JPH06342793A - 配線形成方法 - Google Patents
配線形成方法Info
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- JPH06342793A JPH06342793A JP13159293A JP13159293A JPH06342793A JP H06342793 A JPH06342793 A JP H06342793A JP 13159293 A JP13159293 A JP 13159293A JP 13159293 A JP13159293 A JP 13159293A JP H06342793 A JPH06342793 A JP H06342793A
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- sulfur
- wiring pattern
- wiring
- pattern
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ａｌ系配線パターンのアニール時のヒロック
発生を抑制する。 【構成】 Ａｌ系多層膜５をハロゲン化イオウのプラズ
マを用いてエッチングした後、プラズマ処理を行ってパ
ターン側壁面上のＳ（イオウ）堆積層７とＡｌ−１％Ｓ
ｉパターン３ａとを反応させ、化学的安定性と機械的強
度に優れるＡｌxＳy （硫化アルミニウム）被膜８を形
成し、側壁面を改質する。 【効果】 後工程でストレスマイグレーション（ＳＭ）
耐性とエレクトロマイグレーション（ＥＭ）耐性を向上
させるためのアニールを行っても、Ａｌ−１％Ｓｉパタ
ーン３ａからヒロックが発生しなくなり、配線の信頼性
が向上する。Ａｌ系多層膜５のエッチングと改質とを連
続的なドライプロセスとして行うことができ、スループ
ットと経済性が向上する。
発生を抑制する。 【構成】 Ａｌ系多層膜５をハロゲン化イオウのプラズ
マを用いてエッチングした後、プラズマ処理を行ってパ
ターン側壁面上のＳ（イオウ）堆積層７とＡｌ−１％Ｓ
ｉパターン３ａとを反応させ、化学的安定性と機械的強
度に優れるＡｌxＳy （硫化アルミニウム）被膜８を形
成し、側壁面を改質する。 【効果】 後工程でストレスマイグレーション（ＳＭ）
耐性とエレクトロマイグレーション（ＥＭ）耐性を向上
させるためのアニールを行っても、Ａｌ−１％Ｓｉパタ
ーン３ａからヒロックが発生しなくなり、配線の信頼性
が向上する。Ａｌ系多層膜５のエッチングと改質とを連
続的なドライプロセスとして行うことができ、スループ
ットと経済性が向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体プロセス等におい
て適用される配線形成方法に関し、特にアルミニウム
（Ａｌ）系配線パターンのエレクトロマイグレーション
（ＥＭ）耐性、ストレスマイグレーション（ＳＭ）耐性
等を向上させる方法に関する。
て適用される配線形成方法に関し、特にアルミニウム
（Ａｌ）系配線パターンのエレクトロマイグレーション
（ＥＭ）耐性、ストレスマイグレーション（ＳＭ）耐性
等を向上させる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路の近年の高度な微細化、
高集積化に伴い、アルミニウム（Ａｌ）系配線の信頼性
に対する要求も厳しさを増している。Ａｌ系配線の不良
の代表的なものは、ストレスマイグレーション（ＳＭ）
とエレクトロマイグレーション（ＥＭ）である。
高集積化に伴い、アルミニウム（Ａｌ）系配線の信頼性
に対する要求も厳しさを増している。Ａｌ系配線の不良
の代表的なものは、ストレスマイグレーション（ＳＭ）
とエレクトロマイグレーション（ＥＭ）である。
【０００３】ＳＭは、熱膨張係数の異なる材料層と接触
しているＡｌ系配線に、半導体プロセス中に含まれるア
ニール工程の昇温過程で圧縮応力、降温過程で引っ張り
応力が加わり、ボイドが発生する現象である。一方、Ｅ
Ｍは、電流が流れる金属内で金属イオンが電子流との衝
突による力を受け、電流の向きと逆方向に移動する現象
である。
しているＡｌ系配線に、半導体プロセス中に含まれるア
ニール工程の昇温過程で圧縮応力、降温過程で引っ張り
応力が加わり、ボイドが発生する現象である。一方、Ｅ
Ｍは、電流が流れる金属内で金属イオンが電子流との衝
突による力を受け、電流の向きと逆方向に移動する現象
である。
【０００４】これらの不良を解消するための現状におけ
る基本的な方針は、Ａｌ系配線膜の（ａ）高配向化、
（ｂ）高純度化、（ｃ）大粒径化、の３つである。この
方針を満たすには、いわゆるバンブー型結晶構造（以
下、バンブー構造と称する。）を有する配線パターンを
形成することが有効である。バンブー構造とは、Ａｌ結
晶粒子の粒径が配線パターンの幅よりも大きい場合に、
該配線パターンの長手方向に対してほぼ垂直に結晶粒界
が配列され、この様子が竹の節のごとく見える結晶構造
である。
る基本的な方針は、Ａｌ系配線膜の（ａ）高配向化、
（ｂ）高純度化、（ｃ）大粒径化、の３つである。この
方針を満たすには、いわゆるバンブー型結晶構造（以
下、バンブー構造と称する。）を有する配線パターンを
形成することが有効である。バンブー構造とは、Ａｌ結
晶粒子の粒径が配線パターンの幅よりも大きい場合に、
該配線パターンの長手方向に対してほぼ垂直に結晶粒界
が配列され、この様子が竹の節のごとく見える結晶構造
である。
【０００５】このバンブー構造によれば、不純物が少な
い故に空孔・転移等の欠陥密度が低下し、またＡｌ原子
移動の活性化エネルギーが増大するため、ＳＭ耐性、Ｅ
Ｍ耐性が向上するとされている。
い故に空孔・転移等の欠陥密度が低下し、またＡｌ原子
移動の活性化エネルギーが増大するため、ＳＭ耐性、Ｅ
Ｍ耐性が向上するとされている。
【０００６】しかし、上記バンブー構造も、高度に微細
化されたデザイン・ルールの下ではＳＭやＥＭの抑制に
関して必ずしも万能ではない。まず、配線パターンの幅
が細くなるほど、その長手方向に対して垂直な粒界に加
わる応力が増大し、ＳＭ不良が発生し易くなる。また、
