JPH0521399A - ドライエツチング方法 - Google Patents
ドライエツチング方法Info
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- JPH0521399A JPH0521399A JP3176460A JP17646091A JPH0521399A JP H0521399 A JPH0521399 A JP H0521399A JP 3176460 A JP3176460 A JP 3176460A JP 17646091 A JP17646091 A JP 17646091A JP H0521399 A JPH0521399 A JP H0521399A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 処理工程を大幅に簡略化するとともに、高精
度のパターンを形成し得るドライエッチング方法を提供
する。 【構成】 基板７上にＴａＯｘ膜８を形成し、次いで、
所定のレジスト９によりパターニングを行い、この後、
ＣＦ4 ガスとＯ2 ガスの混合ガスを用いてプラズマ放電
させることによりドライエッチングを行って、前記基板
７上にＴａＯｘ膜８のパターン１０を形成する。
度のパターンを形成し得るドライエッチング方法を提供
する。 【構成】 基板７上にＴａＯｘ膜８を形成し、次いで、
所定のレジスト９によりパターニングを行い、この後、
ＣＦ4 ガスとＯ2 ガスの混合ガスを用いてプラズマ放電
させることによりドライエッチングを行って、前記基板
７上にＴａＯｘ膜８のパターン１０を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜半導体の製造方法
に係り、特に、液晶用薄膜トランジスタ等の製作に好適
なドライエッチング方法に関するものである。
に係り、特に、液晶用薄膜トランジスタ等の製作に好適
なドライエッチング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】薄膜半導体、例えば、液晶用薄膜トラン
ジスタ等の製作には、従来よりウエットエッチング方法
が採用されている。このウエットエッチングには、酸、
アルカリ、溶剤等の溶液を用いるのが一般であるが、高
誘電率の絶縁膜であるＴａＯｘ膜についてはエッチング
を行うことができないことから、図３に示す方法が採用
されていた。
ジスタ等の製作には、従来よりウエットエッチング方法
が採用されている。このウエットエッチングには、酸、
アルカリ、溶剤等の溶液を用いるのが一般であるが、高
誘電率の絶縁膜であるＴａＯｘ膜についてはエッチング
を行うことができないことから、図３に示す方法が採用
されていた。
【０００３】このウエットエッチング方法について説明
すると、図３（ａ）に示すように、まずガラス基板７上
にＴａ膜１１を形成する。次いで、このＴａ膜１１上に
所定のマスク１２でパターニングを行う。続いて、図３
（ｂ）に示す如くパターニングしたＴａ膜１１を、ＨＦ
−ＨＮＯ3 溶液を用いてウェットエッチングする。この
後、図３（ｃ）に示すように、レジストを除去したＴａ
膜１３を陽極酸化する。すると、図３（ｄ）に示す如く
基板７上にＴａＯｘ膜のパターン１４が形成されるもの
である。
すると、図３（ａ）に示すように、まずガラス基板７上
にＴａ膜１１を形成する。次いで、このＴａ膜１１上に
所定のマスク１２でパターニングを行う。続いて、図３
（ｂ）に示す如くパターニングしたＴａ膜１１を、ＨＦ
−ＨＮＯ3 溶液を用いてウェットエッチングする。この
後、図３（ｃ）に示すように、レジストを除去したＴａ
膜１３を陽極酸化する。すると、図３（ｄ）に示す如く
基板７上にＴａＯｘ膜のパターン１４が形成されるもの
である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のウエットエッチング方法は、基板７上のＴａ膜１１
をパターニングしてからウェットエッチングし、レジス
トの除去後さらに、陽極酸化する必要があるので、Ｔａ
Ｏｘ膜のパターン１４を形成するための処理工程が多く
なり、パターン形成が複雑になるうえ処理時間も長くな
るという欠点があった。また、ウエットエッチング方法
を用いるため、図３（ｃ）、（ｄ）のようにＴａＯｘ膜
のパターン１４のエッジがシャープに形成されず、パタ
ーン寸法精度が悪くなるという難点もあった。
