JPH0135495B2 - - Google Patents
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- H01L21/32135—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、半導体装置の製造方法に係り、特に
基板上に形成した絶縁膜に電極窓及びビア・ホー
ルを形成する方法に関するものである。
基板上に形成した絶縁膜に電極窓及びビア・ホー
ルを形成する方法に関するものである。
最近半導体装置の微細化の研究が進められてい
る。その微細化の一つに、基板上の絶縁膜に形成
する電極窓及びビア・ホールの微細化がある。
る。その微細化の一つに、基板上の絶縁膜に形成
する電極窓及びビア・ホールの微細化がある。
一般のウエツト・エツチングやバレル型プラズ
マ・エツチヤーによる等方性エツチングにより電
極窓及びビア・ホール(以後ビア・ホールについ
て説明する)を形成すると、サイドエツチングの
発生により、第1図に示すようにエツチングマス
クとなる薄膜5のパターンに対して、絶縁膜4に
形成されるビア・ホール6の形状が大きくなる。
マ・エツチヤーによる等方性エツチングにより電
極窓及びビア・ホール(以後ビア・ホールについ
て説明する)を形成すると、サイドエツチングの
発生により、第1図に示すようにエツチングマス
クとなる薄膜5のパターンに対して、絶縁膜4に
形成されるビア・ホール6の形状が大きくなる。
なお1は半導体基板でその上に絶縁膜(例えば
SiO2)2を介して例えばAlよりなる配線パター
ン3が形成されている。これでは精度良く微細な
ビア・ホール6を形成することができない。そこ
でサイドエツチングのない方法として知られてい
るプレーナ型プラズマ・エツチヤーを用いる。こ
の方法によれば、一方の電極の上に基板1を配置
してプラズマ・エツチングを行なうため、エツチ
ングの方向が基板表面に対して垂直方向になる。
これは一種の異方性エツチングである。このため
この方法によれば第2図に示すように絶縁膜4が
基板1の表面に対し垂直にエツチングされ、薄膜
5のパターンと同形のビア・ホール6を形成でき
る。しかし次の工程で薄膜5を除去した後、配線
パターン(例えばAl7を被着すると、ビア・ホ
ール6の形状が鋭いため、第2図中の8に示すよ
うに配線パターン7の膜厚が薄くなつたり断線し
たりして不良の原因となる。
SiO2)2を介して例えばAlよりなる配線パター
ン3が形成されている。これでは精度良く微細な
ビア・ホール6を形成することができない。そこ
でサイドエツチングのない方法として知られてい
るプレーナ型プラズマ・エツチヤーを用いる。こ
の方法によれば、一方の電極の上に基板1を配置
してプラズマ・エツチングを行なうため、エツチ
ングの方向が基板表面に対して垂直方向になる。
これは一種の異方性エツチングである。このため
この方法によれば第2図に示すように絶縁膜4が
基板1の表面に対し垂直にエツチングされ、薄膜
5のパターンと同形のビア・ホール6を形成でき
る。しかし次の工程で薄膜5を除去した後、配線
パターン(例えばAl7を被着すると、ビア・ホ
ール6の形状が鋭いため、第2図中の8に示すよ
うに配線パターン7の膜厚が薄くなつたり断線し
たりして不良の原因となる。
本発明は上記従来の欠点を除去し、半導体装置
の基板表面に形成された絶縁膜に微細な電極窓及
びビア・ホールを精度良く形成し、しかも電極窓
及びビア・ホールの形状にテーパーを持たせるエ
ツチングの方法を提供するものである。
の基板表面に形成された絶縁膜に微細な電極窓及
びビア・ホールを精度良く形成し、しかも電極窓
及びビア・ホールの形状にテーパーを持たせるエ
ツチングの方法を提供するものである。
この目的は本発明によれば、基板上に形成した
被エツチング被膜上に所定の薄膜パターンを形成
する工程、 該薄膜パターンをマスクにして該被エツチング
被膜に、途中まで等方性エツチングを施こし続い
て膜厚方向への異方性エツチングを施こして、テ
ーパー形状の側面をもつた該被エツチング被膜の
パターンを形成する工程を有することを特徴とす
る半導体装置の製造方法を提供することにより達
成され、さらには前記の等方性エツチングをバレ
ル型プラズマ・エツチヤーにより行ない、異方性
エツチングをプレーナ型プラズマ・エツチヤーに
より行なうことにより、より十分目的を達成する
ことができる。
被エツチング被膜上に所定の薄膜パターンを形成
する工程、 該薄膜パターンをマスクにして該被エツチング
被膜に、途中まで等方性エツチングを施こし続い
て膜厚方向への異方性エツチングを施こして、テ
ーパー形状の側面をもつた該被エツチング被膜の
パターンを形成する工程を有することを特徴とす
る半導体装置の製造方法を提供することにより達
成され、さらには前記の等方性エツチングをバレ
ル型プラズマ・エツチヤーにより行ない、異方性
エツチングをプレーナ型プラズマ・エツチヤーに
より行なうことにより、より十分目的を達成する
ことができる。
以下本発明の一実施例を図面に従つて詳細に説
明する。
明する。
第4図乃至第6図は本発明の一実施例を説明す
るための断面図である。本実施例では、シリコン
よりなる基板1上に絶縁膜(例えばSiO2)2を
介してAlよりなる配線パターン3が形成され、
さらにその上に被エツチング被膜である絶縁膜4
としてPSG(Phospho−Silicate Glass)を膜厚
約1.0μに形成し、その上にエツチング・マスクと
なる薄膜5としてポジ・フオトレジストを膜厚約
