JPH08153704A - 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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- JPH08153704A JPH08153704A JP6292988A JP29298894A JPH08153704A JP H08153704 A JPH08153704 A JP H08153704A JP 6292988 A JP6292988 A JP 6292988A JP 29298894 A JP29298894 A JP 29298894A JP H08153704 A JPH08153704 A JP H08153704A
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- JP
- Japan
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- film
- forming
- etching
- semiconductor device
- organic arc
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 半導体装置の製造方法であって、段差部を有
する絶縁層２上に設けられた導電膜３および有機反射防
止膜４のエッチングプロセスに窒素ガスプラズマ、窒素
と酸素の混合ガスプラズマ、炭酸ガスプラズマを用い
た。また導電膜３および反射防止膜４を同時にエッチン
グする目的で、塩素とフッ素系の混合ガスプラズマを用
いた。 【効果】 有機反射防止膜および導電膜のパターン加工
精度がよくなる。
する絶縁層２上に設けられた導電膜３および有機反射防
止膜４のエッチングプロセスに窒素ガスプラズマ、窒素
と酸素の混合ガスプラズマ、炭酸ガスプラズマを用い
た。また導電膜３および反射防止膜４を同時にエッチン
グする目的で、塩素とフッ素系の混合ガスプラズマを用
いた。 【効果】 有機反射防止膜および導電膜のパターン加工
精度がよくなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は半導体装置の製造工程
において、特に写真製版時に用いられる反射防止膜のエ
ッチング方法に関するものである。
において、特に写真製版時に用いられる反射防止膜のエ
ッチング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置は、各工程ごとにフォトマス
クを用いて写真製版技術により、レジストを所定のパタ
ーンに形成して、このレジストのパターンを基板上に形
成された薄膜上などに転写、エッチングを行うことによ
り製造されている。
クを用いて写真製版技術により、レジストを所定のパタ
ーンに形成して、このレジストのパターンを基板上に形
成された薄膜上などに転写、エッチングを行うことによ
り製造されている。
【０００３】以下、従来のＤＲＡＭ（Dynamic Random A
ccess Memory）の一工程であるワード線の形成工程を一
例にしてこのエッチング工程について説明する。
ccess Memory）の一工程であるワード線の形成工程を一
例にしてこのエッチング工程について説明する。
【０００４】図１７を参照して、半導体基板５０の上
に、絶縁膜５１が形成されている。この絶縁膜５１の上
に配線層としてポリシリコン膜５２が形成されている。
このポリシリコン膜５２の上に、レジスト膜５３が形成
されている。このレジスト膜５３の上方には、所定のパ
ターンが形成されたフォトマスク５４が配置されてい
る。
に、絶縁膜５１が形成されている。この絶縁膜５１の上
に配線層としてポリシリコン膜５２が形成されている。
このポリシリコン膜５２の上に、レジスト膜５３が形成
されている。このレジスト膜５３の上方には、所定のパ
ターンが形成されたフォトマスク５４が配置されてい
る。
【０００５】次に、このフォトマスク５４の上方より、
ｉ線（λ＝３６５ｎｍ）またはｋｒＦ光（λ＝２４８ｎ
ｍ）などの露光光５５をレジスト膜５３に照射する。図
１８を参照して、露光光５５により露光されたレジスト
膜５３は、現像により除去されフォトマスク５４のパタ
ーンに従った形状のレジスト膜５３が形成される。
ｉ線（λ＝３６５ｎｍ）またはｋｒＦ光（λ＝２４８ｎ
ｍ）などの露光光５５をレジスト膜５３に照射する。図
１８を参照して、露光光５５により露光されたレジスト
膜５３は、現像により除去されフォトマスク５４のパタ
ーンに従った形状のレジスト膜５３が形成される。
【０００６】次に、図１９を参照して、レジスト膜５３
をマスクとしてドライエッチング５７によりポリシリコ
ン膜５２のエッチングを行う。図２０を参照して、その
後レジスト膜５３を除去することにより、ワード線５２
が完成する。
をマスクとしてドライエッチング５７によりポリシリコ
ン膜５２のエッチングを行う。図２０を参照して、その
後レジスト膜５３を除去することにより、ワード線５２
が完成する。
【０００７】しかし、下地膜に段差がある場合、この段
差部で露光光が反射され、所望の形状のレジスト膜が形
成できないという問題点がある。以下この問題点につい
て図２１を参照して、半導体基板５０上に素子分離領域
（ＬＯＣＯＳ）が形成された場合の露光について考察す
る。
差部で露光光が反射され、所望の形状のレジスト膜が形
成できないという問題点がある。以下この問題点につい
て図２１を参照して、半導体基板５０上に素子分離領域
（ＬＯＣＯＳ）が形成された場合の露光について考察す
る。
【０００８】半導体基板５０上に素子分離領域５６およ
び絶縁膜５１が形成され、素子分離領域５６と絶縁膜５
１の継目部に段差５６ａを有している。
び絶縁膜５１が形成され、素子分離領域５６と絶縁膜５
１の継目部に段差５６ａを有している。
【０００９】素子分離領域５６と絶縁膜５１の表面上に
沿ってポリシリコン層５２が形成され、このポリシリコ
ン層５２においても、前記段差部５６に従った段差５２
ａを有している。ポリシリコン層５２の上面には、レジ
スト膜５３が形成され、その表面は水平面をなしてい
る。レジスト膜５３の上方には、所定のパターン形状を
有するフォトマスク５４が配置されている。
沿ってポリシリコン層５２が形成され、このポリシリコ
ン層５２においても、前記段差部５６に従った段差５２
ａを有している。ポリシリコン層５２の上面には、レジ
スト膜５３が形成され、その表面は水平面をなしてい
る。レジスト膜５３の上方には、所定のパターン形状を
有するフォトマスク５４が配置されている。
【００１０】次に、このフォトマスク５４の上方よりｉ
線（λ＝３６５ｎｍ）またはｋｒＦ光（λ＝２４８ｎ
ｍ）などの露光光５５をレジスト膜５３に照射する。図
２２を参照して、このときポリシリコン層５２に達した
露光光５２は、ポリシリコン層５２の表面で反射する。
ポリシリコン層５２の表面が水平な部分に照射された露
光光５５ａは、入射方向に反射する。しかしポリシリコ
ン層５２の段差部５２ａに照射された露光光５５ｂ、５
５ｃ、５５ｄ、５５ｅは、図に示すように段差部５２ａ
の傾斜角度に従って反射する。反射した露光光５５ｂ、
５５ｃ、５５ｄ、５５ｅは本来露光されるべき領域でな
いレジスト膜５３の領域を露光する。
線（λ＝３６５ｎｍ）またはｋｒＦ光（λ＝２４８ｎ
ｍ）などの露光光５５をレジスト膜５３に照射する。図
２２を参照して、このときポリシリコン層５２に達した
露光光５２は、ポリシリコン層５２の表面で反射する。
ポリシリコン層５２の表面が水平な部分に照射された露
光光５５ａは、入射方向に反射する。しかしポリシリコ
ン層５２の段差部５２ａに照射された露光光５５ｂ、５
５ｃ、５５ｄ、５５ｅは、図に示すように段差部５２ａ
の傾斜角度に従って反射する。反射した露光光５５ｂ、
５５ｃ、５５ｄ、５５ｅは本来露光されるべき領域でな
いレジスト膜５３の領域を露光する。
【００１１】次に、図２３を参照して、上記の結果形成
されるレジスト膜５３は、図に示すように欠けた部分を
有するレジスト膜５３ｂとなる。このレジスト膜５３ｂ
を用いてポリシリコン層５２をドライエッチング５７に
よりエッチングすれば、図２４および図２５を参照し
て、エッチングされるべきでない部分のポリシリコン層
５２がエッチングされ、所望の形状を有するワード線５
２が形成されないという問題点を有していた。
されるレジスト膜５３は、図に示すように欠けた部分を
有するレジスト膜５３ｂとなる。このレジスト膜５３ｂ
を用いてポリシリコン層５２をドライエッチング５７に
よりエッチングすれば、図２４および図２５を参照し
て、エッチングされるべきでない部分のポリシリコン層
５２がエッチングされ、所望の形状を有するワード線５
２が形成されないという問題点を有していた。
【００１２】この上記問題点を解消し、高反射率基板上
のパターン形成を精度よく行うために、例えば'92 最新
半導体プロセス技術（月刊Semiconductor World 増刊号
株式会社プレスジャーナル）のＰ１５３〜Ｐ１５４に反
射防止膜（ＡＲＣ，Anti-Refrecting Coating ）が用い
られることが記載してある。そしてその方法として
（ａ）無機ＡＲＣ、（ｂ）有機ＡＲＣ、（ｃ）レジスト
上に透明膜を塗布するＡＲＣＯＲ（Anti Refrecting Co
ating On Resist ）またはＴＡＲ（Top Anti Refrecto
r）の３種類が記載されている。図２６（ａ）〜図２６
（ｃ）にその概略工程を示す。
のパターン形成を精度よく行うために、例えば'92 最新
半導体プロセス技術（月刊Semiconductor World 増刊号
株式会社プレスジャーナル）のＰ１５３〜Ｐ１５４に反
射防止膜（ＡＲＣ，Anti-Refrecting Coating ）が用い
られることが記載してある。そしてその方法として
