JPH0547721A - エツチング方法 - Google Patents
エツチング方法Info
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- JPH0547721A JPH0547721A JP20816191A JP20816191A JPH0547721A JP H0547721 A JPH0547721 A JP H0547721A JP 20816191 A JP20816191 A JP 20816191A JP 20816191 A JP20816191 A JP 20816191A JP H0547721 A JPH0547721 A JP H0547721A
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- Japan
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- etching
- chlorine
- film
- reactive gas
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ａｌ系配線層の塩素系ガスによるエッチング
加工後におけるアフターコロージョンの発生を確実に防
止する。 【構成】 層間絶縁膜１上に形成されたＡｌ系配線層７
をフォトレジストパターン８を介してドライエッチング
することにより、所望の配線パターンにパターニングす
るエッチング方法において、最初にヨウ素化合物（Ｈ
Ｉ）を含んだ塩素系の反応性ガスによりドライエッチン
グを行って、ＡｌとＣｌの反応生成物（ＡｌＣｌ3 ）と
ヨウ素化合物との副反応生成物（ＡｌＩ3 ）９により、
Ａｌ系配線層７のエッチング側壁に順テーパを形成す
る。その後、露出する層間絶縁膜１に対してヨウ素化合
物を含まない塩素系の反応性ガスによりオーバーエッチ
ングして、そのイオン衝撃により、Ａｌ系配線層７のエ
ッチング側壁に付着した副反応生成物９と層間絶縁膜１
からのスパッタ物で形成されるスパッタ膜１０を再スパ
ッタ除去する。
加工後におけるアフターコロージョンの発生を確実に防
止する。 【構成】 層間絶縁膜１上に形成されたＡｌ系配線層７
をフォトレジストパターン８を介してドライエッチング
することにより、所望の配線パターンにパターニングす
るエッチング方法において、最初にヨウ素化合物（Ｈ
Ｉ）を含んだ塩素系の反応性ガスによりドライエッチン
グを行って、ＡｌとＣｌの反応生成物（ＡｌＣｌ3 ）と
ヨウ素化合物との副反応生成物（ＡｌＩ3 ）９により、
Ａｌ系配線層７のエッチング側壁に順テーパを形成す
る。その後、露出する層間絶縁膜１に対してヨウ素化合
物を含まない塩素系の反応性ガスによりオーバーエッチ
ングして、そのイオン衝撃により、Ａｌ系配線層７のエ
ッチング側壁に付着した副反応生成物９と層間絶縁膜１
からのスパッタ物で形成されるスパッタ膜１０を再スパ
ッタ除去する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体の製造プロセス
に用いられるＡｌ系配線層のエッチング方法に関し、特
に、絶縁膜上に形成されたＡｌ系配線層に対し、レジス
トマスクを介してドライエッチングを行うことにより、
上記Ａｌ系配線層を所望の配線パターンに形成するエッ
チング方法に関する。
に用いられるＡｌ系配線層のエッチング方法に関し、特
に、絶縁膜上に形成されたＡｌ系配線層に対し、レジス
トマスクを介してドライエッチングを行うことにより、
上記Ａｌ系配線層を所望の配線パターンに形成するエッ
チング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、Ａｌ系配線層のドライエッチン
グは、そのエッチングガスとして塩素（Ｃｌ）を含む塩
素系ガスを用いている。そして、この塩素系ガスを用い
てドライエッチングを行った場合、ウェハに塩素（Ｃ
ｌ）が残留し、その後、ウェハを大気中に取り出したと
き、この塩素（Ｃｌ）が大気中の水分と反応してＨＣｌ
が生成され、このＨＣｌによって、Ａｌ系配線層が腐食
する現象（アフターコロージョン）が生じるという不都
合があった。
グは、そのエッチングガスとして塩素（Ｃｌ）を含む塩
素系ガスを用いている。そして、この塩素系ガスを用い
てドライエッチングを行った場合、ウェハに塩素（Ｃ
ｌ）が残留し、その後、ウェハを大気中に取り出したと
き、この塩素（Ｃｌ）が大気中の水分と反応してＨＣｌ
が生成され、このＨＣｌによって、Ａｌ系配線層が腐食
する現象（アフターコロージョン）が生じるという不都
合があった。
【０００３】このため、ウェハに残留している塩素（Ｃ
ｌ）を、ウェハ大気中に取り出す前に、いかに取り除く
かが、信頼性の高い配線加工を行う上で重要となってい
る。このアフターコロージョンを防ぐ方法として、従来
では以下のような方法が採られていた。
ｌ）を、ウェハ大気中に取り出す前に、いかに取り除く
かが、信頼性の高い配線加工を行う上で重要となってい
る。このアフターコロージョンを防ぐ方法として、従来
では以下のような方法が採られていた。
【０００４】第１の方法は、Ａｌ系配線層を塩素系ガス
にてドライエッチングを行った後、Ａｌ−Ｃｌ結合より
もＡｌ−Ｆ結合の方が安定である点を利用して、例えば
ＣＦ 4 等のフッ素系ガスプラズマによるアフタートリー
トメントを行い、Ｆラジカルにより塩素（Ｃｌ）をフッ
素（Ｆ）に置換するというものである。
にてドライエッチングを行った後、Ａｌ−Ｃｌ結合より
もＡｌ−Ｆ結合の方が安定である点を利用して、例えば
ＣＦ 4 等のフッ素系ガスプラズマによるアフタートリー
トメントを行い、Ｆラジカルにより塩素（Ｃｌ）をフッ
素（Ｆ）に置換するというものである。
【０００５】第２の方法は、Ａｌ系配線層を塩素系ガス
にてドライエッチングを行った後、真空中でベークを行
い残留塩素（Ｃｌ）を脱離・排気させるというものであ
る。
にてドライエッチングを行った後、真空中でベークを行
い残留塩素（Ｃｌ）を脱離・排気させるというものであ
る。
【０００６】第３の方法は、Ａｌ系配線層を塩素系ガス
にてドライエッチングを行った後、ウェハを大気中に取
り出す前に、塩素（Ｃｌ）を多量に含むレジストと共に
Ａｌ系配線層の側壁に付着した塩素（Ｃｌ）も、Ｏ2 プ
ラズマによるインラインアッシングを施して除去すると
いうものである。
にてドライエッチングを行った後、ウェハを大気中に取
り出す前に、塩素（Ｃｌ）を多量に含むレジストと共に
Ａｌ系配線層の側壁に付着した塩素（Ｃｌ）も、Ｏ2 プ
ラズマによるインラインアッシングを施して除去すると
いうものである。
【０００７】第４の方法は、Ａｌ系配線層を塩素系ガス
にてドライエッチングを行った後、ＣＨＦ3 等のプラズ
マ分解による炭素系ポリマーからなるパッシベーション
膜をＡｌ系配線層上に被着し、大気中の水分の侵入を防
止するというものである。
にてドライエッチングを行った後、ＣＨＦ3 等のプラズ
マ分解による炭素系ポリマーからなるパッシベーション
膜をＡｌ系配線層上に被着し、大気中の水分の侵入を防
止するというものである。
【０００８】これら４つの方法のうち、最も有効な方法
は、第３の方法であり、エッチャー内蔵のアッシャーに
より、吸着塩素（Ｃｌ）及び塩素化合物をレジストと共
に除去する方法である。
は、第３の方法であり、エッチャー内蔵のアッシャーに
より、吸着塩素（Ｃｌ）及び塩素化合物をレジストと共
に除去する方法である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
３の方法であるインラインアッシング法においても、単
にＯ2 単独で行うだけでは、吸着塩素（Ｃｌ）及び塩素
化合物の除去を十分に行うことができない。
３の方法であるインラインアッシング法においても、単
にＯ2 単独で行うだけでは、吸着塩素（Ｃｌ）及び塩素
化合物の除去を十分に行うことができない。
【００１０】そこで、従来では、以下で示す２つの方法
が提案されている。
が提案されている。
【００１１】即ち、第１の方法は、Ａｌ系配線層を塩素
系ガスにてドライエッチングを行った後、インラインア
ッシング時に、メチルアルコール（ＣＨ3 ＯＨ）を添加
し、Ａｌ系配線層表面の反応生成物であるＡｌＯｘＣｌ
ｙの形で存在している化合物を下記の化１に示すように
分解して除去するというものである。
系ガスにてドライエッチングを行った後、インラインア
ッシング時に、メチルアルコール（ＣＨ3 ＯＨ）を添加
し、Ａｌ系配線層表面の反応生成物であるＡｌＯｘＣｌ
ｙの形で存在している化合物を下記の化１に示すように
分解して除去するというものである。
【００１２】
【化１】
【００１３】第２の方法は、Ａｌ系配線層を塩素系ガス
にてドライエッチングを行った後、ＩＰＡ（イソプロピ
ルアルコール：（ＣＨ3 ）2 ＣＨＯＨ）を含むガス系に
より、レジストのアッシングを行い、下記の化２に示す
ように、Ａｌ系配線層表面に存在するＡｌＯｘＣｌｙを
分解して除去するというものである（特願平３−２０６
３５号参照）。
にてドライエッチングを行った後、ＩＰＡ（イソプロピ
