JPS63262843A - ガスプラズマエツチング法 - Google Patents
ガスプラズマエツチング法Info
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- JPS63262843A JPS63262843A JP9776687A JP9776687A JPS63262843A JP S63262843 A JPS63262843 A JP S63262843A JP 9776687 A JP9776687 A JP 9776687A JP 9776687 A JP9776687 A JP 9776687A JP S63262843 A JPS63262843 A JP S63262843A
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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、ガスプラズマエツチング法に関し、特に多結
晶質シリコン膜上に有機膜を塗布し、これらの多結晶シ
リコン及び有機膜全全面にわｅｂ、一様にエツチングで
除去するエッチバックを行う几めのガスプラズマエツチ
ング法に関する。
晶質シリコン膜上に有機膜を塗布し、これらの多結晶シ
リコン及び有機膜全全面にわｅｂ、一様にエツチングで
除去するエッチバックを行う几めのガスプラズマエツチ
ング法に関する。
従来、ＩＣ，ＬＳＩ素子のゲート電極、配線や埋込み用
の材料として用いられている多結晶シリコン膜の平担化
は、この多結晶シリコン′膜上に有機膜を塗布し、この
塗布した有愼膜及び多結晶シリコン膜を全面にわたり、
一様にエツチング除去するエッチバック法によって行わ
れてい友。このエッチバックはフッ素系のガスのみによ
るプラズマエツチング法が用いられてい九〇この従来の
エッチバックでは、多、１吉晶シリコンのエツチング速
度が、有機膜のエツチング速度よシ大きく、均一にエツ
チング除去することは困難であっ几。さらに、エッチバ
ックの進行に伴ない、段差部において多請晶７リコン膜
の微小部分が露出するとローカルローディング効果によ
シ、多結晶シリコン膜のエツチング速度が増大レエツテ
バツクの制御性がさらに低くをるという問題があっｔｏ 〔発明が解決しようとする問題点〕 上述したように、平担化塗布有機膜を用いた多結晶シリ
コン膜のエッチバックはローディング効果が大きく、多
結晶シリコン膜のエツチング速度の制御が困難であると
いり大きな問題が未解決に残されている。
の材料として用いられている多結晶シリコン膜の平担化
は、この多結晶シリコン′膜上に有機膜を塗布し、この
塗布した有愼膜及び多結晶シリコン膜を全面にわたり、
一様にエツチング除去するエッチバック法によって行わ
れてい友。このエッチバックはフッ素系のガスのみによ
るプラズマエツチング法が用いられてい九〇この従来の
エッチバックでは、多、１吉晶シリコンのエツチング速
度が、有機膜のエツチング速度よシ大きく、均一にエツ
チング除去することは困難であっ几。さらに、エッチバ
ックの進行に伴ない、段差部において多請晶７リコン膜
の微小部分が露出するとローカルローディング効果によ
シ、多結晶シリコン膜のエツチング速度が増大レエツテ
バツクの制御性がさらに低くをるという問題があっｔｏ 〔発明が解決しようとする問題点〕 上述したように、平担化塗布有機膜を用いた多結晶シリ
コン膜のエッチバックはローディング効果が大きく、多
結晶シリコン膜のエツチング速度の制御が困難であると
いり大きな問題が未解決に残されている。
本発明のガスプラズマエツチング法は、多結晶／リコン
腹と、有機塗布、嘆とをガスプラズマにより同時にエツ
チングするガスプラズマエツチング法において、エツチ
ングガスとしてフッ素を含むガスと酸素ガスとからなる
ｌ見合ガスを用いる。
腹と、有機塗布、嘆とをガスプラズマにより同時にエツ
チングするガスプラズマエツチング法において、エツチ
ングガスとしてフッ素を含むガスと酸素ガスとからなる
ｌ見合ガスを用いる。
本発明に、これらのエツチングガス系を用いることによ
り、多結晶シリコン膜の平担化塗布膜を用いｔエッチバ
ックにおいて、大きなローカルローディング効果を低減
し、エッチバックを容易とする。具体的には、フッ素化
合物ガスと酸素ガスの混合ガス系によるプラズマエツチ
ングを用いたエッチバックにおいて、混合ガスの比を適
轟に選び多結晶シリコン膜のエツチング速度を塗布有機
膜のエツチング速度に対し、あらかじめ低く設定してお
くことによ）、大きなローディング効果をおさえ、エッ
チバックを可能とするものである。
り、多結晶シリコン膜の平担化塗布膜を用いｔエッチバ
ックにおいて、大きなローカルローディング効果を低減
し、エッチバックを容易とする。具体的には、フッ素化
合物ガスと酸素ガスの混合ガス系によるプラズマエツチ
ングを用いたエッチバックにおいて、混合ガスの比を適
轟に選び多結晶シリコン膜のエツチング速度を塗布有機
膜のエツチング速度に対し、あらかじめ低く設定してお
くことによ）、大きなローディング効果をおさえ、エッ
チバックを可能とするものである。
以下、実施例によって本発明の詳細な説明を行う。
第１図には本発明によシ、多結晶シリコン膜の平担化塗
布膜を用いたエッチバックの工程を示す。
布膜を用いたエッチバックの工程を示す。
酸化ンリコン膜１０４により形成された段差上（第１図
）Ｋ多結晶シリコン膜１０１をたい積しさらに平担化用
として有機膜１０２’ｉ塗布することによシ得られｔ第
１図（ｂ）に示した様な構造１！：％本発明を用いエツ
チングすることによ勺第１図（Ｃ）に示すような平担な
多結晶シリコン膜１０１が得られる。以下、上述のエッ
チバックについてよシ詳則に説明する。
）Ｋ多結晶シリコン膜１０１をたい積しさらに平担化用
として有機膜１０２’ｉ塗布することによシ得られｔ第
１図（ｂ）に示した様な構造１！：％本発明を用いエツ
チングすることによ勺第１図（Ｃ）に示すような平担な
多結晶シリコン膜１０１が得られる。以下、上述のエッ
チバックについてよシ詳則に説明する。
第２図は、本発明の第１の実施例に使用しｔガスプラズ
マエツチング装置の断面図である。平板状の高周波電極
２０１．２０２１有するガスプラズマエツチング装置の
反応真空槽２０３内に被エツチング試料２０４、例えば
ゲートの形成が終了しさらにゲート上に絶縁膜層をたい
積しｔ後に多結晶／リコン膜を形成したシリコン基板に
平担化用にレジスｌｆ塗布し次試料を配置し、真空ポン
プ２０５で反応真空槽２０３内を排気してガス圧２０．
１ｍＴｏ ｒ ｒ以下にする。その後、ガス導入管２０
６を通して、８Ｆ６（六フッ化イオワ）ガスと酸素ガス
（Ｏｘ ）の総流量５０ｃｃ／分とし、その中でＳＦ。
マエツチング装置の断面図である。平板状の高周波電極
２０１．２０２１有するガスプラズマエツチング装置の
反応真空槽２０３内に被エツチング試料２０４、例えば
ゲートの形成が終了しさらにゲート上に絶縁膜層をたい
積しｔ後に多結晶／リコン膜を形成したシリコン基板に
平担化用にレジスｌｆ塗布し次試料を配置し、真空ポン
プ２０５で反応真空槽２０３内を排気してガス圧２０．
１ｍＴｏ ｒ ｒ以下にする。その後、ガス導入管２０
６を通して、８Ｆ６（六フッ化イオワ）ガスと酸素ガス
（Ｏｘ ）の総流量５０ｃｃ／分とし、その中でＳＦ。
ガスの混合比（” Ｓ Ｆ６／Ｓ Ｐｉ ＋ Ｏ鵞）を
０．１０，２０゜３０．４０チで混合し几ガスを導入し
反応真空槽２０３内の圧力ｉ３ＱＯｍＴｏｒｒに調整す
る。次いで、電極２０１，２０２間に高周波電源２０７
を用い１周波数１３．５６ＭＨｚで２Ｗ／ｃｍ Ｏ高周
波電力を印加して、混合ガスをプラズマ化して被エツチ
ング試料２０４にエツチングを施す。
０．１０，２０゜３０．４０チで混合し几ガスを導入し
反応真空槽２０３内の圧力ｉ３ＱＯｍＴｏｒｒに調整す
る。次いで、電極２０１，２０２間に高周波電源２０７
を用い１周波数１３．５６ＭＨｚで２Ｗ／ｃｍ Ｏ高周
波電力を印加して、混合ガスをプラズマ化して被エツチ
ング試料２０４にエツチングを施す。
その結果、被エツチング試料２０４に形成されたレジス
トおよび多結晶ンリコン膜は、それぞれ第３図に示すよ
うなエツチング速度曲ａｔもってエツチングされた。す
なわちレジストのエツチング速度は、ＳＦ、ガスの混合
比が増加することによシ減少し、また、多結晶シリコン
膜のそれは増大する。レジストと多結晶シリコン膜のエ
ツチング速度が等しくなるのはＳＦ６ガスの含有量が３
０％の場合である。しかし、平担化塗布膜としてレジス
トを用いた多、１吉晶シリコン膜のエッチバックにおい
て第１図（Ｃ）に示すような平担な多結晶シリコン膜１
０１ｔ−得る九めにはローカルローディング効果が生じ
るためＳＦ、ガスの含有量２０％、レジをする必要がち
る。
トおよび多結晶ンリコン膜は、それぞれ第３図に示すよ
うなエツチング速度曲ａｔもってエツチングされた。す
なわちレジストのエツチング速度は、ＳＦ、ガスの混合
比が増加することによシ減少し、また、多結晶シリコン
膜のそれは増大する。レジストと多結晶シリコン膜のエ
ツチング速度が等しくなるのはＳＦ６ガスの含有量が３
０％の場合である。しかし、平担化塗布膜としてレジス
トを用いた多、１吉晶シリコン膜のエッチバックにおい
て第１図（Ｃ）に示すような平担な多結晶シリコン膜１
０１ｔ−得る九めにはローカルローディング効果が生じ
るためＳＦ、ガスの含有量２０％、レジをする必要がち
る。
次に本発明の第２の実施例について説明する。
第１の実施例と同じ第２図に示した平行平板形ガスプラ
ズマエツチング装置ヲ用い、第１の実施例と同様な構造
を有するエツチング試料２０４ｉ配置し、真空ポンプ２
０５で反応真空槽２０３内を排気してガス圧ｆ Ｏ，ｘ
ｍＴｏｒｒ以下にした後、ガス導入管２０６ｔ−通して
、ＮＦ３（三７ツ化窒累）ガスと酸素ガスの総流量３０