1.5μ形成して、周知のフオトリソグラフイ技術に
よりポジ・フオトレジスト5を窓開きする。そし
てこの薄膜パターンであるポジ・フオトレジスト
5をマスクにして、先ずバレル型プラズマ・エツ
チヤーにより、PSG4に例えば約6000Åの等方
性エツチングを施こす。そのプラズマ・エツチン
グの条件は例えばパワーが300W、雰囲気がCF4、
O2(5%)のガス0.8Torrで、約5〜8分間行な
う。この等方性エツチングにより、サイドエツチ
ングが行なわれるため第4図に示すようにエツチ
ングの形状W2はポジ・フオトレジスト5の窓開
きの形状W1に比べて少々大きくなつている。
るための断面図である。本実施例では、シリコン
よりなる基板1上に絶縁膜(例えばSiO2)2を
介してAlよりなる配線パターン3が形成され、
さらにその上に被エツチング被膜である絶縁膜4
としてPSG(Phospho−Silicate Glass)を膜厚
約1.0μに形成し、その上にエツチング・マスクと
なる薄膜5としてポジ・フオトレジストを膜厚約
1.5μ形成して、周知のフオトリソグラフイ技術に
よりポジ・フオトレジスト5を窓開きする。そし
てこの薄膜パターンであるポジ・フオトレジスト
5をマスクにして、先ずバレル型プラズマ・エツ
チヤーにより、PSG4に例えば約6000Åの等方
性エツチングを施こす。そのプラズマ・エツチン
グの条件は例えばパワーが300W、雰囲気がCF4、
O2(5%)のガス0.8Torrで、約5〜8分間行な
う。この等方性エツチングにより、サイドエツチ
ングが行なわれるため第4図に示すようにエツチ
ングの形状W2はポジ・フオトレジスト5の窓開
きの形状W1に比べて少々大きくなつている。
次にポジ・フオトレジスト5をマスクにしてプ
レーナ型プラズマ・エツチヤーによりPSG4の
残りの部分をエツチングする。そのプラズマ・エ
ツチングの条件は例えばパワーが1250W、雰囲気
がCHF3のガス0.2Torrで、約7分間行なうもの
である。
レーナ型プラズマ・エツチヤーによりPSG4の
残りの部分をエツチングする。そのプラズマ・エ
ツチングの条件は例えばパワーが1250W、雰囲気
がCHF3のガス0.2Torrで、約7分間行なうもの
である。
このプレーナ型プラズマ・エツチヤーによれば
前述した様にPSG4が基板1の表面に垂直な方
向に異方性エツチングされるため、エツチングの
形状W3はポジ・フオトレジスト3の窓開きの形
状W1とほぼ同形になる。その結果形成されたビ
ア・ホール6は第5図に示すようにテーパーを有
し、しかもその形状は第1図の従来例に比べて微
細化されている。
前述した様にPSG4が基板1の表面に垂直な方
向に異方性エツチングされるため、エツチングの
形状W3はポジ・フオトレジスト3の窓開きの形
状W1とほぼ同形になる。その結果形成されたビ
ア・ホール6は第5図に示すようにテーパーを有
し、しかもその形状は第1図の従来例に比べて微
細化されている。
そしてポジ・フオトレジスト5を除去した後、
所定膜として例えばAlよりなる配線パターン7
を周知の技術で被着形成する。すると第6図に示
すようにビア・ホール6の形状がテーパーを有し
ているため、図中8に示すようにビア・ホール6
の部分でも配線パターン7の膜厚が薄くなつたり
あるいは断線したりして被着形成されることはな
い。
所定膜として例えばAlよりなる配線パターン7
を周知の技術で被着形成する。すると第6図に示
すようにビア・ホール6の形状がテーパーを有し
ているため、図中8に示すようにビア・ホール6
の部分でも配線パターン7の膜厚が薄くなつたり
あるいは断線したりして被着形成されることはな
い。
なお本実施例ではビア・ホールについて述べた
が、電極窓の形成についても同様に実施できる。
また、シリコン基板上に形成された酸化膜
(SiO2)に電極窓を形成する場合、プレーナ型プ
ラズマ・エツチヤーによりエツチングを施こす
時、シリコン(Si)がエツチングされる速度が酸
化膜(SiO2)をエツチングする場合に比べて非
常に遅いため、酸化膜(SiO2)のエツチングの
終了の制御が簡単である。
が、電極窓の形成についても同様に実施できる。
また、シリコン基板上に形成された酸化膜
(SiO2)に電極窓を形成する場合、プレーナ型プ
ラズマ・エツチヤーによりエツチングを施こす
時、シリコン(Si)がエツチングされる速度が酸
化膜(SiO2)をエツチングする場合に比べて非
常に遅いため、酸化膜(SiO2)のエツチングの
終了の制御が簡単である。
また他の実施例として、プレーナ型プラズマ・
エツチヤーによるシリコン基板への損傷が懸念さ
れる場合には、絶縁膜を500Å〜1000Å程度残し
ておいて、次に緩衝HF溶液によるウエツト・エ
ツチングにより残存の絶縁膜をエツチングすれば
よい。このウエツト・エツチングは電極窓又はビ
ア・ホール等の形状の精度を多少損うがこの程度
は無視できる範囲にある。
エツチヤーによるシリコン基板への損傷が懸念さ
れる場合には、絶縁膜を500Å〜1000Å程度残し
ておいて、次に緩衝HF溶液によるウエツト・エ
ツチングにより残存の絶縁膜をエツチングすれば
よい。このウエツト・エツチングは電極窓又はビ
ア・ホール等の形状の精度を多少損うがこの程度
は無視できる範囲にある。
以上説明した様に本発明によれば、テーパーを
有する微細な電極窓及びビア・ホール等の孔部を
形成することができるため、配線パターンを前記
の孔部を通じて基板等に接続する場合、配線パタ
ーンの膜厚が薄くなつたり断線したりして不良と
なるのを防ぐことができるという効果がある。ま
た本発明によればテーパーを有する微細な配線パ
ターンをも形成できるので、その上に絶縁膜を介
して交差する配線パターンの断線も防止すること
ができる。
有する微細な電極窓及びビア・ホール等の孔部を
形成することができるため、配線パターンを前記
の孔部を通じて基板等に接続する場合、配線パタ
ーンの膜厚が薄くなつたり断線したりして不良と
なるのを防ぐことができるという効果がある。ま
た本発明によればテーパーを有する微細な配線パ
ターンをも形成できるので、その上に絶縁膜を介
して交差する配線パターンの断線も防止すること
ができる。
第1図は等方性エツチングにより孔部を形成し
た場合の断面図、第2図、第3図は異方性エツチ
ングにより孔部を形成した場合の断面図、第4
図、第5図、第6図は本発明の一実施例を説明す
るための断面図。 図中、1は基板、2は絶縁膜、3は配線パター
ン、4はエツチングされる絶縁膜(被エツチング
被膜)、5は薄膜パターン(エツチングマスク)、
6は孔部(電極窓、ビア・ホール等)、7は配線
パターンである。
た場合の断面図、第2図、第3図は異方性エツチ
ングにより孔部を形成した場合の断面図、第4
図、第5図、第6図は本発明の一実施例を説明す
るための断面図。 図中、1は基板、2は絶縁膜、3は配線パター
ン、4はエツチングされる絶縁膜(被エツチング
被膜)、5は薄膜パターン(エツチングマスク)、
6は孔部(電極窓、ビア・ホール等)、7は配線
パターンである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 基板上に形成した被エツチング被膜上に所定
の薄膜パターンを形成する工程、 該薄膜パターンをマスクにして被エツチング被
膜に、途中まで等方性プラズマエツチングを施こ
し、続いて該薄膜パターンをマスクにして膜厚方
向への異方性プラズマエツチングを施こして、側
面の上部がテーパー形状で下部がほぼ垂直形状を
もつた該被エツチング被膜のパターンを形成する
工程、 該薄膜パターン除去後、該被エツチング被膜上
に所定膜を形成する工程を有することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
Priority Applications (6)
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---|---|---|---|
JP15400379A JPS5690525A (en) | 1979-11-28 | 1979-11-28 | Manufacture of semiconductor device |
US06208391 US4352724B1 (en) | 1979-11-28 | 1980-11-19 | Method of manufacturing a semiconductor device |
EP80304232A EP0030116B2 (en) | 1979-11-28 | 1980-11-26 | Method of manufacturing a semiconductor device having a patterned multi-layer structure |
DE8080304232T DE3072013D1 (en) | 1979-11-28 | 1980-11-26 | Method of manufacturing a semiconductor device having a patterned multi-layer structure |
IE2457/80A IE52972B1 (en) | 1979-11-28 | 1980-11-26 | Method of manufacturing a semiconductor device having a patterned multi-layer structure |
CA000365656A CA1155973A (en) | 1979-11-28 | 1980-11-27 | Method of etching |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP15400379A JPS5690525A (en) | 1979-11-28 | 1979-11-28 | Manufacture of semiconductor device |
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---|---|
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JPH0135495B2 true JPH0135495B2 (ja) | 1989-07-25 |
Family
ID=15574782
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---|---|---|---|
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Country Status (6)
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EP (1) | EP0030116B2 (ja) |
JP (1) | JPS5690525A (ja) |
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