JPS5856421A - 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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- 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
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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
【発明の詳細な説明】
本発明は、半導体装置の製造方法に係シ、さらに詳しく
いえば、基板上の絶縁膜を選択エツチングして優られる
開口部に傾斜をもたせることによシ、その後の配線の加
工性ならびに信頼性を向上する方法に関する。
いえば、基板上の絶縁膜を選択エツチングして優られる
開口部に傾斜をもたせることによシ、その後の配線の加
工性ならびに信頼性を向上する方法に関する。
従来半導体装置のアルｔ ニウム配線は、一般に次のよ
うな工程で形成されている。まず素子を形成したシリコ
ン基板の全面にシリコン酸化膜を形成し、その上にレジ
ストを形成する。次いで、光露光技術を用いて所望のレ
ジストパターンを形成しエツチング用の窓とし、ＨＦ系
水溶液を用いてシリコン酸化膜を選択エツチングする。
うな工程で形成されている。まず素子を形成したシリコ
ン基板の全面にシリコン酸化膜を形成し、その上にレジ
ストを形成する。次いで、光露光技術を用いて所望のレ
ジストパターンを形成しエツチング用の窓とし、ＨＦ系
水溶液を用いてシリコン酸化膜を選択エツチングする。
その仮、レジストを除去しアルミニウム膜を蒸着してバ
ターニングする。
ターニングする。
しかしながら、この方法でＬ１エツチング後のシリコン
酸化膜拡開口部エツジが急峻な形状と外シ、アルミニウ
ム配線が断線しやすくなる。
酸化膜拡開口部エツジが急峻な形状と外シ、アルミニウ
ム配線が断線しやすくなる。
このような開口部におけるアルミニウム配線の断線を避
けるために１絶縁膜としてＰＥＧ膜等を用い、開口部を
形成したのち、熱処理して開口部エツジを変形させる方
法が広く行なわれてイル。しノしＰ２Ｏ膜を溶融させる
ためには約１ｏｏｏｉの高温熱地理が必要であシ、素子
の微細化に伴う不純物拡散長のコントロール上好ましく
ない上、微小開口部が埋めつくされる等の欠点を有する
。
けるために１絶縁膜としてＰＥＧ膜等を用い、開口部を
形成したのち、熱処理して開口部エツジを変形させる方
法が広く行なわれてイル。しノしＰ２Ｏ膜を溶融させる
ためには約１ｏｏｏｉの高温熱地理が必要であシ、素子
の微細化に伴う不純物拡散長のコントロール上好ましく
ない上、微小開口部が埋めつくされる等の欠点を有する
。
このような開口部エツジでの配線断線の問題は、ドライ
エツチングを用いた場合にも同様に発生する。ドライエ
ツチング法でこの問題を解決する方法としては、飼えば
ＣＦ４ガスに０！ガスを添加して絶縁膜をテーパエツチ
ングする方法が知られている（４！公昭５５−４０１８
０号）。これは、エツチングガスにより絶縁膜だけでな
くレジストも同時にエツチングされることを積極的に利
用するものである。しかしこの方法では、エツチングガ
スの組成変化に対して、レジストのエツチング速度だけ
でなく絶縁膜のエツチング速度も同時に変動するため、
エツチングの制御性が悪い。
エツチングを用いた場合にも同様に発生する。ドライエ
ツチング法でこの問題を解決する方法としては、飼えば
ＣＦ４ガスに０！ガスを添加して絶縁膜をテーパエツチ
ングする方法が知られている（４！公昭５５−４０１８
０号）。これは、エツチングガスにより絶縁膜だけでな
くレジストも同時にエツチングされることを積極的に利
用するものである。しかしこの方法では、エツチングガ
スの組成変化に対して、レジストのエツチング速度だけ
でなく絶縁膜のエツチング速度も同時に変動するため、
エツチングの制御性が悪い。
本発明は上記の点に鑑み、ドライエツチング法で制御性
よく絶縁膜をテーパエツチングする工程を含み、もって
配線の加工性ならびに信頼性の向上を因った半導体装置
の製造方法を提供するものである。
よく絶縁膜をテーパエツチングする工程を含み、もって
配線の加工性ならびに信頼性の向上を因った半導体装置
の製造方法を提供するものである。
本発明の方法は、半導体基板上に形成した絶縁膜にレジ
ヌトパターンを形成し、プロロカーボンガスによシ前記
絶縁族を選択エツチングするに際して、前記エツチング
ガス雰囲気中に水素を含むレジストエツチング制御用ガ
スを添加して、レジストの開口部エツジの後退を利用し
て前記絶縁膜にテーパエツチングを６う。この場合、前
記レジストエツチング制御用ガスとして、その添加量を
変えたときにレジストのエツチング速度、即ち開口部の
後退速度のみが変化し、絶縁膜のエツチング速度が変化
しないものを用いることを特徴とする。従って本発明に
よれば、制御性よく絶縁膜のテーパエツチングが可能と
なシ、その後形成する配線の加工性ならびに信頼性を向
上させることができる。
ヌトパターンを形成し、プロロカーボンガスによシ前記
絶縁族を選択エツチングするに際して、前記エツチング
ガス雰囲気中に水素を含むレジストエツチング制御用ガ
スを添加して、レジストの開口部エツジの後退を利用し
て前記絶縁膜にテーパエツチングを６う。この場合、前
記レジストエツチング制御用ガスとして、その添加量を
変えたときにレジストのエツチング速度、即ち開口部の
後退速度のみが変化し、絶縁膜のエツチング速度が変化
しないものを用いることを特徴とする。従って本発明に
よれば、制御性よく絶縁膜のテーパエツチングが可能と
なシ、その後形成する配線の加工性ならびに信頼性を向
上させることができる。
次に本発明の方法を実Ｊｌｌｌを用いてさらに詳細に説
明する。まず第１図←）に示すように１シリコン基板１
１に通常の工程を用いてゲート酸化膜１ｚを介して多結
晶シリコンゲート電極ＩＳを形成し、ンース１４、ドレ
インｚ５を形成した後、全面に絶縁膜としてＣＶＤ法に
よるシリコン酸化膜１６を膜厚０．３μ諺形成する。
明する。まず第１図←）に示すように１シリコン基板１
１に通常の工程を用いてゲート酸化膜１ｚを介して多結
晶シリコンゲート電極ＩＳを形成し、ンース１４、ドレ
インｚ５を形成した後、全面に絶縁膜としてＣＶＤ法に
よるシリコン酸化膜１６を膜厚０．３μ諺形成する。
１ｒはフィールド酸化膜である。次にこのシリコン酸化
膜１６上にフォトレジスト１８としてＡｚｚｉｏｏ（シ
グレー社製）を膜厚的１．５μｍとなるようにスピンコ
ードしたのち、通常のフォトレジストプロセスによシ第
１図（１））のように開口部窓開はパターンを形成する
。次いでこのフォトレジストパターンを１２０℃で２０
分間加熱処理した後、平行平抜型ドライエツチング装置
を用いて、シリコン酸化膜１６を異方性エツチングする
。この際エツチングガスは０２番ガス流量２１ ｓｄ／
ｍｉｎに、ａｔガスを流量３ ｄ ／ ｍｉｎだけ添加
したものを用い、ＲＦパワｉ ｓ Ｏｗ １真空度３０
ｍ Ｔｏｒｒ ｌ’ｃてエツチングする。このような
エツチング県件においてシリラン酸化膜１６をエツチン
グすると、シリコン酸化膜１６は５００λ／Ｕｎの速度
でエツチングされると同時に、フォトレジスト１８も３
００λ／ｍｉｎでエツチングされる。１このため、フォ
トレジスト１８社エツチング中に開口部エツジが後退し
、第１図（ｅ）のようにシリコン酸化膜１６の開口部は
約７５°の傾斜を持って形成された。ついで基板全面を
０．プラズマ中において処理し、希ＨＦ水溶液を用いて
後処理したのち、第１図（ｄ）のように配線材料のＡｊ
−８１暎１９をスパッタ蒸着し、さらに通常の工桟を
用いて配線を形成した。このときＡ４８１膜１９は開口
部において均一にオーバーハングなく形成され、断線は
発生しないことが判明した。
膜１６上にフォトレジスト１８としてＡｚｚｉｏｏ（シ
グレー社製）を膜厚的１．５μｍとなるようにスピンコ
ードしたのち、通常のフォトレジストプロセスによシ第
１図（１））のように開口部窓開はパターンを形成する
。次いでこのフォトレジストパターンを１２０℃で２０
分間加熱処理した後、平行平抜型ドライエツチング装置
を用いて、シリコン酸化膜１６を異方性エツチングする
。この際エツチングガスは０２番ガス流量２１ ｓｄ／
ｍｉｎに、ａｔガスを流量３ ｄ ／ ｍｉｎだけ添加
したものを用い、ＲＦパワｉ ｓ Ｏｗ １真空度３０
ｍ Ｔｏｒｒ ｌ’ｃてエツチングする。このような
エツチング県件においてシリラン酸化膜１６をエツチン
グすると、シリコン酸化膜１６は５００λ／Ｕｎの速度
でエツチングされると同時に、フォトレジスト１８も３
００λ／ｍｉｎでエツチングされる。１このため、フォ
トレジスト１８社エツチング中に開口部エツジが後退し
、第１図（ｅ）のようにシリコン酸化膜１６の開口部は
約７５°の傾斜を持って形成された。ついで基板全面を
０．プラズマ中において処理し、希ＨＦ水溶液を用いて
後処理したのち、第１図（ｄ）のように配線材料のＡｊ
−８１暎１９をスパッタ蒸着し、さらに通常の工桟を
用いて配線を形成した。このときＡ４８１膜１９は開口
部において均一にオーバーハングなく形成され、断線は
発生しないことが判明した。
上記実施列においては、エツチングガスとして、ＣＦ４
２１ｄ／ｍｉｎ ％Ｈ１３ｗｄ／ ｍｉｎを用いたがＨ
，ガス添加量によってレジストとシリコン酸化膜は第２
図に示すごとく変化する。この際、Ｈ，ガス添加量を変
化させてもシリコン酸化膜のエツチング速度は５００
Ｘ／ｍｉｎで一定であることから添加ガス量によってシ
リコン酸化膜のエツチング速度が変化するような従来の
エツチングガス系を用いる場合に比べてはるかに安定に
、再現性よく、開口部の傾゛斜角をコントロールするこ
とができる。第３図は、ａｔガス添加景を変化させたと
きの、シリコン酸化膜開口部の傾斜角度を示している。
２１ｄ／ｍｉｎ ％Ｈ１３ｗｄ／ ｍｉｎを用いたがＨ
，ガス添加量によってレジストとシリコン酸化膜は第２
図に示すごとく変化する。この際、Ｈ，ガス添加量を変
化させてもシリコン酸化膜のエツチング速度は５００
Ｘ／ｍｉｎで一定であることから添加ガス量によってシ
リコン酸化膜のエツチング速度が変化するような従来の
エツチングガス系を用いる場合に比べてはるかに安定に
、再現性よく、開口部の傾゛斜角をコントロールするこ
とができる。第３図は、ａｔガス添加景を変化させたと
きの、シリコン酸化膜開口部の傾斜角度を示している。
すなわちＨ，ガスの流量を便化させることＫよシ容易に
傾斜角度をコントロールすることができ、その際シリコ
ン酸化膜のエツチング速度が変化しないことからエツチ
ングに要する時間はＨ！ガス流量によらず一定となる。
傾斜角度をコントロールすることができ、その際シリコ
ン酸化膜のエツチング速度が変化しないことからエツチ
ングに要する時間はＨ！ガス流量によらず一定となる。
このためエツチング終了時間の設定も容易である。さら
に、エツチング中に適当にＨ１流量を変化させれば、例
えば第４図のような開口部形状、その他任意の開口部形
状が得られることも明らかである。
に、エツチング中に適当にＨ１流量を変化させれば、例
えば第４図のような開口部形状、その他任意の開口部形
状が得られることも明らかである。
本発明の方法はＡｒ −Ａｒ一層配線間の層間絶縁膜に
おけるスルーホールの開口に際しても同様に極めて有効
である。さらに上記実施例ではレジストとしてフォトレ
ジストの場合を示したが、すでに第２図において示した
ようにレジストとしてフォトレジスト以外にも、例えば
電子線感応レジスト（ＰＭＭＡ、ＰＭＡＨ，ＣＰ−ｓ
） 等を使用することにょυ、さらに開口ｓ傾斜角の制
御範囲を広げることができる。″また上記実施列ではＣ
Ｆ、ガスを用いたがｃｔＦ’１５などのフロロカーホン
ガスを用いる事ができ、添加するレジストエツチング制
御用ガスとしてＨｔガスを用いたが例えばＣＦ４＋Ｈ！
に更に不活性ガスとしてＮ！ガスを加えたエツチングガ
ス系等が利用可能である。又、Ａｒガスを加えてもよい
。
おけるスルーホールの開口に際しても同様に極めて有効
である。さらに上記実施例ではレジストとしてフォトレ
ジストの場合を示したが、すでに第２図において示した
ようにレジストとしてフォトレジスト以外にも、例えば
電子線感応レジスト（ＰＭＭＡ、ＰＭＡＨ，ＣＰ−ｓ
） 等を使用することにょυ、さらに開口ｓ傾斜角の制
御範囲を広げることができる。″また上記実施列ではＣ
Ｆ、ガスを用いたがｃｔＦ’１５などのフロロカーホン
ガスを用いる事ができ、添加するレジストエツチング制
御用ガスとしてＨｔガスを用いたが例えばＣＦ４＋Ｈ！
に更に不活性ガスとしてＮ！ガスを加えたエツチングガ
ス系等が利用可能である。又、Ａｒガスを加えてもよい
。
以上、詳述したよ５に本発明によれば、ドライエツデン
グに使用するエツチングガスの組成を選択することにょ
シ、絶縁膜に対するエツチング速度を変化させることな
く、従って制御性よく絶！＋［に所望の傾斜角をもつ開
口を形成することができ、その後に形成される配線の加
工性ならびに信頼性を著しく向上させることが可能とな
り、半導体装置の信頼性向上に大きく寄与することがで
きる。
グに使用するエツチングガスの組成を選択することにょ
シ、絶縁膜に対するエツチング速度を変化させることな
く、従って制御性よく絶！＋［に所望の傾斜角をもつ開
口を形成することができ、その後に形成される配線の加
工性ならびに信頼性を著しく向上させることが可能とな
り、半導体装置の信頼性向上に大きく寄与することがで
きる。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例の製造１徨を
説明する断面図、第２図はＣＦ、／Ｈ！ ドライエツチ
ング時のＨ，ガス流量と各種レジストおよびシリコン酸
化膜のエツチング速度の関係を示す図、第３区は同じく
ｈガス流量とシリコン酸化膜開口部の傾斜角の関係を示
す図、第４図は第１図の実施例と異なる開口部形状の例
を示す図である。 １１−シリコン基板、１２−ゲート酸化膜、１３−・ゲ
ートを極１、ｚ４−・ソース、ｚ５−ドレイン、１６・
−シリコン酸化膜、ｚ８・・・フォトレジスト、１９・
・・Ａｌ−８１膜。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 ば第１図 第３図 ０ ３ ６ Ｓ、 ・
１２Ｈ２力ス ン先量 （ｍｌ／ｍ１ｎ） 第４図 ９４
説明する断面図、第２図はＣＦ、／Ｈ！ ドライエツチ
ング時のＨ，ガス流量と各種レジストおよびシリコン酸
化膜のエツチング速度の関係を示す図、第３区は同じく
ｈガス流量とシリコン酸化膜開口部の傾斜角の関係を示
す図、第４図は第１図の実施例と異なる開口部形状の例
を示す図である。 １１−シリコン基板、１２−ゲート酸化膜、１３−・ゲ
ートを極１、ｚ４−・ソース、ｚ５−ドレイン、１６・
−シリコン酸化膜、ｚ８・・・フォトレジスト、１９・
・・Ａｌ−８１膜。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 ば第１図 第３図 ０ ３ ６ Ｓ、 ・
１２Ｈ２力ス ン先量 （ｍｌ／ｍ１ｎ） 第４図 ９４
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１半導体基板表面を絶縁膜でおおい、その表面にレ
ジストパターンを形成し、フロロカーボンガスによシ前
記絶縁膜を選択エツチングして開口部を形成する工程を
含む半導体装置の製造方法において、前記エツチングガ
ス雰囲気中に前記絶縁膜のエツチング速度に影響を与え
ない水素を含むレジストエツチング制御用ガスを添加し
てレジストのエツチング速度のみを制御し、前記開口部
に所望の傾斜をもたせるようにしたことを特徴とする半
導体装置の製造方法。 （２）絶縁膜がシリコン酸化膜、レジストがフォトレジ
ストであシ、レジストエツチング制御用ガスがＨｌまた
は１（、＋Ｎ、である特許請求の範囲第１項記載の半導
体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15517681A JPS5856421A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15517681A JPS5856421A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5856421A true JPS5856421A (ja) | 1983-04-04 |
Family
ID=15600150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15517681A Pending JPS5856421A (ja) | 1981-09-30 | 1981-09-30 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5856421A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6348824A (ja) * | 1986-08-19 | 1988-03-01 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6459819A (en) * | 1987-08-31 | 1989-03-07 | Tokuda Seisakusho | Dry etching |
-
1981
- 1981-09-30 JP JP15517681A patent/JPS5856421A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6348824A (ja) * | 1986-08-19 | 1988-03-01 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6459819A (en) * | 1987-08-31 | 1989-03-07 | Tokuda Seisakusho | Dry etching |
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