JPH05251401A - 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
- JPH05251401A JPH05251401A JP4084841A JP8484192A JPH05251401A JP H05251401 A JPH05251401 A JP H05251401A JP 4084841 A JP4084841 A JP 4084841A JP 8484192 A JP8484192 A JP 8484192A JP H05251401 A JPH05251401 A JP H05251401A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- tiw film
- dry etching
- film
- etching
- 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
Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アンダーカットを発生させずに、しかも高エ
ッチレート、高選択比でＴｉＷ膜を異方性エッチングで
きるようにする。 【構成】 ＢＣｌ3 又はＳｉＣｌ4 のＣｌ系のガスとＳ
Ｆ6 とＮ2 との混合ガスを反応ガスとして用い、この反
応ガスを放電させてプラズマを生成し、該プラズマによ
りＴｉＷ膜をドライエッチングする。これによってアン
ダーカットが発生することなく、しかも高エッチレー
ト、高選択比でＴｉＷ膜が異方性エッチングされる。
ッチレート、高選択比でＴｉＷ膜を異方性エッチングで
きるようにする。 【構成】 ＢＣｌ3 又はＳｉＣｌ4 のＣｌ系のガスとＳ
Ｆ6 とＮ2 との混合ガスを反応ガスとして用い、この反
応ガスを放電させてプラズマを生成し、該プラズマによ
りＴｉＷ膜をドライエッチングする。これによってアン
ダーカットが発生することなく、しかも高エッチレー
ト、高選択比でＴｉＷ膜が異方性エッチングされる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体製造プロセスにお
いて、半導体素子の配線材料をドライエッチングする方
法に関するものである。
いて、半導体素子の配線材料をドライエッチングする方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体素子の配線材料としては、
安価で電気抵抗が低いアルミニウム又はＡｌ−Ｓｉ、Ａ
ｌ−Ｓｉ−Ｃｕ等のアルミニウム合金や、電気抵抗が比
較的低く耐熱性を有するＷ、Ｗ−Ｓｉ等の高融点金属が
用いられている。一方、近年では半導体素子の高集積化
に伴って配線パターンの微細化が進み、配線層の性能が
重要な課題となってきており、特に低抵抗で経時的劣化
のない配線材料が要求されている。ところが上記Ａｌ材
料を用いた配線層は、配線パターンの微細化に伴う電流
密度の増大によりエレクトロマイグレーションを起こし
やすく、従って現在においては、エレクトロマイグレー
ションに対して十分な耐性を持つ高融点金属のＴｉＷ膜
を、配線層あるいはアルミニウム合金や銅との積層化の
ための材料として用いることが検討されている。
安価で電気抵抗が低いアルミニウム又はＡｌ−Ｓｉ、Ａ
ｌ−Ｓｉ−Ｃｕ等のアルミニウム合金や、電気抵抗が比
較的低く耐熱性を有するＷ、Ｗ−Ｓｉ等の高融点金属が
用いられている。一方、近年では半導体素子の高集積化
に伴って配線パターンの微細化が進み、配線層の性能が
重要な課題となってきており、特に低抵抗で経時的劣化
のない配線材料が要求されている。ところが上記Ａｌ材
料を用いた配線層は、配線パターンの微細化に伴う電流
密度の増大によりエレクトロマイグレーションを起こし
やすく、従って現在においては、エレクトロマイグレー
ションに対して十分な耐性を持つ高融点金属のＴｉＷ膜
を、配線層あるいはアルミニウム合金や銅との積層化の
ための材料として用いることが検討されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ア
ルミニウム合金とＴｉＷとの積層物のエッチング例の報
告は、Ｃｌ系ガスとＦ系ガスとの混合ガスにより異方性
エッチングが達成されるという程度であり、ＴｉＷのエ
ッチング方法は明確に示されていなかった。しかもＣｌ
系ガスとＦ系ガスとの混合ガスには、各ガスの種類や混
合比等により非常に多くの組み合わせがあり、全てが有
効であるとは言えなかった。例えば実際にＣｌ2 ガスと
ＣＦ4 ガスとの混合ガスを用いて、図５に示したように
上面にレジスト膜２２が成膜されたＴｉＷ膜２１をドラ
イエッチングすると、ＴｉＷ膜２１にアンダーカットが
発生することがわかった。またこのガスではＴｉＷ膜２
１のエッチレートは低く、ＴｉＷ膜２１とレジスト膜２
２との選択比も悪い結果となった。
ルミニウム合金とＴｉＷとの積層物のエッチング例の報
告は、Ｃｌ系ガスとＦ系ガスとの混合ガスにより異方性
エッチングが達成されるという程度であり、ＴｉＷのエ
ッチング方法は明確に示されていなかった。しかもＣｌ
系ガスとＦ系ガスとの混合ガスには、各ガスの種類や混
合比等により非常に多くの組み合わせがあり、全てが有
効であるとは言えなかった。例えば実際にＣｌ2 ガスと
ＣＦ4 ガスとの混合ガスを用いて、図５に示したように
上面にレジスト膜２２が成膜されたＴｉＷ膜２１をドラ
イエッチングすると、ＴｉＷ膜２１にアンダーカットが
発生することがわかった。またこのガスではＴｉＷ膜２
１のエッチレートは低く、ＴｉＷ膜２１とレジスト膜２
２との選択比も悪い結果となった。
【０００４】このように上記したＴｉＷ膜２１のドライ
エッチング方法では、Ｃｌ系ガスとＦ系ガスとの混合ガ
スによってエッチング特性が大きく異なり、かつ異方性
形状が確保できないという高集積半導体素子を製造する
上で致命的な問題があり、技術的に満足できるものでは
なかった。
エッチング方法では、Ｃｌ系ガスとＦ系ガスとの混合ガ
スによってエッチング特性が大きく異なり、かつ異方性
形状が確保できないという高集積半導体素子を製造する
上で致命的な問題があり、技術的に満足できるものでは
なかった。
【０００５】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、アンダーカットを発生させずに異方性エッチング
することができ、しかもＴｉＷ膜のエッチレートやＴｉ
Ｗ膜とレジストとの選択比が良好なドライエッチング方
法を提供することを目的としている。
あり、アンダーカットを発生させずに異方性エッチング
することができ、しかもＴｉＷ膜のエッチレートやＴｉ
Ｗ膜とレジストとの選択比が良好なドライエッチング方
法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のドライエッチング方法は、Ｃｌ系のガスとＳ
Ｆ6 とＮ2 との混合ガスを反応ガスとして用い、この反
応ガスを放電させてプラズマを生成し、該プラズマによ
り基板上のＴｉＷ膜をドライエッチングするようにした
ものである。また本発明は、上記方法におけるＣｌ系の
ガスとしてＢＣｌ3 又はＳｉＣｌ4を用いるようにした
ものである。
に本発明のドライエッチング方法は、Ｃｌ系のガスとＳ
Ｆ6 とＮ2 との混合ガスを反応ガスとして用い、この反
応ガスを放電させてプラズマを生成し、該プラズマによ
り基板上のＴｉＷ膜をドライエッチングするようにした
ものである。また本発明は、上記方法におけるＣｌ系の
ガスとしてＢＣｌ3 又はＳｉＣｌ4を用いるようにした
ものである。
【０００７】
【作用】本発明のドライエッチング方法によれば、Ｃｌ
系のガスとＳＦ6 とＮ2 との混合ガスを反応ガスとして
用いると、ＴｉＷ膜は異方性形状が確保されつつ、高エ
ッチレート、高選択比でドライエッチングされる。しか
も前記Ｃｌ系のガスとしてＢＣｌ3 又はＳｉＣｌ4 を用
いた場合には、ドライエッチング時に前記ＴｉＷ膜の側
壁に結合の強いＢ−Ｎ系又はＳｉ−Ｎ系の側壁保護膜が
形成され、前記ＴｉＷ膜の等方性エッチングの進行が抑
制される。このため、前記ＴｉＷ膜はアンダーカットを
殆ど生じることなく異方性エッチングされる。
系のガスとＳＦ6 とＮ2 との混合ガスを反応ガスとして
用いると、ＴｉＷ膜は異方性形状が確保されつつ、高エ
ッチレート、高選択比でドライエッチングされる。しか
も前記Ｃｌ系のガスとしてＢＣｌ3 又はＳｉＣｌ4 を用
いた場合には、ドライエッチング時に前記ＴｉＷ膜の側
壁に結合の強いＢ−Ｎ系又はＳｉ−Ｎ系の側壁保護膜が
形成され、前記ＴｉＷ膜の等方性エッチングの進行が抑
制される。このため、前記ＴｉＷ膜はアンダーカットを
殆ど生じることなく異方性エッチングされる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明に係るドライエッチング方法の
実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明のドラ
イエッチング方法に適用する装置の一例を示した模式図
である。図中１はガラス製のベルジャであり、ベルジャ
１内には上面に試料１０を載置するための電極板２が設
置されている。電極板２は電極板２の下面側に立設され
た軸２ａを中心にして回転するように構成されており、
電極板２には軸２ａを介して高周波電源３が接続されて
いる。またベルジャ１の側面にはドライエッチングに用
いる反応ガスのガス導入口７が形成され、ベルジャ１の
下面にはベルジャ１内のガス排気口８が形成されてい
る。
実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明のドラ
イエッチング方法に適用する装置の一例を示した模式図
である。図中１はガラス製のベルジャであり、ベルジャ
１内には上面に試料１０を載置するための電極板２が設
置されている。電極板２は電極板２の下面側に立設され
た軸２ａを中心にして回転するように構成されており、
電極板２には軸２ａを介して高周波電源３が接続されて
いる。またベルジャ１の側面にはドライエッチングに用
いる反応ガスのガス導入口７が形成され、ベルジャ１の
下面にはベルジャ１内のガス排気口８が形成されてい
る。
【０００９】このベルジャ１の上方にはマイクロ波の導
波管４が設けられており、ベルジャ１の上部側は導波管
４内に設置された状態となっている。また導波管４には
マグネトロン発振器５が取り付けられ、ベルジャ１の上
部側に対応する位置の導波管４の外周には、磁場形成用
のソレノイドコイル６が配置されている。
波管４が設けられており、ベルジャ１の上部側は導波管
４内に設置された状態となっている。また導波管４には
マグネトロン発振器５が取り付けられ、ベルジャ１の上
部側に対応する位置の導波管４の外周には、磁場形成用
のソレノイドコイル６が配置されている。
【００１０】このように構成された装置を作動させる場
合は、まずガス導入口７よりベルジャ１内に反応ガスを
導入すると共に、ベルジャ１内のガスをガス排気口８か
ら排気し、ベルジャ１内を所定のガス圧力に保つ。次い
でソレノイドコイル６に電圧を印加してベルジャ１の上
部側に磁場を形成し、続いてマグネトロン発振器５より
マイクロ波を発生させる。すると、発生したマイクロ波
は導波管４を通ってベルジャ１の上部側に伝播し、ベル
ジャ１の反応ガスはこのマイクロ波と形成された磁場に
よって放電してプラズマを生成する。そして電極板２上
に載置された試料１０は、生成したプラズマによりドラ
イエッチングされる。なお、電極板２に接続された高周
波電源３の通電量を制御することによってプラズマ中の
イオンの試料１０に対する入射エネルギが制御される。
合は、まずガス導入口７よりベルジャ１内に反応ガスを
導入すると共に、ベルジャ１内のガスをガス排気口８か
ら排気し、ベルジャ１内を所定のガス圧力に保つ。次い
でソレノイドコイル６に電圧を印加してベルジャ１の上
部側に磁場を形成し、続いてマグネトロン発振器５より
マイクロ波を発生させる。すると、発生したマイクロ波
は導波管４を通ってベルジャ１の上部側に伝播し、ベル
ジャ１の反応ガスはこのマイクロ波と形成された磁場に
よって放電してプラズマを生成する。そして電極板２上
に載置された試料１０は、生成したプラズマによりドラ
イエッチングされる。なお、電極板２に接続された高周
波電源３の通電量を制御することによってプラズマ中の
イオンの試料１０に対する入射エネルギが制御される。
【００１１】次に、上記装置を用いて試料１０中のＴｉ
Ｗ膜をドライエッチングする方法について述べる。なお
試料１０として、図２に示した如くＳｉ基板１１上にＣ
ＶＤ法でＳｉＯ2膜１２を成膜し、その上面にスパッタ
リング法でＴｉＷ膜１３、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜１４を順
次成膜し、さらにその上面に通常のリソグラフィー工程
によりポジ型のレジスト１５をパターン形成したものを
用いた場合について説明する。
Ｗ膜をドライエッチングする方法について述べる。なお
試料１０として、図２に示した如くＳｉ基板１１上にＣ
ＶＤ法でＳｉＯ2膜１２を成膜し、その上面にスパッタ
リング法でＴｉＷ膜１３、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜１４を順
次成膜し、さらにその上面に通常のリソグラフィー工程
によりポジ型のレジスト１５をパターン形成したものを
用いた場合について説明する。
【００１２】まずＴｉＷ膜１３のドライエッチングに先
立ち、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜１４のドライエッチングを以
下のようにして行う。反応ガスとして異方性エッチング
が可能であるＢＣｌ3 とＣｌ2 の混合ガスを用い、例え
ばＢＣｌ3 ６０ＳＣＣＭ、Ｃｌ2 ９０ＳＣＣＭ、ベルジ
ャ１内のガス圧力１０ｍＴｏｒｒ、マイクロ波電力８０
０Ｗ、高周波電力７０Ｗの条件で上記装置を作動させ、
Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜１４をドライエッチングする。ドラ
イエッチング中においては、例えば３９６ｎｍの波長に
おけるＡｌの発光強度をモニタし、Ａｌの発光強度が急
激に低下した時点をＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜１４のドライエ
ッチングの終了と判断し、加工を終了する。そして、ベ
ルジャ１内の残留ガスをガス排気口８から排気する。
立ち、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜１４のドライエッチングを以
下のようにして行う。反応ガスとして異方性エッチング
が可能であるＢＣｌ3 とＣｌ2 の混合ガスを用い、例え
ばＢＣｌ3 ６０ＳＣＣＭ、Ｃｌ2 ９０ＳＣＣＭ、ベルジ
ャ１内のガス圧力１０ｍＴｏｒｒ、マイクロ波電力８０
０Ｗ、高周波電力７０Ｗの条件で上記装置を作動させ、
Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜１４をドライエッチングする。ドラ
イエッチング中においては、例えば３９６ｎｍの波長に
おけるＡｌの発光強度をモニタし、Ａｌの発光強度が急
激に低下した時点をＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜１４のドライエ
ッチングの終了と判断し、加工を終了する。そして、ベ
ルジャ１内の残留ガスをガス排気口８から排気する。
【００１３】次いで、以下の条件でＴｉＷ膜１３をドラ
イエッチングする。すなわち、反応ガスとしてＣｌ系ガ
スのＢＣｌ3 とＳＦ6 とこれらに対し１２％のＮ2 を混
合したガスを用い、ＢＣｌ3 ２０ＳＣＣＭ、ＳＦ6 ８０
ＳＣＣＭ、ベルジャ１内のガス圧力１０ｍＴｏｒｒ、マ
イクロ波電力８００Ｗ、高周波電力３０Ｗの条件で上記
装置を作動させ、ＴｉＷ膜１３をドライエッチングす
る。この条件でＴｉＷ膜１３をドライエッチングする
と、図３に示したように全くアンダーカットを生じさせ
ずにＴｉＷ膜１３を異方性エッチングすることができ、
またＴｉＷ膜１３のエッチレートが７０００Å／ｍｉ
ｎ、ＴｉＷ膜１３とレジスト１５との選択比が１．６以
上という高エッチレート、高選択比のドライエッチング
を行うことができることが認められた。
イエッチングする。すなわち、反応ガスとしてＣｌ系ガ
スのＢＣｌ3 とＳＦ6 とこれらに対し１２％のＮ2 を混
合したガスを用い、ＢＣｌ3 ２０ＳＣＣＭ、ＳＦ6 ８０
ＳＣＣＭ、ベルジャ１内のガス圧力１０ｍＴｏｒｒ、マ
イクロ波電力８００Ｗ、高周波電力３０Ｗの条件で上記
装置を作動させ、ＴｉＷ膜１３をドライエッチングす
る。この条件でＴｉＷ膜１３をドライエッチングする
と、図３に示したように全くアンダーカットを生じさせ
ずにＴｉＷ膜１３を異方性エッチングすることができ、
またＴｉＷ膜１３のエッチレートが７０００Å／ｍｉ
ｎ、ＴｉＷ膜１３とレジスト１５との選択比が１．６以
上という高エッチレート、高選択比のドライエッチング
を行うことができることが認められた。
【００１４】ここで上記ＴｉＷ膜１３のドライエッチン
グに際し、反応ガスを種々検討した実験結果について述
べる。まず反応ガスとしてＢＣｌ3 とＳＦ6 の混合ガ
ス、Ｃｌ2 とＳＦ6 の混合ガス、ＢＣｌ3 とＣＦ4 の混
合ガスをそれぞれ用い、ＴｉＷ膜１３のドライエッチン
グを行った。その結果、アンダーカットが発生せずしか
も異方性形状が得やすい混合ガスは順に、ＢＣｌ3 ／Ｓ
Ｆ6 ＞ＢＣｌ3 ／ＣＦ4 ＞Ｃｌ2 ／ＳＦ6 であった。ま
たＴｉＷ膜１３のエッチレートが速い順に、Ｃｌ2 ／Ｓ
Ｆ6 ＞ＢＣｌ3 ／ＳＦ6 ＞ＢＣｌ3 ／ＣＦ4 であった。
さらにＴｉＷ膜１３とレジスト１５の選択比は差がない
ことがわかった。ドライエッチングにおいては異方性形
状の確保が優先されるため、以上の結果よりＢＣｌ3 と
ＳＦ6 の混合ガスを用いれば、最も良好なエッチング特
性が得られることがわかった。
グに際し、反応ガスを種々検討した実験結果について述
べる。まず反応ガスとしてＢＣｌ3 とＳＦ6 の混合ガ
ス、Ｃｌ2 とＳＦ6 の混合ガス、ＢＣｌ3 とＣＦ4 の混
合ガスをそれぞれ用い、ＴｉＷ膜１３のドライエッチン
グを行った。その結果、アンダーカットが発生せずしか
も異方性形状が得やすい混合ガスは順に、ＢＣｌ3 ／Ｓ
Ｆ6 ＞ＢＣｌ3 ／ＣＦ4 ＞Ｃｌ2 ／ＳＦ6 であった。ま
たＴｉＷ膜１３のエッチレートが速い順に、Ｃｌ2 ／Ｓ
Ｆ6 ＞ＢＣｌ3 ／ＳＦ6 ＞ＢＣｌ3 ／ＣＦ4 であった。
さらにＴｉＷ膜１３とレジスト１５の選択比は差がない
ことがわかった。ドライエッチングにおいては異方性形
状の確保が優先されるため、以上の結果よりＢＣｌ3 と
ＳＦ6 の混合ガスを用いれば、最も良好なエッチング特
性が得られることがわかった。
【００１５】次に、ＢＣｌ3 とＳＦ6 の混合ガスを用
い、ＳＦ6 の混合比を変化させたときのＴｉＷ膜１３の
エッチレートと、ＴｉＷ膜１３とレジスト１５との選択
比の変化を調べた。その結果を図３に示す。図３から明
らかなように、ＴｉＷ膜１３のエッチレートを高くする
にはＳＦ6の混合比を増加させればよく、また同様にＳ
Ｆ6 の混合比を増加させるとＴｉＷ膜１３とレジスト１
５との選択比も高くなることがわかる。しかしながらＳ
Ｆ6の混合比を増加させると、ＳＦ6 から解離するＦラ
ジカルがＴｉＷ膜１３中のＷと反応し、ＷＦ6 として脱
離する確率が高くなるため、ＴｉＷ膜１３のアンダーカ
ットが発生しやすくなる現象が認められた。このように
反応ガスとしてＢＣｌ3 とＳＦ6 の混合ガスを用いただ
けでは、ＴｉＷ膜１３を高エッチレート、高選択比でド
ライエッチングするには限界があることがわかった。
い、ＳＦ6 の混合比を変化させたときのＴｉＷ膜１３の
エッチレートと、ＴｉＷ膜１３とレジスト１５との選択
比の変化を調べた。その結果を図３に示す。図３から明
らかなように、ＴｉＷ膜１３のエッチレートを高くする
にはＳＦ6の混合比を増加させればよく、また同様にＳ
Ｆ6 の混合比を増加させるとＴｉＷ膜１３とレジスト１
５との選択比も高くなることがわかる。しかしながらＳ
Ｆ6の混合比を増加させると、ＳＦ6 から解離するＦラ
ジカルがＴｉＷ膜１３中のＷと反応し、ＷＦ6 として脱
離する確率が高くなるため、ＴｉＷ膜１３のアンダーカ
ットが発生しやすくなる現象が認められた。このように
反応ガスとしてＢＣｌ3 とＳＦ6 の混合ガスを用いただ
けでは、ＴｉＷ膜１３を高エッチレート、高選択比でド
ライエッチングするには限界があることがわかった。
【００１６】そこで、ドライエッチング時のＴｉＷ膜１
３の側壁を保護するために、ＢＣｌ3 とＳＦ6 の混合ガ
スにさらにＮ2 を加えて、ガス系よりＴｉＷ膜１３の側
壁に結合の強いＢ−Ｎ系の側壁保護膜を形成し、ドライ
エッチングする実験を行った。その結果、等方的なエッ
チングを完全に抑制することができ、ＴｉＷ膜１３をア
ンダーカットを殆ど生じさせることなく異方性エッチン
グすることができた。特に反応ガスとして上記実施例の
条件の混合ガスを用いた場合、すなわちＢＣｌ3 とＳＦ
6 とこれらに対して１２％のＮ2 を添加した混合ガスを
用いた場合、全くアンダーカットを生じさせずにＴｉＷ
膜１３を異方性エッチングすることができた。
３の側壁を保護するために、ＢＣｌ3 とＳＦ6 の混合ガ
スにさらにＮ2 を加えて、ガス系よりＴｉＷ膜１３の側
壁に結合の強いＢ−Ｎ系の側壁保護膜を形成し、ドライ
エッチングする実験を行った。その結果、等方的なエッ
チングを完全に抑制することができ、ＴｉＷ膜１３をア
ンダーカットを殆ど生じさせることなく異方性エッチン
グすることができた。特に反応ガスとして上記実施例の
条件の混合ガスを用いた場合、すなわちＢＣｌ3 とＳＦ
6 とこれらに対して１２％のＮ2 を添加した混合ガスを
用いた場合、全くアンダーカットを生じさせずにＴｉＷ
膜１３を異方性エッチングすることができた。
【００１７】以上の実験結果からも明らかなように、Ｔ
ｉＷ膜１３をドライエッチングする際の反応ガスとして
ＢＣｌ3 とＳＦ6 とＮ2 の混合ガスを用いれば、アンダ
ーカットを生じさせずに、しかも高エッチレート、高選
択比でＴｉＷ膜１３を異方性エッチングすることが可能
である。またＢＣｌ3 とＳＦ6 とＮ2 の混合ガスにおい
てＳＦ6 の混合比を増加させれば、より高エッチレー
ト、高選択比でＴｉＷ膜１３の異方性エッチングを達成
することができる。
ｉＷ膜１３をドライエッチングする際の反応ガスとして
ＢＣｌ3 とＳＦ6 とＮ2 の混合ガスを用いれば、アンダ
ーカットを生じさせずに、しかも高エッチレート、高選
択比でＴｉＷ膜１３を異方性エッチングすることが可能
である。またＢＣｌ3 とＳＦ6 とＮ2 の混合ガスにおい
てＳＦ6 の混合比を増加させれば、より高エッチレー
ト、高選択比でＴｉＷ膜１３の異方性エッチングを達成
することができる。
【００１８】次に反応ガス中のＣｌ系ガスとして上記Ｂ
Ｃｌ3 に代えてＳｉＣｌ4 を用い、上記試料１０をドラ
イエッチングする場合を説明する。まず、異方性エッチ
ングが可能であるＳｉＣｌ4 とＣｌ2 の混合ガスを反応
ガスとして用い、上記と同様にしてＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜
１４のドライエッチングを行う。そしてドライエッチン
グ終了後、ベルジャ１内の残留ガスをガス排気口８から
排気する。
Ｃｌ3 に代えてＳｉＣｌ4 を用い、上記試料１０をドラ
イエッチングする場合を説明する。まず、異方性エッチ
ングが可能であるＳｉＣｌ4 とＣｌ2 の混合ガスを反応
ガスとして用い、上記と同様にしてＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ膜
１４のドライエッチングを行う。そしてドライエッチン
グ終了後、ベルジャ１内の残留ガスをガス排気口８から
排気する。
【００１９】次いで、反応ガスとしてＣｌ系ガスのＳｉ
Ｃｌ4 とＳＦ6 とＮ2 を混合したガスを用い、ＴｉＷ膜
１３をドライエッチングする。この場合においてもＢＣ
ｌ3の場合と同様に、ガス系よりＴｉＷ膜１３の側壁に
結合の強いＳｉ−Ｎ系の側壁保護膜が形成される。従っ
て全くアンダーカットを生じさせずにＴｉＷ膜１３を異
方性エッチングすることができ、また高エッチレート、
高選択比でドライエッチングを行うことができる。さら
にＢＣｌ3 とＳＦ6 とＮ2 の混合ガスの場合と同様に、
ＳｉＣｌ4 とＳＦ6 とＮ2 の混合ガスにおいてＳＦ6 の
混合比を増加させれば、より高エッチレート、高選択比
でＴｉＷ膜１３の異方性エッチングを達成することがで
きる。なお、本実施例では反応ガス中のＣｌ系ガスとし
て、ＢＣｌ3 、ＳｉＣｌ4 を用いた場合を説明したが、
ドライエッチングの際にガス系によりＴｉＷ膜１３の側
壁に保護膜を形成できるものであれば、上記実施例に限
定されないのは言うまでもない。
Ｃｌ4 とＳＦ6 とＮ2 を混合したガスを用い、ＴｉＷ膜
１３をドライエッチングする。この場合においてもＢＣ
ｌ3の場合と同様に、ガス系よりＴｉＷ膜１３の側壁に
結合の強いＳｉ−Ｎ系の側壁保護膜が形成される。従っ
て全くアンダーカットを生じさせずにＴｉＷ膜１３を異
方性エッチングすることができ、また高エッチレート、
高選択比でドライエッチングを行うことができる。さら
にＢＣｌ3 とＳＦ6 とＮ2 の混合ガスの場合と同様に、
ＳｉＣｌ4 とＳＦ6 とＮ2 の混合ガスにおいてＳＦ6 の
混合比を増加させれば、より高エッチレート、高選択比
でＴｉＷ膜１３の異方性エッチングを達成することがで
きる。なお、本実施例では反応ガス中のＣｌ系ガスとし
て、ＢＣｌ3 、ＳｉＣｌ4 を用いた場合を説明したが、
ドライエッチングの際にガス系によりＴｉＷ膜１３の側
壁に保護膜を形成できるものであれば、上記実施例に限
定されないのは言うまでもない。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明のドライエッ
チング方法においては、Ｃｌ系のガスとＳＦ6 とＮ2 と
の混合ガスを反応ガスとして用いるので、異方性形状を
確保しつつ高エッチレート、高選択比でＴｉＷ膜をドラ
イエッチングすることができる。また前記Ｃｌ系のガス
としてＢＣｌ3 又はＳｉＣｌ4 を用いた場合には、ドラ
イエッチング時に前記ＴｉＷ膜の側壁に結合の強いＢ−
Ｎ系又はＳｉ−Ｎ系の側壁保護膜が形成されるので、全
くアンダーカットを生じさせずに、しかも高エッチレー
ト、高選択比で異方性エッチングを行うことができる。
従って、配線材料として期待されているＴｉＷ膜により
微細な配線層を良好に形成することが可能であり、本発
明は高集積半導体素子を製造する上で非常に有効なもの
となる。
チング方法においては、Ｃｌ系のガスとＳＦ6 とＮ2 と
の混合ガスを反応ガスとして用いるので、異方性形状を
確保しつつ高エッチレート、高選択比でＴｉＷ膜をドラ
イエッチングすることができる。また前記Ｃｌ系のガス
としてＢＣｌ3 又はＳｉＣｌ4 を用いた場合には、ドラ
イエッチング時に前記ＴｉＷ膜の側壁に結合の強いＢ−
Ｎ系又はＳｉ−Ｎ系の側壁保護膜が形成されるので、全
くアンダーカットを生じさせずに、しかも高エッチレー
ト、高選択比で異方性エッチングを行うことができる。
従って、配線材料として期待されているＴｉＷ膜により
微細な配線層を良好に形成することが可能であり、本発
明は高集積半導体素子を製造する上で非常に有効なもの
となる。
【図１】本発明のドライエッチング方法に適用する装置
の一例を示した模式図である。
の一例を示した模式図である。
【図２】試料の一構成例を示した模式図である。
【図３】ドライエッチング後のＴｉＷ膜の形状を示した
模式図である。
模式図である。
【図４】エッチレートと選択比とＳＦ6 の混合比の相関
関係図である。
関係図である。
【図５】従来のドライエッチングを行った後のＴｉＷ膜
の形状を示した模式図である。
の形状を示した模式図である。
１１ Ｓｉ基板 １３ ＴｉＷ膜
Claims (2)
- 【請求項１】 反応ガスを放電させてプラズマを生成
し、該プラズマにより基板上のＴｉＷ膜をドライエッチ
ングする方法において、 前記反応ガスとして、Ｃｌ系のガスとＳＦ6 とＮ2 との
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Ｃｌ系のガスとしてＢＣｌ3 又はＳ
ｉＣｌ4 を用いる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 |
|---|---|---|---|
| JP08484192A JP3191224B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | ドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08484192A JP3191224B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | ドライエッチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05251401A true JPH05251401A (ja) | 1993-09-28 |
| JP3191224B2 JP3191224B2 (ja) | 2001-07-23 |
Family
ID=13842022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08484192A Expired - Fee Related JP3191224B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | ドライエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3191224B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5527425A (en) * | 1995-07-21 | 1996-06-18 | At&T Corp. | Method of making in-containing III/V semiconductor devices |
| US7754610B2 (en) | 2006-06-02 | 2010-07-13 | Applied Materials, Inc. | Process for etching tungsten silicide overlying polysilicon particularly in a flash memory |
-
1992
- 1992-03-06 JP JP08484192A patent/JP3191224B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5527425A (en) * | 1995-07-21 | 1996-06-18 | At&T Corp. | Method of making in-containing III/V semiconductor devices |
| US7754610B2 (en) | 2006-06-02 | 2010-07-13 | Applied Materials, Inc. | Process for etching tungsten silicide overlying polysilicon particularly in a flash memory |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3191224B2 (ja) | 2001-07-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100491199B1 (ko) | 반도체 웨이퍼 에칭에 의한 집적 회로 | |
| US6177353B1 (en) | Metallization etching techniques for reducing post-etch corrosion of metal lines | |
| US5661083A (en) | Method for via formation with reduced contact resistance | |
| JPH0493022A (ja) | シリコン系被エッチング材のエッチング方法 | |
| WO1997036322A1 (en) | Methods and apparatus for minimizing etch rate loading | |
| EP1053566B1 (en) | Method and composition for dry photoresist stripping in semiconductor fabrication | |
| EP1010203B1 (en) | Method for etching a conductive layer | |
| JPH06151385A (ja) | ＳｉＯｘ材料をプラズマエッチングするための方法および集積回路内の層間の金属接続部を生成するための方法 | |
| JP3318801B2 (ja) | ドライエッチング方法 | |
| US5741742A (en) | Formation of aluminum-alloy pattern | |
| JPH08130206A (ja) | Ａｌ系金属層のプラズマエッチング方法 | |
| JPH05251401A (ja) | ドライエッチング方法 | |
| KR19990063182A (ko) | 에칭방법 | |
| JPH0855835A (ja) | プラズマエッチング装置およびプラズマエッチング方法 | |
| JP4554479B2 (ja) | ドライエッチング方法 | |
| JPH0774147A (ja) | ドライエッチング方法およびドライエッチング装置 | |
| KR20010033102A (ko) | 전이금속함유층 엣칭방법 | |
| JP3118946B2 (ja) | ドライエッチング方法 | |
| JPS6290934A (ja) | 平坦化エツチング方法 | |
| JPH0786249A (ja) | ドライエッチング方法 | |
| Tabara | The effect of etching gases on notching and charging in high-density plasma | |
| JPH06318575A (ja) | ドライエッチング方法 | |
| JPH0567591A (ja) | ＳｉＯ▲２▼に対するＳｉＮ膜の選択的エツチング方法 | |
| KR100771373B1 (ko) | 반도체 소자의 플라즈마 식각 방법 | |
| JPH05136129A (ja) | 半導体装置の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080525 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090525 Year of fee payment: 8 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090525 Year of fee payment: 8 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |