JP3111501B2 - エッチング方法 - Google Patents
エッチング方法Info
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- JP3111501B2 JP3111501B2 JP03118206A JP11820691A JP3111501B2 JP 3111501 B2 JP3111501 B2 JP 3111501B2 JP 03118206 A JP03118206 A JP 03118206A JP 11820691 A JP11820691 A JP 11820691A JP 3111501 B2 JP3111501 B2 JP 3111501B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造プロ
セスに用いられるエッチング方法に関する。
セスに用いられるエッチング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＵＬＳＩプロセスの配線ルール
は、益々細くなり、絶縁膜に加工されるコンタクトホー
ルにおいてもアスペクト比が大きくなりつつある。この
ようにアスペクト比が大きくなってくると、例えば、コ
ンタクト配線としてアルミ系材料をスパッタにより形成
する際、段差被覆性が悪くなる問題点がある。
は、益々細くなり、絶縁膜に加工されるコンタクトホー
ルにおいてもアスペクト比が大きくなりつつある。この
ようにアスペクト比が大きくなってくると、例えば、コ
ンタクト配線としてアルミ系材料をスパッタにより形成
する際、段差被覆性が悪くなる問題点がある。
【０００３】そこで、絶縁膜に形成するコンタクトホー
ルを配線材料の段差被覆性が良好となる形状に加工する
ため、図５〜図７に示すような方法が知られている。
ルを配線材料の段差被覆性が良好となる形状に加工する
ため、図５〜図７に示すような方法が知られている。
【０００４】この方法は、まず、図５に示すように、シ
リコン基板１上に形成されたＳｉＯ2膜２上にレジスト
３をリソグラフィー法を用いてパターニングする。次
に、このレジスト３をマスクとして、例えば四フッ化炭
素（ＣＦ4）／酸素（Ｏ2）系のガスを用いてプラズマエ
ッチングして、図６に示すように、ＳｉＯ2膜２を等方
性加工する。次いで、図７に示すように、例えばＣＨＦ
3／Ｏ2系のガスを用いて反応性イオンエッチング（ＲＩ
Ｅ）を行なって、上部にテーパの付いたコンタクトホー
ル５を形成する。このようにして、段差被覆性の良好な
コンタクトホール５の加工が可能となる。なお、この方
法と同様の従来技術は、特公平１−３５４９５号公報に
記載されたものが知られている。
リコン基板１上に形成されたＳｉＯ2膜２上にレジスト
３をリソグラフィー法を用いてパターニングする。次
に、このレジスト３をマスクとして、例えば四フッ化炭
素（ＣＦ4）／酸素（Ｏ2）系のガスを用いてプラズマエ
ッチングして、図６に示すように、ＳｉＯ2膜２を等方
性加工する。次いで、図７に示すように、例えばＣＨＦ
3／Ｏ2系のガスを用いて反応性イオンエッチング（ＲＩ
Ｅ）を行なって、上部にテーパの付いたコンタクトホー
ル５を形成する。このようにして、段差被覆性の良好な
コンタクトホール５の加工が可能となる。なお、この方
法と同様の従来技術は、特公平１−３５４９５号公報に
記載されたものが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来方法を行なった場合、レジスト３も等方性エッ
チングされるため、レジスト３の側壁は、図６に示すよ
うに後退する。このため、図５に示したレジスト３のパ
ターン幅Ｗ1よりもコンタクトホール５の径寸法Ｗ2の方
が大きくなるという問題点がある。
うな従来方法を行なった場合、レジスト３も等方性エッ
チングされるため、レジスト３の側壁は、図６に示すよ
うに後退する。このため、図５に示したレジスト３のパ
ターン幅Ｗ1よりもコンタクトホール５の径寸法Ｗ2の方
が大きくなるという問題点がある。
【０００６】本発明は、このような従来の問題点に着目
して創案されたものであって、段差被覆性が良く、寸法
精度の高いコンタクトホールの加工を可能にするエッチ
ング方法を得んとするものである。
して創案されたものであって、段差被覆性が良く、寸法
精度の高いコンタクトホールの加工を可能にするエッチ
ング方法を得んとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、シリ
コン基板上のシリコン系の絶縁膜上に、レジストの開口
パターン幅が所定の径寸法である所定パターンを形成
し、該所定パターンをマスクとして臭素（Ｂｒ）を含む
ガス系を用いてエッチングを行ない、上記所定パターン
の側壁に臭素とシリコンまたは臭素とレジスト中のカー
ボンとの反応生成物による保護膜を形成した後、等方性
エッチングと異方性エッチングを順次施して前記絶縁膜
に配線用開口部を形成することを、その解決手段として
いる。
コン基板上のシリコン系の絶縁膜上に、レジストの開口
パターン幅が所定の径寸法である所定パターンを形成
し、該所定パターンをマスクとして臭素（Ｂｒ）を含む
ガス系を用いてエッチングを行ない、上記所定パターン
の側壁に臭素とシリコンまたは臭素とレジスト中のカー
ボンとの反応生成物による保護膜を形成した後、等方性
エッチングと異方性エッチングを順次施して前記絶縁膜
に配線用開口部を形成することを、その解決手段として
いる。
【０００８】
【作用】臭素（Ｂｒ）を含むガス系を用いてエッチング
を行なうことにより、所定パターンの側壁に、絶縁膜中
のシリコン（Ｓｉ）とＢｒの反応生成物であるＳｉＢｒ
Xが付着し、側壁保護作用がある。このため、後の等方
性エッチング，異方性エッチングを経ても所定パターン
のパターン幅の寸法は変化せず、寸法精度の高いコンタ
クトホールの形成が可能となる。
を行なうことにより、所定パターンの側壁に、絶縁膜中
のシリコン（Ｓｉ）とＢｒの反応生成物であるＳｉＢｒ
Xが付着し、側壁保護作用がある。このため、後の等方
性エッチング，異方性エッチングを経ても所定パターン
のパターン幅の寸法は変化せず、寸法精度の高いコンタ
クトホールの形成が可能となる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明に係るエッチング方法の詳細を
図面に示す実施例に基づいて説明する。なお、本実施例
は、シリコン基板上の絶縁膜にコンタクトホールを形成
する場合に、本発明を適用したものである。
図面に示す実施例に基づいて説明する。なお、本実施例
は、シリコン基板上の絶縁膜にコンタクトホールを形成
する場合に、本発明を適用したものである。
【００１０】先ず、本実施例は、図１に示したように、
シリコン基板１上に形成したＳｉＯ2の上に所定パター
ンであるレジスト３をリソグラフィー法を用いてパター
ニングする。
シリコン基板１上に形成したＳｉＯ2の上に所定パター
ンであるレジスト３をリソグラフィー法を用いてパター
ニングする。
【００１１】次に、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）
装置を用いて、レジスト３をマスクとしてエッチングす
る。このエッチングの条件は、以下の通りである。
装置を用いて、レジスト３をマスクとしてエッチングす
る。このエッチングの条件は、以下の通りである。
【００１２】○エッチングガス及びその流量 臭化水素（ＨＢｒ）…５０SCCM 雰囲気圧力…３０ｍＴｏｒｒ ○出力…８００Ｗ このエッチングにおいて、放電で解離したＢｒは、レジ
スト３の表面でレジスト中の炭素と反応してＣＢｒXと
なるが、蒸気圧が低くスパッタでのみエッチングされ
る。又、露出しているＳｉＯ2膜２もＢｒにてスパッタ
されるが、ＳｉＢｒXの蒸気圧が低いため、レジスト３
の側壁に付着して保護膜としてのＳｉＢｒX膜４が形成
される。なお、ＳｉＢｒX膜４部には前記したＣＢｒXも
付着している。このように、レジスト３側壁は、ＳｉＢ
ｒX，ＣＢｒXにより保護されたかたちとなる。
スト３の表面でレジスト中の炭素と反応してＣＢｒXと
なるが、蒸気圧が低くスパッタでのみエッチングされ
る。又、露出しているＳｉＯ2膜２もＢｒにてスパッタ
されるが、ＳｉＢｒXの蒸気圧が低いため、レジスト３
の側壁に付着して保護膜としてのＳｉＢｒX膜４が形成
される。なお、ＳｉＢｒX膜４部には前記したＣＢｒXも
付着している。このように、レジスト３側壁は、ＳｉＢ
ｒX，ＣＢｒXにより保護されたかたちとなる。
【００１３】次に、四フッ化炭素（ＣＦ4）及び酸素
（Ｏ2）系のガスを用いてプラズマエッチングを行な
う。このプラズマエッチングにより、ＳｉＯ2膜２は、
図３に示すように等方性エッチングされるが、レジスト
３の側壁は、ＳｉＢｒX膜４やＣＢｒXで保護されている
ため、後退が生じない。
（Ｏ2）系のガスを用いてプラズマエッチングを行な
う。このプラズマエッチングにより、ＳｉＯ2膜２は、
図３に示すように等方性エッチングされるが、レジスト
３の側壁は、ＳｉＢｒX膜４やＣＢｒXで保護されている
ため、後退が生じない。
【００１４】その後、ＣＨＦ3／Ｏ2系のガスを用いて反
応性イオンエッチングを行なう。このエッチングによ
り、レジスト３側壁は、上記等方性エッチングと同様後
退することがなく、レジストのパターンがそのまま転写
され寸法精度の正確なコンタクト５が形成できる。
応性イオンエッチングを行なう。このエッチングによ
り、レジスト３側壁は、上記等方性エッチングと同様後
退することがなく、レジストのパターンがそのまま転写
され寸法精度の正確なコンタクト５が形成できる。
【００１５】本実施例によれば、図１に示すレジスト３
のパターン幅Ｗ1と図４に示すコンタクト５の径寸法が
略等しくなる。
のパターン幅Ｗ1と図４に示すコンタクト５の径寸法が
略等しくなる。
【００１６】以上、実施例について、説明したが、本発
明は、これに限定されるものではなく、各種の設計変更
が可能である。
明は、これに限定されるものではなく、各種の設計変更
が可能である。
【００１７】例えば、上記実施例は、コンタクトホール
の形成に適用して説明したが、スルーホール，ビアホー
ル等の形成に適用しても勿論よい。
の形成に適用して説明したが、スルーホール，ビアホー
ル等の形成に適用しても勿論よい。
【００１８】また、上記実施例においては、所定パター
ンの側壁に保護膜を形成させるために、臭化水素（ＨＢ
ｒ）を用いてエッチングを行なったが、エッチングガス
としては、この他Ｂｒ2，ＣＨＢｒ3，ＢＢｒ3，ＳｉＢ
ｒ4等の臭素系ガスを用いてもよい。さらに、このよう
な臭素系ガスに他のハロゲン系ガス、例えばＣＦ4，Ｎ
Ｆ3，Ｃ2Ｆ6，Ｃｌ2，ＨＣｌ，ＢＣｌ3等を添加するこ
とも可能である。
ンの側壁に保護膜を形成させるために、臭化水素（ＨＢ
ｒ）を用いてエッチングを行なったが、エッチングガス
としては、この他Ｂｒ2，ＣＨＢｒ3，ＢＢｒ3，ＳｉＢ
ｒ4等の臭素系ガスを用いてもよい。さらに、このよう
な臭素系ガスに他のハロゲン系ガス、例えばＣＦ4，Ｎ
Ｆ3，Ｃ2Ｆ6，Ｃｌ2，ＨＣｌ，ＢＣｌ3等を添加するこ
とも可能である。
【００１９】また、上記実施例においては、所定パター
ンとしてレジスト３を用いたが、他のマスク材を用いて
もよい。
ンとしてレジスト３を用いたが、他のマスク材を用いて
もよい。
【００２０】さらに、被エッチング膜は、ＳｉＯ２以外
のシリコン系絶縁膜を適用してもよい。
のシリコン系絶縁膜を適用してもよい。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係るエッチング方法によれば、段差被覆性が良好で、
加工精度の高いコンタクトホールを容易に形成できる効
果がある。
に係るエッチング方法によれば、段差被覆性が良好で、
加工精度の高いコンタクトホールを容易に形成できる効
果がある。
【図１】本発明の実施例の工程を示す断面図。
【図２】本発明の実施例の工程を示す断面図。
【図３】本発明の実施例の工程を示す断面図。
【図４】本発明の実施例の工程を示す断面図。
【図５】従来例の工程を示す断面図。
【図６】従来例の工程を示す断面図。
【図７】従来例の工程を示す断面図。
２…ＳｉＯ2膜（絶縁膜）、３…レジスト（所定パター
ン）、４…ＳｉＢｒX膜（保護膜）、５…コンタクトホ
ール。
ン）、４…ＳｉＢｒX膜（保護膜）、５…コンタクトホ
ール。
Claims (1)
- 【請求項１】 シリコン基板上のシリコン系の絶縁膜上
に、レジストの開口パターン幅が所定の径寸法である所
定パターンを形成し、 該所定パターンをマスクとして臭素（Ｂｒ）を含むガス
系を用いてエッチングを行ない、上記所定パターンの側
壁に臭素とシリコンまたは臭素とレジスト中のカーボン
との反応生成物による保護膜を形成した後、 等方性エッチングと異方性エッチングを順次施して前記
絶縁膜に配線用開口部を形成することを特徴とするエッ
チング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03118206A JP3111501B2 (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | エッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03118206A JP3111501B2 (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | エッチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04345028A JPH04345028A (ja) | 1992-12-01 |
| JP3111501B2 true JP3111501B2 (ja) | 2000-11-27 |
Family
ID=14730827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03118206A Expired - Fee Related JP3111501B2 (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | エッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3111501B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115376908A (zh) * | 2022-08-26 | 2022-11-22 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | GaN衬底的刻蚀方法 |
-
1991
- 1991-05-23 JP JP03118206A patent/JP3111501B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04345028A (ja) | 1992-12-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |