JPH03201532A - 微細孔または微細溝の形成方法 - Google Patents
微細孔または微細溝の形成方法Info
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- JPH03201532A JPH03201532A JP34360889A JP34360889A JPH03201532A JP H03201532 A JPH03201532 A JP H03201532A JP 34360889 A JP34360889 A JP 34360889A JP 34360889 A JP34360889 A JP 34360889A JP H03201532 A JPH03201532 A JP H03201532A
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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
〔産業上の利用分野〕
本発明は、絶縁膜または導電膜等の被膜に微細な孔また
は溝を形成する、微細孔または微細溝の形成方性に関す
るものである。 〔従来の技術〕 半導体集積回路素子や薄膜デバイス等の製造において、
ガラス基板等の下地体の上に堆積させた絶縁膜または導
電膜等の被膜に微細な孔または溝を形成する方法として
は、従来、フォトリソグラフィ法が採用されている。こ
のフォトリソグラフィ法は、孔または溝を形成する被膜
の上にフォトレジストを塗布し、このフォトレジスト膜
を所定のパターンの露光マスクを用いて露光処理した後
現像処理して、このフォトレジスト膜をエツチングマス
クとして前記被膜をエツチングする方法であり、最近で
は、このフォトリソグラフィ法でも、かなり小さい幅の
孔または溝の形成が可能になってきている。 〔発明が射流しようとする課題〕 しかしながら、前記フォトリングラフィ法では、形成で
きる孔または溝は、1!Eaより若干中さい躯が限Wで
あり、それより小さい幅の孔または溝の形成は困難とさ
れていた。しかも、上記フォトリソグラフィ法では、形
成する孔または溝の幅を小さくするほど、フォトレジス
トを塗布する被膜面の平坦度、フォトレジストの材質、
フォトレジストの塗布状態、露光および現像処理条件等
が形成される孔または溝の精度に大きく影響するように
なるため、これらを厳密に管理および制御する必要があ
り、したがって、−の小さい孔または溝はどその形成が
非常に難しくなるという問題があった。 本発明は上記のような、実情にかんがみてなされたもの
であって、その目的とするところは、微細な孔または溝
を容易に形成することができ、しかも、フォトリソグラ
フィ法で形成できる限界よりもさらに小さな幅の孔また
は溝の形成も可能な、微細孔または微細溝の形成方法を
提供することにある。 〔課題を解決するための手段〕 本発明の微細孔または微細溝の形成方法は、下地体の上
に形成した第1の被膜にフォトリソグラフィ法により孔
または溝を穿設した後、前記第1の被膜上とその孔また
は溝の壁面および前記孔または溝内の前記下地体上に第
2の被膜を堆積させ、この後、前記第2の被膜をその膜
厚方向にエツチングが進行するエツチング条件でエツチ
ングバックして、この第2の被膜を前記第1の被膜の孔
または溝の壁面に堆積した部分を残して除去し、前記第
1の被膜の孔または溝の幅をその壁面に残した前記第2
の被膜によって小さくすることを特徴とする微細孔また
は微細溝の形成方法。 〔作用〕 すなわち、本発明は、第1の被膜にフォトリソグラフィ
法によって穿設した孔の幅を、この孔の壁面に第2の被
膜を形成することによって小さくしてやるようにしたも
のであり、この方法によれば、第1の被膜に穿設する孔
または溝は、最終的に形成する孔または溝より幅の広い
ものでよいため、第1の被膜へのフォトリソグラフィ法
による孔または溝の穿設を比較的ラフな管理および制御
で行なうことができる。また、前記第2の被膜の堆積お
よびそのエツチングバックは特に難しい技術ではない。 したがって本発明によれば、微細な孔または溝を容易に
形成することができる。しかも、最終的に形成する孔ま
たは溝の幅は、第1の被膜に穿設した孔または溝の壁面
に残す第2の被膜の膜厚を変えることによって任意に選
ぶことができるから、本発明によれば、フォトリソグラ
フィ法で形成できる限界よりもさらに小さな幅の孔を形
成することもできる。
は溝を形成する、微細孔または微細溝の形成方性に関す
るものである。 〔従来の技術〕 半導体集積回路素子や薄膜デバイス等の製造において、
ガラス基板等の下地体の上に堆積させた絶縁膜または導
電膜等の被膜に微細な孔または溝を形成する方法として
