の好ましいＣ１１，Ｆ、濃度は約４０〜６０
％である。エツチング速度は、気体の流速、気体の圧力
のいずれかまたは両方が変化するにつれて変化する。
［発明の効果］
本発明によって、ＣｒｚＯｉ／ＣｒＯ及びガラス不純物
を含む厚いクロム層のための改良されたグロー放電エツ
チング方法が提供される。
を含む厚いクロム層のための改良されたグロー放電エツ
チング方法が提供される。
出願人 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・
コーポレーション 代理人 弁理士 岡 １） 次 生 （外１名）
コーポレーション 代理人 弁理士 岡 １） 次 生 （外１名）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 酸化クロム及びガラス不純物を含有する厚いクロム被膜
を選択的に乾式エツチングする方法において、 上記のクロム被膜を、揮発性の多塩素化有機材料、酸素
および微量のＣおよびＦ成分の混合物からなる低圧雰囲
気に露出することを特徴とするクロム被膜の乾式エツチ
ング方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US56703183A | 1983-12-30 | 1983-12-30 | |
| US567031 | 1995-12-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60148123A true JPS60148123A (ja) | 1985-08-05 |
Family
ID=24265452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59195909A Pending JPS60148123A (ja) | 1983-12-30 | 1984-09-20 | 乾式エツチング方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0149415A3 (ja) |
| JP (1) | JPS60148123A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60219748A (ja) * | 1984-04-16 | 1985-11-02 | Mitsubishi Electric Corp | ドライエツチングによるパタ−ンの形成方法 |
| JPS62181433A (ja) * | 1986-02-04 | 1987-08-08 | Mitsubishi Electric Corp | ドライエッチング方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52139372A (en) * | 1976-05-17 | 1977-11-21 | Hitachi Ltd | Selective etching method of thin films |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3951709A (en) * | 1974-02-28 | 1976-04-20 | Lfe Corporation | Process and material for semiconductor photomask fabrication |
| US4124473A (en) * | 1977-06-17 | 1978-11-07 | Rca Corporation | Fabrication of multi-level relief patterns in a substrate |
| DE2738839A1 (de) * | 1977-08-29 | 1979-03-15 | Siemens Ag | Plasma-aetzverfahren fuer chrom- schichten |
| JPS56158873A (en) * | 1980-05-14 | 1981-12-07 | Hitachi Ltd | Dry etching method |
-
1984
- 1984-09-20 JP JP59195909A patent/JPS60148123A/ja active Pending
- 1984-12-15 EP EP84710036A patent/EP0149415A3/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52139372A (en) * | 1976-05-17 | 1977-11-21 | Hitachi Ltd | Selective etching method of thin films |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60219748A (ja) * | 1984-04-16 | 1985-11-02 | Mitsubishi Electric Corp | ドライエツチングによるパタ−ンの形成方法 |
| JPS62181433A (ja) * | 1986-02-04 | 1987-08-08 | Mitsubishi Electric Corp | ドライエッチング方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0149415A2 (en) | 1985-07-24 |
| EP0149415A3 (en) | 1985-08-14 |
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