JPH0750292A - テーパエッチング方法 - Google Patents
テーパエッチング方法Info
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- JPH0750292A JPH0750292A JP19570493A JP19570493A JPH0750292A JP H0750292 A JPH0750292 A JP H0750292A JP 19570493 A JP19570493 A JP 19570493A JP 19570493 A JP19570493 A JP 19570493A JP H0750292 A JPH0750292 A JP H0750292A
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- JP
- Japan
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- etching
- taper
- gas
- etching gas
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体装置の製造方法に係り、特にテーパを
有するコンタクトホールの形成方法の改良に関し、簡単
且つ容易にエッチング工程を再現性良く制御することが
でき、半導体基板の汚染を防止することが可能となるテ
ーパエッチング方法の提供を目的とする。 【構成】 エッチングガスを気密構造の処理室内に導入
し、プラズマ放電により該エッチングガスをプラズマ化
し、前記処理室内に載置した半導体基板の表面をエッチ
ングするテーパエッチング方法において、プラズマ放電
状態を保持した状態で、初期の処理工程において用いた
前記エッチングガスの組成を、引き続く後期の処理工程
においては、該後期の処理工程において用いるエッチン
グガスの組成に変更して処理することによって、前記半
導体基板の表面のシリコン酸化膜６に、側壁にテーパを
有するコンタクトホール7a、7bを形成するように構成す
る。
有するコンタクトホールの形成方法の改良に関し、簡単
且つ容易にエッチング工程を再現性良く制御することが
でき、半導体基板の汚染を防止することが可能となるテ
ーパエッチング方法の提供を目的とする。 【構成】 エッチングガスを気密構造の処理室内に導入
し、プラズマ放電により該エッチングガスをプラズマ化
し、前記処理室内に載置した半導体基板の表面をエッチ
ングするテーパエッチング方法において、プラズマ放電
状態を保持した状態で、初期の処理工程において用いた
前記エッチングガスの組成を、引き続く後期の処理工程
においては、該後期の処理工程において用いるエッチン
グガスの組成に変更して処理することによって、前記半
導体基板の表面のシリコン酸化膜６に、側壁にテーパを
有するコンタクトホール7a、7bを形成するように構成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造方法
に係り、特にテーパを有するコンタクトホールの形成方
法の改良に関するものである。
に係り、特にテーパを有するコンタクトホールの形成方
法の改良に関するものである。
【０００２】半導体装置の高集積化に伴い、加工形状が
電気特性に及ぼす影響が大きくなっているため、設計通
りの形状に正確に加工することが要求されている。以上
のような状況から、設計通りの形状に半導体素子を正確
に加工することが可能なテーパエッチング方法が要望さ
れている。
電気特性に及ぼす影響が大きくなっているため、設計通
りの形状に正確に加工することが要求されている。以上
のような状況から、設計通りの形状に半導体素子を正確
に加工することが可能なテーパエッチング方法が要望さ
れている。
【０００３】
【従来の技術】従来のシリコン酸化膜にテーパを有する
コンタクトホールを形成するテーパエッチング方法につ
いて図５〜図７により詳細に説明する。
コンタクトホールを形成するテーパエッチング方法につ
いて図５〜図７により詳細に説明する。
【０００４】図５は平行平板型プラズマエッチング装置
の概略構造を示す図、図６は従来のテーパエッチング方
法を工程順に示す図、図７は従来のテーパエッチング方
法に用いるマイクロ波プラズマエッチング装置の概略構
造を示す図である。