（ａ）無機ＡＲＣ、（ｂ）有機ＡＲＣ、（ｃ）レジスト
上に透明膜を塗布するＡＲＣＯＲ（Anti Refrecting Co
ating On Resist ）またはＴＡＲ（Top Anti Refrecto
r）の３種類が記載されている。図２６（ａ）〜図２６
（ｃ）にその概略工程を示す。
【００１３】このうち（ａ）の無機ＡＲＣ法は、例えば
その具体例としてＴｉＮ膜やＳｉＯＮ膜等がある。図26
（ａ）に示すようにフォトレジスト５４をマスクとし、
ＡＲＣ膜５３およびポリシリコン膜５２を異方性エッチ
ング（ＲＩＥ）を行い所定のパターンを形成している。
その後フォトレジスト５４を酸素プラズマを用いて灰化
処理している。しかしながらこの酸素プラズマでは、Ａ
ＲＣ膜５３を除去することはできないため、専用の湿式
除去装置によりウェットエッチングにより取り去ってい
る。
その具体例としてＴｉＮ膜やＳｉＯＮ膜等がある。図26
（ａ）に示すようにフォトレジスト５４をマスクとし、
ＡＲＣ膜５３およびポリシリコン膜５２を異方性エッチ
ング（ＲＩＥ）を行い所定のパターンを形成している。
その後フォトレジスト５４を酸素プラズマを用いて灰化
処理している。しかしながらこの酸素プラズマでは、Ａ
ＲＣ膜５３を除去することはできないため、専用の湿式
除去装置によりウェットエッチングにより取り去ってい
る。
【００１４】一方、このＡＲＣをそのまま残すと、配線
層との寄生容量となり、半導体装置の高性能化に対して
障害となる。
層との寄生容量となり、半導体装置の高性能化に対して
障害となる。
【００１５】このように無機ＡＲＣ膜を使用した場合、
ウェットエッチング処理の工程が必要とする問題を解消
するのに、有機ＡＲＣ膜の採用が考えられている。有機
ＡＲＣ膜材として、例えば米国、Brewer Science社製の
ＣＤ−９やＤＵＶ−１１等が提案され、これはフォトレ
ジスト膜と類似の有機系高分子膜である。図２６（ｂ）
に示すようにフォトレジスト５４をマスクとし、有機Ａ
ＲＣ膜５３ａおよびポリシリコン層５２を異方性エッチ
ング（ＲＩＥ）を行い所定のパターンを形成、その後酸
素プラズマを用いて、レジスト５４および有機ＡＲＣ膜
５３ａを同時に灰化処理を行っている。このように有機
ＡＲＣ膜は無機ＡＲＣ膜５３を用いたものに比較し、ウ
ェットエッチング処理工程を必要としないという利点を
有している。
ウェットエッチング処理の工程が必要とする問題を解消
するのに、有機ＡＲＣ膜の採用が考えられている。有機
ＡＲＣ膜材として、例えば米国、Brewer Science社製の
ＣＤ−９やＤＵＶ−１１等が提案され、これはフォトレ
ジスト膜と類似の有機系高分子膜である。図２６（ｂ）
に示すようにフォトレジスト５４をマスクとし、有機Ａ
ＲＣ膜５３ａおよびポリシリコン層５２を異方性エッチ
ング（ＲＩＥ）を行い所定のパターンを形成、その後酸
素プラズマを用いて、レジスト５４および有機ＡＲＣ膜
５３ａを同時に灰化処理を行っている。このように有機
ＡＲＣ膜は無機ＡＲＣ膜５３を用いたものに比較し、ウ
ェットエッチング処理工程を必要としないという利点を
有している。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】ところでこの有機ＡＲ
Ｃ膜のＲＩＥエッチングは、以下に示す問題点があっ
た。
Ｃ膜のＲＩＥエッチングは、以下に示す問題点があっ
た。
【００１７】Chris A. Mack らの文献(J.Vac Sci Tech
B9(6) ，3143(1991)）では、有機ＡＣ膜のＲＩＥエッチ
ングに酸素ガスをベースとしたガスプラズマを使用して
いる。この提案のＲＩＥエッチング方法では、有機ＡＲ
Ｃ成分中の有機系高分子膜が酸素プラズマ中の酸素ラジ
カルに対する反応性が極めて高い。したがって図２７図
（ａ）に示したフォトレジスト５４、有機ＡＲＣ膜５３
ａがエッチングの完了時点では図２７（ｂ）に示すよう
に酸素ラジカルＯ* によって横方向にもエッチングさ
れ、パターンの細りが生じる。このためその後上記細い
レジストパターン５４，５３ａをマスクとしてポリシリ
コン膜５２がＲＩＥエッチングされるために、所望のも
のより細い配線パターンしか得られない。酸素ラジカル
による横方向のエッチング量は例えば有機ＡＲＣ膜厚１
０００Åのとき、３００Å程度となり、この提案のエッ
チング方法では実用上、半導体装置への適用はむつかし
い。
B9(6) ，3143(1991)）では、有機ＡＣ膜のＲＩＥエッチ
ングに酸素ガスをベースとしたガスプラズマを使用して
いる。この提案のＲＩＥエッチング方法では、有機ＡＲ
Ｃ成分中の有機系高分子膜が酸素プラズマ中の酸素ラジ
カルに対する反応性が極めて高い。したがって図２７図
（ａ）に示したフォトレジスト５４、有機ＡＲＣ膜５３
ａがエッチングの完了時点では図２７（ｂ）に示すよう
に酸素ラジカルＯ* によって横方向にもエッチングさ
れ、パターンの細りが生じる。このためその後上記細い
レジストパターン５４，５３ａをマスクとしてポリシリ
コン膜５２がＲＩＥエッチングされるために、所望のも
のより細い配線パターンしか得られない。酸素ラジカル
による横方向のエッチング量は例えば有機ＡＲＣ膜厚１
０００Åのとき、３００Å程度となり、この提案のエッ
チング方法では実用上、半導体装置への適用はむつかし
い。
【００１８】この発明は上記問題点を解決するためにな
されたもので、反射防止膜として有機ＡＲＣ膜を用いた
場合に、フォトレジストおよび有機ＡＲＣ膜に横方向の
エッチングが発生しない新規なエッチング方法を用いた
半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
されたもので、反射防止膜として有機ＡＲＣ膜を用いた
場合に、フォトレジストおよび有機ＡＲＣ膜に横方向の
エッチングが発生しない新規なエッチング方法を用いた
半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】第１の発明の半導体装置
の製造方法では、基板上に段差部を有して設けられた絶
縁膜上に、導電膜および有機ＡＲＣ膜を形成しフォトレ
ジストをマスクとして、Ｎ2 ガスプラズマにより上記有
機ＡＲＣ膜をエッチングする。第２の発明では上記構成
の半導体装置の製造方法においてＮ2 ガスに微量のＯ2
ガスを添加したＮ2 ＋Ｏ2 ガスプラズマで有機ＡＲＣ膜
をエッチングする。第３の発明では、上記構成の半導体
装置の製造方法において、ＣＯ2 ガスプラズマで、有機
ＡＲＣ膜をエッチングする。第４の発明では、上記構成
の半導体装置の製造方法において、Ｃｌ2 ／Ｆ系プラズ
マで、有機ＡＲＣ膜と配線層となる導電膜を同時エッチ
ングする。第５の発明の半導体装置の製造方法では基板
上に段差部を有して設けられた第１の絶縁膜上に、導電
膜と第２の絶縁膜を形成し、その上に有機ＡＲＣ膜を形
成し、フォトレジストをマスクとしてＮ2 ガスプラズマ
により、上記有機ＡＲＣ膜をエッチングする。第６の発
明では上記構成の半導体装置の製造方法において、Ｎ2
ガスに微量のＯ2 ガスを添加したＮ2 ＋Ｏ2 ガスプラズ
マで、有機ＡＲＣ膜をエッチングする。第７の発明では
上記構成の半導体装置の製造方法においてＣＯ2 ガスプ
ラズマで、有機ＡＲＣ膜をエッチングする。第８の発明
では上記構成の半導体装置の製造方法において、Ｃｌ2
／Ｆ系プラズマで、有機ＡＲＣ膜、第１，第２の絶縁膜
および導電膜を同時にエッチングする。
の製造方法では、基板上に段差部を有して設けられた絶
縁膜上に、導電膜および有機ＡＲＣ膜を形成しフォトレ
ジストをマスクとして、Ｎ2 ガスプラズマにより上記有
機ＡＲＣ膜をエッチングする。第２の発明では上記構成
の半導体装置の製造方法においてＮ2 ガスに微量のＯ2
ガスを添加したＮ2 ＋Ｏ2 ガスプラズマで有機ＡＲＣ膜
をエッチングする。第３の発明では、上記構成の半導体
装置の製造方法において、ＣＯ2 ガスプラズマで、有機
ＡＲＣ膜をエッチングする。第４の発明では、上記構成
の半導体装置の製造方法において、Ｃｌ2 ／Ｆ系プラズ
マで、有機ＡＲＣ膜と配線層となる導電膜を同時エッチ
ングする。第５の発明の半導体装置の製造方法では基板
上に段差部を有して設けられた第１の絶縁膜上に、導電
膜と第２の絶縁膜を形成し、その上に有機ＡＲＣ膜を形
成し、フォトレジストをマスクとしてＮ2 ガスプラズマ
により、上記有機ＡＲＣ膜をエッチングする。第６の発
明では上記構成の半導体装置の製造方法において、Ｎ2
ガスに微量のＯ2 ガスを添加したＮ2 ＋Ｏ2 ガスプラズ
マで、有機ＡＲＣ膜をエッチングする。第７の発明では
上記構成の半導体装置の製造方法においてＣＯ2 ガスプ
ラズマで、有機ＡＲＣ膜をエッチングする。第８の発明
では上記構成の半導体装置の製造方法において、Ｃｌ2
／Ｆ系プラズマで、有機ＡＲＣ膜、第１，第２の絶縁膜
および導電膜を同時にエッチングする。
【００２０】
【作用】この第１、第５の発明では、Ｎ2 ガスプラズマ
中で生成されるＮラジカルは有機ＡＲＣ膜に対する反応
性は弱いが、有機ＡＲＣ膜に対し垂直に入射するＮ+ や
Ｎ2 + イオン等によるアシスト反応により有機のＡＲＣ
膜のエッチングが進行する。従って有機ＡＲＣ膜の横方
向にはエッチングは行われずパターニングの細りはな
い。第２、第６の発明では、Ｎ2 ＋Ｏ2 ガスプラズマ中
で生成される微量のＯラジカルにより、有機ＡＲＣ膜の
エッチング速度が増大する。第３、第７の発明では、Ｃ
Ｏ2 ガスを導入してプラズマを生成させるのでＯ、ＣＯ
が分解形成され、このうちＯは有機ＡＲＣ膜に反応する
が、その反応生成物がＣＯと再結合し有機ＡＲＣ膜側壁
表面に再付着し、シースで加速されるイオンで垂直エッ
チングが行われるが側壁部は、反応生成物が保護膜とな
りイオンの入射を減じ、横方向のエッチングはきわめて
少ない。第４の発明では、Ｃｌ2 ガスにフッ素系ガスを
添加し、フッ素系ガスのＦラジカルがそれ自身は有機Ａ