ｃｃ／９とし、その中でＮＦ。
ズマエツチング装置ヲ用い、第１の実施例と同様な構造
を有するエツチング試料２０４ｉ配置し、真空ポンプ２
０５で反応真空槽２０３内を排気してガス圧ｆ Ｏ，ｘ
ｍＴｏｒｒ以下にした後、ガス導入管２０６ｔ−通して
、ＮＦ３（三７ツ化窒累）ガスと酸素ガスの総流量３０
ｃｃ／９とし、その中でＮＦ。
ガスの混合比（＝ ＮＦ３ ／ （ＮＦ３＋Ｏ鵞））を
０．１０゜２０．３０．４０％で混合したガスを等大し
反応真望槽２０３内の圧力を２００ｍＴｏｒｒに調整す
る。
０．１０゜２０．３０．４０％で混合したガスを等大し
反応真望槽２０３内の圧力を２００ｍＴｏｒｒに調整す
る。
次いで、第１の実施例と同じ要領でｘ、ｓＷ／ｃｍ’。
高周波電力を印加し、混合ガス全プラズマ化してエツチ
ング処理を行った。
ング処理を行った。
七の結果、被エツチング試料２０４において、レジスト
および多結晶シリコン膜は、それぞれ、第４図に示すよ
うなエツチング速度曲線をもってエツチングされ友。ｔ
なわち、レジストのエツチング速度は、Ｎｉ；”３ガス
の混合比が増加することにより減少し、ま友、多結晶シ
リコン腺のそれは増大する。レジストと多結晶シリコン
漠のエツチング速度が等しくなるのはＮＦ３ガスの含有
量が２僚の場合である。しかし、平担化塗布膜としてレ
ジストを用いｔ多結晶シリコン膜のエッチバックにおい
て第１図（Ｃ１に示すような多結晶シリコン１０１の平
担な形状は、ローカルローディング効果が生じるためＮ
Ｆ３ガスの含有量１０％、レジストと多結晶シリコン膜
とのエツチング速度比としては２対１の条件によシ得ら
れる。
および多結晶シリコン膜は、それぞれ、第４図に示すよ
うなエツチング速度曲線をもってエツチングされ友。ｔ
なわち、レジストのエツチング速度は、Ｎｉ；”３ガス
の混合比が増加することにより減少し、ま友、多結晶シ
リコン腺のそれは増大する。レジストと多結晶シリコン
漠のエツチング速度が等しくなるのはＮＦ３ガスの含有
量が２僚の場合である。しかし、平担化塗布膜としてレ
ジストを用いｔ多結晶シリコン膜のエッチバックにおい
て第１図（Ｃ１に示すような多結晶シリコン１０１の平
担な形状は、ローカルローディング効果が生じるためＮ
Ｆ３ガスの含有量１０％、レジストと多結晶シリコン膜
とのエツチング速度比としては２対１の条件によシ得ら
れる。
以上説明したように本発明は、ＳＦ、やＮＦ３などのフ
ッ素を含む化合物ガスと酸素の混合ガスのガスプラズマ
エツチングを用い、その混合比を操作し、平担化塗布有
機膜と多結晶シリコン膜のエツチング速度比を有機７９
１に対し多結晶シリコン膜を２〜３に設定することによ
シ、平担化塗布有機膜を用いた多結晶シリコン膜のエッ
チバックが可能となる。
ッ素を含む化合物ガスと酸素の混合ガスのガスプラズマ
エツチングを用い、その混合比を操作し、平担化塗布有
機膜と多結晶シリコン膜のエツチング速度比を有機７９
１に対し多結晶シリコン膜を２〜３に設定することによ
シ、平担化塗布有機膜を用いた多結晶シリコン膜のエッ
チバックが可能となる。
第１図（ａ）〜（Ｃ）は、本発明を説明するための多結
晶シリコン膜のエッチバックの工程断面図、第２図は本
発明の第１及び第２の実施例で用い念平行平板形ガスプ
ラズマエツチング装置の断面概略図、第３図は、本発明
の第１の実施例におけるエツチング速度曲線金示す図、
第４図は本発明の第２の実施例におけるエツチング速度
曲線を示す図である０ １０１・・・・・・多結晶シリコン膜、１０２・・・・
・・有機膜、１０３・・・・・・Ｓｉ基板、１０４・・
・・・・酸化シリコン膜、２０１．２０２・・・・・・
平板状高周波電極、２０３・・・・・・反応真空槽、２
０４・・・・・・被エツチング試料。 ２０５・・・・・・真空ポンプ、２０６・・・・・・ガ
ス導入管。 ２０７・・・・・・高周波電源。 （６Ｌ） （岐 （Ｃ） 第 ｌ 図 ０３幻Ｉ免禮 第Ｚ 図 θ ／ｌ） ｆ：０ ３０ 、
ｉｔ） 、ｔＯ粥 ３ 図
晶シリコン膜のエッチバックの工程断面図、第２図は本
発明の第１及び第２の実施例で用い念平行平板形ガスプ
ラズマエツチング装置の断面概略図、第３図は、本発明
の第１の実施例におけるエツチング速度曲線金示す図、
第４図は本発明の第２の実施例におけるエツチング速度
曲線を示す図である０ １０１・・・・・・多結晶シリコン膜、１０２・・・・
・・有機膜、１０３・・・・・・Ｓｉ基板、１０４・・
・・・・酸化シリコン膜、２０１．２０２・・・・・・
平板状高周波電極、２０３・・・・・・反応真空槽、２
０４・・・・・・被エツチング試料。 ２０５・・・・・・真空ポンプ、２０６・・・・・・ガ
ス導入管。 ２０７・・・・・・高周波電源。 （６Ｌ） （岐 （Ｃ） 第 ｌ 図 ０３幻Ｉ免禮 第Ｚ 図 θ ／ｌ） ｆ：０ ３０ 、
ｉｔ） 、ｔＯ粥 ３ 図
Claims (2)
- （１）多結晶質シリコン膜と有機塗布膜とをガスプラズ
マにより同時にエッチングするガスプラズマエッチング
