JPH08250480A - Contact etching method - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置のエッチン
グ工程に係り、特に単一工程により傾斜した側壁を有す
るコンタクトホールを形成するためのコンタクトエッチ
ング方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an etching process for a semiconductor device, and more particularly to a contact etching method for forming a contact hole having an inclined sidewall by a single process.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体素子の高集積化によって素子の大
きさが段々縮小するに従って、コンタクトホールの大き
さも小さくなってきた。ドライエッチング法を用いてコ
ンタクトホールを形成する場合には、その側壁が垂直で
あるため重ね合わせマージンが不良となり、さらに後続
の堆積工程の時ステップカバレージの問題が発生するこ
とになる。2. Description of the Related Art As semiconductor devices have been highly integrated and the size of the devices has been reduced, the size of contact holes has been reduced. When the contact hole is formed by using the dry etching method, the sidewall is vertical, so that the overlay margin becomes poor, and the step coverage problem occurs during the subsequent deposition process.
【０００３】こうした問題を形成するために傾斜側壁プ
ロファイルを有するコンタクトホールのエッチング工程
が提示された。図１（Ａ）〜（Ｄ）は、従来の互いに異
なるエッチング率を有する多層の絶縁層を利用した傾斜
したコンタクトホールを形成するためのエッチング工程
図を示すものである。To form these problems, a contact hole etching process with a graded sidewall profile has been proposed. FIGS. 1A to 1D are views showing an etching process for forming a tilted contact hole using a conventional multi-layer insulating layer having different etching rates.
【０００４】図１（Ａ）を参照すると、基板１１上に異
なるエッチング率を有する ＳｉＯ2層１２ＡとＰＳＧ層
１２Ｂからなる絶縁層１２を形成し、絶縁層１２上にホ
トレジスト膜を形成した後パターニングしてホトレジス
トパターン１３を形成する。この時、開口部１４内に絶
縁層１２の表面が露出している。Referring to FIG. 1A, an insulating layer 12 composed of a SiO 2 layer 12A and a PSG layer 12B having different etching rates is formed on a substrate 11, and a photoresist film is formed on the insulating layer 12 and then patterned. Then, a photoresist pattern 13 is formed. At this time, the surface of the insulating layer 12 is exposed in the opening 14.
【０００５】図１（Ｂ）と（Ｃ）を参照すると、ホトレ
ジストパターンをマスクとしてＣＨＦ3／Ｏ2のガスケミ
ストリ（ｇａｓ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）で露出した絶縁
層１２をエッチングして開口を形成する。前記絶縁層１
２のエッチング工程は、二段階に分けられるが、先ず、
全体のガス量の１５％程度のＯ2 量で絶縁層１２のうち
ＰＳＧ層１２Ｂを下部のＳｉＯ2 層１２Ａが露出するま
でプラズマエッチングして開口部１５を形成する。次い
で、３％程度のＯ2 量で基板１１が露出するまでＳｉＯ
2 層１２Ａをエッチングして開口部１６を形成する。Referring to FIGS. 1B and 1C, the exposed insulating layer 12 is etched by CHF 3 / O 2 gas chemistry using a photoresist pattern as a mask to form an opening. The insulating layer 1
The etching process of 2 can be divided into two steps. First,
The opening 15 is formed by plasma etching the PSG layer 12B of the insulating layer 12 with an O 2 amount of about 15% of the total gas amount until the lower SiO 2 layer 12A is exposed. Next, SiO 2 is used until the substrate 11 is exposed with an O 2 amount of about 3%
The opening 16 is formed by etching the two layers 12A.
【０００６】この際、ＣＨＦ2 に対してＳｉＯ2 層１２
Ａは低いエッチング率を有し、ＰＳＧ層１２Ｂは高いエ
ッチング率を有する。したがって、２番目のステップで
ＳｉＯ2層１２Ａのエッチング時ＰＳＧ層１２Ｂもエッ
チングされ、開口部の傾斜（図面に１５′と図示）が増
加する。ここで、Ｏ2 はポリマガスＣＨＦ3 の使用によ
って生成されたポリマをアッシュングする役をする。At this time, the SiO 2 layer 12 with respect to CHF 2
A has a low etching rate and the PSG layer 12B has a high etching rate. Therefore, in the second step, the PSG layer 12B is also etched when the SiO 2 layer 12A is etched, and the inclination of the opening (shown as 15 'in the drawing) is increased. Here, O 2 serves to ash the polymer produced by using the polymer gas CHF 3 .
【０００７】図１（Ｄ）を参照すると、約９０％程度の
Ｏ2 量でエッチング工程を行って所定の傾斜を有するコ
ンタクトホールを形成する。この際、９０％程度のＯ2
量でエッチングする時、絶縁層よりホトレジストパター
ン１３が一層速くエッチングされ（図面上に番号１４′
と図示）、ＰＳＧ層１２ＢがＳｉＯ2 層１２Ａより相対
的に速くエッチングされ、所定の傾斜のコンタクトホー
ルを形成することになる。Referring to FIG. 1D, an etching process is performed with an O 2 amount of about 90% to form a contact hole having a predetermined inclination. At this time, about 90% of O 2
The photoresist pattern 13 is etched faster than the insulating layer when the etching amount is increased.
The PSG layer 12B is etched relatively faster than the SiO 2 layer 12A to form a contact hole having a predetermined inclination.
【０００８】図１に示したコンタクトホールの形成工程
は、エッチング率が互いに異なるＰＳＧとＳｉＯ2 から
なる絶縁層を３段階エッチングしてコンタクトホールを
形成する技術である。すなわち、第１段階ではＣＨＦ3
／Ｏ2 ガスケミストリで Ｏ2の量を全体ガスの１０〜２
０％程度としてＰＳＧをエッチングすることにより、若
干の傾斜を形成する。The contact hole forming process shown in FIG. 1 is a technique for forming a contact hole by etching the insulating layer made of PSG and SiO 2 having different etching rates in three steps. That is, in the first stage, CHF 3
/ O 2 gas chemistry to adjust the amount of O 2 to 10-2 of the total gas
By etching the PSG at about 0%, a slight inclination is formed.
【０００９】第２段階では、Ｏ2 の量を１〜８％程度と
してＳｉＯ2 をエッチングし、第３段階ではＯ2 の量を
８０〜１００％程度としてホトレジストパターンと一緒
に絶縁層をエッチングしてＰＳＧが大傾斜を有するよう
にする。即ち、エッチング率が互いに異なるＰＳＧとＳ
ｉＯ2 からなる絶縁層を各段階別にＯ2 の量を調節して
エッチングすることにより、所定の傾斜を有するコンタ
クトホールを形成する。前記したコンタクトホール形成
方法は、３段階の工程を行わなければならないので工程
が複雑であり、絶縁層のエッチング時ホトレジストパタ
ーンも一緒にエッチングされるので工程の再現性が難し
い。In the second step, SiO 2 is etched with an amount of O 2 of about 1 to 8%, and in the third step, the insulating layer is etched together with the photoresist pattern with an amount of O 2 of about 80 to 100%. So that the PSG has a large slope. That is, PSG and S having different etching rates are used.
A contact hole having a predetermined inclination is formed by etching the insulating layer made of iO 2 while adjusting the amount of O 2 in each step. The above-described contact hole forming method requires complicated steps because it has to be performed in three steps, and the photoresist pattern is also etched when the insulating layer is etched, which makes it difficult to repeat the steps.
【００１０】図２（Ａ）〜（Ｃ）は、従来の等方性エッ
チングと異方性エッチングを用いた傾斜を有するコンタ
クトホールを形成するためのエッチング工程図である。
図２（Ａ）を参照すると、導電層２１上に層間絶縁層２
２を形成し、層間絶縁層２２上にホトレジスト膜を塗布
しパターニングして、ホトレジストパターン２３を形成
する。ホトレジストパターン２３をマスクにして相関絶
縁層２２を等方性エッチングして開口部２４を形成し、
次いで、層間絶縁層２２を異方性エッチングして開口部
２４の下部のビアホールをさらに拡張する。FIGS. 2A to 2C are etching process diagrams for forming a contact hole having a slope by using conventional isotropic etching and anisotropic etching.
Referring to FIG. 2A, the interlayer insulating layer 2 is formed on the conductive layer 21.
2 is formed, a photoresist film is applied on the interlayer insulating layer 22, and patterned to form a photoresist pattern 23. Using the photoresist pattern 23 as a mask, the correlation insulating layer 22 is isotropically etched to form an opening 24,
Next, the interlayer insulating layer 22 is anisotropically etched to further expand the via hole below the opening 24.
【００１１】図２Ｂを参照すると、ホトレジストパター
ン２３の側壁及び上部の表面をマスク侵食ステップ（ｍ
ａｓｋ ｅｒｏｓｉｏｎ ｓｔｅｐ）によって点線２５
で表したように等方性エッチングする。Referring to FIG. 2B, a mask erosion step (m) is performed on the sidewall and the upper surface of the photoresist pattern 23.
ask erosion step) by dotted line 25
Isotropic etching is performed as indicated by.
【００１２】このような等方性エッチングステップ及び
マスク侵食ステップを繰り返し行うと、図２ｃのような
傾斜を有するビアホール２６が形成される。傾斜を有す
るビアホールを形成した後、ホトレジストパターン２３
を除去し、導電層２７を塗布すると、図２Ｄのようにビ
アホール内で良好なステップカバレージを有する第２導
電層が得られる。By repeating the isotropic etching step and the mask erosion step, a via hole 26 having a slope as shown in FIG. 2c is formed. After forming a via hole having an inclination, a photoresist pattern 23
Is removed and a conductive layer 27 is applied, a second conductive layer having good step coverage in the via hole is obtained as shown in FIG. 2D.
【００１３】前記のコンタクトホール形成方法は、等方
性エッチング工程と異方性エッチング工程を繰り返し行
うので、工程が複雑であるという問題点がある。なお、
傾斜が段階式に形成されるので、完全な傾斜を有するコ
ンタクトホールを形成することができない。The above contact hole forming method has a problem in that the process is complicated because the isotropic etching process and the anisotropic etching process are repeated. In addition,
Since the slope is formed stepwise, it is not possible to form a contact hole having a perfect slope.
【００１４】図３（Ａ）〜（Ｄ）は、従来のホトレジス
ト膜と基板のエッチング工程を複数回用いた別の傾斜を
有するコンタクトホールの形成工程図である。図３
（Ａ）に示すように基板３１上にホトレジスト膜３２を
塗布し、パターニングして開口部３３を形成する。図３
（Ｂ）に示すようにホトレジスト膜３２をマスクとして
基板３１をエッチングし、次いで、前記工程中に発生し
たポリマを除去する。次に、図３（Ｃ）のように点線で
表れているホトレジスト膜３２をエッチングした後、図
３（Ｄ）のようにエッチングされたホトレジスト膜３２
をマスクにして基板１２を再びエッチングする。このよ
うな工程を繰り返し行って最終的に傾斜を有するコンタ
クトホール３４を形成する。FIGS. 3A to 3D are process diagrams of forming contact holes having different inclinations by using the conventional photoresist film and substrate etching processes a plurality of times. FIG.
As shown in (A), a photoresist film 32 is applied on the substrate 31 and patterned to form an opening 33. FIG.
As shown in (B), the substrate 31 is etched using the photoresist film 32 as a mask, and then the polymer generated during the above process is removed. Next, after etching the photoresist film 32 shown by a dotted line as shown in FIG. 3C, the photoresist film 32 etched as shown in FIG.
Using the as a mask, the substrate 12 is etched again. By repeating such a process, the contact hole 34 having a slope is finally formed.
【００１５】しかし、前記の工程も、ホトレジスト膜エ
ッチング工程と基板エッチング工程及びポリマ除去工程
の３段階工程を数回繰り返し行い、コンタクトホールを
形成するので工程が複雑で、工程の再現性が物足りな
い。なお、傾斜が階段式に形成されるので、完全な傾斜
を有するコンタクトホールを形成することができない。However, also in the above-mentioned process, the three-step process of the photoresist film etching process, the substrate etching process and the polymer removing process is repeated several times to form the contact hole, so that the process is complicated and the reproducibility of the process is unsatisfactory. Since the slope is formed stepwise, it is not possible to form a contact hole having a perfect slope.
【００１６】図４（Ａ）と（Ｂ）は、従来のＣＨＦ3／
Ｆ4の量を調節して傾斜を有するコンタクトホールを形
成する工程図である。図４（Ａ）を参照すると、基板
（図面上には未図示）上に酸化膜のような絶縁層４２を
形成する。この時、絶縁層４２は基板上に予め形成され
ている金属の導電層４１を覆うように厚く形成される。
絶縁層４２上にホトレジスト膜を塗布した後パターニン
グしてホトレジストパターン４３を形成する。この際、
開口部４４が形成され絶縁層４２の表面は露出する。FIGS. 4A and 4B show a conventional CHF 3 /
FIG. 9 is a process diagram of forming a contact hole having an inclination by adjusting the amount of F 4 . Referring to FIG. 4A, an insulating layer 42 such as an oxide film is formed on a substrate (not shown in the drawing). At this time, the insulating layer 42 is formed thick so as to cover the metal conductive layer 41 previously formed on the substrate.
A photoresist film is applied on the insulating layer 42 and then patterned to form a photoresist pattern 43. On this occasion,
The opening 44 is formed and the surface of the insulating layer 42 is exposed.
【００１７】図４（Ｂ）を参照すると、ＣＨＦ3／ＣＦ4
のガスケミストリの組合わせでホトレジストパターン４
３をマスクとして絶縁層４２を導電層４１が露出するま
でエッチングしてコンタクトホール４５を形成する。こ
のエッチング工程は、２段階にわたって行われるが、先
ず、ＣＨＦ3 ガスの量を２５％以上として絶縁層４２を
エッチングして大きな傾斜を形成し、次いで、ＣＨＦ3
ガスの量を５〜２５％程度として絶縁層４２をさらにエ
ッチングして所定の傾斜を形成する。Referring to FIG. 4B, CHF 3 / CF 4
Photoresist pattern 4 with a combination of gas chemistries
3 is used as a mask to etch the insulating layer 42 until the conductive layer 41 is exposed to form a contact hole 45. This etching process is performed in two steps. First, the insulating layer 42 is etched with a CHF 3 gas amount of 25% or more to form a large slope, and then the CHF 3 gas is added.
The insulating layer 42 is further etched with a gas amount of about 5 to 25% to form a predetermined slope.
