JPH0685396B2 - Etching method and apparatus used therefor - Google Patents

Etching method and apparatus used therefor

Info

Publication number
JPH0685396B2
JPH0685396B2 JP29270285A JP29270285A JPH0685396B2 JP H0685396 B2 JPH0685396 B2 JP H0685396B2 JP 29270285 A JP29270285 A JP 29270285A JP 29270285 A JP29270285 A JP 29270285A JP H0685396 B2 JPH0685396 B2 JP H0685396B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
etching
bias
contact hole
wall surface
insulating film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP29270285A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS62154734A (en
Inventor
一男 野尻
嘉道 広部
英昭 東
征人 定岡
光一郎 河村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Microcomputer System Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Microcomputer System Ltd
Priority to JP29270285A priority Critical patent/JPH0685396B2/en
Publication of JPS62154734A publication Critical patent/JPS62154734A/en
Publication of JPH0685396B2 publication Critical patent/JPH0685396B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、ドライエッチングに特に傾斜を有する端面を
形成するドライエッチングに適用して有効な技術に関す
る。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a technique which is particularly effective for dry etching and applied to dry etching for forming an end face having an inclination.

〔背景技術〕[Background technology]

ドライエッチング技術により、被処理物の一部をエッチ
ング除去し、所望のパターンを形成することが一般に行
われている。その一つに、半導体ペレットにおける回路
素子から絶縁膜上の配線層に導通を引き出すために、該
絶縁膜に形成する、いわゆるコンタクトホールがある。
It is generally practiced to dry a part of the object to be processed by a dry etching technique to form a desired pattern. One of them is a so-called contact hole that is formed in the insulating film in order to draw electrical continuity from the circuit element in the semiconductor pellet to the wiring layer on the insulating film.

上記コンタクトホールは、該ホール内に被着する配線材
料であるアルミニウム等の、いわゆるステップカバレジ
を良くするため、その壁面を中心方向に傾斜させて形成
することが望ましい。このように傾斜した壁面を有する
コンタクトホールは、たとえば次のようにして形成する
ことができる。
The contact hole is preferably formed by inclining its wall surface toward the center in order to improve the so-called step coverage of the wiring material such as aluminum deposited in the hole. The contact hole having the inclined wall surface can be formed as follows, for example.

回路素子が形成されたシリコン(Si)等からなる半導体
基板の上に被着形成された二酸化ケイ素(SiO2)からな
る絶縁膜上にレジスト層を形成し、該レジスト層を露光
・現像することにより、コンタクトホール用のパターン
孔を形成する。周知のように、回折現象により露光時の
光強度分布がなまっているため、レジストパターン孔の
壁面は中心方向に傾斜した形状で形成されている。
Forming a resist layer on an insulating film made of silicon dioxide (SiO 2 ) deposited on a semiconductor substrate made of silicon (Si) or the like on which circuit elements are formed, and exposing and developing the resist layer. Thus, a pattern hole for a contact hole is formed. As is well known, since the light intensity distribution at the time of exposure is weakened by the diffraction phenomenon, the wall surface of the resist pattern hole is formed in a shape inclined toward the center.

次に、上記レジストパターンをマスクとしてドライエッ
チングを行う。その際、パターン孔底部に露出している
絶縁膜とレジストとの両者をエッチングするガスを使用
する。そのため、絶縁膜の深さ方向へのエッチングとパ
ターン孔の壁面の横方向へのエッチングとが併行して進
行する。その結果、絶縁膜にはパターン孔と同様に中心
方向に傾斜した壁面からなるコンタクトホールが形成さ
れる。このコンタクトホールは、パターン孔の壁面に傾
斜が存在し、かつレジスト層を同時にエッチングするこ
とにより、初めて形成できるものである。
Next, dry etching is performed using the resist pattern as a mask. At that time, a gas that etches both the insulating film and the resist exposed at the bottom of the pattern hole is used. Therefore, etching in the depth direction of the insulating film and etching in the lateral direction of the wall surface of the pattern hole proceed in parallel. As a result, a contact hole having a wall surface inclined toward the center is formed in the insulating film similarly to the pattern hole. This contact hole can be formed only when the wall surface of the pattern hole has an inclination and the resist layer is simultaneously etched.

