JP2000277494A - Etching method of organic anti-reflection film and manufacture of semiconductor device - Google Patents

Etching method of organic anti-reflection film and manufacture of semiconductor device

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JP2000277494A
JP2000277494A JP8492299A JP8492299A JP2000277494A JP 2000277494 A JP2000277494 A JP 2000277494A JP 8492299 A JP8492299 A JP 8492299A JP 8492299 A JP8492299 A JP 8492299A JP 2000277494 A JP2000277494 A JP 2000277494A
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JP
Japan
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etching
gas
film
organic
addition ratio
Prior art date
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JP8492299A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuji Nagayama
哲治 長山
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable a base layer to be hardly etched even if a large level difference is present and to lessen a dimensional conversion difference. SOLUTION: When an organic anti-reflection film 106 is subjected to dry etching, it is etched through a resist pattern 107 as a mask using a mixed etching gas of oxygen gas and halogen gas. The mixing ratio of halogen gas to mixed etching gas is lessened before or at a point of time when a WSix film 105 as a base layer of the anti-reflection film 106 is exposed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、有機系反射防止
膜のエッチング方法および半導体装置の製造方法に関
し、特に、ドライエッチングによる有機系反射防止膜の
加工工程を有する半導体装置の製造に適用して好適なも
のである。
The present invention relates to a method for etching an organic anti-reflection film and a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for manufacturing a semiconductor device having a process for processing an organic anti-reflection film by dry etching. It is suitable.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年のVLSI等に見られるように、半
導体装置の高集積化および高性能化が進展するに伴い素
子の微細化が進み、その最小線幅を決定するリソグラフ
ィ用の露光光波長がますます短波長化している。現在、
半導体集積回路の開発においては、サブハーフミクロン
領域のデザインルールの素子がターゲットになってお
り、その際使用される縮小投影露光装置(いわゆるステ
ッパー)はKrFエキシマーレーザ光(波長248n
m)を光源に用い、0.37〜0.50程度のNA(開
口数)のレンズを搭載している。
2. Description of the Related Art As is seen in recent VLSIs and the like, as semiconductor devices become more highly integrated and higher in performance, the elements become finer, and the wavelength of exposure light for lithography that determines the minimum line width is determined. However, the wavelength is becoming shorter and shorter. Current,
In the development of a semiconductor integrated circuit, an element having a design rule in the sub-half micron region is targeted. In this case, a reduction projection exposure apparatus (so-called stepper) used is a KrF excimer laser beam (wavelength: 248 nm).
m) is used as a light source, and a lens having an NA (numerical aperture) of about 0.37 to 0.50 is mounted.

【0003】この場合の露光光源には単一の波長の光が
用いられている。このように単一波長光で露光を行う場
合には、定在波効果と呼ばれる現象が発生することが広
く知られている。定在波が発生する原因は、レジスト膜
内で露光光の多重干渉が起こることによる。すなわち、
入射光とレジスト/基板界面からの反射光とがレジスト
膜内で干渉を起こすことによるものである。
In this case, light of a single wavelength is used as an exposure light source. It is widely known that when exposure is performed using light of a single wavelength, a phenomenon called a standing wave effect occurs. The reason why the standing wave is generated is that multiple interference of exposure light occurs in the resist film. That is,
This is because the incident light and the reflected light from the resist / substrate interface cause interference in the resist film.

【0004】この定在波効果の結果として、レジストを
光反応させるエネルギーとなる吸収光量が、レジスト膜
厚に依存して変化する。ここで、吸収光量とは、レジス
ト表面の反射や、基板での吸収、レジストから射出した
光等を除いたレジスト自体に吸収される光の量を示す。
As a result of this standing wave effect, the amount of absorbed light, which is the energy for photoreacting the resist, changes depending on the resist film thickness. Here, the amount of absorbed light indicates the amount of light absorbed by the resist itself excluding reflection on the resist surface, absorption by the substrate, light emitted from the resist, and the like.

【0005】この吸収光量の変化の度合いは、下地基板
の種類や基板上の段差により微妙に変わってくるため、
露光・現像後に得られるレジストパターンの寸法の制御
が困難になってしまう。こういった傾向は、どのレジス
ト種でも共通のもので、パターンが細かくなればなる程
顕在化する問題点である。
Since the degree of the change in the amount of absorbed light varies slightly depending on the type of the underlying substrate and the level difference on the substrate,
It becomes difficult to control the dimensions of the resist pattern obtained after exposure and development. Such a tendency is common to all resist types, and is a problem that becomes more apparent as the pattern becomes finer.

【0006】そこで、このような定在波効果を抑制する
有効な方法として、反射防止膜の採用が不可欠となって
いる。
Therefore, it is indispensable to employ an antireflection film as an effective method for suppressing such a standing wave effect.

【0007】ところで、ゲート電極をはじめとする微細
パターンのパターニングでは、表面反射と段差の問題
(例えば、Wポリサイドからなるゲート電極では上層の
WSix 膜の表面反射と素子分離絶縁膜による段差)を
避けて通れないことから、上記のような定在波効果も考
慮するとパターニングは非常に困難と言え、このため反
射防止膜をパターニング前に形成する技術が主流となっ
ている。この反射防止膜の材料としては、無機系の材料
と有機系の材料とが知られている。無機系の材料として
はTiNやSiOx y :Hが知られており、これらの
うちでもCVDガス条件の制御により所望の光学定数
(n、k)が得られるSiOx y :Hが有望視されて
いる。一方、有機系の材料は、露光波長に対して吸収を
持つ色素を含有したもので、下地からの反射を完全にカ
ットすることが可能である。
[0007] In the patterning of a fine pattern including a gate electrode, the surface reflection and the step in question (e.g., step due to surface reflection and the element isolation insulating film of the upper layer of WSi x film in a gate electrode made of W polycide) Since it is inevitable, patterning can be said to be extremely difficult in consideration of the standing wave effect as described above. For this reason, a technique of forming an antireflection film before patterning is mainly used. As the material of the antireflection film, an inorganic material and an organic material are known. As inorganic materials, TiN and SiO x N y : H are known, and among them, SiO x N y : H which can obtain a desired optical constant (n, k) by controlling CVD gas conditions is promising. Have been watched. On the other hand, an organic material contains a dye that absorbs at the exposure wavelength, and can completely eliminate reflection from the base.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、反射防
止膜を有する場合には、そのドライエッチング工程にい
くつかの課題がある。
However, when an antireflection film is provided, there are some problems in the dry etching step.

【0009】まず、反射防止膜の材料として無機系のS
iOx y :Hを用いた場合には、SiOx y :Hの
組成がSiやSiO2 、Si3 4 の中間に位置するた
め、反射防止膜のエッチングをSiのエッチング条件で
行うと、O等の放出による形状異常・選択比低下が起こ
りやすく、SiO2 のエッチングの場合はテーパ形状に
なりやすく寸法変換差が増大する。
First, inorganic S is used as a material for the antireflection film.
When iO x N y : H is used, since the composition of SiO x N y : H is located in the middle of Si, SiO 2 , and Si 3 N 4 , the antireflection film is etched under the Si etching conditions. when release abnormal shape-selectivity of reduction due to the O or the like likely to occur, pattern shift tends to taper in the case of etching of SiO 2 is increased.

【0010】これに対して、有機系反射防止膜を用いた
場合は、反射防止膜の組成がレジストの組成に近いた
め、O2 を主体としたガス系を用いると反射防止膜のエ
ッチング時のレジスト減りやパターン細り(等方性エッ
チング)が激しいという問題が生じる。このため、多層
レジストエッチング技術で用いられたハロゲン添加によ
る側壁保護プロセス(例えば、特願平2−108752
号、特願平4−76598号)が現在主流になってい
る。
[0010] In contrast, in the case of using an organic antireflection film, the composition of the antireflective film is close to the composition of the resist, the etching of the antireflection film using a gas system consisting mainly of O 2 There is a problem in that the amount of resist reduction and pattern thinning (isotropic etching) are severe. Therefore, a sidewall protection process by adding halogen used in the multilayer resist etching technique (for example, Japanese Patent Application No. 2-1088752).
Japanese Patent Application No. 4-76598) is currently mainstream.

【0011】しかしながら、このハロゲンを添加したエ
ッチングガスを用いた従来のドライエッチング技術で
は、次のような問題がある。すなわち、例えば、図17
に示すように、Si基板201にフィールド絶縁膜20
2およびゲート絶縁膜203を形成し、全面にゲート電
極形成用の多結晶Si膜204およびWSix 膜205
を形成した後、WSix 膜205上に有機系反射防止膜
206を塗布した場合には、フィールド絶縁膜202に
よる段差により、有機系反射防止膜206に場所により
膜厚差が生じ、フィールド絶縁膜202上では薄く、活
性領域上では厚くなる。このため、有機系反射防止膜2
06上にレジストパターン207を形成し、このレジス
トパターン207をマスクとして有機系反射防止膜20
6をドライエッチングによりエッチングすると、エッチ
ングが終了した時点で、下地層であるWSix 膜205
がエッチングガス中のハロゲンと反応してエッチングが
進行してしまい、最終的にWSix 膜205のエッチン
グが生じてアンダーカット部208が形成されてしま
う。これは、限られた面積の被エッチング材料(下地
層)にエッチャント(ハロゲン)が集中する、いわゆる
ローディング効果によるもので、段差上部の下地層が露
出した直後に最も顕著に発生する。
However, the conventional dry etching technique using the halogen-added etching gas has the following problems. That is, for example, FIG.
As shown in FIG.
Forming a 2 and the gate insulating film 203, a polycrystalline Si film for forming the gate electrode on the entire surface 204 and WSi x film 205
After forming the, when applied an organic antireflection film 206 on the WSi x film 205, the step due to the field insulating film 202, a film thickness difference occurs depending on the location in the organic antireflection film 206, the field insulating film It is thin on 202 and thick on the active region. Therefore, the organic antireflection film 2
A resist pattern 207 is formed on the organic antireflection film 20 using the resist pattern 207 as a mask.
6 is etched by dry etching, when the etching is completed, WSi x film 205 serving as an underlying layer
There will then etching progresses reacts with the halogen in the etching gas, the undercut portion 208 finally occurs etching of the WSi x film 205 is formed. This is due to the so-called loading effect in which the etchant (halogen) concentrates on the material to be etched (underlying layer) having a limited area, and occurs most immediately after the underlying layer above the step is exposed.

