JPS6240729A - エツチング装置 - Google Patents
エツチング装置Info
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- JPS6240729A JPS6240729A JP17861685A JP17861685A JPS6240729A JP S6240729 A JPS6240729 A JP S6240729A JP 17861685 A JP17861685 A JP 17861685A JP 17861685 A JP17861685 A JP 17861685A JP S6240729 A JPS6240729 A JP S6240729A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、エツチング装置に関する。本発明のエツチン
グ装置は、例えば半導体装置の製造に利用することがで
きる。
グ装置は、例えば半導体装置の製造に利用することがで
きる。
本発明は、酸素を含むガス中で、電極を用い、被加工物
をエツチングするエツチング装置において、電極材近傍
に酸素ラジカルと反応して酸素ラジカルを捕捉する元素
を含む材料を配置したことによって、エツチングの際の
余剰の酸素プラズマを捕捉できるようにし、もって余剰
の酸素プラズマの存在に基づく問題点を解決したもので
ある。
をエツチングするエツチング装置において、電極材近傍
に酸素ラジカルと反応して酸素ラジカルを捕捉する元素
を含む材料を配置したことによって、エツチングの際の
余剰の酸素プラズマを捕捉できるようにし、もって余剰
の酸素プラズマの存在に基づく問題点を解決したもので
ある。
半導体製造技術においては、従来よりなお一層の微細化
が要求されており、このため例えばりソゲラフ技術にお
いても最近、まずまず微細化が進んでいる。・このよう
なりソゲラフ技術において、高解像度でかつ、下地の段
差に依らず、一定の線幅が得られる技術として、レジス
ト等のを機材料のＲＹＥ法が鋭意検討されている。
が要求されており、このため例えばりソゲラフ技術にお
いても最近、まずまず微細化が進んでいる。・このよう
なりソゲラフ技術において、高解像度でかつ、下地の段
差に依らず、一定の線幅が得られる技術として、レジス
ト等のを機材料のＲＹＥ法が鋭意検討されている。
例えば、第５図（ａ）に示すように、段差のある下地層
■上に被工材■で層を形成したとき、下地層■を反映し
た被工材■の段差を平坦化するため、加工に先立ってを
機材料■により層が形成され、平坦化が行われる。この
有機材料■として、平坦化レジストなどが用いられるわ
けであるが、従来はこのような平坦化のレジスト等をス
ピンコード後、該レジスト膜上に、一層ないし二層の耐
ＲＩＥ層を形成し、該耐ＲＩ ＥＪｉをマスク材として
、上記平坦化レジス）Ｉ？ｉｆを、良く知られている様
にＯｚプラズマ等でＲＩＢ加工するものである。
■上に被工材■で層を形成したとき、下地層■を反映し
た被工材■の段差を平坦化するため、加工に先立ってを
機材料■により層が形成され、平坦化が行われる。この
有機材料■として、平坦化レジストなどが用いられるわ
けであるが、従来はこのような平坦化のレジスト等をス
ピンコード後、該レジスト膜上に、一層ないし二層の耐
ＲＩＥ層を形成し、該耐ＲＩ ＥＪｉをマスク材として
、上記平坦化レジス）Ｉ？ｉｆを、良く知られている様
にＯｚプラズマ等でＲＩＢ加工するものである。
エツチング装置としては、例えば第６図の装置を用い得
る（セミコンダクター・ワールド（Ｓｅｍ １−ｃｏｎ
ｄｕｃｔｏｒ Ｗｏｒｌｄ ） １９８２年６月（
プレスジャーナル社）参照）。この方法は該平坦化レジ
ストをＲＩＥ加工し、これを下地材料のマスク層とする
ものであるから、スルーブツトに問題を残すものの、解
像度の面では、露光して現像するという通常のフォトリ
ソプロセスに比較して、優れている。
る（セミコンダクター・ワールド（Ｓｅｍ １−ｃｏｎ
ｄｕｃｔｏｒ Ｗｏｒｌｄ ） １９８２年６月（
プレスジャーナル社）参照）。この方法は該平坦化レジ
ストをＲＩＥ加工し、これを下地材料のマスク層とする
ものであるから、スルーブツトに問題を残すものの、解
像度の面では、露光して現像するという通常のフォトリ
ソプロセスに比較して、優れている。
しかし上記のようなＲｒＥ加工では
■ ０２プラズマはエッチレートも大きいが、反応性の
強いＯラジカルが、アンダーカントを生成せしめ、加工
精度を低下させる。即ち第７図に略示するように、マス
クａの下のレジストｂの側部がえぐられた如くなって、
アンダーカットｃが生ずることがある。また第５図（ａ
）のａ−ａ’線の部分を上面から見ると、加工後は被工
材■が第５図（ｂ）の如くまっすぐな形状のもの■（例
えばまっすぐな突起）を得たいのに、第５図（Ｃ）のよ
うに、ａ−ａ’に対応するＡ−Ａ ’を境にして、を機
材料■の厚みＬが薄い所に、エツチングされすぎる個所
が生じて、部分的に細い加工形状■が形成されてしまう
ことがある。これは例えば第８図（ａ）の如き被工材■
から第８図（ｂ）のような形状を得る場合、大きな問題
となる。
強いＯラジカルが、アンダーカントを生成せしめ、加工
精度を低下させる。即ち第７図に略示するように、マス
クａの下のレジストｂの側部がえぐられた如くなって、
アンダーカットｃが生ずることがある。また第５図（ａ
）のａ−ａ’線の部分を上面から見ると、加工後は被工
材■が第５図（ｂ）の如くまっすぐな形状のもの■（例
えばまっすぐな突起）を得たいのに、第５図（Ｃ）のよ
うに、ａ−ａ’に対応するＡ−Ａ ’を境にして、を機
材料■の厚みＬが薄い所に、エツチングされすぎる個所
が生じて、部分的に細い加工形状■が形成されてしまう
ことがある。これは例えば第８図（ａ）の如き被工材■
から第８図（ｂ）のような形状を得る場合、大きな問題
となる。
■ 従って、０□プラズマでなく、Ｎ２プラズマやＨ，
プラズマ、０２プラズマへのＣＯ２の添加などでエツチ
ングが行われているが、これらは原理的に、０２プラズ
マに比べてエッチレートの低下を招く。
プラズマ、０２プラズマへのＣＯ２の添加などでエツチ
ングが行われているが、これらは原理的に、０２プラズ
マに比べてエッチレートの低下を招く。
などの問題がある。
本発明は、前記従来技術の問題点に鑑みてなされたもの
であり、エッチレートを低下させないため、０□プラズ
マを使いながらも異方性を損なわないようにできるエツ
チング装置を提供せんとするものである。
であり、エッチレートを低下させないため、０□プラズ
マを使いながらも異方性を損なわないようにできるエツ
チング装置を提供せんとするものである。
本発明のエツチング装置は、
酸素を含むガス中で、電極を用い、被加工物をエツチン
グするエツチング装置において、電極材近傍に酸素ラジ
カルと反応して酸素ラジカルを捕捉する元素を含む材料
を配置して成るものである。
グするエツチング装置において、電極材近傍に酸素ラジ
カルと反応して酸素ラジカルを捕捉する元素を含む材料
を配置して成るものである。
例えば、上記のような材料により上記電極をカバーして
、具体的なエツチング装置として構成できる。
、具体的なエツチング装置として構成できる。
例えば上記のような材料をエツチング反応装置の陰極材
とし、該陰極材より、その構成成分を陰極降下電圧によ
って放出させ、異方性をまして加工することによって、
上記目的を有効に達成でき本発明は、次のような知見に
基づいてなされたものである。
とし、該陰極材より、その構成成分を陰極降下電圧によ
って放出させ、異方性をまして加工することによって、
上記目的を有効に達成でき本発明は、次のような知見に
基づいてなされたものである。
Ｑ、ＲｒＥでは、Ｏｔ＋イオンで有機材料をフラグメン
ト化し、０ラジカルにてＣＯｔ’ＰＨｚＯの反応生成物
を作りエツチングが進行すると考えられるが、この場合
の余剰の０ラジカルが前述の様に被エツチング物のアン
ダーカットを引き起こすと思われる。これは０ラジカル
の反応性が強いためであり、これを避けるため、前述の
如＜ＨＸやＮ２やＣＯ□などを使用する例もあるが、そ
の分、エッチレートの低下は否めない。
ト化し、０ラジカルにてＣＯｔ’ＰＨｚＯの反応生成物
を作りエツチングが進行すると考えられるが、この場合
の余剰の０ラジカルが前述の様に被エツチング物のアン
ダーカットを引き起こすと思われる。これは０ラジカル
の反応性が強いためであり、これを避けるため、前述の
如＜ＨＸやＮ２やＣＯ□などを使用する例もあるが、そ
の分、エッチレートの低下は否めない。
本発明者らは種々検討の結果、以上の様に０２プラズマ
を用いてアンダーカットなく有機材料のｍｙ−Ｆ″７７
パう′°９１・余］’ｌＪ （７） Ｏう’；ｈ）Ｉｙ
ｆｃ除去 １すれば良いのではないか
という知見に達した。そしてこれを実現するための技術
的手段として、電極材近傍に酸素ラジカル反応して酸素
ラジカルを捕捉する元素を含む材料を配置することに、
到達したものである。
を用いてアンダーカットなく有機材料のｍｙ−Ｆ″７７
パう′°９１・余］’ｌＪ （７） Ｏう’；ｈ）Ｉｙ
ｆｃ除去 １すれば良いのではないか
という知見に達した。そしてこれを実現するための技術
的手段として、電極材近傍に酸素ラジカル反応して酸素
ラジカルを捕捉する元素を含む材料を配置することに、
到達したものである。
上記のことは、従来考えつかれていなかったし、勿論行
われてもいなかった。即ち、従来より通常有機材料の０
．プラズマのＲＩＢでは、８．０２等の無機材料をマス
クとして使用するため、電極カバーとしては、炭化フッ
素系の樹脂（いわゆるテフロンなど）等を避け、石英な
どの無機材料を使っていた。
われてもいなかった。即ち、従来より通常有機材料の０
．プラズマのＲＩＢでは、８．０２等の無機材料をマス
クとして使用するため、電極カバーとしては、炭化フッ
素系の樹脂（いわゆるテフロンなど）等を避け、石英な
どの無機材料を使っていた。
これは、含フツ素材料を用いるとＲＩＥに際しＦがスパ
ックアウトして出て来て、マスクのエツチングレートが
大になるため、かかる影響を避けるためにＳｉＯ□など
の無機材料が用いられていたものである。このように、
一般に耐反応性に富むと考えられている炭化フッ素系樹
脂の使用が困丁「であるため、これ以外のＣを含む有機
物質、例えば炭化水素系の樹脂などを用いることなどは
従来は考えつかれず、Ｓ ｒ Ｏｔなどしか使用されて
いなかったのである。
ックアウトして出て来て、マスクのエツチングレートが
大になるため、かかる影響を避けるためにＳｉＯ□など
の無機材料が用いられていたものである。このように、
一般に耐反応性に富むと考えられている炭化フッ素系樹
脂の使用が困丁「であるため、これ以外のＣを含む有機
物質、例えば炭化水素系の樹脂などを用いることなどは
従来は考えつかれず、Ｓ ｒ Ｏｔなどしか使用されて
いなかったのである。
これに対し、本発明では電極付近に配置する材ｖ４、例
えば電極材料を、酸素ラジカルと反応して酸素ラジカル
を捕捉する元素をふくむ材料、例え 。
えば電極材料を、酸素ラジカルと反応して酸素ラジカル
を捕捉する元素をふくむ材料、例え 。
ば炭化水素系の樹脂にして、そこからスパックアウトし
てくるＣやＨによって余剰のＯラジカルを除去する構成
としたものである。本発明の装置を用いると、ｌ’？Ｉ
Ｅ後の形状におけるアンダーカットを防止できる。また
、エッチレートも、少なくとも通常のｏ□ＲＩＥ並のレ
ートが得られる。使用する炭化水素系樹脂としては、Ｃ
とＨとを主たる構成原子とし、ＯやＦなどを含まないも
のが好ましい。但し、全体からみて、０やＦが影響を与
えない程度の少量含有しているものは使用できる。
てくるＣやＨによって余剰のＯラジカルを除去する構成
としたものである。本発明の装置を用いると、ｌ’？Ｉ
Ｅ後の形状におけるアンダーカットを防止できる。また
、エッチレートも、少なくとも通常のｏ□ＲＩＥ並のレ
ートが得られる。使用する炭化水素系樹脂としては、Ｃ
とＨとを主たる構成原子とし、ＯやＦなどを含まないも
のが好ましい。但し、全体からみて、０やＦが影響を与
えない程度の少量含有しているものは使用できる。
構成原子としてＮなどを含むものも、使用できる。
勿論本発明は、混合ガス（０□＋ＣＯ□など）での適用
も可能であり、これはエッチレート制御や選択比を出す
ためなどのために、採用できる。
も可能であり、これはエッチレート制御や選択比を出す
ためなどのために、採用できる。
Ａｒ、Ｎ、などの希釈ガスと併用するのでもよい。
以下本発明の一実施例を説明する。なお当然のことでは
あるが、本発明は以下述べる実施例にのみ限定されるも
のではない。
あるが、本発明は以下述べる実施例にのみ限定されるも
のではない。
この実施例は、半導体製造工程におけるパターン形成に
本発明を適用したもので、Ｏｔプラズマによる平坦化有
機膜層のＲＩＥ加工を、１３．５６ＭＨｚの高周波のＲ
Ｆを印加して印加電極側で行うにあたり、印加電極カバ
ー材を、炭化水素系樹脂の使用で実施することによって
、本発明を具体化したものである。
本発明を適用したもので、Ｏｔプラズマによる平坦化有
機膜層のＲＩＥ加工を、１３．５６ＭＨｚの高周波のＲ
Ｆを印加して印加電極側で行うにあたり、印加電極カバ
ー材を、炭化水素系樹脂の使用で実施することによって
、本発明を具体化したものである。
本実施例のエツチング装置を第１図に示す。このエツチ
ング装置のカソード１は、そのカソード材２が炭化水素
系樹脂から成り、このカソード材２がエツチングテーブ
ルを形成して、この上にウェハー３が載置される。図中
４はアノードである。
ング装置のカソード１は、そのカソード材２が炭化水素
系樹脂から成り、このカソード材２がエツチングテーブ
ルを形成して、この上にウェハー３が載置される。図中
４はアノードである。
エツチング時に雰囲気ガス５を構成するエツチングガス
としては、例えばＣＦ４ （あるいはＣＦ、）ｌ。
としては、例えばＣＦ４ （あるいはＣＦ、）ｌ。
ＣＦｔＨｚなどのフッ化物等）に、０□、及び必要に応
じてＣＯ□、Ｎ、Ａｒなどの不活性ガスなどを混ぜたも
のを使用できる。
じてＣＯ□、Ｎ、Ａｒなどの不活性ガスなどを混ぜたも
のを使用できる。
第２図には、アノードがわ、カソードがわ間の電位の分
布を示す。
布を示す。
本実施例により得られる平坦化を機成Ｎ（平坦化レジス
ト）の形状は、第３図の如くであり、従来の石英カソー
ド材を用いた０２ＲＩＥにより得られるものが第４図の
如くアンダーカットを生ずるのに対し、その問題が解決
され、精度の良い、微細な加工が達成される（図中、６
にて有機膜層を示す）。半導体製造技術における、パタ
ーン形成に適用して、極めて効果的である。
ト）の形状は、第３図の如くであり、従来の石英カソー
ド材を用いた０２ＲＩＥにより得られるものが第４図の
如くアンダーカットを生ずるのに対し、その問題が解決
され、精度の良い、微細な加工が達成される（図中、６
にて有機膜層を示す）。半導体製造技術における、パタ
ーン形成に適用して、極めて効果的である。
本実施例においては、余剰の０ラジカルが炭化水素系樹
脂の構成原子であるＣやＨに捕捉され、Ｃ＋２０’″→
ＣＯ□ Ｈｔ＋Ｏ”→ Ｈ２Ｏ のような反応が生起することによって、０ラジカルによ
る過度の反応が抑制されるものと考えられる。
脂の構成原子であるＣやＨに捕捉され、Ｃ＋２０’″→
ＣＯ□ Ｈｔ＋Ｏ”→ Ｈ２Ｏ のような反応が生起することによって、０ラジカルによ
る過度の反応が抑制されるものと考えられる。
上記のように本発明によれば、ｏ２プラズマの −有
機材料のＲＩＥなどにおい、て、電極からスパッタアウ
トしてくる例えばＣやＨによって、ガスを変えることな
く、余剰の０ラジカルを捕捉することができ、これによ
りアンダーカットのない形状を得ることができた。
機材料のＲＩＥなどにおい、て、電極からスパッタアウ
トしてくる例えばＣやＨによって、ガスを変えることな
く、余剰の０ラジカルを捕捉することができ、これによ
りアンダーカットのない形状を得ることができた。
従来の方法に比べて、単に、電極カバー材（その他電極
近傍に配置するもの）を変えるだけで済むため、有利で
ある。
近傍に配置するもの）を変えるだけで済むため、有利で
ある。
なお上記電極カバー材は、余剰の０ラジカルを捕捉する
成分を出すものであれば、炭化水素系の樹脂でなくても
よく、要するに０ラジカルと反応してこれを捕捉する元
素を含む材料であればよい。
成分を出すものであれば、炭化水素系の樹脂でなくても
よく、要するに０ラジカルと反応してこれを捕捉する元
素を含む材料であればよい。
また、実施例では、印加電極側のカバーのみを変えたが
、更に効果を出すため、接地側の電極、及び反応炉全体
もかえても良い。勿論、電極カバーでなく、他の部分を
かかる材料とするのでも良い。
、更に効果を出すため、接地側の電極、及び反応炉全体
もかえても良い。勿論、電極カバーでなく、他の部分を
かかる材料とするのでも良い。
実施例では、印加電極側で行ったが、接地電極側で加工
を行ってもかまわない。また、イオン性を増すために、
低周波のＲＦ放電を用いても良い。
を行ってもかまわない。また、イオン性を増すために、
低周波のＲＦ放電を用いても良い。
本発明はまた、ＲＩＥ（リアクティブイオンエツチング
、リアクティブイオンビームエツチングを含む）に適用
できるほか、やはり物理／化学反応をその反応機構とす
る半面電極型プラズマエ・ノチングなどにも適用できる
。
、リアクティブイオンビームエツチングを含む）に適用
できるほか、やはり物理／化学反応をその反応機構とす
る半面電極型プラズマエ・ノチングなどにも適用できる
。
上述の如く、本発明は従来技術の問題点を解決でき、０
２プラズマが使用できるため、スループットは低下せず
、かつ異方性を■なうことなく、しかも電極の材料をか
えるという簡便な方法で対応できるという利点を有する
。
２プラズマが使用できるため、スループットは低下せず
、かつ異方性を■なうことなく、しかも電極の材料をか
えるという簡便な方法で対応できるという利点を有する
。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図はこの
例の電位分布を示すグラフ、第３図はこの例により得ら
れる形状の一例を示す図、第４図はこれと比較のため示
す従来例により得られる形状の図である。第５図は従来
技術を説明するための略示図である。第６図は一般的な
エツチング装置を示す構成図である。第７図は従来例を
示す閣である。第８図は加工例を示す図である。 １−カソード、 ２−カソード材、 ３−ウェハー
、 ４・−アノード。 第１図 第 ５ 図 才々氷 ＩＩ 濤秤木 一触的なエアケ４°装置 第６図 （ｂ）
例の電位分布を示すグラフ、第３図はこの例により得ら
れる形状の一例を示す図、第４図はこれと比較のため示
す従来例により得られる形状の図である。第５図は従来
技術を説明するための略示図である。第６図は一般的な
エツチング装置を示す構成図である。第７図は従来例を
示す閣である。第８図は加工例を示す図である。 １−カソード、 ２−カソード材、 ３−ウェハー
、 ４・−アノード。 第１図 第 ５ 図 才々氷 ＩＩ 濤秤木 一触的なエアケ４°装置 第６図 （ｂ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、酸素を含むガス中で、電極を用い、被加工物をエッ
チングするエッチング装置において、電極材近傍に酸素
ラジカルと反応して酸素 ラジカルを捕捉する元素を含む材料を配置したエッチン
グ装置。 ２、上記材料により上記電極をカバーして成る特許請求
の範囲第１項記載のエッチング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17861685A JPS6240729A (ja) | 1985-08-15 | 1985-08-15 | エツチング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17861685A JPS6240729A (ja) | 1985-08-15 | 1985-08-15 | エツチング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6240729A true JPS6240729A (ja) | 1987-02-21 |
Family
ID=16051557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17861685A Pending JPS6240729A (ja) | 1985-08-15 | 1985-08-15 | エツチング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6240729A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7304000B2 (en) | 2004-08-19 | 2007-12-04 | International Business Machines Corporation | Photoresist trimming process |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57194532A (en) * | 1981-05-26 | 1982-11-30 | Nec Corp | Selective etching for organic high molecule coupling substance |
| JPS59195832A (ja) * | 1983-04-20 | 1984-11-07 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | エツチング装置 |
-
1985
- 1985-08-15 JP JP17861685A patent/JPS6240729A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57194532A (en) * | 1981-05-26 | 1982-11-30 | Nec Corp | Selective etching for organic high molecule coupling substance |
| JPS59195832A (ja) * | 1983-04-20 | 1984-11-07 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | エツチング装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7304000B2 (en) | 2004-08-19 | 2007-12-04 | International Business Machines Corporation | Photoresist trimming process |
| US7955988B2 (en) | 2004-08-19 | 2011-06-07 | International Business Machines Corporation | Photoresist trimming process |
| US7960288B2 (en) | 2004-08-19 | 2011-06-14 | International Business Machines Corporation | Photoresist trimming process |
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