JP2003303811A - プラズマエッチング処理方法 - Google Patents
プラズマエッチング処理方法Info
- Publication number
- JP2003303811A JP2003303811A JP2002107255A JP2002107255A JP2003303811A JP 2003303811 A JP2003303811 A JP 2003303811A JP 2002107255 A JP2002107255 A JP 2002107255A JP 2002107255 A JP2002107255 A JP 2002107255A JP 2003303811 A JP2003303811 A JP 2003303811A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- gas
- barrier film
- chlorine
- copper
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
プラズマにさらされる、バリア膜のオーバーエッチング
時のエッチングガスによる銅配線の酸化、フッ化を抑制
する。また、エッチング時のイオンエネルギーを500
eV以下とすることによりイオンエネルギーによる銅成
分のスパッタ量を低減を図る。 【解決手段】 銅配線105上のバリア膜104のエッ
チング処理時に塩素あるいは臭素成分を含むガスと酸素
ガスと還元性ガスを含むガスをエッチングガスとして用
いることにより、銅配線105のフッ化を防止し、酸化
を抑制できることを見出した。ここで、塩素成分あるい
は臭素成分を含むガスは主にバリア膜のエッチング種と
して、酸素ガスはバリア膜のエッチング特性を維持した
ままハードマスクのエッチング速度を抑制し、対マスク
選択比を確保すること、また、還元性ガスは酸素ガスに
よる銅の酸化を抑制するために用いる。さらに、銅配線
露出後の銅成分のスパッタ量を低減するためにエッチン
グ時のイオンエネルギーを500eV以下とする。
Description
に係り,特に半導体製造工程における微細なパターンを
形成するのに好適なプラズマエッチング処理方法に関す
る。
ために銅が配線材料として検討されている。
理、あるいはエッチング処理時の酸化、フッ化を抑制す
る技術としては、従来特開2001−110895号公
報、特開2001−176842号公報が開示されてい
る。これら従来技術には、一方では酸素とフッ素を含む
ガスで第1の処理を行ない、次に酸素を含みフッ素を含
まないガスを用いてアッシング処理する方法で銅配線の
酸化や腐食の進行の防止を図る技術、また、CF4とC
HF3あるいはCF4とCH2F2やCHF3,CH2
F2等のガスを用いた銅配線上のシリコン窒化膜のエッ
チング方法が示され、ガス種の組み合わせやイオンエネ
ルギーを1000V以下に制限することで銅配線のフッ
化を抑制する技術が示されている。
エッチング処理時において、エッチング終点後に銅配線
が露出した状態でプラズマにさらされた際の、エッチン
グガスによる銅配線の酸化、フッ化を抑制しようとする
ものである。また、エッチング時のイオンエネルギーを
500V以下とすることによりイオンエネルギーによる
銅成分のスパッタ量を低減しようとするものでもある。
討した結果、銅配線上のバリア膜のエッチング処理時に
塩素あるいは臭素成分を含むガスと酸素ガスと還元性ガ
スを含むガスをエッチングガスとして用いることによ
り、銅配線のフッ化を防止し、酸化を抑制できることを
見出した。ここで、塩素成分あるいは臭素成分を含むガ
スは主にバリア膜のエッチング種として、酸素ガスはバ
リア膜のエッチング特性を維持したままハードマスクの
エッチング速度を抑制し、対マスク選択比を確保するこ
とに、また、還元性ガスは酸素ガスによる銅の酸化を抑
制するために用いる。
量を低減するためにエッチング時のイオンエネルギーを
500V以下とした。
塩素成分あるいは臭素成分を含むガスと酸素ガスの流量
を半減し、水素ガスによりバリア膜のオーバーエッチン
グ時に銅配線上や低誘電率膜の側壁に付着する塩素成
分、臭素成分を低減する。
グ処理における、オーバーエッチング処理時にエッチン
グガスにフッ素成分を含まないため、銅配線のフッ化を
防止できるとともに酸素ガスによる銅配線の酸化に対し
ても還元性ガスにより酸化作用を大幅に抑制することが
できる。また、エッチング時のイオンエネルギーを50
0V以下とすることによりイオンエネルギーによる銅成
分のスパッタ量を低減できる。
に塩素成分あるいは臭素成分を含むガスと酸素ガスの流
量を半減し、バリア膜オーバーエッチング時に銅配線膜
上や低誘電率膜の側壁に付着する塩素成分、臭素成分を
水素ガスにより塩化水素、塩化臭素として排気し低減す
る。
ッチング工程の例を図1を用いて説明する。図1におい
て、101はレジストマスク、102はCVD製膜のS
iO2膜、103は有機低誘電率膜、104はCVD製
膜のバリア膜、105は銅配線膜、106は絶縁膜、1
07は基板を示す。
基板107上に絶縁膜106、銅配線105、CVD製
膜のバリア膜104、有機低誘電率膜103、CVD製
膜SiO2(膜厚120nm)102が形成され、その
上にレジストマスクがパターニングされている。バリア
膜としてはCVD製膜のSiCを主成分とする膜(膜厚
70nm)、有機低誘電率膜としてはポリアリールエー
テル膜(膜厚400nm)等が用いられている。以下,
本発明のエッチング処理方法について,説明する。
は、例えばCVD製膜のSiO2膜のエッチング処理で
はアルゴン、C4F8、酸素等の混合ガスを用いてエッ
チング処理を行ない(図1(b)参照)、続いて水素と
窒素の混合ガス等で有機低誘電率膜のエッチング処理が
行なわれる。この際、ホトレジストマスクも同時にエッ
チング除去される。(図1(c)参照)その後、CVD
製膜のバリア膜のエッチング処理がハロゲン系のガスで
行なわれる。(図1(d)参照)
成分とするバリア膜のエッチング処理に塩素ガスと酸素
ガスと水素ガスの混合ガスを用いた。
/min、酸素ガス4cc/min、水素ガス50cc
/minの混合ガスを使用して、エッチング圧力0.4
Pa、UHF電力400W、基板バイアス電力60W
(イオンエネルギー490eV)の条件で90秒間エッ
チング処理を行なった。その後、直ちに純水洗浄と乾燥
処理をおこなった。
線に対してフッ化を防止するとともに酸化を抑制できる
エッチング処理が可能となった。
SiCを主成分とするバリア膜のエッチング処理に臭化
水素ガスと酸素ガスと水素ガスの混合ガスを用いた。
cc/min、酸素ガス4cc/min、水素ガス50
cc/minの混合ガスを使用して、エッチング圧力
0.4Pa、UHF電力400W、基板バイアス電力4
5W(イオンエネルギー390eV)の条件で120秒
間エッチング処理を行なった。その後、直ちに純水洗浄
と乾燥処理をおこなった。
の実施例と同様に銅配線に対してフッ化を防止するとと
もに酸化を抑制できるエッチング処理が可能となった。
よるSiCを主成分とするバリア膜のエッチング処理に
塩素ガスと臭化水素ガスと酸素ガスと水素ガスの混合ガ
スを用いた。
/min、臭化水素ガス80cc/min、酸素ガス4
cc/min、水素ガス50cc/minの混合ガスを
使用して、エッチング圧力0.4Pa、UHF電力40
0W、基板バイアス電力45W(イオンエネルギー38
0eV)の条件で120秒間エッチング処理を行なっ
た。その後、直ちに純水洗浄と乾燥処理をおこなった。
の実施例と同様に銅配線に対してフッ化を防止するとと
もに酸化を抑制できるエッチング処理が可能となった。
によるSiCを主成分とするバリア膜のエッチング処理
に塩素ガスと臭化水素ガスと酸素ガスと水素ガスの混合
ガスを用い、バリア膜のオーバーエッチング時に塩素成
分あるいは臭素成分を含むガスと酸素ガスの流量を半減
した。
/min、臭化水素ガス80cc/min、酸素ガス4
cc/min、水素ガス50cc/minの混合ガスを
使用して、エッチング圧力0.4Pa、UHF電力40
0W、基板バイアス電力45W(イオンエネルギー38
0eV)の条件で90秒間エッチング処理を行ない、そ
の後塩素ガス10cc/min、臭化水素ガス40cc
/min、酸素ガス2cc/min、水素ガス50cc
/minの混合ガスを使用して、エッチング圧力0.4
Pa、UHF電力400W、基板バイアス電力45W
(イオンエネルギー390eV)の条件で30秒間エッ
チング処理を行なった。その後、純水洗浄と乾燥処理を
行なった。
の実施例と同様に銅配線に対してフッ化を防止するとと
もに酸化を抑制できるエッチング処理が可能となる。ま
た、バリア膜のオーバーエッチング時には、銅配線膜上
や有機低誘電率膜の側壁に付着する塩素成分や臭素成分
を水素ガスにより塩化水素、臭化水素として排気できる
ので前述までの実施例に比較して塩素成分や臭素成分の
付着量を低減できる。
磁波放射放電方式のプラズマ処理装置の場合であった
が,これ以外にもたとえば平行平板型の容量結合方式プ
ラズマ処理装置や誘導結合型のプラズマ処理装置等の他
の放電方式を利用したプラズマ処理装置にも適用できる
ことはいうまでもない。
によるバリア膜のエッチング処理においてエッチングガ
スに塩素成分あるいは臭素成分と酸素ガスと還元性ガス
を用いることで銅配線膜のフッ化を防止し、かつ酸化を
大幅に抑制できるエッチング処理方法を提供できる。
500eV以下としたため、銅配線露出後の銅成分のス
パッタ量を低減できる。
に塩素成分あるいは臭素成分を含むガスと酸素ガスの流
量を半減し、バリア膜のオーバーエッチング時に銅配線
上や低誘電率膜の側壁に付着する塩素成分、臭素成分を
水素ガスにより低減できる。
程図。
…有機低誘電率膜,104…バリア膜,105…銅配
線,106…絶縁膜、107…基板
Claims (7)
- 【請求項1】 銅配線膜上に形成されたバリア膜をエッ
チング処理する際にエッチングガスに塩素成分あるいは
臭素成分を含むガスと酸素ガスと還元性ガスを含むこと
を特徴とするバリア膜のプラズマエッチング処理方法。 - 【請求項2】 請求項1において前記エッチングガスが
塩素ガスと酸素ガスと水素ガスとから構成されることを
特徴とするプラズマエッチング処理方法。 - 【請求項3】 請求項1において前記エッチングガスが
臭化水素ガスと酸素ガスと水素ガスとから構成されるこ
とを特徴とするプラズマエッチング処理方法。 - 【請求項4】 請求項1において前記エッチングガスが
塩素ガスと臭化水素ガスと酸素ガスと水素ガスとから構
成されることを特徴とするプラズマエッチング処理方
法。 - 【請求項5】 前記バリア膜のエッチング終点付近から
エッチング時のイオンエネルギーが500eV以下とな
る条件でエッチング処理を行なうことを特徴とする請求
項1から請求項4に記載のプラズマエッチング処理方
法。 - 【請求項6】 前記バリア膜のエッチング終点付近から
塩素成分あるいは臭素成分を含むガスと酸素ガスの流量
を半減し、エッチング処理を行なうことを特徴とする請
求項1から請求項5に記載のプラズマエッチング処理方
法。 - 【請求項7】 前記バリア膜がCVD製膜のSiCを構
成成分とすることを特徴とする請求項1から請求項6に
記載のプラズマエッチング処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002107255A JP3748068B2 (ja) | 2002-04-10 | 2002-04-10 | プラズマエッチング処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002107255A JP3748068B2 (ja) | 2002-04-10 | 2002-04-10 | プラズマエッチング処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003303811A true JP2003303811A (ja) | 2003-10-24 |
JP3748068B2 JP3748068B2 (ja) | 2006-02-22 |
Family
ID=29391307
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002107255A Expired - Fee Related JP3748068B2 (ja) | 2002-04-10 | 2002-04-10 | プラズマエッチング処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3748068B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7488687B2 (en) | 2006-09-12 | 2009-02-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Methods of forming electrical interconnect structures using polymer residues to increase etching selectivity through dielectric layers |