ルアルコール：（ＣＨ3 ）2 ＣＨＯＨ）を含むガス系に
より、レジストのアッシングを行い、下記の化２に示す
ように、Ａｌ系配線層表面に存在するＡｌＯｘＣｌｙを
分解して除去するというものである（特願平３−２０６
３５号参照）。
【００１４】
【化２】
【００１５】ところで、例えば多数のメモリセルが形成
されたメモリ集積回路においては、メモリセル部におけ
る配線ピッチと周辺回路における配線ピッチを比較する
と、後者の周辺回路における配線ピッチが非常に広くな
っている。この配線ピッチの広い部分におけるＡｌ系配
線層のドライエッチングは、図５に示すように、イオン
ビームｉの垂直入射と斜め入射によってエッチングが進
行するため、下地の絶縁膜２１に対するオーバーエッチ
ング時において、その絶縁膜２１から多量のスパッタ物
が発生する。尚、図において、２２はバリアメタル、２
３はＡｌ系配線層、２４はフォトレジスト膜である。
されたメモリ集積回路においては、メモリセル部におけ
る配線ピッチと周辺回路における配線ピッチを比較する
と、後者の周辺回路における配線ピッチが非常に広くな
っている。この配線ピッチの広い部分におけるＡｌ系配
線層のドライエッチングは、図５に示すように、イオン
ビームｉの垂直入射と斜め入射によってエッチングが進
行するため、下地の絶縁膜２１に対するオーバーエッチ
ング時において、その絶縁膜２１から多量のスパッタ物
が発生する。尚、図において、２２はバリアメタル、２
３はＡｌ系配線層、２４はフォトレジスト膜である。
【００１６】そのため、塩素系ガスによるドライエッチ
ングによってＡｌ系配線層２３をパターニングした際
に、Ａｌ系配線層２３の側壁に付着したＡｌと塩素（Ｃ
ｌ）の反応生成物（ＡｌＯｘＣｌｙ）２６は、多量に発
生した絶縁膜２１からのスパッタ物により形成される厚
い再付着膜（ＳｉＯｘ系）２７によって封じ込められ
る。
ングによってＡｌ系配線層２３をパターニングした際
に、Ａｌ系配線層２３の側壁に付着したＡｌと塩素（Ｃ
ｌ）の反応生成物（ＡｌＯｘＣｌｙ）２６は、多量に発
生した絶縁膜２１からのスパッタ物により形成される厚
い再付着膜（ＳｉＯｘ系）２７によって封じ込められ
る。
【００１７】従って、この場合、メチルアルコールやＩ
ＰＡを含むガス系にてイオンアッシングを行ったとして
も、Ａｌ系配線層２３の側壁に付着した反応生成物２６
が厚い再付着膜２７によって覆われているため、上記反
応生成物２６を除去しきれず、充分な防食効果が上がら
ないという不都合がある。
ＰＡを含むガス系にてイオンアッシングを行ったとして
も、Ａｌ系配線層２３の側壁に付着した反応生成物２６
が厚い再付着膜２７によって覆われているため、上記反
応生成物２６を除去しきれず、充分な防食効果が上がら
ないという不都合がある。
【００１８】そこで、絶縁膜２１に対するオーバーエッ
チング前に、希ガス（例えば、アルゴン、ヘリウム、ネ
オン等）を含むガスにより、プラズマトリートメントを
行って、レジスト膜２４及びＡｌ系配線層２３の側壁に
付着した反応生成物２６を除去するという方法が提案さ
れている。
チング前に、希ガス（例えば、アルゴン、ヘリウム、ネ
オン等）を含むガスにより、プラズマトリートメントを
行って、レジスト膜２４及びＡｌ系配線層２３の側壁に
付着した反応生成物２６を除去するという方法が提案さ
れている。
【００１９】しかし、この場合、その後の絶縁膜２１に
対するオーバーエッチングを塩素系ガスにて行うため、
周辺回路のように、比較的配線ピッチが広い部分におい
ては、イオンビームｉの斜め入射によってＡｌ系配線層
２３が一部エッチングされ、このエッチング反応によっ
て、Ａｌ系配線層２３の側壁に再びＡｌと塩素（Ｃｌ）
の反応生成物（ＡｌＯｘＣｌｙ）２６が付着し、しか
も、絶縁膜２１に対するオーバーエッチングによって発
生したスパッタ物による再付着膜２７によって、上記反
応生成物２６が封じ込まれるという不都合が生じ、アフ
ターコロージョンの抑制手段としては、それほど期待で
きるものではなかった。
対するオーバーエッチングを塩素系ガスにて行うため、
周辺回路のように、比較的配線ピッチが広い部分におい
ては、イオンビームｉの斜め入射によってＡｌ系配線層
２３が一部エッチングされ、このエッチング反応によっ
て、Ａｌ系配線層２３の側壁に再びＡｌと塩素（Ｃｌ）
の反応生成物（ＡｌＯｘＣｌｙ）２６が付着し、しか
も、絶縁膜２１に対するオーバーエッチングによって発
生したスパッタ物による再付着膜２７によって、上記反
応生成物２６が封じ込まれるという不都合が生じ、アフ
ターコロージョンの抑制手段としては、それほど期待で
きるものではなかった。
【００２０】本発明は、このような課題に鑑み成された
もので、その目的とするところは、Ａｌ系配線層の塩素
系ガスによるエッチング加工後におけるアフターコロー
ジョンの発生を確実に防止することができるエッチング
方法を提供することにある。
もので、その目的とするところは、Ａｌ系配線層の塩素
系ガスによるエッチング加工後におけるアフターコロー
ジョンの発生を確実に防止することができるエッチング
方法を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁膜１上に
形成されたＡｌ系配線層７に対し、レジストマスク８を
介してドライエッチングを行うことにより、上記Ａｌ系
配線層７を所望の配線パターンに形成するエッチング方
法において、塩素系ガスを含む第１の反応性ガスによ
り、Ａｌ系配線層７を絶縁膜１が露出するまでドライエ
ッチングした後、露出する絶縁膜１の表面を、塩素系ガ
スを含む第２の反応性ガスにより、オーバーエッチング
する。
形成されたＡｌ系配線層７に対し、レジストマスク８を
介してドライエッチングを行うことにより、上記Ａｌ系
配線層７を所望の配線パターンに形成するエッチング方
法において、塩素系ガスを含む第１の反応性ガスによ
り、Ａｌ系配線層７を絶縁膜１が露出するまでドライエ
ッチングした後、露出する絶縁膜１の表面を、塩素系ガ
スを含む第２の反応性ガスにより、オーバーエッチング
する。
【００２２】そして、上記第１の反応性ガスとしては、
該第１の反応性ガスによるＡｌ系配線層７のエッチング
時、配線ピッチが比較的広い領域におけるＡｌ系配線層
７のエッチング面に、第１の反応性ガスとのエッチング
反応に伴う副反応生成物９の付着によって順テーパが形
成される反応ガスを含む反応性ガスを用いる。具体的に
は、反応性ガスの組成物中に、ヨウ素化合物を含ませ
る。
該第１の反応性ガスによるＡｌ系配線層７のエッチング
時、配線ピッチが比較的広い領域におけるＡｌ系配線層
７のエッチング面に、第１の反応性ガスとのエッチング
反応に伴う副反応生成物９の付着によって順テーパが形
成される反応ガスを含む反応性ガスを用いる。具体的に
は、反応性ガスの組成物中に、ヨウ素化合物を含ませ
る。
【００２３】
【作用】上述の本発明のエッチング方法によれば、第１
の反応性ガスによるドライエッチングにより、Ａｌ系配
線層７の側壁にＡｌと塩素（Ｃｌ）の生成反応物（Ａｌ
Ｃｌ3 ）とヨウ素（Ｉ）の副反応生成物（ＡｌＩ3 ）９
が堆積して、Ａｌ系配線層７の側壁に副反応生成物９に
よる順テーパが形成され、その後の絶縁膜１に対する第
２の反応性ガスによるオーバーエッチング時に、その順
テーパ部分がプラズマからのイオン衝撃にさらされる。
の反応性ガスによるドライエッチングにより、Ａｌ系配
線層７の側壁にＡｌと塩素（Ｃｌ）の生成反応物（Ａｌ
Ｃｌ3 ）とヨウ素（Ｉ）の副反応生成物（ＡｌＩ3 ）９
が堆積して、Ａｌ系配線層７の側壁に副反応生成物９に
よる順テーパが形成され、その後の絶縁膜１に対する第
２の反応性ガスによるオーバーエッチング時に、その順
テーパ部分がプラズマからのイオン衝撃にさらされる。
【００２４】これにより、上記副反応生成物９並びに下
地の絶縁膜１からのスパッタ物により形成される順テー
パ部分への再付着物（ＳｉＯｘ）１０がイオンｉの衝撃
により再び削られることになる。その結果、第１の反応
性ガスによってＡｌ系配線層７をエッチングした際に、
Ａｌ系配線層７の側壁に付着した残留塩素（Ｃｌ）及び
その化合物１１が、絶縁膜１に対するオーバーエッチン
グ時に発生する再付着物１０で封じ込められるというこ
とがなくなる。
地の絶縁膜１からのスパッタ物により形成される順テー
パ部分への再付着物（ＳｉＯｘ）１０がイオンｉの衝撃
により再び削られることになる。その結果、第１の反応
性ガスによってＡｌ系配線層７をエッチングした際に、
Ａｌ系配線層７の側壁に付着した残留塩素（Ｃｌ）及び
その化合物１１が、絶縁膜１に対するオーバーエッチン
グ時に発生する再付着物１０で封じ込められるというこ
とがなくなる。
【００２５】従って、その後に、例えばＯ2 ／（Ｃ
Ｈ3 ）2 ＣＨＯＨプラズマでインラインアッシングすれ
ば、ほとんどの残留塩素（Ｃｌ）及びその化合物を除去
することができ、Ａｌ系配線層７の塩素系ガスによるエ
ッチング加工後におけるアフターコロージョンの発生を
確実に防止することができる。
Ｈ3 ）2 ＣＨＯＨプラズマでインラインアッシングすれ
ば、ほとんどの残留塩素（Ｃｌ）及びその化合物を除去
することができ、Ａｌ系配線層７の塩素系ガスによるエ
ッチング加工後におけるアフターコロージョンの発生を
確実に防止することができる。
【００２６】
【実施例】以下、図１〜図４を参照しながら本発明の実
施例を説明する。図１は、本実施例に係るＡｌ系配線層
のドライエッチング方法を示す工程図である。この例
は、オーバーエッチングに伴う下地絶縁膜からのスパッ
タ物が多く発生する比較的配線ピッチが広い部分、例え
ばメモリ集積回路等における周辺回路部分の配線パター
ンをドライエッチングにて形成する場合を主体に説明す
る。
施例を説明する。図１は、本実施例に係るＡｌ系配線層
のドライエッチング方法を示す工程図である。この例
は、オーバーエッチングに伴う下地絶縁膜からのスパッ
タ物が多く発生する比較的配線ピッチが広い部分、例え
ばメモリ集積回路等における周辺回路部分の配線パター
ンをドライエッチングにて形成する場合を主体に説明す
る。
【００２７】まず、図１に示すように、例えばＳｉＯ2
からなる層間絶縁膜１上に厚み約３００ÅのＴｉ膜２と
厚み約１０００ÅのＴｉＯＮ膜３の積層膜からなるバリ
アメタル４を堆積した後、このバリアメタル４上に１％
のＳｉを含む厚み約３０００ÅのＡｌ−Ｓｉ膜５を形成
し、その後、厚み約３００ÅのＴｉＯＮ膜からなる反射
防止膜６を形成する。
からなる層間絶縁膜１上に厚み約３００ÅのＴｉ膜２と
厚み約１０００ÅのＴｉＯＮ膜３の積層膜からなるバリ
アメタル４を堆積した後、このバリアメタル４上に１％
のＳｉを含む厚み約３０００ÅのＡｌ−Ｓｉ膜５を形成
し、その後、厚み約３００ÅのＴｉＯＮ膜からなる反射
防止膜６を形成する。
【００２８】これらバリアメタル４、Ａｌ−Ｓｉ膜５及
び反射防止膜６にてＡｌ系配線層７が構成される。そし
て、このＡｌ系配線層７上全面にポジ型のフォトレジス
ト膜を厚み約２．０μｍほどコーティングした後、該フ
ォトレジスト膜を露光・現像して、配線パターンとして
残す部分に対応した箇所にフォトレジストパターン８を
形成する。
び反射防止膜６にてＡｌ系配線層７が構成される。そし
て、このＡｌ系配線層７上全面にポジ型のフォトレジス
ト膜を厚み約２．０μｍほどコーティングした後、該フ
ォトレジスト膜を露光・現像して、配線パターンとして
残す部分に対応した箇所にフォトレジストパターン８を
形成する。
【００２９】次に、図２Ａに示すように、有磁場マイク
ロ波プラズマエッチャーを用いて、以下で示す処理条件
で上記Ａｌ系配線層７を下地の層間絶縁膜１が露出する
までドライエッチングする。
ロ波プラズマエッチャーを用いて、以下で示す処理条件
で上記Ａｌ系配線層７を下地の層間絶縁膜１が露出する
までドライエッチングする。
【００３０】＜処理条件＞ ・反応性ガスのガス流量：ＨＩ／ＢＣｌ3 ／Ｃｌ2 ＝３
０／６０／９０ＳＣＣＭ ・ガス圧：１６ｍＴｏｒｒ ・マイクロ波発生マグネトロンのフィラメント電流：３
００ｍＡ ・ＲＦパワー：５０Ｗ
０／６０／９０ＳＣＣＭ ・ガス圧：１６ｍＴｏｒｒ ・マイクロ波発生マグネトロンのフィラメント電流：３
００ｍＡ ・ＲＦパワー：５０Ｗ
【００３１】このドライエッチング時、この例の対象と
なっている比較的配線ピッチが広い周辺回路部分では、
Ａｌ系配線層７のＡｌと塩素（Ｃｌ）の反応生成物（Ａ
ｌＣｌ3 ）が多く発生するため、反応性ガスの組成物
（ＨＩ）との反応で副反応生成物（ＡｌＩ3 ）が生じ
る。この副反応生成物（ＡｌＩ3 ）は、蒸気圧が低いた
め、図示するように、Ａｌ−Ｓｉ膜５からバリアメタル
４の側壁にわたってＡｌＩ 3 膜９が堆積し、このＡｌＩ
3 膜９の堆積により、Ａｌ系配線層７のエッチング形状
が順テーパとなる。
なっている比較的配線ピッチが広い周辺回路部分では、
Ａｌ系配線層７のＡｌと塩素（Ｃｌ）の反応生成物（Ａ
ｌＣｌ3 ）が多く発生するため、反応性ガスの組成物
（ＨＩ）との反応で副反応生成物（ＡｌＩ3 ）が生じ
る。この副反応生成物（ＡｌＩ3 ）は、蒸気圧が低いた
め、図示するように、Ａｌ−Ｓｉ膜５からバリアメタル
４の側壁にわたってＡｌＩ 3 膜９が堆積し、このＡｌＩ
3 膜９の堆積により、Ａｌ系配線層７のエッチング形状
が順テーパとなる。
【００３２】一方、配線パターンが密でエッチング面積
の少ないメモリセル部分は、図４に示すように、ＡｌＩ
3 膜９がＡｌ系配線層７のエッチング断面を順テーパに
するほど副反応生成物（ＡｌＩ3 ）は発生せず、そのエ
ッチング断面は、ほぼ垂直な形状となる。
の少ないメモリセル部分は、図４に示すように、ＡｌＩ
3 膜９がＡｌ系配線層７のエッチング断面を順テーパに
するほど副反応生成物（ＡｌＩ3 ）は発生せず、そのエ
ッチング断面は、ほぼ垂直な形状となる。
【００３３】次に、図２Ｂに示すように、上記反応性ガ
スからヨウ素化合物（ＨＩ）を除いた反応性ガスを用
い、他の処理条件を同じにして、露出する層間絶縁膜１
をオーバーエッチングする。このとき、周辺回路部分に
おいては、Ａｌ系配線層７のエッチング側壁が順テーパ
となっているため、図３Ａに示すように、下地の層間絶
縁膜１に入射したイオンｉによって削り出された層間絶
縁膜１のスパッタ物（ＳｉＯｘ）１０が上記エッチング
側壁に堆積しているＡｌＩ3 膜９に付着する。
スからヨウ素化合物（ＨＩ）を除いた反応性ガスを用
い、他の処理条件を同じにして、露出する層間絶縁膜１
をオーバーエッチングする。このとき、周辺回路部分に
おいては、Ａｌ系配線層７のエッチング側壁が順テーパ
となっているため、図３Ａに示すように、下地の層間絶
縁膜１に入射したイオンｉによって削り出された層間絶
縁膜１のスパッタ物（ＳｉＯｘ）１０が上記エッチング
側壁に堆積しているＡｌＩ3 膜９に付着する。
【００３４】また、それと同時に、図３Ｂに示すよう
に、順テーパとなってイオン衝撃にさらされた状態とな
っているエッチング側壁にイオンｉが入射することによ
って、ＡｌＩ3 膜９とスパッタ物１０が再スパッタ除去
される。この図３Ａと図３Ｂで示す上記二つ作用は、並
行して行われる。
に、順テーパとなってイオン衝撃にさらされた状態とな
っているエッチング側壁にイオンｉが入射することによ
って、ＡｌＩ3 膜９とスパッタ物１０が再スパッタ除去
される。この図３Ａと図３Ｂで示す上記二つ作用は、並
行して行われる。
【００３５】従って、この下地の層間絶縁膜１に対する
オーバーエッチングにて、Ａｌ系配線層７のエッチング
側壁に付着していたＡｌＩ3 膜９と下地からのスパッタ
物１０が完全に除去され、オーバーエッチングの終了
時、図２Ｂに示すように、Ａｌ系配線層７のエッチング
側壁には、図２Ａで示す反応性ガスによるドライエッチ
ング時に発生した塩素（Ｃｌ）及びその化合物１１が付
着しているだけである。
オーバーエッチングにて、Ａｌ系配線層７のエッチング
側壁に付着していたＡｌＩ3 膜９と下地からのスパッタ
物１０が完全に除去され、オーバーエッチングの終了
時、図２Ｂに示すように、Ａｌ系配線層７のエッチング
側壁には、図２Ａで示す反応性ガスによるドライエッチ
ング時に発生した塩素（Ｃｌ）及びその化合物１１が付
着しているだけである。
【００３６】そのため、このオーバーエッチング処理
後、図３Ｃに示すように、例えばエッチャー内蔵のアッ
シャーでガス中にメチルアルコール（ＣＨ3 ＯＨ）又は
ＩＰＡ（イソプロピルアルコール：（ＣＨ3 ）2ＣＨＯ
Ｈ）を添加したインラインアッシングを行うことによ
り、Ａｌ系配線層７のエッチング側壁に残留する塩素
（Ｃｌ）及びその化合物を完全に除去することができ
る。
後、図３Ｃに示すように、例えばエッチャー内蔵のアッ
シャーでガス中にメチルアルコール（ＣＨ3 ＯＨ）又は
ＩＰＡ（イソプロピルアルコール：（ＣＨ3 ）2ＣＨＯ
Ｈ）を添加したインラインアッシングを行うことによ
り、Ａｌ系配線層７のエッチング側壁に残留する塩素
（Ｃｌ）及びその化合物を完全に除去することができ
る。
【００３７】また、上記インラインアッシングのほか
に、残留塩素（Ｃｌ）及びその化合物を除去する方法と
して、希ガス（例えば、アルゴン、ヘリウム、ネオン
等）を含むガスにより、プラズマトリートメントを行う
ようにしてもよい。
に、残留塩素（Ｃｌ）及びその化合物を除去する方法と
して、希ガス（例えば、アルゴン、ヘリウム、ネオン
等）を含むガスにより、プラズマトリートメントを行う
ようにしてもよい。
【００３８】上述のように、本例によれば、ヨウ素化合
物（ＨＩ）を含む塩素系の反応性ガスによるドライエッ
チングにより、Ａｌ系配線層７の側壁にＡｌと塩素（Ｃ
ｌ）の生成反応物（ＡｌＣｌ3 ）とヨウ素化合物（Ｈ
Ｉ）の副反応生成物（ＡｌＩ3 ）９を堆積させることに
より、Ａｌ系配線層７の側壁に副反応生成物９による順
テーパを形成して、プラズマからのイオン衝撃にさらす
ようにしたので、その後に行われるヨウ素化合物を含ま
ない塩素系の反応性ガスによる下地の層間絶縁膜１に対
するオーバーエッチング時に、下地の層間絶縁膜１から
のスパッタ物により形成される順テーパ部分へのスパッ
タ膜（ＳｉＯｘ）１０及び副反応生成物（ＡｌＩ3 ）９
がイオンの衝撃により再び削られることになる。
物（ＨＩ）を含む塩素系の反応性ガスによるドライエッ
チングにより、Ａｌ系配線層７の側壁にＡｌと塩素（Ｃ
ｌ）の生成反応物（ＡｌＣｌ3 ）とヨウ素化合物（Ｈ
Ｉ）の副反応生成物（ＡｌＩ3 ）９を堆積させることに
より、Ａｌ系配線層７の側壁に副反応生成物９による順
テーパを形成して、プラズマからのイオン衝撃にさらす
ようにしたので、その後に行われるヨウ素化合物を含ま
ない塩素系の反応性ガスによる下地の層間絶縁膜１に対
するオーバーエッチング時に、下地の層間絶縁膜１から
のスパッタ物により形成される順テーパ部分へのスパッ
タ膜（ＳｉＯｘ）１０及び副反応生成物（ＡｌＩ3 ）９
がイオンの衝撃により再び削られることになる。
【００３９】その結果、ヨウ素化合物（ＨＩ）を含む塩
素系の反応性ガスによってＡｌ系配線層７をエッチング
した際に、Ａｌ系配線層７の側壁に付着した残留塩素
（Ｃｌ）及びその化合物１１が、その後の層間絶縁膜１
に対するオーバーエッチング時に発生するスパッタ膜１
０で封じ込められるということがなくなる。即ち、Ａｌ
系配線層７のエッチング側壁には、残留塩素（Ｃｌ）及
びその化合物１１が付着しているだけの状態となる。
素系の反応性ガスによってＡｌ系配線層７をエッチング
した際に、Ａｌ系配線層７の側壁に付着した残留塩素
（Ｃｌ）及びその化合物１１が、その後の層間絶縁膜１
に対するオーバーエッチング時に発生するスパッタ膜１
０で封じ込められるということがなくなる。即ち、Ａｌ
系配線層７のエッチング側壁には、残留塩素（Ｃｌ）及
びその化合物１１が付着しているだけの状態となる。
【００４０】従って、その後に、例えばメチルアルコー
ル（ＣＨ3 ＯＨ）又はＩＰＡ（イソプロピルアルコー
ル：（ＣＨ3 ）2 ＣＨＯＨ）を添加したインラインアッ
シングを行うようにすれば、ほとんどの残留塩素（Ｃ
ｌ）及びその化合物１１を除去することができ、Ａｌ系
配線層７の塩素系ガスによるエッチング加工後における
アフターコロージョンの発生を確実に防止することがで
きる。
ル（ＣＨ3 ＯＨ）又はＩＰＡ（イソプロピルアルコー
ル：（ＣＨ3 ）2 ＣＨＯＨ）を添加したインラインアッ
シングを行うようにすれば、ほとんどの残留塩素（Ｃ
ｌ）及びその化合物１１を除去することができ、Ａｌ系
配線層７の塩素系ガスによるエッチング加工後における
アフターコロージョンの発生を確実に防止することがで
きる。
【００４１】上記実施例では、Ａｌ系配線層７に対する
ドライエッチングにヨウ素化合物（ＨＩ）を含んだ塩素
系の反応性ガスを用いたが、その他、Ａｌと塩素（Ｃ
ｌ）との反応生成物（ＡｌＣｌ3 ）と反応して蒸気圧の
低い有機Ａｌを生成するような高級アルコールを含んだ
塩素系の反応性ガスを用いてもよい。
ドライエッチングにヨウ素化合物（ＨＩ）を含んだ塩素
系の反応性ガスを用いたが、その他、Ａｌと塩素（Ｃ
ｌ）との反応生成物（ＡｌＣｌ3 ）と反応して蒸気圧の
低い有機Ａｌを生成するような高級アルコールを含んだ
塩素系の反応性ガスを用いてもよい。
【００４２】尚、上記ドライエッチングにおける処理条
件は、あくまでも一例であり、本例の主旨を逸脱しない
範囲で、ガス種、ガス流量、ガス圧及びＲＦパワー等を
適宜変更することができる。
件は、あくまでも一例であり、本例の主旨を逸脱しない
範囲で、ガス種、ガス流量、ガス圧及びＲＦパワー等を
適宜変更することができる。
【００４３】
【発明の効果】本発明に係るエッチング方法によれば、
Ａｌ系配線層の塩素系ガスによるエッチング加工後にお
けるアフターコロージョンの発生を確実に防止すること
ができる。
Ａｌ系配線層の塩素系ガスによるエッチング加工後にお
けるアフターコロージョンの発生を確実に防止すること
ができる。
【図１】本実施例に係るＡｌ系配線層のドライエッチン
グ方法を示す工程図（その１）。
グ方法を示す工程図（その１）。
【図２】本実施例に係るＡｌ系配線層のドライエッチン
グ方法を示す工程図（その２）。
グ方法を示す工程図（その２）。
【図３】オーバーエッチング時における副反応生成物
（ＡｌＩ3 膜）とスパッタ物（ＳｉＯｘ）の再スパッタ
除去を示す作用図。
（ＡｌＩ3 膜）とスパッタ物（ＳｉＯｘ）の再スパッタ
除去を示す作用図。
【図４】配線ピッチが密なメモリセル部におけるドライ
エッチング状態を示す説明図。
エッチング状態を示す説明図。
【図５】従来例に係るＡｌ系配線層のドライエッチング
方法の不都合点を示す説明図。
方法の不都合点を示す説明図。
１ 層間絶縁膜 ２ Ｔｉ膜 ３ ＴｉＯＮ膜 ４ バリアメタル ５ Ａｌ−Ｓｉ膜 ６ 反射防止膜 ７ Ａｌ系配線層 ８ フォトレジストパターン ９ ＡｌＩ3 膜（副反応生成物） １０ スパッタ物（ＳｉＯｘ） １１ 残留塩素（Ｃｌ）及びその化合物
Claims (3)
- 【請求項１】 絶縁膜上に形成されたＡｌ系配線層に対
し、レジストマスクを介してドライエッチングを行うこ
とにより、上記Ａｌ系配線層を所望の配線パターンに形
成するエッチング方法において、 塩素系ガスを含む第１の反応性ガスにより、上記Ａｌ系
配線層を上記絶縁膜が露出するまでドライエッチングす
る工程と、 露出する上記絶縁膜の表面を、塩素系ガスを含む第２の
反応性ガスにより、オーバーエッチングする工程を有す
ることを特徴とするエッチング方法。 - 【請求項２】 上記第１の反応性ガスは、該第１の反応
性ガスによる上記Ａｌ系配線層のエッチング時、配線ピ
ッチが比較的広い領域における上記Ａｌ系配線層のエッ
チング面に、上記第１の反応性ガスとのエッチング反応
に伴う副反応生成物の付着によって順テーパが形成され
る反応ガスを含むことを特徴とする請求項１記載のエッ
チング方法。 - 【請求項３】 上記第１の反応性ガスは、その組成物中
に、ヨウ素化合物が含まれていることを特徴とする請求
項１又は２記載のエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20816191A JPH0547721A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | エツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20816191A JPH0547721A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | エツチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0547721A true JPH0547721A (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=16551668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20816191A Pending JPH0547721A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | エツチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0547721A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07230993A (ja) * | 1994-02-15 | 1995-08-29 | Nec Corp | 半導体装置の配線の形成方法 |
| JP2009188038A (ja) * | 2008-02-04 | 2009-08-20 | Sharp Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| US20150221557A1 (en) * | 2014-02-05 | 2015-08-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Wiring structures and methods of forming the same |
-
1991
- 1991-08-20 JP JP20816191A patent/JPH0547721A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07230993A (ja) * | 1994-02-15 | 1995-08-29 | Nec Corp | 半導体装置の配線の形成方法 |
| JP2009188038A (ja) * | 2008-02-04 | 2009-08-20 | Sharp Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| US20150221557A1 (en) * | 2014-02-05 | 2015-08-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Wiring structures and methods of forming the same |
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