来のウエットエッチング方法は、基板７上のＴａ膜１１
をパターニングしてからウェットエッチングし、レジス
トの除去後さらに、陽極酸化する必要があるので、Ｔａ
Ｏｘ膜のパターン１４を形成するための処理工程が多く
なり、パターン形成が複雑になるうえ処理時間も長くな
るという欠点があった。また、ウエットエッチング方法
を用いるため、図３（ｃ）、（ｄ）のようにＴａＯｘ膜
のパターン１４のエッジがシャープに形成されず、パタ
ーン寸法精度が悪くなるという難点もあった。
【０００５】本発明は、上記課題を解決することを目的
としている。
としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明においては、上記
目的を達成するため、基板上にＴａＯｘ膜（タンタル酸
化膜）を形成し、次いで、所定のレジストによりパター
ニングを行い、この後、ＣＦ4 ガスとＯ2 ガスの混合ガ
スを用いてプラズマ放電させることによりドライエッチ
ングを行って、前記基板上にＴａＯｘ膜のパターンを形
成することを特徴とする。
目的を達成するため、基板上にＴａＯｘ膜（タンタル酸
化膜）を形成し、次いで、所定のレジストによりパター
ニングを行い、この後、ＣＦ4 ガスとＯ2 ガスの混合ガ
スを用いてプラズマ放電させることによりドライエッチ
ングを行って、前記基板上にＴａＯｘ膜のパターンを形
成することを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明は、基板上のＴａＯｘ膜に所定のレジス
トによってパターニングを行い、これを直接ドライエッ
チングしてパターンを形成するので、従来のようにエッ
チングをしてからレジストを除去し、この後で陽極酸化
するといった工程が省略され、工程が大幅に簡略化され
る。また、ＣＦ4 ガスとＯ2 ガスの混合ガスを用いてプ
ラズマ放電させることによりドライエッチングするの
で、ＴａＯｘ膜のパターンのエッジがシャープとなり、
高精度のパターンを形成することができる。
トによってパターニングを行い、これを直接ドライエッ
チングしてパターンを形成するので、従来のようにエッ
チングをしてからレジストを除去し、この後で陽極酸化
するといった工程が省略され、工程が大幅に簡略化され
る。また、ＣＦ4 ガスとＯ2 ガスの混合ガスを用いてプ
ラズマ放電させることによりドライエッチングするの
で、ＴａＯｘ膜のパターンのエッジがシャープとなり、
高精度のパターンを形成することができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【０００９】図１は本発明の実施例に係るドライエッチ
ング装置の概略構成図である。
ング装置の概略構成図である。
【００１０】このドライエッチング装置は、反応性イオ
ンエッチング方式（ＲＩＥ）であって、チャンバ１の上
部１ａにガス導入口２が、一側部にガス排出口３がそれ
ぞれ連結されている。そして、ガス導入口２には、図示
しないバルブを介してＣＦ4 ガスボンベおよびＯ2 ガス
ボンベが接続されており、バルブの調整によりＣＦ4 ガ
スとＯ2 ガスとの混合ガスがチャンバ１の反応室１ｃ内
に導入されるようになっている。また、ガス排出口３に
は、使用済ガスを排出する真空ポンプが接続されてい
る。
ンエッチング方式（ＲＩＥ）であって、チャンバ１の上
部１ａにガス導入口２が、一側部にガス排出口３がそれ
ぞれ連結されている。そして、ガス導入口２には、図示
しないバルブを介してＣＦ4 ガスボンベおよびＯ2 ガス
ボンベが接続されており、バルブの調整によりＣＦ4 ガ
スとＯ2 ガスとの混合ガスがチャンバ１の反応室１ｃ内
に導入されるようになっている。また、ガス排出口３に
は、使用済ガスを排出する真空ポンプが接続されてい
る。
【００１１】前記ガス導入口２の下方には、上部電極４
がチャンバ１の上面との間に小間隙をあけて取り付けら
れている。また、チャンバ１の底部１ｂには、下部電極
５が固設されている。そして、この下部電極５には、1
3.56 ＭHzの高周波を出力する高周波電源６が接続され
ている。なお、下部電極５の上面に被エッチング物であ
る基板７が配置されるようになっている。
がチャンバ１の上面との間に小間隙をあけて取り付けら
れている。また、チャンバ１の底部１ｂには、下部電極
５が固設されている。そして、この下部電極５には、1
3.56 ＭHzの高周波を出力する高周波電源６が接続され
ている。なお、下部電極５の上面に被エッチング物であ
