JPH10163179A - Method of dry-etching platinum - Google Patents

Method of dry-etching platinum

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JPH10163179A
JPH10163179A JP8333140A JP33314096A JPH10163179A JP H10163179 A JPH10163179 A JP H10163179A JP 8333140 A JP8333140 A JP 8333140A JP 33314096 A JP33314096 A JP 33314096A JP H10163179 A JPH10163179 A JP H10163179A
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JP
Japan
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gas
etching
film
platinum
vacuum chamber
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JP8333140A
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Inventor
Kimiko Mashita
公子 真下
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Anelva Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent generation of residue after etching and side wall deposit, by using gas containing at least chlorine, and CO gas or CO2 gas, as etching gas. SOLUTION: An mixed gas of Cl2 gas and CO gas is used as etching gas. The Cl2 gas is introduced in a vacuum chamber at a flow rate of 30sccm, and the CO gas is introduced in the vacuum chamber at a flow rate of 20sccm. The pressure of the vacuum chamber is set to be 0.26Pa. Source power of 500W is supplied to an antenna, and substrate bias power of 100W is supplied to a substrate holder. Under the above condition, a Pt film 16 and a TiN film 14 are etched in a batch. After that, a resist mask 18 is eliminated by ashing. As a result, etching residue is not left on the Pt film 16, and deposit films are not observed on pattern side walls of the Pt film 16 and the TiN film 14.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、プラズマを用い
て白金(Pt)をドライエッチングする方法に関し、特
に、半導体デバイスの白金配線膜を所定パターンにエッ
チングする方法に関する。
The present invention relates to a method of dry-etching platinum (Pt) using plasma, and more particularly to a method of etching a platinum wiring film of a semiconductor device into a predetermined pattern.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体デバイスの高集積化が進むにつれ
て、セル面積が小さくなり、それに伴って、素子の容量
絶縁膜をより薄くする必要があり、電極表面に低誘電率
の膜が生じないものが必要となってきた。そこで、近
年、白金を半導体デバイスの配線に用いる例が出てきて
いる。
2. Description of the Related Art As semiconductor devices become more highly integrated, the cell area becomes smaller, and accordingly, it is necessary to make the capacitance insulating film of the element thinner, and a film having a low dielectric constant is not formed on the electrode surface. Is needed. Then, in recent years, examples of using platinum for wiring of semiconductor devices have appeared.

【0003】DRAM等の半導体デバイスに白金配線を
形成するには、白金膜を所定のパターンに加工する必要
があるが、この加工にはドライエッチングが用いられて
いる。このドライエッチングを用いると、エッチングの
異方性が確保できて、エッチングの寸法変換差が小さく
なり、ハーフミクロン以下の微細パターンを高精度にエ
ッチングできる。
In order to form a platinum wiring on a semiconductor device such as a DRAM, it is necessary to process a platinum film into a predetermined pattern. For this processing, dry etching is used. When this dry etching is used, the anisotropy of the etching can be ensured, the difference in dimensional conversion of the etching is reduced, and a fine pattern of half a micron or less can be etched with high accuracy.

