JPH01143329A - 平坦化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は集積回路の製造方法に関し、より詳しくはエッ
チバックによる平坦化方法に関する。

（従来の技術） 回路の高集積化、微細化にともない素子表面での凹凸段
差に起因する配線の段切れおよび配線間のショートが大
きな問題となってきている。素子表面の凹凸段差をなく
す方法としてエッチバックによる平坦化プロセス技術は
極めて有望な平坦化方法として期待され、現在各方面で
精力的な開発が行われている。

第２図（ａ）〜（Ｃ）に、従来から知られているエッチ
バックによる平坦化プロセス技術を工程順に説明するた
めの電極部の断面概略図を示す。（昭和６１年秋季第４
７回応用物理学会学術講演会２７Ｐ−ＺＬ−２）第２図
、を用いて従来の技術の説明を行う。第１に、基盤１上
に電極層を形成し、その上に電極形状を規定する有機物
からなるエツチングマスク２を形成した後、前記エツチ
ングマスク２で覆われていない前記電極層をエツチング
で除去することにより電極３を形成する（第２図（ａ）
）。

第２に、前記エツチングマスク２をアセトン・アルコー
ル等による有機洗浄、ｏ２ガスプラズマによるアッシン
グ等により除去した後、前記電極層をエツチングで除去
した部分および前記電極３上に電第３に、前記５１０２
絶縁膜４と前記有機膜５のエツチング速度が等しい条件
で、電極３の表面が露出するまでエツチングを行う（エ
ッチバックと称する）（第２図（Ｃ））。このときのエ
ツチングの終点は、電極表面の色の変化を肉眼又は顕微
鏡により観察することにより決定する。

本平坦化方法は、以上の様にして形成した平坦面上に第
２の電極を形成し、エツチングにより露出した前記電極
３の表面と直接コンタクトを取る必要がある場合に主に
用いられる平坦化方法である。

以上従来の技術により電極３の上部表面を露出させた状
態で、かつ平坦化された構造を実現することができる。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、従来の技術では、エツチングにより電極表面が
露出する時の色彩の変化が明瞭でないため、エツチング
の終点、検出が困難であるという問題点があった。

本発明の目的は、このような従来の平坦化方法の問題点
を除去してエツチングの終点検出を容易にし、その結果
電極の上部表面を完全に露出させた状態で、かつ精度よ
く平坦化された構造を実現する平坦化方法を提供するこ
とにある。

（問題を解決するための手段） 本発明によれば、基盤上に電極層を形成する工程と、前
記電極層の上部表面を陽極酸化法により酸化して酸化膜
を形成する工程と、前記電極層と酸化膜を加工して電極
を形成する工程と、この様にして形成した試料の全面に
前記電極の膜厚以上の膜厚を有する絶縁膜を形成する工
程と、前記絶縁膜上に上部表面が平坦な有機膜を形成す
る工程と、前記絶縁膜と前記有機膜のエツチング速度が
等しい条件で前記酸化膜が除去されるまでエツチングす
ることにより、前記電極の上部表面を露出させかつ同時
に前記絶縁膜の凸部を除去する工程とを具備することを
特徴とする平坦化方法が得られる。

（作用） 本発明における電極上部表面に陽極酸化法により形成さ
れた酸化膜は、下部の電極層とは異なった色彩を有する
ため、エッチバックの際のエツチングによりこの酸化膜
を除去させることにより顕著な色彩の変化を与えるとい
う作用を有する。これにより、電極表面がエツチングに
より露出した時の色彩の変化が明瞭に確認でき、エツチ
ングの終点検出が容易になる。

（実施例） 第１図は、本発明による平坦化方法を工程順に説明する
だめの電極部の断面概略図である。第１図を用′いて本
発明の詳細な説明を行う。

第１に、Ｓｉウェーハ１０上にスパッタ法により膜厚５
００ｎｍ（７）Ｎｂ膜２０を形成する。次に、陽極酸化
法によりＮｂ膜２０の上部表面を酸化し、膜厚３０ｎｍ
のＮｂ２Ｏ５酸化膜３０を形成する（第１図（ａ））。

このときの陽極酸化用電解液には、エチレングリコール
１００ｍ１に五ホウ酸アンモニウム９グラムを溶がした
溶液を用いる。

第２に、電極形状を規定する第１のレジスト（ＭＰ１３
００−３１シブレイ・ファーイースト（株）社製）から
なるエツチングマスク４０を形成し、ＣＦ４ガスを用い
た反応性イオンエツチングにより電極５０を形成する（
第１図（ｂ））。その後、エツチングマスク４０の残存
物をアセトン・アルコールによる超音波洗浄または、０
２ガスプラズマによるアッシングにより除去する。′ 第３に、スパッタ法によりウェハー全面にわたり膜厚６
００ｎｍのＳｉＯ２絶縁膜６０を形成する。この上に第
２のレジストＭＰ１４００−３１シブレイ・ファーイー
スト（株）社製）をスピン塗布し、２００°Ｃで６０分
間ベーキングすることにより表面が平坦化された有機膜
７０を形成する（第１図（Ｃ））。

第４にＳｉ○２絶縁膜６０と有機膜７０のエツチング速
度が等しい条件で、ＣＦ４ガスを用いた反応性イ、オン
エツチングをＮｂ２Ｏ，酸化膜３０が除去されるまで行
う。このとき、Ｎｂ２Ｏ，の紫色の金属光沢が消えＮｂ
の白色の金属光沢が現れるのが肉眼または顕微鏡により
明瞭に観察できるので、エツチング終点検出がきわめて
容易である。エツチング条件は、ＣＦ４ガス圧３．ＯＰ
ａ、　ＲＦ電力１００Ｗ、８１０２絶縁膜６および有機
膜７のエツチング速度４０ｎｍ／ｍｉｎ　、　Ｎｂ膜２
のエツチング速度１５ｎｍ／ｍｉｎである。

以上説明した様に本実施例によれば、電極５０の上部表
面を露出させた状態で、かつ平坦化された構造（第１図
（ｄ））を容易に実現する三とができる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明による平坦化方法により、エ
ッチバックの際のエツチングにより電極表面が露出した
時の色彩の変化が明瞭に確認でき、エツチングの終点検
出が容易になる。その結果、電極表面が完全に露出され
た状態でかつ精度よく平坦化された構造を実現できると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の平坦化方法の実施例を工程順に説明す
るための電極部の断面概略図を示した図である。第２図
は従来のエッチバックによる平坦化方法を工程順に説明
するための電極部の断面概略図である。 １０・・・Ｓｉウェーハ、２０・・・Ｎｂ膜、３０・・
・Ｎｂ２Ｏ，酸化膜層、４０・・・エツチングマスク、
５０・・・電極、６０・・・Ｓｉｏ２絶縁膜、７０・・
・有機膜、１・・・基板、２・、・エツチングマスク、
３・、・電極、４・・・５ｉ０２絶縁膜、５・・・有機
膜工業技術院長　飯塚幸三 灼　〜　＼ ｏ　　　　　　　　　　　、Ｏ ト ０　　　　　　　　　　　”Ｏ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　基盤上に電極層を形成する工程と、前記電極層の上部
   表面を陽極酸化法により酸化して酸化膜を形成する工程
   と、前記電極層と酸化膜を加工して電極を形成する工程
   と、この様にして形成した試料の全面に前記電極の膜厚
   以上の膜厚を有する絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁
   膜上に上部表面が平坦な有機膜を形成する工程と、前記
   絶縁膜と前記有機膜のエッチング速度が等しい条件で前
   記酸化膜が除去されるまでエッチングすることにより、
   前記電極の上部表面を露出させかつ同時に前記絶縁膜の
   凸部を除去する工程とを具備することを特徴とする平坦
   化方法。