JPH0529282A - Dry etching method - Google Patents

Dry etching method

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JPH0529282A
JPH0529282A JP20629891A JP20629891A JPH0529282A JP H0529282 A JPH0529282 A JP H0529282A JP 20629891 A JP20629891 A JP 20629891A JP 20629891 A JP20629891 A JP 20629891A JP H0529282 A JPH0529282 A JP H0529282A
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JP
Japan
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etched
resist
etching
layer
film
Prior art date
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Application number
JP20629891A
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Japanese (ja)
Inventor
Keiji Shinohara
啓二 篠原
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To enable a tapered fine pattern to be easily formed high in throughput by a method wherein an etching material is etched using a multilayered resist composed of a lower resist and an inorganic material layer formed on the lower resist as a mask, and the etching of the etching material is made to proceed even after the inorganic material layer is etched off. CONSTITUTION:An SiO2 film 2, an aluminum film 3, and a multilayer resist M are formed on a substrate 1, where the multilayered resist M is composed of a lower resist 4, an inorganic material layer 8, and an upper resist 6. The layer 8 is etched through the layer 6 as a mask. The layer 4 is etched using the layers 8 and 6 as a mask, and the layer 6 is concurrently etched off. The layer 3 is etched through the multilayered resist M as a mask to be provided with an undercut. When the film 3 is etched so far as prescribed, the layer 8 is etched off to enable the lower resist 4 to be exposed. Thereafter, the film 3 proceeds to be anisotropically etched. By this setup, the upper part of the film 3 is tapered.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、下層レジスト上に無
機材料層が形成されている多層レジストをマスクとして
被エッチング材にテーパエッチングを行うドライエッチ
ング方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dry etching method for taper-etching a material to be etched by using a multilayer resist having an inorganic material layer formed on a lower resist as a mask.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より高集積化した半導体の微細パタ
ーン形成方法として、プラズマエッチング、スパッタエ
ッチング、反応性イオンエッチング(RIE)等のドラ
イエッチング方法が使用されているが、近年では著しく
高密度化した多層配線構造を可能とするために、単にド
ライエッチング方法で微細パターンを形成するだけでな
く、当該微細パターン上に積層される膜のカバレージを
向上させる等のために、当該微細パターンにテーパ付け
する、所謂テーパエッチングがなされている。
2. Description of the Related Art Conventionally, dry etching methods such as plasma etching, sputter etching, and reactive ion etching (RIE) have been used as a method of forming a fine pattern of highly integrated semiconductors. In order to enable the multilayer wiring structure described above, not only the fine pattern is formed by the dry etching method, but also the fine pattern is tapered to improve the coverage of the film laminated on the fine pattern. That is, so-called taper etching is performed.

【0003】テーパエッチングの方法については種々報
告されている。たとえば、一般に良く知られている配線
材料のテーパエッチングの方法としては、配線材料のマ
スクとなるレジストパターンにテーパを付けておき、エ
ッチング時に配線材料とマスクのエッチングの選択比を
低くし、レジスト後退により配線材料のパターンにテー
パを形成する方法(1985年春応用物理学会予稿集、
338頁)が知られている。図4はこのようなテーパエ
ッチング方法の説明図であり、この方法によればまず同
図の(A)に示したように、基板1上にSiO2 膜2、
被エッチング材であるアルミニウム膜3を順次積層し、
さらにその上にテーパ付したレジストパターン7を形成
する。なおこのようなテーパ付したレジストパターン7
は、常法によりレジストパターンを形成後、熱処理等を
施すことにより形成することができる。次いで、テーパ
付したレジストパターン7をマスクとして、反応性イオ
ンエッチングにより、対レジスト選択比が約1の条件で
エッチングし、レジスト後退によりレジストパタ−ン7
のテーパをアルミニウム膜3に転写して同図の(B)の
ように配線パターンを形成する。
Various methods of taper etching have been reported. For example, as a generally well-known method for taper etching of wiring material, a resist pattern serving as a mask of the wiring material is tapered and the etching selectivity between the wiring material and the mask is lowered during etching to reduce the resist receding. Method to form a taper in the pattern of the wiring material by (Spring 1985 Abstracts of Applied Physics Society,
338) is known. Figure 4 is an explanatory view of such a tapered etching method, as shown in (A) of first drawing According to this method, SiO 2 film 2 on the substrate 1,
Aluminum films 3 to be etched are sequentially laminated,
Further, a tapered resist pattern 7 is formed thereon. In addition, such a tapered resist pattern 7
Can be formed by forming a resist pattern by a conventional method and then performing heat treatment or the like. Next, using the tapered resist pattern 7 as a mask, etching is performed by reactive ion etching under the condition that the selectivity ratio to the resist is about 1, and the resist pattern 7 is removed by resist receding.
The taper is transferred to the aluminum film 3 to form a wiring pattern as shown in FIG.

