專利名稱：蝕刻方法、金屬膜結(jié)構(gòu)體的制造方法以及蝕刻結(jié)構(gòu)體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及用于制造半導(dǎo)體器件的蝕刻方法、利用該蝕刻方法的金屬膜結(jié)構(gòu)體的制造方法、以及利用該蝕刻方法得到的蝕刻結(jié)構(gòu)體。
背景技術(shù)：
一般，在由化合物半導(dǎo)體構(gòu)成的半導(dǎo)體器件中使用的金屬電極是用剝離(lift off)法形成的。
即，在形成有元件的襯底的主面上，形成具有與要形成的金屬電極的平面形狀相同形狀的開(kāi)口的光致抗蝕劑圖案。并且，在包含開(kāi)口的光致抗蝕劑圖案的整個(gè)面上用真空蒸鍍等來(lái)堆積作為電極材料的金屬。此后，與光致抗蝕劑一起去除(剝離)堆積在開(kāi)口以外的區(qū)域上的不需要的金屬膜，由此，殘留形成具有預(yù)定的平面形狀的金屬電極。
然而，在由化合物半導(dǎo)體構(gòu)成的半導(dǎo)體器件中，屢次在元件位于的襯底的主面上形成保護(hù)膜(氮化硅膜或氧化硅膜)。這是由于為了保護(hù)元件不受污染以及抑制產(chǎn)生表面電荷。
因此，在具有保護(hù)膜的半導(dǎo)體器件上形成金屬電極之時(shí)，必須要去除保護(hù)膜。
以下，參照?qǐng)D5(A)～(E)對(duì)于以往公知的帶有保護(hù)膜的半導(dǎo)體器件的金屬電極的形成方法進(jìn)行說(shuō)明。
首先，如圖5(A)所示，準(zhǔn)備形成有保護(hù)膜100的襯底102。
接著，形成圖5(B)所示的結(jié)構(gòu)體。即，在保護(hù)膜100上涂敷光致抗蝕劑104。此后，通過(guò)進(jìn)行曝光以及顯影，去除包含要形成金屬電極112的電極形成預(yù)定區(qū)域102c的部分的光致抗蝕劑104。由此，在光致抗蝕劑104上形成達(dá)至保護(hù)膜100的孔部106。這里，將孔部106的光致抗蝕劑104表面上的開(kāi)口稱作106a。此外，所謂電極形成預(yù)定區(qū)域102c是指在襯底102的主面102a上具有與開(kāi)口106a全等的平面形狀的區(qū)域。
接著，形成圖5(C)所示的結(jié)構(gòu)體。即，將光致抗蝕劑104作為掩模，利用RIE(reactive ion etching活性離子蝕刻)法進(jìn)行蝕刻。在蝕刻的過(guò)程中，在侵入到孔部106內(nèi)部的等離子體粒子中也包含傾斜飛向襯底102的主面102a的部分。由此，在保護(hù)膜100的表面上，等離子體粒子照射比電極形成預(yù)定區(qū)域102c更寬的區(qū)域。其結(jié)果是，不僅去除對(duì)應(yīng)于電極形成預(yù)定區(qū)域102c的區(qū)域，也去除其周邊的區(qū)域(旁蝕刻)。由此，在孔部106的內(nèi)部，去除保護(hù)膜100，形成暴露出襯底102的主面102a的曝光區(qū)域108?；谏鲜隼碛?，曝光區(qū)域108比電極形成預(yù)定區(qū)域102c面積大。
接著，形成圖5(D)所示的結(jié)構(gòu)體。即，在保持殘留光致抗蝕劑104的狀態(tài)下，在主面102a側(cè)的整個(gè)面上利用真空蒸鍍堆積金屬膜110。然而，從蒸發(fā)源飛來(lái)的金屬原子具有比上述等離子體粒子更強(qiáng)的方向性。由此，通過(guò)開(kāi)106a侵入到孔部106內(nèi)部的金屬原子堆積在曝光區(qū)域108的限定區(qū)域。即，金屬原子不僅堆積在曝光區(qū)域108的整個(gè)面上，而且在比電極形成預(yù)定區(qū)域102c稍寬的區(qū)域中堆積成剖面梯形形狀。這里，將堆積在電極形成預(yù)定區(qū)域102c上的金屬膜稱作110a。此外，將堆積在光致抗蝕劑104上的金屬膜稱作110b。
最后，獲得如圖5(E)所示的金屬電極112(金屬膜110a)。即，通過(guò)用有機(jī)溶劑等來(lái)溶解光致抗蝕劑104，去除光致抗蝕劑104上的不需要的金屬膜110b。
如圖5(E)所示，在金屬電極112和包圍金屬電極112的保護(hù)膜100之間，存在露出襯底102的主面102a的非被覆區(qū)域114。這是因?yàn)?，如圖5(C)所示，利用RIE法的蝕刻中，會(huì)產(chǎn)生過(guò)剩的旁蝕刻，在比電極形成預(yù)定區(qū)域102c更寬的區(qū)域(曝光區(qū)域108)中去除了保護(hù)膜100。
由于該非被覆區(qū)域114未被保護(hù)膜100以及金屬電極112覆蓋，因此，容易被污染，并且成為表面電荷的發(fā)生源。
因此，盼望一種不會(huì)產(chǎn)生非被覆區(qū)域114的技術(shù)，即，抑制保護(hù)膜100的旁蝕刻(圖5(C))的技術(shù)。
作為抑制旁蝕刻的技術(shù)已知下述技術(shù)，通過(guò)將被蝕刻膜(多孔硅膜)的側(cè)面暴露于氫等離子體中，使得該多孔硅膜變質(zhì)成難蝕刻性質(zhì)(例如，參見(jiàn)專利文獻(xiàn)1)。
〔專利文獻(xiàn)1〕特開(kāi)2005-45176號(hào)公報(bào)(日本專利公開(kāi)公報(bào))
然而，該技術(shù)中，為了抑制多孔硅膜的旁蝕刻，必須追加實(shí)施氫等離子體處理。因此，存在蝕刻處理步驟數(shù)目增加的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而提出的。因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種不增加步驟數(shù)目就能夠抑制被蝕刻膜的旁蝕刻的蝕刻方法、利用該蝕刻方法的金屬膜結(jié)構(gòu)體的制造方法、以及利用該蝕刻方法形成的蝕刻結(jié)構(gòu)體。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的蝕刻方法是在下述的襯底結(jié)構(gòu)體中，利用感應(yīng)耦合等離子體反應(yīng)性離子蝕刻去除被蝕刻膜中的、位于蝕刻預(yù)定區(qū)域的被蝕刻膜部分，形成露出襯底的主面的露出區(qū)域。
即，襯底結(jié)構(gòu)體具備襯底、覆蓋該襯底的主面的被蝕刻膜以及覆蓋該被蝕刻膜并且形成有孔部的蝕刻保護(hù)膜。
該孔部是由形成在蝕刻保護(hù)膜表面上的開(kāi)口部和與該開(kāi)口部在蝕刻保護(hù)膜的厚度方向上連續(xù)并達(dá)到被蝕刻膜的中空部形成的。
開(kāi)口部的平面形狀與被蝕刻膜的蝕刻預(yù)定區(qū)域的平面形狀全等?？撞烤哂袕奈g刻保護(hù)膜表面向深度方向隨著靠近被蝕刻膜而寬度增加的孔寬度。
這里，感應(yīng)耦合等離子體反應(yīng)性離子蝕刻在下述條件下進(jìn)行(1)將ICP功率設(shè)定在20～100W；(2)將RIE功率設(shè)定在5～50W；(3)將蝕刻室的氣壓設(shè)定在1～100mTorr。
在上述的蝕刻方法中，優(yōu)選采用在主面?zhèn)仍O(shè)有GaN層的襯底作為襯底，采用氮化硅膜作為被蝕刻膜，采用負(fù)性光致抗蝕劑作為蝕刻保護(hù)膜、以及采用SF6作為感應(yīng)耦合等離子體反應(yīng)性離子蝕刻的蝕刻氣體。
本發(fā)明的金屬結(jié)構(gòu)體的制造方法是使用上述的蝕刻方法的方法，在露出區(qū)域形成之后，包含如下步驟將蝕刻保護(hù)膜作為掩模，利用真空蒸鍍?cè)诎冻鰠^(qū)域的襯底的主面?zhèn)鹊膮^(qū)域堆積金屬膜；與蝕刻保護(hù)膜一起去除該金屬膜中的、位于孔部之外的金屬膜部分。
本發(fā)明的蝕刻結(jié)構(gòu)體是利用蝕刻形成的，它具備襯底；覆蓋該襯底的主面的被蝕刻膜；去除該被蝕刻膜露出襯底的主面的露出區(qū)域；作為被蝕刻膜的區(qū)域、并且從將該露出區(qū)域的平面形狀相似地進(jìn)行擴(kuò)大后的區(qū)域中除去該露出區(qū)域的周邊區(qū)域；作為被蝕刻膜的區(qū)域、并且是露出區(qū)域以及周邊區(qū)域構(gòu)成的區(qū)域之外的區(qū)域的平坦區(qū)域。
被蝕刻膜的膜厚隨著離開(kāi)露出區(qū)域而增厚，從而位于該周邊區(qū)域的被蝕刻膜的剖面的輪廓線的斜率隨著離開(kāi)露出區(qū)域而變緩，以及，在該周邊區(qū)域和平坦區(qū)域之間的邊界部上，具備被蝕刻膜與主面垂直延伸的側(cè)壁。
根據(jù)本發(fā)明的蝕刻方法，通過(guò)在預(yù)定條件下進(jìn)行被蝕刻膜的感應(yīng)耦合等離子體反應(yīng)性離子蝕刻(以下，稱作ICP-RIE)，由此，與襯底的主面大致垂直地照射等離子體粒子。其結(jié)果是，得到具有與開(kāi)口部(蝕刻預(yù)定區(qū)域)全等的平面形狀的露出區(qū)域。即，通過(guò)在該條件下進(jìn)行ICP-RIE，與現(xiàn)有技術(shù)相比，抑制了被蝕刻膜的旁蝕刻。
此外，在蝕刻預(yù)定區(qū)域的周邊區(qū)域照射微量的等離子體粒子。照射在周邊區(qū)域的等離子體粒子的量隨著離開(kāi)蝕刻預(yù)定區(qū)域的距離的變遠(yuǎn)而減少。其結(jié)果是，位于周邊區(qū)域的被蝕刻膜隨著離開(kāi)露出區(qū)域，膜厚平緩增加。即，在露出主面的露出區(qū)域和殘留被蝕刻膜的周邊區(qū)域之間的邊界部上，被蝕刻膜的側(cè)面不形成為垂直于露出區(qū)域，而是形成為隨著離開(kāi)露出區(qū)域而斜率緩慢變小的斜面狀。
此外，根據(jù)本發(fā)明的金屬膜結(jié)構(gòu)體的制造方法，能夠用金屬膜結(jié)構(gòu)體覆蓋露出區(qū)域的整個(gè)面積。即，在從真空蒸鍍的蒸發(fā)源飛向襯底的金屬原子中，不僅包含垂直于主面飛來(lái)的金屬原子，也包含傾斜地向主面飛來(lái)的金屬原子。由此，通過(guò)開(kāi)口部到達(dá)孔部?jī)?nèi)的原子，不僅堆積在具有與開(kāi)口部全等的平面形狀的露出區(qū)域，也使得堆積在位于上述的周邊區(qū)域的被蝕刻膜的一部分上。其結(jié)果是，由金屬膜結(jié)構(gòu)體覆蓋露出區(qū)域的全部面積。
此外，如上所述，在周邊區(qū)域中，被蝕刻膜的側(cè)面形成斜率緩慢變化的斜面狀。即，在露出區(qū)域和周邊區(qū)域之間的邊界部，抑制了高度的不連續(xù)的(階梯狀)變化。由此，堆積在該邊界部上的金屬膜結(jié)構(gòu)體中不會(huì)產(chǎn)生所謂的分段(段切れ)。
并且，根據(jù)本發(fā)明的蝕刻結(jié)構(gòu)體，在周邊區(qū)域，被蝕刻膜的剖面的輪廓線的傾斜形成為根據(jù)距露出區(qū)域的距離而變緩。即，在露出區(qū)域和周邊區(qū)域之間的邊界部上不存在階梯狀的臺(tái)階差。其結(jié)果是，在露出區(qū)域上堆積金屬膜從而覆蓋周邊區(qū)域的一部分時(shí)，在露出區(qū)域和周邊區(qū)域之間的邊界部不會(huì)產(chǎn)生所謂的分段。
綜上所述，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種不需要增加步驟數(shù)目就能夠抑制被蝕刻膜的旁蝕刻的蝕刻方法、利用該蝕刻方法的金屬膜結(jié)構(gòu)體的制造方法、以及由該蝕刻方法形成的蝕刻結(jié)構(gòu)體。


圖1(A)～(E)是供說(shuō)明實(shí)施方式的蝕刻方法的步驟圖，是表示各步驟階段的結(jié)構(gòu)體的剖面切口的圖。
圖2是第三步驟后得到的結(jié)構(gòu)體的剖面SEM照片。