法において、エッチングガスとしてフッ素を含むガスと
酸素ガスとからなる混合ガスを用いることを特徴とする
ガスプラズマエッチング法。 - （２）前記混合ガスは、前記多結晶質シリコン膜と前記
有機塗布膜とのエッチング速度比を、前記多結晶質シリ
コン膜を１に対し前記有機塗布膜を１．５〜３とする、
フッ素を含むガスと酸素ガスとの混合比であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のガスプラズマエッ
チング法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9776687A JPS63262843A (ja) | 1987-04-20 | 1987-04-20 | ガスプラズマエツチング法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9776687A JPS63262843A (ja) | 1987-04-20 | 1987-04-20 | ガスプラズマエツチング法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63262843A true JPS63262843A (ja) | 1988-10-31 |
Family
ID=14200986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9776687A Pending JPS63262843A (ja) | 1987-04-20 | 1987-04-20 | ガスプラズマエツチング法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63262843A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01248607A (ja) * | 1988-03-30 | 1989-10-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フィルムコンデンサとその製造方法 |
| JPH02134805A (ja) * | 1988-11-16 | 1990-05-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フイルムコンデンサおよびその製造方法 |
| JPH0334511A (ja) * | 1989-06-30 | 1991-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フィルムコンデンサの製造方法 |
| JPH0334518A (ja) * | 1989-06-30 | 1991-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フィルムコンデンサとその製造方法 |
| JPH0362911A (ja) * | 1989-07-31 | 1991-03-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 金属化フィルムコンデンサとその製造方法 |
-
1987
- 1987-04-20 JP JP9776687A patent/JPS63262843A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01248607A (ja) * | 1988-03-30 | 1989-10-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フィルムコンデンサとその製造方法 |
| JPH02134805A (ja) * | 1988-11-16 | 1990-05-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フイルムコンデンサおよびその製造方法 |
| JPH0334511A (ja) * | 1989-06-30 | 1991-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フィルムコンデンサの製造方法 |
| JPH0334518A (ja) * | 1989-06-30 | 1991-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フィルムコンデンサとその製造方法 |
| JPH0362911A (ja) * | 1989-07-31 | 1991-03-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 金属化フィルムコンデンサとその製造方法 |
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