の概略構造を示す図、図６は従来のテーパエッチング方
法を工程順に示す図、図７は従来のテーパエッチング方
法に用いるマイクロ波プラズマエッチング装置の概略構
造を示す図である。
【０００５】図５に示す平行平板型プラズマエッチング
装置は、気密構造の処理室１の上部に上部電極３を設
け、下部に設けた下部電極２の表面に半導体基板９を載
置し、この上部電極３と下部電極２に高周波電源４によ
り高周波電圧を印加して処理室１内にガス導入口1aから
導入したエッチングガスをプラズマ化して半導体基板９
の表面をエッチングする装置である。
装置は、気密構造の処理室１の上部に上部電極３を設
け、下部に設けた下部電極２の表面に半導体基板９を載
置し、この上部電極３と下部電極２に高周波電源４によ
り高周波電圧を印加して処理室１内にガス導入口1aから
導入したエッチングガスをプラズマ化して半導体基板９
の表面をエッチングする装置である。
【０００６】図７に示すマイクロ波プラズマエッチング
装置は、気密構造の処理室11の上部に導入したマイクロ
波により、ガス導入口1aから導入したエッチングガスを
プラズマ化するプラズマ発生室12を設け、この処理室11
の下部に設け載物台13の表面に半導体基板９を載置し、
このプラズマ化したエッチングガスにより半導体基板９
の表面をエッチングする装置である。
装置は、気密構造の処理室11の上部に導入したマイクロ
波により、ガス導入口1aから導入したエッチングガスを
プラズマ化するプラズマ発生室12を設け、この処理室11
の下部に設け載物台13の表面に半導体基板９を載置し、
このプラズマ化したエッチングガスにより半導体基板９
の表面をエッチングする装置である。
【０００７】従来のシリコン酸化膜にテーパを有するコ
ンタクトホールを形成するには、まず図６(a) に示すよ
うにシリコン基板或いは配線層の下地層25の表面に形成
したシリコン酸化膜26の表面に形成した開口窓28a を設
けたレジスト膜28により、四弗化炭素（ＣＦ4)と酸素
（Ｏ2)の混合ガスをエッチングガスとして、図７に示す
ようなマイクロ波プラズマエッチング装置を用いて等方
性エッチングを行い、コンタクトホール27a を形成す
る。
ンタクトホールを形成するには、まず図６(a) に示すよ
うにシリコン基板或いは配線層の下地層25の表面に形成
したシリコン酸化膜26の表面に形成した開口窓28a を設
けたレジスト膜28により、四弗化炭素（ＣＦ4)と酸素
（Ｏ2)の混合ガスをエッチングガスとして、図７に示す
ようなマイクロ波プラズマエッチング装置を用いて等方
性エッチングを行い、コンタクトホール27a を形成す
る。
【０００８】つぎに開口窓28a を設けたレジスト膜28に
より、四弗化炭素（ＣＦ4)と三弗化メタン(ＣＨＦ3)と
アルゴン（Ar)の混合ガスをエッチングガスとして、図
５に示すような平行平板型プラズマエッチング装置を用
いて異方性エッチングを行い、図６(b) に示すようなコ
ンタクトホール27bを形成し、コンタクトホール27aとコ
ンタクトホール27bを合わせた疑似テーパコンタクトホ
ールを形成している。
より、四弗化炭素（ＣＦ4)と三弗化メタン(ＣＨＦ3)と
アルゴン（Ar)の混合ガスをエッチングガスとして、図
５に示すような平行平板型プラズマエッチング装置を用
いて異方性エッチングを行い、図６(b) に示すようなコ
ンタクトホール27bを形成し、コンタクトホール27aとコ
ンタクトホール27bを合わせた疑似テーパコンタクトホ
ールを形成している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来のテ
ーパエッチング方法においては、マイクロ波プラズマエ
ッチング装置により等方性エッチングを行う場合のエッ
チング量の制御をエッチング時間の制御により行ってい
るので再現性が乏しく、また、マイクロ波プラズマエッ
チング装置によるエッチングと、平行平板型プラズマエ
ッチング装置によるエッチングの二度のエッチングを行
わなければならないから、半導体基板を処理室の間で搬
送するので半導体基板が汚染するという問題点があっ
た。
ーパエッチング方法においては、マイクロ波プラズマエ
ッチング装置により等方性エッチングを行う場合のエッ
チング量の制御をエッチング時間の制御により行ってい
るので再現性が乏しく、また、マイクロ波プラズマエッ
チング装置によるエッチングと、平行平板型プラズマエ
ッチング装置によるエッチングの二度のエッチングを行
わなければならないから、半導体基板を処理室の間で搬
送するので半導体基板が汚染するという問題点があっ
た。
【００１０】本発明は以上のような状況から、簡単且つ
容易にエッチング工程を再現性良く制御することがで
き、半導体基板の汚染を防止することが可能となるテー
パエッチング方法の提供を目的としたものである。
容易にエッチング工程を再現性良く制御することがで
き、半導体基板の汚染を防止することが可能となるテー
パエッチング方法の提供を目的としたものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明のテーパエッチン
グ方法は、エッチングガスを気密構造の処理室内に導入
し、プラズマ放電によりこのエッチングガスをプラズマ
化し、この処理室内に載置した半導体基板の表面をエッ
チングするテーパエッチング方法において、プラズマ放
電状態を保持した状態で、初期の処理工程において用い
たこのエッチングガスの組成を、引き続く後期の処理工
程においては、この後期の処理工程において用いるエッ
チングガスの組成に変更して処理することによって、こ
の半導体基板の表面のシリコン酸化膜の側壁にテーパを
有するコンタクトホールを形成するように構成する。
グ方法は、エッチングガスを気密構造の処理室内に導入
し、プラズマ放電によりこのエッチングガスをプラズマ
化し、この処理室内に載置した半導体基板の表面をエッ
チングするテーパエッチング方法において、プラズマ放
電状態を保持した状態で、初期の処理工程において用い
たこのエッチングガスの組成を、引き続く後期の処理工
程においては、この後期の処理工程において用いるエッ
チングガスの組成に変更して処理することによって、こ
の半導体基板の表面のシリコン酸化膜の側壁にテーパを
有するコンタクトホールを形成するように構成する。
【００１２】
【作用】即ち本発明においては、エッチングガスを気密
構造の処理室内に導入し、プラズマ放電によりこのエッ
チングガスをプラズマ化し、この処理室内に載置した半
導体基板の表面をエッチングする場合に、まず初期の処
理工程において用いるエッチングガスによりエッチング
してテーパエッチングホールを形成し、プラズマ放電状
態を停止することなく保持し、つぎに初期の処理工程に
おいて用いたエッチングガスとは異なる組成の後期の処
理工程において用いるエッチングガスに変更してエッチ
ングを行い、ストレートのエッチングホールを形成する
ので、この半導体基板の表面のシリコン酸化膜にテーパ
を有するコンタクトホールを形成することが可能とな
る。
構造の処理室内に導入し、プラズマ放電によりこのエッ
チングガスをプラズマ化し、この処理室内に載置した半
導体基板の表面をエッチングする場合に、まず初期の処
理工程において用いるエッチングガスによりエッチング
してテーパエッチングホールを形成し、プラズマ放電状
態を停止することなく保持し、つぎに初期の処理工程に
おいて用いたエッチングガスとは異なる組成の後期の処
理工程において用いるエッチングガスに変更してエッチ
ングを行い、ストレートのエッチングホールを形成する
ので、この半導体基板の表面のシリコン酸化膜にテーパ
を有するコンタクトホールを形成することが可能とな
る。
【００１３】
【実施例】以下図１〜図５により本発明の一実施例につ
いて詳細に説明する。図１は本発明による第１の実施例
のテーパエッチング方法を工程順に示す図、図２は本発
明による第１の実施例のテーパエッチング方法における
エッチングガスのガス流量を示す図、図３は本発明によ
る第２の実施例のテーパエッチング方法を工程順に示す
図、図４は本発明による第２の実施例のテーパエッチン
グ方法におけるエッチングガスのガス流量を示す図、図
５は平行平板型プラズマエッチング装置の概略構造を示
す図である。
いて詳細に説明する。図１は本発明による第１の実施例
のテーパエッチング方法を工程順に示す図、図２は本発
明による第１の実施例のテーパエッチング方法における
エッチングガスのガス流量を示す図、図３は本発明によ
る第２の実施例のテーパエッチング方法を工程順に示す
図、図４は本発明による第２の実施例のテーパエッチン
グ方法におけるエッチングガスのガス流量を示す図、図
５は平行平板型プラズマエッチング装置の概略構造を示
す図である。
【００１４】本実施例においては従来の後期の処理工程
において用いた図５に示すような平行平板型プラズマエ
ッチング装置を用い、処理室１の内圧を 500mTorr に保
持している。
において用いた図５に示すような平行平板型プラズマエ
ッチング装置を用い、処理室１の内圧を 500mTorr に保
持している。
【００１５】本発明による第１の実施例においては、ま
ず図１(a) に示すようにシリコン基板或いは配線層の下
地層５の表面に形成した膜厚 5,000Åのシリコン酸化膜
６の表面に形成した開口窓8aを設けたレジスト膜８によ
り、図２に示すように流量50 SCCMの四弗化炭素（ＣＦ4)
のみをエッチングガスとして、図５に示すような出力70
0Ｗの高周波電力を上部電極と下部電極の間に印加した
平行平板型プラズマエッチング装置を用いて異方性エッ
チングを20〜30秒間行うと、図１(a) に示すようにレジ
スト膜８のエッジがスパッタ効果により削り取られレジ
スト膜８の開口窓8aよりも大きな開口を有するテーパ状
のコンタクトホール7aが形成される。
ず図１(a) に示すようにシリコン基板或いは配線層の下
地層５の表面に形成した膜厚 5,000Åのシリコン酸化膜
６の表面に形成した開口窓8aを設けたレジスト膜８によ
り、図２に示すように流量50 SCCMの四弗化炭素（ＣＦ4)
のみをエッチングガスとして、図５に示すような出力70
0Ｗの高周波電力を上部電極と下部電極の間に印加した
平行平板型プラズマエッチング装置を用いて異方性エッ
チングを20〜30秒間行うと、図１(a) に示すようにレジ
スト膜８のエッジがスパッタ効果により削り取られレジ
スト膜８の開口窓8aよりも大きな開口を有するテーパ状
のコンタクトホール7aが形成される。
【００１６】つぎに高周波電圧を印加した状態を保持
し、図２に示すように流量50SCCMの四弗化炭素（ＣＦ4)
と流量 1,000SCCMのアルゴン（Ar) の混合ガスをエッチ
ングガスとして用いて異方性エッチングを40秒間行う
と、図１(b) に示すようにコンタクトホール7aの底の大
きさ、即ち、レジスト膜８の開口窓8aの大きさの円柱形
状のコンタクトホール7bが形成され、テーパ部と円柱形
状部とが連続したテーパコンタクトホールを形成するこ
とが可能となる。
し、図２に示すように流量50SCCMの四弗化炭素（ＣＦ4)
と流量 1,000SCCMのアルゴン（Ar) の混合ガスをエッチ
ングガスとして用いて異方性エッチングを40秒間行う
と、図１(b) に示すようにコンタクトホール7aの底の大
きさ、即ち、レジスト膜８の開口窓8aの大きさの円柱形
状のコンタクトホール7bが形成され、テーパ部と円柱形
状部とが連続したテーパコンタクトホールを形成するこ
とが可能となる。
【００１７】本発明による第２の実施例においては、ま
ず図３(a) に示すようにシリコン基板或いは配線層の下
地層15の表面に形成したシリコン酸化膜16の表面に形成
した開口窓18a を設けたレジスト膜18により、図４に示
すように流量50SCCMの四弗化炭素（ＣＦ4)と流量40SCCM
の三弗化メタン (ＣＨＦ3)と流量 100SCCMのアルゴン(A
r)の混合ガスをエッチングガスとして、図５に示すよう
な出力 700Ｗの高周波電力を上部電極と下部電極の間に
印加した平行平板型プラズマエッチング装置を用いて異
方性エッチングを20〜30秒間行うと、図３(a) に示すよ
うにレジスト膜18の開口窓18a の大きさの開口を有し、
側壁に三弗化メタン (ＣＨＦ3)を構成する炭素、水素及
び弗素からなるポリマーである堆積膜19が形成されたテ
ーパ状のコンタクトホール17a が形成される。
ず図３(a) に示すようにシリコン基板或いは配線層の下
地層15の表面に形成したシリコン酸化膜16の表面に形成
した開口窓18a を設けたレジスト膜18により、図４に示
すように流量50SCCMの四弗化炭素（ＣＦ4)と流量40SCCM
の三弗化メタン (ＣＨＦ3)と流量 100SCCMのアルゴン(A
r)の混合ガスをエッチングガスとして、図５に示すよう
な出力 700Ｗの高周波電力を上部電極と下部電極の間に
印加した平行平板型プラズマエッチング装置を用いて異
方性エッチングを20〜30秒間行うと、図３(a) に示すよ
うにレジスト膜18の開口窓18a の大きさの開口を有し、
側壁に三弗化メタン (ＣＨＦ3)を構成する炭素、水素及
び弗素からなるポリマーである堆積膜19が形成されたテ
ーパ状のコンタクトホール17a が形成される。
【００１８】つぎに高周波電圧を印加した状態を保持
し、図４に示すように流量50SCCMの四弗化炭素（ＣＦ4)
と流量40SCCMの三弗化メタン(ＣＨＦ3)と流量 1,000
SCCMのアルゴン(Ar) の混合ガスをエッチングガスとし
て用いて異方性エッチングを40秒間行うと、図３(b) に
示すようにコンタクトホール17a の底の大きさの円柱形
状のコンタクトホール17b 形成され、テーパ部と円柱形
状部とが連続したテーパコンタクトホールを形成するこ
とが可能となる。
し、図４に示すように流量50SCCMの四弗化炭素（ＣＦ4)
と流量40SCCMの三弗化メタン(ＣＨＦ3)と流量 1,000
SCCMのアルゴン(Ar) の混合ガスをエッチングガスとし
て用いて異方性エッチングを40秒間行うと、図３(b) に
示すようにコンタクトホール17a の底の大きさの円柱形
状のコンタクトホール17b 形成され、テーパ部と円柱形
状部とが連続したテーパコンタクトホールを形成するこ
とが可能となる。
【００１９】このように平行平板型プラズマエッチング
装置を用いて、プラズマ放電状態を保持した状態で、初
期の処理工程において用いたエッチングガスの組成を、
後期の処理工程において用いるエッチングガスの組成に
変更することにより、半導体基板の表面のシリコン酸化
膜にテーパを有するコンタクトホールを形成することが
可能となる。
装置を用いて、プラズマ放電状態を保持した状態で、初
期の処理工程において用いたエッチングガスの組成を、
後期の処理工程において用いるエッチングガスの組成に
変更することにより、半導体基板の表面のシリコン酸化
膜にテーパを有するコンタクトホールを形成することが
可能となる。
【００２０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば極めて簡単なエッチングガスの変更により、テ
ーパ部と直線部とが連続したコンタクトホールを形成す
ることが可能となる利点があり、著しい経済的及び、信
頼性向上の効果が期待できるテーパエッチング方法の提
供が可能である。
によれば極めて簡単なエッチングガスの変更により、テ
ーパ部と直線部とが連続したコンタクトホールを形成す
ることが可能となる利点があり、著しい経済的及び、信
頼性向上の効果が期待できるテーパエッチング方法の提
供が可能である。
【図１】 本発明による第１の実施例のテーパエッチン
グ方法を工程順に示す図
グ方法を工程順に示す図
【図２】 本発明による第１の実施例のテーパエッチン
グ方法におけるエッチングガスのガス流量を示す図
グ方法におけるエッチングガスのガス流量を示す図
【図３】 本発明による第２の実施例のテーパエッチン
グ方法を工程順に示す図
グ方法を工程順に示す図
【図４】 本発明による第２の実施例のテーパエッチン
グ方法におけるエッチングガスのガス流量を示す図
グ方法におけるエッチングガスのガス流量を示す図
【図５】 平行平板型プラズマエッチング装置の概略構
造を示す図
造を示す図
【図６】 従来のテーパエッチング方法を工程順に示す
図
図
【図７】 従来のテーパエッチング方法に用いるマイク
ロ波プラズマエッチング装置の概略構造を示す図
ロ波プラズマエッチング装置の概略構造を示す図
１ 処理室 1a ガス導入口 ２ 下部電極 ３ 上部電極 ４ 高周波電源 5,15 下地層 6,16シリコン酸化膜 7a,17a コンタクトホール 7b,17b コンタクトホール 8,18 レジスト膜 ９ 半導体基板
Claims (3)
- 【請求項１】 エッチングガスを気密構造の処理室内に
導入し、プラズマ放電により該エッチングガスをプラズ
マ化し、前記処理室内に載置した半導体基板の表面をエ
ッチングするテーパエッチング方法において、 プラズマ放電状態を保持した状態で、初期の処理工程に
おいて用いた前記エッチングガスの組成を、引き続く後
期の処理工程においては、前記工程において用いたエッ
チングガスとは異なる組成のエッチングガスに変更して
処理することによって、前記半導体基板の表面のシリコ
ン酸化膜(6) に、側壁にテーパを有するコンタクトホー
ル（7a、7b) を形成することを特徴とするテーパエッチ
ング方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のテーパエッチング方法で
あって、 初期の処理工程においてはエッチングガスとして四弗化
炭素を用いてエッチングを行ってテーパエッチングホー
ルを形成し、プラズマ放電状態を停止することなく保持
し、後期の処理工程においてはエッチングガスとして四
弗化炭素とアルゴンの混合ガスを用いてエッチングを行
ってストレートホールを形成することを特徴とするテー
パエッチング方法。 - 【請求項３】 請求項１記載のテーパエッチング方法で
あって、 初期の処理工程においてはエッチングガスとして四弗化
炭素と三弗化メタンの混合ガスを用いてエッチングを行
ってテーパエッチングホールを形成し、プラズマ放電状
態を停止することなく保持し、後期の処理工程において
はエッチングガスとして四弗化炭素と三弗化メタンとア
ルゴンの混合ガスを用いてエッチングを行ってストレー
トホールを形成することを特徴とするテーパエッチング
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19570493A JPH0750292A (ja) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | テーパエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19570493A JPH0750292A (ja) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | テーパエッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0750292A true JPH0750292A (ja) | 1995-02-21 |
Family
ID=16345595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19570493A Withdrawn JPH0750292A (ja) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | テーパエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0750292A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5888410A (en) * | 1996-04-01 | 1999-03-30 | Denso Corporation | Dry etching method and manufacturing method of manufacturing EL element using same |
| KR100324323B1 (ko) * | 1999-07-28 | 2002-02-16 | 김영환 | 반도체 장치의 정전방전 보호 회로 |
| CN105590873A (zh) * | 2015-12-23 | 2016-05-18 | 苏州工业园区纳米产业技术研究院有限公司 | 一种干法刻蚀凸块形貌可控的制备方法 |
-
1993
- 1993-08-06 JP JP19570493A patent/JPH0750292A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5888410A (en) * | 1996-04-01 | 1999-03-30 | Denso Corporation | Dry etching method and manufacturing method of manufacturing EL element using same |
| KR100324323B1 (ko) * | 1999-07-28 | 2002-02-16 | 김영환 | 반도체 장치의 정전방전 보호 회로 |
| CN105590873A (zh) * | 2015-12-23 | 2016-05-18 | 苏州工业园区纳米产业技术研究院有限公司 | 一种干法刻蚀凸块形貌可控的制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001031 |