JP2001035834A - ドライエッチング方法 - Google Patents
ドライエッチング方法Info
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- JP2001035834A JP2001035834A JP11202952A JP20295299A JP2001035834A JP 2001035834 A JP2001035834 A JP 2001035834A JP 11202952 A JP11202952 A JP 11202952A JP 20295299 A JP20295299 A JP 20295299A JP 2001035834 A JP2001035834 A JP 2001035834A
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- plasma
- insulating film
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エッチング形状が良好であり、有機低誘電率
絶縁膜の膜質の劣化がなく、且つエッチング速度の速い
ドライエッチング方法を提供する。 【解決手段】 層間絶縁膜として形成された、有機低誘
電率絶縁膜を含む積層膜のドライエッチング方法におい
て、エッチングガスとしてフッ素を容易に遊離するガス
と炭化水素ガス、あるいは、フッ素を容易に遊離するガ
スと炭化水素ガスと希ガスを、半導体基板が設置された
真空容器内に導入し、プラズマ生成手段に高周波電力を
印加してプラズマを生成し、プラズマを用いて半導体基
板表面に形成された有機低誘電率絶縁膜のエッチングを
行うドライエッチング方法。
絶縁膜の膜質の劣化がなく、且つエッチング速度の速い
ドライエッチング方法を提供する。 【解決手段】 層間絶縁膜として形成された、有機低誘
電率絶縁膜を含む積層膜のドライエッチング方法におい
て、エッチングガスとしてフッ素を容易に遊離するガス
と炭化水素ガス、あるいは、フッ素を容易に遊離するガ
スと炭化水素ガスと希ガスを、半導体基板が設置された
真空容器内に導入し、プラズマ生成手段に高周波電力を
印加してプラズマを生成し、プラズマを用いて半導体基
板表面に形成された有機低誘電率絶縁膜のエッチングを
行うドライエッチング方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の層間
絶縁膜に用いられる、有機低誘電率絶縁膜のドライエッ
チング方法に関し、更に詳しくは、有機低誘電率絶縁膜
を、高速に、加工精度が高く、且つ膜質の劣化や金属配
線の埋め込み不良なく加工を行う、ドライエッチング方
法に関する。
絶縁膜に用いられる、有機低誘電率絶縁膜のドライエッ
チング方法に関し、更に詳しくは、有機低誘電率絶縁膜
を、高速に、加工精度が高く、且つ膜質の劣化や金属配
線の埋め込み不良なく加工を行う、ドライエッチング方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の有機低誘電率絶縁膜のエッチング
プロセスを、図２を用いて説明する。図２において、２
０１はレジストマスク、２０２は酸化シリコン膜、２０
３は有機低誘電率絶縁膜、２０４は金属配線、２０５は
配線溝又はヴィアホール、２０６は側壁保護膜を示して
いる。
プロセスを、図２を用いて説明する。図２において、２
０１はレジストマスク、２０２は酸化シリコン膜、２０
３は有機低誘電率絶縁膜、２０４は金属配線、２０５は
配線溝又はヴィアホール、２０６は側壁保護膜を示して
いる。
【０００３】有機低誘電率絶縁膜は、単体では吸湿性や
機械強度、プラズマ耐性等に問題があるため、一般的に
は図２に示すように、その上をプラズマＣＶＤによる酸
化シリコン膜等でカバーして使用する。この膜に、ダマ
シン構造の配線溝やヴィアホールを形成する際は、以下
の手順にて行う。
機械強度、プラズマ耐性等に問題があるため、一般的に
は図２に示すように、その上をプラズマＣＶＤによる酸
化シリコン膜等でカバーして使用する。この膜に、ダマ
シン構造の配線溝やヴィアホールを形成する際は、以下
の手順にて行う。
【０００４】まず、図２（ａ）に示すように、溝又は穴
を形成するためのレジストマスクを形成した後、上層の
酸化シリコン膜のエッチングを行い（図２（ｂ））、次
に有機低誘電率絶縁膜のエッチングを行う（図２
（ｃ））。上層の酸化シリコン膜のエッチングは、従来
より一般的に用いられてきた、フロロカーボン系のガス
（例えば、Ｃ4Ｆ8／ＣＯ／Ａｒ／Ｏ2系のガス）により
行われる。
を形成するためのレジストマスクを形成した後、上層の
酸化シリコン膜のエッチングを行い（図２（ｂ））、次
に有機低誘電率絶縁膜のエッチングを行う（図２
（ｃ））。上層の酸化シリコン膜のエッチングは、従来
より一般的に用いられてきた、フロロカーボン系のガス
（例えば、Ｃ4Ｆ8／ＣＯ／Ａｒ／Ｏ2系のガス）により
行われる。
【０００５】有機低誘電率絶縁膜は、一般的に酸素プラ
ズマによりエッチングすることができる。例えば、特開
平８−３１６２０９号公報に開示されているように、Ｏ
2、ＣＯ2ガスのプラズマを用いれば、ほとんどの有機低
誘電率絶縁膜を高いエッチング速度で容易にエッチング
することが可能である。しかし、第５９回応用物理学会
学術講演会（１９９８年秋季）講演予稿集１５ｐ−Ｃ−
１０にも記載されている様に、有機物は酸素イオンのみ
ならず酸素ラジカルとも反応して、等方的にエッチング
が進むため、ホールや溝の断面形状が、図２（ｃ）に示
す様ないわゆるボーイング形状と呼ばれる樽型の形状と
なり易い。このような形状になると、引き続き行われる
配線金属の成膜工程において、穴や溝内部への金属の埋
め込み不良が発生し、配線抵抗の増大や、最悪の場合配
線の断線といった不良を引き起こす。
ズマによりエッチングすることができる。例えば、特開
平８−３１６２０９号公報に開示されているように、Ｏ
2、ＣＯ2ガスのプラズマを用いれば、ほとんどの有機低
誘電率絶縁膜を高いエッチング速度で容易にエッチング
することが可能である。しかし、第５９回応用物理学会
学術講演会（１９９８年秋季）講演予稿集１５ｐ−Ｃ−
１０にも記載されている様に、有機物は酸素イオンのみ
ならず酸素ラジカルとも反応して、等方的にエッチング
が進むため、ホールや溝の断面形状が、図２（ｃ）に示