は、従来、フォトリソグラフィ法が採用されている。こ
のフォトリソグラフィ法は、孔または溝を形成する被膜
の上にフォトレジストを塗布し、このフォトレジスト膜
を所定のパターンの露光マスクを用いて露光処理した後
現像処理して、このフォトレジスト膜をエツチングマス
クとして前記被膜をエツチングする方法であり、最近で
は、このフォトリソグラフィ法でも、かなり小さい幅の
孔または溝の形成が可能になってきている。 〔発明が射流しようとする課題〕 しかしながら、前記フォトリングラフィ法では、形成で
きる孔または溝は、1!Eaより若干中さい躯が限Wで
あり、それより小さい幅の孔または溝の形成は困難とさ
れていた。しかも、上記フォトリソグラフィ法では、形
成する孔または溝の幅を小さくするほど、フォトレジス
トを塗布する被膜面の平坦度、フォトレジストの材質、
フォトレジストの塗布状態、露光および現像処理条件等
が形成される孔または溝の精度に大きく影響するように
なるため、これらを厳密に管理および制御する必要があ
り、したがって、−の小さい孔または溝はどその形成が
非常に難しくなるという問題があった。 本発明は上記のような、実情にかんがみてなされたもの
であって、その目的とするところは、微細な孔または溝
を容易に形成することができ、しかも、フォトリソグラ
フィ法で形成できる限界よりもさらに小さな幅の孔また
は溝の形成も可能な、微細孔または微細溝の形成方法を
提供することにある。 〔課題を解決するための手段〕 本発明の微細孔または微細溝の形成方法は、下地体の上
に形成した第1の被膜にフォトリソグラフィ法により孔
または溝を穿設した後、前記第1の被膜上とその孔また
は溝の壁面および前記孔または溝内の前記下地体上に第
2の被膜を堆積させ、この後、前記第2の被膜をその膜
厚方向にエツチングが進行するエツチング条件でエツチ
ングバックして、この第2の被膜を前記第1の被膜の孔
または溝の壁面に堆積した部分を残して除去し、前記第
1の被膜の孔または溝の幅をその壁面に残した前記第2
の被膜によって小さくすることを特徴とする微細孔また
は微細溝の形成方法。 〔作用〕 すなわち、本発明は、第1の被膜にフォトリソグラフィ
法によって穿設した孔の幅を、この孔の壁面に第2の被
膜を形成することによって小さくしてやるようにしたも
のであり、この方法によれば、第1の被膜に穿設する孔
または溝は、最終的に形成する孔または溝より幅の広い
ものでよいため、第1の被膜へのフォトリソグラフィ法
による孔または溝の穿設を比較的ラフな管理および制御
で行なうことができる。また、前記第2の被膜の堆積お
よびそのエツチングバックは特に難しい技術ではない。 したがって本発明によれば、微細な孔または溝を容易に
形成することができる。しかも、最終的に形成する孔ま
たは溝の幅は、第1の被膜に穿設した孔または溝の壁面
に残す第2の被膜の膜厚を変えることによって任意に選
ぶことができるから、本発明によれば、フォトリソグラ
フィ法で形成できる限界よりもさらに小さな幅の孔を形
成することもできる。
以下、本発明の一実施例を第1図を参照して説明する。
なお、ここでは、下地体の土に形成した絶縁膜に微細孔
を形成する場合について説明する。 まず、第1図(a)に示すように、ガラス基板等の下地
体1の上に、窒化シリコン(Si N)または酸化シリ
コン(Si20)等の第1の絶縁膜2を任意の成膜法に
よって堆積させ、この第1の絶縁膜2の所定箇所に、フ
ォトリソグラフィ法によって孔2aを形成する。この第
1の絶縁膜2に形成する孔2aの幅(直径)φ1は2周
〜3−程度とする。このように、形成する孔2aの幅(
直径)φ1が2坤〜3μ程度と比較的大きければ、第1
の絶縁膜2へのフォトリソグラフィ広による前記孔2a
の形成は、比較的ラフな管理および制御で行なうことが
できる。 次に、第1図(b)に示すように、第1の絶縁膜2の上
とその孔2aの壁面および前記孔2a内の下地体1上に
第2の絶縁膜3を堆積させる。なお、この第2の絶縁膜
3の材質は任意でよいが、例えば、第1の絶縁膜2と同
じ絶縁材料(窒化シリコンまたは酸化シリコン等)とす
る。この第2の絶縁膜3の堆積はCVD法によって行な
えばよく、CVD法による被膜の堆積では、原料ガスが
波膜堆積面の表面で化学反応し、膜となって成長するた
め、このCVD法によれば、前記第2の絶縁膜3を、第
1の絶縁膜2の上面および下地体1の上面からその上方
にも、前記孔2aの壁面からその側方にも、それぞれほ
ぼ均一な膜厚d。に堆積させることができるし、また、
この第2の絶縁膜3の堆積膜厚も容易に制御することが
できる。 次に、第1図(c)に示すように、前記第2の絶縁膜3
を、その膜厚方向にエツチングが進行するエツチング条
件で第1の絶縁膜2の上面および下地体1の上面を露出
させるまでエツチングバックする。この第2の絶縁膜3
のエツチングバックは、RIE法またはスパッタエツチ
ング法等の異方性エツチングで行なう。このように第2
の絶縁膜3を異方性エツチングによってエツチングバッ
クすると、第2の絶縁膜3のうち、第1の絶縁膜2の上
面および下地体1の上面に堆積した部分がエツチングさ
れるまでの間に、前記孔2aの壁面に地積した部分の上
に第1の絶縁膜2上の堆積層とほぼ面一に堆積した部分
がエツチングされ、最終的に、第2の絶縁膜3のうち前
記孔2aの壁面に堆積した部分だけが残されて、この孔
2aの幅(直径)が、この孔2aの壁面に残された第2
の絶縁膜3の孔径方向の膜厚d1の2倍だけ小さくなる
。なお、孔2aの壁面に残す第2の絶縁膜3の孔径方向
の膜厚d、は、第2の絶縁膜3の堆積膜厚d0とエツチ
ングバックの冗方度によって任意にコントロールするこ
とができる。 第1図(d)はこのようにして微細な孔4を形成した状
態を示している。なお、この最終的゛に形成された孔4
の径φ2はφ2−φ+ 2−d+であり、例えば第1
の絶縁膜2にフォトリソグラフィ法で穿設した孔2aの
径φlをφ、−3−とじ、この孔2aの壁面に残す第2
の絶縁膜3の孔径方向の膜厚d、をd+−0,8aとす
ると、φ2−2μta−2 (0,8m)=0.4a口
である。 すなわち、この微細孔の形成方法は、第1の絶縁膜2に
フォトリソグラフィ法によって穿設した孔2aの幅を、
この孔2aの壁面に第2の絶縁膜3を形成することによ
って小さくしてやるようにしたものであり、この方法に
よれば、第1の絶縁膜2に穿設する孔2aは、最終的に
形成する孔4より幅の広いものでよいため、第1の絶縁
膜2へのフォトリソグラフィ法による孔2aの穿設を比
較的ラフな管理および制御で行なうことができる。 また、前記第2の絶縁膜2の堆積およびそのエツチング
バックは、CVD法および異方性エツチングで行なえる
から、この第2の絶縁膜2の堆積およびそのエツチング
バックは特に難しい技術ではない。したがってこの微細
孔の形成方法によれば、微細な孔または溝を容易に形成
することができる。 しかも、最終的に形成する孔4の幅は、第1の絶縁膜2
に穿設した孔2aの壁面に残す第2の絶縁H3の膜厚d
1を変えることによって任意に選ぶことができるから、
この微細孔の形成方法によれば、フォトリソグラフィ法
で形成できるIWWよりもさらに小さな幅の孔を形成す
ることもできる。 なお、前記実施例では、微細な孔の形成について説明し
たが、本発明は、微細孔だけでなく微細な溝の形成にも
適用することができる。 さらに、本発明は、絶縁膜に限らず金属等の導電膜に微
細な孔または溝を形成するのにも利用できるもので、そ
の場合は、下地体上に金属)(材質はfモ意)からなる
第1の導電膜を形成し、この第1の導電膜にフォトリソ
グラフィ法により孔または溝を穿設した後、前記第1の
導電膜上とその孔または溝の壁面および前記孔または溝
内のド地体上に第2の導電膜を堆積させ、この後、前記
第2の導電膜をその膜厚方向にエツチングが進行するエ
ツチング条件でエツチングバックして、この第2の導電
膜を前記第1の導電膜の孔または溝の壁面に堆積した部
分を残して除去し、前記第1の導電膜の孔または溝の幅
をその壁面に残した前記第2の導電膜によって小さくす
ればよい。なお、この場合、前記第2の導電膜の堆積に
は、この第2の導電膜をタングステンで形成する場合は
MOCVD法を用い、メツキできる金属の場合はメツキ
法を用いOばよい。また、この第2の導電膜のエツチン
グバックは、前記実施例と同様に異方性エツチングによ
って行なえばよい。 〔発明の効果〕 本発明の微細孔または微細溝の形成方法は、ド地体の上
に形成した第1の被膜にフォトリソグラフィ法により孔
または溝を穿設した後、前記第1の被膜上とその孔また
は溝の壁面および前記孔または溝内の前記下地体上に第
2の被膜を堆積させ、この後、前記第2の被膜をその膜
厚方向にエツチングが進行するエツチング条件でエツチ
ングバックして、この第2の被膜を前記第1の被膜の孔
または溝の壁面に堆積した部分を残して除去し、前記第
1の被膜の孔または満の幅をその壁面に残した前記第2
の被膜によって小さくすることを特徴とするものである
から、微細な孔または湾を容易に形成することができ、
しかも、フォトリソグラフィ法で形成できる眼光よりも
さらに小さな躯の孔または溝の形成も可能である。
を形成する場合について説明する。 まず、第1図(a)に示すように、ガラス基板等の下地
体1の上に、窒化シリコン(Si N)または酸化シリ
コン(Si20)等の第1の絶縁膜2を任意の成膜法に
よって堆積させ、この第1の絶縁膜2の所定箇所に、フ
ォトリソグラフィ法によって孔2aを形成する。この第
1の絶縁膜2に形成する孔2aの幅(直径)φ1は2周
〜3−程度とする。このように、形成する孔2aの幅(
直径)φ1が2坤〜3μ程度と比較的大きければ、第1
の絶縁膜2へのフォトリソグラフィ広による前記孔2a
の形成は、比較的ラフな管理および制御で行なうことが
できる。 次に、第1図(b)に示すように、第1の絶縁膜2の上
とその孔2aの壁面および前記孔2a内の下地体1上に
第2の絶縁膜3を堆積させる。なお、この第2の絶縁膜
3の材質は任意でよいが、例えば、第1の絶縁膜2と同
じ絶縁材料(窒化シリコンまたは酸化シリコン等)とす
る。この第2の絶縁膜3の堆積はCVD法によって行な
えばよく、CVD法による被膜の堆積では、原料ガスが
波膜堆積面の表面で化学反応し、膜となって成長するた
め、このCVD法によれば、前記第2の絶縁膜3を、第
1の絶縁膜2の上面および下地体1の上面からその上方
にも、前記孔2aの壁面からその側方にも、それぞれほ
ぼ均一な膜厚d。に堆積させることができるし、また、
この第2の絶縁膜3の堆積膜厚も容易に制御することが
できる。 次に、第1図(c)に示すように、前記第2の絶縁膜3
を、その膜厚方向にエツチングが進行するエツチング条
件で第1の絶縁膜2の上面および下地体1の上面を露出
させるまでエツチングバックする。この第2の絶縁膜3
のエツチングバックは、RIE法またはスパッタエツチ
ング法等の異方性エツチングで行なう。このように第2
の絶縁膜3を異方性エツチングによってエツチングバッ
クすると、第2の絶縁膜3のうち、第1の絶縁膜2の上
面および下地体1の上面に堆積した部分がエツチングさ
れるまでの間に、前記孔2aの壁面に地積した部分の上
に第1の絶縁膜2上の堆積層とほぼ面一に堆積した部分
がエツチングされ、最終的に、第2の絶縁膜3のうち前
記孔2aの壁面に堆積した部分だけが残されて、この孔
2aの幅(直径)が、この孔2aの壁面に残された第2
の絶縁膜3の孔径方向の膜厚d1の2倍だけ小さくなる
。なお、孔2aの壁面に残す第2の絶縁膜3の孔径方向
の膜厚d、は、第2の絶縁膜3の堆積膜厚d0とエツチ
ングバックの冗方度によって任意にコントロールするこ
とができる。 第1図(d)はこのようにして微細な孔4を形成した状
態を示している。なお、この最終的゛に形成された孔4
の径φ2はφ2−φ+ 2−d+であり、例えば第1
の絶縁膜2にフォトリソグラフィ法で穿設した孔2aの
径φlをφ、−3−とじ、この孔2aの壁面に残す第2
の絶縁膜3の孔径方向の膜厚d、をd+−0,8aとす
ると、φ2−2μta−2 (0,8m)=0.4a口
である。 すなわち、この微細孔の形成方法は、第1の絶縁膜2に
フォトリソグラフィ法によって穿設した孔2aの幅を、
この孔2aの壁面に第2の絶縁膜3を形成することによ
って小さくしてやるようにしたものであり、この方法に
よれば、第1の絶縁膜2に穿設する孔2aは、最終的に
形成する孔4より幅の広いものでよいため、第1の絶縁
膜2へのフォトリソグラフィ法による孔2aの穿設を比
較的ラフな管理および制御で行なうことができる。 また、前記第2の絶縁膜2の堆積およびそのエツチング
バックは、CVD法および異方性エツチングで行なえる
から、この第2の絶縁膜2の堆積およびそのエツチング
バックは特に難しい技術ではない。したがってこの微細
孔の形成方法によれば、微細な孔または溝を容易に形成
することができる。 しかも、最終的に形成する孔4の幅は、第1の絶縁膜2
に穿設した孔2aの壁面に残す第2の絶縁H3の膜厚d
1を変えることによって任意に選ぶことができるから、
この微細孔の形成方法によれば、フォトリソグラフィ法
で形成できるIWWよりもさらに小さな幅の孔を形成す
ることもできる。 なお、前記実施例では、微細な孔の形成について説明し
たが、本発明は、微細孔だけでなく微細な溝の形成にも
適用することができる。 さらに、本発明は、絶縁膜に限らず金属等の導電膜に微
細な孔または溝を形成するのにも利用できるもので、そ
の場合は、下地体上に金属)(材質はfモ意)からなる
第1の導電膜を形成し、この第1の導電膜にフォトリソ
グラフィ法により孔または溝を穿設した後、前記第1の
導電膜上とその孔または溝の壁面および前記孔または溝
内のド地体上に第2の導電膜を堆積させ、この後、前記
第2の導電膜をその膜厚方向にエツチングが進行するエ
ツチング条件でエツチングバックして、この第2の導電
膜を前記第1の導電膜の孔または溝の壁面に堆積した部
分を残して除去し、前記第1の導電膜の孔または溝の幅
をその壁面に残した前記第2の導電膜によって小さくす
ればよい。なお、この場合、前記第2の導電膜の堆積に
は、この第2の導電膜をタングステンで形成する場合は
MOCVD法を用い、メツキできる金属の場合はメツキ
法を用いOばよい。また、この第2の導電膜のエツチン
グバックは、前記実施例と同様に異方性エツチングによ
って行なえばよい。 〔発明の効果〕 本発明の微細孔または微細溝の形成方法は、ド地体の上
に形成した第1の被膜にフォトリソグラフィ法により孔
または溝を穿設した後、前記第1の被膜上とその孔また
は溝の壁面および前記孔または溝内の前記下地体上に第
2の被膜を堆積させ、この後、前記第2の被膜をその膜
厚方向にエツチングが進行するエツチング条件でエツチ
ングバックして、この第2の被膜を前記第1の被膜の孔
または溝の壁面に堆積した部分を残して除去し、前記第
1の被膜の孔または満の幅をその壁面に残した前記第2
の被膜によって小さくすることを特徴とするものである
から、微細な孔または湾を容易に形成することができ、
しかも、フォトリソグラフィ法で形成できる眼光よりも
さらに小さな躯の孔または溝の形成も可能である。
第1図は本発明の一実施例を示す絶縁膜への微細孔の形
成T栓口である。 1・・・下地体、2・・・第1の絶縁膜、2a・・・孔
、3・・・第2の絶縁膜、4・・・最終形成孔。
成T栓口である。 1・・・下地体、2・・・第1の絶縁膜、2a・・・孔
、3・・・第2の絶縁膜、4・・・最終形成孔。
Claims (1)
- 下地体の上に形成した第1の被膜にフォトリソグラフィ
法により孔または溝を穿設した後、前記第1の被膜上と
その孔または溝の壁面および前記孔または溝内の前記下
地体上に第2の被膜を堆積させ、この後、前記第2の被
膜をその膜厚方向にエッチングが進行するエッチング条
件でエッチングバックして、この第2の被膜を前記第1
の被膜の孔または溝の壁面に堆積した部分を残して除去
し、前記第1の被膜の孔または溝の幅をその壁面に残し
た前記第2の被膜によって小さくすることを特徴とする
微細孔または微細溝の形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34360889A JPH03201532A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 微細孔または微細溝の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34360889A JPH03201532A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 微細孔または微細溝の形成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03201532A true JPH03201532A (ja) | 1991-09-03 |
Family
ID=18362852
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34360889A Pending JPH03201532A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 微細孔または微細溝の形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03201532A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5432381A (en) * | 1992-09-29 | 1995-07-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Manufacturing method for a self-aligned through hole and semiconductor structure |
-
1989
- 1989-12-28 JP JP34360889A patent/JPH03201532A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5432381A (en) * | 1992-09-29 | 1995-07-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Manufacturing method for a self-aligned through hole and semiconductor structure |
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