JPH05275393A - Dry etching method - Google Patents

Dry etching method

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JPH05275393A
JPH05275393A JP10222192A JP10222192A JPH05275393A JP H05275393 A JPH05275393 A JP H05275393A JP 10222192 A JP10222192 A JP 10222192A JP 10222192 A JP10222192 A JP 10222192A JP H05275393 A JPH05275393 A JP H05275393A
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etching
material layer
resist
mask
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Abstract

PURPOSE:To improve mask-selectivity of a lower layer resist layer against a mask at the time of etching and to prevent resticking of sputter on a base material layer containing Cu, relating to a three-layer resist process. CONSTITUTION:A lower layer resist layer 3 on an Al-1% Si-0.5% Cu layer 2 is etched with HI/O2 mixture gas. I(iodine) is hard to chemically react with Si. Since Clx which is an etching reactive product can be used as a side wall protective film 6, irradiative ion energy required for anisotropic working is reduced. As a result, the selectivity against an SOG pattern 4a which is an etching mask improves. This is also effective when a base material layer is a Cu layer. In short, by overetching a lower resist layer with gas group containing HI while a wafer is heated, the Cu sputtered can be removed in the form of Cu2I2, thus, particle contamination is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はドライエッチング方法に
関し、特にたとえば3層レジスト・プロセスにおいて酸
化シリコン系中間層をマスクとして下層レジスト層をエ
ッチングする際の対マスク選択性、対下地選択性を向上
させると共に、下地材料のスパッタ再付着を防止する方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dry etching method, and more particularly, to improving the selectivity with respect to a mask and the selectivity with respect to a base when etching a lower resist layer using a silicon oxide type intermediate layer as a mask in a three-layer resist process. The present invention also relates to a method of preventing the redeposition of the base material by sputtering.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置のデザイン・ルールがサブミ
クロンからクォーターミクロンのレベルへと高度に微細
化されるに伴い、フォトリソグラフィやドライエッチン
グ等の各種加工技術に対する要求も一段と厳しさを増し
ている。フォトリソグラフィ技術においては、近年、高
解像度を求めて露光波長が短波長化され、さらに基板の
表面段差が増大していることもあって、多層レジスト・
プロセスの採用が必須となりつつある。多層レジスト・
プロセスは、基板の表面段差を吸収するに十分な厚い下
層レジスト層と、高解像度を達成するに十分な薄い上層
レジスト層の少なくとも2種類のレジスト層とを組み合
わせて使用する方法である。
2. Description of the Related Art As semiconductor device design rules are highly miniaturized from sub-micron level to quarter-micron level, requirements for various processing techniques such as photolithography and dry etching are becoming more severe. .. In the photolithography technology, in recent years, the exposure wavelength has been shortened in order to obtain high resolution, and the step difference on the surface of the substrate has increased.
Adoption of processes is becoming mandatory. Multi-layer resist
The process is a method of using a combination of at least two types of resist layers, that is, a lower resist layer thick enough to absorb surface steps of a substrate and an upper resist layer thin enough to achieve high resolution.

【0003】良く知られた方法としては、J.Vac.
Sci.Tech.,16,(1979),p.162
0に報告されている、いわゆる3層レジスト・プロセス
がある。これは、基板の表面段差を平坦化する厚い下層
レジスト層、この下層レジスト層をエッチングする際の
マスクを構成するための無機材料からなる薄い中間層、
およびフォトリソグラフィと現像処理によりパターニン
グされる薄い上層レジスト層の3種類の層を使用するも
のである。このプロセスでは、まず上層レジスト層が所
定の形状にパターニングされ、これをマスクとしてその
下の中間層がRIE(反応性イオン・エッチング)によ
りパターニングされ、さらに前記上層レジスト層と中間
層とをマスクとしてO2 ガス等を用いるドライエッチン
グにより下層レジスト層がパターニングされる。
A well-known method is described in J. Vac.
Sci. Tech. 16, (1979), p. 162
There is a so-called three-layer resist process reported in No. 0. This is a thick lower resist layer for flattening the surface steps of the substrate, a thin intermediate layer made of an inorganic material for forming a mask when etching the lower resist layer,
And a thin upper resist layer that is patterned by photolithography and development processing. In this process, first, the upper resist layer is patterned into a predetermined shape, the intermediate layer thereunder is patterned by RIE (reactive ion etching), and the upper resist layer and the intermediate layer are used as a mask. The lower resist layer is patterned by dry etching using O 2 gas or the like.

【0004】ところで、O2 ガスにより有機材料層であ
る下層レジスト層をエッチングする工程においては、O
* (酸素ラジカル)による等方的な燃焼反応に起因する
パターン形状劣化を防止するために、イオン入射エネル
ギーをある程度高めた条件を採用することが必要とな
る。つまり、低ガス圧かつ高バイアス・パワーといった
条件下でイオンの平均自由行程と自己バイアス電位Vdc
を増大させ、このイオンの高い運動エネルギーを利用し
たスパッタリングにより高異方性を達成するわけであ
る。
By the way, in the step of etching the lower resist layer which is an organic material layer with O 2 gas,
* In order to prevent the deterioration of the pattern shape due to the isotropic combustion reaction due to (oxygen radicals), it is necessary to adopt the condition where the ion incident energy is increased to some extent. That is, the mean free path of ions and the self-bias potential V dc under the conditions of low gas pressure and high bias power.
And the high anisotropy is achieved by sputtering utilizing the high kinetic energy of the ions.

【0005】ところが、かかるエッチング条件の採用は
下地材料層に対する選択性の低下につながり、これが多
層レジスト・プロセスの実用化を妨げる原因ともなって
いる。この問題を、図3を参照しながら説明する。図3
(a)は、3層レジスト・プロセスにおいて、上層レジ
スト・パターン15が形成されたウェハの状態を示して
いる。ここまでの工程を簡単に説明すると、まず段差を
有するSiO2 層間絶縁膜11上にこの段差にならった
下地材料層12を形成し、この段差を吸収してウェハの
表面を平坦化できる厚さを有する下層レジスト層13、
および回転塗布ガラス(SOG)からなる薄いSOG中
間層14を順次形成し、さらにこのSOG中間層14の
上に薄い上層レジスト層を形成する。この上層レジスト
層をフォトリソグラフィと現像処理によりパターニング
すると、上述の上層レジスト・パターン15が得られ
る。このときのフォトリソグラフィの解像度は極めて高
く、上記上層レジスト・パターン15は0.35μm幅
の明瞭なエッジを有している。
However, the adoption of such etching conditions leads to a decrease in the selectivity with respect to the underlying material layer, which is also a factor that hinders the practical application of the multilayer resist process. This problem will be described with reference to FIG. Figure 3
(A) shows the state of the wafer on which the upper layer resist pattern 15 is formed in the three-layer resist process. The steps up to this point will be briefly described. First, the underlying material layer 12 that follows the step is formed on the SiO 2 interlayer insulating film 11 having the step, and the step is absorbed so that the surface of the wafer can be flattened. A lower resist layer 13 having
Then, a thin SOG intermediate layer 14 made of spin-coated glass (SOG) is sequentially formed, and a thin upper resist layer is further formed on the SOG intermediate layer 14. The upper resist pattern 15 is obtained by patterning the upper resist layer by photolithography and development processing. The resolution of photolithography at this time is extremely high, and the upper layer resist pattern 15 has a clear edge with a width of 0.35 μm.

