JP3082396B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JP3082396B2 JP3082396B2 JP04038486A JP3848692A JP3082396B2 JP 3082396 B2 JP3082396 B2 JP 3082396B2 JP 04038486 A JP04038486 A JP 04038486A JP 3848692 A JP3848692 A JP 3848692A JP 3082396 B2 JP3082396 B2 JP 3082396B2
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- oxide film
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子デバイス等の半導
体製造プロセスに用いられる半導体装置の製造方法に関
するものである。
体製造プロセスに用いられる半導体装置の製造方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近のＬＳＩ技術においては、微細化で
ドライエッチングが進む一方、微細な配線では、電流密
度の増大が不可避となり、エレクトロマイグレーション
問題が顕在化してきた。配線の信頼性を向上するために
ＡｌにＳｉやＣｕの添加、バリアメタルの利用がなされ
たが、これらの処理に伴う多くの問題がエッチング前後
で発生した。
ドライエッチングが進む一方、微細な配線では、電流密
度の増大が不可避となり、エレクトロマイグレーション
問題が顕在化してきた。配線の信頼性を向上するために
ＡｌにＳｉやＣｕの添加、バリアメタルの利用がなされ
たが、これらの処理に伴う多くの問題がエッチング前後
で発生した。
【０００３】すなわち、残渣のレジスト、またはＣｕに
よるアフターコロージョンの発生である。このコロージ
ョン抑制のためには、エッチング直後、エッチングチャ
ンバーとは別のチャンバーで加熱しながら酸素ガスにＣ
Ｆ4ガスや、ＣＨ3ＯＨガス等を添加しながらレジストを
剥離する方法が考えられてきた。
よるアフターコロージョンの発生である。このコロージ
ョン抑制のためには、エッチング直後、エッチングチャ
ンバーとは別のチャンバーで加熱しながら酸素ガスにＣ
Ｆ4ガスや、ＣＨ3ＯＨガス等を添加しながらレジストを
剥離する方法が考えられてきた。
【０００４】また、微細化が進む中でサイドエッチング
の抑制に対する要求精度が高まり、０．２５μｍ幅の配
線に対しては、０．０３μｍ以下のサイドエッチング抑
制が要求されている。
の抑制に対する要求精度が高まり、０．２５μｍ幅の配
線に対しては、０．０３μｍ以下のサイドエッチング抑
制が要求されている。
【０００５】一方、スタックドキャパシターを使用する
ことにより、１μｍ程度の段差が生じ、この厳しい段差
部分に微細な配線を形成しなければならなくなってき
た。この段差部におけるドライエッチングでは、配線材
料の残渣を出さないように、かなりのオーバーエッチン
グが施されることになるが、通常のフォトレジストマス
クでは、ドライエッチング耐性がないため、１．５μｍ
以上のレジストをマスクとして使用しなければならな
い。
ことにより、１μｍ程度の段差が生じ、この厳しい段差
部分に微細な配線を形成しなければならなくなってき
た。この段差部におけるドライエッチングでは、配線材
料の残渣を出さないように、かなりのオーバーエッチン
グが施されることになるが、通常のフォトレジストマス
クでは、ドライエッチング耐性がないため、１．５μｍ
以上のレジストをマスクとして使用しなければならな
い。
【０００６】このように、レジストの膜厚を厚くするこ
とは、リソグラフィー時に、段差の上部と下部で焦点を
同時に合わせ込むことが難しい上、微細パターンの露光
が困難となる。従って、微細パターンを段差部でパター
ニングするためには、フォトレジストマスクを薄膜化
し、この下にドライエッチング耐性の高い酸化膜等のハ
ードマスクを形成する必要性が高まっている。
とは、リソグラフィー時に、段差の上部と下部で焦点を
同時に合わせ込むことが難しい上、微細パターンの露光
が困難となる。従って、微細パターンを段差部でパター
ニングするためには、フォトレジストマスクを薄膜化
し、この下にドライエッチング耐性の高い酸化膜等のハ
ードマスクを形成する必要性が高まっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】エッチング後、レジス
ト残渣またはＣｕ残渣によるアフターコロージョンの発
生を抑制するためには、エッチング直後、エッチングチ
ャンバーとは別のチャンバーで加熱しながら酸素ガスに
ＣＦ4や、ＣＨ3ＯＨガス等を添加しながらレジストを剥
離する方法が考えられてきたが、充分な対策にならず、
数日後コロージョンを発生する場合がある。
ト残渣またはＣｕ残渣によるアフターコロージョンの発
生を抑制するためには、エッチング直後、エッチングチ
ャンバーとは別のチャンバーで加熱しながら酸素ガスに
ＣＦ4や、ＣＨ3ＯＨガス等を添加しながらレジストを剥
離する方法が考えられてきたが、充分な対策にならず、
数日後コロージョンを発生する場合がある。
【０００８】また、従来のフォトレジストマスクでは、
エッチング時にレジストのカーボンポリマーにより配線
材料の側壁を保護し、サイドエッチングを抑制すること
ができたが、酸化膜等のハードマスクを用いた場合、側
壁を保護する膜が形成されないため、サイドエッチング
が生じやすいといった問題が生じる。
エッチング時にレジストのカーボンポリマーにより配線
材料の側壁を保護し、サイドエッチングを抑制すること
ができたが、酸化膜等のハードマスクを用いた場合、側
壁を保護する膜が形成されないため、サイドエッチング
が生じやすいといった問題が生じる。
【０００９】本発明は、このような従来の問題点を解決
し、アフターコロージョンを抑制し、且つサイドエッチ
ングを抑制するエッチング方法を提供することを目的と
する。
し、アフターコロージョンを抑制し、且つサイドエッチ
ングを抑制するエッチング方法を提供することを目的と
する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る半導体装置の製造方法は、Ａｌまたは
Ａｌ合金膜をハードマスクを用いるドライエッチングに
よって微細加工する半導体装置の製造方法であって、ド
ライエッチングは、ブロム系ガスにＮＨ3ガスを添加し
て行うものである。また、前記ハードマスクとして酸化
膜または窒化膜を用いることが好適である。
め、本発明に係る半導体装置の製造方法は、Ａｌまたは
Ａｌ合金膜をハードマスクを用いるドライエッチングに
よって微細加工する半導体装置の製造方法であって、ド
ライエッチングは、ブロム系ガスにＮＨ3ガスを添加し
て行うものである。また、前記ハードマスクとして酸化
膜または窒化膜を用いることが好適である。
【００１１】
【作用】塩素系ガスまたは、ブロム系ガスにＮＨ3ガス
を添加してドライエッチングする方法は、ＮＨ3のＮの
成分が、該処理後、配線膜の表面が窒化され、大気の水
分と遮断できるため、アフターコロージョンの抑制に対
して効果があり、歩留りの向上につながる。この作用
は、配線加工用のマスク材料がフォトレジストマスクで
も、酸化膜マスクでも効果がある。
を添加してドライエッチングする方法は、ＮＨ3のＮの
成分が、該処理後、配線膜の表面が窒化され、大気の水
分と遮断できるため、アフターコロージョンの抑制に対
して効果があり、歩留りの向上につながる。この作用
は、配線加工用のマスク材料がフォトレジストマスクで
も、酸化膜マスクでも効果がある。
【００１２】また、ＮＨ3のＨの成分が塩素または、ブ
ロムのラジカルの発生量を抑制するため、ラジカルによ
る等方性エッチングが抑制され、サイドエッチングを抑
制する。
ロムのラジカルの発生量を抑制するため、ラジカルによ
る等方性エッチングが抑制され、サイドエッチングを抑
制する。
【００１３】
【実施例】以下に本発明の実施例を図によって説明す
る。図１（ａ）に示すＳｉ基板１上に、下地酸化膜２を
形成し、この酸化膜２上に配線膜３（アルミニウムまた
は、アルミニウム合金，Ｃｕ）をスパッタ法またはＣＶ
Ｄ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ）にて厚さ０．５μｍを形成する。更に、この配線
膜３の上に、ＣＶＤ法によりマスク酸化膜４を形成し、
このマスク酸化膜４上に通常のフォトレジスト５を塗布
し、通常のフォトレジスト工程にて、レジスト５のよう
にパターニングを行う。
る。図１（ａ）に示すＳｉ基板１上に、下地酸化膜２を
形成し、この酸化膜２上に配線膜３（アルミニウムまた
は、アルミニウム合金，Ｃｕ）をスパッタ法またはＣＶ
Ｄ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ）にて厚さ０．５μｍを形成する。更に、この配線
膜３の上に、ＣＶＤ法によりマスク酸化膜４を形成し、
このマスク酸化膜４上に通常のフォトレジスト５を塗布
し、通常のフォトレジスト工程にて、レジスト５のよう
にパターニングを行う。
【００１４】図１（ｂ）に示すように、配線膜３上のマ
スク酸化膜４は、ＣＦ4とＣＨＦ3ガスによるドライエッ
チングでパターニングを行い、配線膜加工時のマスク材
料とする。マスク酸化膜４加工後、この膜４上に残って
いるレジスト５は、Ｏ2ガスプラズマにて除去する。
スク酸化膜４は、ＣＦ4とＣＨＦ3ガスによるドライエッ
チングでパターニングを行い、配線膜加工時のマスク材
料とする。マスク酸化膜４加工後、この膜４上に残って
いるレジスト５は、Ｏ2ガスプラズマにて除去する。
【００１５】図１（ｃ）に示すように、マスク酸化膜４
をマスクに、塩素系ガス（Ｃｌ2，ＢＣｌ3等）または、
ブロム系ガス（ＨＢｒ，ＢＢｒ3等）にＮＨ3ガスを３％
〜４０％程度添加し、ドライエッチングを行う。このマ
スク酸化膜４及び配線膜３のドライエッチング工程に
は、ＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ＣｙｃｌｏｔｒｏｎＲ
ｅｓｏｎａｎｃｅ）または、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ
Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）装置を用いる。
をマスクに、塩素系ガス（Ｃｌ2，ＢＣｌ3等）または、
ブロム系ガス（ＨＢｒ，ＢＢｒ3等）にＮＨ3ガスを３％
〜４０％程度添加し、ドライエッチングを行う。このマ
スク酸化膜４及び配線膜３のドライエッチング工程に
は、ＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ＣｙｃｌｏｔｒｏｎＲ
ｅｓｏｎａｎｃｅ）または、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ
Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）装置を用いる。
【００１６】また、上記のマスク酸化膜４のパターニン
グには、ＥＢ（ＥｌｅｃｔｒｏｎＢｅａｍ）による露光
工程を用いてもよい。また、マスク酸化膜４の形成に
は、塗布型の酸化膜ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｇｌａｓ
ｓ）または、ＣＶＤ窒化膜を用いてもよい。
グには、ＥＢ（ＥｌｅｃｔｒｏｎＢｅａｍ）による露光
工程を用いてもよい。また、マスク酸化膜４の形成に
は、塗布型の酸化膜ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｇｌａｓ
ｓ）または、ＣＶＤ窒化膜を用いてもよい。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明は、下地段差の厳し
い配線膜の微細加工に際し、塩素系ガスまたは、ブロム
系ガスにＮＨ3ガスを添加してドライエッチングするた
め、該処理後、配線膜の表面が窒化され、大気の水分と
遮断することができ、アフターコロージョンの抑制に対
して効果があり、歩留りを向上できる。また、塩素また
はブロムのラジカルの発生量を抑制することは、等方性
でエッチングを抑制し、サイドエッチングを抑制する効
果があるため、半導体装置の歩留り及び信頼性を向上で
きる。
い配線膜の微細加工に際し、塩素系ガスまたは、ブロム
系ガスにＮＨ3ガスを添加してドライエッチングするた
め、該処理後、配線膜の表面が窒化され、大気の水分と
遮断することができ、アフターコロージョンの抑制に対
して効果があり、歩留りを向上できる。また、塩素また
はブロムのラジカルの発生量を抑制することは、等方性
でエッチングを抑制し、サイドエッチングを抑制する効
果があるため、半導体装置の歩留り及び信頼性を向上で
きる。
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施例を工程順に
示す半導体チップの断面図である。
示す半導体チップの断面図である。
１ シリコン基板 ２ 下地酸化膜 ３ 配線膜 ４ マスク酸化膜 ５ フォトレジスト膜
Claims (2)
- 【請求項１】 ＡｌまたはＡｌ合金膜をハードマスクを
用いるドライエッチングによって微細加工する半導体装
置の製造方法であって、 ドライエッチングは、ブロム系ガスにＮＨ3ガスを添加
して行うものであることを特徴とする半導体装置の製造
方法。 - 【請求項２】 前記ハードマスクとして酸化膜または窒
化膜を用いることを特徴とする請求項１記載の半導体装
置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04038486A JP3082396B2 (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04038486A JP3082396B2 (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05206082A JPH05206082A (ja) | 1993-08-13 |
| JP3082396B2 true JP3082396B2 (ja) | 2000-08-28 |
Family
ID=12526593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04038486A Expired - Lifetime JP3082396B2 (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3082396B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100268640B1 (ko) | 1996-01-22 | 2000-10-16 | 모리시타 요이찌 | 알루미늄합금막의 드라이에칭방법과,그 방법에 사용하는 에칭용 가스 |
| JP3257593B2 (ja) | 1999-02-05 | 2002-02-18 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP3791517B2 (ja) | 2002-10-31 | 2006-06-28 | セイコーエプソン株式会社 | 電気光学装置及び電子機器 |
| KR20150083690A (ko) | 2014-01-10 | 2015-07-20 | 삼성디스플레이 주식회사 | 액정 표시 장치의 제조 방법 |
| KR20150086127A (ko) | 2014-01-17 | 2015-07-27 | 삼성디스플레이 주식회사 | 액정 표시 장치 |
-
1992
- 1992-01-29 JP JP04038486A patent/JP3082396B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05206082A (ja) | 1993-08-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990907 |
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| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000530 |
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