【００１８】前記したエッチング工程は、ＣＨＦ3／Ｃ
Ｆ4の量を調節して、所定の傾斜を有するコンタクトホ
ールを形成する際に２段階のエッチング工程で行ってい
る。２段階目の工程でＣＦ4 の量が多くなると、１段階
で形成されたコンタクトホールの側壁を形成するポリマ
がエッチングされ、所定の傾斜を有するコンタクトホー
ルを形成し難くなる。なお、この工程もＣＨＦ3／ＣＦ4
ガスの比を調節して２段階のエッチング工程によってコ
ンタクトホールを形成するために、コンタクトホール形
成工程が複雑で、工程の再現性が物足りないという問題
点があった。The above-mentioned etching process is performed using CHF 3 / C.
The amount of F 4 is adjusted so that a contact hole having a predetermined inclination is formed by a two-step etching process. When the amount of CF 4 increases in the second step, the polymer forming the side wall of the contact hole formed in the first step is etched, and it becomes difficult to form a contact hole having a predetermined inclination. It should be noted that this process also applies to CHF 3 / CF 4
Since the contact hole is formed by the two-step etching process by adjusting the gas ratio, the contact hole forming process is complicated and the reproducibility of the process is unsatisfactory.
【００１９】[0019]
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来の傾斜コンタクトエッチング工程は、数回の段階を
通じて所定の傾斜のコンタクトホールを形成するエッチ
ング工程であって、工程が複雑で、工程の再現性が物足
りないという問題点があるだけでなく、階段式スローブ
を有するために所定の傾斜を有する傾斜を形成し難いと
いう問題点があった。As described above,
The conventional sloped contact etching process is an etching process of forming a contact hole with a predetermined slope through several steps. The process is complicated and the reproducibility of the process is not satisfactory. There is a problem that it is difficult to form a slope having a predetermined slope because of having the slob.
【００２０】本発明は、前記の問題点を解決するための
もので、その目的は、単一工程によって所定の傾斜を有
するコンタクトホールを形成し、工程の単純化を図った
コンタクトエッチング工程を提供することにある。The present invention is to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a contact etching process in which a contact hole having a predetermined inclination is formed by a single process to simplify the process. To do.
【００２１】本発明の他の目的は、バランスガスの量を
調節して微細なコンタクトホールをエッチングして、傾
斜した側壁を形成することができるコンタクトエッチン
グ工程を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a contact etching process capable of forming a sloping sidewall by etching a fine contact hole by adjusting the amount of balance gas.
【００２２】本発明の別の目的は、ホトエッチング工程
時重ね合わせマージンの確保に有利であり、後続の蒸着
工程の時蒸着膜のステップカバレージを改善することが
できるコンタクトエッチング工程を提供することにあ
る。Another object of the present invention is to provide a contact etching process which is advantageous in securing a superposition margin during the photoetching process and which can improve the step coverage of the deposited film during the subsequent deposition process. is there.
【００２３】[0023]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、基板上に絶縁層を形成するステップと、
絶縁層上にレジストパターンを形成して絶縁層の一部を
露出させるステップと、ＣＦ4 ／ポリマ形成ガス／バラ
ンスガスの組合わせを有するエッチング装置でバランス
ガスの量を調節して絶縁層をエッチングするステップ
と、残っているホトレジストパターンを除去して傾斜し
た側壁を有するコンタクトホールを形成するステップ
と、を含むことを特徴とする。ポリマ形成ガスとして
は、ＣＨＦ3、Ｃ2Ｆ6 、ＣＦ3、Ｃ3Ｆ8、Ｃ4Ｆ8 等のガ
スを使用し、バランスガスとしてはＡｒ、Ｈｅ、Ｘｅ、
Ｎ2 等のガスを使用する。To achieve the above object, the present invention provides a step of forming an insulating layer on a substrate,
The step of forming a resist pattern on the insulating layer to expose a part of the insulating layer and the etching apparatus having a combination of CF 4 / polymer forming gas / balance gas are used to etch the insulating layer by adjusting the amount of balance gas. And a step of removing the remaining photoresist pattern to form a contact hole having inclined sidewalls. Gases such as CHF 3 , C 2 F 6 , CF 3 , C 3 F 8 and C 4 F 8 are used as the polymer forming gas, and Ar, He, Xe, and
A gas such as N 2 is used.
【００２４】[0024]
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明すると、下記の通りである。図５（Ａ）と
（Ｂ）は、本発明の実施例による傾斜を有するコンタク
トを形成するためのコンタクトエッチング工程図を示す
ものである。先ず、図５（Ａ）を参照すると、基板５１
上に酸化膜からなる絶縁層５２を形成し、絶縁層５２上
にホトレジスト膜を塗布し、パターニングしてホトレジ
ストパターン５３を形成する。この時、コンタクトホー
ルが形成される部分の絶縁層５２は露出する。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. 5A and 5B show a contact etching process diagram for forming a contact having a slope according to an embodiment of the present invention. First, referring to FIG.
An insulating layer 52 made of an oxide film is formed thereon, and a photoresist film is applied on the insulating layer 52 and patterned to form a photoresist pattern 53. At this time, the insulating layer 52 in the portion where the contact hole is formed is exposed.
【００２５】図５（Ｂ）のように、前記ホトレジストパ
ターン５３をマスクにして絶縁層５２をエッチングし、
図５（Ｃ）のようにホトレジストパターン５３を除去し
て所定の傾斜を有するコンタクトホール５４を形成す
る。即ち、ＣＨＦ3／ＣＦ4／ＡｒのガスケミストリでＡ
ｒガスの量を調節して絶縁層５２を単一のエッチング工
程によってエッチングすることにより、所定の傾斜を有
するコンタクトホール５４を形成する。ここで、ＣＨＦ
3 は、ポリマ形成ガス（ｐｏｌｙｍｅｒ ｆｏｒｍａｔ
ｉｏｎ ｇａｓ）であり、Ａｒはバランスガス（ｂａｒ
ａｎｃｅ ｇａｓ）である。ポリマ形成ガスとしてはＣ
ＨＦ3、Ｃ2Ｆ6、ＣＦ3、Ｃ3Ｆ8、Ｃ4Ｆ8等のガスを使用
し、バランスガスとしてはＡｒ、Ｈｅ、Ｘｅ、Ｎ2 等の
ガスを使用する。As shown in FIG. 5B, the insulating layer 52 is etched using the photoresist pattern 53 as a mask,
As shown in FIG. 5C, the photoresist pattern 53 is removed to form a contact hole 54 having a predetermined inclination. That is, in CHF 3 / CF 4 / Ar gas chemistry
By adjusting the amount of r gas and etching the insulating layer 52 in a single etching process, the contact hole 54 having a predetermined inclination is formed. Where CHF
3 is a polymer forming gas (polymer format)
ion gas), and Ar is a balance gas (bar).
ance gas). C as a polymer forming gas
Gases such as HF 3 , C 2 F 6 , CF 3 , C 3 F 8 and C 4 F 8 are used, and gases such as Ar, He, Xe and N 2 are used as the balance gas.
【００２６】本発明の実施例では、縦横比が３である
０．４μｍ大きさのコンタクトホールの形成時、傾斜が
８５°でありマイクロローディング（ｍｉｃｒｏ ｌｏ
ａｄｉｎｇ）が１０％未満であるターゲットで実験した
もので、ＭＥＲＩＥ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｅｎｈａｎｃ
ｅｄ Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）装
置及びＲＩＥ装置で実験が行われた。In the embodiment of the present invention, when a 0.4 μm-sized contact hole having an aspect ratio of 3 is formed, the inclination is 85 ° and the micro loading (micro lo).
The experiment was performed with a target having an ading of less than 10%, and the MERIE (Magnetic Enhance)
Experiments were conducted on an ed Reactive Ion Etching) device and an RIE device.
【００２７】本実験の０．４μｍのホールの大きさ（縦
横比が３で、酸化膜の厚さが１．２μｍ）で８５°の傾
斜と１０％以下のマイクロローディングのターゲットを
達成するため、ＣＨＦ3／Ｏ2ガスケミストリによる傾斜
コンタクトエッチング工程と、ＣＨＦ3／ＣＦ4／Ａｒガ
スケミストリによる傾斜コンタクトエッチング工程を行
った。In order to achieve a target of 85 ° inclination and 10% or less of microloading with a hole size of 0.4 μm (aspect ratio of 3 and oxide film thickness of 1.2 μm) in this experiment, A graded contact etching process using CHF 3 / O 2 gas chemistry and a graded contact etching process using CHF 3 / CF 4 / Ar gas chemistry were performed.
【００２８】まず、ＣＨＦ3／Ｏ2のガスケミストリによ
るエッチング工程では、ＣＨＦ3 ／Ｏ2 の組合わせのガ
スケミストリによって１次及び２次エッチング段階と、
及び１次及び２次エッチング段階の間に生成されたポリ
マを除去するための段階とからなる３段階のエッチング
工程を行ったが、８５°の傾斜と１０％未満のマイクロ
ローディングとの二つのターゲットを達成するのが不可
能であった。First, in the CHF 3 / O 2 gas chemistry etching step, the primary and secondary etching steps are performed by the CHF 3 / O 2 combination gas chemistry,
And a step for removing the polymer formed between the primary and secondary etching steps, a two-step etching process was performed, with two targets of 85 ° tilt and less than 10% microloading. Was impossible to achieve.
【００２９】一方、ＣＨＦ3／ＣＦ4／Ａｒガスケミスト
リによるエッチング工程では、ＣＨＦ3／ＣＦ4の比を予
めセッティングしていた状態でバランスガスのＡｒの量
を調節する工程により、８５°の傾斜と１０％未満のマ
イクロローディングの二つのターゲットを全部合わせる
ことができた。On the other hand, in the etching process using CHF 3 / CF 4 / Ar gas chemistry, a gradient of 85 ° is obtained by adjusting the amount of Ar in the balance gas with the ratio of CHF 3 / CF 4 being preset. And two targets with less than 10% microloading could all be combined.
【００３０】即ち、エッチング装置がＭＥＲＩＥエッチ
ング装置である場合にはＣＦ4 ／ポリマ形成ガス／バラ
ンスガスの組合わせにおいて、バランスガスの量は０〜
２００ＳＣＣＭの範囲で適用され、ポリマ形成ガスの総
ガス量に対する割合は２０〜８０％の範囲内で適用され
る。一方、エッチング装置がＲＩＥエッチング装置また
はプラズマ形エッチング装置のような狭いギャップ装置
である場合には、ＣＦ4 ／ポリマ形成ガス／バランスガ
スの組合わせにおいて、バランスガスは１００〜４００
ＳＣＣＭの範囲内で適用され、ポリマ形成ガスの総ガス
量に対する割合は２０〜８０％の範囲内で適用される。That is, when the etching apparatus is a MERIE etching apparatus, the amount of balance gas is 0 to 0 in the combination of CF 4 / polymer forming gas / balance gas.
It is applied in the range of 200 SCCM, and the ratio of the polymer forming gas to the total gas amount is applied in the range of 20 to 80%. On the other hand, when the etching apparatus is a narrow gap apparatus such as an RIE etching apparatus or a plasma type etching apparatus, the balance gas is 100 to 400 in the combination of CF 4 / polymer forming gas / balance gas.
It is applied in the range of SCCM, and the ratio of the polymer forming gas to the total gas amount is applied in the range of 20 to 80%.
【００３１】図６は、上記エッチング工程をＭＥＲＩＥ
エッチング装置（ｅｔｃｈｅｒ）で行った時に得たコン
タクトホールの図であって、図６（Ａ）はＡｒの量が５
０ＳＣＣＭ（ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｕｂｉｃ ｃｅｎｔ
ｉｍｅｔｅｒ ｐｅｒ Ｍｉｎｕｔｅ）である場合を、
図６（Ｂ）はＡｒの量が０ＳＣＣＭである場合を各々示
すものである。図７は、前記エッチング工程をＲＩＥエ
ッチング装置で行われた時得たコンタクトホールの図で
あって、図７（Ａ）はＡｒの量が４００ＳＣＣＭである
場合を、図７（Ｂ）はＡｒの量が２００ＳＣＣＭである
場合を各々示すものである。FIG. 6 shows the above etching process by MERIE.
FIG. 6A is a view of a contact hole obtained when the etching is performed with an etcher, and FIG.
0SCCM (standard Cubic center)
if it is an image per Minute),
FIG. 6B shows the case where the amount of Ar is 0 SCCM. FIG. 7 is a view of a contact hole obtained when the etching process is performed by an RIE etching apparatus. FIG. 7A shows a case where the amount of Ar is 400 SCCM, and FIG. 7B shows a case of Ar. The figures show cases where the amount is 200 SCCM.
【００３２】図６と図７を参照すると、ＭＥＲＩＥの場
合にはＡｒの量が０ＳＣＣＭである時、ＲＩＥの場合に
はＡｒの量が２００ＳＣＣＭである時に、一番よい結果
が得られた。各装置の最適条件を察してみると、ＭＥＲ
ＩＥ装置の場合は３０ＣＨＦ3／２０ＣＦ4／０Ａｒ／３
０ｍＴ／６５０Ｗ／７０Ｇであり、ＲＩＥ装置の場合は
３５ＣＨＦ3／２５ＣＦ4／２００Ａｒ／２５０ｍＴ／８
０Ｗである。前記で最適の結果を得るためのＡｒの量
は、エッチングの種類によって違ってくることがある。With reference to FIGS. 6 and 7, the best results were obtained when the amount of Ar was 0 SCCM in the case of MERIE and when the amount of Ar was 200 SCCM in the case of RIE. Looking at the optimum conditions of each device, MER
30CHF 3 / 20CF 4 / 0Ar / 3 for IE equipment
A 0mT / 650W / 70G, in the case of RIE apparatus 35CHF 3 / 25CF 4 / 200Ar / 250mT / 8
0W. The amount of Ar for obtaining the optimum result may vary depending on the type of etching.
【００３３】図５に示すように傾斜コンタクト工程で
は、Ａｒの量を調節して単一のステップで所定の傾斜を
有するコンタクトを形成することができた。この際、Ａ
ｒの量が多ければ多い程小傾斜を形成することができ、
小さければ小さい程大傾斜を形成することができる。As shown in FIG. 5, in the tilted contact process, the amount of Ar was adjusted to form a contact having a predetermined tilt in a single step. At this time, A
The larger the amount of r, the smaller the slope can be formed,
The smaller it is, the larger the slope can be formed.
【００３４】一方、本発明ではＡｒの量を調節して、マ
ルチステップによって所望の傾斜が得られる。即ち、一
番目の段階ではＡｒガスの量を少なくして大傾斜を形成
し、二番目の段階ではＡｒガスの量を大きくして一番目
の段階で形成された傾斜よりは小さく傾斜を形成してや
ることにより、全体のコンタクトプロファイルが二段階
の工程によって得られる。On the other hand, in the present invention, the desired gradient can be obtained by adjusting the amount of Ar and performing multi-step. That is, in the first stage, the amount of Ar gas is reduced to form a large slope, and in the second stage, the amount of Ar gas is increased to form a slope smaller than the slope formed in the first stage. Thereby, the whole contact profile is obtained by a two-step process.
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、従
来のように多段階の工程によって傾斜を調整するのでは
なく、Ａｒの量を調節することにより単一のステップに
よって傾斜を調整することができるため、工程が簡単で
あり、工程の再現性を向上させることができる。なお、
所望の大きさの傾斜をＡｒの量を調節して容易に得るこ
とができるので、ホトエッチング工程時重ね合わせマー
ジンの確保に有利であり、後続の蒸着工程時蒸着膜のス
テップカバレージを向上させることができる。As described above, according to the present invention, the inclination is adjusted by a single step by adjusting the amount of Ar, instead of adjusting the inclination by a multi-step process as in the conventional case. Therefore, the process is simple and the reproducibility of the process can be improved. In addition,
Since a desired gradient can be easily obtained by adjusting the amount of Ar, it is advantageous in securing a superposition margin during the photoetching process and improving the step coverage of the deposited film during the subsequent deposition process. You can
【図１】従来の傾斜コンタクトエッチング工程図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing a conventional inclined contact etching process.
【図２】従来の傾斜コンタクトエッチング工程図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing a conventional inclined contact etching process.
【図３】従来の傾斜コンタクトエッチング工程図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing a conventional inclined contact etching process.
【図４】従来の傾斜コンタクトエッチング工程図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing a conventional inclined contact etching process.
【図５】（Ａ）と（Ｂ）は、本発明の実施例による傾斜
コンタクトエッチング工程図である。5 (A) and 5 (B) are process diagrams of a slanted contact etching according to an embodiment of the present invention.
【図６】（Ａ）と（Ｂ）は、本発明の傾斜コンタクトエ
ッチングをＭＥＲＩＥ装置で進行する時のＡｒ量による
コンタクトホールを示す図である。6 (A) and 6 (B) are diagrams showing contact holes depending on the amount of Ar when the inclined contact etching of the present invention is carried out by a MERIE apparatus.
【図７】（Ａ）と（Ｂ）は、本発明の傾斜コンタクトエ
ッチングをＲＩＥ装置で進行する時のＡｒ量によるコン
タクトホールを示す図である。7 (A) and 7 (B) are diagrams showing contact holes depending on the amount of Ar when the graded contact etching of the present invention is performed by the RIE apparatus.
５１…基板、５２…絶縁層、５３…ホトレジストパター
ン、５４…コンタクトホール。51 ... Substrate, 52 ... Insulating layer, 53 ... Photoresist pattern, 54 ... Contact hole.
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成７年７月５日[Submission date] July 5, 1995
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Name of item to be corrected] Brief description of the drawing
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】従来の傾斜コンタクトエッチング工程図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing a conventional inclined contact etching process.
【図２】従来の傾斜コンタクトエッチング工程図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing a conventional inclined contact etching process.
【図３】従来の傾斜コンタクトエッチング工程図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing a conventional inclined contact etching process.
【図４】従来の傾斜コンタクトエッチング工程図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing a conventional inclined contact etching process.
【図５】本発明の実施例による傾斜コンタクトエッチン
グ工程図である。FIG. 5 is a process diagram of an inclined contact etching according to an embodiment of the present invention.
【図６】（Ａ）と（Ｂ）は、本発明の傾斜コンタクトエ
ッチングをＭＥＲＩＥ装置で進行する時のＡｒ量による
コンタクトホールを示す図である。6 (A) and 6 (B) are diagrams showing contact holes depending on the amount of Ar when the inclined contact etching of the present invention is carried out by a MERIE apparatus.
【図７】（Ａ）と（Ｂ）は、本発明の傾斜コンタクトエ
ッチングをＲＩＥ装置で進行する時のＡｒ量によるコン
タクトホールを示す図である。7 (A) and 7 (B) are diagrams showing contact holes depending on the amount of Ar when the graded contact etching of the present invention is performed by the RIE apparatus.
【符号の説明】 ５１…基板、５２…絶縁層、５３…ホトレジストパター
ン、５４…コンタクトホール。[Explanation of reference numerals] 51 ... Substrate, 52 ... Insulating layer, 53 ... Photoresist pattern, 54 ... Contact hole.
Claims (9)
の組合わせを有するエッチング装置でバランスガスの量
を調節することにより、単一の工程で傾斜側壁を有する
コンタクトホールを形成することを特徴とするコンタク
トエッチング方法。1. A contact hole having inclined sidewalls is formed in a single step by adjusting the amount of balance gas with an etching apparatus having a combination of CF 4 / polymer forming gas / balance gas. Contact etching method.
部を露出させるステップと、 ＣＦ4 ／ポリマ形成ガス／バランスガスの組合わせを有
するエッチング装置でバランスガスの量を調節して絶縁
層をエッチングするステップと、 残っているホトレジストパターンを除去して傾斜側壁を
有するコンタクトホールを形成するステップと、を含む
ことを特徴とするコンタクトエッチング方法。2. A step of forming an insulating layer on a substrate, a step of forming a photoresist pattern on the insulating layer to expose a part of the insulating layer, and a combination of CF 4 / polymer forming gas / balance gas. A contact etching, comprising: a step of etching an insulating layer by adjusting an amount of a balance gas with an etching device having; and a step of removing a remaining photoresist pattern to form a contact hole having an inclined sidewall. Method.
Ｘｅ、Ｎ2 のうち一つが使用されることを特徴とする請
求項２記載のコンタクトエッチング方法。3. The balance gas is Ar, He,
3. The contact etching method according to claim 2 , wherein one of Xe and N 2 is used.
6、ＣＦ3、Ｃ3Ｆ8、Ｃ4Ｆ8のうち一つが使用されること
を特徴とする請求項２記載のコンタクトエッチング方
法。4. CHF 3 , C 2 H as polymer forming gas
3. The contact etching method according to claim 2, wherein one of 6 , CF 3 , C 3 F 8 and C 4 F 8 is used.
ることを特徴とする請求項２記載のコンタクトエッチン
グ方法。5. The contact etching method according to claim 2, wherein a silicon oxide film is used as the insulating layer.
場合、ＣＦ4 ／ポリマ形成ガス／バランスガスの組合わ
せでバランスガスの量は、０〜２００ＳＣＣＭの範囲内
で適用され、ポリマ形成ガスの総ガス量に対する割合
は、２０〜８０％の範囲内で適用されることを特徴とす
る請求項２記載のコンタクトエッチング方法。6. When the etching device is a MERIE device, a balance gas amount of the combination of CF 4 / polymer forming gas / balance gas is applied within a range of 0 to 200 SCCM, and a total gas amount of the polymer forming gas. The contact etching method according to claim 2, characterized in that the ratio to is applied in the range of 20 to 80%.
ある場合、ＣＦ4 ／ポリマ形成ガス／バランスガスの組
合わせでバランスガスは、１００〜４００ＳＣＣＭの範
囲内で適用され、ポリマ形成ガスの総ガス量に対する割
合は２０〜８０％の範囲内で適用されることを特徴とす
る請求項２記載のコンタクトエッチング方法。7. When the etching apparatus is a narrow gap apparatus, a balance gas of CF 4 / polymer forming gas / balance gas is applied within a range of 100 to 400 SCCM, and the balance gas is based on the total amount of the polymer forming gas. The contact etching method according to claim 2, wherein the ratio is applied within a range of 20 to 80%.
グ装置またはプラズマ形エッチング装置のうち一つが用
いられることを特徴とする請求項２記載のコンタクトエ
ッチング方法。8. The contact etching method according to claim 2, wherein one of a RIE etching apparatus and a plasma etching apparatus is used in the narrow gap apparatus.
部を露出させるステップと、 ＣＦ4 ／ポリマ形成ガス／バランスガスの組合わせを有
するエッチング装置でバランスガスの量を少なく調節し
て絶縁層を１次にエッチングするステップと、 前記エッチング装置でバランスガスの量を前記１次エッ
チング時より相対的に多くなるように調節して絶縁層を
２次エッチングするステップと、 残っているホトレジストパターンを除去して所望の傾斜
側壁を有するコンタクトホールを形成するステップと、
を含むことを特徴とするコンタクトエッチング方法。9. A step of forming an insulating layer on a substrate, a step of forming a photoresist pattern on the insulating layer to expose a part of the insulating layer, and a combination of CF 4 / polymer forming gas / balance gas. Adjusting the amount of balance gas to a small amount with an etching device and performing primary etching of the insulating layer; and adjusting the amount of balance gas with the etching device to be relatively larger than that during the primary etching and insulating. Secondary etching the layer, removing the remaining photoresist pattern to form a contact hole with the desired sloped sidewalls,
A contact etching method comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6015095A JPH08250480A (en) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | Contact etching method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6015095A JPH08250480A (en) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | Contact etching method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08250480A true JPH08250480A (en) | 1996-09-27 |
Family
ID=13133846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6015095A Pending JPH08250480A (en) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | Contact etching method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08250480A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5843846A (en) * | 1996-12-31 | 1998-12-01 | Intel Corporation | Etch process to produce rounded top corners for sub-micron silicon trench applications |
-
1995
- 1995-02-24 JP JP6015095A patent/JPH08250480A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5843846A (en) * | 1996-12-31 | 1998-12-01 | Intel Corporation | Etch process to produce rounded top corners for sub-micron silicon trench applications |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040727 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050104 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |