JPH01256128A - ドライエッチング方法 - Google Patents
ドライエッチング方法Info
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Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
半導体装置の製造におけるドライエツチング方法に関し
。
。
レジストマスク層のサイドエツチングを低減することを
目的とし。
目的とし。
基板上の所定領域に対応する開口が設けられたレジスト
層を該基板上に形成する工程と、該レジスト層の前記開
口内における側壁に該レジスト層よりエツチングレート
の小さい樹脂から成る保護層を形成する工程き、該保護
層が形成された該レジスト層をマスクとして前記開口内
に露出している該基板をドライエツチングする工程とを
含むことより構成される。
層を該基板上に形成する工程と、該レジスト層の前記開
口内における側壁に該レジスト層よりエツチングレート
の小さい樹脂から成る保護層を形成する工程き、該保護
層が形成された該レジスト層をマスクとして前記開口内
に露出している該基板をドライエツチングする工程とを
含むことより構成される。
本発明は、半導体装置の製造におけるドライエツチング
方法に係り、とくに、露光用の金属マスクあるいは金属
配線のような微細金属パターンの形成に用いるドライエ
ツチング方法に関する。
方法に係り、とくに、露光用の金属マスクあるいは金属
配線のような微細金属パターンの形成に用いるドライエ
ツチング方法に関する。
露光用の金属マスクあるいはアルミニウム等の金属配線
のような数ミクロンないしそれ以下の１，１に細パター
ンを形成する場合、異方性の強いドライエツチング法が
用いられる。例えば、露光用金属マスクを構成するクロ
ム薄膜は、ＣＣ１ｔ（四塩化炭素）と０□（酸素）の混
合ガスをエツチング剤とするドライエツチングが、また
、アルミニウム配線を形成する場合には、上記ＣＣｌ４
と０２から成る混合ガスあるいは５ｉＣＩ４（四塩化珪
素）と０□から成る混合ガスをエツチング剤とするドラ
イエツチングが行われる。
のような数ミクロンないしそれ以下の１，１に細パター
ンを形成する場合、異方性の強いドライエツチング法が
用いられる。例えば、露光用金属マスクを構成するクロ
ム薄膜は、ＣＣ１ｔ（四塩化炭素）と０□（酸素）の混
合ガスをエツチング剤とするドライエツチングが、また
、アルミニウム配線を形成する場合には、上記ＣＣｌ４
と０２から成る混合ガスあるいは５ｉＣＩ４（四塩化珪
素）と０□から成る混合ガスをエツチング剤とするドラ
イエツチングが行われる。
上記のドライエツチングにおいて、クロム薄膜あるいは
アルミニウム薄膜を所定パターン状に残すためのマスク
としては、紫外線露光法あるいは電子ビーム露光法によ
り所定パターンに形成されたレジストマスク層が用いら
れる。上記レジストマスク層材料の一例を挙げると、紫
外線露光用レジストとしてはノボラック系レジスト（例
えば東京応化社製０ＦＰＲ−８００） 、また電子ビー
ム露光用レジストとしてはＰＭＭＡ系レジスト（例えば
東し社製Ｅｒ３Ｒ−９）がある。
アルミニウム薄膜を所定パターン状に残すためのマスク
としては、紫外線露光法あるいは電子ビーム露光法によ
り所定パターンに形成されたレジストマスク層が用いら
れる。上記レジストマスク層材料の一例を挙げると、紫
外線露光用レジストとしてはノボラック系レジスト（例
えば東京応化社製０ＦＰＲ−８００） 、また電子ビー
ム露光用レジストとしてはＰＭＭＡ系レジスト（例えば
東し社製Ｅｒ３Ｒ−９）がある。
一般に、ドライエツチングにおいてレジストマスク層も
少なからずエツチングを受ける。また。
少なからずエツチングを受ける。また。
上記のエツチング剤を用いる異方性のドライエツチング
において、レジストマスク層の側壁が横方向に後退する
。すなわち、レジストマスク層のサイドエツチングが避
けられない。その結果、ドライエツチングの進行ととも
に、レジストマスク層に設けられた開口部の寸法が初期
値より大きくなる。したがって、このようなレジストマ
スク層を用いて形成されるクロム薄膜あるいはアルミニ
ウム薄膜のパターン寸法が変化する。
において、レジストマスク層の側壁が横方向に後退する
。すなわち、レジストマスク層のサイドエツチングが避
けられない。その結果、ドライエツチングの進行ととも
に、レジストマスク層に設けられた開口部の寸法が初期
値より大きくなる。したがって、このようなレジストマ
スク層を用いて形成されるクロム薄膜あるいはアルミニ
ウム薄膜のパターン寸法が変化する。
上記において、所定寸法のパターンを得るためには、レ
ジストマスク層に設けられる開口部の寸法をあらかじめ
上記サイドエツチングを見込んで小さく設計しておくこ
とが考えられる。しかしながら、レジストマスク層のサ
イドエツチング量は。