る基板７が配置されるようになっている。
【００１２】次に、ドライエッチング方法によるパター
ン形成工程について説明する。
ン形成工程について説明する。
【００１３】まず下部電極５上に基板７を載置し、図２
（ａ）に示すように、この基板７上にＴａＯｘ膜８を形
成する。この基板７は、直径が４インチのガラス板（コ
ーニング社製）であって、この上面にＴａＯｘを3000Å
でスパッタリングすることにより、ＴａＯｘを成膜させ
る。
（ａ）に示すように、この基板７上にＴａＯｘ膜８を形
成する。この基板７は、直径が４インチのガラス板（コ
ーニング社製）であって、この上面にＴａＯｘを3000Å
でスパッタリングすることにより、ＴａＯｘを成膜させ
る。
【００１４】次に、図２（ｂ）に示す如くこのＴａＯｘ
膜８上に約1.5 μm のポジレジスト（ＯＦＰＲ−８０
０）を塗布することにより、パターニングを行ってレジ
スト層９を形成する。
膜８上に約1.5 μm のポジレジスト（ＯＦＰＲ−８０
０）を塗布することにより、パターニングを行ってレジ
スト層９を形成する。
【００１５】この後、図２（ｃ）に示すように、パター
ニングしたレジスト層９をドライエッチングする。この
場合は、ＲＦパワー（電力）を１ｗ／cm2 、真空圧を40
ｍＴｏｒｒとしておいて、ＣＦ4 ガスに添加するＯ2 ガ
スの率を１０％ないし６０％の範囲とし、下部電極５に
13.56 ＭHzの高周波を印加してプラズマを発生させる。
これにより、上記ＴａＯｘ膜８がドライエッチングされ
て、表面部分にアンダーカットが発生しないパターン１
０が基板７上に形成される。
ニングしたレジスト層９をドライエッチングする。この
場合は、ＲＦパワー（電力）を１ｗ／cm2 、真空圧を40
ｍＴｏｒｒとしておいて、ＣＦ4 ガスに添加するＯ2 ガ
スの率を１０％ないし６０％の範囲とし、下部電極５に
13.56 ＭHzの高周波を印加してプラズマを発生させる。
これにより、上記ＴａＯｘ膜８がドライエッチングされ
て、表面部分にアンダーカットが発生しないパターン１
０が基板７上に形成される。
【００１６】ところで、上記ドライエッチング方法によ
ると、表１（Ｏ2 ガスが０％の比較例を含む）に示すよ
うな結果が得られた。
ると、表１（Ｏ2 ガスが０％の比較例を含む）に示すよ
うな結果が得られた。
【００１７】この表１で明らかなように、ＣＦ4 ガスに
おけるＯ2 ガスの含有率を０から漸増させるに伴って、
ＴａＯｘ膜８のエッチング速度は増すが、Ｏ2 ガスの含
有率が４０％を超えると、逆に、エッチング速度が低下
するとともに対レジスト選択比の著しい低下が見られ
る。これは、ＴａＯｘ膜８をドライエッチングする際
に、ＣＦ4 ガス成分の低下によるＦラジカルの低下が生
じるうえ、Ｏ2 ガスの増大により有機物であるレジスト
が選択的にエッチングされることによる。従って、Ｏ2
ガスの含有率を１０％ないし４０％の範囲としたときに
高精度のパターン１０を形成することができる。
おけるＯ2 ガスの含有率を０から漸増させるに伴って、
ＴａＯｘ膜８のエッチング速度は増すが、Ｏ2 ガスの含
有率が４０％を超えると、逆に、エッチング速度が低下
するとともに対レジスト選択比の著しい低下が見られ
る。これは、ＴａＯｘ膜８をドライエッチングする際
に、ＣＦ4 ガス成分の低下によるＦラジカルの低下が生
じるうえ、Ｏ2 ガスの増大により有機物であるレジスト
が選択的にエッチングされることによる。従って、Ｏ2
ガスの含有率を１０％ないし４０％の範囲としたときに
高精度のパターン１０を形成することができる。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、基板上に
形成されたＴａＯｘ膜を直接エッチングしてパターンを
形成するので、従来のウエットエッチング方法のように
基板のＴａ膜上に所定のマスクでパターニングしてか
ら、エッチングによりパターンを形成するといった複雑
な工程が省略される。よって、処理工程が簡略化される
ので高速処理が可能となり、液晶用薄膜トランジスタ等
の製造効率が大幅に向上する。
形成されたＴａＯｘ膜を直接エッチングしてパターンを
形成するので、従来のウエットエッチング方法のように
基板のＴａ膜上に所定のマスクでパターニングしてか
ら、エッチングによりパターンを形成するといった複雑
な工程が省略される。よって、処理工程が簡略化される
ので高速処理が可能となり、液晶用薄膜トランジスタ等
の製造効率が大幅に向上する。
【００２０】また、ＣＦ4 ガスとＯ2 ガスの混合ガスを
用いてプラズマ放電させることによりドライエッチング
するので、高精度のパターンを形成することができ、薄
膜半導体の微細化、高密度化に対応し得るといった効果
がある。
用いてプラズマ放電させることによりドライエッチング
するので、高精度のパターンを形成することができ、薄
膜半導体の微細化、高密度化に対応し得るといった効果
がある。
【図１】本発明の実施例に係るドライエッチング装置の
概略構成図である。
概略構成図である。
【図２】本発明のドライエッチング方法によるパターン
形成の工程図である。
形成の工程図である。
【図３】従来のウエットエッチング方法によるパターン
形成の工程図である。
形成の工程図である。
１ チャンバ
７ 基板
８ ＴａＯｘ膜
９ レジスト
１０ パターン
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 宮田 豊
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 基板上にＴａＯｘ膜を形成し、次いで、
所定のレジストによりパターニングを行い、この後、Ｃ
Ｆ4 ガスとＯ2 ガスの混合ガスを用いてプラズマ放電さ
せることによりドライエッチングを行って、前記基板上
にＴａＯｘ膜のパターンを形成するドライエッチング方
法。 - 【請求項２】 ＣＦ4 ガスとＯ2 ガスの混合比は、Ｏ2
ガスの含有率を１０％ないし４０％の範囲とする請求項
１記載のドライエッチング方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3176460A JPH0521399A (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | ドライエツチング方法 |
| KR1019920012502A KR930003277A (ko) | 1991-07-17 | 1992-07-14 | 드라이에칭 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3176460A JPH0521399A (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | ドライエツチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0521399A true JPH0521399A (ja) | 1993-01-29 |
Family
ID=16014087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3176460A Pending JPH0521399A (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | ドライエツチング方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0521399A (ja) |
| KR (1) | KR930003277A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6567136B1 (en) | 1998-12-14 | 2003-05-20 | Nec Corporation | Liquid crystal display device |
-
1991
- 1991-07-17 JP JP3176460A patent/JPH0521399A/ja active Pending
-
1992
- 1992-07-14 KR KR1019920012502A patent/KR930003277A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6567136B1 (en) | 1998-12-14 | 2003-05-20 | Nec Corporation | Liquid crystal display device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR930003277A (ko) | 1993-02-24 |
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