圖3是表示第三步驟后得到的結(jié)構(gòu)體的蝕刻預(yù)定區(qū)域的外緣附近的剖面切口的圖。
圖4是金屬膜結(jié)構(gòu)體(蝕刻結(jié)構(gòu)體)的剖面TEM照片。
圖5(A)～(E)是供說(shuō)明現(xiàn)有技術(shù)的蝕刻方法的步驟圖，是表示各步驟階段的結(jié)構(gòu)體的剖面切口的圖。
10，54 保護(hù)膜10a 表面10b 保護(hù)膜露出區(qū)域10c 側(cè)壁10d 輪廓線12，52 襯底12a 主面12b 藍(lán)寶石襯底12c GaN層14，56 光致抗蝕劑14d 上表面16，58 孔部16a 側(cè)面16b 開(kāi)口部16c 中空部18 蝕刻預(yù)定區(qū)域18a 周邊區(qū)域
18b 平坦區(qū)域20 襯底結(jié)構(gòu)體22，59 露出區(qū)域24，24a，24b 金屬膜26 金屬膜結(jié)構(gòu)體30，40，50，70 結(jié)構(gòu)體60 蝕刻結(jié)構(gòu)體具體實(shí)施方式
以下參照附圖，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。各圖僅是以能夠理解本發(fā)明的程度概要性地表示各結(jié)構(gòu)要素的形狀、大小以及配置關(guān)系。此外，雖然以下將對(duì)于本發(fā)明的優(yōu)選結(jié)構(gòu)示例進(jìn)行說(shuō)明，然而，各結(jié)構(gòu)要素的材質(zhì)以及數(shù)值的條件等只不過(guò)是單純的優(yōu)選示例。因此，本發(fā)明不限定于以下的實(shí)施方式。
(實(shí)施方式1)參照?qǐng)D1～圖4，說(shuō)明實(shí)施方式1的蝕刻方法、金屬膜結(jié)構(gòu)體的制造方法以及蝕刻結(jié)構(gòu)體的優(yōu)選示例。
圖1(A)～(E)是供說(shuō)明本實(shí)施方式的蝕刻方法的步驟圖，各圖表示在各步驟階段中獲得的結(jié)構(gòu)體的剖面切口的圖。圖2是表示在第三步驟后得到的結(jié)構(gòu)體的剖面SEM(scanning electron microscope掃描電子顯微鏡)照片。圖3是表示第三步驟后得到的結(jié)構(gòu)體的蝕刻預(yù)定區(qū)域的外緣附近的剖面切口的圖。圖4是表示金屬膜結(jié)構(gòu)體(以及蝕刻結(jié)構(gòu)體)的剖面TEM(transmission electron microscope透射電子顯微鏡)照片。
參照?qǐng)D1～圖4，對(duì)于蝕刻方法以及金屬膜結(jié)構(gòu)體的制造方法的一個(gè)優(yōu)選示例進(jìn)行說(shuō)明。
(第一步驟)首先，如圖1(A)所示，準(zhǔn)備襯底12，該襯底12的主面12a被作為被蝕刻膜的保護(hù)膜10覆蓋。
這里，襯底12優(yōu)選作成例如在藍(lán)寶石襯底12b上堆積厚度約3μm的GaN層12c的疊層襯底。在該GaN層12c的主面12a側(cè)形成晶體管等的元件。此外，省略這些元件的圖示。
保護(hù)膜10優(yōu)選作成例如膜厚為約100nm的氮化硅膜。該氮化硅膜優(yōu)選用例如等離子體CVD(chemical vapor deposition化學(xué)氣相沉淀)法形成。
(第二步驟)接著，形成圖1(B)所示的襯底結(jié)構(gòu)體20。即，在保護(hù)膜10的表面10a的整個(gè)面上，利用旋轉(zhuǎn)涂層法涂敷作為蝕刻保護(hù)膜的光致抗蝕劑14。接著，在約65℃的襯底溫度下，進(jìn)行約20分鐘的光致抗蝕劑14的預(yù)焙。接著，利用波長(zhǎng)比后述的曝光光長(zhǎng)的UV光(波長(zhǎng)約400nm)照射光致抗蝕劑14的整個(gè)面。此后，照射作為曝光光的深UV光(波長(zhǎng)約250nm)，利用接觸曝光法進(jìn)行曝光，將孔部16的平面形狀轉(zhuǎn)印到光致抗蝕劑14上。然而，在約100℃襯底溫度下，進(jìn)行約20分鐘的曝后烤(post exposure bake)。最后，用公知的顯影液進(jìn)行顯影，去除光致抗蝕劑14的顯影液可溶部分。由此，形成孔部16。
這樣形成的孔部16是由開(kāi)口部16b和與其相連通的中空部16c形成。
開(kāi)口部16b設(shè)置在光致抗蝕劑14的上表面14d，孔部16的內(nèi)部空間(中空部16c)與外部空間連接。
中空部16c是在光致抗蝕劑14的厚度方向上與開(kāi)口部16b連續(xù)的空間，由露出的保護(hù)膜10(以下，稱作保護(hù)膜露出區(qū)域10b)和側(cè)面16a包圍。
隨著距離光致抗蝕劑14的上表面14d的深度變深，孔部16的寬度逐漸變寬。即，中空部16c的、在平行于襯底12的主面12a的平面內(nèi)的寬度(圖面左右方向的寬度)與距離上表面14d的深度一起逐漸變寬。即，形成孔部16的側(cè)面16a以使其向保護(hù)膜露出區(qū)域10b的上空向上伸出。即，側(cè)面16a形成為所謂的懸突形狀(overhang)。其結(jié)果是，保護(hù)膜露出區(qū)域10b的面積變得比開(kāi)口部16b大。
這里，將開(kāi)口部16b的對(duì)保護(hù)膜露出區(qū)域106b的正投影提供的區(qū)域稱作蝕刻預(yù)定區(qū)域18。即，蝕刻預(yù)定區(qū)域18的平面形狀與開(kāi)口部16b為全等。
這里，光致抗蝕劑14的厚度優(yōu)選是作成例如約1μm。此外，開(kāi)口部16b的、在平行于襯底12的主面12a的平面內(nèi)的寬度W1優(yōu)選是作成例如約1μm。此外，側(cè)面16a的懸突的寬度L、即保護(hù)膜露出區(qū)域10b的、在平行于襯底12的主面12a的平面內(nèi)的寬度W2和開(kāi)口部16b的寬度W1之差的半值，隨著顯影條件也會(huì)發(fā)生變化，而這里，例如作成約0.5μm。
此外，為了在孔部16形成懸突形狀的側(cè)面16a，使用負(fù)性光致抗蝕劑(LMR-F33富士藥品工業(yè)株式會(huì)社制)作為光致抗蝕劑14。
即，負(fù)性光致抗蝕劑的被曝光光照射的部分不溶化。然而，所照射的曝光光在光致抗蝕劑14中在厚度方向上傳遞的過(guò)程中被光致抗蝕劑的分子吸收，強(qiáng)度隨深度逐漸減小。即，隨同離光致抗蝕劑14的上表面14d的深度，到達(dá)的曝光光的強(qiáng)度將減少。由此，隨同離上表面14d的深度，光致抗蝕劑14不熔化的程度變小。即，隨同離開(kāi)上表面14d的深度，光致抗蝕劑14變得易溶解于顯影液中。其結(jié)果是，利用顯影，中空部16c隨同距離上表面14d的深度而寬度增大，并形成懸突形狀的側(cè)面16a。
(第三步驟)其次，形成圖1(C)所示的結(jié)構(gòu)體30。即，在襯底結(jié)構(gòu)體20上，通過(guò)將光致抗蝕劑14作為掩模進(jìn)行ICP-RIE，去除存在于蝕刻預(yù)定區(qū)域18的保護(hù)膜10，形成露出襯底12的主面12a的露出區(qū)域22。
在進(jìn)行ICP-RIE之時(shí)，采用SF6氣體作為蝕刻氣體。這里，將SF6氣體的流量設(shè)定為約10sccm。此外，將蝕刻室的氣壓設(shè)定為約7.5mTorr。此外，將ICP功率設(shè)定為約50W、以及將RIE功率設(shè)定為約15W。并且，將蝕刻中的襯底12的溫度設(shè)定為約40℃。
在該實(shí)施方式中，用去除相當(dāng)于保護(hù)膜10(膜厚約100nm)的1.5倍的膜厚(約150nm)的蝕刻時(shí)間來(lái)進(jìn)行蝕刻。這是為了可靠地去除保護(hù)膜10。具體地，根據(jù)事前試驗(yàn)求得的氮化硅(保護(hù)膜10)的蝕刻速度(約40nm/min)，將蝕刻時(shí)間定設(shè)為約3.75(min)＝(150/40)。
通過(guò)在上述條件下進(jìn)行蝕刻，去除蝕刻預(yù)定區(qū)域18的保護(hù)膜10，形成與開(kāi)口部16b全等的平面形狀的露出區(qū)域22。
這里，“全等”是表示，在蝕刻結(jié)束時(shí)露出區(qū)域22的平面形狀和開(kāi)口部16b對(duì)主面12a的正投影實(shí)質(zhì)上一致。此外，“實(shí)質(zhì)上一致”是表示如本實(shí)施方式那樣，按照膜厚換算對(duì)保護(hù)膜10進(jìn)行50％過(guò)蝕刻時(shí)，開(kāi)口部16b的正投影和露出區(qū)域22(比正投影更大面積)之間的間隔在0.1μm以內(nèi)。
此外，SF6氣體的流量的單位“sccm”是表示換算成溫度0℃以及氣壓101325Pa的氣體流量cm3/min。
此外，ICP功率是指，施加在用于生成等離子的高頻電源上的功率，它與在蝕刻室中生成的等離子體粒子的數(shù)量有關(guān)。此外，RIE功率是指，施加在用于向襯底結(jié)構(gòu)體20導(dǎo)入等離子體粒子的高頻電源上的功率，它與等離子體粒子對(duì)保護(hù)膜10的入射功率、即等離子體殼層電位有關(guān)。
這里，參照?qǐng)D2的SEM照片，表示利用預(yù)定條件的ICP-RIE得到與開(kāi)口部16b全等的平面形狀的露出區(qū)域22的情況。
圖2所示的結(jié)構(gòu)體70是發(fā)明人在直到完成發(fā)明的過(guò)程中制作的一試作示例。因此，結(jié)構(gòu)體70的疊層結(jié)構(gòu)與上述的襯底結(jié)構(gòu)體20稍有不同。然而，由于結(jié)構(gòu)體70以及襯底結(jié)構(gòu)體20的基本的疊層結(jié)構(gòu)是共通的，因此，以下說(shuō)明的內(nèi)容，對(duì)于襯底結(jié)構(gòu)體20也成立。
結(jié)構(gòu)體70是由襯底52、保護(hù)膜54以及光致抗蝕劑56構(gòu)成。
襯底52是藍(lán)寶石襯底。在藍(lán)寶石襯底52上堆積由約100nm厚度的氮化硅構(gòu)成的保護(hù)膜54。在保護(hù)膜54上以約0.5μm的厚度涂敷與本實(shí)施方式中使用的光致抗蝕劑相同的光致抗蝕劑56。
而且，與上述第二步驟相同地，進(jìn)行光致抗蝕劑56的曝光以及顯影，形成開(kāi)口寬度為約1μm的孔部58。接著，除了蝕刻時(shí)間設(shè)定為2分鐘之外，在與第三步驟相同的蝕刻條件下進(jìn)行ICP-RIE，去除保護(hù)膜54。
其結(jié)果是，如圖2所示，得到具有與孔部58幾乎全等的形狀即與孔部58的開(kāi)口寬度大致相等寬度的露出區(qū)域59。
接著，參照?qǐng)D3，詳細(xì)說(shuō)明蝕刻預(yù)定區(qū)域18的外緣附近的結(jié)構(gòu)體30的剖面結(jié)構(gòu)。
若參照?qǐng)D3，露出區(qū)域22和開(kāi)口部16b的平面形狀形成為全等。這是由于，在上述的蝕刻條件下，大部分的等離子體粒子從與主面12a大致垂直的方向照射到保護(hù)膜露出區(qū)域10b。
此外，所謂“等離子體粒子”是指構(gòu)成等離子體的正離子以及游離基。
然而，在等離子體粒子之中，由于在飛行過(guò)程中與殘留在蝕刻室內(nèi)的氣體粒子發(fā)生沖擊，雖然很少有改變軌道的，但是仍然會(huì)存在。如此改變軌道的等離子體粒子(以下，稱作為周邊照射等離子體粒子)也照射到蝕刻預(yù)定區(qū)域18以外的保護(hù)膜露出區(qū)域10b。其結(jié)果是，如圖3所示，在蝕刻預(yù)定區(qū)域18的周邊區(qū)域18a也進(jìn)行保護(hù)膜10的蝕刻。
這里，周邊區(qū)域18a在平面上看表示從保護(hù)膜露出區(qū)域10b去除蝕刻預(yù)定區(qū)域18之后的區(qū)域。即，周邊區(qū)域18a具有包圍露出區(qū)域22的環(huán)狀的平面形狀，并且外周是由孔部16的側(cè)面16a限制的環(huán)狀區(qū)域。換言之，周邊區(qū)域18a在平面上看也能夠說(shuō)是從將露出區(qū)域22相似地?cái)U(kuò)大后的區(qū)域(用側(cè)面16a包圍的區(qū)域)中去除露出區(qū)域22之后的區(qū)域。
然而，周邊區(qū)域18a的周邊照射等離子體粒子的照射量隨著離開(kāi)蝕刻預(yù)定區(qū)域18的距離變大而急劇減少。此外，保護(hù)膜10的蝕刻量與該點(diǎn)上的等離子體粒子的照射量成比例。
其結(jié)果是，周邊區(qū)域18a的保護(hù)膜10的剖面形狀反映了周邊區(qū)域18a內(nèi)的周邊照射等離子體粒子的照射量分布。即，在周邊區(qū)域18a，保護(hù)膜10隨著離開(kāi)露出區(qū)域22而平緩地彎曲并逐漸增厚。即，周邊區(qū)域18a的保護(hù)膜10的剖面具有這樣的形狀，即，其剖面的輪廓線10d的斜率隨著離開(kāi)露出區(qū)域22而變緩。換言之，在露出區(qū)域22和周邊區(qū)域18a的邊界部B，將會(huì)抑制保護(hù)膜10的高度的不連續(xù)(階梯狀的)變化。
這里，所謂“輪廓線10d”是指，在周邊區(qū)域18a與主面12a垂直地切割保護(hù)膜10得到的剖切面中的、作為中空部16c和保護(hù)膜10的邊界的曲線。
周邊區(qū)域18a的寬度D、即周邊區(qū)域18a的外緣和露出區(qū)域22的外緣之間的距離，與上懸突的寬度L(參照?qǐng)D1(B))相等，為約0.5μm。
由于周邊照射等離子體粒子實(shí)質(zhì)上僅照射周邊區(qū)域18a內(nèi)部，因此，在周邊區(qū)域18a的外側(cè)即由光致抗蝕劑14覆蓋的區(qū)域中不進(jìn)行蝕刻。這里，將由光致抗蝕劑14覆蓋的、周邊區(qū)域18a的外側(cè)的非蝕刻區(qū)域稱作平坦區(qū)域18b。換言之，平坦區(qū)域18b也能夠稱為在保護(hù)膜10中去除露出區(qū)域22以及周邊區(qū)域18a之后的區(qū)域。
如上所述，在周邊區(qū)域18a進(jìn)行蝕刻，而在平坦區(qū)域18b不進(jìn)行蝕刻。由此，在周邊區(qū)域18a和平坦區(qū)域18b的邊界部，形成保護(hù)膜10大致垂直延伸的側(cè)壁10c。該側(cè)壁10c的高度即平坦區(qū)域18b的高度和周邊區(qū)域18a的高度之差為約50nm。
此外，第一～第三步驟之前，相當(dāng)于本發(fā)明的蝕刻方法。
此外，從結(jié)構(gòu)體30去除光致抗蝕劑14的結(jié)構(gòu)體即由襯底12、保護(hù)膜10、露出區(qū)域22、周邊區(qū)域18a以及平坦區(qū)域18b構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體相當(dāng)于本發(fā)明的蝕刻結(jié)構(gòu)體60。
(第四步驟)其次，形成圖1(D)所示的結(jié)構(gòu)體40。即，將具有孔部16的光致抗蝕劑14作為掩模，在包含露出區(qū)域22的結(jié)構(gòu)體30的主面12a側(cè)的區(qū)域，利用真空蒸鍍堆積金屬膜24。這里，將金屬膜24作成將例如厚度約50nm的Ni膜和厚度約0.5μm的Au膜以該順序堆積成的疊層膜。
更加詳細(xì)地說(shuō)，將結(jié)構(gòu)體30洗凈之后，放置在未圖示的真空蒸鍍裝置中，進(jìn)行金屬膜24的真空蒸鍍。作為金屬的蒸發(fā)源，采用電子束加熱方式的坩堝。而且，與襯底12分離地配置坩鍋，以使其面對(duì)安裝在支撐體(planetaryプラネタリ)上的襯底12的主面12a。此時(shí)，使坩堝位于偏心于支撐體的旋轉(zhuǎn)軸的位置。而且，在將成膜室內(nèi)的真空度保持在約7×10-7Torr的狀態(tài)下，使支撐體以預(yù)定的速度繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，并且，同時(shí)使坩堝中的金屬蒸發(fā)，由此，堆積金屬膜24。
由此，在光致抗蝕劑14的上表面14d上堆積金屬膜24a。同樣地，在露出區(qū)域22上堆積金屬膜24b。
不將蒸發(fā)源看做點(diǎn)蒸發(fā)源、以及使支撐體旋轉(zhuǎn)等，由于這些情況，通過(guò)開(kāi)口部16b達(dá)到中空部16c的金屬原子中，不僅包括垂直主面12a飛來(lái)的金屬原子，也包含相對(duì)主面12a傾斜地飛來(lái)的金屬原子。
然而，飛向中空部16c的金屬原子具有比上述周邊照射等離子體粒子更高的方向性，并且，堆積在比周邊照射等離子體粒子的照射區(qū)域更窄的范圍。這是由蒸發(fā)源的面積比等離子體生成區(qū)域小、以及真空蒸鍍時(shí)的真空度比ICP-RIE時(shí)的真空度要小等的原因而引起的。
由此，金屬原子堆積在比露出區(qū)域22更寬并且比周邊區(qū)域18a的外緣更窄的區(qū)域。即，形成金屬膜24b使其不僅覆蓋露出區(qū)域22而且也覆蓋位于周邊區(qū)域18a的保護(hù)膜10的一部分。
在本實(shí)施方式中，金屬膜24b與周邊區(qū)域18a重疊約0.2μm的寬度。
此外，將金屬膜24b堆積成越向上方寬度越窄的剖面梯形形狀。其理由在于，在真空蒸鍍進(jìn)行的同時(shí)，在構(gòu)成開(kāi)口部16b的周邊的光致抗蝕劑14上逐漸堆積金屬膜24a。即，進(jìn)行真空蒸鍍并且堆積在上述周邊的金屬膜24a的厚度增加的同時(shí)，從露出區(qū)域22上的任意點(diǎn)觀察到的開(kāi)口部16b的立體角逐漸變小。由此，在進(jìn)行真空蒸鍍的同時(shí)，能夠通過(guò)開(kāi)口部16b的金屬原子的飛來(lái)角度范圍受到限制，結(jié)果是金屬膜24b堆積成剖面梯形形狀。
(第五步驟)最后，形成圖1(E)所示的結(jié)構(gòu)體50。即，與光致抗蝕劑14一同去除位于孔部16內(nèi)的金屬膜24b以外的金屬膜24a。
更詳細(xì)地說(shuō)，將結(jié)構(gòu)體40浸漬在二甲基甲酰胺(CH3)2NCHO)溶液。由此，光致抗蝕劑14溶解，并一同去除堆積在光致抗蝕劑14上的金屬膜24a。通過(guò)去除不需要的金屬膜24a，在露出區(qū)域22上殘留形成金屬膜結(jié)構(gòu)體26(金屬膜24b)。
這里，所謂的金屬膜結(jié)構(gòu)體26表示在半導(dǎo)體器件中使用的、由金屬構(gòu)成的各種電極(例如，柵極電極)或布線等。
圖4中示出經(jīng)過(guò)第一～第五步驟獲得的金屬膜結(jié)構(gòu)體26(以及蝕刻結(jié)構(gòu)體60)的剖面TEM照片。
該剖面TEM照片是以4000倍的放大率觀察到的照片。
在圖4中表示GaN層12c、保護(hù)膜10以及金屬結(jié)構(gòu)體26等。
在圖面中央的剖面梯形形狀的黑色部分是金屬膜結(jié)構(gòu)體26。以和該金屬膜結(jié)構(gòu)體26重疊的方式延伸的白色部分是保護(hù)膜10。與保護(hù)膜10的底部以及金屬膜結(jié)構(gòu)體26的底部這兩者相接而存在的灰色部分是GaN層12c。
如圖4可知，在露出區(qū)域22和周邊區(qū)域18a之間的邊界部B上，抑制了保護(hù)膜10的階梯狀的高度變化。而且可知，在寬度為約0.5μm的周邊區(qū)域18a，隨著遠(yuǎn)離露出區(qū)域22，保護(hù)膜10的膜厚逐漸增加。在周邊區(qū)域18a和平坦區(qū)域18b之間的邊界部上，在保護(hù)膜10形成側(cè)壁10c。
此外，可知，金屬膜結(jié)構(gòu)體26與周邊區(qū)域18a重疊約0.2μm的寬度。在跨邊界部B堆積的金屬膜結(jié)構(gòu)體26的照片圖像中，看不見(jiàn)非一律相同的濃淡變化。即，可知，在金屬膜結(jié)構(gòu)體26中不會(huì)產(chǎn)生分段。
這里，所謂“分段”是指，跨臺(tái)階差真空蒸鍍金屬的情況下，由于位于臺(tái)階差的上級(jí)的金屬膜和位于臺(tái)階差的下級(jí)的金屬膜分別個(gè)別地生長(zhǎng)，在兩者之間產(chǎn)生間隙并且電氣導(dǎo)通發(fā)生惡化的現(xiàn)象。
如此，在該實(shí)施方式的蝕刻方法中，在第三步驟中，利用預(yù)定條件的ICP-RIE進(jìn)行保護(hù)膜10的蝕刻。其結(jié)果是，通過(guò)開(kāi)口部16b照射到保護(hù)膜10的等離子體粒子幾乎垂直地入射到保護(hù)膜露出區(qū)域10b。由此，實(shí)質(zhì)上僅在具有與開(kāi)口部16b全等的平面形狀的蝕刻預(yù)定區(qū)域18進(jìn)行蝕刻。由此，抑制保護(hù)膜10的旁蝕刻。
此外，在該實(shí)施方式的蝕刻方法中，通過(guò)將ICP-RIE的條件作成最優(yōu)化，抑制了旁蝕刻。由此，不需要如現(xiàn)有技術(shù)那樣為抑制旁蝕刻而追加新的步驟。
此外，在該實(shí)施方式的金屬膜結(jié)構(gòu)體26的制造方法中，由于露出區(qū)域22形成為與開(kāi)口部16b全等的平面形狀，因此，能夠用金屬膜結(jié)構(gòu)體26覆蓋露出區(qū)域22及其周邊的保護(hù)膜10。由此，防止形成背景技術(shù)中已說(shuō)明的非被覆區(qū)域114(圖5)。其結(jié)果是，將抑制非被覆區(qū)域114引起的、主面12a的污染或產(chǎn)生表面電荷。由此，能夠抑制將該金屬膜結(jié)構(gòu)體26用作電極或布線的半導(dǎo)體器件的電氣特性的下降。
此外，由于在該實(shí)施方式的金屬膜結(jié)構(gòu)體26的制造方法中利用上述的蝕刻方法，因此，在周邊區(qū)域18a也同時(shí)略微進(jìn)行保護(hù)膜10的蝕刻。由此，在露出區(qū)域22和周邊區(qū)域18a之間的邊界部上，保護(hù)膜10的高度平緩地增高。其結(jié)果是，抑制堆積在該邊界部上的金屬膜結(jié)構(gòu)體26的分段。
此外，在該實(shí)施方式的蝕刻結(jié)構(gòu)體60中，在周邊區(qū)域18a，保護(hù)膜10的剖面的輪廓線10d的斜率以隨著離開(kāi)露出區(qū)域22的距離而變緩的方式形成。即，在露出區(qū)域22和周邊區(qū)域18a之間的邊界部B上不存在階梯狀的臺(tái)階差。其結(jié)果是，在露出區(qū)域22堆積金屬膜24b以覆蓋周邊區(qū)域18a的一部分時(shí)，在露出區(qū)域22和周邊區(qū)域18a之間的邊界部B上不會(huì)產(chǎn)生分段。
此外，該實(shí)施方式的蝕刻結(jié)構(gòu)體60在周邊區(qū)域18a和平坦區(qū)域18b之間的邊界上具備側(cè)壁10c。其結(jié)果是，在蝕刻結(jié)構(gòu)體60的整個(gè)面上覆蓋層間絕緣膜等之時(shí)，該側(cè)壁10c能夠發(fā)揮錨定(anchor)效果并且能夠抑制層間絕緣膜的膜剝落等。
此外，襯底12不限于藍(lán)寶石襯底12b和GaN層12c的疊層襯底，例如，能夠根據(jù)設(shè)計(jì)采用Si襯底等任意適宜的襯底。
此外，保護(hù)膜10不限于氮化硅膜，例如，能夠根據(jù)設(shè)計(jì)采用SiO2膜等的、任意適宜的襯底。然而，在蝕刻該保護(hù)膜之際，必須根據(jù)保護(hù)膜的種類選擇蝕刻氣體的種類。
此外，保護(hù)膜10的厚度不限于100nm，能夠根據(jù)設(shè)計(jì)作成任意適宜的膜厚。
此外，光致抗蝕劑14不限于負(fù)性光致抗蝕劑，也可以采用利用圖像反轉(zhuǎn)法進(jìn)行曝光顯影后的正性光致抗蝕劑。
此外，光致抗蝕劑14的厚度不限于1μm，能夠根據(jù)設(shè)計(jì)作成任意適宜的厚度。
此外，開(kāi)口部16b的寬度W1不限于1μm，能夠?qū)φ找纬傻慕饘倌そY(jié)構(gòu)體26的尺寸，根據(jù)設(shè)計(jì)作成任意適宜的寬度。
此外，側(cè)面16a的懸突的寬度L不限于0.5μm，能夠根據(jù)設(shè)計(jì)作成任意適宜的寬度。然而，優(yōu)選將懸突的寬度L作成不妨礙金屬膜24b的堆積的寬度。因此，在該實(shí)施方式的情況下，優(yōu)選懸突的寬度L比金屬膜24b和周邊區(qū)域18a之間的重疊寬度(約0.2μm)寬。
此外，真空蒸鍍不限于電子束加熱方式，也能夠采用電阻加熱方式或高頻加熱方式等的公知的加熱方式。
此外，在第三步驟中用于蝕刻的等離子體不限于ICP(感應(yīng)耦合等離子體)，也可以是利用ECR(electron cyclotron reasonance電子回旋共振)法生成的等離子體。
此外，在第三步驟中，蝕刻中的襯底12的溫度不限于40℃，只要是光致抗蝕劑14不會(huì)發(fā)生熱變形的溫度即可。例如，襯底12的溫度可以是室溫(約25℃)～80℃左右的溫度。
(實(shí)施方式2)在該實(shí)施方式中，說(shuō)明第三步驟中的ICP-RIE的適宜的蝕刻條件。
發(fā)明者通過(guò)對(duì)(1)ICP功率、(2)RIE功率、以及(3)蝕刻室的氣壓進(jìn)行種種改變來(lái)實(shí)施襯底結(jié)構(gòu)體20的ICP-RIE。
其結(jié)果是，顯然，在通常的ICP-RIE中使用的條件(例如，ICP功率1kW以上，以及RIE功率500W以上)下，蝕刻速度過(guò)大，很難控制露出區(qū)域22以及周邊區(qū)域18a的形狀(保護(hù)膜10的輪廓線10d的斜率以及周邊區(qū)域18a的蝕刻量)。
發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，若將ICP功率以及RIE功率減少到通常的1/10左右以作為本發(fā)明的范圍，則蝕刻速度變小，能夠控制露出區(qū)域22以及周邊區(qū)域18a的形狀。
此外，發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，保護(hù)膜10的蝕刻速度主要依賴于RIE功率。即，可知，與針對(duì)RIE功率的變化率的蝕刻速度的變化率相比，針對(duì)ICP功率的變化率的蝕刻速度的變化率較小。
ICP功率優(yōu)選為20～100W。通過(guò)將ICP功率設(shè)置在20W以上，在蝕刻室內(nèi)生成實(shí)用上能夠容許的程度數(shù)量的等離子體粒子。其結(jié)果是，能夠?qū)⒈Ｗo(hù)膜10的蝕刻速度作成實(shí)用上能夠容許的大小。
此外，通過(guò)將ICP功率設(shè)定在100W以下，在蝕刻室內(nèi)生成的等離子體粒子的數(shù)量不會(huì)過(guò)剩。其結(jié)果是，保護(hù)膜10的蝕刻速度不會(huì)變得過(guò)大。
ICP功率進(jìn)一步優(yōu)選為30～80W。并且，若將ICP功率設(shè)定在40～60W，則更加適宜。通過(guò)將ICP功率限定在上述范圍中，不犧牲露出區(qū)域22以及周邊區(qū)域18a的形狀控制性就能夠縮短蝕刻保護(hù)膜10所需要的時(shí)間。
RIE功率與將等離子體粒子引入到保護(hù)膜10的數(shù)量(照射量)以及入射到保護(hù)膜10的等離子體粒子的入射能量相關(guān)。
該入射能量進(jìn)一步與位于邊界部B(圖3)附近的保護(hù)膜10的剖面的輪廓線10d的斜率相關(guān)。即，若增大RIE功率，則入射能量變大，隨之，邊界部B附近的輪廓線10d豎立起來(lái)(斜率變大)。與此相對(duì)，若減小RIE功率，則入射能量變小，隨之，邊界部B附近的輪廓線10d臥下(斜率變小)。
RIE功率優(yōu)選設(shè)定在5～50W。通過(guò)將RIE功率設(shè)定在5W以上，能夠在蝕刻預(yù)定區(qū)域18照射實(shí)用上可容許的數(shù)量的等離子體粒子。此外，由于等離子體粒子的入射能量小，能夠減小因等離子體粒子的沖擊而產(chǎn)生于露出區(qū)域22的損傷。進(jìn)一步，由于能夠?qū)⑦吔绮緽附近的保護(hù)膜10的剖面的輪廓線10d的斜率減小，因此，能夠抑制形成金屬膜結(jié)構(gòu)體26的情況下邊界部B附近的分段。
此外，通過(guò)將RIE功率設(shè)定在50W以下，能夠在蝕刻預(yù)定區(qū)域18照射實(shí)用上充足數(shù)量的等離子體粒子。此外，能夠?qū)⒁虻入x子體粒子的沖突而產(chǎn)生于露出區(qū)域22的損傷抑制在實(shí)用上可允許的程度。并且，能夠?qū)⑦吔绮緽附近的保護(hù)膜10的剖面的輪廓線10d的斜率設(shè)定在能夠抑制金屬膜結(jié)構(gòu)體26的邊界部B附近的分段的程度。
RIE功率進(jìn)一步優(yōu)選為10～30W。并且，若將RIE功率設(shè)定在15～20W，則是更加適宜的。通過(guò)將RIE功率設(shè)定在該范圍中，能夠?qū)⑦吔绮緽附近的輪廓線10d的斜率保持在不會(huì)產(chǎn)生金屬膜結(jié)構(gòu)體26的分段的角度，同時(shí)，能夠抑制針對(duì)露出區(qū)域22的損傷，并且，能夠使蝕刻速度在實(shí)用上足夠大。
蝕刻室的氣壓優(yōu)選設(shè)定在1～100mTorr。蝕刻室的氣壓與殘留在蝕刻室內(nèi)的氣體粒子的數(shù)量相關(guān)，該氣壓越大，等離子體粒子和氣體分子的沖擊增加。其結(jié)果是，該氣壓越大，飛行過(guò)程中軌道發(fā)生變化的等離子體粒子越多。因此，氣壓越大，等離子體粒子照射保護(hù)膜露出區(qū)域10b的范圍越寬。其結(jié)果是，氣壓越大，邊界部B附近的輪廓線10d的斜率越是變小。
通過(guò)將蝕刻室的氣壓設(shè)定在1mTorr以上，能夠?qū)⑦吔绮緽附近的輪廓線10d的斜率保持在不會(huì)產(chǎn)生金屬膜結(jié)構(gòu)體26的分段的角度。此外，通過(guò)將蝕刻室的氣壓設(shè)定在100mTorr以下，能夠抑制周邊區(qū)域18a的保護(hù)膜10的過(guò)剩的蝕刻。
蝕刻室的氣壓進(jìn)一步優(yōu)選為7.5～15mTorr。通過(guò)將蝕刻室的氣壓設(shè)定在該范圍中，能夠抑制周邊區(qū)域18a的保護(hù)膜10的過(guò)剩的蝕刻，同時(shí)，能夠?qū)⑦吔绮緽附近的輪廓線10d的斜率保持在不會(huì)產(chǎn)生金屬膜結(jié)構(gòu)體26的分段的角度。
此外，通常的ICP-RIE多數(shù)情況下是在“RIE功率＜ICP功率”的條件下進(jìn)行的。然而，本發(fā)明的情況下，并沒(méi)有對(duì)RIE功率和ICP功率之間的大小作特別限制，也可以是“RIE功率≥ICP功率”的條件下實(shí)施蝕刻。
權(quán)利要求
1.一種蝕刻方法，其特征在于，對(duì)于下述襯底結(jié)構(gòu)體，即，所述襯底結(jié)構(gòu)體具備襯底、覆蓋該襯底的主面的被蝕刻膜以及覆蓋該被蝕刻膜并且形成有孔部的蝕刻保護(hù)膜，該孔部是由形成在所述蝕刻保護(hù)膜表面上的開(kāi)口部和與該開(kāi)口部在所述蝕刻保護(hù)膜的厚度方向上連續(xù)并達(dá)到所述被蝕刻膜的中空部形成的，所述開(kāi)口部的平面形狀與所述被蝕刻膜的蝕刻預(yù)定區(qū)域的平面形狀全等，所述孔部具有從所述蝕刻保護(hù)膜表面向深度方向隨著靠近所述被蝕刻膜而寬度增加的孔寬度，利用感應(yīng)耦合等離子體反應(yīng)性離子蝕刻去除所述被蝕刻膜中的、位于所述蝕刻預(yù)定區(qū)域的被蝕刻膜部分，在形成露出所述襯底的所述主面的露出區(qū)域之時(shí)，在下述條件下進(jìn)行蝕刻(1)將ICP功率設(shè)定在20～100W；(2)將RIE功率設(shè)定在5～50W；(3)將蝕刻室的氣壓設(shè)定在1～100mTorr。
2.如權(quán)利要求1所述的蝕刻方法，其特征在于，采用在主面?zhèn)仍O(shè)有GaN層的襯底作為所述襯底，采用氮化硅膜作為所述被蝕刻膜，采用負(fù)性光致抗蝕劑作為所述蝕刻保護(hù)膜、以及采用SF6作為所述感應(yīng)耦合等離子體反應(yīng)性離子蝕刻的蝕刻氣體。
3.一種金屬膜結(jié)構(gòu)體的制造方法，其特征在于，在利用權(quán)利要求1或2所述的蝕刻方法形成金屬膜結(jié)構(gòu)體之時(shí)，在所述露出區(qū)域形成之后，包含如下步驟將所述蝕刻保護(hù)膜作為掩模，利用真空蒸鍍?cè)诎雎冻鰠^(qū)域的所述襯底的所述主面?zhèn)鹊膮^(qū)域堆積金屬膜；與所述蝕刻保護(hù)膜一起去除該金屬膜中的、位于所述孔部之外的金屬膜部分。
4.一種利用蝕刻形成的蝕刻結(jié)構(gòu)體，其特征在于，具備襯底；覆蓋該襯底的主面的被蝕刻膜；去除該被蝕刻膜露出所述襯底的主面的露出區(qū)域；作為所述被蝕刻膜的區(qū)域、并且從將該露出區(qū)域的平面形狀相似地進(jìn)行擴(kuò)大后的區(qū)域中除去該露出區(qū)域的周邊區(qū)域；以及，作為所述被蝕刻膜的區(qū)域、并且是所述露出區(qū)域以及所述周邊區(qū)域構(gòu)成的區(qū)域之外的區(qū)域的平坦區(qū)域，所述被蝕刻膜的膜厚隨著離開(kāi)所述露出區(qū)域而增厚，從而位于該周邊區(qū)域的所述被蝕刻膜的剖面的輪廓線的斜率隨著離開(kāi)所述露出區(qū)域而變緩，在該周邊區(qū)域和所述平坦區(qū)域之間的邊界部上，具備所述被蝕刻膜與所述主面垂直延伸的側(cè)壁。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于，不增加步驟數(shù)目就能抑制被蝕刻膜的旁蝕刻。在襯底結(jié)構(gòu)體(20)上，利用ICP－RIE去除位于蝕刻預(yù)定區(qū)域(18)的保護(hù)膜(10)，形成露出襯底(12)的主面(12a)的露出區(qū)域(22)。即，襯底結(jié)構(gòu)體具備襯底、覆蓋襯底的保護(hù)膜、覆蓋保護(hù)膜的光致抗蝕劑(14)以及形成在光致抗蝕劑上的孔部(16)?？撞烤哂行纬稍诠庵驴刮g劑表面上的開(kāi)口部(16b)和與開(kāi)口部在光致抗蝕劑的厚度方向上連續(xù)并且到達(dá)保護(hù)膜的中空部(16c)。這里，ICP－RIE是在下述條件下進(jìn)行的(1)將ICP功率設(shè)定在20～100W，(2)將RIE功率設(shè)定在5～50W，(3)將蝕刻室的氣壓設(shè)定在1～100mTorr。
文檔編號(hào)H01L21/28GK1925116SQ200610126630
公開(kāi)日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2006年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月30日
發(fā)明者海部勝晶, 見(jiàn)田充郎 申請(qǐng)人:沖電氣工業(yè)株式會(huì)社