【0004】また、その他のテーパエッチングの方法と
しては、マスクとして多層レジストを使用し、被エッチ
ング材が順次等方性エッチングと異方性エッチングをさ
れるように多層レジストの各層を除去していくという方
法も提案されている(特開平2−244631号公
報)。図3はこのようなテーパエッチング方法の説明図
であり、この方法によれば、たとえば同図の(A)に示
したように、まずSi基板1上に熱酸化膜からなる絶縁
膜2、配線材料であり被エッチング材となる厚さ3μm
のアルミニウム膜3を積層し、さらにその上に厚さ4μ
mの下層レジスト4(例えば、NPR−820、長瀬産
業製)、厚さ0.4μmの中間層樹脂5(例えば、OC
D−7、東京応化製)、厚さ1μmの上層レジスト6
(例えば、PFPR−800、東京応化製)からなる多
層レジストを形成し、通常のフォトリソグラフィにより
厚さ1μmの上層レジスト6をパターニングする。次い
で、上層レジスト6のパターンをマスクとしてRIE法
でエッチングを行うことにより中間層樹脂5パターニン
グし、さらに同図の(B)に示したように中間層樹脂5
のパターンをマスクとして下層レジスト4のパターニン
グを行う。その後、RIE法でBl3 /Cl2 ガスを用
いてアルミニウム膜3を1μmエッチングする。この場
合、多層レジストの表面は、イオンスパッタリングを行
ってもレジスト分解物は発生しない中間層樹脂5となっ
ているので、結果的にアルミニウム膜3のパターンに側
壁保護膜は形成されない。このためアルミニウム膜3に
は等方性エッチングが進行し、そのパターン形状はアン
ダーカットの入ったものとなる(同図の(C))。その
後、中間層樹脂5を除去する。そして残りのアルミニウ
ム膜3に対して再度エッチングを行う。この場合、多層
レジストの表面は中間層樹脂5ではなく下層レジスト4
となっているので、レジスト分解物が発生し、側壁保護
膜が形成され、アルミニウム膜3には異方性エッチング
が進行する。このためこのようなエッチングをアルミニ
ウム膜3のパターンが所期の深さになるまで続け、エッ
チングを終了させると、同図の(D)に示したように上
部にテ−パが付いたパターンが得られることとなる。
As another taper etching method, a multilayer resist is used as a mask, and each layer of the multilayer resist is removed so that the material to be etched is sequentially subjected to isotropic etching and anisotropic etching. Another method has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 2-244631). FIG. 3 is an explanatory view of such a taper etching method. According to this method, for example, as shown in FIG. 3A, first, an insulating film 2 made of a thermal oxide film and wiring are formed on a Si substrate 1. 3 μm thickness, which is the material and the material to be etched
Aluminum film 3 is laminated and a thickness of 4μ
m lower layer resist 4 (for example, NPR-820, manufactured by Nagase & Co., Ltd.), 0.4 μm thick intermediate layer resin 5 (for example, OC
D-7, manufactured by Tokyo Ohka), upper layer resist 6 with a thickness of 1 μm
A multilayer resist made of (for example, PFPR-800, manufactured by Tokyo Ohka) is formed, and the upper resist 6 having a thickness of 1 μm is patterned by ordinary photolithography. Then, the intermediate layer resin 5 is patterned by performing etching by the RIE method using the pattern of the upper layer resist 6 as a mask, and further, as shown in FIG.
The lower layer resist 4 is patterned using the above pattern as a mask. After that, the aluminum film 3 is etched by 1 μm by the RIE method using Bl 3 / Cl 2 gas. In this case, the surface of the multi-layer resist is the intermediate layer resin 5 in which resist decomposition products are not generated even if ion sputtering is performed, and as a result, the sidewall protection film is not formed on the pattern of the aluminum film 3. Therefore, isotropic etching progresses in the aluminum film 3, and the pattern shape becomes undercut ((C) in the same figure). Then, the intermediate layer resin 5 is removed. Then, the remaining aluminum film 3 is etched again. In this case, the surface of the multilayer resist is not the intermediate layer resin 5 but the lower layer resist 4
Therefore, a decomposed product of resist is generated, a side wall protective film is formed, and anisotropic etching proceeds on the aluminum film 3. For this reason, such etching is continued until the pattern of the aluminum film 3 reaches a desired depth, and when the etching is finished, a pattern with a taper on the upper part is formed as shown in FIG. Will be obtained.

【0005】また、他のテーパエッチングの方法として
は、エッチング室内にデポジションガスを添加し、エッ
チングとデポジションとの競合反応によりテーパを形成
する方法(1986年ドライプロセスシンポジウム、4
8頁)が報告されており、最近ではウェハーの温度をコ
ントロールすることによりテーパを形成する方法(19
87年春応用物理学界予稿集、462頁)も報告されて
いる。
As another taper etching method, a deposition gas is added into the etching chamber to form a taper by a competitive reaction between etching and deposition (1986 Dry Process Symposium, 4
8), and recently, a method of forming a taper by controlling the temperature of the wafer (19
Proceedings of Applied Physics in Spring 1987, p. 462) are also reported.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図4に
示した、レジストパターンにテーパを付ける方法では、
レジスト後退により配線配線材料のパターンにテーパ付
けをするので、変換差が大きく、当初のレジストパター
ンの寸法とエッチング後の配線材料の寸法との差異が大
きなり、寸法制御が困難となる。また、配線材料のパタ
ーン幅は、予め形成しておくレジストパターンのテーパ
幅に制約されるため、配線材料に微細なパターン形成を
することが困難となる。さらに配線材料のテーパは、レ
ジストパターンのテーパを転写することにより形成され
るので、本来的に対レジスト選択比を小さくしなくては
ならず、このためレジストの膜厚を比較的厚く形成する
必要も生じる。したがって、この方法では今後益々微細
化する傾向にあるパターン形成に対応できない。
However, in the method of tapering the resist pattern shown in FIG.
Since the pattern of the wiring / wiring material is tapered by the resist receding, the conversion difference is large, the difference between the initial dimension of the resist pattern and the dimension of the wiring material after etching is large, and dimensional control becomes difficult. Further, since the pattern width of the wiring material is restricted by the taper width of the resist pattern formed in advance, it becomes difficult to form a fine pattern on the wiring material. Further, since the taper of the wiring material is formed by transferring the taper of the resist pattern, it is necessary to originally reduce the selection ratio to the resist. Therefore, it is necessary to form the resist film relatively thick. Also occurs. Therefore, this method cannot deal with the pattern formation which tends to become finer in the future.

【0007】一方、図3に示した、マスクとして多層レ
ジストを使用する方法によれば、微細パターンにテーパ
を付けることは可能となる。しかし、この方法では被エ
ッチング材に等方性エッチングを進行させる工程と異方
性エッチングを進行させる行程との間で別途中間層樹脂
5を除去するという工程が必要となる。すなわち、中間
層樹脂5としてはエッチングストッパ−となる樹脂材料
が使用されているため、中間層樹脂5の除去を被エッチ
ング材のエッチングと同様のRIE法で行いそれら双方
のエッチングを連続的な単一工程で行おうとしても、被
エッチング材と中間層樹脂5とを共に好適にエッチング
するエッチングガスを見出だすことは困難であり、中間
層樹脂5を除去する工程は被エッチング材のエッチング
とは全く別個の条件で行うことが必要となる。このた
め、エッチングプロセスにおけるのスループットが低下
するという問題がある。
On the other hand, according to the method shown in FIG. 3 in which a multilayer resist is used as a mask, it becomes possible to taper a fine pattern. However, this method requires a step of separately removing the intermediate layer resin 5 between the step of advancing the isotropic etching of the material to be etched and the step of advancing the anisotropic etching. That is, since a resin material that serves as an etching stopper is used as the intermediate layer resin 5, the intermediate layer resin 5 is removed by the RIE method similar to the etching of the material to be etched, and both etchings are performed continuously. Even if it is attempted in one step, it is difficult to find an etching gas that suitably etches both the material to be etched and the intermediate layer resin 5, and the step of removing the intermediate layer resin 5 is different from the etching of the material to be etched. Must be performed under completely different conditions. Therefore, there is a problem that the throughput of the etching process is reduced.

【0008】また、デポジションガスを添加し、エッチ
ングとデポジションとの競合反応によりテーパを形成す
る方法では、デポジションガスが堆積性であるために、
パーティクル汚染の原因となるポリマーがエッチング室
内全体に発生することが懸念される。
Further, in the method of forming a taper by adding a deposition gas and competing reaction between etching and deposition, since the deposition gas has a depositing property,
There is a concern that a polymer that causes particle contamination may be generated in the entire etching chamber.

【0009】ウェハーの温度をコントロールすることに
よりテーパを形成する方法においては、ウェハーの温度
を厳密にコントロールすることが必要となるが、現状に
おいてはウェハーの温度をインプロセスで精度良く評価
する方法がないため、プロセスの信頼性の低下が懸念さ
れる。
In the method of forming the taper by controlling the temperature of the wafer, it is necessary to strictly control the temperature of the wafer, but at present, there is a method of accurately evaluating the temperature of the wafer in-process. Therefore, there is concern that the reliability of the process may be reduced.

【0010】以上のように、これまでのテーパエッチン
グの方法では、テーパを付けた微細パターンを高精度
に、かつスループット高く形成することはできない。こ
のため、テーパエッチングは実用化に至っていないのが
実状である。
As described above, with the conventional taper etching methods, it is not possible to form a tapered fine pattern with high accuracy and high throughput. Therefore, in reality, taper etching has not been put to practical use.

【0011】この発明は以上のような従来技術の課題を
解決しようとするものであり、微細パターンに対しても
高いスループットで容易にテーパを付けられるようにす
るドライエチング方法を提供することを目的としてい
る。
The present invention is intended to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object thereof is to provide a dry etching method capable of easily tapering a fine pattern with high throughput. There is.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するため、下層レジスト及びその上に形成された
無機材料層からなる多層レジストをマスクとして被エッ
チング材をドライエッチングする方法において、被エッ
チング材のエッチングと共に無機材料層のエッチングも
進行し、かつ被エッチング材のエッチング終了前に無機
材料層がエッチオフされ、無機材料層のエッチオフ後も
引続き被エッチング材がエッチングされるようにするこ
とを特徴とするドライエッチング方法を提供する。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a method for dry etching a material to be etched using a multilayer resist consisting of a lower resist and an inorganic material layer formed thereon as a mask, As the etching of the material to be etched progresses, the etching of the inorganic material layer also progresses, and the inorganic material layer is etched off before the etching of the material to be etched is completed, and the material to be etched is continuously etched even after the etching off of the inorganic material layer. A dry etching method is provided.

【0013】この発明の方法は、マスクとして使用した
場合に被エッチング材が等方性エッチングされる無機材
料層と、マスクとして使用した場合に被エッチング材が
異方性エッチングされるレジスト層とを積層した多層レ
ジストを使用して被エッチング材をエッチングするドラ
イエッチング方法である。そしてその場合、無機材料層
の材質や膜厚などを適宜定めることにより、無機材料層
が被エッチング材と共にエッチングされるようにし、か
つその無機材料層は被エッチング材のエッチングの終了
前にエッチオフされ、その後はレジスト層をマスクとす
る被エッチング材のエッチングが進行するようにするも
のであり、これにより被エッチング材の等方性エッチン
グと異方性エッチングとが連続的に進行するようにする
ものである。
The method of the present invention comprises an inorganic material layer in which the material to be etched is isotropically etched when used as a mask, and a resist layer in which the material to be etched is anisotropically etched when used as a mask. It is a dry etching method in which a material to be etched is etched using a laminated multilayer resist. In that case, by appropriately determining the material and film thickness of the inorganic material layer, the inorganic material layer is etched together with the material to be etched, and the inorganic material layer is etched off before the etching of the material to be etched is completed. After that, the etching of the material to be etched is performed using the resist layer as a mask so that isotropic etching and anisotropic etching of the material to be etched are continuously performed. It is a thing.

【0014】したがって、この発明の方法においてマス
クとする多層レジストの無機材料層としては、被エッチ
ング材と共にエッチングが進行する材質のもの、好まし
くは被エッチング材と同様のエッチレートが得られるも
のを当該被エッチング材の種類に応じて適宜選択する。
例えば、被エッチング材がアルミニウム系材料からなる
場合には、無機材料層はチタンオキシナイトライド(T
iON)、チタン、シリコンナイトライド、シリコンオ
キサイド、シリコン系材料等から形成することができ、
また被エッチング材がポリシリコンとタングステンシリ
サイド(WSix x=1〜3)からなるポリサイド構造
のようにシリコン系材料からなる場合には、無機材料層
はポリシリコン、タングステンシリサイド、リンまたは
ボロンをドープしたポリシリコン、シリコンオキサイ
ド、シリコンナイトライド等から形成することができ、
特にポリシリコンから形成することが好ましい。また、
被エッチング材がタングステン、モリブデン等の高融点
金属からなる場合にも、無機材料層はポリシリコン系、
チタン、チタンオキシナイトライドから好ましく形成す
ることができる。
Therefore, in the method of the present invention, the inorganic material layer of the multi-layer resist used as a mask is made of a material that can be etched together with the material to be etched, preferably one that can obtain an etching rate similar to that of the material to be etched. It is appropriately selected according to the type of material to be etched.
For example, when the material to be etched is made of an aluminum material, the inorganic material layer is titanium oxynitride (T
iON), titanium, silicon nitride, silicon oxide, silicon-based material, etc.,
When the material to be etched is made of a silicon-based material such as a polycide structure made of polysilicon and tungsten silicide (WSix x = 1 to 3), the inorganic material layer is doped with polysilicon, tungsten silicide, phosphorus or boron. Can be formed from polysilicon, silicon oxide, silicon nitride, etc.
Particularly, it is preferably formed of polysilicon. Also,
Even when the material to be etched is made of a refractory metal such as tungsten or molybdenum, the inorganic material layer is made of polysilicon,
It can be preferably formed from titanium or titanium oxynitride.

【0015】また、無機材料層の膜厚は、被エッチング
材のパターンに付けるテーパの大きさ、被エッチング材
および無機材料層の材質等に応じて適宜定める。
The thickness of the inorganic material layer is appropriately determined according to the size of the taper applied to the pattern of the material to be etched, the material of the material to be etched and the material of the inorganic material layer, and the like.

【0016】下層レジストの材質としては、これをマス
クとしてエッチングした場合にレジスト分解物を発生
し、被エッチング材のパターンの側壁保護膜を形成する
ものであればよく、通常の有機系材料からなる種々のレ
ジスト材料を使用することができる。
As the material of the lower layer resist, any material may be used as long as it produces a decomposed product of the resist when it is used as a mask to form a side wall protective film of the pattern of the material to be etched, and is made of a usual organic material. Various resist materials can be used.

【0017】この発明で使用する多層レジストは、以上
のような下層レジスト上に無機材料層が形成されている
ものであるが、さらに必要に応じてその他の層が設けら
れているものでもよい。例えば、無機材料層を所定のパ
ターンに形成するためのマスクとなる上層レジストが無
機材料層上に設けられていてもよい。
The multilayer resist used in the present invention is one in which an inorganic material layer is formed on the lower layer resist as described above, but other layers may be provided if necessary. For example, an upper layer resist that serves as a mask for forming the inorganic material layer in a predetermined pattern may be provided on the inorganic material layer.

【0018】この発明の方法は反応性イオンエッチン
グ、プラズマエッチング、スパッタエチング等種々のド
ライエッチング方法において実施することができるが、
特に反応性イオンエッチングで好適に実施することがで
きる。
The method of the present invention can be carried out in various dry etching methods such as reactive ion etching, plasma etching and sputter etching.
Particularly, reactive ion etching can be preferably carried out.

【0019】[0019]

【作用】この発明の方法においては、下層レジスト上に
無機材料層が形成されている多層レジストをマスクとし
て被エッチング材をドライエッチングするにあたり、無
機材料層の材質や膜厚など被エッチング材の材質等に応
じて適宜定め、エッチングと共に無機材料層のエッチン
グも進行し、かつ被エッチング材のエッチング終了前に
無機材料層がエッチオフされ、無機材料層のエッチオフ
後も引続き被エッチング材がエッチングされるようにす
る。したがって、エッチング時に無機材料層が被エッチ
ング材のマスクとして機能しているときには、被エッチ
ング材には等方性エッチングが進行し、アンダーカット
の入ったパターンが形成される。
In the method of the present invention, when the material to be etched is dry-etched by using the multilayer resist in which the inorganic material layer is formed on the lower resist as a mask, the material of the material to be etched such as the material and thickness of the inorganic material layer is used. The inorganic material layer is also etched along with the etching, and the inorganic material layer is etched off before the etching of the material to be etched is completed, and the material to be etched is continuously etched even after the etching off of the inorganic material layer. To do so. Therefore, when the inorganic material layer functions as a mask for the material to be etched during etching, isotropic etching progresses in the material to be etched and an undercut pattern is formed.

