JP2903607B2 - 窒化物を除去する方法 - Google Patents
窒化物を除去する方法Info
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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
-
- 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
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G5/00—Cleaning or de-greasing metallic material by other methods; Apparatus for cleaning or de-greasing metallic material with organic solvents
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、一般的に金属の表面から窒化物コーティン
グ（Nitride coating）を除去する方法に関し、より詳
細には、反応性フッ素系物質を含むガス状プラズマを用
いて、金属の表面から窒化物コーティングを除去する方
法に関するものである。
グ（Nitride coating）を除去する方法に関し、より詳
細には、反応性フッ素系物質を含むガス状プラズマを用
いて、金属の表面から窒化物コーティングを除去する方
法に関するものである。
（従来の技術および発明が解決しようとする課題） 金属製工具および金型の表面には、その保護、耐摩耗
性改善およびその金属面と接触する材料との相互影響の
度合いを良くするため、普通、コーティングが施され
る。これらの理由から、金属製工具および金型の表面に
は一般的にクロムコーティングが使用される。
性改善およびその金属面と接触する材料との相互影響の
度合いを良くするため、普通、コーティングが施され
る。これらの理由から、金属製工具および金型の表面に
は一般的にクロムコーティングが使用される。
ところが、一度そのクロムコーティングがすり減り始
めると、それを除去することが極めて困難であるため、
金属製工具および金型の表面に再度コーティングを施す
ことが妥当である。クロムコーティングを除去する１つ
の方法は逆めっきを施すことである。ところが、この方
法では、下層の金属母材を損傷することがあり、特にそ
の下層の金属母材がクロムそのものを含有する場合、問
題となる。クロムコーティング除去のため使用される他
の方法は、湿式の化学的食刻法（wet chemical etch）
である。この湿式化学的食刻法では、食刻が均一に進ま
ないことが多く、従って、食刻により下層の金属母材が
損傷することがある。下層の金属母材が損傷すると、金
属製工具または金型にしばしば再加工が必要となり、あ
るいは、廃棄される。
めると、それを除去することが極めて困難であるため、
金属製工具および金型の表面に再度コーティングを施す
ことが妥当である。クロムコーティングを除去する１つ
の方法は逆めっきを施すことである。ところが、この方
法では、下層の金属母材を損傷することがあり、特にそ
の下層の金属母材がクロムそのものを含有する場合、問
題となる。クロムコーティング除去のため使用される他
の方法は、湿式の化学的食刻法（wet chemical etch）
である。この湿式化学的食刻法では、食刻が均一に進ま
ないことが多く、従って、食刻により下層の金属母材が
損傷することがある。下層の金属母材が損傷すると、金
属製工具または金型にしばしば再加工が必要となり、あ
るいは、廃棄される。
金属製工具および金型に広く使用される他のコーティ
ング材は、窒化チタン（Titanium Nitride）である。耐
耗特性の改善と金属製工具または金型の耐用年数の延長
に加え、窒化チタンには優れた平滑性があり、かつプラ
スチックとの組み合せが非常に良い。ところが、窒化チ
タンもまた、その下層の金属母材を損傷しないようにし
て、金属製工具および金型の表面から除去することが困
難である。各種の除去方法には、湿式の化学的食刻法が
含まれるが、上述のクロムコーティングにつき検討した
ように、窒化チタンでも同様な問題に直面する。
ング材は、窒化チタン（Titanium Nitride）である。耐
耗特性の改善と金属製工具または金型の耐用年数の延長
に加え、窒化チタンには優れた平滑性があり、かつプラ
スチックとの組み合せが非常に良い。ところが、窒化チ
タンもまた、その下層の金属母材を損傷しないようにし
て、金属製工具および金型の表面から除去することが困
難である。各種の除去方法には、湿式の化学的食刻法が
含まれるが、上述のクロムコーティングにつき検討した
ように、窒化チタンでも同様な問題に直面する。
また、媒体材噴射除去法（media blast removal）も
使用されている。しかし、結果として、窒化チタンが不
均一に除去され、またその下層の金属母材に損傷が生ず
る可能性がある。
使用されている。しかし、結果として、窒化チタンが不
均一に除去され、またその下層の金属母材に損傷が生ず
る可能性がある。
従って、下層の金属母材を損傷しないで、金属製工具
および金型の表面からコーティング材を除法する方法の
具体化が待望されている。
および金型の表面からコーティング材を除法する方法の
具体化が待望されている。
本発明の目的は、金属製工具および金型の表面から窒
化物コーティングを除去する方法を提供することにあ
る。
化物コーティングを除去する方法を提供することにあ
る。
本発明の他の目的は、下層の金属母材を損傷すること
なしに、金属製工具および金型の表面から窒化物コーテ
ィングを除去する方法を提供することにある。
なしに、金属製工具および金型の表面から窒化物コーテ
ィングを除去する方法を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、乾式食刻技術（dry etchin
g technique）を用いて、金属製工具および金型の表面
から窒化物コーティングを除去する方法を提供すること
にある。
g technique）を用いて、金属製工具および金型の表面
から窒化物コーティングを除去する方法を提供すること
にある。
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明にかかる１つの方
法は表面に窒化物コーティングを施した金属製工具およ
び金型を用意する工程と、この窒化物コーティングを施
した金型の表面をプラズマ反応装置に据え置く工程と、
この窒化物コーティングを施した金属母材の表面を反応
性フッ素系物質を含むガス状プラズマに暴露する工程と
を具備することを特徴とするものである。
法は表面に窒化物コーティングを施した金属製工具およ
び金型を用意する工程と、この窒化物コーティングを施
した金型の表面をプラズマ反応装置に据え置く工程と、
この窒化物コーティングを施した金属母材の表面を反応
性フッ素系物質を含むガス状プラズマに暴露する工程と
を具備することを特徴とするものである。
（作用） 一般的に、金属製工具および金型については、金属母
材の保護、耐摩耗特性の向上および平滑性の増大を目的
として、窒化チタンのような窒化物でその表面をコーテ
ィングすることが望ましい。窒化物コーティングは、他
の形式の工具および金型に対すると同様に、半導体装置
をパッケージングする際に使用する金型プレートに関
し、非常に良い結果をもたらす。ところが、ひとたび窒
化物の表面が摩耗し始めると、窒化物コーティングをそ
の金属母材の表面から除去することが極めて困難で、そ
れを除去する際、その下層の金属母材に損傷を与えてし
まう。下層の金属母材を損傷することなる金属製工具お
よび金型の表面から窒化物コーティングを除去するに
は、窒化物コーティングを洗浄することが望ましい。そ
の具体的な方法の１例として、まず窒化物コーティング
をアセトン（Acetone）で洗浄し次にイソプロピル・ア
ルコール（Isopropyl Alcohol）で洗浄する方法があ
る。窒化物コーティングは更にメタノール（Methanol）
で洗浄し、窒化物コーティング状に残留物がいっさい残
らないようにする。最後に、窒化物コーティングの表面
をプラズマ反応装置に据え置き、純酸素から成るガス状
プラズマに曝す。ここで注意を要することは、窒化物コ
ーティング上の不純物が、窒化物コーティングそのもの
を除去するに際し、それを妨害してしまうことである。
材の保護、耐摩耗特性の向上および平滑性の増大を目的
として、窒化チタンのような窒化物でその表面をコーテ
ィングすることが望ましい。窒化物コーティングは、他
の形式の工具および金型に対すると同様に、半導体装置
をパッケージングする際に使用する金型プレートに関
し、非常に良い結果をもたらす。ところが、ひとたび窒
化物の表面が摩耗し始めると、窒化物コーティングをそ
の金属母材の表面から除去することが極めて困難で、そ
れを除去する際、その下層の金属母材に損傷を与えてし
まう。下層の金属母材を損傷することなる金属製工具お
よび金型の表面から窒化物コーティングを除去するに
は、窒化物コーティングを洗浄することが望ましい。そ
の具体的な方法の１例として、まず窒化物コーティング
をアセトン（Acetone）で洗浄し次にイソプロピル・ア
ルコール（Isopropyl Alcohol）で洗浄する方法があ
る。窒化物コーティングは更にメタノール（Methanol）
で洗浄し、窒化物コーティング状に残留物がいっさい残
らないようにする。最後に、窒化物コーティングの表面
をプラズマ反応装置に据え置き、純酸素から成るガス状
プラズマに曝す。ここで注意を要することは、窒化物コ
ーティング上の不純物が、窒化物コーティングそのもの
を除去するに際し、それを妨害してしまうことである。
そこで、窒化物コーティングを洗浄してから、それを
反応性フッ素系物質を含むガス状プラズマに曝す。その
反応性フッ素系物質は、CF4・CHF3，C2F6，SF6およびそ
の他のフッ素系ガスを含む複数のガス成分のうちの１ま
たはそれ以上の種類のガスから誘導され得る。ガス状プ
ラズマは、単独のフッ素系ガス、複数のフッ素系ガスの
混合物または複数のフッ素系ガスと非フッ素系ガスとの
混合物から誘導され得る。金属製工具および金型の表面
から窒化物コーティングを除去する方法として、樽状の
反応室をもつプラズマ反応装置を用い、反応室の圧力範
囲が0.5から5.0トル（Torr）、反応室の温度範囲が摂氏
40度から100度で、かつそのプラズマ反応装置に加える
電力範囲が100から1000ワットの場合に最適の結果が得
られた。
反応性フッ素系物質を含むガス状プラズマに曝す。その
反応性フッ素系物質は、CF4・CHF3，C2F6，SF6およびそ
の他のフッ素系ガスを含む複数のガス成分のうちの１ま
たはそれ以上の種類のガスから誘導され得る。ガス状プ
ラズマは、単独のフッ素系ガス、複数のフッ素系ガスの
混合物または複数のフッ素系ガスと非フッ素系ガスとの
混合物から誘導され得る。金属製工具および金型の表面
から窒化物コーティングを除去する方法として、樽状の
反応室をもつプラズマ反応装置を用い、反応室の圧力範
囲が0.5から5.0トル（Torr）、反応室の温度範囲が摂氏
40度から100度で、かつそのプラズマ反応装置に加える
電力範囲が100から1000ワットの場合に最適の結果が得
られた。
（実施例） 以下に、窒化チタンのコーティングを金属製工具およ
び金型の表面から除去する場合につき、本発明の実施例
を具体的に説明する。
び金型の表面から除去する場合につき、本発明の実施例
を具体的に説明する。
まず最初に、上述のように窒化チタンのコーティング
を洗浄する。窒化チタンのコーティングの洗浄完了後、
窒化チタンのコーティングを施した金属製工具または金
型の表面をテガール社製モデル965型プラズマ食刻装置
（Tegal 965 Plasma Etcher）（供給電力：周波数13.56
MHzで最大500ワット）のような樽型反応室をもつプラズ
マ反応装置に据え置く。この場合、反応室の圧力をおよ
そ1.0トルとし、反応室の温度はおよそ摂氏80度で、か
つプラズマ食刻装置に加える電力は約400ワットとす
る。プラズマを生ずる混合ガスの成分比は、CF4が91.5
％で酸素（O2）が8.5％である。なお、所要反応時間
は、金属製工具または金型の表面に形成された窒化チタ
ンのコーティングの総量に依存することを理解する必要
がある。なお、反応性フッ素系物質を含むプラズマは、
窒化チタンのコーティングが完全に除去されてから、そ
れを妥当な時間内に取り除くことにより、その下層にあ
る金属製工具または金型の表面に損傷を与えない。
を洗浄する。窒化チタンのコーティングの洗浄完了後、
窒化チタンのコーティングを施した金属製工具または金
型の表面をテガール社製モデル965型プラズマ食刻装置
（Tegal 965 Plasma Etcher）（供給電力：周波数13.56
MHzで最大500ワット）のような樽型反応室をもつプラズ
マ反応装置に据え置く。この場合、反応室の圧力をおよ
そ1.0トルとし、反応室の温度はおよそ摂氏80度で、か
つプラズマ食刻装置に加える電力は約400ワットとす
る。プラズマを生ずる混合ガスの成分比は、CF4が91.5
％で酸素（O2）が8.5％である。なお、所要反応時間
は、金属製工具または金型の表面に形成された窒化チタ
ンのコーティングの総量に依存することを理解する必要
がある。なお、反応性フッ素系物質を含むプラズマは、
窒化チタンのコーティングが完全に除去されてから、そ
れを妥当な時間内に取り除くことにより、その下層にあ
る金属製工具または金型の表面に損傷を与えない。
（発明の効果） 以上のように本発明によれば、窒化物コーティングを
容易に除去することができ、しかもそれが施されている
金属母材の表面を損傷するおそれがない。
容易に除去することができ、しかもそれが施されている
金属母材の表面を損傷するおそれがない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−53561（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−205085（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−41479（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23F 4/00
Claims (6)
- 【請求項１】金属製工具および金型表面から窒化物コー
ティングを除去する方法であって： 窒化物コーティングが施された金属製工具および金型表
面を準備する工程； 窒化物コーティングをアセトンで洗浄する工程； 該窒化物コーティングをイソプロピル・アルコールで洗
浄する工程； 該窒化物コーティングをメタノールで洗浄する工程；お
よび 該窒化物コーティングを酸素からなるガス状プラズマに
曝露する工程； 窒化物コーティングが施されている該金属製工具および
金型表面の表面をプラズマ反応装置に据え置く工程；お
よび 窒化物コーティングが施されている該金属製工具および
金型表面の表面を反応性フッ素系物質を含むガス状プラ
ズマに曝露する工程； を具備することを特徴とする方法。 - 【請求項２】前記据え置き工程は、窒化物コーティング
が施された金属部材の表面を、反応室の温度範囲が摂氏
40度から100度でかつ供給電力範囲が100から1000ワット
である樽型の反応室を備えたプラズマ反応装置に据え置
くことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】前記据え置き工程は、窒化物コーティング
が施された金属部材の表面を、反応室の温度が摂氏80度
かつ供給電力が400ワットである樽型の反応室を備えた
プラズマ反応装置に据え置くことを特徴とする請求項２
記載の方法。 - 【請求項４】表面に窒化物コーティングが施された金属
製工具または金型を準備する工程； 窒化チタンのコーティングをアセトンで洗浄する工程； 該窒化チタンのコーティングをイソプロビル・アルコー
ルで洗浄する工程； 該窒化チタンのコーティングをメタノールで洗浄する工
程； 該窒化チタンのコーティングを酸素からなるガス状プラ
ズマに曝露する工程； 窒化物コーティングが施された該金属製工具または金型
の表面をプラズマ反応装置に据え置く工程；および 窒化物コーティングが施された該金属製工具または金型
の表面を、CF4,CF3,C2F6およびSF6からなる物質群の中
の１またはそれ以上の種類のガスから誘導される反応性
フッ素系物質を含むガス状プラズマに曝露する工程； を具備することを特徴とする方法。 - 【請求項５】前記据え置き工程は、窒化チタンのコーテ
ィングが施された金属製工具または金型の表面を、反応
室の圧力範囲が0.5から5.0トル、反応室の温度範囲が摂
氏40度から100度でかつ供給電力範囲が100から1000ワッ
トである樽型の反応室を備えたプラズマ反応装置に据え
置くことを特徴とする請求項４記載の方法。 - 【請求項６】前記据え置き工程は、窒化チタンのコーテ
ィングが施された金属製工具または金型の表面を、反応
室の圧力が1.0トル、反応室の温度が摂氏80度でかつ供
給電力が400ワットである樽型の反応室を備えたプラズ
マ反応装置に据え置くことを特徴とする請求項５記載の
方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/327,630 US4877482A (en) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | Nitride removal method |
| US327,630 | 1989-03-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02305977A JPH02305977A (ja) | 1990-12-19 |
| JP2903607B2 true JP2903607B2 (ja) | 1999-06-07 |
Family
ID=23277347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2069922A Expired - Lifetime JP2903607B2 (ja) | 1989-03-23 | 1990-03-22 | 窒化物を除去する方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4877482A (ja) |
| EP (1) | EP0388749B1 (ja) |
| JP (1) | JP2903607B2 (ja) |
| KR (1) | KR100204199B1 (ja) |
| CA (1) | CA2002861C (ja) |
| DE (1) | DE69020200T2 (ja) |
| MY (1) | MY105247A (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01252581A (ja) * | 1988-03-31 | 1989-10-09 | Taiyo Yuden Co Ltd | 窒化物セラミツクスの製造方法 |
| US4975146A (en) * | 1989-09-08 | 1990-12-04 | Motorola Inc. | Plasma removal of unwanted material |
| JPH06285868A (ja) * | 1993-03-30 | 1994-10-11 | Bridgestone Corp | 加硫金型の清浄方法 |
| US5486267A (en) * | 1994-02-28 | 1996-01-23 | International Business Machines Corporation | Method for applying photoresist |
| US6060397A (en) * | 1995-07-14 | 2000-05-09 | Applied Materials, Inc. | Gas chemistry for improved in-situ cleaning of residue for a CVD apparatus |
| US5872062A (en) * | 1996-05-20 | 1999-02-16 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method for etching titanium nitride layers |
| US5948702A (en) * | 1996-12-19 | 1999-09-07 | Texas Instruments Incorporated | Selective removal of TixNy |
| US6261934B1 (en) | 1998-03-31 | 2001-07-17 | Texas Instruments Incorporated | Dry etch process for small-geometry metal gates over thin gate dielectric |
| US6841008B1 (en) * | 2000-07-17 | 2005-01-11 | Cypress Semiconductor Corporation | Method for cleaning plasma etch chamber structures |
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