-
2002
- 2002-04-10 JP JP2002107255A patent/JP3748068B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7488687B2 (en) | 2006-09-12 | 2009-02-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Methods of forming electrical interconnect structures using polymer residues to increase etching selectivity through dielectric layers |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3748068B2 (ja) | 2006-02-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4690512B2 (ja) | エッチングした垂直金属線上のポリマー沈積、エッチングした金属線の腐食およびエッチングした金属フィーチャの湿式洗浄時における腐食を減少させる方法 | |
US6461974B1 (en) | High temperature tungsten etching process | |
KR101476435B1 (ko) | 다중-레이어 레지스트 플라즈마 에치 방법 | |
US7084070B1 (en) | Treatment for corrosion in substrate processing | |
JP2915807B2 (ja) | 六弗化イオウ、臭化水素及び酸素を用いる珪化モリブデンのエッチング | |
JP3326644B2 (ja) | シリコン系材料層の加工方法 | |
JP2001526461A (ja) | 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 | |
US5883007A (en) | Methods and apparatuses for improving photoresist selectivity and reducing etch rate loading | |
JP2004519102A (ja) | 半導体構造においてタングステンまたは窒化タングステンの電極ゲートをエッチングする方法 | |
JP2956485B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2008505497A (ja) | 二層レジストプラズマエッチングの方法 | |
JP2004519838A (ja) | 窒化チタンをエッチングする方法 | |
US5651856A (en) | Selective etch process | |
US10867795B2 (en) | Method of etching hardmasks containing high hardness materials | |
WO2003058700A1 (fr) | Procede de traitement au plasma | |
JP2003510834A (ja) | プラズマ処理室におけるエッチングを改良するための技術 | |
JPH1098029A (ja) | 基板から有機反射防止膜をエッチングする処理法 | |
US5387312A (en) | High selective nitride etch | |
US6921493B2 (en) | Method of processing substrates | |
JP3440735B2 (ja) | ドライエッチング方法 | |
TW541618B (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JPH10178014A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
US5338395A (en) | Method for enhancing etch uniformity useful in etching submicron nitride features | |
JP2003303811A (ja) | プラズマエッチング処理方法 | |
JP3277414B2 (ja) | ドライエッチング方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040225 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040826 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040831 |
|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20041101 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041101 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051011 |
|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20051031 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051122 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051122 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 3 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081209 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 4 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091209 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |