JPH0132650B2 - - Google Patents
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- JPH0132650B2 JPH0132650B2 JP55038154A JP3815480A JPH0132650B2 JP H0132650 B2 JPH0132650 B2 JP H0132650B2 JP 55038154 A JP55038154 A JP 55038154A JP 3815480 A JP3815480 A JP 3815480A JP H0132650 B2 JPH0132650 B2 JP H0132650B2
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- resin film
- ladder
- oxygen
- plasma
- etching
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P50/00—Etching of wafers, substrates or parts of devices
- H10P50/20—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching
- H10P50/28—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of insulating materials
- H10P50/282—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of insulating materials of inorganic materials
- H10P50/283—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of insulating materials of inorganic materials by chemical means
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- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体装置、バルブメモリーなどのラ
ダー型オルガノポリシロキサン樹脂絶縁層をパタ
ーニングする方法に関する。
ダー型オルガノポリシロキサン樹脂絶縁層をパタ
ーニングする方法に関する。
従来基板に設ける絶縁層として、二酸化けい素
またはりん珪素ガラスを化学成長法によつて形成
するか、またはポリイミド系樹脂をスピンコーテ
イングによつて形成した。しかし無機質層は微細
なパターニングが困難であり、またポリイミド系
樹脂は半導体基板上に普通設けられる、たとえば
二酸化けい素または窒化けい素に対する密着性が
悪いので、耐水性が十分ではない。
またはりん珪素ガラスを化学成長法によつて形成
するか、またはポリイミド系樹脂をスピンコーテ
イングによつて形成した。しかし無機質層は微細
なパターニングが困難であり、またポリイミド系
樹脂は半導体基板上に普通設けられる、たとえば
二酸化けい素または窒化けい素に対する密着性が
悪いので、耐水性が十分ではない。
これに対してオルガノポリシロキサンであるシ
リコーン樹脂、なかでもラダー型オルガノポリシ
ロキサンは二酸化けい素などに対する密着性が良
好であり、また耐熱性が高い利点を有する。シリ
コーン樹脂は、従来半導体装置の保護膜として使
用していたが、微細加工プロセスへの応用として
は、本発明者等の特願昭54−077557号がラダー型
オルガノポリシロキサン樹脂（以下シリコーン樹
脂と略称する）を湿式エツチングによつてパター
ニングする方法を開示している。
リコーン樹脂、なかでもラダー型オルガノポリシ
ロキサンは二酸化けい素などに対する密着性が良
好であり、また耐熱性が高い利点を有する。シリ
コーン樹脂は、従来半導体装置の保護膜として使
用していたが、微細加工プロセスへの応用として
は、本発明者等の特願昭54−077557号がラダー型
オルガノポリシロキサン樹脂（以下シリコーン樹
脂と略称する）を湿式エツチングによつてパター
ニングする方法を開示している。
本発明のパターニング形成法は、シリコーン樹
脂膜を乾式エツチングするものである。この乾式
エツチングにおいて、反応ガスとして酸素のみを
使用するときは、シリコーン樹脂膜はほとんどエ
ツチングされない。またふつ化炭素またはふつ化
炭化水素のみを使用するときは、アルキル基が重
合したと考えられる残渣が残留する。さらに、乾
式エツチングしたときのレジストは湿式によつて
は除去することが困難であるので、レジストも乾
式エツチングによつて除去しようと、反応ガスと
して酸素のみを使用するときは、パターニングさ
れたシリコーン樹脂にクラツクが入る。これは、
酸素プラズマによつてシリコーン樹脂のアルキル
基が除去されて、シリコーン樹脂膜の表面が二酸
化けい素によつて蔽われ、熱膨張係数が二酸化け
い素よりもシリコーン樹脂が大きいので、加熱後
冷却されたときにシリコーン樹脂膜は本体が表面
よりも収縮の程度が大きくなるためであると考え
られる。
脂膜を乾式エツチングするものである。この乾式
エツチングにおいて、反応ガスとして酸素のみを
使用するときは、シリコーン樹脂膜はほとんどエ
ツチングされない。またふつ化炭素またはふつ化
炭化水素のみを使用するときは、アルキル基が重
合したと考えられる残渣が残留する。さらに、乾
式エツチングしたときのレジストは湿式によつて
は除去することが困難であるので、レジストも乾
式エツチングによつて除去しようと、反応ガスと
して酸素のみを使用するときは、パターニングさ
れたシリコーン樹脂にクラツクが入る。これは、
酸素プラズマによつてシリコーン樹脂のアルキル
基が除去されて、シリコーン樹脂膜の表面が二酸
化けい素によつて蔽われ、熱膨張係数が二酸化け
い素よりもシリコーン樹脂が大きいので、加熱後
冷却されたときにシリコーン樹脂膜は本体が表面
よりも収縮の程度が大きくなるためであると考え
られる。
本発明の目的はこれらの欠点を解消することで
ある。
ある。
本出願の一つの発明として、上記目的の一面は
基板上のシリコーン樹脂膜上にホトレジスト層を
設け、この層に所定のパターンを描画して、シリ
コーン樹脂膜を乾式エツチングするとき、反応ガ
スとして５〜30体積％を含む低級のふつ化炭素ま
たはふつ化炭化水素をプラズマ化してエツチング
することを特徴とする、シリコーン樹脂のパター
ン形成方法によつて達成することができる。
基板上のシリコーン樹脂膜上にホトレジスト層を
設け、この層に所定のパターンを描画して、シリ
コーン樹脂膜を乾式エツチングするとき、反応ガ
スとして５〜30体積％を含む低級のふつ化炭素ま
たはふつ化炭化水素をプラズマ化してエツチング
することを特徴とする、シリコーン樹脂のパター
ン形成方法によつて達成することができる。
本出願の他の発明として、上記目的の同じく一
面は、基板上のシリコーン樹脂膜上にホトレジス
ト層を設け、この層に所定のパターンを描画し
て、シリコーン樹脂膜を乾式エツチングすると
き、反応ガスとして低級のふつ化炭素またはふつ
化炭化水素をプラズマ化してエツチングする工程
と、酸素をプラズマ化してエツチングする工程と
を任意の順序で交互に行なうことを特徴とする、
シリコーン樹脂のパターン形成方法によつて達成
することができる。
面は、基板上のシリコーン樹脂膜上にホトレジス
ト層を設け、この層に所定のパターンを描画し
て、シリコーン樹脂膜を乾式エツチングすると
き、反応ガスとして低級のふつ化炭素またはふつ
化炭化水素をプラズマ化してエツチングする工程
と、酸素をプラズマ化してエツチングする工程と
を任意の順序で交互に行なうことを特徴とする、
シリコーン樹脂のパターン形成方法によつて達成
することができる。
本出願のさらに他の発明として、上記目的の他
の面は、上記いずれかの方法によつてエツチング
を終了したシリコーン樹脂膜上のホトレジストを
乾式除去するとき、反応ガスとして酸素２〜50体
積％を含有する低級のふつ化炭素またはふつ化炭
化水素をプラズマ化して除去することを特徴とす
る、シリコーン樹脂のパターン形成方法によつて
達成される。
の面は、上記いずれかの方法によつてエツチング
を終了したシリコーン樹脂膜上のホトレジストを
乾式除去するとき、反応ガスとして酸素２〜50体
積％を含有する低級のふつ化炭素またはふつ化炭
化水素をプラズマ化して除去することを特徴とす
る、シリコーン樹脂のパターン形成方法によつて
達成される。
これらのプラズマエツチングおよびプラズマア
ツシングにおいて使用するラダー型オルガノポリ
シロキサンは下記式(1)で表わされる。
ツシングにおいて使用するラダー型オルガノポリ
シロキサンは下記式(1)で表わされる。
式中、４個のR2は同一または相異なり、それ
ぞれが水素、メチルまたはエチルであり、2n個
のR1は同一または相異なり、半数以上のR1はメ
チルであるが、残りのR1はメチル、エチル、フ
エニル、クロルフエニル、ヒドロキシ、メトキシ
またはエトキシであり、ｎは数平均分子量を1500
〜200000とするのに十分な整数である。さらに、
本発明の目的に対しては、R1がすべてメチルで
あるラダーメチルポリシロキサンが特に好まし
い。
ぞれが水素、メチルまたはエチルであり、2n個
のR1は同一または相異なり、半数以上のR1はメ
チルであるが、残りのR1はメチル、エチル、フ
エニル、クロルフエニル、ヒドロキシ、メトキシ
またはエトキシであり、ｎは数平均分子量を1500
〜200000とするのに十分な整数である。さらに、
本発明の目的に対しては、R1がすべてメチルで
あるラダーメチルポリシロキサンが特に好まし
い。
プラズマエツチング用のレジストは、ボジ型ま
たはネガ型のいずれのレジストをも使用すること
ができる。
たはネガ型のいずれのレジストをも使用すること
ができる。
反応ガスとして使用する低級のふつ化炭素また
はふつ化炭化水素は、たとえば四ふつ化メタン
CF4、三ふつ化メタンCHF3、八ふつ化プロパン
などを使用することができる。シリコーン樹脂を
エツチングするときに使用するふつ化物ガスに含
む酸素が30体積％を超えるときは、エツチングの
速度が極端に遅くなつて実用的ではない。なお酸
素を全く含まない場合も、かなり長時間エツチン
グすれば有機物と考えられる残渣を除去すること
ができるが、実用的ではないので、酸素５体積％
以上を本発明の範囲に含むものとする。さらに、
酸素を含まないふつ化物ガスと酸素とを交互に使
用してエツチングするときも、所定のパターンを
実用的な速度で得ることができる。シリコーン樹
脂膜上に残つたレジストのアツシングに使用する
ふつ化物ガスは、含有する酸素が50体積％を超え
るとシリコーン樹脂膜も少しくエツチングされ、
さらに２体積％より少ないとシリコーン樹脂膜上
にレジストの残渣が残つたので、シリコーン樹脂
膜の表面においてアルキル基が反応して酸化けい
素層が形成されることを防止できかつ、レジスト
を完全に除去できる酸素の含量は２〜50体積％で
ある。
はふつ化炭化水素は、たとえば四ふつ化メタン
CF4、三ふつ化メタンCHF3、八ふつ化プロパン
などを使用することができる。シリコーン樹脂を
エツチングするときに使用するふつ化物ガスに含
む酸素が30体積％を超えるときは、エツチングの
速度が極端に遅くなつて実用的ではない。なお酸
素を全く含まない場合も、かなり長時間エツチン
グすれば有機物と考えられる残渣を除去すること
ができるが、実用的ではないので、酸素５体積％
以上を本発明の範囲に含むものとする。さらに、
酸素を含まないふつ化物ガスと酸素とを交互に使
用してエツチングするときも、所定のパターンを
実用的な速度で得ることができる。シリコーン樹
脂膜上に残つたレジストのアツシングに使用する
ふつ化物ガスは、含有する酸素が50体積％を超え
るとシリコーン樹脂膜も少しくエツチングされ、
さらに２体積％より少ないとシリコーン樹脂膜上
にレジストの残渣が残つたので、シリコーン樹脂
膜の表面においてアルキル基が反応して酸化けい
素層が形成されることを防止できかつ、レジスト
を完全に除去できる酸素の含量は２〜50体積％で
ある。
実施例 １
けい素基板１（第１図）上に熱酸化法により厚
み約1000Åの二酸化けい素層を形成しこの上に数
平均分子量約30000のラーダ型メチルポリシロキ
サンをセロソルブアセテート−トルエンの２：１
体積比混合液に溶解して得た約25重量％濃度の溶
液をスピンコートし、窒素雰囲気中で300℃で60
分間加熱して硬化させ、厚み約10000Åの絶縁膜
２を形成した。この上にポジ型レジスト（東京応
化社製OFPR）をスピンコートし、95℃で20分間
加熱して厚み約10000Åとし、これをパターニン
グして窓を有するレジスト層３を形成し、120℃、
20分間のアフターベークを行なつた（第２図）。
み約1000Åの二酸化けい素層を形成しこの上に数
平均分子量約30000のラーダ型メチルポリシロキ
サンをセロソルブアセテート−トルエンの２：１
体積比混合液に溶解して得た約25重量％濃度の溶
液をスピンコートし、窒素雰囲気中で300℃で60
分間加熱して硬化させ、厚み約10000Åの絶縁膜
２を形成した。この上にポジ型レジスト（東京応
化社製OFPR）をスピンコートし、95℃で20分間
加熱して厚み約10000Åとし、これをパターニン
グして窓を有するレジスト層３を形成し、120℃、
20分間のアフターベークを行なつた（第２図）。
反応ガスとして酸素５体積％を含む四ふつ化メ
タンを使用し、真空度3Torrとして、周波数
13.56MHz、電力1KWを印加して発生させた高周
波プラズマを導入した円筒形プラズマエツチング
装置内で、エツチングした。窓あけ部には残渣の
付着が認められず、エツチング時間も10分間と短
かつた。
タンを使用し、真空度3Torrとして、周波数
13.56MHz、電力1KWを印加して発生させた高周
波プラズマを導入した円筒形プラズマエツチング
装置内で、エツチングした。窓あけ部には残渣の
付着が認められず、エツチング時間も10分間と短
かつた。
実施例 ２
ネガ型レジスト（東京応化社製OMR83）を使
用してレジスト層３を形成したこと、および反応
ガスとして、酸素および八ふつ化プロパンを使用
したことの他は実施例１と同様にして、ラダー型
ポリメチルシロキサンからなるシリコーン樹脂層
をエツチングした。このときはプラズマガスの照
射は３分間ずつ切換えて行ない、合計12分間照射
した。照射の順序は、酸素または八ふつ化プロパ
ンのいずれを先とするときも同様に窓あけ部には
残渣が認められなかつた。
用してレジスト層３を形成したこと、および反応
ガスとして、酸素および八ふつ化プロパンを使用
したことの他は実施例１と同様にして、ラダー型
ポリメチルシロキサンからなるシリコーン樹脂層
をエツチングした。このときはプラズマガスの照
射は３分間ずつ切換えて行ない、合計12分間照射
した。照射の順序は、酸素または八ふつ化プロパ
ンのいずれを先とするときも同様に窓あけ部には
残渣が認められなかつた。
実施例 ３
実施例１で窓あけしてラダー型ポリメチルシロ
キサン膜２を有するけい素基板１のレジスト層３
をアツシングするために、20体積％の酸素を含む
四ふつ化メタンを反応ガスとし、真空度3Torrで
20分間プラズマを照射した。こうしてパターニン
グを完了したシリコーン樹脂膜にはクラツクが認
められず、またエツチングされることもなかつた
（第３図）。なおネガ型レジスト（東京応化社製
OMR83）を使用した実施例２のシリコーン樹脂
膜の場合も、これと同様な結果を得た。
キサン膜２を有するけい素基板１のレジスト層３
をアツシングするために、20体積％の酸素を含む
四ふつ化メタンを反応ガスとし、真空度3Torrで
20分間プラズマを照射した。こうしてパターニン
グを完了したシリコーン樹脂膜にはクラツクが認
められず、またエツチングされることもなかつた
（第３図）。なおネガ型レジスト（東京応化社製
OMR83）を使用した実施例２のシリコーン樹脂
膜の場合も、これと同様な結果を得た。
第１図ないし第３図は本発明のパターン形成法
の工程図であつて第１図はシリコーン樹脂膜上に
設けた微細加工したレジスト層を有する基板の略
断面図であり、第２図はシリコーン樹脂膜に窓あ
けした基板の略断面図であり、第３図はレジスト
層を除去した後の基板の略断面図である。 １……基板、２……シリコーン樹脂膜、３……
レジスト層。
の工程図であつて第１図はシリコーン樹脂膜上に
設けた微細加工したレジスト層を有する基板の略
断面図であり、第２図はシリコーン樹脂膜に窓あ
けした基板の略断面図であり、第３図はレジスト
層を除去した後の基板の略断面図である。 １……基板、２……シリコーン樹脂膜、３……
レジスト層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板上のラダー型オルガノポリシロキサン樹
脂膜上にホトレジスト層を設け、その層に所定の
パターンを描画して、樹脂膜を乾式エツチングす
るとき、反応ガスとして酸素５〜30体積％を含む
低級のふつ化炭化水素またはふつ化炭化水素をプ
ラズマ化してエツチングすることを特徴とする、
ラダー型オルガノポリシロキサン樹脂のパターン
形成方法。 ２ 基板上のラダー型オルガノポリシロキサン樹
脂膜上にホトレジスト層を設け、この層に所定の
パターンを描画して、樹脂膜を乾式エツチングす
るとき、反応ガスとして低級のふつ化炭素または
ふつ化炭化水素をプラズマ化してエツチングする
工程と、酸素をプラズマ化してエツチングする工
程とを任意の順序で交互に行なうことを特徴とす
る、ラダー型オルガノポリシロキサン樹脂のパタ
ーン形成方法。 ３ 基板上のラダー型オルガノポリシロキサン樹
脂膜上にホトレジスト層を設け、この層に所定の
パターンを描画して、樹脂膜を乾式エツチングす
るとき、反応ガスとして酸素５〜30体積％を含む
低級のふつ化炭素もしくはふつ化炭化水素をプラ
ズマ化してエツチングし、 このエツチングされたラダー型オルガノポリシ
ロキサン樹脂膜上のホトレジストを乾式除去する
とき、反応ガスとして酸素２〜50体積％を含有す
る低級のふつ化炭素またはふつ化炭化水素をプラ
ズマ化して除去することを特徴とする、ラダー型
オルガノポリシロキサン樹脂のパターン形成方
法。 ４ 基板上のラダー型オルガノポリシロキサン樹
脂膜上にホトレジスト層を設け、この層に所定の
パターンを描画して、樹脂膜を乾式エツチングす
るとき、反応ガスとして低級のふつ化炭素もしく
はふつ化炭化水素をプラズマ化してエツチングす
る工程と、酸素をプラズマ化してエツチングする
工程とを任意の順序で交互に行なつてエツチング
し、 このエツチングされたラダー型オルガノポリシ
ロキサン樹脂膜上のホトレジストを乾式除去する
とき、反応ガスとして酸素２〜50体積％を含有す
る低級のふつ化炭素またはふつ化炭化水素をプラ
ズマ化して除去することを特徴とする、ラダー型
オルガノポリシロキサン樹脂のパターン形成方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3815480A JPS56135928A (en) | 1980-03-27 | 1980-03-27 | Forming method for pattern of silicone resin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3815480A JPS56135928A (en) | 1980-03-27 | 1980-03-27 | Forming method for pattern of silicone resin |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56135928A JPS56135928A (en) | 1981-10-23 |
| JPH0132650B2 true JPH0132650B2 (ja) | 1989-07-10 |
Family
ID=12517484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3815480A Granted JPS56135928A (en) | 1980-03-27 | 1980-03-27 | Forming method for pattern of silicone resin |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56135928A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58147033A (ja) * | 1982-02-26 | 1983-09-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | パタ−ン形成方法 |
| JPS5924846A (ja) * | 1982-07-26 | 1984-02-08 | エスヴィージー・リトグラフィー・システムズ・インコーポレイテッド | ホトレジストの乾式現像法 |
| JPS59107516A (ja) * | 1982-12-13 | 1984-06-21 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JP2503565B2 (ja) * | 1988-01-21 | 1996-06-05 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP2542075B2 (ja) * | 1989-02-23 | 1996-10-09 | 三菱電機株式会社 | シリコ―ンラダ―系樹脂にパタ―ンを転写する方法およびそれに用いるエッチング液 |
| JP3094909B2 (ja) * | 1996-04-19 | 2000-10-03 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP3193335B2 (ja) | 1997-12-12 | 2001-07-30 | 松下電器産業株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP4815771B2 (ja) * | 2004-09-01 | 2011-11-16 | 住友電気工業株式会社 | 電気部品の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4004044A (en) * | 1975-05-09 | 1977-01-18 | International Business Machines Corporation | Method for forming patterned films utilizing a transparent lift-off mask |
| JPS5460571A (en) * | 1977-10-24 | 1979-05-16 | Cho Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Dry developing and etching method |
-
1980
- 1980-03-27 JP JP3815480A patent/JPS56135928A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56135928A (en) | 1981-10-23 |
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