JP2003007691A - エッチング装置、エッチング方法及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

エッチング装置、エッチング方法及び半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JP2003007691A
JP2003007691A JP2001194938A JP2001194938A JP2003007691A JP 2003007691 A JP2003007691 A JP 2003007691A JP 2001194938 A JP2001194938 A JP 2001194938A JP 2001194938 A JP2001194938 A JP 2001194938A JP 2003007691 A JP2003007691 A JP 2003007691A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
etching
gas
film
barc
tin film
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.)
Withdrawn
Application number
JP2001194938A
Other languages
English (en)
Inventor
Takumi Shibata
巧 柴田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2001194938A priority Critical patent/JP2003007691A/ja
Publication of JP2003007691A publication Critical patent/JP2003007691A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 下地膜と反応したエッチング残渣が残ること
なく、BARCを精度良くエッチングできるエッチング
装置、エッチング方法及び半導体装置の製造方法を提供
する。 【解決手段】 本発明に係る半導体装置の製造方法は、
下地膜1上にTiN膜2を形成する工程と、このTiN
膜2上にBARC3を形成する工程と、このBARC3
上にフォトレジスト膜を塗布し、このフォトレジスト膜
を露光、現像する工程と、少なくともCl2ガス及びC
HF3ガスを含むエッチングガスをプラズマ化し、フォ
トレジスト膜4aをマスクとしてBARC3をエッチン
グする工程と、を具備するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、BARCをエッチ
ング加工するエッチング装置、エッチング方法及び半導
体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図6(a),(b)は、従来の半導体装
置の製造方法を示す断面図である。まず、図6(a)に
示すように、下地膜101の上にTiN膜102をスパ
ッタリングにより成膜する。この下地膜101は、種々
の膜を用いることが可能であるが、例えば下層がTiN
膜で上層がAl合金膜からなる積層構造を有する膜を用
いることも可能である。次いで、このTiN膜2の上に
フォトレジスト膜を塗布し、 このフォトレジスト膜を
露光、現像することにより、TiN膜102上にはレジ
ストパターン104aが形成される。
【0003】この後、図6(b)に示すように、このレ
ジストパターン104aをマスクとしてTiN膜102
をドライエッチングにより加工する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体素子
の微細化が進むにつれてTiN膜上に微細なレジストパ
ターンを形成する必要が生じる。この際、TiN膜上に
反射防止膜として作用するBARCを形成することが必
要となる。このBARCを用いた場合について以下に説
明する。
【0005】図7(a),(b)は、反射防止膜として
BARCを用いてTiN膜をパターニングする方法を示
す断面図である。まず、図7(a)に示すように、下地
膜101の上にTiN膜102をスパッタリングにより
成膜する。次いで、このTiN膜102の上に反射防止
膜として作用するBARC103を形成する。次いで、
このBARC103の上にフォトレジスト膜を塗布し、
このフォトレジスト膜を露光、現像することにより、B
ARC103上にはレジストパターン104aが形成さ
れる。
【0006】この後、図7(b)に示すように、このレ
ジストパターン104aをマスクとしてBARC103
をドライエッチングにより加工する。この際、エッチン
グガスとしてO2系ガスを用いる。
【0007】図7に示す半導体装置の製造方法では、O
2ガスがTiN膜102と反応し、TiN膜102の上
にTi酸化物105が生成されてしまうことがある。こ
のTi酸化物105は、その後の下地膜などのエッチン
グ工程でエッチング残渣として残ってしまうおそれがあ
る。
【0008】本発明は上記のような事情を考慮してなさ
れたものであり、その目的は、BARCを精度良くエッ
チングできるエッチング装置、エッチング方法及び半導
体装置の製造方法を提供することにある。また、本発明
の他の目的は、TiN膜と反応したエッチング残渣が残
ることのないエッチング装置、エッチング方法及び半導
体装置の製造方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係るエッチング装置は、フォトレジスト膜
をマスクとしてBARCをエッチングする装置であっ
て、エッチングチャンバと、 エッチングチャンバ内に
配置された被処理体を保持するホルダと、このホルダに
保持された被処理体の近傍にエッチングガスを導入する
ガス導入機構と、このガス導入機構により導入されたエ
ッチングガスをプラズマ化するプラズマ機構と、を具備
し、上記エッチングガスは、少なくともCl2ガス及び
CHF3ガスを含む混合ガスであることを特徴とする。
【0010】上記エッチング装置によれば、少なくとも
Cl2ガス及びCHF3ガスを含むエッチングガスを用い
ているため、BARCを精度良くエッチングすることが
可能である。
【0011】また、本発明に係るエッチング装置におい
て、上記エッチングガスにはArガスがさらに含まれる
ことも可能である。
【0012】また、本発明に係るエッチング装置におい
て、上記被処理体は、下地膜上にTiN膜を形成し、こ
のTiN膜上にBARCを形成し、このBARC上にフ
ォトレジスト膜を形成したものであることが好ましい。
このようにBARCの下にTiN膜が存在していても、
従来技術のようにO2ガスをエッチングガスとして用い
ていないので、TiN膜とO2ガスが反応してTi酸化
物が発生することがない。よって、エッチング残渣の発
生を防止することができる。
【0013】本発明に係るエッチング方法は、フォトレ
ジスト膜をマスクとしてBARCをエッチングする方法
であって、エッチングチャンバ内に被処理体を配置し、
この被処理体の近傍に少なくともCl2ガス及びCHF3
ガスを含むエッチングガスを導入し、この導入されたエ
ッチングガスをプラズマ化することにより、BARCを
エッチングすることを特徴とする。
【0014】上記エッチング方法によれば、少なくとも
Cl2ガス及びCHF3ガスを含むエッチングガスを用い
ているため、BARCを精度良くエッチングすることが
可能である。
【0015】また、本発明に係るエッチング方法におい
て、上記エッチングガスにはArガスがさらに含まれる
ことも可能である。
【0016】また、本発明に係るエッチング方法におい
て、上記被処理体は、下地膜上にTiN膜を形成し、こ
のTiN膜上にBARCを形成し、このBARC上にフ
ォトレジスト膜を形成したものであることが好ましい。
このようにBARCの下にTiN膜が存在していても、
従来技術のようにO2ガスをエッチングガスとして用い
ていないので、TiN膜とO2ガスが反応してTi酸化
物が発生することがない。よって、エッチング残渣の発
生を防止することができる。
【0017】本発明に係る半導体装置の製造方法は、下
地膜上にTiN膜を形成する工程と、 このTiN膜上
にBARCを形成する工程と、このBARC上にフォト
レジスト膜を塗布し、このフォトレジスト膜を露光、現
像する工程と、少なくともCl2ガス及びCHF3ガスを
含むエッチングガスをプラズマ化し、フォトレジスト膜
をマスクとしてBARCをエッチングする工程と、を具
備することを特徴とする。
【0018】上記半導体装置の製造方法によれば、少な
くともCl2ガス及びCHF3ガスを含むエッチングガス
を用いているため、BARCを精度良くエッチングする
ことが可能である。また、BARCの下にTiN膜が存
在していても、従来技術のようにO2ガスをエッチング
ガスとして用いていないので、TiN膜とO2ガスが反
応してTi酸化物が発生することがない。よって、エッ
チング残渣の発生を防止することができる。
【0019】また、本発明に係る半導体装置の製造方法
において、上記エッチングガスにはArガスがさらに含
まれることも可能である。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図1〜図4は、本発明の実
施の形態による半導体装置の製造方法を示す断面図であ
る。図5は、図3に示すBARC(反射防止膜)をエッ
チングする際に用いるエッチング装置を示す構成図であ
る。
【0021】まず、図1に示すように、下地膜1の上に
TiN膜2をスパッタリングにより成膜する。この下地
膜1は、種々の膜を用いることが可能であるが、例えば
下層がTiN膜で上層がAl合金膜からなる積層構造を
有する膜を用いることも可能である。次いで、このTi
N膜2の上に反射防止膜として作用するBARC3を形
成する。次いで、このBARC3の上にフォトレジスト
膜4を塗布する。
【0022】次に、図2に示すように、このフォトレジ
スト膜4を露光、現像することにより、BARC3上に
はレジストパターン4aが形成される。
【0023】この後、図3に示すように、このレジスト
パターン4aをマスクとしてBARC3をドライエッチ
ングにより加工する。この際のエッチング条件は、エッ
チングガスとしてCl2/CHF3/Arの混合ガスを用
い、ガス流量をCl2ガス40〜80sccm、CHF3
ガス0〜10sccm、Arガス0〜100sccmと
する。また、この際のエッチングには、図5に示すエッ
チング装置を用いる。このエッチング装置については後
述する。ただし、このエッチング装置は一例であり、他
のエッチング装置を用いることも可能である。また、エ
ッチングガスの中にArガスを用いているが、Arガス
を用いることなくエッチングを行うことも可能である。
【0024】次に、図4に示すように、レジストパター
ン4aをマスクとしてTiN膜2をドライエッチングに
より加工する。この際のエッチングは、図5に示すエッ
チング装置でBARC3と連続的にエッチングすること
も可能である。次いで、Al合金膜及びTiN膜からな
る下地膜1を図5に示すエッチング装置でさらに連続的
にエッチングすることも可能である。
【0025】図5に示すように、エッチング装置はエッ
チングチャンバ11を有しており、このエッチングチャ
ンバ11には排気口が設けられており、この排気口は真
空ポンプ(図示せず)に接続されている。また、エッチ
ングチャンバ11にはガス導入口が設けられており、こ
のガス導入口にはガスライン12の一端が接続されてい
る。
【0026】ガスライン12の他端には第1〜第4の流
量コントローラ13〜16が接続されている。第1の流
量コントローラ13にはCl2ガスボンベ17が接続さ
れており、第2の流量コントローラ14にはCHF3
スボンベ18が接続されている。第3の流量コントロー
ラ15にはArガスボンベ19が接続されており、第4
の流量コントローラ16にはBCl3ガスボンベ20が
接続されている。BCl3ガスボンベ20はAl合金膜
及びTiN膜をエッチングする際に用いられ、このエッ
チング装置はAl合金膜及びTiN膜をエッチングする
エッチング装置としても用いられる。
【0027】エッチングチャンバ11の内部には被処理
体であるウエハ23を載置するためのウエハボルダ21
が配置されている。このウエハホルダ21には高周波電
源22が接続されている。また、エッチングチャンバ1
1の内部には、ウエハホルダ21と対向する位置に平板
電極24が配置されている。この平板電極24は接地電
位に接続されている。
【0028】次に、図5に示すエッチング装置を用いた
エッチング方法について説明する。まず、図2に示すよ
うなBARC3の上にレジストパターン4aが形成され
たウエハ23をエッチングチャンバ11に投入し、この
ウエハ23をウエハホルダ21上に保持させる。次い
で、エッチングチャンバ11を所定の圧力に減圧し、C
2ガスボンベ17、CHF3ガスボンベ18、Arガス
ボンベ19からCl2ガス、CHF3ガス、Arガスを、
ガスライン12を通してエッチングチャンバ11の内部
に矢印のように導入する。これにより、Cl2/CHF3
/Arの混合ガスがウエハ23の上方に導入される。こ
の際のガス流量は、第1〜第4の流量コントローラ14
〜16によって制御される。そして、高周波電源22に
より高周波電力を印加することにより、上記ガスをプラ
ズマ化してBARC3をエッチングする。このようにし
て図3に示すようにBARC3がエッチング加工され
る。
【0029】この後、図4に示すように、BARC3の
下のTiN膜2を連続的にエッチングすることも可能で
ある。次いで、Al合金膜及びTiN膜からなる下地膜
1をさらに連続的にエッチングすることも可能である。
これらの場合、BCl3ガスボンベ20によりBCl3
スもエッチングガスとして用いる。
【0030】上記実施の形態によれば、少なくともCl
2ガス及びCHF3ガスを含むエッチングガスを用いてい
るため、BARCを精度良くエッチングすることが可能
である。
【0031】また、上記実施の形態では、少なくともC
2ガス及びCHF3ガスを含むエッチングガスを用いて
BARCをエッチングしている。従って、従来のように
2ガスをエッチングガスとして用いていないので、T
iN膜2とO2ガスが反応してTi酸化物が発生するこ
とがない。よって、エッチング残渣の発生を防止するこ
とができる。
【0032】また、上記実施の形態によるエッチング装
置はAl合金膜をエッチングするエッチング装置として
も用いることができるものである。このため、Al合金
膜用のエッチング装置でもBARCをエッチングするこ
とが可能となる。
【0033】尚、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、種々変更して実施することが可能である。例えば、
エッチングガスの流量などのエッチング条件は適宜変更
可能である。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、少
なくともCl2ガス及びCHF3ガスを含むエッチングガ
スを用いている。したがって、BARCを精度良くエッ
チングできるエッチング装置、エッチング方法及び半導
体装置の製造方法を提供することができる。また、本発
明によれば、TiN膜と反応したエッチング残渣が残る
ことのないエッチング装置、エッチング方法及び半導体
装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態による半導体装置の製造方
法を示す断面図である。
【図2】本発明の実施の形態による半導体装置の製造方
法を示すものであり、図1の次の工程を示す断面図であ
る。
【図3】本発明の実施の形態による半導体装置の製造方
法を示すものであり、図2の次の工程を示す断面図であ
る。
【図4】本発明の実施の形態による半導体装置の製造方
法を示すものであり、図3の次の工程を示す断面図であ
る。
【図5】図3に示すBARC(反射防止膜)をエッチン
グする際に用いるエッチング装置を示す構成図である。
【図6】(a),(b)は、従来の半導体装置の製造方
法を示す断面図である。
【図7】(a),(b)は、反射防止膜としてBARC
を用いてTiN膜をパターニングする方法を示す断面図
である。
【符号の説明】
1,101…下地膜 2,102…TiN膜 3,103…BARC 4…フォトレジスト膜 4a,104a…レジストパターン 11…エッチングチャンバ 12…ガスライン 13〜16…第1〜第4の流量コントローラ 17…Cl2ガスボンベ 18…CHF3ガスボンベ 19…Arガスボンベ 20…BCl3ガスボンベ 21…ウエハホルダ 22…高周波電源 23…ウエハ 24…平板電極 105…Ti酸化物

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フォトレジスト膜をマスクとしてBAR
    Cをエッチングする装置であって、 エッチングチャンバと、 このエッチングチャンバ内に配置された被処理体を保持
    するホルダと、 このホルダに保持された被処理体の近傍にエッチングガ
    スを導入するガス導入機構と、 このガス導入機構により導入されたエッチングガスをプ
    ラズマ化するプラズマ機構と、 を具備し、 上記エッチングガスは、少なくともCl2ガス及びCH
    3ガスを含む混合ガスであることを特徴とするエッチ
    ング装置。
  2. 【請求項2】 上記エッチングガスにはArガスがさら
    に含まれることを特徴とする請求項1に記載のエッチン
    グ装置。
  3. 【請求項3】 上記被処理体は、下地膜上にTiN膜を
    形成し、このTiN膜上にBARCを形成し、このBA
    RC上にフォトレジスト膜を形成したものであることを
    特徴とする請求項1又は2に記載のエッチング装置。
  4. 【請求項4】 フォトレジスト膜をマスクとしてBAR
    Cをエッチングする方法であって、 エッチングチャンバ内に被処理体を配置し、 この被処理体の近傍に少なくともCl2ガス及びCHF3
    ガスを含むエッチングガスを導入し、 この導入されたエッチングガスをプラズマ化することに
    より、BARCをエッチングすることを特徴とするエッ
    チング方法。
  5. 【請求項5】 上記エッチングガスにはArガスがさら
    に含まれることを特徴とする請求項4に記載のエッチン
    グ方法。
  6. 【請求項6】 上記被処理体は、下地膜上にTiN膜を
    形成し、このTiN膜上にBARCを形成し、このBA
    RC上にフォトレジスト膜を形成したものであることを
    特徴とする請求項4又は5に記載のエッチング方法。
  7. 【請求項7】 下地膜上にTiN膜を形成する工程と、 このTiN膜上にBARCを形成する工程と、 このBARC上にフォトレジスト膜を塗布し、このフォ
    トレジスト膜を露光、現像する工程と、 少なくともCl2ガス及びCHF3ガスを含むエッチング
    ガスをプラズマ化し、フォトレジスト膜をマスクとして
    BARCをエッチングする工程と、 を具備することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  8. 【請求項8】 上記エッチングガスにはArガスがさら
    に含まれることを特徴とする請求項7に記載の半導体装
    置の製造方法。
JP2001194938A 2001-06-27 2001-06-27 エッチング装置、エッチング方法及び半導体装置の製造方法 Withdrawn JP2003007691A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001194938A JP2003007691A (ja) 2001-06-27 2001-06-27 エッチング装置、エッチング方法及び半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001194938A JP2003007691A (ja) 2001-06-27 2001-06-27 エッチング装置、エッチング方法及び半導体装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003007691A true JP2003007691A (ja) 2003-01-10

Family

ID=19032989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001194938A Withdrawn JP2003007691A (ja) 2001-06-27 2001-06-27 エッチング装置、エッチング方法及び半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003007691A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111696859A (zh) * 2019-03-15 2020-09-22 台湾积体电路制造股份有限公司 使用等离子体刻蚀进行超窄沟道图案化

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111696859A (zh) * 2019-03-15 2020-09-22 台湾积体电路制造股份有限公司 使用等离子体刻蚀进行超窄沟道图案化
CN111696859B (zh) * 2019-03-15 2023-04-25 台湾积体电路制造股份有限公司 使用等离子体刻蚀进行超窄沟道图案化

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8071473B2 (en) Semiconductor device manufacturing method and storage medium
TWI276166B (en) Pattern forming method
KR20070092282A (ko) 에칭 마스크 피쳐 임계 치수의 감축
KR20090029257A (ko) 잔유물 없는 하드마스크 트림
US5851302A (en) Method for dry etching sidewall polymer
JP2001308076A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2000091318A (ja) 半導体装置の製造方法
US6566269B1 (en) Removal of post etch residuals on wafer surface
TW200425247A (en) Method and apparatus for multilayer photoresist dry development
JP2007503728A (ja) 改良されたバイレイヤフォトレジストパターンを提供する方法
JP2574045B2 (ja) プラズマ散乱現象を利用した蝕刻方法
US8668805B2 (en) Line end shortening reduction during etch
JPH08227873A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2003007691A (ja) エッチング装置、エッチング方法及び半導体装置の製造方法
JPH05251399A (ja) 枚葉式エッチャーによるシリコン窒化膜のエッチング方法
JP3113040B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP3771841B2 (ja) チタンハードマスクを用いて金の金属層をエッチングするための方法および装置
JPH10177997A (ja) Barcおよび窒化物のその場エッチングプロセス
JPH08236506A (ja) 半導体装置の製造方法
JP3407410B2 (ja) ケミカルドライエッチング方法
JPH07263406A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH0360032A (ja) ドライエッチング方法
JPH02162730A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2001237229A (ja) 基板処理方法および基板処理装置ならびにデバイス製造方法
JP2003007690A (ja) エッチング方法及び半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20080902