【0020】一方、被エッチング材にこのようなエッチ
ングが進行している間に無機材料層自体もエッチングさ
れ、被エッチング材のエッチングが所期の進行状態に達
したところでエッチオフされる。したがってその後は無
機材料層の下に形成されていた下層レジストがマスクと
して機能し、被エッチング材のエッチングが続行される
こととなる。この下層レジストをマスクするエッチング
においては、下層レジスト層はレジスト分解物を発生す
るので被エッチング材のパターンには側壁保護膜が形成
され、異方性エッチングが進行する。したがって、この
ようなエッチングを進行させることにより、上端にのみ
アンダーカットが形成された微細パターンが形成され
る。この場合、このアンダーカットの形状は好適なテー
パとなるので、上端にテーパが付いた微細パターンが得
られることとなる。なおこのようにして形成された微細
パターン上に残存する下層レジストは常法により容易に
除去することができる。
On the other hand, the inorganic material layer itself is also etched while the etching of the material to be etched is progressing, and the material is etched off when the etching of the material to be etched reaches a desired state of progress. Therefore, after that, the lower layer resist formed under the inorganic material layer functions as a mask, and the etching of the material to be etched is continued. In this etching that masks the lower layer resist, a resist decomposition product is generated in the lower layer resist layer, so that a sidewall protective film is formed on the pattern of the material to be etched, and anisotropic etching proceeds. Therefore, by performing such etching, a fine pattern in which an undercut is formed only on the upper end is formed. In this case, since the shape of this undercut has a suitable taper, a fine pattern having a taper on the upper end can be obtained. The lower layer resist remaining on the fine pattern thus formed can be easily removed by a conventional method.

【0021】以上のように、この発明の方法によれば上
端にテーパが付いた微細パターンが得られ、しかもその
微細パターンは単一のエッチング工程で容易に形成され
る。したがってこの発明によれば、テーパエッチングの
スループットを向上させることが可能となる。
As described above, according to the method of the present invention, a fine pattern having a tapered upper end can be obtained, and the fine pattern can be easily formed by a single etching process. Therefore, according to the present invention, it is possible to improve the throughput of taper etching.

【0022】なお、このようにテーパエッチングを行う
に際して、従来例のように堆積性のデポジションガスを
使用することは不要とされるので、パーティクル汚染が
生じることはない。
When taper etching is performed in this manner, it is not necessary to use a deposition gas having a deposition property as in the conventional example, so that particle contamination does not occur.

【0023】[0023]

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて具
体的に説明する。なお、各図中、同一符号は同一または
同等の構成要素を表している。 実施例1 図1はこの発明の実施例の工程の説明図である。この実
施例においては、まず、シリコン基板1表面に、絶縁膜
として熱酸化によるSiO2 膜2を形成し、さらにその
上に微細加工の対象となるアルミニウム膜3を厚さ1μ
m形成した。そしてこの発明の多層レジストMとして、
厚さ1μmの下層レジスト(OFPR−800、長瀬産
業製)4、厚さ4000nmのチタンオキシナイトライ
ド(TiON)からなる無機材料層8、厚さ0.5μm
の上層レジスト(OFPR−800、長瀬産業製)6を
形成し、上層レジスト6を常法のホトリソグラフィによ
りパターニングした(図1の(A))。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals represent the same or equivalent constituent elements. Embodiment 1 FIG. 1 is an explanatory diagram of a process of an embodiment of the present invention. In this embodiment, first, a SiO 2 film 2 by thermal oxidation is formed as an insulating film on the surface of a silicon substrate 1, and an aluminum film 3 to be microfabricated is further formed thereon to a thickness of 1 μm.
m formed. And as the multilayer resist M of the present invention,
Lower layer resist (OFPR-800, manufactured by Nagase & Co.) 4 having a thickness of 1 μm, inorganic material layer 8 made of titanium oxynitride (TiON) having a thickness of 4000 nm, thickness 0.5 μm
An upper layer resist (OFPR-800, manufactured by Nagase & Co., Ltd.) 6 was formed, and the upper layer resist 6 was patterned by a conventional photolithography ((A) of FIG. 1).

