JPH05102142A - アルミニウム系金属パターンの形成方法 - Google Patents
アルミニウム系金属パターンの形成方法Info
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- JPH05102142A JPH05102142A JP28570191A JP28570191A JPH05102142A JP H05102142 A JPH05102142 A JP H05102142A JP 28570191 A JP28570191 A JP 28570191A JP 28570191 A JP28570191 A JP 28570191A JP H05102142 A JPH05102142 A JP H05102142A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、塩素によるアフターコロージョン
の発生を防止し、異方性加工に優れたＡｌ系金属パター
ンの形成を常温プロセスのドライエッチングによって可
能にする。 【構成】 第１の工程で、基板１１上のＡｌ系金属膜１
５の上面に無機質よりなるエッチングマスク１８を形成
し、その後第２の工程で、Ａｌ系金属膜１５を臭素系ガ
スを含む混合ガスでドライエッチングしてＡｌ系金属パ
ターン１９を形成する。また第２の工程のドライエッチ
ングを行った後に、２−プロパノールと不活性なガスと
よりなる混合ガスのプラズマを用いて、ドライエッチン
グ時に生成した反応生成物２２をドライクリーニングす
る。
の発生を防止し、異方性加工に優れたＡｌ系金属パター
ンの形成を常温プロセスのドライエッチングによって可
能にする。 【構成】 第１の工程で、基板１１上のＡｌ系金属膜１
５の上面に無機質よりなるエッチングマスク１８を形成
し、その後第２の工程で、Ａｌ系金属膜１５を臭素系ガ
スを含む混合ガスでドライエッチングしてＡｌ系金属パ
ターン１９を形成する。また第２の工程のドライエッチ
ングを行った後に、２−プロパノールと不活性なガスと
よりなる混合ガスのプラズマを用いて、ドライエッチン
グ時に生成した反応生成物２２をドライクリーニングす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造プロ
セスにおけるアルミニウム系金属パターンの形成方法に
関する。
セスにおけるアルミニウム系金属パターンの形成方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】大規模集積回路（ＬＳＩ）の配線や電極
等を形成するアルミニウム（Ａｌ）系金属パターンは、
通常、エッチングマスクにレジストマスクを用い、塩素
系ガスを含む混合ガスによるドライエッチングでＡｌ系
金属膜をエッチングすることにより形成される。上記ド
ライエッチングでは塩素系ガスを用いるために、反応生
成物として塩化物が生成される。この塩化物が被エッチ
ング面、特にアルミニウム系金属パターン表面に付着し
た状態で大気に触れると、塩化物と大気中の水分とが反
応して塩酸を生成する。このため、生成された塩酸によ
ってアルミニウムが腐食される、いわゆるアフターコロ
ージョンが発生する。アフターコロージョンを防止する
には、反応生成物が付着したウエハを大気にさらす前
に、塩化物を含む反応生成物を除去すればよい。
等を形成するアルミニウム（Ａｌ）系金属パターンは、
通常、エッチングマスクにレジストマスクを用い、塩素
系ガスを含む混合ガスによるドライエッチングでＡｌ系
金属膜をエッチングすることにより形成される。上記ド
ライエッチングでは塩素系ガスを用いるために、反応生
成物として塩化物が生成される。この塩化物が被エッチ
ング面、特にアルミニウム系金属パターン表面に付着し
た状態で大気に触れると、塩化物と大気中の水分とが反
応して塩酸を生成する。このため、生成された塩酸によ
ってアルミニウムが腐食される、いわゆるアフターコロ
ージョンが発生する。アフターコロージョンを防止する
には、反応生成物が付着したウエハを大気にさらす前
に、塩化物を含む反応生成物を除去すればよい。
【０００３】その方法の一つとしては、エッチング装置
に内蔵されたアッシャー処理装置で塩素や塩化物を多く
含んだレジストを、大気にさらす前に除去する、いわゆ
るインラインアッシング処理がある。この処理によっ
て、ウエハ上の残留塩素の量は処理前の２％程度までに
減少させることが可能になる。上記インラインアッシン
グ処理で塩素が２％程度残留するのは、ドライエッチン
グで生成された蒸気圧の低い塩化酸化アルミニウム（Ａ
ｌＯｘＣｌｙ）またはプラズマ照射で強く架橋したポリ
マーに含まれる塩素等が残留することによる。
に内蔵されたアッシャー処理装置で塩素や塩化物を多く
含んだレジストを、大気にさらす前に除去する、いわゆ
るインラインアッシング処理がある。この処理によっ
て、ウエハ上の残留塩素の量は処理前の２％程度までに
減少させることが可能になる。上記インラインアッシン
グ処理で塩素が２％程度残留するのは、ドライエッチン
グで生成された蒸気圧の低い塩化酸化アルミニウム（Ａ
ｌＯｘＣｌｙ）またはプラズマ照射で強く架橋したポリ
マーに含まれる塩素等が残留することによる。
【０００４】このうち塩化酸化アルミニウムは、インラ
インアッシングを２−プロパノール〔（ＣＨ3 ）2 ＣＨ
ＯＨ〕と酸素との混合ガスで行えば除去することができ
る。また架橋ポリマー中に含まれる塩素は、水素（Ｈ）
を含んだプラズマでポリマーを低分子化して剥離すれば
除去が可能になる。
インアッシングを２−プロパノール〔（ＣＨ3 ）2 ＣＨ
ＯＨ〕と酸素との混合ガスで行えば除去することができ
る。また架橋ポリマー中に含まれる塩素は、水素（Ｈ）
を含んだプラズマでポリマーを低分子化して剥離すれば
除去が可能になる。
【０００５】また別のアフターコロージョン防止方法と
して、エッチングマスクに無機質のマスクを用いる方法
がある。例えばエッチングマスクにＳＯＧ（Ｓｐｉｎ
ｏｎＧｌａｓｓ）膜を用い、基板を−６０℃に冷却して
異方性エッチングする方法が提案されている。
して、エッチングマスクに無機質のマスクを用いる方法
がある。例えばエッチングマスクにＳＯＧ（Ｓｐｉｎ
ｏｎＧｌａｓｓ）膜を用い、基板を−６０℃に冷却して
異方性エッチングする方法が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水素
（Ｈ）を含んだプラズマによってポリマーを低分子化し
て剥離する方法は、処理時間が長時間になる。このた
め、枚葉式のエッチング装置では処理時間がかかり過ぎ
る。そこで所定の処理時間で塩素の除去を行おうとする
と、ポリマーの表面に塩素が残留する。したがって、ア
フターコロージョンの防止が完全なものとはならない。
また無機質のマスクを用いた低温エッチングでは、低温
エッチング装置の機構が複雑で取り扱い難く、製造コス
トがかかる。
（Ｈ）を含んだプラズマによってポリマーを低分子化し
て剥離する方法は、処理時間が長時間になる。このた
め、枚葉式のエッチング装置では処理時間がかかり過ぎ
る。そこで所定の処理時間で塩素の除去を行おうとする
と、ポリマーの表面に塩素が残留する。したがって、ア
フターコロージョンの防止が完全なものとはならない。
また無機質のマスクを用いた低温エッチングでは、低温
エッチング装置の機構が複雑で取り扱い難く、製造コス
トがかかる。
【０００７】本発明は、常温プロセスでアフターコロー
ジョンの発生がない異方性加工に優れたアルミニウム系
金属パターンの形成方法を提供することを目的とする。
ジョンの発生がない異方性加工に優れたアルミニウム系
金属パターンの形成方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたアルミニウム系金属パターンの形
成方法である。すなわち、第１の工程で、基板上のアル
ミニウム系金属膜上面に無機質よりなるエッチングマス
クを形成し、その後第２の工程で、アルミニウム系金属
膜を臭素系ガスを含む混合ガスでドライエッチングして
アルミニウム系金属膜でパターンを形成する方法であ
る。さらに上記アルミニウム系金属パターンの形成方法
において、第２の工程を行った後に、２−プロパノール
と不活性なガスとよりなる混合ガスのプラズマを用い
て、ドライエッチング時に生成した反応生成物をドライ
クリーニングする方法である。
成するためになされたアルミニウム系金属パターンの形
成方法である。すなわち、第１の工程で、基板上のアル
ミニウム系金属膜上面に無機質よりなるエッチングマス
クを形成し、その後第２の工程で、アルミニウム系金属
膜を臭素系ガスを含む混合ガスでドライエッチングして
アルミニウム系金属膜でパターンを形成する方法であ
る。さらに上記アルミニウム系金属パターンの形成方法
において、第２の工程を行った後に、２−プロパノール
と不活性なガスとよりなる混合ガスのプラズマを用い
て、ドライエッチング時に生成した反応生成物をドライ
クリーニングする方法である。
【０００９】
【作用】上記アルミニウム系金属パターンの形成方法で
は、無機質のエッチングマスクを用いたことにより、エ
ッチングマスク中にアフターコロージョンの原因となる
塩素が取り込まれない。またエッチングガスに臭素系ガ
スを含む混合ガスを用いたことにより、エッチングで形
成されるアルミニウム系金属パターンの側壁にはアルミ
ニウムと臭素とが反応して生成される臭化アルミニウム
が付着する。このため、付着した臭化アルミニウムが側
壁保護膜になるので、アルミニウム系金属膜は異方性エ
ッチングされる。また生成される反応生成物は無機化合
物になる。
は、無機質のエッチングマスクを用いたことにより、エ
ッチングマスク中にアフターコロージョンの原因となる
塩素が取り込まれない。またエッチングガスに臭素系ガ
スを含む混合ガスを用いたことにより、エッチングで形
成されるアルミニウム系金属パターンの側壁にはアルミ
ニウムと臭素とが反応して生成される臭化アルミニウム
が付着する。このため、付着した臭化アルミニウムが側
壁保護膜になるので、アルミニウム系金属膜は異方性エ
ッチングされる。また生成される反応生成物は無機化合
物になる。
【００１０】またアルミニウム系金属膜のドライエッチ
ング後に２−プロパノールと不活性なガスとよりなる混
合ガスを用いて反応生成物をドライクリーニングするこ
とにより、被エッチング面よりアフターコロージョンの
原因となる塩素が除去される。
ング後に２−プロパノールと不活性なガスとよりなる混
合ガスを用いて反応生成物をドライクリーニングするこ
とにより、被エッチング面よりアフターコロージョンの
原因となる塩素が除去される。
【００１１】
【実施例】本発明の第１の実施例を図１に示す形成工程
図により説明する。図の（１）に示すように、基板１１
上には、例えばスパッタ法によって、厚さが３０ｎｍの
チタン（Ｔｉ）膜１２と厚さが１００ｎｍの窒化酸化チ
タン（ＴｉＯＮ）膜１３とを積層したバリヤメタル層１
４が形成されている。さらにＴｉＯＮ膜１３に上面には
厚さが３００ｎｍのＡｌ−Ｓｉ合金よりなるアルミニウ
ム（Ａｌ）系金属膜１５が成膜されている。
図により説明する。図の（１）に示すように、基板１１
上には、例えばスパッタ法によって、厚さが３０ｎｍの
チタン（Ｔｉ）膜１２と厚さが１００ｎｍの窒化酸化チ
タン（ＴｉＯＮ）膜１３とを積層したバリヤメタル層１
４が形成されている。さらにＴｉＯＮ膜１３に上面には
厚さが３００ｎｍのＡｌ−Ｓｉ合金よりなるアルミニウ
ム（Ａｌ）系金属膜１５が成膜されている。
【００１２】まず第１に工程として、Ａｌ系金属膜１５
の上面に、反射防止膜として、例えばＴｉＯＮ膜１６を
成膜する。ＴｉＯＮ膜１６は、例えばスパッタ法により
厚さが３０ｎｍに成膜される。続いて例えば化学的気相
成長法によって、ＴｉＯＮ膜１６の上面に厚さが３００
ｎｍのプラズマ窒化シリコン（Ｐ−ＳｉＮ）膜１７を成
膜する。次いで通常のホトリソグラフィーのレジスト塗
布工程を行って、Ｐ−ＳｉＮ膜１７の上面にレジスト膜
（図示せず）を成膜し、その後成膜したレジスト膜に感
光・現像処理を行って、レジスト膜よりなるレジストマ
スク（図示せず）を形成する。続いて例えば反応性イオ
ンエッチングのような異方性エッチングによって、Ｐ−
ＳｉＮ膜１７の２点鎖線で示す部分を除去し、Ｐ−Ｓｉ
Ｎ膜１７よりなるエッチングマスク１８を形成する。そ
の後、例えば酸素プラズマによるアッシャー処理によっ
て、上記レジストマスクを除去する。
の上面に、反射防止膜として、例えばＴｉＯＮ膜１６を
成膜する。ＴｉＯＮ膜１６は、例えばスパッタ法により
厚さが３０ｎｍに成膜される。続いて例えば化学的気相
成長法によって、ＴｉＯＮ膜１６の上面に厚さが３００
ｎｍのプラズマ窒化シリコン（Ｐ−ＳｉＮ）膜１７を成
膜する。次いで通常のホトリソグラフィーのレジスト塗
布工程を行って、Ｐ−ＳｉＮ膜１７の上面にレジスト膜
（図示せず）を成膜し、その後成膜したレジスト膜に感
光・現像処理を行って、レジスト膜よりなるレジストマ
スク（図示せず）を形成する。続いて例えば反応性イオ
ンエッチングのような異方性エッチングによって、Ｐ−
ＳｉＮ膜１７の２点鎖線で示す部分を除去し、Ｐ−Ｓｉ
Ｎ膜１７よりなるエッチングマスク１８を形成する。そ
の後、例えば酸素プラズマによるアッシャー処理によっ
て、上記レジストマスクを除去する。
【００１３】なお上記Ｐ−ＳｉＮ膜１７の膜厚をｄ1 、
上記レジスト膜の膜厚をｄ2 、ホトリソグラフィーの感
光工程で用いる光の波長をλとして、４・（ｄ1 ＋
ｄ2 ）／ｎ＝Ｎλ（ｎ＝２．０，Ｎ＝１，３，５，・・
・奇数係数）となるように、Ｐ−ＳｉＮ膜１７の膜厚を
ｄ1 とレジスト膜の膜厚をｄ2 とを設定すれば、上記反
射防止膜となるＴｉＯＮ膜１６は必要ない。
上記レジスト膜の膜厚をｄ2 、ホトリソグラフィーの感
光工程で用いる光の波長をλとして、４・（ｄ1 ＋
ｄ2 ）／ｎ＝Ｎλ（ｎ＝２．０，Ｎ＝１，３，５，・・
・奇数係数）となるように、Ｐ−ＳｉＮ膜１７の膜厚を
ｄ1 とレジスト膜の膜厚をｄ2 とを設定すれば、上記反
射防止膜となるＴｉＯＮ膜１６は必要ない。
【００１４】次に図の（２）に示すように、第２の工程
として、例えば有磁場マイクロ波プラズマエッチング装
置（図示せず）を用いてＡｌ系金属膜１５を異方性エッ
チングする。エッチング条件として、エッチングガス
に、臭素系のガスを含む混合ガスとして、臭化水素（Ｈ
Ｂｒ）と三塩化ホウ素（ＢＣｌ3 ）と塩素（Ｃｌ2 ）と
よりなる混合ガスを用いる。各ガスの流量は、例えば臭
化水素（ＨＢｒ）を２０ｓｃｃｍ、三塩化ホウ素（ＢＣ
ｌ3 ）を１０ｓｃｃｍ、塩素（Ｃｌ2 ）を２０ｓｃｃｍ
に設定する。またエッチング処理室（図示せず）内の混
合ガス雰囲気の圧力を２．０Ｐａ、磁場を１５０Ｇａｕ
ｓｓ、ＲＦパワー（１３．５６ＭＨｚ）を８００Ｗに設
定する。
として、例えば有磁場マイクロ波プラズマエッチング装
置（図示せず）を用いてＡｌ系金属膜１５を異方性エッ
チングする。エッチング条件として、エッチングガス
に、臭素系のガスを含む混合ガスとして、臭化水素（Ｈ
Ｂｒ）と三塩化ホウ素（ＢＣｌ3 ）と塩素（Ｃｌ2 ）と
よりなる混合ガスを用いる。各ガスの流量は、例えば臭
化水素（ＨＢｒ）を２０ｓｃｃｍ、三塩化ホウ素（ＢＣ
ｌ3 ）を１０ｓｃｃｍ、塩素（Ｃｌ2 ）を２０ｓｃｃｍ
に設定する。またエッチング処理室（図示せず）内の混
合ガス雰囲気の圧力を２．０Ｐａ、磁場を１５０Ｇａｕ
ｓｓ、ＲＦパワー（１３．５６ＭＨｚ）を８００Ｗに設
定する。
【００１５】上記エッチングでは、まずＴｉＯＮ膜１６
を塩素ラジカル（Ｃｌ＊）によってドライエッチングす
る。さらに塩素ラジカルによってＡｌ系金属膜１５をド
ライエッチングする。このとき塩素ラジカルとアルミニ
ウムとが反応して、塩化アルミニウム（ＡｌＣｌｘ）を
生成する。この塩化アルミニウムは生成されるとともに
気化する。そして気化した塩化アルミニウムと臭化水素
とが反応して、臭化アルミニウム（ＡｌＢｒｘ）を生成
する。臭化アルミニウムはエッチングによって形成され
たアルミニウム（Ａｌ）系金属パターン１９の側壁やエ
ッチングマスク１８の表面に付着して、側壁保護膜２０
になる。このため、形成されるＡｌ系金属パターン１９
のサイドエッチングが防がれて、Ａｌ系金属膜１５は異
方性エッチングされる。したがって、Ａｌ系金属膜１５
で形成されるＡｌ系金属パターン１９の側壁は、基板１
１の表面に対してほぼ垂直に形成される。
を塩素ラジカル（Ｃｌ＊）によってドライエッチングす
る。さらに塩素ラジカルによってＡｌ系金属膜１５をド
ライエッチングする。このとき塩素ラジカルとアルミニ
ウムとが反応して、塩化アルミニウム（ＡｌＣｌｘ）を
生成する。この塩化アルミニウムは生成されるとともに
気化する。そして気化した塩化アルミニウムと臭化水素
とが反応して、臭化アルミニウム（ＡｌＢｒｘ）を生成
する。臭化アルミニウムはエッチングによって形成され
たアルミニウム（Ａｌ）系金属パターン１９の側壁やエ
ッチングマスク１８の表面に付着して、側壁保護膜２０
になる。このため、形成されるＡｌ系金属パターン１９
のサイドエッチングが防がれて、Ａｌ系金属膜１５は異
方性エッチングされる。したがって、Ａｌ系金属膜１５
で形成されるＡｌ系金属パターン１９の側壁は、基板１
１の表面に対してほぼ垂直に形成される。
【００１６】上記Ａｌ系金属膜１５のエッチングが終了
した後、図の（３）に示すように、ＴｉＯＮ膜１３とＴ
ｉ膜１２とのエッチングを行う。エッチングの条件とし
ては、エッチングガスに、臭化水素（ＨＢｒ）と六フッ
化イオウ（ＳＦ6 ）との混合ガスを用いる。各ガスの流
量は、例えば臭化水素を２０ｓｃｃｍ、六フッ化イオウ
を５ｓｃｃｍに設定する。またエッチング処理室（図示
せず）内の混合ガスの圧力を２．０Ｐａ、磁場を１５０
Ｇａｕｓｓ、ＲＦパワー（１３．５６ＭＨｚ）を８００
Ｗに設定する。
した後、図の（３）に示すように、ＴｉＯＮ膜１３とＴ
ｉ膜１２とのエッチングを行う。エッチングの条件とし
ては、エッチングガスに、臭化水素（ＨＢｒ）と六フッ
化イオウ（ＳＦ6 ）との混合ガスを用いる。各ガスの流
量は、例えば臭化水素を２０ｓｃｃｍ、六フッ化イオウ
を５ｓｃｃｍに設定する。またエッチング処理室（図示
せず）内の混合ガスの圧力を２．０Ｐａ、磁場を１５０
Ｇａｕｓｓ、ＲＦパワー（１３．５６ＭＨｚ）を８００
Ｗに設定する。
【００１７】このエッチングでは、まず六フッ化イオウ
より生成されたフッ素ラジカル（Ｆ＊）によって、Ｔｉ
ＯＮ膜１３をドライエッチングする。同様にフッ素ラジ
カルによってＴｉ膜１２をドライエッチングする。これ
らのドライエッチング時には、ＴｉＯＮ膜１３のＴｉま
たはＴｉ膜１２のＴｉとフッ素ラジカルとが反応してフ
ッ化チタン（ＴｉＦｘ）を生成する。このフッ化チタン
は生成されるとともに気化する。そして気化したフッ化
チタンと臭化水素とが反応して、臭化チタン（ＴｉＢｒ
ｘ）を生成する。臭化チタンはバリヤメタル層１４で形
成された部分の側壁や前記側壁保護膜２０の表面等に付
着して、側壁保護膜２１になる。したがって、バリヤメ
タル層１４（Ｔｉ膜１２とＴｉＯＮ膜１３）のエッチン
グは異方性エッチングになる。
より生成されたフッ素ラジカル（Ｆ＊）によって、Ｔｉ
ＯＮ膜１３をドライエッチングする。同様にフッ素ラジ
カルによってＴｉ膜１２をドライエッチングする。これ
らのドライエッチング時には、ＴｉＯＮ膜１３のＴｉま
たはＴｉ膜１２のＴｉとフッ素ラジカルとが反応してフ
ッ化チタン（ＴｉＦｘ）を生成する。このフッ化チタン
は生成されるとともに気化する。そして気化したフッ化
チタンと臭化水素とが反応して、臭化チタン（ＴｉＢｒ
ｘ）を生成する。臭化チタンはバリヤメタル層１４で形
成された部分の側壁や前記側壁保護膜２０の表面等に付
着して、側壁保護膜２１になる。したがって、バリヤメ
タル層１４（Ｔｉ膜１２とＴｉＯＮ膜１３）のエッチン
グは異方性エッチングになる。
【００１８】上記フッ素ラジカルによるエッチングで
は、Ｐ−ＳｉＮ製のエッチングマスク１８もエッチング
される。このため、エッチングマスク１８がオーバエッ
チングされることを考慮して、Ｐ−ＳｉＮ膜１７〔図１
の（１）参照〕を、例えばバリヤメタル層１４の膜厚の
およそ２．５倍に形成すれば、エッチングマスク１８を
残すことが可能になる。
は、Ｐ−ＳｉＮ製のエッチングマスク１８もエッチング
される。このため、エッチングマスク１８がオーバエッ
チングされることを考慮して、Ｐ−ＳｉＮ膜１７〔図１
の（１）参照〕を、例えばバリヤメタル層１４の膜厚の
およそ２．５倍に形成すれば、エッチングマスク１８を
残すことが可能になる。
【００１９】また上記エッチングマスク１８をバリヤメ
タル層１４と同等の厚さに形成して、バリヤメタル層１
４のエッチング時に、エッチングマスク１８と反射防止
膜として形成したＴｉＯＮ膜１６とをともに除去して、
Ａｌ系金属パターン１９を形成することも可能である。
タル層１４と同等の厚さに形成して、バリヤメタル層１
４のエッチング時に、エッチングマスク１８と反射防止
膜として形成したＴｉＯＮ膜１６とをともに除去して、
Ａｌ系金属パターン１９を形成することも可能である。
【００２０】次に第２の実施例を図２のドライクリーニ
ングの説明図により説明する。図に示すように、上記Ａ
ｌ系金属パターンの形成方法における第２の工程のドラ
イエッチングを行った後に、２−プロパノール〔（ＣＨ
3 ）2 ＣＨＯＨ〕と不活性なガスとして例えばアルゴン
（Ａｒ）とよりなる混合ガスを反応ガスに用いて、ドラ
イクリーニングを行う。ドライクリーニングは、例えば
マイクロ波プラズマ発生処理室（図示せず）内で、上記
反応ガスのプラズマを、ドライエッチング時に生成した
側壁保護膜２０，２１等の反応生成物２２（２点鎖線で
示す部分）に照射する。上記反応生成物２２は、例えば
三塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ3 ），三臭化アルミニウ
ム（ＡｌＢｒ3），三塩化酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ
Ｃｌ3 ），四臭化チタン（ＴｉＢｒ4 ）等よりなる。
ングの説明図により説明する。図に示すように、上記Ａ
ｌ系金属パターンの形成方法における第２の工程のドラ
イエッチングを行った後に、２−プロパノール〔（ＣＨ
3 ）2 ＣＨＯＨ〕と不活性なガスとして例えばアルゴン
（Ａｒ）とよりなる混合ガスを反応ガスに用いて、ドラ
イクリーニングを行う。ドライクリーニングは、例えば
マイクロ波プラズマ発生処理室（図示せず）内で、上記
反応ガスのプラズマを、ドライエッチング時に生成した
側壁保護膜２０，２１等の反応生成物２２（２点鎖線で
示す部分）に照射する。上記反応生成物２２は、例えば
三塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ3 ），三臭化アルミニウ
ム（ＡｌＢｒ3），三塩化酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ
Ｃｌ3 ），四臭化チタン（ＴｉＢｒ4 ）等よりなる。
【００２１】このドライクリーニングの条件は、一例と
してクリーニングガスに、２−プロパノール〔（Ｃ
Ｈ3 ）2 ＣＨＯＨ〕と不活性なガスとして例えばアルゴ
ン（Ａｒ）との混合ガスを用いる。各ガスの流量は、例
えば２−プロパノールを４０ｓｃｃｍ、アルゴンを２０
００ｓｃｃｍに設定する。またマイクロ波プラズマ発生
処理室内の混合ガスの圧力を１３３Ｐａ、マイクロ波発
振マグネトロンフィラメント電流を４００ｍＡ、サセプ
タ温度を３００℃に設定する。
してクリーニングガスに、２−プロパノール〔（Ｃ
Ｈ3 ）2 ＣＨＯＨ〕と不活性なガスとして例えばアルゴ
ン（Ａｒ）との混合ガスを用いる。各ガスの流量は、例
えば２−プロパノールを４０ｓｃｃｍ、アルゴンを２０
００ｓｃｃｍに設定する。またマイクロ波プラズマ発生
処理室内の混合ガスの圧力を１３３Ｐａ、マイクロ波発
振マグネトロンフィラメント電流を４００ｍＡ、サセプ
タ温度を３００℃に設定する。
【００２２】このドライクリーニングでは、サセプタ温
度がおよそ３００℃に設定されているので、沸点が１８
３℃の三塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ3 ），同２６８℃
の三臭化アルミニウム（ＡｌＢｒ3 ），同２３０℃の四
臭化チタン（ＴｉＢｒ4 ）は昇華して除去される。また
三塩化アルミニウムよりも昇華しにくい三塩化酸化アル
ミニウムは、２−プロパノールによってイソプロポキシ
アルミ分解されて除去される。また同時にＡｌ系金属パ
ターン１９に付着していた塩素も除去される。
度がおよそ３００℃に設定されているので、沸点が１８
３℃の三塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ3 ），同２６８℃
の三臭化アルミニウム（ＡｌＢｒ3 ），同２３０℃の四
臭化チタン（ＴｉＢｒ4 ）は昇華して除去される。また
三塩化アルミニウムよりも昇華しにくい三塩化酸化アル
ミニウムは、２−プロパノールによってイソプロポキシ
アルミ分解されて除去される。また同時にＡｌ系金属パ
ターン１９に付着していた塩素も除去される。
【００２３】なお図３に示すように、反射防止膜のＴｉ
ＯＮ膜（１６）（図１参照）を除去して形成したＡｌ系
金属パターン１９を覆う状態に層間膜３１を形成し、そ
の後例えば反応性イオンエッチングによって、Ａｌ系金
属パターン１９上の層間膜３１にコンタクトホール３２
を形成する。このような場合には、ＴｉＯＮ膜（１６）
が除去されているので、コンタクトホール形成のエッチ
ングにおいて、コンタクト抵抗を下げるためにＴｉＯＮ
膜（１６）を除去するオーバエッチングは必要がない。
したがって、Ａｌ系金属パターン１９の表面をスパッタ
リングすることがなくなるので、コンタクトホール３２
の側壁にスパッタ作用によるＡｌの再付着が生じない。
この結果、コンタクトホール３２の側壁にはいわゆるア
ルミニウムクラウンを生じない。
ＯＮ膜（１６）（図１参照）を除去して形成したＡｌ系
金属パターン１９を覆う状態に層間膜３１を形成し、そ
の後例えば反応性イオンエッチングによって、Ａｌ系金
属パターン１９上の層間膜３１にコンタクトホール３２
を形成する。このような場合には、ＴｉＯＮ膜（１６）
が除去されているので、コンタクトホール形成のエッチ
ングにおいて、コンタクト抵抗を下げるためにＴｉＯＮ
膜（１６）を除去するオーバエッチングは必要がない。
したがって、Ａｌ系金属パターン１９の表面をスパッタ
リングすることがなくなるので、コンタクトホール３２
の側壁にスパッタ作用によるＡｌの再付着が生じない。
この結果、コンタクトホール３２の側壁にはいわゆるア
ルミニウムクラウンを生じない。
【００２４】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
無機質のエッチングマスクを用いたので、エッチングマ
スク中に塩素が取り込まれない。このため、アフターコ
ロージョンが防止できる。またエッチングガスに臭素系
のガスを含む混合ガスを用いたので、アルミニウム系金
属パターンの側壁に臭化アルミニウムが付着して側壁保
護膜になる。このため、異方性エッチングが可能にな
る。さらに２−プロパノールと不活性なガスとよりなる
混合ガスで反応生成物のドライクリーニングをするの
で、被エッチング面よりほぼ完全に塩素が除去できる。
したがって、短時間で塩素の除去が可能になるので、エ
ッチング処理のスループットの向上が図れる。また低温
エッチングの必要がないので、製造コストがかからな
い。
無機質のエッチングマスクを用いたので、エッチングマ
スク中に塩素が取り込まれない。このため、アフターコ
ロージョンが防止できる。またエッチングガスに臭素系
のガスを含む混合ガスを用いたので、アルミニウム系金
属パターンの側壁に臭化アルミニウムが付着して側壁保
護膜になる。このため、異方性エッチングが可能にな
る。さらに２−プロパノールと不活性なガスとよりなる
混合ガスで反応生成物のドライクリーニングをするの
で、被エッチング面よりほぼ完全に塩素が除去できる。
したがって、短時間で塩素の除去が可能になるので、エ
ッチング処理のスループットの向上が図れる。また低温
エッチングの必要がないので、製造コストがかからな
い。
【図１】第１の実施例におけるＡｌ系金属パターンの形
成工程図である。
成工程図である。
【図２】第２の実施例におけるドライクリーニングの説
明図である。
明図である。
【図３】コンタクトホールの形成方法の説明図である。
１１ 基板 １５ アルミニウム（Ａｌ）系金属膜 １８ エッチングマスク １９ アルミニウム（Ａｌ）系金属パターン ２２ 反応生成物
Claims (2)
- 【請求項１】 基板上のアルミニウム系金属膜上面に無
機質よりなるエッチングマスクを形成する第１の工程
と、 前記アルミニウム系金属膜を臭素系ガスを含む混合ガス
でドライエッチングすることにより、当該アルミニウム
系金属膜でパターンを形成する第２の工程とによりなる
ことを特徴とするアルミニウム系金属パターンの形成方
法。 - 【請求項２】 前記請求項１記載のアルミニウム系金属
パターンの形成方法において、 前記第２の工程のドライエッチングを行った後に、２−
プロパノールと不活性なガスとよりなる混合ガスのプラ
ズマを用いて、前記ドライエッチング時に生成した反応
生成物をドライクリーニングすることを特徴とするアル
ミニウム系金属パターンの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28570191A JPH05102142A (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | アルミニウム系金属パターンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28570191A JPH05102142A (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | アルミニウム系金属パターンの形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05102142A true JPH05102142A (ja) | 1993-04-23 |
Family
ID=17694910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28570191A Pending JPH05102142A (ja) | 1991-10-04 | 1991-10-04 | アルミニウム系金属パターンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05102142A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0758105A (ja) * | 1993-08-12 | 1995-03-03 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPH07230993A (ja) * | 1994-02-15 | 1995-08-29 | Nec Corp | 半導体装置の配線の形成方法 |
| JPH07235539A (ja) * | 1994-02-25 | 1995-09-05 | Sony Corp | 積層配線およびそのドライエッチング方法 |
| WO2001061750A3 (en) * | 2000-02-17 | 2002-03-07 | Applied Materials Inc | Method of etching a shaped cavity |
| KR101041049B1 (ko) * | 2003-07-24 | 2011-06-13 | 캐논 아네르바 가부시키가이샤 | 자성 재료의 드라이 에칭 방법 |
-
1991
- 1991-10-04 JP JP28570191A patent/JPH05102142A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0758105A (ja) * | 1993-08-12 | 1995-03-03 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPH07230993A (ja) * | 1994-02-15 | 1995-08-29 | Nec Corp | 半導体装置の配線の形成方法 |
| JPH07235539A (ja) * | 1994-02-25 | 1995-09-05 | Sony Corp | 積層配線およびそのドライエッチング方法 |
| WO2001061750A3 (en) * | 2000-02-17 | 2002-03-07 | Applied Materials Inc | Method of etching a shaped cavity |
| US6833079B1 (en) | 2000-02-17 | 2004-12-21 | Applied Materials Inc. | Method of etching a shaped cavity |
| KR101041049B1 (ko) * | 2003-07-24 | 2011-06-13 | 캐논 아네르바 가부시키가이샤 | 자성 재료의 드라이 에칭 방법 |
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