【0004】白金膜をドライエッチングする方法として
は、特開平6−112169号公報に開示されているよ
うにArガスを用いて物理的なスパッタリングでエッチ
ングする方法や、「第42回応用物理学関係連合講演会
(1995年春季)講演予稿集645ページの30a-ZA-
2」や「Jpn.J.Appl.Phys.Vol.34(1995)の767〜77
0ページ」や「第52回応用物理学会学術講演会(19
91年秋季)講演予稿集516ページの9p-ZF-17」に記
載されているように、Cl(塩素)やF(フッ素)やB
r(臭素)を含有する反応性ガスを用いてエッチングす
る方法がある。
As a method of dry-etching a platinum film, a method of performing etching by physical sputtering using Ar gas as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-112169, and a method disclosed in “42nd Applied Physics Joint Lecture Meeting (Spring 1995) Preliminary Proceedings 645 pages 30a-ZA-
2 and 767-77 of Jpn.J.Appl.Phys.Vol.34 (1995)
0 page "and" 52nd Annual Meeting of the Japan Society of Applied Physics (19
(Autumn 1991) Cl (chlorine), F (fluorine) and B
There is a method of etching using a reactive gas containing r (bromine).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、Arガスを
用いた物理的スパッタリングによるエッチングでは、パ
ターン側壁への白金の付着がさけられない。また、Cl
2等のハロゲン系の反応性ガスを用いたエッチングで
は、白金のハロゲン化合物に起因する問題が生じる。す
なわち、白金のハロゲン化合物は、不安定であったり蒸
気圧が低かったりするために、ドライエッチングができ
ても、基板を300℃以上の高温に加熱しない限り、エ
ッチング残渣が生じたり、ウェットエッチングなどの後
処理で除去しにくいエッチング生成物がパターン側壁に
再付着してしまうなどの問題があった。
However, in the etching by physical sputtering using Ar gas, the adhesion of platinum to the pattern side wall cannot be avoided. Also, Cl
Etching using a halogen-based reactive gas such as 2 causes a problem caused by a halogen compound of platinum. That is, since the halogen compound of platinum is unstable or has a low vapor pressure, even if dry etching can be performed, an etching residue or wet etching occurs unless the substrate is heated to a high temperature of 300 ° C. or higher. There is a problem that an etching product which is difficult to remove in the post-processing adheres to the pattern side wall again.

【0006】図5(A)は、Cl2ガスだけを用いて白
金をドライエッチングした場合のエッチング後の形状を
示す断面図である。Si基板10の上にSiO2膜12
とTiN膜14とPt膜16とが形成され、その上にレ
ジストマスク18が形成されている。このレジストマス
ク18をマスクにしてPt膜16とTiN膜14を一括
エッチングしたものである。エッチングパターンの側壁
には側壁付着膜20が形成されている。
FIG. 5A is a cross-sectional view showing a shape after dry etching of platinum using only Cl 2 gas. SiO 2 film 12 on Si substrate 10
And a TiN film 14 and a Pt film 16 are formed, and a resist mask 18 is formed thereon. The Pt film 16 and the TiN film 14 are collectively etched using the resist mask 18 as a mask. A sidewall attachment film 20 is formed on the sidewall of the etching pattern.

【0007】図5(B)は(A)の状態からアッシング
でレジストマスク18を除去した断面図である。レジス
トマスク18を除去しても、側壁付着膜20は残ったま
まである。また、Pt膜16上には残渣22が残ってい
る。マスクの材質としてSiO2等の他の材料を用いて
も、同様の現象が生じている。この残渣や側壁付着膜
は、PtとClの化合物、あるいは、PtとClとCの
化合物である。
FIG. 5B is a sectional view of the state shown in FIG. 5A in which the resist mask 18 has been removed by ashing. Even if the resist mask 18 is removed, the side wall adhesion film 20 remains. Further, a residue 22 remains on the Pt film 16. The same phenomenon occurs even when another material such as SiO 2 is used as the material of the mask. The residue and the film attached to the side wall are a compound of Pt and Cl or a compound of Pt, Cl and C.

【0008】このような残渣や側壁付着膜を除去するに
は、ウェットエッチングのような化学的な後処理を用い
たり、「第52回応用物理学会学術講演会(1991年
秋季)講演予稿集516ページの9p-ZF-17」に記載され
ているように、ジェットスクラバー法のような物理的な
後処理を用いたりする必要があった。しかし、これらの
除去方法を用いても必ずしも残渣や側壁付着膜を完全に
除去できるものではなく、しかも、この後処理工程のた
めのコストも問題であった。
[0008] In order to remove such a residue and a film deposited on the side wall, a chemical post-treatment such as wet etching may be used, or “The 52nd Annual Meeting of the Japan Society of Applied Physics (Autumn 1991) Proceedings 516” As described in page 9p-ZF-17, it was necessary to use a physical post-treatment such as a jet scrubber method. However, even if these removal methods are used, it is not always possible to completely remove the residue and the side wall-adhered film, and the cost for this post-processing step is also a problem.

【0009】この発明は、上述のような問題点を解決す
るためになされたものであり、その目的は、基板を高温
に加熱することなく、また、化学的あるいは物理的な後
処理を実施しなくても、エッチング残渣や側壁付着膜の
生じない白金のドライエッチング方法を提供することに
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and has as its object to carry out a chemical or physical post-treatment without heating a substrate to a high temperature. It is an object of the present invention to provide a method for dry-etching platinum, which does not generate an etching residue or a film deposited on a side wall even if it is not provided.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明は、白金をドラ
イエッチングするときのエッチングガスに特徴がある。
すなわち、少なくとも、塩素を含有するガスと、COガ
スまたはCO2ガスとを用いることに特徴がある。この
ようなエッチングガスを用いて白金をエッチングする
と、反応生成物として、PtとCOとClとを含む化合
物、例えばPt(CO)Cl2、Pt(CO)2Cl2、Pt2
(CO)2Cl4等、が生じる。これらの化合物は、白金の
塩化物、例えばPtCl2、PtCl3、PtCl4等、
よりも沸点が低くて飽和蒸気圧が高いので、残渣や側壁
付着物が生じにくい。したがって、例えばCl2ガスだ
けを用いる従来方法(白金の塩化物が生じる)に比べ
て、残渣や側壁付着物が生じにくい。
The present invention is characterized by an etching gas for dry-etching platinum.
That is, it is characterized in that at least a gas containing chlorine and a CO gas or a CO 2 gas are used. When platinum is etched using such an etching gas, a compound containing Pt, CO and Cl as a reaction product, for example, Pt (CO) Cl 2 , Pt (CO) 2 Cl 2 , Pt 2
(CO) 2 Cl 4 and the like are generated. These compounds include platinum chlorides such as PtCl 2 , PtCl 3 , PtCl 4, and the like.
Since the boiling point is lower and the saturated vapor pressure is higher than the above, residues and deposits on the side walls are less likely to occur. Therefore, for example, as compared with the conventional method using only Cl 2 gas (in which chloride of platinum is generated), residues and deposits on side walls are less likely to occur.

【0011】PtとCOとClとを含む化合物と白金の
塩化物とについて、大気圧下における融点と沸点の数値
データを次の表1に示す。この表1から分かるように、
PtとCOとClとを含む化合物の融点は、いずれも、
白金の塩化物よりも、かなり低い。この融点データから
類推しても、PtとCOとClとを含む化合物は、白金
の塩化物よりも、沸点が低くて飽和蒸気圧が高いことが
理解できる。また、実験的にも、PtとCOとClとを
含む化合物は、白金の塩化物よりも揮発性が高い(飽和
蒸気圧が高い)ことが確認されている。
Table 1 below shows numerical data of the melting point and the boiling point of the compound containing Pt, CO and Cl and the chloride of platinum under atmospheric pressure. As can be seen from Table 1,
The melting points of the compounds containing Pt, CO and Cl are as follows:
Significantly lower than platinum chloride. By analogy with the melting point data, it can be understood that the compound containing Pt, CO and Cl has a lower boiling point and a higher saturated vapor pressure than the chloride of platinum. Also, it has been experimentally confirmed that the compound containing Pt, CO, and Cl has higher volatility (higher saturated vapor pressure) than chloride of platinum.

【0012】[0012]

【表1】 化合物名 融点(℃) 沸点(℃) Pt(CO)Cl2 195 300(分解) Pt(CO)2Cl2 142 −CO・250 Pt2(CO)2Cl4 130 250(分解) PtCl2 581 −−− PtCl3 435 −−− PtCl4 370 −−−Table 1 Compound name Melting point (° C.) Boiling point (° C.) Pt (CO) Cl 2 195 300 (decomposition) Pt (CO) 2 Cl 2 142 -CO.250 Pt 2 (CO) 2 Cl 4 130 250 (decomposition) PtCl 2 581 --- PtCl 3 435 --- PtCl 4 370 ---

【0013】この発明で使用する「塩素を含有するガ
ス」としては、特に制限はないが、例示すれば、C
2、SiCl4、BCl3、S2Cl2、CCl22など
のガスを使用できる。
The "chlorine-containing gas" used in the present invention is not particularly limited.
Gases such as l 2 , SiCl 4 , BCl 3 , S 2 Cl 2 and CCl 2 F 2 can be used.

【0014】塩素を含有するガスとCOガスまたはCO
2ガスは必須であるが、これ以外に、例えばArガスな
どの反応に関与しないガスを添加して、ガス流量を増加
させることもできる。このようにすると、エッチング圧
力が比較的高いエッチング装置においては、ガス流量を
多くすることによってガスの滞在時間を短くし、側壁付
着膜や残渣をできるだけ少なくできる。
Gas containing chlorine and CO gas or CO gas
The two gases are essential, but besides this, a gas that does not participate in the reaction, such as Ar gas, may be added to increase the gas flow rate. In this manner, in an etching apparatus having a relatively high etching pressure, the residence time of the gas can be shortened by increasing the gas flow rate, and the side wall adhering film and residue can be reduced as much as possible.

【0015】この発明のドライエッチング方法を実施す
るためのドライエッチング装置としては各種の方式を用
いることができる。例えば、ヘリコン波プラズマ源を備
えたエッチング装置、マグネトロンRIE(リアクティ
ブ・イオン・エッチング)装置、ECR(電子サイクロ
トロン共鳴)エッチング装置、ICP(誘導結合プラズ
マ)エッチング装置、などの各種のエッチング装置を用
いることができる。
Various methods can be used as a dry etching apparatus for carrying out the dry etching method of the present invention. For example, various etching apparatuses such as an etching apparatus having a helicon wave plasma source, a magnetron RIE (reactive ion etching) apparatus, an ECR (electron cyclotron resonance) etching apparatus, and an ICP (inductively coupled plasma) etching apparatus are used. be able to.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】図1はこの発明を実施するための
エッチング装置の一例を示す正面断面図である。このエ
ッチング装置はヘリコン波プラズマ源を備えている。す
なわち、石英製のベルジャ24の周囲にはアンテナ26
があり、このアンテナ26にプラズマ発生用の高周波電
源28が接続されている。アンテナ26の外側には外部
磁場発生用の電磁石30が配置されている。
FIG. 1 is a front sectional view showing an example of an etching apparatus for carrying out the present invention. This etching apparatus includes a helicon wave plasma source. That is, the antenna 26 is provided around the bell jar 24 made of quartz.
The antenna 26 is connected to a high-frequency power supply 28 for generating plasma. An electromagnet 30 for generating an external magnetic field is arranged outside the antenna 26.

【0017】真空室はベルジャ24と拡散チャンバー3
2とで構成されていて、ベルジャ24の下端は拡散チャ
ンバー32につながっている。拡散チャンバー32の内
部には基板ホルダー34が配置されている。拡散チャン
バー32の内部には基板ホルダー34があり、その上に
は被処理ウェーハ36が載っている。基板ホルダー34
の内部には電極40があり、この電極40は、バイアス
用高周波電源38に接続されているとともに、周波数フ
ィルタ44を介して直流電源42にも接続されている。
基板ホルダー34は、図示しない温度調節装置によって
温度制御されており、直流電源42によって電極40の
電位を制御することによって被処理ウェーハ36を静電
吸着して、被処理ウェーハ36の温度を制御することが
できるようになっている。
The vacuum chamber is composed of the bell jar 24 and the diffusion chamber 3.
The lower end of the bell jar 24 is connected to the diffusion chamber 32. A substrate holder 34 is arranged inside the diffusion chamber 32. Inside the diffusion chamber 32, there is a substrate holder 34, on which a wafer 36 to be processed is placed. Substrate holder 34
The electrode 40 is connected to a high-frequency power source 38 for bias and to a DC power source 42 via a frequency filter 44.
The temperature of the substrate holder 34 is controlled by a temperature controller (not shown), and the potential of the electrode 40 is controlled by a DC power supply 42 to electrostatically attract the wafer 36 to be processed, thereby controlling the temperature of the wafer 36 to be processed. You can do it.

【0018】次に、このエッチング装置を用いてこの発
明のドライエッチング方法を実施する基本的な手順を説
明する。被処理ウェーハ36は基板ホルダー34の上に
吸着保持して所望温度に制御する。エッチングガスを拡
散チャンバー32の側から導入し、排気系のオリフィス
を用いて排気速度を調整して、真空室内の圧力を所定値
に保持する。プラズマ発生用の高周波電源28からソー
スパワーをアンテナ26に供給して、ベルジャ24の内
部にプラズマを発生させる。一方、バイアス用高周波電
源38から基板バイアスパワーを基板ホルダー34に供
給して、基板バイアス電圧を制御する。ベルジャー24
の内部にはプラズマが発生し、ここで発生した活性種が
拡散チャンバー32に拡散して、被処理ウェーハ上のP
t膜とTiN膜を一括エッチングする。
Next, a basic procedure for implementing the dry etching method of the present invention using this etching apparatus will be described. The wafer 36 to be processed is suction-held on the substrate holder 34 and controlled to a desired temperature. An etching gas is introduced from the side of the diffusion chamber 32, the exhaust speed is adjusted using an orifice of an exhaust system, and the pressure in the vacuum chamber is maintained at a predetermined value. Source power is supplied from a high frequency power supply for plasma generation 28 to the antenna 26 to generate plasma inside the bell jar 24. On the other hand, the substrate bias power is supplied from the bias high frequency power supply 38 to the substrate holder 34 to control the substrate bias voltage. Bell jar 24
Plasma is generated inside the wafer, and the activated species generated here diffuse into the diffusion chamber 32, and P
The t film and the TiN film are collectively etched.

【0019】[0019]

【実施例】第1実施例を説明する。図2(A)は第1実
施例で使用した被処理ウェーハの断面図である。この被
処理ウェーハの製造方法を簡単に説明すると、Si基板
10の上にSiO2膜12をCVD法で成膜し、その上
にCVD法でTiN膜14を成膜し、さらにその上にス
パッタリング法でPt膜16を成膜する。このPt膜1
6の上に、フォトレジストを塗布して、周知の方法で露
光、現像して、所定のパターンのレジストマスク18を
形成する。この被処理ウェーハに対してPt膜16とT
iN膜14を一括エッチングした。エッチング条件は次
の通りである。エッチングガスとしてCl2ガスとCO
ガスの混合ガスを用い、Cl2ガスを30sccmの流
量で、COガスを20sccmの流量で真空室に導入し
た。真空室の圧力は0.26Paとした。アンテナ26
には500Wのソースパワーを供給し、基板ホルダー3
4には100Wの基板バイアスパワーを供給した。この
条件でPt膜16とTiN膜14を一括エッチングした
ところ、図2(B)のような断面形状となった。すなわ
ち、レジストマスク18の開口部のところでPt膜16
とTiN膜14がエッチングされた。これをアッシング
してレジストマスク18を除去すると、図2(C)のよ
うな断面形状となった。この図から明らかなように、P
t膜16上にエッチング残渣が残ることがなく、また、
Pt膜16やTiN膜14のパターン側壁にも付着膜は
見られなかった。
Embodiment 1 A first embodiment will be described. FIG. 2A is a sectional view of a wafer to be processed used in the first embodiment. The method of manufacturing the wafer to be processed will be briefly described. An SiO 2 film 12 is formed on a Si substrate 10 by a CVD method, a TiN film 14 is formed on the SiO 2 film 12 by a CVD method, and a sputtering method is further formed thereon. A Pt film 16 is formed by a method. This Pt film 1
A photoresist is applied on the substrate 6 and exposed and developed by a known method to form a resist mask 18 having a predetermined pattern. The Pt film 16 and T
The iN film 14 was collectively etched. The etching conditions are as follows. Cl 2 gas and CO as etching gas
Using a gas mixture, Cl 2 gas was introduced into the vacuum chamber at a flow rate of 30 sccm, and CO gas was introduced at a flow rate of 20 sccm. The pressure in the vacuum chamber was 0.26 Pa. Antenna 26
To the substrate holder 3
4 was supplied with a substrate bias power of 100 W. When the Pt film 16 and the TiN film 14 were collectively etched under these conditions, a cross-sectional shape as shown in FIG. 2B was obtained. That is, the Pt film 16 is formed at the opening of the resist mask 18.
And the TiN film 14 were etched. When this was ashed to remove the resist mask 18, the cross-sectional shape became as shown in FIG. As is apparent from FIG.
No etching residue remains on the t film 16 and
No adhesion film was found on the pattern side walls of the Pt film 16 or the TiN film 14.

【0020】次に、第2実施例を説明する。図3(A)
は第2実施例で使用した被処理ウェーハの断面図であ
る。この被処理ウェーハは、Si基板10、SiO2
12、TiN膜14、Pt膜16までは、第1実施例で
使用した被処理ウェーハと同じである。違いは、レジス
トマスクの代わりにSiO2マスク44を用いている点
である。この被処理ウェーハに対してPt膜16とTi
N膜14を一括エッチングした。エッチング条件は次の
通りである。エッチングガスとしてCl2ガスとCO2
スの混合ガスを用い、Cl2ガスを40sccmの流量
で、CO2ガスを10sccmの流量で真空室に導入し
た。真空室の圧力は0.52Paとした。アンテナ26
には700Wのソースパワーを供給し、基板ホルダー3
4には80Wの基板バイアスパワーを供給した。この条
件でPt膜16とTiN膜14を一括エッチングしたと
ころ、図3(B)のような断面形状となった。すなわ
ち、SiO2マスク44の開口部のところでPt膜16
とTiN膜14がエッチングされた。これをケミカルド
ライエッチングでSiO2マスク44を除去すると、図
3(C)のような断面形状となった。第1実施例の場合
と同様に、Pt膜16上にエッチング残渣が残ることが
なく、また、Pt膜16やTiN膜14のパターン側壁
にも付着膜は見られなかった。
Next, a second embodiment will be described. FIG. 3 (A)
FIG. 7 is a sectional view of a wafer to be processed used in the second embodiment. This wafer to be processed is the same as the wafer to be processed used in the first embodiment up to the Si substrate 10, the SiO 2 film 12, the TiN film 14, and the Pt film 16. The difference is that an SiO 2 mask 44 is used instead of the resist mask. The Pt film 16 and Ti
The N film 14 was collectively etched. The etching conditions are as follows. Using a mixed gas of Cl 2 gas and CO 2 gas as the etching gas, Cl 2 gas at a flow rate of 40 sccm, was introduced into the vacuum chamber of CO 2 gas at 10sccm flow rate. The pressure in the vacuum chamber was 0.52 Pa. Antenna 26
To the substrate holder 3
4 was supplied with a substrate bias power of 80 W. When the Pt film 16 and the TiN film 14 were collectively etched under these conditions, the cross-sectional shape became as shown in FIG. That is, the Pt film 16 is formed at the opening of the SiO 2 mask 44.
And the TiN film 14 were etched. When this was removed by chemical dry etching to remove the SiO 2 mask 44, a cross-sectional shape as shown in FIG. 3C was obtained. As in the case of the first embodiment, no etching residue was left on the Pt film 16, and no adhesion film was found on the pattern side walls of the Pt film 16 and the TiN film 14.

【0021】なお、この第2実施例ではマスクの材質と
してSiO2を用い、CO系のエッチングガスとしては
CO2ガスを用いているが、この組み合わせについて説
明する。CO2ガスはCOガスと比較して、レジストマ
スクのエッチング速度が大きいと考えられている。レジ
ストマスクのエッチング速度が大きいとレジストのエッ
チング生成物も増大する。その結果、Cを多量に含むレ
ジストのエッチング生成物が、Ptのエッチング生成物
と共に、側壁付着膜をさらに厚くすることが懸念され
る。そこで、CO2ガスを用いる場合には、レジストマ
スクではなくてSiO2マスクを用いている。
In this second embodiment, SiO 2 is used as the material of the mask, and CO 2 gas is used as the CO-based etching gas. This combination will be described. It is considered that the CO 2 gas has a higher etching rate of the resist mask than the CO gas. When the etching rate of the resist mask is high, the etching products of the resist also increase. As a result, there is a concern that the etching product of the resist containing a large amount of C, together with the etching product of Pt, further increases the thickness of the side wall adhesion film. Therefore, when a CO 2 gas is used, an SiO 2 mask is used instead of a resist mask.

【0022】次に、第3実施例を説明する。この実施例
では、エッチング装置としてマグネトロンRIE(リア
クティブ・イオン・エッチング)装置を用いた。このエ
ッチング装置において、第1実施例と同じ被処理ウェー
ハ(図2(A)の断面構造を持つもの)を用いた。この
被処理ウェーハに対してPt膜16とTiN膜14を一
括エッチングした。エッチング条件は次の通りである。
エッチングガスとしてCl2ガスとCOガスとArガス
の混合ガスを用い、Cl2ガスを30sccmの流量
で、COガスを30sccmの流量で、Arガスを10
0sccmの流量で真空室に導入した。真空室の圧力は
10Paとした。このエッチング装置に600Wのパワ
ーを供給してプラズマを発生させ、Pt膜16とTiN
膜14を一括エッチングしたところ、図4(A)のよう
な断面形状となった。これをアッシングしてレジストマ
スク18を除去すると、図4(B)のような断面形状と
なった。この実施例でも、Pt膜16上にエッチング残
渣が残ることがなく、また、Pt膜16やTiN膜14
のパターン側壁にも付着膜は見られなかった。
Next, a third embodiment will be described. In this embodiment, a magnetron RIE (reactive ion etching) apparatus was used as an etching apparatus. In this etching apparatus, the same wafer to be processed (having the sectional structure of FIG. 2A) as in the first embodiment was used. The Pt film 16 and the TiN film 14 were collectively etched on the wafer to be processed. The etching conditions are as follows.
A mixed gas of Cl 2 gas, CO gas, and Ar gas is used as an etching gas, and a Cl 2 gas is supplied at a flow rate of 30 sccm, a CO gas is supplied at a flow rate of 30 sccm, and
It was introduced into the vacuum chamber at a flow rate of 0 sccm. The pressure in the vacuum chamber was 10 Pa. A power of 600 W is supplied to this etching apparatus to generate plasma, and the Pt film 16 and TiN
When the film 14 was collectively etched, the cross-sectional shape became as shown in FIG. When the resist mask 18 was removed by ashing, a cross-sectional shape as shown in FIG. 4B was obtained. Also in this embodiment, no etching residue remains on the Pt film 16 and the Pt film 16 and the TiN film 14
No adhesion film was found on the pattern side wall.

【0023】なお、この第3実施例では、マグネトロン
RIE装置を用いるとともに、エッチングガスにArガ
スを添加しているが、この組み合わせについて説明す
る。マグネトロンRIEはヘリコン波プラズマ源よりも
エッチング圧力が高い。エッチング圧力が高いと、ガス
流量が同じ場合には、ガスの滞在時間が長くなる。そう
すると、エッチング生成物の基板への再付着が多くな
り、側壁付着膜や残渣が多くなる傾向がある。そこで、
Arガスを多量に添加して、ガスの滞在時間を短くして
いる。
In the third embodiment, a magnetron RIE apparatus is used, and an Ar gas is added to the etching gas. This combination will be described. The magnetron RIE has a higher etching pressure than the helicon wave plasma source. When the etching pressure is high, the residence time of the gas becomes longer when the gas flow rate is the same. Then, the re-adhesion of the etching product to the substrate increases, and the side wall-adhered film and the residue tend to increase. Therefore,
A large amount of Ar gas is added to shorten the residence time of the gas.

【0024】[0024]

【発明の効果】この発明によれば、エッチングガスとし
て、少なくとも、塩素を含有するガスと、COガスまた
はCO2ガスとを用いて、白金をドライエッチングして
いるので、エッチング後の残渣や側壁付着物が生じにく
い。したがって、半導体デバイスの白金配線膜を所定パ
ターンにエッチングするのに有効である。
According to the present invention, platinum is dry-etched using at least a gas containing chlorine and a CO gas or a CO 2 gas as an etching gas. Deposits are less likely to occur. Therefore, it is effective for etching a platinum wiring film of a semiconductor device into a predetermined pattern.

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

【図1】この発明を実施するためのエッチング装置の一
例を示す正面断面図である。
FIG. 1 is a front sectional view showing an example of an etching apparatus for carrying out the present invention.

【図2】第1実施例におけるエッチング前後の被処理ウ
ェーハの断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a wafer to be processed before and after etching in a first embodiment.

【図3】第2実施例におけるエッチング前後の被処理ウ
ェーハの断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a wafer to be processed before and after etching in a second embodiment.

【図4】第3実施例におけるエッチング後の被処理ウェ
ーハの断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a processed wafer after etching in a third embodiment.

【図5】従来のエッチング方法におけるエッチング後の
被処理ウェーハの断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a processed wafer after etching in a conventional etching method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 Si基板 12 SiO2膜 14 TiN膜 16 Pt膜 18 レジストマスク 24 ベルジャ 26 アンテナ 28 プラズマ発生用の高周波電源 30 電磁石 32 拡散チャンバー 34 基板ホルダー 36 被処理ウェーハ 38 バイアス用高周波電源10 Si substrate 12 SiO 2 film 14 TiN film 16 Pt film 18 resist mask 24 bell jar 26 antenna 28 high frequency power supply 30 electromagnet 32 diffusion chamber 34 the substrate holder 36 to be processed wafers 38 a high frequency bias power supply for plasma generation

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 真空室にエッチングガスを導入してプラ
ズマを発生させることにより白金の膜を所定のパターン
にエッチングするドライエッチング方法において、 前記エッチングガスとして、少なくとも、塩素を含有す
るガスと、COガスとを用いることを特徴とする白金の
ドライエッチング方法。
1. A dry etching method for etching a platinum film into a predetermined pattern by introducing an etching gas into a vacuum chamber to generate plasma, wherein the etching gas includes at least a gas containing chlorine; A dry etching method for platinum, characterized by using a gas.
【請求項2】 真空室にエッチングガスを導入してプラ
ズマを発生させることにより白金の膜を所定のパターン
にエッチングするドライエッチング方法において、 前記エッチングガスとして、少なくとも、塩素を含有す
るガスと、CO2ガスとを用いることを特徴とする白金
のドライエッチング方法。
2. A dry etching method for etching a platinum film into a predetermined pattern by introducing an etching gas into a vacuum chamber to generate plasma, wherein the etching gas includes at least a gas containing chlorine, A dry etching method for platinum, characterized by using two gases.
【請求項3】 半導体デバイスの白金配線膜をエッチン
グすることを特徴とする請求項1または2に記載の白金
のドライエッチング方法。
3. The dry etching method for platinum according to claim 1, wherein the platinum wiring film of the semiconductor device is etched.
JP8333140A 1996-11-29 1996-11-29 Method of dry-etching platinum Pending JPH10163179A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04183879A (en) * 1990-11-16 1992-06-30 Nisshin Hightech Kk Method and apparatus for dry etching
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JPH1068094A (en) * 1996-06-13 1998-03-10 Samsung Electron Co Ltd Etching gaseous mixture for transition metallic thin film and method for etching transition metallic thin film formed by using the same

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