JP3113040B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JP3113040B2 JP3113040B2 JP04032060A JP3206092A JP3113040B2 JP 3113040 B2 JP3113040 B2 JP 3113040B2 JP 04032060 A JP04032060 A JP 04032060A JP 3206092 A JP3206092 A JP 3206092A JP 3113040 B2 JP3113040 B2 JP 3113040B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- gas
- carbon film
- processed
- semiconductor device
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、炭素膜の除去工程を有
する半導体装置の製造方法に関する。
する半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、コンピュ−タ−や通信機器の重要
部分には、多数のトランジスタや抵抗等を電気回路を達
成するようにむすびつけ、１チップ上に集積化して形成
した大規模集積回路（ＬＳＩ）が多用されている。この
ため、機器全体の性能は、ＬＳＩ単体の性能と大きく結
び付いている。
部分には、多数のトランジスタや抵抗等を電気回路を達
成するようにむすびつけ、１チップ上に集積化して形成
した大規模集積回路（ＬＳＩ）が多用されている。この
ため、機器全体の性能は、ＬＳＩ単体の性能と大きく結
び付いている。
【０００３】ＬＳＩ単体の性能向上は、集積度を高める
こと、つまり、素子の微細化により実現できる。素子の
微細化には、高精度に金属膜や半導体膜等の被加工膜を
所望パタ−ンに加工する必要がある。この種のパタ−ン
加工は、通常、次のように行なわれている。即ち、ま
ず、被加工膜上に感光性のレジストを塗布した後、この
レジストを光や紫外線により所望パタ−ンに露光する。
次に現像により露光部又は未露光部のレジストを選択的
に除去してレジストパタ−ンを形成する。最後に、この
レジストパタ−ンをマスクとして被加工膜をエッチング
した後、レジストパタ−ンを除去してパタ−ン加工が終
了する。
こと、つまり、素子の微細化により実現できる。素子の
微細化には、高精度に金属膜や半導体膜等の被加工膜を
所望パタ−ンに加工する必要がある。この種のパタ−ン
加工は、通常、次のように行なわれている。即ち、ま
ず、被加工膜上に感光性のレジストを塗布した後、この
レジストを光や紫外線により所望パタ−ンに露光する。
次に現像により露光部又は未露光部のレジストを選択的
に除去してレジストパタ−ンを形成する。最後に、この
レジストパタ−ンをマスクとして被加工膜をエッチング
した後、レジストパタ−ンを除去してパタ−ン加工が終
了する。
【０００４】しかしながら、半導体素子の高集積化に伴
い最小パタ−ン寸法は小さくなる一方で、最近では０．
５μｍ以下のパタ−ン形成が必要となってるが、上述し
た従来の方法では、露光光の反射により十分なパタ−ン
精度が得られないという問題があった。
い最小パタ−ン寸法は小さくなる一方で、最近では０．
５μｍ以下のパタ−ン形成が必要となってるが、上述し
た従来の方法では、露光光の反射により十分なパタ−ン
精度が得られないという問題があった。
【０００５】即ち、ポリシリコン膜やアルミニウム等の
反射率が高い被加工膜をパタ−ニングする場合、露光の
際にレジストを通過した露光光が被加工膜の表面で反射
し、この反射光により露光されるべきない部分のレジス
トが露光され、露光精度が低下するという問題があっ
た。
反射率が高い被加工膜をパタ−ニングする場合、露光の
際にレジストを通過した露光光が被加工膜の表面で反射
し、この反射光により露光されるべきない部分のレジス
トが露光され、露光精度が低下するという問題があっ
た。
【０００６】このような問題を解決するために、反射防
止膜として炭素膜を用いる方法が提案されている。この
方法は、被加工膜上に炭素膜，レジストを順次を堆積
し、続いてレジストを所望のパタ−ンに露光し、この
後、レジスト，炭素膜を除去するというものである。こ
の方法によれば、被加工膜上のレジストを通過してきた
露光光は、炭素膜に吸収されるので反射光は生じない。
しかしながら、この種の方法には炭素膜の除去に関して
次のような問題があった。
止膜として炭素膜を用いる方法が提案されている。この
方法は、被加工膜上に炭素膜，レジストを順次を堆積
し、続いてレジストを所望のパタ−ンに露光し、この
後、レジスト，炭素膜を除去するというものである。こ
の方法によれば、被加工膜上のレジストを通過してきた
露光光は、炭素膜に吸収されるので反射光は生じない。
しかしながら、この種の方法には炭素膜の除去に関して
次のような問題があった。
【０００７】炭素膜の除去は、通常、酸素プラズマアッ
シャ−や酸素ＲＩＥを用いて酸素イオンによりレジスト
と共に除去するか、又は６００〜７００℃の酸素雰囲気
中で燃焼して除去していた。このため、前者の方法で
は、酸素イオンにより被加工膜の下層がダメ−ジを受け
るという問題があった。また、後者の方法では、被加工
膜の下層がアルミニウム等の低融点材料からなるときに
は使用できないという問題があった。
シャ−や酸素ＲＩＥを用いて酸素イオンによりレジスト
と共に除去するか、又は６００〜７００℃の酸素雰囲気
中で燃焼して除去していた。このため、前者の方法で
は、酸素イオンにより被加工膜の下層がダメ−ジを受け