ＲＣ膜とは反応しないがイオンのアシストを受けて垂直
方向に有機ＡＲＣ膜をエッチングし、導電膜はＣｌ2 ガ
スプラズマによってエッチングされる。第８の発明で
は、上記第４の発明と同様にＦラジカルが有機ＡＲＣ膜
をエッチングし、第１、第２の絶縁膜および導電膜がＣ
ｌ2 ガスプラズマで同時にエッチングされる。
中で生成されるＮラジカルは有機ＡＲＣ膜に対する反応
性は弱いが、有機ＡＲＣ膜に対し垂直に入射するＮ+ や
Ｎ2 + イオン等によるアシスト反応により有機のＡＲＣ
膜のエッチングが進行する。従って有機ＡＲＣ膜の横方
向にはエッチングは行われずパターニングの細りはな
い。第２、第６の発明では、Ｎ2 ＋Ｏ2 ガスプラズマ中
で生成される微量のＯラジカルにより、有機ＡＲＣ膜の
エッチング速度が増大する。第３、第７の発明では、Ｃ
Ｏ2 ガスを導入してプラズマを生成させるのでＯ、ＣＯ
が分解形成され、このうちＯは有機ＡＲＣ膜に反応する
が、その反応生成物がＣＯと再結合し有機ＡＲＣ膜側壁
表面に再付着し、シースで加速されるイオンで垂直エッ
チングが行われるが側壁部は、反応生成物が保護膜とな
りイオンの入射を減じ、横方向のエッチングはきわめて
少ない。第４の発明では、Ｃｌ2 ガスにフッ素系ガスを
添加し、フッ素系ガスのＦラジカルがそれ自身は有機Ａ
ＲＣ膜とは反応しないがイオンのアシストを受けて垂直
方向に有機ＡＲＣ膜をエッチングし、導電膜はＣｌ2 ガ
スプラズマによってエッチングされる。第８の発明で
は、上記第４の発明と同様にＦラジカルが有機ＡＲＣ膜
をエッチングし、第１、第２の絶縁膜および導電膜がＣ
ｌ2 ガスプラズマで同時にエッチングされる。
【００２１】
実施例１．以下、本発明の実施例１を図面に基づいて説
明する。図１ないし図８は、本発明の一実施例に従った
ＤＲＡＭ等の半導体装置の製造プロセスを説明するため
の断面図である。図１ないし図８を参照して本実施例の
半導体装置の配線部分のみをとりあげた製造プロセスを
説明する。
明する。図１ないし図８は、本発明の一実施例に従った
ＤＲＡＭ等の半導体装置の製造プロセスを説明するため
の断面図である。図１ないし図８を参照して本実施例の
半導体装置の配線部分のみをとりあげた製造プロセスを
説明する。
【００２２】まず図１に示すように、シリコン基板１上
にＬＯＣＯＳ酸化膜２および絶縁膜２ａを形成したの
ち、導電膜であるポリシリコン膜３をＣＶＤ法で形成す
る。このときＬＯＣＯＳ酸化膜２と絶縁膜２ａとの段差
は約５０００Å程度あり、ポリシリコン膜３上にも上記
段差が存在している。ここでポリシリコン膜３の膜厚は
３００〜４０００Åである。
にＬＯＣＯＳ酸化膜２および絶縁膜２ａを形成したの
ち、導電膜であるポリシリコン膜３をＣＶＤ法で形成す
る。このときＬＯＣＯＳ酸化膜２と絶縁膜２ａとの段差
は約５０００Å程度あり、ポリシリコン膜３上にも上記
段差が存在している。ここでポリシリコン膜３の膜厚は
３００〜４０００Åである。
【００２３】次に図２に示すように、導電膜のポリシリ
コン膜３上に有機反射防止膜（有機ＡＲＣ膜）４を回転
塗布により形成する。この有機ＡＲＣ膜４の材料として
は、例えば米国、Brewer Science社から発売されている
ＣＤ−９、ＤＵＶ−１１等が用いられる。これらの組成
等の詳細は、USP5,234,990およびUSP4,910,122に記載さ
れている。なお、ＡＲＣ膜４の膜厚は、５００Å以上で
あるが必要膜厚は反射率および屈折率で変わる。
コン膜３上に有機反射防止膜（有機ＡＲＣ膜）４を回転
塗布により形成する。この有機ＡＲＣ膜４の材料として
は、例えば米国、Brewer Science社から発売されている
ＣＤ−９、ＤＵＶ−１１等が用いられる。これらの組成
等の詳細は、USP5,234,990およびUSP4,910,122に記載さ
れている。なお、ＡＲＣ膜４の膜厚は、５００Å以上で
あるが必要膜厚は反射率および屈折率で変わる。
【００２４】次に第３図に示すようにホトレジスト５を
塗布したのち、第４図に示すようにフォトマスク６、露
光光（ｉ線やｋｒＦ線）７のフォトリソグラフィー工程
を経て、図５のようにレジスト５ａをパターニングす
る。以上図１〜図５は従来から行われている製造方法の
工程と同様である。
塗布したのち、第４図に示すようにフォトマスク６、露
光光（ｉ線やｋｒＦ線）７のフォトリソグラフィー工程
を経て、図５のようにレジスト５ａをパターニングす
る。以上図１〜図５は従来から行われている製造方法の
工程と同様である。
【００２５】次に図６に示すようにレジスト５ａをマス
クとして有機膜ＡＲＣ４をＮ2 プラズマでエッチングす
る。以下に実施の詳細を図７を含み説明する。使用する
エッチング装置およびその条件は以下のとおりである。 エッチング装置；ＲＦプラズマカソードカップリングタ
イプ Ｎ2 流量 ；１０〜５００ＳＣＣＭ 圧力 ；０．０１〜０．６Ｔｏｒｒ 電力 ；０．５〜２Ｗ／ｃｍ2 基板ステージ温度；−１００〜＋１００℃ 上記範囲のうち最適な条件は、 Ｎ2 流量；１００ＳＣＣＭ 圧力 ；０．０２Ｔｏｒｒ 電力 ；１Ｗ／ｃｍ2 基板ステージ温度；０℃ である。なお説明に用いる断面図はエッチング装置およ
びその付帯設備の図示を省略している。図５の工程にひ
きつづきまず、装置内にＮ2 ガスを導入し、Ｎ2 プラズ
マにより有機ＡＲＣ膜４をエッチングする。Ｎ2 ガスプ
ラズマ中で生成されるＮラジカル（図中ではＮ* と表
示）は、従来例で説明したChris A. Mack らが提案する
酸素プラズマ中で生成されるＯラジカル（図２１ｂでＯ
* と表示）と比較して、有機膜に対する反応性は弱い。
その理由はＯラジカルは有機膜との反応に際し、イオン
アシストが不要なのに対してＮラジカルはイオンアシス
トが必要な為である。図７には有機ＡＲＣ膜４のエッチ
ング過程が示されている。図７に示すように、シース部
において、Ｎラジカル（Ｎ* ）は有機ＡＲＣ膜４に垂直
に入射するＮ+ やＮ2 + イオン等によるアシスト反応に
よりエッチングが進行する。したがって有機ＡＲＣ膜４
およびマスク５ａは横方向にはエッチングは進行せず、
その結果有機ＡＲＣ膜４、マスク５ａのパターンの細り
は発生しない。
クとして有機膜ＡＲＣ４をＮ2 プラズマでエッチングす
る。以下に実施の詳細を図７を含み説明する。使用する
エッチング装置およびその条件は以下のとおりである。 エッチング装置；ＲＦプラズマカソードカップリングタ
イプ Ｎ2 流量 ；１０〜５００ＳＣＣＭ 圧力 ；０．０１〜０．６Ｔｏｒｒ 電力 ；０．５〜２Ｗ／ｃｍ2 基板ステージ温度；−１００〜＋１００℃ 上記範囲のうち最適な条件は、 Ｎ2 流量；１００ＳＣＣＭ 圧力 ；０．０２Ｔｏｒｒ 電力 ；１Ｗ／ｃｍ2 基板ステージ温度；０℃ である。なお説明に用いる断面図はエッチング装置およ
びその付帯設備の図示を省略している。図５の工程にひ
きつづきまず、装置内にＮ2 ガスを導入し、Ｎ2 プラズ
マにより有機ＡＲＣ膜４をエッチングする。Ｎ2 ガスプ
ラズマ中で生成されるＮラジカル（図中ではＮ* と表
示）は、従来例で説明したChris A. Mack らが提案する
酸素プラズマ中で生成されるＯラジカル（図２１ｂでＯ
* と表示）と比較して、有機膜に対する反応性は弱い。
その理由はＯラジカルは有機膜との反応に際し、イオン
アシストが不要なのに対してＮラジカルはイオンアシス
トが必要な為である。図７には有機ＡＲＣ膜４のエッチ
ング過程が示されている。図７に示すように、シース部
において、Ｎラジカル（Ｎ* ）は有機ＡＲＣ膜４に垂直
に入射するＮ+ やＮ2 + イオン等によるアシスト反応に
よりエッチングが進行する。したがって有機ＡＲＣ膜４
およびマスク５ａは横方向にはエッチングは進行せず、
その結果有機ＡＲＣ膜４、マスク５ａのパターンの細り
は発生しない。
【００２６】有機ＡＲＣ膜４のエッチング完了後、マス
ク５ａ，有機ＡＲＣ４をマスクとして通常用いられてい
る例えばＣｌ2 ガスプラズマにより導電膜のポリシリコ
ン膜３にＲＩＥエッチングを行い次に従来から一般にア
ッシング工程として使用されているＯ2 ／Ｎ2 ＝９５０
／５０ＳＣＣＭのＯ2 プラズマでフォトレジストのマス
ク５ａと有機ＡＲＣ膜４を灰化除去し、図８に示される
下地段差を有するがエッチングによるパターン細りのな
い配線層３ａを形成することができる。
ク５ａ，有機ＡＲＣ４をマスクとして通常用いられてい
る例えばＣｌ2 ガスプラズマにより導電膜のポリシリコ
ン膜３にＲＩＥエッチングを行い次に従来から一般にア
ッシング工程として使用されているＯ2 ／Ｎ2 ＝９５０
／５０ＳＣＣＭのＯ2 プラズマでフォトレジストのマス
ク５ａと有機ＡＲＣ膜４を灰化除去し、図８に示される
下地段差を有するがエッチングによるパターン細りのな
い配線層３ａを形成することができる。
【００２７】実施例２．本願発明の第２の実施例を説明
する。第１実施例で示した工程において、図６、図７の
Ｎ2 ガスプラズマでのエッチングをＮ2 ／Ｏ2 ガスプラ
ズマとする以外は同一工程である。この実施例によれば
有機ＡＲＣ膜４のエッチング速度が増大し、スループッ
トが向上する。そしてＮラジカルがＮ+ やＮ2 + イオン
等のアシストを受けて有機ＡＲＣ４をエッチングし、横
方向にはエッチングは進行しない。 エッチング装置 ；ＲＦプラズマカソードカップリン
グタイプ Ｎ2 ＋Ｏ2 ガス流量；全流量を１０〜５００ＳＣＣＭと
してＯ2 濃度を５〜４０％とする。 圧力 ；０．０１〜０．６Ｔｏｒｒ 電力 ；０．５〜２Ｗ／ｃｍ2 基板ステージ温度 ；−１００〜＋５０℃ 上記範囲のうち、最適条件は Ｎ2 ／Ｏ2 ガス流量；４５／５ＳＣＣＭ 圧力 ；０．０２Ｔｏｒｒ 電力 ；１Ｗ／ｃｍ2 基板ステージ温度 ；０℃ である。なお、上記Ｎ2 ／Ｏ2 ガス比は、Ｏ2 添加濃度
に関して、エッチング速度とパターンの細りとはトレー
ドオフの関係にある為、条件の最適化に慎重な検討が必
要である。