【0006】次に、上層レジスト・パターン15をマス
クとしてSOG中間層14をRIE(反応性イオン・エ
ッチング)によりパターニングし、図3(b)に示され
るようにSOGパターン14aを形成する。このSOG
パターン14aも、極めて明瞭なエッジを有している。
Next, the SOG intermediate layer 14 is patterned by RIE (reactive ion etching) using the upper resist pattern 15 as a mask to form an SOG pattern 14a as shown in FIG. 3B. This SOG
The pattern 14a also has a very clear edge.

【0007】次に、O2 ガスを用い、上記下層レジスト
層13をエッチングする。このエッチング過程では、薄
い上層レジスト・パターン15が途中で消失し、それ以
降はSOGパターン14aのみがエッチング・マスクと
して機能する。ここで、下層レジスト層13は、3層レ
ジスト・プロセスの趣旨にもとづいてウェハの表面段差
を吸収するに十分な膜厚に形成される層であるから、そ
の膜厚はウェハ上の領域により大きく異なっており、エ
ッチングに要する時間も当然異なる。たとえば、下地材
料層12の段差の上部に対応する領域では、図3(c)
に示されるように早い時期に下層レジスト・パターン1
3aが完成され(ジャストエッチング状態)、下地材料
層12が露出してしまう。
Next, the lower resist layer 13 is etched by using O 2 gas. In this etching process, the thin upper resist pattern 15 disappears halfway, and thereafter, only the SOG pattern 14a functions as an etching mask. Here, the lower resist layer 13 is a layer formed to have a film thickness sufficient to absorb the surface step difference of the wafer based on the purpose of the three-layer resist process. They are different, and the time required for etching is naturally different. For example, in the region corresponding to the upper part of the step of the base material layer 12, FIG.
Lower layer resist pattern 1 early as shown in
3a is completed (just etching state), and the underlying material layer 12 is exposed.

【0008】続いて、段差の下部に対応する領域におい
て残余部13bを除去するためのオーバーエッチングを
行うと、段差の上部では下地材料層12が大きな入射エ
ネルギーを有するイオンの照射を受け、スパッタされ
る。スパッタ生成物の一部は、下層レジスト・パターン
13aの側壁部に再付着し、図3(d)に示されるよう
な再付着物層12aを形成する。特に下地材料層12が
金属配線材料等である場合、この再付着物層12aは除
去が困難であり、パーティクル汚染源となる。また、S
OGパターン14aがイオン照射により後退する他、上
述の再付着物層12aがエッチング・マスクの実質的な
線幅を太らせるので、寸法変換差が発生し易くなる。
Subsequently, when overetching is performed to remove the residual portion 13b in the region corresponding to the lower portion of the step, the base material layer 12 is irradiated with ions having a large incident energy and sputtered at the upper portion of the step. It A part of the sputtered product is redeposited on the side wall portion of the lower resist pattern 13a to form a redeposited layer 12a as shown in FIG. 3 (d). Particularly when the underlying material layer 12 is a metal wiring material or the like, the redeposited material layer 12a is difficult to remove and becomes a source of particle contamination. Also, S
In addition to the OG pattern 14a receding by ion irradiation, the redeposited layer 12a described above thickens the substantial line width of the etching mask, so that a dimensional conversion difference is likely to occur.

【0009】上述のような再付着物の問題は、たとえば
第33回応用物理学関係連合講演会(1986年春季年
会)講演予稿集p.542,演題番号2p−Q−8でも
指摘されており、周知のところである。再付着物層28
の形成を抑制するには入射イオン・エネルギーの低減が
効果的であるのは明白だが、これでは前述の等方的な燃
焼反応が優勢となり、異方性が低下してしまう。
The problem of reattachment as described above is described in, for example, Proceedings of the 33rd Joint Lecture in Applied Physics (Spring Annual Meeting 1986) p. 542, Abstract No. 2p-Q-8 has been pointed out and is well known. Reattachment layer 28
Although it is clear that the reduction of incident ion energy is effective in suppressing the formation of helium, this causes the above-mentioned isotropic combustion reaction to predominate, resulting in a decrease in anisotropy.

【0010】このため、入射イオン・エネルギーの低減
と高異方性の達成とを両立し得るレジスト材料層のドラ
イエッチング方法が切望されている。
Therefore, a dry etching method for a resist material layer is desired which can achieve both reduction of incident ion energy and achievement of high anisotropy.

【0011】かかる要望に対応する技術として、本願出
願人はこれまでに、高異方性の達成をラジカル性の低減
とイオン性の増強のみに依存するのではなく、反応生成
物による側壁保護を併用して達成しようとする技術を各
種提案している。つまり、側壁保護を併用すれば、イオ
ン入射エネルギーを実用的なエッチング速度を損なわな
い程度に低減することができ、また低温エッチングを行
うにしても従来よりも遙かに室温に近い温度域で同等の
効果が得られるからである。
As a technique for responding to such a demand, the applicant of the present application has not hitherto depended only on reduction of radicality and enhancement of ionicity for achievement of high anisotropy, but for side wall protection by a reaction product. We are proposing various technologies to be achieved in combination. In other words, if sidewall protection is also used, the ion incident energy can be reduced to the extent that the practical etching rate is not impaired, and even if low temperature etching is performed, it is equivalent in the temperature range much closer to room temperature than before. This is because the effect of is obtained.

【0012】たとえば、特開平2−244625号公報
には、O2 に塩素(Cl)系ガスを添加したエッチング
・ガスを使用することにより、下層レジスト層とCl系
ガスとの反応生成物であるCClx を側壁保護膜として
堆積させながら該下層レジスト層の異方性エッチングを
行う技術を開示した。また、特願平2−198044号
明細書には、ウェハ温度を50℃以下に制御した状態で
NH3 を主体とするエッチング・ガスを使用してレジス
ト材料層をエッチングする技術を提案している。ここで
は、少なくともN,C,Oを構成元素として含むエッチ
ング反応生成物が側壁保護膜の役割を果たす。
For example, in JP-A-2-244625, a reaction product of a lower resist layer and a Cl-based gas is obtained by using an etching gas in which chlorine (Cl) -based gas is added to O 2. A technique for anisotropically etching the lower resist layer while depositing CCl x as a sidewall protective film has been disclosed. Further, Japanese Patent Application No. 2-198044 proposes a technique of etching a resist material layer using an etching gas mainly composed of NH 3 in a state where the wafer temperature is controlled at 50 ° C. or lower. .. Here, the etching reaction product containing at least N, C, and O as constituent elements plays a role of a sidewall protective film.

【0013】さらに、特願平2−298167号明細書
には、O2 に臭素(Br)系ガスを添加したエッチング
・ガスを使用することにより、下層レジスト層とBr系
ガスとの反応生成物であるCBrx を側壁保護膜として
堆積させながら該下層レジスト層の異方性エッチングを
行う技術を提案した。
Further, Japanese Patent Application No. 2-298167 discloses that a reaction product of a lower resist layer and a Br-based gas is obtained by using an etching gas in which bromine (Br) -based gas is added to O 2 . A technique of anisotropically etching the lower resist layer while depositing CBr x as a side wall protective film was proposed.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】本願出願人が先に提案
した各ドライエッチング方法は、実用的なエッチング速
度を確保した上で低エネルギーのイオンによる異方性加
工を実用的な温度域で達成したという点において、いず
れも極めて画期的な技術であった。しかし、これらの技
術を下地材料層に銅(Cu)が含まれる場合に適用する
ためには、新たな課題を克服しなければならないことが
判ってきた。
The respective dry etching methods previously proposed by the applicant of the present invention achieve anisotropic etching with low energy ions in a practical temperature range while ensuring a practical etching rate. In that respect, they were all extremely innovative technologies. However, in order to apply these techniques in the case where the underlying material layer contains copper (Cu), it has become clear that new problems must be overcome.

【0015】Cuは、Al系配線のエレクトロマイグレ
ーション耐性およびストレスマイグレーション耐性を向
上させる目的で、近年、Alに対して0.5〜1%程度
の割合で添加されるようになってきている。また、Cu
は電気抵抗率が約1.4μΩcmと低くAlの半分程度
であるため、有効なドライエッチング技術さえ確立され
れば半導体装置における将来の配線材料としての期待も
高い。
In recent years, Cu has been added at a rate of about 0.5 to 1% with respect to Al for the purpose of improving electromigration resistance and stress migration resistance of Al-based wiring. Also, Cu
Has a low electrical resistivity of about 1.4 μΩcm, which is about half that of Al, so that it is highly expected as a future wiring material in a semiconductor device if an effective dry etching technique is established.

【0016】ところが、Cuの塩化物や臭化物は蒸気圧
が低い。したがって、Cuを含む下地材料層上でCl系
ガスやBr系ガスを用いて下層レジスト層をエッチング
すると、下地材料層の露出面から供給されたCuがCu
2 Cl2 やCu2 Br2 等の形でパターン側壁面上に付
着し、パーティクル汚染が一層深刻化することが予想さ
れる。
However, the chloride or bromide of Cu has a low vapor pressure. Therefore, when the lower resist layer is etched using a Cl-based gas or a Br-based gas on the underlying material layer containing Cu, Cu supplied from the exposed surface of the underlying material layer is Cu.
It is expected that particles such as 2 Cl 2 and Cu 2 Br 2 will adhere to the side wall surface of the pattern and particle contamination will become more serious.

【0017】そこで、この問題に対処するため、本発明
者は先に特願平3−4222号明細書において、オーバ
ーエッチング時のガス組成を窒素系化合物と酸素系化合
物の混合組成、もしくは酸化窒素系化合物を含む組成と
する方法を提案している。これは、下地材料層がCuで
ある場合にも、Cuを蒸気圧の比較的低い硝酸銅Cu
(NO3 2 の形で揮発除去させることができる極めて
優れた方法である。しかし、硝酸の関与するこのエッチ
ング反応系は酸化性が強いため、条件によってはCuの
露出表面から内部に向けて徐々に酸化が進行し、最終的
に形成されるCu配線パターンの配線抵抗が上昇してし
まうという懸念がある。
In order to address this problem, the present inventor has previously disclosed in Japanese Patent Application No. 3-4222 that the gas composition during overetching is a mixed composition of a nitrogen compound and an oxygen compound or nitric oxide. A method of preparing a composition containing a system compound is proposed. This is because even if the base material layer is Cu, Cu has a relatively low vapor pressure
It is an extremely excellent method that can volatilize and remove in the form of (NO 3 ) 2 . However, since this etching reaction system in which nitric acid is involved has a strong oxidizing property, depending on the conditions, oxidation gradually progresses from the exposed surface of Cu toward the inside, and the wiring resistance of the finally formed Cu wiring pattern increases. There is a concern that it will be done.

【0018】そこで本発明は、SOG等の酸化シリコン
系マスクに対する選択性を向上させ、下地材料層に由来
するスパッタ生成物の再付着を効果的に防止し、かつ下
地材料層の抵抗の上昇を招かないレジスト層(有機材料
層)のドライエッチング方法を提供することを目的とす
る。
Therefore, the present invention improves the selectivity with respect to a silicon oxide type mask such as SOG, effectively prevents the redeposition of sputter products derived from the underlayer material layer, and increases the resistance of the underlayer material layer. It is an object to provide a dry etching method of a resist layer (organic material layer) which is not invited.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明のドライエッチン
グ方法は、上述の目的を達成するために提案されるもの
であり、下地材料層上に形成された有機材料層を、この
有機材料層の上に選択的に形成された酸化シリコン系パ
ターンをマスクとしてエッチングする場合に、前記エッ
チングをヨウ素系化合物と酸素系化合物とを含むエッチ
ング・ガスを用いて行うことを特徴とする。
The dry etching method of the present invention is proposed to achieve the above-mentioned object, and an organic material layer formed on a base material layer is replaced with an organic material layer of the organic material layer. When etching is performed using the silicon oxide pattern selectively formed on the mask as a mask, the etching is performed using an etching gas containing an iodine compound and an oxygen compound.

【0020】また本発明は、前記エッチング・ガスがさ
らにイオウ系化合物を含むことを特徴とする。
The present invention is also characterized in that the etching gas further contains a sulfur compound.

【0021】また本発明は、前記エッチングを2段階に
分割し、ヨウ素系化合物と酸素系化合物とを含むエッチ
ング・ガスを用いて前記有機材料層を実質的に前記下地
材料層が露出する直前までエッチングするジャストエッ
チング工程と、ヨウ素系化合物とNH3 とを含むエッチ
ング・ガスを用い、被エッチング基板を加熱しながら前
記有機材料層の残余部をエッチングするオーバーエッチ
ング工程とを有することを特徴とする。
In the present invention, the etching is divided into two steps, and the organic material layer is substantially exposed just before the underlying material layer is exposed by using an etching gas containing an iodine compound and an oxygen compound. It is characterized by comprising a just etching step of etching and an overetching step of etching the remaining portion of the organic material layer while heating the substrate to be etched using an etching gas containing an iodine-based compound and NH 3. ..

【0022】さらに本発明は、前記下地材料層がCuを
含有することを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that the base material layer contains Cu.

【0023】[0023]

【作用】本発明のポイントは、酸化シリコン系パターン
をマスクとして有機材料層をエッチングする場合のエッ
チング種として、ヨウ素を使用することである。ヨウ素
系化合物と酸素系化合物を含むエッチング・ガスを用い
て有機材料層をエッチングする場合、O* による等方的
な燃焼反応がI+ ,O+ 等のイオンの入射エネルギーに
アシストされる機構で異方性エッチングが進行する。た
だし、ヨウ素は酸化シリコン系材料に対する化学反応性
に乏しいため、従来から提案されているO2 /Cl
2 系、O2 /Br2 系等に比べて酸化シリコン系のマス
クに対する選択性を向上させることができる。したがっ
て、3層レジスト・プロセスにおけるSOG中間層のよ
うに極めて薄い酸化シリコン系パターンをマスクとする
場合にも、エッチング中のマスクの後退およびこれに起
因する寸法変換差の発生を防止することができる。しか
も、有機材料層の分解生成物にヨウ素が結合するとCI
x ポリマーが形成され、これがイオンの垂直入射が原理
的に生じないパターン側壁部に堆積して側壁保護効果を
発揮する。したがって、異方性加工に必要なイオン入射
エネルギーを従来プロセスに比べて低減させることがで
き、マスク選択性はもちろん、下地選択性も向上する。
The point of the present invention is to use iodine as an etching species when etching the organic material layer using the silicon oxide pattern as a mask. When the organic material layer is etched using an etching gas containing an iodine-based compound and an oxygen-based compound, an isotropic combustion reaction by O * is assisted by the incident energy of ions such as I + and O +. Anisotropic etching proceeds. However, since iodine has a poor chemical reactivity with silicon oxide-based materials, O 2 / Cl, which has been conventionally proposed, is used.
It is possible to improve the selectivity with respect to the silicon oxide type mask as compared with the 2 type and O 2 / Br 2 type. Therefore, even when an extremely thin silicon oxide-based pattern such as an SOG intermediate layer in a three-layer resist process is used as a mask, the receding of the mask during etching and the resulting dimensional conversion difference can be prevented. .. Moreover, when iodine is bound to the decomposition product of the organic material layer, CI
The x- polymer is formed, which is deposited on the side wall of the pattern where vertical incidence of ions does not occur in principle, and exerts a side wall protection effect. Therefore, the ion incident energy required for anisotropic processing can be reduced as compared with the conventional process, and not only the mask selectivity but also the underlayer selectivity is improved.

【0024】上記のガス系にさらにイオウ系化合物を添
加すると、選択性を一層向上させることができる。これ
は、上述のCIx ポリマーに加えて、放電解離条件下で
上記イオウ系化合物からプラズマ中に生成するS(イオ
ウ)も側壁保護に利用できるようになるからである。S
は、条件にもよるが、ウェハがおおよそ室温以下に温度
制御されていればその表面に堆積し、おおよそ90℃以
上に加熱されれば容易に昇華する。したがって、Sの利
用によりパーティクル汚染が増大することは一切ない。
If a sulfur compound is further added to the above gas system, the selectivity can be further improved. This is because, in addition to the above-mentioned CI x polymer, S (sulfur) generated in the plasma from the above sulfur-based compound under discharge dissociation conditions can also be used for sidewall protection. S
Depends on the conditions, the wafer is deposited on the surface if the temperature is controlled to about room temperature or lower, and is easily sublimated if heated to about 90 ° C. or higher. Therefore, the use of S does not increase particle contamination.

【0025】また本発明では、下地材料層の酸化を効果
的に防止するため、有機材料層と下地材料層との界面近
傍においてガス系から酸素を排除し、ヨウ素系化合物と
NH3 とを含むエッチング・ガスを用いてオーバーエッ
チングを行う方法も提案する。NH3 を用いた場合のエ
ッチング機構については、上述の特願平2−19804
4号明細書に明らかにされているとおりであり、これに
CIx ポリマーによる側壁保護効果が加わって低入射イ
オン・エネルギー下での高選択高異方性エッチングが実
現される。この方法は、特に下地材料層がCu等の酸化
され易い材料層である場合に、その露出表面の酸化を防
止する上で有効である。
Further, in the present invention, in order to effectively prevent the oxidation of the base material layer, oxygen is eliminated from the gas system in the vicinity of the interface between the organic material layer and the base material layer, and an iodine compound and NH 3 are contained. We also propose a method of over-etching using an etching gas. Regarding the etching mechanism when NH 3 is used, the above-mentioned Japanese Patent Application No. Hei 2-19804.
As disclosed in the specification No. 4, the sidewall protection effect of the CI x polymer is added to this, and high selective highly anisotropic etching under low incident ion energy is realized. This method is effective in preventing the oxidation of the exposed surface, especially when the base material layer is a material layer such as Cu that is easily oxidized.

【0026】ところで、本発明において酸化シリコン系
のエッチング・マスクおよび下地材料層に対する選択性
が向上することは上述のとおりであるが、エッチング種
としてヨウ素を利用することには、もうひとつの重要な
メリットがある。それは、下地材料層がCuを含む場合
に、この下地材料層のスパッタにより放出されたCuが
蒸気圧の比較的高いCu2 2 の形で速やかに除去でき
る点である。
In the present invention, the selectivity for the silicon oxide-based etching mask and the underlying material layer is improved as described above, but using iodine as an etching species is another important factor. There are merits. That is, when the base material layer contains Cu, Cu released by sputtering of the base material layer can be quickly removed in the form of Cu 2 I 2 having a relatively high vapor pressure.

【0027】CRC Handbook of Che
mistry and Physics,71st E
dition,6−51(CRC Press In
c.)、あるいは同53rd Edition,D−1
72に記載されている無機化合物の蒸気圧のデータによ
ると、1〜760mmHg(=1.33×102 〜1.
01×105 Pa)の蒸気圧を示す時の温度は、Cu2
2 がCu2 Cl2 ,Cu2 Br2 のいずれよりも低い
ことが明らかである。このことは、換言すれば、同一の
温度におけるCu2 2 の蒸気圧が、Cu2 Cl2 ,C
2 Br2 のいずれの蒸気圧よりも高いということであ
る。通常のドライエッチングが行われるエッチング反応
系のガス圧は、上述の圧力範囲よりは遙かに低い領域に
属しているが、かかる低圧下でも同様の傾向は維持され
ている。
CRC Handbook of Che
mistry and physics, 71st E
position, 6-51 (CRC Press In
c. ), Or the same 53rd Edition, D-1
72, the vapor pressure data of the inorganic compound is 1 to 760 mmHg (= 1.33 × 10 2 to 1.
The temperature when showing a vapor pressure of 01 × 10 5 Pa) is Cu 2
It is clear that I 2 is lower than both Cu 2 Cl 2 and Cu 2 Br 2 . In other words, the vapor pressure of Cu 2 I 2 at the same temperature is equal to that of Cu 2 Cl 2 and C.
That is, it is higher than any vapor pressure of u 2 Br 2 . The gas pressure of the etching reaction system in which normal dry etching is performed belongs to a region much lower than the above pressure range, but the same tendency is maintained even under such a low pressure.

【0028】したがって、ウェハを適当に加熱しながら
ヨウ素系化合物を含むガス系を用いてエッチングを行え
ば、従来から提案されているO2 /Cl2 系、O2 /B
2系等に比べて、Cuに起因するパーティクル汚染を
大幅に低減させることができる。
Therefore, if etching is performed using a gas system containing an iodine-based compound while appropriately heating the wafer, the O 2 / Cl 2 system and O 2 / B system conventionally proposed have been proposed.
Particle contamination due to Cu can be significantly reduced as compared with the r 2 system and the like.

【0029】[0029]

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
する。
EXAMPLES Specific examples of the present invention will be described below.

【0030】実施例1 本実施例は、3層レジスト・プロセスにおいてAl−1
%Si−0.5%Cu層の上に形成された下層レジスト
層を、SOGパターンをマスクとし、HI/O2 混合ガ
スを用いてエッチングした例である。このプロセスを、
図1を参照しながら説明する。
Example 1 This example uses Al-1 in a three-layer resist process.
In this example, the lower resist layer formed on the% Si-0.5% Cu layer is etched using a HI / O 2 mixed gas with the SOG pattern as a mask. This process
This will be described with reference to FIG.

【0031】まず、図1(a)に示されるように、段差
を有するSiO2 層間絶縁膜1上にこの段差にならった
Al−1%Si−0.5%Cu層2を約0.7μmの厚
さに形成し、さらにこの上にたとえばノボラック系ポジ
型フォトレジスト(東京応化工業社製;商品名OFPR
−800)を塗布して下層レジスト層3を形成した。こ
こで、段差の下部に対応する領域の下層レジスト層3の
厚さは、約1.0μmである。この下層レジスト層3の
上には、SOG(東京応化工業社製;商品名OCD−T
ype2)をスピンコートし、厚さ約0.2μmのSO
G中間層4を形成した。さらに、このSOG中間層4の
上には、所定の形状にパターニングされた上層レジスト
・パターン5を形成した。この上層レジスト・パターン
5は、一例としてネガ型3成分化学増幅系レジスト材料
(シプレー社製;商品名SAL−601)からなる厚さ
約0.7μmの塗膜についてKrFエキシマ・レーザ・
リソグラフィおよび現像処理を行うことにより形成し
た。この上層レジスト・パターン5のパターン幅は、約
0.35μmである。
First, as shown in FIG. 1A, an Al-1% Si-0.5% Cu layer 2 conforming to this step is formed on the SiO 2 interlayer insulating film 1 having the step by about 0.7 μm. And a novolac-based positive photoresist (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd .; trade name OFPR).
-800) was applied to form a lower resist layer 3. Here, the thickness of the lower resist layer 3 in the region corresponding to the lower part of the step is about 1.0 μm. SOG (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd .; trade name OCD-T) is formed on the lower resist layer 3.
ype2) is spin-coated and the thickness of SO is about 0.2 μm.
The G intermediate layer 4 was formed. Further, an upper layer resist pattern 5 patterned into a predetermined shape was formed on the SOG intermediate layer 4. The upper resist pattern 5 is, for example, a negative type three-component chemically amplified resist material (made by Shipley Co .; trade name SAL-601) with a thickness of about 0.7 μm for a KrF excimer laser.
It was formed by performing lithography and development processing. The pattern width of the upper resist pattern 5 is about 0.35 μm.

【0032】次に、このウェハをヘキソード型のRIE
(反応性イオン・エッチング)装置にセットし、上層レ
ジスト・パターン5をマスクとしてSOG中間層4をエ
ッチングした。このときの条件は、一例としてCHF3
流量75SCCM,O2 流量8SCCM,ガス圧6.5
Pa,RFパワー1350W(13.56MHz)とし
た。この結果、図1(b)に示されるように、上層レジ
スト・パターン5の直下にSOGパターン4aが形成さ
れた。
Next, this wafer is subjected to hex type RIE.
It was set in a (reactive ion etching) apparatus, and the SOG intermediate layer 4 was etched using the upper layer resist pattern 5 as a mask. The conditions at this time are, for example, CHF 3
Flow rate 75 SCCM, O 2 flow rate 8 SCCM, gas pressure 6.5
Pa and RF power were 1350 W (13.56 MHz). As a result, as shown in FIG. 1B, the SOG pattern 4a was formed immediately below the upper layer resist pattern 5.

【0033】次に、ウェハをRFバイアス印加型の有磁
場マイクロ波プラズマ・エッチング装置に移設し、一例
として下記の条件で下層レジスト層3をエッチングし
た。 HI流量 15SCCM O2 流量 45SCCM ガス圧 1.5Pa マイクロ波パワー 900W RFバイアス・パワー 300W(2MHz) このエッチング過程では、O* による等方的な燃焼反応
がI+ ,O+ 等のイオンにアシストされる一方、エッチ
ング反応生成物であるCIx がパターン側壁面上に堆積
し、側壁保護膜6が形成された。これらイオン・アシス
ト機構および側壁保護効果により、図1(c)に示され
るように、異方性形状を有する下層レジスト・パターン
3aが形成された。
Then, the wafer was transferred to an RF bias application type magnetic field microwave plasma etching apparatus, and the lower resist layer 3 was etched under the following conditions as an example. HI flow rate 15 SCCM O 2 flow rate 45 SCCM Gas pressure 1.5 Pa Microwave power 900 W RF bias power 300 W (2 MHz) In this etching process, isotropic combustion reaction by O * is assisted by ions such as I + and O +. On the other hand, the etching reaction product CI x was deposited on the pattern side wall surface, and the side wall protective film 6 was formed. Due to the ion assist mechanism and the side wall protection effect, the lower resist pattern 3a having an anisotropic shape was formed as shown in FIG. 1 (c).

【0034】本実施例では、Siに対する化学反応性の
低いI* ,I+ がエッチング種として使用されることに
より、SOGパターン4aに対する選択性が向上し、マ
スクの後退やこれに伴う寸法変換差が発生することはな
かった。
In this embodiment, I * and I + having low chemical reactivity with Si are used as the etching species, so that the selectivity for the SOG pattern 4a is improved, and the mask retreat and the dimensional conversion difference caused thereby. Never happened.

【0035】実施例2 本実施例は、3層レジスト・プロセスにおいてAl−1
%Si−0.5%Cu層の上に形成された下層レジスト
層を、SOGパターンをマスクとし、S2 Br2 /HI
/O2 混合ガスを用いてエッチングした例である。ま
ず、前出の図1(b)に示されるウェハを有磁場マイク
ロ波プラズマ・エッチング装置にセットし、一例として
下記の条件で下層レジスト層3をエッチングした。
Example 2 This example uses Al-1 in a three layer resist process.
The lower resist layer formed on the% Si-0.5% Cu layer is used as an S 2 Br 2 / HI mask with the SOG pattern as a mask.
This is an example of etching using a / O 2 mixed gas. First, the wafer shown in FIG. 1B was set in a magnetic field microwave plasma etching apparatus, and the lower resist layer 3 was etched under the following conditions as an example.

【0036】 S2 Br2 流量 10SCCM HI流量 15SCCM O2 流量 50SCCM ガス圧 1.5Pa マイクロ波パワー 900W RFバイアス・パワー 180W(2MHz) ウェハ温度 0℃(エタノール系冷媒使
用) このエッチング過程では、下層レジスト層3に由来する
エッチング反応生成物CIx の他に、S2 Br2 の放電
解離により気相中に生成するSが冷却されたウェハ上で
側壁保護に寄与した。すなわち、図1(c)に示される
ように、CIxとSとの混合物からなる側壁保護膜7が
形成された。また、ウェハの冷却により等方的なラジカ
ル反応もある程度抑制された。かかる側壁保護効果の強
化およびラジカル反応の抑制により、実施例1よりも大
幅に入射イオン・エネルギーを低下させた条件でも良好
な異方性加工を行うことができ、またSOGパターン4
aやAl−1%Si−0.5Cu層2に対する選択性を
一層向上させることができた。特に、下地のAl−1%
Si−0.5Cu層2に由来する再付着物はほとんど確
認されなくなった。
S 2 Br 2 flow rate 10 SCCM HI flow rate 15 SCCM O 2 flow rate 50 SCCM Gas pressure 1.5 Pa Microwave power 900 W RF bias power 180 W (2 MHz) Wafer temperature 0 ° C. (Ethanol-based coolant used) Lower layer resist in this etching process In addition to the etching reaction product CI x derived from layer 3, S produced in the gas phase by discharge dissociation of S 2 Br 2 contributed to sidewall protection on the cooled wafer. That is, as shown in FIG. 1C, the sidewall protective film 7 made of a mixture of CI x and S was formed. Also, the isotropic radical reaction was suppressed to some extent by cooling the wafer. By enhancing the side wall protection effect and suppressing the radical reaction, excellent anisotropic processing can be performed even under the condition that the incident ion energy is significantly lower than that in Example 1, and the SOG pattern 4 is obtained.
It was possible to further improve the selectivity with respect to a and Al-1% Si-0.5Cu layer 2. Especially, the base Al-1%
Almost no redeposits derived from the Si-0.5Cu layer 2 were confirmed.

【0037】実施例3 本実施例は、Cu層の上に形成された下層レジスト層
を、SOGパターンをマスクとし、H2 S/HI/O2
混合ガスを用いてジャストエッチングした後、HI/N
3 混合ガスを用いてオーバーエッチングを行った例で
ある。このプロセスを、図2を参照しながら説明する。
なお、図2の参照符号は図1と一部共通である。
Example 3 In this example, the lower resist layer formed on the Cu layer was masked with the SOG pattern to form H 2 S / HI / O 2
HI / N after just etching using mixed gas
In this example, overetching is performed using a H 3 mixed gas. This process will be described with reference to FIG.
Note that the reference numerals in FIG. 2 are partially common to those in FIG.

【0038】本実施例でエッチング・サンプルとして使
用したウェハは、図2(a)に示されるように、段差を
有するSiO2 層間絶縁膜1上にこの段差にならったC
u層8が形成され、さらにこの上に3層レジスト・プロ
セスにより下層レジスト層3、SOGパターン4a、上
層レジスト・パターン5が順次形成されてなるものであ
る。ここで、SOGパターン4aおよび上層レジスト・
パターン5のパターニング方法は、実施例1で前述した
とおりである。
The wafer used as the etching sample in this example has a stepped C on the SiO 2 interlayer insulating film 1 having a stepped portion, as shown in FIG.
The u layer 8 is formed, and the lower layer resist layer 3, the SOG pattern 4a, and the upper layer resist pattern 5 are sequentially formed on the u layer 8 by a three-layer resist process. Here, the SOG pattern 4a and the upper layer resist
The patterning method of the pattern 5 is as described above in the first embodiment.

【0039】次に、このウェハを有磁場マイクロ波プラ
ズマ・エッチング装置にセットし、一例として下記の条
件で下層レジスト層3をジャストエッチングした。 H2 S流量 10SCCM HI流量 15SCCM O2 流量 50SCCM ガス圧 1.5Pa マイクロ波パワー 900W RFバイアス・パワー 180W(2MHz) ウェハ温度 0℃(エタノール系冷媒使
用) このジャストエッチング工程では、CIx とSとが混合
してなる側壁保護膜7が形成されながら、異方的にエッ
チングが進行した。このエッチングは、図2(b)に示
されるように、段差の上部においてCu層8の表面が露
出した段階で停止させた。このとき、段差の下部に対応
する領域には、下層レジスト層3の残余部3bが残って
いた。
Next, this wafer was set in a magnetic field microwave plasma etching apparatus, and as an example, the lower resist layer 3 was just etched under the following conditions. H 2 S flow rate 10 SCCM HI flow rate 15 SCCM O 2 flow rate 50 SCCM Gas pressure 1.5 Pa Microwave power 900 W RF bias power 180 W (2 MHz) Wafer temperature 0 ° C. (using ethanol-based coolant) In this just etching process, CI x and S Etching progressed anisotropically while forming the side wall protective film 7 formed by mixing. As shown in FIG. 2B, this etching was stopped when the surface of the Cu layer 8 was exposed at the upper part of the step. At this time, the residual portion 3b of the lower resist layer 3 remained in the region corresponding to the lower portion of the step.

【0040】そこで、上記残余部3bを除去するため
に、エッチング条件を一例として下記のように切り替え
てオーバーエッチングを行った。 HI流量 15SCCM NH3 流量 45SCCM ガス圧 1.5Pa マイクロ波パワー 900W RFバイアス・パワー 120W(2MHz) ウェハ温度 150℃ ここで、ウェハの加熱は、ウェハ・ステージに内蔵され
たヒータを作動させることにより行った。
Therefore, in order to remove the residual portion 3b, overetching was performed by changing the etching conditions as follows as an example. HI flow rate 15 SCCM NH 3 flow rate 45 SCCM Gas pressure 1.5 Pa Microwave power 900 W RF bias power 120 W (2 MHz) Wafer temperature 150 ° C. Here, the wafer is heated by operating the heater built in the wafer stage. It was

【0041】このオーバーエッチング工程では、ガス系
にヨウ素が含まれており、しかもウェハが加熱されてい
ることから、下地のCu層8からスパッタ放出されたC
uがCu2 2 の形で速やかに揮発除去され、何ら再付
着物層が形成されることはなかった。この段階で形成さ
れる側壁保護膜6は、CIx を主体としたものである。
また、RFバイアス・パワーがジャストエッチング工程
に比べて低減されていることにより、Cuのスパッタ放
出そのものも抑制されている。
In this over-etching step, since the gas system contains iodine and the wafer is heated, the C sputtered from the underlying Cu layer 8 is released.
u was quickly volatilized and removed in the form of Cu 2 I 2, and no redeposit layer was formed. The side wall protective film 6 formed at this stage is mainly composed of CI x .
Further, since the RF bias power is reduced as compared with the just etching process, Cu sputter emission itself is also suppressed.

【0042】本実施例のいまひとつの重要なメリット
は、後工程で形成されるCu配線パターンの配線抵抗が
上昇しないことである。これは、上述のオーバーエッチ
ング工程においてエッチング反応系から酸素を排除した
ことにより、Cu層8の露出面における酸化反応が防止
されたからである。
Another important advantage of this embodiment is that the wiring resistance of the Cu wiring pattern formed in the subsequent step does not increase. This is because the oxidation reaction on the exposed surface of the Cu layer 8 was prevented by eliminating oxygen from the etching reaction system in the above-described overetching step.

【0043】なお、本実施例のようにウェハ温度の大き
く異なるエッチング・プロセスを連続して行う場合に
は、ウェハの昇降温のための所要時間によりスループッ
トを低下させないために、ウェハ・ステージの設定温度
の異なる複数のエッチング・チャンバを高真空下に接続
したマルチ・チャンバ型のエッチング装置を使用するこ
とが特に好ましい。あるいは、本発明者が先に特願平3
−301279号明細書において提案しているように、
冷却手段を有する固定電極と加熱手段を有する可動電極
とを組み合わせたウェハ・ステージを装備したECRプ
ラズマ装置等を使用することも、極めて有効である。
In the case where the etching processes having greatly different wafer temperatures are continuously performed as in this embodiment, the wafer stage is set in order to prevent the throughput from being lowered due to the time required for raising and lowering the temperature of the wafer. It is particularly preferable to use a multi-chamber type etching apparatus in which a plurality of etching chambers having different temperatures are connected under high vacuum. Alternatively, the present inventor first applied for Japanese Patent Application No. 3
As proposed in the specification of US Pat. No. 3,011,279,
It is also extremely effective to use an ECR plasma device equipped with a wafer stage in which a fixed electrode having a cooling means and a movable electrode having a heating means are combined.

【0044】以上、本発明を3例の実施例にもとづいて
説明したが、本発明はこれらの実施例に何ら限定される
ものではない。たとえば、酸素系化合物としては上述の
2 の他、O3 も使用できる。イオウ系化合物としては
上述のS2 Br2 やH2 Sの他、S2 Cl2 ,S3 Cl
2 ,SCl2 等の塩化イオウ、S3 Br2 ,SBr2
の臭化イオウを使用することもできる。S2 2 等のフ
ッ化イオウは、放電解離条件下でSを放出することはで
きるが、F* により酸化シリコン系のマスクに対する選
択性が低下するので、本発明で使用するには不適当であ
る。
The present invention has been described above based on the three embodiments, but the present invention is not limited to these embodiments. For example, as the oxygen-based compound, O 3 can be used in addition to O 2 described above. As the sulfur-based compound, in addition to S 2 Br 2 and H 2 S described above, S 2 Cl 2 , S 3 Cl
It is also possible to use sulfur chloride such as 2 , SCl 2 and sulfur bromide such as S 3 Br 2 and SBr 2 . Sulfur fluoride such as S 2 F 2 can release S under discharge dissociation conditions, but since F * lowers the selectivity for a silicon oxide-based mask, it is not suitable for use in the present invention. Is.

【0045】その他、ウェハの構成、エッチング条件、
使用するエッチング装置、エッチング・ガスの組成等は
適宜変更可能である。
In addition, the wafer structure, etching conditions,
The etching apparatus to be used, the composition of etching gas, etc. can be appropriately changed.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明では酸化シリコン系パターンをマスクとして有機材料
層をエッチングする場合に、エッチング種としてSiに
対する化学反応性の低いヨウ素を使用することにより、
対マスク選択性を向上させることができる。このとき、
エッチング反応生成物のCIx ポリマーを側壁保護に利
用することができるので、異方性加工に必要な入射イオ
ン・エネルギーを低減させることができ、下地材料層に
対する選択性も向上する。しかも、この下地材料層がC
uを含む場合、Cuがスパッタ放出されたとしてもエッ
チング反応系に存在するヨウ素によりCu2 2 の形で
これを除去することができるので、パターン側壁面上へ
のCuの再付着やこれに伴うパーティクル汚染を防止す
ることができる。したがって、多層レジスト・プロセス
の実用性を真に高めることができる。
As is clear from the above description, according to the present invention, when an organic material layer is etched using a silicon oxide pattern as a mask, iodine having a low chemical reactivity with Si is used as an etching species. ,
Mask selectivity can be improved. At this time,
Since the CI x polymer of the etching reaction product can be used for sidewall protection, incident ion energy required for anisotropic processing can be reduced, and the selectivity with respect to the underlying material layer is also improved. Moreover, this base material layer is C
In the case of containing u, even if Cu is sputtered and released, it can be removed in the form of Cu 2 I 2 by the iodine existing in the etching reaction system. It is possible to prevent accompanying particle contamination. Therefore, the utility of the multi-layer resist process can be truly enhanced.

【0047】本発明は、微細なデザイン・ルールにもと
づいて設計され、高集積度,高性能,高信頼性を要求さ
れる半導体装置の製造において極めて有効である。
The present invention is extremely effective in manufacturing a semiconductor device which is designed based on a fine design rule and which requires high integration, high performance and high reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を適用したプロセス例をその工程順にし
たがって説明する概略断面図であり、(a)は段差を有
するAl−1%Si−0.5%Cu層上に下層レジスト
層、SOG中間層、上層レジスト・パターンが順次形成
された状態、(b)はSOGパターンが形成された状
態、(c)は少なくともSOGパターンをマスクとして
下層レジスト層をエッチングすることにより、下層レジ
スト・パターンが形成された状態をそれぞれ表す。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a process example to which the present invention is applied in the order of steps, in which (a) is a lower resist layer, SOG on an Al-1% Si-0.5% Cu layer having a step. The intermediate layer and the upper layer resist pattern are sequentially formed, (b) is the state where the SOG pattern is formed, and (c) shows the lower layer resist pattern by etching the lower layer resist layer using at least the SOG pattern as a mask. Each of the formed states is shown.

【図2】本発明を適用した他のプロセス例をその工程順
にしたがって説明する概略断面図であり、(a)は段差
を有するCu層上に下層レジスト層、SOGパターン、
上層レジスト・パターンが順次形成された状態、(b)
は下層レジスト層がジャストエッチングされた状態、
(c)は下層レジスト層がオーバーエッチングされた状
態をそれぞれ表す。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating another example of the process to which the present invention is applied in the order of steps, in which (a) is a lower resist layer on a Cu layer having a step, an SOG pattern,
Upper resist pattern is sequentially formed, (b)
Is the state where the lower resist layer is just etched,
(C) represents a state in which the lower resist layer is over-etched.

【図3】従来のプロセスにおける問題点を説明する概略
断面図であり、(a)は段差を有する下地材料層上に下
層レジスト層、SOG中間層、上層レジスト・パターン
が順次形成された状態、(b)はSOGパターンが形成
された状態、(c)は下層レジスト層がジャストエッチ
ングされた状態、(d)はオーバーエッチング中に下地
材料層のスパッタ生成物からなる再付着物層が形成され
た状態をそれぞれ表す。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating a problem in a conventional process, in which (a) is a state in which a lower resist layer, an SOG intermediate layer, and an upper resist pattern are sequentially formed on a base material layer having steps. (B) shows a state in which an SOG pattern is formed, (c) shows a state in which the lower resist layer is just etched, and (d) shows a redeposited layer formed of a sputtered product of the base material layer during overetching. It represents each state.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ・・・SiO2 層間絶縁膜 2 ・・・Al−1%Si−0.5%Cu層 3 ・・・下層レジスト層 3a ・・・下層レジスト・パターン 3b ・・・(下層レジスト層の)残余部 4 ・・・SOG中間層 4a ・・・SOGパターン 5 ・・・上層レジスト・パターン 6 ・・・側壁保護膜(CIx ) 7 ・・・側壁保護膜(CIx +S) 8 ・・・Cu層1 ... SiO 2 interlayer insulating film 2 ··· Al-1% Si- 0.5% Cu layer 3 ... lower resist layer 3a ... lower resist pattern 3b ... (the lower resist layer) Remaining portion 4 ... SOG intermediate layer 4a ... SOG pattern 5 ... Upper layer resist pattern 6 ... Side wall protective film (CI x ) 7 ... Side wall protective film (CI x + S) 8 ... Cu layer

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下地材料層上に形成された有機材料層
を、この有機材料層の上に選択的に形成された酸化シリ
コン系パターンをマスクとしてエッチングするドライエ
ッチング方法において、 前記エッチングをヨウ素系化合物と酸素系化合物とを含
むエッチング・ガスを用いて行うことを特徴とするドラ
イエッチング方法。
1. A dry etching method in which an organic material layer formed on a base material layer is etched using a silicon oxide pattern selectively formed on the organic material layer as a mask, wherein the etching is iodine-based. A dry etching method, which is performed using an etching gas containing a compound and an oxygen-based compound.
【請求項2】 前記エッチング・ガスがイオウ系化合物
を含む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。
2. The dry etching method according to claim 1, wherein the etching gas contains a sulfur-based compound.
【請求項3】 下地材料層上に形成された有機材料層
を、この有機材料層の上に選択的に形成された酸化シリ
コン系パターンをマスクとしてエッチングするドライエ
ッチング方法において、 ヨウ素系化合物と酸素系化合物とを含むエッチング・ガ
スを用いて前記有機材料層を実質的に前記下地材料層が
露出する直前までエッチングするジャストエッチング工
程と、 ヨウ素系化合物とNH3 とを含むエッチング・ガスを用
い、被エッチング基板を加熱しながら前記有機材料層の
残余部をエッチングするオーバーエッチング工程とを有
することを特徴とするドライエッチング方法。
3. A dry etching method of etching an organic material layer formed on a base material layer with a silicon oxide pattern selectively formed on the organic material layer as a mask, wherein an iodine compound and oxygen are used. A just etching step of etching the organic material layer using an etching gas containing a compound based on the organic material layer until just before the underlying material layer is exposed, and an etching gas containing an iodine compound and NH 3 . An over-etching step of etching the remaining portion of the organic material layer while heating the substrate to be etched, the dry etching method.
【請求項4】 前記下地材料層が銅を含有することを特
徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載
のドライエッチング方法。
4. The dry etching method according to claim 1, wherein the base material layer contains copper.
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