JPH01248522A - 高融点金属配線層の形成方法 - Google Patents
高融点金属配線層の形成方法Info
- Publication number
- JPH01248522A JPH01248522A JP7711188A JP7711188A JPH01248522A JP H01248522 A JPH01248522 A JP H01248522A JP 7711188 A JP7711188 A JP 7711188A JP 7711188 A JP7711188 A JP 7711188A JP H01248522 A JPH01248522 A JP H01248522A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- melting point
- gas
- point metal
- wiring layer
- 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
- 238000002844 melting Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 claims abstract description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 12
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 5
- 229910018503 SF6 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N sulfur hexafluoride Chemical compound FS(F)(F)(F)(F)F SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229960000909 sulfur hexafluoride Drugs 0.000 claims description 3
- NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N chloromethane Chemical compound ClC NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 abstract description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N tungsten disilicide Chemical compound [Si]#[W]#[Si] WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021342 tungsten silicide Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体装置に於ける高融点金属配線層の形成方
法に関する。
法に関する。
従来、半導体装置の集積度の向上に伴ない、半導体チッ
プ上の配線層の幅も狭くするような微細化の傾向が益々
強くなってきた。このため、配線層の断面も設計値を確
保するようにエツチング工程で精密に形成することが要
求されてきている。
プ上の配線層の幅も狭くするような微細化の傾向が益々
強くなってきた。このため、配線層の断面も設計値を確
保するようにエツチング工程で精密に形成することが要
求されてきている。
例えば、配線層のドライエツチング法による形成方法と
して、例えば、１９８６年１１月の第８回ドライプロセ
スシンポジウムｎ−Ｉの３０〜３５頁にわたり報告され
ている「マイクロ波プラズマエツチングにおけるチョッ
ピング法を用いた新制壁保護技術」がある。この方法は
、側壁保護効果を有するアンモンニアガスと六ふっ化ガ
スとで交互にドライエツチングすることによって、横方
向のエツチング量を抑えて配線層を形成する方法である
。実際に、この方法で、エツチングしてみた結果を図面
で示すと、以下の結果になった。第３図は従来の方法に
よるエツチング超過時間と横方向エツチング量を示すグ
ラフである。
して、例えば、１９８６年１１月の第８回ドライプロセ
スシンポジウムｎ−Ｉの３０〜３５頁にわたり報告され
ている「マイクロ波プラズマエツチングにおけるチョッ
ピング法を用いた新制壁保護技術」がある。この方法は
、側壁保護効果を有するアンモンニアガスと六ふっ化ガ
スとで交互にドライエツチングすることによって、横方
向のエツチング量を抑えて配線層を形成する方法である
。実際に、この方法で、エツチングしてみた結果を図面
で示すと、以下の結果になった。第３図は従来の方法に
よるエツチング超過時間と横方向エツチング量を示すグ
ラフである。
上述した高融点金属材料のドライエツチング方法では、
エツチング時間を超過したとき、第３図に示すように、
横方向のエッチグ量が大きく、例えば、エツチング時間
が１００秒を過ぎると、横方向のエツチング量が０．１
μｍを越えてしまう。
エツチング時間を超過したとき、第３図に示すように、
横方向のエッチグ量が大きく、例えば、エツチング時間
が１００秒を過ぎると、横方向のエツチング量が０．１
μｍを越えてしまう。
従って、設計通りの微細な配線層の製造が出来ないとい
う問題がある。
う問題がある。
本発明の目的は、横方向のエツチング量をより少なくし
てより微細な高融点金属配線層の形成方法を提供するこ
とである。
てより微細な高融点金属配線層の形成方法を提供するこ
とである。
本発明の高融点金属配線層の形成方法は、半導体基板上
に形成された高融点金属層を選択的にエツチングして形
成する高融点金属配線層の形成方法において、前記高融
点金属層を第一工程にて六ふっ化硫黄ガスとクロロカー
ボン系あるいはフロロクロロカーボン系ガスの混合ガス
でドライエツチングし、前記第一の工程に続く第二の工
程にてフロロクロロカーボン系のガスと窒素ガスの混合
ガスでドライエツチングして高融点金属配線層を形成す
ることを含んで構成される。
に形成された高融点金属層を選択的にエツチングして形
成する高融点金属配線層の形成方法において、前記高融
点金属層を第一工程にて六ふっ化硫黄ガスとクロロカー
ボン系あるいはフロロクロロカーボン系ガスの混合ガス
でドライエツチングし、前記第一の工程に続く第二の工
程にてフロロクロロカーボン系のガスと窒素ガスの混合
ガスでドライエツチングして高融点金属配線層を形成す
ることを含んで構成される。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１図（ａ）〜（ｃ）は本発明の一実施例を説明するた
めの半導体チップの断面図である。まず、第１図（ａ＞
に示すように、半導体基板１の上に、ＣＶＤ法により、
酸化膜２を成長させる０次に、ＣＶＤ法により、酸化膜
２の上に、厚さ４００ｎｍ程度のゲート電極用の高融点
金属材料、例えば、タングステン層３を形成する。次に
、半導体基板上にレジストを塗布して、レジスト層を形
成し、選択的にエツチング処理して、レジスト層４を形
成する。 次に、第１１１（ｂ）に示すように、例えば
、平行平板型の反応性ドライエツチング置を用いて、第
一工程のエツチングで、六ふつ化硫黄とフロロクロロカ
ーボン系のガス、例えば、ＣＣＬ、Ｆガスとを、２：１
の割合で混合したガスを使用して、条件を、例えば、流
量４０ｃｍ’／ｍｉｎで装置のチャンバー内に導入し、
圧力を６゜６７Ｐａに維持し、高周波電力を５００Ｗを
印加してエツチングを行なう。タングステン層３が、例
えば、厚さの７５〜９０％がエツチングされたときエツ
チングを終了する。次に、第一の工程に引続き第二の工
程で、第１図（ｃ）に示すように、フロロクロロカーボ
ン系のガス、ＣＣＬＳＦガスと窒素ガスとを３：１に混
合し、流量７０ｃｍ２／ｍｉｎで、装置のチャンバー内
に導入し、圧力を、例えば、２４Ｐａに維持して、高周
波電力を８００Ｗを印加して、約３分間エツチングして
酸化膜２の上に残ったタングステン層３を完全に除。
めの半導体チップの断面図である。まず、第１図（ａ＞
に示すように、半導体基板１の上に、ＣＶＤ法により、
酸化膜２を成長させる０次に、ＣＶＤ法により、酸化膜
２の上に、厚さ４００ｎｍ程度のゲート電極用の高融点
金属材料、例えば、タングステン層３を形成する。次に
、半導体基板上にレジストを塗布して、レジスト層を形
成し、選択的にエツチング処理して、レジスト層４を形
成する。 次に、第１１１（ｂ）に示すように、例えば
、平行平板型の反応性ドライエツチング置を用いて、第
一工程のエツチングで、六ふつ化硫黄とフロロクロロカ
ーボン系のガス、例えば、ＣＣＬ、Ｆガスとを、２：１
の割合で混合したガスを使用して、条件を、例えば、流
量４０ｃｍ’／ｍｉｎで装置のチャンバー内に導入し、
圧力を６゜６７Ｐａに維持し、高周波電力を５００Ｗを
印加してエツチングを行なう。タングステン層３が、例
えば、厚さの７５〜９０％がエツチングされたときエツ
チングを終了する。次に、第一の工程に引続き第二の工
程で、第１図（ｃ）に示すように、フロロクロロカーボ
ン系のガス、ＣＣＬＳＦガスと窒素ガスとを３：１に混
合し、流量７０ｃｍ２／ｍｉｎで、装置のチャンバー内
に導入し、圧力を、例えば、２４Ｐａに維持して、高周
波電力を８００Ｗを印加して、約３分間エツチングして
酸化膜２の上に残ったタングステン層３を完全に除。
去する。実際は、この酸化膜２の上に残ったタングステ
ン層３を完全に除去するのに、約９０秒近くのエツチン
グ超過時間を含んでいる。ここで、エツチング超過時間
は、タングステン層３が酸化膜２上からなくなる時点を
、エンドポイントディテクターで検知し、その時点から
の時間をエツチング超過時間としている。
ン層３を完全に除去するのに、約９０秒近くのエツチン
グ超過時間を含んでいる。ここで、エツチング超過時間
は、タングステン層３が酸化膜２上からなくなる時点を
、エンドポイントディテクターで検知し、その時点から
の時間をエツチング超過時間としている。
第２図は本発明の一実施例によるエツチング超過時間と
横方向エツチング量を示すグラフである。
横方向エツチング量を示すグラフである。
このグラフかられかるように、１５０秒のエツチング超
過時間を行なっても、横方向のエツチング量は、わずか
０．０５μｍである。
過時間を行なっても、横方向のエツチング量は、わずか
０．０５μｍである。
この実施例では、タングステン層をエツチングして電極
層を形成する場合を述べたが、その他の高融点金属材料
をエツチングして電極を形成する場合にも本発明の方法
を適用出来る。例えば、タングステンシリサイドと多結
晶層との二層構造の金属層にも適用出来る。
層を形成する場合を述べたが、その他の高融点金属材料
をエツチングして電極を形成する場合にも本発明の方法
を適用出来る。例えば、タングステンシリサイドと多結
晶層との二層構造の金属層にも適用出来る。
以上説明したＪうに、本発明番ン゛、第一の工程で速度
の早いエツチングを行ない、引続き第二の工程で横方向
のエツチングを抑えて電極層をエツチングし一精密い加
工出来るので、上り微細な配線層が得られ乙という効果
がある。
の早いエツチングを行ない、引続き第二の工程で横方向
のエツチングを抑えて電極層をエツチングし一精密い加
工出来るので、上り微細な配線層が得られ乙という効果
がある。
第１図（’ａ ）〜（Ｃ）は本発明の一実施例を説明す
るための半導体チップの断面図、第２図は本発明の一実
施例によるエツチング超過時間と横方向エツチング量を
示すグラフ、第３図は従来の方法によるエツチング超過
時間と横方向エツチング量を示すグラフである。 １・・・半導体基板、２・・・酸化膜、３タングステン
層、４・・・レジスト層。
るための半導体チップの断面図、第２図は本発明の一実
施例によるエツチング超過時間と横方向エツチング量を
示すグラフ、第３図は従来の方法によるエツチング超過
時間と横方向エツチング量を示すグラフである。 １・・・半導体基板、２・・・酸化膜、３タングステン
層、４・・・レジスト層。
Claims (1)
- 半導体基板上に形成された高融点金属層を選択的にエ
ッチングして形成する高融点金属配線層の形成方法にお
いて、前記高融点金属層を第一工程にて六ふっ化硫黄ガ
スとクロロカーボン系あるいはフロロクロロカーボン系
ガスの混合ガスでドライエッチングし、前記第一の工程
に続く第二の工程にてフロロクロロカーボン系のガスと
窒素ガスの混合ガスでドライエッチングして高融点金属
配線層を形成することを特徴とする高融点金属配線層の
形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7711188A JPH0680644B2 (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | 高融点金属配線層の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7711188A JPH0680644B2 (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | 高融点金属配線層の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01248522A true JPH01248522A (ja) | 1989-10-04 |
| JPH0680644B2 JPH0680644B2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=13624676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7711188A Expired - Lifetime JPH0680644B2 (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | 高融点金属配線層の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0680644B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0496223A (ja) * | 1990-08-03 | 1992-03-27 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| US5853602A (en) * | 1996-02-16 | 1998-12-29 | Nec Corporation | Method of dry etching for patterning refractory metal layer improved in etching rate, anisotropy and selectivity to silicon oxide |
| KR100445060B1 (ko) * | 1997-06-30 | 2004-11-16 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체장치의금속배선형성방법 |
-
1988
- 1988-03-29 JP JP7711188A patent/JPH0680644B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0496223A (ja) * | 1990-08-03 | 1992-03-27 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| US5853602A (en) * | 1996-02-16 | 1998-12-29 | Nec Corporation | Method of dry etching for patterning refractory metal layer improved in etching rate, anisotropy and selectivity to silicon oxide |
| KR100445060B1 (ko) * | 1997-06-30 | 2004-11-16 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체장치의금속배선형성방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0680644B2 (ja) | 1994-10-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5160407A (en) | Low pressure anisotropic etch process for tantalum silicide or titanium silicide layer formed over polysilicon layer deposited on silicon oxide layer on semiconductor wafer | |
| JP3300632B2 (ja) | 半導体装置のエッチング方法 | |
| JPH04350932A (ja) | ドライエッチング方法 | |
| US4678540A (en) | Plasma etch process | |
| JP3112832B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH01248522A (ja) | 高融点金属配線層の形成方法 | |
| JPH10189537A (ja) | ドライエッチング方法 | |
| JP2003332312A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH05343363A (ja) | ドライエッチング方法 | |
| JPS61144026A (ja) | ドライエツチング方法 | |
| JPH0794469A (ja) | ドライエッチング方法 | |
| Booth et al. | Application of plasma etching techniques to metal-oxide-semiconductor (MOS) processing | |
| JPH04142737A (ja) | ドライエッチング方法 | |
| JP2725695B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH08186120A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0982691A (ja) | プラズマエッチング方法およびプラズマエッチング装置 | |
| JPH0845907A (ja) | 半導体装置のプラズマ処理方法 | |
| JP2001332510A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JP3399494B2 (ja) | ＷＳｉＮの低ガス圧プラズマエッチング方法 | |
| JPS615523A (ja) | ドライエツチングの方法 | |
| JPS6043829A (ja) | ドライエッチング方法 | |
| JP2002141328A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| TW383424B (en) | Solution for the micro-loading effect during polycide etching on high density plasma etching machine | |
| JP3028306B2 (ja) | 半導体素子の多層膜の乾式エッチング方法 | |
| JP2590471B2 (ja) | エツチング方法 |