微細化に伴う電流密度の一般的な増加傾向に加え、特に
論理デバイス等において動作高速化の観点から高電流密
度化が求められているため、ＥＭ不良も増大する環境に
ある。
化されたデザイン・ルールの下ではＳＭやＥＭの抑制に
関して必ずしも万能ではない。まず、配線パターンの幅
が細くなるほど、その長手方向に対して垂直な粒界に加
わる応力が増大し、ＳＭ不良が発生し易くなる。また、
微細化に伴う電流密度の一般的な増加傾向に加え、特に
論理デバイス等において動作高速化の観点から高電流密
度化が求められているため、ＥＭ不良も増大する環境に
ある。
【０００７】さらに、バンブー構造において結晶粒径を
増大させるためのアニールが、ヒロック発生の原因とな
るという問題もある。ヒロックは、昇温過程で基板との
熱膨張率の差に起因してＡｌ系配線膜に蓄積された圧縮
応力が緩和される際に発生する微小な突起である。Ａｌ
は再結晶温度が低く、原子拡散の活性化エネルギーがも
ともと小さいため、高温アニールを経ると容易にヒロッ
クを発生する。ヒロックが生成すると、たとえばパッシ
ベーション膜に欠陥が生じ、Ａｌ系配線のコロージョン
や多層配線層間の短絡が発生する原因となる。
増大させるためのアニールが、ヒロック発生の原因とな
るという問題もある。ヒロックは、昇温過程で基板との
熱膨張率の差に起因してＡｌ系配線膜に蓄積された圧縮
応力が緩和される際に発生する微小な突起である。Ａｌ
は再結晶温度が低く、原子拡散の活性化エネルギーがも
ともと小さいため、高温アニールを経ると容易にヒロッ
クを発生する。ヒロックが生成すると、たとえばパッシ
ベーション膜に欠陥が生じ、Ａｌ系配線のコロージョン
や多層配線層間の短絡が発生する原因となる。
【０００８】そこで、上記ヒロック抑制策として、たと
えば特開平４−１９６１２５号公報にはＡｌ配線パター
ンをＴｉＮ膜で被覆する技術が、また、第３５回応用物
理学関係連合講演会（１９８８年春季年会）講演予稿
集，ｐ．５１４，３ｐ−Ｐ−２にはＡｌ−１％Ｓｉ膜の
表面にベーマイト（Ａｌ−Ｏ・ＯＨ）被膜を形成する方
法が提案されている。
えば特開平４−１９６１２５号公報にはＡｌ配線パター
ンをＴｉＮ膜で被覆する技術が、また、第３５回応用物
理学関係連合講演会（１９８８年春季年会）講演予稿
集，ｐ．５１４，３ｐ−Ｐ−２にはＡｌ−１％Ｓｉ膜の
表面にベーマイト（Ａｌ−Ｏ・ＯＨ）被膜を形成する方
法が提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者のＴｉＮ
膜を用いる技術では、Ａｌ配線パターンの側壁面をＴｉ
Ｎ膜で被覆するためにＴｉＮ膜の全面堆積とエッチバッ
クを行っており、工程数の増加によるスループットの低
下が懸念される。一方のベーマイト被膜を用いる方法で
は、ウェハを加熱温水中に浸漬してベーマイト被膜を形
成するため、ドライプロセスの途中でウェットプロセス
を挿入する必要が生じ、やはりスループットの低下が懸
念される他、設備数の増加等に伴う経済性の低下も問題
となる。
膜を用いる技術では、Ａｌ配線パターンの側壁面をＴｉ
Ｎ膜で被覆するためにＴｉＮ膜の全面堆積とエッチバッ
クを行っており、工程数の増加によるスループットの低
下が懸念される。一方のベーマイト被膜を用いる方法で
は、ウェハを加熱温水中に浸漬してベーマイト被膜を形
成するため、ドライプロセスの途中でウェットプロセス
を挿入する必要が生じ、やはりスループットの低下が懸
念される他、設備数の増加等に伴う経済性の低下も問題
となる。
【００１０】そこで本発明は、バンブー構造を有する微
細化されたＡｌ系配線膜のＳＭ，ＥＭおよびヒロック生
成を、簡便であり、かつスループットと経済性の高い手
法で抑制する技術を提供することを目的とする。
細化されたＡｌ系配線膜のＳＭ，ＥＭおよびヒロック生
成を、簡便であり、かつスループットと経済性の高い手
法で抑制する技術を提供することを目的とする。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、上述の目
的を達するために鋭意検討を行った結果、スループット
や経済性を低下させずにＡｌ系配線膜の表面にヒロック
発生を抑制するための何らかの被膜を形成するには、
（ｉ）この被膜の形成をドライプロセスで行うこと、
（ii) 上記被膜は、プラズマ処理によりＡｌ系配線膜の
表面を化学的に改質して形成されるものであること、
（iii)さらに望ましくは、このプラズマ処理とその前工
程であるＡｌ系配線膜のエッチング反応系の少なくとも
一部を共通化し、被膜形成をエッチング工程と完全に連
続化すること、が有効であると考えるに至った。
的を達するために鋭意検討を行った結果、スループット
や経済性を低下させずにＡｌ系配線膜の表面にヒロック
発生を抑制するための何らかの被膜を形成するには、
（ｉ）この被膜の形成をドライプロセスで行うこと、
（ii) 上記被膜は、プラズマ処理によりＡｌ系配線膜の
表面を化学的に改質して形成されるものであること、
（iii)さらに望ましくは、このプラズマ処理とその前工
程であるＡｌ系配線膜のエッチング反応系の少なくとも
一部を共通化し、被膜形成をエッチング工程と完全に連
続化すること、が有効であると考えるに至った。
【００１２】本発明の配線形成方法は、上記の考え方に
立って提案されるものであり、基板上で所定の形状に形
成された金属配線パターンを遊離のイオウを含むプラズ
マと接触させ、該金属配線パターンの露出面に金属硫化
物被膜を形成してこれを改質するものである。
立って提案されるものであり、基板上で所定の形状に形
成された金属配線パターンを遊離のイオウを含むプラズ
マと接触させ、該金属配線パターンの露出面に金属硫化
物被膜を形成してこれを改質するものである。
【００１３】上記イオウを含むプラズマは、Ｈ2 Ｓ，Ｓ
2 Ｆ2 ，ＳＦ2 ，ＳＦ4 ，Ｓ2 Ｆ10，Ｓ3 Ｃｌ2 ，Ｓ2
Ｃｌ2 ，ＳＣｌ2 ，Ｓ3 Ｂｒ2 ，Ｓ2 Ｂｒ2 ，ＳＢｒ2
から選ばれる少なくとも１種類のイオウ系化合物を含む
処理ガスを放電解離して生成させることができる。
2 Ｆ2 ，ＳＦ2 ，ＳＦ4 ，Ｓ2 Ｆ10，Ｓ3 Ｃｌ2 ，Ｓ2