する。第１実施例で示した工程において、図６、図７の
Ｎ2 ガスプラズマでのエッチングをＮ2 ／Ｏ2 ガスプラ
ズマとする以外は同一工程である。この実施例によれば
有機ＡＲＣ膜４のエッチング速度が増大し、スループッ
トが向上する。そしてＮラジカルがＮ+ やＮ2 + イオン
等のアシストを受けて有機ＡＲＣ４をエッチングし、横
方向にはエッチングは進行しない。 エッチング装置 ；ＲＦプラズマカソードカップリン
グタイプ Ｎ2 ＋Ｏ2 ガス流量；全流量を１０〜５００ＳＣＣＭと
してＯ2 濃度を５〜４０％とする。 圧力 ；０．０１〜０．６Ｔｏｒｒ 電力 ；０．５〜２Ｗ／ｃｍ2 基板ステージ温度 ；−１００〜＋５０℃ 上記範囲のうち、最適条件は Ｎ2 ／Ｏ2 ガス流量；４５／５ＳＣＣＭ 圧力 ；０．０２Ｔｏｒｒ 電力 ；１Ｗ／ｃｍ2 基板ステージ温度 ；０℃ である。なお、上記Ｎ2 ／Ｏ2 ガス比は、Ｏ2 添加濃度
に関して、エッチング速度とパターンの細りとはトレー
ドオフの関係にある為、条件の最適化に慎重な検討が必
要である。
【００２８】実施例３．本願発明の第３の実施例を説明
する。第１実施例で示した工程のうち、図６、図７のＮ
2 ガスをＣＯ2 ガスとする以外は同一工程である。本実
施例のＣＯ2 ガスによるプラズマを生成して、エッチン
グする状態を図９で説明する。 エッチング装置；ＲＦプラズマアノードカップリングタ
イプ ＣＯ2 ガス流量；１０〜５００ＳＣＣＭ 圧力 ；０．０１〜０．６Ｔｏｒｒ 電力 ；０．５〜２Ｗ／ｃｍ2 基板ステージ温度；−１００〜５０℃ 上記範囲のうち、最適条件は、 ＣＯ2 ガス流量 ；１００ＳＣＣＭ 圧力 ；０．０２Ｔｏｒｒ 電力 ；１Ｗ／ｃｍ2 基板ステージ温度；２０℃ である。上記条件において、ＣＯ2 ガスでプラズマを生
成するとＯ，ＣＯが分解され、これらのうちＯは有機Ａ
ＲＣ膜４に対して反応が進行するがその反応生成物は、
ＣＯと再結合し有機ＡＲＣ膜４やレジストマスク５の側
壁表面に再付着し、側壁保護膜７となる。その結果シー
ス中で加速されるイオンは、有機ＡＲＣ膜４の垂直方向
表面には入射されてエッチングが進行するが、有機ＡＲ
Ｃ膜４の側壁面は保護膜７によってイオンの当る量が少
なくエッチングは進行しない。従って有機ＡＲＣ膜４を
所望のレジストパターン通り細りなくエッチング加工が
可能となる。
する。第１実施例で示した工程のうち、図６、図７のＮ
2 ガスをＣＯ2 ガスとする以外は同一工程である。本実
施例のＣＯ2 ガスによるプラズマを生成して、エッチン
グする状態を図９で説明する。 エッチング装置；ＲＦプラズマアノードカップリングタ
イプ ＣＯ2 ガス流量；１０〜５００ＳＣＣＭ 圧力 ；０．０１〜０．６Ｔｏｒｒ 電力 ；０．５〜２Ｗ／ｃｍ2 基板ステージ温度；−１００〜５０℃ 上記範囲のうち、最適条件は、 ＣＯ2 ガス流量 ；１００ＳＣＣＭ 圧力 ；０．０２Ｔｏｒｒ 電力 ；１Ｗ／ｃｍ2 基板ステージ温度；２０℃ である。上記条件において、ＣＯ2 ガスでプラズマを生
成するとＯ，ＣＯが分解され、これらのうちＯは有機Ａ
ＲＣ膜４に対して反応が進行するがその反応生成物は、
ＣＯと再結合し有機ＡＲＣ膜４やレジストマスク５の側
壁表面に再付着し、側壁保護膜７となる。その結果シー
ス中で加速されるイオンは、有機ＡＲＣ膜４の垂直方向
表面には入射されてエッチングが進行するが、有機ＡＲ
Ｃ膜４の側壁面は保護膜７によってイオンの当る量が少
なくエッチングは進行しない。従って有機ＡＲＣ膜４を
所望のレジストパターン通り細りなくエッチング加工が
可能となる。
【００２９】実施例４．本願発明の第４の実施例を説明
する。実施例１〜実施例３においては、有機ＡＲＣ膜４
とポリシリコン膜３のエッチングは別工程で行ってい
た。すなわち図７で有機ＡＲＣ膜４をパターニング後、
図示しない通常のＲＩＥエッチングでポリシリコン膜３
をパターニングし図８に示す配線層３ａを得ていた。本
実施例４においては、有機ＡＲＣ膜４と導電膜であるポ
リシリコン膜３を同時にエッチングする方法を提供す
る。 エッチング装置；ＲＦプラズマカソードカップリングタ
イプ Ｃｌ2 ／ＳＦ6 全ガス流量；５０〜５００ＳＣＣＭ ＳＦ6 流量 ；約５〜６０％程度 圧力 ；０．１〜０．８Ｔｏｒｒ 電力 ；１〜２Ｗ／ｃｍ2 基板ステージ温度 ；０〜７０℃ 尚、ＳＦ6 の他にＣＦ4 、ＮＦ3 等のＦを含むガスを使
用してもよく、Ｈｅを５０〜３０％程度添加してもよ
い。上記範囲のうち、最適条件は、 Ｃｌ2 ／ＳＦ6 全ガス流量；１５０／５０ＳＣＣＭ 圧力 ；０．５Ｔｏｒｒ 電力 ；１．５Ｗ／ｃｍ2 基板ステージ温度 ；４０℃ である。この第４の実施例に示す導電膜３の材料はポリ
シリコンを示したが、これ以外にもＷＳｉ，ＴｉＳｉ等
のシリサイド膜と、Ａｌ合金膜等が挙げられる。これら
の膜は、一般に塩素ガスプラズマでエッチングされる。
塩素ガスプラズマに、ＳＦ6 、ＣＦ4 、ＮＦ3 等のフッ
素を含むガスを添加すると、Ｆラジカルが形成される。
このＦラジカルはそれ自身では有機膜とは反応しない
が、入射するイオンのアシストを受けて膜の垂直方向の
エッチングが進行する。従ってＣｌ2 ガスにフッ素系ガ
スを添加することで有機ＡＲＣ膜４とその下地の導電膜
３を同時にエッチング加工を施すことが可能となる。図
１０に有機ＡＲＣ膜４と導電膜３の同時エッチング中の
状態を示す。
する。実施例１〜実施例３においては、有機ＡＲＣ膜４
とポリシリコン膜３のエッチングは別工程で行ってい
た。すなわち図７で有機ＡＲＣ膜４をパターニング後、
図示しない通常のＲＩＥエッチングでポリシリコン膜３
をパターニングし図８に示す配線層３ａを得ていた。本
実施例４においては、有機ＡＲＣ膜４と導電膜であるポ
リシリコン膜３を同時にエッチングする方法を提供す
る。 エッチング装置；ＲＦプラズマカソードカップリングタ
イプ Ｃｌ2 ／ＳＦ6 全ガス流量；５０〜５００ＳＣＣＭ ＳＦ6 流量 ；約５〜６０％程度 圧力 ；０．１〜０．８Ｔｏｒｒ 電力 ；１〜２Ｗ／ｃｍ2 基板ステージ温度 ；０〜７０℃ 尚、ＳＦ6 の他にＣＦ4 、ＮＦ3 等のＦを含むガスを使
用してもよく、Ｈｅを５０〜３０％程度添加してもよ
い。上記範囲のうち、最適条件は、 Ｃｌ2 ／ＳＦ6 全ガス流量；１５０／５０ＳＣＣＭ 圧力 ；０．５Ｔｏｒｒ 電力 ；１．５Ｗ／ｃｍ2 基板ステージ温度 ；４０℃ である。この第４の実施例に示す導電膜３の材料はポリ
シリコンを示したが、これ以外にもＷＳｉ，ＴｉＳｉ等
のシリサイド膜と、Ａｌ合金膜等が挙げられる。これら
の膜は、一般に塩素ガスプラズマでエッチングされる。
塩素ガスプラズマに、ＳＦ6 、ＣＦ4 、ＮＦ3 等のフッ
素を含むガスを添加すると、Ｆラジカルが形成される。
このＦラジカルはそれ自身では有機膜とは反応しない
が、入射するイオンのアシストを受けて膜の垂直方向の
エッチングが進行する。従ってＣｌ2 ガスにフッ素系ガ
スを添加することで有機ＡＲＣ膜４とその下地の導電膜
３を同時にエッチング加工を施すことが可能となる。図
１０に有機ＡＲＣ膜４と導電膜３の同時エッチング中の
状態を示す。
【００３０】本願発明の第５〜第８の実施例について説
明する。第１〜第４の実施例では、導電膜上に有機ＡＲ
Ｃ膜を形成する例を示した。この第５〜第８の実施例で
は、第１の絶縁膜上に設けた導電膜上に第２の絶縁膜お
よび有機ＡＲＣ膜を形成し、フォトレジストのパターニ
ング後エッチング加工により導電膜を所望のパターンに
形成する工程を提供する。図１１〜１５および図１６に
より第５の実施例を示す。
明する。第１〜第４の実施例では、導電膜上に有機ＡＲ
Ｃ膜を形成する例を示した。この第５〜第８の実施例で
は、第１の絶縁膜上に設けた導電膜上に第２の絶縁膜お
よび有機ＡＲＣ膜を形成し、フォトレジストのパターニ
ング後エッチング加工により導電膜を所望のパターンに
形成する工程を提供する。図１１〜１５および図１６に
より第５の実施例を示す。
【００３１】まず図１１に示すように、シリコン基板１
上にＬＯＣＯＳ酸化膜２および酸化膜２ａを形成後、ポ
リシリコン等の導電膜３を形成する。この工程は図１に
示したものと同じである。次に図１２に示すように導電
膜上にＴＥＯＳ等の絶縁膜８を形成する。次に図１３に
示すように有機ＡＲＣ膜４を形成後図１４のフォトレジ
ストパターン５ａを設ける。
上にＬＯＣＯＳ酸化膜２および酸化膜２ａを形成後、ポ
リシリコン等の導電膜３を形成する。この工程は図１に
示したものと同じである。次に図１２に示すように導電
膜上にＴＥＯＳ等の絶縁膜８を形成する。次に図１３に
示すように有機ＡＲＣ膜４を形成後図１４のフォトレジ
ストパターン５ａを設ける。
【００３２】その後第１〜第４の実施例で説明したと同
じエッチング方法と工程をとる。すなわち （１）第５の実施例ではＮ2 ガスプラズマ （２）第６の実施例ではＮ2 ＋Ｏ2 ガスプラズマ （３）第７の実施例ではＣＯ2 ガスプラズマ （４）第８の実施例ではＣｌ2 ／ＳＦ6 ガスプラズマ を採用し第５〜第７の実施例では、フォトレジスト５ａ
をマスクとして、有機ＡＲＣ膜４をエッチング後、通常
のＲＩＥエッチングにより絶縁膜８および導電膜３にエ
ッチングを行う。第８の実施例では、有機ＡＲＣ膜４、
第２の絶縁膜導電膜３を同時にエッチングを行い、図１
５に示すゲート電極３ａの構造とする。
じエッチング方法と工程をとる。すなわち （１）第５の実施例ではＮ2 ガスプラズマ （２）第６の実施例ではＮ2 ＋Ｏ2 ガスプラズマ （３）第７の実施例ではＣＯ2 ガスプラズマ （４）第８の実施例ではＣｌ2 ／ＳＦ6 ガスプラズマ を採用し第５〜第７の実施例では、フォトレジスト５ａ
をマスクとして、有機ＡＲＣ膜４をエッチング後、通常
のＲＩＥエッチングにより絶縁膜８および導電膜３にエ
ッチングを行う。第８の実施例では、有機ＡＲＣ膜４、
第２の絶縁膜導電膜３を同時にエッチングを行い、図１
５に示すゲート電極３ａの構造とする。
