JPH0729878A - Dry etching method for copper thin film - Google Patents

Dry etching method for copper thin film

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JPH0729878A
JPH0729878A JP15324193A JP15324193A JPH0729878A JP H0729878 A JPH0729878 A JP H0729878A JP 15324193 A JP15324193 A JP 15324193A JP 15324193 A JP15324193 A JP 15324193A JP H0729878 A JPH0729878 A JP H0729878A
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JP
Japan
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thin film
etching
copper
copper thin
gas
Prior art date
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Application number
JP15324193A
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Japanese (ja)
Inventor
Shizuka Takeyama
静 竹山
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SUSUMU IND CO Ltd
Original Assignee
SUSUMU IND CO Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a dry etching technique wherein copper thin film patterns can be formed at such a low temperature as ordinary resin photoresists are applicable without using any toxic corrosive halogen gas. CONSTITUTION:A mixed gas containing at least oxygen together with gaseous hydrocarbon, such as methane, ethane and propane, is used for reactive gas. Highly volatile compound containing such linkage as COO-Cu and Cu-O, is formed in the areas uncovered with photoresist on the surface of a copper thin film using plasma energy. These compounds are transferred from the copper surface into vapor, and thus a copper thin film pattern is formed.

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、銅薄膜のドライエッチ
ング方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dry etching method for a copper thin film.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子部品の小型化・高集積化が進む中で
回路パターンの微細化が要求され、従来のパターン形成
技術である湿式エッチングではパターンの仕上がり精度
が充分でなく、またエッチング後の基板に残存するエッ
チング液の残渣が信頼性を損ねるなど問題があった。こ
の問題を解決するため、半導体材料、絶縁材料および主
要な配線材料であるアルミ薄膜などでは、これらの材料
と反応して揮発性の化合物を形成するガスのプラズマ中
で当該材料をエッチングし、所定のパターンを形成する
ドライエッチングが実用化されている。
2. Description of the Related Art As electronic parts are becoming smaller and highly integrated, finer circuit patterns are required, and the conventional pattern forming technology, wet etching, does not provide sufficient pattern finishing accuracy. There is a problem that the residue of the etching solution remaining on the substrate impairs reliability. In order to solve this problem, in semiconductor materials, insulating materials, and aluminum wiring, which is the main wiring material, etc., the materials are etched in a plasma of a gas that reacts with these materials to form a volatile compound, The dry etching for forming the pattern has been put to practical use.

【0003】一方、前記した回路配線パターンの微細化
の要求は、従来のアルミ薄膜による配線に過大な密度の
電流を流すことになり、エレクトロ・マイグレーション
による配線の破断などの問題を生じることから、配線材
料に銅薄膜を用いることが検討されている。
On the other hand, the above-mentioned demand for miniaturization of the circuit wiring pattern means that a current having an excessive density is applied to the conventional aluminum thin film wiring, which causes problems such as breakage of the wiring due to electromigration. The use of a copper thin film as a wiring material is being studied.

【0004】この銅薄膜のドライエッチングにおいて、
例えばK.Ohno等(引用:Ext.Abstr.2
1st−Conf.,Solid State Dev
ices and Materials,Tokyo,
(1989),P157)に代表されるように、一般に
は四塩化珪素や四塩化炭素などのハロゲン系ガスが反応
ガスとして用いられてきた。しかし、これらのガスと銅
との表面反応により形成されるハロゲン化銅の蒸気圧は
低いために揮発性が充分でなく、銅薄膜の形成された基
板を200℃以上に加熱しないとエッチングは進行しな
い。にもかかわらず、銅薄膜をエッチングして電気回路
を形成するとき、通常は高分子樹脂のフォトレジストの
パターンがエッチングマスクとして使用される。エッチ
ングプロセスは、このエッチングマスクを銅薄膜の表面
に形成した後で銅のエッチングがされるため、エッチン
グ時の温度が200℃以上にもなるとエッチングマスク
である高分子樹脂が劣化してパターン精度に問題を生じ
るだけでなく、銅薄膜をエッチングした後でエッチング
マスクを除去するにも困難が生じる。そのため、エッチ
ング温度は150℃以下、望むべくは120℃以下の温
度で銅薄膜をエッチングする技術の開発が期待される。
In dry etching of this copper thin film,
For example, K. Ohno et al. (Cited by Ext. Abstr. 2
1st-Conf. , Solid State Dev
ices and Materials, Tokyo,
(1989), P157), a halogen-based gas such as silicon tetrachloride or carbon tetrachloride has been generally used as a reaction gas. However, since the vapor pressure of copper halide formed by the surface reaction of these gases and copper is low, the volatility is not sufficient, and etching proceeds unless the substrate on which the copper thin film is formed is heated to 200 ° C. or higher. do not do. Nevertheless, when etching a copper thin film to form an electric circuit, a pattern of a polymer resin photoresist is usually used as an etching mask. In the etching process, since the copper is etched after the etching mask is formed on the surface of the copper thin film, when the etching temperature reaches 200 ° C. or higher, the polymer resin as the etching mask deteriorates to improve the pattern accuracy. Not only is there a problem, but it is difficult to remove the etching mask after etching the copper thin film. Therefore, it is expected to develop a technique for etching a copper thin film at an etching temperature of 150 ° C. or lower, preferably 120 ° C. or lower.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】そこで、エッチング温
度を下げるため、特開平3−295232号および特公
昭61−40757号が提案されている。前者の方法で
は、窒素と酸素とを含むエッチングガスを用いて銅系薄
膜をエッチングするものであるが、ここにエッチング温
度は150℃ないし200℃と依然として高いものであ
り、エッチングマスクには200℃程度の耐熱性を有す
るものが要求されることから満足できない。
Therefore, in order to lower the etching temperature, JP-A-3-295232 and JP-B-61-40757 have been proposed. In the former method, the copper-based thin film is etched using an etching gas containing nitrogen and oxygen, but the etching temperature is still high at 150 ° C. to 200 ° C., and the etching mask is 200 ° C. Since it is required to have heat resistance to some extent, it cannot be satisfied.

【0006】他方、後者の方法はエッチング温度を飛躍
的に下げるものであるが、グロー放電中にメチル基また
はメチレン基を形成し、これが銅とともに直接または中
間段階で揮発性化合物を形成することを利用してエッチ
ングを行うものであるため、反応ガスとして用いられて
いるのは塩化メチルやよう化メチルなどのハロゲン系ガ
スがほとんどである。しかし、ハロゲン系ガスは毒性や
腐食性が高く、その消費については社会的な問題となっ
ている。そのため、これらのガスを用いるときには、漏
洩時の対策や排気ガスの適切な処置など相当な設備的対
応も要求されるという問題点がある。
On the other hand, the latter method, which drastically lowers the etching temperature, forms a methyl group or a methylene group during glow discharge, and this forms a volatile compound with copper directly or in an intermediate step. Since it is used for etching, most halogen-based gases such as methyl chloride and methyl iodide are used as reaction gases. However, halogen gas is highly toxic and corrosive, and its consumption has become a social problem. Therefore, when using these gases, there is a problem in that considerable facility measures such as measures against leakage and appropriate measures for exhaust gas are required.

