JPH0626205B2

JPH0626205B2 - 複合絶縁層に傾斜のついた開口を形成する方法

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Publication number: JPH0626205B2
Application number: JP62179271A
Authority: JP
Inventors: バーナルド・アダ
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1986-10-08
Filing date: 1987-07-20
Publication date: 1994-04-06
Anticipated expiration: 2009-04-06
Also published as: EP0263220A1; US4814041A; EP0263220B1; JPS63104338A; DE3686721D1

Description

【発明の詳細な説明】Ａ．産業上の利用分野本発明はドライ・エッチング技術に関し、さらに詳しく
は、例えばリンケイ酸ガラス（ＰＳＧ）と二酸化シリコ
ン（ＳｉＯ₂）のように少くとも２つのエッチング速度
の異なる誘電体材料からなる複合絶縁層において、所望
の制御された、スロープを持つテーパのついたヴァイア
・ホールを形成する方法に関する。

Ｂ．従来技術およびその問題点半導体ウェーハ加工時に設けられた絶縁層に、フォトリ
ソグラフィおよびエッチング工程を経てヴァイア・ホー
ルを形成することは、ＶＬＳＩシリコン・チップの製造
過程の中で、重要かつクリティカルなことである。例え
ば、絶縁層にエッチングを施してヴァイア・ホールを設
け、続いてその上に金属層を付着して該ヴァイア・ホー
ルを充填し、下にあるポリシリコン・ランドあるいは単
結晶シリコン基板のような導電層との電気的な接触を形
成する。

能動／受動デバイスの集積化および超小型化が進む中
で、望めて小さなヴァイア・ホールを作る方法が求めら
れている。既知のウェット・エッチング加工はこの点で
問題がある。なぜなら、毛細管現象が起きるため、液状
のエッチング剤がヴァイア・ホールの底に届かないから
である。したがって、今日、１μ以下の直径の極めて小
さなヴァイア・ホールを作る技術としては、プラズマ・
エッチングおよび反応性イオン・エッチングのようなド
ライ・エッチング加工の方に可能性があるように思われ
る。

残念なことに、ドライ・エッチング加工を使う場合、エ
ッチング方向は実質的に異方性、つまり垂直方向だけで
あり、したがって形成されるヴァイア・ホールに側壁は
実質的に垂直である。その結果、メタライゼーションの
際に、ステップの被覆に関する問題が発生する。すなわ
ち、ヴァイア・ホールの側壁上とステップとにおいて金
属層が他の場所よりもかなり薄くなるのである。このよ
うに金属の厚さが不規則になると、クラック発生の危険
性が高まったり、ランドの抵抗に変化が生じたりする。
その結果、その後にできる金属製ランドに開口が生じ、
チップに組み込まれた機能回路が全く故障してしまう結
果を招くことがある。

したがって、そのようなクラックの発生を防ぐために、
これら接点開口のスロープにテーパをつけなければなら
ない。すなわち、金属の被覆が良好に行われるように、
できるだけスムーズ（約６０゜）でなければならない。

このようなステップ被覆の問題を最小限に抑える、ある
いは好ましくは取り除くために、単一の誘電体材料から
なる絶縁層に設けるヴァイア・ホールのプロフィールに
スロープをつけるためのドライ・エッチング法の開発が
行われている。１つの方法として、スロープのついたプ
ロフィールを持つ通常のフォトレジスト・マスクを用い
ることが提案されている。

すなわち、絶縁層に上に設けたパターン状のフォトレジ
スト・マスクにテーパのついたヴァイア・ホールを形成
する方法が提案されている。該方法によれば、構造体が
加熱されてレジストが軟化し、表面張力のためにテーパ
のついた壁が現像される。

下にある絶縁層がエッチされる際にマスクもある程度プ
ラズマ・ガスによる異方性の侵食を受けるので、絶縁層
には結果としてマスク・プロフィールが多かれ少なかれ
複製されることになる。

しかし、この方法は、エッチ速度比を厚さの比に確実に
等しくしなければならないという困難があるとともに、
（レジストの現像の後の）ベーキング工程の際にフォト
レジスト・マスクによって装われる形に共形となるよう
にプロフィールが制限されるという点で、問題がある。

そこで、ある種のフォトレジスト組成の腐食(erosion)
に対する感受性を利用する別の方法が考えられている。
上記腐食が実質的に等方性であり、エッチング・プロセ
スの際にフォトレジストの等方性腐食を制御することに
よって、異方性エッチングと同じ結果が得られることが
発見されている。

このプロセスは、非標準的なフォトレジスト組成を用い
なければならない点に問題がある。

さらに、リソグラフィ条件、露光パラメータ、表面トポ
グラフィ、およびホールの大きさといった様々な変数が
ホール・プロフィールやディメンションに重大な影響を
及ぼすので、上記方法では精度を制御できず、かつ結果
に再現性をもたせることも難しい。

さらに、シリコン・チップ加工、特にＭＯＳＦＥＴの製
造においては、シリコン基板またはポリシリコン・ラン
ドの上の、少なくとも２つの互いにエッチング速度の異
なる誘電体材料からなる厚い複合絶縁層に、極めて小さ
な接点用開口をエッチすることがしばしば行われる。上
記複合絶縁層の例としては、二酸化シリコン（Ｓｉ
Ｏ₂）層とその上に横たわるリンケイ酸ガラス（ＰＳ
Ｇ）層からなるものがある。このような複合絶縁層を使
う場合、２つの材料のエッチング速度が違うので、上記
精度のコントロールの問題はより深刻になる。ウェット
・エッチャントを使ってヴァイア・ホールをエッチング
する場合、ＰＳＧの方が熱成長ＳｉＯ₂よりも速くエッ
チングされるので、高密度回路としては開口が大きくな
りすぎてしまう。

まだ全面的にドライ・エッチング技術に従っているもの
の、複合絶縁層に傾斜したプロフィールを持つヴァイア
・ホールを設ける最初の試みが、本出願人によってなさ
れている。その試みは（ＣＨＦ₃を用いる）エッチング
・ステップと（Ｏ₂を用いる）アッシング・ステップを
連続させることを主眼としている。

上記方法の基本原理は、ＩＢＭ Technical Disclosure
Bulletin、vol.２７、No.６、１９８４年１１月、p.３
２５９〜３２６０に掲載した“Multi-step contour etc
hing process”、および同vol.２８、No.７、１９８５
年１２型、p.３１３６〜３１３７に掲載した“Multi-st
ep etching of dissimilar materials achieving selec
tivity and slope control”において開示されている。

一例として、典型的なＣＦＥＴ製品の製造ラインにおい
て、フォトレジストによってマスクされたＰＳＧ／Ｓｉ
Ｏ₂複合絶縁層にエッチングを施して接点用ヴァイア・
ホールを形成し、下にあるポリシリコン層の一部を露出
させる実験を行った。このプロセスは、下記第１表のよ
うなステップからなっていた。

この「マルチ・ステップ」プロセスは、エッチング・ス
テップを６回繰り返し、かつその度に続けてアッシング
を行うため、長時間を要する。しかも、２つの連続した
ステップの間では、前のステップのガス系（例えばＣＨ
Ｆ₃）を排気してその次のステップのガス系（例えば
Ｏ₂）を充填するために、長時間のポンピング・シーケ
ンスが必要になる。

エッチングとアッシングに要する合計時間は２０．３分
であるが、ポンピング時間も含めた総合計時間は約４
２．０分である。総合計時間がこれだけ長いと、高スル
ープットが望まれる製造ラインでは深刻な問題となる。

また、「マルチステップ」プロセスは、完全に異方性で
あることにも特徴がある。ＣＨＦ₃は複合酸化物層を垂
直にエッチするが、フォトレジスト・マスクはアタック
しない。一方、Ｏ₂は複合酸化物層をアタックしない
が、フォトレジスト・マスクをアタックする。フォトレ
ジスト・マスクは、その開口にテーパがつけられている
ときに、Ｏ₂によってアタックされる。これは、レジス
ト材をリフローさせるためにフォトレジスト・マスクを
硬化させる必要のあることを意味する。リフローの結
果、垂直な側壁はテーパのついた側壁に修正される。残
念ながら、硬化済のフォトレジスト・マスクを使用する
必要のあることは、望ましくない制約である。アッシン
グはマスク腐食のためだけに使われている。酸化物の異
方性エッチングに関して言えば、レジストと酸化物の間
のエッチ速度比は選択的である。上記プロセスは、その
垂直方向のエッチング成分によって特徴づけられる。

したがって、フォトレジストでマスクされた、ＰＳＧ／
ＳｉＯ_２層のような複合絶縁層に、傾斜したプロフィー
ルを持つテーパのついたヴァイア・ホールを形成するた
めのドライ・エッチング法が依然として求められてい
る。

本発明の主要な目的は、複合絶縁層に傾斜したプロフィ
ールを持つテーパのついたヴァイア・ホールを形成する
際に要する総時間が、従来の「マルチステップ」のよう
な方法に比べて少なくなるようにすることである。

本発明の他の目的は、現像後のフォトレジストも硬化後
のフォトレジストも使えるようにすることである。

本発明のさらに他の目的は、複合絶縁後をマスクするの
に用いるフォトレジスト材の組成や性質に関係なく、傾
斜したヴァイア・ホールを形成できるようにすることに
ある。

本発明のさらに他の目的は、ヴァイア・ホールのエッチ
ングの際に、スロープの制御を極めて良好に行なうこと
にある。

Ｃ．問題点を解決するための手段本発明の教示する所によれば、基板の上にある、フォト
レジストによってマスクされた複合絶縁層に、テーパの
ついたヴァイア・ホールを設ける方法が提案される。前
記複合絶縁層は、互いにエッチ速度の異なる頂部絶縁層
と底部絶縁層から構成される。

本発明は、フッ素化合物および酸化剤を含む混合ガスの
プラズマ作用を用いるドライ・エッチング技術に関係
し、以下の３つのステップを含む。

１．ＲＩＥ（反応性イオン・エッチング）装置におい
て、フッ素化合物と酸化剤の混合ガス中でプラズマ作用
によって、フォトレジストでマスクした複合絶縁層にド
ライ・エッチングを行う。混合ガス中の酸化剤のパーセ
ンテージは、頂部絶縁層に所望のスロープを持つテーパ
つきのホールが形成されるような第１のパーセンテージ
とする。

２．上記の混合ガス中で、複合絶縁層のドライ・エッチ
ングを行う。混合ガス中の酸化剤のパーセンテージは、
上記所望のスロープが頂部絶縁層から底部絶縁層へ移る
ような第２のパーセンテージとする。このステップで、
頂部絶縁層のテーパ付ホールのスロープは改変される。

３．上記の混合ガス中で、複合絶縁層のドライ・エッチ
ングを行う。混合ガス中の酸化剤のパーセンテージは、
上記頂部絶縁層のスロープを上記所望のスロープに調整
できるような愛３のパーセンテージとする。

「マルチ・スロープ」プロセスと呼べるこの方法は、酸
化物のエッチングと同時にフォトレジスト・マスクの形
の修正を施すことを目的としている。すなわち、エッチ
ングとアッシングを１つのステップに結合することを目
的としている。

基板に至るまでに２つの異なる層があるので、２以上の
ステップが必要になる。換言すれば、フッ素化合物と酸
化剤の比の変化と並行して、エッチングの異方度が修正
される。

後で詳述する好適な実施例では、上記「マルチステップ
・プロセス」の場合と同じ条件、つまりフォトレジスト
でマスクしたＰＳＧ／ＳｉＯ₂複合酸化物層に接点用ヴ
ァイア・ホールをエッチングし、ポリシリコン・ランド
を露出させる目的で、ＣＨＦ₃／Ｏ₂混合物を用いた本発
明の「マルチスロープ」プロセスについて説明する。該
実施例では、「マルチスロープ」プロセスを下記第２表
に示すようなステップで構成した。

第２表 No.１エッチング／アッシング６．０分（混合ガス中のＯ₂は１５％） No.２エッチング／アッシング５．０分（混合ガス中のＯ₂は３％） No.３エッチング／アッシング７．０分（混合ガス中のＯ₂は９０％） No.４クリーニング１．０分ＣＨＦ₃／Ｏ₂混合ガス中のＯ₂の好ましい割合は、第１
ステップでは１０〜２０％、第２ステップでは１〜８
％、第３ステップでは８０〜１００％の範囲である。

したがって、「マルチスロープ」法の基本コンセプトに
よれば、ステップ間の主要な相違点は、単にフッ素化合
物と酸化剤の流量比の相違、つまり混合ガス中の酸化剤
のパーセンテージの相違にある。他のすべてのパラメー
タの重要性はそれに比べると低い。結果として、ステッ
プ間でポンプ・ダウンする必要がなく、したがってＲＦ
パワーを接続することができる。

さらに、「マルチステップ」プロセスと比べると、エッ
チングとアッシングの合計時間は１９分に短縮され、ポ
ンピング時間も含めた総時間は２５分に短縮される。

絶縁層をドライ・エッチングする上記方法と対照的に、
「マルチスロープ」プロセスは、側壁にテーパのついた
ヴァイア・ホールを形成するために、特殊なフォトレジ
スト組成も必要ないし、フォトレジスト材を硬化させる
必要もない。

Ｄ．実施例本発明では、様々なプラズマ・ガスを適用できる。一般
に、そのようなガスは、少なくとも１つのフッ素化合
物、例えばトリフルオルメタン（フルオロホルム、ＣＨ
Ｆ₃）、テトラフルオルメタン、ヘキサフルオルエタン
あるいは三フッ化窒素を含み、通常は該化合物がヘリウ
ムまたはアルゴン等の不活性ガスと混合されている。こ
のタイプのフッ素化合物は、プラズマ状態に変換される
と、励起され電気的に中性あるいはイオン化された核種
を生成し、該核種がＰＳＧあるいはＳｉＯ₂のような誘
電体材料と反応さて揮発性の化合物を生成することによ
ってかかる材料からなる層をエッチングし、所望のヴァ
イア・ホールを形成する。プラズマ・ガスを選択する別
の目的は、フォトレジスト・マスクの腐食を制御するこ
とにある。この目的は、通常プラズマ・ガスに少なくと
も１種類の酸化剤を含ませることによって達成される。
この目的達成のための有効性、および経済性の点から、
酸化剤としては酸素が好ましい。

実験に用いた装置はApplied Materials製のＡＭＥ８１
００反応性イオン・エッチヤである。異なるスロープを
形成するために調整した主なパラメータはＣＨＦ₃／Ｏ₂
の比である。レジスト・マスクのエッチング速度と酸化
物層のエッチング速度の比は、本発明法の３つのステッ
プに沿って連続的に変化させた。単一の誘電体材料から
なる絶縁層にテーパをつけたヴァイア・ホールを画定す
るためのエッチング・プロセスにおけるＯ₂比の影響は
認められている。ＲＩＥ装置でＣＨＦ₃だけを使うと、
垂直な壁を持ったホールが形成される。Ｏ₂を添加する
目的は、ヴァイア・ホールの側壁にスロープをつけるこ
とにある。

第１Ａ図には、例えば導電性のポリシリコン・ランドの
ような基板１１を持ち、複合絶縁層１２によってパッシ
ベートされたシリコン・ウェーハ１０の一部が示されて
いる。絶縁層１２は、下側のＳｉＯ₂絶縁層１２Ａと上
側のＰＳＧ層１２Ｂからなる。例えば、下側のＳｉＯ₂
絶縁層１２Ａは、ＭＯＳＦＥＴトランジスタのゲート酸
化物を構成してもよい。フィールド酸化物を構成しても
よい。典型的な厚さはそれぞれ３００ｎｍ、６００ｎｍ
である。厚いフォトレジスト層１３（厚さ約１２００ｎ
ｍ）がその上に塗布された後、通常の方法で露光と現像
が行われ、その結果、フォトレジスト・マスクに開口１
４が形成されて、ＰＳＧ層１２Ｂの一部が露出される。
露光と現像は通常の方法で行われるので、フォトレジス
ト・マスクの縁は例えば８０〜８５゜の範囲の角度をな
し、実質的に垂直である。しかしながら、開口の側壁に
もテーパをつける上で、フォトレジスト層１３を硬化さ
せても差し支えない。フォトレジストとしてShipley社
製のＡＺ１３５０Ｊのような既知のフォトレジストを何
でも使えることに注意すべきである。フォトレジストに
無関係であることは、本発明の重要な一側面である。

さらに、本発明法によれば、開口１４にテーパをつける
ことに、パターンを形成したフォトレジスト層１３の硬
化または未硬化は関係しない。実際、硬化させたフォト
レジストについては６０゜の傾斜を、また未硬化のフォ
トレジストについては６５゜の傾斜を形成することがで
きた。

次に第１Ｂ図を参照する。ＣＨＦ₃によるエッチング速
度は、ＳｉＯ₂の場合の方がＰＳＧの場合よりも遅いこ
とが重要である。

プラズマ・エッチングの第１ステップでは、ガス・フロ
ー全体の１５％をＯ₂とすることによって、頂部側のＰ
ＳＧ層１２Ｂにプラズマ・エッチングを施してテーパの
ついたスロープを持つ開口１５が形成される。このステ
ップは、エッチ・ストップ層として用いられる底部側の
ＳｉＯ₂層１２Ａに達すると終了する。テーパＡの角度
は約６５゜である。

ステップ１のエッチ・パラメータは次の第１表の通りで
ある。

第３表Ｏ₂フロー：１５sccm ＣＨＦ₃フロー：８５sccm 圧力：６０ｍＴＯＲＲ電力：１３５０ワット時間：６分ここで、sccmとは、標準立方センチメートル／分を意味
する。

もちろん、キーとなるパラメータはＣＨＦ₃／Ｏ₂の比で
あり、それは約６である必要がある。換言すれば、混合
気体中のＯ₂の割合は約１５％である。これに比べて他
のパラメータはすべて限定的でなく、ある程度変化させ
ることができる。

標準的なプロセスによれば、圧力は通常５０ｍＴＯＲＲ
より低く、例えば約１０〜３０ｍＴＯＲＲの範囲である
ことに注意すべきである。したがって、本発明の「マル
チ・スロープ」処理は、通常よりも高圧の下で行うこと
になる。

標準的なＳｉＯ₂エッチ加工条件の下で行う第２のステ
ップは、先につけたテーパＡの角度を下側のＳｉＯ₂層
１２Ａにも移すのに使われる。このステップは、ポリシ
リコン・ランド１１が露出される（この状態は示されて
いない）約１００nm手前で停止することが好ましい。第
１Ｂ図の構造体が、エッチング条件下のプラズマと接触
させられる。

ステップ２のエッチ・パラメータは次の第２表の通りで
ある。

第４表Ｏ₂フロー：３sccm ＣＨＦ₃フロー：８５sccm 圧力：７０ｍＴＯＲＲ電力：１３５０ワット時間：５分ＣＨＦ₃重合を進めるガスなので、これを使うとポリマ
ーが付着する。Ｏ₂の役割はポリマーを灰化することで
ある。ＰＳＧに比べてＳｉＯ₂のエッチングは遅く進行
することが知られている。ＳｉＯ₂エッチングの際、未
硬化のフォトレジストを使っている場合、ＰＳＧ層１２
Ｂに設けられた（参照番号を１５′に改めた）ホールの
スロープは、７５゜ないし８０゜に増加するが、これは
好ましいことではない。このようなテーパ角度はステッ
プ３において修正される。このステップでは、テーパＡ
の角度がＰＳＧ層からＳｉＯ₂層に移り、下側のＳｉＯ₂
層１２Ａにホール１６を形成する。ＣＨＦ₃／Ｏ₂比は約
２８である。つまり、混合ガスにおけるＯ₂の割合は約
３％である。

第１Ｃ図は、第２ステップの後で結果として得られる構
造体と、開口のテーパのついた各スロープを示す。

フロー・ガス全体の約９０％としてＯ₂フローを使う第
３ステップでは、両方の酸化物層よりも速くレジストの
エッチングが進行する。これは、ＣＨＦ₃／Ｏ₂比が約１
１であることに相当する。

このステップでは、残っていた１００ｎｍのＳｉＯ₂が
完全に除去されるとともに、上側のＰＳＧ層１２Ｂが再
びエッチされて所望のテーパのついたスロープが得られ
る。一方、下側のＳｉＯ₂層のエッチングの進行は遅い
ので、約６０゜のスロープがそのまま保持される。

したがって、この第３ステップの目的は、レジスト・マ
スクをす速くエッチングし、正しいＳｉＯ₂層１２Ａの
ホールのスロープに影響を与えることなく、ＰＳＧ層１
２Ｂのホールの側壁を大幅に修正して適切な６０゜のス
ロープを形成することにある。フォトレジスタ・マスク
１３の腐食速度はプラズマ中のＯ₂の割合によって直に
変化するので、ＳｉＯ₂層中のヴァイア・ホールのテー
パ角度が制御可能になる。

ステップ３のエッチ・パラメータは次の第５表の通りで
ある。

第５表Ｏ₂フロー：８０sccm ＣＨＦ₃フロー：７sccm 圧力：７０ｍＴＯＲＲ電力：１３５０ワット時間：７分第１Ｄ図は、第３ステップの後で結果として得られる構
造体を示す。複合ＰＳＧ／ＳｉＯ₂絶縁層に設けられた
ホール１７の最終的なテーパのついたスロープＡは、約
６０゜（５５ないし６５゜の範囲）になる。この時点
で、フォトレジスト・マスク１３は垂直方向と水平方向
の両方に渡ってかなり腐食されている。参照番号１４′
は、上記フォトレジスト・マスクにおける最終的な開口
を示している。

上記のパラメータはすべてツールに応じて変化し得る。

この方法によれば、フォトレジストが硬化済か否かに応
じてスロープを５０゜ないし６０゜、または６０゜ない
し７０゜の範囲で形成することができる。このような角
度のテーパは、続いてエッジの上に金属フィルムを被覆
するのに好ましい。（エッジ破壊が起きない。）絶縁層
の表面側と底側でエッチ速度が違うにもかかわらず、そ
の両方についてテーパ角度がほぼ等しい最終構造体が得
られることに注目すべきである。

最後のステップはＣＦ₄を使ったクリーニング・ステッ
プであり、これによって、接触抵抗が良好なものとさ
れ、かつ汚染物質が除去される。ステップ４のクリーン
・パラメータは下記第４表に示す通りである。

第６表ＣＦ₄フロー：７５sccm 圧力：５０ｍＴＯＲＲ電力：１３５０ワット時間：１分上記の結果をまとめると下記第７表のようになる。

ここで、ＥＲとはエッチ速度のことであり、ＥＲＲとは
エッチ速度比のことである。

したがって、本発明の広範な原理に従えば、（好適な実
施例で説明したように）頂部絶縁層のエッチ速度が底部
絶縁層のそれよりも速い場合、以下の提案に基づく三段
階を経て所望のスロープが形成される。

第１ステップ使われる材料に応じて、エッチングを施す頂部絶縁層の
エッチ速度とマスクの腐食度を調整して所定のエッチ速
度比を得なければならない。分圧は、水平方向（其板表
面に平行な方向）成分に関してもエッチングが行われる
ように調整される。この第１エッチング・ステップは、
底部絶縁層に到達すると終了する。

第２ステップ頂部層のスロープを下側の底部層に移すために、マスク
に関して高い選択性をもって垂直方向（縦方向）のエッ
チングを行う必要がある。この２番目のエッチングは、
アクティブな基板材料の手前数千オングストロームの所
で停止される。

第３ステップ最後のエッチング・ステップの目的は、先にテーパをつ
けた頂部層中のスロープを再構築することにある。この
目的は、絶縁層よりも速くマスクをエッチングすること
によって達成される。エッチングが終了するまでに残り
の数千オングストロームを取り除いても差し支えない。

上記方法は既に２つの絶縁層からなる複合絶縁層を参照
して説明した。すなわち、頂部ＰＳＧ層が底部ＳｉＯ₂
層の上にあり、そして、ＰＳＧ材料のエッチング速度が
ＳｉＯ₂材料のそれよりも高い場合についてである。本
方法は、スロープや材料等の異なるその他の状況にも当
てはめることが可能である。

両方の絶縁層についてエッチ速度が同じ場合は、同じＣ
ＨＦ₃／Ｏ₂比を採用するとともに、所望のスロープの数
値に応じて下記のエッチ速度比を採用することによっ
て、所望のスロープ・プロフィールが得られる。

ａ）スロープ＜４５゜マスクのエッチ速度＞絶縁層のエッチ速度ｂ）スロープ＝４５゜マスクのエッチ速度＝絶縁層のエッチ速度ｃ）スロープ＞４５゜マスクのエッチ速度＜絶縁層のエッチ速度頂部絶縁層のエッチ速度が底部絶縁層のそれよりも低い
場合でも、以下の提案に基づく三段階を経て所望のスロ
ープ・プロフィールが得られる。

第１ステップ頂部絶縁層に所望のスロープを形成するため、ＣＨＦ₃
／Ｏ₂比はやはり調整しなければならない。

第２ステップこのステップ（スロープの転写）では変更の必要がな
い。

第３ステップ時間だけでは調整する必要がある。マスクと絶縁層のエ
ッチ速度比を制御すべく、ＣＨＦ₃／Ｏ₂比を調整する必
要がある。

ともかく、頂部と底部の絶縁層のエッチ速度がそれぞれ
どうであれ、三段階の加工がやはり適切である。

Ｅ．効果本発明によれば、フォトレジストでマスクされ、エッチ
ング速度の異なる材料からなる２つの絶縁層によって基
板上に構成された複合絶縁層に、所望の傾斜角度を持つ
開口を短時間でしかも良好な精度で形成できる。

しかも、本発明の方法は、フォトレジスト材の組成や性
質、効果済か否かに関係なく適用できるという利点を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図から第１Ｄ図は、フォトレジストでマスクされ
たＰＳＧ／ＳｉＯ₂複合絶縁層に接点用ヴァイア・ホー
ルを形成することに関して、本発明による「マルチ・ス
ロープ」加工の効果を示す概略的な断面図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フォトレジストによってマスクされた、エ
ッチング速度の異なる材料からなる、基板の上の第１の
絶縁層と該第１の絶縁層の上の第２の絶縁層によって構
成された複合絶縁層に、所望の傾斜角度を持つ開口を形
成するための方法であって、 (a)上記第２の絶縁層がリンケイ酸ガラスであり、当該
リンケイ酸ガラス層において上記所望の傾斜角度を持つ
開口が形成するために、ＣＨＦ₃とＯ₂からなる混合ガス
のＯ₂の割合を１０〜２０％に設定して、上記リンケイ
酸ガラス層に上記混合ガスのプラズマ反応による反応性
イオン・エッチングを施し、 (b)上記第１の絶縁層が二酸化シリコンであり、上記リ
ンケイ酸ガラス層よりもエッチング速度が低い上記二酸
化シリコン層において、上記所望の傾斜角度を持つ開口
が形成するために、ＣＨＦ₃とＯ₂からなる混合ガスのＯ
₂の割合を１〜８％に設定して、上記二酸化シリコン層
に上記混合ガスのプラズマ反応による反応性イオン・エ
ッチングを施し、 (c)上記二酸化シリコン層に形成された開口の傾斜角度
には実質的に影響を与えることなく、上記(b)のステッ
プにおいて施された上記リンケイ酸ガラス層の開口の傾
斜角度を所望の傾斜角度に修正するために、ＣＨＦ₃と
Ｏ₂からなる混合ガスのＯ₂の割合を８０〜１００％に設
定して、上記複合絶縁層に上記混合ガスのプラズマ反応
による反応性イオン・エツチングを施すことを特徴とする複合絶縁層に傾斜のついた開口を形成
する方法。