Ｃｌ2 ，ＳＣｌ2 ，Ｓ3 Ｂｒ2 ，Ｓ2 Ｂｒ2 ，ＳＢｒ2
から選ばれる少なくとも１種類のイオウ系化合物を含む
処理ガスを放電解離して生成させることができる。
【００１４】あるいは、基板上に形成された金属配線層
を放電解離条件下でプラズマ中に遊離のイオウを生成し
得るエッチング・ガスを用いてエッチングし、被エッチ
ング領域にイオウ系堆積物を堆積させながら金属配線パ
ターンを形成した後、この基板を前記イオウ系堆積物層
の昇華温度もしくは分解温度より低い温度域内で加熱し
ながらプラズマと接触させ、金属配線パターンとその側
壁面上に堆積したイオウ系堆積物層とを反応させて該側
壁面上に金属硫化物被膜を形成し、該金属配線パターン
を改質するようにしても良い。
を放電解離条件下でプラズマ中に遊離のイオウを生成し
得るエッチング・ガスを用いてエッチングし、被エッチ
ング領域にイオウ系堆積物を堆積させながら金属配線パ
ターンを形成した後、この基板を前記イオウ系堆積物層
の昇華温度もしくは分解温度より低い温度域内で加熱し
ながらプラズマと接触させ、金属配線パターンとその側
壁面上に堆積したイオウ系堆積物層とを反応させて該側
壁面上に金属硫化物被膜を形成し、該金属配線パターン
を改質するようにしても良い。
【００１５】この場合のエッチング・ガスとしては、Ｓ
2 Ｆ2 ，ＳＦ2 ，ＳＦ4 ，Ｓ2 Ｆ10，Ｓ3 Ｃｌ2 ，Ｓ2
Ｃｌ2 ，ＳＣｌ2 ，Ｓ3 Ｂｒ2 ，Ｓ2 Ｂｒ2 ，ＳＢｒ2
から選ばれる少なくとも１種類のハロゲン化イオウを含
むガスを用いることができる。
2 Ｆ2 ，ＳＦ2 ，ＳＦ4 ，Ｓ2 Ｆ10，Ｓ3 Ｃｌ2 ，Ｓ2
Ｃｌ2 ，ＳＣｌ2 ，Ｓ3 Ｂｒ2 ，Ｓ2 Ｂｒ2 ，ＳＢｒ2
から選ばれる少なくとも１種類のハロゲン化イオウを含
むガスを用いることができる。
【００１６】さらに、前記エッチング・ガスが上記ハロ
ゲン化イオウに加え、窒素系化合物を含んでいても良
い。
ゲン化イオウに加え、窒素系化合物を含んでいても良
い。
【００１７】また、改質を行うにあたっては、Ｈ2 Ｓ、
あるいはＳ2 Ｆ2 ，ＳＦ2 ，ＳＦ4，Ｓ2 Ｆ10，Ｓ3 Ｃ
ｌ2 ，Ｓ2 Ｃｌ2 ，ＳＣｌ2 ，Ｓ3 Ｂｒ2 ，Ｓ2 Ｂ
ｒ2 ，ＳＢｒ2 等のハロゲン化イオウから選ばれる少な
くとも１種類のイオウ系化合物を含む処理ガスを放電解
離して生成させたプラズマを用いることが好適である。
この場合、エッチングと改質とで用いられるガス系を共
通とすれば、プロセスおよび設備を大幅に簡略化するこ
とが可能となる。
あるいはＳ2 Ｆ2 ，ＳＦ2 ，ＳＦ4，Ｓ2 Ｆ10，Ｓ3 Ｃ
ｌ2 ，Ｓ2 Ｃｌ2 ，ＳＣｌ2 ，Ｓ3 Ｂｒ2 ，Ｓ2 Ｂ
ｒ2 ，ＳＢｒ2 等のハロゲン化イオウから選ばれる少な
くとも１種類のイオウ系化合物を含む処理ガスを放電解
離して生成させたプラズマを用いることが好適である。
この場合、エッチングと改質とで用いられるガス系を共
通とすれば、プロセスおよび設備を大幅に簡略化するこ
とが可能となる。
【００１８】なお本発明は、前記金属配線パターンとし
てアルミニウム系配線パターンを用い、前記金属硫化物
被膜として硫化アルミニウム被膜を生成させる場合に特
に有効である。
てアルミニウム系配線パターンを用い、前記金属硫化物
被膜として硫化アルミニウム被膜を生成させる場合に特
に有効である。
【００１９】
【作用】金属硫化物は、ほとんどすべての金属元素との
間に形成されることが知られている。その性質は、イオ
ン性の強いアルカリ金属元素の硫化物を除き一般に大気
中で極めて安定であり、かつ機械的強度も概して高い。
本発明において形成される金属硫化物被膜は、半導体装
置等の配線材料として用いられる金属元素の安定な硫化
物の被膜である。この被膜により金属配線パターンの露
出面が改質されるので、ＳＭ，ＥＭの抑制を目的として
バンブー構造の大粒径化アニールをおこなった場合に
も、ヒロックの発生を抑制することができる。
間に形成されることが知られている。その性質は、イオ
ン性の強いアルカリ金属元素の硫化物を除き一般に大気
中で極めて安定であり、かつ機械的強度も概して高い。
本発明において形成される金属硫化物被膜は、半導体装
置等の配線材料として用いられる金属元素の安定な硫化
物の被膜である。この被膜により金属配線パターンの露
出面が改質されるので、ＳＭ，ＥＭの抑制を目的として
バンブー構造の大粒径化アニールをおこなった場合に
も、ヒロックの発生を抑制することができる。
【００２０】この金属硫化物被膜を、Ｈ2 Ｓ、あるいは
ハロゲン化イオウを解離させて遊離のイオウ（Ｓ）を発
生させたプラズマを用いて形成すると、金属配線パター
ンを形成するドライエッチング工程に連続して改質を行
うことができ、スループットや経済性が低下する虞れが
極めて少ない。
ハロゲン化イオウを解離させて遊離のイオウ（Ｓ）を発
生させたプラズマを用いて形成すると、金属配線パター
ンを形成するドライエッチング工程に連続して改質を行
うことができ、スループットや経済性が低下する虞れが
極めて少ない。
【００２１】ここで、金属配線パターンを形成するドラ
イエッチングをイオウを生成し得るエッチング・ガスを
用いて行った場合には、イオンの垂直入射が原理的に生
じないパターンの側壁面上に、イオウを堆積させること
ができる。このイオウ系堆積物層は、エッチング中には
側壁保護膜の役割を果たし、異方性加工に寄与したもの
である。エッチング終了後には、この側壁保護膜を昇華
もしくは分解させない程度にウェハを加熱しながらプラ
ズマ処理を行えば、このイオウ系堆積物層と金属配線パ
ターンとを反応させ、パターン側壁面上に金属硫化物被
膜を形成することができる。つまり、側壁保護膜として
堆積していたイオウ系堆積物層を利用してその場で金属
硫化物被膜を形成することができ、エッチングと同一の
真空チャンバ内における連続プロセスが実現する。した
がって、設備数の増加やスループットの低下の懸念は一
切無くなる。
イエッチングをイオウを生成し得るエッチング・ガスを
用いて行った場合には、イオンの垂直入射が原理的に生
じないパターンの側壁面上に、イオウを堆積させること
ができる。このイオウ系堆積物層は、エッチング中には
