JPH05234961A - ドライエッチング方法 - Google Patents
ドライエッチング方法Info
- Publication number
- JPH05234961A JPH05234961A JP4031792A JP3179292A JPH05234961A JP H05234961 A JPH05234961 A JP H05234961A JP 4031792 A JP4031792 A JP 4031792A JP 3179292 A JP3179292 A JP 3179292A JP H05234961 A JPH05234961 A JP H05234961A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- etching
- tiw
- hbr
- containing aluminum
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- Pending
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- Plasma Technology (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明の目的は、アルミニウムを含む膜とＴｉ
Ｗ，Ｗ等との多層膜をエッチングする方法において、特
定フロンを用いずにマスク材のパターンに忠実でサイド
エッチングのない精密なエッチングをすることができる
ドライエッチング方法を提供することにある。 【構成】アルミニウムを含む膜２とＴｉＷ，Ｗ等の高融
点金属膜３との多層膜のエッチングにおいて、ＴｉＷ，
Ｗ膜等のエッチングガスとしてＣｌ2，ＨＢｒ，ＳＦ6ガ
スを使用し、これらガスを混合して用いる。
Ｗ，Ｗ等との多層膜をエッチングする方法において、特
定フロンを用いずにマスク材のパターンに忠実でサイド
エッチングのない精密なエッチングをすることができる
ドライエッチング方法を提供することにある。 【構成】アルミニウムを含む膜２とＴｉＷ，Ｗ等の高融
点金属膜３との多層膜のエッチングにおいて、ＴｉＷ，
Ｗ膜等のエッチングガスとしてＣｌ2，ＨＢｒ，ＳＦ6ガ
スを使用し、これらガスを混合して用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルミニウムを含む膜と
ＴｉＷ，Ｗ等の高融点金属膜との積層構造膜のドライエ
ッチング方法に関するものである。
ＴｉＷ，Ｗ等の高融点金属膜との積層構造膜のドライエ
ッチング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の方法は、１９８６年秋季第４８回
応用物理学会学術講演会講演予稿集３７２Ｐ「Ａｌ−Ｓ
ｉ／ＴｉＷ二層構造のドライエッチング」に一例が記載
されている。この方法では、Ａｌ−Ｓｉ膜にＢＣｌ3，
ＣＣｌ3Ｆ，Ｈｅ，ＴｉＷ膜にＣＣｌ3Ｆ＋Ｏ2混合ガス
を用いたエッチング方法が示され、ＴｉＷ膜をアンダー
カット少なくつまりサイドエッチング少なく加工できる
ことが示されている。
応用物理学会学術講演会講演予稿集３７２Ｐ「Ａｌ−Ｓ
ｉ／ＴｉＷ二層構造のドライエッチング」に一例が記載
されている。この方法では、Ａｌ−Ｓｉ膜にＢＣｌ3，
ＣＣｌ3Ｆ，Ｈｅ，ＴｉＷ膜にＣＣｌ3Ｆ＋Ｏ2混合ガス
を用いたエッチング方法が示され、ＴｉＷ膜をアンダー
カット少なくつまりサイドエッチング少なく加工できる
ことが示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、オ
ゾン層を破壊することがその後指摘された特定フロン
（ＣＣｌ3Ｆ）が含まれており、今後この種のガスは使
用しないことが望ましい。一方、ＬＳＩに使用される配
線材は配線の信頼性向上の観点からアルミニウムを含む
層と高融点金属膜の積層化がされており、積層膜を精密
にサイドエッチングなく加工できることが要求されてい
る。
ゾン層を破壊することがその後指摘された特定フロン
（ＣＣｌ3Ｆ）が含まれており、今後この種のガスは使
用しないことが望ましい。一方、ＬＳＩに使用される配
線材は配線の信頼性向上の観点からアルミニウムを含む
層と高融点金属膜の積層化がされており、積層膜を精密
にサイドエッチングなく加工できることが要求されてい
る。
【０００４】本発明の目的は、アルミニウムを含む膜と
ＴｉＷ，Ｗ等の多層膜をサイドエッチングなく精密に加
工することにある。
ＴｉＷ，Ｗ等の多層膜をサイドエッチングなく精密に加
工することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、アルミニウムを含む膜とＴｉＷ，Ｗ等の高融点金属
膜との多層膜のエッチングにおいて、ＴｉＷ，Ｗ膜のエ
ッチングガスとしてＣｌ2，ＨＢｒ，ＳＦ6の混合ガスを
使用し、積層膜をサイドエッチングなく精密にエッチン
グするようにしたものである。
に、アルミニウムを含む膜とＴｉＷ，Ｗ等の高融点金属
膜との多層膜のエッチングにおいて、ＴｉＷ，Ｗ膜のエ
ッチングガスとしてＣｌ2，ＨＢｒ，ＳＦ6の混合ガスを
使用し、積層膜をサイドエッチングなく精密にエッチン
グするようにしたものである。
【０００６】
【作用】本発明ではＴｉＷ，Ｗ膜をエッチングする場
合、ＳＦ6はＴｉＷ，Ｗと反応してＷＦ6等を形成し、非
常に速いエッチング速度を得ることができる。また、Ｈ
ＢｒはＴｉＷ，Ｗと反応し、ＷＢｒｘを形成する。ＷＢ
ｒｘはＷＦ6より蒸気圧が低く、ＴｉＷ，Ｗ膜をＳＦ6で
エッチングする際に側壁に付着し、側壁保護の作用があ
る。このため、ＳＦ6とＨＢｒの流量を適切に設定すれ
ば、ＴｉＷ，Ｗ膜エッチング中に側壁に付着する側壁保
護膜の付着量を調節できる。なお、Ｃｌ2はＴｉＷ，Ｗ
と反応し、ＷＣｌ6を形成する。ＷＣｌ6もＷＢｒｘと同
様ＷＦ6に較べ蒸気圧が低いため、ＷＢｒ6と同様な作用
があると思われる。ここでのＣｌ2は、アルミニウムを
含む層への過剰な側壁付着量をコントロールする目的で
添加している。このため、アルミニウムを含む層に引き
続いてＴｉＷ，Ｗ膜をマスクパターンに忠実にエッチン
グすることができる。
合、ＳＦ6はＴｉＷ，Ｗと反応してＷＦ6等を形成し、非
常に速いエッチング速度を得ることができる。また、Ｈ
ＢｒはＴｉＷ，Ｗと反応し、ＷＢｒｘを形成する。ＷＢ
ｒｘはＷＦ6より蒸気圧が低く、ＴｉＷ，Ｗ膜をＳＦ6で
エッチングする際に側壁に付着し、側壁保護の作用があ
る。このため、ＳＦ6とＨＢｒの流量を適切に設定すれ
ば、ＴｉＷ，Ｗ膜エッチング中に側壁に付着する側壁保
護膜の付着量を調節できる。なお、Ｃｌ2はＴｉＷ，Ｗ
と反応し、ＷＣｌ6を形成する。ＷＣｌ6もＷＢｒｘと同
様ＷＦ6に較べ蒸気圧が低いため、ＷＢｒ6と同様な作用
があると思われる。ここでのＣｌ2は、アルミニウムを
含む層への過剰な側壁付着量をコントロールする目的で
添加している。このため、アルミニウムを含む層に引き
続いてＴｉＷ，Ｗ膜をマスクパターンに忠実にエッチン
グすることができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１から図５によ
り説明する。
り説明する。
【０００８】図５に本発明を実施する装置の一例である
マイクロ波エッチング装置を示す。真空室６内には試料
１５を載置する試料台８が設けられており、試料台８に
対向して真空室６上部に石英ベルジャ７が取り付けてあ
る。真空室６には、処理ガス供給源（図示せず）につな
がり真空室６内に処理ガスを供給する処理ガス導入管１
２と、真空ポンプ（図示せず）につながり真空室６内を
所定圧力に減圧排気するための排気口１４が設けてあ
る。試料台８には、高周波電源１３がつながる。
マイクロ波エッチング装置を示す。真空室６内には試料
１５を載置する試料台８が設けられており、試料台８に
対向して真空室６上部に石英ベルジャ７が取り付けてあ
る。真空室６には、処理ガス供給源（図示せず）につな
がり真空室６内に処理ガスを供給する処理ガス導入管１
２と、真空ポンプ（図示せず）につながり真空室６内を
所定圧力に減圧排気するための排気口１４が設けてあ
る。試料台８には、高周波電源１３がつながる。
【０００９】上記構成の装置により、処理ガス導入管１
２より真空室６内に処理ガスを導入し、真空室６内を
１．３３×１０-2Ｐａ〜２．６７Ｐａに保持してマグネ
トロン１０により印加量１００Ｗ〜１５００Ｗのマイク
ロ波を発生させ、導波管９により石英ベルジャ７内に導
入し、コイル１１によって石英ベルジャ７内に４００〜
１５００ガウスの磁場を作用させる。これらにより、マ
イクロ波と磁場との作用により低真空域でも強いプラズ
マが発生する。また、高周波電源１３によって試料台８
に入射するイオン量を制御できる。
２より真空室６内に処理ガスを導入し、真空室６内を
１．３３×１０-2Ｐａ〜２．６７Ｐａに保持してマグネ
トロン１０により印加量１００Ｗ〜１５００Ｗのマイク
ロ波を発生させ、導波管９により石英ベルジャ７内に導
入し、コイル１１によって石英ベルジャ７内に４００〜
１５００ガウスの磁場を作用させる。これらにより、マ
イクロ波と磁場との作用により低真空域でも強いプラズ
マが発生する。また、高周波電源１３によって試料台８
に入射するイオン量を制御できる。
【００１０】本装置を使用して図１に示す試料を処理す
る場合、まず第１にＢＣｌ3，Ｃｌ2，ＨＢｒ等のハロゲ
ンガスあるいはハロゲン系の混合ガスを用いることによ
りアルミニウムを含む膜がエッチング処理され、引き続
きＣｌ2，ＨＢｒ，ＳＦ6の混合ガスによりＴｉＷ膜がエ
ッチングされる。なお、図１において、１はマスクであ
るレジスト、２はアルミニウム膜、３はＴｉＷ膜、４は
下地膜である。この場合、４はＳｉＯ2膜、５はシリコ
ン基板である。Ｃｌ2流量を４０ｃｃ／ｍｉｎとし、Ｈ
ＢｒとＳＦ6との混合ガス流量を５０ｃｃ／ｍｉｎ一定
とした場合でのＨＢｒ流量比とＴｉＷ膜のサイドエッチ
ング比との関係を図２に示す。ここで、サイドエッチン
グ比とは、エッチング深さに対するパターンマスクとの
寸法差を示す。ＨＢｒ流量比を増加させることにより、
ＴｉＷ膜の線の細りは減少しエッチングの異方性は向上
する。ＨＢｒ流量比０％のときのエッチング形状を図３
に、ＨＢｒ流量比８０％のときのエッチング形状を図４
に示す。ＨＢｒ流量比を増加させることにより、ＴｉＷ
膜のエッチングの異方性は向上する。
る場合、まず第１にＢＣｌ3，Ｃｌ2，ＨＢｒ等のハロゲ
ンガスあるいはハロゲン系の混合ガスを用いることによ
りアルミニウムを含む膜がエッチング処理され、引き続
きＣｌ2，ＨＢｒ，ＳＦ6の混合ガスによりＴｉＷ膜がエ
ッチングされる。なお、図１において、１はマスクであ
るレジスト、２はアルミニウム膜、３はＴｉＷ膜、４は
下地膜である。この場合、４はＳｉＯ2膜、５はシリコ
ン基板である。Ｃｌ2流量を４０ｃｃ／ｍｉｎとし、Ｈ
ＢｒとＳＦ6との混合ガス流量を５０ｃｃ／ｍｉｎ一定
とした場合でのＨＢｒ流量比とＴｉＷ膜のサイドエッチ
ング比との関係を図２に示す。ここで、サイドエッチン
グ比とは、エッチング深さに対するパターンマスクとの
寸法差を示す。ＨＢｒ流量比を増加させることにより、
ＴｉＷ膜の線の細りは減少しエッチングの異方性は向上
する。ＨＢｒ流量比０％のときのエッチング形状を図３
に、ＨＢｒ流量比８０％のときのエッチング形状を図４
に示す。ＨＢｒ流量比を増加させることにより、ＴｉＷ
膜のエッチングの異方性は向上する。
【００１１】本実施例によれば、Ｃｌ2，ＨＢｒ，ＳＦ6
の混合ガスを用い、アルミニウムを含む膜とＴｉＷ膜と
の多層膜でのＴｉＷ膜をサイドエッチングなく精密にエ
ッチングできるという効果がある。
の混合ガスを用い、アルミニウムを含む膜とＴｉＷ膜と
の多層膜でのＴｉＷ膜をサイドエッチングなく精密にエ
ッチングできるという効果がある。
【００１２】なお、本実施例ではＴｉＷ膜のエッチング
の場合について述べたが、ＴｉＷ膜の他にＷ，ＷＳｉ等
の膜のエッチングに用いても良い。
の場合について述べたが、ＴｉＷ膜の他にＷ，ＷＳｉ等
の膜のエッチングに用いても良い。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、Ｃｌ2，ＨＢｒ，ＳＦ6
の混合ガスを用いてアルミニウムを含む膜とＴｉＷ膜と
の多層膜でのＴｉＷ膜をサイドエッチングなく精密にエ
ッチングすることができるという効果がある。
の混合ガスを用いてアルミニウムを含む膜とＴｉＷ膜と
の多層膜でのＴｉＷ膜をサイドエッチングなく精密にエ
ッチングすることができるという効果がある。
【図１】エッチング前の試料の断面図である。
【図２】ＨＢｒガス流量比とＴｉＷ膜のサイドエッチン
グ比との特性図を示す。
グ比との特性図を示す。
【図３】ＨＢｒ流量比０％のときのエッチング形状とレ
ジスト残り状況を示す断面図である。
ジスト残り状況を示す断面図である。
【図４】ＨＢｒ流量比８０％の時のエッチング形状とレ
ジスト残り状況を示す断面図である。
ジスト残り状況を示す断面図である。
【図５】本発明のドライエッチング方法を実施するため
の装置の一例であるマイクロ波プラズマ処理装置の概略
を示す構成図である。
の装置の一例であるマイクロ波プラズマ処理装置の概略
を示す構成図である。
１…レジスト（マスク）、２…アルミニウム膜、３…Ｔ
ｉＷ膜、４…下地ＳｉＯ2膜、５…シリコン基板、６…
真空室、１０…マグネトロン、１１…コイル、１２…処
理ガス導入管、１３…高周波電源、１５…試料。
ｉＷ膜、４…下地ＳｉＯ2膜、５…シリコン基板、６…
真空室、１０…マグネトロン、１１…コイル、１２…処
理ガス導入管、１３…高周波電源、１５…試料。
Claims (2)
- 【請求項１】アルミニウムを含む膜とＴｉＷ，Ｗ等の高
融点金属の多層膜のエッチングにおいて、ＴｉＷ，Ｗ膜
のエッチングガスとしてＣｌ2，ＨＢｒ，ＳＦ6の混合ガ
スを用いることを特徴とするドライエッチング方法。 - 【請求項２】前記エッチングは、１．３３×１０-2Ｐａ
〜２．６７Ｐａの低圧力雰囲気中でエッチングを行うこ
とを特徴とする請求項１記載のドライエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4031792A JPH05234961A (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | ドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4031792A JPH05234961A (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | ドライエッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05234961A true JPH05234961A (ja) | 1993-09-10 |
Family
ID=12340926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4031792A Pending JPH05234961A (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | ドライエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05234961A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001045154A1 (en) * | 1999-12-17 | 2001-06-21 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method for a tungsten silicide etch |
| WO2001029882A3 (en) * | 1999-10-21 | 2001-11-08 | Applied Materials Inc | Method for in situ removal of a dielectric antireflective coating during a gate etch process |
-
1992
- 1992-02-19 JP JP4031792A patent/JPH05234961A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001029882A3 (en) * | 1999-10-21 | 2001-11-08 | Applied Materials Inc | Method for in situ removal of a dielectric antireflective coating during a gate etch process |
| US6613682B1 (en) | 1999-10-21 | 2003-09-02 | Applied Materials Inc. | Method for in situ removal of a dielectric antireflective coating during a gate etch process |
| WO2001045154A1 (en) * | 1999-12-17 | 2001-06-21 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method for a tungsten silicide etch |
| US6869885B1 (en) | 1999-12-17 | 2005-03-22 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method for a tungsten silicide etch |
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