JPS6086285A - 銅のドライ・エツチング法 - Google Patents
銅のドライ・エツチング法Info
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- 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
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- H10P50/26—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of conductive or resistive materials
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は、有機化合物を含むグロー放電中で銅をドライ
・エツチングする方法に関する。
・エツチングする方法に関する。
［従来技術］
電気特性が優れているため、モジュール基板、プリン１
へ回路カート及び磁気薄膜ヘットに接続を行う際に、銅
が導電材料として広く使用されている。接続は一般に、
銅の付性層からフォトリソグラフィック法によって作成
される。上記の方法の後、接続に対応したフォトレジス
トのパターンを銅層に作成してから、銅層を選択的にエ
ッチして取り去り、接続パターンを残すのが好ましい。
へ回路カート及び磁気薄膜ヘットに接続を行う際に、銅
が導電材料として広く使用されている。接続は一般に、
銅の付性層からフォトリソグラフィック法によって作成
される。上記の方法の後、接続に対応したフォトレジス
トのパターンを銅層に作成してから、銅層を選択的にエ
ッチして取り去り、接続パターンを残すのが好ましい。
銅のエッチには主として、湿式の化学処理が現在でも使
用されている。しかしながら、電子回路の微小化、小型
化が進むに従い、接続を必要な精度で湿式化学処理によ
って作成することがますます困難になっている。しかも
、エツチング浴は不純物を沈積させ、これらの不純物は
微小化、小型化が進んだため、ますます耐・えられない
ものとなっている。このため、満足できる銅のドライ・
エッチ、ング処理の開発が、試みられてきている。
用されている。しかしながら、電子回路の微小化、小型
化が進むに従い、接続を必要な精度で湿式化学処理によ
って作成することがますます困難になっている。しかも
、エツチング浴は不純物を沈積させ、これらの不純物は
微小化、小型化が進んだため、ますます耐・えられない
ものとなっている。このため、満足できる銅のドライ・
エッチ、ング処理の開発が、試みられてきている。
５ｕｒｆａｃｅ ｔｅｘｔｒｕｉｎｇ ｏｆ ｃｏｐｐ
ｅｒ ｂｙ ｓｐｕｔｔｅｒｅｔｃｈｊｎｇｗｉｔｈ
ａｐｐｌｉｃａｔｊｏｎｓ ｆｏｒ ｓｏｌ、ａｒｓｅ
ｌｃｃｔｊ、ｖｅ ａｂｓｏｒｂｊ、ｎｇＳｕｒｆａｃ
ｅｓ”ｂｙ Ｐ６Ｍ、Ｃｕｒｍｉａｎｄ Ｇ、Ｌ、ｌｌ
ａｒｔｉｎｇ、Ｊｏｕｒｎａｌ、 ｏｆ Ｖａｃｕｕｍ
５ｃｉｅｎｃｅＴｅｃｈｎｏ１．ｏｇｙ＋ Ｖｏｗ、
、 １７ （６）、Ｎｏｖｅｍｂｅｒ／Ｄｅｃｅｍｂｅ
ｒ １９８０、ｐｐ、１３２０−４：よれば、アルゴン
雰囲気中でカソード・スパッタリングによって、銅を除
去することは公知である。もちろん、この方法にはカソ
ード・スパッタ・エツチングのすべての欠点がある。特
に、除去された材料が、エッチされる部分に、少なくと
も部分的に再度沈積するということがあげられる。さら
に、エツチング中に銅のサンプルが加熱される最低テス
ト温度の範囲は、３ＱＯ−４，０Ｏ０Ｃ（＋５０℃）で
ある。実施するほとんどすべての場合に、銅が選択的に
重合体の層によって覆われるが、あるいは合成物質の基
板に沈積されるが、またはその両方が行なわれるため、
４００℃という温度をエツチング中に決して越えてはな
らず、また用いられる温度ががなり低いことが望ましい
。 銅はプラズマ・エツチング及び反応性イオン・エツ
チングによっても、エッチされている。これらの方法は
多数の金属に使用されて、非常に成功しているものであ
り、ハロゲン化合物が一般にエツチング剤どして使用さ
れている。銅の場合の問題は、そのハロゲン化合物が比
較的高温でしか揮発とないということである。エツチン
グ剤がよう素である銅のプラズマ・エツチングが、提案
されている。よう素は銅と共によう化銅を形成するが、
この化合物が揮発するのは温度が５００ ℃を超えた場
合だけである。従つて、この方法を上記の用途に応用す
ることはできない。さらに、ヨーロッパ特許願第００
’５４６６３号には、四塩化炭素とアルコールを含有す
る雰囲気中で、反応性イオン・エツチングによって銅を
除去する方法が記載されている。この方法においても、
必要な温度は２２５℃よりも高く、さらにマスクまたは
基板として使用される有機重合物が劣化を引き起こすに
とになる。
ｅｒ ｂｙ ｓｐｕｔｔｅｒｅｔｃｈｊｎｇｗｉｔｈ
ａｐｐｌｉｃａｔｊｏｎｓ ｆｏｒ ｓｏｌ、ａｒｓｅ