ところが、レジストパターンは、露光、現像、ベークの
わずかなプロセス条件変動により、パターン孔の壁面の
傾斜角度が変化する。したがって、当然これをマスクと
して形成されるコンタクトホールの壁面の傾斜も一定し
ないことになり、信頼性上問題があり、また寸法精度も
高くない。また、上記コンタクトホールは、パターン孔
の径より大きくなるため、今後の高集積度半導体装置等
に要請されるパターンの微細化には不適当な技術である
ことが本発明者により見い出された。
However, in the resist pattern, the inclination angle of the wall surface of the pattern hole changes due to slight changes in process conditions such as exposure, development, and baking. Therefore, naturally, the inclination of the wall surface of the contact hole formed using this as a mask is not constant, which causes a problem in reliability and the dimensional accuracy is not high. Further, the present inventors have found that the contact hole is larger than the diameter of the pattern hole, and thus is a technique unsuitable for miniaturization of the pattern required for future highly integrated semiconductor devices and the like.

なお、ドライエッチングについては、株式会社工業調査
会、昭和60年11月20日発行、「電子材料」1985年別冊、
P119以下に詳細に記載されている。
Regarding the dry etching, the Industrial Research Institute Co., Ltd., issued November 20, 1985, "Electronic Materials" 1985 supplement,
Details are given below.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

本発明の目的は、被エッチング物に傾斜を有する端面を
エッチング形成できる技術を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a technique capable of forming an inclined end surface on an object to be etched by etching.

本発明の他の目的は、上記端面を所望の傾斜で形成する
ことができる技術を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a technique capable of forming the end face with a desired inclination.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろ
う。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。
The outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

すなわち、イエンエネルギーを独立に制御できるドライ
エッチング装置を用い、該装置の真空処理空間に、所定
電位を境にデポジッションとエッチングとを生起するエ
ッチングガスを導入し、該所定電位より高いDCバイアス
と低いDCバイアスとを交互に印加することにより、深さ
方向への被エッチング物のエッチングと、エッチング形
成される側面へのポリマーのデポジッションとを繰り返
すことができる。したがって、初期に形成された側面ほ
どポリマーが堆積され、該堆積ポリマーがマスクとして
作用するため、経時的にせり出した形状の傾斜部を形成
することができる。
That is, using a dry etching device capable of independently controlling the Yen energy, the vacuum processing space of the device is introduced with an etching gas that causes deposition and etching at a predetermined potential as a boundary, and a DC bias higher than the predetermined potential. By alternately applying a low DC bias, it is possible to repeat the etching of the object to be etched in the depth direction and the deposition of the polymer on the side surface to be etched. Therefore, the polymer is deposited on the side face formed earlier, and the deposited polymer acts as a mask, so that the inclined portion having a shape protruding with time can be formed.

また、上記の高いDCバイアスと低いDCバイアスの印加時
間を調整することにより、エッチング速度とポリマーの
堆積量とを自由に調整できるため、任意の傾斜からなる
傾斜部を容易に形成できる。
Further, since the etching rate and the amount of polymer deposited can be freely adjusted by adjusting the application time of the high DC bias and the low DC bias described above, it is possible to easily form an inclined portion having an arbitrary inclination.

〔実施例〕〔Example〕

第1図(a)〜(f)は本実施例のエッチング方法の概
略を示す工程図、第2図は上記エッチング方法における
DCバイアスと時間との関係を示すグラフである。
1 (a) to 1 (f) are process diagrams showing the outline of the etching method of this embodiment, and FIG. 2 shows the etching method.
It is a graph which shows the relationship between DC bias and time.

第3図は本発明による一実施例であるエッチング方法に
使用されるエッチングガスのエッチング特性を表すグラ
フであり、第4図は本実施例に適用されるエッチング装
置の構成図である。
FIG. 3 is a graph showing the etching characteristics of the etching gas used in the etching method according to one embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a configuration diagram of the etching apparatus applied to this embodiment.

上記エッチング装置は、第4図にその概略を示すよう
に、マイクロ波導入部1とともに放電ガス導入口2およ
び排気口3を有する真空容器4内に、試料5を保持する
試料台6が設けられ、上記マイクロ波導入部1にはマイ
クロ波発生器(プラズマ形成手段)7から導波管8を経
てマイクロ波が導かれる。そして、上記導波管8のマイ
クロ波導入部近傍外側には、プラズマ発生効率を向上さ
せる等のために磁場発生コイル(プラズマ形成手段)9
が設置されている。また、上記試料台6の軸の外周に
は、その上端部が該試料台6に沿って拡がった導電材料
よりなる固定電位付与電極10が設けられ、また、その試
料台6の軸はマッチング回路14を介して高周波印加電源
(DCバイアス印加手段)11に接続されている。このよう
に、上記装置はプラズマ形成手段とDCバイアス印加手段
とを独立に制御できるものである。さらに、上記高周波
印加電源11には、DCバイアスの切換制御部12が接続され
ている。また、発光モニタ13は、エッチングの進行状況
を観測するために用いる。
As shown in the schematic view of FIG. 4, the etching apparatus is provided with a sample table 6 for holding a sample 5 in a vacuum container 4 having a discharge gas inlet 2 and an exhaust port 3 together with a microwave inlet 1. A microwave is guided from the microwave generator (plasma forming means) 7 to the microwave introduction unit 1 through the waveguide 8. A magnetic field generating coil (plasma forming means) 9 is provided outside the vicinity of the microwave introducing portion of the waveguide 8 in order to improve the efficiency of plasma generation.
Is installed. Further, a fixed potential applying electrode 10 made of a conductive material, the upper end of which extends along the sample table 6, is provided on the outer periphery of the axis of the sample table 6, and the axis of the sample table 6 has a matching circuit. It is connected to a high frequency applying power source (DC bias applying means) 11 via 14. As described above, the above apparatus can control the plasma forming means and the DC bias applying means independently. Further, a DC bias switching control unit 12 is connected to the high frequency power supply 11. The light emission monitor 13 is used to observe the progress of etching.

なお、本実施例に適用できる上記装置については、特願
昭60-152159号に詳細に説明されている。
The above-mentioned apparatus applicable to this embodiment is described in detail in Japanese Patent Application No. 60-152159.

上記エッチング装置で試料5をエッチングする場合は、
真空容器4内をあらかじめ真空排気し、エッチングに適
合するガスを減圧状態でガス導入口2から導入し、マイ
クロ波発生器7で発生したマイクロ波を導波管8を経て
マイクロ波導入部1から真空容器4内に導入して、必要
に応じ磁場発生コイル9で磁界を発生させ、放電により
ガスを励起することによりプラズマを発生させる。同時
に、高周波印加電源11により電極である試料台6と形成
されたプラズマとの間にDCバイアス(以下Vdcともい
う)を印加し試料5について反応性イオンによるドライ
エッチングを行うものである。
When etching the sample 5 with the above etching apparatus,
The inside of the vacuum container 4 is evacuated in advance, a gas suitable for etching is introduced from the gas inlet 2 under reduced pressure, and the microwave generated by the microwave generator 7 is passed from the microwave inlet 1 through the waveguide 8. It is introduced into the vacuum container 4, a magnetic field is generated by the magnetic field generating coil 9 as needed, and plasma is generated by exciting gas by discharge. At the same time, a DC bias (hereinafter, also referred to as Vdc) is applied between the sample stage 6 which is an electrode and the formed plasma by the high frequency power source 11 to dry-etch the sample 5 with reactive ions.

本実施例では、半導体ペレットの回路素子からその上の
二酸化ケイ素(SiO2)からなる絶縁膜上に形成させてい
るアルミニウム(Al)からなる配線層に導通を引き出す
ためコンタクトホールをエッチングガスとしてトリフロ
ロメタン(CHF3)を使用してエッチング形成す場合につ
いて説明する。
In this embodiment, contact holes are used as etching gas to draw electrical continuity from the circuit element of the semiconductor pellet to the wiring layer made of aluminum (Al) formed on the insulating film made of silicon dioxide (SiO 2 ) on the circuit element. The case of etching using fluoromethane (CHF 3 ) will be described.

第3図には、CHF3のエッチング特性の概略が示してある
が、該CHF3は所定条件でプラズマ形成した場合、印加す
る所定のVdcの値であるVoを境にデポジッションとエッ
チングとの両方の現象を呈する性質を有している。すな
わち、VdcをVoより大きくするとエッチングが起こり、
逆にVoより小さくするとポリマーのデポジッションが起
こる。
The third figure, outline of the etching characteristics of CHF 3 is shown, the CHF 3 If plasma formed under a predetermined condition, the boundary of Vo is a value of a predetermined Vdc applied deposition and etching It has the property of exhibiting both phenomena. That is, when Vdc is made larger than Vo, etching occurs,
Conversely, if it is smaller than Vo, polymer deposition occurs.

本実施例においては、上記CHF3の性質を利用し、第1図
(a)〜(f)に示すように前記コンタクトホールの形
成を行うものである。したがって、試料5は個々の半導
体ペレットに折断する前の半導体ウエハである。第1図
には半導体ウエハの拡大部分断面図が示してある。
In this embodiment, the contact hole is formed by utilizing the property of CHF 3 as shown in FIGS. Therefore, the sample 5 is a semiconductor wafer before being cut into individual semiconductor pellets. FIG. 1 shows an enlarged partial sectional view of a semiconductor wafer.

