JP3482069B2 - 有機膜のエッチング方法 - Google Patents
有機膜のエッチング方法Info
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- JP3482069B2 JP3482069B2 JP10908396A JP10908396A JP3482069B2 JP 3482069 B2 JP3482069 B2 JP 3482069B2 JP 10908396 A JP10908396 A JP 10908396A JP 10908396 A JP10908396 A JP 10908396A JP 3482069 B2 JP3482069 B2 JP 3482069B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、有機膜のエッチ
ング方法に関するものである。
ング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体装置の高集積化、高密度が
ますます進んできている。ＣＣＤ等の撮像素子のカラー
フィルタにはアクリル樹脂等の有機膜が用いられてきて
いる。このアクリル樹脂のボンディングパッドのパター
ン形成は、リソグラフィーおよびドライエッチングが用
いられるようになってきた。
ますます進んできている。ＣＣＤ等の撮像素子のカラー
フィルタにはアクリル樹脂等の有機膜が用いられてきて
いる。このアクリル樹脂のボンディングパッドのパター
ン形成は、リソグラフィーおよびドライエッチングが用
いられるようになってきた。
【０００３】有機膜のエッチングには酸素ガスやフッ素
系ガスを用いたドライエッチングが行われている。以下
に従来の有機膜のエッチング方法について説明する。図
７および図８は従来の有機膜のエッチング方法の断面を
示す。図７に示すように、シリコン基板５１の表面上に
パッシベーション膜として形成されたＣＶＤシリコン窒
化膜５２上にカラーフィルタとして有機膜であるアクリ
ル樹脂５３を形成している。このアクリル樹脂５３上に
ホトレジスト５４をパターンニングしている。そして、
図８に示すように、Ｏ2 およびフッ素系のガスを用いド
ライエッチングしてパターンを形成している。５５はア
ルミニウム合金である。
系ガスを用いたドライエッチングが行われている。以下
に従来の有機膜のエッチング方法について説明する。図
７および図８は従来の有機膜のエッチング方法の断面を
示す。図７に示すように、シリコン基板５１の表面上に
パッシベーション膜として形成されたＣＶＤシリコン窒
化膜５２上にカラーフィルタとして有機膜であるアクリ
ル樹脂５３を形成している。このアクリル樹脂５３上に
ホトレジスト５４をパターンニングしている。そして、
図８に示すように、Ｏ2 およびフッ素系のガスを用いド
ライエッチングしてパターンを形成している。５５はア
ルミニウム合金である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た有機膜のエッチング方法では、アクリル樹脂５３とホ
トレジスト５４とのエッチング速度の選択比（アクリル
樹脂／ホトレジスト）が充分確保できないため、アクリ
ル樹脂５３のエッチング時にホトレジスト５４を同時に
エッチングし、エッチング精度が悪くなるという問題を
有していた。
た有機膜のエッチング方法では、アクリル樹脂５３とホ
トレジスト５４とのエッチング速度の選択比（アクリル
樹脂／ホトレジスト）が充分確保できないため、アクリ
ル樹脂５３のエッチング時にホトレジスト５４を同時に
エッチングし、エッチング精度が悪くなるという問題を
有していた。
【０００５】したがって、この発明の目的は、ホトレジ
ストに対する有機膜のエッチング速度の選択比を高くし
てエッチング精度を向上することができる有機膜のエッ
チング方法を提供することである。
ストに対する有機膜のエッチング速度の選択比を高くし
てエッチング精度を向上することができる有機膜のエッ
チング方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の有機膜の
エッチング方法は、半導体基板の表面上に形成されたア
クリル樹脂膜にホトレジストをパターン形成し、硫黄を
含むガスでドライエッチングすることを特徴とするもの
である。このように、硫黄を含むガスでアクリル樹脂膜
をドライエッチングすることにより、アクリル樹脂膜に
硫黄を含むガスが反応して加水分解し、一方、ホトレジ
ストは加水分解反応が起こり難いため、ホトレジストに
比べアクリル樹脂膜を選択的にエッチングすることがで
きる。
エッチング方法は、半導体基板の表面上に形成されたア
クリル樹脂膜にホトレジストをパターン形成し、硫黄を
含むガスでドライエッチングすることを特徴とするもの
である。このように、硫黄を含むガスでアクリル樹脂膜
をドライエッチングすることにより、アクリル樹脂膜に
硫黄を含むガスが反応して加水分解し、一方、ホトレジ
ストは加水分解反応が起こり難いため、ホトレジストに
比べアクリル樹脂膜を選択的にエッチングすることがで
きる。
【０００７】 請求項２記載の有機膜のエッチング方法
は、請求項１において、前記アクリル樹脂のエステル結
合に前記硫黄を含むガスが反応し加水分解するものであ
る。このように、アクリル樹脂は直鎖構造であり、内部
にエステル結合を有している。このエステル結合に硫黄
を含むガスが反応し、スルホン基を形成し加水分解する
ことにより、アクリル樹脂をエッチングすることができ
る。
は、請求項１において、前記アクリル樹脂のエステル結
合に前記硫黄を含むガスが反応し加水分解するものであ
る。このように、アクリル樹脂は直鎖構造であり、内部
にエステル結合を有している。このエステル結合に硫黄
を含むガスが反応し、スルホン基を形成し加水分解する
ことにより、アクリル樹脂をエッチングすることができ
る。
【０００８】 請求項３記載の有機膜のエッチング方法
は、請求項１または２において、硫黄を含むガスとし
て、二酸化硫黄を用いるものである。このように、硫黄
を含むガスとして、二酸化硫黄を用いることにより、ア
クリル樹脂膜に二酸化硫黄ガスが反応し、スルホン基を
形成して加水分解することにより、請求項１または２と
同様の効果がある。
は、請求項１または２において、硫黄を含むガスとし
て、二酸化硫黄を用いるものである。このように、硫黄
を含むガスとして、二酸化硫黄を用いることにより、ア
クリル樹脂膜に二酸化硫黄ガスが反応し、スルホン基を
形成して加水分解することにより、請求項１または２と
同様の効果がある。
【０００９】 他の有機膜のエッチング方法は、半導体
基板の表面上に形成された有機膜にホトレジストをパタ
ーン形成し、水素を含むガスで有機膜を加水分解するこ
とによりドライエッチングすることを特徴とするもので
ある。このように、水素を含むガスで有機膜をドライエ
ッチングすることにより、有機膜に水素を含むガスが反
応して加水分解し、一方、ホトレジストは加水分解反応
が起こり難いため、ホトレジストに比べ有機膜を選択的
にエッチングすることができる。
基板の表面上に形成された有機膜にホトレジストをパタ
ーン形成し、水素を含むガスで有機膜を加水分解するこ
とによりドライエッチングすることを特徴とするもので
ある。このように、水素を含むガスで有機膜をドライエ
ッチングすることにより、有機膜に水素を含むガスが反
応して加水分解し、一方、ホトレジストは加水分解反応
が起こり難いため、ホトレジストに比べ有機膜を選択的
にエッチングすることができる。
【００１０】 さらに他の有機膜のエッチング方法は、
有機膜をアクリル樹脂とし、このアクリル樹脂のエステ
ル結合に水素を含むガスが反応し加水分解するものであ
る。このように、有機膜をアクリル樹脂としたので、ア
クリル樹脂は直鎖構造であり、内部にエステル結合を有
している。このエステル結合に水素を含むガスが反応
し、加水分解することにより、アクリル樹脂をエッチン
グすることができる。
有機膜をアクリル樹脂とし、このアクリル樹脂のエステ
ル結合に水素を含むガスが反応し加水分解するものであ
る。このように、有機膜をアクリル樹脂としたので、ア
クリル樹脂は直鎖構造であり、内部にエステル結合を有
している。このエステル結合に水素を含むガスが反応
し、加水分解することにより、アクリル樹脂をエッチン
グすることができる。
【００１１】 さらに他の有機膜のエッチング方法は、
水素を含むガスとして、水素と酸素の混合ガスを用いる
ものである。このように、水素を含むガスとして、水素
と酸素の混合ガスを用いることにより、有機膜に水素ガ
スが反応し加水分解することにより同様の効果がある。
水素を含むガスとして、水素と酸素の混合ガスを用いる
ものである。このように、水素を含むガスとして、水素
と酸素の混合ガスを用いることにより、有機膜に水素ガ
スが反応し加水分解することにより同様の効果がある。
【００１２】
【発明の実施の形態】この発明の第１の実施の形態の有
機膜のエッチング方法を図１ないし図３に基づいて説明
する。図１に示すように、シリコン基板１１の表面上に
ＣＶＤシリコン窒化膜１２およびアルミニウム合金１５
が形成され、その上に有機膜であるアクリル樹脂１３が
形成されている。このアクリル樹脂１３のボンディング
パッドのパターン形成を下記のようにドライエッチング
により行う。
機膜のエッチング方法を図１ないし図３に基づいて説明
する。図１に示すように、シリコン基板１１の表面上に
ＣＶＤシリコン窒化膜１２およびアルミニウム合金１５
が形成され、その上に有機膜であるアクリル樹脂１３が
形成されている。このアクリル樹脂１３のボンディング
パッドのパターン形成を下記のようにドライエッチング
により行う。
【００１３】すなわち、シリコン基板１１の表面上に形
成されたＣＶＤシリコン窒化膜１２およびアルミニウム
合金１５上にアクリル樹脂１３を７μｍスピン塗布し、
このアクリル樹脂１３上にホトレジスト１４を約１．７
μｍの膜厚でパターン形成する。そして、図２に示すよ
うに、アクリル樹脂１３をＯ2 ガスおよびＳＯ2 ガスで
ドライエッチングしパターン形成する。このときのエッ
チング条件は、ガス流量Ｏ2 ガス２０ｓｃｃｍ、ＳＯ2
ガス２０ｓｃｃｍ、ガス圧力１５０ｍＴｏｒｒ、高周波
出力（１３．５６ＭＨｚ）４００Ｗとする。
成されたＣＶＤシリコン窒化膜１２およびアルミニウム
合金１５上にアクリル樹脂１３を７μｍスピン塗布し、
このアクリル樹脂１３上にホトレジスト１４を約１．７
μｍの膜厚でパターン形成する。そして、図２に示すよ
うに、アクリル樹脂１３をＯ2 ガスおよびＳＯ2 ガスで
ドライエッチングしパターン形成する。このときのエッ
チング条件は、ガス流量Ｏ2 ガス２０ｓｃｃｍ、ＳＯ2
ガス２０ｓｃｃｍ、ガス圧力１５０ｍＴｏｒｒ、高周波
出力（１３．５６ＭＨｚ）４００Ｗとする。
【００１４】このとき、図３に示すように、ＳＯ2 ガス
の添加を増やすにしたがって、ホトレジスト１４に対す
るアクリル樹脂１３のエッチング速度の選択比（アクリ
ル樹脂／ホトレジスト）は向上し、ＳＯ2 ガス２０ｓｃ
ｃｍで選択比は８にまで達している。これは、アクリル
樹脂１３は直鎖構造であり内部にエステル結合を有して
おり、このエステル結合にＳＯ2 ガスが反応し、スルホ
ン基を形成し加水分解することにより、選択的にアクリ
ル樹脂１３がエッチングされる。一方、ホトレジスト１
４の成分であるノボラック樹脂は環化構造を有してお
り、加水分解反応は起こり難い。このため、ホトレジス
ト１４に対して選択比の高いアクリル樹脂１３のエッチ
ングを行うことができる。
の添加を増やすにしたがって、ホトレジスト１４に対す
るアクリル樹脂１３のエッチング速度の選択比（アクリ
ル樹脂／ホトレジスト）は向上し、ＳＯ2 ガス２０ｓｃ
ｃｍで選択比は８にまで達している。これは、アクリル
樹脂１３は直鎖構造であり内部にエステル結合を有して
おり、このエステル結合にＳＯ2 ガスが反応し、スルホ
ン基を形成し加水分解することにより、選択的にアクリ
ル樹脂１３がエッチングされる。一方、ホトレジスト１
４の成分であるノボラック樹脂は環化構造を有してお
り、加水分解反応は起こり難い。このため、ホトレジス
ト１４に対して選択比の高いアクリル樹脂１３のエッチ
ングを行うことができる。
【００１５】この実施の形態によれば、硫黄を含むガス
でアクリル樹脂１３をドライエッチングすることによ
り、アクリル樹脂１３のエステル結合に硫黄を含むガス
が反応して加水分解し、一方、ホトレジスト１４は加水
分解反応が起こり難いため、ホトレジスト１４に比べア
クリル樹脂１３を選択的にエッチングすることができ
る。
でアクリル樹脂１３をドライエッチングすることによ
り、アクリル樹脂１３のエステル結合に硫黄を含むガス
が反応して加水分解し、一方、ホトレジスト１４は加水
分解反応が起こり難いため、ホトレジスト１４に比べア
クリル樹脂１３を選択的にエッチングすることができ
る。
【００１６】 参考例の有機膜のエッチング方法を図４
ないし図６に基づいて説明する。 図４に示すように、シリコン基板３１の表面上にＣＶＤ
シリコン窒化膜３２およびアルミニウム合金３５が形成
され、その上に有機膜であるアクリル樹脂３３が形成さ
れている。このアクリル樹脂３３のボンディングパッド
のパターン形成を下記のようにドライエッチングにより
行う。
ないし図６に基づいて説明する。 図４に示すように、シリコン基板３１の表面上にＣＶＤ
シリコン窒化膜３２およびアルミニウム合金３５が形成
され、その上に有機膜であるアクリル樹脂３３が形成さ
れている。このアクリル樹脂３３のボンディングパッド
のパターン形成を下記のようにドライエッチングにより
行う。
【００１７】すなわち、シリコン基板３１の表面上に形
成されたＣＶＤシリコン窒化膜３２およびアルミニウム
合金３５上にアクリル樹脂３３を７μｍスピン塗布し、
このアクリル樹脂３３上にホトレジスト膜３４を約１．
７μｍの膜厚でパターン形成する。そして、図５に示す
ように、アクリル樹脂３３をＯ2 ガスおよびＨ2 ガスで
ドライエッチングしパターン形成する。このときのエッ
チング条件は、ガス流量Ｏ2 ガス２０ｓｃｃｍ、Ｈ2 ガ
ス２０ｓｃｃｍ、ガス圧力１５０ｍＴｏｒｒ、高周波出
力（１３．５６ＭＨｚ）４００Ｗとする。
成されたＣＶＤシリコン窒化膜３２およびアルミニウム
合金３５上にアクリル樹脂３３を７μｍスピン塗布し、
このアクリル樹脂３３上にホトレジスト膜３４を約１．
７μｍの膜厚でパターン形成する。そして、図５に示す
ように、アクリル樹脂３３をＯ2 ガスおよびＨ2 ガスで
ドライエッチングしパターン形成する。このときのエッ
チング条件は、ガス流量Ｏ2 ガス２０ｓｃｃｍ、Ｈ2 ガ
ス２０ｓｃｃｍ、ガス圧力１５０ｍＴｏｒｒ、高周波出
力（１３．５６ＭＨｚ）４００Ｗとする。
【００１８】このとき、図６に示すように、Ｈ2 ガスの
添加を増やすにしたがって、ホトレジスト３４に対する
アクリル樹脂３３のエッチング速度の選択比（アクリル
樹脂／ホトレジスト）は向上し、Ｈ2 ガス２０ｓｃｃｍ
で選択比は８にまで達している。これは、アクリル樹脂
３３は直鎖構造であり内部にエステル結合を有してお
り、このエステル結合にＨ2 ガスが反応し、スルホン基
を形成し加水分解することにより、選択的にアクリル樹
脂３３がエッチングされる。一方、ホトレジスト３４の
成分であるノボラック樹脂は環化構造を有しており、加
水分解反応は起こり難い。このため、ホトレジスト３４
に対して選択比の高いアクリル樹脂３３のエッチングを
行うことができる。
添加を増やすにしたがって、ホトレジスト３４に対する
アクリル樹脂３３のエッチング速度の選択比（アクリル
樹脂／ホトレジスト）は向上し、Ｈ2 ガス２０ｓｃｃｍ
で選択比は８にまで達している。これは、アクリル樹脂
３３は直鎖構造であり内部にエステル結合を有してお
り、このエステル結合にＨ2 ガスが反応し、スルホン基
を形成し加水分解することにより、選択的にアクリル樹
脂３３がエッチングされる。一方、ホトレジスト３４の
成分であるノボラック樹脂は環化構造を有しており、加
水分解反応は起こり難い。このため、ホトレジスト３４
に対して選択比の高いアクリル樹脂３３のエッチングを
行うことができる。
【００１９】 この参考例によれば、水素を含むガスで
アクリル樹脂３３をドライエッチングすることにより、
アクリル樹脂３３のエステル結合に水素を含むガスが反
応して加水分解し、一方、ホトレジスト３４は加水分解
反応が起こり難いため、ホトレジスト３４に比べアクリ
ル樹脂３３を選択的にエッチングすることができる。
アクリル樹脂３３をドライエッチングすることにより、
アクリル樹脂３３のエステル結合に水素を含むガスが反
応して加水分解し、一方、ホトレジスト３４は加水分解
反応が起こり難いため、ホトレジスト３４に比べアクリ
ル樹脂３３を選択的にエッチングすることができる。
【００２０】 なお、参考例の有機膜はアクリル樹脂を
用いたが、例えば、ビニル樹脂、ポリアミド、酸を有す
る樹脂でもよい。なお、水素ガスと酸素ガスの混合ガス
の代わりに水（Ｈ２Ｏ）を用いてもよい。
用いたが、例えば、ビニル樹脂、ポリアミド、酸を有す
る樹脂でもよい。なお、水素ガスと酸素ガスの混合ガス
の代わりに水（Ｈ２Ｏ）を用いてもよい。
【００２１】
【発明の効果】この発明の請求項１記載の有機膜のエッ
チング方法によれば、硫黄を含むガスでアクリル樹脂膜
をドライエッチングすることにより、アクリル樹脂膜に
硫黄を含むガスが反応して加水分解し、一方、ホトレジ
ストは加水分解反応が起こり難いため、ホトレジストに
比べアクリル樹脂膜を選択的にエッチングすることがで
きる。
チング方法によれば、硫黄を含むガスでアクリル樹脂膜
をドライエッチングすることにより、アクリル樹脂膜に
硫黄を含むガスが反応して加水分解し、一方、ホトレジ
ストは加水分解反応が起こり難いため、ホトレジストに
比べアクリル樹脂膜を選択的にエッチングすることがで
きる。
【００２２】 請求項２では、アクリル樹脂は直鎖構造
であり、内部にエステル結合を有している。このエステ
ル結合に硫黄を含むガスが反応し、スルホン基を形成し
加水分解することにより、アクリル樹脂をエッチングす
ることができる。請求項３では、硫黄を含むガスとし
て、二酸化硫黄を用いることにより、アクリル樹脂膜に
二酸化硫黄ガスが反応し、加水分解することにより、請
求項１または２と同様の効果がある。
であり、内部にエステル結合を有している。このエステ
ル結合に硫黄を含むガスが反応し、スルホン基を形成し
加水分解することにより、アクリル樹脂をエッチングす
ることができる。請求項３では、硫黄を含むガスとし
て、二酸化硫黄を用いることにより、アクリル樹脂膜に
二酸化硫黄ガスが反応し、加水分解することにより、請
求項１または２と同様の効果がある。
【００２３】
【００２４】
【図１】この発明の第１の実施の形態の有機膜のエッチ
ング方法を示す断面図である。
ング方法を示す断面図である。
【図２】図１の次の工程の断面図である。
【図３】第１の実施の形態において選択比とＳＯ２流量
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図４】参考例の有機膜のエッチング方法を示す断面図
である。
である。
【図５】図４の次の工程の断面図である。
【図６】参考例において選択比とＨ２流量の関係を示す
グラフである。
グラフである。
【図７】従来の有機膜のエッチング方法を示す断面図で
ある。
ある。
【図８】図７の次の工程の断面図である。
１１，３１ シリコン基板
１２，３２ ＣＶＤシリコン窒化膜
１３，３３ アクリル樹脂（有機膜）
１４，３４ ホトレジスト
１５，３５ アルミニウム合金
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 27/14
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体基板の表面上に形成されたアクリ
ル樹脂膜にホトレジストをパターン形成し、硫黄を含む
ガスでドライエッチングすることを特徴とする有機膜の
エッチング方法。 - 【請求項２】 前記アクリル樹脂のエステル結合に前記
硫黄を含むガスが反応し加水分解する請求項１記載の有
機膜のエッチング方法。 - 【請求項３】 硫黄を含むガスとして、二酸化硫黄を用
いる請求項１または２記載の有機膜のエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10908396A JP3482069B2 (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | 有機膜のエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10908396A JP3482069B2 (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | 有機膜のエッチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09298183A JPH09298183A (ja) | 1997-11-18 |
| JP3482069B2 true JP3482069B2 (ja) | 2003-12-22 |
Family
ID=14501176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10908396A Expired - Lifetime JP3482069B2 (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | 有機膜のエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3482069B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3955385B2 (ja) | 1998-04-08 | 2007-08-08 | Ａｚエレクトロニックマテリアルズ株式会社 | パターン形成方法 |
| JP2010217409A (ja) * | 2009-03-16 | 2010-09-30 | Fujifilm Corp | カラーフィルタの製造方法 |
-
1996
- 1996-04-30 JP JP10908396A patent/JP3482069B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09298183A (ja) | 1997-11-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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