す様ないわゆるボーイング形状と呼ばれる樽型の形状と
なり易い。このような形状になると、引き続き行われる
配線金属の成膜工程において、穴や溝内部への金属の埋
め込み不良が発生し、配線抵抗の増大や、最悪の場合配
線の断線といった不良を引き起こす。
【０００６】上記の様に、有機低誘電率絶縁膜の側壁に
保護膜を形成しない場合には、如何にガス系やエッチン
グ条件を調整して垂直な形状を確保しようとしても、有
機低誘電率絶縁膜中に存在する酸素が原因で酸素ラジカ
ルが生成し、その酸素ラジカルによって有機低誘電率絶
縁膜がエッチングされ、図２（ｃ）に示すようなボーイ
ング形状になってしまう。また、有機低誘電率絶縁膜エ
ッチング工程の後にレジストマスクのアッシング工程を
行うと、プラズマ中で発生する酸素ラジカルにより、有
機低誘電率絶縁膜のエッチングが更に進行する。以上の
結果より、有機低誘電率絶縁膜のエッチング工程では、
プラズマ耐性のある側壁保護膜の形成が必要不可欠であ
ると言える。
保護膜を形成しない場合には、如何にガス系やエッチン
グ条件を調整して垂直な形状を確保しようとしても、有
機低誘電率絶縁膜中に存在する酸素が原因で酸素ラジカ
ルが生成し、その酸素ラジカルによって有機低誘電率絶
縁膜がエッチングされ、図２（ｃ）に示すようなボーイ
ング形状になってしまう。また、有機低誘電率絶縁膜エ
ッチング工程の後にレジストマスクのアッシング工程を
行うと、プラズマ中で発生する酸素ラジカルにより、有
機低誘電率絶縁膜のエッチングが更に進行する。以上の
結果より、有機低誘電率絶縁膜のエッチング工程では、
プラズマ耐性のある側壁保護膜の形成が必要不可欠であ
ると言える。
【０００７】更に、酸素プラズマによるエッチングのも
う一つのデメリットとして、例えばＰｒｏｃｅｅｄｉｎ
ｇｓ ｏｆ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｄｒｙ Ｐｒ
ｏｃｅｓｓ １９９８ ｐ．１７５に記載されている様
な、膜質の劣化の問題がある。即ちこれは、酸素プラズ
マにさらされた有機低誘電率絶縁膜が、酸素を吸着した
りあるいは酸素と結合した変質層を形成してしまい、こ
の酸素が、引き続き行われる配線金属形成工程、例えば
タングステンプラグのＣＶＤ工程中に脱離することによ
り、穴や溝内部の埋め込み不良が発生するという問題で
ある。
う一つのデメリットとして、例えばＰｒｏｃｅｅｄｉｎ
ｇｓ ｏｆ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｄｒｙ Ｐｒ
ｏｃｅｓｓ １９９８ ｐ．１７５に記載されている様
な、膜質の劣化の問題がある。即ちこれは、酸素プラズ
マにさらされた有機低誘電率絶縁膜が、酸素を吸着した
りあるいは酸素と結合した変質層を形成してしまい、こ
の酸素が、引き続き行われる配線金属形成工程、例えば
タングステンプラグのＣＶＤ工程中に脱離することによ
り、穴や溝内部の埋め込み不良が発生するという問題で
ある。
【０００８】以上のような問題点を解決するため、例え
ば、特開平１０−１８９５４３号公報に開示されている
ように、ＳＯ2ガスを用い、酸素プラズマで加工しなが
ら、硫黄により加工した側壁を保護し、膜質の劣化を防
ぐという方法が提案されている。しかし、このガス系を
用いても膜の劣化を防ぐことはできず、依然としてタン
グステンプラグ工程での埋め込み不良が発生してしま
う。
ば、特開平１０−１８９５４３号公報に開示されている
ように、ＳＯ2ガスを用い、酸素プラズマで加工しなが
ら、硫黄により加工した側壁を保護し、膜質の劣化を防
ぐという方法が提案されている。しかし、このガス系を
用いても膜の劣化を防ぐことはできず、依然としてタン
グステンプラグ工程での埋め込み不良が発生してしま
う。
【０００９】以上の様に、酸素系のガスによる有機低誘
電率絶縁膜のエッチングでは、その速いエッチング速度
にもかかわらず、膜質劣化を避けることができないた
め、酸素を全く含まないかあるいは微量にしか含まない
ガス系によるエッチングが必要となる。
電率絶縁膜のエッチングでは、その速いエッチング速度
にもかかわらず、膜質劣化を避けることができないた
め、酸素を全く含まないかあるいは微量にしか含まない
ガス系によるエッチングが必要となる。
【００１０】酸素系以外のガスによる有機低誘電率膜の
エッチングの例としては、例えば特開平１０−１５０１
０５号公報に、従来層間絶縁膜として広く一般的に使わ
れてきたＳｉＯ2のエッチングの際に使用される、フル
オロカーボン系のガス（例えば、Ｃ4Ｆ8／ＣＯ／Ａｒ／
Ｏ2系のガス）をそのまま適用する例が開示されてい
る。しかし、フルオロカーボン系のガスで高速にエッチ
ングできるのは、フッ素含有の有機低誘電率絶縁膜（例
えば、下記一般式（１）で示される弗化ポリアリールエ
ーテル等）のみであり、フッ素を含有しない有機低誘電
率絶縁膜（例えば、下記一般式（２）で示されるポリア
リールエーテル等）のエッチング速度は、フッ素を含有
したものの１／１０程度であるため、実際の半導体生産
には適用することができなかった。
エッチングの例としては、例えば特開平１０−１５０１
０５号公報に、従来層間絶縁膜として広く一般的に使わ
れてきたＳｉＯ2のエッチングの際に使用される、フル
オロカーボン系のガス（例えば、Ｃ4Ｆ8／ＣＯ／Ａｒ／
Ｏ2系のガス）をそのまま適用する例が開示されてい
る。しかし、フルオロカーボン系のガスで高速にエッチ
ングできるのは、フッ素含有の有機低誘電率絶縁膜（例
えば、下記一般式（１）で示される弗化ポリアリールエ
ーテル等）のみであり、フッ素を含有しない有機低誘電
率絶縁膜（例えば、下記一般式（２）で示されるポリア
リールエーテル等）のエッチング速度は、フッ素を含有
したものの１／１０程度であるため、実際の半導体生産
には適用することができなかった。
【００１１】
【化１】
【００１２】
【化２】
【００１３】また、酸素以外のガス系の別な例として、
Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ
ｏｎ Ｄｒｙ Ｐｒｏｃｅｓｓ １９９８ ｐ．１７５
には、Ｈ2／Ｎ2系（ＮＨ3を含む）のガスを用いた例が
開示されている。しかし、Ｈ2／Ｎ2系では、エッチング
形状や膜質劣化の点では全く問題ないが、高密度なプラ
ズマ装置を用いても１００〜３００ｎｍ／ｍｉｎと非常
に遅いため、量産へ適用するのは困難であった。
Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ
ｏｎ Ｄｒｙ Ｐｒｏｃｅｓｓ １９９８ ｐ．１７５
には、Ｈ2／Ｎ2系（ＮＨ3を含む）のガスを用いた例が
開示されている。しかし、Ｈ2／Ｎ2系では、エッチング
形状や膜質劣化の点では全く問題ないが、高密度なプラ
ズマ装置を用いても１００〜３００ｎｍ／ｍｉｎと非常
に遅いため、量産へ適用するのは困難であった。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、酸素系
のガスによるプラズマでは、有機低誘電率絶縁膜への酸
素吸着による膜質の劣化を避けることができないという
問題があった。
のガスによるプラズマでは、有機低誘電率絶縁膜への酸
素吸着による膜質の劣化を避けることができないという
問題があった。
【００１５】また、フルオロカーボン系のガスでは、フ
ッ素含有有機低誘電率絶縁膜は高速でエッチングするこ
とができたが、フッ素を含有しない有機低誘電率絶縁膜
では、量産に適用するに十分なエッチング速度を得るこ
とができないという問題があった。
ッ素含有有機低誘電率絶縁膜は高速でエッチングするこ
とができたが、フッ素を含有しない有機低誘電率絶縁膜
では、量産に適用するに十分なエッチング速度を得るこ
とができないという問題があった。
【００１６】また、Ｈ2／Ｎ2系のガスでは、エッチング
形状や膜質劣化は問題ないものの、エッチング速度が非
常に遅いという問題があった。
形状や膜質劣化は問題ないものの、エッチング速度が非
常に遅いという問題があった。
【００１７】更に、有機低誘電率絶縁膜のエッチング工
程において、有機低誘電率絶縁膜の側面を保護膜でカバ
ーしておかないと、有機低誘電率絶縁膜自身がエッチン
グされることにより発生する酸素ラジカルや、アッシン
グ工程において発生する酸素ラジカルによって、形状が
崩れてしまうという問題があった。
程において、有機低誘電率絶縁膜の側面を保護膜でカバ
ーしておかないと、有機低誘電率絶縁膜自身がエッチン
グされることにより発生する酸素ラジカルや、アッシン
グ工程において発生する酸素ラジカルによって、形状が
崩れてしまうという問題があった。
【００１８】そこで、従来の問題点を解決するために
は、有機低誘電率絶縁膜の膜質の劣化を防ぐため、酸素
を含まないガス系を採用し、強固な側壁保護膜が形成さ
れ、且つ量産に適用するに十分なエッチング速度が得ら
れるガス系及びエッチング装置を見出す必要があった。
は、有機低誘電率絶縁膜の膜質の劣化を防ぐため、酸素
を含まないガス系を採用し、強固な側壁保護膜が形成さ
れ、且つ量産に適用するに十分なエッチング速度が得ら
れるガス系及びエッチング装置を見出す必要があった。
【００１９】本発明の目的は、エッチング形状が良好で
あり、有機低誘電率絶縁膜の膜質の劣化がなく、かつエ
ッチング速度の速いドライエッチング方法を提供するこ
とにある。
あり、有機低誘電率絶縁膜の膜質の劣化がなく、かつエ
ッチング速度の速いドライエッチング方法を提供するこ
とにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明に従って、層間絶
縁膜として形成された、有機低誘電率絶縁膜を含む積層
膜のドライエッチング方法において、エッチングガスと
してフッ素を容易に遊離するガスと炭化水素ガスとを、
あるいは、フッ素を容易に遊離するガスと炭化水素ガス
と希ガスを、半導体基板が設置された真空容器内に導入
し、プラズマ生成手段に高周波電力を印加してプラズマ
を生成し、プラズマを用いて半導体基板表面に形成され
た有機低誘電率絶縁膜のエッチングを行うドライエッチ
ング方法が提供される。
縁膜として形成された、有機低誘電率絶縁膜を含む積層
膜のドライエッチング方法において、エッチングガスと
してフッ素を容易に遊離するガスと炭化水素ガスとを、
あるいは、フッ素を容易に遊離するガスと炭化水素ガス
と希ガスを、半導体基板が設置された真空容器内に導入
し、プラズマ生成手段に高周波電力を印加してプラズマ
を生成し、プラズマを用いて半導体基板表面に形成され
た有機低誘電率絶縁膜のエッチングを行うドライエッチ
ング方法が提供される。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を詳
細に説明する。
細に説明する。
【００２２】本発明のドライエッチング方法を、図１を
用いて説明する。図１において、１０１はレジストマス
ク、１０２は酸化シリコン膜、１０３は有機低誘電率絶
縁膜、１０４は金属配線、１０５は配線溝又はヴィアホ
ール、１０６は側壁保護膜を示している。
用いて説明する。図１において、１０１はレジストマス
ク、１０２は酸化シリコン膜、１０３は有機低誘電率絶
縁膜、１０４は金属配線、１０５は配線溝又はヴィアホ
ール、１０６は側壁保護膜を示している。
【００２３】有機低誘電率絶縁膜は、例えば上記一般式
（１）又は一般式（２）に示した構造式を持つ材料が用
いられる。膜構造は、図２に示した従来例と全く同様で
あり、有機低誘電率絶縁膜は、単体では吸湿性や機械強
度、プラズマ耐性等に問題があるため、その上をプラズ
マＣＶＤによる酸化シリコン膜等でカバーして使用す
る。また、この膜にダマシン構造の配線溝やヴィアホー
ルを形成する工程も図２の従来例と同様であり、以下の
手順にて行う。
（１）又は一般式（２）に示した構造式を持つ材料が用
いられる。膜構造は、図２に示した従来例と全く同様で
あり、有機低誘電率絶縁膜は、単体では吸湿性や機械強
度、プラズマ耐性等に問題があるため、その上をプラズ
マＣＶＤによる酸化シリコン膜等でカバーして使用す
る。また、この膜にダマシン構造の配線溝やヴィアホー
ルを形成する工程も図２の従来例と同様であり、以下の
手順にて行う。
【００２４】まず、図１（ａ）に示すように、溝又は穴
を形成するためのレジストマスクを形成した後、上層の
酸化シリコン膜のエッチングを行い（図１（ｂ））、次
に有機低誘電率絶縁膜のエッチングを行う（図１
（ｃ））。上層の酸化シリコン膜のエッチングは、従来
より一般的に用いられてきた、フロロカーボン系のガス
（例えば、Ｃ4Ｆ8／ＣＯ／Ａｒ／Ｏ2系のガス）により
行われる。
を形成するためのレジストマスクを形成した後、上層の
酸化シリコン膜のエッチングを行い（図１（ｂ））、次
に有機低誘電率絶縁膜のエッチングを行う（図１
（ｃ））。上層の酸化シリコン膜のエッチングは、従来
より一般的に用いられてきた、フロロカーボン系のガス
（例えば、Ｃ4Ｆ8／ＣＯ／Ａｒ／Ｏ2系のガス）により
行われる。
【００２５】本発明であるところの有機低誘電率絶縁膜
のドライエッチング方法で使用されるガスは、フッ素を
容易に遊離するガスと炭化水素ガス、あるいは、フッ素
を容易に遊離するガスと炭化水素ガスと希ガスである。
のドライエッチング方法で使用されるガスは、フッ素を
容易に遊離するガスと炭化水素ガス、あるいは、フッ素
を容易に遊離するガスと炭化水素ガスと希ガスである。
【００２６】上記ガスを真空容器内に導入し、高周波電
力を印加してプラズマを生成すると、プラズマ中には、
フッ素イオン、ラジカルとＣＨXイオン、ラジカル、水
素、ＨＦのイオン、ラジカル等が生成する。これらの
内、フッ素イオン、ラジカルや水素イオンが、有機低誘
電率絶縁膜が露出した半導体基板に入射することによ
り、有機低誘電率絶縁膜の構成元素であるところの炭
素、窒素、水素、酸素、フッ素は、例えばＣＨXＦY、Ｎ
ＨXＦY、ＣＮ、Ｈ2、Ｈ2Ｏ、ＨＦといった形で揮発し、
エッチング反応が進行する。一方、イオン入射のないパ
ターン側面では、ＣＨ Xラジカルが付着、重合して、フ
ッ素を含有した炭化水素系の重合膜が生成される。
力を印加してプラズマを生成すると、プラズマ中には、
フッ素イオン、ラジカルとＣＨXイオン、ラジカル、水
素、ＨＦのイオン、ラジカル等が生成する。これらの
内、フッ素イオン、ラジカルや水素イオンが、有機低誘
電率絶縁膜が露出した半導体基板に入射することによ
り、有機低誘電率絶縁膜の構成元素であるところの炭
素、窒素、水素、酸素、フッ素は、例えばＣＨXＦY、Ｎ
ＨXＦY、ＣＮ、Ｈ2、Ｈ2Ｏ、ＨＦといった形で揮発し、
エッチング反応が進行する。一方、イオン入射のないパ
ターン側面では、ＣＨ Xラジカルが付着、重合して、フ
ッ素を含有した炭化水素系の重合膜が生成される。
【００２７】フッ素ラジカルと有機低誘電率絶縁膜との
反応は、イオンアシストがなくても僅かに反応が起こる
ため、エッチング形状を垂直に維持するためには、パタ
ーン側面への強固な重合膜の形成が必要不可欠である。
また、上記のフッ素ラジカルと有機低誘電率絶縁膜との
自発的反応を抑制し、形状崩れを起こり難くするために
は、基板の温度を冷却するのが望ましい。基板温度の範
囲は、室温以下であれば問題ないが、０℃以下に冷却す
ることで、更に薄い側壁保護膜でも横方向へのエッチン
グが抑制され、より垂直に近いエッチング形状を得るこ
とができる。但し、プラズマ条件を一定にして基板温度
のみを下げると、側壁膜は膜厚が厚くなり、穴の底部で
穴径が細るという問題が発生するため、温度を変えた時
には、その都度最適なプロセス条件を求める必要があ
る。
反応は、イオンアシストがなくても僅かに反応が起こる
ため、エッチング形状を垂直に維持するためには、パタ
ーン側面への強固な重合膜の形成が必要不可欠である。
また、上記のフッ素ラジカルと有機低誘電率絶縁膜との
自発的反応を抑制し、形状崩れを起こり難くするために
は、基板の温度を冷却するのが望ましい。基板温度の範
囲は、室温以下であれば問題ないが、０℃以下に冷却す
ることで、更に薄い側壁保護膜でも横方向へのエッチン
グが抑制され、より垂直に近いエッチング形状を得るこ
とができる。但し、プラズマ条件を一定にして基板温度
のみを下げると、側壁膜は膜厚が厚くなり、穴の底部で
穴径が細るという問題が発生するため、温度を変えた時
には、その都度最適なプロセス条件を求める必要があ
る。
【００２８】また、図１では有機低誘電率絶縁膜の上層
のみを酸化シリコン膜でカバーした例を示したが、有機
低誘電率絶縁膜の上下を酸化シリコン膜で挟み込む構造
も考えることができる。この場合には、有機低誘電率絶
縁膜エッチングの後に、下層の酸化シリコン膜のエッチ
ングを行う必要がある。この時、有機低誘電率絶縁膜の
エッチングの際に側壁保護を行っておくと、引き続き行
われるフロロカーボン系ガスによる下層酸化シリコンの
エッチング工程においても、プラズマ中で発生する酸素
あるいはフッ素ラジカルにより有機低誘電率絶縁膜がエ
ッチングされることはなく、良好なエッチング形状を得
ることができる。
のみを酸化シリコン膜でカバーした例を示したが、有機
低誘電率絶縁膜の上下を酸化シリコン膜で挟み込む構造
も考えることができる。この場合には、有機低誘電率絶
縁膜エッチングの後に、下層の酸化シリコン膜のエッチ
ングを行う必要がある。この時、有機低誘電率絶縁膜の
エッチングの際に側壁保護を行っておくと、引き続き行
われるフロロカーボン系ガスによる下層酸化シリコンの
エッチング工程においても、プラズマ中で発生する酸素
あるいはフッ素ラジカルにより有機低誘電率絶縁膜がエ
ッチングされることはなく、良好なエッチング形状を得
ることができる。
【００２９】前記反応に最低限必要なフッ素イオン及び
ＣＨXラジカルを生成させるガスとしては、例えば、Ｃ
ＨＦ3等のガスで十分である。しかし、ソースガスのフ
ッ素量及び炭素量を制御することで、エッチング速度や
側壁保護膜の組成が制御可能であることを考慮すると、
フッ素量を容易に遊離するガスに炭化水素ガスを添加す
ることにより、より広い範囲でのフッ素量と炭素量の制
御ができ、プロセスウインドウを広げることが可能とな
る。フッ素を容易に遊離するガスとしては、例えばＮＦ
3、ＳＦ6、ＣｌＦ3、Ｆ2等が考えられる。
ＣＨXラジカルを生成させるガスとしては、例えば、Ｃ
ＨＦ3等のガスで十分である。しかし、ソースガスのフ
ッ素量及び炭素量を制御することで、エッチング速度や
側壁保護膜の組成が制御可能であることを考慮すると、
フッ素量を容易に遊離するガスに炭化水素ガスを添加す
ることにより、より広い範囲でのフッ素量と炭素量の制
御ができ、プロセスウインドウを広げることが可能とな
る。フッ素を容易に遊離するガスとしては、例えばＮＦ
3、ＳＦ6、ＣｌＦ3、Ｆ2等が考えられる。
【００３０】更に、上記ガス系に例えばＨｅ、Ｎｅ、Ａ
ｒ、Ｋｒ、Ｘｅ及びＲｎといった希ガスを添加すること
により、プラズマ密度の向上が期待され、またイオンに
よるスパッタリング効率も向上するため、より高いエッ
チング速度を得ることができる。
ｒ、Ｋｒ、Ｘｅ及びＲｎといった希ガスを添加すること
により、プラズマ密度の向上が期待され、またイオンに
よるスパッタリング効率も向上するため、より高いエッ
チング速度を得ることができる。
【００３１】本発明のドライエッチング方法で用いられ
るプラズマ処理装置は、水素又は窒素といった反応性の
あまり高くないガスにおいても十分に高いエッチング速
度を確保するという観点から、可能な限り高密度なプラ
ズマを生成しうるプラズマ処理装置であることが望まし
い。本発明に好適に用いられるプラズマ処理装置として
は、例えば、ＥＣＲ型プラズマ処理装置、ヘリコン波型
プラズマ処理装置、ＩＣＰ型プラズマ処理装置、ＳＷＰ
型プラズマ処理装置及びＳＩＰ型プラズマ処理装置等が
挙げられるが、本発明は前記プラズマ装置に限られたも
のではなく、１×１０11ｃｍ-3以上の高密度なプラズマ
を生成しうるプラズマ装置であれば、どのような装置で
あっても適用することが可能である。
るプラズマ処理装置は、水素又は窒素といった反応性の
あまり高くないガスにおいても十分に高いエッチング速
度を確保するという観点から、可能な限り高密度なプラ
ズマを生成しうるプラズマ処理装置であることが望まし
い。本発明に好適に用いられるプラズマ処理装置として
は、例えば、ＥＣＲ型プラズマ処理装置、ヘリコン波型
プラズマ処理装置、ＩＣＰ型プラズマ処理装置、ＳＷＰ
型プラズマ処理装置及びＳＩＰ型プラズマ処理装置等が
挙げられるが、本発明は前記プラズマ装置に限られたも
のではなく、１×１０11ｃｍ-3以上の高密度なプラズマ
を生成しうるプラズマ装置であれば、どのような装置で
あっても適用することが可能である。
【００３２】
【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明のドライエッ
チング方法をより具体的に説明するが、本発明はこれら
実施例に限定されるものではない。
チング方法をより具体的に説明するが、本発明はこれら
実施例に限定されるものではない。
【００３３】（実施例１）本発明の第１の実施例とし
て、ＳＦ6ガスとＣＨ4ガスを用いて、有機低誘電率膜の
エッチングを行った結果を示す。本実施例においては、
ＥＣＲ型プラズマエッチング装置を用いてエッチングを
行った。また、積層された層間絶縁膜の一連のエッチン
グ処理は、全て同一処理室内で行われた。
て、ＳＦ6ガスとＣＨ4ガスを用いて、有機低誘電率膜の
エッチングを行った結果を示す。本実施例においては、
ＥＣＲ型プラズマエッチング装置を用いてエッチングを
行った。また、積層された層間絶縁膜の一連のエッチン
グ処理は、全て同一処理室内で行われた。
【００３４】まず、図１（ａ）に示した断面構造を持つ
シリコン基板を準備した。ここで、上層酸化シリコン膜
１０２は膜厚２００ｎｍのプラズマＴＥＯＳ ＳｉＯ2
膜、有機低誘電率絶縁膜１０３は回転塗布された膜厚８
００ｎｍのポリアリールエーテル、金属配線１０４は膜
厚５００ｎｍのＡｌ−Ｃｕ膜、また下地はプラズマＴＥ
ＯＳ ＳｉＯ2 １μｍ／Ｓｉ基板（不図示）の構造で
ある。このウエハを、ＥＣＲ型プラズマエッチング装置
の基板支持台上に設置し、ターボ分子ポンプを用いて、
１×１０-6Ｔｏｒｒの圧力となるまで真空容器内を排気
した。
シリコン基板を準備した。ここで、上層酸化シリコン膜
１０２は膜厚２００ｎｍのプラズマＴＥＯＳ ＳｉＯ2
膜、有機低誘電率絶縁膜１０３は回転塗布された膜厚８
００ｎｍのポリアリールエーテル、金属配線１０４は膜
厚５００ｎｍのＡｌ−Ｃｕ膜、また下地はプラズマＴＥ
ＯＳ ＳｉＯ2 １μｍ／Ｓｉ基板（不図示）の構造で
ある。このウエハを、ＥＣＲ型プラズマエッチング装置
の基板支持台上に設置し、ターボ分子ポンプを用いて、
１×１０-6Ｔｏｒｒの圧力となるまで真空容器内を排気
した。
【００３５】次に、以下の条件にてプラズマを生成し、
上層酸化シリコン膜のエッチングを行った。
上層酸化シリコン膜のエッチングを行った。
【００３６】ガス種、流量：Ｃ4Ｆ8／ＣＯ／Ａｒ／Ｏ2
＝１４／１４０／１８０／５ｓｃｃｍ 圧力：３５ｍＴｏｒｒ 基板温度：−２０℃ 磁場：８７５Ｇａｕｓｓ マイクロ波パワー：８００Ｗ 基板ＲＦ周波数、パワー：１３．５６ＭＨｚ、３００Ｗ
＝１４／１４０／１８０／５ｓｃｃｍ 圧力：３５ｍＴｏｒｒ 基板温度：−２０℃ 磁場：８７５Ｇａｕｓｓ マイクロ波パワー：８００Ｗ 基板ＲＦ周波数、パワー：１３．５６ＭＨｚ、３００Ｗ
【００３７】この時、基板支持台のＶｄｃは約−１８０
Ｖであった。以上のエッチング処理を２０秒間行い、上
層酸化シリコン膜１０２を全て除去した。酸化シリコン
膜のエッチングの終点は、プラズマの発光強度モニタを
用い、ＳｉＦ（波長６４０ｎｍ）の発光強度の変化で判
定した。
Ｖであった。以上のエッチング処理を２０秒間行い、上
層酸化シリコン膜１０２を全て除去した。酸化シリコン
膜のエッチングの終点は、プラズマの発光強度モニタを
用い、ＳｉＦ（波長６４０ｎｍ）の発光強度の変化で判
定した。
【００３８】次に、真空容器内を３０秒間排気した後、
以下の条件にてプラズマを生成し、有機低誘電率絶縁膜
のエッチングを行った。
以下の条件にてプラズマを生成し、有機低誘電率絶縁膜
のエッチングを行った。
【００３９】 ガス種、流量：ＳＦ6／ＣＨ4＝５０／１０ｓｃｃｍ 圧力：１０ｍＴｏｒｒ 基板温度：−２０℃ 磁場：８７５Ｇａｕｓｓ マイクロ波パワー：８００Ｗ ＲＦ周波数、パワー：１３．５６ＭＨｚ、２５０Ｗ
【００４０】この時、基板支持台のＶｄｃは約−１１０
Ｖであった。以上のエッチング処理を８０秒間行い、有
機低誘電率絶縁膜１０３を全て除去した。有機低誘電率
絶縁膜のエッチングの終点は、プラズマの発光強度モニ
タを用い、Ｆ（波長６２４ｎｍ）の発光強度の変化で判
定した。エッチング時間より算出した膜のエッチング速
度は、約６００ｎｍ／ｍｉｎと、十分高い値が得られ
た。
Ｖであった。以上のエッチング処理を８０秒間行い、有
機低誘電率絶縁膜１０３を全て除去した。有機低誘電率
絶縁膜のエッチングの終点は、プラズマの発光強度モニ
タを用い、Ｆ（波長６２４ｎｍ）の発光強度の変化で判
定した。エッチング時間より算出した膜のエッチング速
度は、約６００ｎｍ／ｍｉｎと、十分高い値が得られ
た。
【００４１】以上の処理が全て終了した後、必要に応じ
てレジストマスクの除去を行い、洗浄、バリアメタル成
膜の工程を経た後、タングステンプラグの成膜を行っ
た。成膜後のウエハの断面をＳＥＭで観察したが、ヴィ
アホールの形状に、ボーイング等の形状異常はなく、ま
たタングステンも正常に埋め込まれていることが確認さ
れた。
てレジストマスクの除去を行い、洗浄、バリアメタル成
膜の工程を経た後、タングステンプラグの成膜を行っ
た。成膜後のウエハの断面をＳＥＭで観察したが、ヴィ
アホールの形状に、ボーイング等の形状異常はなく、ま
たタングステンも正常に埋め込まれていることが確認さ
れた。
【００４２】（実施例２）本発明の第２の実施例とし
て、ＳＦ6ガスとＣＨ4ガスを用いて、有機低誘電率膜の
エッチングを行った結果を示す。本実施例においては、
ＥＣＲ型プラズマエッチング装置の代りにＳＩＰ型プラ
ズマエッチング装置を用いてエッチングを行った。ま
た、積層された層間絶縁膜の一連のエッチング処理は、
全て同一処理室内で行われた。
て、ＳＦ6ガスとＣＨ4ガスを用いて、有機低誘電率膜の
エッチングを行った結果を示す。本実施例においては、
ＥＣＲ型プラズマエッチング装置の代りにＳＩＰ型プラ
ズマエッチング装置を用いてエッチングを行った。ま
た、積層された層間絶縁膜の一連のエッチング処理は、
全て同一処理室内で行われた。
【００４３】まず、実施例１と同様の断面構造を持つシ
リコン基板を準備した。このウエハを、ＳＩＰ型プラズ
マエッチング装置の基板支持台上に設置し、ターボ分子
ポンプを用いて、１×１０-6Ｔｏｒｒの圧力となるまで
真空容器内を排気した。
リコン基板を準備した。このウエハを、ＳＩＰ型プラズ
マエッチング装置の基板支持台上に設置し、ターボ分子
ポンプを用いて、１×１０-6Ｔｏｒｒの圧力となるまで
真空容器内を排気した。
【００４４】次に、以下の条件にてプラズマを生成し、
上層酸化シリコン膜のエッチングを行った。
上層酸化シリコン膜のエッチングを行った。
【００４５】ガス種、流量：Ｃ4Ｆ8／Ａｒ／Ｏ2＝２０
／１５０／５ｓｃｃｍ 圧力：３０ｍＴｏｒｒ 基板温度：−２０℃ マイクロ波パワー：１ｋＷ 基板ＲＦ周波数、パワー：１３．５６ＭＨｚ、２５０Ｗ
／１５０／５ｓｃｃｍ 圧力：３０ｍＴｏｒｒ 基板温度：−２０℃ マイクロ波パワー：１ｋＷ 基板ＲＦ周波数、パワー：１３．５６ＭＨｚ、２５０Ｗ
【００４６】この時、基板支持台のＶｄｃは約−１２０
Ｖであった。以上のエッチング処理を１５秒間行い、上
層酸化シリコン膜１０２を全て除去した。酸化シリコン
膜のエッチングの終点は、プラズマの発光強度モニタを
用い、ＳｉＦ（波長６４０ｎｍ）の発光強度の変化で判
定した。
Ｖであった。以上のエッチング処理を１５秒間行い、上
層酸化シリコン膜１０２を全て除去した。酸化シリコン
膜のエッチングの終点は、プラズマの発光強度モニタを
用い、ＳｉＦ（波長６４０ｎｍ）の発光強度の変化で判
定した。
【００４７】次に、真空容器内を３０秒間排気した後、
以下の条件にてプラズマを生成し、有機低誘電率絶縁膜
のエッチングを行った。
以下の条件にてプラズマを生成し、有機低誘電率絶縁膜
のエッチングを行った。
【００４８】 ガス種、流量：ＳＦ6／ＣＨ4＝５０／１０ｓｃｃｍ 圧力：５ｍＴｏｒｒ 基板温度：−２０℃ マイクロ波パワー：１ｋＷ 基板ＲＦ周波数、パワー：１３．５６ＭＨｚ、２５０Ｗ
【００４９】この時、基板支持台のＶｄｃは約−１００
Ｖであった。以上のエッチング処理を５０秒間行い、有
機低誘電率絶縁膜１０３を全て除去した。有機低誘電率
絶縁膜のエッチングの終点は、プラズマの発光強度モニ
タを用い、Ｆ（波長６２４ｎｍ）の発光強度の変化で判
定した。エッチング時間より算出した膜のエッチング速
度は、約９６０ｎｍ／ｍｉｎであり、生産に十分適用し
うる値となった。
Ｖであった。以上のエッチング処理を５０秒間行い、有
機低誘電率絶縁膜１０３を全て除去した。有機低誘電率
絶縁膜のエッチングの終点は、プラズマの発光強度モニ
タを用い、Ｆ（波長６２４ｎｍ）の発光強度の変化で判
定した。エッチング時間より算出した膜のエッチング速
度は、約９６０ｎｍ／ｍｉｎであり、生産に十分適用し
うる値となった。
【００５０】以上の処理が全て終了した後、必要に応じ
てレジストマスクの除去を行い、洗浄、バリアメタル成
膜の工程を経た後、タングステンプラグの成膜を行っ
た。成膜後のウエハの断面をＳＥＭで観察したが、ヴィ
アホールの形状に、ボーイング等の形状異常はなく、ま
たタングステンも正常に埋め込まれていることが確認さ
れた。
てレジストマスクの除去を行い、洗浄、バリアメタル成
膜の工程を経た後、タングステンプラグの成膜を行っ
た。成膜後のウエハの断面をＳＥＭで観察したが、ヴィ
アホールの形状に、ボーイング等の形状異常はなく、ま
たタングステンも正常に埋め込まれていることが確認さ
れた。
【００５１】（実施例３）本発明の第３の実施例とし
て、ＮＦ3ガスとＣＨ4ガスを用いて、有機低誘電率膜の
エッチングを行った結果を示す。本実施例においては、
実施例２と同様、ＳＩＰ型プラズマエッチング装置を用
いてエッチングを行った。
て、ＮＦ3ガスとＣＨ4ガスを用いて、有機低誘電率膜の
エッチングを行った結果を示す。本実施例においては、
実施例２と同様、ＳＩＰ型プラズマエッチング装置を用
いてエッチングを行った。
【００５２】まず、実施例１と同様の断面構造を持つシ
リコン基板を準備し、実施例２と同様の手順で上層酸化
シリコン膜のエッチングを行った。
リコン基板を準備し、実施例２と同様の手順で上層酸化
シリコン膜のエッチングを行った。
【００５３】次に、以下の条件で有機低誘電率絶縁膜の
エッチングを行った。
エッチングを行った。
【００５４】 ガス種、流量：ＮＦ3／ＣＨ4＝５０／１０ｓｃｃｍ 圧力：５ｍＴｏｒｒ 基板温度：−２０℃ マイクロ波パワー：１ｋＷ 基板ＲＦ周波数、パワー：１３．５６ＭＨｚ、２５０Ｗ
【００５５】この時、基板支持台のＶｄｃは約−１００
Ｖであった。以上のエッチング処理を５３秒間行い、有
機低誘電率絶縁膜１０３を全て除去した。エッチング時
間より算出した膜のエッチング速度は、約９０５ｎｍ／
ｍｉｎであった。
Ｖであった。以上のエッチング処理を５３秒間行い、有
機低誘電率絶縁膜１０３を全て除去した。エッチング時
間より算出した膜のエッチング速度は、約９０５ｎｍ／
ｍｉｎであった。
【００５６】エッチング処理が全て終了した後、必要に
応じてレジストマスクの除去を行い、洗浄、バリアメタ
ル成膜の工程を経た後、タングステンプラグの成膜を行
った。成膜後のウエハの断面をＳＥＭで観察したが、ヴ
ィアホールの形状に、ボーイング等の形状異常はなく、
またタングステンも正常に埋め込まれていることが確認
された。
応じてレジストマスクの除去を行い、洗浄、バリアメタ
ル成膜の工程を経た後、タングステンプラグの成膜を行
った。成膜後のウエハの断面をＳＥＭで観察したが、ヴ
ィアホールの形状に、ボーイング等の形状異常はなく、
またタングステンも正常に埋め込まれていることが確認
された。
【００５７】（実施例４）本発明の第４の実施例とし
て、Ｆ2ガスとＣＨ4ガスを用いて、有機低誘電率膜のエ
ッチングを行った結果を示す。本実施例においても、実
施例２と同様、ＳＩＰ型プラズマエッチング装置を用い
てエッチングを行った。
て、Ｆ2ガスとＣＨ4ガスを用いて、有機低誘電率膜のエ
ッチングを行った結果を示す。本実施例においても、実
施例２と同様、ＳＩＰ型プラズマエッチング装置を用い
てエッチングを行った。
【００５８】まず、実施例１と同様の断面構造を持つシ
リコン基板を準備し、実施例２と同様の手順で上層酸化
シリコン膜のエッチングを行った。
リコン基板を準備し、実施例２と同様の手順で上層酸化
シリコン膜のエッチングを行った。
【００５９】次に、以下の条件で有機低誘電率絶縁膜の
エッチングを行った。
エッチングを行った。
【００６０】 ガス種、流量：Ｆ2／ＣＨ4＝４０／１０ｓｃｃｍ 圧力：５ｍＴｏｒｒ 基板温度：−２０℃ マイクロ波パワー：１ｋＷ 基板ＲＦ周波数、パワー：１３．５６ＭＨｚ、２５０Ｗ
【００６１】この時、基板支持台のＶｄｃは約−１０５
Ｖであった。以上のエッチング処理を５５秒間行い、有
機低誘電率絶縁膜１０３を全て除去した。エッチング時
間より算出した膜のエッチング速度は、約８７０ｎｍ／
ｍｉｎであった。
Ｖであった。以上のエッチング処理を５５秒間行い、有
機低誘電率絶縁膜１０３を全て除去した。エッチング時
間より算出した膜のエッチング速度は、約８７０ｎｍ／
ｍｉｎであった。
【００６２】エッチング処理が全て終了した後、必要に
応じてレジストマスクの除去を行い、洗浄、バリアメタ
ル成膜の工程を経た後、タングステンプラグの成膜を行
った。成膜後のウエハの断面をＳＥＭで観察したが、ヴ
ィアホールの形状に、ボーイング等の形状異常はなく、
またタングステンも正常に埋め込まれていることが確認
された。
応じてレジストマスクの除去を行い、洗浄、バリアメタ
ル成膜の工程を経た後、タングステンプラグの成膜を行
った。成膜後のウエハの断面をＳＥＭで観察したが、ヴ
ィアホールの形状に、ボーイング等の形状異常はなく、
またタングステンも正常に埋め込まれていることが確認
された。
【００６３】（実施例５）本発明の第５の実施例とし
て、Ｆ2ガスとＣ2Ｈ6ガスとＡｒガスを用いて、有機低
誘電率膜のエッチングを行った結果を示す。本実施例に
おいても、実施例２と同様、ＳＩＰ型プラズマエッチン
グ装置を用いてエッチングを行った。
て、Ｆ2ガスとＣ2Ｈ6ガスとＡｒガスを用いて、有機低
誘電率膜のエッチングを行った結果を示す。本実施例に
おいても、実施例２と同様、ＳＩＰ型プラズマエッチン
グ装置を用いてエッチングを行った。
【００６４】まず、実施例１と同様の断面構造を持つシ
リコン基板を準備し、実施例２と同様の手順で上層酸化
シリコン膜のエッチングを行った。
リコン基板を準備し、実施例２と同様の手順で上層酸化
シリコン膜のエッチングを行った。
【００６５】次に、以下の条件で有機低誘電率絶縁膜の
エッチングを行った。
エッチングを行った。
【００６６】ガス種、流量：Ｆ2／Ｃ2Ｈ6／Ａｒ＝６０
／１０／１００ｓｃｃｍ 圧力：５ｍＴｏｒｒ 基板温度：−２０℃ マイクロ波パワー：１ｋＷ 基板ＲＦ周波数、パワー：１３．５６ＭＨｚ、２５０Ｗ
／１０／１００ｓｃｃｍ 圧力：５ｍＴｏｒｒ 基板温度：−２０℃ マイクロ波パワー：１ｋＷ 基板ＲＦ周波数、パワー：１３．５６ＭＨｚ、２５０Ｗ
【００６７】この時、基板支持台のＶｄｃは約−１０５
Ｖであった。以上のエッチング処理を６５秒間行い、有
機低誘電率絶縁膜１０３を全て除去した。エッチング時
間より算出した膜のエッチング速度は、約７４０ｎｍ／
ｍｉｎであった。また、レジストマスクは、有機低誘電
率絶縁膜エッチング終了後に全て除去されていた。
Ｖであった。以上のエッチング処理を６５秒間行い、有
機低誘電率絶縁膜１０３を全て除去した。エッチング時
間より算出した膜のエッチング速度は、約７４０ｎｍ／
ｍｉｎであった。また、レジストマスクは、有機低誘電
率絶縁膜エッチング終了後に全て除去されていた。
【００６８】エッチング処理が全て終了した後、洗浄、
バリアメタル成膜の工程を経た後、タングステンプラグ
の成膜を行った。成膜後のウエハの断面をＳＥＭで観察
したが、ヴィアホールの形状に、ボーイング等の形状異
常はなく、またタングステンも正常に埋め込まれている
ことが確認された。
バリアメタル成膜の工程を経た後、タングステンプラグ
の成膜を行った。成膜後のウエハの断面をＳＥＭで観察
したが、ヴィアホールの形状に、ボーイング等の形状異
常はなく、またタングステンも正常に埋め込まれている
ことが確認された。
【００６９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば有
機低誘電率絶縁膜のエッチングを行う際に、エッチング
ガスとしてフッ素を容易に遊離するガスと炭化水素ガ
ス、あるいは、フッ素を容易に遊離するガスと炭化水素
ガスと希ガスを用いることで、エッチング形状が良好で
あり、有機低誘電率絶縁膜の膜質の劣化がなく、かつエ
ッチング速度の速いドライエッチング方法を提供するこ
とが可能となった。
機低誘電率絶縁膜のエッチングを行う際に、エッチング
ガスとしてフッ素を容易に遊離するガスと炭化水素ガ
ス、あるいは、フッ素を容易に遊離するガスと炭化水素
ガスと希ガスを用いることで、エッチング形状が良好で
あり、有機低誘電率絶縁膜の膜質の劣化がなく、かつエ
ッチング速度の速いドライエッチング方法を提供するこ
とが可能となった。
【図１】本発明における有機低誘電率絶縁膜のエッチン
グ方法を示す模式図である。
グ方法を示す模式図である。
【図２】従来技術における有機低誘電率絶縁膜のエッチ
ング方法を示す模式図である。
ング方法を示す模式図である。
１０１，２０１ レジストマスク １０２，２０２ 上層酸化シリコン膜 １０３，２０３ 有機低誘電率絶縁膜 １０４，２０４ 下層酸化シリコン膜 １０５，２０５ 配線溝又はヴィアホール １０６，２０６ 側壁保護膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F004 BA14 BA20 BB13 BB14 CA06 CB02 DA00 DA17 DA23 DA26 DB03 DB23 EA06 EA13 EA30 EB01 EB02 EB03 5F033 JJ19 KK09 MM01 NN06 NN07 QQ09 QQ12 QQ15 QQ37 RR04 RR21 SS04 SS15 SS22 TT04 XX00
Claims (13)
- 【請求項１】 層間絶縁膜として形成された、有機低誘
電率絶縁膜を含む積層膜のドライエッチング方法におい
て、フッ素を容易に遊離するガスと炭化水素ガスとを、
半導体基板が設置された真空容器内に導入し、プラズマ
生成手段に高周波電力を印加してプラズマを生成し、該
プラズマを用いて半導体基板表面に形成された有機低誘
電率絶縁膜のエッチングを行うことを特徴とするドライ
エッチング方法。 - 【請求項２】 前記フッ素を容易に遊離するガス及び炭
化水素ガスが、酸素原子を含まない分子構造である請求
項１に記載のドライエッチング方法。 - 【請求項３】 前記フッ素を容易に遊離するガスが、Ｎ
Ｆ3、ＳＦ6、ＣｌＦ 3及びＦ2の内の単一ガス又は複数の
混合ガスである請求項１又は２に記載のドライエッチン
グ方法。 - 【請求項４】 前記炭化水素ガスが、炭素の１重結合、
２重結合又は３重結合を持つ全ての化合物のうち、常温
で気体あるいは液体の化合物である請求項１〜３のいず
れかに記載のドライエッチング方法。 - 【請求項５】 前記プラズマ生成手段が、ＥＣＲ型プラ
ズマ源、ヘリコン波型プラズマ源、ＩＣＰ型プラズマ
源、ＳＷＰ型プラズマ源又はＳＩＰ型プラズマ源である
請求項１〜４のいずれかに記載のドライエッチング方
法。 - 【請求項６】 前記有機低誘電率絶縁膜が、ポリアリー
ルエーテル又はフッ素化ポリアリールエーテルである請
求項１〜５のいずれかに記載のドライエッチング方法。 - 【請求項７】 層間絶縁膜として形成された、有機低誘
電率絶縁膜を含む積層膜のドライエッチング方法におい
て、フッ素を容易に遊離するガスと炭化水素ガスと希ガ
スを、半導体基板が設置された真空容器内に導入し、プ
ラズマ生成手段に高周波電力を印加してプラズマを生成
し、該プラズマを用いて半導体基板表面に形成された有
機低誘電率絶縁膜のエッチングを行うことを特徴とする
ドライエッチング方法。 - 【請求項８】 前記フッ素を容易に遊離するガス及び炭
化水素ガスが、酸素原子を含まない分子構造である請求
項７に記載のドライエッチング方法。 - 【請求項９】 前記希ガスが、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋ
ｒ、Ｘｅ及びＲｎの内の単一ガス又は複数の混合ガスで
ある請求項７又は８に記載のドライエッチング方法。 - 【請求項１０】 前記フッ素を容易に遊離するガスが、
ＮＦ3、ＳＦ6、ＣｌＦ3及びＦ2の内の単一ガス又は複数
の混合ガスであるである請求項７〜９のいずれかに記載
のドライエッチング方法。 - 【請求項１１】 前記炭化水素ガスが、炭素の１重結
合、２重結合又は３重結合を持つ全ての化合物のうち、
常温で気体あるいは液体の化合物である請求項７〜１０
のいずれかに記載のドライエッチング方法。 - 【請求項１２】 前記プラズマ生成手段が、ＥＣＲ型プ
ラズマ源、ヘリコン波型プラズマ源、ＩＣＰ型プラズマ
源、ＳＷＰ型プラズマ源又はＳＩＰ型プラズマ源である
請求項７〜１１のいずれかに記載のドライエッチング方
法。 - 【請求項１３】 前記有機低誘電率絶縁膜が、ポリアリ
ールエーテル又はフッ素化ポリアリールエーテルである
請求項７〜１２のいずれかに記載のドライエッチング方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20295299A JP3428927B2 (ja) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | ドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20295299A JP3428927B2 (ja) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | ドライエッチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001035834A true JP2001035834A (ja) | 2001-02-09 |
| JP3428927B2 JP3428927B2 (ja) | 2003-07-22 |
Family
ID=16465892
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20295299A Expired - Fee Related JP3428927B2 (ja) | 1999-07-16 | 1999-07-16 | ドライエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3428927B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005251814A (ja) * | 2004-03-02 | 2005-09-15 | Ulvac Japan Ltd | 層間絶縁膜のドライエッチング方法及びその装置 |
| KR101510171B1 (ko) | 2011-05-20 | 2015-04-08 | 파나소닉 주식회사 | 통신 시스템 및 중첩 모듈 |
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1999
- 1999-07-16 JP JP20295299A patent/JP3428927B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005251814A (ja) * | 2004-03-02 | 2005-09-15 | Ulvac Japan Ltd | 層間絶縁膜のドライエッチング方法及びその装置 |
| JP4643916B2 (ja) * | 2004-03-02 | 2011-03-02 | 株式会社アルバック | 層間絶縁膜のドライエッチング方法及びその装置 |
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