【００３３】図１５の構造は、基板１へのコンタクト構
造をとるために通常用いられているものである。つけ加
えて説明すると図１５に示す工程の後、参考図として示
す図１６のサイドウォール９、絶縁膜１０を形成後例え
ばストレージノードコンタクト１１をセミセルフアライ
ン方式にて形成、図示しない導電膜を基板に接続させて
いる。
造をとるために通常用いられているものである。つけ加
えて説明すると図１５に示す工程の後、参考図として示
す図１６のサイドウォール９、絶縁膜１０を形成後例え
ばストレージノードコンタクト１１をセミセルフアライ
ン方式にて形成、図示しない導電膜を基板に接続させて
いる。
【００３４】なお、本願発明の第１〜第８の実施例で
は、シリコン基板上のＬＯＣＯＳ酸化膜２と絶縁膜２と
で構成される段差を有する絶縁膜上に設けられた配線パ
ターン３ａとなる導電膜３のエッチング方法について説
明したが、本発明はこれに限らず、２層配線または２層
以上の多層配線層を有する半導体装置であって、下層配
線層によって段差部が形成された絶縁膜上の上層導電膜
（上層配線層）のエッチング方法に用いてもよい。
は、シリコン基板上のＬＯＣＯＳ酸化膜２と絶縁膜２と
で構成される段差を有する絶縁膜上に設けられた配線パ
ターン３ａとなる導電膜３のエッチング方法について説
明したが、本発明はこれに限らず、２層配線または２層
以上の多層配線層を有する半導体装置であって、下層配
線層によって段差部が形成された絶縁膜上の上層導電膜
（上層配線層）のエッチング方法に用いてもよい。
【００３５】さらに、有機ＡＲＣ膜材として、米国、Br
ewer Science社のＣＤ−９やＤＵＶ−１１を用いること
を説明したがこれらと同等の成分を有する有機膜、例え
ば同社製のＤＵＶ０７、ＣＤｉ２，ＣＤｉ３，ＸＬ２０
等であってもよい。
ewer Science社のＣＤ−９やＤＵＶ−１１を用いること
を説明したがこれらと同等の成分を有する有機膜、例え
ば同社製のＤＵＶ０７、ＣＤｉ２，ＣＤｉ３，ＸＬ２０
等であってもよい。
【００３６】さらに、エッチング装置として、ＲＦプラ
ズマカソード、アノードカップリングタイプを示した
が、この装置に限定されることなく、平行平板型ＲＩＥ
装置や、ＥＣＲ型エッチング装置、マグネトロン型エッ
チング装置等でも同等の効果が得られる。
ズマカソード、アノードカップリングタイプを示した
が、この装置に限定されることなく、平行平板型ＲＩＥ
装置や、ＥＣＲ型エッチング装置、マグネトロン型エッ
チング装置等でも同等の効果が得られる。
【００３７】さらに、本願発明の実施例をＤＲＡＭ等の
半導体装置について記述したが、液晶表示装置等に用い
られる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等の半導体装置にも
適用可能であることは言うまでもない。
半導体装置について記述したが、液晶表示装置等に用い
られる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等の半導体装置にも
適用可能であることは言うまでもない。
【００３８】またさらに、第１〜第８の実施例では、導
電膜３、３ａを１層成膜を，第５〜第８の実施例では、
絶縁膜８は１層成膜のものを示したが、前者はポリシリ
コン上にシリサイド層の、後者は酸化膜上に窒化膜等の
２層構成のものであってもよい。また２層以上の多層構
造のものであってもよい。
電膜３、３ａを１層成膜を，第５〜第８の実施例では、
絶縁膜８は１層成膜のものを示したが、前者はポリシリ
コン上にシリサイド層の、後者は酸化膜上に窒化膜等の
２層構成のものであってもよい。また２層以上の多層構
造のものであってもよい。
【００３９】
（１）第１、第５の発明による半導体装置の製造方法で
は、Ｎ2 ガスプラズマ中のＮラジカルが垂直方向に入射
するＮ+ やＮ2 + イオンのアシスト反応により有機ＡＲ
Ｃ膜を垂直方向にエッチングし、有機ＡＲＣ膜の横方向
のエッチングは行われないため、有機ＡＲＣ膜のパター
ニングの細りはない。 （２）第２、第６発明では、Ｎ2 ＋Ｏ2 ガスプラズマ中
で生成される微量のＯラジカルにより有機ＡＲＣ膜のエ
ッチング速度が増大し、スループットが向上する。 （３）第３、第７の発明では、側壁表面に付着した反応
生成物が有機ＡＲＣの保護膜となり、横方向のエッチン
グを極めて少なく、有機ＡＲＣ膜のパターニングの細り
は少ない。 （４）第４の発明では有機ＡＲＣ膜と導電膜とが同時に
エッチングされ、工程の短縮、生産性の向上、コスト低
減、必要なエッチング装置台数の低減等多くの効果を奏
する。 （５）第８の発明では有機ＡＲＣ膜と第２の絶縁膜およ
び導電膜とが同時にエッチングされ、上記第４の発明と
同様の効果を奏する。
は、Ｎ2 ガスプラズマ中のＮラジカルが垂直方向に入射
するＮ+ やＮ2 + イオンのアシスト反応により有機ＡＲ
Ｃ膜を垂直方向にエッチングし、有機ＡＲＣ膜の横方向
のエッチングは行われないため、有機ＡＲＣ膜のパター
ニングの細りはない。 （２）第２、第６発明では、Ｎ2 ＋Ｏ2 ガスプラズマ中
で生成される微量のＯラジカルにより有機ＡＲＣ膜のエ
ッチング速度が増大し、スループットが向上する。 （３）第３、第７の発明では、側壁表面に付着した反応
生成物が有機ＡＲＣの保護膜となり、横方向のエッチン
グを極めて少なく、有機ＡＲＣ膜のパターニングの細り
は少ない。 （４）第４の発明では有機ＡＲＣ膜と導電膜とが同時に
エッチングされ、工程の短縮、生産性の向上、コスト低
減、必要なエッチング装置台数の低減等多くの効果を奏
する。 （５）第８の発明では有機ＡＲＣ膜と第２の絶縁膜およ
び導電膜とが同時にエッチングされ、上記第４の発明と
同様の効果を奏する。
【図１】 第１〜第４実施例の半導体装置の製造工程を
説明する断面図
説明する断面図
【図２】 第１〜第４実施例の半導体装置の製造工程を
説明する断面図
説明する断面図
【図３】 第１〜第４実施例の半導体装置の製造工程を
説明する断面図
説明する断面図
【図４】 第１〜第４実施例の半導体装置の製造工程を
説明する断面図
説明する断面図
【図５】 第１〜第４実施例の半導体装置の製造工程を
説明する断面図
説明する断面図
【図６】 この発明の第１実施例による半導体装置のエ
ッチング過程断面図
ッチング過程断面図
【図７】 この発明の第１実施例による半導体装置のエ
ッチング過程断面図
ッチング過程断面図
【図８】 この発明の第１〜第４実施例による半導体装
置の製造方法によって形成された段差部上の配線パター
ン断面図
置の製造方法によって形成された段差部上の配線パター
ン断面図
【図９】 この発明の第３実施例による半導体装置のエ
ッチング断面図
ッチング断面図
【図１０】 この発明の第４実施例による半導体装置の
エッチング過程断面図
エッチング過程断面図
【図１１】 この発明の第５〜第８の実施例による半導
体装置の製造工程を説明する断面図
体装置の製造工程を説明する断面図
【図１２】 この発明の第５〜第８の実施例による半導
体装置の製造工程を説明する断面図
体装置の製造工程を説明する断面図
【図１３】 この発明の第５〜第８の実施例による半導
体装置の製造工程を説明する断面図
体装置の製造工程を説明する断面図
【図１４】 この発明の第５〜第８の実施例による半導
体装置の製造工程を説明する断面図
体装置の製造工程を説明する断面図
【図１５】 この発明の第５〜第８の実施例による半導
体装置の製造工程を説明する断面図
体装置の製造工程を説明する断面図
【図１６】 第５〜第８の実施例をさらに説明する半導
体装置の構造断面図
体装置の構造断面図
【図１７】 従来の半導体装置の製造方法における露光
工程を示す断面図
工程を示す断面図
【図１８】 従来の半導体装置の製造方法における露光
工程を示す断面図
工程を示す断面図
【図１９】 従来の半導体装置の製造方法におけるエッ
チングによる配線パターニング断面図
チングによる配線パターニング断面図
【図２０】 従来の半導体装置の製造方法におけるエッ
チングによる配線パターニング断面図
チングによる配線パターニング断面図
【図２１】 従来の半導体装置の製造方法における下地
層に段差を有する場合、露光光の反射によるレジストマ
スクのパターニング不良、およびエッチング後の配線層
のパターニング不良を説明する断面図
層に段差を有する場合、露光光の反射によるレジストマ
スクのパターニング不良、およびエッチング後の配線層
のパターニング不良を説明する断面図
【図２２】 従来の半導体装置の製造方法における下地
層に段差を有する場合、露光光の反射によるレジストマ
スクのパターニング不良、およびエッチング後の配線層
のパターニング不良を説明する断面図
層に段差を有する場合、露光光の反射によるレジストマ
スクのパターニング不良、およびエッチング後の配線層
のパターニング不良を説明する断面図
【図２３】 従来の半導体装置の製造方法における下地
層に段差を有する場合、露光光の反射によるレジストマ
スクのパターニング不良、およびエッチング後の配線層
のパターニング不良を説明する断面図
層に段差を有する場合、露光光の反射によるレジストマ
スクのパターニング不良、およびエッチング後の配線層
のパターニング不良を説明する断面図
【図２４】 従来の半導体装置の製造方法における下地
層に段差を有する場合、露光光の反射によるレジストマ
スクのパターニング不良、およびエッチング後の配線層
のパターニング不良を説明する断面図
層に段差を有する場合、露光光の反射によるレジストマ
スクのパターニング不良、およびエッチング後の配線層
のパターニング不良を説明する断面図
【図２５】 従来の半導体装置の製造方法における下地
層に段差を有する場合、露光光の反射によるレジストマ
スクのパターニング不良、およびエッチング後の配線層
のパターニング不良を説明する断面図
層に段差を有する場合、露光光の反射によるレジストマ
スクのパターニング不良、およびエッチング後の配線層
