JPH0546096B2 - - Google Patents
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- JPH0546096B2 JPH0546096B2 JP59192970A JP19297084A JPH0546096B2 JP H0546096 B2 JPH0546096 B2 JP H0546096B2 JP 59192970 A JP59192970 A JP 59192970A JP 19297084 A JP19297084 A JP 19297084A JP H0546096 B2 JPH0546096 B2 JP H0546096B2
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、レジストを使用して微細パターン
を形成することにより最終的に被エツチング膜を
微細加工する方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a method of finally finely processing a film to be etched by forming a fine pattern using a resist.
一般に半導体集積回路装置の製造では、基板上
に例えばフオトレジスト、EBレジスト、イオン
ビーム・レジスト、又は線レジスト等のレジスト
を塗布した後、露光及び現像を行ない所望の微細
パターンを形成し、この微細パターンをエツチン
グ・マスクとして被エツチング膜を微細加工して
いる。
Generally, in the manufacture of semiconductor integrated circuit devices, a resist such as photoresist, EB resist, ion beam resist, or line resist is applied onto a substrate, and then exposed and developed to form a desired fine pattern. The pattern is used as an etching mask to finely process the film to be etched.
しかしながら、従来の微細加工方法では下地基
板に段差がある場合には、段差の上と下ではレジ
ストの膜厚に差が生じ、段差の上下で同じように
微細パターンを精度よく加工することが困難であ
り、第2図aないしfに示すような三層レジス
ト・プロセスが提案されている。 However, with conventional microfabrication methods, when there is a step on the underlying substrate, there is a difference in the resist film thickness above and below the step, making it difficult to process fine patterns with the same precision above and below the step. , a three-layer resist process as shown in FIGS. 2a-f has been proposed.
以下、図を用いて従来の三層レジスト・プロセ
スを説明する。 The conventional three-layer resist process will be explained below using figures.
第2図aに示すように、まず、基板1上に被エ
ツチング膜2を形成した後、例えばフオトレジス
トの如き有機膜3を塗布・ベーキングした後、酸
化シリコン膜の如き中間膜4を形成し、さらにそ
の上へフオトレジストの如きレジスト5を塗布・
ベーキングした後、第2図bに示すように、レジ
スト5を露光・現像することにより、レジスト5
の微細パターンを形成する。その後、第2図cに
示すように、レジスト・パターンをエツチング・
マスクとして中間膜4をエツチングした後、第2
図dに示すように、酸素(O2)プラズマにて有
機膜3を異方性エツチングする。以上にて形成し
た微細パターンをエツチング・マスクとして、第
2図eに示したように、被エツチング膜2をエツ
チング加工した後、第2図fに示したように、レ
ジスト5、中間膜4及び有機膜3を除去し、微細
加工された被エツチング膜2を得るという方法が
従来提案されていた三層レジスト・プロセスであ
る。 As shown in FIG. 2a, first, a film to be etched 2 is formed on a substrate 1, an organic film 3 such as a photoresist is coated and baked, and an intermediate film 4 such as a silicon oxide film is formed. , and then apply a resist 5 such as a photoresist on top of it.
After baking, the resist 5 is exposed and developed as shown in FIG. 2b.
form a fine pattern. Then, as shown in Figure 2c, the resist pattern is etched.
After etching the intermediate film 4 as a mask, the second
As shown in FIG. d, the organic film 3 is anisotropically etched using oxygen (O 2 ) plasma. Using the fine pattern formed above as an etching mask, the film to be etched 2 is etched as shown in FIG. 2e, and then the resist 5, intermediate film 4 and A conventionally proposed three-layer resist process involves removing the organic film 3 and obtaining a microfabricated film 2 to be etched.
しかるに、この方法は工程が非常に多いという
欠点の他に、中間膜4の除去が非常に困難である
という欠点がある。即ち、中間膜4としてよく使
用される酸化シリコン(SiO2)膜又はアルミニ
ウム(Al)膜の除去時に、下地基板1に損傷を
与えたり、被エツチング膜2のパターン精度を劣
化してしまう等の欠点がある。
However, this method has the disadvantage that it requires a large number of steps and also that it is very difficult to remove the intermediate film 4. That is, when removing a silicon oxide (SiO 2 ) film or an aluminum (Al) film, which is often used as the intermediate film 4, there is a risk of damaging the underlying substrate 1 or deteriorating the pattern accuracy of the film to be etched 2. There are drawbacks.
この発明は、このような問題点を解消するため
になされたもので、工程の少ない方法にて、下地
基板に損傷を与えることなしに精度よく微細パタ
ーンを形成することができる微細加工方法を得る
ことを目的とするものである。 This invention was made to solve these problems, and provides a microfabrication method that can form fine patterns with high precision without damaging the underlying substrate using a method with fewer steps. The purpose is to
この発明に係る微細加工方法は、基板上に形成
した被エツチング膜を、下層の有機膜、中間膜及
び上層のレジスト膜からなる3層マスクを用いて
微細加工する方法において、下層の有機膜をパタ
ーニングする際のエツチング処理により上記中間
膜を除去し、その後、パターニングされた有機膜
をマスクとして被エツチング膜を選択的にエツチ
ングするようにしたものである。
The microfabrication method according to the present invention is a method in which a film to be etched formed on a substrate is microfabricated using a three-layer mask consisting of a lower organic film, an intermediate film, and an upper resist film. The intermediate film is removed by etching during patterning, and then the film to be etched is selectively etched using the patterned organic film as a mask.
この発明においては、上記中間膜を、3層マス
クの下層レジスト膜をパターニングする際のエツ
チング処理により除去するようにしたから、上記
中間膜の除去は、基板表面が被エツチング膜で被
覆されている状態で行われることとなつて、中間
膜の除去時に下地基板が損傷を受けるのを防止で
き、しかもこの場合被エツチング膜のパターニン
グ後の処理は下層レジスト膜の除去のみとなり、
被エツチング膜のパターン精度の劣化を小さく抑
えることもできる。
In this invention, since the intermediate film is removed by etching when patterning the lower resist film of the three-layer mask, the intermediate film is removed when the substrate surface is covered with the film to be etched. This prevents the underlying substrate from being damaged during the removal of the intermediate film, and in this case, the only processing after patterning the film to be etched is the removal of the underlying resist film.
It is also possible to suppress deterioration in pattern accuracy of the film to be etched.
第1図aないしeはこの発明の一実施例による
微細加工方法を工程別に示す断面図である。図
中、第2図と同一符号は同一又は相当部分を示
す。
FIGS. 1A to 1E are cross-sectional views showing each step of a microfabrication method according to an embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as in FIG. 2 indicate the same or corresponding parts.
以下、図を用いて本実施例の三層レジスト・プ
ロセスを説明する。 The three-layer resist process of this example will be explained below with reference to the drawings.
まず、第1図aに示すように、基板1上の被エ
ツチング膜2上に、フオトレジスト又はポリイミ
ド樹脂等の有機膜3をスピナー等を利用して1〜
3μm程度の厚さに塗布し、その上に中間膜4を
形成する。さらにその上へフオトレジスト又は
EBレジスト等のレジストを、0.2〜0.4μm程度塗
布する。 First, as shown in FIG. 1a, an organic film 3 such as photoresist or polyimide resin is coated on a film to be etched 2 on a substrate 1 using a spinner or the like.
It is applied to a thickness of about 3 μm, and an intermediate film 4 is formed thereon. Furthermore, photoresist or
Apply a resist such as EB resist to a thickness of about 0.2 to 0.4 μm.
次に、第1図bに示すように、通常のパターン
形成法にてレジスト5を露光・現像することによ
り、レジストの微細パターンを形成する。 Next, as shown in FIG. 1B, the resist 5 is exposed and developed using a normal pattern forming method to form a fine resist pattern.
その後、第1図cに示すように、レジスト・パ
ターン5をエツチング・マスクとして中間膜4を
ドライエツチングする。 Thereafter, as shown in FIG. 1c, the intermediate film 4 is dry-etched using the resist pattern 5 as an etching mask.
次いで、有機膜3を異方性エツチングする際
に、レジスト5及び中間膜4を同時にエツチング
除去されるように、以下に記す条件にて第1図d
に示すような形状となる。 Next, when the organic film 3 is anisotropically etched, the resist 5 and the intermediate film 4 are etched away at the same time as shown in FIG. 1d under the following conditions.
The shape will be as shown in .
例えば、中間膜4としてシリコン窒化物
(Si3N4)又はシリコン酸化物(SiO2)を使用す
る場合、酸素(O2)とハロゲン化合物(例えば
CF4)の混合ガスプラズマを使用して、RF出力
800W、ガス圧5Paの条件にて有機膜3を異方性
エツチングすることにより、同時にレジスト5と
中間膜4もエツチング除去されてしまう。 For example, when using silicon nitride (Si 3 N 4 ) or silicon oxide (SiO 2 ) as the intermediate film 4, oxygen (O 2 ) and a halogen compound (e.g.