側壁保護膜の役割を果たし、異方性加工に寄与したもの
である。エッチング終了後には、この側壁保護膜を昇華
もしくは分解させない程度にウェハを加熱しながらプラ
ズマ処理を行えば、このイオウ系堆積物層と金属配線パ
ターンとを反応させ、パターン側壁面上に金属硫化物被
膜を形成することができる。つまり、側壁保護膜として
堆積していたイオウ系堆積物層を利用してその場で金属
硫化物被膜を形成することができ、エッチングと同一の
真空チャンバ内における連続プロセスが実現する。した
がって、設備数の増加やスループットの低下の懸念は一
切無くなる。
【００２２】上記エッチングのためのエッチング・ガス
の構成成分として用いられるＳ2 Ｆ 2 ，ＳＦ2 ，Ｓ
Ｆ4 ，Ｓ2 Ｆ10，Ｓ3 Ｃｌ2 ，Ｓ2 Ｃｌ2 ，ＳＣｌ2 ，
Ｓ3 Ｂｒ 2 ，Ｓ2 Ｂｒ2 ，ＳＢｒ2 等のハロゲン化イオ
ウは、放電解離条件下で遊離のＳを放出する。これと同
時に生成するハロゲン系化学種は、金属配線層のエッチ
ング種として寄与する。
の構成成分として用いられるＳ2 Ｆ 2 ，ＳＦ2 ，Ｓ
Ｆ4 ，Ｓ2 Ｆ10，Ｓ3 Ｃｌ2 ，Ｓ2 Ｃｌ2 ，ＳＣｌ2 ，
Ｓ3 Ｂｒ 2 ，Ｓ2 Ｂｒ2 ，ＳＢｒ2 等のハロゲン化イオ
ウは、放電解離条件下で遊離のＳを放出する。これと同
時に生成するハロゲン系化学種は、金属配線層のエッチ
ング種として寄与する。
【００２３】このとき、エッチング・ガスにさらに窒素
系化合物が含まれていると、プラズマ中で遊離のＳと窒
素系化学種とが反応して窒化イオウ系化合物が生成し、
これがパターン側壁面上に堆積する。この窒化イオウ系
化合物の代表的なものは、ポリチアジル（ＳＮ）x であ
る。窒化イオウ系化合物は、エッチング中にはＳと同
様、異方性加工に寄与するが、その強固な化学結合によ
り単体のＳよりも高い側壁保護効果を示す。
系化合物が含まれていると、プラズマ中で遊離のＳと窒
素系化学種とが反応して窒化イオウ系化合物が生成し、
これがパターン側壁面上に堆積する。この窒化イオウ系
化合物の代表的なものは、ポリチアジル（ＳＮ）x であ
る。窒化イオウ系化合物は、エッチング中にはＳと同
様、異方性加工に寄与するが、その強固な化学結合によ
り単体のＳよりも高い側壁保護効果を示す。
【００２４】さらに窒化イオウ系化合物は、単体のＳよ
りも蒸気圧が低いため、金属硫化物被膜の形成時のウェ
ハ加熱温度を高め、改質を効率良く行えるというメリッ
トもある。
りも蒸気圧が低いため、金属硫化物被膜の形成時のウェ
ハ加熱温度を高め、改質を効率良く行えるというメリッ
トもある。
【００２５】この後の改質は、Ｈ2 Ｓまたは前述のハロ
ゲン化イオウを用いたプラズマ処理により行うことがで
きるが、このときのガス系をエッチング工程で用いたハ
ロゲン化イオウと共通に選択すれば、プロセスは著しく
簡略化される。
ゲン化イオウを用いたプラズマ処理により行うことがで
きるが、このときのガス系をエッチング工程で用いたハ
ロゲン化イオウと共通に選択すれば、プロセスは著しく
簡略化される。
【００２６】上述の金属配線パターンが特にＡｌ系配線
パターンである場合には、プラズマ処理により硫化アル
ミニウム（Ａｌx Ｓy ；典型的にはＡｌ2 Ｓ3 ）被膜が
形成される。このＡｌx Ｓy 被膜は化学的安定性と機械
強度に優れ、Ａｌ系配線パターンのヒロック生成を効果
的に抑制することができる。
パターンである場合には、プラズマ処理により硫化アル
ミニウム（Ａｌx Ｓy ；典型的にはＡｌ2 Ｓ3 ）被膜が
形成される。このＡｌx Ｓy 被膜は化学的安定性と機械
強度に優れ、Ａｌ系配線パターンのヒロック生成を効果
的に抑制することができる。
【００２７】
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
する。
する。
【００２８】実施例１ 本実施例では、ＢＣｌ3 ／Ｃｌ2 混合ガスを用いてＡｌ
系多層膜をエッチングした後、Ｈ2 Ｓガスを用いたプラ
ズマ処理を行ってＡｌ系配線パターンの側壁面を改質し
た。このプロセスを、図１を参照しながら説明する。本
実施例で用いたウェハは、図１（ａ）に示されるよう
に、ＳｉＯx 層間絶縁膜１上において厚さ約１３０ｎｍ
のバリヤメタル２、厚さ約３００ｎｍのＡｌ−１％Ｓｉ
層３、および厚さ約３０ｎｍのＴｉＯＮ反射防止膜４が
たとえばスパッタリング法により順次積層されてＡｌ系
多層膜５が形成され、さらにこの上に所定のパターンを
有するレジスト・マスク６が形成されたものである。こ
こで、上記バリヤメタル２は、厚さ約３０ｎｍのＴｉ
層、約７０ｎｍのＴｉＯＮ層、および約３０ｎｍのＴｉ
層が順次積層されたものである。また、上記レジスト・
マスク６のパターン幅は、約３５０ｎｍである。
系多層膜をエッチングした後、Ｈ2 Ｓガスを用いたプラ
ズマ処理を行ってＡｌ系配線パターンの側壁面を改質し
た。このプロセスを、図１を参照しながら説明する。本
実施例で用いたウェハは、図１（ａ）に示されるよう
に、ＳｉＯx 層間絶縁膜１上において厚さ約１３０ｎｍ
のバリヤメタル２、厚さ約３００ｎｍのＡｌ−１％Ｓｉ
層３、および厚さ約３０ｎｍのＴｉＯＮ反射防止膜４が
たとえばスパッタリング法により順次積層されてＡｌ系
多層膜５が形成され、さらにこの上に所定のパターンを
有するレジスト・マスク６が形成されたものである。こ
こで、上記バリヤメタル２は、厚さ約３０ｎｍのＴｉ
層、約７０ｎｍのＴｉＯＮ層、および約３０ｎｍのＴｉ
層が順次積層されたものである。また、上記レジスト・
マスク６のパターン幅は、約３５０ｎｍである。
【００２９】上記ウェハをＲＦバイアス印加型の有磁場
マイクロ波プラズマ・エッチング装置にセットし、一例
として下記の条件で上記Ａｌ系多層膜５をエッチングし
た。 ＢＣｌ3 流量 ６０ ＳＣＣＭ Ｃｌ2 流量 ９０ ＳＣＣＭ ガス圧 ２．１ Ｐａ マイクロ波パワー ８５０ Ｗ（２．４５ Ｇ
Ｈｚ） ＲＦバイアス・パワー ６０ Ｗ（２ ＭＨｚ） このエッチングにより、図１（ｂ）に示されるように、
Ａｌ系配線パターン５ａが形成された。なお、図中、エ
ッチング後の各材料層には、元の符号に添字ａを付けて
示してある。
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上記Ａｌ系多層膜５をエッチングし
た。 ＢＣｌ3 流量 ６０ ＳＣＣＭ Ｃｌ2 流量 ９０ ＳＣＣＭ ガス圧 ２．１ Ｐａ マイクロ波パワー ８５０ Ｗ（２．４５ Ｇ
Ｈｚ） ＲＦバイアス・パワー ６０ Ｗ（２ ＭＨｚ） このエッチングにより、図１（ｂ）に示されるように、
Ａｌ系配線パターン５ａが形成された。なお、図中、エ
ッチング後の各材料層には、元の符号に添字ａを付けて
示してある。
【００３０】次に、上記Ａｌ系配線パターン５ａの側壁
面を改質するため、一例として下記の条件でプラズマ処
理を行った。 Ｈ2 Ｓ流量 １００ ＳＣＣＭ ガス圧 １３．３ Ｐａ マイクロ波パワー ８５０ Ｗ（２．４５ Ｇ
Ｈｚ） ＲＦバイアス・パワー ５ Ｗ（２ ＭＨｚ） ウェハ載置電極温度 ５０ ℃ この工程では、Ｈ2 Ｓから解離生成した遊離のＳが低バ
イアス条件下でＡｌ系配線パターン５ａの側壁面上に選
択的に堆積し、Ｓ堆積層７が形成された。このＳ堆積層
７は、おおよそ９０℃以下の温度域までは昇華せずにウ
ェハ上に堆積している。上記のごとく５０℃程度の温度
条件下では、Ｓ堆積層７の一部がＡｌ−１％Ｓｉパター
ン３ａの側壁面と反応し、図１（ｃ）に示されるよう
に、ＡｌxＳy 被膜８が形成された。
面を改質するため、一例として下記の条件でプラズマ処
理を行った。 Ｈ2 Ｓ流量 １００ ＳＣＣＭ ガス圧 １３．３ Ｐａ マイクロ波パワー ８５０ Ｗ（２．４５ Ｇ
Ｈｚ） ＲＦバイアス・パワー ５ Ｗ（２ ＭＨｚ） ウェハ載置電極温度 ５０ ℃ この工程では、Ｈ2 Ｓから解離生成した遊離のＳが低バ
イアス条件下でＡｌ系配線パターン５ａの側壁面上に選
択的に堆積し、Ｓ堆積層７が形成された。このＳ堆積層
７は、おおよそ９０℃以下の温度域までは昇華せずにウ
ェハ上に堆積している。上記のごとく５０℃程度の温度
条件下では、Ｓ堆積層７の一部がＡｌ−１％Ｓｉパター
ン３ａの側壁面と反応し、図１（ｃ）に示されるよう
に、ＡｌxＳy 被膜８が形成された。
【００３１】さらに、アッシングを行い、図１（ｄ）に
示されるようにレジスト・マスク６およびＳ堆積層７を
除去した。この後、Ａｌ−１％Ｓｉパターン３ａの結晶
粒を成長させてバンブー構造を完成させるためのアニー
ルを行ったが、このパターンの上面側はＴｉＯＮ反射防
止膜パターン４ａで被覆され、側壁面はＡｌx Ｓy 被膜
８で被覆されているため、ヒロックの生成は認められな
かった。また、上述のように改質されたＡｌ−１％Ｓｉ
パターン３ａはＳＭ耐性、ＥＭ耐性に優れ、ＭＴＦ（配
線寿命）が大幅に改善されていた。
示されるようにレジスト・マスク６およびＳ堆積層７を
除去した。この後、Ａｌ−１％Ｓｉパターン３ａの結晶
粒を成長させてバンブー構造を完成させるためのアニー
ルを行ったが、このパターンの上面側はＴｉＯＮ反射防
止膜パターン４ａで被覆され、側壁面はＡｌx Ｓy 被膜
８で被覆されているため、ヒロックの生成は認められな
かった。また、上述のように改質されたＡｌ−１％Ｓｉ
パターン３ａはＳＭ耐性、ＥＭ耐性に優れ、ＭＴＦ（配
線寿命）が大幅に改善されていた。
【００３２】実施例２ 本実施例では、Ｓ2 Ｃｌ2 ガスを用いてＡｌ系多層膜を
エッチングした後、同じガスを用いたプラズマ処理を行
い、Ａｌ系配線パターンの側壁面を改質した。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。
エッチングした後、同じガスを用いたプラズマ処理を行
い、Ａｌ系配線パターンの側壁面を改質した。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。
【００３３】まず、図２（ａ）に示したウェハを有磁場
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Ａｌ系多層膜５をエッチングした。 Ｓ2 Ｃｌ2 １００ ＳＣＣＭ ガス圧 １．３３ Ｐａ マイクロ波パワー ８５０ Ｗ（２．４５ Ｇ
Ｈｚ） ＲＦバイアス・パワー ３０ Ｗ（２ ＭＨｚ） ウェハ載置電極温度 ２０ ℃ このエッチング過程では、図２（ｂ）に示されるように
パターン側壁面上にＳ堆積層７が形成されながらエッチ
ングが進行した。このＳ堆積層７の側壁保護効果によ
り、本実施例のエッチングは実施例１に比べて低バイア
ス条件下で行われているにもかかわらず異方的に進行
し、図２（ｂ）に示されるような良好なＡｌ系配線パタ
ーン５ａが形成された。
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Ａｌ系多層膜５をエッチングした。 Ｓ2 Ｃｌ2 １００ ＳＣＣＭ ガス圧 １．３３ Ｐａ マイクロ波パワー ８５０ Ｗ（２．４５ Ｇ
Ｈｚ） ＲＦバイアス・パワー ３０ Ｗ（２ ＭＨｚ） ウェハ載置電極温度 ２０ ℃ このエッチング過程では、図２（ｂ）に示されるように
パターン側壁面上にＳ堆積層７が形成されながらエッチ
ングが進行した。このＳ堆積層７の側壁保護効果によ
り、本実施例のエッチングは実施例１に比べて低バイア
ス条件下で行われているにもかかわらず異方的に進行
し、図２（ｂ）に示されるような良好なＡｌ系配線パタ
ーン５ａが形成された。
【００３４】次に、上記エッチングにより形成されたＡ
ｌ−１％Ｓｉパターン３ａの側壁面を改質するため、放
電条件を一例として下記のように変更した。 Ｓ2 Ｃｌ2 １００ ＳＣＣＭ ガス圧 １３．３ Ｐａ マイクロ波パワー ８５０ Ｗ（２．４５ Ｇ
Ｈｚ） ＲＦバイアス・パワー ０ Ｗ（２ ＭＨｚ） ウェハ載置電極温度 ５０ ℃ このプラズマ処理により、Ｓ堆積層７とＡｌ−１％Ｓｉ
パターン３ａとが界面にて反応し、図２（ｃ）に示され
るようにＡｌx Ｓy 被膜８が形成された。本実施例で
は、エッチング・ガスと改質用の処理ガスの組成が等し
いため、放電状態の安定化に要する時間も短く、エッチ
ングと改質とを連続工程により極めて迅速に行うことが
できた。
ｌ−１％Ｓｉパターン３ａの側壁面を改質するため、放
電条件を一例として下記のように変更した。 Ｓ2 Ｃｌ2 １００ ＳＣＣＭ ガス圧 １３．３ Ｐａ マイクロ波パワー ８５０ Ｗ（２．４５ Ｇ
Ｈｚ） ＲＦバイアス・パワー ０ Ｗ（２ ＭＨｚ） ウェハ載置電極温度 ５０ ℃ このプラズマ処理により、Ｓ堆積層７とＡｌ−１％Ｓｉ
パターン３ａとが界面にて反応し、図２（ｃ）に示され
るようにＡｌx Ｓy 被膜８が形成された。本実施例で
は、エッチング・ガスと改質用の処理ガスの組成が等し
いため、放電状態の安定化に要する時間も短く、エッチ
ングと改質とを連続工程により極めて迅速に行うことが
できた。
【００３５】これ以降のアッシング、アニール等を実施
例１と同様に行ったところ、やはりＳＭ耐性、ＥＭ耐性
に優れ、ヒロック発生の無いＡｌ系配線パターン５ａを
得ることができた。
例１と同様に行ったところ、やはりＳＭ耐性、ＥＭ耐性
に優れ、ヒロック発生の無いＡｌ系配線パターン５ａを
得ることができた。
【００３６】実施例３ 本実施例では、Ｓ2 Ｃｌ2 ガスを用いてＡｌ系多層膜を
エッチングした後、Ｓ 2 Ｂｒ2 ガスを用いたプラズマ処
理を行い、Ａｌ系配線パターンの側壁面を改質した。
エッチングした後、Ｓ 2 Ｂｒ2 ガスを用いたプラズマ処
理を行い、Ａｌ系配線パターンの側壁面を改質した。
【００３７】まず、Ｓ2 Ｃｌ2 ガスを用い、実施例２と
同じ条件でＳ堆積層７を形成しながらＡｌ系多層膜５を
エッチングした。この後、一例として下記の条件で改質
のためのプラズマ処理を行った。 Ｓ2 Ｂｒ2 １００ ＳＣＣＭ ガス圧 １３．３ Ｐａ マイクロ波パワー ８５０ Ｗ（２．４５ Ｇ
Ｈｚ） ＲＦバイアス・パワー ０ Ｗ（２ ＭＨｚ） ウェハ載置電極温度 ５０ ℃ この工程では、上述のようなＡｌ−１％Ｓｉパターン３
ａの改質と並行して、蒸気圧の低いＡｌＢｒx が生成
し、双方が側壁面の保護に寄与した。これにより、ＳＭ
耐性、ＥＭ耐性が大幅に改善され、ヒロック発生もほぼ
完全に抑制された。
同じ条件でＳ堆積層７を形成しながらＡｌ系多層膜５を
エッチングした。この後、一例として下記の条件で改質
のためのプラズマ処理を行った。 Ｓ2 Ｂｒ2 １００ ＳＣＣＭ ガス圧 １３．３ Ｐａ マイクロ波パワー ８５０ Ｗ（２．４５ Ｇ
Ｈｚ） ＲＦバイアス・パワー ０ Ｗ（２ ＭＨｚ） ウェハ載置電極温度 ５０ ℃ この工程では、上述のようなＡｌ−１％Ｓｉパターン３
ａの改質と並行して、蒸気圧の低いＡｌＢｒx が生成
し、双方が側壁面の保護に寄与した。これにより、ＳＭ
耐性、ＥＭ耐性が大幅に改善され、ヒロック発生もほぼ
完全に抑制された。
【００３８】実施例４ 本実施例では、Ｓ2 Ｃｌ2 ／Ｎ2 混合ガスを用いてＡｌ
系多層膜をエッチングした後、Ｓ2 Ｃｌ2 ガスを用いた
プラズマ処理を行い、Ａｌ系配線パターンの側壁面を改
質した。
系多層膜をエッチングした後、Ｓ2 Ｃｌ2 ガスを用いた
プラズマ処理を行い、Ａｌ系配線パターンの側壁面を改
質した。
【００３９】Ａｌ系多層膜５のエッチング条件は、一例
として下記のとおりとした。 Ｓ2 Ｃｌ2 １００ ＳＣＣＭ Ｎ2 流量 １０ ＳＣＣＭ ガス圧 １．３３ Ｐａ マイクロ波パワー ８５０ Ｗ（２．４５ Ｇ
Ｈｚ） ＲＦバイアス・パワー ２０ Ｗ（２ ＭＨｚ） ウェハ載置電極温度 ５０ ℃ このエッチング工程では、Ｓ2 Ｃｌ2 から解離生成する
遊離のＳとＮ2 から解離生成するＮとが反応し、図２
（ｂ）に示されるように窒化イオウ系堆積層９がパター
ン側壁面上に形成された。この窒化イオウ系堆積層９の
主な構成成分は、ポリチアジル（ＳＮ）x であり、前述
のＳ堆積層７よりも蒸気圧が低い。このため、上述の各
実施例よりもバイアス・パワーを下げ、ウェハ温度を上
昇させた条件であるにもかかわらず、良好な異方性加工
が進行した。
として下記のとおりとした。 Ｓ2 Ｃｌ2 １００ ＳＣＣＭ Ｎ2 流量 １０ ＳＣＣＭ ガス圧 １．３３ Ｐａ マイクロ波パワー ８５０ Ｗ（２．４５ Ｇ
Ｈｚ） ＲＦバイアス・パワー ２０ Ｗ（２ ＭＨｚ） ウェハ載置電極温度 ５０ ℃ このエッチング工程では、Ｓ2 Ｃｌ2 から解離生成する
遊離のＳとＮ2 から解離生成するＮとが反応し、図２
（ｂ）に示されるように窒化イオウ系堆積層９がパター
ン側壁面上に形成された。この窒化イオウ系堆積層９の
主な構成成分は、ポリチアジル（ＳＮ）x であり、前述
のＳ堆積層７よりも蒸気圧が低い。このため、上述の各
実施例よりもバイアス・パワーを下げ、ウェハ温度を上
昇させた条件であるにもかかわらず、良好な異方性加工
が進行した。
【００４０】次に、一例として下記の条件でＡｌ−１％
Ｓｉパターン３ａの側壁面を改質した。 Ｓ2 Ｃｌ2 １００ ＳＣＣＭ ガス圧 １３．３ Ｐａ マイクロ波パワー ８５０ Ｗ（２．４５ Ｇ
Ｈｚ） ＲＦバイアス・パワー ０ Ｗ（２ ＭＨｚ） ウェハ載置電極温度 ９０ ℃ 上記窒化イオウ系堆積層９は、おおよそ１３０℃以下の
温度域までは昇華せずにウェハ上に堆積している。上記
のごとく９０℃程度の温度条件下では、窒化イオウ系堆
積層９の一部がＡｌ−１％Ｓｉパターン３ａの側壁面と
反応し、図２（ｃ）に示されるように、Ａｌx Ｓy 被膜
８が形成された。
Ｓｉパターン３ａの側壁面を改質した。 Ｓ2 Ｃｌ2 １００ ＳＣＣＭ ガス圧 １３．３ Ｐａ マイクロ波パワー ８５０ Ｗ（２．４５ Ｇ
Ｈｚ） ＲＦバイアス・パワー ０ Ｗ（２ ＭＨｚ） ウェハ載置電極温度 ９０ ℃ 上記窒化イオウ系堆積層９は、おおよそ１３０℃以下の
温度域までは昇華せずにウェハ上に堆積している。上記
のごとく９０℃程度の温度条件下では、窒化イオウ系堆
積層９の一部がＡｌ−１％Ｓｉパターン３ａの側壁面と
反応し、図２（ｃ）に示されるように、Ａｌx Ｓy 被膜
８が形成された。
【００４１】これ以降のアッシング、アニール等を実施
例１と同様に行ったところ、やはりＳＭ耐性、ＥＭ耐性
に優れ、ヒロック発生の無いＡｌ系配線パターン５ａを
得ることができた。
例１と同様に行ったところ、やはりＳＭ耐性、ＥＭ耐性
に優れ、ヒロック発生の無いＡｌ系配線パターン５ａを
得ることができた。
