JPS6132525A - 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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- JPS6132525A JPS6132525A JP15434684A JP15434684A JPS6132525A JP S6132525 A JPS6132525 A JP S6132525A JP 15434684 A JP15434684 A JP 15434684A JP 15434684 A JP15434684 A JP 15434684A JP S6132525 A JPS6132525 A JP S6132525A
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Classifications
-
- 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
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3105—After-treatment
- H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
- H01L21/31144—Etching the insulating layers by chemical or physical means using masks
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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】
産業上の利用分野
本発明は、半導体集積回路、とシわけ高集積度・高密度
を有する集積回路の製造方法の−っであるテ′−パを有
するドライエツチング方法に関するものである。
を有する集積回路の製造方法の−っであるテ′−パを有
するドライエツチング方法に関するものである。
従来例の構成とその問題点
半導体集積回路の微細化、高密度化に伴い、平坦化技術
とテーパエツチングが不可欠となってきている。テーパ
エツチングも従来の湿式のエツチングでは十分でなく、
すぐれた加工精度を有するドライエツチングを用いる必
要がある。
とテーパエツチングが不可欠となってきている。テーパ
エツチングも従来の湿式のエツチングでは十分でなく、
すぐれた加工精度を有するドライエツチングを用いる必
要がある。
これまで、第１図に示すように■マスクとなるレジスト
１３にテーパ１３Ａをあらかじめ形成し被エツチング膜
１２に転写する方法がある。これは基板１１上の被エツ
チング膜１２上のレジスト１３にあらかじめテーパー１
３Ａを形成し、エツチング時のレジストの・後退を利用
してこのレジスト１３と膜１２をそれぞれ一点鎖線１４
、点線１６のようにエツチングし、膜１２の表面にテー
パー１６を形成するものである。
１３にテーパ１３Ａをあらかじめ形成し被エツチング膜
１２に転写する方法がある。これは基板１１上の被エツ
チング膜１２上のレジスト１３にあらかじめテーパー１
３Ａを形成し、エツチング時のレジストの・後退を利用
してこのレジスト１３と膜１２をそれぞれ一点鎖線１４
、点線１６のようにエツチングし、膜１２の表面にテー
パー１６を形成するものである。
この方法では、あらかじめレジスト１３にテーバ１３Ａ
を制御よく形成しておく事が重要である。
を制御よく形成しておく事が重要である。
もしテーパ１３Ａが形成されていなければ、レジスト１
３がエツチングされても、レジスト寸法の変化、（ある
いはレジストの後退）が起こらないだめテーバ１３Ａは
形成されない。
３がエツチングされても、レジスト寸法の変化、（ある
いはレジストの後退）が起こらないだめテーバ１３Ａは
形成されない。
また、■第２図のように、スパッタエツチングのエツチ
ング速度がイオンの入射角度に依存することを利用し、
基板２１上の被エツチング膜２２を破線のようにエツチ
ングする方法がある。
ング速度がイオンの入射角度に依存することを利用し、
基板２１上の被エツチング膜２２を破線のようにエツチ
ングする方法がある。
アルミニウム（以下Ａ／と略記する）、多結晶シリコン
（以下Ｐｏ１ｙＳｉと略記する）等の被エツチング膜は
、ラジカルによシエッチングが可能で、ドライエツチン
グによシ等方的にエツチングできるので、エツチング断
面形状の制御は、レジストのエツチングを伴なわずに可
能である。例えば、第３図の様に、基板３１上の被エツ
チング膜３２をレジスト３３をマスクとして最初に等方
向にエツチングした後（ａ）、異方性のエツチングを施
す事により膜３２の加工形状を制御する事ができる（ｂ
ｌ。
（以下Ｐｏ１ｙＳｉと略記する）等の被エツチング膜は
、ラジカルによシエッチングが可能で、ドライエツチン
グによシ等方的にエツチングできるので、エツチング断
面形状の制御は、レジストのエツチングを伴なわずに可
能である。例えば、第３図の様に、基板３１上の被エツ
チング膜３２をレジスト３３をマスクとして最初に等方
向にエツチングした後（ａ）、異方性のエツチングを施
す事により膜３２の加工形状を制御する事ができる（ｂ
ｌ。
しかし、被エツチング膜がシリコン酸化膜（以下Ｓ １
０２と略記する）の場合には、エツチング反応の活性化
エネルギーが大きくラジカルではほとんどエツチングさ
れない。従って一定エネルギーを有するイオンが必要で
あシ、等方向なエツチングをする事そのものが難しい。
０２と略記する）の場合には、エツチング反応の活性化
エネルギーが大きくラジカルではほとんどエツチングさ
れない。従って一定エネルギーを有するイオンが必要で
あシ、等方向なエツチングをする事そのものが難しい。
先に第１図、第２図で説明した方法は、Ａｌ 。
Ｐｏ ｌ ｙＳ ｉの場合も同様に適用できるが、特に
等方向なエツチングが難しい５１０２の場合に有用にな
ってくるものである。しかし、第１図のようにレジスト
マスクにテーバを形成する場合には、下地段差形状の影
響や、段の上、下といった焦点深度。
等方向なエツチングが難しい５１０２の場合に有用にな
ってくるものである。しかし、第１図のようにレジスト
マスクにテーバを形成する場合には、下地段差形状の影
響や、段の上、下といった焦点深度。
反射の効果から一様なテーバは形成できない。またレジ
スト膜厚差によりテーバ角度に違いを生ずる。従って被
エツチング膜に均一なテーバ１θの形成は困難である。
スト膜厚差によりテーバ角度に違いを生ずる。従って被
エツチング膜に均一なテーバ１θの形成は困難である。
また第２図のスパッタエツチングを利用する方法は、エ
ッチレートが低く、比較的高電力の条件を必要とするた
め、素子への損傷の恐れがありかつ処理時間が長くなる
欠点がある。
ッチレートが低く、比較的高電力の条件を必要とするた
め、素子への損傷の恐れがありかつ処理時間が長くなる
欠点がある。
発明の目的
本発明は、この様な問題に対してなされたもので、再現
性、制御性よくテーバを形成することを目的とする。
性、制御性よくテーバを形成することを目的とする。
発明の構成
本発明は、平行平板を有する装置に高周波電圧を印加し
プラズマを発生させてエツチングする際に、被エツチン
グ物と同時にこの上に形成されたテーバーを有しないマ
スクを等方向にエツチングするドライエツチング方法を
用いるものである。
プラズマを発生させてエツチングする際に、被エツチン
グ物と同時にこの上に形成されたテーバーを有しないマ
スクを等方向にエツチングするドライエツチング方法を
用いるものである。
第１図のように、レジストパターンにあらかじめテーバ
を形成する場合には、その角度、形状の制御に問題が生
ずるが、マスクの後退を利用して被エツチング膜にテー
バを形成する事は有望な方法である。これまでレジスト
にテーバを形成しなければならなかったのは、素子寸法
の微細化によって異方性のエツチング条件が用いられて
いるためで、レジストも異方性でエツチングされるため
である。もしもレジストが等方向にエツチングされるの
であればレジストにテーバが形成されていも／イｌ 詰
丁６１．キソ〃浦＋ｙ子−パか憂古手入京ができる。こ
の様子を第４図に示す。
を形成する場合には、その角度、形状の制御に問題が生
ずるが、マスクの後退を利用して被エツチング膜にテー
バを形成する事は有望な方法である。これまでレジスト
にテーバを形成しなければならなかったのは、素子寸法
の微細化によって異方性のエツチング条件が用いられて
いるためで、レジストも異方性でエツチングされるため
である。もしもレジストが等方向にエツチングされるの
であればレジストにテーバが形成されていも／イｌ 詰
丁６１．キソ〃浦＋ｙ子−パか憂古手入京ができる。こ
の様子を第４図に示す。
第４図においてシリコン基板４１上に被エツチング膜４
２が形成され、０．８μｍ厚のレジストパターン４３が
形成されている。レジストパターン４３にはテーバは形
成されてはいない。エツチングの進行は破線で示されて
いる。エツチングは、レジストパターン４３ Ｉｒｒ
％−いては、タテ方向とヨコ方向が同時に同程度（等方
向に）エツチングされ名ため、被エツチング膜４２０表
面が次々とあられれてエツチングされていく。たとえば
レジストパターン４３のエツチング速度は０．０７μｍ
／ｍｉｎ。
２が形成され、０．８μｍ厚のレジストパターン４３が
形成されている。レジストパターン４３にはテーバは形
成されてはいない。エツチングの進行は破線で示されて
いる。エツチングは、レジストパターン４３ Ｉｒｒ
％−いては、タテ方向とヨコ方向が同時に同程度（等方
向に）エツチングされ名ため、被エツチング膜４２０表
面が次々とあられれてエツチングされていく。たとえば
レジストパターン４３のエツチング速度は０．０７μｍ
／ｍｉｎ。
被エツチング膜４２のエツチング速度は０．０３μｍ／
ｍ ｉ ｎである。
ｍ ｉ ｎである。
この場合はレジスト４３のエッチレートが、たとえばＳ
ｉｏ２で０．６μｍ厚の被エツチング膜４２のおよそ２
倍であるため約３０°のテーバが形成されている。また
被エツチング膜４２が異方性にエツチングされる場合と
等方向にエツチングされる場合との差はほとんどなく、
このエツチングは（：）レジストが等方向にエツチング
される事および（１１）レジストのエッチレートが被エ
ツチング膜のエッチレートと同等か、それより大きいと
いう条件によってテーパの形状が制御されている。
ｉｏ２で０．６μｍ厚の被エツチング膜４２のおよそ２
倍であるため約３０°のテーバが形成されている。また
被エツチング膜４２が異方性にエツチングされる場合と
等方向にエツチングされる場合との差はほとんどなく、
このエツチングは（：）レジストが等方向にエツチング
される事および（１１）レジストのエッチレートが被エ
ツチング膜のエッチレートと同等か、それより大きいと
いう条件によってテーパの形状が制御されている。
通常レジスト膜厚は１．０μｍ程度であり、被エツチン
グ膜厚は０．１〜１．０μｍであるので、レジストのエ
ツチングレートは被エツチング膜の１〜１０倍の範囲で
設定する事ができる。
グ膜厚は０．１〜１．０μｍであるので、レジストのエ
ツチングレートは被エツチング膜の１〜１０倍の範囲で
設定する事ができる。
実施例の説明
以下本発明の実施例について説明する。本発明は、エツ
チング方法であるから、実施例たるエツチング条件につ
いて説明する。
チング方法であるから、実施例たるエツチング条件につ
いて説明する。
エツチングガス：ＳＦ６
圧 カニ １００ｍＴ ｏ ｒ ｒマ
ス り ：ポジレジスト（エツチング速度＝７０ｎｍ
／ｍ１ｎ） 被エツチング膜： ５１０２ （エツチング速度：
３０ｎｍ／ｍ１ｎ） 電力密度：０．４Ｗ／ｃｒｌ ゞ この条件で所定のテーパを形成できた。その他
のガスについても同様である。
ス り ：ポジレジスト（エツチング速度＝７０ｎｍ
／ｍ１ｎ） 被エツチング膜： ５１０２ （エツチング速度：
３０ｎｍ／ｍ１ｎ） 電力密度：０．４Ｗ／ｃｒｌ ゞ この条件で所定のテーパを形成できた。その他
のガスについても同様である。
次に順を追って工程を説明する。ここに示す例は、コン
タクトホールを２段階でエツチングする場合の例である
。
タクトホールを２段階でエツチングする場合の例である
。
第６図ａにおいてシリコン基板４１上にシリコン酸化膜
（Ｓ ｉＯ２） ４２が形成され、レジスト４３がパタ
ーニングされている。第６図すにおいては、被エツチン
グ膜４２に本発明に説明したテーパエツチングが施され
ており、レジスト４３はほとんど消失しているが、テー
パ部分４４が形成されている。次に第５図Ｃでは２回目
のレジスト６０が１回目のレジスト４３と同様のパター
ンで形成されている。第６図ｄでは、通常の異方性エツ
チングが施された後の状態を示しており、シリコン酸化
膜４２にテーパが形成された状態でコンタクト部５１が
形成されている。２回目の異方性エツチングに用いるガ
スは例えばＣＨＦ３である。
（Ｓ ｉＯ２） ４２が形成され、レジスト４３がパタ
ーニングされている。第６図すにおいては、被エツチン
グ膜４２に本発明に説明したテーパエツチングが施され
ており、レジスト４３はほとんど消失しているが、テー
パ部分４４が形成されている。次に第５図Ｃでは２回目
のレジスト６０が１回目のレジスト４３と同様のパター
ンで形成されている。第６図ｄでは、通常の異方性エツ
チングが施された後の状態を示しており、シリコン酸化
膜４２にテーパが形成された状態でコンタクト部５１が
形成されている。２回目の異方性エツチングに用いるガ
スは例えばＣＨＦ３である。
発明の詳細
な説明した様に本発明により、高密度化、微細化に不可
欠とされるテーパエツチングが再現性。
欠とされるテーパエツチングが再現性。
制御性よく行なう事ができる。
第１図、第２図、第３図（ａ） 、 （ｂ）は従来のテ
ーパー形成工程の説明図、第４図、第５図（ａ）〜（ｄ
）は本発明の一実施例のテーパー形成工程説明図である
。 ３１・・・・・・基板、３２・・・・・・被エツチング
膜、３３・・・−・・マスク、４１・・・・・・シリコ
ン基板、４２・・・・・・Ｓ ！ ０２．４３ ｐ ５
０・・・・・・マスク（レジス白。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 Ｇ 第２図 第５図 第５図
ーパー形成工程の説明図、第４図、第５図（ａ）〜（ｄ
）は本発明の一実施例のテーパー形成工程説明図である
。 ３１・・・・・・基板、３２・・・・・・被エツチング
膜、３３・・・−・・マスク、４１・・・・・・シリコ
ン基板、４２・・・・・・Ｓ ！ ０２．４３ ｐ ５
０・・・・・・マスク（レジス白。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 Ｇ 第２図 第５図 第５図
Claims (3)
- （１）平行平板電極を有する装置に高周波電圧を印加し
プラズマを発生させて被エッチング物をエッチングする
に際し、前記被エッチング物上にテーパーを有しないマ
スクパターンを形成し前記被エッチング物と同時に前記
テーパを有しないマスクを等方的にエッチングする事に
より、前記被エッチング物表面にテーパを形成すること
を特徴とするドライエッチング方法。 - （２）平行平板電極のうち被エッチング物を保持する電
極に高周波電圧を印加することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のドライエッチング方法。 - （３）被エッチング物がシリコン酸化物であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のドライエッチング
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15434684A JPS6132525A (ja) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | ドライエツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15434684A JPS6132525A (ja) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | ドライエツチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6132525A true JPS6132525A (ja) | 1986-02-15 |
Family
ID=15582148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15434684A Pending JPS6132525A (ja) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | ドライエツチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6132525A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4729815A (en) * | 1986-07-21 | 1988-03-08 | Motorola, Inc. | Multiple step trench etching process |
| JP2011249690A (ja) * | 2010-05-28 | 2011-12-08 | Sharp Corp | 固体撮像装置およびその製造方法、並びに電子情報機器 |
-
1984
- 1984-07-25 JP JP15434684A patent/JPS6132525A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4729815A (en) * | 1986-07-21 | 1988-03-08 | Motorola, Inc. | Multiple step trench etching process |
| JP2011249690A (ja) * | 2010-05-28 | 2011-12-08 | Sharp Corp | 固体撮像装置およびその製造方法、並びに電子情報機器 |
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