JPS6289331A - 微細パタ−ンの加工方法 - Google Patents

微細パタ−ンの加工方法

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JPS6289331A JP60230356A JP23035685A JPS6289331A JP S6289331 A JPS6289331 A JP S6289331A JP 60230356 A JP60230356 A JP 60230356A JP 23035685 A JP23035685 A JP 23035685A JP S6289331 A JPS6289331 A JP S6289331A
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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】 (発明の技術分野〕 本発明は微細パターンの加工方法に関し、特にパターン
領域間の領域が広い場合の被エツチング膜のパターニン
グに用いられるものである。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
周知の如く、半導体製造工程においては、シリコン酸化
膜やへρ膜等のエツチングに際し反応性イオンエツチン
グ(RIE)技術が用いられている。
第5図は、RIEのメカニズムを被エツチング膜として
のシリコン酸化1!I (S i 02膜)を例にとっ
て模式的に示す図である。なお、図中の1はシリコン基
板、2はこの基板1上に形成された5i02膜、3はレ
ジストを示す。図において、プラズマ中で生成されたフ
ッ素イオン(F”)4が電場で加速され、SiO2膜2
の表面に垂直に衝突して反応が起り、揮発性物質(S 
ix Fy )5を生成して除去されていく。このよう
に被エツチング膜がS I 02膜の場合は、エツチン
グは方向性を持ったイオンが」ヨ体どなって進んCい<
 1=め、異方性となる。
第6図は、RI Eのメカニズムを被1ツチング膜とし
てのAff−3i(1%)膜を例にとって模式的に示1
図である。4Tお、図中の6はSiO2躾2上に形成さ
れ/jAjl−8i膜、71.[IIで時にこのへρ−
3i膜6の側壁に形成された保護膜である。同図におい
U’!!、Ag S1@の物質は非常に化学的に活性な
物!jであるr、:め、反応ヂ[ンバー内に生成され/
、:電気的に中FIな塩素ラジカルによってもエツチン
グが進む。ぞの!こめ、前述した3i02膜の場合と責
なり、本質的に]−ツブングに方16]性を持たない。
  ・ そこで、異方性Jツチングを達成する/、:めには、こ
の中性ラジカルに」、る横方向の二i−ツチング(アン
ダーカット)を抑制しなければなら4【い。通常、この
抑制は、フォト(ノジスト専の有機物質の分解物がAf
f  5ill側壁に付Wづ−ることにJ、り行われて
いる。即ら、 Aff −8i等のRI Eにa3い−
(異方性を達成するためには、フォ]・レジスt−1よ
不可欠なものどなる。そして、このフーAl〜レジスト
はある程度の量以−F存在しなければ、側壁保護効果が
少なく、アンダーカットを生じる。例えば、半導体集積
回路のへa−81配線をバターニングクるレジストの面
積がシリ」ン基板面積の30%jズ下の場合、分解物の
供給であるレジス[−の量が少なく、側壁保護効果が弱
い。従って、横歩行の]−ツヂングも進み、77ンダー
カツトを生じて断線現象をも生じる。ここで、この現象
を走査型電子顕微鏡(X23000倍)で撮影しその写
真を模式的に示すと、第7図及び第8図に示すようにな
る。第7図は1ノジスト面積が基板全体の面積に対して
50%の場合、第8図は20%の場合を夫々示す−9こ
れらの図より、レジスト面積比が小さくなるに従い、ア
ンダーカット8が生じることが明らかである。
〔発明の目的) 本発明は[記事情に鑑みてなされたもので、アンダーカ
ッ1への発生を抑制して断線を防止しえる微細パターン
の加工方法を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は、有機物w、、iりなるマスク材をパターン領
域の加工方法において、マスク材をパターン領域間の被
エツチング膜りにもfl’l &Fパター=ン領域ど離
間して設けることにより、パターン領域間か広い場合の
被エツチング膜のアンダーカットを回避し、もって被エ
ツチングの細り、断線の防1トを図ったことを骨子とす
る。即ち、本発明は、RIFによるエツチング時に発生
するマスク材の分解物を利用して側壁保護効果を侍よう
とするものであるが、パターン領域間が広い場合(マス
ク材面積が基板全体の面積の1/2以下)はこの効果が
十分得られない。そこで、こうした場合、マスク材をパ
ターン領域の被11ツチング躾上のみならず、パターン
領域間の被1ツチング膜十にも前記パターン領域と離間
して−に記効采を十分に得ようとしたものである。なお
、パターン領域間が狭い場合は、マスク材をこの領域に
あえて設ける必要がないが、設けても特に差支えがない
5一 本発明にJlいて、被1ツチング膜ど()では、八!、
A y−s +等のへa合金膜、MOlTi、W等の高
融点金属膜、前記高融点金属の合金膜、リン(P)、ボ
[lン(B)、ヒ素(As)等の不純物をドープした多
結晶シリコン膜などが挙げられる。
本発明において、有機物質よりなるマスク材どしては例
えばフAトレジス1へが挙げられる。
(発明の実施例〕 以下、本発明の一実施例を第1図(a)〜(C)及び第
2図を参照して説明する。
まず、例えばN型のシリコン基板11上に5i02膜1
2を介して被エツチング膜どしてのAg−5を膜13を
形成した。つづいて、全面に74トレジス1−(図示せ
ず)を形成した後パターニングし、このAg−8i膜1
3上のパターン領域14、及びこのパターン領域14間
の領1JiI!(以下、タミー領域ど呼ぶ)15のAX
−S +膜13−Lに夫々マスク材としてのレジストパ
ターン16を形成した(第1図(a)図示)。次いで、
この−〇− レジメ1−パターン16をマスクとして前記AC−3i
膜13を平行平板型反応性イオンエツチング装置を用い
て異7j竹■ツブングし、パターン領域14にはΔff
 、、、、−S lからなる配線17を、ダミー領域1
5には同材料からなるパターン18を配線17と離間し
て形成しIこ(w41図(L))及び第2図図示)。こ
こで、第2図は第1図(b)の平面図である。第1図(
し))においで、RI Eによるエツチング時には、パ
ターン領域171のレジストパターン16のみならず、
ダミー領域15のレジストパターン16の有機物質が分
解して配線17の側壁に十分な保yI膜19が形成され
た。なお、レジスi・パターン16は第3図のように設
けてもよい。しかる後、前記レジストパターン16を剥
離し、半導体装置の製造−h−汚を製造したく第1図(
C)図示〉。
本発明によれば、パター、−ン領域14のみならず、ダ
ミー領II!1115のAC−81躾13−1にもレジ
ストパターン16を形成して[くI[によるエツチング
を行なう/jめ、1ツヂング時にパタ−ン領域のレジス
トパターン′16のみならずダミー領域15の1ノジス
トパターン16の有機物質も分解し、パターン領域14
の配線17の側壁に十分な保護膜19が形成される。従
って、配線17のアンダーカッ]〜を回避でき、配線1
7の細りゃ断線を防止できる。
事実、本発明及び従来法を用いてAC−8iからなる配
線の通電率を調べたところ、第9図に示す通りであった
。同図により、従来の場合は配線のエツチング時にアン
ダーカッ1−が生じ、断線が起るため、その通電率は5
0%である。これに対し、本発明の場合通電率は100
%であった。従って、本発明の場合アンダーカットが生
じなかったものとみなすことができる。また、本発明と
従来法に」:すA g −、−S lからなる配線に連
続通電テストを行ない、1000時間中での断線率を試
験Eノたどころ、第10図に示す通りとなった。同図に
より、従来の場合は断線率は5%であったのに対()、
本発明の場合O%であり、本発明が従来と比べ優れてい
ることが確ルΣできた。
なお、上記実施例では、ダミーmI!iをパターン領域
間にiQは、かかるダミー領域間にマスク材を設けてエ
ツチングを行なった場合について述べたが、これに限定
されない。例えば、第4図に示1如くウェハ状の半導体
チップ21.21間のダイシングライン領域にマスク材
22を設けてRI Eによるエツチングを行なってもよ
い。この方法によれば、エツチング時にマスク材から有
機物質が分解して半導体チップ21に存在する配線の側
壁に十分な保護膜が形成され、アンダーカットを抑制で
きる。また、本発明はレーザーディスクやシートコイル
の形成時にも同様に適用できる。
更に、上記実施例では、シリコン基板上に8102腋を
介して設けたA ffi −、−S +膜をRI Eで
1ツヂングでる場合に付いて述べたが、これに限らない
。例えば、基板を直接エツチングする場合などでも同様
に適用できる。
〔発明の効果〕
以上詳述した如く本発明によれば、被エツチング膜のア
ンダーカットを抑制して被エツチング膜を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第2図は第1図(b)の平面図、第3図は第2図とは異
なるレジストパターン配置例を示す平面図、第4図は本
発明の他の実施例JPjM!W    3の 方法の説明図、第5図及び第6図は夫々RrEのメカニ
ズムを説明するための断面図、第7図及び第8図は夫々
RIEによりエツチングした後の半導体装置を走査型電
子顕微鏡で撮影した写真の模式図、第9図は従来及び本
発明による通電率特性図、第10図は従来及び本発明に
よる断線率特性図である。 11・・・N型のシリコン基板、12・・・s + 0
2 lI。 13・・・An−8+からなる配線、14・・・パター
ン領域、15・・・ダミー領域、16.22・・・レジ
ストパターン、17・・・配線、18・・・パターン、
19・・・保護膜、21・・・半導体チップ。 包I 0 が7 第1図 未 tj  凶 第4図 第5図       第6図 (0ム) L 第9図 (0ん 徨 4′5    口

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体基板上に直接又は被膜を介して設けられた
    被エッチング膜を有機物質よりなるマスク材を用いて反
    応性イオンエッチングにより選択的にエッチング除去す
    る微細パターンの加工方法において、マスク材をパター
    ン領域の被エッチング膜上のみならず、パターン領域間
    の被エッチング膜上にも前記パターン領域と離間して設
    けたことを特徴とする微細パターンの加工方法。
  2. (2)被エッチング膜が、Al膜、Al合金膜、高融点
    金属膜、高融点金属の合金膜もしくは不純物ドープ多結
    晶シリコン膜であることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の微細パターンの加工方法。
  3. (3)有機物質よりなるマスク材がフォトレジストであ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の微細パ
    ターンの加工方法。
JP60230356A 1985-10-16 1985-10-16 微細パタ−ンの加工方法 Granted JPS6289331A (ja)

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EP0219100A2 (en) 1987-04-22
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