專利名稱：干蝕刻方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在半導體器件制造中的干蝕刻方法，尤其是涉及通過由光刻膠構成的掩模層對有機類防反射膜蝕刻的干蝕刻方法。
背景技術：
近年來，在半導體器件的制造領域，為了防止在通過逐次曝光裝置等曝光之際，在光刻膠膜內(nèi)發(fā)生多重干涉引起的駐波等，多用防反射膜(ARC(Anti-Reflecting Coating)膜)。作為這樣的防反射膜之一，使用有機類高分子的有機類防反射膜一直以來被使用。
圖8是示出用上述有機類防反射膜的半導體器件的制造工序的一例。
如圖8(a)所示，在半導體晶片(硅基板)201上，形成由氧化硅膜等構成的絕緣層202、多晶硅等構成的導體層203，在該導體層203上，通過旋轉(zhuǎn)涂膜等方法形成有機類防反射膜204，和由光刻膠構成的掩模層205。
而且，首先，通過由逐次曝光裝置的曝光工序以及由顯像裝置的顯像工序，對由光刻膠構成的掩模層205進行曝光、顯像，如圖8(b)所示，形成預定圖案掩模層205。其后，通過使用由Cl2氣和O2構成的蝕刻氣體的等離子體蝕刻，通過掩模層205對有機類防反射膜204進行蝕刻，如圖8(c)所示，對有機類防反射膜204按照預定圖案進行圖案形成。
然后，通過掩模層205以及防反射膜204，對導體層203進行蝕刻，按照預定形狀進行圖案形成，其后，通過研磨加工除去掩模層205以及有機類防反射膜204(未圖示)。
如上述所示，按照傳統(tǒng)方式，通過使用由Cl2氣和O2氣構成的蝕刻氣體的等離子體蝕刻，進行有機類防反射膜的蝕刻。
然而，在這樣的傳統(tǒng)方法，如圖8(c)所示，有機類防反射膜204的側(cè)壁部分204a成為錐狀，存在側(cè)壁部分形狀不能垂直這樣的問題。
此外，如圖9所示，在形成的圖案形狀具有鄰接的圖案彼此之間接近并緊密地配置的部分(圖中左側(cè)部分)，和鄰接的圖案彼此之間隔開并稀疏地配置的部分(圖中右側(cè)部分)的情況下，上述的側(cè)壁部分的形狀由于圖案緊密地配置部分和稀疏地配置部分而具有相異傾向。
即，在圖9所示的例子中，在圖案稀疏地配置的部分比圖案緊密地配置的部分，側(cè)壁部分的錐形形狀具有更加顯著的傾向。
此外，這樣的側(cè)壁部分的形狀，即使在一個半導體晶片的面內(nèi)，也在其中央部和周緣部具有相異的傾向。
因此，例如，對蝕刻氣體的流量或壓力、蝕刻中的半導體晶體的溫度、在平行平板型等離子體蝕刻裝置的電極上所加高頻功率等的蝕刻條件進行調(diào)整，即使控制了上述側(cè)壁部分的形狀，但在半導體晶片的中央部、周緣部以及圖案的稀疏部分、緊密部分的全部部位上使側(cè)壁部分形狀良好地進行蝕刻是困難的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，與傳統(tǒng)的比較，本發(fā)明的目的是提供可以對有機類防反射膜的側(cè)壁部分蝕刻成良好狀態(tài)的干蝕刻方法。
本發(fā)明的干蝕刻方法是通過形成預定圖案的掩模層，對有機類防反射膜進行蝕刻的干蝕刻方法，其特征在于，通過使用包含CF4氣和O2氣的蝕刻氣體的等離子體蝕刻，對前述有機類防反射膜進行蝕刻。
本發(fā)明的特征為，通過上述的干蝕刻方法，前述預定的圖案具有鄰接的圖案彼此之間接近并緊密地配置的部分，和鄰接的圖案彼此之間隔開并稀疏地配置的部分。
本發(fā)明的特征為，在上述的干蝕刻方法中，前述掩模層由光刻膠構成。
本發(fā)明的特征為，在上述的干蝕刻方法中，前述掩模層由ArF光刻膠構成。
本發(fā)明的特征為，在上述的干蝕刻方法中，橫方向蝕刻前述掩模層及前述有機類防反射膜，進行線寬的微調(diào)。
本發(fā)明的干蝕刻方法是通過形成預定圖案的掩模層，對有機類防反射膜進行蝕刻，該預定圖案具有鄰接的圖案彼此之間接近并緊密地配置的部分和鄰接的圖案彼此之間隔開并稀疏地配置的部分，其特征在于，通過用含N2氣和O2氣的蝕刻氣體的等離子體蝕刻對前述有機類防反射膜進行蝕刻。
本發(fā)明的干蝕刻方法的特征為，前述蝕刻氣體大體含有同量的N2氣和O2氣。
本發(fā)明的特征為，在上述干蝕刻方法中，對前述掩模層以及前述有機類防反射膜橫方向蝕刻，進行線寬的微調(diào)。
本發(fā)明的特征為，在上述干蝕刻方法中，前述掩模層由光刻膠構成。
本發(fā)明的干蝕刻方法是通過形成預定圖案的至少一掩模層，對有機類防反射膜進行蝕刻的干蝕刻方法，其特征在于，對至少一掩模層進行橫方向蝕刻，進行線寬的微調(diào)。
本發(fā)明的特征為，在上述干蝕刻方法中，前述掩模層由光刻膠形成。
本發(fā)明的特征為，在上述干蝕刻方法中，使用含N2氣和O2氣的蝕刻氣體作為蝕刻氣體。
本發(fā)明的特征為，在上述干蝕刻方法中，前述掩模層由ArF光刻膠形成。
本發(fā)明的特征為，在上述干蝕刻方法中，使用包含CF4氣和O2氣的蝕刻氣體作為蝕刻氣體。
本發(fā)明的特征為，在上述干蝕刻方法中，改變O2流量對蝕刻氣體總流量之比(O2流量/(CF4流量+O2流量))來控制微調(diào)。
本發(fā)明的特征為，在上述干蝕刻方法中，改變施加在下部電極上的高頻功率的功率密度，控制微調(diào)。


圖1是示意地示出用于說明本發(fā)明—實施方式的晶片截面構成的圖。
圖2是本發(fā)明—實施方式中使用的裝置的結(jié)構的實例示意圖。
圖3是示出用于說明本發(fā)明—實施方式的圖案結(jié)構的圖。
圖4是第一實施例的CD移位的測量結(jié)果的示意圖。
圖5是第二實施例的CD移位的測量結(jié)果的示意圖。
圖6是示意地示出用于說明本發(fā)明其它實施方式的晶片截面結(jié)構的圖。
圖7是流量比和微調(diào)量關系的測量結(jié)果的示意圖。
圖8是示意地示出用于說明傳統(tǒng)技術的晶片截面的結(jié)構的圖。
圖9是用于說明傳統(tǒng)技術的圖案結(jié)構的圖。
圖10是示出比較例的CD移位的測量結(jié)果的圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖對實施方式說明本發(fā)明的細節(jié)。圖1是為了說明本發(fā)明的—實施方式，示意地示出放大半導體晶片(硅基板)的縱截面一部分的圖。
正如同圖(a)所示，在半導體晶片(硅基板)101形成由氧化硅膜形成的絕緣層102，由多晶硅等形成的導體層103，在該導體層103上通過旋轉(zhuǎn)涂膜等方法形成有機類防反射膜104和由光刻膠形成的掩模層105。
而且，首先通過逐次曝光裝置等的曝光工序以及通過顯像裝置的顯像工序?qū)τ晒饪棠z形成的掩模層105進行曝光、顯像，如圖1(b)所示，形成預定圖案掩模層105。其后，從圖1(b)所示的狀態(tài)，通過使用由CF4氣和O2氣構成的蝕刻氣體的等離子體蝕刻，通過掩模層105對有機類防反射膜104進行蝕刻，如圖1(c)所示地，按照預定圖案使有機類防反射模104進行圖案形成。在上述有機類防反射膜104的蝕刻工序之后，通過掩模層105以及有機類防反射膜104，對導體層103進行蝕刻，按照預定圖案進行圖案形成處理，其后，通過研磨加工除去掩模105以及有機類防反射膜104。
圖2是示意地示出在本發(fā)明的實施方式中使用的等離子體處理裝置(蝕刻裝置)構成的一例的圖。如同圖所示，蝕刻裝置1構成為電極板上下平行地對置、一方與形成等離子體用電源連接的電容耦合型平行平板蝕刻裝置。
該蝕刻裝置1例如按照具有由表面經(jīng)陽極氧化處理(氧化鋁膜處理)的鋁構成的成型為圓筒形的腔室2，該腔室2接地。腔室2內(nèi)的底部通過陶瓷等絕緣板3，設置用于載置晶片W的大體為圓柱狀的基座支持臺4。在該基座支持臺4之上設置構成下部電極的基座5。該基座5與高通濾波器(HPF)6連接。
在基座支持臺4的內(nèi)部設置溫度調(diào)節(jié)媒體室7。而且，經(jīng)導入管8把溫度調(diào)節(jié)媒體導入溫度調(diào)節(jié)媒體室7，進行循環(huán)，從排出管9排出。通過這樣的溫度調(diào)節(jié)媒體的循環(huán)，可以控制基座5在所希望的溫度上。
在基座5的上側(cè)中央部按照凸狀的圓板狀成形，其上設置與晶片W大體同形的靜電卡盤11。靜電卡盤11為在絕緣材料之間介入電極12的構成。靜電卡盤11通過從與電極12連接的直流電源13施加例如1.5kV的直流電壓，由庫侖力靜電吸附晶片W。
而且，在絕緣板3、基座支持臺4、基座5、以及靜電卡盤11上，在作為被處理體的晶片W的背面形成供給傳熱媒體(例如He氣等)的氣體通路14，經(jīng)該傳熱媒體，進行在基座5和晶片W之間的熱傳導，從而把晶片W維持在預定的溫度。
在基座5的上端周緣部上配置環(huán)狀的聚焦環(huán)15，以包圍在靜電卡盤11上載置的晶片W。該聚焦環(huán)15由陶器或石英等絕緣材料或?qū)щ娦圆牧蠘嫵?，使蝕刻的均勻性提高。
在基座5的上方，設置上部電極21，與該基座5平行、對置，。該上部電極21通過絕緣材料22在腔室2的內(nèi)部被支持。上部電極21通過構成與基座5的對置面的、具有多個排氣孔23的電極板24(例如由石英構成)和支持該電極24的電極支持體25(導電性材料，例如表面經(jīng)氧化鋁膜處理的鋁構成)構成。基座5和上部電極21的間隔作成可以調(diào)節(jié)。
在上部電極21的電極支持體25的中央設置氣體導入口26。該氣體導入口26與氣體供給管27連接。此外，在該氣體供給管27上經(jīng)閥門28以及質(zhì)量流量控制器29，與處理氣體供給源30連接。從該處理氣體供給源30供給用于等離子體蝕刻的蝕刻氣體。圖2只圖示了一臺由上述處理氣體供給源30等構成的氣體供給系統(tǒng)，然而可構成為設置多個這些處理氣體供給系統(tǒng)，各自獨立地對例如CF4、O2、N2、CHF3等氣體進行流量控制，供給腔室2內(nèi)。
另一方面，在腔室2底部連接排氣管31，在該排氣管31上連接排氣裝置35。排氣裝置包含渦輪分子泵等真空泵，使腔室2可真空抽氣直到預定的減壓環(huán)境(例如0.67Pa以下)。在腔室2的側(cè)壁上設置門閥32。在打開該門閥32的狀態(tài)下，晶片W可以與鄰接的載置鎖定裝置(未圖示)之間進行傳送。
上部電極21與第一高頻電源40連接，在其饋電線上介插匹配器41。上部電極21與低通濾波器(LPF)42連接。該第一高頻電源40具有50～150MHz范圍的頻率。這樣一來，通過施加高頻功率，腔室2內(nèi)可為優(yōu)選的離解狀態(tài)，且形成高密度的等離子體，使在比傳統(tǒng)方式更低壓條件下的等離子體處理成為可能。優(yōu)選該第一高頻電源40的頻率為50～80MHz，典型地采用圖示的60MHz或其附近的頻率。
在作為下部電極的基座5上連接第二高頻電源50，在其饋電線上介插匹配器51。該第二高頻電源50具有數(shù)百KHz～十幾MHz范圍的頻率。通過施加這樣的范圍的頻率，可以對作為被處理體的晶片W提供不會損傷的合適的離子作用。第二高頻電源50的頻率典型地采用圖示的13.56MHz或800KHz等的頻率。
其次，通過上述構成的蝕刻裝置1，對通過由光刻膠形成的掩模層105對在晶片W上形成的有機類防反射膜104按照預定圖案進行蝕刻的工序，加以說明。
首先，如前述所示，打開門閥，把形成有有機類防反射膜104、以及按照預定圖案的進行圖案形成的掩模層105的晶片W，從未圖示的載置鎖定裝置搬入到腔室2內(nèi)，在靜電卡盤11上載置。而且，通過從直流電源13施加直流電壓，使晶片W在靜電卡盤11上靜電吸附。
其次，關閉門閥32，通過排氣裝置35對腔室2內(nèi)真空抽氣直到預定的真空度。其后，打開閥門28，通過質(zhì)量流量控制器29邊調(diào)整其流量，邊通過處理氣體供給管27、氣體導入口26、上部電極21的中空部、電極板24的排出孔23，如圖2箭頭所示，從處理氣體供給源30對晶片W均勻吐出CF4+O2的蝕刻氣體。與此同時，腔室2內(nèi)的壓力維持在預定的壓力。而且，從第一高頻電源40以及第二高頻電源50，在作為上部電極21以及下部電極的基座5上施加高頻電壓，使蝕刻氣體等離子體化，對晶片W的有機類防反射膜104進行蝕刻。在成為前述的圖1(C)狀態(tài)的時刻，結(jié)束蝕刻工序。
通過上述的工序，如圖3所示，以預定的圖案進行具有鄰接的圖案彼此之間接近而緊密地配置的部分(圖中左側(cè)部分，線∶間隔＝1∶1)和鄰接的圖案彼此之間相隔開而稀疏地配置的部分(圖中右側(cè)部分，線∶間隔＝1∶10以上)形狀的圖案形成的200mm晶片作為第一實施例，在以下的條件下進行蝕刻，即蝕刻氣體CF4(流量35SCCM)+O2(流量5SCCM)CF4流量∶O2流量＝7∶1壓力0.67Pa(5mTorr)上部電極所加高頻功率325W下部電極所加功率30W電極間距離80mm基座溫度80℃。
在通過上述第一實例的工序得到的有機類防反射膜的圖案中，由SEM(掃描電子顯微鏡)觀測的時候，如圖3所示，有機類防反射膜104的側(cè)壁部分的形狀是大體垂直的良好形態(tài)。這樣的良好形狀在鄰接的圖案彼此之間接近而緊密地配置的部分以及鄰接的圖案彼此之間隔開而稀疏地配置的部分的任一部分，而且在晶片的中央部、周緣部的任一部均不變化。對這樣的有機類防反射膜的圖案，在晶片面內(nèi)的各部(晶片中央部和周緣部)中，在鄰接的圖案彼此之間接近而密切地配置的部分、以及鄰接的圖案彼此之間相隔開而稀疏地配置的部分的雙方測量設計值的線寬和在實際上通過蝕刻形成圖案的線寬之間的錯位(CD移位)。
圖4的曲線圖是示出該測量結(jié)果，縱軸示出CD移位(nm)，橫軸示出晶片面內(nèi)的徑向位置(離開晶片中心的距離)(mm)。
在圖4的曲線圖中，實線A示出鄰接的圖案彼此之間接近而緊密地配置的部分在X方向線寬的測定結(jié)果，實線B示出鄰接的圖案彼此之際相隔開而稀疏地配置的部分在X方向線寬的測定結(jié)果，實線C示出鄰接的圖案彼此之間接近而緊密地配置的部分在Y方向線寬的測定結(jié)果，實線D示出鄰接的圖案相隔開而稀疏地配置的部分在Y方向線寬的測定結(jié)果。
如同圖所示，在第一實施例中，圖案緊密地配置的部分和稀疏地配置的部分之間線寬的偏差小，晶片面內(nèi)的線寬的偏差也小。CD移位的平均值為-19.8nm，圖案密切地配置的部分和稀疏地配置的部分之間線寬之差為4.4nm。
為了比較，使用由一直以來使用的Cl2+O2構成的蝕刻氣體，在以下條件下進行與上述同樣的圖案的有機類防反射膜的蝕刻，即蝕刻氣體Cl2(流量10SCCM)+O2(流量30SCCM)壓力0.67Pa(5mTorr)上部電極所加高頻功率325W下部電極所加高頻功率30W電極間距80mm基座溫度80℃。
對通過上述蝕刻得到的有機類防反射膜的圖案由SEM(掃描電子顯微鏡)觀測時，如圖9所示，有機類防反射膜204側(cè)壁部分的形狀成為錐形。
與圖4曲線同樣地，圖10的曲線示出對這樣的有機類防反射膜圖案測定設計值的線寬和實際上蝕刻形成的圖案線寬之間的錯位(CD移位)的結(jié)果。
如同圖所示，對在圖4的曲線中示出的前述實施例的情況作比較，在比較例中，圖案緊密地配置部分和稀疏地配置部分的線寬偏差大，晶片面內(nèi)的線寬偏差也大。CD移位的平均值為-29.9nm，圖案緊密地配置部分和稀疏地配置部分的線寬之差為14.6nm。
其次，作為第二實施例，把前述的CF4+O2的蝕刻氣體變更為N2+O2的蝕刻氣體，如圖3所示，預定的圖案在以下條件下蝕刻成具有鄰接的圖案彼此之間接近而緊密地配置部分(圖中左側(cè)部分)和鄰接的圖案彼此之間隔開而稀疏地配置的部分(圖中右側(cè)部分)的形狀的圖案，即蝕刻氣體N2(流量20SCCM)+O2(流量20SCCM)壓力0.67Pa(5mTorr)上部電極所加高頻功率325W下部電極所加高頻功率30W
電極間距80mm基座溫度80℃。
對通過上述第二實施例的蝕刻工序得到的有機類防反射膜的圖案，通過SEM(掃描電子顯微鏡)觀測時，與前述的第一實施例同樣地，即使在鄰接的圖案彼此之間接近而緊密地配置的部分以及鄰接的圖案彼此之間隔開而稀疏地配置的部分的任一部分中，也可以使有機類防反射膜的側(cè)壁部分形狀為大體垂直的良好形狀。
對這樣的有機類防反射膜的圖案，與圖4曲線同樣地，圖5中的曲線示出測量設計值的線寬和實際上由蝕刻形成的圖案的線寬之間的錯位(CD移位)的結(jié)果。
如圖5的曲線所示，即使在第二實施例中，也如前述的第一實施例同樣地，圖案緊密地配置的部分和稀疏地配置的部分的線寬的偏差也小，在晶片面內(nèi)的線寬的偏差也小。CD移位的平均值為-50.3nm，圖案緊密地配置的部分和稀疏地配置的部分的線寬之差為2.6nm。
在該第二實施例中，如上述所示，CD移位的平均值為-50.3nm大。因此，與設計值的線寬相比，實際的線寬細，然而，可以預先設定掩模層的線寬寬，通過由蝕刻工序使該線寬變狹(微調(diào))，在掩模層的曝光、顯像工序中，不強迫使掩層的線寬變得過細，通過在蝕刻工序中的微調(diào)，作為結(jié)果，可以形成線寬細的配線等。
即根據(jù)上述第二實施例的蝕刻工序，在曝光工序、顯像工序中形成的、由光刻膠構成的掩模層的線寬通過作成比實際線寬粗50nm，經(jīng)蝕刻工序的微調(diào)，可以形成必要細的線寬的配線等。
可是，在近年，常使用通過以ArF氣體作為發(fā)光源的激光曝光的光刻膠，即所謂ArF光刻膠。該ArF光刻膠與傳統(tǒng)的KrF光刻膠相比較，可以形成更微細的圖案。可是因為耐等離子體性低，存在產(chǎn)生光刻膠表面受損、與被蝕刻部的選擇比(蝕刻速度比)小，此外，產(chǎn)生光刻膠垮塌問題。構成ArF光刻膠的主要物質(zhì)例如為環(huán)稀樹脂、含有脂環(huán)族的丙烯樹脂、環(huán)稀—無水馬來酸樹脂等。
即使在使用這樣的ArF光刻膠的情況下，也可以使用本發(fā)明。以下對使用這樣的ArF光刻膠的實施方式加以說明。
圖6是示意地示出為了說明使用ArF光刻膠的實施方式，對半導體晶片(硅基板)的縱截面的部分進行放大的圖。
在圖6示出的半導體晶片中，如圖6(a)所示，在多晶硅膜121上，以預定膜厚(在本實施方式為50nm)形成氧化硅膜122，在該氧化硅膜122上以預定膜厚(在本實施方式80nm)形成有機類防反射膜123。在有機類防反射膜123之上，經(jīng)前述那樣的曝光工序、顯像工序，按照預定圖案形成經(jīng)圖案化后的預定膜厚(在本實施方式為240nm)的ArF光刻膠124。在本實施方式中，ArF光刻膠124的線寬(圖中用d示出)為80nm。
而且，從圖6(a)所示的狀態(tài)出發(fā)，首先通過使用由CF4氣和O2氣構成的蝕刻氣體的等離子體蝕刻，通過ArF光刻膠124(掩模層)對有機類防反射膜123進行蝕刻，如圖6(b)所示，以預定圖案進行有機類防反射膜123圖案形成。
其后，從圖6(b)所示狀態(tài)出發(fā)，經(jīng)ArF光刻膠124(掩模層)以及有機類防反射膜123，通過使用由CF4氣和CHF3氣構成的蝕刻氣體的等離子體蝕刻，如圖6(c)所示，以預定圖案對氧化硅膜122進行圖案形成。
而且，其后，通過研磨加工除去ArF光刻膠124以及有機類防反射膜123。
通過以上的工序，通過對有機類防反射膜123以及氧化硅膜122進行蝕刻，不引起ArF光刻膠124表面受損或光刻膠垮塌，從而可以對氧化硅膜122進行蝕刻。
在有機類防反射膜123的蝕刻工序中，可以進行前述的微調(diào)，也可以容易地進行該微調(diào)量的控制，此外，在氧化硅膜122的蝕刻工序中，可以幾乎不改變該微調(diào)的線寬地進行蝕刻。
通過上述工序，作為第三實施例在以下條件下，對直徑200mm的晶片進行蝕刻。此外，為了調(diào)查改變O2氣流量對蝕刻氣體的總流量(CF4+O2)的流量比之際的微調(diào)量的變化，改變[O2流量/CF4+O2]流量，進行多次蝕刻。
(有機類防反射膜的蝕刻)蝕刻氣體CF4+O2(總流量40sccm)壓力0.67Pa(5mTorr)
上部電極所加高高頻功率300W下部電極所加高頻功率60W電極間間距140mm溫度(頂/壁/底)80/60/75℃He氣壓力(中央/邊緣)400/400Pa(3Torr)過蝕刻10％。
(氧化硅膜的蝕刻)蝕刻氣體CF4(流量20sccm)+CHF3(流量20sccm)壓力5.3Pa(40mTorr)上部電極所加高頻功率600W下部電極所加高頻功率100W電極間間距140mm溫度(頂/壁/底)80/30/65℃He氣壓力(中央/邊緣)1300/1300Pa(10Torr)過蝕刻10％。
對通過上述第三實施例的蝕刻工序得到的圖案，通過SEM(掃描電子顯微鏡)觀測時，可以不產(chǎn)生ArF光刻膠表面受損或光刻膠垮塌而對有機類防反射膜以及氧化硅膜進行蝕刻。
通過改變[O2流量/(CF4+O2)流量]，可以容易地對有機類防反射膜微調(diào)量進行控制。在圖7中示出該微調(diào)量的控制結(jié)果。圖7的曲線以縱軸為微調(diào)量(nm)，橫軸為[O2流量/(CF4+O2)流量]之比(％)，示出它們之間的關系，圖中的三角形示出第三實施例的結(jié)果。在這種情況下，在下部電極上所加的每單位面積的高頻功率(RF功率密度)為0.19W/cm2。如同圖所示，通過改變[O2流量/(CF4+O2)流量]，可以使微調(diào)量大體直線狀地改變。
在氧化硅膜的蝕刻工序中，可以幾乎不改變線寬(微調(diào)量少)地進行蝕刻。在該氧化硅膜蝕刻工序中的微調(diào)量(線寬減少量)平均為-0.2nm。
其次，對于直徑300mm的晶片，作為第四實施例，在以下條件下，與上述第三實施例同樣地，對有機類防反射膜進行蝕刻。
(有機類防反射膜的蝕刻)
蝕刻氣體CF4+O2(總流量80sccm)壓力0.93Pa(7mTorr)上部電極所加高頻功率100W下部電極所加高頻功率400W電極間間距170mm溫度(頂/壁/底)80/60/75℃He氣壓力(中央/邊緣)670/670Pa(5Torr)過蝕刻10％。
在前述的圖7曲線上，用圓形符號表示上述第四實施例中的微調(diào)量(nm)和[O2流量/CF4+O2流量]之比的關系。如同圖所示，即使在第四實施例中，通過改變[O2流量/(CF4+O2)流量]，也可以使微調(diào)量大體直線狀地改變。
可是，該第四實施例中的下部電極上所加的每單位面積的高頻功率量(RF功率密度)為0.57W/cm2。該值比前述的第三實施例中的0.19W/cm2高。而且，其結(jié)果如圖7所示，如果與第三實施例比較，則微調(diào)量相對地增加。這被認為是由于在下部電極上所加的功率密度大，則離子能量增加，而向橫方向進行蝕刻(微調(diào))的緣故。
因此，使[O2流量/(CF4+O2)流量]一定，通過改變在下部電極上所加的高頻功率的功率量(功率密度)，則也可以控制微調(diào)量。
在上述各例中，對使用作為平行平板型、對上部電極和下部電極的雙方供給高頻功率，并進行蝕刻的蝕刻裝置的實施方式加以了說明，然而，本發(fā)明當然并不限于這樣的實施方式，可以使用所有的等離子體蝕刻裝置，例如只在上部電極、下部電極的一方上供給高頻功率的方式的蝕刻裝置，用磁場控制等離子體的蝕刻裝置等。
工業(yè)上利用的可能性本發(fā)明的干蝕刻方法，可在進行半導體器件制造的半導體制造工業(yè)等之中使用。因而，本發(fā)明具有工業(yè)上利用的可能性。
權利要求
1.一種干蝕刻方法，通過形成預定圖案的掩模層，對有機類防反射膜進行蝕刻，其特征在于，通過使用含有CF4氣和O2氣的蝕刻氣體的等離子體蝕刻，對所述有機類防反射膜進行蝕刻。
2.根據(jù)權利要求1所述的干蝕刻方法，其特征在于，所述預定的圖案具有鄰接的圖案彼此之間接近并緊密地配置的部分和鄰接的圖案彼此隔開并稀疏地配置的部分。
3.根據(jù)權利要求1所述的干蝕刻方法，其特征在于，所述掩模層由光刻膠構成。
4.根據(jù)權利要求1所述的干蝕刻方法，其特征在于，所述掩模層由ArF光刻膠構成。
5.根據(jù)權利要求1所述的干蝕刻方法，其特征在于，對所述掩模層以及所述有機類防反射膜橫方向蝕刻，并進行線寬的微調(diào)。
6.一種干蝕刻方法，通過形成具有鄰接的圖案彼此之間接近并緊密地配置的部分和鄰接的圖案彼此之間隔開并稀疏地配置的部分的預定圖案的掩模層，對有機類防反射膜進行蝕刻，其特征在于，通過使用含有N2氣和O2氣的蝕刻氣體的等離子體蝕刻，對所述有機類防反射膜進行蝕刻。
7.根據(jù)權利要求6所述的干蝕刻方法，其特征在于，所述蝕刻氣體含有大體相同量的N2氣和O2氣。
8.根據(jù)權利要求6所述的干蝕刻方法，其特征在于，所述掩模層由光刻膠構成。
9.根據(jù)權利要求6所述的干蝕刻方法，其特征在于，對所述掩模層以及所述有機類防反射膜橫向蝕刻，并進行線寬的微調(diào)。
10.一種干蝕刻方法，通過形成預定圖案的至少一掩模層，對有機類防反射層進行蝕刻，其特征在于，對所述至少一掩橫層橫向蝕刻，并進行線寬的微調(diào)。
11.根據(jù)權利要求10所述的干蝕刻方法，其特征在于，所述掩模層由光刻膠構成。
12.根據(jù)權利要求10所述的干蝕刻方法，其特征在于，使用含有N2氣和O2氣的蝕刻氣體，作為蝕刻氣體。
13.根據(jù)權利要求11所述的干蝕刻方法，其特征在于，所述掩模層由ArF光刻膠構成。
14.根據(jù)權利要求13所述的干蝕刻方法，其特征在于，使用含有CF4氣和O2氣的蝕刻氣體作為蝕刻氣體。
15.根據(jù)權利要求13所述的干蝕刻方法，其特征在于，改變O2氣流量對蝕刻氣體總流量之比(O2流量/(CF4流量+O2流量))，控制微調(diào)量。
16.根據(jù)權利要求13所述的干蝕刻方法，其特征在于，改變在下部電極上所施加的高頻功率的功率密度，控制微調(diào)量。
全文摘要
使用CF
文檔編號H01L21/027GK1535474SQ0281379
公開日2004年10月6日 申請日期2002年7月5日 優(yōu)先權日2001年7月10日
發(fā)明者清水昭貴, 鶴田敬, 榎本隆, 岡廣實, 高明輝 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社