JP2991171B2 - ドライエッチング方法 - Google Patents
ドライエッチング方法Info
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- JP2991171B2 JP2991171B2 JP9285362A JP28536297A JP2991171B2 JP 2991171 B2 JP2991171 B2 JP 2991171B2 JP 9285362 A JP9285362 A JP 9285362A JP 28536297 A JP28536297 A JP 28536297A JP 2991171 B2 JP2991171 B2 JP 2991171B2
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- Japan
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- gas
- etching
- dry etching
- hydrogen
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造に
おける、バリアメタル層、アルミ合金膜、反射防止膜か
らなる積層膜のドライエッチング方法に関する。
おける、バリアメタル層、アルミ合金膜、反射防止膜か
らなる積層膜のドライエッチング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の微細化が進むにつれエッチ
ング面積の増大、マスク膜厚の薄膜化が進んでいる。ア
ルミ積層膜エッチングの際の配線側壁の保護効果として
はレジストがエッチングされて発生するポリマー層によ
って保護されている。一方で、レジスト膜厚の薄膜化に
よりアルミ積層膜とレジストとの選択比を高く保つこと
が必須となる。この結果、レジストからの側壁保護膜の
供給が困難となるため、塩素系のエッチングガスにデポ
ジション性の強いフッ素を含むガスを添加した混合ガス
でのエッチングが従来行われている。例えば塩素系ガス
としては塩素（Ｃｌ2 ）、三塩化ホウ素（ＢＣｌ3 ）、
フッ素系ガスとしては三フッ化メタン（ＣＨＦ3 ）が用
いられる。従来のドライエッチング方法の断面図を図１
に示す。半導体基板２５上にバリアメタル２４、アルミ
合金膜２３及び反射防止膜２２をスパッタ法により形成
し、その上に所定のフォトレジストパターンを形成し、
このパターンをマスクとしてドライエッチングを行う。
バリアメタル層及び反射防止膜である窒化チタンのエッ
チングでは三フッ化メタン中の炭素原子により膜中の窒
素原子が引き抜かれ、残ったチタン原子は塩素と反応し
てエッチングが効率良く促進される。
ング面積の増大、マスク膜厚の薄膜化が進んでいる。ア
ルミ積層膜エッチングの際の配線側壁の保護効果として
はレジストがエッチングされて発生するポリマー層によ
って保護されている。一方で、レジスト膜厚の薄膜化に
よりアルミ積層膜とレジストとの選択比を高く保つこと
が必須となる。この結果、レジストからの側壁保護膜の
供給が困難となるため、塩素系のエッチングガスにデポ
ジション性の強いフッ素を含むガスを添加した混合ガス
でのエッチングが従来行われている。例えば塩素系ガス
としては塩素（Ｃｌ2 ）、三塩化ホウ素（ＢＣｌ3 ）、
フッ素系ガスとしては三フッ化メタン（ＣＨＦ3 ）が用
いられる。従来のドライエッチング方法の断面図を図１
に示す。半導体基板２５上にバリアメタル２４、アルミ
合金膜２３及び反射防止膜２２をスパッタ法により形成
し、その上に所定のフォトレジストパターンを形成し、
このパターンをマスクとしてドライエッチングを行う。
バリアメタル層及び反射防止膜である窒化チタンのエッ
チングでは三フッ化メタン中の炭素原子により膜中の窒
素原子が引き抜かれ、残ったチタン原子は塩素と反応し
てエッチングが効率良く促進される。
【０００３】従来のエッチング方法によると窒化チタン
のエッチングでは高速・高選択比エッチングが達成でき
るがアルミ合金膜のエッチングでは不揮発性のフッ化ア
ルミ（ＡｌＦX ）の生成によりアルミのエッチングレー
トが著しく低下しレジストとの選択比が低下する。
のエッチングでは高速・高選択比エッチングが達成でき
るがアルミ合金膜のエッチングでは不揮発性のフッ化ア
ルミ（ＡｌＦX ）の生成によりアルミのエッチングレー
トが著しく低下しレジストとの選択比が低下する。
【０００４】またフッ素系のガスを用いるとバリアメタ
ル層及び反射防止膜である窒化チタンエッチング時にチ
タンのフッ化物が同時に生成される。このようなアルミ
やチタンのフッ化物は蒸気圧が非常に低く、通常ドライ
エッチングで用いられる圧力領域（数ｍＴｏｒｒ以上）
では容易に揮発しない。従ってアルミやチタンを含む合
金膜のエッチングレートが抑えられ結果的にレジストと
の選択比が抑えられていることになる。図４は、Ｃｌ2
流量が５０ｓｃｃｍ、ＢＣｌ3 流量が２５ｓｃｃｍの混
合ガスに対して、ＣＨＦ3 ガスを添加したときのＡｌＣ
ｕ，ＴｉＮ，ＴｉのエッチングレートとＣＨＦ3 添加量
の関係を実験データをもとに表したものである。図４の
結果からわかるように、ＣＨＦ3 添加量が約２７％を超
えると、不揮発性のフッ化物が生成されＡｌＣｕのエッ
チングが停止するとともにＴｉＮのエッチングレートが
飽和してしまう。またアルミ又はチタンのフッ化物の生
成によりこれらがエッチングチャンバー室内壁に付着し
発塵の源となり半導体装置の製造過程において歩留まり
が著しく低下することが懸念される。
ル層及び反射防止膜である窒化チタンエッチング時にチ
タンのフッ化物が同時に生成される。このようなアルミ
やチタンのフッ化物は蒸気圧が非常に低く、通常ドライ
エッチングで用いられる圧力領域（数ｍＴｏｒｒ以上）
では容易に揮発しない。従ってアルミやチタンを含む合
金膜のエッチングレートが抑えられ結果的にレジストと
の選択比が抑えられていることになる。図４は、Ｃｌ2
流量が５０ｓｃｃｍ、ＢＣｌ3 流量が２５ｓｃｃｍの混
合ガスに対して、ＣＨＦ3 ガスを添加したときのＡｌＣ
ｕ，ＴｉＮ，ＴｉのエッチングレートとＣＨＦ3 添加量
の関係を実験データをもとに表したものである。図４の
結果からわかるように、ＣＨＦ3 添加量が約２７％を超
えると、不揮発性のフッ化物が生成されＡｌＣｕのエッ
チングが停止するとともにＴｉＮのエッチングレートが
飽和してしまう。またアルミ又はチタンのフッ化物の生
成によりこれらがエッチングチャンバー室内壁に付着し
発塵の源となり半導体装置の製造過程において歩留まり
が著しく低下することが懸念される。
【０００５】ところで特開平４−５６７８５号公報では
同様のハロゲン系ガスである三臭化ホウ素（ＢＢ
ｒ3 ）、塩素（Ｃｌ2 ）混合ガスに水素（Ｈ2 ）ガスを
添加したドライエッチング方法が挙げられている。ここ
ではアルミニウム合金膜のサイドエッチングの原因とな
っていた過剰な塩素分子、臭素分子及び塩素ラジカル、
臭素ラジカルが水素と反応し中性ラジカル状態では反応
性の低い塩化水素、臭化水素となってアルミニウム合金
膜に対するサイドエッチングの発生を抑制している。こ
の方法によると過剰な塩素ラジカル、臭素ラジカルを水
素ガスで消滅させているためエッチング種が減少し結果
的にエッチングレートが減少していることになる。
同様のハロゲン系ガスである三臭化ホウ素（ＢＢ
ｒ3 ）、塩素（Ｃｌ2 ）混合ガスに水素（Ｈ2 ）ガスを
添加したドライエッチング方法が挙げられている。ここ
ではアルミニウム合金膜のサイドエッチングの原因とな
っていた過剰な塩素分子、臭素分子及び塩素ラジカル、
臭素ラジカルが水素と反応し中性ラジカル状態では反応
性の低い塩化水素、臭化水素となってアルミニウム合金
膜に対するサイドエッチングの発生を抑制している。こ
の方法によると過剰な塩素ラジカル、臭素ラジカルを水
素ガスで消滅させているためエッチング種が減少し結果
的にエッチングレートが減少していることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のドライエッチン
グ方法ではエッチングガスとしてＣｌ2／ＢＣｌ3／ＣＨ
Ｆ3 混合ガスを用い窒化チタンエッチングレートを促進
させ、積層配線エッチング時の全体的なレジストとの選
択比を高くしている。しかし同時に不揮発性のフッ化物
が生成するためエッチングレートが抑えられ、またこれ
らがエッチング室内に堆積し発塵源の元になる。また特
開平４−５６７８５号公報のＣｌ2／ＢＢｒ3／Ｈ2 混合
ガスでは主なエッチング種である塩素や臭素ラジカルが
水素と反応するため、エッチングレートが抑えられる問
題点がある。
グ方法ではエッチングガスとしてＣｌ2／ＢＣｌ3／ＣＨ
Ｆ3 混合ガスを用い窒化チタンエッチングレートを促進
させ、積層配線エッチング時の全体的なレジストとの選
択比を高くしている。しかし同時に不揮発性のフッ化物
が生成するためエッチングレートが抑えられ、またこれ
らがエッチング室内に堆積し発塵源の元になる。また特
開平４−５６７８５号公報のＣｌ2／ＢＢｒ3／Ｈ2 混合
ガスでは主なエッチング種である塩素や臭素ラジカルが
水素と反応するため、エッチングレートが抑えられる問
題点がある。
【０００７】本発明の目的は、微細配線形成時に高速且
つ対レジスト高選択比エッチング、及びエッチング室内
の発塵源を無くし安定した半導体装置の歩留まりを得る
ことができるドライエッチング方法を提供することであ
る。
つ対レジスト高選択比エッチング、及びエッチング室内
の発塵源を無くし安定した半導体装置の歩留まりを得る
ことができるドライエッチング方法を提供することであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、バリアメタル
層、アルミ合金膜、反射防止膜から成る積層膜のエッチ
ングを、三塩化ホウ素（ＢＣｌ3 ）ガス、塩素（Ｃ
ｌ2 ）ガス、ＣXＨYＦZガスの混合ガスに水素ガス（Ｈ
2 ）又は塩化水素（ＨＣｌ）ガスを添加した混合ガスで
行うことを特徴とするドライエッチング方法である。
層、アルミ合金膜、反射防止膜から成る積層膜のエッチ
ングを、三塩化ホウ素（ＢＣｌ3 ）ガス、塩素（Ｃ
ｌ2 ）ガス、ＣXＨYＦZガスの混合ガスに水素ガス（Ｈ
2 ）又は塩化水素（ＨＣｌ）ガスを添加した混合ガスで
行うことを特徴とするドライエッチング方法である。
【０００９】（作用）本発明では、上記混合ガスに水素
ガス又は塩化水素ガスを混合することにより、ＣXＨYＦ
Zガス中のフッ素原子が水素ラジカルによって脱離さ
れ、揮発性のフッ化水素が生成され、不揮発性のアルミ
及びチタンのフッ化物の生成が抑えられてエッチングレ
ートが上昇し、なおかつエッチング室内の発塵源をなく
すことができる。また窒化チタンエッチング促進に効果
のあるＣＨXラジカルが増加するため窒化チタンエッチ
ングレートは更に増加する。従って水素ガスの添加によ
ってアルミ合金層、窒化チタン層両方のエッチングレー
トが増加し、積層アルミ配線の高速及び対レジスト高選
択比エッチングが可能となる。
ガス又は塩化水素ガスを混合することにより、ＣXＨYＦ
Zガス中のフッ素原子が水素ラジカルによって脱離さ
れ、揮発性のフッ化水素が生成され、不揮発性のアルミ
及びチタンのフッ化物の生成が抑えられてエッチングレ
ートが上昇し、なおかつエッチング室内の発塵源をなく
すことができる。また窒化チタンエッチング促進に効果
のあるＣＨXラジカルが増加するため窒化チタンエッチ
ングレートは更に増加する。従って水素ガスの添加によ
ってアルミ合金層、窒化チタン層両方のエッチングレー
トが増加し、積層アルミ配線の高速及び対レジスト高選
択比エッチングが可能となる。
【００１０】
（実施例１）本発明について図面を参照して説明する。
図１は本発明の第一の実施例の半導体装置の断面図であ
る。まず半導体基板１０１上に酸化膜１０２を成膜し、
さらにその上にスパッタ法によりチタン１０３、窒化チ
タン１０４、アルミ合金１０５、窒化チタン１０６の順
に成膜する（図１（ａ））。続いてその上にレジストを
塗布しフォトリソグラフィー法でレジストパターン１０
７を形成する（図１（ｂ））。次にこのレジストパター
ンをマスクとしてドライエッチングを行う。エッチング
は、チャンバー上部にコイルを巻いて、プラズマを生成
する誘導結合型のエッチング装置を用いて行った。勿
論、プラズマを用いる他のドライエッチング法、例え
ば、各種ＲＩＥ、ＥＣＲプラズマエッチング等でも良
い。エッチングガスとしては塩素（Ｃｌ2 ）／三塩化ホ
ウ素（ＢＣｌ3 ）／三フッ化メタン（ＣＨＦ3 ）／水素
（Ｈ2 ）の混合ガスを用いる。このような混合ガスを用
いると、（１）式に示すように水素分子によってＣＨＦ
3 からフッ素（Ｆ）原子が脱離し揮発性のフッ化水素が
生成される。
図１は本発明の第一の実施例の半導体装置の断面図であ
る。まず半導体基板１０１上に酸化膜１０２を成膜し、
さらにその上にスパッタ法によりチタン１０３、窒化チ
タン１０４、アルミ合金１０５、窒化チタン１０６の順
に成膜する（図１（ａ））。続いてその上にレジストを
塗布しフォトリソグラフィー法でレジストパターン１０
７を形成する（図１（ｂ））。次にこのレジストパター
ンをマスクとしてドライエッチングを行う。エッチング
は、チャンバー上部にコイルを巻いて、プラズマを生成
する誘導結合型のエッチング装置を用いて行った。勿
論、プラズマを用いる他のドライエッチング法、例え
ば、各種ＲＩＥ、ＥＣＲプラズマエッチング等でも良
い。エッチングガスとしては塩素（Ｃｌ2 ）／三塩化ホ
ウ素（ＢＣｌ3 ）／三フッ化メタン（ＣＨＦ3 ）／水素
（Ｈ2 ）の混合ガスを用いる。このような混合ガスを用
いると、（１）式に示すように水素分子によってＣＨＦ
3 からフッ素（Ｆ）原子が脱離し揮発性のフッ化水素が
生成される。
【００１１】 ２ＣＨＦ3 ＋（ｙ＋２）Ｈ2 → ２ＣＨX* ＋６ＨＦ↑ …（１）式 フッ素（Ｆ）が脱離した後のＣＨX * ラジカルは炭素原
子（Ｃ）による窒素（Ｎ）の引き抜き効果によって窒化
チタンのエッチングレートを増加させる。このときの反
応生成式を（２）式に示す。
子（Ｃ）による窒素（Ｎ）の引き抜き効果によって窒化
チタンのエッチングレートを増加させる。このときの反
応生成式を（２）式に示す。
【００１２】 ＴｉＮ＋Ｃｌ2 ＋Ｃ → ＴｉＣｌX ↑＋ＣＮ↑ …（２）式 また、エッチングチャンバー内の発塵源であったアルミ
及びチタンのフッ化物はフッ素ラジカルが前記のように
ＨＦとして揮発するため生成されない。不揮発性のフッ
化物の生成が抑えられるため、アルミや窒化チタンのエ
ッチレートは更に増加する。図２は、塩素、三塩化ホウ
素、三フッ化メタンに水素ガスを添加した混合ガスを用
いてそれぞれＡｌＣｕ膜、ＴｉＮ膜をエッチングしたと
きのエッチングレートと水素ガス添加量との関係を示し
た図である。エッチングガスの流量は、Ｃｌ2 が５０ｓ
ｃｃｍ、ＢＣｌ3 が２５ｓｃｃｍ、ＣＨＦ3 が１０ｓｃ
ｃｍである。チャンバー圧力は５ｍＴｏｒｒ、ＲＦバイ
アスパワーは５０Ｗとした。また、ステージ温度（基板
温度）は、反応生成物の揮発を容易にすべく、４０℃に
制御している。図２が示すように、水素ガス添加量の増
加に伴いＡｌＣｕ，ＴｉＮ共エッチングレートが増加す
る。しかし全ガスに対する水素ガス添加量（Ｈ2 ／Ｃｌ
2 ＋ＢＣｌ3 ＋ＣＨＦ3 ＋Ｈ2 ）が２０％に達するとそ
れ以上にエッチングレートは上昇せず飽和状態となる。
これは、ＣＨＦ3 の流量１０ｓｃｃｍに対して、Ｈ2 が
過剰となり増加した分のＨ2 が（１）式の反応に寄与し
なくなるためと考えられる。この場合、ＣＨＦ3 の流量
を増せば、エッチングレートは、少し上昇するが、一方
で不揮発性のフッ化物の生成が抑えきれなくなり、ＣＨ
Ｆ3 添加量が２０％を超えるようなガスではＡｌＣｕ膜
をエッチングすることはできなくなる。また、Ｈ2 を２
０％以上とした場合、ＣＨＦ3 に対して過剰となった水
素は、炭素と結合してフロロカーボンを生成し、パーテ
ィクル源となるという問題を生ずる。従って水素添加量
を２０％以下とすることで積層配線の高速及び高選択比
エッチングが可能となる（図１（ｃ））。
及びチタンのフッ化物はフッ素ラジカルが前記のように
ＨＦとして揮発するため生成されない。不揮発性のフッ
化物の生成が抑えられるため、アルミや窒化チタンのエ
ッチレートは更に増加する。図２は、塩素、三塩化ホウ
素、三フッ化メタンに水素ガスを添加した混合ガスを用
いてそれぞれＡｌＣｕ膜、ＴｉＮ膜をエッチングしたと
きのエッチングレートと水素ガス添加量との関係を示し
た図である。エッチングガスの流量は、Ｃｌ2 が５０ｓ
ｃｃｍ、ＢＣｌ3 が２５ｓｃｃｍ、ＣＨＦ3 が１０ｓｃ
ｃｍである。チャンバー圧力は５ｍＴｏｒｒ、ＲＦバイ
アスパワーは５０Ｗとした。また、ステージ温度（基板
温度）は、反応生成物の揮発を容易にすべく、４０℃に
制御している。図２が示すように、水素ガス添加量の増
加に伴いＡｌＣｕ，ＴｉＮ共エッチングレートが増加す
る。しかし全ガスに対する水素ガス添加量（Ｈ2 ／Ｃｌ
2 ＋ＢＣｌ3 ＋ＣＨＦ3 ＋Ｈ2 ）が２０％に達するとそ
れ以上にエッチングレートは上昇せず飽和状態となる。
これは、ＣＨＦ3 の流量１０ｓｃｃｍに対して、Ｈ2 が
過剰となり増加した分のＨ2 が（１）式の反応に寄与し
なくなるためと考えられる。この場合、ＣＨＦ3 の流量
を増せば、エッチングレートは、少し上昇するが、一方
で不揮発性のフッ化物の生成が抑えきれなくなり、ＣＨ
Ｆ3 添加量が２０％を超えるようなガスではＡｌＣｕ膜
をエッチングすることはできなくなる。また、Ｈ2 を２
０％以上とした場合、ＣＨＦ3 に対して過剰となった水
素は、炭素と結合してフロロカーボンを生成し、パーテ
ィクル源となるという問題を生ずる。従って水素添加量
を２０％以下とすることで積層配線の高速及び高選択比
エッチングが可能となる（図１（ｃ））。
【００１３】（実施例２）本発明の第二の実施例につい
て図面を参照して説明する。実施例１と同様にして用意
された窒化チタン／アルミ合金／窒化チタン／チタン積
層膜上にフォトグラフィー法を用いてレジストパターン
を形成する（図１（ｂ））。次にこのレジストパターン
をマスクとしてドライエッチングを行う。エッチングガ
スとしては塩素（Ｃｌ2）／三塩化ホウ素（ＢＣｌ3）／
三フッ化メタン（ＣＨＦ3）／塩化水素（ＨＣｌ）の混
合ガスを用いる。このような混合ガスを用いると、
（３）式に示すように塩化水素から発生する水素ラジカ
ルによってＣＨＦ3 からフッ素（Ｆ）原子が脱離し揮発
性のフッ化水素が生成される。フッ素（Ｆ）が脱離した
後のＣＨX * ラジカルは炭素原子（Ｃ）による窒素
（Ｎ）の引き抜き効果によって窒化チタンエッチングレ
ートを増加させる。また塩化水素から発生する塩素ラジ
カルはアルミやチタンと結合して揮発性のＡｌＣｌX ，
ＴｉＣｌX が生成するためアルミやチタンのエッチング
レートは増加する（（３）、（４）式）。
て図面を参照して説明する。実施例１と同様にして用意
された窒化チタン／アルミ合金／窒化チタン／チタン積
層膜上にフォトグラフィー法を用いてレジストパターン
を形成する（図１（ｂ））。次にこのレジストパターン
をマスクとしてドライエッチングを行う。エッチングガ
スとしては塩素（Ｃｌ2）／三塩化ホウ素（ＢＣｌ3）／
三フッ化メタン（ＣＨＦ3）／塩化水素（ＨＣｌ）の混
合ガスを用いる。このような混合ガスを用いると、
（３）式に示すように塩化水素から発生する水素ラジカ
ルによってＣＨＦ3 からフッ素（Ｆ）原子が脱離し揮発
性のフッ化水素が生成される。フッ素（Ｆ）が脱離した
後のＣＨX * ラジカルは炭素原子（Ｃ）による窒素
（Ｎ）の引き抜き効果によって窒化チタンエッチングレ
ートを増加させる。また塩化水素から発生する塩素ラジ
カルはアルミやチタンと結合して揮発性のＡｌＣｌX ，
ＴｉＣｌX が生成するためアルミやチタンのエッチング
レートは増加する（（３）、（４）式）。
【００１４】 ＴｉＮ＋ＨＣｌ＋ＣＨＦ3 → ＴｉＣｌ↑＋ＣＮ↑＋ＨＦ↑ …（３）式 Ａｌ＋Ｃｌ* → ＡｌＣｌX …（４）式 また、エッチングチャンバー内の発塵源であったアルミ
及びチタンのフッ化物はフッ素ラジカルが前記のように
ＨＦとして揮発するため生成されない。不揮発性のフッ
化物の生成が抑えられるため、アルミや窒化チタンのエ
ッチレートは更に増加する。積層配線の高速及び高選択
比エッチングが可能となる。図３は、塩素、三塩化ホウ
素、三フッ化メタンに塩化水素ガスを添加した混合ガス
を用いてそれぞれＡｌＣｕ膜、ＴｉＮ膜をエッチングし
たときのエッチングレートと塩化水素ガス添加量との関
係を示した図である。塩化水素ガス添加量の増加に伴い
ＡｌＣｕ，ＴｉＮ共エッチングレートが増加する。しか
し塩化水素ガス添加量が一定流量に達するとそれ以上に
エッチングレートは上昇せず飽和状態となる。従って塩
化水素添加量２０％以下で積層配線の高速及び高選択比
エッチングが可能となる（図１（ｃ））。
及びチタンのフッ化物はフッ素ラジカルが前記のように
ＨＦとして揮発するため生成されない。不揮発性のフッ
化物の生成が抑えられるため、アルミや窒化チタンのエ
ッチレートは更に増加する。積層配線の高速及び高選択
比エッチングが可能となる。図３は、塩素、三塩化ホウ
素、三フッ化メタンに塩化水素ガスを添加した混合ガス
を用いてそれぞれＡｌＣｕ膜、ＴｉＮ膜をエッチングし
たときのエッチングレートと塩化水素ガス添加量との関
係を示した図である。塩化水素ガス添加量の増加に伴い
ＡｌＣｕ，ＴｉＮ共エッチングレートが増加する。しか
し塩化水素ガス添加量が一定流量に達するとそれ以上に
エッチングレートは上昇せず飽和状態となる。従って塩
化水素添加量２０％以下で積層配線の高速及び高選択比
エッチングが可能となる（図１（ｃ））。
【００１５】
【発明の効果】本発明によると、Ｃｌ2 ，ＢＣｌ3 ，Ｃ
XＨYＦZ 混合ガスにＨ2 ガス又はＨＣｌガスを添加する
ことで水素ラジカルによりＣXＨYＦZ からフッ素が取り
除かれるためＣＨX * ラジカルによりＴｉＮエッチング
レートが増加する。またフッ素ラジカルがＨＦとなって
揮発してしまうためアルミ、チタンのフッ化物の生成が
抑制されエッチングレートは更に促進される。従って積
層アルミ配線エッチングにおいて高速且つ対レジスト高
選択比エッチングが実現でき、なおかつアルミやチタン
のフッ化物の生成を抑制することができるためエッチン
グ室内の発塵源をなくすことができる。
XＨYＦZ 混合ガスにＨ2 ガス又はＨＣｌガスを添加する
ことで水素ラジカルによりＣXＨYＦZ からフッ素が取り
除かれるためＣＨX * ラジカルによりＴｉＮエッチング
レートが増加する。またフッ素ラジカルがＨＦとなって
揮発してしまうためアルミ、チタンのフッ化物の生成が
抑制されエッチングレートは更に促進される。従って積
層アルミ配線エッチングにおいて高速且つ対レジスト高
選択比エッチングが実現でき、なおかつアルミやチタン
のフッ化物の生成を抑制することができるためエッチン
グ室内の発塵源をなくすことができる。
【図１】本発明における半導体装置の製造方法である。
【図２】アルミ合金及び窒化チタンのエッチングレート
と水素ガス添加量の関係を表した図である。
と水素ガス添加量の関係を表した図である。
【図３】アルミ合金及び窒化チタンのエッチングレート
と塩化水素ガス添加量の関係を表した図である。
と塩化水素ガス添加量の関係を表した図である。
【図４】アルミ合金及び窒化チタン、及びチタンのエッ
チングレートとＣｌ2 ，ＢＣｌ3 混合ガスに対するＣＨ
Ｆ3 ガス添加量の関係を表した図である。
チングレートとＣｌ2 ，ＢＣｌ3 混合ガスに対するＣＨ
Ｆ3 ガス添加量の関係を表した図である。
１０１ 半導体基板 １０２ 酸化膜（ＳｉＯ2 ） １０３ バリアメタル（Ｔｉ） １０４ バリアメタル（ＴｉＮ） １０５ アルミ合金層（ＡｌＣｕ） １０６ 反射防止膜（ＴｉＮ） １０７ レジストパターン
Claims (8)
- 【請求項１】 三塩化ホウ素、塩素及びＣXＨYＦZから
なるエッチングガスを用い、レジストをエッチングマス
クとしてバリアメタル層、アルミ合金膜、反射防止膜か
らなる積層膜を加工するドライエッチング方法におい
て、前記エッチングガスに水素ガスを添加してプラズマ
を生成することを特徴とするドライエッチング方法。 - 【請求項２】 三塩化ホウ素、塩素及びＣXＨYＦZから
なるエッチングガスを用い、レジストをエッチングマス
クとしてバリアメタル層、アルミ合金膜、反射防止膜か
らなる積層膜を加工するドライエッチング方法におい
て、前記エッチングガスに塩化水素ガスを添加してプラ
ズマを生成することを特徴とするドライエッチング方
法。 - 【請求項３】 バリアメタル層及び反射防止膜としては
窒化チタン（ＴｉＮ）を含む膜を用いていることを特徴
とする請求項１または２に記載するドライエッチング方
法。 - 【請求項４】 三塩化ホウ素、塩素、 ＣXＨYＦZ から
なるエッチングガスを用い、レジストをエッチングマス
クとして、バリアメタル層、アルミ合金層、反射防止膜
からなる積層膜を加工するドライエッチング方法におい
て、前記エッチングガスのプラズマ中に、水素ラジカル
供給源となる水素含有ガスを添加することを特徴とする
ドライエッチング方法。 - 【請求項５】 三塩化ホウ素、塩素、 ＣXＨYＦZ から
なるエッチングガスを用い、レジストをエッチングマス
クとして、バリアメタル層、アルミ合金層、反射防止膜
からなる積層膜を加工するドライエッチング方法におい
て、前記ＣXＨYＦZと反応してフッ化水素を生成する水
素含有ガスを添加することを特徴とするドライエッチン
グ方法。 - 【請求項６】 前記水素ガスの添加量は、全ガスの２０
％以下であることを特徴とする請求項１記載のドライエ
ッチング方法。 - 【請求項７】 前記塩化水素ガスの添加量は全ガスの２
０％以下であることを特徴とする請求項２記載のドライ
エッチング方法。 - 【請求項８】 前記ＣXＨYＦZは３フッ化メタンである
ことを特徴とする請求項１または２記載のドライエッチ
ング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9285362A JP2991171B2 (ja) | 1997-10-17 | 1997-10-17 | ドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9285362A JP2991171B2 (ja) | 1997-10-17 | 1997-10-17 | ドライエッチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11121439A JPH11121439A (ja) | 1999-04-30 |
| JP2991171B2 true JP2991171B2 (ja) | 1999-12-20 |
Family
ID=17690586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9285362A Expired - Lifetime JP2991171B2 (ja) | 1997-10-17 | 1997-10-17 | ドライエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2991171B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006086500A (ja) | 2004-08-18 | 2006-03-30 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1997
- 1997-10-17 JP JP9285362A patent/JP2991171B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11121439A (ja) | 1999-04-30 |
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