RF power using a mixed gas plasma of CF4 )
By anisotropically etching the organic film 3 under the conditions of 800 W and a gas pressure of 5 Pa, the resist 5 and intermediate film 4 are also etched away at the same time.
このためには、レジスト5の厚さは有機膜3の
厚さより薄いことが必要である。 For this purpose, the thickness of the resist 5 needs to be thinner than the thickness of the organic film 3.
また、有機膜3のエツチング時に被エツチング
膜2に損傷を与えないようにハロゲン化合物を選
択することもできる。即ち、被エツチング膜2
が、アルミニウム(Al)膜のときはハロゲン化
合物として四フツ化炭素(CF4)を、また酸化シ
リコン(SiO2)膜のときは四塩化炭素(CCl4)
を選べばよい。 Further, the halogen compound can be selected so as not to damage the film to be etched 2 during etching of the organic film 3. That is, the film to be etched 2
However, in the case of an aluminum (Al) film, carbon tetrafluoride (CF 4 ) is used as a halogen compound, and in the case of a silicon oxide (SiO 2 ) film, carbon tetrachloride (CCl 4 ) is used.
All you have to do is choose.
その後、有機膜3をエツチング・マスクとして
被エツチング膜2をエツチングし、有機膜3を酸
素プラズマ等にて除去すれば、第1図eに示すよ
うな形状を得ることができる。 Thereafter, the film to be etched 2 is etched using the organic film 3 as an etching mask, and the organic film 3 is removed using oxygen plasma or the like, thereby obtaining the shape shown in FIG. 1e.
このような本実施例の方法では、3層マスクの
中間膜4を、3層マスクの下層レジスト膜3をパ
ターニングする際のエツチング処理により除去す
るようにしたので、上記中間膜4の除去は、下地
基板1の表面が被エツチング膜2で被覆されてい
る状態で行われることとなつて、中間膜4の除去
時、下地基板1、特に段差のある部分が損傷を受
けるのを防止でき、しかもこの場合被エツチング
膜2のパターニング後の処理は下層レジスト膜3
の除去のみとなり、被エツチング膜2のパターン
精度の劣化を小さく抑えることもできる。また、
酸素とハロゲンの混合ガスプラズマを使用したの
で、有機膜3の異方性エツチング速度を速くする
効果も得られる。又、酸素を主とするガスプラズ
マにて有機膜を半分程度以上エツチングした後、
残りの有機膜を酸素及びハロゲン化合物の混合ガ
スプラズマを使用してエツチングすることによつ
ても本発明の目的は達せられる。 In the method of this embodiment, the intermediate film 4 of the three-layer mask is removed by etching when patterning the lower resist film 3 of the three-layer mask. Since the surface of the base substrate 1 is covered with the film to be etched 2, it is possible to prevent damage to the base substrate 1, especially the stepped portion, when removing the intermediate film 4. In this case, the treatment after patterning the film to be etched 2 is the lower resist film 3.
, and the deterioration in pattern accuracy of the film to be etched 2 can be suppressed to a small level. Also,
Since mixed gas plasma of oxygen and halogen is used, the effect of increasing the anisotropic etching rate of the organic film 3 can also be obtained. In addition, after etching more than half of the organic film with gas plasma mainly containing oxygen,
The object of the present invention can also be achieved by etching the remaining organic film using a mixed gas plasma of oxygen and a halogen compound.
なお、上記実施例では有機膜のエツチングに酸
素とハロゲン化合物の混合ガスプラズマを使用し
たが、ハロゲン化合物の代りに、エツチング装置
内にハロゲン元素又はハロゲン化合物を発生する
物質を備えることにより同等の効果を得ることが
可能となる。例えば、エツチング装置の電極材質
にテフロン板を使用し、酸素プラズマを発生すれ
ば、フツ素ラジカルが発生し上記目的は達せられ
る。 In the above example, a mixed gas plasma of oxygen and a halogen compound was used for etching the organic film, but the same effect can be obtained by providing a substance that generates a halogen element or a halogen compound in the etching apparatus instead of the halogen compound. It becomes possible to obtain. For example, if a Teflon plate is used as the electrode material of the etching device and oxygen plasma is generated, fluorine radicals are generated and the above object can be achieved.
以上のようにこの発明によれば、基板上に形成
した被エツチング膜を、下層の有機膜、中間膜及
び上層のレジスト膜からなる3層マスクを用いて
微細加工する方法において、下層の有機膜をパタ
ーニングする際のエツチング処理により上記中間
膜を除去し、その後、パターニングされた有機膜
をマスクとして被エツチング膜を選択的にエツチ
ングするようにしたので、被エツチング膜の微細
パターンを、下地基板に損傷を与えることなく、
精度よくしかも少ない工程数でもつて形成するこ
とができる効果がある。
As described above, according to the present invention, in a method for finely processing a film to be etched formed on a substrate using a three-layer mask consisting of a lower organic film, an intermediate film, and an upper resist film, the lower organic film The intermediate film is removed by etching when patterning, and then the film to be etched is selectively etched using the patterned organic film as a mask, so that the fine pattern of the film to be etched is transferred to the underlying substrate. without causing damage
It has the advantage that it can be formed with high precision and with a small number of steps.
第1図a〜eはこの発明の一実施例による微細
加工方法を工程別に示す断面図、第2図a〜fは
従来の微細加工方法を工程別に示す断面図であ
る。
1……基板、2……被エツチング膜、3……有
機膜、4……中間膜、5……レジスト。なお図中
同一符号は同一又は相当部分を示す。
1A to 1E are sectional views showing each step of a microfabrication method according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2A to 2F are sectional views showing each step of a conventional micromachining method. 1... Substrate, 2... Film to be etched, 3... Organic film, 4... Intermediate film, 5... Resist. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or equivalent parts.
Claims (1)
ジストプロセスを用いて微細加工する微細加工方
法において、 基板上の被エツチング膜上に順次有機膜、中間
膜及びレジスト膜を積層して3層膜を形成する第
1の工程と、 上記レジスト膜をパターニングしてその微細パ
ターンを形成する第2の工程と、 該パターニングされたレジスト膜をマスクとし
て上記中間膜を選択的にエツチングする第3の工
程と、 全面に異方性エツチングを施して、上記有機膜
をパターニングすると同時に上記レジスト膜とそ
の直下の中間膜とを除去する第4の工程と、 上記パターニングされた有機膜をマスクとして
エツチング処理を行つて上記被エツチング膜をパ
ターニングする第5の工程と、 上記残つた有機膜を除去する第6の工程とを含
むことを特徴とする微細加工方法。 2 上記中間膜にシリコン窒化物又はシリコン酸
化物を使用し、上記有機膜のエツチングに酸素及
びハロゲン化合物の混合ガスプラズマを使用する
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の微
細加工方法。 3 上記レジスト膜の厚さは上記有機膜の厚さよ
り薄いものであることを特徴とする特許請求の範
囲第2項記載の微細加工方法。[Claims] 1. A microfabrication method in which a film to be etched formed on a substrate is microfabricated using a three-layer resist process, comprising sequentially forming an organic film, an intermediate film, and a resist film on the film to be etched on the substrate. a first step of laminating to form a three-layer film; a second step of patterning the resist film to form a fine pattern thereof; and selectively forming the intermediate film using the patterned resist film as a mask. a third step of etching; a fourth step of performing anisotropic etching on the entire surface to pattern the organic film and simultaneously removing the resist film and the intermediate film immediately below it; and the patterned organic film. A microfabrication method comprising: a fifth step of patterning the film to be etched by performing an etching process using the film as a mask; and a sixth step of removing the remaining organic film. 2. The microfabrication method according to claim 1, characterized in that silicon nitride or silicon oxide is used for the intermediate film, and a mixed gas plasma of oxygen and a halogen compound is used for etching the organic film. . 3. The microfabrication method according to claim 2, wherein the thickness of the resist film is thinner than the thickness of the organic film.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19297084A JPS6175525A (en) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | Fine processing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19297084A JPS6175525A (en) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | Fine processing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6175525A JPS6175525A (en) | 1986-04-17 |
JPH0546096B2 true JPH0546096B2 (en) | 1993-07-13 |
Family
ID=16300071
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19297084A Granted JPS6175525A (en) | 1984-09-12 | 1984-09-12 | Fine processing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6175525A (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4520777B2 (en) * | 2004-06-28 | 2010-08-11 | 日本オプネクスト株式会社 | Semiconductor optical device manufacturing method |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS546570A (en) * | 1977-06-16 | 1979-01-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Production of optical guides |
-
1984
- 1984-09-12 JP JP19297084A patent/JPS6175525A/en active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS546570A (en) * | 1977-06-16 | 1979-01-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Production of optical guides |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6175525A (en) | 1986-04-17 |
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