第1図(a)は、回路素子(図示せず)が形成され、そ
の上に絶縁膜15が形成されたシリコン(Si)基板16を示
す。上記絶縁膜15上には、レジスト層17が被着形成され
ており、該レジスト層17の上にはほぼ垂直な壁面を有す
る孔18のレジストパターンが形成されている。第1図
(a)に示すレジスト層17が被着された半導体ウエハを
前記装置の試料台6に載置し、前記の如くプラズマを発
生させる。そして、VdcをVoより上に設定し、第1図
(b)に示すように絶縁膜15の第1部分的エッチングを
行う。この場合のエッチングは、反応性イオンによるた
め異方性が高く、ウエハ面に対しほぼ垂直にエッチング
される。
FIG. 1A shows a silicon (Si) substrate 16 on which a circuit element (not shown) is formed and on which an insulating film 15 is formed. A resist layer 17 is deposited on the insulating film 15, and a resist pattern of holes 18 having substantially vertical wall surfaces is formed on the resist layer 17. The semiconductor wafer to which the resist layer 17 shown in FIG. 1 (a) is attached is placed on the sample stage 6 of the apparatus, and plasma is generated as described above. Then, Vdc is set higher than Vo, and the first partial etching of the insulating film 15 is performed as shown in FIG. The etching in this case has high anisotropy due to the reactive ions, and the etching is almost perpendicular to the wafer surface.

次に、Vdcをゼロにし、第1図(c)に示すように表面
全体にポリマー19の第1デポジッションを行わせる。そ
の後、再びVdcをVoより高くし、絶縁膜15の第2部分的
エッチングを行う。この場合も異方性エッチングを受け
るためウエハ面に対しほぼ垂直にエッチングされる。し
たがって、絶縁膜と同時にレジスト層17上に被着された
ポリマー19もエッチング除去される。ところが、該レジ
スト層17の孔18の壁面18aおよびエッチング形成された
絶縁膜15の壁面15aに被着されたポリマー19aは、マスク
として作用するため、上記絶縁膜15の第2エッチングの
エッチング径は第1エッチングのそれより、ポリマー19
aの厚さだけ小さくなっている。
Next, Vdc is made zero, and the first deposition of the polymer 19 is performed on the entire surface as shown in FIG. 1 (c). Then, Vdc is made higher than Vo again, and the second partial etching of the insulating film 15 is performed. Also in this case, since the anisotropic etching is performed, the etching is performed almost perpendicular to the wafer surface. Therefore, the polymer 19 deposited on the resist layer 17 at the same time as the insulating film is also removed by etching. However, since the polymer 19a deposited on the wall surface 18a of the hole 18 of the resist layer 17 and the wall surface 15a of the insulating film 15 formed by etching acts as a mask, the etching diameter of the second etching of the insulating film 15 is Polymer 19 from that of the first etching
It is smaller by the thickness of a.

さらに、第2デポジッション、第3エッチングの如く順
次繰り返すことにより、第1図(e)に示すようにポリ
マー19b,19c,19dを積層することができると同時に、ポ
リマー19dにほぼ一致する径からなる基板16の表面が露
出する孔を形成することができる。そして、レジスト層
17とエッチング形成された絶縁膜15の壁面15aに被着し
たポリマー19a〜19dを除去することにより、同図(f)
に示す如く中心方向に所定の傾斜角からなる壁面(傾斜
部)を有するコンタクトホール20が完成される。
Further, by repeating the second deposition and the third etching in sequence, it is possible to stack the polymers 19b, 19c and 19d as shown in FIG. 1 (e), and at the same time, from the diameter substantially matching the polymer 19d. A hole can be formed so that the surface of the substrate 16 is exposed. And the resist layer
17 (f) by removing the polymers 19a to 19d adhered to the wall surface 15a of the insulating film 15 formed by etching 17
A contact hole 20 having a wall surface (inclined portion) having a predetermined inclination angle toward the center is completed as shown in FIG.

第4図は、縦軸にVdcを、横軸に時間をとったグラフで
あり、本実施例のエッチング方法の時間的推移を示すも
のである。すなわち、図中t1は第1部分的エッチング時
間、t2は第1デポジッション時間、t3は第2部分的エッ
チング時間をそれぞれ示し、同様に第2デポジッション
時間t4、第3部分的エッチング時間t5(図示せず)のよ
うに繰り返すことにより、上記コンタクトホール20が完
成されるものである。
FIG. 4 is a graph in which Vdc is plotted on the vertical axis and time is plotted on the horizontal axis, and shows the time transition of the etching method of the present embodiment. That is, in the figure, t 1 is the first partial etching time, t 2 is the first deposition time, t 3 is the second partial etching time, and similarly, the second deposition time t 4 is the third partial etching time. The contact hole 20 is completed by repeating the etching time t 5 (not shown).

そして、上記コンタクトホール20の傾斜角度は、自由に
変えることができ、部分的エッチング時間に対するデポ
ジッション時間の比=t2n/t2n-1(n:自然数)が大なる
程緩慢になり、小なる程急峻になる。また、同一比であ
っても、t2n-1およびt2nが短い程表面が滑らかになる。
The inclination angle of the contact hole 20 can be freely changed, and the larger the ratio of the deposition time to the partial etching time = t 2n / t 2n-1 (n: natural number), the slower the angle becomes. It becomes steeper. Even if the ratio is the same, the shorter t 2n-1 and t 2n, the smoother the surface.

上記のように、部分的エッチングとデポジッションとを
繰り返すことによるコンタクトホールの形成を、平行平
板電極を備えた通常のドライエッチング装置を用いて行
う場合には、エッチングとデポジッションを別のチャン
バーで行うか、エッチングガスを交換する等、大きくそ
の条件を変化させて行わなければならない、したがっ
て、極めて効率が悪い。
As described above, when the contact hole is formed by repeating the partial etching and the deposition by using a normal dry etching apparatus equipped with parallel plate electrodes, the etching and the deposition are performed in different chambers. It has to be performed or the conditions have to be changed largely, such as exchanging the etching gas. Therefore, the efficiency is extremely low.

ところが、本実施例においては、単に高低2つの値のVd
cを交互に印加するだけで容易に所望の傾斜を形成する
ことができるものである。そして、そのVdcの印加も前
記装置を用いれば、DCバイアスの切換制御部が設置され
ているため自由にコントロールすることができる。
However, in this embodiment, Vd of two high and low values is simply used.
It is possible to easily form a desired inclination only by alternately applying c. Further, the application of Vdc can be freely controlled by using the above device because the DC bias switching control unit is installed.

また、本実施例によれば、形成されるコンタクトホール
は、レジスト層自体のエッチングによる後退を利用する
ものでないため、その径がレジストパターンの孔径より
大きくなることがなく、むしろ小さくなる。したがっ
て、微細パターンの回路素子や配線層との電気的接続に
極めて有利である。
Further, according to the present embodiment, since the contact hole formed does not utilize the receding due to the etching of the resist layer itself, the diameter thereof does not become larger than the hole diameter of the resist pattern, but rather becomes smaller. Therefore, it is extremely advantageous for electrical connection with a finely patterned circuit element or wiring layer.

さらに、前記の如くコンタクトホール20の壁面の傾斜を
所望の角度で形成できることから、その傾斜を緩やか
に、それも常に一定の角度で形成できる。したがって、
上記コンタクトホール20の上にアルミニウム(Al)を被
着して配線層(図示せず)を形成する場合には、ステッ
プカバレジの良い配線層を形成することができる。それ
故、断線等のない信頼性の高い半導体装置を製造するこ
とができる。
Further, as described above, the inclination of the wall surface of the contact hole 20 can be formed at a desired angle, so that the inclination can be made gentle and it can also be always formed at a constant angle. Therefore,
When aluminum (Al) is deposited on the contact hole 20 to form a wiring layer (not shown), a wiring layer with good step coverage can be formed. Therefore, it is possible to manufacture a highly reliable semiconductor device without disconnection or the like.

〔効果〕〔effect〕

(1).イオンエネルギーを独立に制御できるドライエ
ッチング装置を用い、該装置の真空処理空間に所定電位
を境にデポジッションとエッチングとを生起するエッチ
ングガスを導入し、該所定電位より高いDCバイアスと低
いDCバイアスとを交互に印加することにより、深さ方向
への被エッチング物のエッチングと、エッチング形成さ
れる側面へのポリマーのデポジッションとを繰り返すこ
とができるので、初期に形成された側面ほどポリマーが
堆積され、該堆積ポリマーがマスクとして作用し、経時
的にせり出した形状の傾斜部を形成することができる。
(1). Using a dry etching device capable of independently controlling ion energy, an etching gas that causes deposition and etching at a predetermined potential as a boundary is introduced into a vacuum processing space of the device, and a DC bias higher and a DC bias lower than the predetermined potential are introduced. By alternately applying and, the etching of the object to be etched in the depth direction and the deposition of the polymer on the side surface to be etched can be repeated, so that the polymer is deposited on the side surface formed earlier. Then, the deposited polymer acts as a mask and can form a sloped portion that has a protruding shape over time.

(2).上記の高いDCバイアスと低いDCバイアスの印加
時間を調整することにより、エッチング速度とポリマー
の堆積量とを自由に調整できるため、任意の傾斜からな
る傾斜部を容易に形成できる。
(2). By adjusting the application time of the high DC bias and the low DC bias described above, the etching rate and the polymer deposition amount can be freely adjusted, so that the inclined portion having an arbitrary inclination can be easily formed.

(3).プラズマ形成手段とDCバイアス印加手段とを独
立して制御でき、該DCバイアス印加手段にDCバイアスの
切換制御手段を接続したエッチング装置を用いることに
より、前記(1)および(2)に記載のエッチングを自
動制御して行うことかできる。
(3). The etching according to (1) and (2) above can be performed by using an etching apparatus in which the plasma forming means and the DC bias applying means can be independently controlled, and the DC bias applying means is connected to a DC bias switching control means. Can be controlled automatically.

(4).上記切換制御手段を高周波印加電源に接続する
ことにより、上記(3)に記載の自動制御を容易に行う
ことができる。
(4). By connecting the switching control means to a high frequency power source, the automatic control described in (3) above can be easily performed.

(5).前期(2)により、傾斜部をレジストパターン
の寸法以下精度良く形成できるので、いわゆるサブミク
ロン加工等の微細加工に適している。
(5). According to the previous term (2), since the inclined portion can be formed with an accuracy equal to or smaller than the dimension of the resist pattern, it is suitable for fine processing such as so-called submicron processing.

(6).同一装置内でエッチングとデポジッションを交
互に行うことができるので、効率良くエッチング加工を
行うことができる。
(6). Since etching and deposition can be performed alternately in the same apparatus, etching processing can be performed efficiently.

(7).エッチング形成する側面が半導体ペレットのコ
ンタクトホールの壁面である場合、所定の角度で中心方
向に傾斜する壁面を形成できることにより、絶縁膜上に
被着する配線層のステップカバレジを向上できるので、
電気的導通の確かな半導体装置を提供できる。
(7). When the side surface to be formed by etching is the wall surface of the contact hole of the semiconductor pellet, it is possible to improve the step coverage of the wiring layer deposited on the insulating film by forming the wall surface that is inclined toward the center at a predetermined angle.
A semiconductor device with reliable electrical conduction can be provided.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the embodiments and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Nor.

たとえば、実施例ではレジスト層の孔の壁面がほぼ垂直
なものについて説明した。垂直である場合は、特に寸法
精度良くエッチングできるものであるが、これに限るも
のでないことはいうまでもない。逆に垂直であっても傾
斜部を形成できるため、レジストパターンの端面が垂直
になる、いわゆる多層レジストを使用することも可能で
ある。
For example, in the embodiment, the case where the wall surface of the hole of the resist layer is substantially vertical has been described. In the case of being vertical, it is possible to perform etching with particularly high dimensional accuracy, but it goes without saying that the etching is not limited to this. On the contrary, since the inclined portion can be formed even if it is vertical, it is possible to use a so-called multilayer resist in which the end surface of the resist pattern is vertical.

また、実施例では二酸化ケイ素からなる絶縁膜に、エッ
チングガスとしてCHF3を用いてコンタクトホールを形成
する場合について説明したが、これに限るものではな
い。エッチングガスとしてはC2F6、C3F8、C4F8等のガス
で所定電位Voを境にデポジッションとエッチングとの両
現象を呈するエッチングガスであれば如何なるものであ
ってもよい。また、これらの混合ガスでもよい。実施例
において、デポジッション工程をVdc=0の条件で行っ
たが、これに限るものでなくVdc<Voの条件であればよ
い。
Further, in the embodiment, the case where the contact hole is formed in the insulating film made of silicon dioxide by using CHF 3 as an etching gas has been described, but the present invention is not limited to this. The etching gas may be any gas such as C 2 F 6 , C 3 F 8 and C 4 F 8 as long as it exhibits both deposition and etching phenomena at a predetermined potential Vo. . Also, a mixed gas of these may be used. In the embodiment, the deposition process is performed under the condition of Vdc = 0, but the present invention is not limited to this and any condition of Vdc <Vo may be used.

さらに、エッチング対象は絶縁膜に限るものでなく、端
面に傾斜をつける必要のあるSi,ポリシリコン,シリサ
イド,Al等の半導体や導体についても当然に適用でき
る。たとえば、いわゆるD−RAMのポリシリコン等から
なる第1ゲート電極について、その端面に傾斜を付ける
場合等である。
Further, the etching target is not limited to the insulating film, and can be naturally applied to semiconductors and conductors such as Si, polysilicon, silicide, and Al that need to have an inclined end face. For example, there is a case where the end face of the first gate electrode made of polysilicon or the like of so-called D-RAM is inclined.

