JP2001526461A - 酸化窒化珪素と無機反射防止皮膜をエッチングするための方法 - Google Patents
酸化窒化珪素と無機反射防止皮膜をエッチングするための方法Info
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Abstract
(57)【要約】
半導体パターンニング積層体（１００）のプラズマエッチング方法に関する。パターンニング積層体は、誘電含有反射防止材料（１２０）か、酸素含有材料（１２０）の少なくとも１層を含む。誘電体含有反射防止材料（１２０）は酸素含有材料だろうが、これに限定される必要はない。実施の形態の一つでは、反応によって、誘電体を含む反射防止材料（１２０）または酸素含有材料と、近傍或いは下地の材料層（１１８）との両方のプラズマエッチングが可能となる。他の実施の形態では、誘電体含有反射防止材料（１２０）または、酸素含有材料は、一つの反応を用いてエッチングされる一方、近傍或いは下地の材料層（１１８）は、他の反応を使ってエッチングされるが、同じプロセスチャンバで行われる。特に興味深いのは酸化窒化珪素であり、それは反射防止材料として機能する酸素含有材料である。実施の形態では、炭素のソースと適当なハロゲン含有プラズマの使用を可能とし、より限定された酸素含有量しか含まない他の材料と比べて、酸素含有材料の選択性があるエッチングを達成する。
Description
【０００１】
１．発明の分野 本発明は、酸化窒化珪素及び他の酸素を含有量する材料をエッチングする方法
に関する。更に本方法は、無機反射防止皮膜（ＡＲＣ）材料に適用できる。酸化
窒化珪素は、普通、遠紫外線（ＤＵＶ）フォトレジストと組み合わせて反射防止
皮膜として使われる。
に関する。更に本方法は、無機反射防止皮膜（ＡＲＣ）材料に適用できる。酸化
窒化珪素は、普通、遠紫外線（ＤＵＶ）フォトレジストと組み合わせて反射防止
皮膜として使われる。
【０００２】 ２．背景技術の詳細な説明 半導体デバイス製造の分野では、より短い波長の紫外線照射を利用したＤＵＶ
フォトレジストが開発され、伝統的な、いわゆるＩ線フォトレジストで行なえる
よりも小さな寸法の電子的及び光学的デバイスのパターンニングが可能になって
きている。一般に、フォトレジストは、後続の処理ステップでパターンを施すた
めに種々の材料の積層体上に適用される。積層体の層のあるものは、機能デバイ
スの一部となる下地層のパターンニングプロセス中に消失する。フォトレジスト
の空間的分解能を利用するためには、フォトレジスト露光中に積層体内の他の層
からの反射を抑制するために、フォトレジストの下に重なる反射防止皮膜（ＡＲ
Ｃ）層を使うことが必要である。こうして、ＡＲＣ層によって、フォトレジスト
のパターンニングは、精確なパターンの写像を提供することが可能となる。
フォトレジストが開発され、伝統的な、いわゆるＩ線フォトレジストで行なえる
よりも小さな寸法の電子的及び光学的デバイスのパターンニングが可能になって
きている。一般に、フォトレジストは、後続の処理ステップでパターンを施すた
めに種々の材料の積層体上に適用される。積層体の層のあるものは、機能デバイ
スの一部となる下地層のパターンニングプロセス中に消失する。フォトレジスト
の空間的分解能を利用するためには、フォトレジスト露光中に積層体内の他の層
からの反射を抑制するために、フォトレジストの下に重なる反射防止皮膜（ＡＲ
Ｃ）層を使うことが必要である。こうして、ＡＲＣ層によって、フォトレジスト
のパターンニングは、精確なパターンの写像を提供することが可能となる。
【０００３】 最も普通に使われるＡＲＣ材料は、窒化チタンであるが、多数のその他の材料
がＤＵＶフォトレジストと組み合わせて使うために提案されてきた。例えば、１
９９５年８月１５日にTaft他に付与された米国特許第５，４４１，９１４号は、
窒化珪素反射防止層の使用を記載し、１９９６年６月１１日にManiar他に付与さ
れた米国特許第５，５２５，５４２号は、窒化アルミニウムの反射防止層の使用
を開示している。１９９６年７月２３日にRoman他に付与された米国特許第５， ５３９，２４９号は、珪素リッチの窒化珪素の反射防止層の使用を記載している
。１９９７年６月３日にJoshi他へ付与された米国特許第５，６３５，３３８号 は、ある種類の珪素含有量材料を記載しており、その材料は、放射線誘起による
ガラス化合物への転化によるパターンニングに関し、紫外線と遠紫外線に、特別
な感度を呈する。Joshi他は、非晶質珪素のような反射防止皮膜及びシクロへプ タトリエンから生じるプラズマ重合有機反射防止皮膜の使用を推奨している。１
９９７年５月２７日にYang他へ付与された米国特許第５，６３３，２１０号は、
窒化チタン材料、酸化珪素材料、及び酸化窒化珪素材料から選択した反射防止皮
膜材料の使用を開示している。
がＤＵＶフォトレジストと組み合わせて使うために提案されてきた。例えば、１
９９５年８月１５日にTaft他に付与された米国特許第５，４４１，９１４号は、
窒化珪素反射防止層の使用を記載し、１９９６年６月１１日にManiar他に付与さ
れた米国特許第５，５２５，５４２号は、窒化アルミニウムの反射防止層の使用
を開示している。１９９６年７月２３日にRoman他に付与された米国特許第５， ５３９，２４９号は、珪素リッチの窒化珪素の反射防止層の使用を記載している
。１９９７年６月３日にJoshi他へ付与された米国特許第５，６３５，３３８号 は、ある種類の珪素含有量材料を記載しており、その材料は、放射線誘起による
ガラス化合物への転化によるパターンニングに関し、紫外線と遠紫外線に、特別
な感度を呈する。Joshi他は、非晶質珪素のような反射防止皮膜及びシクロへプ タトリエンから生じるプラズマ重合有機反射防止皮膜の使用を推奨している。１
９９７年５月２７日にYang他へ付与された米国特許第５，６３３，２１０号は、
窒化チタン材料、酸化珪素材料、及び酸化窒化珪素材料から選択した反射防止皮
膜材料の使用を開示している。
【０００４】 最近、ＤＵＶフォトレジストと組み合わせて良好に機能する能力によって、反
射防止皮膜として酸化窒化珪素を使用することに注目が高まってきている。酸化
窒化珪素は、典型的には、（制限するつもりはないが）ＳｉＯxＮyＨzの化学式 を有し、ここでｘは０から約２までの範囲、ｙは０から約１までの範囲、ｚは０
から約１までの範囲をとる。酸化窒化珪素ＡＲＣ層の組成を変えることによって
、フォトレジスト層への写像中にフォトレジストへの反射を制御することができ
る．ＡＲＣとしてＳｉＯxＮyＨzを使う時には、ｘ、ｙ、及びｚは、約０．２と 約０．５の間の範囲をとるのが普通である。
射防止皮膜として酸化窒化珪素を使用することに注目が高まってきている。酸化
窒化珪素は、典型的には、（制限するつもりはないが）ＳｉＯxＮyＨzの化学式 を有し、ここでｘは０から約２までの範囲、ｙは０から約１までの範囲、ｚは０
から約１までの範囲をとる。酸化窒化珪素ＡＲＣ層の組成を変えることによって
、フォトレジスト層への写像中にフォトレジストへの反射を制御することができ
る．ＡＲＣとしてＳｉＯxＮyＨzを使う時には、ｘ、ｙ、及びｚは、約０．２と 約０．５の間の範囲をとるのが普通である。
【０００５】 ＡＲＣとしての酸化窒化珪素は、下地層からの反射の効果的な抑制を可能にす
る一方、フォトレジストパターンニングにおいてフォトレジストポイズニングと
して知られる望まれざる影響を防ぐ卓越した化学特性を提供する。フォトレジス
トポイズニングは、フォトレジストの下に重なる表面と水分との反応によりアミ
ノ基グループ（ＮＨ2−）を形成することを指し、このアミノ基グループは、フ ォトレジスト現像を受け持つ光誘起された酸と反応する。アミノグループによる
酸の不活性化は、窒化チタンのようなあるＡＲＣ材料上での「フット（ｆｏｏｔ
）」（基板直上で、フォトレジスト線を広げること）形成を受け持つと考えられ
る。
る一方、フォトレジストパターンニングにおいてフォトレジストポイズニングと
して知られる望まれざる影響を防ぐ卓越した化学特性を提供する。フォトレジス
トポイズニングは、フォトレジストの下に重なる表面と水分との反応によりアミ
ノ基グループ（ＮＨ2−）を形成することを指し、このアミノ基グループは、フ ォトレジスト現像を受け持つ光誘起された酸と反応する。アミノグループによる
酸の不活性化は、窒化チタンのようなあるＡＲＣ材料上での「フット（ｆｏｏｔ
）」（基板直上で、フォトレジスト線を広げること）形成を受け持つと考えられ
る。
【０００６】 本発明は、酸化窒化珪素層へのパターン転写のためのドライエッチング技法の
適用の詳細に取り組むものである。しかしながら、酸化窒化珪素層のドライエッ
チングのために開発された概念は、その他の酸素含有量基板のドライエッチング
にも適用する。
適用の詳細に取り組むものである。しかしながら、酸化窒化珪素層のドライエッ
チングのために開発された概念は、その他の酸素含有量基板のドライエッチング
にも適用する。
【０００７】 反射防止膜として使われる酸化窒化珪素層に関し、そのような用途において、
パターン転写用材料の典型的な積層体には、以下が含まれるだろう。すなわち、
基板、これは、下地デバイス層から金属間接続層（エッチング積層体のプラズマ
エッチング時にパターンニングされることになる）を分離するために使用される
誘電体層である。バリア層、これは、導体層と基板の間の材料の拡散を防ぐ。導
体層、これは、典型的にはアルミニウム或いはその合金である。反射防止膜（Ａ
ＲＣ）、これは、リソグラフィステップでの露光中にフォトレジストへの戻り反
射を減らして、より良好なパターン再生を可能にする。そして、フォトレジスト
層、これは、下地層への転写のためのパターンを提供するために写像されている
。
パターン転写用材料の典型的な積層体には、以下が含まれるだろう。すなわち、
基板、これは、下地デバイス層から金属間接続層（エッチング積層体のプラズマ
エッチング時にパターンニングされることになる）を分離するために使用される
誘電体層である。バリア層、これは、導体層と基板の間の材料の拡散を防ぐ。導
体層、これは、典型的にはアルミニウム或いはその合金である。反射防止膜（Ａ
ＲＣ）、これは、リソグラフィステップでの露光中にフォトレジストへの戻り反
射を減らして、より良好なパターン再生を可能にする。そして、フォトレジスト
層、これは、下地層への転写のためのパターンを提供するために写像されている
。
【０００８】 その後、ＡＲＣ層、導体層、及びバリア層を含む完成したエッチング積層体内
で、全層を通じて現像されたフォトレジストからパターン転写するためには、ド
ライで、プラズマベースのエッチングプロセスを行うことが望ましい。金属含有
量積層体のエッチングは、伝統的には、窒化チタンのようなＡＲＣ層を有するエ
ッチング積層体を使って金属エッチングチャンバ内で実行される。しかしながら
、酸化窒化珪素が、誘電体材料なので、そのパターンニングは、伝統的には誘電
体エッチングチャンバで予定され、一つのプロセスチャンバから他のプロセスチ
ャンバへ基板を移動することにより、全体プロセスの生産性を低下させる。
で、全層を通じて現像されたフォトレジストからパターン転写するためには、ド
ライで、プラズマベースのエッチングプロセスを行うことが望ましい。金属含有
量積層体のエッチングは、伝統的には、窒化チタンのようなＡＲＣ層を有するエ
ッチング積層体を使って金属エッチングチャンバ内で実行される。しかしながら
、酸化窒化珪素が、誘電体材料なので、そのパターンニングは、伝統的には誘電
体エッチングチャンバで予定され、一つのプロセスチャンバから他のプロセスチ
ャンバへ基板を移動することにより、全体プロセスの生産性を低下させる。
【０００９】 本発明は、酸化窒化珪素ＡＲＣのような誘電体含有量ＡＲＣ層を、金属を含有
量するその他の積層体のエッチングで使用するのと同じプロセスチャンバでエッ
チングすることを可能にする方法を詳述する。本発明者らは、有機ベースフォト
レジスト上の酸化窒化珪素ＡＲＣ層にとって十分な選択性を提供するプラズマエ
ッチングプロセスを開発した。更に、ＡＲＣ層と６層の金属含有量積層体を貫通
する優れたパターン転写を提供しつつ、酸化窒化珪素ＡＲＣ層にとって良好なエ
ッチングレートを獲得した。
量するその他の積層体のエッチングで使用するのと同じプロセスチャンバでエッ
チングすることを可能にする方法を詳述する。本発明者らは、有機ベースフォト
レジスト上の酸化窒化珪素ＡＲＣ層にとって十分な選択性を提供するプラズマエ
ッチングプロセスを開発した。更に、ＡＲＣ層と６層の金属含有量積層体を貫通
する優れたパターン転写を提供しつつ、酸化窒化珪素ＡＲＣ層にとって良好なエ
ッチングレートを獲得した。
【００１０】
本発明は、半導体パターンニング積層体をプラズマエッチングするための方法
に関する。パターンニング積層体は、誘電体含有量反射防止材料または酸素含有
量材料のいずれかを含む少なくとも１層を含む。多くの例では、誘電体含有量反
射防止材料は、酸素含有量材料となるだろうが、このような材料に限定される必
要はない。本方法の好ましい一実施の形態では、化学的処理によって、誘電体含
有量反射防止材料または酸素含有量材料層と、近接した或いは下地の材料層との
両方のプラズマエッチングが可能となる。本方法の他の好ましい実施の形態では
、誘電体含有量反射防止材料或いは酸素含有量材料の層は、一つの化学的処理を
使ってエッチングされる一方、近接した或いは下地の層は、他の化学的処理を使
ってエッチングされ、同一プロセスチャンバで行われる。特に興味深いものは、
酸化窒化珪素であり、それは、反射防止材料として機能する酸素含有量材料であ
る。 本方法の好ましい実施の形態は、炭素のソースと適当なハロゲン含有量プラズマ
とを使って、他の材料と比べて、より多い限定量の酸素を含有量する酸素含有量
材料のエッチングを選択的に行うことを可能にする。 本方法の極めて好ましい実施の形態では、酸化窒化珪素の膜がプラズマエッチン
グされ、フッ素含有量プラズマを使って、フォトレジストのような酸素含有量量
の低い材料の膜に比べて良好な選択性が得られる。好ましくは、フッ素含有量プ
ラズマは、炭素のソースを含む。フッ素と炭素の両方を提供する材料の例には、
ＣＨＦ3、ＣＦ4、ＣＦ3Ｃｌ、Ｃ2Ｆ4、Ｃ2Ｆ6、及びそれらの組み合わせのよう なフルオロカーボンが含まれる。フルオロカーボンは、プラズマのハロゲン含有
量量を増加させる他のガス、限定はしないが、例えば、Ｃｌ2、Ｆ2、ＨＦ、ＨＣ
ｌ、ＮＦ3、或いはＳＦ6と組み合わされてもよい。このような他のガスの添加は
、酸化窒化珪素のエッチングレートと、場合によっては、選択性を高めるのに役
立つ。ハロゲン含有量を高めるために使われるガスが、例えば塩素のようなフッ
素以外のハロゲンを含む場合、ＴｉＮxバリア層のような、その他の積層体層の 材料のエッチングレートも高められる。フルオロカーボンプラズマへ塩素を添付
することは、酸化窒化珪素とともにこのようなバリア層材料のエッチングを促進
する一方、フォトレジストのような酸素の少ない材料のエッチングを抑制する。
本発明者らは、パターンニングフォトレジストを上回る選択性を酸化窒化珪素に
提供しつつ、予期せぬほどの高いエッチングレートを提供するプラズマエッチン
グガスの好ましい組み合わせを発見した。。プラズマエッチングガスの好ましい
組み合わせはＣＨＦ3とＣｌ2であり、ここでＣＨＦ3のＣｌ2に対するガス流量比
は、約２：１と約１：３の間の範囲であり、ここで約２：１の比が、フォトレジ
ストに対する酸化窒化珪素の選択性を高めるために推奨され、より高い含有量の
塩素が、酸化窒化珪素層と、金属または窒化チタンのような高融点金属を含む下
地層との両方のエッチングのために推奨される。ＣＨＦ3ではなくＣＦ4を使用す
れば、酸化窒化珪素を選択的にエッチングするためには、より少量のＣｌ2しか 必要とせず、ＣＦ4だけで十分であろう。更に、珪素のエッチングレートは、塩 素よりむしろフッ素に依存するので、ＣＦ4の使用により、酸化窒化珪素のエッ チングレートを高め、ＣＨＦ3での場合に比べて、選択性の改善をもたらすこと ができる。
に関する。パターンニング積層体は、誘電体含有量反射防止材料または酸素含有
量材料のいずれかを含む少なくとも１層を含む。多くの例では、誘電体含有量反
射防止材料は、酸素含有量材料となるだろうが、このような材料に限定される必
要はない。本方法の好ましい一実施の形態では、化学的処理によって、誘電体含
有量反射防止材料または酸素含有量材料層と、近接した或いは下地の材料層との
両方のプラズマエッチングが可能となる。本方法の他の好ましい実施の形態では
、誘電体含有量反射防止材料或いは酸素含有量材料の層は、一つの化学的処理を
使ってエッチングされる一方、近接した或いは下地の層は、他の化学的処理を使
ってエッチングされ、同一プロセスチャンバで行われる。特に興味深いものは、
酸化窒化珪素であり、それは、反射防止材料として機能する酸素含有量材料であ
る。 本方法の好ましい実施の形態は、炭素のソースと適当なハロゲン含有量プラズマ
とを使って、他の材料と比べて、より多い限定量の酸素を含有量する酸素含有量
材料のエッチングを選択的に行うことを可能にする。 本方法の極めて好ましい実施の形態では、酸化窒化珪素の膜がプラズマエッチン
グされ、フッ素含有量プラズマを使って、フォトレジストのような酸素含有量量
の低い材料の膜に比べて良好な選択性が得られる。好ましくは、フッ素含有量プ
ラズマは、炭素のソースを含む。フッ素と炭素の両方を提供する材料の例には、
ＣＨＦ3、ＣＦ4、ＣＦ3Ｃｌ、Ｃ2Ｆ4、Ｃ2Ｆ6、及びそれらの組み合わせのよう なフルオロカーボンが含まれる。フルオロカーボンは、プラズマのハロゲン含有
量量を増加させる他のガス、限定はしないが、例えば、Ｃｌ2、Ｆ2、ＨＦ、ＨＣ
ｌ、ＮＦ3、或いはＳＦ6と組み合わされてもよい。このような他のガスの添加は
、酸化窒化珪素のエッチングレートと、場合によっては、選択性を高めるのに役
立つ。ハロゲン含有量を高めるために使われるガスが、例えば塩素のようなフッ
素以外のハロゲンを含む場合、ＴｉＮxバリア層のような、その他の積層体層の 材料のエッチングレートも高められる。フルオロカーボンプラズマへ塩素を添付
することは、酸化窒化珪素とともにこのようなバリア層材料のエッチングを促進
する一方、フォトレジストのような酸素の少ない材料のエッチングを抑制する。
本発明者らは、パターンニングフォトレジストを上回る選択性を酸化窒化珪素に
提供しつつ、予期せぬほどの高いエッチングレートを提供するプラズマエッチン
グガスの好ましい組み合わせを発見した。。プラズマエッチングガスの好ましい
組み合わせはＣＨＦ3とＣｌ2であり、ここでＣＨＦ3のＣｌ2に対するガス流量比
は、約２：１と約１：３の間の範囲であり、ここで約２：１の比が、フォトレジ
ストに対する酸化窒化珪素の選択性を高めるために推奨され、より高い含有量の
塩素が、酸化窒化珪素層と、金属または窒化チタンのような高融点金属を含む下
地層との両方のエッチングのために推奨される。ＣＨＦ3ではなくＣＦ4を使用す
れば、酸化窒化珪素を選択的にエッチングするためには、より少量のＣｌ2しか 必要とせず、ＣＦ4だけで十分であろう。更に、珪素のエッチングレートは、塩 素よりむしろフッ素に依存するので、ＣＦ4の使用により、酸化窒化珪素のエッ チングレートを高め、ＣＨＦ3での場合に比べて、選択性の改善をもたらすこと ができる。
【００１１】
多層基板上の酸化窒化珪素及び他の酸素含有量層の選択的エッチングの方法が開
示された。本方法は、ハロゲン化炭素含有エッチングプラズマ、詳細にはフルオ
ロカーボン含有エッチングプラズマ内で、このような酸素含有基板の選択的エッ
チングのために提供される。最終的には、酸化窒化珪素の選択的エッチングのた
めの好ましい実施の形態が説明される。 エッチングプラズマ内に存在する炭素とハロゲンから誘導されたポリマー膜は、
エッチング処理中に珪素と酸化珪素の表面に堆積することが観察されていた。例
えば、S.Arai他によるJapanese J.of Appl.Phys.,Part1,V.31,2011-2019(1992)を
参照されたい。 本発明者らは、アルミニウム導体層のプラズマエッチングに関して、多層エッチ
ング構造において酸化窒化珪素を反射防止膜として使用することを望んでいた。
酸化窒化珪素をエッチングするために本発明者らは、フルオロカーボン含有プラ
ズマを用いた。本発明者らは、酸化窒化珪素のエッチング中にポリマー膜が基板
表面に堆積を続けることを明確にしていなかったが、有り得ることと疑いを持っ
ていた。エッチングプロセスの開発中に、本発明者らは、プロセスチャンバへ供
給されるガス中の炭素の対するフッ素の原子数比を調整することで、多層エッチ
ング構造（積層）のパターンニングに使用されるフォトレジストに比べ、酸化窒
化珪素のエッチングの選択性を調整できることを発見した。 酸化窒化珪素のエッチングの選択性は、フッ素含有量ポリマーの形成を通じ改善
されるようである。酸化されない材料の表面にポリマーが蓄積して、これらの表
面上のエッチングを低下させる一方、酸化窒化珪素の表面上で、以下の反応が起
こると本発明者らは考えている。： （−ＣＦn−）w（ｓ）＋ＳｉＯxＮyＨz（ｓ） →（−ＣＦn−）w-1（ｓ）＋ＣＯ 及び／または、ＣＯ2（ｇ）＋ ＳｉＦ4（ｇ）＋（ＮＨ／Ｎ2／Ｈ2Ｏ／Ｈ2／ＨＸ／Ｘ2・・・）（ｇ） ここで、（−ＣＦn−）wは、ポリマー層である。 この反応は高揮発性の副成物を生み出す一方、酸化窒化珪素のエッチングと同時
にポリマーを消費する結果となる。これら副成物は、後に真空ポンプで排気ガス
として除去される。 エッチング選択性を最大にするために、プラズマ中の炭素とフッ素の適当なバラ
ンスが、エッチングプロセスチャンバへ注入されるガスの流量比を調整すること
で得られる。このような調整は、普通、以下のオプションから選ぶことで行う。
つまり、主なガス供給を、炭素とフッ素の原子数比が特定の値になるように選ぶ
。ここで、比の調整は、ＣＨＦ3、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ4、Ｃ2Ｆ6、或いはその組み合わ
せ等のガスから選択することで行う。プラズマ中で炭素と結合し、ポリマー形成
を抑制する酸素または他の酸化剤を加える。ポリマー形成を促進する必要がある
時は、ＣＯのような炭素ソースとして働くガスを添加する。ここで述べておくべ
き点は、フォトレジストがエッチングチャンバ内にある場合、プラズマエッチン
グプロセス中の腐食によりかなりの量の炭素が生み出され、供給ガスの組成をフ
ォトレジストのパターン密度、そして場合によってはフォトレジストの種類に関
係させて、調整しなければならないことである。
示された。本方法は、ハロゲン化炭素含有エッチングプラズマ、詳細にはフルオ
ロカーボン含有エッチングプラズマ内で、このような酸素含有基板の選択的エッ
チングのために提供される。最終的には、酸化窒化珪素の選択的エッチングのた
めの好ましい実施の形態が説明される。 エッチングプラズマ内に存在する炭素とハロゲンから誘導されたポリマー膜は、
エッチング処理中に珪素と酸化珪素の表面に堆積することが観察されていた。例
えば、S.Arai他によるJapanese J.of Appl.Phys.,Part1,V.31,2011-2019(1992)を
参照されたい。 本発明者らは、アルミニウム導体層のプラズマエッチングに関して、多層エッチ
ング構造において酸化窒化珪素を反射防止膜として使用することを望んでいた。
酸化窒化珪素をエッチングするために本発明者らは、フルオロカーボン含有プラ
ズマを用いた。本発明者らは、酸化窒化珪素のエッチング中にポリマー膜が基板
表面に堆積を続けることを明確にしていなかったが、有り得ることと疑いを持っ
ていた。エッチングプロセスの開発中に、本発明者らは、プロセスチャンバへ供
給されるガス中の炭素の対するフッ素の原子数比を調整することで、多層エッチ
ング構造（積層）のパターンニングに使用されるフォトレジストに比べ、酸化窒
化珪素のエッチングの選択性を調整できることを発見した。 酸化窒化珪素のエッチングの選択性は、フッ素含有量ポリマーの形成を通じ改善
されるようである。酸化されない材料の表面にポリマーが蓄積して、これらの表
面上のエッチングを低下させる一方、酸化窒化珪素の表面上で、以下の反応が起
こると本発明者らは考えている。： （−ＣＦn−）w（ｓ）＋ＳｉＯxＮyＨz（ｓ） →（−ＣＦn−）w-1（ｓ）＋ＣＯ 及び／または、ＣＯ2（ｇ）＋ ＳｉＦ4（ｇ）＋（ＮＨ／Ｎ2／Ｈ2Ｏ／Ｈ2／ＨＸ／Ｘ2・・・）（ｇ） ここで、（−ＣＦn−）wは、ポリマー層である。 この反応は高揮発性の副成物を生み出す一方、酸化窒化珪素のエッチングと同時
にポリマーを消費する結果となる。これら副成物は、後に真空ポンプで排気ガス
として除去される。 エッチング選択性を最大にするために、プラズマ中の炭素とフッ素の適当なバラ
ンスが、エッチングプロセスチャンバへ注入されるガスの流量比を調整すること
で得られる。このような調整は、普通、以下のオプションから選ぶことで行う。
つまり、主なガス供給を、炭素とフッ素の原子数比が特定の値になるように選ぶ
。ここで、比の調整は、ＣＨＦ3、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ4、Ｃ2Ｆ6、或いはその組み合わ
せ等のガスから選択することで行う。プラズマ中で炭素と結合し、ポリマー形成
を抑制する酸素または他の酸化剤を加える。ポリマー形成を促進する必要がある
時は、ＣＯのような炭素ソースとして働くガスを添加する。ここで述べておくべ
き点は、フォトレジストがエッチングチャンバ内にある場合、プラズマエッチン
グプロセス中の腐食によりかなりの量の炭素が生み出され、供給ガスの組成をフ
ォトレジストのパターン密度、そして場合によってはフォトレジストの種類に関
係させて、調整しなければならないことである。
【００１２】 本発明者らは、フルオロカーボンを含むプラズマ供給ガスにＣｌ2、Ｆ2、ＨＦ
、ＨＣｌ、或いはＳＦ6（好ましくは、Ｃｌ2及びＳＦ6）のようなアシストのハ ロゲン含有量ガスを加えることで、酸化窒化珪素のエッチングレートに著しい増
加をもたらした。このガスのリストは、プラズマ中のハロゲン原子の供給ソース
として働く他のガスを含むように拡張できる。このようなアシストガスを使う便
益は倍化する。酸化窒化珪素のエッチングが、金属エッチングチャンバ内で実施
される場合、そして、これは、酸化窒化珪素が金属積層内のＡＲＣ層として使わ
れる時に望ましいのだが、このようなハロゲン含有量ガスを、金属エッチングの
目的でエッチングシステムに接続することが適当である。また、フッ素以外のハ
ロゲンを加えることは、プラズマに曝された他の材料のエッチングレートを制御
することに柔軟性を付加するようである。例えば、窒化チタンバリア層のエッチ
ングは、フッ素より塩素を使うのが良好であり、フルオロカーボン含有プラズマ
に塩素を添加することは、酸化窒化珪素のエッチングと同時にこの材料のエッチ
ングを促進する一方、近くのフォトレジストのエッチングは、その表面上にポリ
マー或いはハロゲン化炭素の核種が存在することによって抑制される。
、ＨＣｌ、或いはＳＦ6（好ましくは、Ｃｌ2及びＳＦ6）のようなアシストのハ ロゲン含有量ガスを加えることで、酸化窒化珪素のエッチングレートに著しい増
加をもたらした。このガスのリストは、プラズマ中のハロゲン原子の供給ソース
として働く他のガスを含むように拡張できる。このようなアシストガスを使う便
益は倍化する。酸化窒化珪素のエッチングが、金属エッチングチャンバ内で実施
される場合、そして、これは、酸化窒化珪素が金属積層内のＡＲＣ層として使わ
れる時に望ましいのだが、このようなハロゲン含有量ガスを、金属エッチングの
目的でエッチングシステムに接続することが適当である。また、フッ素以外のハ
ロゲンを加えることは、プラズマに曝された他の材料のエッチングレートを制御
することに柔軟性を付加するようである。例えば、窒化チタンバリア層のエッチ
ングは、フッ素より塩素を使うのが良好であり、フルオロカーボン含有プラズマ
に塩素を添加することは、酸化窒化珪素のエッチングと同時にこの材料のエッチ
ングを促進する一方、近くのフォトレジストのエッチングは、その表面上にポリ
マー或いはハロゲン化炭素の核種が存在することによって抑制される。
【００１３】 本発明者らは、プラズマエッチングガスの組み合わせに好ましいものを見出し
たが、それは、パターンニングするフォトレジストを上回る選択性を酸化窒化珪
素に提供する一方で、予期しない程に高いエッチングレートを与える。プラズマ
エッチングガスの好ましい組み合わせは、ＣＨＦ3とＣｌ2であり、ここで、ＣＨ
Ｆ3のＣｌ2に対するガス流量比は、約２：１と約１：３の間であり、ここで、フ
ォトレジストに対する酸化窒化珪素の選択性を高く得るために、約２：１の比が
推奨され、酸化窒化珪素と窒化チタンのようなバリア層とを同時にエッチングす
るためには、より高い含有量の塩素が推奨される。期待されることは、ＣＨＦ3 ではなくＣＦ4を使えば、酸化窒化珪素を選択的にエッチングするために、より 少ないＣｌ2しか必要としなくなり、ＣＦ4だけで十分となりそうな点である。更
に、珪素のエッチングレートは、塩素よりもフッ素に依存するので、ＣＦ4を使 えば、酸化窒化珪素のエッチングレートを高めて、ＣＨＦ3に比べ選択性の改善 が可能である。
たが、それは、パターンニングするフォトレジストを上回る選択性を酸化窒化珪
素に提供する一方で、予期しない程に高いエッチングレートを与える。プラズマ
エッチングガスの好ましい組み合わせは、ＣＨＦ3とＣｌ2であり、ここで、ＣＨ
Ｆ3のＣｌ2に対するガス流量比は、約２：１と約１：３の間であり、ここで、フ
ォトレジストに対する酸化窒化珪素の選択性を高く得るために、約２：１の比が
推奨され、酸化窒化珪素と窒化チタンのようなバリア層とを同時にエッチングす
るためには、より高い含有量の塩素が推奨される。期待されることは、ＣＨＦ3 ではなくＣＦ4を使えば、酸化窒化珪素を選択的にエッチングするために、より 少ないＣｌ2しか必要としなくなり、ＣＦ4だけで十分となりそうな点である。更
に、珪素のエッチングレートは、塩素よりもフッ素に依存するので、ＣＦ4を使 えば、酸化窒化珪素のエッチングレートを高めて、ＣＨＦ3に比べ選択性の改善 が可能である。
【００１４】 酸化窒化珪素の首尾よいエッチングに鑑みて、ハロゲン化炭素ベースのエッチ
ングプラズマにおいては、上記方法及び以下の拡張された方法を使って、本質的
に少量か、或いは全く酸素を含まない近接層を上回る、酸素含有層の選択性を改
善することが可能であると本発明者らは考えている。
ングプラズマにおいては、上記方法及び以下の拡張された方法を使って、本質的
に少量か、或いは全く酸素を含まない近接層を上回る、酸素含有層の選択性を改
善することが可能であると本発明者らは考えている。
【００１５】 詳細には、炭素ソースと適当なハロゲン含有プラズマを使って、酸素を含まな
い、或いは本質的に少量の酸素しか含まない材料と比べ、酸素含有材料の選択的
なエッチングを達成することができる。酸素リッチの基板と、ポリマー膜或いは
その表面にあるハロゲン化炭素を含有する核種との間で、以下の反応が起こると
本発明者らは考えている： （−ＣＸn−）y（ｓ）＋ＲＯm（ｓ） →（−ＣＸn−）y-1（ｓ）＋ＣＯ 及び／またはＣＯ2（ｇ）＋ｗＸk（ｇ） ここで、（−ＣＸn−）yはポリマー層或いはハロゲン含有核種で、ＸはＦ、Ｃｌ
、Ｂｒ、或いはＩ等のハロゲン；ＲOmはＳｉOxＮyＨz、ＳｉＯ2，或いはＴｉＯx Ny等の酸素含有材料；ｗＸkはＳｉＦ4、ＴｉＦ4或いはＴｉＣｌ4等のハロゲン化
エッチング副成物；及び、（ｓ）と（ｇ）は固体と気体の状態を各々表す。
い、或いは本質的に少量の酸素しか含まない材料と比べ、酸素含有材料の選択的
なエッチングを達成することができる。酸素リッチの基板と、ポリマー膜或いは
その表面にあるハロゲン化炭素を含有する核種との間で、以下の反応が起こると
本発明者らは考えている： （−ＣＸn−）y（ｓ）＋ＲＯm（ｓ） →（−ＣＸn−）y-1（ｓ）＋ＣＯ 及び／またはＣＯ2（ｇ）＋ｗＸk（ｇ） ここで、（−ＣＸn−）yはポリマー層或いはハロゲン含有核種で、ＸはＦ、Ｃｌ
、Ｂｒ、或いはＩ等のハロゲン；ＲOmはＳｉOxＮyＨz、ＳｉＯ2，或いはＴｉＯx Ny等の酸素含有材料；ｗＸkはＳｉＦ4、ＴｉＦ4或いはＴｉＣｌ4等のハロゲン化
エッチング副成物；及び、（ｓ）と（ｇ）は固体と気体の状態を各々表す。
【００１６】 この反応の全体的な結果は、ポリマーつまり、ハロゲン化炭素含有核種）の一
部が基板材料と反応して気体生成物を作り、その後、排気ガスと一緒にプラズマ
プロセスチャンバから除去することが可能となることである。こうして、酸素含
有材料はエッチングされる一方、酸素を含有しない材料のエッチングは、阻止さ
れる。ハロゲン化副成物ｗＸkが可能な最大蒸気圧を持つように適当なハロゲン を選ぶことによって最良の結果が得られる。
部が基板材料と反応して気体生成物を作り、その後、排気ガスと一緒にプラズマ
プロセスチャンバから除去することが可能となることである。こうして、酸素含
有材料はエッチングされる一方、酸素を含有しない材料のエッチングは、阻止さ
れる。ハロゲン化副成物ｗＸkが可能な最大蒸気圧を持つように適当なハロゲン を選ぶことによって最良の結果が得られる。
【００１７】 Ｉ．定義 詳細な説明の前置きとして、本明細書及び付帯する特許請求の範囲で使用され
るように、単数形「a」、「an」、「the」は、他に明確に記載のない限り、複数の対象を含 むことに注意されたい。従って、例えば、「a semiconductor」という言葉は、半導体 の動作特性を持つことで知られる様々な異なる材料を含む。「a conductive mater
ial」は、記載の用途に適するであろう他の導体材料と同様に、アウミニウム、銅
、プラチナ、イリジウム、ルビジウム、及び、それらの組み合わせ、及びそれら
の合金を含む。
るように、単数形「a」、「an」、「the」は、他に明確に記載のない限り、複数の対象を含 むことに注意されたい。従って、例えば、「a semiconductor」という言葉は、半導体 の動作特性を持つことで知られる様々な異なる材料を含む。「a conductive mater
ial」は、記載の用途に適するであろう他の導体材料と同様に、アウミニウム、銅
、プラチナ、イリジウム、ルビジウム、及び、それらの組み合わせ、及びそれら
の合金を含む。
【００１８】 本発明の記述にとって特に重要な特定の用語を以下に定義する： 用語、「アルミニウム」は、半導体産業で典型的に使用される類のアルミニウム
の合金を含む。このような合金には、例えば、アルミニウム−銅合金、及びアル
ミニウム−銅−珪素合金が含まれる。アルミニウムのこのような合金は、典型的
には、約０．５％の銅を含む。更に、当該技術では周知であるが、アルミニウム
はアルミニウム酸化物の表面層を示す。
の合金を含む。このような合金には、例えば、アルミニウム−銅合金、及びアル
ミニウム−銅−珪素合金が含まれる。アルミニウムのこのような合金は、典型的
には、約０．５％の銅を含む。更に、当該技術では周知であるが、アルミニウム
はアルミニウム酸化物の表面層を示す。
【００１９】 用語、「反射防止皮膜」、「反射防止層」、または「ＡＲＣ」は、電磁放射線
の反射を減らすために表面に与えられた材料を含む。
の反射を減らすために表面に与えられた材料を含む。
【００２０】 用語、「デカップルプラズマソース」または本明細書で使う「ＤＰＳ」は、Ｒ
Ｆパワーの誘導結合のための別々の制御部を持つプラズマエッチング装置のこと
であって、各制御部は、プラズマ密度（ソースパワー）と基板表面をイオンが叩
くエネルギとを制御するバイアスパワーを制御する。
Ｆパワーの誘導結合のための別々の制御部を持つプラズマエッチング装置のこと
であって、各制御部は、プラズマ密度（ソースパワー）と基板表面をイオンが叩
くエネルギとを制御するバイアスパワーを制御する。
【００２１】 用語、「誘電体ＡＲＣ」或いは「誘電体含有ＡＲＣ」は、誘電体材料を含むＡ
ＲＣのことである。
ＲＣのことである。
【００２２】 用語、「フィーチャ」は、金属配線、トレンチ，及び誘電体層内の開口部、及
び基板表面のトポグラフィを構成するその他の構造のことである。フィーチャサ
イズでは、ウェーハ上での最小のフィーチャサイズを指すことが多い。
び基板表面のトポグラフィを構成するその他の構造のことである。フィーチャサ
イズでは、ウェーハ上での最小のフィーチャサイズを指すことが多い。
【００２３】 用語、「イオン衝撃」は、イオンと表面の衝突のことである。イオンは、プラ
ズマに曝された表面近傍で電界により表面方向で加速される。
ズマに曝された表面近傍で電界により表面方向で加速される。
【００２４】 用語、「プラズマ」は部分的にイオン化したガスのことであり、ほぼ同数の正
負の電荷を含むとともに、それとは別の個数非イオン化ガス核種を含む。
負の電荷を含むとともに、それとは別の個数非イオン化ガス核種を含む。
【００２５】 用語、「選択性」は、ａ）二つの材料のエッチングレートの比；及びｂ）一方
の材料のエッチングレートが他方の材料と比べて増加したときのエッチング中に
得られる条件の言及に使う。留意することは、エッチングプロセスで使われる積
層体には多種類の材料が含まれる点である。
の材料のエッチングレートが他方の材料と比べて増加したときのエッチング中に
得られる条件の言及に使う。留意することは、エッチングプロセスで使われる積
層体には多種類の材料が含まれる点である。
【００２６】 用語、「ソースパワー」は、エネルギの主要部をプロセスチャンバ内の中性核
種をイオン化するために備え、プラズマを維持するために役割の大きいパワーを
指す。
種をイオン化するために備え、プラズマを維持するために役割の大きいパワーを
指す。
【００２７】 用語、「積層」或いは「エッチング積層体」は、上下に重なった異なる材料の
堆積層の集合であって、少なくとも、積層体の一部がエッチングプロセス中にエ
ッチングされる。「金属積層体」は、金属エッチングプロセスの完了により基板
上で金属を含むフィーチャとなる積層のことである。
堆積層の集合であって、少なくとも、積層体の一部がエッチングプロセス中にエ
ッチングされる。「金属積層体」は、金属エッチングプロセスの完了により基板
上で金属を含むフィーチャとなる積層のことである。
【００２８】 用語、「基板」は、半導体材料、ガラス、セラミックス、ポリマー材料、及び
半導体産業で使う他の材料のことである。
半導体産業で使う他の材料のことである。
【００２９】 用語、「垂直プロファイル」は、フィーチャプロファイルのことであり、ここ
では、フィーチャ断面が、フィーチャが立ち上がっている下の表面に直角な側壁
を呈する。或いは「正プロファイル」は、フィーチャが立ち上がっている下の表
面では、表面から離れたところに比べ、フィーチャ断面の幅が大きい形状のこと
をいう。
では、フィーチャ断面が、フィーチャが立ち上がっている下の表面に直角な側壁
を呈する。或いは「正プロファイル」は、フィーチャが立ち上がっている下の表
面では、表面から離れたところに比べ、フィーチャ断面の幅が大きい形状のこと
をいう。
【００３０】 II．本発明の実施のための装置 本明細書に記載のエッチングプロセスの好ましい実施の形態は、カルフォルニ
ア州サンタクララのアプライドマテリアルズ社から入手できるセンチュラ（Ｃｅ
ｎｔｕｒａ（商標））一体型処理システムで実行された。このシステムは、米国
特許第５，１８６，７１８に示されているが、その開示内容は引用により、本明
細書中に組入れる。この装置は、Yan Ye他が、the Proceedings of the Eleventh
International Symposium of Plasma Processing,1996年5月7日号、及びthe Elec
trochemical Society Proceedings、(1996)96巻の12、pp222-233で発表している類
のデカップルプラズマソース（ＤＰＳ）を含んでいる。プラズマプロセスチャン
バは、直径８インチ（２００ｍｍ）の珪素ウェーハの処理を可能とする。
ア州サンタクララのアプライドマテリアルズ社から入手できるセンチュラ（Ｃｅ
ｎｔｕｒａ（商標））一体型処理システムで実行された。このシステムは、米国
特許第５，１８６，７１８に示されているが、その開示内容は引用により、本明
細書中に組入れる。この装置は、Yan Ye他が、the Proceedings of the Eleventh
International Symposium of Plasma Processing,1996年5月7日号、及びthe Elec
trochemical Society Proceedings、(1996)96巻の12、pp222-233で発表している類
のデカップルプラズマソース（ＤＰＳ）を含んでいる。プラズマプロセスチャン
バは、直径８インチ（２００ｍｍ）の珪素ウェーハの処理を可能とする。
【００３１】 図４にプロセスチャンバの概略を示す。これは、エッチングプロセスチャンバ
４１０であって、少なくとも一つの誘導コイルアンテナセグメント４１２を含む
ように作られている。ここで、誘導コイルアンテナセグメント４１２はエッチン
グプロセスチャンバ４１０の外側に置かれていて、高周波（ＲＦ）パワー発生装
置４１８（ソースパワー発生装置で、異なるプラズマ条件でインピーダンスを整
合するために２ＭＨｚの周りで同調可能な周波数を有する。）に接続されている
。プロセスチャンバの内側には、基板４１４支持ペデスタル（陰極）４１６があ
り、これは、インピーダンス整合ネットワーク４２４を通じて、ＲＦ周波数パワ
ー発生装置４２２（周波数が１３．５６ＭＨｚに固定のバイアスパワー発生装置
）と、電気的接地４３４の役割をする導電性のプロセスチャンバ壁４３０とに接
続される。
４１０であって、少なくとも一つの誘導コイルアンテナセグメント４１２を含む
ように作られている。ここで、誘導コイルアンテナセグメント４１２はエッチン
グプロセスチャンバ４１０の外側に置かれていて、高周波（ＲＦ）パワー発生装
置４１８（ソースパワー発生装置で、異なるプラズマ条件でインピーダンスを整
合するために２ＭＨｚの周りで同調可能な周波数を有する。）に接続されている
。プロセスチャンバの内側には、基板４１４支持ペデスタル（陰極）４１６があ
り、これは、インピーダンス整合ネットワーク４２４を通じて、ＲＦ周波数パワ
ー発生装置４２２（周波数が１３．５６ＭＨｚに固定のバイアスパワー発生装置
）と、電気的接地４３４の役割をする導電性のプロセスチャンバ壁４３０とに接
続される。
【００３２】 半導体基板４１４は、支持ペデスタル４１６上に置かれ、ガス成分が入力口４
２６を通じてプロセスチャンバに供給される。プロセスチャンバ４１０内で、Ｒ
Ｆパワー４１８と４２２を加えることでプラズマを点火する。エッチングプロセ
スチャンバ４１０の内側の圧力は、真空ポンプ（図示されない）と、プロセスチ
ャンバ４１０と真空ポンプの間にあるスロットルバルブ４２７とを使って制御さ
れる。エッチングプロセスチャンバの壁の表面温度は、エッチングプロセスチャ
ンバ４１０の壁に配置された液体を含む導管（図示されない）を使って制御され
る。半導体基板の温度は、支持ペデスタルの温度を安定化すること、及び、基板
の背面と、ペデスタル４１６の表面上の溝（図示されない）とによって形成され
たチャネルへ、ヘリウムガスを流すこととにより制御される。ヘリウムガスは、
基板とペデスタル間の熱移動を促進するために使われる。エッチング処理の間、
基板表面は、処理条件にもよるが、基板支持プレートの温度よりほぼ２５〜４０
℃高い定常状態の温度までプラズマにより徐々に加熱される。見積によると、基
板表面温度は、典型的には、本発明者らの実験のほとんどで７５℃付近であった
。エッチングプロセスチャンバ４１０の壁の表面は、前記冷却導管を使い約８０
℃に維持された。
２６を通じてプロセスチャンバに供給される。プロセスチャンバ４１０内で、Ｒ
Ｆパワー４１８と４２２を加えることでプラズマを点火する。エッチングプロセ
スチャンバ４１０の内側の圧力は、真空ポンプ（図示されない）と、プロセスチ
ャンバ４１０と真空ポンプの間にあるスロットルバルブ４２７とを使って制御さ
れる。エッチングプロセスチャンバの壁の表面温度は、エッチングプロセスチャ
ンバ４１０の壁に配置された液体を含む導管（図示されない）を使って制御され
る。半導体基板の温度は、支持ペデスタルの温度を安定化すること、及び、基板
の背面と、ペデスタル４１６の表面上の溝（図示されない）とによって形成され
たチャネルへ、ヘリウムガスを流すこととにより制御される。ヘリウムガスは、
基板とペデスタル間の熱移動を促進するために使われる。エッチング処理の間、
基板表面は、処理条件にもよるが、基板支持プレートの温度よりほぼ２５〜４０
℃高い定常状態の温度までプラズマにより徐々に加熱される。見積によると、基
板表面温度は、典型的には、本発明者らの実験のほとんどで７５℃付近であった
。エッチングプロセスチャンバ４１０の壁の表面は、前記冷却導管を使い約８０
℃に維持された。
【００３３】 III．酸化窒化珪素のエッチング例 ３セットの実験が行われた。第１は、エッチング化学反応の基本的効果を、パ
ターンのない酸化窒化珪素及びパターンのないＩ線フォトレジストェーハをエッ
チングすることで評価した。選択性を見積もるためエッチングレートが比較され
た。（フォトレジスト及び酸化窒化珪素は、プラズマ中に同時には置かなかった
）ＣＨＦ3、Ｃｌ2、ＳＦ6、ＢＣｌ3、およびその組み合わせがこの試験で評価さ
れた。得られたエッチングレートを、以下の表１に掲載する。エッチング条件は
次の通りである。プラズマソースパワーは１４００Ｗ；バイアスパワーは１３０
Ｗ；プロセスチャンバ圧力は１３ｍＴｏｒｒ；基板支持プラテン温度は４５℃；
支持プラテン背面ヘリウム圧力は１０Ｔｏｒｒ；通常リークは、３〜６ｓｃｃｍ
；エッチングは４０秒間であった。この実験は、ＣＨＦ3とＣｌ2を一緒に使うこ
とで、選択性とエッチングレートの最も有望な組み合わせが得られた。
ターンのない酸化窒化珪素及びパターンのないＩ線フォトレジストェーハをエッ
チングすることで評価した。選択性を見積もるためエッチングレートが比較され
た。（フォトレジスト及び酸化窒化珪素は、プラズマ中に同時には置かなかった
）ＣＨＦ3、Ｃｌ2、ＳＦ6、ＢＣｌ3、およびその組み合わせがこの試験で評価さ
れた。得られたエッチングレートを、以下の表１に掲載する。エッチング条件は
次の通りである。プラズマソースパワーは１４００Ｗ；バイアスパワーは１３０
Ｗ；プロセスチャンバ圧力は１３ｍＴｏｒｒ；基板支持プラテン温度は４５℃；
支持プラテン背面ヘリウム圧力は１０Ｔｏｒｒ；通常リークは、３〜６ｓｃｃｍ
；エッチングは４０秒間であった。この実験は、ＣＨＦ3とＣｌ2を一緒に使うこ
とで、選択性とエッチングレートの最も有望な組み合わせが得られた。
【００３４】
【表１】 実験の第２セットでは、ニ酸化珪素の表面に付着された厚さ約３５００オング
ストロームの酸化窒化珪素層にパターンエッチングを行った。パターンは、下限
約０．２５μｍまでのフィーチャサイズを有する線及び間隔であり、それは、Ｄ
ＵＶフォトレジスト（約６５００〜７０００オングストロームの厚さのＳｈｉｐ
ｌｅｙ ＵＶ−５）のパターンニングされた層から転写された。基板は、走査型
電子顕微鏡で検査することで、パターン形状を特定し、エッチングレートと選択
性を見積もった。詳細を、表IIとIIIに記載する。
ストロームの酸化窒化珪素層にパターンエッチングを行った。パターンは、下限
約０．２５μｍまでのフィーチャサイズを有する線及び間隔であり、それは、Ｄ
ＵＶフォトレジスト（約６５００〜７０００オングストロームの厚さのＳｈｉｐ
ｌｅｙ ＵＶ−５）のパターンニングされた層から転写された。基板は、走査型
電子顕微鏡で検査することで、パターン形状を特定し、エッチングレートと選択
性を見積もった。詳細を、表IIとIIIに記載する。
【００３５】
【表２】 フォトレジスト表面からプラズマ中に放たれる炭素の量が増加することによって
、酸化窒化珪素は、使用された処理条件（最初の実験に付いて上述したと基本的
に同一条件）の下ではＣＨＦ3自体ではエッチングされないことが分かった。エ ッチングレートは、パターンの無い酸化窒化珪素のエッチングレートに比較して
、フォトレジスト線から離れた基板の領域（オープン領域）で約３分の１に、線
間では、約１０分の１に減少した。この状況は、その後プラズマガス供給にＣｌ 2 を加えることで改善された。特に、加えたＣｌ2は、全体のガス流量の約３３体
積％から約７５体積％までで設定された。
、酸化窒化珪素は、使用された処理条件（最初の実験に付いて上述したと基本的
に同一条件）の下ではＣＨＦ3自体ではエッチングされないことが分かった。エ ッチングレートは、パターンの無い酸化窒化珪素のエッチングレートに比較して
、フォトレジスト線から離れた基板の領域（オープン領域）で約３分の１に、線
間では、約１０分の１に減少した。この状況は、その後プラズマガス供給にＣｌ 2 を加えることで改善された。特に、加えたＣｌ2は、全体のガス流量の約３３体
積％から約７５体積％までで設定された。
【００３６】
【表３】 第３セットの実験では、アルミニウム金属層と窒化タンタルバリア層を含む珪
素ウェーハ基板上の全金属積層体をエッチングした。形状は、走査型電子顕微鏡
を使って検査した。第３セットの実験の結果を、下記の実施例に掲載する。
素ウェーハ基板上の全金属積層体をエッチングした。形状は、走査型電子顕微鏡
を使って検査した。第３セットの実験の結果を、下記の実施例に掲載する。
【００３７】 図１は、パターンニング手段としてＤＵＶフォトレジストを使ってアルミニウ
ム導体層を０．２５μｍ以下のフィーチャサイズまでパターンニングするための
エッチング積層体１００の典型的でかつ好ましい実施の形態を示す。特に、基板
１１０は、シリコンウェーハ表面（図示されない）を覆う二酸化珪素の層である
。バリア層は、厚さ３００オングストロームのチタン層１１２とそれに続く厚さ
５００オングストロームの窒化チタン層１１４から成る二重層である。窒化チタ
ンバリア層１１４を覆って、０．５％の銅を含み、厚さ５，２００オングストロ
ームのアルミニウム合金層１１６がある。アルミニウム合金層１１６を覆って、
厚さ３００オングストロームの第２チタン層１１７と、その上に厚さ５００オン
グストロームの窒化チタン層１１８がある。第２窒化チタン層１１８を覆って、
厚さ約３００オングストロームの酸化窒化珪素層１２０がある。酸化窒化珪素層
１２０を覆って、パターンニングされたＤＵＶフォトレジスト１２１の層があり
、そこでは、パターンは線と間隔であり、線と間隔は、約０．２μｍ以上で幅を
変えたもの１２２を有し、高さ１２４が約０．７μｍ（７，０００オングストロ
ーム）の＜高さ＞と高さ１２４を有している。ここに記述の好ましい実施の形態
では、ＤＵＶフォトレジストは、マサチュセッツ州のマールボロのＳｈｉｐｌｅ
ｙ社製造のＵＶ−５であった。本発明者らは、日本の東京の信越化学工業製のＤ
ＵＶフォトレジストも評価し、同様の方法で行った。
ム導体層を０．２５μｍ以下のフィーチャサイズまでパターンニングするための
エッチング積層体１００の典型的でかつ好ましい実施の形態を示す。特に、基板
１１０は、シリコンウェーハ表面（図示されない）を覆う二酸化珪素の層である
。バリア層は、厚さ３００オングストロームのチタン層１１２とそれに続く厚さ
５００オングストロームの窒化チタン層１１４から成る二重層である。窒化チタ
ンバリア層１１４を覆って、０．５％の銅を含み、厚さ５，２００オングストロ
ームのアルミニウム合金層１１６がある。アルミニウム合金層１１６を覆って、
厚さ３００オングストロームの第２チタン層１１７と、その上に厚さ５００オン
グストロームの窒化チタン層１１８がある。第２窒化チタン層１１８を覆って、
厚さ約３００オングストロームの酸化窒化珪素層１２０がある。酸化窒化珪素層
１２０を覆って、パターンニングされたＤＵＶフォトレジスト１２１の層があり
、そこでは、パターンは線と間隔であり、線と間隔は、約０．２μｍ以上で幅を
変えたもの１２２を有し、高さ１２４が約０．７μｍ（７，０００オングストロ
ーム）の＜高さ＞と高さ１２４を有している。ここに記述の好ましい実施の形態
では、ＤＵＶフォトレジストは、マサチュセッツ州のマールボロのＳｈｉｐｌｅ
ｙ社製造のＵＶ−５であった。本発明者らは、日本の東京の信越化学工業製のＤ
ＵＶフォトレジストも評価し、同様の方法で行った。
【００３８】 実施例１： 本実施例は、3ステップエッチングのためのものであり、ＳｉＯxＮyＡＲＣ層 がステップ１で、下地のＴｉＮとＴｉバリア層がステップ２で、アルミニウム合
金層と下地のＴｉＮとＴｉバリア層がステップ３でエッチングされる。図２Ａか
ら２Ｄに関して、図２Ａは、３ステップエッチング中の、積層体２００（図１に
関して記載の１００と同様の積層体）の好ましい実施の形態の概略断面形状を示
す。
金層と下地のＴｉＮとＴｉバリア層がステップ３でエッチングされる。図２Ａか
ら２Ｄに関して、図２Ａは、３ステップエッチング中の、積層体２００（図１に
関して記載の１００と同様の積層体）の好ましい実施の形態の概略断面形状を示
す。
【００３９】 図２Ｂは、第１エッチングステップ後のエッチング積層体の概略断面形状を示
し、第１エッチングステップでは、パターンは、ＤＵＶフォトレジスト層から酸
化窒化珪素層２２０を通じて転写されるが、第２窒化チタン層２１８の上部表面
で止まっている。第１エッチングステップの実施に使用するエッチング条件は、
以下の通りである。ソースパワーは１４００Ｗ；バイアスパワーは１００Ｗ；プ
ロセスチャンバ圧力は１２ｍＴｏｒｒ；基板支持プラテン温度は約４５℃；ガス
流量はＣＨＦ3が５０ｓｃｃｍ／Ｃｌ２が２５ｓｃｃｍ；及びウェーハ背面ヘリ ウム圧力は３〜６ｓｃｃｍの典型的リークで１２Ｔｏｒｒである。エッチング時
間は５秒であった。
し、第１エッチングステップでは、パターンは、ＤＵＶフォトレジスト層から酸
化窒化珪素層２２０を通じて転写されるが、第２窒化チタン層２１８の上部表面
で止まっている。第１エッチングステップの実施に使用するエッチング条件は、
以下の通りである。ソースパワーは１４００Ｗ；バイアスパワーは１００Ｗ；プ
ロセスチャンバ圧力は１２ｍＴｏｒｒ；基板支持プラテン温度は約４５℃；ガス
流量はＣＨＦ3が５０ｓｃｃｍ／Ｃｌ２が２５ｓｃｃｍ；及びウェーハ背面ヘリ ウム圧力は３〜６ｓｃｃｍの典型的リークで１２Ｔｏｒｒである。エッチング時
間は５秒であった。
【００４０】 図２Ｃは、第２エッチングステップ後のエッチング積層体の概略断面形状を示
し、第２エッチングステップで、パターンは、酸化窒化珪素層２２０の下に重な
る第２窒化チタン層２１８を通じて転写されるが、アルミニウム層２１６の上部
表面で止まっている。第２エッチングステップの実施に使用されたエッチング条
件は、バイアスパワーが５０Ｗ、ガス流量は、ＣＨＦ3が１５ｓｃｃｍでＣｌ2が
９０ｓｃｃｍであることを除けば、第１ステップと同じであった。エッチング時
間は１２秒だった。
し、第２エッチングステップで、パターンは、酸化窒化珪素層２２０の下に重な
る第２窒化チタン層２１８を通じて転写されるが、アルミニウム層２１６の上部
表面で止まっている。第２エッチングステップの実施に使用されたエッチング条
件は、バイアスパワーが５０Ｗ、ガス流量は、ＣＨＦ3が１５ｓｃｃｍでＣｌ2が
９０ｓｃｃｍであることを除けば、第１ステップと同じであった。エッチング時
間は１２秒だった。
【００４１】 図２Ｄは、第３エッチングステップ後の積層体の概略断面形状を示し、第３エ
ッチングステップでは、パターンは、アルミニウム層１１６、第１窒化チタンバ
リア層２１４、第１チタンバリア層２１２を通じて転写されるが、二酸化珪素層
２１０の頂部へわずかにオーバーエッチング２２６を伴って止まっている。第２
エッチングステップの実施に使用されたエッチング条件は以下の通りであった。
プラズマソースパワーは１１００Ｗ；バイアスパワーは１３０Ｗ；プロセスチャ
ンバ圧力は８ｍＴｏｒｒ；基板支持プラテン温度は４５℃；ガス流量は、ＣＨＦ 3 が５ｓｃｃｍでＣｌ2が８０ｓｃｃｍでＢＣｌ3が４０ｓｃｃｍ；及びウェーハ 背面ヘリウム圧力は、３〜６ｓｃｃｍの典型的リークで１２Ｔｏｒｒである。エ
ッチングは、３９６ｎｍ（アルミニウム及びチタニウム線）での終点検出信号が
バックグランド値を越えて無くなった時間の他に１０秒を加えた時間行った。
ッチングステップでは、パターンは、アルミニウム層１１６、第１窒化チタンバ
リア層２１４、第１チタンバリア層２１２を通じて転写されるが、二酸化珪素層
２１０の頂部へわずかにオーバーエッチング２２６を伴って止まっている。第２
エッチングステップの実施に使用されたエッチング条件は以下の通りであった。
プラズマソースパワーは１１００Ｗ；バイアスパワーは１３０Ｗ；プロセスチャ
ンバ圧力は８ｍＴｏｒｒ；基板支持プラテン温度は４５℃；ガス流量は、ＣＨＦ 3 が５ｓｃｃｍでＣｌ2が８０ｓｃｃｍでＢＣｌ3が４０ｓｃｃｍ；及びウェーハ 背面ヘリウム圧力は、３〜６ｓｃｃｍの典型的リークで１２Ｔｏｒｒである。エ
ッチングは、３９６ｎｍ（アルミニウム及びチタニウム線）での終点検出信号が
バックグランド値を越えて無くなった時間の他に１０秒を加えた時間行った。
【００４２】 実施例２： 本実施例は、２ステップエッチングの実施例で、ここでは、ＳｉＯxＮyＡＲＣ
層と下地の窒化チタン及びチタンバリア層がステップ１でエッチングされ、アル
ミニウム層とアルミニウム層の下に重なる窒化チタンとチタン層がステップ２で
エッチングされる。図３Ａから３Ｃに関して、図３Ａは、二つのエッチングステ
ップのための積層体３００（図１に関し記述した１００と同様の積層体）の好ま
しい実施の形態の概略断面形状を示す。図３Ｂは、第１エッチングステップ後の
エッチング積層体の概略断面形状を示し、第１エッチングステップで、パターン
は、ＤＵＶフォトレジスト層３２１から酸化窒化珪素層３２０、第２窒化チタン
バリア層３１８、及び第２チタン層３１７を通じて転写されるが、アルミニウム
層３１６の上部表面で止まっている。第１エッチングステップの実施に使用する
エッチング条件は、以下の通りであった。ソースパワーは１４００Ｗ；バイアス
パワーは７０Ｗ；プロセスチャンバ圧力は１２ｍＴｏｒｒ；基板支持プラテン温
度は４５℃；ガス流量は、ＣＨＦ3が２０ｓｃｃｍでＣｌ2が６０ｓｃｃｍ；及び
ウェーハ背面ヘリウム圧力は、３〜６ｓｃｃｍの典型的リークで１２Ｔｏｒｒで
ある。エッチング時間は２０秒だった。実施例１と比べて、塩素濃度の増加は、
酸化窒化珪素のエッチングの選択性を犠牲にし、窒化チタンのような他の材料の
エッチングを可能としている。酸化窒化珪素層の厚さが小さいことを考慮すると
、フォトレジスト厚さ全般の損耗は無視でき、エッチングプロセスの単純化によ
って可能となる。 図３Ｃは、第２エッチング段階後の積層の概略断面形状を示し、第２エッチング
段階では、パターンは、アルミニウム層３１６、第１窒化チタン層３１４、第１
チタン層３１２を通じて転写されるが、二酸化珪素層３１０へわずかなオーバー
エッチング３２６を伴って止まっている。本第２エッチング段階の実施に使用す
るエッチング条件は、以下の通りである。プラズマソースパワーは、１０００Ｗ
；バイアスパワーは、１３０Ｗ；プロセスチャンバ圧力は、８ｍＴｏｒｒ；基板
支持板温度は、４５℃；体積ガス流量は、ＣＨＦ3が５ｓｃｃｍ／Ｃｌ２が８０ ｓｃｃｍ／ＢＣｌ3が４０ｓｃｃｍ；及びウェーハ背面ヘリウム圧力は、３−６ ｓｃｃｍの典型的リークで１２Ｔｏｒｒである。エッチングは、３９６ｎｍ（ア
ルミニウム及びチタニウム線）での終点検出信号がバックグランド値を越え無く
なった時間に他に１０秒を加えた時間行った。 上記の好ましい実施の形態は、当業者なら本開示内容に照らして前記特許請求範
囲に記載された発明の課題に合うようにこのような実施の形態を拡張することが
できるので、本発明の範囲を制限するものではない。
層と下地の窒化チタン及びチタンバリア層がステップ１でエッチングされ、アル
ミニウム層とアルミニウム層の下に重なる窒化チタンとチタン層がステップ２で
エッチングされる。図３Ａから３Ｃに関して、図３Ａは、二つのエッチングステ
ップのための積層体３００（図１に関し記述した１００と同様の積層体）の好ま
しい実施の形態の概略断面形状を示す。図３Ｂは、第１エッチングステップ後の
エッチング積層体の概略断面形状を示し、第１エッチングステップで、パターン
は、ＤＵＶフォトレジスト層３２１から酸化窒化珪素層３２０、第２窒化チタン
バリア層３１８、及び第２チタン層３１７を通じて転写されるが、アルミニウム
層３１６の上部表面で止まっている。第１エッチングステップの実施に使用する
エッチング条件は、以下の通りであった。ソースパワーは１４００Ｗ；バイアス
パワーは７０Ｗ；プロセスチャンバ圧力は１２ｍＴｏｒｒ；基板支持プラテン温
度は４５℃；ガス流量は、ＣＨＦ3が２０ｓｃｃｍでＣｌ2が６０ｓｃｃｍ；及び
ウェーハ背面ヘリウム圧力は、３〜６ｓｃｃｍの典型的リークで１２Ｔｏｒｒで
ある。エッチング時間は２０秒だった。実施例１と比べて、塩素濃度の増加は、
酸化窒化珪素のエッチングの選択性を犠牲にし、窒化チタンのような他の材料の
エッチングを可能としている。酸化窒化珪素層の厚さが小さいことを考慮すると
、フォトレジスト厚さ全般の損耗は無視でき、エッチングプロセスの単純化によ
って可能となる。 図３Ｃは、第２エッチング段階後の積層の概略断面形状を示し、第２エッチング
段階では、パターンは、アルミニウム層３１６、第１窒化チタン層３１４、第１
チタン層３１２を通じて転写されるが、二酸化珪素層３１０へわずかなオーバー
エッチング３２６を伴って止まっている。本第２エッチング段階の実施に使用す
るエッチング条件は、以下の通りである。プラズマソースパワーは、１０００Ｗ
；バイアスパワーは、１３０Ｗ；プロセスチャンバ圧力は、８ｍＴｏｒｒ；基板
支持板温度は、４５℃；体積ガス流量は、ＣＨＦ3が５ｓｃｃｍ／Ｃｌ２が８０ ｓｃｃｍ／ＢＣｌ3が４０ｓｃｃｍ；及びウェーハ背面ヘリウム圧力は、３−６ ｓｃｃｍの典型的リークで１２Ｔｏｒｒである。エッチングは、３９６ｎｍ（ア
ルミニウム及びチタニウム線）での終点検出信号がバックグランド値を越え無く
なった時間に他に１０秒を加えた時間行った。 上記の好ましい実施の形態は、当業者なら本開示内容に照らして前記特許請求範
囲に記載された発明の課題に合うようにこのような実施の形態を拡張することが
できるので、本発明の範囲を制限するものではない。
【図１】 図１は、酸化窒化珪素をＡＲＣ層として含んだ好ましい実施の形態の金属エッチ
ング積層体の概略断面図である。
ング積層体の概略断面図である。
【図２】 図２Ａ〜２Ｄは、図１に示すエッチング積層体が３ステップエッチングプロセス
を経て進行する時の実施例１の積層体の断面略図である。
を経て進行する時の実施例１の積層体の断面略図である。
【図３】 図３Ａ〜３Ｃは、図１で示すエッチング積層体が２ステップのエッチングプロセ
スを経て進行する時の実施例２の積層体の断面略図を示し、２ステップのエッチ
ングプロセスは、酸化窒化珪素と窒化チタンの層をエッチングするための第１ス
テップと、図２Ｃに関して説明した３層をエッチングするための第２金属エッチ
ングステップとを含む。
スを経て進行する時の実施例２の積層体の断面略図を示し、２ステップのエッチ
ングプロセスは、酸化窒化珪素と窒化チタンの層をエッチングするための第１ス
テップと、図２Ｃに関して説明した３層をエッチングするための第２金属エッチ
ングステップとを含む。
【図４】 図４は、本明細書に記載されたエッチングプロセスを実行する際に使用される類
のプラズマ処理装置を示す。
のプラズマ処理装置を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キム， スン， ホー アメリカ合衆国， カリフォルニア州， キャンベル， レモイン ウェイ 2298 (72)発明者 リー， ディーン 台湾， タイペイ， ティン−チョウ ロ ード セクション２， ナンバー197， ５ティエイチ フロア Ｆターム(参考） 5F004 AA04 AA05 BA01 BA09 BB13 BB26 CA02 CB02 CB18 DA01 DA02 DA04 DA07 DA16 DA17 DA18 DA30 DB00 DB09 DB12 EA22 EA28 5F046 PA03 PA04
Claims (38)
- 【請求項１】 半導体パターンニング積層体内の、誘電体含有量ＡＲＣ材料
の少なくとも１層をプラズマエッチングするための方法であって、前記方法は： ＡＲＣ誘電体材料に選択性を提供するように、少なくとも一種類のフッ素含有
量エッチングャントガスを単独に、または塩素含有量エッチングャントガスと組
み合わせて使用する方法。 - 【請求項２】 前記フッ素含有量ガス及び前記塩素含有量ガスは、炭素含
有量ガスと組み合わせて使用される、 請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記フッ素含有量ガスは更に炭素を含む、 請求項１記載の方法。
- 【請求項４】 前記誘電体含有量ＡＲＣ材料と、前記半導体パターンニン
グ積層体を構成する少なくとも一つの他の層の両方が、同じエッチングャントガ
スまたは、エッチングャントガスの同じ組み合わせを用いてエッチングされる、
請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 前記誘電体含有量ＡＲＣ材料と、前記半導体パターンニン
グ積層体を構成する少なくとも一つの他の層の両方が、同じプロセスチャンバ内
でエッチングされる、 請求項１記載の方法。 - 【請求項６】 前記プロセスチャンバは、プラズマ密度と、前記パターン
ニング積層体の表面上へのイオン衝撃エネルギに影響を与えるバイアスパワーの
ソースとの独立制御を可能にする装置を含む、 請求項５記載の方法。 - 【請求項７】 半導体パターン積層体内の、酸素含有量ＡＲＣ材料の少な
くとも１層をプラズマエッチングするための方法であって、前記方法は： 酸素含有量材料に選択性を提供するように、少なくとも一種類のフッ素含有量エ
ッチングャントガスを単独に、または炭素含有量ガスと組み合わせて使用する方
法。 - 【請求項８】 前記フッ素含有量ガスが、更に炭素を含有量する、 請求項７記載の方法。
- 【請求項９】 前記酸素含有量ＡＲＣ材料と、前記半導体パターンニング
積層体を構成する少なくとも一つの他の層の両方が、同じエッチングャントガス
またはエッチングャントガスの同じ組み合わせを用いてエッチングされる、 請求項７記載の方法。 - 【請求項１０】 前記酸素含有量ＡＲＣ材料と、前記半導体パターンニン
グ積層体を構成する少なくとも一つの他の層の両方が、同じプロセスチャンバ内
でエッチングされる、 請求項７記載の方法。 - 【請求項１１】 前記プロセスチャンバが、プラズマ密度と、前記パター
ンニング積層体の表面上へのイオン衝撃エネルギに影響を与えるバイアスパワー
のソースとの独立制御を可能にする装置を含む、 請求項１０記載の方法。 - 【請求項１２】 半導体プラズマエッチング・パターンニング積層体内の
、酸素含有量層をプラズマエッチングするための方法であって、前記方法は： より高い百分率の酸素を含有量し露出されたパターンニング積層体に選択性を備
えるように、少なくとも一種類のハロゲン含有量エッチングャントガスを単独、
または他のエッチングャントガスと組み合わせて使用する方法。 - 【請求項１３】 前記ハロゲン含有量エッチングャントガスは、前記酸素
含有量層の表面のエッチングを許容する一方で、前記酸素含有量層近傍の表面上
に堆積するハロゲン含有量ポリマーまたは核種を、前記近傍表面のエッチングレ
ートを減らすのに十分な量で形成し、そして、前記酸素含有量層は、少なくとも
３種類の元素を含むか、或いは何れの元素も珪素ではない２種類の元素を含む、
請求項１２記載の方法。 - 【請求項１４】 前記酸素含有量層が、酸化窒化珪素である、 請求項１２または請求項１３何れか１項記載の方法。
- 【請求項１５】 前記酸化窒化珪素が、ＳｉＯxＮyＨzであり、ここでｘ は０から約２の範囲、ｙは約０から約１の範囲、そしてｚは０から約１の範囲に
ある、 請求項１４記載の方法。 - 【請求項１６】 ｘ、ｙ、及びｚは、約０．２と約０．５の間の範囲にあ
る、 請求項１５記載の方法。 - 【請求項１７】 前記酸素含有量層が、酸化窒化珪素を含み、前記近傍表
面が、フォトレジストを含む、 請求項１３記載の方法。 - 【請求項１８】 前記フォトレジストが、ＤＵＶフォトレジストである、
請求項１７記載の方法。 - 【請求項１９】 前記プラズマエッチングは、プラズマ密度と、基板表面
のイオン衝撃エネルギに影響を与えるバイアスパワーのソースとの独立制御を可
能にする装置内で行われる、 請求項１２または請求項１３の何れか１項記載の方法。 - 【請求項２０】 前記プラズマエッチングは、プラズマ密度と、基板表面
のイオン衝撃エネルギに影響を与えるバイアスパワーのソースとの独立制御を可
能にする装置内で行われる、 請求項１４記載の方法。 - 【請求項２１】 プラズマ生成イオンは、前記酸素含有量層表面に含有量
される酸素を活性化して、前記表面近傍またはそれに接触する炭素と反応させる
ように、前記酸素含有量層の表面に向けられる、 請求項１９記載の方法。 - 【請求項２２】 前記ハロゲン含有量ガスが、フッ素含有量ガスである、
請求項１２または請求項１３の何れか１項記載の方法。 - 【請求項２３】 前記フッ素含有量ガスが、炭素含有量ガスと組み合わせ
て使要される、 請求項２２記載の方法。 - 【請求項２４】 前記フッ素含有量ガスが更に、炭素を含む、 請求項２２記載の方法。
- 【請求項２５】 前記ハロゲン含有量エッチングガスは、前記酸素含有量
層の選択性を改善するために使用されるアシストガスを含む、 請求項１２または請求項１３の何れか１項記載の方法。 - 【請求項２６】 前記アシストガスは、Ｃｌ2、Ｆ2、ＨＦ、ＨＣｌ、ＮＦ 3 、ＳＦ6と、それらの組み合わせからなるグループから選ばれる、 請求項２５記載の方法。
- 【請求項２７】 前記フッ素含有量ガスは、ＣＨＦ3、ＣF4、ＣＦ3Ｃｌ、
Ｃ2Ｆ4、Ｃ2Ｆ6と、それらの組み合わせからなるグループから選ばれる、 請求項２４記載の方法。 - 【請求項２８】 前記フッ素含有量ガスは、ＣＨＦ3、ＣF4、または、それ
らの組み合わせである、 請求項２７記載の方法。 - 【請求項２９】 前記アシストガスは、Ｃｌ2、Ｆ2、ＨＦ、ＨＣｌ、ＮＦ 3 、ＳＦ6と、それらの組み合わせからなるグループから選ばれる、 請求項２７記載の方法。
- 【請求項３０】 前記アシストガスは、塩素であり、前記フッ素含有量ガ
スの、前記塩素に対する体積流量比は、約２：１と約１：３の間の範囲にある、
請求項２９記載の方法。 - 【請求項３１】 半導体パターンニング積層体内の、酸化窒化珪素含有量
層をプラズマエッチングするための方法であって： 少なくとも１種類のハロゲン含有量エッチングャントガス単独、或いは他のエ
ッチングャントガスと組み合わせて使用し、前記ハロゲン含有量エッチングャン
トガスは、前記酸化窒化珪素含有量層の表面のエッチングを許容する一方で、前
記酸化窒化珪素含有量層近傍の表面上に堆積するハロゲン含有量ポリマーまたは
核種を、前記近傍表面のエッチングレートを減らすのに十分な量で形成する方法
。 - 【請求項３２】 前記酸化窒化珪素含有量層近傍の前記表面が、フォトレ
ジストを含む、 請求項３１記載の方法。 - 【請求項３３】 前記フォトレジストが、ＤＵＶフォトレジストである、 請求項３２記載の方法。
- 【請求項３４】 前記プラズマエッチングは、プラズマ密度と、基板表面
のイオン衝撃エネルギに影響を与えるバイアスパワーのソースとの独立制御を可
能にする装置内で行われる、 請求項３１または請求項３２または請求項３３の何れか１項記載の方法。 - 【請求項３５】 前記ハロゲン含有量ガスが、フッ素含有量ガスである、
請求項３１または請求項３１または請求項３３の何れか１項記載の方法。 - 【請求項３６】 前記フッ素含有量ガスは、ＣＨＦ3、ＣF4、ＣＦ3Ｃｌ、
Ｃ2Ｆ4、Ｃ2Ｆ6と、それらの組み合わせからなるグループから選ばれる、 請求項３５記載の方法。 - 【請求項３７】 前記プラズマエッチングガスは、前記積層体表面上への
前記フッ素含有量ポリマーまたは核種の堆積を制御するために使用される、Ｃｌ 2 、Ｆ2、ＨＦ、ＨＣｌ、ＮＦ3、ＳＦ6、とそれらの組み合わせからなるグループ
から選ばれるアシストガスを含む、 請求項３５記載の方法。 - 【請求項３８】 前記アシストガスは、塩素であり、前記フッ素含有量ガ
スの、前記塩素に対する体積流量比は、約２：１と約１：３の間の範囲にある、
請求項３７記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/986,911 US6013582A (en) | 1997-12-08 | 1997-12-08 | Method for etching silicon oxynitride and inorganic antireflection coatings |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000524815A Withdrawn JP2001526461A (ja) | 1997-12-08 | 1998-12-04 | 酸化窒化珪素と無機反射防止皮膜をエッチングするための方法 |
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007134589A (ja) * | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Rohm Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JP2014082475A (ja) * | 2012-09-25 | 2014-05-08 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理方法 |
Families Citing this family (56)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5959325A (en) * | 1997-08-21 | 1999-09-28 | International Business Machines Corporation | Method for forming cornered images on a substrate and photomask formed thereby |
| US6541164B1 (en) * | 1997-10-22 | 2003-04-01 | Applied Materials, Inc. | Method for etching an anti-reflective coating |
| US6291356B1 (en) * | 1997-12-08 | 2001-09-18 | Applied Materials, Inc. | Method for etching silicon oxynitride and dielectric antireflection coatings |
| JP3955385B2 (ja) * | 1998-04-08 | 2007-08-08 | Ａｚエレクトロニックマテリアルズ株式会社 | パターン形成方法 |
| FR2784228B1 (fr) * | 1998-10-01 | 2002-01-11 | France Telecom | PROCEDE DE FORMATION D'UN FILM ANTIREFLECHISSANT SiON, NON-POLLUANT VIS-VIS DES RESINES PHOTORESISTANTES POUR U.V. LOINTAIN |
| US6171763B1 (en) * | 1998-12-02 | 2001-01-09 | Advanced Micro Devices, Inc. | Ultra-thin resist and oxide/nitride hard mask for metal etch |
| US6326231B1 (en) * | 1998-12-08 | 2001-12-04 | Advanced Micro Devices, Inc. | Use of silicon oxynitride ARC for metal layers |
| US6667232B2 (en) * | 1998-12-08 | 2003-12-23 | Intel Corporation | Thin dielectric layers and non-thermal formation thereof |
| US6103634A (en) * | 1998-12-18 | 2000-08-15 | Vlsi Technology, Inc. | Removal of inorganic anti-reflective coating using fluorine etch process |
| US6156485A (en) * | 1999-01-19 | 2000-12-05 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Film scheme to solve high aspect ratio metal etch masking layer selectivity and improve photo I-line PR resolution capability in quarter-micron technology |
| US6159863A (en) * | 1999-01-22 | 2000-12-12 | Advanced Micro Devices, Inc. | Insitu hardmask and metal etch in a single etcher |
| JP3257533B2 (ja) * | 1999-01-25 | 2002-02-18 | 日本電気株式会社 | 無機反射防止膜を使った配線形成方法 |
| US6291361B1 (en) * | 1999-03-24 | 2001-09-18 | Conexant Systems, Inc. | Method and apparatus for high-resolution in-situ plasma etching of inorganic and metal films |
| US6169029B1 (en) * | 1999-05-03 | 2001-01-02 | Winband Electronics Corp. | Method of solving metal stringer problem which is induced by the product of tin and organic ARC reaction |
| US6265294B1 (en) * | 1999-08-12 | 2001-07-24 | Advanced Micro Devices, Inc. | Integrated circuit having double bottom anti-reflective coating layer |
| US6136649A (en) * | 1999-10-12 | 2000-10-24 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method for removing anti-reflective coating layer using plasma etch process after contact CMP |
| US6291296B1 (en) * | 1999-10-12 | 2001-09-18 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method for removing anti-reflective coating layer using plasma etch process before contact CMP |
| JP2003534659A (ja) * | 2000-05-25 | 2003-11-18 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 半導体装置の反射防止膜をドライエッチングにより除去する方法 |
| US6531404B1 (en) * | 2000-08-04 | 2003-03-11 | Applied Materials Inc. | Method of etching titanium nitride |
| DE10054969A1 (de) * | 2000-11-06 | 2002-03-28 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur Strukturierung von Metallschichten |
| US6599437B2 (en) | 2001-03-20 | 2003-07-29 | Applied Materials Inc. | Method of etching organic antireflection coating (ARC) layers |
| US6630407B2 (en) * | 2001-03-30 | 2003-10-07 | Lam Research Corporation | Plasma etching of organic antireflective coating |
| US6727183B1 (en) * | 2001-07-27 | 2004-04-27 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Prevention of spiking in ultra low dielectric constant material |
| US6624068B2 (en) * | 2001-08-24 | 2003-09-23 | Texas Instruments Incorporated | Polysilicon processing using an anti-reflective dual layer hardmask for 193 nm lithography |
| US6649531B2 (en) | 2001-11-26 | 2003-11-18 | International Business Machines Corporation | Process for forming a damascene structure |
| US6620715B1 (en) * | 2002-03-29 | 2003-09-16 | Cypress Semiconductor Corp. | Method for forming sub-critical dimension structures in an integrated circuit |
| US7473377B2 (en) | 2002-06-27 | 2009-01-06 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing method |
| WO2004003988A1 (ja) * | 2002-06-27 | 2004-01-08 | Tokyo Electron Limited | プラズマ処理方法 |
| KR100478498B1 (ko) * | 2003-01-30 | 2005-03-28 | 동부아남반도체 주식회사 | 반도체 소자의 금속 배선 형성 방법 |
| US20040192059A1 (en) * | 2003-03-28 | 2004-09-30 | Mosel Vitelic, Inc. | Method for etching a titanium-containing layer prior to etching an aluminum layer in a metal stack |
| US20040242005A1 (en) * | 2003-04-14 | 2004-12-02 | Chentsau Ying | Method of etching metal layers |
| US7384727B2 (en) * | 2003-06-26 | 2008-06-10 | Micron Technology, Inc. | Semiconductor processing patterning methods |
| US7115532B2 (en) * | 2003-09-05 | 2006-10-03 | Micron Technolgoy, Inc. | Methods of forming patterned photoresist layers over semiconductor substrates |
| US7026243B2 (en) * | 2003-10-20 | 2006-04-11 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming conductive material silicides by reaction of metal with silicon |
| US6969677B2 (en) * | 2003-10-20 | 2005-11-29 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming conductive metal silicides by reaction of metal with silicon |
| US7682985B2 (en) * | 2004-03-17 | 2010-03-23 | Lam Research Corporation | Dual doped polysilicon and silicon germanium etch |
| US7153769B2 (en) * | 2004-04-08 | 2006-12-26 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming a reaction product and methods of forming a conductive metal silicide by reaction of metal with silicon |
| US7119031B2 (en) * | 2004-06-28 | 2006-10-10 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming patterned photoresist layers over semiconductor substrates |
| US7241705B2 (en) * | 2004-09-01 | 2007-07-10 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming conductive contacts to source/drain regions and methods of forming local interconnects |
| US7258530B2 (en) * | 2005-01-21 | 2007-08-21 | Siemens Power Generation, Inc. | CMC component and method of fabrication |
| US7554031B2 (en) * | 2005-03-03 | 2009-06-30 | Sunpower Corporation | Preventing harmful polarization of solar cells |
| ES2299128T3 (es) * | 2005-09-06 | 2008-05-16 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Tubo de escape para un motor de combustion interna. |
| US20080124937A1 (en) * | 2006-08-16 | 2008-05-29 | Songlin Xu | Selective etching method and apparatus |
| US9275563B1 (en) * | 2008-02-05 | 2016-03-01 | Jeffrey K. Hartman | Sign holder |
| US8188363B2 (en) * | 2009-08-07 | 2012-05-29 | Sunpower Corporation | Module level solutions to solar cell polarization |
| US20110048505A1 (en) * | 2009-08-27 | 2011-03-03 | Gabriela Bunea | Module Level Solution to Solar Cell Polarization Using an Encapsulant with Opened UV Transmission Curve |
| US8323871B2 (en) * | 2010-02-24 | 2012-12-04 | International Business Machines Corporation | Antireflective hardmask composition and a method of preparing a patterned material using same |
| US20110253670A1 (en) * | 2010-04-19 | 2011-10-20 | Applied Materials, Inc. | Methods for etching silicon-based antireflective layers |
| US8377738B2 (en) | 2010-07-01 | 2013-02-19 | Sunpower Corporation | Fabrication of solar cells with counter doping prevention |
| US9812590B2 (en) | 2012-10-25 | 2017-11-07 | Sunpower Corporation | Bifacial solar cell module with backside reflector |
| US9035172B2 (en) | 2012-11-26 | 2015-05-19 | Sunpower Corporation | Crack resistant solar cell modules |
| US8796061B2 (en) | 2012-12-21 | 2014-08-05 | Sunpower Corporation | Module assembly for thin solar cells |
| US9685571B2 (en) | 2013-08-14 | 2017-06-20 | Sunpower Corporation | Solar cell module with high electric susceptibility layer |
| WO2019055402A1 (en) * | 2017-09-12 | 2019-03-21 | Tokyo Electron Limited | SURFACE RESTORING METHODS FOR NITRIDE ENGRAVING |
| US10410878B2 (en) | 2017-10-31 | 2019-09-10 | American Air Liquide, Inc. | Hydrofluorocarbons containing —NH2 functional group for 3D NAND and DRAM applications |
| US11427731B2 (en) * | 2018-03-23 | 2022-08-30 | Teledyne Micralyne, Inc. | Adhesive silicon oxynitride film |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4758305A (en) * | 1986-03-11 | 1988-07-19 | Texas Instruments Incorporated | Contact etch method |
| US5186718A (en) * | 1989-05-19 | 1993-02-16 | Applied Materials, Inc. | Staged-vacuum wafer processing system and method |
| US5126289A (en) * | 1990-07-20 | 1992-06-30 | At&T Bell Laboratories | Semiconductor lithography methods using an arc of organic material |
| US5034348A (en) * | 1990-08-16 | 1991-07-23 | International Business Machines Corp. | Process for forming refractory metal silicide layers of different thicknesses in an integrated circuit |
| US5269879A (en) * | 1991-10-16 | 1993-12-14 | Lam Research Corporation | Method of etching vias without sputtering of underlying electrically conductive layer |
| US5472829A (en) * | 1991-12-30 | 1995-12-05 | Sony Corporation | Method of forming a resist pattern by using an anti-reflective layer |
| JP2694097B2 (ja) * | 1992-03-03 | 1997-12-24 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション | 反射防止コーティング組成物 |
| US5635338A (en) * | 1992-04-29 | 1997-06-03 | Lucent Technologies Inc. | Energy sensitive materials and methods for their use |
| US5350488A (en) * | 1992-12-10 | 1994-09-27 | Applied Materials, Inc. | Process for etching high copper content aluminum films |
| US5310626A (en) * | 1993-03-01 | 1994-05-10 | Motorola, Inc. | Method for forming a patterned layer using dielectric materials as a light-sensitive material |
| US5378659A (en) * | 1993-07-06 | 1995-01-03 | Motorola Inc. | Method and structure for forming an integrated circuit pattern on a semiconductor substrate |
| JPH0786244A (ja) * | 1993-09-13 | 1995-03-31 | Sony Corp | ドライエッチング方法 |
| US5441914A (en) * | 1994-05-02 | 1995-08-15 | Motorola Inc. | Method of forming conductive interconnect structure |
| US5514247A (en) * | 1994-07-08 | 1996-05-07 | Applied Materials, Inc. | Process for plasma etching of vias |
| US5468656A (en) * | 1994-11-29 | 1995-11-21 | Motorola | Method of making a VCSEL |
| TW388083B (en) * | 1995-02-20 | 2000-04-21 | Hitachi Ltd | Resist pattern-forming method using anti-reflective layer, resist pattern formed, and method of etching using resist pattern and product formed |
| US5525542A (en) * | 1995-02-24 | 1996-06-11 | Motorola, Inc. | Method for making a semiconductor device having anti-reflective coating |
| US5710067A (en) * | 1995-06-07 | 1998-01-20 | Advanced Micro Devices, Inc. | Silicon oxime film |
| US5767018A (en) * | 1995-11-08 | 1998-06-16 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method of etching a polysilicon pattern |
| US5710073A (en) * | 1996-01-16 | 1998-01-20 | Vanguard International Semiconductor Corporation | Method for forming interconnections and conductors for high density integrated circuits |
| US5633210A (en) * | 1996-04-29 | 1997-05-27 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method for forming damage free patterned layers adjoining the edges of high step height apertures |
-
1997
- 1997-12-08 US US08/986,911 patent/US6013582A/en not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-12-04 JP JP2000524815A patent/JP2001526461A/ja not_active Withdrawn
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-
1999
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007134589A (ja) * | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Rohm Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JP2014082475A (ja) * | 2012-09-25 | 2014-05-08 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理方法 |
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