JPH0831437B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH0831437B2 JPH0831437B2 JP60122210A JP12221085A JPH0831437B2 JP H0831437 B2 JPH0831437 B2 JP H0831437B2 JP 60122210 A JP60122210 A JP 60122210A JP 12221085 A JP12221085 A JP 12221085A JP H0831437 B2 JPH0831437 B2 JP H0831437B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- etching
- reactive ion
- photoresist
- ion etching
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Weting (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体基板上にアルミニウム（Al）膜もしく
はAl合金膜を形成し、フォトリソグラフィー技術を利用
してフォトレジストで所望のパターンを作った後、それ
をマスクとしてこの膜をエッチングする半導体装置の製
造方法の改良に関するものである。
はAl合金膜を形成し、フォトリソグラフィー技術を利用
してフォトレジストで所望のパターンを作った後、それ
をマスクとしてこの膜をエッチングする半導体装置の製
造方法の改良に関するものである。
この種の半導体装置の製法として従来第４図に示すよ
うに、半導体基板上に形成したAl膜３の上にフォトレジ
スト４を塗布し、所望するパターンのマスクと投影露光
装置を用いて焼き付けを行ない、現像後、そのフォトレ
ジストをマスクとしてリン酸（H3PO4）系のエッチング
液例えば、リン酸，酢酸，硝酸の混合液等に浸漬又はそ
のエッチング液を露状にして噴きつける等の方法でAl膜
をエッチングする方法が行なわれていた。
うに、半導体基板上に形成したAl膜３の上にフォトレジ
スト４を塗布し、所望するパターンのマスクと投影露光
装置を用いて焼き付けを行ない、現像後、そのフォトレ
ジストをマスクとしてリン酸（H3PO4）系のエッチング
液例えば、リン酸，酢酸，硝酸の混合液等に浸漬又はそ
のエッチング液を露状にして噴きつける等の方法でAl膜
をエッチングする方法が行なわれていた。
然しながら上述した従来の液体によるエッチング（以
下ウェットエッチと呼ぶ）では第４図に示すように、表
面から内部に向かうエッチング、いわゆる縦方向のエッ
チングを行なおうとすると、同時に、横方向のエッチン
グも進んでしまう（以下サイドエッチと呼ぶ）。その
為、この種のエッチングを行なう場合は、所望するパタ
ーンにこのサイドエッチ量を見込んだパターニングをし
なければならず、すなわち、パターンの微細化の大きな
障害となっていた。尚、１は表面絶縁膜も含む半導体基
板である。これに対し近年開発された反応性イオンエッ
チングなどの高周波電圧（多くは13.56MHzが用いられて
いる）と反応性ガス（フレオンガスやハロゲンガス等が
用いられている）により、密閉容器内を低圧（１〜50P
a）にし、グロー放電を発生させるという、プラズマ放
電中でのガス反応を利用した物理的，化学的なエッチン
グ技術により、第５図に示すようなサイドエッチのない
エッチング形状が得られるようになっている。但し、こ
の反応性イオンエッチングも、プラズマ放電の活性イオ
ンによる衝撃効果を利用している為反応容器内壁がスパ
ッタされデバイスの重金属汚染と損傷が誘起されること
が知られている（秋季応用物理学会連合講演会予稿集7a
−Ｈ−10 1981）。又、プラズマ放電に直接さらされる
為紫外線，電子とＸ線による照射損傷を受けるという重
大な欠点もあった。特に、撮像素子のような電荷結合素
子においては、表面電荷に影響を及ぼし、歩留を著しく
低下させる原因となっていた。尚、第５図において第４
図と同じ機能のところは同一の符号で示している。
下ウェットエッチと呼ぶ）では第４図に示すように、表
面から内部に向かうエッチング、いわゆる縦方向のエッ
チングを行なおうとすると、同時に、横方向のエッチン
グも進んでしまう（以下サイドエッチと呼ぶ）。その
為、この種のエッチングを行なう場合は、所望するパタ
ーンにこのサイドエッチ量を見込んだパターニングをし
なければならず、すなわち、パターンの微細化の大きな
障害となっていた。尚、１は表面絶縁膜も含む半導体基
板である。これに対し近年開発された反応性イオンエッ
チングなどの高周波電圧（多くは13.56MHzが用いられて
いる）と反応性ガス（フレオンガスやハロゲンガス等が
用いられている）により、密閉容器内を低圧（１〜50P
a）にし、グロー放電を発生させるという、プラズマ放
電中でのガス反応を利用した物理的，化学的なエッチン
グ技術により、第５図に示すようなサイドエッチのない
エッチング形状が得られるようになっている。但し、こ
の反応性イオンエッチングも、プラズマ放電の活性イオ
ンによる衝撃効果を利用している為反応容器内壁がスパ
ッタされデバイスの重金属汚染と損傷が誘起されること
が知られている（秋季応用物理学会連合講演会予稿集7a
−Ｈ−10 1981）。又、プラズマ放電に直接さらされる
為紫外線，電子とＸ線による照射損傷を受けるという重
大な欠点もあった。特に、撮像素子のような電荷結合素
子においては、表面電荷に影響を及ぼし、歩留を著しく
低下させる原因となっていた。尚、第５図において第４
図と同じ機能のところは同一の符号で示している。
本発明は、上記欠点を解消してよりパターンの微細化
を推進させ半導体装置の高集積化を提供することを目的
とする。
を推進させ半導体装置の高集積化を提供することを目的
とする。
本発明の半導体装置の製造方法は、半導体基板上にAl
膜もしくはAl合金膜を形成し、フォトリングラフィー技
術を利用して、フォトレジストで所望のパターンを作っ
た後、それをマスクにして反応性イオンエッチング技術
によりこの膜の厚さ方向の一部をエッチングする第１の
工程と、次にこの反応性イオンエッチング中に発生する
有機的付着物（Anisotropic Etching of Al−Si Films
1983 Dry Process Symposium,II−1,P14及びJpn.J.App
l.Phys.19:1405,1980）を除去する為の酸素（O2）ガス
プラズマなる第２の工程と、次に前述のフォトレジスト
をマスクとしてウェットエッチにより残りの膜をエッチ
ングするという３つの工程を有している。
膜もしくはAl合金膜を形成し、フォトリングラフィー技
術を利用して、フォトレジストで所望のパターンを作っ
た後、それをマスクにして反応性イオンエッチング技術
によりこの膜の厚さ方向の一部をエッチングする第１の
工程と、次にこの反応性イオンエッチング中に発生する
有機的付着物（Anisotropic Etching of Al−Si Films
1983 Dry Process Symposium,II−1,P14及びJpn.J.App
l.Phys.19:1405,1980）を除去する為の酸素（O2）ガス
プラズマなる第２の工程と、次に前述のフォトレジスト
をマスクとしてウェットエッチにより残りの膜をエッチ
ングするという３つの工程を有している。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図から第３図は、本発明の実施例の縦継面図であ
る。
る。
シリコン基板１の表面に例えば水蒸気雰囲気中での高
温酸化（約1000℃）等によりシリコン酸化膜である保護
膜２を例えば約１μｍの厚さで形成する。この保護膜２
の表面はAl膜３をスパッタ法（約300℃）等によって、
例えば約１μｍの厚さで形成する。次にフォトレジスト
４を例えば約1.5μｍの厚さになるように塗布する。そ
して第２図に示すように所定のパターンが形成されてい
るフォトマスクを用いて露光及び現像によりフォトレジ
スト４をパターニングし、このレジストパターンをマス
クにして、四塩化炭素（CCl4）や三塩化ホウ素（BCl3）
などの反応性ガスと高周波電圧、例えば13.56MHzにより
低圧（１〜50Pa）の密閉容器内で反応性イオンエッチン
グを行なう。この反応性イオンエッチングにより除去す
るAl膜厚を、例えば0.7μｍとすると、残りのAl膜厚は
0.3μｍとなる。この残膜は少ない方が好ましいが反応
性イオンエッチング時の同一基板内及び基板間でのエッ
チレートのバラツキを考慮して決定すべきである。
温酸化（約1000℃）等によりシリコン酸化膜である保護
膜２を例えば約１μｍの厚さで形成する。この保護膜２
の表面はAl膜３をスパッタ法（約300℃）等によって、
例えば約１μｍの厚さで形成する。次にフォトレジスト
４を例えば約1.5μｍの厚さになるように塗布する。そ
して第２図に示すように所定のパターンが形成されてい
るフォトマスクを用いて露光及び現像によりフォトレジ
スト４をパターニングし、このレジストパターンをマス
クにして、四塩化炭素（CCl4）や三塩化ホウ素（BCl3）
などの反応性ガスと高周波電圧、例えば13.56MHzにより
低圧（１〜50Pa）の密閉容器内で反応性イオンエッチン
グを行なう。この反応性イオンエッチングにより除去す
るAl膜厚を、例えば0.7μｍとすると、残りのAl膜厚は
0.3μｍとなる。この残膜は少ない方が好ましいが反応
性イオンエッチング時の同一基板内及び基板間でのエッ
チレートのバラツキを考慮して決定すべきである。
このように反応イオンエッチングを中断した後、密閉
容器内の未反応の四塩化炭素（CCl4）や三塩化ホウ素
（BCl3）などのエッチングガス及び三塩化アルミ（AICI
3）反応生成物を真空ポンプで十分に排気する。この
時、密閉容器内の圧力が５×10-1Pa以下になるように十
分に排気することが重要である。
容器内の未反応の四塩化炭素（CCl4）や三塩化ホウ素
（BCl3）などのエッチングガス及び三塩化アルミ（AICI
3）反応生成物を真空ポンプで十分に排気する。この
時、密閉容器内の圧力が５×10-1Pa以下になるように十
分に排気することが重要である。
次に同一密閉容器内を低圧（１〜50Pa）にし酸素
（O2）ガスと高周波電圧、例えば13.56MHzにより前記反
応性イオンエッチング中に発生したレジストが主体とな
った有機的付着物を灰化除去する。この有機的付着物
は、非常に薄膜ではあるがリン酸（H3PO4）系のエッチ
ング液に対しては大きなマスク性を持つ為、もし、この
酸素（O2）ガスプラズマによる除去を怠るとエッチング
不足やエッチングむら等を生じてしまうのである。また
この酸素（O2）ガスプラズマはフォトレジストをも同時
にエッチングしてしまうが例えばRF、Power 200〜300W
処理時間５〜10分でレジストのエッチレートは0.1μｍ
以下と初期のフォトレジストの膜厚1.5μｍから考えて
無視できる量であり、その後使用するエッチング液に対
するマスク性も十分確保できることは言うまでもない。
（O2）ガスと高周波電圧、例えば13.56MHzにより前記反
応性イオンエッチング中に発生したレジストが主体とな
った有機的付着物を灰化除去する。この有機的付着物
は、非常に薄膜ではあるがリン酸（H3PO4）系のエッチ
ング液に対しては大きなマスク性を持つ為、もし、この
酸素（O2）ガスプラズマによる除去を怠るとエッチング
不足やエッチングむら等を生じてしまうのである。また
この酸素（O2）ガスプラズマはフォトレジストをも同時
にエッチングしてしまうが例えばRF、Power 200〜300W
処理時間５〜10分でレジストのエッチレートは0.1μｍ
以下と初期のフォトレジストの膜厚1.5μｍから考えて
無視できる量であり、その後使用するエッチング液に対
するマスク性も十分確保できることは言うまでもない。
以上、Alの反応性イオンエッチングと有機的付着物の
除去という２つの工程を同一の密閉容器内で連続処理し
た後、エッチング装置より取り出し水洗する（これは、
レジストに付着した塩化物が大気中の水分と反応してで
きる塩酸（HCl）によりAl配線が腐食されるのを防止す
る為である）。その後リン酸（H3PO4）系のエッチング
液、例えばリン酸，酢酸，硝酸の混合液を加熱（約50
℃）し、霧状にして噴きつけ、残りのAl膜をエッチング
する（第３図）。
除去という２つの工程を同一の密閉容器内で連続処理し
た後、エッチング装置より取り出し水洗する（これは、
レジストに付着した塩化物が大気中の水分と反応してで
きる塩酸（HCl）によりAl配線が腐食されるのを防止す
る為である）。その後リン酸（H3PO4）系のエッチング
液、例えばリン酸，酢酸，硝酸の混合液を加熱（約50
℃）し、霧状にして噴きつけ、残りのAl膜をエッチング
する（第３図）。
本実施例では、反応性イオンエッチングとウェットエ
ッチングを酸素（O2）ガスプラズマという工程を追加す
ることにより、両者の持つ利点を十分に出し形状も良い
しかも損傷もないエッチングを行なうことができる。
ッチングを酸素（O2）ガスプラズマという工程を追加す
ることにより、両者の持つ利点を十分に出し形状も良い
しかも損傷もないエッチングを行なうことができる。
本発明においては、Al等の膜の一部を除いて反応性イ
オンエッチングによりエッチングし、残りをウェットエ
ッチングにより除去することにより、反応性イオンエッ
チングの持つエッチング形状の良さを維持しながら、最
後は、ウェットエッチを行なうことにより、基板に与え
る損傷がないエッチングが可能となるという効果があ
る。
オンエッチングによりエッチングし、残りをウェットエ
ッチングにより除去することにより、反応性イオンエッ
チングの持つエッチング形状の良さを維持しながら、最
後は、ウェットエッチを行なうことにより、基板に与え
る損傷がないエッチングが可能となるという効果があ
る。
また本発明ではAl膜を除去する、反応性イオンエッチ
ングと、次の酸素ガスプラズマを同一装置内で連続して
行なうことができる為、本発明を実施する為に新たに装
置を購入する必要はない。
ングと、次の酸素ガスプラズマを同一装置内で連続して
行なうことができる為、本発明を実施する為に新たに装
置を購入する必要はない。
さらに反応性イオンエッチング時の同一基板内及び基
板間でのエッチレートのバラツキを抑えることにより最
後のウェットエッチの比を小さくでき、反応性イオンエ
ッチングのみでエッチングしたとほぼ同じパターン寸法
を得ることができるのである。これによって高集積化及
び高速化を実現できる半導体装置を製造できる。
板間でのエッチレートのバラツキを抑えることにより最
後のウェットエッチの比を小さくでき、反応性イオンエ
ッチングのみでエッチングしたとほぼ同じパターン寸法
を得ることができるのである。これによって高集積化及
び高速化を実現できる半導体装置を製造できる。
第１図から第３図は本発明の一実施例を工程順に示す断
面図である。第４図は従来のウェットエッチングを行な
った場合の断面図である。第５図は従来の反応性イオン
エッチングを行なった場合の断面図である。 １……シリコン基板、２……フィールド酸化膜、３……
Al膜、４……フォトレジスト。
面図である。第４図は従来のウェットエッチングを行な
った場合の断面図である。第５図は従来の反応性イオン
エッチングを行なった場合の断面図である。 １……シリコン基板、２……フィールド酸化膜、３……
Al膜、４……フォトレジスト。
───────────────────────────────────────────────────── 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 21/88 Ｄ
Claims (1)
- 【請求項１】半導体基板にアルミニウム膜又はアルミニ
ウム合金膜を形成し、フォトレジストをマスクとし選択
的に該膜の表面から内部に向かって反応性イオンエッチ
ングを施して該膜の厚さ方向の一部を残す工程と、RF出
力を200〜300Wとして前記フォトレジストを残存させな
がら前記反応性イオンエッチングにより生じた有機的付
着物をガスプラズマにより灰化し除去する工程と、前記
残ったフォトレジストをマスクとして酸系のエッチング
液で残りの該膜を除去してパターニングする工程とを含
むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60122210A JPH0831437B2 (ja) | 1985-06-05 | 1985-06-05 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60122210A JPH0831437B2 (ja) | 1985-06-05 | 1985-06-05 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61280620A JPS61280620A (ja) | 1986-12-11 |
| JPH0831437B2 true JPH0831437B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=14830274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60122210A Expired - Lifetime JPH0831437B2 (ja) | 1985-06-05 | 1985-06-05 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0831437B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02231712A (ja) * | 1989-03-03 | 1990-09-13 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
| US6770564B1 (en) | 1998-07-29 | 2004-08-03 | Denso Corporation | Method of etching metallic thin film on thin film resistor |
| JP2004165555A (ja) * | 2002-11-15 | 2004-06-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| CN110867382A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-03-06 | 广西民族大学 | 一种具有微纳结构的氧化锌薄膜材料的制备方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55140231A (en) * | 1979-04-18 | 1980-11-01 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor element |
| JPS594027A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-10 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1985
- 1985-06-05 JP JP60122210A patent/JPH0831437B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61280620A (ja) | 1986-12-11 |
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