ジストマスク層に設けられる開口部の寸法をあらかじめ
上記サイドエツチングを見込んで小さく設計しておくこ
とが考えられる。しかしながら、レジストマスク層のサ
イドエツチング量は。
上記エツチング剤である混合ガスの種類、または混合比
によって異なり、また、同じ混合ガスを用いた場合でも
、基板温度あるいはガス圧等の変動により変化する。し
たがって、レジストマスク層のサイドエッチ量を再現性
よ（管理することは実際上困難である。しかも、エツチ
ングの進行にともなってレジストマスク層の側壁が連続
的に後退するために、第２図の断面図に示すように、得
られる金属薄膜パターン１０の側壁部が傾斜面１１にな
ることが避けられない。なお、第２図において。
によって異なり、また、同じ混合ガスを用いた場合でも
、基板温度あるいはガス圧等の変動により変化する。し
たがって、レジストマスク層のサイドエッチ量を再現性
よ（管理することは実際上困難である。しかも、エツチ
ングの進行にともなってレジストマスク層の側壁が連続
的に後退するために、第２図の断面図に示すように、得
られる金属薄膜パターン１０の側壁部が傾斜面１１にな
ることが避けられない。なお、第２図において。
符号１は金属薄膜パターン１０が形成される基板である
。
。
上記のレジストマスク層のサイドエツチングの影響は、
パターンが８Ｈ［ｌになるほど大きくなるため、所定寸
法の微細パターンを均一に形成することが困難であり、
高密度集積回路の性能や製造歩留りの低下につながると
いう問題があった。
パターンが８Ｈ［ｌになるほど大きくなるため、所定寸
法の微細パターンを均一に形成することが困難であり、
高密度集積回路の性能や製造歩留りの低下につながると
いう問題があった。
本発明は異方性ドライエツチングにおける上記のような
レジストマスク層のサイドエツチングを低減可能とする
ことを目的とする。
レジストマスク層のサイドエツチングを低減可能とする
ことを目的とする。
上記目的は、基板上の所定領域に対応する開口が設けら
れたレジスト層を該基板上に形成する工程と、該レジス
ト層の前記開口内における側壁に該レジスト層よりエツ
チングレートの小さい樹脂から成る保護層を形成する工
程と、該保護層が形成された該レジスト層をマスクとし
て前記開口内に露出している該基板をドライエツチング
する工程とを含むことを特徴とする本発明に係るドライ
エツチング方法によって達成される。
れたレジスト層を該基板上に形成する工程と、該レジス
ト層の前記開口内における側壁に該レジスト層よりエツ
チングレートの小さい樹脂から成る保護層を形成する工
程と、該保護層が形成された該レジスト層をマスクとし
て前記開口内に露出している該基板をドライエツチング
する工程とを含むことを特徴とする本発明に係るドライ
エツチング方法によって達成される。
紫外線露光法あるいは電子ビーム露光法によりパターン
形成されるレジストマスク層の開口部における側壁に、
これらレジストマスク層よりエラチングレーＩ・の低い
材料から成る保護層を設けておく。その結果、ドライエ
ツチングにおいてレジストマスク層のサイドエツチング
が低減され、所定寸法の金属パターンの形成が容易とな
る。
形成されるレジストマスク層の開口部における側壁に、
これらレジストマスク層よりエラチングレーＩ・の低い
材料から成る保護層を設けておく。その結果、ドライエ
ツチングにおいてレジストマスク層のサイドエツチング
が低減され、所定寸法の金属パターンの形成が容易とな
る。
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の実施例の工程を示す要部断面図である
。
。
第１図（ａｌを参照して、透明石英板１の上に、厚さ約
１０００人のクロム薄膜２が形成されており、この上に
、１ｐｍ程度の厚さのレジストマスク層３が形成されて
いる。レジストマスク層３は９例えばノボラック樹脂系
のレジストから成り３通常の紫外線露光技術を用いて１
例えば開口部４＾、 ４Ｂが設けられている。開口部４
＾と４Ｂ間に存在するレジストマスク層３Ａはｌｐｍ程
度の幅（Ｗ＞を有する。
１０００人のクロム薄膜２が形成されており、この上に
、１ｐｍ程度の厚さのレジストマスク層３が形成されて
いる。レジストマスク層３は９例えばノボラック樹脂系
のレジストから成り３通常の紫外線露光技術を用いて１
例えば開口部４＾、 ４Ｂが設けられている。開口部４
＾と４Ｂ間に存在するレジストマスク層３Ａはｌｐｍ程
度の幅（Ｗ＞を有する。
上記レジストマスク層３および開口部４Ａ、 ４Ｂ内に
露出しているクロム薄膜２上に厚さｔ・２０００人程度
０保３！Ｎ５を形成する。保護層５は１例えばポリビニ
ルアルコール（Ｐｖ＾）から成り、レジストマスク層３
を有する透明石英＋Ｎ ｌ上に９通常のスピンコーティ
ング等の方法によりＩ’ＶＡ水溶液を塗布・乾燥して形
成したものである。その結果、開口部４Ａ、 ４Ｂ内に
