JPH04306827A - アルミニウム系金属膜のドライエッチング方法 - Google Patents
アルミニウム系金属膜のドライエッチング方法Info
- Publication number
- JPH04306827A JPH04306827A JP7130491A JP7130491A JPH04306827A JP H04306827 A JPH04306827 A JP H04306827A JP 7130491 A JP7130491 A JP 7130491A JP 7130491 A JP7130491 A JP 7130491A JP H04306827 A JPH04306827 A JP H04306827A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum
- etching
- chlorine
- film
- gas
- 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
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 title claims description 8
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims abstract description 48
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 35
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 32
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 29
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 9
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 abstract description 8
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N trichloroborane Chemical compound ClB(Cl)Cl FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910015844 BCl3 Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 2
- 229940126657 Compound 17 Drugs 0.000 abstract 2
- AOSZTAHDEDLTLQ-AZKQZHLXSA-N (1S,2S,4R,8S,9S,11S,12R,13S,19S)-6-[(3-chlorophenyl)methyl]-12,19-difluoro-11-hydroxy-8-(2-hydroxyacetyl)-9,13-dimethyl-6-azapentacyclo[10.8.0.02,9.04,8.013,18]icosa-14,17-dien-16-one Chemical group C([C@@H]1C[C@H]2[C@H]3[C@]([C@]4(C=CC(=O)C=C4[C@@H](F)C3)C)(F)[C@@H](O)C[C@@]2([C@@]1(C1)C(=O)CO)C)N1CC1=CC=CC(Cl)=C1 AOSZTAHDEDLTLQ-AZKQZHLXSA-N 0.000 abstract 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 27
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 5
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 5
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 4
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- -1 in-line ashing Chemical compound 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 2
