JPS6234835B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6234835B2 JPS6234835B2 JP5919982A JP5919982A JPS6234835B2 JP S6234835 B2 JPS6234835 B2 JP S6234835B2 JP 5919982 A JP5919982 A JP 5919982A JP 5919982 A JP5919982 A JP 5919982A JP S6234835 B2 JPS6234835 B2 JP S6234835B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- chromium
- gas
- film
- dry etching
- Prior art date
- 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
Landscapes
- 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】
本発明はマスクの新規なドライエツチング法に
関する。
関する。
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つて構
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スとの接着性にすぐれて
いること、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。
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つて構
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スとの接着性にすぐれて
いること、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ツチングに
は硝酸第２セリウムアンモニウム〔Ce（NH4）3
（NO3）6〕と過塩素酸〔HClO4〕との混合溶液など
の薬品によるウエツトケミカルエツチングが適用
されている。
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ツチングに
は硝酸第２セリウムアンモニウム〔Ce（NH4）3
（NO3）6〕と過塩素酸〔HClO4〕との混合溶液など
の薬品によるウエツトケミカルエツチングが適用
されている。
しかしウエツトケミカルエツチングでは微細パ
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
エツチングまたは反応性イオンエツチングなどの
ドライエツチング技術が開発され実用に供されて
いる。反応性イオンエツチングはガスプラズマを
平行平板電極間で生ぜしめ、その場でエツチング
を行なう方法である。
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
エツチングまたは反応性イオンエツチングなどの
ドライエツチング技術が開発され実用に供されて
いる。反応性イオンエツチングはガスプラズマを
平行平板電極間で生ぜしめ、その場でエツチング
を行なう方法である。
これらのドライエツチング法では、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＋20＋
2Cl→CrO2Cl2↑ と考えられる反応によつてクロム薄膜をエツチン
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ツチングを行なうた
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ツチ
ングでは、酸素ガスプラズマがクロム系膜の耐エ
ツチングマスク材である感光性樹脂膜を分解す
る。したがつ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ツチレイトを大きくできる
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ツチレイトを実用
化できる程度に増加させるべく酸素分圧を大きく
するとレジストの分解も促進され、結果的にマス
ク面内の寸法バラツキが大きくなつたりして、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。
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＋20＋
2Cl→CrO2Cl2↑ と考えられる反応によつてクロム薄膜をエツチン
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ツチングを行なうた
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ツチ
ングでは、酸素ガスプラズマがクロム系膜の耐エ
ツチングマスク材である感光性樹脂膜を分解す
る。したがつ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ツチレイトを大きくできる
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ツチレイトを実用
化できる程度に増加させるべく酸素分圧を大きく
するとレジストの分解も促進され、結果的にマス
ク面内の寸法バラツキが大きくなつたりして、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ツチング耐性は光感
応性レジストに比べさらに劣つている。したがつ
て電子線露光用レジストをエツチングのマスク材
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ばあいにはレジストの膜減
りが大きいために基本的にドライエツチングがで
きないという問題がある。
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ツチング耐性は光感
応性レジストに比べさらに劣つている。したがつ
て電子線露光用レジストをエツチングのマスク材
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ばあいにはレジストの膜減
りが大きいために基本的にドライエツチングがで
きないという問題がある。
その一例を第１図に示す。第１図はエツチヤン
トガスとして四塩化炭素を含む混合ガス（CCl4
＋O2＋He）を用いてプラズマエツチングしたば
あいのクロム系膜のエツチレイトおよび感光性樹
脂膜のエツチレイトをキヤリアガスの組成割合
（Ｏ２／Ｏ２＋Ｈｅ×100）をパラメータとしてあらわ
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(株)製）である。
トガスとして四塩化炭素を含む混合ガス（CCl4
＋O2＋He）を用いてプラズマエツチングしたば
あいのクロム系膜のエツチレイトおよび感光性樹
脂膜のエツチレイトをキヤリアガスの組成割合
（Ｏ２／Ｏ２＋Ｈｅ×100）をパラメータとしてあらわ
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(株)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
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一酸化窒素あるい
は二酸化窒素のような酸化窒素ガスとを含む混合
ガスプラズマを用いてドライエツチングするとき
には、エツ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ツ
チレイトがえられ、したがつ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ことを見出
し、本発明を完成するにいたつた。
究を重ねた結果、クロム系膜上に所定のパターン
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一酸化窒素あるい
は二酸化窒素のような酸化窒素ガスとを含む混合
ガスプラズマを用いてドライエツチングするとき
には、エツ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ツ
チレイトがえられ、したがつ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、ジクロロメチレンなどの塩素系ガスが好適な
ものとしてあげられる。
は、ジクロロメチレン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ツチン
グ法を説明する。
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OEBR―100によつて所望のパターンが形
成された試料に、エツチヤントガスとしてジクロ
ロメチレンと、一酸化窒素およびヘリウムとから
なる混合ガスプラズマを用いてプラズマエツチン
グを行なつた。
ジストOEBR―100によつて所望のパターンが形
成された試料に、エツチヤントガスとしてジクロ
ロメチレンと、一酸化窒素およびヘリウムとから
なる混合ガスプラズマを用いてプラズマエツチン
グを行なつた。
エツチング装置は円筒形電極を有するプラズマ
エツチング装置を用いた。またエツチング条件は
13.56MHz、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
キヤリアガス（CO＋He）でバブリングすること
によつてえた。
エツチング装置を用いた。またエツチング条件は
13.56MHz、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
キヤリアガス（CO＋He）でバブリングすること
によつてえた。
ここでキヤリアガスの組成割合、すなわち一酸
化窒素とヘリウムの組成割合をパラメータとし
て、クロム膜のエツチレイトおよび耐マスク材で
あるOEBR―100エツチレイトを示したグラフが
第２図である。
化窒素とヘリウムの組成割合をパラメータとし
て、クロム膜のエツチレイトおよび耐マスク材で
あるOEBR―100エツ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図においてキヤリアガ
スの組成割合とは、第１図においては、 Ｏ２／Ｏ２＋Ｈｅ×100（％） で示される値であり、第２図においては、 ＮＯ／ＮＯ＋Ｈｅ×100（％） で示される値である。
スの組成割合とは、第１図においては、 Ｏ２／Ｏ２＋Ｈｅ×100（％） で示される値であり、第２図においては、 ＮＯ／ＮＯ＋Ｈｅ×100（％） で示される値である。
第２図から明らかなように、キヤリアガス中の
一酸化窒素量を増加させるにしたがつてクロム膜
のエツチレイトは急激に上昇する。一方OEBR―
100のエツチレイ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。
一酸化窒素量を増加させるにしたがつてクロム膜
のエツチレイトは急激に上昇する。一方OEBR―
100のエツチレイ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、キヤリアガスと
して酸素ガスとヘリウムの混合ガスを用いたばあ
いのクロム膜のエツチレイトはキヤリアガスの組
成割合が50％すなわちO2：He＝１：１のところ
で75Å／分であり、OEBR―100のエツチレイト
は160Å／分である。
して酸素ガスとヘリウムの混合ガスを用いたばあ
いのクロム膜のエツチレイトはキヤリアガスの組
成割合が50％すなわちO2：He＝１：１のところ
で75Å／分であり、OEBR―100のエツチレイト
は160Å／分である。
一方、第２図に示すようにキヤリアガスとして
一酸化窒素とヘリウムの混合ガスを用いたばあ
い、キヤリアガスの組成割合が50％、すなわち
NO：He＝１：１のとき同程度のクロム膜のエツ
チレイトがえられ、このときのOEBR―100のエ
ツチレイトは50Å／分で酸素ガスとヘリウムを用
いたばあいの約1/3である。このように一酸化窒
素を加えることによつてクロム膜の大きなエツチ
レイトがえられるが、感光性樹脂膜の分解は抑え
られている。
一酸化窒素とヘリウムの混合ガスを用いたばあ
い、キヤリアガスの組成割合が50％、すなわち
NO：He＝１：１のとき同程度のクロム膜のエツ
チレイトがえられ、このときのOEBR―100のエ
ツチレイトは50Å／分で酸素ガスとヘリウムを用
いたばあいの約1/3である。このように一酸化窒
素を加えることによつてクロム膜の大きなエツチ
レイトがえられるが、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ツ
チング技術ではまつたく起らない現象である。し
たがつてハロゲン系ガス、とくに塩素系ガスに一
酸化窒素を添加した混合ガスプラズマを用いたド
ライエツチング技術によつ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
ドライエツチングが可能となつた。
チング技術ではまつたく起らない現象である。し
たがつてハロゲン系ガス、とくに塩素系ガスに一
酸化窒素を添加した混合ガスプラズマを用いたド
ライエツチング技術によつ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
ドライエツチングが可能となつた。
また、前記実施例においてはドライエツチング
装置として、円筒形電極を有するガスプラズマエ
ツ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ツチングすなわちリア
クテイブイオンエツチング（Ｒ・Ｉ・Ｅ・）装置
にも応用できる。なお、キヤリアガスとして一酸
化窒素にヘリウムを混合したが、ヘリウムに代え
てアルゴン窒素などの他の不活性ガスでも有効で
あり、もちろん一酸化窒素だけでも同様な効果が
えられる。
装置として、円筒形電極を有するガスプラズマエ
ツ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ツチングすなわちリア
クテイブイオンエツチング（Ｒ・Ｉ・Ｅ・）装置
にも応用できる。なお、キヤリアガスとして一酸
化窒素にヘリウムを混合したが、ヘリウムに代え
てアルゴン窒素などの他の不活性ガスでも有効で
あり、もちろん一酸化窒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、エツチング試料
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
を用いてもまつたく同様な効果があることが確認
された。
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
を用いてもまつたく同様な効果があることが確認
された。
以上のようにこの発明に係るマスクのドライエ
ツチング法によれば、クロム又はクロム酸化物か
らなるマスクプレート上に所定のパターンを有す
る感光性樹脂膜を設けた被エツチング材を、ジク
ロロメチレン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ツチングするようにしたの
で、寸法精度を向上でき高精度のマスクを得るこ
とができる効果がある。
ツチング法によれば、クロム又はクロム酸化物か
らなるマスクプレート上に所定のパターンを有す
る感光性樹脂膜を設けた被エツチング材を、ジク
ロロメチレン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ツチングするようにしたの
で、寸法精度を向上でき高精度のマスクを得るこ
とができる効果がある。
第１図は従来によるクロム系膜と感光性樹脂膜
のエツチレイトを示すグラフ、第２図は本明の一
実施例におけるクロム膜と感光性樹脂膜のエツチ
レイトを示すグラフである。
のエツチレイトを示すグラフ、第２図は本明の一
実施例におけるクロム膜と感光性樹脂膜のエツチ
レイトを示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ クロム又はクロム酸化物からなるマスクプレ
ート上に所定のパターンを有する感光性樹脂膜を
設けた被エツチング材を、ジクロロメチレンと一
酸化窒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、上記所定のパターンのマスクを
形成することを特徴とするマスクのドライエツチ
ング法。 ２ 上記ドライエツチングはガスプラズマエツチ
ング又は反応イオンエツチングであることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のマスクのドラ
イエツチング法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5919982A JPS58174581A (ja) | 1982-04-07 | 1982-04-07 | マスクのドライエッチング法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5919982A JPS58174581A (ja) | 1982-04-07 | 1982-04-07 | マスクのドライエッチング法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58174581A JPS58174581A (ja) | 1983-10-13 |
| JPS6234835B2 true JPS6234835B2 (ja) | 1987-07-29 |
Family
ID=13106511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5919982A Granted JPS58174581A (ja) | 1982-04-07 | 1982-04-07 | マスクのドライエッチング法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58174581A (ja) |
-
1982
- 1982-04-07 JP JP5919982A patent/JPS58174581A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58174581A (ja) | 1983-10-13 |
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