JPH05267155A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH05267155A JPH05267155A JP4064094A JP6409492A JPH05267155A JP H05267155 A JPH05267155 A JP H05267155A JP 4064094 A JP4064094 A JP 4064094A JP 6409492 A JP6409492 A JP 6409492A JP H05267155 A JPH05267155 A JP H05267155A
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- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体装置の製造方法に関し，レジストマス
ク表面にエッチング耐性の強い変質層を形成する方法を
目的とする。 【構成】 半導体基板１上に開孔４を有するレジストマ
スク３を形成し, レジストマスク３を臭化水素と酸素を
含む混合ガスのプラズマに曝しかつ同時にレジストマス
ク３に紫外線を照射して, レジストマスク３表面に変質
層3aを形成するように構成する。また，前記混合ガスに
おいて，酸素の流量容積は臭化水素と酸素の流量容積和
の１０％以下（０は含まず）であるように構成する。ま
た，半導体基板１上に開孔を有するレジストマスクを形
成し, レジストマスクを臭化水素とヘリウムと酸素を含
む混合ガスのプラズマに曝し, レジストマスク表面に変
質層を形成するように構成する。
ク表面にエッチング耐性の強い変質層を形成する方法を
目的とする。 【構成】 半導体基板１上に開孔４を有するレジストマ
スク３を形成し, レジストマスク３を臭化水素と酸素を
含む混合ガスのプラズマに曝しかつ同時にレジストマス
ク３に紫外線を照射して, レジストマスク３表面に変質
層3aを形成するように構成する。また，前記混合ガスに
おいて，酸素の流量容積は臭化水素と酸素の流量容積和
の１０％以下（０は含まず）であるように構成する。ま
た，半導体基板１上に開孔を有するレジストマスクを形
成し, レジストマスクを臭化水素とヘリウムと酸素を含
む混合ガスのプラズマに曝し, レジストマスク表面に変
質層を形成するように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
係り，特に，レジストマスク表面に変質層を形成する方
法に関する。
係り，特に，レジストマスク表面に変質層を形成する方
法に関する。
【０００２】近年，半導体デバイスの高集積化，高速化
に伴い，その製造工程において生じる各種のパターンの
サイズは縮小化されてきており，ドライエッチングによ
るパターニングはより高い精度が要求されている。ドラ
イエッチングにおける精度とは，エッチングする膜と下
地膜との選択比，エッチングする膜とレジストマスクの
選択比，マスクターンに対する忠実度等があるが，これ
らは何れもデバイス特性を直接左右するものである。
に伴い，その製造工程において生じる各種のパターンの
サイズは縮小化されてきており，ドライエッチングによ
るパターニングはより高い精度が要求されている。ドラ
イエッチングにおける精度とは，エッチングする膜と下
地膜との選択比，エッチングする膜とレジストマスクの
選択比，マスクターンに対する忠実度等があるが，これ
らは何れもデバイス特性を直接左右するものである。
【０００３】特に，最近では精度の高いパターンを得る
ためにフォトレジストの薄膜化が進められており，フォ
トレジストの耐ドライエッチング特性の向上が強く要望
されている。
ためにフォトレジストの薄膜化が進められており，フォ
トレジストの耐ドライエッチング特性の向上が強く要望
されている。
【０００４】
【従来の技術】ドライエッチングによる膜のパターニン
グには，通常フォトレジストマスクが用いられるが，フ
ォトレジストは有機物であるため，プラズマに対する耐
性が低く，高温では特に耐性が乏しくなる。被エッチン
グ膜が例えばＡｌ膜の場合，通常，Ａｌ膜のエッチング
レートはフォトレジストマスクのエッチングレートの２
倍，即ち，選択比が２程度と低く，シリコン窒化膜では
選択比が１程度，シリコン酸化膜では選択比が３程度と
いずれも低い。
グには，通常フォトレジストマスクが用いられるが，フ
ォトレジストは有機物であるため，プラズマに対する耐
性が低く，高温では特に耐性が乏しくなる。被エッチン
グ膜が例えばＡｌ膜の場合，通常，Ａｌ膜のエッチング
レートはフォトレジストマスクのエッチングレートの２
倍，即ち，選択比が２程度と低く，シリコン窒化膜では
選択比が１程度，シリコン酸化膜では選択比が３程度と
いずれも低い。
【０００５】フォトレジストマスクも被エッチング膜の
ドライエッチングの際エッチングされて，大きく目減り
するので，パターンの幅制御が難しくなっている。その
耐性を上げるため，ドライエッチングに使用する前にフ
ォトレジストに紫外線（ＵＶ光）を照射して表面を硬化
するキュア方法も採用されるが，このキュア方法も限界
があり，新しい方法の開発が要望されている。
ドライエッチングの際エッチングされて，大きく目減り
するので，パターンの幅制御が難しくなっている。その
耐性を上げるため，ドライエッチングに使用する前にフ
ォトレジストに紫外線（ＵＶ光）を照射して表面を硬化
するキュア方法も採用されるが，このキュア方法も限界
があり，新しい方法の開発が要望されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題に
鑑み，フォトレジストマスクの表面にドライエッチング
耐性の強い変質層を形成する新しい方法を提供し，半導
体デバイスの高集積化，高速化に対応しようとするもの
である。
鑑み，フォトレジストマスクの表面にドライエッチング
耐性の強い変質層を形成する新しい方法を提供し，半導
体デバイスの高集積化，高速化に対応しようとするもの
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】図１〜図４は，第１〜第
４の実施例を示す工程順断面図である。上記課題は，半
導体基板１上に開孔４を有するレジストマスク３を形成
し, 該レジストマスク３を臭化水素と酸素を含む混合ガ
スのプラズマに曝しかつ同時に該レジストマスク３に紫
外線を照射して, 該レジストマスク３表面に変質層3aを
形成する半導体装置の製造方法によって解決される。
４の実施例を示す工程順断面図である。上記課題は，半
導体基板１上に開孔４を有するレジストマスク３を形成
し, 該レジストマスク３を臭化水素と酸素を含む混合ガ
スのプラズマに曝しかつ同時に該レジストマスク３に紫
外線を照射して, 該レジストマスク３表面に変質層3aを
形成する半導体装置の製造方法によって解決される。
【０００８】また，前記混合ガスにおいて，酸素の流量
容積は臭化水素と酸素の流量容積和の１０％以下（０は
含まず）である半導体装置の製造方法によって解決され
る。また，半導体基板１上に開孔12を有するレジストマ
スク11を形成し, 該レジストマスク11を臭化水素とヘリ
ウムと酸素を含む混合ガスのプラズマに曝し, 該レジス
トマスク11表面に変質層11a を形成する半導体装置の製
造方法によって解決される。
容積は臭化水素と酸素の流量容積和の１０％以下（０は
含まず）である半導体装置の製造方法によって解決され
る。また，半導体基板１上に開孔12を有するレジストマ
スク11を形成し, 該レジストマスク11を臭化水素とヘリ
ウムと酸素を含む混合ガスのプラズマに曝し, 該レジス
トマスク11表面に変質層11a を形成する半導体装置の製
造方法によって解決される。
【０００９】また，前記混合ガスにおいて，ヘリウムと
酸素の流量容積和は臭化水素とヘリウムと酸素の流量容
積和の２０％以下（０を含まず）であり，かつ酸素の流
量容積はヘリウムの流量容積の５０％以下（０を含ま
ず）である半導体装置の製造方法によって解決される。
酸素の流量容積和は臭化水素とヘリウムと酸素の流量容
積和の２０％以下（０を含まず）であり，かつ酸素の流
量容積はヘリウムの流量容積の５０％以下（０を含ま
ず）である半導体装置の製造方法によって解決される。
【００１０】
【作用】臭化水素と酸素の混合ガスによるプラズマに曝
されたレジストは，微量な酸素ラジカルによってレジス
トの結合が弱められ，その弱った所に臭素原子が入りこ
んで変質層となる。さらに，プラズマ照射と同時に紫外
線を照射すると上記の反応が促進される。
されたレジストは，微量な酸素ラジカルによってレジス
トの結合が弱められ，その弱った所に臭素原子が入りこ
んで変質層となる。さらに，プラズマ照射と同時に紫外
線を照射すると上記の反応が促進される。
【００１１】変質層はフッ素ラジカル，塩素ラジカル，
酸素ラジカルでは崩すことが困難なので，これらのラジ
カルを含むドライエッチングガスにレジストが曝されて
も目減りすることがない。しかし，変質層を形成する
際，酸素の流量容積が臭化水素と酸素の流量容積和の１
０％を超えると，アッシング作用が大きくなって変質層
の形成と同時にレジストが目減りするので望ましくな
い。
酸素ラジカルでは崩すことが困難なので，これらのラジ
カルを含むドライエッチングガスにレジストが曝されて
も目減りすることがない。しかし，変質層を形成する
際，酸素の流量容積が臭化水素と酸素の流量容積和の１
０％を超えると，アッシング作用が大きくなって変質層
の形成と同時にレジストが目減りするので望ましくな
い。
【００１２】臭化水素とヘリウムと酸素の混合ガスによ
るプラズマに曝されたレジストは，微量な酸素ラジカル
によってレジストの結合が弱められ，その弱った所に臭
素原子が入りこんで変質層となる。ヘリウムの作用の機
構は必ずしも明らかでないが，レジストに運動エネルギ
ーを供給して上記の反応を促進し，紫外線の照射と同様
の作用を有することが推定される。
るプラズマに曝されたレジストは，微量な酸素ラジカル
によってレジストの結合が弱められ，その弱った所に臭
素原子が入りこんで変質層となる。ヘリウムの作用の機
構は必ずしも明らかでないが，レジストに運動エネルギ
ーを供給して上記の反応を促進し，紫外線の照射と同様
の作用を有することが推定される。
【００１３】変質層を形成する際，酸素が多いとアッシ
ング作用が大きくなって変質層の形成と同時にレジスト
が目減りするので，ヘリウムと酸素の流量容積和は臭化
水素とヘリウムと酸素の流量容積和の２０％以下（０を
含まず）であり，かつ酸素の流量容積はヘリウムの流量
容積の５０％以下（０を含まず）であるように抑える必
要がある。
ング作用が大きくなって変質層の形成と同時にレジスト
が目減りするので，ヘリウムと酸素の流量容積和は臭化
水素とヘリウムと酸素の流量容積和の２０％以下（０を
含まず）であり，かつ酸素の流量容積はヘリウムの流量
容積の５０％以下（０を含まず）であるように抑える必
要がある。
【００１４】また，ヘリウムの流量容積の割合が大き過
ぎると，ヘリウムの運動エネルギーが減少して，レジス
トの結合を弱める反応を促進する作用が小さくなるか
ら，ヘリウムの流量容積の割合は上記のように制限され
る。
ぎると，ヘリウムの運動エネルギーが減少して，レジス
トの結合を弱める反応を促進する作用が小さくなるか
ら，ヘリウムの流量容積の割合は上記のように制限され
る。
【００１５】
【実施例】図１(a) 〜(d) は第１の実施例を示す工程順
断面図であり，以下，これらの図を参照しながら第１の
実施例について説明する。
断面図であり，以下，これらの図を参照しながら第１の
実施例について説明する。
【００１６】図１(a) 参照 Ｓｉ基板１上に例えば厚さ6000ÅのＳｉＯ2 膜２を形成
する。このＳｉＯ2 膜２にコンタクトホールを形成する
ため，開孔４を有するフォトレジストマスク３を形成す
る。フォトレジストマスク３の厚さは例えば 1.2μｍ，
開孔４の直径は例えば 0.8μｍである。
する。このＳｉＯ2 膜２にコンタクトホールを形成する
ため，開孔４を有するフォトレジストマスク３を形成す
る。フォトレジストマスク３の厚さは例えば 1.2μｍ，
開孔４の直径は例えば 0.8μｍである。
【００１７】図１(b) 参照 フォトレジストマスク３に臭化水素と酸素の混合ガスに
よるプラズマを照射し，同時に紫外線（ＵＶ光）を照射
して，フォトレジストマスク３表面に厚さが例えば2000
Åの変質層3aを形成する。
よるプラズマを照射し，同時に紫外線（ＵＶ光）を照射
して，フォトレジストマスク３表面に厚さが例えば2000
Åの変質層3aを形成する。
【００１８】変質層3aの形成には図５に示すＥＣＲ(Ele
ctron Cyclotron Resonance)プラズマ発生装置を使用す
る。図５は本発明を行うＥＣＲプラズマ発生装置を示す
模式図であり，１はＳｉ基板，21はステージ, 22はヒー
タ, 23は真空チャンバ, 24はマグネトロン, 25はマイク
ロ波透過窓, 26はコイル, 27はＵＶ光源，28は石英窓,
29はガス導入口, 30は排気口を表す。
ctron Cyclotron Resonance)プラズマ発生装置を使用す
る。図５は本発明を行うＥＣＲプラズマ発生装置を示す
模式図であり，１はＳｉ基板，21はステージ, 22はヒー
タ, 23は真空チャンバ, 24はマグネトロン, 25はマイク
ロ波透過窓, 26はコイル, 27はＵＶ光源，28は石英窓,
29はガス導入口, 30は排気口を表す。
【００１９】Ｓｉ基板１は静電チャックによりステージ
21に固定され，ステージ21はヒータ22により 150℃に保
たれている。ガス導入口29から供給される臭化水素の流
量は９５SCCM, 酸素の流量は５SCCM, 反応中の真空チャ
ンバ23内の圧力は５mTorr である。マグネトロン24から
は 2.45 ＧHz, ２ｋＷのマイクロ波パワーが供給され
る。Ｓｉ基板１には斜め上方のＵＶ光源27からＵＶ光が
石英窓28を通して照射される。ＵＶ光のパワーは１ｋＷ
である。コイル26により 875Ｇの発散磁界がかかってい
る。Ｓｉ基板１上に臭化水素と酸素の混合ラジカルイオ
ンが到着する。
21に固定され，ステージ21はヒータ22により 150℃に保
たれている。ガス導入口29から供給される臭化水素の流
量は９５SCCM, 酸素の流量は５SCCM, 反応中の真空チャ
ンバ23内の圧力は５mTorr である。マグネトロン24から
は 2.45 ＧHz, ２ｋＷのマイクロ波パワーが供給され
る。Ｓｉ基板１には斜め上方のＵＶ光源27からＵＶ光が
石英窓28を通して照射される。ＵＶ光のパワーは１ｋＷ
である。コイル26により 875Ｇの発散磁界がかかってい
る。Ｓｉ基板１上に臭化水素と酸素の混合ラジカルイオ
ンが到着する。
【００２０】１分間のプラズマ処理により，フォトレジ
ストマスク３表面に厚さが2000Åの変質層3aが形成され
た。ヒータ22によるＳｉ基板１の加熱も変質層3aを形成
する反応を促進する作用があるが，Ｓｉ基板１の温度は
５０℃〜 200℃に保たれるべきである。５０℃より低い
と反応を促進する効果が小さく，また，200 ℃より高い
と，レジストが焦げるといった問題を生じる。
ストマスク３表面に厚さが2000Åの変質層3aが形成され
た。ヒータ22によるＳｉ基板１の加熱も変質層3aを形成
する反応を促進する作用があるが，Ｓｉ基板１の温度は
５０℃〜 200℃に保たれるべきである。５０℃より低い
と反応を促進する効果が小さく，また，200 ℃より高い
と，レジストが焦げるといった問題を生じる。
【００２１】また，酸素の流量容積は臭化水素と酸素の
流量容積和の１０％以下（０は含まず）であればよい。
さらに，変質層3aの形成に使用する装置はＥＣＲプラズ
マ発生装置に限らず，通常のドライエッチングに使用す
るＲＩＥ(Reactive Ion Etching)装置も使用できる。
流量容積和の１０％以下（０は含まず）であればよい。
さらに，変質層3aの形成に使用する装置はＥＣＲプラズ
マ発生装置に限らず，通常のドライエッチングに使用す
るＲＩＥ(Reactive Ion Etching)装置も使用できる。
【００２２】図１(c) 参照 変質層3aの形成されたフォトレジストマスク３をマスク
にして，開孔４からＳｉＯ2 膜２をドライエッチング
し，コンタクトホール５を形成してＳｉ基板１を露出す
る。ドライエッチング用ガスとして，ＣＨＦ3 ／ＣＦ4
／Ａｒの混合ガスを用いた。変質層3aの目減りはほとん
どなく，エッチング選択比は１０以上であった。
にして，開孔４からＳｉＯ2 膜２をドライエッチング
し，コンタクトホール５を形成してＳｉ基板１を露出す
る。ドライエッチング用ガスとして，ＣＨＦ3 ／ＣＦ4
／Ａｒの混合ガスを用いた。変質層3aの目減りはほとん
どなく，エッチング選択比は１０以上であった。
【００２３】図１(d) 参照 酸素プラズマを用いてフォトレジストマスク３をアッシ
ングし，変質層3aをリフトオフで除去する。このように
して，フォトレジストマスク３に忠実なコンタクトホー
ル５が形成できた。
ングし，変質層3aをリフトオフで除去する。このように
して，フォトレジストマスク３に忠実なコンタクトホー
ル５が形成できた。
【００２４】図２(a) 〜(d) は第２の実施例を示す工程
順断面図であり，以下，これらの図を参照しながら第２
の実施例について説明する。 図２(a) 参照 Ｓｉ基板１上に例えば厚さ6000ÅのＳｉＯ2 膜２を形成
し，その上に厚さが例えば１μｍのＡｌ膜６を形成す
る。このＡｌ膜６をパターニングして配線パターンを形
成するため，開孔８を有するフォトレジストマスク７を
形成する。フォトレジストマスク７の厚さは例えば２μ
ｍ，フォトレジストマスク７の台形部の幅は例えば１μ
ｍである。
順断面図であり，以下，これらの図を参照しながら第２
の実施例について説明する。 図２(a) 参照 Ｓｉ基板１上に例えば厚さ6000ÅのＳｉＯ2 膜２を形成
し，その上に厚さが例えば１μｍのＡｌ膜６を形成す
る。このＡｌ膜６をパターニングして配線パターンを形
成するため，開孔８を有するフォトレジストマスク７を
形成する。フォトレジストマスク７の厚さは例えば２μ
ｍ，フォトレジストマスク７の台形部の幅は例えば１μ
ｍである。
【００２５】図２(b) 参照 フォトレジストマスク７に臭化水素と酸素の混合ガスに
よるプラズマを照射し，同時に紫外線（ＵＶ光）を照射
して，フォトレジストマスク７表面に厚さが例えば2000
Åの変質層7aを形成する。変質層7aの形成は第１の実施
例と同じであるから，説明は省略する。
よるプラズマを照射し，同時に紫外線（ＵＶ光）を照射
して，フォトレジストマスク７表面に厚さが例えば2000
Åの変質層7aを形成する。変質層7aの形成は第１の実施
例と同じであるから，説明は省略する。
【００２６】図２(c) 参照 変質層7aの形成されたフォトレジストマスク７をマスク
にして，開孔８からＡｌ膜６をドライエッチングし，Ｓ
ｉＯ2 膜２を露出する。図中, 6aはエッチング除去部を
表す。ドライエッチング用ガスとして，ＢＣｌ3 ／Ｓｉ
Ｃｌ4 混合ガスを用いた。変質層7aの目減りはほとんど
なく，エッチング選択比は１０以上であった。
にして，開孔８からＡｌ膜６をドライエッチングし，Ｓ
ｉＯ2 膜２を露出する。図中, 6aはエッチング除去部を
表す。ドライエッチング用ガスとして，ＢＣｌ3 ／Ｓｉ
Ｃｌ4 混合ガスを用いた。変質層7aの目減りはほとんど
なく，エッチング選択比は１０以上であった。
【００２７】図２(d) 参照 酸素プラズマを用いてフォトレジストマスク３をアッシ
ングし，変質層7aをリフトオフで除去する。このように
して，フォトレジストマスク３に忠実な配線９が形成で
きた。
ングし，変質層7aをリフトオフで除去する。このように
して，フォトレジストマスク３に忠実な配線９が形成で
きた。
【００２８】図３(a) 〜(d) は第３の実施例を示す工程
順断面図であり，以下，これらの図を参照しながら第３
の実施例について説明する。 図３(a) 参照 Ｓｉ基板１上に例えば厚さ6000ÅのＳｉＯ2 膜２を形成
する。このＳｉＯ2 膜２にコンタクトホールを形成する
ため，開孔12を有するフォトレジストマスク11を形成す
る。フォトレジストマスク11の厚さは例えば 1.2μｍ，
開孔12の直径は例えば 0.8μｍである。
順断面図であり，以下，これらの図を参照しながら第３
の実施例について説明する。 図３(a) 参照 Ｓｉ基板１上に例えば厚さ6000ÅのＳｉＯ2 膜２を形成
する。このＳｉＯ2 膜２にコンタクトホールを形成する
ため，開孔12を有するフォトレジストマスク11を形成す
る。フォトレジストマスク11の厚さは例えば 1.2μｍ，
開孔12の直径は例えば 0.8μｍである。
【００２９】図３(b) 参照 フォトレジストマスク11に臭化水素とヘリウムと酸素の
混合ガスによるプラズマを照射し，フォトレジストマス
ク11表面に厚さが例えば2000Åの変質層11a を形成す
る。
混合ガスによるプラズマを照射し，フォトレジストマス
ク11表面に厚さが例えば2000Åの変質層11a を形成す
る。
【００３０】変質層11a の形成には図６に示すＲＩＥ装
置を使用する。図６は本発明を行うＲＩＥ装置を示す模
式図であり，１はＳｉ基板，31はステージ, 32は真空チ
ャンバ, 33はＲＦ電源, 34は電極，35はガス導入口, 36
は排気口を表す。
置を使用する。図６は本発明を行うＲＩＥ装置を示す模
式図であり，１はＳｉ基板，31はステージ, 32は真空チ
ャンバ, 33はＲＦ電源, 34は電極，35はガス導入口, 36
は排気口を表す。
【００３１】Ｓｉ基板１は静電チャックによりステージ
31に固定される。ガス導入口35から供給される臭化水素
の流量は例えば９０SCCM, ヘリウムの流量は７SCCM, 酸
素の流量は３SCCM, 反応中の真空チャンバ32内の圧力は
0.1Torrである。ＲＦ電源33からは 13.56ＭHz, 300 Ｗ
のＲＦパワーが供給される。Ｓｉ基板１上に臭化水素と
ヘリウムと酸素の混合ラジカルイオンが到着する。
31に固定される。ガス導入口35から供給される臭化水素
の流量は例えば９０SCCM, ヘリウムの流量は７SCCM, 酸
素の流量は３SCCM, 反応中の真空チャンバ32内の圧力は
0.1Torrである。ＲＦ電源33からは 13.56ＭHz, 300 Ｗ
のＲＦパワーが供給される。Ｓｉ基板１上に臭化水素と
ヘリウムと酸素の混合ラジカルイオンが到着する。
【００３２】１分間のプラズマ処理により，フォトレジ
ストマスク11表面に厚さが2000Åの変質層11a が形成さ
れた。この実施例ではヘリウムと酸素の流量容積和は臭
化水素とヘリウムと酸素の流量容積和の１０％とし，酸
素の流量容積をヘリウムの流量容積の４３％としたが，
それに限らず，ヘリウムと酸素の流量容積和は臭化水素
とヘリウムと酸素の流量容積和の２０％以下（０は含ま
ず），酸素の流量容積はヘリウムの流量容積の５０％以
下（０は含まず）であればよい。
ストマスク11表面に厚さが2000Åの変質層11a が形成さ
れた。この実施例ではヘリウムと酸素の流量容積和は臭
化水素とヘリウムと酸素の流量容積和の１０％とし，酸
素の流量容積をヘリウムの流量容積の４３％としたが，
それに限らず，ヘリウムと酸素の流量容積和は臭化水素
とヘリウムと酸素の流量容積和の２０％以下（０は含ま
ず），酸素の流量容積はヘリウムの流量容積の５０％以
下（０は含まず）であればよい。
【００３３】また，真空チャンバ32内の圧力を 0.1Torr
としたが，それに限らず，0.05Torr〜0.3Torr であれば
よい。 図３(c) 参照 同じＲＩＥ装置を使用して，変質層11a の形成されたフ
ォトレジストマスク11をマスクにして，開孔12からＳｉ
Ｏ2 膜２をドライエッチングし，コンタクトホール13を
形成する。ドライエッチング用ガスとして，ＣＨＦ3 ／
ＣＦ4 ／Ａｒの混合ガスを用い，ＲＦパワーは 900Ｗと
した。変質層11a の目減りはほとんどなく，エッチング
選択比は１０以上であった。
としたが，それに限らず，0.05Torr〜0.3Torr であれば
よい。 図３(c) 参照 同じＲＩＥ装置を使用して，変質層11a の形成されたフ
ォトレジストマスク11をマスクにして，開孔12からＳｉ
Ｏ2 膜２をドライエッチングし，コンタクトホール13を
形成する。ドライエッチング用ガスとして，ＣＨＦ3 ／
ＣＦ4 ／Ａｒの混合ガスを用い，ＲＦパワーは 900Ｗと
した。変質層11a の目減りはほとんどなく，エッチング
選択比は１０以上であった。
【００３４】図３(d) 参照 フォトレジストマスク11をアッシングし，変質層11a を
リフトオフにより除去する。このようにして，フォトレ
ジストマスク11に忠実なコンタクトホール13が形成でき
た。
リフトオフにより除去する。このようにして，フォトレ
ジストマスク11に忠実なコンタクトホール13が形成でき
た。
【００３５】図４(a) 〜(d) は第４の実施例を示す工程
順断面図であり，以下，これらの図を参照しながら第４
の実施例について説明する。 図４(a) 参照 Ｓｉ基板１上に例えば厚さ6000ÅのＳｉＯ2 膜２を形成
し，その上に厚さが例えば１μｍのＡｌ膜６を形成す
る。このＡｌ膜６をパターニングして配線パターンを形
成するため，開孔15を有するフォトレジストマスク14を
形成する。フォトレジストマスク14の厚さは例えば２μ
ｍ，フォトレジストマスク14の台形部の幅は例えば１μ
ｍである。
順断面図であり，以下，これらの図を参照しながら第４
の実施例について説明する。 図４(a) 参照 Ｓｉ基板１上に例えば厚さ6000ÅのＳｉＯ2 膜２を形成
し，その上に厚さが例えば１μｍのＡｌ膜６を形成す
る。このＡｌ膜６をパターニングして配線パターンを形
成するため，開孔15を有するフォトレジストマスク14を
形成する。フォトレジストマスク14の厚さは例えば２μ
ｍ，フォトレジストマスク14の台形部の幅は例えば１μ
ｍである。
【００３６】図４(b) 参照 フォトレジストマスク14に臭化水素とヘリウムと酸素の
混合ガスによるプラズマを照射し，フォトレジストマス
ク14表面に厚さが例えば2000Åの変質層14a を形成す
る。変質層14a の形成は第３の実施例と同じであるから
説明は省略する。
混合ガスによるプラズマを照射し，フォトレジストマス
ク14表面に厚さが例えば2000Åの変質層14a を形成す
る。変質層14a の形成は第３の実施例と同じであるから
説明は省略する。
【００３７】図４(c) 参照 変質層14a の形成されたフォトレジストマスク14をマス
クにして，開孔15からＡｌ膜６をドライエッチングし，
ＳｉＯ2 膜２を露出する。図中, 6bはエッチング除去部
を表す。ドライエッチング用ガスとして，ＢＣｌ3 ／Ｓ
ｉＣｌ4 混合ガスを用いた。変質層14a の目減りはほと
んどなく，エッチング選択比は１０以上であった。
クにして，開孔15からＡｌ膜６をドライエッチングし，
ＳｉＯ2 膜２を露出する。図中, 6bはエッチング除去部
を表す。ドライエッチング用ガスとして，ＢＣｌ3 ／Ｓ
ｉＣｌ4 混合ガスを用いた。変質層14a の目減りはほと
んどなく，エッチング選択比は１０以上であった。
【００３８】図４(d) 参照 酸素プラズマを用いてフォトレジストマスク３をアッシ
ングし，変質層14a をリフトオフにより除去する。この
ようにして，フォトレジストマスク14に忠実な配線16が
形成できた。
ングし，変質層14a をリフトオフにより除去する。この
ようにして，フォトレジストマスク14に忠実な配線16が
形成できた。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように，本発明によれば，
レジストマスク表面に変質層を形成することにより，被
エッチング膜のドライエッチング中にレジストマスクが
目減りすることが抑制され，レジストマスクに忠実なパ
ターニングができる。
レジストマスク表面に変質層を形成することにより，被
エッチング膜のドライエッチング中にレジストマスクが
目減りすることが抑制され，レジストマスクに忠実なパ
ターニングができる。
【００４０】本発明は半導体デバイスの高集積化，高信
頼化に寄与するものである。
頼化に寄与するものである。
【図１】(a) 〜(d) は第１の実施例を示す工程順断面図
である。
である。
【図２】(a) 〜(d) は第２の実施例を示す工程順断面図
である。
である。
【図３】(a) 〜(d) は第３の実施例を示す工程順断面図
である。
である。
【図４】(a) 〜(d) は第４の実施例を示す工程順断面図
である。
である。
【図５】本発明を行うＥＣＲプラズマ発生装置を示す模
式図である。
式図である。
【図６】本発明を行うＲＩＥ装置を示す模式図である。
１は半導体基板であってＳｉ基板 ２はＳｉＯ2 膜 ３はレジストマスクであってフォトレジストマスク 3aは変質層 ４は開孔 ５はコンタクトホール ６はＡｌ膜 6a, 6bはエッチング除去部 ７はレジストマスクであってフォトレジストマスク 7aは変質層 ８は開孔 ９は配線 11はレジストマスクであってフォトレジストマスク 11a は変質層 12は開孔 13はコンタクトホール 14はレジストマスクであってフォトレジストマスク 14a は変質層 15は開孔 16は配線 21はステージ 22はヒータ 23は真空チャンバ 24はマグネトロン 25はマイクロ波透過窓 26はコイル 27はＵＶ光源 28は石英窓 29はガス導入口 30は排気口 31はステージ 32は真空チャンバ 33はＲＦ電源 34は電極 35はガス導入口 36は排気口
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体基板(1) 上に開孔(4) を有するレ
ジストマスク(3) を形成し, 該レジストマスク(3) を臭
化水素と酸素を含む混合ガスのプラズマに曝しかつ同時
に該レジストマスク(3) に紫外線を照射して, 該レジス
トマスク(3)表面に変質層(3a)を形成することを特徴と
する半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 前記混合ガスにおいて，酸素の流量容積
は臭化水素と酸素の流量容積和の１０％以下（０は含ま
ず）であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置
の製造方法。 - 【請求項３】 半導体基板(1) 上に開孔(12)を有するレ
ジストマスク(11)を形成し, 該レジストマスク(11)を臭
化水素とヘリウムと酸素を含む混合ガスのプラズマに曝
し, 該レジストマスク(11)表面に変質層(11a) を形成す
ることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 前記混合ガスにおいて，ヘリウムと酸素
の流量容積和は臭化水素とヘリウムと酸素の流量容積和
の２０％以下（０を含まず）であり，かつ酸素の流量容
積はヘリウムの流量容積の５０％以下（０を含まず）で
あることを特徴とする請求項３記載の半導体装置の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4064094A JPH05267155A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4064094A JPH05267155A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05267155A true JPH05267155A (ja) | 1993-10-15 |
Family
ID=13248148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4064094A Withdrawn JPH05267155A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05267155A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6121155A (en) * | 1998-12-04 | 2000-09-19 | Advanced Micro Devices | Integrated circuit fabrication critical dimension control using self-limiting resist etch |
-
1992
- 1992-03-19 JP JP4064094A patent/JPH05267155A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6121155A (en) * | 1998-12-04 | 2000-09-19 | Advanced Micro Devices | Integrated circuit fabrication critical dimension control using self-limiting resist etch |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990608 |