【0024】次に、上層レジスト6をマスクとして無機
材料層8をRIE装置によりエッチングし(エッチング
ガスCF4 100sccmおよびO2 2sccm、圧力
35mTorr、1000W)、無機材料層8および上
層レジスト6をマスクとして下層レジスト層4をRIE
装置によりエッチングし(エッチングガス=O2 100
sccm、圧力=5mmTorr、1000W)し、同
時に上層レジスト6をエッチオフした(図1の
(B))。
Next, the inorganic material layer 8 is etched by the RIE apparatus using the upper resist 6 as a mask (etching gas CF 4 100 sccm and O 2 2 sccm, pressure 35 mTorr, 1000 W), and the inorganic material layer 8 and the upper resist 6 are used as masks. RIE the lower resist layer 4
Etching with an apparatus (etching gas = O 2 100
sccm, pressure = 5 mmTorr, 1000 W), and at the same time, the upper layer resist 6 was etched off ((B) of FIG. 1).

【0025】次に、このように形成した多層レジストM
のパターンをマスクとしてアルミニウム膜3を以下のよ
うな条件でエッチングした。すなわち、マイクロ波プラ
ズマエッチング装置において、エッチングガス=BCl
3 60sccm、Cl2 90sccm、圧力=16mT
orr、マイクロ波=800W、RFバイアス=40W
とした。この条件下でのアルミニウム膜3のエッチレー
トは1μm/分であり、チタンオキシナイトライド(T
iON)からなる無機材料層6のエッチレートは130
nm/分である。
Next, the multilayer resist M formed in this way
Using the pattern as a mask, the aluminum film 3 was etched under the following conditions. That is, in the microwave plasma etching apparatus, etching gas = BCl
3 60sccm, Cl 2 90sccm, pressure = 16mT
orr, microwave = 800W, RF bias = 40W
And The etching rate of the aluminum film 3 under this condition is 1 μm / min, and the titanium oxynitride (T
The etching rate of the inorganic material layer 6 made of iON) is 130.
nm / min.

【0026】エッチングを開始すると、エッチングの初
期においては多層レジストMの上面がチタンオキシナイ
トライド(TiON)からなる無機材料層8となってい
るので、レジスト分解物は発生せず、側壁保護膜も形成
されず、図1の(C)に示すようにアルミニウム膜3に
アンダーカットが形成された。エッチング開始後18秒
にアルミニウム膜3が310nmエッチングされたとこ
ろで無機材料層8がエッチオフされ、下層レジスト4の
表面が露出した。するとこの後はレジスト分解物が発生
し、アルミニウム膜3には異方性エッチングが進行し
た。こうして、図1の(D)に示すように、アルミニウ
ム膜3の上部にのみアンダーカットを形成することがで
き、理想的なテーパ形状を有するパターンを得ることが
できた。 実施例2 図2はこの発明の他の実施例の工程の説明図である。こ
の実施例においては、シリコン基板1表面にSiO2
2を形成後、被エッチング材として、ポリシリコン膜3
aおよびタングステンシリサイド(WSi、x=1〜
3)膜3bを順次積層したポリサイド構造膜3cを形成
した。
When etching is started, since the upper surface of the multilayer resist M is the inorganic material layer 8 made of titanium oxynitride (TiON) at the initial stage of etching, no resist decomposition product is generated and the side wall protective film is also formed. Not formed, but an undercut was formed in the aluminum film 3 as shown in FIG. The inorganic material layer 8 was etched off when the aluminum film 3 was etched to a thickness of 310 nm 18 seconds after the start of etching, and the surface of the lower layer resist 4 was exposed. Then, after that, a resist decomposition product was generated, and anisotropic etching proceeded to the aluminum film 3. Thus, as shown in FIG. 1D, the undercut can be formed only on the upper portion of the aluminum film 3, and an ideal tapered pattern can be obtained. Embodiment 2 FIG. 2 is an explanatory view of a process of another embodiment of the present invention. In this embodiment, after the SiO 2 film 2 is formed on the surface of the silicon substrate 1, the polysilicon film 3 is used as the material to be etched.
a and tungsten silicide (WSi x, x = 1~
3) A polycide structure film 3c was formed by sequentially stacking the films 3b.

【0027】そして実施例1と同様に下層レジスト4を
形成し、さらにタングステンシリサイドからなる無機材
料層8をタングステンシリサイド膜3bと同様の膜厚に
形成し、その上に実施例1と同様に上層レジスト6を形
成して多層レジストMとした。
Then, a lower layer resist 4 is formed in the same manner as in Example 1, an inorganic material layer 8 made of tungsten silicide is further formed to a film thickness similar to the tungsten silicide film 3b, and an upper layer is formed thereon in the same manner as in Example 1. A resist 6 was formed to obtain a multilayer resist M.

【0028】次いで、上層レジストを6パターニングし
(図2の(A))、さらに下層レジスト4および無機材
料層8をパターニングした(図2の(B))。
Next, the upper layer resist 6 was patterned (FIG. 2 (A)), and the lower layer resist 4 and the inorganic material layer 8 were patterned (FIG. 2 (B)).

【0029】そして、RIE装置を使用し、主にHBr
ガズを使用してポリサイド構造膜3cをエッチングし
た。すると、タングステンシリサイドからなる無機材料
層8をマスクとしてエッチングが進行している間はレジ
スト分解生成物は発生せず、タングステンシリサイド膜
3bにはアンダーカットが形成された。
Then, using the RIE device, mainly HBr
The polycide structure film 3c was etched using gas. Then, the resist decomposition product was not generated while the etching proceeded with the inorganic material layer 8 made of tungsten silicide as a mask, and the undercut was formed in the tungsten silicide film 3b.

【0030】エッチングがさらに進行してポリシリコン
膜3aが露出した時点で無機材料層8がエッチオフさ
れ、下層レジスト4が現れた(図2の(C))。以後、
下層レジスト4をマスクとするポリシリコン膜3aのエ
ッチングが進行した。このため、下層レジスト4のレジ
スト分解物が発生し、ポリシリコン膜3aには異方性エ
ッチングが進行した。こうして図2の(D)に示すよう
に、タングステンシリサイド膜3bにのみアンダーカッ
トが入り、テーパが付いたポリサイド構造膜3cのパタ
ーンを得ることができた。
When the etching further progressed and the polysilicon film 3a was exposed, the inorganic material layer 8 was etched off, and the lower layer resist 4 appeared ((C) in FIG. 2). After that,
Etching of the polysilicon film 3a using the lower resist 4 as a mask progressed. Therefore, a decomposed product of the lower layer resist 4 was generated, and anisotropic etching proceeded to the polysilicon film 3a. Thus, as shown in FIG. 2D, an undercut was formed only in the tungsten silicide film 3b, and a tapered pattern of the polycide structure film 3c could be obtained.

【0031】[0031]

【発明の効果】この発明のドライエチング方法によれ
ば、テーパを付けた微細パターンを容易にかつスループ
ット高く形成することが可能となる。
According to the dry etching method of the present invention, it becomes possible to easily form a tapered fine pattern with high throughput.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の実施例の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の他の実施例の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of another embodiment of the present invention.

【図3】従来の多層レジストを用いるテーパエッチング
方法の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a conventional taper etching method using a multilayer resist.

【図4】従来のテーパを付けたレジストパターンを用い
るテーパエッチング方法の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view of a conventional taper etching method using a tapered resist pattern.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 SiO2 3 アルミニウム膜 4 下層レジスト 5 中間層樹脂 6 上層レジスト 7 レジストパターン 8 無機材料層 M 多層レジスト1 Substrate 2 SiO 2 3 Aluminum Film 4 Lower Layer Resist 5 Middle Layer Resin 6 Upper Layer Resist 7 Resist Pattern 8 Inorganic Material Layer M Multilayer Resist

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/3205 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI technical display location H01L 21/3205

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 下層レジスト及びその上に形成された無
機材料層からなる多層レジストをマスクとして被エッチ
ング材をドライエッチングする方法において、被エッチ
ング材のエッチングと共に無機材料層のエッチングも進
行し、かつ被エッチング材のエッチング終了前に無機材
料層がエッチオフされ、無機材料層のエッチオフ後も引
続き被エッチング材がエッチングされるようにすること
を特徴とするドライエッチング方法。
Claim: What is claimed is: 1. A method of dry-etching a material to be etched with a multilayer resist comprising a lower layer resist and an inorganic material layer formed thereon as a mask, wherein the material to be etched is formed along with the etching of the material to be etched. A dry etching method, characterized in that the inorganic material layer is etched off before the etching of the material to be etched is completed, and the material to be etched is continuously etched even after the etching off of the inorganic material layer.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100819674B1 (en) * 2006-05-26 2008-04-04 주식회사 하이닉스반도체 Method for forming semiconductor devices
USRE45579E1 (en) 1997-03-04 2015-06-23 Lg Display Co., Ltd. Thin-film transistor and method of making same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE45579E1 (en) 1997-03-04 2015-06-23 Lg Display Co., Ltd. Thin-film transistor and method of making same
USRE45841E1 (en) 1997-03-04 2016-01-12 Lg Display Co., Ltd. Thin-film transistor and method of making same
KR100819674B1 (en) * 2006-05-26 2008-04-04 주식회사 하이닉스반도체 Method for forming semiconductor devices

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