JPS6260224A - レジスト膜のドライエツチング方法 - Google Patents

レジスト膜のドライエツチング方法

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JPS6260224A
JPS6260224A JP60199778A JP19977885A JPS6260224A JP S6260224 A JPS6260224 A JP S6260224A JP 60199778 A JP60199778 A JP 60199778A JP 19977885 A JP19977885 A JP 19977885A JP S6260224 A JPS6260224 A JP S6260224A
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resist film
film
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dry etching
resist
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Masuo Tanno
丹野 益男
Shinichiro Toyoda
豊田 真一郎
Yuichiro Yamada
雄一郎 山田
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は半導体装置の製造工程において、エツチングマ
スクに使用するレジスト膜のパターン形2、−1 成に必要なレジスト膜のドライエツチング方法に関する
ものである。
従来の技術 従来、エツチングマスクに使用するレジスト膜のパター
ン形成はレジスト膜の塗布後に露光し、現像液のウェッ
ト処理で行なっていた。しかし、半導体装置の高集積化
に伴なって加工の微細化が進み又、厚いレジスト膜のパ
ターン形成の要求にも、現像液のウェット処理では下地
段差の影響も含めて、レジスト膜のパターン形成が不可
能になってきた。そこで、近年、多層レジスト構造によ
るアスペクト比の高いレジスト膜のパターン形成法が注
目金あびており、特に多層レジスト構造の厚いレジスト
膜のドライエツチング方法が重要表技術になっている。
以下図面全参照しながら上述した従来のレジスト膜のド
ライエツチング方法の一例について説明する。第4図は
従来の多層レジスト構造によるアスペクト比の高いレジ
スト膜のパターン形成法を説明する概略図を示すもので
ある。第4図aにおいて、1は半導体基板(あるい3A
−7 は半導体基板上に形成された膜)である。2は第ルジス
ト膜であり、第2レジスト膜4の膜厚は2〜3μmであ
る。3け塗布−焼成法で形成されたS 102膜である
。4は第2のレジスト膜であり、第2レジスト膜4の膜
厚は1μm以下である。第2レジスト膜4と第2レジス
ト膜4は同一のものでも良く、父兄なった組成のもので
も良い。
以上のように構成された多層レジスト構造によるアスペ
クト比の高いレジスト膜のパターン形成法において、以
下そのプロセスについて説明する。
まず第4図すに示すように第2レジスト膜4に通常の露
光、現像処理を行なってマスクパターンを形成する。次
に第4図Cに示すように第2レジスト膜4をマスクとし
て、塗布−焼成法で形成したSiO2膜3を例えば弗素
系のガスでドライエツチングする。最後に第4図dに示
すように前記SiO2膜3をマスクとして、膜厚の厚い
第ルジスト膜2’i02ガスでドライエツチングし、ア
スペクト比の高いレジスト膜のパターン形成を行なう(
例えばr 5olid 5tate Technolo
gy / 日本版」10171983年64ページ〜7
1ページ)0発明が解決しようとする問題点 しかしながら」二記のようなプロセスでは次のような問
題点ケ有する。すなわち、第41凶dに示す構造全得る
ために02ガスのプラズマを利用したレジスト膜のドラ
イエ、チングを行なっているが、我々が行った上記プロ
セスの実験では第1表に示す結果と々す、前記S 10
2膜3はエツチングマスクとしての役割を果すことがで
きない。
第   1   表 本発明は上記問題点に鑑み、多層レジスト構造によるア
スペクト比の高いレジストパターン形成法において、前
記第ルジスト膜2をエツチングする場合に、前記SiO
2膜3が十分にマスク材料と6ペー7 しての役割を果すだけの耐エツチング性を有するレジス
ト膜のドライエ、チング方法を提供するものである。
問題点全解決するだめの手段 上記問題点を解決するために本発明のレジスト膜のドラ
イエツチング方法は塗布−焼成法で形成されたS x 
O2膜をエツチングマスクとしてレジスト膜全エツチン
グする場合において、反応ガスとして02とN2との混
合ガス、あるいはo2とN2と弗素化合物との混合ガス
を用いたものである。
作  用 本発明は上記した反応ガスを用いることによりN2のプ
ラズマ成分が塗布−焼成法で形成されたSlO膜と02
あるいは弗素化合物のプラズマ成分とのプラズマ反応を
抑制することを実験的に見い出した。その結果、上記反
応ガスを用いることにより、レジスト膜のエツチング速
度を維持したままで、前記SiO2膜のエツチング速度
を減少させ、前記S iO2膜が十分にマスク材料とし
ての役割を果すだけの耐エンチング性を得ることができ
6ヘーノ た。塗布−焼成法で形成されたS 102膜は非常に多
孔質であり、しかも熱酸化で形成されたS ) 02膜
に比べて結合エネルギが弱いため02あるいは弗素系化
合物のプラズマにより高いエツチング速度を有してしま
うものと考えられる。
実施例 以下本発明の一実施例のレジスト膜のドライエツチング
方法について、図面を参照しながら説明する。第1図は
本発明の第1の実施例におけるレジスト膜のドライエツ
チング方法のエツチング特性を示すものである。第1図
かられかるように、反応ガスとして02とN2との混合
ガスを用いることにより、塗布−焼成法で形成したSi
O2膜のエツチング速度が急激に減少し、厚いレジスト
膜をドライエツチングする際に前記塗布−焼成法で形成
したS iO2+1勤叶分にマス外科としての役割を果
すことができる。第1の実施例で用いたエツチング試料
は第4図Cに示す構造であり、シリコン基板1上に通常
の塗布方法でフォトレジスト2である0FPR−800
(東京応化工業の商品名)を膜了・\− 厚2μmスピンコ−トし、さらにその上にケイ素化合物
である○CD(東京応化工業の商品名)を塗布した後、
200℃で焼成しS iO2膜3′fr:1.200人
形成した。さらにその上に前記同様のフォトレジスト 通常の露光,現像処理全行ないマスクパターン全形成し
た。次に前記フt l・レジスト4 f マスクバ 〜
ターンとして、前記塗布−焼成法で形成したS 102
膜3ffCF4と02との混合ガス金円いたドライエツ
チングで除去し、エツチング試料を作製;7た。
レジスト膜のドライエツチング条件は02とN2との混
合ガス流量=1008CCM,  反応圧カニ8。
mTorr 、 R Fパワー: 200W( 13.
56 MHz)である。以上のように本実施例によれば
、レジスト膜のドライエツチング方法において、反応ガ
スとして02とN2  との混合ガスを用いることによ
り、塗布−焼成法で形成したS 10 2膜のエツチン
グ速度を急激に減少することができ、その塗布−焼成方
法で形成したS iO 2膜全前記レジスト膜のドライ
エツチンギ方法におけるマスク材料とじて用いることが
できる。
以下本発明の第2の実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。エツチング試料は第1の実施例と同様であ
る。第2図及び第3図は本発明の第2の実施例を示すレ
ジスト膜のドライエツチング方法のエツチング特性を示
すものである。第1の実施例の構成と異なるのはレジス
ト膜のドライエツチングにおいて、反応ガスとして、0
2とN2と弗素系化合物(CF  あるいはSF6)と
の混合ガスを用いた点である。エツチング条件は02と
10係N2と弗素系化合物(CF4あるいはSF6)と
の混合ガス流量:100S(1ICM,反応圧カニ8 
0 mTorr 、 R. Fパフ − : 2 o 
oW (1 3.56 MT(z)である。第2図はレ
ジスト膜のドライエツチングにおいて、02と1膜% 
N2との混合ガスにCF4を添加した場合のエツチング
速度であり、第3図は上記と同様のエツチングにおいて
02と10%N2との混合ガスにSF6−i添加した場
合のエツチング速度である。第2図,第3図からあきら
かなように、反応ガスとして02と10係N2との9、
、、−。
混合ガス(で弗素系化合物(CF4あるいはSF6)を
添加することに」:す、レジスト膜のエツチング速度全
向上することができると共に、塗布−焼成法で形成した
S 102膜も十分にマスク材料としての役割を果すこ
とができる。
ナオ、第1,第2の実施例において、レジスト膜のドラ
イエツチングに際して、その上のマスク材料3は塗布−
焼成法で形成したS iO 2膜としたが、マスク材料
3は塗布−焼成法以外で形成したSt○2膜でも良いし
、その他の膜質でも良い。
発明の効果 以上のように本発明は、塗布−焼成法で形成したSi○
2膜全マスク材料とするレジスト膜のドライエ、チング
において、反応ガスとして02とN2の混合ガスを用い
ることにより、N2のプラズマ成分がSio2膜と02
のプラズマ成分とのプラズマ反応全抑制するため、レジ
スト膜のエツチング速度を維持した−11でSIO2膜
のエツチング速度全低減することができ、S 10 2
膜が十分にマスク材料としての役割を果たすだけの耐エ
ツチング性107、−7 を得ることができる。また、反応ガスとしてN2と02
と弗素系化合物(CF4あるいはSF6)の混合ガスを
用いることにより、SIO2膜の耐エツチング性を保つ
とともに、レジスト膜のエツチング速度をさらに速くす
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例にふシヒるレジスト膜の
ドライエツチング方法のエンチング特性を示すグラフ、
第2図は第2の実施例におけるCF4を添加した場合の
レジスト膜のドライエツチング方法のエツチング特性を
示すグラフ、第3図は第2の実施例におけるSF6 f
,1添加した場合のレジスト膜のドライエツチング方法
のエツチング特性を示すグラフ、第4図は従来の多層レ
ジスト構造によるアスペクト比の高いレジスト膜のパタ
ーン形成法全説明する概略図である。 2・・・レジスト膜、3・・・・S102膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 N2う応jJD量(鉋 第2図 CF  b @ i t %61 第3図 ごrf(♂ ミータ1シズ7(:lL 効第4図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)SiO_2膜をマスク材料にしてレジスト膜をエ
    ッチングするドライエッチングにおいて、反応ガスとし
    て酸素と窒素との混合ガスを用いることを特徴とするレ
    ジスト膜のドライエッチング方法。
  2. (2)SiO_2膜をマスク材料にしてレジスト膜をエ
    ッチングするドライエッチングにおいて、反応ガスとし
    て酸素と窒素と弗素化合物との混合ガスを用いることを
    特徴とするレジスト膜のドライエッチング方法。
  3. (3)弗素化合物がCF_4あるいはSF_6であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第2項記載のレジスト膜
    のドライエッチング方法。
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