【0012】同様な問題は、図18に示すように、DR
AMキャパシタ209を形成したSi基板201の全面
に層間絶縁膜210を形成し、その上にTi系膜21
1、Al合金膜212およびTi系膜213を形成した
後、Ti系膜213上に有機系反射防止膜206を塗布
し、この有機系反射防止膜206をレジストパターン2
07をマスクとしてエッチングする場合にも生じる。す
なわち、DRAMキャパシタ209による段差により、
有機系反射防止膜206に場所により膜厚差が生じ、D
RAMキャパシタ209上では薄く、周辺回路上では厚
くなる。このため、有機系反射防止膜206上にレジス
トパターン207を形成し、このレジストパターン20
7をマスクとして有機系反射防止膜206をドライエッ
チングによりエッチングすると、エッチングが終了した
時点で、下地層であるTi系膜213がエッチングガス
中のハロゲンと反応してエッチングが進行してしまい、
最終的にTi系膜213のエッチングが生じてアンダー
カット部208が形成されてしまう。
[0012] A similar problem occurs as shown in FIG.
An interlayer insulating film 210 is formed on the entire surface of the Si substrate 201 on which the AM capacitor 209 is formed, and a Ti-based film 21 is formed thereon.
1. After forming the Al alloy film 212 and the Ti-based film 213, an organic anti-reflective film 206 is applied on the Ti-based film 213, and the organic anti-reflective film 206 is
It also occurs when etching is performed using 07 as a mask. That is, due to the step caused by the DRAM capacitor 209,
The thickness of the organic antireflection film 206 varies depending on the location, and D
It is thin on the RAM capacitor 209 and thick on the peripheral circuit. Therefore, a resist pattern 207 is formed on the organic anti-reflection film 206, and the resist pattern 20 is formed.
When the organic antireflection film 206 is etched by dry etching using the mask 7 as a mask, when the etching is completed, the Ti-based film 213 as a base layer reacts with halogen in an etching gas to progress the etching,
Eventually, the Ti-based film 213 is etched, and the undercut portion 208 is formed.

【0013】以上のような理由により、高段差を有する
場合でも下地層のエッチングが生じることなく、なおか
つ寸法変換差を低減するような有機系反射防止膜のエッ
チング方法が切望されている。
For the reasons described above, there is a strong demand for an organic antireflection film etching method that does not cause the etching of the underlayer and reduces the dimensional conversion difference even when there is a high step.

【0014】したがって、この発明の目的は、高段差を
有する場合でも下地層のエッチングが生じることなく、
しかも寸法変換差を低減することができる有機系反射防
止膜のエッチング方法およびそのようなエッチング方法
を用いた半導体装置の製造方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a semiconductor device having an underlayer that is not etched even when a high step is formed.
Furthermore, it is an object of the present invention to provide an organic antireflection film etching method capable of reducing a dimensional conversion difference and a method of manufacturing a semiconductor device using such an etching method.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明者は、従来技術が
有する上述の課題を解決すべく鋭意検討を行った。その
結果、高段差を有する場合でも下地層のエッチングが生
じることがなく、しかも寸法変換差を低減するような有
機系反射防止膜のエッチングを行うためには、段差上部
における薄膜部の有機系反射防止膜のエッチングが終了
する直前またはエッチングの終了と同時にエッチングガ
スにおけるハロゲンの添加比率を下げるのが有効である
ことを見い出し、さらに、エッチングガスにおけるハロ
ゲンの添加比率について定量的な考察を行い、この発明
を案出するに至った。
Means for Solving the Problems The present inventor has made intensive studies to solve the above-mentioned problems of the prior art. As a result, even when there is a high step, the underlayer is not etched, and in order to etch the organic antireflection film so as to reduce the dimensional conversion difference, the organic reflection of the thin film portion above the step is required. It was found that it is effective to reduce the halogen addition ratio in the etching gas immediately before the end of the etching of the prevention film or simultaneously with the end of the etching. I came up with the invention.

【0016】すなわち、上記課題を解決するために、こ
の発明の第1の発明は、有機系反射防止膜をドライエッ
チングによりエッチングするようにした有機系反射防止
膜のエッチング方法において、少なくとも酸素ガスおよ
びハロゲンガスを含むエッチングガスを用いて有機系反
射防止膜をドライエッチングによりエッチングし、有機
系反射防止膜の下地層が露出する前または露出した時点
でエッチングガスにおけるハロゲンガスの添加比率を下
げるようにしたことを特徴とするものである。
That is, in order to solve the above-mentioned problems, a first invention of the present invention relates to a method for etching an organic anti-reflection film in which an organic anti-reflection film is etched by dry etching. The organic anti-reflection film is etched by dry etching using an etching gas containing a halogen gas so that the addition ratio of the halogen gas in the etching gas is reduced before or at the time when the base layer of the organic anti-reflection film is exposed. It is characterized by having done.

【0017】この発明の第2の発明は、有機系反射防止
膜をドライエッチングによりエッチングする工程を有す
る半導体装置の製造方法において、少なくとも酸素ガス
およびハロゲンガスを含むエッチングガスを用いて有機
系反射防止膜をドライエッチングによりエッチングし、
有機系反射防止膜の下地層が露出する前または露出した
時点でエッチングガスにおけるハロゲンガスの添加比率
を下げるようにしたことを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device having a step of etching an organic antireflection film by dry etching, wherein the organic antireflection film is formed by using an etching gas containing at least an oxygen gas and a halogen gas. Etch the film by dry etching,
Before or at the time when the base layer of the organic antireflection film is exposed, the addition ratio of the halogen gas in the etching gas is reduced.

【0018】この発明において、有機系反射防止膜の下
地層が露出する前または露出した時点でエッチングガス
におけるハロゲンガスの添加比率を下げるためには、最
も典型的には、ハロゲンガス以外のガスの流量に対する
ハロゲンガスの流量の比を下げる。あるいは、有機系反
射防止膜の下地層が露出する前または露出した時点でエ
ッチングガスに炭素を構成原子として含む化合物、特に
有機化合物のガス(例えば、CH4 などの炭化水素)を
添加したり、窒素ガスまたは不活性ガス(例えば、Ar
ガス)を添加する。前者のように炭素を構成原子として
含む化合物を添加した場合は、その化合物とハロゲンと
の反応による堆積物が生成されることにより、下地層と
ハロゲンとの反応が抑制され、エッチングが抑制され
る。また、後者のように窒素ガスまたは不活性ガスを添
加した場合は、この添加による希釈化の効果でハロゲン
濃度が低減することにより、下地層とハロゲンとの反応
が抑制され、エッチングが抑制される。
In the present invention, in order to reduce the addition ratio of the halogen gas in the etching gas before or at the time when the base layer of the organic antireflection film is exposed, most typically, a gas other than the halogen gas is used. Reduce the ratio of the flow rate of the halogen gas to the flow rate. Alternatively, a compound containing carbon as a constituent atom, particularly a gas of an organic compound (for example, a hydrocarbon such as CH 4 ) is added to the etching gas before or at the time when the base layer of the organic antireflection film is exposed, Nitrogen gas or inert gas (for example, Ar
Gas). When a compound containing carbon as a constituent atom is added as in the former case, the reaction between the underlayer and the halogen is suppressed by generating a deposit by the reaction between the compound and the halogen, thereby suppressing the etching. . When nitrogen gas or an inert gas is added as in the latter case, the halogen concentration is reduced by the effect of dilution by the addition, whereby the reaction between the underlayer and the halogen is suppressed, and the etching is suppressed. .

【0019】この発明においては、有機系反射防止膜の
下地層のエッチングを有効に抑制する観点から、エッチ
ングガスにおける有機系反射防止膜の下地層が露出する
前または露出した時点でエッチングガスにおけるハロゲ
ンガスの添加比率を66%未満に下げる。また、ドライ
エッチング時のエッチングのばらつきや、他のエッチン
グパラメータによる影響などを考慮すると、有機系反射
防止膜の下地層のエッチングを有効に抑制するために
は、ある程度の添加比率の余裕を見込むのが望ましいこ
とから、エッチングガスにおけるハロゲンガスの添加比
率は好適には61%以下に下げ、より好適には56%以
下に下げ、さらに好適には50%以下に下げる。
In the present invention, from the viewpoint of effectively suppressing the etching of the underlying layer of the organic anti-reflection film, the halogen in the etching gas is exposed before or at the time when the underlying layer of the organic anti-reflection film is exposed. Reduce the gas addition ratio to less than 66%. In addition, in consideration of the variation in the etching at the time of dry etching and the influence of other etching parameters, in order to effectively suppress the etching of the underlying layer of the organic anti-reflection film, a margin of a certain addition ratio is expected. Therefore, the addition ratio of the halogen gas in the etching gas is preferably reduced to 61% or less, more preferably to 56% or less, and still more preferably to 50% or less.

【0020】また、この発明においては、有機系反射防
止膜の下地層のエッチングを有効に抑制する観点から、
より具体的には、例えば、ハロゲンガスの添加比率が6
6%以上のエッチングガスを用いて有機系反射防止膜を
ドライエッチングによりエッチングし、有機系反射防止
膜の下地層が露出する前または露出した時点でエッチン
グガスにおけるハロゲンガスの添加比率を66%未満、
好適には61%以下、より好適には56%以下、さらに
好適には50%以下に下げる。
Further, in the present invention, from the viewpoint of effectively suppressing the etching of the underlying layer of the organic antireflection film,
More specifically, for example, when the addition ratio of the halogen gas is 6
The organic anti-reflection film is etched by dry etching using an etching gas of 6% or more, and the addition ratio of the halogen gas in the etching gas is less than 66% before or at the time when the base layer of the organic anti-reflection film is exposed. ,
It is preferably reduced to 61% or less, more preferably 56% or less, and still more preferably 50% or less.

【0021】この発明は、従来タイプのプラズマ処理装
置でも原理的に適用可能であるが、ガスの解像度の促
進、大口径で均一なプラズマ生成およびより高精度な加
工プロセスの実現という観点では、最近注目されている
低圧・高密度プラズマ発生のエッチング装置の使用が望
ましい。
The present invention can be applied in principle to a conventional type of plasma processing apparatus. However, from the viewpoints of accelerating the resolution of gas, generating a uniform plasma with a large diameter, and realizing a more precise processing process, the present invention has recently been applied. It is desirable to use an etching apparatus for generating low-pressure and high-density plasma, which has attracted attention.

【0022】上述のように構成されたこの発明によれ
ば、有機系反射防止膜の下地層が露出する前または露出
した時点でエッチングガスにおけるハロゲンガスの添加
比率を下げるようにしていることにより、限られた面積
の被エッチング材料、すなわち下地層にエッチャントで
あるハロゲンが集中する、いわゆるローディング効果を
防止することができ、下地層とハロゲンとの反応を抑制
することができ、下地層のエッチングを抑制することが
できる。このため、高段差を有する場合でも下地層のエ
ッチングが生じることがない。また、エッチングによる
有機系反射防止膜の寸法変換差を低減することもでき
る。
According to the present invention having the above structure, the addition ratio of the halogen gas in the etching gas is reduced before or at the time when the base layer of the organic antireflection film is exposed. The material to be etched in a limited area, that is, the so-called loading effect in which the halogen as the etchant is concentrated on the underlayer can be prevented, the reaction between the underlayer and the halogen can be suppressed, and the etching of the underlayer can be performed. Can be suppressed. For this reason, the etching of the underlayer does not occur even when the substrate has a high step. In addition, the dimensional conversion difference of the organic antireflection film due to the etching can be reduced.

【0023】また、有機系反射防止膜のエッチングで
は、形状とともに寸法制御性も重要視されるが、この発
明では、ハロゲン化物を側壁に堆積させる反応を用いる
ので、例えばオーバーエッチでハロゲン比が下がり線幅
寸法が減少するなら、下地層が露出するまでのステップ
では、ハロゲン比を意識的に上げ、線幅を太めに調整し
ておき、最終的に目的とする寸法に仕上げることが可能
である。
In the etching of the organic anti-reflection film, the dimension controllability is important as well as the shape. However, in the present invention, a reaction for depositing a halide on the side wall is used. If the line width dimension decreases, it is possible to raise the halogen ratio consciously and adjust the line width to be thicker in the steps until the underlayer is exposed, and finally to achieve the target dimensions. .

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。なお、実施形態の全図
において、同一または対応する部分には同一の符号を付
す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In all the drawings of the embodiments, the same or corresponding portions are denoted by the same reference numerals.

【0025】まず、この発明の実施形態において有機系
反射防止膜などのドライエッチングに用いるプラズマエ
ッチング装置について説明する。図1〜図3は、高密度
プラズマを発生することができるプラズマエッチング装
置の例を示す。
First, a plasma etching apparatus used for dry etching of an organic antireflection film or the like in the embodiment of the present invention will be described. 1 to 3 show examples of a plasma etching apparatus capable of generating high-density plasma.

【0026】図1は、RFバイアス印加型電子サイクロ
トロン共鳴(ECR)プラズマエッチング装置を示す。
図1に示すように、このRFバイアス印加型ECRプラ
ズマエッチング装置は、マグネトロン11で発生したマ
イクロ波が、導波管12および石英ベルジャー13を介
して、ウェハステージ14上に単極式静電チャック15
で設置されたウェハ16に到達するように構成されてい
る。単極式静電チャック15の代わりにクランプを用い
てもよい。石英ベルジャー13を取り巻くようにソレノ
イドコイル17が設けられている。ウェハステージ14
には高周波電源18が接続されている。
FIG. 1 shows an RF bias applying type electron cyclotron resonance (ECR) plasma etching apparatus.
As shown in FIG. 1, in this RF bias application type ECR plasma etching apparatus, a microwave generated by a magnetron 11 transmits a monopolar electrostatic chuck onto a wafer stage 14 via a waveguide 12 and a quartz bell jar 13. Fifteen
Is configured to reach the wafer 16 set in the above. A clamp may be used instead of the monopolar electrostatic chuck 15. A solenoid coil 17 is provided so as to surround the quartz bell jar 13. Wafer stage 14
Is connected to a high frequency power supply 18.

【0027】図2は、磁場閉じ込め型リアクター(MC
R)タイプのプラズマエッチング装置を示す。図2に示
すように、このMCRタイプのプラズマエッチング装置
においては、石英製の側壁電極19に高周波電源18よ
り13.56MHzのRFを印加し、上部電極20をア
ノードとして放電した後、上部電極20またはチェンバ
ー側壁に巻いたマルチポール磁石(図示せず)で磁場閉
じ込めを行って比較的高密度のプラズマを形成するよう
に構成されている。また、ウェハステージ14に高周波
電源18により基板バイアス450kHzを印加するこ
とで入射イオンエネルギーの独立制御が可能である。
FIG. 2 shows a magnetic field confined reactor (MC)
1 shows an R) type plasma etching apparatus. As shown in FIG. 2, in this MCR type plasma etching apparatus, RF of 13.56 MHz is applied to a quartz side wall electrode 19 from a high frequency power supply 18 and discharge is performed using the upper electrode 20 as an anode. Alternatively, a magnetic field is confined by a multipole magnet (not shown) wound around the chamber side wall to form a relatively high-density plasma. Further, by applying a substrate bias of 450 kHz to the wafer stage 14 by the high-frequency power supply 18, the incident ion energy can be independently controlled.

【0028】図3は、ヘリコン波プラズマタイプのプラ
ズマエッチング装置を示す。図3に示すように、このヘ
リコン波プラズマタイプのプラズマエッチング装置にお
いては、ソース電源21によりアンテナ22にRF(1
3.56MHz)を印加すると、ソレノイドコイル17
により発生された磁場との相互作用でソースチェンバー
23内にホイッスラー波(ヘリコン波)が発生し、チェ
ンバー側壁に巻いたマルチポール磁石24で磁場閉じ込
めを行った結果生じた高密度プラズマがウェハ16に到
達するように構成されている。
FIG. 3 shows a helicon wave plasma type plasma etching apparatus. As shown in FIG. 3, in this helicon wave plasma type plasma etching apparatus, an RF (1
(3.56 MHz), the solenoid coil 17
A whistler wave (helicon wave) is generated in the source chamber 23 by the interaction with the magnetic field generated by the magnetic field, and the high-density plasma generated as a result of confining the magnetic field by the multipole magnet 24 wound on the chamber side wall is applied to the wafer 16. Is configured to reach.

【0029】なお、図示は省略するが、図1、図2およ
び図3のいずれのプラズマエッチング装置においても、
高周波電源18が接続されたウェハステージ14は温度
制御用の冷媒が循環した構造となっている。
Although not shown, in any of the plasma etching apparatuses shown in FIGS. 1, 2 and 3,
The wafer stage 14 to which the high-frequency power supply 18 is connected has a structure in which a coolant for temperature control circulates.

【0030】次に、この発明の第1の実施形態による半
導体装置の製造方法、特にゲート電極の形成工程につい
て説明する。図4〜図11にそのゲート電極の形成工程
を示す。
Next, the method for fabricating the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, in particular, the step of forming the gate electrode will be described. 4 to 11 show steps of forming the gate electrode.

【0031】この第1の実施形態においては、図4に示
すように、まず、Si基板101の表面を例えばLOC
OS法により選択的に熱酸化することによりSiO2
からなるフィールド絶縁膜102を形成して素子分離を
行った後、このフィールド絶縁膜102に囲まれた活性
領域の表面に例えば熱酸化法によりSiO2 膜からなる
ゲート絶縁膜103を形成する。このゲート絶縁膜10
3の膜厚は例えば5nmとする。次に、例えば減圧CV
D法により全面に多結晶Si膜104を形成した後、こ
の多結晶Si膜104にイオン注入などにより不純物を
ドープして低抵抗化する。この多結晶Si膜104の膜
厚は例えば100nmとする。
In the first embodiment, first, as shown in FIG.
After selectively performing thermal oxidation by the OS method to form a field insulating film 102 made of a SiO 2 film and performing element isolation, the surface of the active region surrounded by the field insulating film 102 is subjected to, for example, a thermal oxidation method. A gate insulating film 103 made of a SiO 2 film is formed. This gate insulating film 10
The thickness of 3 is, for example, 5 nm. Next, for example, decompression CV
After the polycrystalline Si film 104 is formed on the entire surface by the D method, impurities are doped into the polycrystalline Si film 104 by ion implantation or the like to reduce the resistance. The thickness of the polycrystalline Si film 104 is, for example, 100 nm.

【0032】次に、図5に示すように、例えばプラズマ
CVD法により全面にWSix 膜105を形成する。こ
のWSix 膜105の膜厚は例えば100nmとする。
[0032] Next, as shown in FIG. 5, a WSi x film 105 on the entire surface by, for example, a plasma CVD method. The thickness of the WSi x film 105 to 100nm for example.

【0033】次に、図6に示すように、WSix 膜10
5上に例えばスピンコート法により有機系反射防止膜1
06を塗布する。この有機系反射防止膜106として
は、例えば、Brewer Science社製DUV−42を用い
る。この有機系反射防止膜106の膜厚は、例えば、フ
ィールド絶縁膜102上では70nm、活性領域上では
150nmである。
Next, as shown in FIG. 6, WSi x film 10
5, an organic anti-reflection film 1 by spin coating, for example.
06 is applied. As the organic antireflection film 106, for example, DUV-42 manufactured by Brewer Science is used. The thickness of the organic antireflection film 106 is, for example, 70 nm on the field insulating film 102 and 150 nm on the active region.

【0034】次に、図7に示すように、例えばKrFエ
キシマレーザを光源としたエキシマレーザステッパーを
用いたフォトリソグラフィー法により、有機系反射防止
膜106上にゲート電極形成用のレジストパターン10
7を形成する。このレジストパターン107の幅は例え
ば0.25μmとする。
Next, as shown in FIG. 7, a resist pattern 10 for forming a gate electrode is formed on the organic anti-reflection film 106 by photolithography using an excimer laser stepper using a KrF excimer laser as a light source.
7 is formed. The width of the resist pattern 107 is, for example, 0.25 μm.

【0035】次に、図8に示すように、例えば図1に示
すRFバイアス印加型ECRプラズマエッチング装置を
用いて以下の条件で、レジストパターン107をマスク
として有機系反射防止膜106のメインエッチングを行
う。このメインエッチングは、フィールド絶縁膜102
上の有機系反射防止膜106がエッチングされて下地層
であるWSix 膜105が露出した時点で停止する。
Next, as shown in FIG. 8, the main etching of the organic antireflection film 106 is performed using the resist pattern 107 as a mask under the following conditions, for example, using the RF bias application type ECR plasma etching apparatus shown in FIG. Do. This main etching is performed in the field insulating film 102.
Organic antireflection film 106 of the upper stops at the time when the WSi x film 105 is etched underlayer was exposed.

【0036】 エッチングガス : O2 /Cl2 =20/60SCCM 圧力 : 1.0Pa マイクロ波出力 : 1200W RFバイアス : 50W(800kHz) ウェハ温度 : −20℃ この後、ステップ切り替えにより、同じプラズマエッチ
ング装置内で以下の条件で有機系反射防止膜106のオ
ーバーエッチングを行い、図9に示すように、活性領域
上の有機系反射防止膜106を完全にエッチングして下
地層であるWSix 膜105を露出させる。このオーバ
ーエッチングの条件で重要なことは、エッチングガスに
おけるCl2 の添加比率をメインエッチング時に比べて
下げていることである。
Etching gas: O 2 / Cl 2 = 20/60 SCCM Pressure: 1.0 Pa Microwave output: 1200 W RF bias: 50 W (800 kHz) Wafer temperature: −20 ° C. Then, the same plasma etching apparatus is switched by step switching. in performed overetching organic antireflection film 106 under the following conditions, as shown in FIG. 9, exposing the organic anti-reflection film 106 on the active region is completely etched WSi x film 105 serving as an underlying layer Let it. What is important in this over-etching condition is that the addition ratio of Cl 2 in the etching gas is lower than that in the main etching.

【0037】 エッチングガス : O2 /Cl2 =20/10SCCM 圧力 : 1.0Pa マイクロ波出力 : 1200W RFバイアス : 50W(800kHz) ウェハ温度 : −20℃ 上記の有機系反射防止膜106のエッチングでは、フィ
ールド絶縁膜102による段差上部でのWSix 膜10
5との界面に達した時点でエッチングガスにおけるCl
2 の添加比率を下げているので、従来はWSix 膜10
5がWClx もしくはWClx y の形でエッチングさ
れていたものが、WOx の生成が促進されることで抑制
され、結果的に下地層WSix 膜105のエッチングは
全く発生しない。また、寸法に関しては、メインエッチ
ングの際の側壁保護に寄与するCl2 の添加比率を意識
的に増加させて太めにエッチングし、その後のオーバー
エッチングではCl2 の添加比率を下げて細る傾向のエ
ッチングを行っていることにより、有機系反射防止膜1
06のエッチング後の仕上がり寸法を狙い通りにするこ
とができる。
Etching gas: O 2 / Cl 2 = 20/10 SCCM Pressure: 1.0 Pa Microwave output: 1200 W RF bias: 50 W (800 kHz) Wafer temperature: −20 ° C. In the above-described etching of the organic antireflection film 106, WSi x film 10 by the field insulating film 102 by the step upper
5 at the interface with Cl.
Since lowering the second addition ratio, the conventional WSi x film 10
5 is what has been etched in the form of WCl x or WCl x O y, is suppressed by formation of WO x is promoted, the etching of the results in the underlying layer WSi x film 105 is not generated. Regarding the dimensions, the etching rate is increased by intentionally increasing the addition ratio of Cl 2 that contributes to the protection of the side wall during the main etching, and the etching ratio tends to be reduced by decreasing the addition ratio of Cl 2 in the subsequent over-etching. The organic antireflection film 1
The finished dimensions after etching of No. 06 can be made as intended.

【0038】この後、例えば図1に示すRFバイアス印
加型ECRプラズマエッチング装置を用いて以下の条件
でWSix 膜105および多結晶Si膜104のエッチ
ングを行い、図10に示すように、所定幅の多結晶Si
膜104およびWSix 膜105からなるWポリサイド
構造のゲート電極を形成する。
[0038] Thereafter, etching is performed WSi x film 105 and the polycrystalline Si film 104 under the following conditions using an RF bias application type ECR plasma etching apparatus shown in FIG. 1, for example, as shown in FIG. 10, a predetermined width Polycrystalline Si
Forming a gate electrode of W polycide structure consisting of film 104 and the WSi x film 105.

【0039】 エッチングガス : Cl2 /O2 =80/8SCCM 圧力 : 0.4Pa マイクロ波出力 : 900W RFバイアス(メインエッチ): 80W(800kHz) (オーバーエッチ): 30W(800kHz) ウェハ温度 : 20℃ オーバーエッチング : 20% 次に、例えばアッシング処理を行うことにより、図11
に示すように、レジストパターン107および有機系反
射防止膜106を完全に除去する。
Etching gas: Cl 2 / O 2 = 80/8 SCCM Pressure: 0.4 Pa Microwave output: 900 W RF bias (main etch): 80 W (800 kHz) (over etch): 30 W (800 kHz) Wafer temperature: 20 ° C. Overetching: 20% Next, by performing, for example, an ashing process, FIG.
As shown in (2), the resist pattern 107 and the organic antireflection film 106 are completely removed.

【0040】以上のように、この第1の実施形態によれ
ば、ゲート電極形成用の多結晶Si膜104およびWS
x 膜105を形成し、WSix 膜105上に有機系反
射防止膜106を塗布した後、レジストパターン107
をマスクとしてこの有機系反射防止膜106のドライエ
ッチングを行う場合に、フィールド絶縁膜102による
段差上部での下地層WSix 膜105との界面に達した
時点でエッチングガスにおけるCl2 の添加比率を下げ
ていることにより、このWSix 膜105のエッチング
が生じることが全くなく、寸法変換差もほとんど生じな
い。このため、多結晶Si膜104およびWSix 膜1
05をレジストパターン107と同一幅にパターニング
することができ、高精度な微細ゲート電極を形成するこ
とができる。
As described above, according to the first embodiment, the polycrystalline Si film 104 for forming the gate electrode and the WS
forming a i x film 105 was coated an organic antireflection film 106 on the WSi x film 105, the resist pattern 107
If the dry etching of the organic antireflection film 106 as a mask, upon reaching by the field insulating film 102 at the interface between the undercoat layer WSi x film 105 in the step top the addition ratio of Cl 2 in the etching gas by the decreases, the WSi x film is absolutely no etching occurs in 105, hardly occurs even pattern shift. Therefore, the polycrystalline Si film 104 and the WSi x film 1
05 can be patterned to the same width as the resist pattern 107, and a highly accurate fine gate electrode can be formed.

【0041】次に、この発明の第2の実施形態による半
導体装置の製造方法、特にゲート電極の形成工程につい
て説明する。
Next, the method for fabricating the semiconductor device according to the second embodiment of the present invention, in particular, the step of forming the gate electrode will be described.

【0042】この第2の実施形態においては、まず、第
1の実施形態と同様にして、図4〜図7に示す工程を順
次実行する。
In the second embodiment, first, the steps shown in FIGS. 4 to 7 are sequentially performed as in the first embodiment.

【0043】次に、図8に示すように、例えば図2に示
すMCRタイプのプラズマエッチング装置を用いて以下
の条件で、レジストパターン107をマスクとして有機
系反射防止膜106のメインエッチングを行う。このメ
インエッチングは、フィールド絶縁膜102上の有機系
反射防止膜106がエッチングされて下地層であるWS
x 膜105が露出した時点で停止する。
Next, as shown in FIG. 8, the main etching of the organic antireflection film 106 is performed using the resist pattern 107 as a mask under the following conditions, for example, using an MCR type plasma etching apparatus shown in FIG. In this main etching, the organic anti-reflection film 106 on the field insulating film 102 is etched and the underlying layer WS
i x film 105 is stopped at the time of the exposure.

【0044】 エッチングガス : O2 /Cl2 =20/40SCCM 圧力 : 1.0Pa ソース出力 : 1000W RFバイアス : 50W(450kHz) ウェハ温度 : 0℃ この後、ステップ切り替えにより、同じプラズマエッチ
ング装置内で以下の条件で有機系反射防止膜106のオ
ーバーエッチングを行い、図9に示すように、活性領域
上の有機系反射防止膜106を完全にエッチングして下
地層であるWSix 膜105を露出させる。このオーバ
ーエッチングの条件で重要なことは、エッチングガスに
おけるCl2 の添加比率をメインエッチング時に比べて
下げていること、および、CH4 を添加していることで
ある。
Etching gas: O 2 / Cl 2 = 20/40 SCCM Pressure: 1.0 Pa Source output: 1000 W RF bias: 50 W (450 kHz) Wafer temperature: 0 ° C. Thereafter, by step switching, the same is performed in the same plasma etching apparatus. perform overetching of the organic antireflection film 106 in the condition, as shown in FIG. 9, an organic antireflection film 106 on the active region is completely etched to expose the WSi x film 105 serving as an underlying layer. What is important in this over-etching condition is that the addition ratio of Cl 2 in the etching gas is lower than that in the main etching, and that CH 4 is added.

【0045】 エッチングガス : O2 /Cl2 /CH4 =20/20/5SCCM 圧力 : 1.0Pa ソース出力 : 1000W RFバイアス : 50W(450kHz) ウェハ温度 : 0℃ 上記の有機系反射防止膜106のエッチングでは、フィ
ールド絶縁膜102による段差上部でのWSix 膜10
5との界面に達した時点でエッチングガスにおけるCl
2 の添加比率を下げているので、従来はWSix 膜10
5がWClx もしくはWClx y の形でエッチングさ
れていたものが、WOx の生成が促進されることで抑制
され、結果的に下地層WSix 膜105のエッチングは
全く発生しない。その際、オーバーエッチング時にエッ
チングガスにCH4 を添加しているので、CHx Cly
系ポリマーの堆積が生じ(薄膜なので図示を省略す
る)、WSix 膜105のエッチングの抑制に寄与す
る。また、寸法に関しては、オーバーエッチング時にエ
ッチングガスにおけるCl2 の添加比率を下げたことに
より細る傾向があるところにエッチングガスにCH4
添加して堆積物を形成し細りを抑えているので、有機系
反射防止膜106のエッチング後の仕上がり寸法を狙い
通りにすることができる。
Etching gas: O 2 / Cl 2 / CH 4 = 20/20/5 SCCM Pressure: 1.0 Pa Source output: 1000 W RF bias: 50 W (450 kHz) Wafer temperature: 0 ° C. in the etching, WSi x film 10 in the step top by the field insulating film 102
5 at the interface with Cl.
Since lowering the second addition ratio, the conventional WSi x film 10
5 is what has been etched in the form of WCl x or WCl x O y, is suppressed by formation of WO x is promoted, the etching of the results in the underlying layer WSi x film 105 is not generated. At this time, since CH 4 is added to the etching gas during over-etching, CH x Cl y
Deposition system polymer occurs (not shown because it is thin), contributes to the suppression of etching of the WSi x film 105. Regarding the dimensions, CH 4 was added to the etching gas to form deposits and reduce the thinning where the addition ratio of Cl 2 in the etching gas was lowered during over-etching, so that thinning was suppressed. The finished dimensions of the system antireflection film 106 after the etching can be made as intended.

【0046】この後、例えば図2に示すMCRタイプの
プラズマエッチング装置を用いて以下の条件でWSix
膜105および多結晶Si膜104のエッチングを行
い、図10に示すように、所定幅の多結晶Si膜104
およびWSix 膜105からなるWポリサイド構造のゲ
ート電極を形成する。
The WSi x Then, for example, using a MCR type plasma etching apparatus shown in FIG. 2 under the following conditions
The film 105 and the polycrystalline Si film 104 are etched, and as shown in FIG.
And a gate electrode having a W polycide structure composed of the WSi x film 105 is formed.

【0047】 エッチングガス : Cl2 /O2 =80/2SCCM 圧力 : 0.3Pa ソース出力 : 900W RFバイアス(メインエッチ): 60W(450kHz) (オーバーエッチ): 20W(450kHz) ウェハ温度 : 70℃ オーバーエッチング : 20% 次に、例えばアッシング処理を行うことにより、図11
に示すように、レジストパターン107および有機系反
射防止膜106を完全に除去する。
Etching gas: Cl 2 / O 2 = 80/2 SCCM Pressure: 0.3 Pa Source output: 900 W RF bias (main etch): 60 W (450 kHz) (Over etch): 20 W (450 kHz) Wafer temperature: Over 70 ° C. Etching: 20% Next, for example, by performing an ashing process, FIG.
As shown in (2), the resist pattern 107 and the organic antireflection film 106 are completely removed.

【0048】以上のように、この第2の実施形態によれ
ば、ゲート電極形成用の多結晶Si膜104およびWS
x 膜105を形成し、WSix 膜105上に有機系反
射防止膜106を塗布した後、レジストパターン107
をマスクとしてこの有機系反射防止膜106のドライエ
ッチングを行う場合に、フィールド絶縁膜102による
段差上部でのWSix 膜105との界面に達した時点で
エッチングガスにおけるCl2 の添加比率を下げるとと
もに、CH4 を添加していることにより、有機系反射防
止膜106の下地層であるWSix 膜105のエッチン
グが生じることが全くなく、寸法変換差もほとんど生じ
ない。このため、多結晶Si膜104およびWSix
105をレジストパターン107と同一幅にパターニン
グすることができ、高精度な微細ゲート電極を形成する
ことができる。
As described above, according to the second embodiment, the polycrystalline Si film 104 for forming the gate electrode and the WS
forming a i x film 105 was coated an organic antireflection film 106 on the WSi x film 105, the resist pattern 107
The when performing dry etching of the organic antireflection film 106 as a mask, along with upon reaching by the field insulating film 102 in the interface between the WSi x film 105 in the step upper lowering the addition ratio of Cl 2 in the etching gas , by which the addition of CH 4, is a base layer of organic anti-reflection film 106 WSi x film is absolutely no etching occurs in 105, hardly occurs even pattern shift. Therefore, the polycrystalline Si film 104 and the WSi x film 105 can be patterned in the same width and the resist pattern 107, it is possible to form a highly precise fine gate electrode.

【0049】次に、この発明の第3の実施形態による半
導体装置の製造方法、特に、DRAMを搭載した半導体
装置の製造方法におけるAl配線の形成工程について説
明する。図12〜図16にそのAl配線の形成工程を示
す。
Next, the method of manufacturing the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention, in particular, the step of forming an Al wiring in the method of manufacturing a semiconductor device equipped with a DRAM will be described. 12 to 16 show steps of forming the Al wiring.

【0050】この第3の実施形態においては、図12に
示すように、まず、例えばスタック型のDRAMキャパ
シタ108を形成したSi基板101上に例えばSiO
2 膜からなる層間絶縁膜109を形成し、さらに例えば
Ti系膜110、Al合金膜111およびTi系膜11
2からなる配線層を例えばスパッタリング法により形成
する。
In the third embodiment, as shown in FIG. 12, first, for example, an SiO 2 substrate is formed on a Si substrate 101 on which a stacked DRAM capacitor 108 is formed.
An interlayer insulating film 109 composed of two films is formed, and further, for example, a Ti-based film 110, an Al alloy film 111, and a Ti-based film 11
2 is formed by, for example, a sputtering method.

【0051】次に、図13に示すように、Ti系膜11
2上に例えばスピンコート法により有機系反射防止膜1
06を塗布する。この有機系反射防止膜106として
は、例えば、Brewer Science社製DUV−42を用い
る。この有機系反射防止膜106の膜厚は、例えば、D
RAMキャパシタ108上では100nm、周辺回路上
では250nmである。
Next, as shown in FIG.
An organic antireflection film 1 on the surface 2 by, for example, a spin coating method.
06 is applied. As the organic antireflection film 106, for example, DUV-42 manufactured by Brewer Science is used. The thickness of the organic antireflection film 106 is, for example, D
The thickness is 100 nm on the RAM capacitor 108 and 250 nm on the peripheral circuit.

【0052】次に、図14に示すように、例えばKrF
エキシマレーザを光源としたエキシマレーザステッパー
を用いたフォトリソグラフィー法により、有機系反射防
止膜106上に配線形成用のレジストパターン107を
形成する。このレジストパターン107の幅は例えば
0.25μmとする。
Next, as shown in FIG. 14, for example, KrF
A resist pattern 107 for forming a wiring is formed on the organic antireflection film 106 by a photolithography method using an excimer laser stepper using an excimer laser as a light source. The width of the resist pattern 107 is, for example, 0.25 μm.

【0053】次に、図14に示すように、例えば図3に
示すヘリコン波プラズマタイプのプラズマエッチング装
置を用いて以下の条件で、レジストパターン107をマ
スクとして有機系反射防止膜106のメインエッチング
を行う。このメインエッチングは、DRAMキャパシタ
108上の有機系反射防止膜106がエッチングされて
下地層であるTi系膜112が露出した時点で停止す
る。
Next, as shown in FIG. 14, the main etching of the organic antireflection film 106 is performed using the resist pattern 107 as a mask under the following conditions, for example, using a helicon wave plasma type plasma etching apparatus shown in FIG. Do. This main etching stops when the organic anti-reflection film 106 on the DRAM capacitor 108 is etched to expose the Ti-based film 112 as a base layer.

【0054】 エッチングガス : O2 /Cl2 =10/30SCCM 圧力 : 0.5Pa ソース出力 : 1200W RFバイアス : 50W(400kHz) ウェハ温度 : −10℃ この後、ステップ切り替えにより、同じプラズマエッチ
ング装置内で以下の条件で有機系反射防止膜106のオ
ーバーエッチングを行い、図15に示すように、周辺回
路上の有機系反射防止膜106を完全にエッチングして
下地層であるTi系膜112を露出させる。このオーバ
ーエッチングの条件で重要なことは、エッチングガスに
おけるCl2 の添加比率をメインエッチング時に比べて
下げていることである。
Etching gas: O 2 / Cl 2 = 10/30 SCCM Pressure: 0.5 Pa Source output: 1200 W RF bias: 50 W (400 kHz) Wafer temperature: −10 ° C. Thereafter, the steps are switched to within the same plasma etching apparatus. The organic anti-reflection film 106 is over-etched under the following conditions, and as shown in FIG. 15, the organic anti-reflection film 106 on the peripheral circuit is completely etched to expose the underlying Ti-based film 112. . What is important in this over-etching condition is that the addition ratio of Cl 2 in the etching gas is lower than that in the main etching.

【0055】 エッチングガス : O2 /Cl2 =10/5SCCM 圧力 : 0.5Pa ソース出力 : 1200W RFバイアス : 50W(400kHz) ウェハ温度 : −10℃ 上記の有機系反射防止膜106のエッチングでは、DR
AMキャパシタ108による段差上部でのTi系膜11
2との界面に達した時点でエッチングガスにおけるCl
2 の添加比率を下げているので、従来はTi系膜112
がTiClx の形でエッチングされていたものが、Ti
x の生成が促進されることで抑制され、結果的に下地
層Ti系膜112のエッチングは全く発生しない。ま
た、寸法に関しては、メインエッチングの際に側壁保護
に寄与するCl2 の添加比率を意識的に増加させて太め
にエッチングし、その後のオーバーエッチングではCl
2 の添加比率を下げて細る傾向のエッチングを行ったの
で、有機系反射防止膜106のエッチング後の仕上がり
寸法を狙い通りにすることができる。
Etching gas: O 2 / Cl 2 = 10/5 SCCM Pressure: 0.5 Pa Source output: 1200 W RF bias: 50 W (400 kHz) Wafer temperature: −10 ° C. In the above etching of the organic anti-reflection film 106, DR
Ti-based film 11 above step due to AM capacitor 108
2 at the interface with the etching gas
2 is reduced, so that the conventional Ti-based film 112
Had been etched in the form of TiCl x
The generation of O x is suppressed by being promoted, and as a result, etching of the underlying Ti-based film 112 does not occur at all. Regarding the dimensions, the addition ratio of Cl 2 contributing to sidewall protection is consciously increased during the main etching, and the etching is made thicker.
Since the etching with a tendency to become thinner is performed by lowering the addition ratio of 2 , the finished dimension of the organic antireflection film 106 after the etching can be made as intended.

【0056】この後、図16に示すように、例えば図3
に示すヘリコン波プラズマタイプのプラズマエッチング
装置を用いて以下の条件でTi系膜110、Al合金膜
111およびTi系膜112からなる配線層のエッチン
グを行い、図16に示すように、所定幅のTi系膜11
0、Al合金膜111およびTi系膜112からなる配
線を形成する。
Thereafter, as shown in FIG.
Using a helicon wave plasma type plasma etching apparatus shown in FIG. 1, the wiring layer composed of the Ti-based film 110, the Al alloy film 111, and the Ti-based film 112 is etched under the following conditions, and as shown in FIG. Ti-based film 11
0, a wiring made of the Al alloy film 111 and the Ti-based film 112 is formed.

【0057】 エッチングガス : BCl3 /Cl2 =20/20SCCM 圧力 : 1.0Pa ソース出力 : 1200W RFバイアス(メインエッチ): 60W(400kHz) (オーバーエッチ): 20W(400kHz) ウェハ温度 : 20℃ この後、配線層のエッチングに連続してインラインアッ
シング処理を行うことにより、レジストパターン107
および有機系反射防止膜106を完全に除去する。
Etching gas: BCl 3 / Cl 2 = 20/20 SCCM Pressure: 1.0 Pa Source output: 1200 W RF bias (main etch): 60 W (400 kHz) (over etch): 20 W (400 kHz) Wafer temperature: 20 ° C. Thereafter, an in-line ashing process is performed continuously to the etching of the wiring layer, so that the resist pattern 107 is formed.
And the organic antireflection film 106 is completely removed.

【0058】以上のように、この第3の実施形態によれ
ば、配線形成用のTi系膜110、Al合金膜111お
よびTi系膜112を形成し、Ti系膜112上に有機
系反射防止膜106を塗布した後、レジストパターン1
07をマスクとしてこの有機系反射防止膜106のドラ
イエッチングを行う場合に、DRAMキャパシタ108
による段差上部でのTi系膜112との界面に達した時
点でエッチングガスにおけるCl2 の添加比率を下げて
いることにより、有機系反射防止膜106の下地層であ
るTi系膜112のエッチングが生じることが全くな
く、寸法変換差もほとんど生じない。このため、Ti系
膜110、Al合金膜111およびTi系膜112をレ
ジストパターン107と同一幅にパターニングすること
ができ、高精度な微細Al配線を形成することができ
る。
As described above, according to the third embodiment, the Ti-based film 110, the Al alloy film 111, and the Ti-based film 112 for forming the wiring are formed, and the organic anti-reflection film is formed on the Ti-based film 112. After coating the film 106, the resist pattern 1
When the organic antireflection film 106 is dry-etched using the mask 07 as a mask, the DRAM capacitor 108
By reducing the addition ratio of Cl 2 in the etching gas at the time when the interface with the Ti-based film 112 at the upper portion of the step is reached, the etching of the Ti-based film 112, which is the underlying layer of the organic anti-reflection film 106, is stopped. It does not occur at all, and there is almost no dimensional conversion difference. Therefore, the Ti-based film 110, the Al alloy film 111, and the Ti-based film 112 can be patterned to have the same width as the resist pattern 107, and a highly accurate fine Al wiring can be formed.

【0059】次に、この発明の第4の実施形態による半
導体装置の製造方法、特に、DRAMを搭載した半導体
装置の製造方法におけるAl配線の形成工程について説
明する。
Next, the method of manufacturing the semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention, in particular, the step of forming an Al wiring in the method of manufacturing a semiconductor device equipped with a DRAM will be described.

【0060】この第4の実施形態においては、まず、第
3の実施形態と同様にして、図12および図13に示す
工程を順次実行する。
In the fourth embodiment, first, the steps shown in FIGS. 12 and 13 are sequentially performed in the same manner as in the third embodiment.

【0061】次に、図14に示すように、例えば図3に
示すヘリコン波プラズマタイプのプラズマエッチング装
置を用いて以下の条件で、レジストパターン107をマ
スクとして有機系反射防止膜106のメインエッチング
を行う。このメインエッチングは、DRAMキャパシタ
108上の有機系反射防止膜106がエッチングされて
下地層であるTi系膜112が露出した時点で停止す
る。
Next, as shown in FIG. 14, the main etching of the organic antireflection film 106 is performed using the resist pattern 107 as a mask under the following conditions, for example, using a helicon wave plasma type plasma etching apparatus shown in FIG. Do. This main etching stops when the organic anti-reflection film 106 on the DRAM capacitor 108 is etched to expose the Ti-based film 112 as a base layer.

【0062】 エッチングガス : O2 /Cl2 =10/20SCCM 圧力 : 0.5Pa ソース出力 : 1200W RFバイアス : 50W(400kHz) ウェハ温度 : −10℃ この後、ステップ切り替えにより、同じプラズマエッチ
ング装置内で以下の条件で有機系反射防止膜106のオ
ーバーエッチングを行い、図15に示すように、周辺回
路上の有機系反射防止膜106を完全にエッチングして
下地層であるTi系膜112を露出させる。このオーバ
ーエッチングの条件で重要なことは、エッチングガスに
おけるCl2 の添加比率をメインエッチング時に比べて
下げていること、および、Arを添加していることであ
る。
Etching gas: O 2 / Cl 2 = 10/20 SCCM Pressure: 0.5 Pa Source output: 1200 W RF bias: 50 W (400 kHz) Wafer temperature: −10 ° C. Thereafter, the steps are switched to within the same plasma etching apparatus. The organic anti-reflection film 106 is over-etched under the following conditions, and as shown in FIG. 15, the organic anti-reflection film 106 on the peripheral circuit is completely etched to expose the underlying Ti-based film 112. . What is important in this over-etching condition is that the addition ratio of Cl 2 in the etching gas is lower than that in the main etching, and that Ar is added.

【0063】 エッチングガス : O2 /Cl2 /Ar=10/10/80SCCM 圧力 : 0.5Pa ソース出力 : 1200W RFバイアス : 50W(400kHz) ウェハ温度 : −10℃ 上記の有機系反射防止膜106のエッチングでは、DR
AMキャパシタ108による段差上部でのTi系膜11
2との界面に達した時点でエッチングガスにおけるCl
2 の添加比率を下げているので、従来はTi系膜112
がTiClx の形でエッチングされていたものが、Ti
x の生成が促進されることで抑制され、結果的に下地
層Ti系膜112のエッチングは全く発生しない。その
際、オーバーエッチング時にエッチングガスにArを添
加しているので、Cl濃度が希釈により低減し、Ti系
膜112のエッチングの抑制に寄与する。また、寸法に
関しては、オーバーエッチング時にエッチングガスにお
けるCl2 の添加比率を下げたことにより細る傾向があ
るところにエッチングガスにArを添加してO2 濃度を
低減させ細りを押さえているので、有機系反射防止膜1
06のエッチング後の仕上がり寸法を狙い通りにするこ
とができる。
Etching gas: O 2 / Cl 2 / Ar = 10/10/80 SCCM Pressure: 0.5 Pa Source output: 1200 W RF bias: 50 W (400 kHz) Wafer temperature: −10 ° C. In etching, DR
Ti-based film 11 above step due to AM capacitor 108
2 at the interface with the etching gas
2 is reduced, so that the conventional Ti-based film 112
Had been etched in the form of TiCl x
The generation of O x is suppressed by being promoted, and as a result, etching of the underlying Ti-based film 112 does not occur at all. At this time, since Ar is added to the etching gas at the time of over-etching, the Cl concentration is reduced by dilution, which contributes to suppressing the etching of the Ti-based film 112. Also, regarding the dimensions, Ar is added to the etching gas to reduce the O 2 concentration to reduce the thinning where the addition ratio of Cl 2 in the etching gas is lowered at the time of over-etching. System antireflection film 1
The finished dimensions after etching of No. 06 can be made as intended.

【0064】この後、図16に示すように、例えば図3
に示すヘリコン波プラズマタイプのプラズマエッチング
装置を用いて以下の条件でTi系膜110、Al合金膜
111およびTi系膜112からなる配線層のエッチン
グを行い、図16に示すように、所定幅のTi系膜11
0、Al合金膜111およびTi系膜112からなる配
線を形成する。
Thereafter, as shown in FIG.
Using a helicon wave plasma type plasma etching apparatus shown in FIG. 1, the wiring layer composed of the Ti-based film 110, the Al alloy film 111, and the Ti-based film 112 is etched under the following conditions, and as shown in FIG. Ti-based film 11
0, a wiring made of the Al alloy film 111 and the Ti-based film 112 is formed.

【0065】 エッチングガス : BCl3 /Cl2 =20/20SCCM 圧力 : 1.0Pa ソース出力 : 1200W RFバイアス(メインエッチ): 60W(400kHz) (オーバーエッチ): 20W(400kHz) ウェハ温度 : 20℃ この後、配線層のエッチングに連続してインラインアッ
シング処理を行うことにより、レジストパターン107
および有機系反射防止膜106を完全に除去する。
Etching gas: BCl 3 / Cl 2 = 20/20 SCCM Pressure: 1.0 Pa Source output: 1200 W RF bias (main etch): 60 W (400 kHz) (Over etch): 20 W (400 kHz) Wafer temperature: 20 ° C. Thereafter, an in-line ashing process is performed continuously to the etching of the wiring layer, so that the resist pattern 107 is formed.
And the organic antireflection film 106 is completely removed.

【0066】以上のように、この第4の実施形態によれ
ば、配線形成用のTi系膜110、Al合金膜111お
よびTi系膜112を形成し、Ti系膜112上に有機
系反射防止膜106を塗布した後、レジストパターン1
07をマスクとしてこの有機系反射防止膜106のドラ
イエッチングを行う場合に、DRAMキャパシタ108
による段差上部でのTi系膜112との界面に達した時
点でエッチングガスにおけるCl2 の添加比率を下げて
いることにより、有機系反射防止膜106の下地層であ
るTi系膜112のエッチングが生じることが全くな
く、寸法変換差もほとんど生じない。このため、Ti系
膜110、Al合金膜111およびTi系膜112をレ
ジストパターン107と同一幅にパターニングすること
ができ、高精度な微細Al配線を形成することができ
る。
As described above, according to the fourth embodiment, the Ti-based film 110, the Al alloy film 111, and the Ti-based film 112 for forming the wiring are formed, and the organic anti-reflection film is formed on the Ti-based film 112. After coating the film 106, the resist pattern 1
When the organic antireflection film 106 is dry-etched using the mask 07 as a mask, the DRAM capacitor 108
By reducing the addition ratio of Cl 2 in the etching gas at the time when the interface with the Ti-based film 112 at the upper portion of the step is reached, the etching of the Ti-based film 112, which is the underlying layer of the organic anti-reflection film 106, is stopped. It does not occur at all, and there is almost no dimensional conversion difference. Therefore, the Ti-based film 110, the Al alloy film 111, and the Ti-based film 112 can be patterned to have the same width as the resist pattern 107, and a highly accurate fine Al wiring can be formed.

【0067】以上、この発明の実施形態について具体的
に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定され
るものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の
変形が可能である。
Although the embodiments of the present invention have been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications based on the technical idea of the present invention are possible.

【0068】例えば、上述の実施形態において挙げた数
値、構造、材料、エッチング装置の構成、プラズマ源、
エッチングガスなどはあくまでも例に過ぎず、必要に応
じて、これと異なる数値、構造、材料、エッチング装置
の構成、プラズマ源、エッチングガスなどを用いてもよ
い。
For example, the numerical values, structures, materials, configurations of etching apparatuses, plasma sources,
The etching gas and the like are merely examples, and different numerical values, structures, materials, configurations of etching apparatuses, plasma sources, etching gases, and the like may be used as necessary.

【0069】[0069]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、少なくとも酸素ガスおよびハロゲンガスを含むエッ
チングガスを用いて有機系反射防止膜をドライエッチン
グによりエッチングし、有機系反射防止膜の下地層が露
出する前または露出した時点でエッチングガスにおける
ハロゲンガスの添加比率を下げるようにしていることに
より、高段差を有する場合でも下地層のエッチングを抑
制することができ、しかも寸法変換差を低減することが
できる。
As described above, according to the present invention, the organic anti-reflection film is etched by dry etching using an etching gas containing at least an oxygen gas and a halogen gas, and the underlayer of the organic anti-reflection film is formed. Before or at the time of the exposure, the addition ratio of the halogen gas in the etching gas is reduced, so that the etching of the underlayer can be suppressed even when there is a high step, and the dimensional conversion difference is reduced. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施形態において使用されるRFバ
イアス印加型ECRプラズマエッチング装置を示す略線
図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an RF bias application type ECR plasma etching apparatus used in an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の実施形態において使用されるMCR
プラズマエッチング装置を示す略線図である。
FIG. 2 shows an MCR used in an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a plasma etching apparatus.

【図3】この発明の実施形態において使用されるヘリコ
ン波プラズマエッチング装置を示す略線図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a helicon wave plasma etching apparatus used in the embodiment of the present invention.

【図4】この発明の第1の実施形態による半導体装置の
製造方法を説明するための断面図である。
FIG. 4 is a sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention;

【図5】この発明の第1の実施形態による半導体装置の
製造方法を説明するための断面図である。
FIG. 5 is a sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention;

【図6】この発明の第1の実施形態による半導体装置の
製造方法を説明するための断面図である。
FIG. 6 is a sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention;

【図7】この発明の第1の実施形態による半導体装置の
製造方法を説明するための断面図である。
FIG. 7 is a sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention;

【図8】この発明の第1の実施形態による半導体装置の
製造方法を説明するための断面図である。
FIG. 8 is a sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention;

【図9】この発明の第1の実施形態による半導体装置の
製造方法を説明するための断面図である。
FIG. 9 is a sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention;

【図10】この発明の第1の実施形態による半導体装置
の製造方法を説明するための断面図である。
FIG. 10 is a sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention;

【図11】この発明の第1の実施形態による半導体装置
の製造方法を説明するための断面図である。
FIG. 11 is a sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention;

【図12】この発明の第3の実施形態による半導体装置
の製造方法を説明するための断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.

【図13】この発明の第3の実施形態による半導体装置
の製造方法を説明するための断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.

【図14】この発明の第3の実施形態による半導体装置
の製造方法を説明するための断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.

【図15】この発明の第3の実施形態による半導体装置
の製造方法を説明するための断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.

【図16】この発明の第3の実施形態による半導体装置
の製造方法を説明するための断面図である。
FIG. 16 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the third embodiment of the present invention.

【図17】従来の半導体装置の製造方法を説明するため
の断面図である。
FIG. 17 is a cross-sectional view for explaining a conventional method of manufacturing a semiconductor device.

【図18】従来の半導体装置の製造方法を説明するため
の断面図である。
FIG. 18 is a cross-sectional view for explaining a conventional method for manufacturing a semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101・・・Si基板、102・・・フィールド絶縁
膜、103・・・ゲート絶縁膜、104・・・多結晶S
i膜、105・・・WSix 膜、106・・・有機系反
射防止膜、107・・・レジストパターン、108・・
・DRAMキャパシタ
101: Si substrate, 102: Field insulating film, 103: Gate insulating film, 104: Polycrystalline S
i layer, 105 ... WSi x film, 106 ... organic antireflection film, 107 ... resist pattern, 108 ...
・ DRAM capacitor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H025 AA00 AB16 DA34 2H096 AA00 AA25 CA06 5F004 BA14 BA20 BB13 BB14 BB22 BD03 CA04 CA06 DA00 DA04 DA11 DA23 DA25 DA26 DA30 DB02 DB09 DB17 DB23 EA22 EA26 EA28 EA30 EB02 5F046 PA07  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H025 AA00 AB16 DA34 2H096 AA00 AA25 CA06 5F004 BA14 BA20 BB13 BB14 BB22 BD03 CA04 CA06 DA00 DA04 DA11 DA23 DA25 DA26 DA30 DB02 DB09 DB17 DB23 EA22 EA26 EA28 EA30 EB02 5046

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 有機系反射防止膜をドライエッチングに
よりエッチングするようにした有機系反射防止膜のエッ
チング方法において、 少なくとも酸素ガスおよびハロゲンガスを含むエッチン
グガスを用いて上記有機系反射防止膜をドライエッチン
グによりエッチングし、 上記有機系反射防止膜の下地層が露出する前または露出
した時点で上記エッチングガスにおける上記ハロゲンガ
スの添加比率を下げるようにしたことを特徴とする有機
系反射防止膜のエッチング方法。
1. An organic anti-reflection film etching method for etching an organic anti-reflection film by dry etching, wherein the organic anti-reflection film is dried using an etching gas containing at least an oxygen gas and a halogen gas. Etching the organic anti-reflection film, wherein the addition ratio of the halogen gas in the etching gas is reduced before or at the time when the base layer of the organic anti-reflection film is exposed. Method.
【請求項2】 上記有機系反射防止膜の下地層が露出す
る前または露出した時点で上記エッチングガスに炭素を
構成原子として含む化合物のガスを添加するようにした
ことを特徴とする請求項1記載の有機系反射防止膜のエ
ッチング方法。
2. The method according to claim 1, wherein a compound gas containing carbon as a constituent atom is added to the etching gas before or at the time when the underlayer of the organic antireflection film is exposed. The method for etching an organic antireflection film according to the above.
【請求項3】 上記有機系反射防止膜の下地層が露出す
る前または露出した時点で上記エッチングガスに窒素ガ
スまたは不活性ガスを添加するようにしたことを特徴と
する請求項1記載の有機系反射防止膜のエッチング方
法。
3. An organic material according to claim 1, wherein a nitrogen gas or an inert gas is added to said etching gas before or at a time when a base layer of said organic antireflection film is exposed. Method of etching system antireflection film.
【請求項4】 上記有機系反射防止膜の下地層が露出す
る前または露出した時点で上記エッチングガスにおける
上記ハロゲンガスの添加比率を66%未満に下げるよう
にしたことを特徴とする請求項1記載の有機系反射防止
膜のエッチング方法。
4. The method according to claim 1, wherein the addition ratio of the halogen gas in the etching gas is reduced to less than 66% before or at the time when the base layer of the organic antireflection film is exposed. The method for etching an organic antireflection film according to the above.
【請求項5】 上記有機系反射防止膜の下地層が露出す
る前または露出した時点で上記エッチングガスにおける
上記ハロゲンガスの添加比率を61%以下に下げるよう
にしたことを特徴とする請求項1記載の有機系反射防止
膜のエッチング方法。
5. The method according to claim 1, wherein the addition ratio of the halogen gas in the etching gas is reduced to 61% or less before or at the time when the underlayer of the organic antireflection film is exposed. The method for etching an organic antireflection film according to the above.
【請求項6】 上記有機系反射防止膜の下地層が露出す
る前または露出した時点で上記エッチングガスにおける
上記ハロゲンガスの添加比率を56%以下に下げるよう
にしたことを特徴とする請求項1記載の有機系反射防止
膜のエッチング方法。
6. The method according to claim 1, wherein the addition ratio of the halogen gas in the etching gas is reduced to 56% or less before or at the time when the underlayer of the organic antireflection film is exposed. The method for etching an organic antireflection film according to the above.
【請求項7】 上記有機系反射防止膜の下地層が露出す
る前または露出した時点で上記エッチングガスにおける
上記ハロゲンガスの添加比率を50%以下に下げるよう
にしたことを特徴とする請求項1記載の有機系反射防止
膜のエッチング方法。
7. The method according to claim 1, wherein the addition ratio of the halogen gas in the etching gas is reduced to 50% or less before or at the time when the underlayer of the organic antireflection film is exposed. The method for etching an organic antireflection film according to the above.
【請求項8】 上記ハロゲンガスの添加比率が66%以
上の上記エッチングガスを用いて上記有機系反射防止膜
をドライエッチングによりエッチングし、上記有機系反
射防止膜の下地層が露出する前または露出した時点で上
記エッチングガスにおける上記ハロゲンガスの添加比率
を66%未満に下げるようにしたことを特徴とする請求
項1記載の有機系反射防止膜のエッチング方法。
8. The organic anti-reflection film is dry-etched by using the etching gas having an addition ratio of the halogen gas of 66% or more, before or before the underlayer of the organic anti-reflection film is exposed. 2. The method for etching an organic antireflection film according to claim 1, wherein the addition ratio of the halogen gas in the etching gas is reduced to less than 66% at the time when the etching is performed.
【請求項9】 上記ハロゲンガスの添加比率が66%以
上の上記エッチングガスを用いて上記有機系反射防止膜
をドライエッチングによりエッチングし、上記有機系反
射防止膜の下地層が露出する前または露出した時点でエ
ッチングガスにおける上記ハロゲンガスの添加比率を6
1%以下に下げるようにしたことを特徴とする請求項1
記載の有機系反射防止膜のエッチング方法。
9. The organic anti-reflection film is etched by dry etching using the etching gas having an addition ratio of the halogen gas of 66% or more, before or before the underlying layer of the organic anti-reflection film is exposed. At this point, the addition ratio of the halogen gas in the etching gas is set to 6
2. The method according to claim 1, wherein the temperature is reduced to 1% or less.
The method for etching an organic antireflection film according to the above.
【請求項10】 上記ハロゲンガスの添加比率が66%
以上の上記エッチングガスを用いて上記有機系反射防止
膜をドライエッチングによりエッチングし、上記有機系
反射防止膜の下地層が露出する前または露出した時点で
上記エッチングガスにおける上記ハロゲンガスの添加比
率を56%以下に下げるようにしたことを特徴とする請
求項1記載の有機系反射防止膜のエッチング方法。
10. The addition ratio of the halogen gas is 66%.
The organic anti-reflection film is etched by dry etching using the above-mentioned etching gas, and before or at the time when the base layer of the organic anti-reflection film is exposed, the addition ratio of the halogen gas in the etching gas is adjusted. 2. The method for etching an organic antireflection film according to claim 1, wherein the etching rate is reduced to 56% or less.
【請求項11】 上記ハロゲンガスの添加比率が66%
以上の上記エッチングガスを用いて上記有機系反射防止
膜をドライエッチングによりエッチングし、上記有機系
反射防止膜の下地層が露出する前または露出した時点で
上記エッチングガスにおける上記ハロゲンガスの添加比
率を50%以下に下げるようにしたことを特徴とする請
求項1記載の有機系反射防止膜のエッチング方法。
11. The addition ratio of the halogen gas is 66%.
The organic anti-reflection film is etched by dry etching using the above-mentioned etching gas, and before or at the time when the base layer of the organic anti-reflection film is exposed, the addition ratio of the halogen gas in the etching gas is adjusted. 2. The method for etching an organic anti-reflection film according to claim 1, wherein the etching rate is reduced to 50% or less.
【請求項12】 有機系反射防止膜をドライエッチング
によりエッチングする工程を有する半導体装置の製造方
法において、 少なくとも酸素ガスおよびハロゲンガスを含むエッチン
グガスを用いて上記有機系反射防止膜をドライエッチン
グによりエッチングし、 上記有機系反射防止膜の下地層が露出する前または露出
した時点で上記エッチングガスにおける上記ハロゲンガ
スの添加比率を下げるようにしたことを特徴とする半導
体装置の製造方法。
12. A method for manufacturing a semiconductor device having a step of etching an organic antireflection film by dry etching, wherein the organic antireflection film is etched by dry etching using an etching gas containing at least an oxygen gas and a halogen gas. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the addition ratio of the halogen gas in the etching gas is reduced before or at the time when the base layer of the organic antireflection film is exposed.
【請求項13】 上記有機系反射防止膜の下地層が露出
する前または露出した時点で上記エッチングガスに炭素
を構成原子として含む化合物のガスを添加するようにし
たことを特徴とする請求項12記載の半導体装置の製造
方法。
13. The etching gas according to claim 12, wherein a gas containing a compound containing carbon as a constituent atom is added to the etching gas before or at the time when the underlying layer of the organic antireflection film is exposed. The manufacturing method of the semiconductor device described in the above.
【請求項14】 上記有機系反射防止膜の下地層が露出
する前または露出した時点で上記エッチングガスに窒素
ガスまたは不活性ガスを添加するようにしたことを特徴
とする請求項12記載の半導体装置の製造方法。
14. The semiconductor according to claim 12, wherein a nitrogen gas or an inert gas is added to the etching gas before or at the time when the underlayer of the organic antireflection film is exposed. Device manufacturing method.
【請求項15】 上記有機系反射防止膜の下地層が露出
する前または露出した時点で上記エッチングガスにおけ
る上記ハロゲンガスの添加比率を66%未満に下げるよ
うにしたことを特徴とする請求項12記載の半導体装置
の製造方法。
15. The method according to claim 12, wherein the addition ratio of the halogen gas in the etching gas is reduced to less than 66% before or at the time when the base layer of the organic antireflection film is exposed. The manufacturing method of the semiconductor device described in the above.
【請求項16】 上記有機系反射防止膜の下地層が露出
する前または露出した時点で上記エッチングガスにおけ
る上記ハロゲンガスの添加比率を61%以下に下げるよ
うにしたことを特徴とする請求項12記載の半導体装置
の製造方法。
16. The method according to claim 12, wherein the addition ratio of the halogen gas in the etching gas is reduced to 61% or less before or at the time when the underlying layer of the organic antireflection film is exposed. The manufacturing method of the semiconductor device described in the above.
【請求項17】 上記有機系反射防止膜の下地層が露出
する前または露出した時点で上記エッチングガスにおけ
る上記ハロゲンガスの添加比率を56%以下に下げるよ
うにしたことを特徴とする請求項12記載の半導体装置
の製造方法。
17. The method according to claim 12, wherein the addition ratio of the halogen gas in the etching gas is reduced to 56% or less before or at the time when the underlayer of the organic antireflection film is exposed. The manufacturing method of the semiconductor device described in the above.
【請求項18】 上記エッチングガスにおける上記有機
系反射防止膜の下地層が露出する前または露出した時点
で上記エッチングガスにおける上記ハロゲンガスの添加
比率を50%以下に下げるようにしたことを特徴とする
請求項12記載の半導体装置の製造方法。
18. An addition ratio of the halogen gas in the etching gas to 50% or less before or at the time when the underlying layer of the organic antireflection film in the etching gas is exposed. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 12.
【請求項19】 上記ハロゲンガスの添加比率が66%
以上の上記エッチングガスを用いて上記有機系反射防止
膜をドライエッチングによりエッチングし、上記有機系
反射防止膜の下地層が露出する前または露出した時点で
上記エッチングガスにおける上記ハロゲンガスの添加比
率を66%未満に下げるようにしたことを特徴とする請
求項12記載の半導体装置の製造方法。
19. The addition ratio of the halogen gas is 66%.
The organic anti-reflection film is etched by dry etching using the above-mentioned etching gas, and before or at the time when the base layer of the organic anti-reflection film is exposed, the addition ratio of the halogen gas in the etching gas is adjusted. 13. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 12, wherein said method is reduced to less than 66%.
【請求項20】 上記ハロゲンガスの添加比率が66%
以上の上記エッチングガスを用いて上記有機系反射防止
膜をドライエッチングによりエッチングし、上記有機系
反射防止膜の下地層が露出する前または露出した時点で
上記エッチングガスにおける上記ハロゲンガスの添加比
率を61%以下に下げるようにしたことを特徴とする請
求項12記載の半導体装置の製造方法。
20. The addition ratio of the halogen gas is 66%.
The organic anti-reflection film is etched by dry etching using the above-mentioned etching gas, and before or at the time when the base layer of the organic anti-reflection film is exposed, the addition ratio of the halogen gas in the etching gas is adjusted. 13. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 12, wherein the manufacturing cost is reduced to 61% or less.
【請求項21】 上記ハロゲンガスの添加比率が66%
以上の上記エッチングガスを用いて上記有機系反射防止
膜をドライエッチングによりエッチングし、上記有機系
反射防止膜の下地層が露出する前または露出した時点で
上記エッチングガスにおける上記ハロゲンガスの添加比
率を56%以下に下げるようにしたことを特徴とする請
求項12記載の半導体装置の製造方法。
21. The addition ratio of the halogen gas is 66%.
The organic anti-reflection film is etched by dry etching using the above-mentioned etching gas, and before or at the time when the base layer of the organic anti-reflection film is exposed, the addition ratio of the halogen gas in the etching gas is adjusted. 13. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 12, wherein said method is reduced to 56% or less.
【請求項22】 上記ハロゲンガスの添加比率が66%
以上の上記エッチングガスを用いて上記有機系反射防止
膜をドライエッチングによりエッチングし、上記有機系
反射防止膜の下地層が露出する前または露出した時点で
上記エッチングガスにおける上記ハロゲンガスの添加比
率を50%以下に下げるようにしたことを特徴とする請
求項12記載の半導体装置の製造方法。
22. An addition ratio of the halogen gas is 66%.
The organic anti-reflection film is etched by dry etching using the above-mentioned etching gas, and before or at the time when the base layer of the organic anti-reflection film is exposed, the addition ratio of the halogen gas in the etching gas is adjusted. 13. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 12, wherein said method is reduced to 50% or less.
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