(57)【要約】【課題】  フォトレジスト膜と被エッチング層の界面に被エッチング液を染み込みにくくしてサイドエッチングの量を減らす。【解決手段】  被エッチング層上にレジストパターンを形成する工程と、前記被エッチング層及び前記レジストパターンをエッチング液に浸漬することにより、前記レジストパターンをマスクとして前記被エッチング層をエッチングする工程とを具備し、前記エッチング液はオクチルフェノキシポリエトキシエタノールを含有する。エッチング液は例えばバッファードフッ酸であり、オクチルフェノキシポリエトキシエタノールの含有量は、例えば体積比率で０．５％以上１．５％未満である。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被エッチング層上にレジストパターンを形成する工程と、
前記被エッチング層及び前記レジストパターンをエッチング液に浸漬することにより、前記レジストパターンをマスクとして前記被エッチング層をエッチングする工程と
を具備し、
前記エッチング液はオクチルフェノキシポリエトキシエタノールを含有する半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記エッチング液はフッ化水素及びフッ化アンモニウムを含有する請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記エッチング液のオクチルフェノキシポリエトキシエタノール含有量は、体積比率で０．５％以上１．５％未満である請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記被エッチング層は層間絶縁膜である請求項１〜３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
レジストパターンを被覆された状態で一部がエッチングされた被エッチング層を具備する半導体装置であって、
前記被エッチング層は、オクチルフェノキシポリエトキシエタノールを含有するエッチング液に浸漬されることによりエッチングされている半導体装置。
【請求項６】
半導体装置の製造工程で用いられ、オクチルフェノキシポリエトキシエタノールを含有しているエッチング液。
【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、半導体装置及びエッチング液に関する。特に本発明は、ウェットエッチングでのサイドエッチングの量を抑えることができる半導体装置の製造方法，半導体装置及びエッチング液に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程の一つにウェットエッチング工程がある。図４は従来の半導体装置の製造方法におけるウェットエッチング工程を示す模式図である。
まず図４（ａ）に示すように下地膜１０の上に被エッチング層１２を形成する。被エッチング層１２は例えばＰＳＧ（phosshosilicade glass）などの層間絶縁膜である。次いで被エッチング層１２の上にフォトレジスト膜１３を塗布し、このフォトレジスト膜１３を露光及び現像することにより、フォトレジスト膜１３に開口部１３ａを形成する。
【０００３】
次いで図４（ｂ）に示すように下地膜１０、被エッチング層１２及びフォトレジスト膜１３を、界面活性剤を有する前処理液に浸漬した後、フッ化水素及びフッ化アンモニウムを含有するエッチング液に浸漬する。これにより被エッチング層１２はフォトレジスト膜１３をマスクとしてエッチングされ、開口部１３ａの下に位置する溝１４が被エッチング層１２に形成される。このとき被エッチング層１２とフォトレジスト膜１３の界面にエッチング液が浸透してサイドエッチングが生じ、溝１４の側面１４ａに傾斜が生じる。
次いで図４（ｃ）に示すようにフォトレジスト膜１３を除去する。
【特許文献１】特開平１１−１２１４３３号公報（第１７段落及び第３２段落）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようにウェットエッチング工程ではサイドエッチングにより溝や孔の側面に傾斜が生じるが、この傾斜の角度が緩やかになりすぎると孔又は溝の上面が大きくなりすぎる。この場合微細なパターンを形成することが難しくなる。
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、ウェットエッチングにおいて被エッチング層とフォトレジスト膜の界面にエッチング液を浸透しにくくしてサイドエッチングの量を抑えることができる半導体装置の製造方法、半導体装置及びエッチング液を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明にかかる半導体装置の製造方法は、
被エッチング層上にレジストパターンを形成する工程と、
前記被エッチング層及び前記レジストパターンをエッチング液に浸漬することにより、前記レジストパターンをマスクとして前記被エッチング層をエッチングする工程と
を具備し、
前記エッチング液はオクチルフェノキシポリエトキシエタノールを含有する。
【０００６】
この半導体装置の製造方法によれば、エッチング液はオクチルフェノキシポリエトキシエタノールを含有しているため、エッチング層とレジストパターンの界面に浸透しにくい。従って被エッチング層はサイドエッチングされにくくなる。
【０００７】
エッチング液はフッ化水素及びフッ化アンモニウムを含有していてもよい。エッチング液のオクチルフェノキシポリエトキシエタノール含有量は、体積比率で０．５％以上１．５％未満であるのが好ましい。
被エッチング層は例えば層間絶縁膜である。
【０００８】
本発明にかかる半導体装置は、レジストパターンを被覆された状態で一部がエッチングされた被エッチング層を具備する半導体装置であって、
前記被エッチング層は、オクチルフェノキシポリエトキシエタノールを含有するエッチング液に浸漬されることによりエッチングされている。
【０００９】