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N Fluoroform Chemical compound FC(F)F XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Drying Of Semiconductors (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体の製造プロセス
に用いられるアルミニウム系金属膜のドライエッチング
方法に関する。
に用いられるアルミニウム系金属膜のドライエッチング
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、アルミニウム系金属膜のドライエ
ッチングは、一般に塩素（Ｃｌ）を含む気体（塩素系ガ
ス）をエッチングガスに用いて行なわれている。斯るド
ライエッチングを行なった場合、ウエハにＣｌが残留し
、ウエハを大気中へ取り出したときに、このＣｌが大気
中の水分と反応してＨＣｌが生成され、これによって腐
食する現象（アフターコロージョン）が生ずる問題があ
った。このため、ウエハに残留しているＣｌを、ウエハ
を大気中に取り出す前に、いかに取り除くかが、信頼性
の高い配線加工を行なう上で重要となっている。斯るア
フターコロージョンを防ぐ方法として以下に説明するよ
うなものがある。
ッチングは、一般に塩素（Ｃｌ）を含む気体（塩素系ガ
ス）をエッチングガスに用いて行なわれている。斯るド
ライエッチングを行なった場合、ウエハにＣｌが残留し
、ウエハを大気中へ取り出したときに、このＣｌが大気
中の水分と反応してＨＣｌが生成され、これによって腐
食する現象（アフターコロージョン）が生ずる問題があ
った。このため、ウエハに残留しているＣｌを、ウエハ
を大気中に取り出す前に、いかに取り除くかが、信頼性
の高い配線加工を行なう上で重要となっている。斯るア
フターコロージョンを防ぐ方法として以下に説明するよ
うなものがある。
【０００３】ａ） アルミニウム系金属を塩素系ガス
にてエッチングを行なった後、Ａｌ−Ｃｌ結合よりもＡ
ｌ−Ｆ結合の方が安定である点を利用して、例えばＣＦ
４等のフッ素系ガスプラズマによるアフタートリートメ
ントを行ない、ＦラジカルによりＣｌをＦに置換する。
にてエッチングを行なった後、Ａｌ−Ｃｌ結合よりもＡ
ｌ−Ｆ結合の方が安定である点を利用して、例えばＣＦ
４等のフッ素系ガスプラズマによるアフタートリートメ
ントを行ない、ＦラジカルによりＣｌをＦに置換する。
【０００４】ｂ） アルミニウム系金属を塩素系ガス
にてエッチングした後、真空中でベークを行ない残留Ｃ
ｌを脱離・排気させる。
にてエッチングした後、真空中でベークを行ない残留Ｃ
ｌを脱離・排気させる。
【０００５】ｃ） アルミニウム系金属を塩素系ガス
にてエッチングした後、ウエハを大気中に取り出す前に
、Ｃｌを多量に含むレジストと共に側壁のＣｌも、Ｏ２
プラズマによるインラインアッシングを施して除去する
。
にてエッチングした後、ウエハを大気中に取り出す前に
、Ｃｌを多量に含むレジストと共に側壁のＣｌも、Ｏ２
プラズマによるインラインアッシングを施して除去する
。
【０００６】ｄ） アルミニウム系金属を塩素系ガス
にてエッチングした後、ＣＨＦ３等のプラズマ分解によ
る炭素系ポリマーでなるパッシベーション膜をアルミニ
ウム系金属上に被着し、大気中の水分の侵入を防止する
。
にてエッチングした後、ＣＨＦ３等のプラズマ分解によ
る炭素系ポリマーでなるパッシベーション膜をアルミニ
ウム系金属上に被着し、大気中の水分の侵入を防止する
。
【０００７】ｅ） アルミニウム系金属を塩素系ガス
にてエッチングした後、インラインアッシング時にメチ
ルアルコール（ＣＨ３ＯＨ）を添加し、アルミニウム系
金属表面の反応生成物であるＡｌＯｘＣｌｙの形で存在
している化合物を下記の式に示すように分解して除去す
る。
にてエッチングした後、インラインアッシング時にメチ
ルアルコール（ＣＨ３ＯＨ）を添加し、アルミニウム系
金属表面の反応生成物であるＡｌＯｘＣｌｙの形で存在
している化合物を下記の式に示すように分解して除去す
る。
【０００８】
【化１】
【０００９】ｆ） アルミニウム系金属を塩素系ガス
でエッチングした後、イソプロピルアルコール（（ＣＨ
３）２ＣＨＯＨ）を含むガス系によりレジストのアッシ
ングを行ない、下記の式に示すように、アッシング系金
属表面に存在するＡｌＯｘＣｌｙを分解・除去する（特
願平３−２０６３５号）。
でエッチングした後、イソプロピルアルコール（（ＣＨ
３）２ＣＨＯＨ）を含むガス系によりレジストのアッシ
ングを行ない、下記の式に示すように、アッシング系金
属表面に存在するＡｌＯｘＣｌｙを分解・除去する（特
願平３−２０６３５号）。
【００１０】
【化２】
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来方法を用いても完全にアフターコロージョンを防
止することが困難であった。これは、図５に示すように
、アルミニウム膜１及びバリヤメタルとしてのチタンナ
イトライド（ＴｉＮ）膜２，チタン（Ｔｉ）膜３を、レ
ジスト４をマスクとして塩素系ガスを含むエッチングガ
ス組成によりエッチングした場合、レジスト７の表面付
近や、エッチングされたアルミニウム膜１及びチタンナ
イトライド膜２，チタン膜３の側壁に塩素（Ｃｌ）や、
アルミニウムと塩素等との反応生成物ＡｌＯｘＣｌｙが
付着したり生成されるため、オーバーエッチング時には
、これら塩素（Ｃｌ）やＡｌＯｘＣｌｙは、下地（層間
絶縁膜５）からのスパッタ物によって形成される再付着
膜（ＳｉＯｘ系）６により封じ込められてしまう。この
再付着膜６は、ＳｉＯｘ系物質であるためインラインア
ッシング等の酸素（Ｏ２）を主としたプラスマ処理では
除去されず、レジスト４除去後も再付着膜６内側に残留
し（図６）、このウエハを大気中に取り出した場合、図
７に示すように、アルミニウム膜１からアフターコロー
ジョン１ａが発生する。このように、下地の段差及びエ
ッチングレートの不均一性をカバーするため、通常はオ
ーバーエッチングが必須であり、このようなオーバーエ
ッチングを含む塩素系ガスを用いたエッチング後に、上
記した従来の方法ａ）〜ｄ）を施しても根本的な課題解
決には至らないものであった。
の従来方法を用いても完全にアフターコロージョンを防
止することが困難であった。これは、図５に示すように
、アルミニウム膜１及びバリヤメタルとしてのチタンナ
イトライド（ＴｉＮ）膜２，チタン（Ｔｉ）膜３を、レ
ジスト４をマスクとして塩素系ガスを含むエッチングガ
ス組成によりエッチングした場合、レジスト７の表面付
近や、エッチングされたアルミニウム膜１及びチタンナ
イトライド膜２，チタン膜３の側壁に塩素（Ｃｌ）や、
アルミニウムと塩素等との反応生成物ＡｌＯｘＣｌｙが
付着したり生成されるため、オーバーエッチング時には
、これら塩素（Ｃｌ）やＡｌＯｘＣｌｙは、下地（層間
絶縁膜５）からのスパッタ物によって形成される再付着
膜（ＳｉＯｘ系）６により封じ込められてしまう。この
再付着膜６は、ＳｉＯｘ系物質であるためインラインア
ッシング等の酸素（Ｏ２）を主としたプラスマ処理では
除去されず、レジスト４除去後も再付着膜６内側に残留
し（図６）、このウエハを大気中に取り出した場合、図
７に示すように、アルミニウム膜１からアフターコロー
ジョン１ａが発生する。このように、下地の段差及びエ
ッチングレートの不均一性をカバーするため、通常はオ
ーバーエッチングが必須であり、このようなオーバーエ
ッチングを含む塩素系ガスを用いたエッチング後に、上
記した従来の方法ａ）〜ｄ）を施しても根本的な課題解
決には至らないものであった。
【００１２】例えば、上記した従来方法ａ）〜ｄ）を、
アルミニウム系金属の下地（層間絶縁膜）が露出したジ
ャストエッチ状態で施したとすると、方法ａ）にあって
は、レジスト内に残ったＣｌやＣｌを含む反応生成物を
除去できないばかりか、バリヤメタルにアンダーカット
が生じる問題がある。
アルミニウム系金属の下地（層間絶縁膜）が露出したジ
ャストエッチ状態で施したとすると、方法ａ）にあって
は、レジスト内に残ったＣｌやＣｌを含む反応生成物を
除去できないばかりか、バリヤメタルにアンダーカット
が生じる問題がある。
【００１３】また、方法ｂ）をジャストエッチ状態で施
すと、加熱による塩素（Ｃｌ）除去作用には限界があり
、非常に長時間の真空ベークを要し、スループットの低
下を来す問題がある。
すと、加熱による塩素（Ｃｌ）除去作用には限界があり
、非常に長時間の真空ベークを要し、スループットの低
下を来す問題がある。
【００１４】さらに、方法ｃ），ｄ）をジャストエッチ
状態で施すと、ｃ）ではレジストがオーバーエッチング
を行なう前に消失してしまい、ｄ）ではオーバーエッチ
を施すべき部分にもパッシベーション膜が被着されてし
まう問題点が生じる。
状態で施すと、ｃ）ではレジストがオーバーエッチング
を行なう前に消失してしまい、ｄ）ではオーバーエッチ
を施すべき部分にもパッシベーション膜が被着されてし
まう問題点が生じる。
【００１５】本発明は、このような従来の諸問題に着目
して創案されたものであって、アルミニウム系金属の加
工後のアフターコロージョンの発生を顕著に低減させる
アルミニウム系金属膜のドライエッチング方法を得んと