るという問題があった。また、後者の方法では、被加工
膜の下層がアルミニウム等の低融点材料からなるときに
は使用できないという問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述の如く、従来の被
加工膜のパタ−ン加工においては、露光光の被加工膜表
面での反射による露光精度の低下を防止するために、被
加工膜上に炭素膜を設ける方法が取られていた。
加工膜のパタ−ン加工においては、露光光の被加工膜表
面での反射による露光精度の低下を防止するために、被
加工膜上に炭素膜を設ける方法が取られていた。
【０００９】しかしながら、酸素イオンや熱処理を利用
して炭素膜の除去を行なっていたので、前者の場合には
酸素イオンにより被加工膜の下層がダメ−ジを受け、後
者の場合には被加工膜の下層が低融点材料からなるとき
には使用できないという問題があった。
して炭素膜の除去を行なっていたので、前者の場合には
酸素イオンにより被加工膜の下層がダメ−ジを受け、後
者の場合には被加工膜の下層が低融点材料からなるとき
には使用できないという問題があった。
【００１０】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、被加工膜の下層がダメ
−ジを受けない炭素膜の除去工程を有する半導体装置の
製造方法を提供することにある。
ので、その目的とするところは、被加工膜の下層がダメ
−ジを受けない炭素膜の除去工程を有する半導体装置の
製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の骨子は、酸素の
ラジカルにより炭素膜の除去を行なうことにある。
ラジカルにより炭素膜の除去を行なうことにある。
【００１２】即ち、上記の目的を達成するために、本発
明の半導体装置の製造方法は、所望の処理が施された基
板上に炭素膜を形成する工程と、前記炭素膜を所定の温
度に加熱し、主たるラジカルとして酸素のラジカルを用
いたガス雰囲気中で、前記ラジカルにより前記炭素膜を
除去する工程とを備えていることを特徴とする。
明の半導体装置の製造方法は、所望の処理が施された基
板上に炭素膜を形成する工程と、前記炭素膜を所定の温
度に加熱し、主たるラジカルとして酸素のラジカルを用
いたガス雰囲気中で、前記ラジカルにより前記炭素膜を
除去する工程とを備えていることを特徴とする。
【００１３】また、本発明の他の半導体装置の製造方法
は、基板上に被加工膜を堆積する工程と、この被加工膜
上に炭素膜を堆積する工程と、この炭素膜上にレジスト
パタ−ンを形成し、これをマスクとして前記炭素膜をエ
ッチングする工程と、前記レジストパタ−ン又は前記炭
素膜又はその両方をマスクとして前記被加工膜をエッチ
ングする工程と、前記炭素膜を所定の温度に加熱し、主
たるラジカルとして酸素のラジカルを用いたガス雰囲気
中で前記炭素膜を除去する工程とを備えたことを特徴と
する。なお、前記基板は、１００℃以上５００℃以下の
範囲で加熱されることが望ましい。
は、基板上に被加工膜を堆積する工程と、この被加工膜
上に炭素膜を堆積する工程と、この炭素膜上にレジスト
パタ−ンを形成し、これをマスクとして前記炭素膜をエ
ッチングする工程と、前記レジストパタ−ン又は前記炭
素膜又はその両方をマスクとして前記被加工膜をエッチ
ングする工程と、前記炭素膜を所定の温度に加熱し、主
たるラジカルとして酸素のラジカルを用いたガス雰囲気
中で前記炭素膜を除去する工程とを備えたことを特徴と
する。なお、前記基板は、１００℃以上５００℃以下の
範囲で加熱されることが望ましい。
【００１４】
【作用】本発明等は、炭素膜を１００℃以上に加熱する
と、炭素膜は酸素のラジカルと反応し、炭素膜をエッチ
ングできることを見出した。
と、炭素膜は酸素のラジカルと反応し、炭素膜をエッチ
ングできることを見出した。
【００１５】したがって、本発明のように、酸素のラジ
カルを含むガス雰囲気中に炭素膜を晒せば、酸素のラジ
カルと炭素との反応により、炭素膜を除去できる。この
エッチングは、プラズマエッチングのようにイオンによ
るものではないので、被加工膜の下層がダメ−ジを受け
るという問題はない。しかも、１００℃から炭素膜をエ
ッチングできるので、被加工膜の下層が低融点材料の場
合にも適用できる。
カルを含むガス雰囲気中に炭素膜を晒せば、酸素のラジ
カルと炭素との反応により、炭素膜を除去できる。この
エッチングは、プラズマエッチングのようにイオンによ
るものではないので、被加工膜の下層がダメ−ジを受け
るという問題はない。しかも、１００℃から炭素膜をエ
ッチングできるので、被加工膜の下層が低融点材料の場
合にも適用できる。
【００１６】
【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。図１は、本発明の第１の実施例に係わるエッチング
装置の概略構成を示す模式図である。
る。図１は、本発明の第１の実施例に係わるエッチング
装置の概略構成を示す模式図である。
【００１７】反応チェンバ２の内部には、基板１と、こ
の基板１を加熱するためのヒ−タ３が収容されている。
また、反応チェンバ２の上部には、ガス供給パイプ４，
放電管５，ガス供給パイプ６を介して、Ｏ2 ガス，ＣＦ
4 ガスが収容されたエッチングガス供給部７が接続され
ている。放電管５とガス供給パイプ６との間には、マイ
クロ波電源８が接続されている。一方、反応チェンバ２
の下部には、ガス排気部（不図示）が設けられている。
次に上記の如く構成されたエッチング装置を用いた金属
膜のパタ−ニングを図２の形成工程断面図に従い説明す
る。
の基板１を加熱するためのヒ−タ３が収容されている。
また、反応チェンバ２の上部には、ガス供給パイプ４，
放電管５，ガス供給パイプ６を介して、Ｏ2 ガス，ＣＦ
4 ガスが収容されたエッチングガス供給部７が接続され
ている。放電管５とガス供給パイプ６との間には、マイ
クロ波電源８が接続されている。一方、反応チェンバ２
の下部には、ガス排気部（不図示）が設けられている。
次に上記の如く構成されたエッチング装置を用いた金属
膜のパタ−ニングを図２の形成工程断面図に従い説明す
る。
【００１８】先ず、図２（ａ）に示すように、所望の処
理が施された基板１上に金属膜１２を堆積する。次いで
この金属膜１２上に炭素膜１３を堆積した後、この炭素
膜１３上にフォトレジスト１４を塗布する。
理が施された基板１上に金属膜１２を堆積する。次いで
この金属膜１２上に炭素膜１３を堆積した後、この炭素
膜１３上にフォトレジスト１４を塗布する。
【００１９】次に図２（ｂ）に示すように、フォトレジ
スト１４を光や紫外線を用いて所望パタ−ンに露光した
後、フォトレジスト１４の現像を行なってレジストパタ
−ン１４を形成する。次に図２（ｃ）に示すように、レ
ジストパタ−ン１４をマスクにして炭素膜１３，金属膜
１２をエッチングする。
スト１４を光や紫外線を用いて所望パタ−ンに露光した
後、フォトレジスト１４の現像を行なってレジストパタ
−ン１４を形成する。次に図２（ｃ）に示すように、レ
ジストパタ−ン１４をマスクにして炭素膜１３，金属膜
１２をエッチングする。
【００２０】次に図１のエッチング装置の反応チェンバ
２に基板１を収容する。次いでガス排気部により反応チ
ェンバ２内のガスを排気し、反応チェンバ２内を所定の
レベル、例えば、０．４乃至０．７Ｔｏｒｒ程度まで減
圧する。この後、ヒ−タ３により基板１を加熱し、基板
温度を１００℃未満に保つ。
２に基板１を収容する。次いでガス排気部により反応チ
ェンバ２内のガスを排気し、反応チェンバ２内を所定の
レベル、例えば、０．４乃至０．７Ｔｏｒｒ程度まで減
圧する。この後、ヒ−タ３により基板１を加熱し、基板
温度を１００℃未満に保つ。
【００２１】次にエッチングガス供給部７のバルブを開
くと共に、マイクロ波電源８の電源を入れる。この結
果、ガス供給パイプ４を介して、放電管５中で励起され
たＯ2（Ｏ2 ラジカル）及びＣＦ4 （ＣＦ4 ラジカル）
が反応チェンバ２室内に導入され、ダウンフロ−エッチ
ングにより、図２（ｄ）に示す如く、Ｏ2 ラジカル，Ｃ
Ｆ4 ラジカルによりフォトレジスト１４が選択的に除去
される。フォトレジスト１４が選択的に除去されるの
は、低温では炭素膜のエッチング速度が十分遅くなるか
らである。
くと共に、マイクロ波電源８の電源を入れる。この結
果、ガス供給パイプ４を介して、放電管５中で励起され
たＯ2（Ｏ2 ラジカル）及びＣＦ4 （ＣＦ4 ラジカル）
が反応チェンバ２室内に導入され、ダウンフロ−エッチ
ングにより、図２（ｄ）に示す如く、Ｏ2 ラジカル，Ｃ
Ｆ4 ラジカルによりフォトレジスト１４が選択的に除去
される。フォトレジスト１４が選択的に除去されるの
は、低温では炭素膜のエッチング速度が十分遅くなるか
らである。
【００２２】即ち、本発明者等の研究によれば、炭素膜
は、酸素雰囲気中では、６００〜７００℃程度の高温で
も燃焼しないが、酸素ラジカル雰囲気中では、１００℃
から酸素ラジカルと反応し、除去できることが分かっ
た。また、酸素ラジカルと他の元素のラジカル、例え
ば、フッ素等のハロゲン元素のラジカルとの混合ラジカ
ルを用いても同様な結果が得られることが分かった。
は、酸素雰囲気中では、６００〜７００℃程度の高温で
も燃焼しないが、酸素ラジカル雰囲気中では、１００℃
から酸素ラジカルと反応し、除去できることが分かっ
た。また、酸素ラジカルと他の元素のラジカル、例え
ば、フッ素等のハロゲン元素のラジカルとの混合ラジカ
ルを用いても同様な結果が得られることが分かった。
【００２３】図３は、このことを表している測定結果
で、Ｏ2 ガス，Ｏ3 ガス並びにＣＦ4ガスとＯ2 ガスと
の混合ガスの場合について、図１のエッチング装置を用
いて得られた炭素膜のエッチング速度と基板温度との関
係を示す特性図である。この測定では、Ｏ2 ガスの流量
比を１００ＳＣＣＭ，Ｏ3 ガスの流量比を３００ＳＣＣ
Ｍとし、また、ＣＦ4 とＯ2 との混合ガスについては、
ＣＦ4 を２５ＳＣＣＭ，Ｏ2 ガスを７５ＳＣＣＭとし
た。なお、Ｏ3 ガスだけはラジカル化してないものを用
いた。
で、Ｏ2 ガス，Ｏ3 ガス並びにＣＦ4ガスとＯ2 ガスと
の混合ガスの場合について、図１のエッチング装置を用
いて得られた炭素膜のエッチング速度と基板温度との関
係を示す特性図である。この測定では、Ｏ2 ガスの流量
比を１００ＳＣＣＭ，Ｏ3 ガスの流量比を３００ＳＣＣ
Ｍとし、また、ＣＦ4 とＯ2 との混合ガスについては、
ＣＦ4 を２５ＳＣＣＭ，Ｏ2 ガスを７５ＳＣＣＭとし
た。なお、Ｏ3 ガスだけはラジカル化してないものを用
いた。
【００２４】この図から、ラジカルの原料ガスとしてＯ
2 ガス，ＣＦ4 ガスを用いた場合、基板温度が１００℃
以上になると炭素膜のエッチングが始まり、基板温度の
上昇と共にエッチング速度が大きくなことが分かる。
2 ガス，ＣＦ4 ガスを用いた場合、基板温度が１００℃
以上になると炭素膜のエッチングが始まり、基板温度の
上昇と共にエッチング速度が大きくなことが分かる。
【００２５】したがって、基板温度を１００℃未満にす
れば、レジストパタ−ン１４のみを選択的に除去でき
る。また、Ｏ3 ガスの場合、２００℃以上で炭素膜のエ
ッチングが始まっているが、ラジカル化した場合にはＯ
2 ガスと同様になった。
れば、レジストパタ−ン１４のみを選択的に除去でき
る。また、Ｏ3 ガスの場合、２００℃以上で炭素膜のエ
ッチングが始まっているが、ラジカル化した場合にはＯ
2 ガスと同様になった。
【００２６】最後に、所定の圧力、例えば、０．４乃至
０．７Ｔｏｒｒのの条件で、ヒ−タ３を用いて基板１を
１００℃以上５００℃以下に加熱してエッチング速度を
上げ、図２（ｅ）に示すように、炭素膜１３を除去して
金属膜１２のパタ−ニング工程が終了する。
０．７Ｔｏｒｒのの条件で、ヒ−タ３を用いて基板１を
１００℃以上５００℃以下に加熱してエッチング速度を
上げ、図２（ｅ）に示すように、炭素膜１３を除去して
金属膜１２のパタ−ニング工程が終了する。
【００２７】以上述べた方法によれば、イオンを利用せ
ずに炭素膜１３を除去できるので、金属膜１２の下層に
ダメ−ジを与えること無く、金属膜１２のパタ−ニング
を行なえる。
ずに炭素膜１３を除去できるので、金属膜１２の下層に
ダメ−ジを与えること無く、金属膜１２のパタ−ニング
を行なえる。
【００２８】また、本実施例の方法は、基板１を５００
℃より高い温度に加熱しなくても炭素膜１３を除去でき
るので、アルミニウム等の低融点材料からなる金属膜の
パタ−ニングにも適用できる。逆に、高融点材料からな
る金属膜の場合には、炭素膜を高温に加熱できるので、
炭素膜の除去を短時間に行なえる。
℃より高い温度に加熱しなくても炭素膜１３を除去でき
るので、アルミニウム等の低融点材料からなる金属膜の
パタ−ニングにも適用できる。逆に、高融点材料からな
る金属膜の場合には、炭素膜を高温に加熱できるので、
炭素膜の除去を短時間に行なえる。
【００２９】また、基板１が大口径のウエハであって
も、Ｏ2 ガス，Ｏ3 ガス等の酸素ラジカルは長寿命なの
で、反応チェンバ２に大量の酸素ラジカルを供給でき、
均一に炭素膜１３をエッチングすることができる。
も、Ｏ2 ガス，Ｏ3 ガス等の酸素ラジカルは長寿命なの
で、反応チェンバ２に大量の酸素ラジカルを供給でき、
均一に炭素膜１３をエッチングすることができる。
【００３０】また、炭素膜１３の除去は、１００℃以上
の基板温度で行われるため、このときに、フォトレジス
トパタ−ン１４の残留元素を蒸発させることができる。
したがって、炭素膜１３を除去した後に、フォトレジス
トパタ−ン１４の残留元素が下地の金属膜１２に残ると
いう問題は生じない。
の基板温度で行われるため、このときに、フォトレジス
トパタ−ン１４の残留元素を蒸発させることができる。
したがって、炭素膜１３を除去した後に、フォトレジス
トパタ−ン１４の残留元素が下地の金属膜１２に残ると
いう問題は生じない。
【００３１】なお、本実施例では、ラジカルの原料ガス
としてＯ2 ガスとＣＦ4 ガスとの混合ガスを使用した
が、ＣＦ4 ガスの代わりに、Ｆからなる他の原料ガス、
例えば、ＳＦ6 ガス，ＮＦ3 ガス，ＣＦ4 ガス，Ｃ2 Ｆ
6 ガス，Ｃ3 Ｆ8 ガス，ＢＦ3ガス，ＸｅＦ2 ガス，Ｆ
2 ガスを用いても良い。更に、Ｆ以外の他のハロゲン元
素からなる原料ガスとＯ2 ガスを用いても良い。
としてＯ2 ガスとＣＦ4 ガスとの混合ガスを使用した
が、ＣＦ4 ガスの代わりに、Ｆからなる他の原料ガス、
例えば、ＳＦ6 ガス，ＮＦ3 ガス，ＣＦ4 ガス，Ｃ2 Ｆ
6 ガス，Ｃ3 Ｆ8 ガス，ＢＦ3ガス，ＸｅＦ2 ガス，Ｆ
2 ガスを用いても良い。更に、Ｆ以外の他のハロゲン元
素からなる原料ガスとＯ2 ガスを用いても良い。
【００３２】また、混合ガスの代わりに、Ｏ2 ガスだけ
でも用いても良い。この場合、図３から分かるように、
混合ガスに比べ、高いエッチング速度が得られるという
利点がある。例えば、炭素膜１２の膜厚が４０ｎｍの場
合、基板温度２５０℃の条件でエッチングを行なえば、
１３０ｎｍ／分のエッチング速度が得られるので、約２
０秒という短時間で除去できる。次に本発明の第２の実
施例に係わる炭素膜の除去方法について説明する。本実
施例の炭素膜の除去方法が先の実施例と異なる点は、フ
ォトレジストパタ−ンと炭素膜とを同時に除去すること
にある。
でも用いても良い。この場合、図３から分かるように、
混合ガスに比べ、高いエッチング速度が得られるという
利点がある。例えば、炭素膜１２の膜厚が４０ｎｍの場
合、基板温度２５０℃の条件でエッチングを行なえば、
１３０ｎｍ／分のエッチング速度が得られるので、約２
０秒という短時間で除去できる。次に本発明の第２の実
施例に係わる炭素膜の除去方法について説明する。本実
施例の炭素膜の除去方法が先の実施例と異なる点は、フ
ォトレジストパタ−ンと炭素膜とを同時に除去すること
にある。
【００３３】即ち、基板温度をフォトレジストパタ−ン
と炭素膜とを同時に除去できる温度に設定し、Ｏ2 ラジ
カルを用いたダウンフロ−エッチングによりフォトレジ
ストパタ−ンと炭素膜とを一緒に除去する。
と炭素膜とを同時に除去できる温度に設定し、Ｏ2 ラジ
カルを用いたダウンフロ−エッチングによりフォトレジ
ストパタ−ンと炭素膜とを一緒に除去する。
【００３４】図４は、Ｏ2 ラジカルによるフォトレジス
トパタ−ンのエッチング速度と基板温度との関係を示す
特性図である。この図から、基板温度の上昇と共にエッ
チング速度が大きくなり、１００℃以上であれば実用的
なエッチング速度が得られることが分かる。なお、エッ
チングが始まる基板温度は５０℃付近からであった。ま
た、圧力は第１の実施例と同様であった。
トパタ−ンのエッチング速度と基板温度との関係を示す
特性図である。この図から、基板温度の上昇と共にエッ
チング速度が大きくなり、１００℃以上であれば実用的
なエッチング速度が得られることが分かる。なお、エッ
チングが始まる基板温度は５０℃付近からであった。ま
た、圧力は第１の実施例と同様であった。
【００３５】したがって、基板温度を１００℃以上に設
定し、Ｏ2 ラジカルのダウンフロ−エッチングを用いる
ことにより、フォトレジストパタ−ンと炭素膜とを同時
に除去できる。
定し、Ｏ2 ラジカルのダウンフロ−エッチングを用いる
ことにより、フォトレジストパタ−ンと炭素膜とを同時
に除去できる。
【００３６】かくして本実施例によれば、下地にダメ−
ジを与えること無く炭素膜を除去できるなど先の実施例
と同様な効果が得られるのは勿論のこと、フォトレジス
トパタ−ンと炭素膜とを同時に除去できるのでパタ−ニ
ング工程の簡略化が図れるという利点がある。図５は、
本発明の第３の実施例に係わるエッチング装置の概略構
成を示す模式図である。本実施例のエッチング装置は、
図１のエッチング装置を２つ繋げた構成になっている。
ジを与えること無く炭素膜を除去できるなど先の実施例
と同様な効果が得られるのは勿論のこと、フォトレジス
トパタ−ンと炭素膜とを同時に除去できるのでパタ−ニ
ング工程の簡略化が図れるという利点がある。図５は、
本発明の第３の実施例に係わるエッチング装置の概略構
成を示す模式図である。本実施例のエッチング装置は、
図１のエッチング装置を２つ繋げた構成になっている。
【００３７】即ち、本実施例のエッチング装置は、フォ
トレジストパタ−ンを除去するための反応チェンバ２ａ
と炭素膜を除去するための反応チェンバ２ｂとが別々に
なっており、反応チェンバ２ａと反応チェンバ２ｂとは
ゲ−トバルブ９を介して接続されている。
トレジストパタ−ンを除去するための反応チェンバ２ａ
と炭素膜を除去するための反応チェンバ２ｂとが別々に
なっており、反応チェンバ２ａと反応チェンバ２ｂとは
ゲ−トバルブ９を介して接続されている。
【００３８】次に上記の如く構成されたエッチング装置
を用いた炭素膜及びフォトレジストパタ−ンの除去方法
を説明する。この炭素膜及びフォトレジストパタ−ン
は、Ａｌ配線形成のためにＡｌ膜上に形成されたもので
ある。
を用いた炭素膜及びフォトレジストパタ−ンの除去方法
を説明する。この炭素膜及びフォトレジストパタ−ン
は、Ａｌ配線形成のためにＡｌ膜上に形成されたもので
ある。
【００３９】まず、除去するべき炭素膜及びフォトレジ
ストパタ−ンが形成された基板１を反応チェンバ２ａに
収容し、ガス排気部により反応チェンバ２ａ内を所定の
レベル、例えば、０．４乃至０．７Ｔｏｒｒまで減圧す
る。
ストパタ−ンが形成された基板１を反応チェンバ２ａに
収容し、ガス排気部により反応チェンバ２ａ内を所定の
レベル、例えば、０．４乃至０．７Ｔｏｒｒまで減圧す
る。
【００４０】次にヒ−タ３ａにより基板１を加熱して基
板温度を５０℃に保つ。この後、エッチングガス供給部
７ａのバルブを開き、流量５０ＳＣＣＭのＣＦ4 ガスと
流量５００ＳＣＣＭのＯ2 ガスとの混合ガスをガス供給
パイプ６ａを介して放電管５ａに流すと共に、マイクロ
波電源８ａの電源を入れる。この結果、混合ガスは放電
管５ａで励起されて、ガス供給パイプ４ａを介してＣＦ
4 ラジカルとＯ2 ラジカルとが反応チェンバ２ａに導入
され、フォトレジストパタ−ンが選択的に除去される。
このフォトレジストパタ−ンが選択的に除去されるの
は、基板温度が５０℃であるため、上記ラジカルと炭素
膜との反応が起こらないからである。
板温度を５０℃に保つ。この後、エッチングガス供給部
７ａのバルブを開き、流量５０ＳＣＣＭのＣＦ4 ガスと
流量５００ＳＣＣＭのＯ2 ガスとの混合ガスをガス供給
パイプ６ａを介して放電管５ａに流すと共に、マイクロ
波電源８ａの電源を入れる。この結果、混合ガスは放電
管５ａで励起されて、ガス供給パイプ４ａを介してＣＦ
4 ラジカルとＯ2 ラジカルとが反応チェンバ２ａに導入
され、フォトレジストパタ−ンが選択的に除去される。
このフォトレジストパタ−ンが選択的に除去されるの
は、基板温度が５０℃であるため、上記ラジカルと炭素
膜との反応が起こらないからである。
【００４１】次に真空中で基板１を反応チェンバ２ａか
ら反応チェンバ２ｂに移した後、ヒ−タ３ｂにより基板
１を２５０℃に加熱する。この後、エッチングガス供給
部７ｂから流量３００ＳＣＣＭのＯ2 ガスをガス供給パ
イプ６ｂを介して放電管５ｂに流すと共に、マイクロ波
電源８ｂの電源を入れてＯ2 ガスを励起する。この結
果、ガス供給パイプ４ｂを介してＯ2 ラジカルが反応チ
ェンバ２ｂ内に供給され、Ｏ2 ラジカルのダウンフロ−
エッチングにより炭素膜が除去される。ここで、圧力は
所定の値、例えば、０．４乃至０．７Ｔｏｒｒに保持し
た。
ら反応チェンバ２ｂに移した後、ヒ−タ３ｂにより基板
１を２５０℃に加熱する。この後、エッチングガス供給
部７ｂから流量３００ＳＣＣＭのＯ2 ガスをガス供給パ
イプ６ｂを介して放電管５ｂに流すと共に、マイクロ波
電源８ｂの電源を入れてＯ2 ガスを励起する。この結
果、ガス供給パイプ４ｂを介してＯ2 ラジカルが反応チ
ェンバ２ｂ内に供給され、Ｏ2 ラジカルのダウンフロ−
エッチングにより炭素膜が除去される。ここで、圧力は
所定の値、例えば、０．４乃至０．７Ｔｏｒｒに保持し
た。
【００４２】以上述べた方法でも、先の実施例と同様な
効果が得られるのは勿論のこと、炭素膜の除去を行なう
反応チェンバ２ｂが、フォトレジストパタ−ンの除去を
行なう反応チェンバ２ａとが別なので、フォトレジスト
パタ−ンの残留元素による悪影響を更に小さくできる。
また、このようにして得られたＡｌ配線を調べたとこ
ろ、１週間経過しても腐食の発生が見られなかった。
効果が得られるのは勿論のこと、炭素膜の除去を行なう
反応チェンバ２ｂが、フォトレジストパタ−ンの除去を
行なう反応チェンバ２ａとが別なので、フォトレジスト
パタ−ンの残留元素による悪影響を更に小さくできる。
また、このようにして得られたＡｌ配線を調べたとこ
ろ、１週間経過しても腐食の発生が見られなかった。
【００４３】なお、本実施例では、フォトレジストパタ
−ンを除去するために、ラジカルの原料ガスとしてＣＦ
4 ガスとＯ2 ガスとの混合ガスを用いたが、先の実施例
と同様にＳＦ6 ガス，ＮＦ3 ガス等のハロゲン元素を含
む原料ガスとＯ2 ガスとの混合ガスを用いても良い。ま
た、上記混合ガスの代わりにハロゲン元素を含むラジカ
ルと水蒸気体或いは少くとも水素元素を含むガスからな
る混合ガスを用いても良い。要はフォトレジストパタ−
ンの除去の際に炭素膜がエッチングされないように原料
ガス及び基板温度を選べば良い。
−ンを除去するために、ラジカルの原料ガスとしてＣＦ
4 ガスとＯ2 ガスとの混合ガスを用いたが、先の実施例
と同様にＳＦ6 ガス，ＮＦ3 ガス等のハロゲン元素を含
む原料ガスとＯ2 ガスとの混合ガスを用いても良い。ま
た、上記混合ガスの代わりにハロゲン元素を含むラジカ
ルと水蒸気体或いは少くとも水素元素を含むガスからな
る混合ガスを用いても良い。要はフォトレジストパタ−
ンの除去の際に炭素膜がエッチングされないように原料
ガス及び基板温度を選べば良い。
【００４４】また、本実施例では、反応チェンバ２ａに
おける基板温度を５０℃，反応チェンバ２ａにおける基
板温度を２５０℃に設定したが、それぞれ２０〜１００
℃，１００〜５００℃の範囲であれば同様な効果が得ら
れる。
おける基板温度を５０℃，反応チェンバ２ａにおける基
板温度を２５０℃に設定したが、それぞれ２０〜１００
℃，１００〜５００℃の範囲であれば同様な効果が得ら
れる。
【００４５】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れるものではない。例えば、上記実施例では、フォトレ
ジストパタ−ンをマスクとして炭素膜及び金属膜を同時
に除去したが、まず、炭素膜をパタ−ニングした後、フ
ォトレジストパタ−ンを剥離し、この炭素膜をマスクと
して金属膜をエッチングしても良い。
れるものではない。例えば、上記実施例では、フォトレ
ジストパタ−ンをマスクとして炭素膜及び金属膜を同時
に除去したが、まず、炭素膜をパタ−ニングした後、フ
ォトレジストパタ−ンを剥離し、この炭素膜をマスクと
して金属膜をエッチングしても良い。
【００４６】また、上記実施例では、炭素膜を除去する
ために酸素ラジカルを用いたが、その代わりに水素ラジ
カルやフッ素ラジカル等のラジカルを用いても同様な効
果が期待できる。また、上記実施例では、被加工膜とし
て金属膜の場合について説明したが、本発明は、絶縁膜
や半導体膜等の他の被加工膜の場合にも適用できる。
ために酸素ラジカルを用いたが、その代わりに水素ラジ
カルやフッ素ラジカル等のラジカルを用いても同様な効
果が期待できる。また、上記実施例では、被加工膜とし
て金属膜の場合について説明したが、本発明は、絶縁膜
や半導体膜等の他の被加工膜の場合にも適用できる。
【００４７】また、上記実施例では、被加工膜のパタ−
ニング工程における炭素膜の除去について説明したが、
本発明は、他の工程における炭素膜の除去にも適用でき
る。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変
形して実施できる。
ニング工程における炭素膜の除去について説明したが、
本発明は、他の工程における炭素膜の除去にも適用でき
る。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変
形して実施できる。
【００４８】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、被
加工膜の下層にダメ−ジを与えること無く、炭素膜を除
去できる。
加工膜の下層にダメ−ジを与えること無く、炭素膜を除
去できる。
【図１】本発明の第１の実施例に係わるエッチング装置
の概略構成を示す模式図。
の概略構成を示す模式図。
【図２】Ａｌ膜のパタ−ニング方法を説明するための工
程断面図。
程断面図。
【図３】炭素膜のエッチング速度と基板温度との関係を
示す特性図。
示す特性図。
【図４】フォトレジストパタ−ンのエッチング速度と基
板温度との関係を示す特性図。
板温度との関係を示す特性図。
【図５】本発明の第３の実施例に係わるエッチング装置
の概略構成を示す模式図。
の概略構成を示す模式図。
１…基板、２，２ａ，２ｂ…反応チェンバ、３，３ａ，
３ｂ…ヒ−タ、４，４ａ，４ｂ…ガス供給パイプ、５，
５ａ，５ｂ…放電管、６，６ａ，６ｂ…ガス供給パイ
プ、７，７ａ，７ｂ…エッチングガス供給部、８，８
ａ，８ｂ…マイクロ波電源、９…ゲ−トバルブ、１２…
金属膜、１３…炭素膜、１４…フォトレジスト（フォト
レジストパタ−ン）。
３ｂ…ヒ−タ、４，４ａ，４ｂ…ガス供給パイプ、５，
５ａ，５ｂ…放電管、６，６ａ，６ｂ…ガス供給パイ
プ、７，７ａ，７ｂ…エッチングガス供給部、８，８
ａ，８ｂ…マイクロ波電源、９…ゲ−トバルブ、１２…
金属膜、１３…炭素膜、１４…フォトレジスト（フォト
レジストパタ−ン）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/3065 H01L 21/027
Claims (10)
- 【請求項１】所望の処理が施された基板上に露光時の反
射防止膜としての炭素膜を形成する工程と、 前記炭素膜を所定の温度に加熱するとともに、酸素ガス
を含む原料ガスのマイクロ波放電により生じたラジカル
及びイオンのうち実質的に酸素ラジカルを含むラジカル
のみによるドライエッチングにより、前記炭素膜を除去
する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造
方法。 - 【請求項２】基板上に被加工膜を堆積する工程と、 この被加工膜上に露光時の反射防止膜としての炭素膜を
堆積する工程と、 この炭素膜上にレジストを塗布した後、このレジストに
対して露光および現像を行って、レジストパターンを形
成する工程と、 このレジストパターンを マスクとして前記炭素膜をエッ
チングする工程と、 前記レジストパターン又は前記炭素膜又はその両方をマ
スクとして前記被加工膜をエッチングする工程と、 前記炭素膜を所定の温度に加熱するとともに、酸素ガス
を含む原料ガスのマイクロ波放電により生じたラジカル
及びイオンのうち実質的に酸素ラジカルを含むラジカル
のみによるドライエッチングにより、前記炭素膜及び前
記レジストパターンを除去する工程とを有することを特
徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】前記所定の温度は、１００乃至５００℃の
範囲の温度であることを特徴とする請求項１又は請求項
２に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】前記ドライエッチングはダウンフローエッ
チングであることを特徴とする請求項１又は請求項２に
記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項５】前記所望の処理が施された基板の表面は前
記炭素膜よりも反射率の高い膜又は 前記被加工膜は前記
炭素膜よりも反射率の高い膜であることを特徴とする請
求項１又は請求項２に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項６】前記所望の処理が施された基板の表面は金
属膜若しくは半導体膜、又は前記被加工膜は金属膜若し
くは半導体膜であることを特徴とする請求項１又は請求
項２に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項７】前記反射率の高い膜はアルミニウム膜又は
ポリシリコン膜、前記金属膜はアルミニウム膜、前記半
導体膜はポリシリコン膜であることを特徴とする請求項
５又は請求項６に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項８】前記原料ガスは、ハロゲン元素を含む原料
ガスとＯ 2 ガスとの混合ガスであることを特徴とする請
求項１又は請求項２に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項９】前記ハロゲン元素を含む原料ガスは、ＣＦ
4 ガス、ＳＦ 6 ガス、ＮＦ 3 ガス、Ｃ 2 Ｆ 6 ガス、Ｃ 3
Ｆ 8 ガス、ＢＦ 3 ガス、ＸｅＦ 2 ガス又はＦ 2 ガスであ
ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導
体装置の製造方法。 - 【請求項１０】前記原料ガスは、Ｏ 2 ガス単体であるこ
とを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体装
置の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04032060A JP3113040B2 (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | 半導体装置の製造方法 |
| US08/020,193 US5302240A (en) | 1991-01-22 | 1993-02-19 | Method of manufacturing semiconductor device |
| US08/202,372 US5445710A (en) | 1991-01-22 | 1994-02-25 | Method of manufacturing semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04032060A JP3113040B2 (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05234957A JPH05234957A (ja) | 1993-09-10 |
| JP3113040B2 true JP3113040B2 (ja) | 2000-11-27 |
Family
ID=12348341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04032060A Expired - Lifetime JP3113040B2 (ja) | 1991-01-22 | 1992-02-19 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3113040B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100876898B1 (ko) * | 2007-08-31 | 2009-01-07 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 하드마스크막 형성 방법 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006303496A (ja) * | 2006-04-14 | 2006-11-02 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JP5740895B2 (ja) * | 2010-10-01 | 2015-07-01 | 凸版印刷株式会社 | Ｅｕｖマスク白欠陥修正方法 |
-
1992
- 1992-02-19 JP JP04032060A patent/JP3113040B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100876898B1 (ko) * | 2007-08-31 | 2009-01-07 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 하드마스크막 형성 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05234957A (ja) | 1993-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6451512B1 (en) | UV-enhanced silylation process to increase etch resistance of ultra thin resists | |
| KR100188508B1 (ko) | 비정질탄소막을 사용하는 패턴형성방법과 에칭방법 및 비정질탄소막 형성방법 | |
| US5895740A (en) | Method of forming contact holes of reduced dimensions by using in-situ formed polymeric sidewall spacers | |
| KR0170557B1 (ko) | 애싱과 에칭을 포함한 반도체장치의 제조방법 | |
| JPH09251988A (ja) | 中間層の一部を除去する中間層リソグラフィ法 | |
| JP3003657B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH10199864A (ja) | 反射防止膜のエッチング方法 | |
| JP2741168B2 (ja) | シリコン基またはゲルマニウム基が含有されたフォトレジスト除去方法 | |
| JPS596540A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2002134379A (ja) | パターン形成方法 | |
| JPH09237777A (ja) | 上部層の一部を除去する中間層リソグラフィ法 | |
| KR19990013545A (ko) | 배선 형성 방법 | |
| JP2006253245A (ja) | 微細パターン形成方法 | |
| JP3113040B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US5322764A (en) | Method for forming a patterned resist | |
| JP2639372B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP4335441B2 (ja) | 有機反射防止膜のエッチングプロセス | |
| JPH08339950A (ja) | フォトレジストパターン形成方法及びフォトレジスト処理装置 | |
| JPH06342744A (ja) | ａ−Ｃによる反射防止 | |
| KR950009291B1 (ko) | 시릴화된 레지스트의 박리방법 | |
| JPH10303183A (ja) | パターンの形成方法 | |
| JPH05142788A (ja) | レジストパターンの形成方法 | |
| JP2647011B2 (ja) | レジストパターンの形成方法 | |
| JPH10189410A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| KR20020007589A (ko) | Ｃｆ４가스를 이용한 에싱 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070922 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080922 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080922 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090922 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090922 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100922 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110922 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110922 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120922 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120922 Year of fee payment: 12 |