本発明にかかるエッチング液は、半導体装置の製造工程で用いられ、オクチルフェノキシポリエトキシエタノールを含有している。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。
まず図１（ａ）に示すように下地膜１の上に被エッチング層２を形成する。被エッチング層２は例えばＰＳＧ（phosshosilicade glass）やP-TEOS（plasma tetraethyl orthosilicate）などの層間絶縁膜である。次いで被エッチング層２の上にフォトレジスト膜３を塗布し、このフォトレジスト膜３を露光及び現像することにより、フォトレジスト膜３に開口部３ａを形成する。
【００１１】
次いで図１（ｂ）に示すように下地膜１、被エッチング層２及びフォトレジスト膜３をエッチング液に浸漬する。エッチング液は、バッファードフッ酸すなわちフッ化水素及びフッ化アンモニウム、ならびにオクチルフェノキシポリエトキシエタノール（Ｃ３４Ｈ６２Ｏ１１）を含有する。エッチング液に含まれるオクチルフェノキシポリエトキシエタノールの比率は、体積比率で０．５％以上１．５％以下であるのが好ましい。これにより被エッチング層２はフォトレジスト膜３をマスクとしてエッチングされ、開口部３ａの下に位置する溝４が被エッチング層２に形成される。このときエッチング液にはオクチルフェノキシポリエトキシエタノールが含まれているため、従来と比べて被エッチング層２とフォトレジスト膜３の界面にエッチング液が浸透しにくくなっている。このためサイドエッチングの量は従来と比べて少なくなり、溝４の側面４ａの傾斜は従来と比べて急になる。このため溝４の幅を微細にすることができる。
次いで図１（ｃ）に示すようにフォトレジスト膜１３を除去する。
【００１２】
図２に示す各断面写真は、図１で説明した方法及び従来方法により形成した溝の形状を示している。
図２（ａ）はバッファードフッ酸液にオクチルフェノキシポリエトキシエタノールを体積比率で１％添加したエッチング液を用いてＰＳＧ膜をエッチングした結果を示しており、図２（ｂ）はバッファードフッ酸液からなるエッチング液を用いてＰＳＧ膜をエッチングした結果を示している。図２（ｂ）においては溝の底面と側面の角度が約７２°であるのに対し、図２（ｂ）においては同角度が４９°である。
図２（ｃ）は、図２（Ａ）と同じエッチング液でP-TEOS膜をエッチングした結果を示しており、図２（ｄ）は、図２（ｂ）と同じエッチング液でP-TEOS膜をエッチングした結果を示している。図２（ｃ）においては溝の底面と側面の角度が約４５°であるのに対し、図２（ｂ）においては同角度が３２°である。
【００１３】
これらの断面写真から明らかなように、エッチング液にオクチルフェノキシポリエトキシエタノールを添加することによりウェットエッチングによって形成される溝又は孔の斜面は急になる。従って溝又は孔の幅を微細にすることができる。
【００１４】
次に、図３の各断面図を用いて本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態は、図１で説明した方法を用いて互いに近接した複数のコンタクトホールを形成する方法である。
まず図３（ａ）に示すように下地膜１の上に複数の配線５を形成し、さらに下地膜１及び複数の配線５の上に層間絶縁膜である被エッチング層２を形成する。次いで被エッチング層２の上にフォトレジスト膜３を塗布し、このフォトレジスト膜３を露光及び現像することにより、フォトレジスト膜３に、複数の配線５それぞれの上方に位置する開口部３ａを形成する。
【００１５】
次いで図３（ｂ）に示すようにフォトレジスト膜３をマスクとして被エッチング層２をドライエッチングすることにより、開口部３ａそれぞれの下にコンタクトホール２ａを形成する。
次いで図３（ｃ）に示すようにフォトレジスト膜３をマスクとして被エッチング層２をウェットエッチングする。このときのエッチング液は、第１の実施形態と同じである。これによりコンタクトホール２ａの上部にはホール２ｂが形成されるが、フォトレジスト膜３と被エッチング層２の界面にエッチング液が浸透しにくいため、ホール２ｂの側面の傾斜は急になり、ホール２ｂが必要以上に広がらない。このためコンタクトホール２ａ及びホール２ｂを密に形成しても、隣接するホール２ｂは互いに繋がりにくく、従ってフォトレジスト膜３に浮きは生じにくい。
【００１６】
以上のように第２の実施形態によれば第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわちフォトレジスト膜３と被エッチング層２の界面にエッチング液が浸透しにくいため、ホール２ｂが必要以上に広がらない。従って隣接するホール２ｂは互いに繋がりにくく、フォトレジスト膜３に浮きは生じにくい。
【００１７】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えばオクチルフェノキシポリエトキシエタノールの濃度を調整することにより、エッチング液の浸透しやすさを制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる半導体装置の製造方法を示す図
【図２】（ａ）〜（ｄ）それぞれは図１に示した方法及び従来方法で形成した溝の形状を示す断面写真
【図３】（ａ）は本発明の第２の実施形態にかかる半導体装置の製造方法を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の次の工程を説明する断面図、（ｃ）は（ｂ）の次の工程を説明する断面図
【図４】従来の半導体装置の製造方法を示す図
【符号の説明】
【００１９】
１，１０…下地膜、２，１２…被エッチング層、３，１３…フォトレジスト膜、３ａ，１３ａ…開口部、４，１４…溝、４ａ，１４ａ…側面
【図１】
2005216918.tif 000003
【図２】
2005216918.tif 000004
【図３】
2005216918.tif 000005
【図４】
2005216918.tif 000006