JPS62190840A - 半導体製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は半導体製造方法に関し、さらに詳細にいえば
、反応性イオンエッヂング（以下、ＲＩＥと略称する）
を使用して半導体装置を製造する方法に関する。

〈従来の技術〉 従来から半導体装置、特に半導体集積回路を製造するに
当って、ドライプロセスの一種とじてＲＩＥ装置を使用
することが多用されるようになってきている。

このようなＲＩＥ装置においては、下地との高選択エツ
チング性のみならず、半導体装置の歩留まり、品質に大
きな影響を与える、ウェハ内、ウェハ間、およびバッチ
間の均一性が高いことが要求される。

ところで、半導体装置を製造する場合に重要なエッチバ
ック平坦化工程は、従来から、下地上に配線等を施して
表面が凹凸状になったものに、層間絶縁膜を被着し、或
は塗布し、ざらにレジス１−を塗布して表面をなだらか
にした後、ＲＩＥを使用して、層間絶縁膜と、レジスト
とが同一のエツチング速度となるように制御しつつエツ
チングを行ない、下地表面を配線等と、相間絶縁膜のみ
により平滑化することが一般的に採用されていた。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記エッチバック平坦化工程においては、エツチング特
性が均一でなければ上記した確実な平坦化を達成するこ
とができないという問題がある。

さらに詳細に説明すれば、エツチング特性が均一でなけ
れば、エッチバック平坦化工程においてエツチング過多
、或はエツチング不足が発生する。

そして、エツチング過多が発生すると、下地上の配線等
の厚みが薄くなったり、エッチかけが発生したりすると
いう不都合があり、最悪の場合には断線してしまうとい
う不都合が発生ずる。

また、エツチング不足が発生すると、下地上の配線等が
層間絶縁膜により覆われたままの状態になってしまうと
いう不都合がある。

尚、以上にはエッチバック平坦化工程についてのみ説明
したが、スルーホール、コンタクトホール等の開口形成
に使用されるＲＩＥＪＨＦｉについても、均一性が得ら
れないと、精度のよい間口形成を行なうことができない
という問題がある。

〈発明の目的〉 この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
歩留まり、品質の向上を達成することができる半導体装
置の製造方法を提供づることを目的としている。

く問題点を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための、この発明の半導体装置製
造方法は、ＲＩＥ装置の下部電極上に、下部電極の中心
に関して点対称となるよう試料を配設し、ＲＩＥ開始後
、完了までの間において、上記点対称の相対位置関係を
保持させた状態で試料を回転させるものである。

く作用〉 以上の半導体装＠製造方法であれば、下部電極の上に配
設された試料の位置を、下部電極の中心に関して点対称
になるよう設定してＲＩＥを行ない、このＲＩＥを開始
してから完了するまでの間に、上記点対称の相対位置関
係を保持させたままで試料を回転させ、ＲＩＥの全時間
範囲について各試料に、平均化されたエツチングを施す
ことができる。

〈実施例〉 以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。

第２図はＲＩＥ装置を示す概略縦断面図であり、ガス導
入口（２）、およびガス排出口（３）とを有するエツチ
ングチャンバ（１）の内部に、互に対向状態で上部電極
（４）と、下部電極（５）とを配設し、上記両電極間に
高周波電源（６）を接続している。

第１図は試料（９）の配置状態を示す要部概略縦断面図
であり、下部電極（５）の上面に、回転中心に関して点
対称となるように複数個の試料（９）が配置されている
。これら各試料（９）の配置については、例えばＳｉＯ
２からなる基板ω）の上に、試料（９）を不動状に固定
すべく孔あき形成された厚さ３ｎｕ−程度のテフロン板
（１１）がｅ置され、このテフロン板（１１）の名花（
１２）に試料（９）を挿入することにより達成され、さ
らに上記実施例においては基板（ト））の下面に冷却水
流通路（１３）が形成されている。

以上の構成の［ＩＥ装置において、両電極間に高周波電
源により高周波電圧を印加し、エツチングチャンバ（１
）の内部に連続的にガスを供給することにより、試料（
９）のエツチングを行なうことができるのであるが、こ
のままでは各試料間におけるエツチングむら、各試料の
部分間におけるエツチングむらが発生することになる。

しかし、ＲＩＥの途中において各試料（９）の配置状態
を、試料の中心に関して１８０度回転させるので、回転
前後の各状態についてみれば上記エツチングむらが発生
していても、全エツチング期間についてみればエツチン
グむらは平均化され、全体としてむらのないエツチング
を行なうことができる。

したがって、半導体装置を製造する場合の歩留まり、お
よび品質の向上を達成することができることになる。

尚、以上のＲＩＥを行なった場合の条件は、工ッチング
ガスがＣＦ４４５ＳＣＣＨ，９，６Ｘ　１０Ｔｏｒｒ　
、８０Ｗであり、対象物は、レジスト（０ＭＲ８５＞、
およびＰＳＧ（Ｐ２０５６重量％）であり、エツチング
速度の実験結果は第３図に示すように、かなり高い均一
性を示すことが判明した。これは、試料（９）を点対称
位置に配置しなかった場合の実験結果（第５図参照）と
比較してみれば、明らかである。

また、この実験結果から明らかなように、等エツチング
速度曲線群が下部電＃Ａ（５１の中心に関して同心円と
なっているのであるから、上記点対称位置に試料（９）
を配置することが有効であることが分かる。

第４図はＲＩＥ装置の他の実施例を示す概略縦断面図で
あり、上記実施例と異なる点は、上記各試料（９）を支
承する部分を回転可能とするとともに、モータ等からな
る駆ｖＪ源（８）と格別に連結される軸（７）を垂設し
た点のみである。

したがって、この実施例においては、ＲＩＥを中断する
ことなく、各試料（９）を所定速度で自転させながらエ
ツチングを行なうことができ、エツチング速度をより一
層均−化することができる。

尚、この発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、例えば下部電極（５）を回転させながらＲＩＥを行な
うことが可能である他、この発明の要旨を変更しない範
囲内において種々の設４変更を施すことが可能である。

〈発明の効果〉 以上のようにこの光切は、下部電極上に点対称状態で配
＠された複数個の試料を、点対称状態を保持させたまま
で回転させるので、試料の各部におＣブるエツチング速
度を均一化することができ、ひいては半導体装置の歩留
まり、品質の向上を達成することができるという特有の
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のＲＩＥ方法を実施するための装置の
一実施例を示す要部概略縦断面図、第２図はＲＩＥ装置
を示す概略縦断面図、第３図は各部のエツチング速度を
示す図、第４図は他の実施例を示す要部概略縦断面図、
第５図は比較例のエツチング速度を示す図。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、反応性イオンエッチング装置の下部電極上に、下部
   電極の中心に関して点対称となるよう試料を配設し、反
   応性イオンエッチング開始後、完了までの間において、 上記点対称の相対位置関係を保持させた状態で試料を回
   転させることを特徴とする半導体製造装置。