JPS63134677A - ドライエツチング装置 - 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〕 本発明はドライエツチング装置に関し、特にポリイミド
系樹脂膜をエツチングするドライエツチング装置に関す
る。

〔従来の技術〕

従来のポリイミド系樹脂膜をエツチングするドライエツ
チング装置は、その電極およびエツチング室内壁に用い
られるステレス、アルミニウムあるいは石英などが露出
した状態で用いられ、前記電極上に置かれたポリイミド
系樹脂膜部材を異方性エツチングしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来のドライエツチング装置は電極およびエツ
チング室内壁を形成するステレス、アルミニウムあるい
は石英などが露出した状態であるため、ポリイミド系樹
脂膜部材を０２を主成分とする酸化性ガスを用いて異方
性エツチングするとき、０□イオンによって前記ステレ
ス、アルミニウムあるいは石英などが削り取られるにの
削り取られた微小な塵がエツチングしようとしているウ
ェーハなどのポリイミド系樹脂膜に再付着し、究極的に
はウェーハ上に形成される半導体装置の性能および信顆
性に影響を与えるという問題がある。

本発明の目的は、従来のかかるポリイミド系樹脂膜を残
渣なく、再現性よくエツチングするドライエツチング装
置を提供することにある。

１問題点を解決するための手段〕 本発明のドライエツチング装置は、一方を地気に且つ他
方を高周波電源に接続する平行平板電極を内包し、前記
一方の電極の両端近傍から前記平行平板電極間に酸化性
ガスを供給する導入口と前記他方の電極に近い方より前
記酸化性ガスを排出する排気口とを形成したエツチング
室を備え、前記両電極の表面と前記エツチング室の内面
とを有機系膜で覆うことにより、前記他方の電極を覆っ
た有機系膜上に置かれるウェーハを異方性エツチングす
るように構成される。

（実施例〕 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の一実施例を説明するためのドライエツ
チング装置の断面図である。

第１図に示すように、エツチング室１は平行平板状の上
部電極２８と下部電極２ｂを内包し、その両電極とエツ
チング室１の内壁３とでエツチング空間を形成する。こ
の上部電極２ａと下部電極２ｂおよび内壁３はプラズマ
状態にされるエツチング室内ガスに対し保護膜となるポ
リエステルのような有機系膜４で被覆される。また、エ
ツチング室１にはエツチング用の酸化性ガス（０２を主
成分とするガス）を両電極２．．２ｂ間に供給するよう
に上部電極２ａの両端近傍にガス導入口６が形成され、
且つ下部電極２ｂに近い方より前記酸化性ガスを排出す
るためにガス排気ロアが形成される。更に、前記両電極
２ａ、２ｂの周囲には前記被覆された有機系Ｍ４との間
に放電ガスが回り込むのを防ぐために、テフロン加工を
施したシールド材５により封止される。一方、前記上部
電極２８には地気電位を供給し、また下部電極２ｂには
エツチングされるウェーハ（基板）８を搭載するととも
に高周波電源９に調整用の回路であるコンデンサ回路１
０を介して接続される。

かかるドライエツチング装置において、ガス導入口６か
ら酸化性ガスを供給し、上下電極２３゜２ｂ間に高周波
電圧をかけると、プラズマ状態にされた０２イオンが上
部電極２３の近傍から下部電極２．に引き寄せられ、こ
の０２イオンによりウェーハ（基板）８上のポリイミド
系樹脂膜を一定方向に（異方性）エツチングする。

要するに、このドライエツチング装置はエツチング室１
の内壁３および上下電極２ａ、２ｂの材料とされている
ステンレス、アルミニウムあるいは石英などの０２イオ
ンによっては揮発性がないものを有機系膜４で覆うこと
により、基板８に対する再付着現象を防止するものであ
る。

第２図（ａ）〜（ｄ）は本発明のドライエツチング装置
と０２ガスを用いてスルーホールを形成する際の工程順
に示した多層配線と層間膜にするポリイミド系樹脂膜の
縦断面図である。

第２図（ａ）に示すように、基板ｌｌ上にＣＶＤ酸化膜
１２を形成し、その酸化膜１２上に厚さ０．６μｍの一
層目のアルミニウム配線１３を被着する。しかる後、前
記基板１１上の全面に厚さ１μｍ程度の未硬化のポリイ
ミド系樹脂を塗布し、４００’Ｃの窒素雰囲気中で一時
間の熱処理を施して層間膜１４を形成する。

次に、第２図（ｂ）に示すように、ボリイミ１〜系樹脂
膜１４の上にスルーホールエツチング時のマスクとなる
チタン膜１５をスパッタ法により厚さ１０００人程度形
成する。

次に、第２図（Ｃ）に示すように、チタン膜１５の上か
らレジストを塗布しレジスト膜１６を形成し、スルーホ
ールのパターニングを行ってレジス１〜膜１６とチタン
膜１５とを除去する。

最後に、第２図（ｄ）に示すように、レジスト膜１６を
除去し、露出した前記ポリイミド系樹脂膜１４に対し前
記平行平板型電極を有するドライエツチング装置と０２
ガスとを用いてエツチングを施しスルーホール用開孔１
７を形成する。

第３図（ａ）〜（ｄ）は本発明のドライエツチング装置
を用いて製造する際の工程順に示した三層レジストの下
層膜にするポリイミド系樹脂膜の縦断面図である。

まづ、第３図（ａ＞に示すように、半導体基板１８上に
未硬化のポリイミド系樹脂を塗布して厚さ１μｍのポリ
イミド樹脂膜１９を形成し、しかる後、前記同様４００
℃の窒素雰囲気中で一時間の熱処理を施して下層膜にす
る。

次に、第３図（ｂ）に示すように、ポリイミド樹脂膜１
９上に下層膜エツチング時にマスクとなるシラノール溶
液を塗布し、熱処理を行って厚さ１５００人程形成中間
層膜２０を形成する。

次に、第３図（ｃ）に示すように、前記中間層膜２０の
上にレジスｌ−を塗布してレジスト膜２１を形成し、パ
ターニングを行って中間層膜２ｏをドライエツチングす
る。

ｍｔ＆に、第３図（ｄ）に示すように、この中間層膜２
０をマスクにして前記下層膜になるポリイミド樹脂膜１
９に対し前記平行平板型電極を有するドライエツチング
装置と０２ガスとと用いてエツチングを施し、スルーホ
ール用開孔２２を形成する。

このように、上述の実施例およびその装置を用いた例に
おいては、ポリイミド系樹脂膜を精度よくエツチングで
きるので、前記有機系膜の塗布は非常に大きな意味を有
している。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明はエツチング室内壁と平行
平板電極との表面を有機系膜で被覆することにより、ポ
リイミド系樹脂膜の異方性エツチングを行う際に、その
樹脂膜を残渣なく且つ再現性よくエツチングできるドラ
イエツチング装置を得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するためのドライエツ
チング装置の断面図、第２図（ａ）〜（ｄ）は本発明の
ドライエツチング装置を用いて製造する際の工程順に示
した多層配線と層間膜にするポリイミド系樹脂膜の断面
図、第３図（ａ）〜（ｄ）は本発明のドライエツチング
装置を用いて製造する際の工程順に示した三層レジスｌ
〜の下層膜にするポリイミド系樹脂膜の断面図である。 １・・・エツチング室、２ａ・・・上部電極、２゜・・
下部電極、３・・・内壁、４・・・有機系膜、５・・・
シールド材、６・・・ガス導入口、７・・・ガス排出口
、８・・・ウェーハ（基板〉、９　・・高周波電源、１
０・・・コンデンサ回路。 第２図 躬　３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一方を地気に且つ他方を高周波電源に接続する平行
   平板電極を内包し、前記一方の電極の両端近傍から前記
   平行平板電極間に酸化性ガスを供給する導入口と前記他
   方の電極に近い方より前記酸化性ガスを排出する排気口
   とを形成したエッチング室を備え、前記両電極の表面と
   前記エッチング室の内面とを有機系膜で覆うことにより
   、前記他方の電極を覆った有機系膜上に置かれるウェー
   ハを異方性エッチングすることを特徴とするドライエッ
   チング装置。 ２、有機系膜にポリエステル樹脂膜を用いた特許請求の
   範囲第１項記載のドライエッチング装置。