【0007】そこで、本発明は、毒性や腐食性に問題の
あるハロゲン系ガスを用いることなく、かつ120℃以
下の温度で銅薄膜をドライエッチングすることができる
方法を提供することを目的とするものである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a method capable of dry-etching a copper thin film at a temperature of 120 ° C. or lower without using a halogen-based gas having a problem of toxicity or corrosiveness. It is a thing.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
の結果、基板上の所定のマスキングを施した銅薄膜を高
周波放電下においてエッチングを行う場合において、単
にガス状炭化水素を用いても銅表面に沈着する現象が起
き、エッチングは進行しないが、酸素を共存させると炭
化水素の沈着が停止し、銅表面にエッチングが開始され
ることを見い出した。本発明はかかる知見に基づいて行
われたもので、 反応ガスとしてガス状炭化水素に少な
くとも酸素ガスを共存させてなる混合ガスを用いること
を特徴とする。上記反応ガスの主要な成分を構成するガ
ス状炭化水素は常温で気体のメタン、エタン、プロパン
又はこれらの混合ガスからなるのが好ましい。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the inventors of the present invention simply used gaseous hydrocarbons when etching a copper thin film on a substrate with a predetermined masking under high frequency discharge. It was also found that although the phenomenon of deposition on the copper surface occurs, etching does not proceed, but when oxygen coexists, the deposition of hydrocarbons stops and etching starts on the copper surface. The present invention has been carried out based on such findings, and is characterized in that a mixed gas formed by coexisting at least oxygen gas with gaseous hydrocarbon is used as a reaction gas. The gaseous hydrocarbon which constitutes the main component of the reaction gas is preferably composed of methane, ethane, propane or a mixed gas thereof which is a gas at room temperature.

【0009】[0009]

【作用および発明の効果】酸素共存下における炭化水素
のエッチング作用がどのようにして発現しているかは明
らかではないが、放電領域から離れた反応器内壁に設置
したガラス基板の堆積物の赤外分光分析により次のよう
に推測することができる。図1は、銅薄膜試料を設置し
ない場合とともに、その結果を示したものである。この
図から明らかなように、本発明の条件で銅薄膜をエッチ
ングしたときにはCOO−CuおよびCu−Oの結合を
示唆する吸収が特徴的に認められる。これは、メタンと
酸素とが銅表面でこれらの結合を含む化合物を形成し、
これが銅表面から揮発・移送されて反応器内壁のガラス
基板に堆積したことを示している。したがって、酸素は
炭化水素と結合して容易に揮発する化合物を形成するだ
けでなく、銅との親和性も高いため、炭化水素と酸素と
が共存するプラズマ中では、銅が酸素を介して炭化水素
成分と結合して揮発性の高い化合物を形成し、銅表面か
ら容易に除去されてエッチングを可能にしているものと
思われる。他方、銅の場合、例えば化学辞典(森北出
版、(1981)、P1262)に記されるメチル銅は
低温で固体として存在するが、その昇温過程の−20℃
以上で銅とメタンとエタンとに分解する。このことは、
一般的な温度条件下でアルキル銅の形成はなく、また形
成されたとしても揮発性が乏しいことを意味している。
さらに、銅と炭素との結合は不安定なことから、銅がメ
タンなど直接結合して化合物を形成するのは困難と考え
られ、このような化合物の存在が認められない。
[Effects of the Invention and Effect of the Invention] It is not clear how the etching effect of hydrocarbons in the presence of oxygen develops, but the infrared of the deposit on the glass substrate installed on the inner wall of the reactor away from the discharge region It can be inferred from the spectroscopic analysis as follows. FIG. 1 shows the results when the copper thin film sample was not installed and the results. As is clear from this figure, when the copper thin film is etched under the conditions of the present invention, absorption that suggests a bond between COO-Cu and Cu-O is characteristically recognized. This is because methane and oxygen form a compound containing these bonds on the copper surface,
This indicates that this was volatilized and transferred from the copper surface and deposited on the glass substrate on the inner wall of the reactor. Therefore, oxygen not only forms a compound that is easily volatilized by combining with a hydrocarbon, but also has a high affinity with copper. Therefore, in a plasma in which hydrocarbon and oxygen coexist, copper is carbonized through oxygen. It is believed that it combines with the hydrogen component to form a highly volatile compound, which is easily removed from the copper surface to enable etching. On the other hand, in the case of copper, for example, methyl copper, which is described in a chemical dictionary (Morikita Publishing, (1981), P1262), exists as a solid at a low temperature, but -20 ° C during the temperature rising process.
As a result, it decomposes into copper, methane and ethane. This is
It means that alkyl copper is not formed under general temperature conditions, and even if it is formed, it is poor in volatility.
Furthermore, since the bond between copper and carbon is unstable, it is considered difficult for copper to directly bond with methane or the like to form a compound, and the existence of such a compound is not recognized.

【0010】したがって、炭化水素と酸素とを反応ガス
として用いる本発明により、毒性や腐食性に問題のある
ハロゲン系ガスを用いることなく、かつ一般の樹脂系フ
ォトレジストをエッチングマスクに使用できる低い温度
での銅薄膜のドライエッチングが可能になる。
Therefore, according to the present invention in which hydrocarbon and oxygen are used as reaction gases, it is possible to use a general resin-based photoresist as an etching mask without using a halogen-based gas having a problem of toxicity and corrosiveness. It enables dry etching of copper thin film.

【0011】本発明では、前記したように銅表面からの
揮発物質としてCOO−CuやCu−Oなどの結合を含
む化合物が検出されていることから、銅表面での化学反
応がエッチングを進行させると考える。しかし、下記す
るエッチング速度の温度・電力・圧力依存性を考慮する
と、イオンによる物理的なスパッタリング現象の寄与を
無視することはできない。他方、物理的な現象のみでは
エッチング面の仕上がりが粗くなる。因に、アルゴンの
みの放電によるエッチングを試みると、銅薄膜のエッチ
ングは可能であったが、その被エッチング面の微細形状
を詳細に調べると、図2に示すように、化学反応が伴う
本発明による方法の場合と比べ、スパッタリングのよう
な物理現象のみのエッチング面は非常に粗いことが分か
る。すなわち、本発明のエッチング機構には物理的なエ
ッチング作用を行わせるだけでは不十分であり、銅表面
での化学反応を起こさせるべく、ガス状炭化水素に酸素
を共存させる必要があるが、アルゴン等の物理的なエッ
チング作用を行うガスを共存させてもよい。なお、反応
ガス中の酸素濃度は、特に限定されたものではなく、広
い酸素濃度域で銅薄膜のエッチングが可能であるが、酸
素濃度が低い場合には被エッチング面に重合物が堆積
し、また濃度が高い場合には銅の酸化物が形成されるこ
とから、適度な濃度の選択が必要である。
In the present invention, as described above, a compound containing a bond such as COO-Cu or Cu-O is detected as a volatile substance from the copper surface, and therefore a chemical reaction on the copper surface advances etching. I think. However, considering the temperature / power / pressure dependence of the etching rate, which will be described below, the contribution of the physical sputtering phenomenon due to ions cannot be ignored. On the other hand, the finish of the etched surface becomes rough only by a physical phenomenon. Incidentally, when the etching by the discharge of only argon was attempted, the etching of the copper thin film was possible. However, when the fine shape of the surface to be etched was examined in detail, as shown in FIG. It can be seen that the etching surface having only a physical phenomenon such as sputtering is very rough as compared with the case of the method according to. That is, in the etching mechanism of the present invention, it is not enough to perform a physical etching action, and it is necessary to allow oxygen to coexist in the gaseous hydrocarbon in order to cause a chemical reaction on the copper surface. A gas that performs a physical etching action, such as, may coexist. Incidentally, the oxygen concentration in the reaction gas is not particularly limited, it is possible to etch the copper thin film in a wide oxygen concentration range, when the oxygen concentration is low, a polymer is deposited on the etched surface, Moreover, when the concentration is high, an oxide of copper is formed, so that it is necessary to select an appropriate concentration.

【0012】[0012]

【実施例】実験に用いた反応器は一般に市販されている
反応性イオンエッチング(以下、RIEとする)装置で
あり、被エッチング試料は真空蒸着法またはスパッタリ
ング法によりスライドガラス基板に製膜された銅薄膜を
用いた。なお、この銅薄膜には、市販の樹脂系フォトレ
ジストを用い、配線パターンのエッチングマスクを形成
した後、エッチングの実験に供した。また、エッチング
ガスとして用いたメタンは純メタンとしてボンベに充填
された市販品であり、酸素は工業用の市販品である。
EXAMPLES The reactor used for the experiment was a commercially available reactive ion etching (hereinafter referred to as RIE) apparatus, and the sample to be etched was formed into a film on a slide glass substrate by a vacuum deposition method or a sputtering method. A copper thin film was used. A commercially available resin photoresist was used for this copper thin film, and after forming an etching mask for the wiring pattern, it was subjected to an etching experiment. Further, methane used as an etching gas is a commercial product filled in a cylinder as pure methane, and oxygen is a commercial commercial product.

【0013】この反応器のカソード電極上に銅薄膜の試
料を、また放電領域から離れた反応器内壁部には清浄な
ガラス基板を設置し、ロータリーポンプとメカニカル・
ブースターポンプを用いて反応容器内を予備排気した
後、油拡散ポンプにより圧力が1×10-5Torr以下
になるまで排気した。その後、メタンガスの流量を26
SCCMに、また酸素の流量を4SCCMに設定して反
応容器に導入し、圧力が50m・Torrになるよう排
気側の弁を調節した(このときの酸素濃度は10%にな
る)。なお、ここでは反応器に導入するガスとしてメタ
ンおよび酸素のみを用いたが、キャリアガスとしてアル
ゴンなどの不活性ガスを添加してもよい。
A copper thin film sample was placed on the cathode electrode of this reactor, and a clean glass substrate was placed on the inner wall of the reactor away from the discharge area.
After preliminarily evacuating the inside of the reaction vessel using a booster pump, it was evacuated using an oil diffusion pump until the pressure became 1 × 10 −5 Torr or less. After that, change the flow rate of methane gas to 26
SCCM and oxygen flow rate was set to 4 SCCM and introduced into the reaction vessel, and the valve on the exhaust side was adjusted so that the pressure became 50 m · Torr (the oxygen concentration at this time was 10%). Although only methane and oxygen were used as the gas introduced into the reactor here, an inert gas such as argon may be added as the carrier gas.

【0014】しかる後、カソード電極と、それに対向し
て設けられたアノード電極との間に電力密度が1W/c
2の高周波電力を印加して放電させ、そのままで3分
間放置した。このとき、基板の加熱は行っていないこと
から放電開始時の基板温度は室温であったが、3分後に
は放電のエネルギーにより110℃まで上昇した。な
お、このRIE装置は基板加熱の機構を持たないことか
ら、印加する高周波電力や時間に依存して試料の温度が
変化する。例えば、ここに示した電力密度の場合には、
放電の開始とともに温度は急激に上昇するが、20分程
で170℃で安定化する。
Thereafter, the power density is 1 W / c between the cathode electrode and the anode electrode provided opposite thereto.
A high frequency power of m 2 was applied to cause discharge, and the mixture was left as it was for 3 minutes. At this time, since the substrate was not heated, the substrate temperature at the start of discharge was room temperature, but it increased to 110 ° C. due to the energy of discharge after 3 minutes. Since the RIE device does not have a substrate heating mechanism, the temperature of the sample changes depending on the applied high frequency power and time. For example, given the power density shown here,
Although the temperature rises rapidly with the start of discharge, it stabilizes at 170 ° C. in about 20 minutes.

【0015】以上の処理を施した試料を反応器から取り
出して観察すると、被エッチング部分の銅表面は鮮やか
な金属光沢を呈しており、赤外分光分析(IR)やX線
光電子分析法(XPS)を用いて詳細に調べても重合物
の堆積や銅の酸化は全く認められなかった。
When the sample subjected to the above-mentioned treatment was taken out from the reactor and observed, the copper surface of the portion to be etched exhibited a vivid metallic luster, and infrared spectroscopy (IR) and X-ray photoelectron analysis (XPS) were used. ), No polymer deposition or copper oxidation was observed at all.

【0016】次に、試料の銅表面に予め形成されていた
エッチングマスクを溶剤で除去し、被エッチング表面と
の境界にできた段差の寸法を測定した結果、被エッチン
グ部には約30nmの凹みが生じており、基板温度が1
10℃以下の条件で、およそ10nm/分の速度でエッ
チングの進行することが分かった。
Next, the etching mask previously formed on the copper surface of the sample was removed with a solvent, and the dimension of the step formed at the boundary with the surface to be etched was measured. As a result, the etched portion had a recess of about 30 nm. Occurs and the substrate temperature is 1
It was found that the etching proceeds at a rate of about 10 nm / min under the condition of 10 ° C. or less.

【0017】このエッチング速度と基板温度との関係を
調べるため、エッチング時間の異なる試料についてエッ
チング深さを調べた。なお、ここで基板温度の影響をみ
るためにエッチング時間を変えた実験をしたのは、前記
した時間とともに温度が上昇する性格を利用したもので
ある。その結果、基板温度が110℃のときを基準にす
ると、150℃までエッチング速度は殆ど変化せず、1
70℃で20%程増大したものの、一般の化学反応に温
度が及ぼすような大きな影響はみられなかった。
In order to examine the relationship between the etching rate and the substrate temperature, the etching depth was examined for samples having different etching times. The experiment in which the etching time was changed in order to observe the influence of the substrate temperature is based on the property that the temperature rises with the time described above. As a result, when the substrate temperature is 110 ° C, the etching rate hardly changes up to 150 ° C.
Although it increased by about 20% at 70 ° C, no significant influence of temperature on general chemical reaction was observed.

【0018】さらに、この現象を詳細に調べるため、高
周波電力やエッチング時の圧力を変えて実験した。その
結果、電力が小さいときには電力の増加に伴いエッチン
グ速度も増大したが1W/cm2以上の電力ではほとん
ど変化しなかった。また、エッチング速度の圧力依存性
では、圧力の増加に伴うエッチング速度の低下がみられ
た。
Further, in order to investigate this phenomenon in detail, an experiment was conducted by changing the high frequency power and the pressure during etching. As a result, when the electric power was small, the etching rate increased with the increase of the electric power, but it hardly changed at the electric power of 1 W / cm 2 or more. As for the pressure dependence of the etching rate, the etching rate decreased with increasing pressure.

【0019】また、本実験では反応器の初期圧力を著し
く低くし、その後に反応ガスとしてメタンと酸素とを導
入した。しかし、簡便な装置、例えばロータリーポンプ
のみで減圧する場合には10m・Torrほどの初期圧
力になり、この残留ガス成分のほとんどはH−Oからな
る水分子である。周知のように、この水成分は放電によ
り解離して酸素が生じる。また、一般にドライエッチン
グの圧力が数10m・Torrであることを考慮する
と、このような簡便な装置を用いるときには酸素を導入
することなく、メタンのみを用いても残留ガスとして存
在している高濃度の酸素と相まって本発明が実現でき
る。
Further, in this experiment, the initial pressure of the reactor was remarkably lowered, and then methane and oxygen were introduced as reaction gases. However, when the pressure is reduced only by a simple device such as a rotary pump, the initial pressure is about 10 m · Torr, and most of the residual gas components are water molecules composed of H—O. As is well known, this water component is dissociated by discharge to generate oxygen. Also, considering that the pressure of dry etching is generally several tens of m · Torr, when such a simple apparatus is used, even if only methane is used without introducing oxygen, the high concentration existing as a residual gas is high. The present invention can be realized in combination with the oxygen.

【0020】以上のように、炭化水素としてメタンを用
い、そこに酸素を添加した反応性ガスにより銅薄膜をエ
ッチングした結果、銅表面とメタンおよび酸素との反応
により揮発性の高い銅化合物の形成されることが分かっ
た。そこで、この現象が炭化水素系ガスに共通のものな
のかを調べるため、メタンをエタンあるいはプロパンに
変え、同様に銅薄膜のエッチングを試みた。
As described above, when methane is used as the hydrocarbon and the copper thin film is etched by the reactive gas to which oxygen is added, the copper surface is reacted with methane and oxygen to form a highly volatile copper compound. I knew it would be done. Then, in order to investigate whether this phenomenon is common to hydrocarbon gases, methane was changed to ethane or propane, and etching of a copper thin film was also tried.

【0021】エタンにはボンベに充填された純エタンの
市販品を用い、メタンの場合と同様の条件で実験した結
果、酸素を添加することにより銅薄膜はエッチングさ
れ、このときのエッチング速度は、例えば酸素濃度が3
1%のときに6.5nm/分であった。
A commercially available pure ethane filled in a cylinder was used as ethane, and the experiment was conducted under the same conditions as for methane. As a result, the copper thin film was etched by adding oxygen, and the etching rate at this time was For example, the oxygen concentration is 3
It was 6.5 nm / min at 1%.

【0022】つぎに、市販のプロパンを用いて同様に実
験した結果、この場合にも酸素との混合ガスで銅薄膜は
エッチングされ、例えば酸素濃度が43%のときのエッ
チング速度は3.5nm/分であった。
Next, as a result of the same experiment using commercially available propane, the copper thin film is also etched in this case by the mixed gas with oxygen. For example, when the oxygen concentration is 43%, the etching rate is 3.5 nm / It was a minute.

【0023】以上の結果において、メタン、エタンなら
びにプロパンともに酸素を添加することにより銅薄膜の
エッチングが可能であったことから、これらの炭化水素
からなるガスを限定することなく、その混合ガスであっ
ても酸素を添加すればエッチングが可能なことは明らか
である。
In the above results, it was possible to etch the copper thin film by adding oxygen to both methane, ethane and propane. Therefore, the gas consisting of these hydrocarbons is not limited but is a mixed gas thereof. However, it is clear that etching can be performed by adding oxygen.

【0024】以上に示した本発明の結果について、既に
開示されている特開平3−295232号および特公昭
61−40757号との違いを明らかにする目的で、こ
れら先行技術を実験により確かめた。しかし、特開平3
−295232号の方法では銅薄膜の表面の酸化膜が形
成され、また特公昭61−40757号の方法ではハロ
ゲン化銅が形成されてエッチングはできなかった。
With respect to the results of the present invention shown above, these prior arts were confirmed by experiments for the purpose of clarifying the difference from the previously disclosed JP-A-3-295232 and JP-B-61-40757. However, JP-A-3
In the method of -295232, an oxide film on the surface of the copper thin film was formed, and in the method of JP-B-61-40757, copper halide was formed and etching could not be performed.

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

【図1】 本発明により銅の表面から揮発した反応生成
物、および銅薄膜の試料がない状態での反応生成物につ
いて、それらの分析の結果を示す赤外分光分析の吸収ス
ペクトル図である。
FIG. 1 is an absorption spectrum diagram of infrared spectroscopic analysis showing the results of analysis of a reaction product volatilized from the surface of copper according to the present invention and a reaction product in the absence of a copper thin film sample.

【図2】 本発明、およびアルゴンイオンでのスパッタ
リングによりエッチングされた銅表面について、その粗
さの違いを示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a difference in roughness between the present invention and a copper surface etched by sputtering with argon ions.

───────────────────────────────────────────────────── 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 21/3213 8826−4M H01L 21/88 D ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location H01L 21/3205 21/3213 8826-4M H01L 21/88 D

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上の所定のマスキングを施した銅薄
膜を高周波放電下における反応性イオンエッチングを行
うにあたり、 反応ガスとしてガス状炭化水素に少なくとも酸素ガスを
共存させた混合ガスを用いることを特徴とする銅薄膜の
ドライエッチング方法。
1. When carrying out reactive ion etching of a copper thin film on a substrate on which a predetermined masking is applied under high frequency discharge, a mixed gas in which at least oxygen gas is made to coexist with gaseous hydrocarbon is used as a reaction gas. Characteristic dry etching method for copper thin film.
【請求項2】 上記反応ガスの主要な成分を構成するガ
ス状炭化水素が、常温で気体のメタン、エタン、プロパ
ン又はこれらの混合ガスからなる請求項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 gaseous hydrocarbon which constitutes a main component of the reaction gas is methane, ethane, propane or a mixed gas thereof which is a gas at room temperature.
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