CN1570221A - 电解式掩膜铬膜的蚀刻制程方法 - Google Patents

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唐光亚
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Abstract

本发明提供一种电解式掩膜铬膜的蚀刻制程方法，包含以下步骤：在基底上形成一铬膜材质的薄膜；在薄膜上形成图样光阻掩膜而构成一待蚀刻装置；将该待蚀刻装置沉置于一电解溶液；将该薄膜与一电源的正极电接触；将该电解溶液与该电源的负极电接触；实施电解反应；以及将该待蚀刻装置自该电解溶液中取出。

Description

电解式掩膜铬膜的蚀刻制程方法
技术领域
本发明涉及一种蚀刻制程方法，特别涉及一种以电解的方式，实施掩膜铬膜的蚀刻制程方法。
背景技术
经由微影术(lithography)形成掩膜(mask)之后，需藉由蚀刻而对光阻底下的薄膜或是基底，进行选择性的蚀刻或是离子植入。
当今广泛应用于半导体制程的蚀刻技术，主要有两种：一是湿式蚀刻(wetetching)；另一是干式蚀刻(dry etching)。前一种主要是利用化学反应来进行薄膜的蚀刻；而后者则利用接近物理的作用而进行蚀刻。
所谓“湿式蚀刻”，是利用扩散效应(diffusion)，而将蚀刻溶液中的反应物，通过一层极薄的边界层(boundary layer)，以到达被蚀刻薄膜的表面。经该反应物与薄膜表面的分子产生化学反应，而生成各种化合物，该些生成物之后经由扩散效应通过边界层到溶液里，而后随溶液被排出。此种藉由液态或是气态的生成物而执行薄膜分子的移除，因此没有固定方向性，即所谓“等向性蚀刻”(isotrophic)。该湿式蚀刻的选择性较佳。所谓“选择性(selectivity)”是指蚀刻制程中对于被蚀刻薄膜以及其他材质(例如光阻与基底)的蚀刻率比值。选择性高，代表蚀刻大都在被蚀刻材质上进行。由于湿式蚀刻是以化学方式进行蚀刻，可藉由对于溶液特性的判断，而采用大都只对蚀刻薄膜蚀刻的溶液，因此，其选择性较高。但是，溶液蚀刻浓度过高时，也会发生“底切(undercut)现象”，所谓“底切现象”，如图1所示，是在等向性蚀刻下，造成光阻底下部份的薄膜被侵蚀。同时，由于等向性蚀刻，而减低次微米图样(pattern)设置上的不确定性。
所谓“干式蚀刻”，是以电浆(plasma)进行薄膜蚀刻的技术。对于低压状态的容器内气体施以电压，使原本中性气体分子被激发或解离成各种不同的带电荷离子(charged ion)、原子团(radicals)、分子以及电子。此些例子的组成便称为电浆。电浆是气体分子的崩溃状态，本身为一导体，可传送电流。将待蚀刻体，设置于连接阴极，而使电浆与电极板间的电位差，加速带正电荷离子，而轰击电极板的表面，以形成溅击(sputtering)现象。此干蚀刻方式对于纵向蚀刻能力远大于横向蚀刻能力，因此其具有极佳的非等向性(anisotrophic)(接近90度)，如图2所示。且，对于次微米图样的设置，由于有较佳的“非等向性”，因此有较高的可靠性。但是，由于藉由电荷离子“同时”轰击电极板的表面，因此，被蚀刻薄膜以及其他材质(例如光阻与基底)同时被轰即，而使得选择性较差。且，在瑕疵的控制较差。
发明内容
本发明的目的，在解决上述已知湿蚀刻以及干蚀刻的缺点，藉由采用电解的技术，而对于以铬材质所制的掩膜予以蚀刻的制程方法。
本发明采用技术成熟的电解技术，藉由将分子溶解技术应用于掩膜蚀刻制程，而得到与干蚀刻同样功效的“次微米图样的实施、较佳的图样可靠度以及较佳的重要大小(Critical dimension)”等功效，此外，并可具有较佳之的疵控制。
附图说明
图1是已知湿蚀刻所发生的底切现象的横切面图；
图2是已知干蚀刻的非等向性蚀刻的横切面图；
图3是本发明的电解式掩膜铬膜的蚀刻制程方法的第一步骤；
图4是本发明的电解式掩膜铬膜的蚀刻制程方法的第二步骤；以及
图5是本发明的电解式掩膜铬膜的蚀刻制程方法的第三步骤。
具体实施方式
本发明提供的电解式掩膜铬膜的蚀刻制程方法，包含以下步骤：
在基底上形成一铬膜材质的薄膜；
在薄膜上形成图样光阻掩膜而构成一待蚀刻装置；
将该待蚀刻装置沉置于一电解溶液；
将该薄膜与一电源的正极电接触；
将该电解溶液与该电源的负极电接触；
实施电解反应；以及
将该待蚀刻装置自该电解溶液中取出。
在上述蚀刻制程方法中，该薄膜与电源正极电接触的部分，为在该待蚀刻装置的端缘部份。
在上述蚀刻制程方法中，该与电解溶液电接触的电源负极，不与待蚀刻装置直接电接触。
以下，参考图3至图5而描述本发明的实施方式。
如图3所示，是待蚀刻装置1的构成；首先在基底2之上，藉由物理气相沉积(physical vapor deposition；PVD)或是化学蒸气沉积(Chemical VaporDeposition；CVD)，而形成一铬膜3；之后，藉由微影术的适当的图样转移(patterntransfer)，而形成光阻掩膜4。
在图4中，将待蚀刻装置1置于容器7中，而将该待蚀刻装置1置入填满电解溶液6之中，将铬膜2的边缘接触点接上电源5的正极8，而电源5的负极则与电解溶液接触，但不与待蚀刻装置1直接接触。
在图5中，经由电解反应，而将待蚀刻装置1的光阻掩膜以及未覆盖光阻掩膜的薄膜部份予以移除，仅留下原有光阻掩膜覆盖的薄膜部份。

Claims (3)

1、一种电解式掩膜铬膜的蚀刻制程方法，包含以下步骤：
在基底上形成一铬膜材质的薄膜；
在薄膜上形成图样光阻掩膜而构成一待蚀刻装置；
将该待蚀刻装置沉置于一电解溶液；
将该薄膜与一电源的正极电接触；
将该电解溶液与该电源的负极电接触；
实施电解反应；以及
将该待蚀刻装置自该电解溶液中取出。
2、如权利要求1所述的蚀刻制程方法，其特征在于，该薄膜与电源正极电接触的部分，为在该待蚀刻装置的端缘部份。
3、如权利要求1所述的蚀刻制程方法，其特征在于，该与电解溶液电接触的电源负极，不与待蚀刻装置直接电接触。
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