(57)【要約】【課題】半導体装置の製造に有利な技術を提供する。【解決手段】基板の上に有機系材料膜、および、有機系材料膜の上に無機系材料膜を形成する工程と、無機系材料膜の上に開口を有するフォトレジストパターンを形成する工程と、フォトレジストパターンの開口を介して無機系材料膜をプラズマを用いてドライエッチングし無機系材料膜に開口を形成する第１のエッチング工程と、フォトレジストパターンおよび無機系材料膜の開口に露出した有機系材料膜をプラズマを用いてドライエッチングする第２のエッチング工程と、を含み、第１および第２のエッチング工程が、プラズマに波長１ｍｍ以上かつ１ｍ以下の第１の周波数の電力と、第１の周波数よりも周波数の低い第２の周波数の電力と、を互いに別の導入部から供給可能なチャンバにて行われ、第２のエッチング工程において、プラズマに第１の周波数の電力および第２の周波数の電力を供給する。【選択図】図１
2019054048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置の製造方法であって、
基板の上に少なくとも１層の有機系材料膜を形成する工程と、
前記有機系材料膜の上に無機系材料膜を形成する工程と、
前記無機系材料膜の上に、開口を有するフォトレジストパターンを形成する工程と、
前記フォトレジストパターンの開口を介して前記無機系材料膜を、プラズマを用いてドライエッチングし、前記無機系材料膜に開口を形成する第１のエッチング工程と、
前記フォトレジストパターンおよび前記無機系材料膜の開口に露出した前記有機系材料膜を、プラズマを用いてドライエッチングする第２のエッチング工程と、を含み、
前記第１のエッチング工程および前記第２のエッチング工程が、プラズマに波長１ｍｍ以上かつ１ｍ以下の第１の周波数の電力と、前記第１の周波数よりも周波数の低い第２の周波数の電力と、を互いに別の導入部から供給可能なチャンバにて行われ、
前記第２のエッチング工程において、プラズマに前記第１の周波数の電力および前記第２の周波数の電力を供給することを特徴とする製造方法。
【請求項２】
前記第２のエッチング工程に用いられるプロセスガスが、酸素および窒素のうち少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記第２のエッチング工程における前記チャンバの内部の圧力が、４Ｐａ以上かつ１００Ｐａ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記第２のエッチング工程において、プラズマに供給される前記第１の周波数の電力が、プラズマに供給される前記第２の周波数の電力よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項５】
前記第２のエッチング工程において、前記有機系材料膜のうち前記フォトレジストパターンおよび前記無機系材料膜の開口に露出した部分の全体がエッチングされることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項６】
前記製造方法が、前記第２のエッチング工程の後に、剥離液を用いて前記フォトレジストパターンを除去する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項７】
前記第２のエッチング工程において、前記有機系材料膜のうち前記フォトレジストパターンおよび前記無機系材料膜の開口に露出した部分の一部がエッチングされ、
前記製造方法が、
前記第２のエッチング工程の後、剥離液を用いて前記フォトレジストパターンを除去する剥離工程と、
前記剥離工程の後、前記無機系材料膜の開口を介して前記露出した部分のうち前記第２のエッチング工程によってエッチングされなかった部分をエッチングする第３のエッチング工程と、を含むことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項８】
前記第２のエッチング工程および前記第３のエッチング工程に用いられるプロセスガスが酸素を含み、
前記第３のエッチング工程が、前記第２のエッチング工程よりもプロセスガスに含まれる酸素の流量比が大きいことを特徴とする請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
前記第３のエッチング工程が、前記第２のエッチング工程よりもプラズマに供給される前記第２の周波数の電力が低い条件、および、前記第２のエッチング工程よりも前記チャンバの内部の圧力が低い条件のうち少なくとも一方の条件で行われることを特徴とする請求項７または８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記第３のエッチング工程が、プラズマに前記第２の周波数の電力を供給し、プラズマに前記第１の周波数の電力を供給せずに行われることを特徴とする請求項７乃至９の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記第３のエッチング工程が、ウエットエッチングによって行われること特徴とする請求項７に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記第２のエッチング工程と前記第３のエッチング工程とのエッチングを行う条件が同じことを特徴とする請求項７に記載の製造方法。
【請求項１３】
前記第１のエッチング工程のプロセスガスが、炭素およびフッ素を含むガスを含むことを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項１４】
前記第１のエッチング工程が、プラズマに前記第２の周波数の電力を供給し、プラズマに前記第１の周波数の電力を供給せずに行われることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項１５】
前記第２のエッチング工程においてプラズマに供給される前記第２の周波数の電力が、前記第１のエッチング工程においてプラズマに供給される前記第２の周波数の電力よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至１４の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項１６】
前記無機系材料膜が、シリコンと、酸素および窒素のうち少なくとも一方と、を含むことを特徴とする請求項１乃至１５の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項１７】
前記第２の周波数の波長が、１ｍよりも大きくかつ１００ｋｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至１６の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項１８】
前記第１のエッチング工程と前記第２のエッチング工程とが、前記チャンバから前記基板を取り出すことなく連続して行われることを特徴とする請求項１乃至１７の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項１９】
前記半導体装置は、光電変換部を含む撮像領域と、前記半導体装置の外部との接続を行うためのパッド電極を含むパッド領域と、を備え、
前記フォトレジストパターンの開口が、前記パッド電極の上に配されることを特徴とする請求項１乃至１８の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項２０】
前記第１のエッチング工程において、前記フォトレジストパターンの表面に硬化層が生成され、
前記第２のエッチング工程において、前記硬化層が除去されることを特徴とする請求項１乃至１９の何れか１項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造において、有機系材料膜に開口を形成する必要がある場合がある。特許文献１には、有機系材料膜に開口を形成する方法が示されている。具体的には、開口を形成する有機系材料膜の上に無機系材料膜を形成し、無機系材料膜の上にフォトレジストを用いてフォトレジストパターンを形成する。このフォトレジストパターンを用いて無機系材料膜のドライエッチングを行い、次いで、有機系材料膜のドライエッチングを行うことによって有機系材料膜に開口が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１６４８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の製造方法において、無機系材料膜のドライエッチングを行なう際、フォトレジストの表面が硬化してしまい、有機系材料膜のドライエッチングや剥離液を用いた剥離の工程においてフォトレジストが除去できない場合がある。フォトレジストが除去できない場合、残留したフォトレジストに起因して、歩留まりが低下してしまう可能性がある。
【０００５】
本発明は、半導体装置の製造に有利な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための手段は、半導体装置の製造方法であって、基板の上に少なくとも１層の有機系材料膜を形成する工程と、有機系材料膜の上に無機系材料膜を形成する工程と、無機系材料膜の上に、開口を有するフォトレジストパターンを形成する工程と、フォトレジストパターンの開口を介して無機系材料膜を、プラズマを用いてドライエッチングし、無機系材料膜に開口を形成する第１のエッチング工程と、フォトレジストパターンおよび無機系材料膜の開口に露出した有機系材料膜を、プラズマを用いてドライエッチングする第２のエッチング工程と、を含み、第１のエッチング工程および第２のエッチング工程が、プラズマに波長１ｍｍ以上かつ１ｍ以下の第１の周波数の電力と、第１の周波数よりも周波数の低い第２の周波数の電力と、を互いに別の導入部から供給可能なチャンバにて行われ、第２のエッチング工程において、プラズマに第１の周波数の電力および第２の周波数の電力を供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、半導体装置の製造に有利な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図。
【図２】本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図。
【図３】本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図。
【図４】本発明の実施形態に係る半導体装置の製造に用いるエッチングチャンバの構成を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る半導体装置の製造方法の具体的な実施形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下の説明および図面において、複数の図面に渡って共通の構成については共通の符号を付している。そのため、複数の図面を相互に参照して共通する構成を説明し、共通の符号を付した構成については適宜説明を省略する。
【００１０】
第１の実施形態
図１（ａ）〜２（ｂ）を参照して、本発明の実施形態による半導体装置の構造及び製造方法について説明する。図１（ａ）〜２（ｂ）は、本発明の第１の実施形態における半導体装置の製造方法の各工程を示す断面図である。
【００１１】
図１（ａ）に示されるように、本実施形態における半導体装置は、シリコンなどの半導体の基板１００に形成され、光電変換部１０１を含む撮像領域Ａとパッド領域Ｂとを備える。光電変換部１０１は、半導体装置の外部から入射する光を電気信号に変換する。このため、本実施形態の半導体装置は、撮像装置とも呼ばれうる。
【００１２】
撮像領域Ａには、まず、光電変換部１０１や配線構造１０２が形成される。配線構造１０２は、トランジスタや、それぞれ層間絶縁膜によって絶縁される複数の配線層を含む。パッド領域Ｂには、半導体装置の外部との電気的な接続を行うためのパッド電極１０３を含む配線構造１０２が形成される。ここで、撮像領域Ａとパッド領域Ｂとの配線構造１０２は、層間絶縁膜や配線層を共有しうる。
【００１３】
次いで、配線構造１０２およびパッド電極１０３の上に保護膜１０４が形成される。保護膜１０４の形成の後、保護膜１０４のうちパッド領域Ｂのパッド電極１０３の上に配された保護膜１０４を選択的にエッチングすることによって、パッド電極１０３の上部を露出させた保護膜開口部１０５を形成する。このとき、図１（ａ）に示されるように、撮像領域Ａの配線構造１０２の上の保護膜１０４も、同時にエッチングすることで除去してもよい。また、撮像領域Ａの配線構造１０２の上に、保護膜１０４が残されていてもよい。保護膜１０４には、例えば酸化シリコンや窒化シリコン、酸窒化シリコンなどが用いられてもよい。
【００１４】
保護膜開口部１０５の形成の後、撮像領域Ａおよびパッド領域Ｂを覆うように、平坦化膜１０６を形成する。平坦化膜１０６は、有機系材料を用いた有機系材料膜である。有機系材料膜を形成するための有機系材料としては、各種の樹脂材料を適宜、用いることができる。
【００１５】
平坦化膜１０６の形成後、撮像領域Ａにおいて、それぞれの光電変換部１０１に対応するように、平坦化膜１０６の上に、１色目のカラーフィルタ材料を塗布・露光・現像を行うことによってカラーフィルタ１０７を形成する。同様に、２色目のカラーフィルタ１０８、３色目のカラーフィルタ１０９を形成する。
【００１６】
カラーフィルタ１０７、１０８、１０９の形成の後、撮像領域Ａおよびパッド領域Ｂを覆うように、平坦化膜１１０を形成する。平坦化膜１１０は、有機系材料を用いた有機系材料膜である。平坦化膜１０６と平坦化膜１１０とは、同じ有機系材料を用いて形成されてもよいし、互いに異なる有機系材料を用いて形成されてもよい。このように、本実施形態において、基板１００の上に少なくとも１層の有機系材料膜が形成される。
【００１７】
平坦化膜１１０の形成の後、撮像領域Ａの平坦化膜１１０の上に、それぞれの光電変換部１０１に対応するように、マイクロレンズ１１１を形成する。このとき、パッド領域Ｂの平坦化膜１１０の上には、マイクロレンズ１１１は形成されない。本実施形態において、マイクロレンズ１１１は、マイクロレンズ材料を塗布、露光、現像することによって形成したが、マイクロレンズ１１１を形成する方法はこれに限られることはなく、適宜、半導体装置の製造工程に適したプロセスを選択すればよい。
【００１８】
マイクロレンズ１１１の形成の後、撮像領域Ａおよびパッド領域Ｂを覆うように、平坦化膜１１０およびマイクロレンズ１１１の上に反射防止膜１１２を形成する。反射防止膜１１２は、無機系材料を用いた無機系材料膜である。無機系材料膜を形成するための無機系材料としては、酸化シリコンや窒化シリコン、酸窒化シリコンなどが用いられうる。換言すると、無機系材料膜は、シリコンと、酸素および窒素のうち少なくとも一方と、を含みうる。反射防止膜１１２は、このような無機系材料膜の一層構造であってもよいし、複数の無機系材料膜が積層した積層構造であってもよい。
【００１９】
反射防止膜１１２の形成の後、反射防止膜１１２の上に、フォトレジストを塗布し、露光、現像を行うフォトリソグラフィ工程を用いてフォトレジストパターン１１３を形成する。フォトレジストパターン１１３は、図１（ａ）に示すように、パッド電極１０３（保護膜開口部１０５）の上部に開口１１８を備える。
【００２０】
次いで、フォトレジストパターン１１３の開口１１８を介して、パッド電極１０３の上面を露出させるためのエッチングを行う。このエッチング工程は、図４に示されるエッチング装置４００を用いて、ドライエッチングを行うためのプラズマに２種類の周波数の電力を互いに別の導入部から供給可能なチャンバ４１０にて行われる。チャンバ４１０には、プラズマに電力を供給するための電源４０１、４０２が接続される。電源４０１は、マッチングボックス４０２および導入部４０３を介して波長１ｍｍ以上かつ１ｍ以下の周波数の電力をプラズマに供給する。以下、本明細書において電源４０１から出力される波長１ｍｍ以上かつ１ｍ以下の周波数帯の電磁波をマイクロ波と呼ぶ。電源４０１から出力されるマイクロ波は、例えば、４５０ＭＨｚ（波長：６６７ｍｍ）、９１５ＭＨｚ（波長：３２８ｍｍ）、２．４５ＧＨｚ（波長：１２２ｍｍ）、８．３ＧＨｚ（波長：３６ｍｍ）などの周波数を有していてもよい。電源４１１は、マッチングボックス４１２および基板１００が載置されるステージを兼ねる導入部４１３を介してマイクロ波の周波数よりも低い周波数の電力をプラズマに供給する。以下、本明細書において電源４１１から出力される周波数帯の電磁波をＲＦ波と呼ぶ。電源４１１から出力されるＲＦ波の波長は、１ｍよりも大きくかつ１００ｋｍ以下であってもよい。電源４１１から出力されるＲＦ波は、例えば、１００ｋＨｚ（波長：３．０ｋｍ）、４００ｋＨｚ（波長：７４９ｍ）、２ＭＨｚ（波長：１５０ｍ）、４ＭＨｚ（波長：７５ｍ）、１３．５６ＭＨｚ（波長：２２ｍ）、２７．１２ＭＨｚ（波長：１１ｍ）、４０．６８ＭＨｚ（波長：７．４ｍ）、１００ＭＨｚ（波長：３．０ｍ）などの周波数を有していてもよい。また、チャンバ４１０には、チャンバ４１０内にプロセスガスを導入するためのガス導入口４０４と、チャンバ４１０内を適当な圧力にするための排気口４０５と、が接続される。
【００２１】
上述のエッチング装置を用いて、まず、フォトレジストパターン１１３の開口１１８を介して反射防止膜１１２を、プラズマを用いてドライエッチングし、反射防止膜１１２に開口１１４を備える反射防止膜パターン１１５形成する。この反射防止膜１１２のエッチング工程は、プラズマに電源４１１からＲＦ波として周波数１３．５６ＭＨｚで５００Ｗの電力を供給し、プロセスガスとしてＣＦ４を２００ｓｃｃｍ供給して行ってもよい。また、プラズマに供給するＲＦ波の電力は、例えば１００Ｗ以上かつ１５００Ｗ以下であってもよい。また、プロセスガスとして、ＣＦ４のほか、Ｃ４Ｆ８やＣ５Ｆ８など炭素およびフッ素を含むガスが用いられてもよい。また、プロセスガスに、Ａｒなどの希ガスやＯ２などが添加されてもよい。また、反射防止膜１１２のエッチング工程において、チャンバ４１０内の圧力は、例えば２０Ｐａとしてもよいが、これに限られることはなく、例えば４Ｐａ以上かつ１００Ｐａ以下の範囲の圧力が用いられうる。また、本実施形態において、反射防止膜１１２のエッチング工程では、プラズマに電源４０１からマイクロ波の電力が供給されなくてもよい。
【００２２】
この反射防止膜１１２をエッチングする工程において、図１（ｂ）に示されるように、フォトレジストパターン１１３の表面に硬化層１１６が生成される。この硬化層１１６は、反射防止膜１１２をエッチングする際にマスクとして機能しうるが、難溶性のため、後の工程において、フォトレジストパターン１１３を剥離するための有機系の剥離液では除去できない場合がある。フォトレジストパターン１１３が除去できない場合、残留したフォトレジストパターン１１３に起因して、半導体装置の製造の歩留まりが低下してしまう可能性がある。
【００２３】
反射防止膜１１２のエッチング工程の後、フォトレジストパターン１１３の開口１１８および反射防止膜１１２の開口１１４に露出した有機系材料膜である平坦化膜１１０、１０６を、プラズマを用いてドライエッチングする。この平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程は、プラズマに電源４０１からマイクロ波の電力および電源４１１からＲＦ波の電力を供給し行われる。これによって、平坦化膜１１０、１０６のエッチングだけでなく、図２（ａ）に示すように、反射防止膜１１２のエッチング工程でフォトレジストパターン１１３の表面に生成された硬化層１１６が除去される。これによって、残留したフォトレジストパターン１１３に起因する半導体装置の製造の歩留まりの低下が抑制される。また、本実施形態において、この平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程で、平坦化膜１１０、１０６のうちフォトレジストパターン１１３の開口１１８および反射防止膜１１２の開口１１４に露出した部分の全体がエッチングされる。結果として、パッド電極１０３の上面が露出し、パッド開口１１７が形成される。
【００２４】
この平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程は、プラズマに電源４０１からマイクロ波として周波数２．４５ＧＨｚで８００Ｗの電力を供給し、電源４１１からＲＦ波として周波数１３．５６ＭＨｚで４００Ｗの電力を供給してもよい。このように、平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程において、プラズマへ供給されるマイクロ波の電力が、プラズマに供給されるＲＦ波の電力よりも大きくてもよい。しかしながら、プラズマに供給される電力はこれに限られることはなく、例えば、電源４０１から４００Ｗ以上かつ２０００Ｗ以下の電力が、プラズマに供給されてもよい。また、電源４１１から１００Ｗ以上かつ５００Ｗ以下の電力が、プラズマに供給されてもよい。また、平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程においてプラズマに供給されるＲＦ波の電力が、上述の反射防止膜１１２のエッチング工程においてプラズマに供給されるＲＦ波の電力よりも小さくてもよい。これは、反射防止膜１１２のエッチング工程において、プラズマにＲＦ波の電力のみでマイクロ波の電力が供給されないが、平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程において、プラズマにマイクロ波とＲＦ波の電力が供給されるためである。
【００２５】
また、平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程において、プロセスガスが、酸素および窒素のうち少なくとも一方を含んでいてもよい。例えば、平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程は、プロセスガスとしてＮ２を９０ｓｃｃｍ、Ｏ２を７５０ｓｃｃｍ供給して行ってもよい。また、プロセスガスとして、Ａｒなどの希ガスやＣＦ４などのＣＦ系のガスが添加されてもよい。また、平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程において、チャンバ４１０の内部の圧力は、例えば４０Ｐａとしてもよいが、これに限られることはなく、圧力は、例えば４Ｐａ以上かつ１００Ｐａ以下であってもよい。
【００２６】
反射防止膜１１２のエッチング工程と平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程とは、それぞれ別のエッチング装置４００のチャンバ４１０を用いて行われてもよい。また、反射防止膜１１２のエッチング工程と平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程とは、同じエッチング装置４００のチャンバ４１０から基板１００を取り出すことなく連続して行われてもよい。この場合、例えば、プラズマの発光をモニタすることによって、反射防止膜１１２のエッチングの終点を検出し、これに応じて、反射防止膜１１２のエッチング工程から平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程に移行してもよい。パッド開口１１７を形成した後、図２（ｂ）に示すように、硬化層１１６が除去されたフォトレジストパターン１１３を、有機系の剥離液を用いて除去する。
【００２７】
本実施形態において、平坦化膜１１０、１０６のエッチングが、プラズマにマイクロ波の電力およびＲＦ波の電力を供給し行われる。これによって、平坦化膜１１０、１０６のエッチングだけでなく反射防止膜１１２のエッチング工程でフォトレジストパターン１１３の表面に生成された硬化層１１６が除去される。結果として、図２（ｂ）に示すように、フォトレジストパターン１１３を除去する工程において、フォトレジストパターン１１３が残留してしまうことが抑制され、残留したフォトレジストパターン１１３に起因する半導体装置の製造の歩留まりの低下が抑制される。
【００２８】
第２の実施形態
図３（ａ）〜（ｃ）を参照して、本発明の実施形態による半導体装置の構造及び製造方法について説明する。図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第２の実施形態における撮像装置の製造方法の各工程を示す断面図である。本実施形態において、反射防止膜１１２に開口１１４を備える反射防止膜パターン１１５を形成するまでの工程は、上述の図１（ａ）、（ｂ）に示される工程と同様であってもよい。そのため、ここでは図１（ａ）、（ｂ）に示される工程についての説明は省略し、開口１１４を形成する反射防止膜１１２のエッチング工程の後の工程について説明する。
【００２９】
反射防止膜１１２のエッチング工程の後、フォトレジストパターン１１３の開口１１８および反射防止膜１１２の開口１１４に露出した有機系材料膜である平坦化膜１１０、１０６を、プラズマを用いてドライエッチングする。本実施形態において、この平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程は、上述の第１の実施形態とは異なり、２段階に分けて行われる。まず、平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程の１段階目は、平坦化膜１１０、１０６のうちフォトレジストパターン１１３の開口１１８および反射防止膜１１２の開口１１４に露出した部分の一部がエッチングされる。例えば、図３（ａ）に示されるように、平坦化膜１１０内でエッチングが止まるように制御してもよいし、また、平坦化膜１０６内でエッチングが止まるように制御してもよい。この平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程の１段階目は、上述の第１の実施形態と同様に、プラズマに電源４０１からマイクロ波の電力および電源４１１からＲＦ波の電力を供給し行われる。これによって、平坦化膜１１０、１０６のエッチングだけでなく、図３（ａ）に示すように、反射防止膜１１２のエッチング工程でフォトレジストパターン１１３の表面に生成された硬化層１１６が除去される。
【００３０】
平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程の１段階目は、プラズマに電源４０１からマイクロ波として周波数２．４５ＧＨｚで８００Ｗの電力を供給し、電源４１１からＲＦ波として周波数１３．５６ＭＨｚで４００Ｗの電力を供給してもよい。このように、平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程の１段階目において、プラズマへ供給されるマイクロ波の電力が、プラズマに供給されるＲＦ波の電力よりも大きくてもよい。しかしながら、プラズマに供給される電力はこれに限られることはなく、例えば、電源４０１から４００Ｗ以上かつ２０００Ｗ以下の電力が、プラズマに供給されてもよい。また、電源４１１から１００Ｗ以上かつ５００Ｗ以下の電力が、プラズマに供給されてもよい。
【００３１】
また、平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程の１段階目において、プロセスガスが、酸素および窒素のうち少なくとも一方を含んでいてもよい。例えば、平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程は、プロセスガスとしてＮ２を９０ｓｃｃｍ、Ｏ２を７５０ｓｃｃｍ供給して行ってもよい。また、プロセスガスとして、Ａｒなどの希ガスやＣＦ系のガスが添加されてもよい。また、平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程の１段階目において、チャンバ４１０の内部の圧力は、例えば４０Ｐａとしてもよいが、これに限られることはなく、圧力は、例えば４Ｐａ以上かつ１００Ｐａ以下であってもよい。
【００３２】
平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程の１段階目の後、有機系の剥離液を用いてフォトレジストパターン１１３を除去する。平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程の１段階目において、反射防止膜１１２のエッチング工程でフォトレジストパターン１１３の表面に生成された硬化層１１６が除去される。このため、図３（ｂ）に示されるように、フォトレジストパターン１１３を除去する工程において、フォトレジストパターン１１３が残留してしまうことが抑制される。また、上述の第１の実施形態と異なり、パッド開口１１７が開口する前にフォトレジストパターン１１３が除去される。このため、平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程の１段階目においてフォトレジストパターン１１３に溜まった電荷が、パッド電極１０３に流れ込むことが抑制され、半導体装置に形成されたトランジスタなどを含む各素子への電気的なダメージが抑制できる。
【００３３】
フォトレジストパターン１１３を除去した後、平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程の２段階目を行う。具体的には、反射防止膜１１２の開口１１４を介して反射防止膜１１２の露出した部分のうち平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程の１段階目のエッチング工程によってエッチングされなかった部分をエッチングする。この工程によって、図３（ｃ）に示されるように、パッド電極１０３の上面が露出し、パッド開口１１７が形成される。
【００３４】
平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程の２段階目は、既に基板１００上からフォトレジストパターン１１３を除去しているため、エッチングを行う条件に対する制約が少なくなる。このため、例えば、平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程の２段階目は、上述の１段階目のエッチングを行う条件の範囲内でエッチングが行われてもよい。また例えば、平坦化膜１１０、１０６に形成されるパッド開口１１７の側面の形状の連続性を高めるために、平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程の１段階目と２段階目とのエッチングを行う条件が同じあってもよい。また例えば、平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程の２段階目は、平坦化膜１１０、１０６に形成されるパッド開口１１７の側面の垂直性を高めるために、プラズマにＲＦ波の電力を供給し、プラズマにマイクロ波の電力を供給せずに行われてもよい。また例えば、平坦化膜１１０、１０６に形成されるパッド開口１１７の深部まで側面の垂直性を高めるために、平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程の２段階目は、１段階目よりもチャンバ４１０の内部の圧力が低い条件で行われてもよい。また例えば、パッド電極やパッド電極に接続する半導体装置に配された各素子への物理的・電気的ダメージを抑制するために、平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程の２段階目は、１段階目よりもプラズマに供給されるＲＦ波の電力が低い条件で行われてもよい。また例えば、有機系材料膜である平坦化膜１１０、１０６のエッチングレートを速くするために、平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程の２段階目は、チャンバ４１０の内部に供給するプロセスガスの酸素の流量比を１段階目よりも大きくしてもよい。例えば、平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程の２段階目は、プロセスガスとしてＮ２を４０ｓｃｃｍ、Ｏ２を８００ｓｃｃｍ供給して行ってもよい。さらに、平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程の２段階目は、ウエットエッチングによって行われてもよい。
【００３５】
本実施形態において、平坦化膜１１０、１０６のエッチングを、プラズマにマイクロ波の電力およびＲＦ波の電力を供給し行われる。これによって、平坦化膜１１０、１０６のエッチングだけでなく反射防止膜１１２のエッチング工程でフォトレジストパターン１１３の表面に生成された硬化層１１６が除去さる。結果として、フォトレジストパターン１１３を除去する工程において、フォトレジストパターン１１３が残留してしまうことが抑制され、残留したフォトレジストパターン１１３に起因する半導体装置の製造の歩留まりの低下が抑制される。また、本実施形態において、平坦化膜１１０、１０６のエッチングを２段階に分けて行い、パッド開口１１７が開口する前にフォトレジストパターン１１３が除去される。このため、平坦化膜１１０、１０６のエッチング工程の１段階目においてフォトレジストパターン１１３に溜まった電荷による半導体装置の各素子への電気的なダメージが抑制できる。
【００３６】
以上、本発明に係る実施形態を示したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態は適宜変更、組み合わせが可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１００：基板、１１３：フォトレジストパターン、１１６：硬化層、４１０：チャンバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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