(57)【要約】【課題】ＮｄＦｅＢを迅速且つ容易に所望する形状を形成することが可能なＮｄＦｅＢのエッチング方法を得る。【解決手段】基板２上のＮｄＦｅＢ層１上にフォトレジスト３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅを形成し、物理エッチング用のガスとハロゲンガスとの混合ガスを用いてプラズマエッチングを行って、露呈しているＮｄＦｅＢ層１をパターニングし、パターン１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅを形成する。なお、上記混合ガスにおけるハロゲンガス含有率は４％〜１０％のいずれかの値とするとよい。また、物理エッチング用のガスには、Ａｒガス、Ｎ２ガス、及びＣＯガスからなる群の中から選択されるいずれか１つのガス又は２以上のガスを含む混合ガスなどを用いることができる。また、プラズマエッチングを行う場合のＲＦバイアス値は、１．２Ｗ／ｃｍ２以上とするとよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にＮｄＦｅＢ層を形成する工程と、
前記ＮｄＦｅＢ層上に所定パターンのフォトレジスト層を形成する工程と、
物理エッチング用のガスとハロゲンガスとを含む混合ガスを用いて、前記ＮｄＦｅＢ層を前記フォトレジスト側からエッチングする工程と、を有していることを特徴とするＮｄＦｅＢのエッチング方法。
【請求項２】
前記ハロゲンガスがＣｌ２ガスであって、前記混合ガスにおけるＣｌ２ガス含有率が４．０％〜１４．３％であることを特徴とする請求項１に記載のＮｄＦｅＢのエッチング方法。
【請求項３】
前記ハロゲンガスが、Ｆ２ガス、又は、Ｆ２ガスとＣｌ２ガスとの混合ガスであることを特徴とする請求項１に記載のＮｄＦｅＢのエッチング方法。
【請求項４】
前記物理エッチング用のガスが、Ａｒガス、Ｎ２ガス、及びＣＯガスからなる群の中から選択されるいずれか１つのガス又は２以上のガスを含む混合ガスであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のＮｄＦｅＢのエッチング方法。
【請求項５】
前記エッチングがプラズマを用いたプラズマエッチングであり、前記プラズマエッチングにおけるＲＦバイアス値が１．２Ｗ／ｃｍ２以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のＮｄＦｅＢのエッチング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＮｄＦｅＢをエッチングする方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、下記特許文献１に開示されているように、ＮｄＦｅＢを含む磁石の表面を研磨又はエッチングなどで加工する技術が公知となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１９０４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、表面を研磨してＮｄＦｅＢを所望する形状に加工するには、エッチングよりも手間がかかることが多いだけでなく、形状の均一性を得ることが困難な場合がある。また、ＮｄＦｅＢを単にエッチングするだけでは、所望する形状に形成することが困難な場合がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、ＮｄＦｅＢを迅速且つ容易に所望する形状を形成することが可能なＮｄＦｅＢのエッチング方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）  本発明のＮｄＦｅＢのエッチング方法は、基板上にＮｄＦｅＢ層を形成する工程と、前記ＮｄＦｅＢ層上に所定パターンのフォトレジスト層を形成する工程と、物理エッチング用のガスとハロゲンガスとを含む混合ガスを用いて、前記ＮｄＦｅＢ層を前記フォトレジスト側からエッチングする工程と、を有しているものである。ここで、前記ハロゲンガスがＣｌ２ガスである場合、前記混合ガスにおけるＣｌ２ガス含有率は４．０％〜１４．３％（好ましくは４％〜８％程度）が望ましい。なお、前記混合ガスにおけるＣｌ２ガス含有率が４％未満である場合、フォトレジストのパターンが破壊され、所望する形状のＮｄＦｅＢ層などを得ることができない。また、前記混合ガスにおけるＣｌ２ガス含有率が１５％を超える場合、フォトレジストとの選択性が低いエッチングとなるので、十分な選択性効果が得られず好ましくない。ここで、Ｃｌ２ガスの代わりに、Ｆ２ガスを用いると、混合ガスにおけるＦ２ガスの最適な含有率が変わるが、同じエッチング効果を得られる。また、物理エッチング用のガスに、Ｃｌ２ガス、Ｆ２ガス両方のガスを混合した混合ガスを用いてもよい。
【０００７】
上記（１）の構成によれば、十分な選択性効果が得られるので、ＮｄＦｅＢを迅速且つ容易に所望する形状にすることができる。特に、ＮｄＦｅＢの微細パターンを形成するのに適している。また、研磨工程を必要とすることなく、且つ、研磨工程を行う場合に比べてより均一な形状を得ることができる。
【０００８】
（２）  上記（１）のＮｄＦｅＢのエッチング方法においては、前記物理エッチング用のガスが、Ａｒガス、Ｎ２ガス、及びＣＯガスからなる群の中から選択されるいずれか１つのガス又は２以上のガスを含む混合ガスであることが好ましい。
【０００９】
上記（２）の構成によれば、ＮｄＦｅＢを容易に物理エッチングすることができる。
【００１０】
（３）  上記（１）又は（２）のＮｄＦｅＢのエッチング方法においては、前記エッチングがプラズマを用いたプラズマエッチングであり、前記プラズマエッチングにおけるＲＦバイアス値が１．２Ｗ／ｃｍ２以上であることが好ましい。なお、上述した選択性が向上することから、前記プラズマエッチングにおけるＲＦバイアス値は、２．５Ｗ／ｃｍ２以上であることがより好ましい。
【００１１】
上記（３）の構成によれば、さらに選択性効果を向上することができるとともに、さらに迅速にＮｄＦｅＢをエッチングすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係るＮｄＦｅＢのエッチング方法を説明するための工程図であって、（ａ）がエッチングされるＮｄＦｅＢを表面に有したＳｉ基板の図、（ｂ）がエッチングのためのフォトレジストを形成した図、（ｃ）がエッチング後、（ｄ）がフォトレジストを除去した後を示した図である。
【図２】本発明の実施例１に係る結果を示すグラフである。
【図３】本発明の実施例２に係る結果を示すグラフである。
【図４】比較例１に係る結果を示す写真である。
【図５】本発明の実施例３に係る結果を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るＮｄＦｅＢのエッチング方法について説明する。
【００１４】
まず、図１（ａ）に示したように、ＮｄＦｅＢ層１を表面に有している基板２を準備する。なお、ＮｄＦｅＢ層１は基板２表面にスパッタリングなどによって形成できる。なお、基板の材料には、Ｓｉ、酸化膜付Ｓｉ、ガラスなどを用いることができる。
【００１５】
次に、図１（ｂ）に示したように、エッチングを行う前の準備として、フォトリソグラフィーによって、フォトレジスト３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅをＮｄＦｅＢ層１上にパターン形成する。
【００１６】
続いて、図１（ｃ）に示したように、物理エッチング用のガスと、ハロゲンガス（Ｃｌ２ガス及びＦ２ガスのうちいずれか１つのガス又は２つのガスが好ましい。）との混合ガスを用いてプラズマエッチングを行って、露呈しているＮｄＦｅＢ層１をパターニングし、パターン１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅを形成する。なお、上記混合ガスにおけるＣｌ２ガス含有率は４．０％〜１４．３％（好ましくは、４％〜８％程度）のいずれかの値とするとよい。また、物理エッチング用のガスには、Ａｒガス、Ｎ２ガス、ＣＯガスからなる群の中から選択されるいずれか１つのガス又は２以上のガスを含む混合ガスなどを用いることができる。また、プラズマエッチングを行う場合のＲＦバイアス値は、１．２Ｗ／ｃｍ２程度（直径４インチ（約１００ｍｍ）のウエハに１００Ｗ）以上とするとよい。好ましくは、２．５Ｗ／ｃｍ２程度（直径４インチ（約１００ｍｍ）のウエハに２００Ｗ）以上のＲＦバイアス値とするとよい。また、プラズマエッチングは、０℃〜１００℃の範囲の温度環境において、０．１３Ｐａ〜１３．３Ｐａ（１ｍＴｏｒｒ〜１００ｍＴｏｒｒ）の範囲の圧力下で行うことができる。また、プラズマエッチングには、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）エッチング、マイクロ波を用いたプラズマ（ＥＣＲ）エッチングなどの種類があり、本実施形態においてもいずれかのエッチング方法を用いることができる。
【００１７】
最後に、図１（ｄ）に示したように、フォトレジスト３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅを除去することで、目的のパターン１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅのＮｄＦｅＢを基板２上に形成することができる。
【００１８】
本実施形態のＮｄＦｅＢのエッチング方法によれば、十分な選択性効果が得られるので、ＮｄＦｅＢを迅速且つ容易に所望する形状にすることができる。特に、ＮｄＦｅＢの微細パターン（例えば、先が尖った凸形状、水玉のような凸形状など）を形成するのに適している。また、研磨工程を必要とすることなく、且つ、研磨工程を行う場合に比べてより均一な形状を得ることができる。
【００１９】
また、物理エッチング用のガスに、Ａｒガス、Ｎ２ガス、Ｈｅガス、Ｏ２ガス、ＣＯガス、Ｘｅガス、及びＫｒガスからなる群の中から選択されるいずれか１つのガス又は２以上のガスを含む混合ガスなどを用いるので、ＮｄＦｅＢを容易に物理エッチングすることができる。
【００２０】
また、プラズマエッチングにおけるＲＦバイアス値を１．２Ｗ／ｃｍ２以上とするので、従来よりもさらに選択性効果を向上することができるとともに、従来よりもさらに迅速にＮｄＦｅＢをエッチングすることが可能である。
【実施例】
【００２１】
次に、実施例を用いて、本発明について説明する。
【００２２】
（実施例１）
上記実施形態に示したエッチング方法を用いて、ＮｄＦｅＢ表面をエッチングし、プラズマエッチングのＲＦバイアス値の変化によって、エッチング結果がどのように変化するか調査した。具体的には、図１（ｂ）に示した構成と同様の素子（基板２としてはＳｉ基板、フォトレジスト３ａ〜３ｅとしてはＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製のフォトレジストＡＺＰ４９０３を用いた。）を３つ形成した後、上記素子それぞれのＮｄＦｅＢ層を下記表１に示したエッチング条件Ａ、Ｂ、Ｃの各条件下で、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）を用いてエッチングし、（１）誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）におけるＲＦバイアス値と、ＮｄＦｅＢのエッチング速度との関係性、（２）誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）におけるＲＦバイアス値と、フォトレジストとＮｄＦｅＢとの間の選択性との関係性、を調査した。調査結果を図２のグラフに示す。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
図２のグラフから、ＲＦバイアス値が増加するに従って、ＮｄＦｅＢのエッチング速度が増加していることがわかる。また、ＲＦバイアス値が増加するに従って、フォトレジストとＮｄＦｅＢとの間の選択性が増加していることもわかる。すなわち、ＲＦバイアス値を増加させると、徐々に、フォトレジストとＮｄＦｅＢとの間の選択性効果を向上することができるとともに、さらに迅速にＮｄＦｅＢをエッチングすることが可能となることがわかる。
【００２５】
（実施例２）
上記実施形態に示したエッチング方法を用いて、ＮｄＦｅＢ表面をエッチングし、混合ガスに対するＣｌ２ガスの割合の変化によって、エッチング結果がどのように変化するか調査した。具体的には、図１（ｂ）に示した構成と同様の素子（基板２としてはＳｉ基板、フォトレジスト３ａ〜３ｅとしてはＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製のフォトレジストＡＺＰ４９０３を用いた。）を６つ形成した後、上記素子それぞれのＮｄＦｅＢ層を下記表１に示したエッチング条件Ａ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの各条件下で、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）を用いてエッチングし、（１）混合ガスに対するＣｌ２ガスの割合と、ＮｄＦｅＢのエッチング速度との関係性、（２）混合ガスに対するＣｌ２ガスの割合と、フォトレジストとＮｄＦｅＢとの間の選択性との関係性、を調査した。調査結果を図３のグラフに示す。
【００２６】
図３のグラフから、以下のことがわかる。すなわち、混合ガスに対するＣｌ２ガスの割合を変化させると、ＮｄＦｅＢのエッチング速度が４０〜６０（ｎｍ／ｍｉｎ）の間で変化することがわかる。しかし、フォトレジストとＮｄＦｅＢとの間の選択性は、混合ガスに対するＣｌ２ガスの割合が減少するに従って、増加していることがわかる。特に、混合ガスに対するＣｌ２ガスの割合が１４．３％程度（表１の条件Ｅから、Ｃｌ２／（Ａｒ＋Ｃｌ２）＝７／（４２＋７）≒１４．３％と算出。）以下になると、フォトレジストとＮｄＦｅＢとの間の選択性が急激に増加していることがわかる。また、図３のグラフから、混合ガスに対するＣｌ２ガスの割合を１４．３％程度以上の条件に変更してエッチングすると、フォトレジストとＮｄＦｅＢとの間の選択性がなくなってしまうことがわかる。
【００２７】
（比較例１）
混合ガスに対するＣｌ２ガスの割合を２．３％（表１の条件Ｈから、Ｃｌ２／（Ａｒ＋Ｃｌ２）＝２／（８４＋２）≒２．３％と算出。）に変更した以外は、実施例２と同様のエッチング方法でＮｄＦｅＢ表面をエッチングし、混合ガスに対するＣｌ２ガスの割合の変化によって、エッチング結果がどのようになるか調査した。調査結果の写真を図４に示す。
【００２８】
図４の写真から、混合ガスに対するＣｌ２ガスの割合が２．３％となると、フォトレジストが崩壊してしまっていることがわかる。
【００２９】
実施例２及び比較例１から、フォトレジストとＮｄＦｅＢとの間の選択性を考えると、混合ガスに対するＣｌ２ガスの割合を４．０％〜１４．３％（好ましくは、４％〜８％程度）とすることが望ましいということがわかった。
【００３０】
（実施例３）
実施例２の条件のうち条件Ｆで、２種類の素子のＮｄＦｅＢ表面を２時間エッチングし、エッチング結果がどのようになるか調査した。具体的には、略正方形のフォトレジストを規則的にＮｄＦｅＢ表面に設けた素子と、長尺状のフォトレジストを規則的にＮｄＦｅＢ表面に設けた素子とについて、上記エッチングを行った。略正方形のフォトレジストを規則的にＮｄＦｅＢ表面に設けた素子のエッチング結果の光学顕微鏡写真を図５左側に、尺状のフォトレジストを規則的にＮｄＦｅＢ表面に設けた素子のエッチング結果の光学顕微鏡写真を図５右側に示す。なお、図５に示した両方のＮｄＦｅＢは、表面にあったフォトレジストもエッチングによって除去されている。
【００３１】
図５からわかるように、所望する形状にＮｄＦｅＢを加工できていることがわかる。
【００３２】
なお、本発明は上記実施形態及び実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。例えば、また、本発明においては、物理的なエッチング方法として、プラズマエッチングを用いたが、従来からある他の物理的なエッチング方法を用いてもよい。
【００３３】
また、本発明においては、混合ガスにＣｌ２ガスを含むものであるが、Ｃｌ２ガスの代わりにＦ２ガスを含むものであってもよいし、Ｃｌ２ガス、Ｆ２ガス両方を含むものであってもよい。
【００３４】
上記実施形態においては、基板２上にＮｄＦｅＢ層１を形成した素子をエッチングしたが、ＮｄＦｅＢ層１の代わりに、Ａｕ／ＮｄＦｅＢ／Ｔａ層を形成してエッチングすることとしてもよい。本構成によれば、Ａｕ層をＮｄＦｅＢ層表面の酸化層とすることができるともに、Ｔａ層をＮｄＦｅＢ層と基板との接着層とすることができる。
【００３５】
また、上記実施例においては、フォトレジストとしてＡＺＰ４９０３を用いたが、日本化薬（株）製のＳＵ−８又はＫＭＰＲ、若しくは東京応化工業（株）製のＰＭＥＲ−９００ｃｐなどの厚レジストを用いてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１  ＮｄＦｅＢ層
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ  パターン
２  基板
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ  フォトレジスト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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