JPH0670987B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH0670987B2 JPH0670987B2 JP62066583A JP6658387A JPH0670987B2 JP H0670987 B2 JPH0670987 B2 JP H0670987B2 JP 62066583 A JP62066583 A JP 62066583A JP 6658387 A JP6658387 A JP 6658387A JP H0670987 B2 JPH0670987 B2 JP H0670987B2
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- JP
- Japan
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- etching
- electrode wiring
- gas
- gold
- semiconductor device
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に高周波用半
導体装置および高信頼度用半導体装置に用いられる金を
含む金属層から成る電極配線の加工方法に関する。
導体装置および高信頼度用半導体装置に用いられる金を
含む金属層から成る電極配線の加工方法に関する。
高周波用半導体装置では電極配線の電気抵抗を小さくし
てその高周波特性を改善するため、また電極配線の信頼
度を向上させるために金を含む金属層から成る電極配線
が用いられている。従来、この金系金属の電極配線の加
工は、フォトレジストで形成したパターンをマスクとし
てアルゴンイオン等のイオンエッチングにより不要な部
分の金系金属を除去するイオンミーリングで行なわれて
いる。
てその高周波特性を改善するため、また電極配線の信頼
度を向上させるために金を含む金属層から成る電極配線
が用いられている。従来、この金系金属の電極配線の加
工は、フォトレジストで形成したパターンをマスクとし
てアルゴンイオン等のイオンエッチングにより不要な部
分の金系金属を除去するイオンミーリングで行なわれて
いる。
すなわち、第２図に示すように、半導体基板１上に下層
電極配線２を形成し、シリコン酸化膜３を介してその上
に上層電極配線を形成する場合、シリコン酸化膜３上に
チタン4,窒化チタン５および金６を順次形成し、この金
６上にフォトレジスト７を所望の形状に設け、アルゴン
インのイオンエッチングにより、フォトレジスト７から
露出する部分のチタン4,窒化チタン５および金６を除去
していた。
電極配線２を形成し、シリコン酸化膜３を介してその上
に上層電極配線を形成する場合、シリコン酸化膜３上に
チタン4,窒化チタン５および金６を順次形成し、この金
６上にフォトレジスト７を所望の形状に設け、アルゴン
インのイオンエッチングにより、フォトレジスト７から
露出する部分のチタン4,窒化チタン５および金６を除去
していた。
〔発明が解決しようとする問題点〕 上述した従来のイオンミーリングではイオンによるエッ
チングであるため、エッチングを行なう材料のエッチン
グ速度はイオンのエネルギーで決定され、マスク材料や
下地の基板とのエッチング速度の選択比を自由に選ぶこ
とができない。従って、厚い膜厚の電極配線の加工が困
難な場合があり、また被エッチング材料を完全にエッチ
ング除去しようとする場合には下地の材料までかなりエ
ッチングしなければならず、半導体基板の損傷等により
特性を劣化させる場合があった。さらに、基板に対する
イオンの入射方向が揃っているために、第２図に示すご
とく基板に段差がある場合には、段差部分では入射方向
に対して膜厚が厚くなる部分があるため、平坦部よりも
エッチング時間を要することと、エッチングされた金属
が再付着しやすいため、エッチング残り８′が生じた
り、平坦部では下地材料がエッチングされすぎるオーバ
ーエッチング部９が生じたりする問題があった。これら
の問題は電極配線の間隔が狭い場合に顕著であった。ま
た、段差部でのこれらの問題を軽減するためにイオンビ
ームの入射方向に広がりをもたせた特性のイオン源を使
用した場合ではエッチングの側面が垂直にならず、加工
寸法の制御性が得られず、いずれのイオン源を用いても
基板に段差のある場合は配線幅1.5μm,配線間隔1.5μｍ
の配線加工には適用することができなかった。
チングであるため、エッチングを行なう材料のエッチン
グ速度はイオンのエネルギーで決定され、マスク材料や
下地の基板とのエッチング速度の選択比を自由に選ぶこ
とができない。従って、厚い膜厚の電極配線の加工が困
難な場合があり、また被エッチング材料を完全にエッチ
ング除去しようとする場合には下地の材料までかなりエ
ッチングしなければならず、半導体基板の損傷等により
特性を劣化させる場合があった。さらに、基板に対する
イオンの入射方向が揃っているために、第２図に示すご
とく基板に段差がある場合には、段差部分では入射方向
に対して膜厚が厚くなる部分があるため、平坦部よりも
エッチング時間を要することと、エッチングされた金属
が再付着しやすいため、エッチング残り８′が生じた
り、平坦部では下地材料がエッチングされすぎるオーバ
ーエッチング部９が生じたりする問題があった。これら
の問題は電極配線の間隔が狭い場合に顕著であった。ま
た、段差部でのこれらの問題を軽減するためにイオンビ
ームの入射方向に広がりをもたせた特性のイオン源を使
用した場合ではエッチングの側面が垂直にならず、加工
寸法の制御性が得られず、いずれのイオン源を用いても
基板に段差のある場合は配線幅1.5μm,配線間隔1.5μｍ
の配線加工には適用することができなかった。
本発明は金系金属の電極配線の加工方法として塩素，フ
ッ素，炭素から成る化合物を主成分とし、不活性ガスを
添加したガスを用いた反応性エッチングを採用してい
る。
ッ素，炭素から成る化合物を主成分とし、不活性ガスを
添加したガスを用いた反応性エッチングを採用してい
る。
金系金属の反応性エッチング用ガスとしては金属の塩化
物を生成して除去する塩素を含むガスが有効と考えられ
るが、反応性が強い場合には等方性エッチングとなりサ
イドエッチングが進行する。サイドエッチを防ぐため
に、エッチング時に側壁に反応生成物を付着しながら異
方的にエッチングを行なう必要があり付着物を形成する
材料としてフッ素および炭素を含む材料が必要となる。
しかし塩素，フッ素，炭素から成るガスのみではエッチ
ング表面に反応生成物による残渣が残り、ガス圧力やプ
ラズマに印加する電力密度等の装置上のパラメータを検
討しても残滓のない条件ではサイドエッチングが生じる
等の問題が生じ、好適な条件が得られなかった。そこで
側壁への反応生成物付着により異方性エッチングを維持
しながら、エッチング表面で付着する反応生成物を除去
する目的で、イオン性エッチングの割合を増すためにイ
オン性ガスとして不活性ガスを添加したところガス圧力
や電力密度を適宜選択することにより、サイドエッチン
グもなく、残渣もない好適なエッチング条件が得られ
た。
物を生成して除去する塩素を含むガスが有効と考えられ
るが、反応性が強い場合には等方性エッチングとなりサ
イドエッチングが進行する。サイドエッチを防ぐため
に、エッチング時に側壁に反応生成物を付着しながら異
方的にエッチングを行なう必要があり付着物を形成する
材料としてフッ素および炭素を含む材料が必要となる。
しかし塩素，フッ素，炭素から成るガスのみではエッチ
ング表面に反応生成物による残渣が残り、ガス圧力やプ
ラズマに印加する電力密度等の装置上のパラメータを検
討しても残滓のない条件ではサイドエッチングが生じる
等の問題が生じ、好適な条件が得られなかった。そこで
側壁への反応生成物付着により異方性エッチングを維持
しながら、エッチング表面で付着する反応生成物を除去
する目的で、イオン性エッチングの割合を増すためにイ
オン性ガスとして不活性ガスを添加したところガス圧力
や電力密度を適宜選択することにより、サイドエッチン
グもなく、残渣もない好適なエッチング条件が得られ
た。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例の電極配線加工後の断面図で
ある。半導体基板１上の下層電極配線２上にシリコン酸
化膜３を介して上層電極配線を形成している。上層電極
配線の構成金属は下層よりチタン４（500Å），窒化チ
タン５（1000Å）および金６（3000Å）である。エッチ
ングマスク７としてポジ系レジストを用い、マスク形状
は幅１μm,間隔１μｍのストライプパターンである。エ
ッチング条件は、反応ガスとしてCCl2F2にN2を10％添加
し、ガス圧力，電力密度は装置により適宜条件を決定す
れば、金のエッチング速度はPRの２倍以上，シリコン酸
化膜の10倍以上が得られ、サイドエッチングも片側0.05
μｍ以下で、段差部分８においても残渣のない良好な加
工形状が得られる。
ある。半導体基板１上の下層電極配線２上にシリコン酸
化膜３を介して上層電極配線を形成している。上層電極
配線の構成金属は下層よりチタン４（500Å），窒化チ
タン５（1000Å）および金６（3000Å）である。エッチ
ングマスク７としてポジ系レジストを用い、マスク形状
は幅１μm,間隔１μｍのストライプパターンである。エ
ッチング条件は、反応ガスとしてCCl2F2にN2を10％添加
し、ガス圧力，電力密度は装置により適宜条件を決定す
れば、金のエッチング速度はPRの２倍以上，シリコン酸
化膜の10倍以上が得られ、サイドエッチングも片側0.05
μｍ以下で、段差部分８においても残渣のない良好な加
工形状が得られる。
反応ガスとして、CClF3,C2ClF5,C2Cl2F4等のガスにN2あ
るいはAr等を添加しても同様に良好な加工形状が得られ
る。
るいはAr等を添加しても同様に良好な加工形状が得られ
る。
以上説明したように、本発明は半導体装置の金を含む金
属層から成る電極配線の加工において、塩素，フッ素，
炭素から成る化合物に不活性ガスを添加したガスをエッ
チングガスとして用いた反応性イオンエッチングを採用
することにより、基板に段差がある場合でも従来技術で
達成することのできなかった配線幅１μm,配線間隔１μ
ｍの微細パターンの加工を行なうことができる効果があ
る。
属層から成る電極配線の加工において、塩素，フッ素，
炭素から成る化合物に不活性ガスを添加したガスをエッ
チングガスとして用いた反応性イオンエッチングを採用
することにより、基板に段差がある場合でも従来技術で
達成することのできなかった配線幅１μm,配線間隔１μ
ｍの微細パターンの加工を行なうことができる効果があ
る。
第１図は本発明の一実施例による電極配線の加工後の断
面図である。第２図は従来方法による電極配線の加工後
の断面図である。 １……半導体基板、２……下層電極配線、３……シリコ
ン酸化膜、４……チタン、５……窒化チタン、６……
金、７……フォトレジスト、８……基板段差、８′……
基板段差部エッチング残り、９……オーバーエッチ部。
面図である。第２図は従来方法による電極配線の加工後
の断面図である。 １……半導体基板、２……下層電極配線、３……シリコ
ン酸化膜、４……チタン、５……窒化チタン、６……
金、７……フォトレジスト、８……基板段差、８′……
基板段差部エッチング残り、９……オーバーエッチ部。
Claims (1)
- 【請求項１】金を含む電極配線を反応性イオンエッチン
グで加工形成する際、塩素、フッ素および炭素を含む化
合物からなるガスを主成分とし、これに不活性ガスを添
加したエッチングガスを用いることによって、側壁へ付
着物を生成しつつエッチングを行なうことを特徴とする
半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62066583A JPH0670987B2 (ja) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62066583A JPH0670987B2 (ja) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63232335A JPS63232335A (ja) | 1988-09-28 |
| JPH0670987B2 true JPH0670987B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=13320119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62066583A Expired - Lifetime JPH0670987B2 (ja) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0670987B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2661390B2 (ja) * | 1991-03-22 | 1997-10-08 | 株式会社島津製作所 | ＳｉＣのエッチング方法 |
| JPH06174907A (ja) * | 1992-12-04 | 1994-06-24 | Shimadzu Corp | 金属格子の製作方法 |
| JP2992596B2 (ja) * | 1992-12-16 | 1999-12-20 | 科学技術庁長官官房会計課長 | ＳｉＣのパターンエッチング方法及びそれを用いたラミナー型ＳｉＣ回折格子の製造方法 |
| US8793866B1 (en) * | 2007-12-19 | 2014-08-05 | Western Digital (Fremont), Llc | Method for providing a perpendicular magnetic recording head |
| US8166632B1 (en) | 2008-03-28 | 2012-05-01 | Western Digital (Fremont), Llc | Method for providing a perpendicular magnetic recording (PMR) transducer |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52123938A (en) * | 1976-04-13 | 1977-10-18 | Fujitsu Ltd | Spatter etching method |
| JPS5748235A (en) * | 1980-07-24 | 1982-03-19 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| JPS5848235A (ja) * | 1981-09-17 | 1983-03-22 | Toshiba Corp | 光学ヘツド |
| JPH0682640B2 (ja) * | 1985-10-16 | 1994-10-19 | 日本電気株式会社 | ドライエツチング方法 |
-
1987
- 1987-03-19 JP JP62066583A patent/JPH0670987B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63232335A (ja) | 1988-09-28 |
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