なお、エッチング装置としても実施例に示したものに限
るものでなく、イオンエネルギーを独立して制御できる
ものであれば如何なるものであってもよい。たとえば、
プラズマ中に挿入したグリッドでイオンエネルギーを制
御する方法でもよい。また、DCバイアスの印加方式の場
合は直流電源を用いてDVバイアスを印加してもよい。
The etching device is not limited to the one shown in the embodiment, and any device may be used as long as the ion energy can be controlled independently. For example,
A method of controlling ion energy with a grid inserted in plasma may be used. In the case of the DC bias application method, the DC bias may be applied using a DC power supply.

〔利用分野〕[Field of application]

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である半導体装置製造のい
わゆるウエハ工程に適用した場合について説明したが、
それに限定されるものではなく、たとえば、半導体装置
以外であっても所定の角度で傾斜部を形成する必要があ
るものについて適用して有効な技術である。
In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to a so-called wafer process of manufacturing a semiconductor device which is a field of application which is the background of the invention,
The present invention is not limited to this, and is a technique effective when applied to, for example, a device other than a semiconductor device that needs to form an inclined portion at a predetermined angle.

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

第1図(a)〜(f)は本実施例のエッチング方法の概
略を示す工程図、 第2図は上記エッチング方法におけるDCバイアスと時間
との関係を示すグラフ、 第3図は本発明による一実施例であるエッチング方法に
使用されるエッチングガスのエッチング特性を表すグラ
フ、 第4図は本実施例に適用されるエッチング装置の構成図
である。 1…マイクロ波導入部、2…放電ガス導入口、3…排気
口、4…真空容器、5…試料、6…試料台、7…マイク
ロ波発生器(プラズマ形成手段)、8…導波管、9…磁
場発生コイル(プラズマ形成手段)、10…固定電位付与
電極、11…高周波印加電源(DCバイアス印加手段)、12
…切換制御部、13…発光モニタ、14…マッチング回路、
15,15a…絶縁膜、16…シリコン(Si)基板、17…レジス
ト層、18…孔、18a…壁面、19,19a,19b,19c,19d…ポリ
マー、20…コンタクトホール。
1 (a) to 1 (f) are process diagrams showing the outline of the etching method of this embodiment, FIG. 2 is a graph showing the relationship between DC bias and time in the above etching method, and FIG. 3 is according to the present invention. Fig. 4 is a graph showing the etching characteristics of the etching gas used in the etching method of one embodiment, and Fig. 4 is a configuration diagram of an etching apparatus applied to this embodiment. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Microwave introduction part, 2 ... Discharge gas introduction port, 3 ... Exhaust port, 4 ... Vacuum container, 5 ... Sample, 6 ... Sample stand, 7 ... Microwave generator (plasma forming means), 8 ... Waveguide. , 9 ... Magnetic field generating coil (plasma forming means), 10 ... Fixed potential applying electrode, 11 ... High frequency applying power source (DC bias applying means), 12
... Switching control unit, 13 ... Light emission monitor, 14 ... Matching circuit,
15, 15a ... Insulating film, 16 ... Silicon (Si) substrate, 17 ... Resist layer, 18 ... Hole, 18a ... Wall surface, 19, 19a, 19b, 19c, 19d ... Polymer, 20 ... Contact hole.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東 英昭 東京都小平市上水本町1450番地 株式会社 日立製作所武蔵工場内 (72)発明者 定岡 征人 東京都小平市上水本町1450番地 株式会社 日立製作所武蔵工場内 (72)発明者 河村 光一郎 東京都小平市上水本町1479番地 日立マイ クロコンピユータエンジニアリング株式会 社内 (56)参考文献 特開 昭57−164986(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Hideaki Higashi 1450, Kamimizuhonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Inside the Musashi Plant, Hitachi, Ltd. (72) Masato Sadaoka 1450, Kamimizumoto-cho, Kodaira, Tokyo Hitachi, Ltd. Factory Musashi Factory (72) Inventor Koichiro Kawamura 1479 Kamimizuhonmachi, Kodaira-shi, Tokyo In-house Hitachi Mycro Computer Engineering Co., Ltd. (56) Reference JP-A-57-164986 (JP, A)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】イオンエネルギーを独立に制御できるドラ
イエッチング装置を用い、該装置の真空処理空間に、所
定電位のDCバイアスを境にデポジッションとエッチング
とを生起するエッチングガスを導入し、該所定電位より
高いDCバイアスと低いDCバイアスとを交互に印加して傾
斜部を形成するエッチング方法。
1. A dry etching apparatus capable of independently controlling ion energy is used, and an etching gas for causing deposition and etching is introduced into a vacuum processing space of the apparatus by a DC bias of a predetermined potential as a boundary. An etching method for forming a sloped portion by alternately applying a DC bias higher than the potential and a DC bias lower than the potential.
【請求項2】傾斜部が半導体ペレットのコンタクトホー
ルの壁面であることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載のエッチング方法。
2. The etching method according to claim 1, wherein the inclined portion is a wall surface of the contact hole of the semiconductor pellet.
【請求項3】プラズマ形成手段とDCバイアス印加手段と
が独立して制御でき、該DCバイアス印加手段にDCバイア
スの切換制御部が接続されてなるエッチング装置。
3. An etching apparatus in which a plasma forming means and a DC bias applying means can be independently controlled, and a DC bias switching control section is connected to the DC bias applying means.
【請求項4】プラズマ形成手段がマイクロ波発生器と、
真空処理空間の周囲に配置された磁場発生コイルとから
なり、自己バイアス制御手段が高周波電源からなること
を特徴とする特許請求の範囲第3項記載のエッチング装
置。
4. The plasma forming means includes a microwave generator,
The etching apparatus according to claim 3, wherein the etching apparatus comprises a magnetic field generating coil arranged around a vacuum processing space, and the self-bias control means is a high frequency power source.
JP29270285A 1985-12-27 1985-12-27 Etching method and apparatus used therefor Expired - Lifetime JPH0685396B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29270285A JPH0685396B2 (en) 1985-12-27 1985-12-27 Etching method and apparatus used therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29270285A JPH0685396B2 (en) 1985-12-27 1985-12-27 Etching method and apparatus used therefor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62154734A JPS62154734A (en) 1987-07-09
JPH0685396B2 true JPH0685396B2 (en) 1994-10-26

Family

ID=17785196

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29270285A Expired - Lifetime JPH0685396B2 (en) 1985-12-27 1985-12-27 Etching method and apparatus used therefor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0685396B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03184334A (en) * 1989-12-13 1991-08-12 Mitsubishi Electric Corp Manufacture of multistage recessed-gate fet
JPH08124907A (en) * 1994-10-25 1996-05-17 Hiroshima Nippon Denki Kk Fabrication of semiconductor device
JP2728010B2 (en) * 1995-03-15 1998-03-18 株式会社日立製作所 Plasma processing method
KR100528685B1 (en) 1998-03-12 2005-11-15 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 Method for processing surface of sample
KR100327346B1 (en) * 1999-07-20 2002-03-06 윤종용 Plasma etching method using selective polymer deposition and method for forming contact hole using the plasma etching method
DE10053780A1 (en) * 2000-10-30 2002-05-16 Infineon Technologies Ag Process for structuring a silicon oxide layer
JP2005175007A (en) * 2003-12-08 2005-06-30 Renesas Technology Corp Semiconductor device and manufacturing method therefor

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62154734A (en) 1987-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5213658A (en) Plasma processing method
US5246532A (en) Plasma processing apparatus
US5314575A (en) Etching method and apparatus
US5593539A (en) Plasma source for etching
CN1524287B (en) Unique process chemistry for etching organic low-K materials
EP0289131B1 (en) Method of dry etching aluminum
JP3213803B2 (en) Method for forming slope contact hole in semiconductor using high-density plasma etching equipment
US4786361A (en) Dry etching process
EP0536968A2 (en) Process for forming contact holes in the fabrication of semi-conducteur devices
JPH0685396B2 (en) Etching method and apparatus used therefor
US20090068767A1 (en) Tuning via facet with minimal rie lag
US5509995A (en) Process for anisotropically etching semiconductor material
JPH11345803A (en) Method and apparatus for plasma production and processing
US5308740A (en) Electrical measurement of sidewall angle
JPH0485928A (en) Dry etching method
JPS60120525A (en) Method for reactive ion etching
CN117174583B (en) Semiconductor structure and preparation method thereof
US5658440A (en) Surface image transfer etching
JP2917993B1 (en) Dry etching method
JPH03109728A (en) Manufacture of semiconductor device
JP3185477B2 (en) Dry etching equipment
JPH0864585A (en) Plasma generation working method and its equipment
KR100511929B1 (en) Method for forming contact hole in semiconductor device_
KR100317310B1 (en) Method for fabricating contact hole of semiconductor device
JP2611273B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device