おけるレジストマスク層３の側壁にも、約２０００人の
保３Ｉ層５が形成される。
露出しているクロム薄膜２上に厚さｔ・２０００人程度
０保３！Ｎ５を形成する。保護層５は１例えばポリビニ
ルアルコール（Ｐｖ＾）から成り、レジストマスク層３
を有する透明石英＋Ｎ ｌ上に９通常のスピンコーティ
ング等の方法によりＩ’ＶＡ水溶液を塗布・乾燥して形
成したものである。その結果、開口部４Ａ、 ４Ｂ内に
おけるレジストマスク層３の側壁にも、約２０００人の
保３Ｉ層５が形成される。
第１図ｆａ）の構成を有する透明石英板１に対して。
例えば酸素ガスプラズマ６を用いる周知のエッチバック
を行う。その結果、第１図（ｂ）に示すように。
を行う。その結果、第１図（ｂ）に示すように。
レジストマスクＮ３上面および開口部４＾、 ４Ｂ内に
おけるクロム７Ｉ膜２上に存在する保護層５が除去され
る。一方、開口部４Ａ、 ４Ｂ内におけるレジストマス
ク層３の側壁には、前記厚さ約１５００人の保護層５八
が残留する。
おけるクロム７Ｉ膜２上に存在する保護層５が除去され
る。一方、開口部４Ａ、 ４Ｂ内におけるレジストマス
ク層３の側壁には、前記厚さ約１５００人の保護層５八
が残留する。
次いで、レジストマスク層３および保護層論をマスクと
して１例えば、 ＣＣｌ４と０２の混合ガスイオン７を
用いる通常の異方性ドライエツチングを行う。その結果
、第１図（Ｃ１に示すように、開口部４八。
して１例えば、 ＣＣｌ４と０２の混合ガスイオン７を
用いる通常の異方性ドライエツチングを行う。その結果
、第１図（Ｃ１に示すように、開口部４八。
４Ｂ内に露出するクロム薄膜２が除去され、レジストマ
スク層３下部にクロム薄膜パターン２Ａ、 ２Ｂ。
スク層３下部にクロム薄膜パターン２Ａ、 ２Ｂ。
２Ｃが残留する。こののら、保護層５Ａおよびレジスト
マスク層３を順次所定の溶剤を用いて除去し。
マスク層３を順次所定の溶剤を用いて除去し。
第１図（ｄｌに示すように、クロム薄膜パターン２Ａ。
２８、２Ｃが表出される。
上記異方性ドライエツチングにおいて、 ｒ’ＶＡから
成る保ＭＮ ５Ａのエソチングレー１・は、ノボラック
樹脂から成るレジストマスク層３のエツチングレートに
比べ１７２以下である。したがって、開口部４Ａ、 ４
Ｂ内におけるレジストマスクＮ３のサイドエッチ量は、
保護層５Ａを設けない場合の１７２以下に減少する。
成る保ＭＮ ５Ａのエソチングレー１・は、ノボラック
樹脂から成るレジストマスク層３のエツチングレートに
比べ１７２以下である。したがって、開口部４Ａ、 ４
Ｂ内におけるレジストマスクＮ３のサイドエッチ量は、
保護層５Ａを設けない場合の１７２以下に減少する。
レジストマスク層３の側壁に保護ＪＷ５Ａを設けないで
上記異方性ドライエツチングを行った場合の上記レジス
トマスク層３の幅（讐）の減少量をΔ−１一方、上記異
方性ドライエツチング後に残留する保護層５への厚さを
ｔ′とすると。
上記異方性ドライエツチングを行った場合の上記レジス
トマスク層３の幅（讐）の減少量をΔ−１一方、上記異
方性ドライエツチング後に残留する保護層５への厚さを
ｔ′とすると。
ΔＷ／２ ＝２（ｔ −ｔ ’ ）
である。クロム薄膜パターン２Ａ、 ２Ｂ、 ２Ｃがち
ょうど形成されるときに保護層５Ａが消失し、ｔ’＝ｏ
となるとすると。
ょうど形成されるときに保護層５Ａが消失し、ｔ’＝ｏ
となるとすると。
ｔ＝Δ−／４
である。すなわち、従来、レジストマスク層３のサイド
エツチングを見込んであらかじめ広くしておく幅の１／
４の厚さの保護層５を形成しておけばよいことになる。
エツチングを見込んであらかじめ広くしておく幅の１／
４の厚さの保護層５を形成しておけばよいことになる。
実際には、上記のようなエツチング条件の変動を見込ん
で、クロム薄膜パターン２Ａ、 ２８．２Ｃが形成され
た時点でも保護Ｎ５Ａが僅かに残る程度の厚さを形成し
ておくことが望ましい。
で、クロム薄膜パターン２Ａ、 ２８．２Ｃが形成され
た時点でも保護Ｎ５Ａが僅かに残る程度の厚さを形成し
ておくことが望ましい。
上記のように、レジストマスク層３の側壁に。
例えば、エツチングレートが約１／２であるＰＶＡから
成る保護層５＾を設けることによって、側壁部のサイド
エツチングの影響を従来の１７２に低減できる。すなわ
ち、得られるクロム薄膜パターン静の幅（匈）の上記サ
イドエツチングによるバラツキを従来の１７２に減少で
きる。また、クロム薄膜パターン２Ａ、 ２Ｂ、 ２Ｃ
等の側壁部における傾斜面の勾配も２倍以上となり、よ
り急峻なパターンが形成される。
成る保護層５＾を設けることによって、側壁部のサイド
エツチングの影響を従来の１７２に低減できる。すなわ
ち、得られるクロム薄膜パターン静の幅（匈）の上記サ
イドエツチングによるバラツキを従来の１７２に減少で
きる。また、クロム薄膜パターン２Ａ、 ２Ｂ、 ２Ｃ
等の側壁部における傾斜面の勾配も２倍以上となり、よ
り急峻なパターンが形成される。
なお、上記ＰＶＡのような保護層５八を形成するための
材料自身は感光性を有しておらず１通常のフォトエツチ
ング技術によりパターンニングできないために、レジス
トマスク層３を形成し、エッチバック法により保護層５
Ａとして形成することが必要である。
材料自身は感光性を有しておらず１通常のフォトエツチ
ング技術によりパターンニングできないために、レジス
トマスク層３を形成し、エッチバック法により保護層５
Ａとして形成することが必要である。
本発明によれば、露光用マスクあるいは配線用の微細金
属薄膜パターンを高精度で再現性よく形成でき、高密度
集積回路の性能および製造歩留りを向上可能とする効果
がある。
属薄膜パターンを高精度で再現性よく形成でき、高密度
集積回路の性能および製造歩留りを向上可能とする効果
がある。
第１図は本発明の実施例の工程を示す要部断面図。
第２図は従来の方法により形成された金属薄膜パターン
の断面図 である。 図において。 １は透明石英板。 ２はクロム薄膜。 ３はレジストマスク層。 ４は開口部。 ５は保護層。 肩（ヂ６日月どり実うモ邑例６りエ、ネ呈。 Ｊ １ ■
の断面図 である。 図において。 １は透明石英板。 ２はクロム薄膜。 ３はレジストマスク層。 ４は開口部。 ５は保護層。 肩（ヂ６日月どり実うモ邑例６りエ、ネ呈。 Ｊ １ ■
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 基板上の所定領域に対応する開口が設けられたレジス
ト層を該基板上に形成する工程と、 該レジスト層の前記開口内における側壁に該レジスト層
よりエッチングレートの小さい樹脂から成る保護層を形
成する工程と、 該保護層が形成された該レジスト層をマスクとして前記
開口内に露出している該基板をドライエッチングする工
程 とを含むことを特徴とするドライエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8491988A JPH01256128A (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | ドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8491988A JPH01256128A (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | ドライエッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01256128A true JPH01256128A (ja) | 1989-10-12 |
Family
ID=13844120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8491988A Pending JPH01256128A (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | ドライエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01256128A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001022481A1 (de) * | 1999-09-21 | 2001-03-29 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur herstellung einer maskenschicht mit öffnungen verkleinerter breite |
| CN104658895A (zh) * | 2013-11-15 | 2015-05-27 | 中国科学院微电子研究所 | 剖面改善的牺牲栅主体形成方法及半导体器件制造方法 |
-
1988
- 1988-04-06 JP JP8491988A patent/JPH01256128A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001022481A1 (de) * | 1999-09-21 | 2001-03-29 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur herstellung einer maskenschicht mit öffnungen verkleinerter breite |
| CN104658895A (zh) * | 2013-11-15 | 2015-05-27 | 中国科学院微电子研究所 | 剖面改善的牺牲栅主体形成方法及半导体器件制造方法 |
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