JPH04359427A - 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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- JPH04359427A JPH04359427A JP13312191A JP13312191A JPH04359427A JP H04359427 A JPH04359427 A JP H04359427A JP 13312191 A JP13312191 A JP 13312191A JP 13312191 A JP13312191 A JP 13312191A JP H04359427 A JPH04359427 A JP H04359427A
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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、半導体装置の製造プロ
セスに用いられるドライエッチング方法に関し、更に詳
しくは、銅を含むアルミニウム系合金のドライエッチン
グ方法に係わる。
セスに用いられるドライエッチング方法に関し、更に詳
しくは、銅を含むアルミニウム系合金のドライエッチン
グ方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】近年、Ｃｕを含むアルミニウム系合金、
特に、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金膜は、配線の微細化に伴な
い顕著となってきたストレスマイグレーションなどを抑
制する効果を有することが知られており、次世代のＬＳ
Ｉの配線材料として、その採用は必須と考えられている
。しかし、この微細加工技術は、そう単純ではなく、種
々の問題点を有しており、中でも最大の問題はＣｕの残
渣である。良く知られているように、Ｃｕは、Ａｌ系膜
の主たるエッチングガスである塩素（Ｃｌ２）との反応
生成物ＣｕＣｌＸの蒸気圧が低く、エッチングされにく
い。このため、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金膜のエッチングに
おいては、Ｃｕをスパッタ的に除去するため入射イオン
エネルギーを上げたり、ＣｕＣｌＸが気化され易いよう
に、ウエハステージを加熱する等の方法がとられている
。
特に、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金膜は、配線の微細化に伴な
い顕著となってきたストレスマイグレーションなどを抑
制する効果を有することが知られており、次世代のＬＳ
Ｉの配線材料として、その採用は必須と考えられている
。しかし、この微細加工技術は、そう単純ではなく、種
々の問題点を有しており、中でも最大の問題はＣｕの残
渣である。良く知られているように、Ｃｕは、Ａｌ系膜
の主たるエッチングガスである塩素（Ｃｌ２）との反応
生成物ＣｕＣｌＸの蒸気圧が低く、エッチングされにく
い。このため、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金膜のエッチングに
おいては、Ｃｕをスパッタ的に除去するため入射イオン
エネルギーを上げたり、ＣｕＣｌＸが気化され易いよう
に、ウエハステージを加熱する等の方法がとられている
。
【０００３】この他に、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金膜のドラ
イエッチング方法として、塩素（Ｃｌ２）と三塩化ホウ
素（ＢＣｌ３）の混合ガスをエッチングガスとして用い
る方法が、特開昭６４−３９０２８号公報に開示されて
いる。
イエッチング方法として、塩素（Ｃｌ２）と三塩化ホウ
素（ＢＣｌ３）の混合ガスをエッチングガスとして用い
る方法が、特開昭６４−３９０２８号公報に開示されて
いる。
【０００４】また、特願平２−９７２４５号に係る銅系
金属膜のエッチング方法においては、銅系金属膜を、窒
素（Ｎ）系ガスと酸素（Ｏ）系ガス、又は窒素原子と酸
素原子を含むガスを用いて、Ｃｕ（ＮＯ３）２を生成し
これを昇華させてエッチングする技術が開示されている
。
金属膜のエッチング方法においては、銅系金属膜を、窒
素（Ｎ）系ガスと酸素（Ｏ）系ガス、又は窒素原子と酸
素原子を含むガスを用いて、Ｃｕ（ＮＯ３）２を生成し
これを昇華させてエッチングする技術が開示されている
。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような、Ｃｕをスパッタ的に除去するため入射イオン
エネルギーを上げたり、ＣｕＣｌＸが気化され易いよう
にウエハステージを加熱する等の方法を行なった場合、
これらに伴ない、レジスト膜との選択比の低下が避け難
く、微細加工を困難なものにしている。逆に、加工性を
優先させると、Ｃｕ系の残渣を生じてしまい、これがエ
ッチング後のコロージョン発生の原因となってしまう問
題点を有していた。
たような、Ｃｕをスパッタ的に除去するため入射イオン
エネルギーを上げたり、ＣｕＣｌＸが気化され易いよう
にウエハステージを加熱する等の方法を行なった場合、
これらに伴ない、レジスト膜との選択比の低下が避け難
く、微細加工を困難なものにしている。逆に、加工性を
優先させると、Ｃｕ系の残渣を生じてしまい、これがエ
ッチング後のコロージョン発生の原因となってしまう問
題点を有していた。
【０００６】本発明は、このような従来の問題点に着目
して創案されたものであって、銅（Ｃｕ）を含むアルミ
ニウム系合金膜を残渣なく微細加工できると共に、対レ
ジスト選択比を確保できる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、銅（Ｃｕ）を含むアルミ
ニウム系合金膜を残渣なく微細加工できると共に、対レ
ジスト選択比を確保できるドライエッチング方法を得ん
とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、銅（
Ｃｕ）を含有するアルミニウム系合金膜を、塩素系ガス
を含むエッチングガスでドライエッチングする工程と、
ＮＯＸ系ガスにより銅系エッチング残渣を除去する工程
を備えることを、その解決方法としている。
Ｃｕ）を含有するアルミニウム系合金膜を、塩素系ガス
を含むエッチングガスでドライエッチングする工程と、
ＮＯＸ系ガスにより銅系エッチング残渣を除去する工程
を備えることを、その解決方法としている。
【０００８】
【作用】銅を含むアルミニウム系合金膜を、塩素系ガス
を含むエッチングガスを用いてドライエッチングするこ
とにより、合金膜中のアルミニウム系合金は良好に除去
されるが、含有されていた銅はエッチングされずに残渣
として基板上に残る。このようにして残留した銅系エッ
チング残渣をＮＯＸ系ガスにより除去する。このＮＯＸ
系ガスは、銅系エッチング残渣と反応して蒸気圧の高い
Ｃｕ（ＮＯ３）２を生成する。このため、銅系エッチン
グ残渣は速やかに除去される。
を含むエッチングガスを用いてドライエッチングするこ
とにより、合金膜中のアルミニウム系合金は良好に除去
されるが、含有されていた銅はエッチングされずに残渣
として基板上に残る。このようにして残留した銅系エッ
チング残渣をＮＯＸ系ガスにより除去する。このＮＯＸ
系ガスは、銅系エッチング残渣と反応して蒸気圧の高い
Ｃｕ（ＮＯ３）２を生成する。このため、銅系エッチン
グ残渣は速やかに除去される。
【０００９】
【実施例】以下、本発明に係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。
詳細を図面に示す実施例に基づいて説明する。
【００１０】先ず、本実施例においては、基板上に形成
されたＳｉＯ２膜１上に銅（Ｃｕ）を４％含有し、ケイ
素（Ｓｉ）を１％含有するアルミニウム系合金膜である
、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜２を形成し、このＡｌ−Ｓｉ−Ｃ
ｕ膜２上に所定のレジストパターン３を、リソグラフィ
ー技術を用いてパターニングする（図１）。次に、この
レジストパターン３をマスクとして、ＲＦバイアス印加
型ＥＣＲエッチャーを用いて、以下に示す条件でドライ
エッチングを行ないＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜２を異方性加工
する。
されたＳｉＯ２膜１上に銅（Ｃｕ）を４％含有し、ケイ
素（Ｓｉ）を１％含有するアルミニウム系合金膜である
、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜２を形成し、このＡｌ−Ｓｉ−Ｃ
ｕ膜２上に所定のレジストパターン３を、リソグラフィ
ー技術を用いてパターニングする（図１）。次に、この
レジストパターン３をマスクとして、ＲＦバイアス印加
型ＥＣＲエッチャーを用いて、以下に示す条件でドライ
エッチングを行ないＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜２を異方性加工
する。
【００１１】○エッチングガス及びその流量三塩化ホウ
素（ＢＣｌ３）…６０ＳＣＣＭ塩素（Ｃｌ２）…９０Ｓ
ＣＣＭ ○圧力…１０Ｔｏｒｒ ○ＲＦバイアス…６０Ｗ ○μ波電力…８５０Ｗ 上記条件は、通常の、Ｃｕを含まないアルミニウム系合
金膜のエッチング条件と変らないため、被エッチング膜
中に含まれるＣｕはそのほとんどが、図２に示すように
、ＳｉＯ２膜１等の表面にＣｕ系残渣４として残る。
素（ＢＣｌ３）…６０ＳＣＣＭ塩素（Ｃｌ２）…９０Ｓ
ＣＣＭ ○圧力…１０Ｔｏｒｒ ○ＲＦバイアス…６０Ｗ ○μ波電力…８５０Ｗ 上記条件は、通常の、Ｃｕを含まないアルミニウム系合
金膜のエッチング条件と変らないため、被エッチング膜
中に含まれるＣｕはそのほとんどが、図２に示すように
、ＳｉＯ２膜１等の表面にＣｕ系残渣４として残る。
【００１２】次に、エッチングガスをＮＯＸ系である二
酸化窒素（ＮＯ２）に切り換えて、以下の条件でエッチ
ングを行なう。
酸化窒素（ＮＯ２）に切り換えて、以下の条件でエッチ
ングを行なう。
【００１３】○エッチングガス及びその流量ＮＯ２…１
００ＳＣＣＭ ○圧力…１０ｍＴｏｒｒ ○μ波電力…８５０Ｗ ○ＲＦバイアス…１００Ｗ ○基板温度…２５０℃ 斯るエッチングにより、ＳｉＯ２膜１等の表面に存在し
たＣｕ系残渣は、ＮＯ２と反応して、図３に示すように
、Ｃｕ（ＮＯ３）２（硝酸銅）５となって速やかに揮発
して除去される。
００ＳＣＣＭ ○圧力…１０ｍＴｏｒｒ ○μ波電力…８５０Ｗ ○ＲＦバイアス…１００Ｗ ○基板温度…２５０℃ 斯るエッチングにより、ＳｉＯ２膜１等の表面に存在し
たＣｕ系残渣は、ＮＯ２と反応して、図３に示すように
、Ｃｕ（ＮＯ３）２（硝酸銅）５となって速やかに揮発
して除去される。
【００１４】以上、実施例について説明したが、本発明
は、上記実施例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。
は、上記実施例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。
【００１５】例えば、上記実施例においては、Ｃｕ系残
渣を除去する方法としてＮＯ２をエッチングガスとして
用いたが、例えば、Ｎ２Ｏでバブリングを行なったＨＮ
Ｏ３を１００ＳＣＣＭの流量で供給しつつ、圧力１０ｍ
Ｔｏｒｒ，基板温度２５０℃，ＲＦバイアス１００Ｗ（
２ＭＨｚ），μ波電力８５０Ｗの条件で処理を行なって
もよく、この場合、高効率でＮＯ３を発生することが可
能であり、ＨＮＯ３の分解で生じたＨが配線表面の酸化
を抑制する作用を奏する。
渣を除去する方法としてＮＯ２をエッチングガスとして
用いたが、例えば、Ｎ２Ｏでバブリングを行なったＨＮ
Ｏ３を１００ＳＣＣＭの流量で供給しつつ、圧力１０ｍ
Ｔｏｒｒ，基板温度２５０℃，ＲＦバイアス１００Ｗ（
２ＭＨｚ），μ波電力８５０Ｗの条件で処理を行なって
もよく、この場合、高効率でＮＯ３を発生することが可
能であり、ＨＮＯ３の分解で生じたＨが配線表面の酸化
を抑制する作用を奏する。
【００１６】また、上記実施例においては、銅（Ｃｕ）
を含むアルミニウム系合金としてＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕに本
発明を適用したが、この他Ａｌ−４％等の他の組成の合
金に適用しても勿論よい。
を含むアルミニウム系合金としてＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕに本
発明を適用したが、この他Ａｌ−４％等の他の組成の合
金に適用しても勿論よい。
【００１７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係るドライエッチング方法によれば、銅を含むアルミ
ニウム系合金膜を残渣を残すことなく微細加工すること
ができる効果がある。また、銅系エッチング残渣を気に
することなくアルミニウム系合金のエッチングができる
ため、対レジスト選択比を確保できる効果がある。
に係るドライエッチング方法によれば、銅を含むアルミ
ニウム系合金膜を残渣を残すことなく微細加工すること
ができる効果がある。また、銅系エッチング残渣を気に
することなくアルミニウム系合金のエッチングができる
ため、対レジスト選択比を確保できる効果がある。
【図１】本発明の実施例の工程を示す断面図。
【図２】本発明の実施例の工程を示す断面図。
【図３】本発明の実施例の工程を示す断面図。
１…ＳｉＯ２膜、２…Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金膜、３…レ
ジストパターン、４…Ｃｕ系残渣、５…Ｃｕ（ＮＯ３）
２。
ジストパターン、４…Ｃｕ系残渣、５…Ｃｕ（ＮＯ３）
２。
Claims (1)
- 【請求項１】 銅（Ｃｕ）を含有するアルミニウム系
合金膜を、塩素系ガスを含むエッチングガスでドライエ
ッチングする工程と、ＯＮＸ系ガスにより銅系エッチン
グ残渣を除去する工程を備えることを特徴とするドライ
エッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13312191A JPH04359427A (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | ドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13312191A JPH04359427A (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | ドライエッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04359427A true JPH04359427A (ja) | 1992-12-11 |
Family
ID=15097284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13312191A Pending JPH04359427A (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | ドライエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04359427A (ja) |
-
1991
- 1991-06-05 JP JP13312191A patent/JPH04359427A/ja active Pending
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