ｌｃｃｔｊ、ｖｅ ａｂｓｏｒｂｊ、ｎｇＳｕｒｆａｃ
ｅｓ”ｂｙ Ｐ６Ｍ、Ｃｕｒｍｉａｎｄ Ｇ、Ｌ、ｌｌ
ａｒｔｉｎｇ、Ｊｏｕｒｎａｌ、 ｏｆ Ｖａｃｕｕｍ
５ｃｉｅｎｃｅＴｅｃｈｎｏ１．ｏｇｙ＋ Ｖｏｗ、
、 １７ （６）、Ｎｏｖｅｍｂｅｒ／Ｄｅｃｅｍｂｅ
ｒ １９８０、ｐｐ、１３２０−４：よれば、アルゴン
雰囲気中でカソード・スパッタリングによって、銅を除
去することは公知である。もちろん、この方法にはカソ
ード・スパッタ・エツチングのすべての欠点がある。特
に、除去された材料が、エッチされる部分に、少なくと
も部分的に再度沈積するということがあげられる。さら
に、エツチング中に銅のサンプルが加熱される最低テス
ト温度の範囲は、３ＱＯ−４，０Ｏ０Ｃ（＋５０℃）で
ある。実施するほとんどすべての場合に、銅が選択的に
重合体の層によって覆われるが、あるいは合成物質の基
板に沈積されるが、またはその両方が行なわれるため、
４００℃という温度をエツチング中に決して越えてはな
らず、また用いられる温度ががなり低いことが望ましい
。 銅はプラズマ・エツチング及び反応性イオン・エツ
チングによっても、エッチされている。これらの方法は
多数の金属に使用されて、非常に成功しているものであ
り、ハロゲン化合物が一般にエツチング剤どして使用さ
れている。銅の場合の問題は、そのハロゲン化合物が比
較的高温でしか揮発とないということである。エツチン
グ剤がよう素である銅のプラズマ・エツチングが、提案
されている。よう素は銅と共によう化銅を形成するが、
この化合物が揮発するのは温度が５００ ℃を超えた場
合だけである。従つて、この方法を上記の用途に応用す
ることはできない。さらに、ヨーロッパ特許願第００
’５４６６３号には、四塩化炭素とアルコールを含有す
る雰囲気中で、反応性イオン・エツチングによって銅を
除去する方法が記載されている。この方法においても、
必要な温度は２２５℃よりも高く、さらにマスクまたは
基板として使用される有機重合物が劣化を引き起こすに
とになる。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明の目的は、少なくとも部分的に銅が化学的に除去
され、かつ最低限の温度で実施される銅のドライ・エツ
チング法を提供することである。
され、かつ最低限の温度で実施される銅のドライ・エツ
チング法を提供することである。
［問題点を解決するための手段］
本発明は少なくとも１つのメチル基またはメチレンを有
する有機化合物を含むグロー放電中で銅をドライ・エツ
チングするものである。
する有機化合物を含むグロー放電中で銅をドライ・エツ
チングするものである。
本発明における銅エツチングの反応の仕組みは十分には
解明されていない。”Ｔｈｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏ
ｆＯｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ”
ｂｙ Ｅ、Ｇ、Ｒｏｃｈｏｗ ｅｔａｌｌ、ｐ、２５
３６る文献に、おいて、銅を塩化メチルの循環雰囲気に
露出すると、Ｃｌ１３Ｃｕが形成され、銅の移送が生じ
ると想定されているが、Ｒｏｃｈｏｗがグロー放電中で
操作を行なっていないので、この文献記載の反応が本発
明で開示される方法で生じるものと共通するところがあ
るとは思われない。
解明されていない。”Ｔｈｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏ
ｆＯｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ”
ｂｙ Ｅ、Ｇ、Ｒｏｃｈｏｗ ｅｔａｌｌ、ｐ、２５
３６る文献に、おいて、銅を塩化メチルの循環雰囲気に
露出すると、Ｃｌ１３Ｃｕが形成され、銅の移送が生じ
ると想定されているが、Ｒｏｃｈｏｗがグロー放電中で
操作を行なっていないので、この文献記載の反応が本発
明で開示される方法で生じるものと共通するところがあ
るとは思われない。
本発明による方法によれば、重合体Ｒりは侵されず、そ
の結果選択的なエツチングのため、フ第１−レジストそ
の他の重合体によって部分的に覆われている、あるいは
重合体からなる基板に付着させられている、またはその
両方が行なわれている銅をエッチする場合にも、本発明
による方法を有利に使用できる。本発明による方法にお
いて、銅は８０℃未満の温度で、相当な速度（０，２〜
］、、Ｏｎｍ／５ｅｅ）にて、極めて低い電力で除去さ
れるのに対し、上記の文献記載の反応が生じるのは２０
０〜３００℃の温度においてである。出力または温度、
あるいはその両方を上げることによって、除去速度を上
げることができる。それゆえ、本発明による方法を特に
モジュール基板への導体の作成、はんだドツトの作成及
び磁気薄１模ヘッドの配線の作成に応用することができ
る。
の結果選択的なエツチングのため、フ第１−レジストそ
の他の重合体によって部分的に覆われている、あるいは
重合体からなる基板に付着させられている、またはその
両方が行なわれている銅をエッチする場合にも、本発明
による方法を有利に使用できる。本発明による方法にお
いて、銅は８０℃未満の温度で、相当な速度（０，２〜
］、、Ｏｎｍ／５ｅｅ）にて、極めて低い電力で除去さ
れるのに対し、上記の文献記載の反応が生じるのは２０
０〜３００℃の温度においてである。出力または温度、
あるいはその両方を上げることによって、除去速度を上
げることができる。それゆえ、本発明による方法を特に
モジュール基板への導体の作成、はんだドツトの作成及
び磁気薄１模ヘッドの配線の作成に応用することができ
る。
本発明による方法は、反応性イオン・エツチング法だけ
ではなく、プラズマ・エツチングにも有利に使用できる
ものである。
ではなく、プラズマ・エツチングにも有利に使用できる
ものである。
［実施例］
本発明を実施例を参照して、以下に説明する。
本発明によるドライ・エツチング処理を、エッチされる
物質が化学的に・侵されるすべてのドライ・エツチング
処理に実施することができる。本発装置において、本発
明によって開示される方法を、プラズマ・エツチング及
び反応性イオン・エツチングを例として詳述するが、こ
れはこれら２つのドライ・エツチング法が本発明特有の
すべての特徴を説明するのに、特に適したものであるか
らである。反応性イオン・エツチング及びこれに適する
反応装置は、例えば米国特許第３９９４．７９３号に記
載されている。かかる反応装置は反応室を包含しており
、接地されていて、少なくとも１つの気体入口と１つの
気体出口を含んでいるケーシングによって前期反応室は
包囲されており、この室の内部にはエッチされる基板を
担持した円板状の陰極が、水平に配置されている。高周
波電圧が、陰極に印加される。反応装置のケーシングが
陽極となる。陽極と陰極の間に、反応気体を含んでいる
雰囲気からのプ゛ラズマが発生し、このプラズマ内で、
イオン化した粒子が生じ、これらの粒子がエツチングを
行なう。正確に垂直な側壁を有する構造をエッチするす
べての場合に使用するのが好ましい反応性イオン・エツ
チングにおいては、イオン化粒子の長い平均自由行程の
他に、イオン化粒子が高い運動エネルギを持っているこ
とが望ましいが、これは反応室の圧力が相当して低いこ
とによって達成される。一方では、エッチされる材料が
物理的に、即ち衝突するイオン化粒子の運動エネルギに
よって除去され、他方では、化学的に、即ちプラズマ内
に形成されたイオン化粒子と、エッチされる物質との反
応（イオン誘塩化学エツチング）によって除去される。
物質が化学的に・侵されるすべてのドライ・エツチング
処理に実施することができる。本発装置において、本発
明によって開示される方法を、プラズマ・エツチング及
び反応性イオン・エツチングを例として詳述するが、こ
れはこれら２つのドライ・エツチング法が本発明特有の
すべての特徴を説明するのに、特に適したものであるか
らである。反応性イオン・エツチング及びこれに適する
反応装置は、例えば米国特許第３９９４．７９３号に記
載されている。かかる反応装置は反応室を包含しており
、接地されていて、少なくとも１つの気体入口と１つの
気体出口を含んでいるケーシングによって前期反応室は
包囲されており、この室の内部にはエッチされる基板を
担持した円板状の陰極が、水平に配置されている。高周
波電圧が、陰極に印加される。反応装置のケーシングが
陽極となる。陽極と陰極の間に、反応気体を含んでいる
雰囲気からのプ゛ラズマが発生し、このプラズマ内で、
イオン化した粒子が生じ、これらの粒子がエツチングを
行なう。正確に垂直な側壁を有する構造をエッチするす
べての場合に使用するのが好ましい反応性イオン・エツ
チングにおいては、イオン化粒子の長い平均自由行程の
他に、イオン化粒子が高い運動エネルギを持っているこ
とが望ましいが、これは反応室の圧力が相当して低いこ
とによって達成される。一方では、エッチされる材料が
物理的に、即ち衝突するイオン化粒子の運動エネルギに
よって除去され、他方では、化学的に、即ちプラズマ内
に形成されたイオン化粒子と、エッチされる物質との反
応（イオン誘塩化学エツチング）によって除去される。
２つの処理のいずれが所定材料の除去速度を決定するか
によって、主として物理的にエッチ可能な材料、または
主として化学的にエッチ可能な材料と呼ばれる。
によって、主として物理的にエッチ可能な材料、または
主として化学的にエッチ可能な材料と呼ばれる。
プラズマ・エツチングに、例えば米国特許第３７５７７
３３号記載の反応装置を使用することができる。この装
置の反応室には、２枚の板状の電極、例えば互いに平行
に配置され、かつ互いに重ね合わされた円形の電極が包
含されている。反応室は少なくとも１つの気体入口と、
真空ポンプに接続された］つの気体出口を持っている。
３３号記載の反応装置を使用することができる。この装
置の反応室には、２枚の板状の電極、例えば互いに平行
に配置され、かつ互いに重ね合わされた円形の電極が包
含されている。反応室は少なくとも１つの気体入口と、
真空ポンプに接続された］つの気体出口を持っている。
上方の電極には、高周波電圧が印加される。エッチされ
る基板は、下方に電極上に置かれる。下方電極の中央部
には、開口があり、この開口から処理に必要な気体が電
極の間の空間に流入したり、あるいは吸引によって除去
されたりする。この構成により、連続的な気体流がエツ
チング中に基板上を、電極の空間の縁部から下方電極の
開口へ、あるいはその逆に流れる。エツチング中、グロ
ー放電が電極間に維持されるが、これは反応性イオン・
エツチングの場合と同様に、２つの効果を有している。
る基板は、下方に電極上に置かれる。下方電極の中央部
には、開口があり、この開口から処理に必要な気体が電
極の間の空間に流入したり、あるいは吸引によって除去
されたりする。この構成により、連続的な気体流がエツ
チング中に基板上を、電極の空間の縁部から下方電極の
開口へ、あるいはその逆に流れる。エツチング中、グロ
ー放電が電極間に維持されるが、これは反応性イオン・
エツチングの場合と同様に、２つの効果を有している。
一方で、電極間の電界により高運動エネルギとなってい
る気体粒子によって、基板が「衝撃」され、他方ではグ
ロー放電の気体原子または分子は、イオン化されるか、
または少なくとも化学的に活性化される。使用される気
体は、エッチされる物質、またはコーティングに使用さ
れる物質に応じて、選択される。プラズマ・エツチング
において、エッチされる基板とのエツチング剤の反応、
並びにイオン化気体粒子によるＷｆ撃が、エッチされる
物質の物質の物理化学的な除去を開始する。
る気体粒子によって、基板が「衝撃」され、他方ではグ
ロー放電の気体原子または分子は、イオン化されるか、
または少なくとも化学的に活性化される。使用される気
体は、エッチされる物質、またはコーティングに使用さ
れる物質に応じて、選択される。プラズマ・エツチング
において、エッチされる基板とのエツチング剤の反応、
並びにイオン化気体粒子によるＷｆ撃が、エッチされる
物質の物質の物理化学的な除去を開始する。
プラズマ・エツチングを米国特許第３７９５５５７号記
載の装置によって、実施することもできる。この装置に
才９いて、エッチされる部品は、水平なシリンダ状の容
器内に置かれるが、この容器は気密なカバーによって閉
鎖できるものであり、また反応気体用の気体入口少なく
とも１つと、真空ポンプに接続された気体出口１つとを
有している。シリンダ状容器の外面には、ＲＦ発生器に
接続されたコイルが巻かれており、このコイルを通して
、反応容器内にプラズマを維持するのに必要なエネルギ
が加えられる。この装置において、プラズマ・エツチン
グ↓ま上記プラズマ反応器におけると同じ態様で、実行
される。
載の装置によって、実施することもできる。この装置に
才９いて、エッチされる部品は、水平なシリンダ状の容
器内に置かれるが、この容器は気密なカバーによって閉
鎖できるものであり、また反応気体用の気体入口少なく
とも１つと、真空ポンプに接続された気体出口１つとを
有している。シリンダ状容器の外面には、ＲＦ発生器に
接続されたコイルが巻かれており、このコイルを通して
、反応容器内にプラズマを維持するのに必要なエネルギ
が加えられる。この装置において、プラズマ・エツチン
グ↓ま上記プラズマ反応器におけると同じ態様で、実行
される。
本発明による方法により、構造体が銅にエッチされる。
銅は銅シートまたは基板に付着した薄層の形態をしてい
ることが、好ましい。銅の層は基板上に、例えば蒸着、
無電解ないし電解めっき、または銅箔の積層によって付
着させられる。基板は、本発明による方法の条件のもと
で侵されることのない、あるいは無視できる程度にしか
侵されない任意の材料からなる。かかる材料としては、
プラスチック、ある種の金属及びセラミックがある。銅
のエツチングは、プランケラ１−・モードまたは選択モ
ードで行なわれる。後者の場合、銅表面のエッチされな
い帯域は、エツチング・マスクによって覆われる。この
マスクは重合体材料、例えば通常のフォトレジスト、ま
たはポリイミドからなることが好まし、い、上述の如く
、これらの材料は、本発明が開示した方法によって侵さ
れることは、実際」二はない。
ることが、好ましい。銅の層は基板上に、例えば蒸着、
無電解ないし電解めっき、または銅箔の積層によって付
着させられる。基板は、本発明による方法の条件のもと
で侵されることのない、あるいは無視できる程度にしか
侵されない任意の材料からなる。かかる材料としては、
プラスチック、ある種の金属及びセラミックがある。銅
のエツチングは、プランケラ１−・モードまたは選択モ
ードで行なわれる。後者の場合、銅表面のエッチされな
い帯域は、エツチング・マスクによって覆われる。この
マスクは重合体材料、例えば通常のフォトレジスト、ま
たはポリイミドからなることが好まし、い、上述の如く
、これらの材料は、本発明が開示した方法によって侵さ
れることは、実際」二はない。
エッチされる銅、例えばプラスチック基板に付着させら
れた銅層は、上記の反応装置の１つの反芯室に入れられ
る。この後、Ｏ，Ｏ］、３３〜１゜３３ミリバールにな
るまで空気が抜かれる。次いで、純粋な、あるいはキャ
リヤ・ガスと混合されたエツチング・ガスが、反応室中
に導入される。
れた銅層は、上記の反応装置の１つの反芯室に入れられ
る。この後、Ｏ，Ｏ］、３３〜１゜３３ミリバールにな
るまで空気が抜かれる。次いで、純粋な、あるいはキャ
リヤ・ガスと混合されたエツチング・ガスが、反応室中
に導入される。
エツチングに使用される媒体の沸点が室温以下の場合に
は、ガスが入ったガス・ボンベが反応室に接続される。
は、ガスが入ったガス・ボンベが反応室に接続される。
沸点が室温以」二の場合には、液体の形で利用される化
合物の蒸気圧によって形成される蒸気が、反応室中へ連
続的に吸い込まれる。エツチング・ガスとキャリヤ・ガ
スの混合物を使用する場合には、キャリヤ・ガスと反応
ガスを均一に混合した後に、反応室へ入れる。
合物の蒸気圧によって形成される蒸気が、反応室中へ連
続的に吸い込まれる。エツチング・ガスとキャリヤ・ガ
スの混合物を使用する場合には、キャリヤ・ガスと反応
ガスを均一に混合した後に、反応室へ入れる。
反応カスまたは有機化合物としては、メチル基またはメ
チレン基を少なくとも］つ含むものだけが、使用される
。塩化メチル、臭化メチル、よう化メチル、アセ１〜ン
、ジブタンジオール（ｄｊ ｂｕｔａｎｄｉｏｌｅｓ）
、メタノール及びジアゾメタンの群から選択した化合物
を使用するのが好ましい。
チレン基を少なくとも］つ含むものだけが、使用される
。塩化メチル、臭化メチル、よう化メチル、アセ１〜ン
、ジブタンジオール（ｄｊ ｂｕｔａｎｄｉｏｌｅｓ）
、メタノール及びジアゾメタンの群から選択した化合物
を使用するのが好ましい。
キャリヤ・ガスとしては、アルゴンやＭ Ｊ／３などの
不活性ガスを使用できる。エツチング中、銅部品の温度
を４０’〜２００℃に、好ましくは約５０℃に維持する
。ＲＦ強度は、０．５−４Ｗ／ｄ、好ましくは１１Ｊ／
ｄ未満である。これらの条件のもとてのエッチ速度は、
０ 、２−１． 、 Ｏｎｍ／ｓｅｅである。
不活性ガスを使用できる。エツチング中、銅部品の温度
を４０’〜２００℃に、好ましくは約５０℃に維持する
。ＲＦ強度は、０．５−４Ｗ／ｄ、好ましくは１１Ｊ／
ｄ未満である。これらの条件のもとてのエッチ速度は、
０ 、２−１． 、 Ｏｎｍ／ｓｅｅである。
この結果は、極めて再現性の高いものであり、銅の更沈
積はなく、またエッチされる銅が合成基板に付着されて
いる場合、または銅が重合体物質のマスクによって部分
的に覆われている場合、あるいはこの両方の場合におい
ても、重合体の沈積は生じなかった。これらの結果から
、エツチング中に極めて揮発性の高い銅化合物が形成さ
れること、及び合成物質が侵されず、例えばハロゲン化
メチルを使用した場合、ハロゲン化銅の揮発性が低いた
め、ハロゲン化銅が形成されないことが、結論できる。
積はなく、またエッチされる銅が合成基板に付着されて
いる場合、または銅が重合体物質のマスクによって部分
的に覆われている場合、あるいはこの両方の場合におい
ても、重合体の沈積は生じなかった。これらの結果から
、エツチング中に極めて揮発性の高い銅化合物が形成さ
れること、及び合成物質が侵されず、例えばハロゲン化
メチルを使用した場合、ハロゲン化銅の揮発性が低いた
め、ハロゲン化銅が形成されないことが、結論できる。
本発明による銅エツチングの反応の仕組みは十分に解明
されていないが、グロー放電中にメチル基またはメチレ
ン基が形成され、これが銅と共に直接、または中間段階
として揮発性化合物を形成し、かつ合成物質に対して実
質的に不活性になると考えられる。ハロゲン化メチルを
用いたこれまでのテス１へにおいて、ハロゲンは重合体
物質と反応しなかった。この種の反応を最低限であって
も確実に排除するために、ハロゲンを反応ガスと混合す
ることができる。
されていないが、グロー放電中にメチル基またはメチレ
ン基が形成され、これが銅と共に直接、または中間段階
として揮発性化合物を形成し、かつ合成物質に対して実
質的に不活性になると考えられる。ハロゲン化メチルを
用いたこれまでのテス１へにおいて、ハロゲンは重合体
物質と反応しなかった。この種の反応を最低限であって
も確実に排除するために、ハロゲンを反応ガスと混合す
ることができる。
本発明が開示する方法を、セラミック構成部品及びプリ
ント回路カード−ヒ、またはその内部（多層型式の場合
）への銅の心線の作成、はんだスポットの作成、及び磁
気簿膜ヘッド用の配線の作成に、有利に使用できる。以
下に、本発明が開示する方法を、２つの例を参照して、
より詳！ｌｌに説明する。
ント回路カード−ヒ、またはその内部（多層型式の場合
）への銅の心線の作成、はんだスポットの作成、及び磁
気簿膜ヘッド用の配線の作成に、有利に使用できる。以
下に、本発明が開示する方法を、２つの例を参照して、
より詳！ｌｌに説明する。
倒−−Ｆ
米国特許第３７９５５５７号記載の反応装置中で、合成
基板またはガラス基板に蒸着した銅フィルムに、エツチ
ングを行なった。エツチング化合物として、純粋なよう
化メチルを使用した。（気相の）よう化メチルの流量を
、約２０ｍ／ｍｊｎに設定した。エッチされる銅フィル
１１は、ガラス反応装置を包囲している６（７）のＲＦ
コイルの範囲内のものであった（誘心エネルギ・カップ
リング）。
基板またはガラス基板に蒸着した銅フィルムに、エツチ
ングを行なった。エツチング化合物として、純粋なよう
化メチルを使用した。（気相の）よう化メチルの流量を
、約２０ｍ／ｍｊｎに設定した。エッチされる銅フィル
１１は、ガラス反応装置を包囲している６（７）のＲＦ
コイルの範囲内のものであった（誘心エネルギ・カップ
リング）。
ガラス反応装置の直経は、約４０ｎｍであった。ガラス
反応装置中の圧力は、０．０４ミリバールであった。Ｒ
Ｆ強度を、０．８Ｗ／ｄに設定した。
反応装置中の圧力は、０．０４ミリバールであった。Ｒ
Ｆ強度を、０．８Ｗ／ｄに設定した。
基板の温度を測定したところ、約５０°Ｃであった。
銅を、約０．６ｎｍ／ｓｅｅの速度でエッチした。銅の
再沈積はなく、また合成基板を使用した場合に、重合体
の沈積はなかった。
再沈積はなく、また合成基板を使用した場合に、重合体
の沈積はなかった。
亥（−影
例２の条件で、例１の条件と異なっているのは、エッチ
されるサンプルがエツチング中、コイルの範囲から若干
外へ出ていることだけである。これらの条件で、銅を完
全に除去したが、銅の再沈積はなく、また合成基板を使
用したことに関連した重合体の再沈積もなかった。サン
プルがコイルの範囲外にあり、コイルの電界で加速され
た粒子の衝撃を受けることができない範囲にあったので
あるから、本例における銅の除去は、銅との化学反応に
よってのみ行なわれ、揮発性の銅化合物が形成されたこ
とは明らかであった。（付加的な銅の物理的除去は、標
準的な条件において排除されるものではない。銅層の選
択的エツチングにおいて、残っている銅の垂直縁部にエ
ツチングを行なう場合には、物理的な除去だけてはなく
、化学的な除去も行なう必要がある。）例２の結果はさ
らに、物理的な除去が不可能なのであるから、材料の再
沈積が見つからないのは、再沈積した物質が直ちに物理
的に再度除去されるからではなく、かかる再沈積が実際
に存在していないからである、ということを示している
。
されるサンプルがエツチング中、コイルの範囲から若干
外へ出ていることだけである。これらの条件で、銅を完
全に除去したが、銅の再沈積はなく、また合成基板を使
用したことに関連した重合体の再沈積もなかった。サン
プルがコイルの範囲外にあり、コイルの電界で加速され
た粒子の衝撃を受けることができない範囲にあったので
あるから、本例における銅の除去は、銅との化学反応に
よってのみ行なわれ、揮発性の銅化合物が形成されたこ
とは明らかであった。（付加的な銅の物理的除去は、標
準的な条件において排除されるものではない。銅層の選
択的エツチングにおいて、残っている銅の垂直縁部にエ
ツチングを行なう場合には、物理的な除去だけてはなく
、化学的な除去も行なう必要がある。）例２の結果はさ
らに、物理的な除去が不可能なのであるから、材料の再
沈積が見つからないのは、再沈積した物質が直ちに物理
的に再度除去されるからではなく、かかる再沈積が実際
に存在していないからである、ということを示している
。
［発明の効果コ
本発明によれば、低い温度で、低い電力で、しかも高い
エッチ速度で銅をエツチングすることができる。
エッチ速度で銅をエツチングすることができる。
第１頁の続き
＠発明者 ウルリツヒ・ケンクル
０発 明 者 ヴオルフ・ディーチ
ル・ルつ
■発明者 ロルフ・シエーファー
ドイツ連邦共和国７４０８クステルデインゲン、アウグ
スト・ラーメルシュトラーセ８番地 ドイツ連邦共和国７０３２ジンデルフインゲン、ゾンメ
ルホフエンシュトラーセ１５２／１番地 ドイツ連邦共和国７０３１ゲールトリンゲン、ロウラウ
、リツテルシュトラーセ２嗜地 手続有■正普＝ （′ｊ５式） 昭和５９年１０月１？日 特許庁長官 志 賀 学 殿 １、事件の表示 昭和５９年 特許願 第１．２２１５８号２、発明の名
称 銅のドライ・エツチング′法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 ４、代理人 （１） 明細書の発明の詳細な説明の欄７、補正の内容 （１）明細書第２頁第１０行〜第１６行［５ｕｒｆａｃ
ｅ−ｐｐ、１３２０〜Ｊの記載を［ジャーナル・オブ・
バキューム・サイエンス・テクノロジー（Ｊｏｕｒｎａ
ｌ ｏｆ Ｖａｃｕｕｍ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ） 、第１７巻、第６号、１９８
０年１１月７１２月号、第１３２０頁〜のピー−エム・
カーミ （Ｐ、Ｍ、Ｃｕ ｒｍｉ）およびジー・エル・
バーティング（Ｇ、Ｌ。
スト・ラーメルシュトラーセ８番地 ドイツ連邦共和国７０３２ジンデルフインゲン、ゾンメ
ルホフエンシュトラーセ１５２／１番地 ドイツ連邦共和国７０３１ゲールトリンゲン、ロウラウ
、リツテルシュトラーセ２嗜地 手続有■正普＝ （′ｊ５式） 昭和５９年１０月１？日 特許庁長官 志 賀 学 殿 １、事件の表示 昭和５９年 特許願 第１．２２１５８号２、発明の名
称 銅のドライ・エツチング′法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 ４、代理人 （１） 明細書の発明の詳細な説明の欄７、補正の内容 （１）明細書第２頁第１０行〜第１６行［５ｕｒｆａｃ
ｅ−ｐｐ、１３２０〜Ｊの記載を［ジャーナル・オブ・
バキューム・サイエンス・テクノロジー（Ｊｏｕｒｎａ
ｌ ｏｆ Ｖａｃｕｕｍ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ） 、第１７巻、第６号、１９８
０年１１月７１２月号、第１３２０頁〜のピー−エム・
カーミ （Ｐ、Ｍ、Ｃｕ ｒｍｉ）およびジー・エル・
バーティング（Ｇ、Ｌ。
１１ａｒｔｉｎｇ）による「太陽光線選択吸収表面に応
用する、スパッタ・エツチングによる銅表面テキスチャ
リング（Ｓｕｒｆａｃｅｔｅｘｔｕｒｉｎｇ ｏｆ ｃ
ｏｐｐｅｒ ｂｙｓｐｕｔｔｅｒ ｅｔｃｈｉｎｇ ｗ
ｉｔｈａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ５ｏｌａｒ
ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ａｂｓｏｒｂｉｎｇｓｕｒｆａｃ
ｅｓ）Ｊ と題する論文」と補正する。
用する、スパッタ・エツチングによる銅表面テキスチャ
リング（Ｓｕｒｆａｃｅｔｅｘｔｕｒｉｎｇ ｏｆ ｃ
ｏｐｐｅｒ ｂｙｓｐｕｔｔｅｒ ｅｔｃｈｉｎｇ ｗ
ｉｔｈａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ５ｏｌａｒ
ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ａｂｓｏｒｂｉｎｇｓｕｒｆａｃ
ｅｓ）Ｊ と題する論文」と補正する。
（２）明細書第４頁第１８行〜第２０行「Ｔｈｅ・・な
る文献」の記載を「イー・ジー・ローショウ（Ｅ、Ｇ、
Ｒｏ ｓ ｈ ｏｗ）他による［有機金属化合物の化学
（Ｔｂｅ、） Ｃｈｅｍｊ ５ｔｒｙ ｏｆ Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｊ、ｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）Ｊ、と題する本の第２５３頁」と補
正する。
る文献」の記載を「イー・ジー・ローショウ（Ｅ、Ｇ、
Ｒｏ ｓ ｈ ｏｗ）他による［有機金属化合物の化学
（Ｔｂｅ、） Ｃｈｅｍｊ ５ｔｒｙ ｏｆ Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｊ、ｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）Ｊ、と題する本の第２５３頁」と補
正する。
Claims (1)
- 少なくとも１つのメチル基またはメチレン基を有する有
機化合物を含むグロー放電中で銅をエツチングすること
を特徴とする。銅のドライエツチング法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP83107604A EP0133621B1 (de) | 1983-08-02 | 1983-08-02 | Verfahren zum Trockenätzen von Kupfer und seine Verwendung |
| EP83107604.7 | 1983-08-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6086285A true JPS6086285A (ja) | 1985-05-15 |
| JPS6140757B2 JPS6140757B2 (ja) | 1986-09-10 |
Family
ID=8190613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59122158A Granted JPS6086285A (ja) | 1983-08-02 | 1984-06-15 | 銅のドライ・エツチング法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4557796A (ja) |
| EP (1) | EP0133621B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6086285A (ja) |
| DE (1) | DE3376186D1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01308028A (ja) * | 1988-06-07 | 1989-12-12 | Fujitsu Ltd | 銅もしくは銅合金電極配線の形成方法 |
| JPH04329640A (ja) * | 1991-05-01 | 1992-11-18 | Mitsubishi Electric Corp | 配線層のドライエッチング方法 |
| JPH05171471A (ja) * | 1991-12-17 | 1993-07-09 | Nec Corp | ３ｄ遷移金属を含む物質のエッチング方法 |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5354416A (en) * | 1986-09-05 | 1994-10-11 | Sadayuki Okudaira | Dry etching method |
| DE3752140T2 (de) * | 1986-09-05 | 1998-03-05 | Hitachi Ltd | Trockenes Ätzverfahren |
| US4689111A (en) * | 1986-10-28 | 1987-08-25 | International Business Machines Corp. | Process for promoting the interlaminate adhesion of polymeric materials to metal surfaces |
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| DE69012084T2 (de) * | 1989-12-20 | 1995-01-19 | Texas Instruments Inc | Verfahren zum Ätzen von Kupfer und dadurch hergestelltes gedrucktes Schaltbild. |
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| JPH06326059A (ja) * | 1993-05-17 | 1994-11-25 | Fujitsu Ltd | 銅薄膜のエッチング方法 |
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| US6197267B1 (en) | 1997-07-25 | 2001-03-06 | International Business Machines Corporation | Catalytic reactor |
| US6193832B1 (en) | 1997-07-25 | 2001-02-27 | International Business Machines Corporation | Method of making dielectric catalyst structures |
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Citations (2)
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| US4468284A (en) * | 1983-07-06 | 1984-08-28 | Psi Star, Inc. | Process for etching an aluminum-copper alloy |
-
1983
- 1983-08-02 EP EP83107604A patent/EP0133621B1/de not_active Expired
- 1983-08-02 DE DE8383107604T patent/DE3376186D1/de not_active Expired
-
1984
- 1984-06-15 JP JP59122158A patent/JPS6086285A/ja active Granted
- 1984-08-01 US US06/636,660 patent/US4557796A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6140757B2 (ja) | 1986-09-10 |
| EP0133621A1 (de) | 1985-03-06 |
| DE3376186D1 (en) | 1988-05-05 |
| US4557796A (en) | 1985-12-10 |
| EP0133621B1 (de) | 1988-03-30 |
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