するものである。
して創案されたものであって、アルミニウム系金属の加
工後のアフターコロージョンの発生を顕著に低減させる
アルミニウム系金属膜のドライエッチング方法を得んと
するものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、塩素
系ガスを含むエッチングガス組成物によりアルミニウム
系金属膜を下地が露出するまでエッチングした後、希ガ
スを含むガスによりプラズマトリートメントを施し、続
いて塩素系ガスを含むエッチングガス組成物によりオー
バーエッチングを行なうことを、その解決方法としてい
る。
系ガスを含むエッチングガス組成物によりアルミニウム
系金属膜を下地が露出するまでエッチングした後、希ガ
スを含むガスによりプラズマトリートメントを施し、続
いて塩素系ガスを含むエッチングガス組成物によりオー
バーエッチングを行なうことを、その解決方法としてい
る。
【００１７】
【作用】アルミニウム系金属膜を下地が露出するまでエ
ッチング（ジャストエッチ）した時点では、エッチング
されたアルミニウム系金属膜の側壁には下地（例えばＣ
ＶＤシリコン酸化膜）からの再付着膜が形成されておら
ず、露出したアルミニウム系金属膜側壁及びレジストに
塩素（Ｃｌ）が付着し、またアルミニウム系金属膜側壁
には反応生成物（ＡｌＯｘＣｌｙ）が生成された状態と
なっている。
ッチング（ジャストエッチ）した時点では、エッチング
されたアルミニウム系金属膜の側壁には下地（例えばＣ
ＶＤシリコン酸化膜）からの再付着膜が形成されておら
ず、露出したアルミニウム系金属膜側壁及びレジストに
塩素（Ｃｌ）が付着し、またアルミニウム系金属膜側壁
には反応生成物（ＡｌＯｘＣｌｙ）が生成された状態と
なっている。
【００１８】このようなジャストエッチの状態において
、希ガス（例えば、アルゴン，ヘリウム，ネオン等）を
含むガスによりプラズマトリートメントを行なうことに
より、レジスト及びアルミニウム系金属膜側壁に付いた
塩素（Ｃｌ）及び塩素化合物を除去することができる。 この後、オーバーエッチングを行なった場合、下地から
の再付着物が前記側壁に形成されても、塩素（Ｃｌ）及
び塩素化合物が再付着物内側に残留することがない。こ
のように、アフターコロージョンの発生の原因となる塩
素及び塩素化合物が除去されるため、アルミニウム系金
属配線の信頼性が向上する。
、希ガス（例えば、アルゴン，ヘリウム，ネオン等）を
含むガスによりプラズマトリートメントを行なうことに
より、レジスト及びアルミニウム系金属膜側壁に付いた
塩素（Ｃｌ）及び塩素化合物を除去することができる。 この後、オーバーエッチングを行なった場合、下地から
の再付着物が前記側壁に形成されても、塩素（Ｃｌ）及
び塩素化合物が再付着物内側に残留することがない。こ
のように、アフターコロージョンの発生の原因となる塩
素及び塩素化合物が除去されるため、アルミニウム系金
属配線の信頼性が向上する。
【００１９】
【実施例】以下、本発明に係るアルミニウム系金属膜の
ドライエッチング方法の詳細を図面に示す実施例に基づ
いて説明する。
ドライエッチング方法の詳細を図面に示す実施例に基づ
いて説明する。
【００２０】本実施例は、層間絶縁膜１０の上にチタン
（Ｔｉ）膜１１及び窒化チタン（ＴｉＮ）膜１２で１０
００Å程度のバリヤ層を形成し、さらに、その上にアル
ミニウム系金属膜としてのＡｌ−１％Ｓｉ合金膜１３を
４０００Åの膜厚に形成したウエハにおいて、レジスト
１４をパターニングしてエッチングを行なって配線を形
成する例に本発明を適用したものである。なお、アルミ
ニウム膜１３上に形成される反射防止膜は図示省略する
。
（Ｔｉ）膜１１及び窒化チタン（ＴｉＮ）膜１２で１０
００Å程度のバリヤ層を形成し、さらに、その上にアル
ミニウム系金属膜としてのＡｌ−１％Ｓｉ合金膜１３を
４０００Åの膜厚に形成したウエハにおいて、レジスト
１４をパターニングしてエッチングを行なって配線を形
成する例に本発明を適用したものである。なお、アルミ
ニウム膜１３上に形成される反射防止膜は図示省略する
。
【００２１】図１は、レジスト１４をマスクとして下地
であるシリコン基板１０が露出するまでエッチングした
状態（ジャストエッチ）を示している。
であるシリコン基板１０が露出するまでエッチングした
状態（ジャストエッチ）を示している。
【００２２】このエッチングは、ＲＦバイアス印加型Ｅ
ＣＲ装置を用い、エッチングガスとして三塩化ホウ素（
ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）及び塩化水素（ＨＣｌ）
を用いて行なった。このようなエッチングガスを用いた
ことにより、チタン膜１１及び窒化チタン膜１２の側壁
及びレジスト１４の表面付近には塩素（Ｃｌ）１６が付
着すると共に、アルミニウム膜１３の側壁には塩素１６
及び反応生成物１７が付着・生成されている。
ＣＲ装置を用い、エッチングガスとして三塩化ホウ素（
ＢＣｌ３）及び塩素（Ｃｌ２）及び塩化水素（ＨＣｌ）
を用いて行なった。このようなエッチングガスを用いた
ことにより、チタン膜１１及び窒化チタン膜１２の側壁
及びレジスト１４の表面付近には塩素（Ｃｌ）１６が付
着すると共に、アルミニウム膜１３の側壁には塩素１６
及び反応生成物１７が付着・生成されている。
【００２３】次に、このようなジャストエッチした状態
で、以下に示すような２段階のプラズマトリートメント
を行なう。
で、以下に示すような２段階のプラズマトリートメント
を行なう。
【００２４】＜第１段階のプラズマトリートメント＞○
雰囲気ガス及びその流量 酸素（Ｏ２）…２００ＳＣＣＭ イソプロピルアルコール（（ＣＨ３）２ＣＨＯＨ）…５
０ＳＣＣＭ ○雰囲気圧力…３０ｍＴｏｒｒ ○マイクロ波パワー…８５０Ｗ ○ＲＦパワー…０Ｗ ○処理時間…２秒 ＜第２段階のプラズマトリートメント＞○雰囲気ガス及
びその流量 アルゴン（Ａｒ）…５０ＳＣＣＭ イソプロピルアルコール（（ＣＨ３）２ＣＨＯＨ）…５
０ＳＣＣＭ ○雰囲気圧力…１０ｍＴｏｒｒ ○マイクロ波パワー…８５０Ｗ ○ＲＦパワー…０Ｗ ○処理時間…１０秒 上記した第１段階のプラズマエッチング処理によって、
側壁に付いた塩素化合物（ＣＣｌｘ）の分解が行なわれ
ると共に、アルミニウム膜１３側壁をＡｌ２Ｏ３化し強
固なＡｌ−Ｏ結合を形成することで新たなＡｌ−Ｃｌ結
合が生じるのを防止する。なお、この第１段階の処理時
間を２秒と短時間にしたのは、レジストの消耗を防止す
るためである。
雰囲気ガス及びその流量 酸素（Ｏ２）…２００ＳＣＣＭ イソプロピルアルコール（（ＣＨ３）２ＣＨＯＨ）…５
０ＳＣＣＭ ○雰囲気圧力…３０ｍＴｏｒｒ ○マイクロ波パワー…８５０Ｗ ○ＲＦパワー…０Ｗ ○処理時間…２秒 ＜第２段階のプラズマトリートメント＞○雰囲気ガス及
びその流量 アルゴン（Ａｒ）…５０ＳＣＣＭ イソプロピルアルコール（（ＣＨ３）２ＣＨＯＨ）…５
０ＳＣＣＭ ○雰囲気圧力…１０ｍＴｏｒｒ ○マイクロ波パワー…８５０Ｗ ○ＲＦパワー…０Ｗ ○処理時間…１０秒 上記した第１段階のプラズマエッチング処理によって、
側壁に付いた塩素化合物（ＣＣｌｘ）の分解が行なわれ
ると共に、アルミニウム膜１３側壁をＡｌ２Ｏ３化し強
固なＡｌ−Ｏ結合を形成することで新たなＡｌ−Ｃｌ結
合が生じるのを防止する。なお、この第１段階の処理時
間を２秒と短時間にしたのは、レジストの消耗を防止す
るためである。
【００２５】また、上記した第２段階のプラズマエッチ
ング処理によって、第１段階の処理で除去しきれなかっ
た塩素（Ｃｌ）１６を（ＣＨ３）２ＣＨＯＨの分解で生
じた水素（Ｈ）でトラップし、ＨＣｌのかたちで排気す
ると共に、蒸気圧の低いＡｌＯｘＣｌｙをＡｌ（ｉ−Ｏ
Ｃ３Ｈ７）３のかたちで分解・排気する。なお、ＡｌＯ
ｘＣｌｙのイソプロピルアルコール（（ＣＨ３）２ＣＨ
ＯＨ）による分解メカニズムは下記の反応式で表わすこ
とができる。
ング処理によって、第１段階の処理で除去しきれなかっ
た塩素（Ｃｌ）１６を（ＣＨ３）２ＣＨＯＨの分解で生
じた水素（Ｈ）でトラップし、ＨＣｌのかたちで排気す
ると共に、蒸気圧の低いＡｌＯｘＣｌｙをＡｌ（ｉ−Ｏ
Ｃ３Ｈ７）３のかたちで分解・排気する。なお、ＡｌＯ
ｘＣｌｙのイソプロピルアルコール（（ＣＨ３）２ＣＨ
ＯＨ）による分解メカニズムは下記の反応式で表わすこ
とができる。
【００２６】
【化３】
【００２７】このようにして、ジャストエッチの状態で
プラズマ処理が行なわれた後は、再度塩素系ガスを含む
エッチングガス組成物（ＢＣｌ３／Ｃｌ２／ＨＣｌ）を
用いてオーバーエッチングを行う（図３）。このオーバ
ーエッチングにより側壁には下地（層間絶縁膜１０）の
スパッタ物による再付着膜１５が形成され、オーバーエ
ッチングが終了するまで側壁保護膜として機能する。な
お、この再付着膜１５の内側には、上記したプラズマ処
理によりＣｌ及びＣｌ化合物は残留していない。
プラズマ処理が行なわれた後は、再度塩素系ガスを含む
エッチングガス組成物（ＢＣｌ３／Ｃｌ２／ＨＣｌ）を
用いてオーバーエッチングを行う（図３）。このオーバ
ーエッチングにより側壁には下地（層間絶縁膜１０）の
スパッタ物による再付着膜１５が形成され、オーバーエ
ッチングが終了するまで側壁保護膜として機能する。な
お、この再付着膜１５の内側には、上記したプラズマ処
理によりＣｌ及びＣｌ化合物は残留していない。
【００２８】そして、最後に、レジスト１４を除去すれ
ば、アルミニウム配線の形成が完了する。
ば、アルミニウム配線の形成が完了する。
【００２９】以上実施例について説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、構成の要旨に付随する
各種の設計変更が可能である。
これに限定されるものではなく、構成の要旨に付随する
各種の設計変更が可能である。
【００３０】例えば、上記実施例においては、希ガスと
してアルゴン（Ａｒ）を用いたが、他の希ガスを用いて
も勿論よい。
してアルゴン（Ａｒ）を用いたが、他の希ガスを用いて
も勿論よい。
【００３１】また、上記実施例においては、ジャストエ
ッチの状態でプラズマトリートメントを２段階に分けて
行なったが、希ガスを含むガスによるプラズマトリート
メントを１回行なう構成としてもよい。この場合のプラ
ズマトリートメントの例としては、例えば、アルゴン（
Ａｒ）／水素（Ｈ２）＝１００／５０ＳＣＣＭ，圧力３
０ｍＴｏｒｒ，マイクロ波パワー８５０Ｗ，ＲＦパワー
０Ｗ，処理時間１５秒で行ない、水素（Ｈ２）の分解に
よりＣｌをＨＣｌのかたちで排気することが可能である
。
ッチの状態でプラズマトリートメントを２段階に分けて
行なったが、希ガスを含むガスによるプラズマトリート
メントを１回行なう構成としてもよい。この場合のプラ
ズマトリートメントの例としては、例えば、アルゴン（
Ａｒ）／水素（Ｈ２）＝１００／５０ＳＣＣＭ，圧力３
０ｍＴｏｒｒ，マイクロ波パワー８５０Ｗ，ＲＦパワー
０Ｗ，処理時間１５秒で行ない、水素（Ｈ２）の分解に
よりＣｌをＨＣｌのかたちで排気することが可能である
。
【００３２】さらに、アルミニウム系金属としてはＡｌ
−１％Ｓｉに限定されないことは言うまでもない。
−１％Ｓｉに限定されないことは言うまでもない。
【００３３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係るアルミニウム系金属膜のドライエッチング方法に
よれば、エッチング加工されたアルミニウム系金属膜の
側壁に、塩素及び塩素化合物が残留することがなく、加
工後長時間に亘ってアフターコロージョンの発生を防止
する効果がある。このため、信頼性の高いアルミ配線が
得られる効果がある。
に係るアルミニウム系金属膜のドライエッチング方法に
よれば、エッチング加工されたアルミニウム系金属膜の
側壁に、塩素及び塩素化合物が残留することがなく、加
工後長時間に亘ってアフターコロージョンの発生を防止
する効果がある。このため、信頼性の高いアルミ配線が
得られる効果がある。
【図１】本発明の実施例の工程を示す説明図。
【図２】本発明の実施例の工程を示す説明図。
【図３】本発明の実施例の工程を示す説明図。
【図４】本発明の実施例の工程を示す説明図。
【図５】従来例の説明図。
【図６】従来例の説明図。
【図７】従来例の説明図。
１０…層間絶縁膜（下地）、
１３…アルミニウム膜（アルミニウム系金属膜）。
Claims (1)
- 【請求項１】 塩素系ガスを含むエッチングガス組成
物によりアルミニウム系金属膜を下地が露出するまでエ
ッチングした後、希ガスを含むガスによりプラズマトリ
ートメントを施し、続いて塩素系ガスを含むエッチング
ガス組成物によりオーバーエッチングを行なうことを特
徴とするアルミニウム系金属膜のドライエッチング方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3071304A JP2987977B2 (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | アルミニウム系金属膜のドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3071304A JP2987977B2 (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | アルミニウム系金属膜のドライエッチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04306827A true JPH04306827A (ja) | 1992-10-29 |
| JP2987977B2 JP2987977B2 (ja) | 1999-12-06 |
Family
ID=13456770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3071304A Expired - Fee Related JP2987977B2 (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | アルミニウム系金属膜のドライエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2987977B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5843848A (en) * | 1994-10-31 | 1998-12-01 | Sony Corporation | Method of plasma etching |
| JP2016012664A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | 豊田合成株式会社 | サファイア基板の製造方法およびｉｉｉ族窒化物半導体発光素子の製造方法 |
-
1991
- 1991-04-04 JP JP3071304A patent/JP2987977B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5843848A (en) * | 1994-10-31 | 1998-12-01 | Sony Corporation | Method of plasma etching |
| JP2016012664A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | 豊田合成株式会社 | サファイア基板の製造方法およびｉｉｉ族窒化物半導体発光素子の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2987977B2 (ja) | 1999-12-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH05160081A (ja) | ドライエッチング方法 | |
| JP3170791B2 (ja) | Ａｌ系材料膜のエッチング方法 | |
| JPH0786244A (ja) | ドライエッチング方法 | |
| JP2002531932A (ja) | 半導体製造法における乾式法によるフォトレジストの剥離方法と組成 | |
| JPH06260452A (ja) | ドライエッチング方法 | |
| JP3318801B2 (ja) | ドライエッチング方法 | |
| US7001843B2 (en) | Methods of forming metal lines in semiconductor devices | |
| JP2663704B2 (ja) | Ａｌ合金の腐食防止法 | |
| JP3282314B2 (ja) | アルミニウム系金属パターンの形成方法 | |
| JPH04259220A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US5277757A (en) | Dry etching method | |
| EP0924753A2 (en) | Etching method | |
| JPH04306827A (ja) | アルミニウム系金属膜のドライエッチング方法 | |
| JPH04302423A (ja) | ドライエッチング方法 | |
| JP3750231B2 (ja) | 積層配線の形成方法 | |
| JPH1197428A (ja) | 金属配線のドライエッチング方法 | |
| JP2001196377A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3326868B2 (ja) | アルミニウム系パターンの形成方法 | |
| JPH06302565A (ja) | チャンバーのプラズマクリーニング方法 | |
| JP2991171B2 (ja) | ドライエッチング方法 | |
| JP3077224B2 (ja) | ドライエッチング方法 | |
| JP2002169302A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH05136103A (ja) | エツチング方法 | |
| JP3440599B2 (ja) | ビアホール形成方法 | |
| JPH0547721A (ja) | エツチング方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |