JPH0714824A - Plasma treatment - Google Patents
Plasma treatmentInfo
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- JPH0714824A JPH0714824A JP14729293A JP14729293A JPH0714824A JP H0714824 A JPH0714824 A JP H0714824A JP 14729293 A JP14729293 A JP 14729293A JP 14729293 A JP14729293 A JP 14729293A JP H0714824 A JPH0714824 A JP H0714824A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はアルミニウムを含む膜と
TiW,TiN等の積層構造膜のプラズマ処理方法に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma treatment method for a film containing aluminum and a laminated structure film such as TiW or TiN.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の方法は、1992年秋季第53回
応用物理学会学術講演会講演予稿集465P「HBr
RIEにおけるin situ チャンバークリーニン
グ」に一例が記載されている。この方法では、Si系膜
のエッチング処理時にチャンバー内に堆積する反応生成
物の除去にO2あるいはSF6+O2等の混合ガスを用い
たプラズマ処理方法が示され、チャンバー壁に付着した
反応生成物の除去ができることが示されている。2. Description of the Related Art The conventional method is as follows: Proceedings 456P "HBr"
An example is described in "In Situ Chamber Cleaning in RIE". In this method, a plasma treatment method using a mixed gas such as O 2 or SF 6 + O 2 for removing the reaction products deposited in the chamber during the etching treatment of the Si-based film is shown. It has been shown that objects can be removed.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】エッチング処理時に発
生する反応生成物による堆積物は終点検出用発光モニタ
ー窓の曇りを発生させ、終点検出精度の低下によるエッ
チング性能の不均一やパーティクル発生の原因となる。
このため、反応生成物による堆積物はプラズマ発光強度
やパーティクル発生数を計測し、一定の管理基準により
適宜クリーニング処理がなされている。The deposits formed by the reaction products generated during the etching process cause fogging of the emission monitor window for end point detection, which causes non-uniformity of etching performance and generation of particles due to a decrease in the accuracy of end point detection. Become.
For this reason, the deposit formed by the reaction product is subjected to a cleaning process by measuring the plasma emission intensity and the number of particles generated, and appropriately according to a certain management standard.
【0004】一方、LSIに使用される配線材は配線の
信頼性向上の観点からアルミニウムを含む層とTiW,
TiN膜等の積層化が行われており、多層膜を腐食なく
精密に加工できるとともに連続したエッチング処理にお
いてもエッチング性能の変化の少ないプラズマ処理方法
が要求されている。On the other hand, the wiring material used for the LSI is composed of a layer containing aluminum and TiW in order to improve the reliability of the wiring.
Since a TiN film or the like is laminated, a plasma processing method capable of precisely processing a multilayer film without corrosion and having little change in etching performance even in continuous etching processing is required.
【0005】従来の方法では、アルミニウムを含む層と
TiW,TiN膜等の多層膜及び1枚ごとのプラズマ処
理方法について配慮がなされていない。In the conventional method, no consideration is given to a layer containing aluminum, a multilayer film such as TiW and TiN films, and a plasma processing method for each sheet.
【0006】本発明の目的は、多層膜の酸化を抑制する
とともに残留するハロゲン成分を低減し、腐食の発生を
抑制しつつ反応生成物の除去時間を短縮し安定したエッ
チング性能を得るプラズマ処理方法を提供することにあ
る。An object of the present invention is to provide a plasma processing method which suppresses oxidation of a multilayer film, reduces residual halogen components, suppresses corrosion, and shortens reaction product removal time to obtain stable etching performance. To provide.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、アルミニウムを含む膜とTiW,TiN等の多層膜
のプラズマ処理において、前記多層膜のエッチング処理
後に同一エッチング室内で酸化性ガスと水素を含むガス
を用いたプラズマ処理を付加することにより、残留ハロ
ゲン成分を低減し前記多層膜の腐食の発生を抑制しつつ
反応生成物の除去を行なうとともに安定したエッチング
処理を達成するようにしたものである。In order to achieve the above object, in a plasma treatment of a film containing aluminum and a multilayer film of TiW, TiN, etc., an oxidizing gas and hydrogen are stored in the same etching chamber after the etching process of the multilayer film. By adding a plasma treatment using a gas containing gas, the residual halogen component is reduced and the generation of corrosion of the multilayer film is suppressed while the reaction products are removed and a stable etching treatment is achieved. Is.
【0008】[0008]
【作用】アルミニウムを含む膜とTiW,TiN等の多
層膜のプラズマ処理において、試料1枚ごとに前記多層
膜のエッチング処理後に同一エッチング室内において酸
化性ガスと水素を含むガスを用いたプラズマ処理を行な
う。このさい、酸化性ガスは主として、エッチング処理
室内に堆積したホトレジストに起因する反応生成物
(C,H,O成分)を除去する。一方、水素を含むガス
はアルミニウムを含む膜とTiW,TiN等の多層膜側
面の酸化を抑制する。前記多層膜は主としてBCl3,
Cl2,HBr等のハロゲンガスあるいはハロゲン系の
混合ガスを用いることによりエッチングされる。酸化性
ガス単独によるプラズマ処理時には前記多層膜の側面が
酸化され、エッチング処理時に多層膜側面近傍に残留し
たハロゲン成分の除去が十分にできない。残留したハロ
ゲン成分は前記多層膜のエッチング処理後の腐食の発生
原因となるため膜中に残留させないことが重要である。
水素を含むガスは、前記多層膜側面の酸化を抑制すると
ともに残留するハロゲン成分をHCl,HBrとして除
去するために使用する。In the plasma processing of the aluminum-containing film and the multilayer film of TiW, TiN, etc., plasma processing using an oxidizing gas and a gas containing hydrogen is performed in the same etching chamber after etching the multilayer film for each sample. To do. At this time, the oxidizing gas mainly removes reaction products (C, H, O components) derived from the photoresist deposited in the etching processing chamber. On the other hand, the gas containing hydrogen suppresses the oxidation of the film containing aluminum and the side surfaces of the multilayer film such as TiW and TiN. The multilayer film is mainly composed of BCl 3 ,
Etching is performed by using a halogen gas such as Cl 2 or HBr or a halogen-based mixed gas. The side surfaces of the multilayer film are oxidized during the plasma processing using only the oxidizing gas, and the halogen component remaining near the side surfaces of the multilayer film during the etching processing cannot be sufficiently removed. It is important that residual halogen components are not left in the film because they cause corrosion of the multilayer film after etching.
The gas containing hydrogen is used to suppress the oxidation of the side surface of the multilayer film and to remove the residual halogen components as HCl and HBr.
【0009】これにより、アルミニウムを含む膜とTi
W,TiN等の多層膜の酸化を抑制するとともに、残留
するハロゲン成分を低減し腐食の発生を抑制しつつエッ
チング室内に堆積した反応生成物の除去ができる。As a result, a film containing aluminum and Ti
It is possible to remove the reaction products deposited in the etching chamber while suppressing the oxidation of the multilayer film of W, TiN, etc. and suppressing the occurrence of corrosion by reducing the residual halogen component.
【0010】[0010]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1から図4によ
り説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【0011】図1に本発明を実施する装置の一例である
マイクロ波エッチング装置を示す。エッチング室6内に
は試料15を載置する試料台8が設けられており、試料
台8に対向してエッチング室6上部に石英ベルジャ7が
取り付けてある。エッチング室6には、図示を省略した
処理ガス供給源につながりエッチング室6内に処理ガス
を供給する処理ガス導入管12と、図示を省略した真空
ポンプにつながりエッチング室6内を所定圧力に減圧排
気するための排気口14が設けてある。試料台8には、
高周波電源13がつながる。FIG. 1 shows a microwave etching apparatus which is an example of an apparatus for carrying out the present invention. A sample table 8 on which a sample 15 is placed is provided in the etching chamber 6, and a quartz bell jar 7 is attached to the upper part of the etching chamber 6 so as to face the sample table 8. The etching chamber 6 is connected to a processing gas supply source (not shown) and supplies a processing gas into the etching chamber 6, and a vacuum pump (not shown) is connected to the etching chamber 6 to reduce the pressure in the etching chamber 6 to a predetermined pressure. An exhaust port 14 for exhausting air is provided. On the sample table 8,
The high frequency power supply 13 is connected.
【0012】上記構成の装置により、処理ガス導入管1
2よりエッチング室6内に処理ガスを導入し、エッチン
グ室6内を1.33×10 2Pa〜2.67Paに保持
し、マグネトロン10により印加量100W〜1500
Wのマイクロ波を発生させ、導波管9により石英ベルジ
ャ7内に導入し、コイル11によって石英ベルジャ7内
に400〜1500ガウスの磁場を作用させる。これら
により、マイクロ波と磁場との作用により低圧力域でも
強いプラズマが発生する。The processing gas introducing pipe 1 is constructed by the apparatus having the above construction.
2. The processing gas is introduced into the etching chamber 6 from 2 and the inside of the etching chamber 6 is maintained at 1.33 × 10 2 Pa to 2.67 Pa, and the applied amount is 100 W to 1500 by the magnetron 10.
A microwave of W is generated and introduced into the quartz bell jar 7 by the waveguide 9, and a magnetic field of 400 to 1500 gauss is applied to the inside of the quartz bell jar 7 by the coil 11. Due to these, strong plasma is generated even in a low pressure region by the action of the microwave and the magnetic field.
【0013】また、高周波電源13によって試料台8に
入射するイオンエネルギーを制御できる。Further, the high frequency power source 13 can control the ion energy incident on the sample stage 8.
【0014】本装置を使用して図2に示す試料を処理す
る場合、まず、BCl3,Cl2,HBr等のハロゲンガ
スあるいはハロゲン系の混合ガスを用いることによりア
ルミニウムを含む膜とTiW,TiNの多層膜がエッチ
ング処理され、引続き同一エッチング室6内において、
O2とCH3OH混合ガスを用いたプラズマ処理が行なわ
れる。なお、図2において、1はマスクであるレジス
ト、2はアルミニウムを含む膜、3はTiW膜、4は下
地膜で、この場合はSiO2膜、5はSi基板である。When the sample shown in FIG. 2 is processed using this apparatus, first, a film containing aluminum and TiW, TiN are prepared by using a halogen gas such as BCl 3 , Cl 2 , HBr or a mixed gas of halogen series. Is subjected to etching treatment, and subsequently in the same etching chamber 6,
Plasma treatment is performed using a mixed gas of O 2 and CH 3 OH. In FIG. 2, 1 is a mask resist, 2 is a film containing aluminum, 3 is a TiW film, 4 is a base film, and in this case, a SiO 2 film and 5 are Si substrates.
【0015】図3は1枚処理ごとに20秒間、O2流量
300cc/min、CH3OH流量40cc/mi
n、圧力1.33Pa、マイクロ波投入電力1000W
でプラズマ処理を行なった後のアルミニウムの発光強度
を示す。図4は25枚連続エッチング処理を行なった場
合の1枚目、25枚目及び25枚連続エッチング処理を
行なった後にO2流量300cc/min、圧力1.3
3×10 1Pa、マイクロ波投入電力1000Wで20
分間O2ガスによるプラズマ処理を行なった後のアルミ
ニウムの発光強度を示す。In FIG. 3, each sheet is processed for 20 seconds, the O 2 flow rate is 300 cc / min, and the CH 3 OH flow rate is 40 cc / mi.
n, pressure 1.33 Pa, microwave input power 1000 W
2 shows the emission intensity of aluminum after plasma treatment. FIG. 4 shows the first, the 25th, and the 25th continuous etching treatments when the 25th continuous etching treatment was performed, followed by an O 2 flow rate of 300 cc / min and a pressure of 1.3.
20 at 3 × 10 1 Pa and 1000 W microwave input power
The emission intensity of aluminum after plasma treatment with O 2 gas for 1 minute is shown.
【0016】25枚エッチング処理を行なった場合の反
応生成物除去時間は図4に示した従来法では1200秒
であり、図3に示した本発明の場合、一枚当り20秒で
合計500秒であった。本発明により反応生成物除去時
間はおよそ60%低減できる。In the conventional method shown in FIG. 4, the time required for removing the reaction product when etching 25 sheets is 1200 seconds, and in the case of the present invention shown in FIG. 3, 20 seconds per sheet is 500 seconds in total. Met. According to the present invention, the reaction product removal time can be reduced by about 60%.
【0017】また、1枚ごとにプラズマ処理を行なうた
め、反応生成物の堆積が非常に少ない。このため、アル
ミニウムの発光強度の変化が少なく毎回安定したエッチ
ング性能が得られる。さらに、水素を含むガスを混合し
ているためエッチング処理時に残留するハロゲン成分を
効果的に除去でき、別途行なうレジスト除去を含む防食
処理を行なうまでの前記多層膜の腐食の発生を抑制でき
る。Further, since the plasma treatment is performed for each sheet, the deposition of reaction products is very small. Therefore, the change in the emission intensity of aluminum is small and stable etching performance can be obtained every time. Further, since the gas containing hydrogen is mixed, the halogen component remaining during the etching process can be effectively removed, and the occurrence of corrosion of the multilayer film until the anticorrosion process including the resist removal which is separately performed can be suppressed.
【0018】[0018]
【発明の効果】本発明によれば、アルミニウムを含む膜
とTiW,TiN膜との多層膜の酸化を抑制するととも
に残留するハロゲン成分を低減し、腐食の発生を抑制し
つつエッチング室内に堆積した反応生成物の除去時間を
短縮し、かつ安定したエッチング処理ができるという効
果がある。According to the present invention, the multilayer film of the film containing aluminum and the TiW, TiN film is suppressed from being oxidized and the residual halogen component is reduced, and the occurrence of corrosion is suppressed and deposited in the etching chamber. This has the effects of shortening the time required for removing the reaction product and enabling stable etching treatment.
【図1】本発明のプラズマ処理方法を実施するための装
置の一例であるマイクロ波プラズマ処理装置の概略を示
す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a microwave plasma processing apparatus which is an example of an apparatus for carrying out a plasma processing method of the present invention.
【図2】エッチング前の試料の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a sample before etching.
【図3】試料を1枚処理するごとにクリーニング処理を
行なった後のアルミニウムの発光強度変化を示す説明図
である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a change in emission intensity of aluminum after a cleaning process is performed every time one sample is processed.
【図4】試料を25枚連続処理した場合、従来ガスを用
いてプラズマ処理を行なった後のアルミニウムの発光強
度変化を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a change in emission intensity of aluminum after performing plasma processing using a conventional gas when 25 samples are continuously processed.
1…レジスト(マスク)、2…アルミニウム膜、3…T
iW膜、4…下地SiO2膜、5…シリコン基板、6…
エッチング室、10…マグネトロン、11…コイル、1
2…処理ガス導入管、13…高周波電源、15…試料。1 ... Resist (mask), 2 ... Aluminum film, 3 ... T
iW film, 4 ... Base SiO 2 film, 5 ... Silicon substrate, 6 ...
Etching chamber, 10 ... Magnetron, 11 ... Coil, 1
2 ... Processing gas introduction pipe, 13 ... High frequency power supply, 15 ... Sample.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/3205 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location H01L 21/3205
Claims (1)
の多層膜のプラズマ処理において、前記多層膜のエッチ
ング処理後に同一エッチング室内で酸化性ガスと水素を
含むガスを用いた処理を付加することを特徴とするプラ
ズマ処理方法。1. In plasma processing of a film containing aluminum and a multilayer film of TiW, TiN, etc., a process using an oxidizing gas and a gas containing hydrogen is added in the same etching chamber after the etching process of the multilayer film. A characteristic plasma processing method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14729293A JPH0714824A (en) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | Plasma treatment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14729293A JPH0714824A (en) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | Plasma treatment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0714824A true JPH0714824A (en) | 1995-01-17 |
Family
ID=15426914
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14729293A Pending JPH0714824A (en) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | Plasma treatment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0714824A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100334972B1 (en) * | 1999-12-30 | 2002-05-04 | 박종섭 | Method For Forming The Metal Line Using The Etch Selectivity Rate |
US6599841B2 (en) | 1998-11-04 | 2003-07-29 | Fujitsu Limited | Method for manufacturing a semiconductor device |
-
1993
- 1993-06-18 JP JP14729293A patent/JPH0714824A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6599841B2 (en) | 1998-11-04 | 2003-07-29 | Fujitsu Limited | Method for manufacturing a semiconductor device |
KR100334972B1 (en) * | 1999-12-30 | 2002-05-04 | 박종섭 | Method For Forming The Metal Line Using The Etch Selectivity Rate |
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