【００４２】以上、本発明を４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、イオウ系化合物を含むエッチ
ング・ガスを用いてＡｌ系配線層をエッチングする場
合、このエッチング・ガスにＨ2 ，Ｈ2 Ｓ，シラン系化
合物等を添加してエッチング反応系のＳ／Ｘ比〔Ｓ原子
数とハロゲン（Ｘ）原子数の比〕を上昇させ、Ｓ堆積層
または窒化イオウ系堆積層の形成を促進するようにして
も良い。
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、イオウ系化合物を含むエッチ
ング・ガスを用いてＡｌ系配線層をエッチングする場
合、このエッチング・ガスにＨ2 ，Ｈ2 Ｓ，シラン系化
合物等を添加してエッチング反応系のＳ／Ｘ比〔Ｓ原子
数とハロゲン（Ｘ）原子数の比〕を上昇させ、Ｓ堆積層
または窒化イオウ系堆積層の形成を促進するようにして
も良い。
【００４３】また、エッチング・ガスに添加する窒素系
化合物としては、上述のＮ2 の他、ＮＦ3 ，ＮＣｌ3 ，
ＮＢｒ3 等を用いても良い。ただし、Ａｌ系配線層のエ
ッチングを想定した場合、ＮＦ3 は蒸気圧の低いＡｌＦ
x を生成させるので好ましくない。
化合物としては、上述のＮ2 の他、ＮＦ3 ，ＮＣｌ3 ，
ＮＢｒ3 等を用いても良い。ただし、Ａｌ系配線層のエ
ッチングを想定した場合、ＮＦ3 は蒸気圧の低いＡｌＦ
x を生成させるので好ましくない。
【００４４】Ａｌ系配線層の構成は、上述のようなＡｌ
系多層膜に限られず、バリヤメタルや反射防止膜の構
成、組成は適宜変更可能である。反射防止膜の使用は近
年の微細化されたデザイン・ルールの下ではほぼ標準的
となっているが、本発明ではこの反射防止膜が無けれ
ば、Ａｌ系配線層はその側壁面のみならず、上表面にお
いても改質されることになる。
系多層膜に限られず、バリヤメタルや反射防止膜の構
成、組成は適宜変更可能である。反射防止膜の使用は近
年の微細化されたデザイン・ルールの下ではほぼ標準的
となっているが、本発明ではこの反射防止膜が無けれ
ば、Ａｌ系配線層はその側壁面のみならず、上表面にお
いても改質されることになる。
【００４５】さらに、エッチング条件、プラズマ処理条
件、使用するエッチング装置、その他のプロセスの細部
が適宜変更可能であることは、言うまでもない。
件、使用するエッチング装置、その他のプロセスの細部
が適宜変更可能であることは、言うまでもない。
【００４６】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によればＡｌ系配線パターンの露出面をエッチングと
連続したドライプロセスにより改質し、ヒロック生成を
抑制することができる。つまり、従来のような煩瑣な工
程やウェットプロセス用の設備等は何ら必要ではない。
しかも、この改質によりＡｌ系配線パターンの結晶粒成
長を十分に行うことが可能となるので、ＳＭ耐性やＥＭ
耐性を大幅に向上させ、ＭＴＦを延長することができ
る。したがって、本発明は配線形成の再現性や歩留りを
著しく向上させ、半導体装置の高集積化および高性能化
に大きく貢献するものである。
明によればＡｌ系配線パターンの露出面をエッチングと
連続したドライプロセスにより改質し、ヒロック生成を
抑制することができる。つまり、従来のような煩瑣な工
程やウェットプロセス用の設備等は何ら必要ではない。
しかも、この改質によりＡｌ系配線パターンの結晶粒成
長を十分に行うことが可能となるので、ＳＭ耐性やＥＭ
耐性を大幅に向上させ、ＭＴＦを延長することができ
る。したがって、本発明は配線形成の再現性や歩留りを
著しく向上させ、半導体装置の高集積化および高性能化
に大きく貢献するものである。
【図１】本発明をＡｌ系多層膜の加工に適用したプロセ
ス例をその工程順にしたがって示す模式的断面図であ
り、（ａ）はＡｌ系多層膜上にレジスト・マスクが形成
された状態、（ｂ）はエッチングによりＡｌ系配線パタ
ーンが形成された状態、（ｃ）はプラズマ処理を行って
Ａｌ系配線パターンの側壁面上にＳ堆積層が形成される
と共にＡｌx Ｓy 被膜が形成された状態、（ｄ）はアッ
シングを行ってレジスト・マスクとＳ堆積層とが除去さ
れた状態をそれぞれ表す。
ス例をその工程順にしたがって示す模式的断面図であ
り、（ａ）はＡｌ系多層膜上にレジスト・マスクが形成
された状態、（ｂ）はエッチングによりＡｌ系配線パタ
ーンが形成された状態、（ｃ）はプラズマ処理を行って
Ａｌ系配線パターンの側壁面上にＳ堆積層が形成される
と共にＡｌx Ｓy 被膜が形成された状態、（ｄ）はアッ
シングを行ってレジスト・マスクとＳ堆積層とが除去さ
れた状態をそれぞれ表す。
【図２】本発明をＡｌ系多層膜の加工に適用した他のプ
ロセス例をその工程順にしたがって示す模式的断面図で
あり、（ａ）はＡｌ系多層膜上にレジスト・マスクが形
成された状態、（ｂ）はエッチングによりＳ堆積層が形
成されながらＡｌ系配線パターンが形成された状態、
（ｃ）はプラズマ処理を行ってＡｌ系配線パターンの側
壁面上にＡｌx Ｓy 被膜が形成された状態、（ｄ）はア
ッシングを行ってレジスト・マスクとＳ堆積層とが除去
された状態をそれぞれ表す。
ロセス例をその工程順にしたがって示す模式的断面図で
あり、（ａ）はＡｌ系多層膜上にレジスト・マスクが形
成された状態、（ｂ）はエッチングによりＳ堆積層が形
成されながらＡｌ系配線パターンが形成された状態、
（ｃ）はプラズマ処理を行ってＡｌ系配線パターンの側
壁面上にＡｌx Ｓy 被膜が形成された状態、（ｄ）はア
ッシングを行ってレジスト・マスクとＳ堆積層とが除去
された状態をそれぞれ表す。
１ ・・・ＳｉＯx 層間絶縁膜 ２ ・・・バリヤメタル ３ ・・・Ａｌ−１％Ｓｉ層 ４ ・・・ＴｉＯＮ反射防止膜 ５ ・・・Ａｌ系多層膜 ５ａ・・・Ａｌ系配線パターン ６ ・・・レジスト・マスク ７ ・・・Ｓ堆積層 ８ ・・・Ａｌx Ｓy 被膜 ９ ・・・窒化イオウ系堆積層
Claims (7)
- 【請求項１】 基板上で所定の形状に形成された金属配
線パターンを遊離のイオウを含むプラズマと接触させ、
該金属配線パターンの露出面に金属硫化物被膜を形成し
てこれを改質することを特徴とする配線形成方法。 - 【請求項２】 前記プラズマは、Ｈ2 Ｓ，Ｓ2 Ｆ2 ，Ｓ
Ｆ2 ，ＳＦ4 ，Ｓ2 Ｆ 10，Ｓ3 Ｃｌ2 ，Ｓ2 Ｃｌ2 ，Ｓ
Ｃｌ2 ，Ｓ3 Ｂｒ2 ，Ｓ2 Ｂｒ2 ，ＳＢｒ2 から選ばれ
る少なくとも１種類のイオウ系化合物を含む処理ガスを
放電解離して生成させることを特徴とする請求項１記載
の配線形成方法。 - 【請求項３】 基板上に形成された金属配線層を放電解
離条件下でプラズマ中に遊離のイオウを生成し得るエッ
チング・ガスを用いてエッチングし、被エッチング領域
にイオウ系堆積物を堆積させながら金属配線パターンを
形成するドライエッチング工程と、 前記基板を前記イオウ系堆積物層の昇華温度もしくは分
解温度より低い温度域内で加熱しながらプラズマと接触
させることにより、前記ドライエッチング工程において
形成された金属配線パターンとその側壁面上に堆積した
イオウ系堆積物層とを反応させて該側壁面上に金属硫化
物被膜を形成し、該金属配線パターンを改質する改質工
程とを有することを特徴とする配線形成方法。 - 【請求項４】 前記エッチング・ガスは、Ｓ2 Ｆ2 ，Ｓ
Ｆ2 ，ＳＦ4 ，Ｓ2 Ｆ 10，Ｓ3 Ｃｌ2 ，Ｓ2 Ｃｌ2 ，Ｓ
Ｃｌ2 ，Ｓ3 Ｂｒ2 ，Ｓ2 Ｂｒ2 ，ＳＢｒ2 から選ばれ
る少なくとも１種類のハロゲン化イオウを含むことを特
徴とする請求項３記載の配線形成方法。 - 【請求項５】 前記エッチング・ガスがさらに窒素系化
合物を含むことを特徴とする請求項４記載の配線形成方
法。 - 【請求項６】 前記改質工程で用いられるプラズマは、
Ｈ2 Ｓ，Ｓ2 Ｆ2 ，ＳＦ2 ，ＳＦ4 ，Ｓ2 Ｆ10，Ｓ3 Ｃ
ｌ2 ，Ｓ2 Ｃｌ2 ，ＳＣｌ2 ，Ｓ3 Ｂｒ2 ，Ｓ 2 Ｂ
ｒ2 ，ＳＢｒ2 から選ばれる少なくとも１種類のイオウ
系化合物を含む処理ガスを放電解離して生成させること
を特徴とする請求項３ないし請求項５に記載の配線形成
方法。 - 【請求項７】 前記金属配線パターンがアルミニウム系
配線パターンであり、前記金属硫化物被膜が硫化アルミ
ニウム被膜であることを特徴とする請求項１ないし請求
項６のいずれか１項に記載の配線形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13159293A JP3298234B2 (ja) | 1993-06-02 | 1993-06-02 | 配線形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13159293A JP3298234B2 (ja) | 1993-06-02 | 1993-06-02 | 配線形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06342793A true JPH06342793A (ja) | 1994-12-13 |
| JP3298234B2 JP3298234B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=15061663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13159293A Expired - Fee Related JP3298234B2 (ja) | 1993-06-02 | 1993-06-02 | 配線形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3298234B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5863834A (en) * | 1996-03-06 | 1999-01-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
| EP1548816A2 (en) * | 2003-12-24 | 2005-06-29 | Kao Corporation | Composition for cleaning semiconductor device |
-
1993
- 1993-06-02 JP JP13159293A patent/JP3298234B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5863834A (en) * | 1996-03-06 | 1999-01-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
| EP1548816A2 (en) * | 2003-12-24 | 2005-06-29 | Kao Corporation | Composition for cleaning semiconductor device |
| EP1548816A3 (en) * | 2003-12-24 | 2007-05-09 | Kao Corporation | Composition for cleaning semiconductor device |
| US7410902B2 (en) | 2003-12-24 | 2008-08-12 | Kao Corporation | Composition for cleaning semiconductor device |
| CN100463117C (zh) * | 2003-12-24 | 2009-02-18 | 花王株式会社 | 半导体元件清洗用组合物、半导体元件及其制造方法 |
| US7947638B2 (en) | 2003-12-24 | 2011-05-24 | Kao Corporation | Composition for cleaning semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3298234B2 (ja) | 2002-07-02 |
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