JP2001284319A - Dry etching process and method of manufacturing semiconductor including the same - Google Patents

Dry etching process and method of manufacturing semiconductor including the same

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JP2001284319A
JP2001284319A JP2000095750A JP2000095750A JP2001284319A JP 2001284319 A JP2001284319 A JP 2001284319A JP 2000095750 A JP2000095750 A JP 2000095750A JP 2000095750 A JP2000095750 A JP 2000095750A JP 2001284319 A JP2001284319 A JP 2001284319A
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JP
Japan
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etching
dry etching
chlorine
dry
rate
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JP2000095750A
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Japanese (ja)
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Masao Nakayama
雅夫 中山
Hisao Nishikawa
尚男 西川
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for preventing a side deposition by a reaction product and improving the throughput, when a high melting point material such as Ir and Pt is subjected to dry etching by using a mixture gas of chlorine and argon. SOLUTION: The values of an etching rate and a resist selection ratio, when a structure where a SiO2 film 2, a Ti film 3 and the high melting point material film 4 are deposited sequentially on a Si substrate 1 is subjected to dry etching, by using five etching parameters of a photoresist mask 5 are set to optimum conditions by increasing and by decreasing for example, chlorine concentration, the total gas flow rate, pressure, plasma source power and bias power as shown in a table.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ドライエッチング
プロセス、さらに詳しくは、Ir等の高融点材料に代表
されるエッチャントガスと反応性が低い材料のドライエ
ッチングプロセスに関する。
The present invention relates to a dry etching process, and more particularly to a dry etching process for a material having low reactivity with an etchant gas represented by a high melting point material such as Ir.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、Ir等に代表される高融点材料の
エッチングは、塩素ガス、またはアルゴンガスとの混合
ガスを用いると、反応生成物のマスク側壁への付着(サ
イドデポ)の発生、また、エッチングレートが低くスル
ープットが悪いという問題点があった。この問題を解決
するため、例えば、特開平10−98162では、フォ
トレジスト形状を制御し、かつ、塩素濃度を適当に調整
することにより、サイドデポを防ぎ、レートを上げてい
る。特開平7−130712では、試料の温度を350
℃以上にし、サイドデポを防ぎ、レートを上げている。
また、塩素ではなく、塩素系のガスや、フッ素系のガス
を添加するといった、ガスの種類を検討することも数多
く行われている。
2. Description of the Related Art Conventionally, when etching a high melting point material represented by Ir or the like by using a mixed gas with a chlorine gas or an argon gas, a reaction product adheres to a mask side wall (side deposition), and In addition, there is a problem that the etching rate is low and the throughput is poor. In order to solve this problem, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-98162, side deposits are prevented and the rate is increased by controlling the photoresist shape and appropriately adjusting the chlorine concentration. In JP-A-7-130712, the temperature of a sample is set to 350
℃ or higher to prevent side deposits and raise the rate.
In addition, many types of gas have been studied, such as adding chlorine-based gas or fluorine-based gas instead of chlorine.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の方法で
は、最適なエッチング条件を得るために、ガスの種類や
温度といったパラメータに注目し検討されている物が多
く、ドライエッチング時に必ず設定する必要のある、ガ
スの濃度や、ガスの総流量、圧力といったエッチングパ
ラメータの最適な条件については、あまり検討がされて
いないように思われる。
However, in the conventional method, in order to obtain the optimum etching conditions, there are many materials which are examined by paying attention to parameters such as gas type and temperature, and must be set at the time of dry etching. It seems that little consideration has been given to the optimal conditions of the etching parameters such as the concentration of the gas, the total flow rate of the gas, and the pressure.

【0004】そこで本発明は、エッチングガスとして、
塩素及びアルゴンの混合ガスを用い、フォトレジストマ
スクを用いた高融点材料のドライエッチングにおいて、
ガスの濃度、ガスの総流量、圧力、プラズマソース電
力、バイアス電力のエッチングパラメータを最適な条件
にする方法を与えるものである。
Accordingly, the present invention provides an etching gas
In a dry etching of a high melting point material using a photoresist mask using a mixed gas of chlorine and argon,
It is intended to provide a method for optimizing etching parameters such as gas concentration, total gas flow rate, pressure, plasma source power, and bias power.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明のドライエッチン
グプロセスは、Ir等に代表される高融点材料をフォト
レジストマスクを用いてドライエッチングする工程にお
いて、被エッチング材料とフォトレジストマスクとのエ
ッチングレートの比で表されるレジスト選択比の値が、
ドライエッチング終了時にマスク側壁にデポが生じず、
かつ、フォトレジストマスク幅が減少しない範囲になる
ように、エッチングパラメータの値を決定することを特
徴とする。
According to the dry etching process of the present invention, in the step of dry-etching a high melting point material represented by Ir or the like using a photoresist mask, an etching rate between the material to be etched and the photoresist mask is determined. The value of the resist selectivity expressed by the ratio of
No deposit is generated on the mask side wall at the end of dry etching,
In addition, the etching parameter value is determined so that the photoresist mask width does not decrease.

【0006】これによれば、ガス総流量、圧力、プラズ
マソース電力といったエッチングパラメータを最適な条
件にすることができる。
According to this, etching parameters such as total gas flow rate, pressure, and plasma source power can be set to optimal conditions.

【0007】請求項2記載のドライエッチングプロセス
では、前記ドライエッチングプロセスのエッチングガス
として、塩素、または、塩素とアルゴンとの混合ガスを
使用することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the dry etching process, chlorine or a mixed gas of chlorine and argon is used as an etching gas in the dry etching process.

【0008】これによれば、 Ir等に代表される高融
点材料をフォトレジストマスクを用いてドライエッチン
グする工程において、汎用性の高い塩素またはアルゴン
を使用した場合の、ガス総流量、圧力、プラズマソース
電力といったエッチングパラメータを最適な条件にする
ことができる。
According to this, in the step of dry-etching a high-melting point material represented by Ir or the like using a photoresist mask, the total gas flow rate, pressure, and plasma when using versatile chlorine or argon are used. Etching parameters such as source power can be optimized.

【0009】請求項3記載のドライエッチングプロセス
によれば、Irをドライエッチングする際に、レジスト
選択比を0.30〜0.42にしたエッチング条件を用
いることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, when dry-etching Ir, etching conditions with a resist selectivity of 0.30 to 0.42 are used.

【0010】これによれば、Irの最適なエッチング条
件を与えるガス総流量、圧力、プラズマソース電力とい
ったエッチングパラメータの値を設定できる。
According to this, it is possible to set the values of the etching parameters such as the total gas flow rate, the pressure, and the plasma source power that give the optimum Ir etching conditions.

【0011】請求項4記載のドライエッチングプロセス
によれば、Ptをドライエッチングする際に、レジスト
選択比を0.40〜0.55にしたエッチング条件を用
いることを特徴とするこれによれば、Ptの最適なエッ
チング条件を与えるガス総流量、圧力、プラズマソース
電力といったエッチングパラメータの値を設定できる。
According to a fourth aspect of the present invention, when dry etching Pt, etching conditions with a resist selectivity of 0.40 to 0.55 are used. It is possible to set values of etching parameters such as a total gas flow rate, a pressure, and a plasma source power that provide an optimal Pt etching condition.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】(実施例1)本発明の実施例を図を用いて
説明する。
(Embodiment 1) An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0014】まず、図1のように、Si基板1上に、S
iO2熱酸化膜2を600nm形成し、その上に、スパ
ッタによりTi膜3を20nm、その上に高融点材料膜
であるIr膜4を200nm堆積させる。その後、スピ
ンコートによりフォトレジスト5を1.2umの膜厚に
コートし、露光及び現像により、パターンを形成する。
ここで、必ずしも、Ir下の構造は、上記の構造にする
必要はなく、ドライエッチング中に化学的に安定で、I
rとの密着性が確保できればよい。また、Ir下の構造
を形成しなくても良い。
First, as shown in FIG.
An iO 2 thermal oxide film 2 is formed to a thickness of 600 nm, a Ti film 3 is deposited thereon by sputtering to a thickness of 20 nm, and an Ir film 4 as a high melting point material film is deposited thereon to a thickness of 200 nm. Thereafter, the photoresist 5 is coated to a thickness of 1.2 μm by spin coating, and a pattern is formed by exposure and development.
Here, the structure under Ir does not necessarily need to be the above-mentioned structure, and is chemically stable during dry etching.
It suffices if adhesion with r can be ensured. Further, the structure under Ir may not be formed.

【0015】次に、図2にエッチング装置を示す。プラ
ズマソース6、下部電極7が図のように配置され、エッ
チングガスはプラズマソース6直下のガス吹き出し口
(図示せず)から供給され、真空ポンプ(図示せず)に
より排気される。プラズマソース電力は、プラズマソー
ス6に供給される電力であり、バイアス電力は、下部電
極7に供給される電力である。図1の試料8は、下部電
極7の上に静電チャックにより保持される。この時の下
部電極の温度は60℃である。プラズマ源としては、I
CPなどの高密度プラズマ源であれば良い。
Next, FIG. 2 shows an etching apparatus. A plasma source 6 and a lower electrode 7 are arranged as shown in the figure, and an etching gas is supplied from a gas outlet (not shown) immediately below the plasma source 6 and exhausted by a vacuum pump (not shown). The plasma source power is power supplied to the plasma source 6, and the bias power is power supplied to the lower electrode 7. The sample 8 in FIG. 1 is held on the lower electrode 7 by an electrostatic chuck. At this time, the temperature of the lower electrode is 60 ° C. As a plasma source, I
Any high-density plasma source such as CP may be used.

【0016】図1記載の試料を図2記載のエッチング装
置でエッチングを行う。エッチングガスは、塩素、また
は、塩素及びアルゴンの混合ガスである。エッチングパ
ラメータは、プラズマソース電力、バイアス電力、塩素
濃度、ガス総流量、圧力であり、これらのパラメータを
試料ごとに変化させエッチングを行う。エッチング終点
は、光学式エンドポイントモニターにより検出する。
The sample shown in FIG. 1 is etched by the etching apparatus shown in FIG. The etching gas is chlorine or a mixed gas of chlorine and argon. The etching parameters are plasma source power, bias power, chlorine concentration, total gas flow rate, and pressure, and the etching is performed by changing these parameters for each sample. The etching end point is detected by an optical end point monitor.

【0017】特に、圧力は0.3Pa〜1.0Pa、プ
ラズマソース電力は600W〜1000W、バイアス電
力は300W〜550W、塩素濃度は20〜80%、ガ
ス総流量は50sccm〜200sccmとする。一例
として、プラズマソース電力=900W、バイアス電力
=450W、塩素濃度=40%、ガス総流量=150s
ccm、圧力=0.6Paとする。
In particular, the pressure is 0.3 Pa to 1.0 Pa, the plasma source power is 600 W to 1000 W, the bias power is 300 W to 550 W, the chlorine concentration is 20 to 80%, and the total gas flow is 50 sccm to 200 sccm. As an example, plasma source power = 900 W, bias power = 450 W, chlorine concentration = 40%, total gas flow rate = 150 s
ccm, pressure = 0.6 Pa.

【0018】その後、フォトレジストマスク5をO2
ラズマで除去する。
After that, the photoresist mask 5 is removed by O 2 plasma.

【0019】Irの場合、サイドデポなくエッチングで
きる条件は、Irエッチングレートとフォトレジストエ
ッチングレートの比(Irエッチングレート/フォトレ
ジストエッチングレート、以下レジスト選択比とす
る。)のみで決まり、レジスト選択比0.42より上で
はサイドデポが残り、レジスト選択比が0.42以下で
はサイドデポなくエッチングを行うことができる。ま
た、エッチング後のIrの形状は、レジスト選択比が同
じであれば、ほぼ同一の形状である。レジスト選択比が
0.42より上の条件は、例えば、プラズマソース電力
=900W、バイアス電力=450W、塩素濃度=20
%、ガス総流量=100sccm、圧力=0.6Paの
条件や、プラズマソース電力=900W、バイアス電力
=450W、塩素濃度=40%、ガス総流量=50sc
cm、圧力=0.3Paの条件である。また、レジスト
選択比が0.42以下の条件は、例えば、プラズマソー
ス電力=1000W、バイアス電力=450W、塩素濃
度=40%、ガス総流量=100sccm、圧力=0.
6Paの条件や、プラズマソース電力=900W、バイ
アス電力=450W、塩素濃度=40%、ガス総流量=
100sccm、圧力=1.0Paの条件である。塩素
濃度を20%以下にするとレジスト選択比を0.42以
下にすることが難しくなるため、塩素濃度は20%以上
が望ましい。
In the case of Ir, conditions under which etching can be performed without side deposits are determined only by the ratio of the Ir etching rate to the photoresist etching rate (Ir etching rate / photoresist etching rate, hereinafter referred to as resist selectivity). If the resist selectivity is 0.42 or less, etching can be performed without the side deposit. Further, the shape of Ir after etching is substantially the same as long as the resist selectivity is the same. Conditions in which the resist selectivity is above 0.42 include, for example, plasma source power = 900 W, bias power = 450 W, chlorine concentration = 20
%, Total gas flow = 100 sccm, pressure = 0.6 Pa, plasma source power = 900 W, bias power = 450 W, chlorine concentration = 40%, total gas flow = 50 sc
cm, pressure = 0.3 Pa. The condition that the resist selectivity is 0.42 or less is, for example, plasma source power = 1000 W, bias power = 450 W, chlorine concentration = 40%, total gas flow rate = 100 sccm, pressure = 0.
6 Pa conditions, plasma source power = 900 W, bias power = 450 W, chlorine concentration = 40%, total gas flow =
The conditions are 100 sccm and pressure = 1.0 Pa. If the chlorine concentration is 20% or less, it is difficult to reduce the resist selectivity to 0.42 or less. Therefore, the chlorine concentration is preferably 20% or more.

【0020】一方、レジスト選択比が小さすぎるとレジ
スト後退が大きくなり、マスクサイズが縮小するため、
エッチングサイズが縮小してしまう。よって、このこと
を考慮すると、レジスト選択比が0.30〜0.42の
間が良好なエッチング条件だといえる。ただし、このエ
ッチング条件は、フォトレジスト5の膜厚が1.2u
m、Ir膜4の膜厚が200nmの場合であり、それぞ
れの膜厚を上記の物と変えた場合は、サイドデポなくエ
ッチングできるレジスト選択比条件は異なる。
On the other hand, if the resist selectivity is too small, the resist receding becomes large, and the mask size is reduced.
The etching size is reduced. Therefore, considering this, it can be said that favorable etching conditions are when the resist selectivity is between 0.30 and 0.42. However, this etching condition is such that the thickness of the photoresist 5 is 1.2 u.
In the case where the thicknesses of the m and Ir films 4 are 200 nm, and when the respective thicknesses are changed from those described above, the resist selectivity conditions for etching without side deposition are different.

【0021】次に、上述の結果について説明する。エッ
チング中のIr膜4がエッチングされ始めると、図3
(a)に示すように側面にIrを主成分とするサイドデ
ポ9が発生する。この時、Irはほとんど塩素と反応し
ないため、大半は、塩素プラズマ及びアルゴンプラズマ
による物理的なエッチングにより削られていく。一方、
フォトレジスト5は、塩素プラズマと反応し、サイドデ
ポが薄い上部の方から、テーパーがつく形でエッチング
されていく。
Next, the above results will be described. When the Ir film 4 being etched begins to be etched, FIG.
As shown in (a), a side deposit 9 mainly composed of Ir is generated on the side surface. At this time, since Ir hardly reacts with chlorine, most of it is cut off by physical etching using chlorine plasma and argon plasma. on the other hand,
The photoresist 5 reacts with the chlorine plasma and is etched in a tapered manner from the upper side where the side deposit is thin.

【0022】さらにエッチングが進むと、図3(b)の
ように、フォトレジスト全体がテーパーを持ち、サイド
デポが物理的にエッチングされやすい状態になり、サイ
ドデポのないエッチングが行える。
As the etching proceeds further, as shown in FIG. 3 (b), the entire photoresist has a taper, and the side deposit becomes physically easily etched, so that etching without the side deposit can be performed.

【0023】図4(a)、(b)に典型的なエッチング
後の形状を示す。図4(a)は、テーパーのついたサイ
ドデポのないエッチングである。また、図4(b)は、
フォトレジストのエッチングレートが遅いために、フォ
トレジストが、図3(b)の状態になる前にIrのエッ
チングが終了した状態である。ここで、図4(b)と等
しいフォトレジストエッチングレートを持った条件であ
っても、Irのエッチングレートがより遅ければ、図3
(b)の状態になり、サイドデポなくエッチングが行え
る。よって、サイドデポなくエッチングできる条件は、
フォトレジスト5のエッチングレートとIr膜4のエッ
チングレートの比、すなわちレジスト選択比によって決
まる。また、エッチング前のフォトレジスト膜厚が薄け
れば、早く図3(b)の状態になるため、フォトレジス
ト5の膜厚、または、Ir膜4の膜厚によっても、サイ
ドデポなくエッチングできる条件は異なる。
FIGS. 4A and 4B show typical shapes after etching. FIG. 4A shows etching without a tapered side deposit. FIG. 4 (b)
Since the etching rate of the photoresist is low, the etching of Ir is completed before the photoresist becomes the state of FIG. 3B. Here, even under the condition having the same photoresist etching rate as that of FIG. 4B, if the Ir etching rate is slower, FIG.
The state shown in FIG. 2B is obtained, and etching can be performed without side deposit. Therefore, the condition that can be etched without side deposit is
It is determined by the ratio between the etching rate of the photoresist 5 and the etching rate of the Ir film 4, that is, the resist selectivity. Further, if the thickness of the photoresist before etching is small, the state shown in FIG. 3B is quickly obtained. Therefore, depending on the thickness of the photoresist 5 or the thickness of the Ir film 4, the conditions under which the etching can be performed without side deposition are as follows. different.

【0024】上記の性質は、Irに限らず、塩素と反応
性の低い高融点金属ならびに、強誘電体などの化合物に
も当てはまる。Ptの場合は、選択比が0.40〜0.
55の範囲が良好なエッチング条件である。
The above properties are not limited to Ir but also apply to compounds such as high melting point metals having low reactivity with chlorine and ferroelectrics. In the case of Pt, the selectivity is 0.40-0.
The range of 55 is a favorable etching condition.

【0025】以上のように、前記の5つのエッチングパ
ラメータは、サイドデポなくフォトレジストの縮小の起
こらない選択比の範囲になるように、それぞれの値を調
整し設定すれば良く、その組み合わせは一通りではない
が、同じ選択比であれば、同じエッチング形状が得られ
る。
As described above, each of the above five etching parameters may be adjusted and set so as to be in the range of the selectivity without causing the photoresist reduction without the side deposit. However, if the selectivity is the same, the same etched shape can be obtained.

【0026】(実施例2)次に、サイドデポを発生する
ことなく、エッチングレートを速くする実験を行った。
表1は各パラメータの値を増加させたときの、Irのエ
ッチングレートの変化とレジスト選択比の変化を示す。
Example 2 Next, an experiment was conducted to increase the etching rate without generating side deposits.
Table 1 shows a change in the Ir etching rate and a change in the resist selectivity when the value of each parameter is increased.

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】基本的には、サイドデポが発生せず、かつ
フォトレジストマスクのサイズの縮小がない範囲になる
ように、レジスト選択比に注意しながら、表1の結果の
ように、塩素濃度の増加、ガス総流量の増加、圧力の減
少、プラズマソース電力の増加、バイアス電力の増加、
のうち、少なくとも一つの操作をすればよい。もちろ
ん、複数を組み合わせても良い。特に、効果的な方法を
以下に示す。
Basically, as shown in the results of Table 1, the chlorine concentration is increased while paying attention to the resist selectivity so that no side deposit is generated and the size of the photoresist mask is not reduced. , Increase gas total flow, decrease pressure, increase plasma source power, increase bias power,
At least one operation may be performed. Of course, a plurality may be combined. Particularly effective methods are described below.

【0029】Irなどの高融点材料は、スパッタリング
により物理的にエッチングされることがメインとなるた
め、バイアス電力がエッチングレートには多く寄与す
る。このため、エッチングレートを上げるには、まず、
バイアス電力を上げ、その後、選択比がサイドデポの残
る条件になった場合には、塩素濃度、ガス総流量、プラ
ズマソース電力のいずれかを変化させ選択比を調整す
る。この3種類のパラメータは、ある値からは、あまり
エッチングレートを上げることには寄与しなくなるが、
レジスト選択比には寄与する。これは、上記3種類のパ
ラメータ値の増加は、塩素プラズマ密度を増加させる効
果があるが、Ir等の高融点材料は物理的なエッチング
がメインであるため、ある一定の塩素プラズマ密度以上
では、あまりエッチングレートは変化しなくなるためで
あり、一方のフォトレジストは化学反応によるエッチン
グがメインであるため、塩素プラズマ密度が増加するほ
ど、エッチングレートが上がるためであると考えられ
る。圧力は、表1から分かるように、圧力の上昇ととも
にエッチングレート及び選択比が下がるため、始めはで
きるだけ高真空にし、上記3種のパラメータで選択比が
調整しきれないときに調整する。
Since high-melting-point materials such as Ir are mainly physically etched by sputtering, bias power greatly contributes to the etching rate. Therefore, to increase the etching rate, first,
After increasing the bias power, if the selection ratio becomes a condition where the side deposit remains, the selection ratio is adjusted by changing any of the chlorine concentration, the total gas flow rate, and the plasma source power. These three parameters do not contribute much to increasing the etching rate from a certain value,
It contributes to the resist selectivity. This is because the increase of the above three types of parameter values has the effect of increasing the chlorine plasma density. However, since high melting point materials such as Ir are mainly subjected to physical etching, if the chlorine plasma density is higher than a certain level, It is considered that this is because the etching rate does not change much, and the other photoresist is mainly etched by a chemical reaction, so that as the chlorine plasma density increases, the etching rate increases. As can be seen from Table 1, since the etching rate and the selectivity decrease as the pressure increases, the pressure is adjusted to be as high as possible at the beginning, and is adjusted when the selectivity cannot be adjusted with the above three parameters.

【0030】例えば、プラズマソース電力=900W、
バイアス電力=300W、塩素濃度=40%、ガス総流
量=150sccm、圧力=0.6Paの条件は、実施
例1のIr膜4の良好なエッチングが行えるレジスト選
択比の範囲に入る。この時のIr膜4のエッチングレー
トは約150nm/分である。エッチングレートを上げ
るため、バイアス電力を450Wにし、選択比を調整す
るために、塩素濃度を60%にすると約200nm/分
のエッチングレートを得ることができる。また、バイア
ス電力を450Wにし、ガス総流量を200sccmに
すると、約195nm/分が得られる。
For example, plasma source power = 900 W,
The conditions of bias power = 300 W, chlorine concentration = 40%, total gas flow rate = 150 sccm, and pressure = 0.6 Pa fall within the range of the resist selectivity at which the Ir film 4 of the first embodiment can be favorably etched. At this time, the etching rate of the Ir film 4 is about 150 nm / min. When the bias power is set to 450 W to increase the etching rate and the chlorine concentration is set to 60% to adjust the selectivity, an etching rate of about 200 nm / min can be obtained. When the bias power is set to 450 W and the total gas flow rate is set to 200 sccm, about 195 nm / min can be obtained.

【0031】この方法は、Ir以外の高融点材料にも応
用することができる。Ptの場合、エッチングレートと
各パラメータの関係は表1に示すIrの場合と全く同様
であるため、全く同様の方法が適用できる。
This method can be applied to high melting point materials other than Ir. In the case of Pt, the relationship between the etching rate and each parameter is exactly the same as in the case of Ir shown in Table 1, and therefore, exactly the same method can be applied.

【0032】(実施例3)次に、実施例1,2の応用例
を示す。半導体装置の量産を考える上では、エッチング
レートを高くし、スループットを上げること以外に、歩
留まりを上げることが重要である。このためには、エッ
チング条件のマージンが広くとれていた方がよい。Ir
の良好なエッチングが得られるレジスト選択比は0.3
0〜0.42であるから、レジスト選択比0.36の条
件で、エッチングレートを速くすれば、最もマージンの
広い良好なエッチング条件が得られる。
(Embodiment 3) Next, application examples of Embodiments 1 and 2 will be described. In considering mass production of semiconductor devices, it is important to increase the yield in addition to increasing the etching rate and the throughput. For this purpose, it is better to have a wide margin for the etching conditions. Ir
Resist selectivity to obtain good etching of 0.3
Since it is 0 to 0.42, if the etching rate is increased under the condition of the resist selectivity of 0.36, favorable etching conditions with the widest margin can be obtained.

【0033】例えば、プラズマソース電力=900W、
バイアス電力=450W、塩素濃度=40%、ガス総流
量=150sccm、圧力=0.6Paでは、レジスト
選択比0.36、エッチングレートが約200nm/分
のエッチングが行える。
For example, plasma source power = 900 W,
When the bias power is 450 W, the chlorine concentration is 40%, the total gas flow rate is 150 sccm, and the pressure is 0.6 Pa, etching can be performed at a resist selectivity of 0.36 and an etching rate of about 200 nm / min.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上述べたように、本発明のドライエッ
チングプロセスによれば、フォトレジストマスクを用い
た高融点材料のドライエッチングにおいて、最適なエッ
チング条件を与える圧力やプラズマソース電力などのエ
ッチングパラメータの値を、レジスト選択比が最適値に
なるように設定することで得ることができる。
As described above, according to the dry etching process of the present invention, in the dry etching of a high melting point material using a photoresist mask, etching parameters such as pressure and plasma source power for providing optimum etching conditions. Can be obtained by setting the resist selection ratio to an optimum value.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明における実施例1,2,3のドライエ
ッチング前の試料の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a sample before dry etching in Examples 1, 2, and 3 in the present invention.

【図2】本発明における実施例1,2,3のドライエッ
チングプロセスに用いたドライエッチング装置の断面図
である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a dry etching apparatus used in dry etching processes of Examples 1, 2, and 3 in the present invention.

【図3】本発明における実施例1,2,3のドライエッ
チング中の試料の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a sample during dry etching in Examples 1, 2, and 3 according to the present invention.

【図4】本発明における実施例1のドライエッチング後
の試料の断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a sample after dry etching in Example 1 of the present invention.

【符号の説明】 1.Si基板 2.SiO2膜 3.Ti膜 4.高融点材料膜 5.フォトレジスト 6.プラズマソース 7.下部電極 8.試料 9.サイドデポ[Explanation of Codes] 1. Si substrate 2. SiO 2 film 3. Ti film 4. High melting point material film Photoresist 6. Plasma source 7. Lower electrode 8. Sample 9. Side depot

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】Ir等に代表される高融点材料をフォトレ
ジストマスクを用いてドライエッチングする工程におい
て、被エッチング材料とフォトレジストマスクとのエッ
チングレートの比で表されるレジスト選択比の値が、ド
ライエッチング終了時にマスク側壁にデポが生じず、か
つ、フォトレジストマスク幅が減少しない範囲になるよ
うに、エッチングパラメータの値を決定することを特徴
としたドライエッチングプロセス。
In a step of dry-etching a high melting point material represented by Ir or the like using a photoresist mask, a value of a resist selectivity represented by a ratio of an etching rate between a material to be etched and the photoresist mask is changed. A dry etching process characterized in that the values of the etching parameters are determined so that a deposit does not occur on the mask side wall at the end of the dry etching and the photoresist mask width does not decrease.
【請求項2】エッチングガスとして、塩素、または、塩
素とアルゴンとの混合ガスを使用することを特徴とした
請求項1記載のドライエッチングプロセス。
2. The dry etching process according to claim 1, wherein chlorine or a mixed gas of chlorine and argon is used as an etching gas.
【請求項3】Irをドライエッチングする際に、レジス
ト選択比を0.30〜0.42にしたエッチング条件を
用いることを特徴とする請求項1乃至2記載のドライエ
ッチングプロセス。
3. The dry etching process according to claim 1, wherein when dry-etching Ir, etching conditions with a resist selectivity of 0.30 to 0.42 are used.
【請求項4】Ptをドライエッチングする際に、レジス
ト選択比を0.40〜0.55にしたエッチング条件を
用いることを特徴とする請求項1乃至2記載のドライエ
ッチングプロセス。
4. The dry etching process according to claim 1, wherein, when dry etching Pt, etching conditions with a resist selectivity of 0.40 to 0.55 are used.
【請求項5】請求項1〜4記載のいずれかを用いたドラ
イエッチングプロセスを含む半導体製造方法。
5. A semiconductor manufacturing method including a dry etching process using any one of claims 1 to 4.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100455819B1 (en) * 2002-08-13 2004-11-06 어댑티브프라즈마테크놀로지 주식회사 Method for generating plasma using ACP form
JP2006000978A (en) * 2004-06-18 2006-01-05 Konica Minolta Holdings Inc Silicon substrate processing method, die for optical element, mother die of die for optical element, optical element, and diffraction grating
CN103887165B (en) * 2014-03-07 2016-09-07 京东方科技集团股份有限公司 A kind of dry etching method of film layer

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