JP2001517367A - 導電層をエッチングする方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 基板加工チャンバ内において、半導体基板の上に配置された導電層（１１０，１０８）を貫いてエッチングすることによって導電機構を形成する方法。導電機構の頂部（４０６）を形成するために、第１のエッチ・レシピを使用して導電層を少なくとも部分的に貫いてエッチングする工程を、この方法は含む。更に、その後、導電機構の底部（４０８）を形成するために、第１のエッチ・レシピとは異なる第２のエッチ・レシピを使用して導電層の残りの厚さを少なくとも部分的に貫いてエッチングする工程を、この方法はさらに含む。底部（４０８）は頂部（４０６）の下に配置されている。傾斜エッチ・フットを導電機構の底部（４０８）内に形成すべく第２のエッチ・レシピは調製されている。

Description

【発明の詳細な説明】 導電層をエッチングする方法 発明の背景 本発明は半導体デバイスの製造に関する。より詳細には、本発明は半導体デバ イスの製造中に積層体のうちの導電層を貫いてエッチングする方法及び装置に関 する。 一般的に、半導体集積回路（ＩＣ）またはフラット・パネル・ディスプレイな どの半導体デバイスの製造では、部品トランジスタなどの複数のデバイスをシリ コン・ウェハまたはガラス・パネルなどの基板上に形成する。次いで、所望の回 路を形成すべくこれら複数のデバイスを互いに接続するために、基板上に位置す るメタライゼーション層からエッチングによって形成された金属線などの導電性 相互接続線を使用する。メタライゼーション層はアルミニウムまたはその合金の 一種などを含むことが可能であり、この合金は銅またはシリコンを含み得る。 一部の回路では、相互接続要件を満たすために、複数の導電層を必要とし得る 。一般的に、これらの導電層は酸化物中間層などの絶縁層によって互いに分離さ れている。２つの導電層にそれぞれ設けられた２つの導電機構、即ち、導電線の 間の電気的接続を望む場合、前記の絶縁を提供する誘電体中間層を貫通する電気 的パスを２つの導電機構の間に提供するために、導電プラグを使用し得る。 説明を容易にするために、図１は一般的な半導体デバイスの製造中に形成され る複数の層に相当する積層体１０の断面を示す。図１及び他の図面において、複 数の層は例示を目的とするのみであり、図示する複数の層の上、下、または間に 別の層が存在し得る点に注意する必要がある。更に、図示する全ての層が存在す る必要はなく、当業者が一般的に有する知識を使用して、これらの層のうちの幾 つかまたは全てを別の層と置換し得る。 積層体１０の底部には、シリコン・ウェハまたはガラス・パネルなどに相当す る基板１００が表示されている。第１の導電層１０２は基板１００上に設けられ ている。導電層１０２を所望の形状にパターン化（例えば、従来のフォトレジス ト・プロセスを使用）した後、ＳｉＯ₂などを含む絶縁層１０４を導電層１０２ の上に形成する。 従来のエッチング・プロセスなどを使用して、ビア１１２を絶縁層１０４内に 形成する。導電層１０２内の選択された導電機構と、後から堆積させる導電層１ ０６内の選択された導電機構とを互いに電気的に接続可能にするために、導電プ ラグ１１４をビア１１２内に形成する。当業者に周知であるように、導電プラグ １１４はタングステンまたはその合金の一種を含み得る。タングステンを導電プ ラグ材料として使用する場合、絶縁層１０４内のビア１１２の壁に対する導電プ ラグ１１４の更に確実な接合を製造プロセス中及び使用中に可能にするために、 接合層１１６（図１の例では、ビア１１２の内部を覆う環状リングの形態をなす ）を使用することが多い。 次いで、導電層１０６を絶縁層１０４上に設け得る。導電層１０６はバリア層 １０８を含み得る。一般的に、バリア層１０８はＴｉ、ＴｉＷ、ＴｉＮまたは任 意の他の適切なバリア材料を含む。任意にて、バリア層１０８を絶縁層１０４及 び後から堆積させる相互接続層１１０の間に配置し得る。バリア層１０８を設け た場合、シリコン原子が絶縁層１０４から相互接続層１１０内へ拡散することを 、バリア層１０８は防止する。同様に、別のバリア層を導電層１０２及び絶縁層 １０４の間に設け得る。一般的に、相互接続層１１０は銅、アルミニウムまたは 周知のアルミニウム合金の一種（例：Ａｌ−Ｃｕ、Ａｌ−ＳｉまたはＡｌ−Ｃｕ −Ｓｉ）を含む。 ビア１１２内の接合層１１６はバリア層１０８に使用する材料と同じ材料若し くは類似する材料（例：Ｔｉ、ＴｉＷまたはＴｉＮ）または同様に適する他の接 合材料を含み得る。積層体１０の複数の層及び複数の機構を当業者は容易に理解 できる。更に、化学蒸着法（chemical vapor deposition、略して、ＣＶＤ）と 、プラズマ強化化学蒸着法（Plasma-enhanced chemical vapor deposition、略 して、ＰＥＣＶＤ）と、スパッタリング、ウェット・エッチング及びプラズマ強 化エッチングのうちの少なくともいずれか１つに代表される物理蒸着法（physic al vapor deposition、略して、ＰＶＤ）とを含む適切な周知の多数の堆積プロ セス及びエッチング・プロセスのうちの任意の１つを使用して、積層体１０ の複数の層及び複数の機構を形成できる。 次いで、所望の線パターンを導電層１０６内へエッチングするために、上に横 たわるフォトレジスト（ＰＲ）層１１８を、ブランケット堆積された導電層１０ ６の頂面に形成する。そして、下に横たわる導電層１０６のエッチングを促進す るために、フォトレジスト層１１８をパターン化し得る（例えば、従来のフォト レジスト技術を通じてパターン化する）。例えば、この種のフォトレジスト技術 の１つは、コンタクト・リソグラフィ・システムまたはステッパ・リソグラフィ ・システムへのフォトレジスト材料の露出によるフォトレジスト層１１８のパタ ーニングと、次のエッチングを促進すべくマスクを形成するためのフォトレジス ト材料の現像とを含む。適切なエッチャントを使用することにより、マスクによ って保護されていない導電層の領域をエッチングして除去する。これによって、 導電性相互接続線、即ち、導電性相互接続機構が後に残される。 更に高い回路密度を実現するために、最近の半導体デバイスは更に細いデザイ ン・ルールでスケール化されている。この結果、機構サイズ、即ち、導電性相互 接続機構の幅または互いに隣接する複数の導電機構間の空間（例：トレンチ）は 着実に狭くなっている。例えば、約０．８ミクロン（μｍ）の線幅は４メガビッ ト（Ｍｂ）ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）ＩＣでは許 容可能と考えられるが、２５６ＭｂＤＲＡＭＩＣは０．２５ミクロン以下の幅の 相互接続線を使用することが好ましい。 十分な電気的接続を保証すべく、上に横たわる導電層（例：導電層１０６）内 のエッチングによって形成された導電機構をビア１１２へ整合させることは、機 構サイズが小さくなるにしたがって困難になってきている。例えば、製造プロセ スにおける公差に起因して、導電層１０６からエッチングによって形成された上 側に横たわる導電線がビア１１２へある程度整合しなくなることがある。これに よって、導電層１０６から所望の導電線をエッチングによって形成するために使 用するエッチ・プロセスに対して、接合層１１６の一部が露出される。 これを示すために、図２は導電層１０６を従来のエッチ・プロセスでエッチン グした後の図１の積層体１０を示す。図２の例では、機構２０２は、導電層１０ ６からエッチングによって形成され、かつ、紙面に直交する方向（即ち、紙面を 貫通する方向）に延びる導電線などを示す。機構２０６は、導電層２０２からエ ッチングによって形成され、かつ、機構２０２へ直交する方向（即ち、図の左右 方向）に延びる導電線などを示す。 図２において、導電機構２０２はビア１１２の中心に対して水平方向に変位し ている（例えば、製造プロセスにおける公差に起因する）。この結果、導電機構 ２０２を形成すべく導電層１０６を貫くエッチングに使用するエッチ・プロセス に対して、接合層１１６の左部分が露出される。前記のように、接合層１１６は バリア層１０８に使用する材料に類似する材料を一般的に含むため、この接合層 １１６は、導電層１０６を貫通するエッチングに使用するエッチャントに対して 同様に反応する。この結果、接合層１１６の一部が意図せずにエッチングされ、 絶縁層１０４内におけるプラグ１１４及びビア１１２の壁の間の接合が弱くなり 得る。 一部のケースでは、接合層１１６の一部を導電層オーバーエッチ工程等で導電 層エッチ・プロセスへ不適切に露出させることにより、エッチャント材料の一部 は、損傷した接合層に沿って下に横たわる導電層１０２内へ浸透し得る。この結 果、下に横たわる導電層機構２０６の一部は導電層エッチャント材料へ意図する ことなく露出され、かつ意図することなくエッチングされる。下に横たわる導電 層１０２内に位置する導電機構２０６の損傷部分は図２の例の損傷部分２０４と して象徴的に示す。下に横たわる導電機構２０６内の十分な量の導電材料が損傷 した場合、電流を流す前または後に意図しない断線が生じ得る。当業者が理解す るように、この接合層１１６及び下に横たわる導電層１０２内の機構の意図しな いエッチングは、回路の信頼性及び歩留まりを低減し得るので望ましくない。 これらの事情に鑑みて、下に横たわる導電機構及びビア内の接合層の少なくと もいずれか一方の意図しない損傷を、上に横たわる導電層内の導電機構のエッチ ング中に最小限に抑制する改善された技術が望まれる。 発明の概要 １つの実施形態において、本発明は基板加工チャンバ内において、半導体基板 の上に配置された導電層を貫いてエッチングすることによって導電機構を形成す る方法に関する。導電機構の頂部を形成するために、第１のエッチ・レシピを使 用して導電層を少なくとも部分的に貫いてエッチングする工程を、この方法は含 む。その後、導電機構の底部を形成するために、第１のエッチ・レシピとは異な る第２のエッチ・レシピを使用して導電層の残りの厚さを少なくとも部分的に貫 いてエッチングする工程を、この方法はさらに含む。底部は頂部の下に配置され ている。傾斜エッチ・フットを導電機構の底部内に形成すべく第２のエッチ・レ シピは調製されている。 別の実施形態では、本発明は半導体基板上に設けられた部品を有する集積回路 に関する。半導体基板の上に配置された第１の導電層からエッチングによって形 成された第１の導電機構を、集積回路は有する。更に、集積回路は第１の導電機 構の上に配置された絶縁層を有する。絶縁層はビアを内部に有する。 更に、集積回路はビア内に配置された導電プラグを有する。導電プラグは第１ の導電機構へ電気的に接続されている。集積回路はビアの上に配置された第２の 導電機構をさらに有する。第２の導電機構は絶縁層の上に配置された第２の導電 層からエッチングによって形成されている。第２の導電機構は、ビア内に配置さ れた導電プラグヘ電気的に接続され、かつ、第１のエッチ・プロフィール及び第 １の幅を有する頂部と、頂部の下に配置された底部とを含む。第１のエッチ・プ ロフィールとは異なる第２のエッチ・プロフィール及び第１の幅より広い第２の 幅を、底部は有する。 さらに別の実施形態では、本発明は、プラズマ加工チャンバ内において、上に 横たわる導電層から上に横たわる導電機構を形成する間、下に横たわる導電機構 への損傷を防止する方法に関する。上に横たわる導電層は絶縁層によって下に横 たわる導電機構から分離されており、絶縁層はビア内に配置された導電プラグを 有する。導電プラグは上に横たわる導電機構及び下に横たわる導電層を絶縁層を 貫いて互いに接続している。 頂部を形成するために、第１のエッチ・レシピを使用して上に横たわる導電層 を少なくとも部分的に貫いてエッチングする工程を、この方法は有する。頂部は 第１の幅を有する。更に、上に横たわる導電機構の底部を形成するために、第１ のエッチ・レシピとは異なる第２のエッチ・レシピを使用して上に横たわる導電 層の残りの厚さを少なくとも部分的に貫いてエッチングする工程を、この方法は 有する。底部は第１の幅及びビアの直径のいずれよりも大きい第２の幅を有する 。 本発明の前記の効果を含む効果は以下の詳細な説明を読み、かつ、複数の図面 を研究することによって明らかになる。 図面の簡単な説明 図１は一般的な半導体デバイスの製造中に形成される複数の層に相当する積層 体の断面図である。 図２は導電層を従来のエッチ・プロセスでエッチングした後の図１の積層体を 示す断面図である。 図３は本発明のエッチ技術との併用に適するエッチング反応装置に相当するＴ ＣＰ（商標）９６００ＳＥプラズマ反応装置の概略図である。 図４は本発明の１つの実施形態に基づくエッチ技術で形成した傾斜エッチ・フ ットを含む導電機構を示す断面図である。 図５は傾斜エッチ・フットを形成するための本発明の１つの実施形態に基づく エッチ技術を示すフローチャートである。 図６はバルク・エッチ工程後に残された導電層の一部を、２つのエッチ工程で エッチングする本発明の１つの実施形態を示すフローチャートである。 図７はバルク・エッチ工程後に残された導電層の一部を、３つのエッチ工程で エッチングする本発明の１つの実施形態を示すフローチャートである。 好ましい実施形態の詳細な説明 添付図面に示す本発明の幾つかの好ましい実施形態に関連して、本発明を以下 に詳述する。以下の説明において、多くの詳細部分は本発明の完全な理解の提供 を目的として開示する。しかしながら、これらの詳細部分の幾つかまたは全てを 削除した状態で、本発明を実施できることは当業者にとって明白である。別の例 では、本発明を不必要に不明確にしないために、周知のプロセス工程の詳細を説 明しない。 本発明の１つの態様では、導電層を少なくとも２つの工程でエッチングするこ とによって、前記の歩留まりの減少の問題を軽減する。第１の導電層エッチ工程 では、高いエッチ速度（これにより高いウェハ・スループットを実現）及び実質 的な異方性エッチ作用の少なくともいずれか一方を達成するために、導電層をバ ルク・エッチ・レシピでエッチングすることが好ましい。第２の導電層エッチ工 程では、傾斜エッチ・フットを出来上がった導電機構内に形成すべく調製したエ ッチ・レシピによって、導電層の残りの厚さをエッチングする。 エッチングされた導電機構が製造プロセスにおける公差などの原因によってビ アと整合していない場合、導電層のうちの異方性の更に高いエッチングを施した 部分（バルク導電層エッチ工程、即ち、第１のエッチ工程で形成された部分）よ り大きい断面を有する傾斜エッチ・フットは、ビア内の損傷しやすい接合層へさ らに効果的に重なり得る。関連するデザイン・ルールの増大を要することなく、 即ち、更に幅の広いフォトレジスト・マスク機構を指定することによって更に厚 い導電機構をバルク・エッチ工程中にエッチングすることを要することなく、こ れによって、本発明は下に横たわるビア接合層及び下に横たわる導電層内の機構 のさらに強力な保護を効果的に促進する。 ドライ・エッチング、プラズマ・エッチング、反応性イオン・エッチング（re active ion etching、略して、ＲＩＥ）、磁気強化反応性イオン・エッチング（ magnetically enhanced reactive ion etching、略して、ＭＥＲＩＥ）または電 子サイクロトロン共鳴（electroncy clotron resonance、略して、ＥＣＲ）など に適合したプラズマ加工装置を含む従来の任意のプラズマ加工装置において、本 発明の導電層エッチ技術を実施できる。ドライ・エッチングに適合した一般的な プラズマ加工チャンバでは、更に精巧に作り上げるために、ウェハをプラズマで 処理する。プロセス・エッチャント・ソース・ガスをチャンバ内部へ供給する入 口ポートを、チャンバは含む。プラズマをエッチャント・ソース・ガスから形成 するために、適切なＲＦエネルギー源をチャンバに関連した電極へ加える。周知 のように、プラズマを維持するために、エネルギー自体を誘導結合または容量結 合し得る。次いで、ウェハ積層体と反応させ、かつ、ウェハ積層体のうちのプラ ズマの当たる領域でエッチングするために、化学種をエッチャント・ソース・ ガスから形成する。そして、揮発性の副産物を出口ポートを通じて排気する。 プラズマ・エッチングはウェハをその加工中に陽極、即ち、接地電極上へ配置 する場面に関連している。その一方、反応性イオン・エッチング（ＲＩＥ）はウ ェハをその加工中に陰極、即ち、電源電極上へ配置する場面に関連している。磁 気強化反応性イオン・エッチング（ＭＥＲＩＥ）はＲＩＥ反応装置構造へ変更を 加えたものであり、エネルギーを持つ電子が反応装置壁面に奪われることを低減 するために、磁界を加える。電極からプラズマ内の電子に対するエネルギー伝達 の効率を、ＭＥＲＩＥ反応装置が特定の条件下で高め得ることが確認されている 。 前記の複数の反応装置及び他の適切なプラズマ加工反応装置のうちの任意の１ つで、本発明を実施できることが予想される。容量結合された複数の平行電極板 と、ＥＣＲマイクロ波プラズマ・ソースと、ヘリコン、ヘリカル・リゾネータ及 びトランス結合プラズマ（これがプレーナ・プラズマであるか否かは関係無い） などの誘電結合されたＲＦ源とのうちのどれを介して、エネルギーをプラズマへ 伝播するかとは無関係に、前記の事柄は事実である。数ある中で、ＥＣＲ加工シ ステム及びＴＣＰ（トランス結合プラズマ，transformer coupled plasma：商標 ）加工システムは商業的に簡単に入手できる。ＴＣＰ（商標）システムは例えば カリフォルニア州フリーモントに所在するラム・リサーチ・コーポレイションか ら入手可能である。 前記のように、従来の任意の適切なプラズマ加工システムを効果的に使用でき る。しかし、好ましい実施形態では、本発明をラム・リサーチ・コーポレイショ ンから入手可能なＴＣＰ（商標）９６００ＳＥプラズマ反応装置内で使用する。 図３は、基板３５０を含むＴＣＰ（商標）９６００ＳＥプラズマ反応装置の概略 と、基板３５０を本発明のエッチ・プロセスに基づいてエッチングし、次いで、 従来のポストエッチ工程で加工した後、この基板３５０からカットしたダイから 形成した典型的な集積回路チップ３５２とを示す。説明を簡単にするために、Ｉ Ｃウェハを１つの例として使用しているが、本発明のエッチ・プロセスは任意の 基板（例：フラット・ディスプレイ・パネル）のエッチングに適用できる点に注 意する必要がある。 図３において、反応装置３００はプラズマ加工チャンバ３０２を有する。電極 （図３の例では、この電極はコイルからなる）３０３がチャンバ３０２の上側に 配置されている。電圧をＲＦジェネレータ３０５からマッチング・ネットワーク （図３における図示略）を通じてコイル３０３へ印加する。 チャンバ３０２内には、シャワー・ヘッド３０４が設けられている。シャワー ・ヘッド３０４は、ガス状ソース材料（例：エッチャント・ソース・ガス）をシ ャワー・ヘッド３０４及び基板３５０の間のＲＦ誘導プラズマ領域内へ放出する ための複数の孔を有することが好ましい。ガス状ソース材料はチャンバ自体の壁 に設けられたポートまたはチャンバ内に配置したガス・リング（環状をなし得る ）からも放出し得る。基板３５０をチャンバ３０２内へ挿入し、かつ、チャック ３１０上へ配置する。チャック３１０は第２の電極として機能する。そして、（ 一般的には、マッチング・ネットワークを通じて）高周波ジェネレータ３２０に よってチャック３１０へバイアスをかけることが好ましい。 均一であって、かつ、反復可能なエッチング結果を保証するために、加工中の 基板の温度を正確に制御するための伝熱媒体として機能させるべく、ヘリウム冷 却ガスをチャック３１０及び基板３５０の間に加圧下で案内する。プラズマ・エ ッチング中、チャンバ３０２内の圧力はガスをポート３６０を通じて逃がすこと によって制御できる。エッチングのための適切なチャンバ温度を維持するために 、複数のヒーター（図解を簡単にするために図３では省略してある）が備えられ 得る。接地への電気的パスを提供するために、一般的には、チャンバ３０２のチ ャンバ壁は接地される。 前記のように、エッチングされた導電機構内に傾斜エッチ・フットを意図的に 形成することによって、酸化物層内の導電プラグ及びビアの壁の間に位置する接 合層に対する損傷（この損傷は図２の機構２０６などの下に横たわる金属層内の 機構の損傷を招来し得る）は、本発明の１つの態様に基づいて効果的に減少する 。導電層が絶縁層と交わるポイントに位置するエッチングされた導電機構の傾斜 エッチ・フットの更に大きなフットプリントにより、この傾斜エッチ・フットは 、公差による不整合がエッチングされた導電機構及びその下に横たわる絶縁層内 のビアの間に生じた場合にも、エッチングされた導電機構が更に完全にビアに重 なる確率を効果的に増大する。従って、上に横たわる導電層をエッチングするた めに使用するエッチ・プロセスに対して、ビア内の接合層の環状リングの領域が 露出される確率は効果的に最小限に抑制される。これに付随して、接合層及び下 に横たわる導電層機構の少なくともいずれか一方が損傷する確率も最小限に抑制 される。 導電機構傾斜エッチ・フットを意図的に形成する目立たないエッチング工程を バルク・エッチ工程後に実施することにより、本発明の導電層エッチ技術は接合 層及び下に横たわる導電機構の少なくともいずれか一方を損傷する可能性を１つ の実施形態において減少する。この傾斜エッチ・フットの意図的な導入は、エッ チ機構全体にわたる異方性の更に高いエッチングの実現、即ち、エッチングされ た機構の頂面から底面まで達する実質的に垂直な側壁の実現を試みる最近のエッ チ・デザインにおける努力とは相反するものである。 前記のように、垂直エッチ側壁の実現を試みる現代のエッチ・プロセスにおい て一般的に望まれない傾斜エッチ・フットは、導電機構の頂部の拡大を要するこ となく本ケースにおける接合層の保護を効果的に高める。導電機構の頂部の寸法 が変更されていないため、導電機構を上に横たわる導電層からエッチングによっ て作り出すことを促進すべくパターン化されたフォトレジスト機構は、既存のフ ォトレジスト・パターニング・ツールを使用することによって依然としてパター ン化可能である。都合の良いことに、本発明の改善された歩留まりを達成するた めに、フォトレジスト・パターニング・ツール及びフォトレジスト・パターンの うちの少なくともいずれか一方の変更は必要ない。 本発明の特徴及び効果の説明を容易にするために、図４は本発明の１つの実施 形態に基づく導電機構４０２を示す。この導電機構４０２は本発明のエッチ技術 に基づいて形成された傾斜エッチ・フットを含む。図４において、基板１００、 下に横たわる導電層１０２、絶縁層１０４、バリア層１０８、プラグ１１４及び 接合層１１６は図１及び図２に同じ符号で示す構造と実質的に類似している。そ の上に配置したままのパターン化されたフォトレジスト部分１１８と一緒に示す 導電機構４０２は、傾斜フット部分４０４（ａ），４０４（ｂ）を含む。 図４に示すように、導電機構４０２の頂部４０６は、パターン化されたフォト レジスト部分１１８の幅によって決定される幅ｄ１を有する。都合の良いことに 、幅ｄ１を有する機構を含むフォトレジスト・マスクは、従来のフォトレジスト ・パターニング・ツール及びフォトレジスト・デザイン・ルールの少なくともい ずれか一方を使用して形成できる。例えば、幅ｄ１は導電機構４０２をその上に 配置されるビアの直径より狭くできる（但し、これは必ずしも必要ではない）。 高いエッチ速度及び実質的に垂直な側壁の少なくともいずれか一方を実現するた めに最適化したエッチ・プロセスを好ましくは使用して、バルクエッチングした 導電層の部分を、頂部４０６は表している。 接合層１１６及び下に横たわる導電層１０２内の機構の少なくともいずれか一 方に対する更に強力な保護を提供するために、バリア層１０８の少なくとも一部 を有する導電機構４０２の底部４０８は、幅ｄ１より効果的に広い幅ｄ２を有す る。底部４０８は頂部のエッチ・プロフィールと異なるエッチ・プロフィールを 有することが好ましい。例えば、１つの実施形態において、頂部は実質的な異方 性エッチ・プロフィールを有する一方、第２のエッチ・プロフィールは更に大き な傾斜を有するフットプリント、即ち、更に拡大したフットプリントを有する。 １つの実施形態では、幅ｄ２は導電機構４０２をその上に配置するビアの直径 より大きいことが好ましい。但し、幅ｄ２は互いに隣接する複数の機構を互いに 短絡させる大きさを有してはならない。幅ｄ１，ｄ２の正確な大きさはデバイス 間及びプロセス間で異なり得る。図示するように、導電機構４０２がパターニン グ及び製造プロセスのうちの少なくともいずれか一方の公差などに起因して絶縁 層１０４内のビアに対して整合していない場合でも、接合層１１５の保護は底部 ４０８（底部４０８の傾斜フット部分４０４（ａ），４０４（ｂ）を使用するこ とにより）によって更に効果的に提供できる。 前記のように、導電機構４０２の底部４０８はバリア層１０８の少なくとも一 部を含み得る。勿論、導電層がバリア層を必要としない場合、底部４０８は導電 層全体の一部に相当し得る。１つの実施形態では、バリア層１０８を提供する場 合、頂部４０６を形成するバルク・エッチ工程は、相互接続層１１０及びバリア 層１０８の間の界面へ到達する前に終了する。換言するならば、底部４０８は相 互接続層１１０の少なくとも一部及びバリア層１０８の全体を含み得る。別の実 施形態では、底部４０８はバリア層１０８のみを含む。即ち、頂部４０６を形成 するバルク・エッチ工程は相互接続層１１０及びバリア層１０８の間の界面で終 了する。更に別の実施形態では、底部４０８はバリア層１０８の一部のみを含み 得る。即ち、頂部４０６を形成するバルク・エッチ工程は相互接続層１１０及び バリア層１０８の間の界面を越えてバリア層の少なくとも一部へ達するまで継続 する。バルク・エッチの正確な深度（及びこれに付随する底部４０８の正確な厚 さ）は、傾斜部分４０２（ａ）及び４０２（ｂ）の少なくともいずれか一方の所 望の幅ｄ２及び傾斜度に基づくことを理解する必要がある。 １つの実施形態では、底部４０８を形成するエッチング工程（即ち、バルク・ エッチ工程後に実施するエッチ工程）は、単一の工程で実施し得る。別の実施形 態では、底部４０８を形成するエッチング工程は複数の工程を含み得る。例えば 、相互接続層１１０の残された部分を貫通してエッチングするために、１つのエ ッチング工程を使用可能である。次いで、バリア層１０８を貫通してエッチング し、かつ、バリア層を貫通するオーバーエッチ工程を実施するために、別のエッ チ工程を使用し得る。オーバーエッチは当業者に周知の概念であり、導電材料及 びバリア材料の少なくともいずれか一方の痕跡を、同材料の存在が望ましくない 領域、即ち、保護フォトレジストのない領域から実質的に除去することを保証す るために実施するエッチングを指す。更に別の例として、相互接続層１１０の残 された部分を貫通してエッチングするために、１つのエッチング工程を使用し、 バリア層１０８を貫通してエッチングするために、別のエッチング工程を使用し 、バリア層を貫通するオーバーエッチ工程を実施するために、更に別のエッチ工 程を使用し得る。 本発明の１つの態様に基づき、導電機構４０２の傾斜エッチ・フットを、バル ク・エッチ・レシピに類似するレシピを使用して形成する（但し、傾斜エッチ・ フットを形成するために、バルク・エッチ・レシピの１つ以上のパラメータを変 更して使用する）。例えば、エッチ・フットの形成を促進するために、バルク・ エッチ・レシピのエッチ速度を低下させ得る。学説に固執することを望むわけで はないが、導電層エッチングは保護フォトレジスト機構（例：図４のフォトレジ スト機構１１８）を時間の経過とともに侵食すると信じられている。エッチング 中、侵食されたフォトレジスト材料の一部は、形成された導電機構（例：導電機 構４０２）の側壁に沿って重合する。導電機構４０２全体にわたる垂直エッチ速 度を低下させた場合、エッチング中の導電機構の側壁と、部分的にエッチングさ れた導電層の表面とが交差するコーナーなどで堆積する更に長い時間を、ポリマ ーは有する。この側方におけるポリマー堆積が増大することにより、この領域内 の導電層は更に強力に保護される。この結果、エッチングを継続する間、導電層 は更に低い異方性でエッチングされる。即ち、エッチングを導電層全体にわたっ て下方へ継続して行う間に、導電エッチ・フットが形成される。 これに代わるメカニズムまたは追加メカニズムとして、基板を載置した電極の 温度が低下され得る。前と同様に学説に固執することを望むわけではないが、電 極の温度（及びこれに付随してエッチング中の基板の温度も）を低下させること により、ポリマー粒子が基板上に凝縮または凝結する速度が増大すると信じられ ている。ポリマー凝縮の増大によって、ポリマー堆積物が増大する。これによっ て、エッチ速度の低下に関連して前述した方法に類似する方法でのエッチ・フッ トの形成が促進される。１つの実施形態では、例えばバックサイド・ヘリウム冷 却圧力を増大することによって、基板の温度を低下させ、これによって、加工中 の基板及びチャックの間の伝熱速度を増大する。 更に別のメカニズムまたは追加メカニズムとして、エッチ・フットの形成を促 進するために、基板を載置した電極のＤＣバイアスを増大し得る。この下側電極 のバイアスを増大することにより、エッチのスパッタリング・コンポーネントが 増大し、これによって、フォトレジスト侵食速度及びポリマー堆積速度がそれぞ れ増大する。 図５は傾斜エッチ・フットを形成する本発明の１つの実施形態に基づくエッチ 技術を示す。ステップ５０２では、上に横たわる導電層（例：図１の導電層１０ ６）の少なくとも一部をバルク・エッチ・レシピを使用してエッチングする。前 記のように、基板スループットを増大するために、バルク・エッチ・レシピは導 電層全体にわたるエッチ速度を最大限にすべく調製することが好ましい。これに 加えて、またはこれに代えて、幾つかのケースでは、バルク・エッチ工程は実質 的な異方性エッチ機構、即ち、実質的に垂直なエッチ側壁を形成するように調製 され得る。ステップ５０４では、傾斜エッチ・フットを形成すべく調製したレシ ピを使用して、導電層の残された部分をエッチングする。１つの例では、相互接 続層（例：図１の相互接続層１１０）を貫いてエッチングする前に、ステップ５ ０２を終了する。別の例では、ステップ５０２は、相互接続層（（例：図１の相 互接続層１１０）を実質的に貫いてエッチングするために使用され得る。そして 、ステップ５０４はバリア層（例：図１のバリア層１０８）を貫いてエッチング するために使用され得るとともに、オーバーエッチ工程として使用され得る。 １つの実施形態では、ステップ５０４で使用されるレシピは、ステップ５０２ で使用されるレシピの１つ以上のバルク・エッチ・パラメータを変更してあるが 、ステップ５０２で使用されるレシピと実質的に同じである。前記のように、導 電層全体にわたるエッチ速度が低減されたとき、基板が載置された電極の温度が 低減されたとき、及び下側電極のＤＣバイアスが増大されたときのうちの少なく ともいずれか１つにおいて、傾斜エッチ・フットが形成される。傾斜エッチ・フ ットを実現するために、他のパラメータをステップ５０２のバルク・エッチで使 用するパラメータから変更しても良い。 前記のように、傾斜エッチ・フットを形成するために調製したエッチング工程 は１つ以上の独立したエッチング工程を含み得る。例えば、バルク・エッチを完 了した後、相互接続層（例：図１の相互接続層１１０）の残された部分を貫いて エッチングするために、別のエッチング・レシピを使用し得る。更に、別のバリ ア・エッチ・レシピを、バリア層（例：図１のバリア層１０８）を貫いてエッチ ングするために使用するとともに、オーバーエッチ・レシピとして使用し得る。 図６はこの実施形態を示しており、図５の傾斜エッチ・フット・エッチ・ステッ プ５０４を２つの独立したエッチング・ステップ６０２，６０４で達成している 。図６において、ステップ６０２及びステップ６０４の少なくともいずれか一方 は傾斜エッチ・フットを形成するために調製されたエッチ工程に相当することが 好ましい。 別の実施形態では、オーバーエッチ工程を実施するために、別のエッチ・レシ ピを使用し得る。図７は別の実施形態を示しており、図５の傾斜エッチ・フット ・エッチ・ステップ５０４を３つの独立したステップによって達成している。ス テップ７０２では、傾斜エッチ・フットを形成すべく調製したレシピを好ましく は使用して、相互接続層の残された部分（図５のステップ５０２の後で残された 部分）をエッチングする。 ステップ７０４では、バリア・エッチ・レシピを使用してバリア層（例：図１ のバリア層１０８）がエッチングされる。ステップ７０２によって傾斜エッチ・ フットが既に形成されていることがある。このため、ステップ７０４で使用され るバリア・エッチ・レシピを、傾斜エッチ機構をバリア層内に形成すべく調製す ることは常に必要ではない。比較的薄いバリア層を有する積層体の場合、これは 特に事実である。しかし、１つの実施形態では、傾斜エッチ・フットを更に拡大 するか、または実質的に維持するように、ステップ７０４で使用されるバリア・ エッチ・レシピを調製し得る。ステップ７０６では、導電材料の全ての痕跡を、 導電材料の存在が望ましくない領域（例：エッチングされた複数の機構の間の領 域及びオープン・フィールド領域）から除去するために、別のオーバーエッチ・ レシピが使用され得る。 エッチングによって設けられた導電機構上における傾斜エッチ・フットの形成 に適した複数のパラメータの大まかな範囲を以下に詳述する。これらのパラメー タの範囲はＴｉ、ＴｉＮまたはＴｉＷを含むバリア層を有し得るアルミニウム合 金導電層のエッチングに適する。フッ素化学のケースでは、任意のバリア層は例 えばＷまたはＴｉＷを含み得る。パラメータの適切な範囲はＴＣＰ９６００ＳＥ プラズマ反応装置内の１００ｍｍウェハ及び２００ｍｍウェハに関連して以下に 開示する。しかし、ここに開示するエッチ技術を他の大きさのウェハ及び他のエ ッチ反応装置（プラズマを使用するか否かは関係ない）の少なくともいずれか一 方へ適合させることを当業者が実施できるようにするガイドラインとして、これ らの範囲を使用する必要がある。ＴＣＰ９６００ＳＥプラズマ反応装置内で、塩素化学を使用してエッチングした １００ｍｍウェハ 塩素化学を使用してエッチングした１００ｍｍウェハの場合、エッチャント・ ソース・ガス（標準立方センチメートル毎分）の総流量は、約４０標準立方セン チメートル毎分（ｓｃｃｍ）及び約１５０ｓｃｃｍの間であり、より好ましくは 約４０ｓｃｃｍ及び約２００ｓｃｃｍの間であり、好ましくは約７０ｓｃｃｍで ある。ＢＣｌ₃に対するＣｌ₂の比率は約０．２５及び約２．０の間であり、より 好ましくは約０．５及び約１．３の間であり、好ましくは約１．０である。 ＴＣＰ電力は約２００ワット（Ｗ）及び約５００Ｗの間であり、より好ましく は約３５０Ｗ及び約４５０Ｗの間であり、好ましくは約４７５Ｗである。底部電 極電力に対するＴＣＰ電力の比率は約１．１５及び約３．０の間であり、より好 ましくは約１．２及び約１．４５の間であり、最も好ましくは約１．３５である 。 ミリトリ（ｍＴ）で表されるチャンバ内部の圧力は、約４ｍＴ及び約２５ｍＴ の間であり、より好ましくは約８ｍＴ及び約１５ｍＴの間であり、最も好ましく は約１０ｍＴである。トル（Ｔ）で表されるバックサイド・ヘリウム冷却圧力は ０トル（Ｔ）及び約２０Ｔの間であり、より好ましくは約８Ｔ及び約１２Ｔの間 であり、最も好ましくは約１０Ｔである。 更に、ポリマー堆積促進ガスを提供し得る。１つの実施形態では、窒素（Ｎ₂ ）を約３ｓｃｃｍ及び約２５ｓｃｃｍの間で、より好ましくは約５ｓｃｃｍ及び 約１０ｓｃｃｍの間で、最も好ましくは約５ｓｃｃｍで供給する。これに加えて 、またはこれに代えて、酸素（Ｏ₂）を約３ｓｃｃｍ及び約１５ｓｃｃｍの間で 、より好ましくは約３ｓｃｃｍ及び約５ｓｃｃｍの間で、最も好ましくは約４ｓ ｃｃｍで任意にて提供し得る。更に、前記のガスに加えて、または前記のガスに 代えて、過フッ化炭化水素ガス（例：任意のフレオン・ガス）を約３ｓｃｃｍ及 び約１５ｓｃｃｍの間で、より好ましくは約３ｓｃｃｍ及び約１０ｓｃｃｍの間 で、最も好ましくは約５ｓｃｃｍで加え得る。更に、前記のガスに加えて、また は前記のガスに代えて、炭化水素ガス（例：メタン）を約３ｓｃｃｍ及び約１５ ｓｃｃｍの間で、より好ましくは約３ｓｃｃｍ及び約１０ｓｃｃｍの間で、最も 好ましくは約４ｓｃｃｍで加え得る。ＴＣＰ９６００ＳＥプラズマ反応装置内で、フッ素化学を使用してエッチングし た１００ｍｍウェハ １つの実施形態では、塩素化学の代わりに、または塩素化学に加えて、フッ素 化学を使用し得る。フッ素化学を使用する場合、塩素化学に関連して述べたパラ メータ（例：チャンバ圧力、バックサイド・ヘリウム冷却圧力及びポリマー堆積 促進ガス）を適用し得る。しかし、フッ素化学のためのＲＦ電力は約２００Ｗ及 び約６００Ｗの間であり、より好ましくは約４００Ｗ及び約５００Ｗの間であり 、最も好ましくは約５００Ｗである。 底部電極電力に対するＴＣＰ電力の比率は、約２及び約２４の間であり、より 好ましくは約２．５及び約６の間であり、最も好ましくは約３である。エッチャ ント・ガスの総量（ｓｃｃｍ）は約３おｓｃｃｍ及び約１００ｓｃｃｍの間であ り、より好ましくは約４０ｓｃｃｍ及び約６０ｓｃｃｍの間であり、最も好まし くは約５０ｓｃｃｍである。ＢＣｌ₃に対するＳＦ₆の比率は約お．５及び約４． ０の間であり、より好ましくは約１．０及び約３．０の間であり、最も好ましく は約１．２である。塩素（Ｃｌ₂）をガス総流量の約１％及び約６０％の間で、 より好ましくは約１０％及び約３０％の間で、好ましくは約２０％で任意にて加 え得る。ポリマー堆積促進ガスをさらに提供し得る。例えば、窒素（Ｎ₂）を約 ５ｓｃｃｍ及び約１おｓｃｃｍの間で、より好ましくは約５ｓｃｃｍで提供し得 る。ＴＣＰ９６００ＳＥプラズマ反応装置内で、塩素化学を使用してエッチングした ２００ｍｍウェハ １つの実施形態では、ＴＣＰのＲＦ電力は約２５０Ｗ及び約７００Ｗの間であ り、より好ましくは約４００Ｗ及び約５５０Ｗの間であり、最も好ましくは約４ ５０Ｗである。底部電極電力に対するＴＣＰ電極電力の比率は約１．１５及び約 ３．０の間であり、より好ましくは約１．２及び約１．４５の間であり、最も好 ましくは約１．２である。 エッチャント・ソース・ガスの総量は約４０ｓｃｃｍ及び約４００ｓｃｃｍの 間であり、より好ましくは約４０ｓｃｃｍ及び約２００ｓｃｃｍの間であり、最 も好ましくは約１００ｓｃｃｍである。ＢＣｌ₃に対するＣｌ₂の比率は約０．２ ５及び約２．０の間であり、より好ましくは約０．５及び約１．３の間であり 、最も好ましくは約０．６である。チャンバ内部圧力は約４ミリトル（ｍＴ）及 び約２５ｍＴの間であり、より好ましくは約８ｍＴ及び約１５ｍＴの間であり、 最も好ましくは約１０ｍＴである。バックサイド・ヘリウム冷却圧力は約０Ｔ及 び約２０Ｔの間であり、より好ましくは約８Ｔ及び約１２Ｔの間であり、最も好 ましくは約１２Ｔである。 更に、ポリマー堆積促進ガスを提供し得る。例えば、窒素（Ｎ₂）を約５ｓｃ ｃｍ及び約１０ｓｃｃｍの間で、より好ましくは約５ｓｃｃｍで提供し得る。ＴＣＰ９６００ＳＥプラズマ反応装置内で、フッ素化学を使用してエッチングし た２００ｍｍウェハ １００ｍｍウェハの例同様に、塩素化学エッチ工程の代わりに、または塩素化 学エッチ工程に加えて、フッ素化学を使用し得る。フッ素化学のケースでは、２ ００ｍｍウェハ塩素エッチの例に関連する特定のパラメータ（例：チャンバ内部 圧力及びバックサイド・ヘリウム冷却圧力）を使用し得る。但し、ＴＣＰのＲＦ 電力は約２００Ｗ及び約７００Ｗの間であり、より好ましくは約４００Ｗ及び約 ６００Ｗの間であり、最も好ましくは約６００Ｗである。底部電極電力に対する ＴＣＰ電力の比率は約２及び約２４の間であり、より好ましくは約２．５及び約 ６の間であり、最も好ましくは約３である。 エッチャント・ソース・ガスの総量は約５０ｓｃｃｍ及び約１５０ｓｃｃｍの 間であり、より好ましくは約６０ｓｃｃｍ及び約１００ｓｃｃｍの間であり、最 も好ましくは約８０ｓｃｃｍである。ＢＣｌ₃に対するＳＦ₆の比率は約０．０５ 及び約４．０の間であり、より好ましくは約１．０及び約３．０の間であり、最 も好ましくは約２．２である。Ｃｌ₂を約１ｓｃｃｍ及び約２５ｓｃｃｍの間で 、より好ましくは約１ｓｃｃｍ及び約１５ｓｃｃｍの間で、最も好ましくは約１ ０ｓｃｃｍで任意にて加え得る。 更に、ポリマー堆積促進ガスを提供し得る。例えば、窒素（Ｎ₂）を約３ｓｃ ｃｍ及び約２５ｓｃｃｍの間で、より好ましくは約５ｓｃｃｍ及び約１５ｓｃｃ ｍの間で、最も好ましくは約１０ｓｃｃｍで提供し得る。これに代えて、または これに加えて、酸素（Ｏ₂）を約３ｓｃｃｍ及び約１５ｓｃｃｍの間で、より好 ましくは約５ｓｃｃｍ及び約１０ｓｃｃｍの間で加え得る。他のポリマー堆積促 進ガスに代えて、または他のポリマー堆積促進ガスに加えて使用できる任意のフ レオン及び炭化水素に関する同様の数値範囲が存在する（例：約３ｓｃｃｍ及び 約１５ｓｃｃｍの間、より好ましくは約５ｓｃｃｍ及び約１０ｓｃｃｍの間）。 フッ素化学のケースでは、チャンバ圧力は約４ミリトル（ｍＴ）及び約２５ｍ Ｔの間であり、より好ましくは約８ｍＴ及び約１５ｍＴの間であり、最も好まし くは約１２ｍＴである。バックサイド・ヘリウム冷却圧力は約０Ｔ及び約２０Ｔ の間であり、より好ましくは約８Ｔ及び約１２Ｔの間であり、最も好ましくは約 １２Ｔである。 例 例１ サンプル・エッチでは、バリア層としての１，５００オングストロームのＴｉ Ｗと、５，５００オングストロームのＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕを含む上に横たわる相互 接続層と、２５０オングストロームのＴｉＮを含む上に横たわる反射防止コーテ ィング（ＡＲＣ）層とを有する２００ｍｍウェハをＴＣＰ９６００ＳＥプラズマ 反応装置内で加工した。バルク・エッチに使用したケミストリはＣｌ₂及びＢＣ ｌ₃を含む。傾斜エッチ・フット・エッチ工程に使用したケミストリはＳＦ₆及び Ｎ₂をさらに含む。 安定化工程では、チャンバ内の圧力は約１２ミリトルであり、バックサイド・ ヘリウム圧力は約５トルである。Ｃｌ₂エッチャント・ソース・ガス及びＢＣｌ₃ エッチャント・ソース・ガスはそれぞれ約８０ｓｃｃｍ及び約４０ｓｃｃｍで流 した。圧力（チャンバ圧力及びバックサイド冷却圧力の少なくともいずれか一方 ）及びプラズマ反応装置内のガス流量状態が安定化した際、安定化工程は終了す る。 突破及びアルミニウム・バルク・エッチ工程では、バックサイド・ヘリウム冷 却圧力（約５トル）同様に、反応装置・チャンバ内の圧力（約１２ミリトル）を 同じに維持した。頂部ＴＣＰ電極電力は約５００Ｗであり、底部電極電力は約３ ５０Ｗである。Ｃｌ₂ガス流量及びＢＣｌ₃ガス流量はそれぞれ約８０ｓｃｃｍ 及び約４０ｓｃｃｍである。例えば２６１ｎｍ光エミッションを監視することに よって、アルミニウム・エンドポイントが検出された際、この突破及びアルミニ ウム・バルク・エッチ工程は終了する。 次いで、同じチャンバ内部圧力（約１２ミリトル）及び同じＲＦ電力（ＴＣＰ 電力及び底部電極電力はそれぞれ約５００Ｗ及び約３５０Ｗ）を使用して、アル ミニウム・オーバーエッチ及びクリーンアップ工程を実施する。このアルミニウ ム・オーバーエッチ／クリーンアップ工程におけるＣｌ₂ガス流量及びＢＣｌ₃ガ ス流量はそれぞれ約５０ｓｃｃｍである。バックサイド・ヘリウム冷却圧力は約 １２トルである。オーバーエッチ工程は８０％オーバーエッチである。即ち、こ のオーバーエッチ・エッチング工程の継続時間は突破及びアルミニウム・バルク ・エッチ工程の継続時間の約８０％である。 傾斜エッチ・フットをＴｉＷバリア層内に形成するために、ＲＦ電力、Ｃｌ₂ ガス流量及びＢＣｌ₃ガス流量を変更する。例えば、傾斜エッチ・フット・エッ チ工程では、ＴＣＰ電力及び底部電極電力はそれぞれ約６００Ｗ及び２００Ｗで ある。Ｃｌ₂ガス流量及びＢＣｌ₃ガス流量はそれぞれ約１０ｓｃｃｍ及び約２５ ｓｃｃｍである。更に、ＳＦ₆ガス流量を約５５ｓｃｃｍで提供する。ポリマー 堆積促進Ｎ₂を約１０ｓｃｃｍで流す。バックサイド・ヘリウム冷却圧力を約１ ２トルに維持し、チャンバ内部の圧力は約１２ミリトルとする。例えば７０３ｎ ｍ光エミッションを監視することによって、タングステン・エンドポイントを検 出した際、傾斜エッチ・フット・エッチ工程は終了する。 ＴｉＷオーバーエッチ及びクリーンアップ・エッチ（１００％オーバーエッチ ）を実施する。このＴｉＷオーバーエッチ工程では、内部チャンバ圧力を約１２ ミリトルに維持し、バックサイド・ヘリウム冷却圧力を約５トルとする。ＴＣＰ 電極及び底部電極のＲＦ電力をそれぞれ約６００Ｗ及び約２００Ｗで同じに維持 する。実質的に、塩素ガスをＴｉＷオーバーエッチ工程で全く流さない。しかし 、約２５ｓｃｃｍのＢＣｌ₃及び約８０ｓｃｃｍのＳＦ₆をＴｉＷオーバーエッチ 工程中にチャンバ内へ流す。例２ 別のサンプル・エッチでは、バリア層としての１，０００オングストロームの ＴｉＮと、７，５００オングストロームのＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕを含む上に横たわる 相互接続層と、２５０オングストロームのＴｉＮを含む上に横たわる反射防止コ ーティング（ＡＲＣ）層とを有する２００ｍｍウェハを、ＴＣＰ９６００ＳＥプ ラズマ反応装置内で加工した。 安定化工程では、内部チャンバ圧力は約１０ミリトルである。Ｃｌ₂流量及び ＢＣｌ₃流量はそれぞれ約９０ｓｃｃｍ及び約６０ｓｃｃｍである。バックサイ ド・ヘリウム圧力は約５トルである。圧力（チャンバ圧力及びバックサイド冷却 圧力の少なくともいずれか一方）及びプラズマ反応装置内のガス流量状態が安定 化した際、安定化工程は終了する。 ＡＲＣ層を突破し、かつアルミニウム・バルク・エッチを実施するために、別 のエッチ工程を使用する。この突破及びアルミニウム・バルク・エッチ工程では 、チャンバ内の圧力は約１０ミリトルである。頂部ＴＣＰ電極及び底部電極のＲ Ｆ電力はそれぞれ約５００Ｗ及び３５０Ｗである。塩素エッチャント・ソース・ ガス及びＢＣｌ₃エッチャント・ソース・ガスをそれぞれ約９０ｓｃｃｍ及び約 ６０ｓｃｃｍで流す。バックサイド・ヘリウム冷却圧力は約５トルである。アル ミニウム・エッチ工程のエンドポイントを検出した際、突破及びアルミニウム・ バルク・エッチは終了する。 別のエッチ工程では、傾斜エッチ・フットを形成し、かつ、オーバーエッチ工 程を実施するために、エッチ・レシピを使用する。この工程では、チャンバ内の 圧力は約１０ミリトルである。ＴＣＰ電極及び底部電極のＲＦ電力の設定はそれ ぞれ約４５０Ｗ及び約３７５Ｗである。Ｃｌ₂エッチャント・ソース・ガス流量 及びＢＣｌ₃エッチャント・ソース・ガス流量はそれぞれ約４０ｓｃｃｍ及び約 ６０ｓｃｃｍである。バックサイド・ヘリウム冷却圧力は約１２トルである。１ ００％オーバーエッチを達成した際、このエッチ工程は終了する。 以上、本発明を幾つかの好ましい実施形態に関連して詳述したが、本発明の範 囲に属する置換物、改良物及び等価物が存在する。本発明の方法及び装置を実現 する多くの別の方法が存在し得ることに注意する必要がある。従って、本発明の 趣旨及び範囲に属する全ての置換物、改良物及び等価物を含むことを以下の請求 の範囲は意図している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．基板加工チャンバ内において、半導体基板の上に配置された導電層を貫いて エッチングすることによって導電機構を形成する方法であって、 前記導電機構の頂部を形成するために、第１のエッチ・レシピを使用して前記 導電層を少なくとも部分的に貫いてエッチングする工程と、 その後、前記導電機構の底部を形成するために、前記第１のエッチ・レシピと は異なる第２のエッチ・レシピを使用して前記導電層の残りの厚さを少なくとも 部分的に貫いてエッチングする工程と を有し、前記底部は前記頂部の下に配置され、傾斜エッチ・フットを前記導電機 構の底部内に形成すべく前記第２のエッチ・レシピは調製されている方法。 ２．請求項１に記載の方法において、前記第１のエッチ・レシピは前記第２のエ ッチ・レシピで達成されるエッチ速度より高いエッチ速度を前記導電層全体にわ たって達成すべく調製されている方法。 ３．請求項２に記載の方法において、前記第１のエッチ・レシピはエッチ速度を 前記導電層全体にわたって最大にすべく調製されている方法。 ４．請求項１に記載の方法において、前記基板加工チャンバはプラズマ加工チャ ンバに相当する方法。 ５．請求項４に記載の方法において、前記プラズマ加工チャンバはトランスフォ ーマ・カップルド・プラズマ・エッチ・チャンバに相当する方法。 ６．請求項５に記載の方法において、前記導電機構は塩素化学を使用してエッチ ングする方法。 ７．請求項５に記載の方法において、前記導電機構はフッ素化学を使用してエッ チングする方法。 ８．請求項５に記載の方法において、前記トランスフォーマ・カップルド・プラ ズマ・エッチ・チャンバは前記基板の下に配置された下側電極を有し、前記導電 機構の底部をエッチングする間における前記下側電極のＤＣバイアスは、前記導 電機構の頂部を形成する間における前記下側電極のＤＣバイアスより高い方法。 ９．請求項１に記載の方法において、前記導電機構の底部をエッチングする間に おける前記基板の温度は、前記導電機構の頂部を形成する間における前記基板の 温度より低く維持される方法。 １０．請求項１に記載の方法において、前記導電機構は前記導電層の下に配置し た絶縁層内のビアの上に配置され、前記導電機構の頂部は前記ビアの直径より狭 い幅を有し、前記導電機構の底部及び前記ビアの間の界面における前記導電機構 の底部の幅は、少なくとも前記ビアの直径と同じ大きさである方法。 １１．請求項１に記載の方法において、前記ビアは導電プラグをその中に有し、 前記導電プラグはチタンを含む方法。 １２．請求項１１に記載の方法において、前記導電プラグ及び前記ビアの内壁の 間に配置された層を前記ビアは有する方法。 １３．請求項１２に記載の方法において、前記導電プラグは下に横たわる導電機 構へ電気的に接触しており、前記下に横たわる導電機構は前記絶縁層の下に位置 する方法。 １４．請求項１３に記載の方法において、前記半導体基板は集積回路の製造に使 用する半導体基板に相当する方法。 １５．半導体基板上に設けられた部品を有する集積回路であって、 前記半導体基板の上に配置された第１の導電層からエッチングによって形成さ れた第１の導電機構と、 前記第１の導電機構の上に配置され、かつ、ビアを内部に有する絶縁層と、 前記ビア内に配置され、かつ、前記第１の導電機構へ電気的に接続されている 導電プラグと、 前記絶縁層の上に配置された第２の導電層からエッチングによって形成され、 かつ、前記ビアの上に配置された第２の導電機構と を有し、前記第２の導電機構は、前記ビア内に配置された導電プラグへ電気的に 接続され、かつ、 第１のエッチ・プロフィール及び第１の幅を有する頂部と、 前記第１のエッチ・プロフィールとは異なる第２のエッチ・プロフィール及 び前記第１の幅より広い第２の幅を備え、かつ、前記頂部の下に配置された底部 と を有する集積回路。 １６．請求項１５に記載の集積回路において、前記導電プラグはタングステンを 含む集積回路。 １７．請求項１６に記載の集積回路において、前記第１のエッチ・プロフィール は前記第２のエッチ・プロフィールより異方性が高い集積回路。 １８．請求項１５に記載の集積回路において、前記第２の幅は前記ビアの直径よ り広い集積回路。 １９．請求項１８に記載の集積回路において、前記第１の幅は前記ビアの直径よ り狭い集積回路。 ２０．請求項１８に記載の集積回路において、前記導電プラグ及び前記ビアの内 壁の間に配置された層をさらに有する集積回路。 ２１．プラズマ加工チャンバ内において、上に横たわる導電層から上に横たわる 導電機構を形成する間、下に横たわる導電機構への損傷を防止する方法であって 、前記上に横たわる導電層は絶縁層によって前記下に横たわる導電機構から分離 されており、前記絶縁層はビア内に配置された導電プラグを有し、前記導電プラ グは前記上に横たわる導電機構及び前記下に横たわる導電層を前記絶縁層を貫い て互いに接続している方法において、 第１の幅を有する頂部を形成するために、第１のエッチ・レシピを使用して前 記上に横たわる導電層を少なくとも部分的に貫いてエッチングする工程と、 前記第１の幅及び前記ビアの直径のいずれよりも大きい第２の幅を有する前記 上に横たわる導電機構の底部を形成するために、前記第１のエッチ・レシピとは 異なる第２のエッチ・レシピを使用して前記上に横たわる導電層の残りの厚さを 少なくとも部分的に貫いてエッチングする工程と を含む方法。 ２２．請求項２１に記載の方法において、前記第１のエッチ・レシピは前記第２ のエッチ・レシピより高い速度でエッチングすべく調製されている方法。 ２３．請求項２１に記載の方法において、前記頂部は前記底部より異方性が高い 方法。 ２４．請求項２１に記載の方法において、前記第１のエッチ・レシピ及び第２の エッチ・レシピとは異なる第３のエッチ・レシピを使用することによって、前記 導電層のバリア層を貫いてエッチングする工程をさらに含む方法。 ２５．請求項２４に記載の方法において、前記上に横たわる導電層の前記残りの 厚さを貫いてエッチングした後、オーバーエッチを実施する工程を含む方法。