のパターニング不良を説明する断面図
【図２６】 無機ＡＲＣ膜、有機ＡＲＣ膜、ＡＲＣＯＲ
を用いた従来の半導体装置のパターニング方法を示す説
明図
を用いた従来の半導体装置のパターニング方法を示す説
明図
【図２７】 有機ＡＲＣ膜を用いた従来の半導体装置の
酸素プラズマエッチング工程を示す断面図
酸素プラズマエッチング工程を示す断面図
１ 基板 ２ 絶縁膜 ３導電膜 ４ 有機
反射防止膜 ５ レジスト ６ マスク ７ 保護膜 ８ 絶縁
膜
反射防止膜 ５ レジスト ６ マスク ７ 保護膜 ８ 絶縁
膜
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年１２月２０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】このうち(a) の無機ＡＲＣ法は、例えばそ
の具体例としてＴｉＮ膜やＳｉＯＮ膜等がある。図26
(a) に示すようにフォトレジスト54をマスクとし、ＡＲ
Ｃ膜53およびポリシリコン膜52を異方性エッチング（Ｒ
ＩＥ）を行い所定のパターンを形成している。その後フ
ォトレジスト54を酸素プラズマを用いて灰化処理してい
る。しかしながらこの酸素プラズマでは、この無機ＡＲ
Ｃ膜53を除去することはできないため、専用の湿式除去
装置等により取り去っている。
の具体例としてＴｉＮ膜やＳｉＯＮ膜等がある。図26
(a) に示すようにフォトレジスト54をマスクとし、ＡＲ
Ｃ膜53およびポリシリコン膜52を異方性エッチング（Ｒ
ＩＥ）を行い所定のパターンを形成している。その後フ
ォトレジスト54を酸素プラズマを用いて灰化処理してい
る。しかしながらこの酸素プラズマでは、この無機ＡＲ
Ｃ膜53を除去することはできないため、専用の湿式除去
装置等により取り去っている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】一方、この無機ＡＲＣをそのまま残すと、
他の配線層との寄生容量となり、半導体装置の高性能化
に対して障害となる。
他の配線層との寄生容量となり、半導体装置の高性能化
に対して障害となる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】このように無機ＡＲＣ膜を使用した場合、
専用の湿式除去装置を使用した無機ＡＲＣ膜除去工程を
必要とする問題を解消するために、有機ＡＲＣ膜の採用
が考えられている。有機ＡＲＣ膜材として、例えば米
国、Brewer Science社製のＣＤ−９やＤＵＶ−11等が提
案され、これはフォトレジスト膜と類似の有機系高分子
膜である。図26(b) に示すようにフォトレジスト54をマ
スクとし、有機ＡＲＣ膜53a およびポリシリコン層52を
異方性エッチング（ＲＩＥ）を行い所定のパターンを形
成、その後酸素プラズマを用いて、レジスト54および有
機ＡＲＣ膜53a を同時に灰化処理を行っている。このよ
うに有機ＡＲＣ膜53a は無機ＡＲＣ膜53を用いたものに
比較し、ウェットエッチング処理工程を必要としないと
いう利点を有している。
専用の湿式除去装置を使用した無機ＡＲＣ膜除去工程を
必要とする問題を解消するために、有機ＡＲＣ膜の採用
が考えられている。有機ＡＲＣ膜材として、例えば米
国、Brewer Science社製のＣＤ−９やＤＵＶ−11等が提
案され、これはフォトレジスト膜と類似の有機系高分子
膜である。図26(b) に示すようにフォトレジスト54をマ
スクとし、有機ＡＲＣ膜53a およびポリシリコン層52を
異方性エッチング（ＲＩＥ）を行い所定のパターンを形
成、その後酸素プラズマを用いて、レジスト54および有
機ＡＲＣ膜53a を同時に灰化処理を行っている。このよ
うに有機ＡＲＣ膜53a は無機ＡＲＣ膜53を用いたものに
比較し、ウェットエッチング処理工程を必要としないと
いう利点を有している。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】Chris A. Mack らの文献（J.Vac Sci Tech
B9(6), 3143(1991)）では、有機ＡＲＣ膜のＲＩＥエッ
チングに酸素ガスをベースとしたガスプラズマを使用し
ている。この提案のＲＩＥエッチング方法では、有機Ａ
ＲＣ膜成分中の有機系高分子膜が酸素プラズマ中の酸素
ラジカルに対する反応性が極めて高い。したがって図27
(a) に示したフォトレジスト54、有機ＡＲＣ膜53a がエ
ッチングの完了時点では図27(b) に示すように酸素ラジ
カルＯ* によって横方向にもエッチングされ、パターン
の細りが生じる。このためその後上記細いレジストパタ
ーン54，53a をマスクとしてポリシリコン膜52がＲＩＥ
エッチングされるために、所望のものより細い配線パタ
ーンしか得られない。酸素ラジカルによる横方向のエッ
チング量は例えば有機ＡＲＣ膜厚1000Åのとき、300 Å
程度となり、この提案のエッチング方法では実用上、半
導体装置への適用はむつかしい。
B9(6), 3143(1991)）では、有機ＡＲＣ膜のＲＩＥエッ
チングに酸素ガスをベースとしたガスプラズマを使用し
ている。この提案のＲＩＥエッチング方法では、有機Ａ
ＲＣ膜成分中の有機系高分子膜が酸素プラズマ中の酸素
ラジカルに対する反応性が極めて高い。したがって図27
(a) に示したフォトレジスト54、有機ＡＲＣ膜53a がエ
ッチングの完了時点では図27(b) に示すように酸素ラジ
カルＯ* によって横方向にもエッチングされ、パターン
の細りが生じる。このためその後上記細いレジストパタ
ーン54，53a をマスクとしてポリシリコン膜52がＲＩＥ
エッチングされるために、所望のものより細い配線パタ
ーンしか得られない。酸素ラジカルによる横方向のエッ
チング量は例えば有機ＡＲＣ膜厚1000Åのとき、300 Å
程度となり、この提案のエッチング方法では実用上、半
導体装置への適用はむつかしい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】
【課題を解決するための手段】第１の発明の半導体装置
の製造方法では、基板上に段差部を有して設けられた絶
縁膜上に、導電膜および有機ＡＲＣ膜を形成しフォトレ
ジストをマスクとして、Ｎ2 ガスプラズマにより上記有
機ＡＲＣ膜をエッチングする。第２の発明では上記構成
の半導体装置の製造方法においてＮ2 ガスに微量のＯ2
ガスを添加したＮ2 ＋Ｏ2 ガスプラズマで有機ＡＲＣ膜
をエッチングする。第３の発明では、上記構成の半導体
装置の製造方法において、ＣＯ2 ガスプラズマで、有機
ＡＲＣ膜をエッチングする。第４の発明では、上記構成
の半導体装置の製造方法においてＣｌ2 ／Ｆ系プラズマ
で、有機ＡＲＣ膜と配線層となる導電膜を同時エッチン
グする。第５の発明の半導体装置の製造方法では基板上
に段差部を有して設けられた第１の絶縁膜上に、導電膜
と第２の絶縁膜を形成し、その上に有機ＡＲＣ膜を形成
し、フォトレジストをマスクとしてＮ2 ガスプラズマに
より、上記有機ＡＲＣ膜をエッチングする。第６の発明
では上記構成の半導体装置の製造方法において、Ｎ2 ガ
スに微量のＯ2 ガスを添加したＮ2 ＋Ｏ2 ガスプラズマ
で、有機ＡＲＣ膜をエッチングする。第７の発明では上
記構成の半導体装置の製造方法においてＣＯ2 ガスプラ
ズマで、有機ＡＲＣ膜をエッチングする。第８発明では
上記構成の半導体装置の製造方法において、Ｃｌ2 ／Ｆ
系プラズマで、有機ＡＲＣ膜をエッチングする。
の製造方法では、基板上に段差部を有して設けられた絶
縁膜上に、導電膜および有機ＡＲＣ膜を形成しフォトレ
ジストをマスクとして、Ｎ2 ガスプラズマにより上記有
機ＡＲＣ膜をエッチングする。第２の発明では上記構成
の半導体装置の製造方法においてＮ2 ガスに微量のＯ2
ガスを添加したＮ2 ＋Ｏ2 ガスプラズマで有機ＡＲＣ膜
をエッチングする。第３の発明では、上記構成の半導体
装置の製造方法において、ＣＯ2 ガスプラズマで、有機
ＡＲＣ膜をエッチングする。第４の発明では、上記構成
の半導体装置の製造方法においてＣｌ2 ／Ｆ系プラズマ
で、有機ＡＲＣ膜と配線層となる導電膜を同時エッチン
グする。第５の発明の半導体装置の製造方法では基板上
に段差部を有して設けられた第１の絶縁膜上に、導電膜
と第２の絶縁膜を形成し、その上に有機ＡＲＣ膜を形成
し、フォトレジストをマスクとしてＮ2 ガスプラズマに
より、上記有機ＡＲＣ膜をエッチングする。第６の発明
では上記構成の半導体装置の製造方法において、Ｎ2 ガ
スに微量のＯ2 ガスを添加したＮ2 ＋Ｏ2 ガスプラズマ
で、有機ＡＲＣ膜をエッチングする。第７の発明では上
記構成の半導体装置の製造方法においてＣＯ2 ガスプラ
ズマで、有機ＡＲＣ膜をエッチングする。第８発明では
上記構成の半導体装置の製造方法において、Ｃｌ2 ／Ｆ
系プラズマで、有機ＡＲＣ膜をエッチングする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】
【作用】この第１、第５の発明では、Ｎ2 ガスプラズマ
中で生成されるＮラジカルは有機ＡＲＣ膜に対する反応
性は弱いが、有機ＡＲＣ膜に対し垂直に入射するＮ+ や
Ｎ2 + イオン等によるアシスト反応により有機ＡＲＣ膜
のエッチングが進行する。従って有機ＡＲＣ膜の横方向
にはエッチングは行われずパターニングの細りはない。
第２、第６の発明では、Ｎ2 ＋Ｏ2 ガスプラズマ中で生
成される微量のＯラジカルにより、有機ＡＲＣ膜のエッ
チング速度が増大する。第３、第７の発明では、ＣＯ2
ガスを導入してプラズマを生成させるのでＯ、ＣＯが分
解形成され、このうちＯは有機ＡＲＣ膜に反応するが、
その反応生成物がＣＯと再結合し有機ＡＲＣ膜側壁表面
に再付着し、シースで加速されるイオンで垂直エッチン
グが行われるが側壁部は、反応生成物が保護膜となりイ
オンの入射を減じ、横方向のエッチングはきわめて少な
い。第４の発明では、Ｃｌ2 ガスにフッ素系ガスを添加
し、フッ素系ガスのＦラジカルがそれ自身は有機ＡＲＣ
膜とは反応しないがイオンのアシストを受けて垂直方向
に有機ＡＲＣ膜をエッチングし、導電膜はＣｌ2 ガスプ
ラズマによってエッチングされる。第８の発明では、上
記第４の発明と同様にＦラジカルが有機ＡＲＣ膜をエッ
チングする。
中で生成されるＮラジカルは有機ＡＲＣ膜に対する反応
性は弱いが、有機ＡＲＣ膜に対し垂直に入射するＮ+ や
Ｎ2 + イオン等によるアシスト反応により有機ＡＲＣ膜
のエッチングが進行する。従って有機ＡＲＣ膜の横方向
にはエッチングは行われずパターニングの細りはない。
第２、第６の発明では、Ｎ2 ＋Ｏ2 ガスプラズマ中で生
成される微量のＯラジカルにより、有機ＡＲＣ膜のエッ
チング速度が増大する。第３、第７の発明では、ＣＯ2
ガスを導入してプラズマを生成させるのでＯ、ＣＯが分
解形成され、このうちＯは有機ＡＲＣ膜に反応するが、
その反応生成物がＣＯと再結合し有機ＡＲＣ膜側壁表面
に再付着し、シースで加速されるイオンで垂直エッチン
グが行われるが側壁部は、反応生成物が保護膜となりイ
オンの入射を減じ、横方向のエッチングはきわめて少な
い。第４の発明では、Ｃｌ2 ガスにフッ素系ガスを添加
し、フッ素系ガスのＦラジカルがそれ自身は有機ＡＲＣ
膜とは反応しないがイオンのアシストを受けて垂直方向
に有機ＡＲＣ膜をエッチングし、導電膜はＣｌ2 ガスプ
ラズマによってエッチングされる。第８の発明では、上
記第４の発明と同様にＦラジカルが有機ＡＲＣ膜をエッ
チングする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】まず図１に示すように、シリコン基板１上
にＬＯＣＯＳ酸化膜２および絶縁膜2aを形成したのち、
導電膜であるポリシリコン膜３をＣＶＤ法で形成する。
このときＬＯＣＯＳ酸化膜２と絶縁膜2aとの段差は約20
00Å程度あり、ポリシリコン膜３上にも上記段差が存在
している。ここでポリシリコン膜３の膜厚は300 〜4000
Åである。
にＬＯＣＯＳ酸化膜２および絶縁膜2aを形成したのち、
導電膜であるポリシリコン膜３をＣＶＤ法で形成する。
このときＬＯＣＯＳ酸化膜２と絶縁膜2aとの段差は約20
00Å程度あり、ポリシリコン膜３上にも上記段差が存在
している。ここでポリシリコン膜３の膜厚は300 〜4000
Åである。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】次に図２に示すように、導電膜のポリシリ
コン膜３上に有機反射防止膜（有機ＡＲＣ膜）４を回転
塗布により形成する。このとき、有機ＡＲＣ膜４は下地
段差を反映してある程度の段差をもって形成されてい
る。この有機ＡＲＣ膜４の材料としては、例えば米国、
Brewer Science社から発売されているＣＤ−９、ＤＵＶ
−11等が用いられる。これらの組成等の詳細は、USP5,2
34,990およびUSP4,910,122に記載されている。なお、有
機ＡＲＣ膜４の膜厚は、500 Å以上であるが必要膜厚は
反射率および屈折率で変わる。
コン膜３上に有機反射防止膜（有機ＡＲＣ膜）４を回転
塗布により形成する。このとき、有機ＡＲＣ膜４は下地
段差を反映してある程度の段差をもって形成されてい
る。この有機ＡＲＣ膜４の材料としては、例えば米国、
Brewer Science社から発売されているＣＤ−９、ＤＵＶ
−11等が用いられる。これらの組成等の詳細は、USP5,2
34,990およびUSP4,910,122に記載されている。なお、有
機ＡＲＣ膜４の膜厚は、500 Å以上であるが必要膜厚は
反射率および屈折率で変わる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】有機ＡＲＣ膜４のエッチング完了後、マス
ク5a，有機ＡＲＣ膜４をマスクとして通常用いられてい
る例えばＣｌ2 ガスプラズマにより導電膜のポリシリコ
ン膜３にＲＩＥエッチングを行い次に従来から一般にア
ッシング工程として使用されているＯ2 プラズマでフォ
トレジストのマスク5aと有機ＡＲＣ膜４を灰化除去し、
図８に示される下地段差を有するがエッチングによるパ
ターン細りのない配線層3aを形成することができる。
ク5a，有機ＡＲＣ膜４をマスクとして通常用いられてい
る例えばＣｌ2 ガスプラズマにより導電膜のポリシリコ
ン膜３にＲＩＥエッチングを行い次に従来から一般にア
ッシング工程として使用されているＯ2 プラズマでフォ
トレジストのマスク5aと有機ＡＲＣ膜４を灰化除去し、
図８に示される下地段差を有するがエッチングによるパ
ターン細りのない配線層3aを形成することができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】実施例２．本願発明の第２の実施例を説明
する。第１実施例で示した工程において、図６、図７の
Ｎ2 ガスプラズマでのエッチングをＮ2 ／Ｏ2 ガスプラ
ズマとする以外は同一工程である。この実施例によれば
有機ＡＲＣ膜４のエッチング速度が増大し、スループッ
トが向上する。そしてＮラジカルがＮ+ やＮ2 + イオン
等のアシストを受けて有機ＡＲＣ膜４をエッチングし、
横方向にはエッチングは進行しない。 エッチング装置 ；ＲＦプラズマカソードカップリン
グタイプ Ｎ2 ＋Ｏ2 ガス流量；全流量を10〜500 ＳＣＣＭとして
Ｏ2 濃度を５〜40％とする。 圧力 ；0.01〜0.6 Ｔｏｒｒ 電力 ；0.5 〜２Ｗ／cm2 基板ステージ温度 ；−100 〜＋50℃ 上記範囲のうち、最適条件は Ｎ2 ／Ｏ2 ガス流量；45／５ＳＣＣＭ 圧力 ；0.02Ｔｏｒｒ 電力 ；１Ｗ／cm2 基板ステージ温度 ；０℃ である。なお、上記Ｎ2 ／Ｏ2 ガス比は、Ｏ2 添加濃度
に関して、エッチング速度とパターンの細りとはトレー
ドオフの関係にある為、条件の最適化に慎重な検討が必
要である。
する。第１実施例で示した工程において、図６、図７の
Ｎ2 ガスプラズマでのエッチングをＮ2 ／Ｏ2 ガスプラ
ズマとする以外は同一工程である。この実施例によれば
有機ＡＲＣ膜４のエッチング速度が増大し、スループッ
トが向上する。そしてＮラジカルがＮ+ やＮ2 + イオン
等のアシストを受けて有機ＡＲＣ膜４をエッチングし、
横方向にはエッチングは進行しない。 エッチング装置 ；ＲＦプラズマカソードカップリン
グタイプ Ｎ2 ＋Ｏ2 ガス流量；全流量を10〜500 ＳＣＣＭとして
Ｏ2 濃度を５〜40％とする。 圧力 ；0.01〜0.6 Ｔｏｒｒ 電力 ；0.5 〜２Ｗ／cm2 基板ステージ温度 ；−100 〜＋50℃ 上記範囲のうち、最適条件は Ｎ2 ／Ｏ2 ガス流量；45／５ＳＣＣＭ 圧力 ；0.02Ｔｏｒｒ 電力 ；１Ｗ／cm2 基板ステージ温度 ；０℃ である。なお、上記Ｎ2 ／Ｏ2 ガス比は、Ｏ2 添加濃度
に関して、エッチング速度とパターンの細りとはトレー
ドオフの関係にある為、条件の最適化に慎重な検討が必
要である。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３１】まず図11に示すように、シリコン基板１上
にＬＯＣＯＳ酸化膜２および酸化膜2aを形成後、ポリシ
リコン等の導電膜３を形成する。この工程は図１に示し
たものと同じである。次に図12に示すように導電膜上に
ＴＥＯＳ等の絶縁膜８を形成する。次に図13に示すよう
に有機ＡＲＣ膜４を形成する。このとき有機ＡＲＣ膜４
は下地段差を反映してある程度の段差をもって形成され
ている。その後図14のフォトレジストパターン5aを設け
る。
にＬＯＣＯＳ酸化膜２および酸化膜2aを形成後、ポリシ
リコン等の導電膜３を形成する。この工程は図１に示し
たものと同じである。次に図12に示すように導電膜上に
ＴＥＯＳ等の絶縁膜８を形成する。次に図13に示すよう
に有機ＡＲＣ膜４を形成する。このとき有機ＡＲＣ膜４
は下地段差を反映してある程度の段差をもって形成され
ている。その後図14のフォトレジストパターン5aを設け
る。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３２】その後第１〜第４の実施例で説明したと同
じエッチング方法と工程をとる。すなわち (1) 第５の実施例ではＮ2 ガスプラズマ (2) 第６の実施例ではＮ2 ＋Ｏ2 ガスプラズマ (3) 第７の実施連ではＣＯ2 ガスプラズマ (4) 第８の実施例ではＣｌ2 ／ＳＦ6 ガスプラズマ を採用し第５〜第８の実施例では、フォトレジスト5aを
マスクとして、有機ＡＲＣ膜４をエッチング後、通常の
ＲＩＥエッチングにより絶縁膜８および導電膜３にエッ
チングを行う。
じエッチング方法と工程をとる。すなわち (1) 第５の実施例ではＮ2 ガスプラズマ (2) 第６の実施例ではＮ2 ＋Ｏ2 ガスプラズマ (3) 第７の実施連ではＣＯ2 ガスプラズマ (4) 第８の実施例ではＣｌ2 ／ＳＦ6 ガスプラズマ を採用し第５〜第８の実施例では、フォトレジスト5aを
マスクとして、有機ＡＲＣ膜４をエッチング後、通常の
ＲＩＥエッチングにより絶縁膜８および導電膜３にエッ
チングを行う。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３９】
【発明の効果】 (1) 第１、第５の発明による半導体装置の製造方法で
は、Ｎ2 ガスプラズマ中のＮラジカルが垂直方向に入射
するＮ+ やＮ2 + イオンのアシスト反応により有機ＡＲ
Ｃ膜を垂直方向にエッチングし、有機ＡＲＣ膜の横方向
のエッチングは行われないため、有機ＡＲＣ膜のパター
ニングの細りはない。 (2) 第２、第６発明では、Ｎ2 ＋Ｏ2 ガスプラズマ中で
生成される微量のＯラジカルにより有機ＡＲＣ膜のエッ
チング速度が増大し、スループットが向上する。 (3) 第３、第７の発明では、側壁表面に付着した反応生
成物が有機ＡＲＣの保護膜となり、横方向のエッチング
を極めて少なく、有機ＡＲＣ膜のパターニングの細りは
少ない。 (4) 第４の発明では有機ＡＲＣ膜と導電膜とが同時にエ
ッチングされ、工程の短縮、生産性の向上、コスト低
減、必要なエッチング装置台数の低減等多くの効果を奏
する。 (5) 第８の発明では有機ＡＲＣ膜がＦラジカルによって
垂直方向に精度よくエッチングされる。
は、Ｎ2 ガスプラズマ中のＮラジカルが垂直方向に入射
するＮ+ やＮ2 + イオンのアシスト反応により有機ＡＲ
Ｃ膜を垂直方向にエッチングし、有機ＡＲＣ膜の横方向
のエッチングは行われないため、有機ＡＲＣ膜のパター
ニングの細りはない。 (2) 第２、第６発明では、Ｎ2 ＋Ｏ2 ガスプラズマ中で
生成される微量のＯラジカルにより有機ＡＲＣ膜のエッ
チング速度が増大し、スループットが向上する。 (3) 第３、第７の発明では、側壁表面に付着した反応生
成物が有機ＡＲＣの保護膜となり、横方向のエッチング
を極めて少なく、有機ＡＲＣ膜のパターニングの細りは
少ない。 (4) 第４の発明では有機ＡＲＣ膜と導電膜とが同時にエ
ッチングされ、工程の短縮、生産性の向上、コスト低
減、必要なエッチング装置台数の低減等多くの効果を奏
する。 (5) 第８の発明では有機ＡＲＣ膜がＦラジカルによって
垂直方向に精度よくエッチングされる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２６】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/8242 7735−4Ｍ Ｈ０１Ｌ 27/10 ６８１ Ａ
Claims (9)
- 【請求項１】 半導体装置の製造方法であって、 基板上に段差部を有する絶縁膜を形成する工程と、 上記絶縁膜上に導電膜を形成する工程と、 上記導電膜上に有機反射防止膜を形成する工程と、 上記有機反射防止膜上にフォトレジストパターンを形成
する工程と、 上記フォトレジストパターンをマスクとして、上記有機
反射防止膜を窒素ガスプラズマでエッチングする工程と
を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 半導体装置の製造方法であって、 基板上に段差部を有する絶縁膜を形成する工程と、 上記絶縁膜上に導電膜を形成する工程と、 上記導電膜上に有機反射防止膜を形成する工程と、 上記有機反射防止膜上にフォトレジストパターンを形成
する工程と、 上記フォトレジストパターンをマスクとして、上記有機
反射防止膜を窒素と酸素の混合ガスプラズマでエッチン
グする工程とを備えたことを特徴とする半導体装置の製
造方法。 - 【請求項３】 半導体装置の製造方法であって、 基板上に段差部を有する絶縁膜を形成する工程と、 上記絶縁膜上に導電膜を形成する工程と、 上記導電膜上に有機反射防止膜を形成する工程と、 上記有機反射防止膜上にフォトレジストパターンを形成
する工程と、 上記フォトレジストパターンをマスクとして、上記有機
反射防止膜を炭酸ガスプラズマでエッチングする工程と
を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 半導体装置の製造方法であって、 基板上に段差部を有する絶縁膜を形成する工程と、 上記絶縁膜上に導電膜を形成する工程と、 上記導電膜上に有機反射防止膜を形成する工程と、 上記有機反射防止膜上にフォトレジストパターンを形成
する工程と、 上記フォトレジストパターンをマスクとして、上記有機
反射防止膜および上記導電膜を塩素とフッ素系の混合ガ
スプラズマで同時にエッチングする工程とを備えたこと
を特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項５】 半導体装置の製造方法であって、 基板上に段差部を有する第１の絶縁膜を形成する工程
と、 上記第１の絶縁膜上に導電膜を形成する工程と、 上記導電膜上に第２の絶縁膜を形成する工程と、 上記第２の絶縁膜上に有機反射防止膜を形成する工程
と、 上記有機反射防止膜上にフォトレジストパターンを形成
する工程と、 上記フォトレジストパターンをマスクとして、上記有機
反射防止膜を窒素ガスプラズマでイッチングする工程と
を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項６】 半導体装置の製造方法であって、 基板上に段差部を有する第１の絶縁膜を形成する工程
と、 上記第１の絶縁膜上に導電膜を形成する工程と、 上記導電膜上に第２の絶縁膜を形成する工程と、 上記第２の絶縁膜上に有機反射防止膜を形成する工程
と、 上記有機反射防止膜上にフォトレジストパターンを形成
する工程と、 上記フォトレジストパターンをマスクとして、上記有機
反射防止膜を窒素と酸素の混合ガスプラズマでエッチン
グする工程とを備えたことを特徴とする半導体装置の製
造方法。 - 【請求項７】 半導体装置の製造方法であって、 基板上に段差部を有する第１の絶縁膜を形成する工程
と、 上記第１の絶縁膜上に導電膜を形成する工程と、 上記導電膜上に第２の絶縁膜を形成する工程と、 上記第２の絶縁膜上に有機反射防止膜を形成する工程
と、 上記有機反射防止膜上にフォトレジストパターンを形成
する工程と、 上記フォトレジストパターンをマスクとして、上記有機
反射防止膜を炭酸ガスプラズマでエッチングする工程と
を備えたことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項８】 半導体装置の製造方法であって、 基板上に段差部を有する第１の絶縁膜を形成する工程
と、 上記第１の絶縁膜上に導電膜を形成する工程と、 上記導電膜上に第２の絶縁膜を形成する工程と、 上記第２の絶縁膜上に有機反射防止膜を形成する工程
と、 上記有機反射防止膜上にフォトレジストパターンを形成
する工程と、 上記フォトレジストパターンをマスクとして、上記有機
反射防止膜、第２の絶縁膜および上記導電膜を塩素とフ
ッ素系の混合ガスプラズマによって同時にエッチングす
る工程とを備えたことを特徴とする半導体装置の製造方
法。 - 【請求項９】 上記導電膜はポリシリコン，タングステ
ンシリサイド，チタンシリサイド，アルミ合金等とする
請求項４または請求項８記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6292988A JPH08153704A (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6292988A JPH08153704A (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08153704A true JPH08153704A (ja) | 1996-06-11 |
Family
ID=17789023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6292988A Pending JPH08153704A (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08153704A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6136676A (en) * | 1997-12-24 | 2000-10-24 | Nec Corporation | Semiconductor device manufacturing method |
| JP2001144029A (ja) * | 1998-11-13 | 2001-05-25 | Seiko Epson Corp | 半導体装置の製造方法 |
| EP1176634A2 (de) * | 2000-07-27 | 2002-01-30 | Infineon Technologies AG | Verfahren zum anisotropen Trockenätzen von organischer Antireflexionsschichten |
| US6346482B2 (en) | 1998-05-08 | 2002-02-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device having an improved contact structure and a manufacturing method thereof |
| US6429143B1 (en) | 2000-12-19 | 2002-08-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pattern formation method |
-
1994
- 1994-11-28 JP JP6292988A patent/JPH08153704A/ja active Pending
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| EP1176634A3 (de) * | 2000-07-27 | 2006-01-04 | Infineon Technologies AG | Verfahren zum anisotropen Trockenätzen von organischer Antireflexionsschichten |
| US6429143B1 (en) | 2000-12-19 | 2002-08-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Pattern formation method |
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