JPH1197415A

JPH1197415A - ドライエッチング方法およびその装置

Info

Publication number: JPH1197415A
Application number: JP8334438A
Authority: JP
Inventors: Masaru Izawa; 勝伊澤; Shinichi Taji; 新一田地; Ryoji Hamazaki; 良二濱崎; Hironori Kawahara; 博宣川原; Yoshinao Kawasaki; 義直川崎; Kazunori Tsujimoto; 和典辻本; Tokuo Kure; 得男久禮
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-07-26
Filing date: 1996-12-02
Publication date: 1999-04-09

Abstract

(57)【要約】【課題】レジスト選択比とサイドエッチングとがトレー
ドオフとなり、より微細な加工が困難であった。【解決手段】炭素原子数に対する酸素原子数の割合が１
０％以下になるように、被エッチング物に酸素と炭素を
供給し、保護膜の堆積とエッチングを制御して被加工物
をエッチングする。【効果】配線加工におけるサイドエッチングの低減する
ことができ、対レジスト選択比を上げても高い寸法精度
でより微細な配線加工が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の微細
な加工方法及び装置に関し、特に高精度加工を実現する
ドライエッチング方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の微細加工を行う技術の１つ
にドライエッチング技術がある。ドライエッチングで
は、エッチングガスを真空容器に導入し、このガスに高
周波バイアスもしくはμ波を印加し、プラズマを発生さ
せ、このプラズマ中で生成した活性種およびイオンによ
りウエハ上のパターンを加工する。プラズマ中で生成し
た活性種はウエハ面に吸着し、この活性種吸着面に高周
波バイアスによって加速されたイオンを導入することに
よりエッチングは進行する。イオンはパターンの深さ方
向にのみ加速されるため、ウエハ上のパターン底面のみ
削れ、パターン側面は、イオンの入射がないためエッチ
ングされない。このようにして、ドライエッチングは異
方加工を実現している。

【０００３】半導体装置のアルミニウム（Al）を主成分
とするアルミニウム−銅−シリコン（Al-Cu-Si）で構成
される配線加工では、導入ガスである塩素ガスのプラズ
マ解離に関係なく、塩素ガスによってAlがエッチングさ
れるため、パターン側面がエッチングされないように保
護膜を形成する必要がある。この保護膜の形成は、レジ
スト材料から発生する有機系生成物によって行われてき
た。この配線加工時には、レジストにもイオンが入射す
るためレジストもエッチングされることになる。このレ
ジストのエッチングによってレジスト生成物が発生し、
これがウエハに再入射してAl-Cu-Si合金パターンの側面
に付着し保護膜となる。この保護膜により、配線材の異
方加工が可能となった。

【０００４】また、加工精度として許容されるのは、マ
スク幅に対して±１０％以内、好ましくは±５％以下に
する必要がある。例えば、配線材側面に50nm程度の削れ
（サイドエッチング）が生じる場合、500nm幅の配線加
工であれば加工精度の許容範囲にあるが、微細化が進み
300nmの配線幅を加工する場合、配線材側面の削れ（サ
イドエッチング）の許容量は少なくとも30nm以下に抑え
る必要がある。このサイドエッチングの対策として、レ
ジストの膜厚が配線パターンの膜厚に比べ十分高い場合
は、保護膜となるレジスト生成物の発生量を増やすため
に、対レジスト選択比を抑えることや、レジスト面積を
広くすることが行われてきた。

【０００５】他方、炭素を含むガスおよび酸素の混合比
を制御してエッチングする方法として特公平03-36300号
がある。酸素の導入目的は、プラズマ中で四塩化炭素か
ら効率的に塩素を発生させることを目的としている。こ
の導入するガスの酸素原子／炭素原子比は１６から８０
％の間にある。さらにエッチング装置内壁面から発生す
る酸素量（酸素ラジカル換算）が2sccm程度あり、レジ
スト材料から発生する炭素を加えても、ウエハに入射す
る酸素／炭素比は優に１０％を越えるものである。

【０００６】また、Ａｌエッチングにおいて異方加工を
実現するため、メタンガスを添加する方法が、ＵＳＰ
４，６１８，３９８に記載されている。ここでは、エッ
チングガスである塩素と３塩化ホウ素の総導入量に対
し、メタンガスを５から３０％添加している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述のパター
ン側面がエッチングされないように保護膜を形成する方
法では、この保護膜により、配線材の異方加工が可能と
なったが、レジスト生成物の発生量の制御はなされず、
保護膜形成機構およびそれを阻害するファクターについ
ては不明であった。さらに、レジストの生成物がどのく
らいウエハに再入射するか不明であった。このような状
況では側面の保護膜の制御できないため、配線パターン
が微細になるに伴い、十分な加工寸法精度を得ることが
難しくなってきた。

【０００８】また、レジストに対する選択比を抑えた
り、レジスト面積を大きくする方法では、配線幅が小さ
くなると、露光技術の面からレジストの膜厚を薄膜化す
る必要がある一方で、配線パターンの膜厚は、電気伝導
性から薄膜化は望めない。このため、対レジスト選択比
を上げる必要がある。しかし、サイドエッチング対策の
ため対レジスト選択比を抑える必要もある。即ち、対レ
ジスト選択比とサイドエッチングはトレードオフの関係
にあり、より微細な加工を困難にしているのである。さ
らに、レジスト面積を大きくすることは、配線構造に制
限を与えるだけでなく、半導体デバイスの高集積化を行
えば配線構造が複雑になり、必要以上にレジスト面積を
大きくすることは現実的に困難となる。

【０００９】さらに、特公平3-36300号に記載された方
法では、微細パターンの異方加工は到底達成できない。
さらに、ハロゲン化炭素ガスとしてフロン規制の対象と
なる四塩化炭素を用いているため、エッチングプロセス
として実現できない。

【００１０】また、ＵＳＰ４，６１８，３９８の方法で
は、メタンガスを５％以上添加しており、ハロゲン化物
に比べ堆積性が強く、エッチング装置内部に堆積物が付
着し、異物発生の原因となってしまう。

【００１１】本発明の目的は、レジストから発生する有
機系生成物量に依存しないような側面保護膜を得、異物
の発生を防止すると共に、配線の加工寸法精度の向上と
上記トレードオフを解消することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的は、炭素原子数
に対する酸素原子数の割合が１０％以下の有限値となる
ように、被エッチング物に酸素と炭素を供給し、保護膜
の堆積とエッチングを制御して被加工物をエッチングす
ることによって達成される。または、エッチングガス
に、そのエッチングガスの７％以上３５％未満の炭化水
素のハロゲン化物を添加して、エッチングすることによ
って達成される。なお、ハロゲン化物としてクロロホル
ム等が挙げられる。さらに、処理室の内壁が石英で形成
されている場合には、（前記石英内壁面積×前記石英内壁エッチング速度×前
記石英内壁酸素密度）÷（前記レジスト面積×前記レジ
ストエッチング速度×前記レジスト炭素密度×２．５＋
炭素を含むガスの供給量）の値が、０．１以下となるように炭化水素のハロゲン置
換体を導入して、金属膜をエッチングすることによって
達成される。

【００１３】Al-Cu-Si合金膜のエッチングは、従来から
圧力1Paから5Paの範囲で塩素ガスを主体としたエッチン
グガスとプラズマ中で生成したイオンによって行われ
る。この条件下で、レジスト面積５０％の６インチウエ
ハをレジストのエッチング速度400nm/minで削った場
合、レジスト生成物の発生量は高々5sccm程度であり、
供給する塩素ガスの量100sccm程度に比べ５％程度にし
かならないが、現実にはこの５％のレジスト生成物が保
護膜形成に有効に用いられる。

【００１４】ウエハ上で発生したレジスト生成物は、圧
力数Paの領域では平均自由行程が3mm以下と短いため、
他の分子と衝突すること無しに排気されることは無く、
衝突によってウエハから離れるという運動の方向性は失
われる。このため、再び、ウエハに再入射することにな
る。再入射したレジスト生成物は再びウエハから脱離し
ても、他の分子との衝突があるため容易に排気されな
い。このため、ウエハ近傍の生成物濃度は高くなる。こ
の生成物濃度の高い領域を、拡散方程式から求めると、
ウエハから鉛直方向への距離がウエハ半径程度のところ
まで達する。このような生成物濃度の高い領域をニアサ
ーフェース領域と呼び、ウエハ周囲の領域であって、ウ
エハからの距離がウエハ半径までの領域（ウエハの鉛直
方向のみならず横方向の領域も含む）で定義する。ウエ
ハ上にニアサーフェース領域が形成されるとレジスト生
成物の滞在によりレジスト生成物濃度が高くなるため、
レジスト生成物はウエハに何回も入射することになる。
何回もレジスト生成物が入射することにより、Al-Cu-Si
合金膜側面へ堆積する確率は大きくなるのである。

【００１５】前述のエッチング条件で、レジスト生成物
の発生量は約5sccmであるが、ウエハ上でのレジスト生
成物の圧力は滞在効果により約0.13Paとなると推定され
る。この量は、エッチング装置に外部からレジスト生成
物を約13sccm添加した量に相当する。即ち、レジスト生
成物の保護膜形成の効果は、外部から導入したガスに比
べ、約2.5倍になることを意味している。

【００１６】一方、塩素については、ウエハで消費され
ることによって、塩素の分圧がウエハ上で小さくなる。
従って、塩素のウエハへの入射量は、供給量に比べ少な
くなるのである。具体的には、全圧1Pa、全流量が100sc
cm、その内、塩素の供給量が80sccmで6インチウエハのA
l-Cu-Si合金膜エッチングをエッチング速度800nm/minで
行う場合について述べる。エッチング反応が生じなけれ
ば、塩素のガス圧は0.8Paであるが、エッチング反応が
生じると、ウエハ上での塩素の分圧は、0.3Pa程度に減
じてしまう。

【００１７】以上のように、ウエハ半径距離まで形成さ
れたニアサーフェース領域での生成物の滞在、塩素の消
費により、ウエハに入射するレジスト生成物の塩素に対
する比は、50％程度となり、保護膜形成にレジスト生成
物が有効に作用するのである。

【００１８】さらに、炭素系の保護膜は酸素の混入によ
って容易に除去されてしまう。すなわち、酸素が入射す
ると堆積保護膜の形成が阻害されるのである。酸素の発
生源としては、主にエッチング装置内壁面の材料、例え
ば石英がエッチングされることによって発生する。この
ように、酸素は保護膜形成を抑制する効果があるので、
酸素入射量を低減する必要がある。しかしながら、無酸
素状態では、レジスト生成物の堆積により異物、粉塵の
基となるので、ある一定量必要である。

【００１９】しかしながら、従来はこのウエハ近傍での
生成物滞在および酸素による保護膜除去効果が不明であ
ったため、保護膜形成の制御ができず、対レジスト選択
比、レジスト面積等と異方形状加工の間にトレードオフ
があったのである。すなわち、レジスト面積が小さい場
合や、対レジスト選択比が高くレジスト生成物の発生量
が少ない場合、Al-Cu-Si合金の側面が削れてしまい、マ
スクパターンを忠実に再現するAl-Cu-Si合金の加工がで
きなかったのである。レジスト生成物は、主に塩化炭素
系の化合物で炭素を含むガスであるため堆積性がある。
従って、Al-Cu-Si合金膜を精度よく異方加工するために
は、レジスト生成物を含めた炭素を含むガスと酸素のウ
エハへの入射量を制御する必要があり、酸素／炭素入射
比を制御することが重要となる。酸素／炭素比を制御す
ることにより、サイドエッチングが低減できる他、対レ
ジスト選択比およびレジスト面積とサイドエッチングの
間のトレードオフが解消され、対レジスト選択比を上げ
た配線加工が可能になる。

【００２０】具体的に炭素成分を増やす方法として、ニ
アサーフェース領域に直接ガスを導入する方法、ウエハ
のまわりにカーボンリングを設置しカーボンリングのエ
ッチングによって発生するカーボンリング生成物をウエ
ハに導入する方法、およびウエハへの炭素を含むガスの
入射量が適量になるようにガスを添加する方法が上げら
れる。一方、酸素量の制御方法としては、エッチング装
置内壁面を酸素を発生しない膜で覆う方法が考えられ
る。

【００２１】図１にサイドエッチング量の酸素／炭素入
射量比依存性の関係図を示す。１０２は異物粉塵の発生
する領域、１０３はマスクサイズからのずれの許容量に
収まる酸素／炭素入射比の範囲を示す。サイドエッチン
グ量を示す曲線１０１は、酸素／炭素比の増加と共に増
加する。従って、十分な加工精度を得るためには、パタ
ーンサイズに依存するが、酸素／炭素比をある一定より
小さくする必要がある。例えば、300nmのパターンでサ
イドエッチング量は15nm以下に抑える場合、酸素／炭素
比は概ね１０％以下になる。酸素／炭素比を小さくすれ
ば、サイドエッチング量は低減されるが、無酸素の状態
に近づけば、レジスト生成物等の堆積が抑制されないた
め、エッチング装置内に堆積し、異物や粉塵等の問題を
引き起こす。この問題は、装置構造に依存するので、酸
素／炭素比の下限は装置毎に異なる。特に、無酸素の状
態では、堆積が抑えられないため、異物等の発生は顕著
になる。

【００２２】このように、サイドエッチングの低減は、
異物粉塵等が発生しない範囲で、酸素／炭素比を低減さ
せることによって実現される。

【００２３】

【発明の実施の形態】

（実施例１）本発明による実施例を、電子サイクロトロ
ン共鳴を用いて高密度プラズマを発生させるマイクロ波
ドライエッチング装置（図２）を用いた配線加工で説明
する。

【００２４】図３に被エッチング物である６インチシリ
コン基板上の構造を示す。シリコン基板２６上には、二
酸化ケイ素膜（SiO₂)２５、下部窒化チタン（TiN）膜２
４、Al-Cu-Si合金膜２３、上部TiN膜２２およびマスク
パターンを転写したレジストマスク２１が形成されてい
る。レジストマスクのパターン幅は、300nmで、レジス
トの面積はシリコン基板の５０％である。この基板６を
エッチング装置の処理台５（図２）に搬送し、エッチン
グガスとして、コンダクタンスバルブ９を介して流量コ
ントローラ１０で制御した塩素ガス８０sccm、三塩化ホ
ウ素ガス２０sccmをガス導入口１１より真空処理室１に
導入し、全圧が1Paになるようにしてエッチングを行
う。なお、マイクロ波発生器２から導波管を通じてマイ
クロ波を供給し、ソレノイドコイル４のから発生する磁
場と相乗して高密度プラズマが発生するようになってい
る。また、チャンバーは石英１３からなっており、チャ
ンバー内の気体は、排気バルブ８を介して排気ポンプ７
に送られて排気される。エッチング時の基板温度は４０
℃で、基板に印加するRFバイアスは、RF電源１２より80
0kHzで７０Wで処理台５に印加する。エッチングは上部T
iN、Al-Cu-Si合金、下部TiNの順番でエッチングされ、T
iNのエッチング速度は約500nm/min、Al-Cu-Si合金は約8
00nm/min、レジストは約400nm/minである。図４にエッ
チング後の形状の模式図を示す。TiNのエッチング時の
塩素の消費量が小さく、Al-Cu-Si合金膜エッチング時初
期に過剰に塩素が処理室内に存在するこのため、上部Ti
N２２直下のAl-Cu-Si合金膜２３の側面が約60nm削れ、
十分な加工精度を得ることができない。また、全体的に
Al-Cu-Si合金膜２３の側面が40nm程度側面が削れる。こ
のように側面が削れてしまう原因としては、塩素が過剰
に処理室内に存在することおよび側面の保護膜形成が不
十分なためであると考えられる。保護膜形成が不十分な
理由として、レジスト生成物が少ないか、保護膜形成を
阻害する酸素の存在が上げられる。レジスト生成物に対
する酸素濃度の比が大きくなれば、酸素によって側面の
保護膜が除去されてしまうのである。

【００２５】保護膜はレジスト生成物から形成されるた
め、レジスト生成物がどのくらいSi基板に再入射するか
見積もることは、保護膜形成を制御する上で重要であ
る。レジスト生成物の発生量は、レジストの密度、レジ
ストのエッチング速度、レジスト面積の積で見積もら
れ、レジストのエッチング速度400nm/min、面積８８平
方センチメートル（６インチシリコン基板の５０％）の
場合、約５sccmになる。シリコン基板で発生したレジス
ト生成物は、圧力1Paでは平均自由行程が約3mmとエッチ
ング装置処理室の大きさ（例えばシリコン基板から真空
処理室天板までの長さは約20cm）より短いため、他分子
と衝突しその方向はランダムになる。このため、Si基板
直上のSi基板半径までの距離の間（ニアサーフェース領
域）に生成物が滞在する。この結果、生成物はSi基板に
何回も再入射することになる。その再入射回数は、真空
処理室内部のガス流れを考慮していないモンテカルロ計
算から約１５回と見積もられる。流れの影響は、ガス流
計算からガスの全流量が100sccm増える毎に約１０％強
濃度が減少する。従って、全流量100sccmでは再入射回
数は約１３回と見積もられる。この回数にレジスト生成
物の発生量を掛けると生成物再入射量が見積もられ、圧
力にして約0.13Paになる。この圧力は、レジスト生成物
の発生量から予想される圧力の約2.5倍になる。このよ
うに、Si基板上での生成物の滞在現象が保護膜形成に重
要な役割をしている。

【００２６】これに対し、酸素は、エッチング装置の石
英チャンバー１３の内壁面から発生し、内壁面の表面積
が、約2900平方センチメートルで、プラズマ放電時に毎
分約１５nm削れるので、酸素原子供給量は約２sccmと見
積もられる。シリコン基板への酸素の入射量は、酸素ラ
ジカルに換算した圧力にして約0.02Paである。ここで、
酸素ラジカル換算圧力とは、酸素および酸素ラジカルが
全て酸素ラジカルとして入射した場合の圧力である。シ
リコン基板におけるレジスト生成物に対する酸素の入射
量は、約１５％である。

【００２７】先述のエッチング条件でAl-Cu-Si側面が削
れてしまうことを述べた。保護膜を形成するレジスト生
成物は、レジストが有機高分子であることから塩化炭素
化合物であると推定される。そこで、添加ガスとして、
シリコン基板への炭素原子入射数を増やすために10sccm
のクロロホルムを添加した。この場合、ウエハにおける
炭素を含むガスの圧力は、レジスト生成物とクロロホル
ムの和で約0.23Paである。酸素入射量の炭素を含むガス
入射量（炭素入射量）に対する割合は約９％になる。上
述と同じシリコン基板を、この条件でエッチングする
と、図５に示すようにAl-Cu-Si合金膜２３の側面は削れ
ることなくエッチングされる。クロロホルムの添加量を
増やし、20sccm添加すると下部TiNのパターンが若干太
り順テーパー形状になる。この時の酸素／炭素入射比
は、６％である。さらに、クロロホルムの添加量が35sc
cm、すなわちエッチングガスに対する添加ガスの割合が
３５％を越えた領域では、エッチング装置内部に堆積物
が蓄積し粉塵となってしまう。逆に、クロロホルムの添
加量を5sccmまで下げるとAl-Cu-Siの側面の削れ量は添
加前に比べ減るが、効果は小さい。Al-Cu-Si合金側面の
削れ量は、7sccm以上クロロホルムを添加することによ
って改善される。7sccm、すなわち、エッチングガスに
対する添加ガスの割合が７％では、基板に入射する酸素
原子数／炭素原子数比は約１０％である。特に、良好な
形状が得られ、実施例の装置において粉塵発生が少ない
のは、10から25sccm、すなわちエッチングガスに対する
添加ガスの割合が１０％から２５％の間である。なお、
25sccmの酸素／炭素入射比は、５％である。

【００２８】次に、レジスト面積が約３０％の場合、レ
ジスト生成物の発生量は４０％程度減少するため、クロ
ロホルムの導入量をレジスト面積５０％の場合に比べ増
加させる必要がある。この場合、１２sccm以上のクロロ
ホルム添加が必要である。

【００２９】RFバイアスの出力を下げ、対レジスト選択
比を上げた場合、レジスト生成物の発生量が減るため、
クロロホルム添加量を増やす必要がある。レジスト面積
５０％で選択比を倍の約４にした場合、約１５sccmのク
ロロホルム添加で、サイドエッチングは低減され、２０
sccm以上の添加でサイドエッチングは測定限界程度にな
る。

【００３０】総じて、次式はウエハに入射する酸素原子
数／炭素原子数比を示した式で、この値が１０％以下に
なるようにクロロホルムを導入することにより十分な加
工形状が得られる。なお、特に望ましい領域は、５から
９％である。

【００３１】（内壁面積×内壁エッチング速度×内壁酸
素密度）÷（レジスト面積×レジストエッチング速度×
レジスト炭素密度×２．５＋炭素を含むガスの供給量）この式に従えば、レジストのエッチング速度を下げた場
合（対レジスト選択比を上げた場合）には、添加ガスで
あるクロロホルムの添加量を増やせばよい。

【００３２】次に、６インチウエハーで、１Ｐａ、Ｃｌ
₂／Ｃｌ₃を１００ｓｃｃｍ流し、酸素発生量を２ｓｃｃ
ｍとなるようにした場合の、レジスト面積比に対するレ
ジスト生成物濃度及びレジスト面積比と最低炭素含有ガ
スの添加量との関係を、図１２に示す。図１２からわか
るように、レジスト面積比にレジスト生成物濃度は比例
するが、レジスト面積が約８０％以下の場合はレジスト
から供給される炭素だけでは足りず、炭素を供給する必
要がある。一方、レジスト面積が８０％以上では、炭素
をレジスト以外の箇所から供給する必要はない。

【００３３】エッチングガスとしては、塩素及び三塩化
ホウ素が用いられ、また添加ガスとして、クロロホルム
以外に、エタン、メタン、プロパンもしくはブタンのフ
ッ素、塩素もしくは臭素置換体、またはカルボランのハ
ロゲン置換体である臭化炭素（CBr₄, CHBr₃等）や塩化
カルボラン化合物（CCl₃BCl₂, CHCl₂BCl₂, CCl₂(BC
l₂)₂, CHCl(BCl₂)₂, BCl(CHCl₂)₂等）を添加しても同
様な効果が得られる。

【００３４】本発明の効果は前述のマイクロ波エッチン
グ装置に限らず、例えばRIEやマグネトロン型RIE、ヘリ
コン共振型RIE、誘導結合型RIE等の他の装置でも、同様
の効果が得られる。

【００３５】（実施例２）本発明によるドライエッチン
グ装置の別の実施例を図６に示す。この装置では真空処
理室１にエッチングガスを導入し、マイクロ波発生器２
において2.45GHzの高周波を発生させ、この高周波を導
波管３を通し真空処理室１に輸送してガスプラズマを発
生させる。高効率放電のために磁場発生用のソレノイド
コイル４を真空処理室周辺に２つ配置し、875ガウスの
磁場が処理台のほぼ真上にくるように２つのコイル電流
を制御し、電子サイクロトロン共鳴を用いて高密度プラ
ズマを発生させる。真空処理室１には処理台５があり、
この上に被処理物６（多くの場合ウエハ）を設置して、
ガスプラズマによりエッチング処理する。エッチングガ
スは、ガス流量制御装置１０、ガス導入口１１を通して
真空処理室１に導入され、排気ポンプ７により真空処理
室１の外に排気される。被処理物を設置する処理台５に
はRF電源１２を備え、400Hzから13.56MHzまでのRFバイ
アスを印加できる。処理台外周付近には、被処理物近傍
のニアサーフェース領域に効率的にガスが導入されるよ
うに、コンダクタンスバルブ７０３、ガス流量コントロ
ーラー７０２を介して処理台のガス導入口７０１が設け
られている。

【００３６】この装置に、１２インチシリコン基板を搬
送する。このシリコン基板は、図３に示すように基板上
２６に二酸化ケイ素膜２５、下部TiN膜２４、Al-Cu-Si
合金膜２３、上部TiN膜２２およびマスクパターンを転
写したレジストマスク２１が形成されたものである。レ
ジストマスクのパターン幅は、300nmで、レジストの面
積はシリコン基板の２０％である。

【００３７】処理台温度を５０℃、全圧力は１Pa、RFパ
ワーは800kHz、１２０Ｗとする。上部のガス導入口から
導入ガスを塩素150sccm、三塩化ホウ素50sccm、クロロ
ホルムを5sccm、処理台外周付近のガス導入口からクロ
ロホルムを約２sccm導入して、搬入したシリコン基板の
エッチングを行う。

【００３８】シリコン基板に入射する酸素原子数／炭素
原子数比は約7.5％になり、Al-Cu-Si合金側面の削れや
太り（順テーパー）はほとんど生じない。さらに、シリ
コン基板の中心と外側のAl-Cu-Si側面の削れに差がみら
れず、基板内のパターンは均一にエッチングされる。こ
れに対し、処理台外周付近からクロロホルムガスを導入
しない場合、シリコン基板の中心付近では、レジスト生
成物の再入射が多く、外側では、排気により再入射回数
が小さくなるため、均一に加工することは困難であっ
た。

【００３９】本発明の効果は前述のマイクロ波エッチン
グ装置に限らず、例えばRIEやマグネトロン型RIE、ヘリ
コン共振型RIE、誘導結合型RIE等の他の装置でも、同様
の効果が得られる。

【００４０】（実施例３）本発明によるドライエッチン
グ装置の別の実施例を図７に示す。この装置では真空処
理室１にエッチングガスを導入し、マイクロ波発生器２
において2.45GHzの高周波を発生させ、この高周波を導
波管３を通し真空処理室１に輸送してガスプラズマを発
生させる。高効率放電のために磁場発生用のソレノイド
コイル４を真空処理室周辺に２つ配置し、875ガウスの
磁場が処理台のほぼ真上にくるように２つのコイル電流
を制御し、電子サイクロトロン共鳴を用いて高密度プラ
ズマを発生させる。真空処理室１には処理台５があり、
この上に被処理物６を設置して、ガスプラズマによりエ
ッチング処理する。エッチングガスは、ガス流量制御装
置を通して真空処理室１に導入され、排気ポンプ７によ
り真空処理室１の外に排気される。被処理物を設置する
処理台５にはRF電源１２を備え、400Hzから13.56MHzま
でのRFバイアスを印加できる。ニアサーフェース領域内
である処理台外周付近には、高さ１ｃｍのカーボンリン
グ８０１が設置されている。

【００４１】この装置に、１２インチシリコン基板を搬
送する。このシリコン基板は、図３に示すように基板上
２６に酸化ケイ素膜２５、下部TiN膜２４、Al-Cu-Si合
金膜２３、上部TiN膜２２およびマスクパターンを転写
したレジストマスク２１が形成されたものである。レジ
ストマスクのパターン幅は、300nmで、レジストの面積
はシリコン基板の２０％である。

【００４２】処理台温度を５０℃、全圧力は１Pa、RFパ
ワーは800kHz、１２０Ｗとする。上部のガス導入口から
導入ガスを塩素150sccm、三塩化ホウ素50sccm、クロロ
ホルムを4sccm、導入して、搬入したシリコン基板のエ
ッチングを行う。

【００４３】シリコン基板上での酸素／炭素比は、カー
ボンリングが削れることによって発生するガス（約３sc
cm )を含め、約7.5％になり、Al-Cu-Si合金側面の削れ
や太り（順テーパー）はほとんど生じない。さらに、シ
リコン基板の中心と外側のAl-Cu-Si側面の削れに差がみ
られず、基板内のパターンは均一にエッチングされる。
これに対し、処理台外周付近にカーボンリングを導入し
ない場合、シリコン基板の中心付近では、レジスト生成
物の再入射が多く、外側では、排気により再入射回数が
小さくなるため、均一に加工することは困難であった。

【００４４】なお、ここでは２．４５ＧＨｚの高周波を
用いたが、これ以外の周波数を用いても同様の効果があ
る。

【００４５】本発明の効果は前述のマイクロ波エッチン
グ装置に限らず、例えばRIEやマグネトロン型RIE、ヘリ
コン共振型RIE、誘導結合型RIE等の他の装置でも、同様
の効果が得られる。

【００４６】（実施例４）本発明による他の実施例を説
明する。実施例１のエッチング方法を用いて、６インチ
シリコン基板に形成されたゲート長および幅約100nmのM
OSトランジスタ上に、幅約100nmの配線加工を行う。図
８に示すようにシリコン基板上には、MOSトランジスタ
１２１、コンデンサおよびポリシリコン配線が加工さ
れ、配線間は二酸化ケイ素膜２５で絶縁されているてい
る。このシリコン基板の上に、下部TiN膜２４、Al-Cu-S
i合金膜２３、上部TiN膜２２およびマスクパターンを転
写したレジスト膜２１が形成されている。下部のTiNの
一部は、ポリシリコンの充填されているコンタクトホー
ル１２２を介してMOSトランジスタおよびポリシリコン
配線と電気的に接続されている。この基板をサイドエッ
チング無しにエッチングすることによって、第１層目の
配線が形成される。また、シリコン基板上のレジスト面
積は約３０％である。

【００４７】このシリコン基板をエッチング装置に搬入
し、TiN/Al-Cu-Si/TiN膜の加工を行う。導入ガスは、塩
素約８０sccm、三塩化ホウ素約２０sccm、クロロホルム
約２０sccmである。このエッチング条件でエッチングを
行いレジストを除去すると、図９に示すようにAl-Si-Cu
配線側面の削れや太りがほとんどない配線が形成され
る。これにより、ゲート幅とほぼ等しい約100nmの幅の
配線加工ができる。

【００４８】配線が加工された基板にリンを含む二酸化
ケイ素膜、コンタクトホールを形成し、さらにその上に
第２層目のTiN/Al-Cu-Si/TiN配線を加工する。このよう
配線の形成を繰り返して、半導体装置を作成する。配線
加工の加工寸法はゲート長程度の約100nmと小さいた
め、集積度の高い半導体装置になる。特に、配線の加工
寸法を小さくすることにより、配線層の層数の低減と配
線長を短くすることが可能になる。従って、本発明によ
る配線エッチング方法を用いると、より低コストで高速
に動作する半導体装置を製造することができる。

【００４９】一方、クロロホルムガスを添加しない場
合、Al-Cu-Si膜側面が削れ、その削れ量がAl-Cu-Si合金
膜の幅（約100nm）を越えるため配線加工は困難であっ
た。

【００５０】このように、本発明によるエッチング手法
を用いて、半導体装置の微細配線加工が可能となる。こ
のような配線加工は、ガス種を塩化カルボランおよび臭
化炭素等に変えた場合、ガスをエッチング装置処理台付
近から導入しても同様に可能である。

【００５１】（実施例５）本発明によるドライエッチン
グ装置の別の実施例を図１０に示す。この装置では真空
処理室１にエッチングガスを導入し、マイクロ波発生器
２において2.45GHzの高周波を発生させ、この高周波を
導波管３を通し真空処理室１に輸送してガスプラズマを
発生させる。高効率放電のために磁場発生用のソレノイ
ドコイル４を真空処理室周辺に２つ配置し、875ガウス
の磁場が処理台のほぼ真上にくるように２つのコイル電
流を制御し、電子サイクロトロン共鳴を用いて高密度プ
ラズマを発生させる。真空処理室１には処理台５があ
り、この上に被処理物６を設置して、ガスプラズマによ
りエッチング処理する。エッチングガスは、ガス流量制
御装置を通して真空処理室１に導入され、排気ポンプ７
により真空処理室１の外に排気される。被処理物を設置
する処理台５にはRF電源１２を備え、400Hzから13.56MH
zまでのRFバイアスを印加きる。石英チャンバー１３内
壁には、酸素が出ないように窒化シリコン膜１１０でコ
ーティングされている。

【００５２】この装置に、６インチシリコン基板を搬送
する。このシリコン基板は、基板上に酸化ケイ素膜、下
部TiN膜、Al-Cu-Si合金膜、上部TiN膜およびマスクパタ
ーンを転写したレジストマスクが形成されたものであ
る。レジストマスクのパターン幅は、300nmで、レジス
トの面積はシリコン基板の５０％である。この基板をエ
ッチング装置に搬送し、エッチングガスとして、塩素ガ
ス７０sccm、三塩化ホウ素ガス３０sccmをエッチング装
置に導入し、全圧が1Paになるようにしてエッチングを
行う。エッチング時の基板温度は５０℃で、基板に印加
するRFバイアスは、800kHzで７０W印加する。エッチン
グは上部TiN、Al-Cu-Si合金、下部TiNの順番でエッチン
グされ、TiNのエッチング速度は約450nm/min、Al-Cu-Si
合金は約750nm/min、レジストは約350nm/minである。

【００５３】上述条件でエッチングを行うと、レジスト
生成物の酸素による除去反応が起こらないため、レジス
ト生成物の起因する粉塵が問題となる。このエッチング
条件で、約0.3sccmの酸素ガス（酸素原子に換算すると
約0.6sccm）を添加（全ガス流量の0.3％）すると、粉塵
の発生なしに異方性の高い形状が得られる。この時の酸
素／炭素比は、約５％である。さらに、酸素ガスの添加
量を１sccmまで増やすと、Al合金の側面が削られる。特
に、上部TiN直下のAl合金側面は約４０nm削れてしま
う。酸素ガスの供給量を0.3％にする方法としては、窒
化シリコン膜でコーティングする領域を８割以上にする
ことによっても達成できる。酸素ガス添加量は0.06sccm
から0.6sccmの間に制御することにより、Al-Cu-Si合金
膜の高精度異方加工ができる。この酸素ガス添加量は、
全ガス流量の0.06%から0.6%に相当する。この時の酸素
／炭素入射量比は、内壁面からの微量の酸素混入も考慮
すると２から１０％程度である。

【００５４】このようにして、酸素を発生しない真空処
理室内壁材を用い、微量（0.06から1％)の酸素ガスを添
加することによりAl-Cu-Si合金側面の削れや太りの小さ
い加工形状を得ることができる。

【００５５】なお、本発明の効果は前述のマイクロ波エ
ッチング装置に限らず、例えばRIEやマグネトロン型RI
E、ヘリコン共振型RIE、誘導結合型RIE等の他の装置で
も、同様の効果がある。

【００５６】（実施例６)本発明による他の１実施例を
説明する。実施例１の装置を用い、図３に示す構造と同
様の多層膜をエッチングする。シリコン基板２６上に
は、二酸化ケイ素膜２５、下部TiN膜２４、Al-Cu-Si合
金膜２３、上部TiN膜２２およびマスクパターンを転写
したレジストマスク２１が形成されている。この基板を
エッチング装置の処理台５に搬送し、エッチングガスと
して、塩素ガスを８０sccm、三塩化ホウ素ガスを２０sc
cm導入し、アルゴン9６％、メタン４％で構成されるガ
スを１００sccm添加し、真空処理室の圧力が約2Paにな
るように制御する。壁面から出る酸素は約2sccmであ
る。シリコン基板は８インチで基板上のレジスト面積は
約５０％である。エッチング時の基板温度は５０℃で、
基板に印加するRFバイアスは、RF電源１２より2MHz、１
００Wで処理台５に印加する。

【００５７】Al-Cu-Si膜のエッチング速度は、約800nm/
minで、レジストのエッチング速度は、約３００nm/min
となる。レジスト生成物の発生量は、炭素原子数に換算
すると、約７sccmである。ウエハ近傍でのレジスト生成
物の滞在によってレジスト生成物の堆積効果が約2.5倍
になることを考慮すると、酸素／炭素入射比は、約１１
％になる。これに、添加したメタンを加えると、酸素／
炭素入射比は、約９％になる。この条件で、エッチング
を行うとサイドエッチングは低減され、サイドエッチン
グ量は約１０nm以下になる。混合ガス中のメタン含有量
２％以上でサイドエッチングを抑制する効果が急激に現
れ、５％以上添加すると、真空処理室内に堆積物が発生
し、異物としてウエハへの付着物が見られる。この理由
として、メタンはクロロホルム等の塩素を含むガスに比
べ、堆積性が強いことに起因していると考えられる。

【００５８】このように、メタンガスを添加する場合、
塩素および三塩化ホウ素ガスの導入量に比べ、２から５
％の範囲で添加することが望ましい。

【００５９】同様な効果は、エタン、ブタン等でも得ら
れる。エタンの場合、導入量はメタンの半分でサイドエ
ッチング抑制効果がある。

【００６０】さらに、メタン、エタン等の炭化水素ガス
は、可燃ガスであるため、生産ラインで用いる場合、ア
ルゴン、ネオン、キセノン等の不活性ガスで希釈するこ
とにより安全性を確保することが望ましい。この他、メ
タンほど効果的ではないが、アルゴンガスの添加により
過剰な塩素ガスおよび酸素が排気され、サイドエッチン
グは、若干低減する。

【００６１】本発明の効果は前述のマイクロ波エッチン
グ装置に限らず、例えばRIEやマグネトロン型RIE、ヘリ
コン共振型RIE、誘導結合型RIE等の他の装置でも、同様
の効果が得られる。

【００６２】（実施例７）本発明によるドライエッチン
グ装置の別の実施例を図１１に示す。この装置ではエッ
チング処理室１にエッチングガスを導入し、第２のＲＦ
（高周波）電源３１において1MHzから2.45GHzの間で高
周波を発生させ、この高周波をアンテナ３２を通しエッ
チング処理室１に伝搬してガスプラズマを発生させる。
このアンテナ３２の表面には誘電体３３を形成し、アン
テナがエッチングされるのを防止する。エッチング処理
室１には処理台５があり、この上に被処理物６を設置し
て、ガスプラズマによりエッチング処理する。エッチン
グガスは、ガス流量制御装置を通してエッチング処理室
１に導入され、排気ポンプ７によりエッチング処理室１
の外に排気される。被処理物を設置する処理台５にはＲ
Ｆ電源１２を備え、400Hzから1GHzまでの高周波(RF)バ
イアスを印加できる。

【００６３】上述の装置を用い、図３に示す構造と同様
の多層膜をエッチングする。シリコン基板２６上には、
二酸化ケイ素膜２５、下部TiN膜２４、Al-Cu-Si合金膜
２３、上部TiN膜２２およびマスクパターンを転写した
レジストマスク２１が形成されている。この基板をエッ
チング装置の処理台５に搬送し、エッチングガスとし
て、塩素ガスを７０sccm、三塩化ホウ素ガスを３０sccm
導入し、アルゴン9６％、メタン４％で構成されるガス
を１００sccm添加し、真空処理室の圧力が約2Paになる
ように制御する。壁面から出る酸素は約2sccmである。
シリコン基板は８インチで基板上のレジスト面積は約５
０％である。エッチング時の基板温度は５０℃で、第２
のＲＦ電源３１の周波数を13.56MHz、出力を３００Ｗと
し、基板に印加するRFバイアスは、RF電源１２より800K
Hz、１００Wで処理台５に印加する。

【００６４】Al-Cu-Si膜のエッチング速度は、約750nm/
minで、レジストのエッチング速度は、約３００nm/min
となる。レジスト生成物の発生量は、炭素原子数に換算
すると、約７sccmである。ウエハ近傍でのレジスト生成
物の滞在によってレジスト生成物の堆積効果が約2.5倍
になることを考慮すると、酸素／炭素入射比は、約１１
％になる。これに、添加したメタンを加えると、酸素／
炭素入射比は、約９％になる。この条件で、エッチング
を行うとサイドエッチングは低減され、サイドエッチン
グ量は約１０nmになる。混合ガス中のメタン含有量２％
以上でサイドエッチングを抑制する効果が急激に現れ、
５％以上添加すると、真空処理室内に堆積物が発生し、
異物としてウエハへの付着物が見られる。この理由とし
て、メタンはクロロホルム等の塩素を含むガスに比べ、
堆積性が強いことに起因していると考えられる。

【００６５】このように、メタンガスを添加する場合、
塩素および三塩化ホウ素ガスの導入量に比べ、２から５
％の範囲で添加することが望ましい。

【００６６】同様な効果は、エタン、ブタン等でも得ら
れる。エタンの場合、導入量はメタンの半分でサイドエ
ッチング抑制効果がある。

【００６７】さらに、メタン、エタン等の炭化水素ガス
は、可燃ガスであるため、生産ラインで用いる場合、ア
ルゴン、ネオン、キセノン等の希ガスである不活性ガス
で希釈することにより安全性を確保することが望まし
い。この他、メタンほど効果的ではないが、アルゴンガ
スの添加により過剰な塩素ガスおよび酸素の排気が促進
され、サイドエッチングは、若干低減する。また、不活
性ガスは、塩素イオンと質量差の小さいアルゴンを用い
ると良い。ヘリウムでは軽いためエッチング速度が低下
する一方で、キセノン等では重いため選択比が低下する
からである。

【００６８】

【発明の効果】本発明によれば、被処理物であるウエハ
に入射する炭素原子数に対する酸素原子数の比率を１０
％以下にすることによって、配線加工におけるサイドエ
ッチングの低減することができる。この結果、対レジス
ト選択比を上げても高い寸法精度でより微細な配線加工
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】サイドエッチング量の対炭素酸素比依存性を示
す概念図。

【図２】本発明で用いるドライエッチング装置の断面
図。

【図３】実施例で用いるエッチング前の基板の断面図。

【図４】従来の条件によるエッチング後の基板の断面
図。

【図５】本発明の効果によりサイドエッチングが低減す
ることを示すエッチング後の基板の断面図。

【図６】実施例における本発明によるドライエッチング
装置の断面図。

【図７】実施例における本発明によるドライエッチング
装置の断面図。

【図８】実施例で用いるエッチング前の半導体装置構造
の断面図。

【図９】本発明の効果を示す半導体装置構造の断面図。

【図１０】実施例における本発明によるドライエッチン
グ装置の断面図。

【図１１】実施例における本発明によるドライエッチン
グ装置の断面図。

【図１２】本発明のレジスト面積比と必要な炭素ガス添
加量との関係を示す図。

【符号の説明】

１０１．サイドエッチング量を示す曲線、１０２．異物
粉塵の発生する領域、１０３．マスクサイズからのづれ
の許容量に収まる酸素／炭素入射比の範囲、１．真空処
理室、２．マイクロ波発生器、３．導波管、４．ソレノ
イドコイル、５．処理台、６．被処理物、７．排気ポン
プ、８．排気バルブ、９．コンダクタンスバルブ、１
０．ガス流量コントローラ、１１．ガス導入口、１２．
ＲＦ電源、１３．石英チャンバー、２１．レジストマス
ク、２２．上部TiN膜、２３．Al-Cu-Si合金膜、２４．
下部TiN膜、２５．二酸化ケイ素膜、２６．シリコン基
板、７０１．処理台のガス導入口、７０２．ガス流量コ
ントローラ、７０３．コンダクタンスバルブ、８０１．
カーボンリング、１２１．MOSトランジスタ、１２２．
コンタクトホール、１２３．断面奥にあるコンタクトホ
ール、１１０．窒化シリコン膜。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川原博宣山口県下松市大字東豊井794番地株式会社日立製作所笠戸工場内 (72)発明者川崎義直山口県下松市大字東豊井794番地株式会社日立製作所笠戸工場内 (72)発明者辻本和典東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者久禮得男東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炭素原子数に対する酸素原子数の割合が０
％を越え１０％以下となるニアサーフェース雰囲気で被
処理物をエッチングすることを特徴とするドライエッチ
ング方法。
【請求項２】基体上に金属膜が形成された被処理物を収
容する処理室内に、エッチングガスを導入する工程と、
前記エッチングガスをプラズマ化する工程と、炭素原子
数に対する酸素原子数の比が０％を越え１０％以下にな
るように前記被処理物に入射させ、前記金属膜をエッチ
ングする工程とを有することを特徴とするドライエッチ
ング方法。
【請求項３】表面に金属膜が形成された被処理物を収容
する処理室を真空排気する工程と、前記処理室内にエッ
チングガスを導入する工程と、前記ガスをプラズマ化す
る工程と、ニアサーフェース領域に炭素原子を含むガス
を導入する工程と、前記被処理物に酸素原子数が炭素原
子数の１０％以下になるように入射させ、前記金属膜を
エッチングする工程とを有することを特徴とするドライ
エッチング方法。
【請求項４】前記処理室は石英で形成され、前記酸素原
子は前記石英から供給されることを特徴とする請求項３
に記載のドライエッチング方法。
【請求項５】基体上のアルミニウム膜又はアルミニウム
合金膜上にレジストパターンが形成された被処理物を処
理室内の試料台上に載置する工程と、前記処理室内にガ
スを導入する工程と、前記ガスをプラズマ化する工程
と、前記被処理物をプラズマに接触させ、エタン、メタ
ン、プロパンもしくはブタンのフッ素、塩素もしくは臭
素置換体、またはカルボランのハロゲン置換体のガスを
前記処理室内に導入して、炭素原子数に対する酸素原子
数の割合が０％を越えて１０％以下とされたニアサーフ
ェース雰囲気で、前記アルミニウム膜又はアルミニウム
合金膜をエッチングする工程とを有することを特徴とす
るドライエッチング方法。
【請求項６】シリコン基板上に金属膜が形成された被処
理物を収容する処理室に、エッチングガスを導入する工
程と、酸素及びニアサーフェース内に設置された炭素を
含む固体から炭素を前記被処理物に供給し、前記被処理
物に入射する炭素原子数に対する酸素原子数の割合が０
％より大きく１０％以下になるようにして、前記金属膜
をエッチングする工程とを有することを特徴とするドラ
イエッチング方法。
【請求項７】エッチングガスと、前記エッチングガスの
７％以上３５％未満の添加ガスとを処理室内に導入する
工程と、前記エッチングガスをプラズマ化する工程と、
前記プラズマ化したエッチングガスで、前記処理室内に
載置された被エッチング物をエッチングする工程とを有
することを特徴とするドライエッチング方法。
【請求項８】前記エッチングガスは塩素ガスと三塩化ホ
ウ素ガスの混合ガスであり、前記添加ガスは炭化水素の
ハロゲン化物であることを特徴とする請求項７記載のド
ライエッチング方法。
【請求項９】前記炭化水素のハロゲン化物はクロロホル
ムであることを特徴とする請求項８記載のドライエッチ
ング方法。
【請求項１０】内壁が石英で形成された処理室内の台
に、所定のパターンを有するレジスト膜が形成された被
エッチング物を載置する工程と、（前記石英内壁面積×前記石英内壁エッチング速度×前
記石英内壁酸素密度）÷（前記レジスト面積×前記レジ
ストエッチング速度×前記レジスト炭素密度×２．５＋
炭素を含むガスの供給量）の値が、０．１以下となるようにして、被処理物をエッ
チングすることを特徴とするドライエッチング方法。
【請求項１１】内壁面が酸化物以外の誘電体で構成され
ている処理室内の台上に、アルミニウム膜上に所定のパ
ターンを有するレジストマスクが形成された半導体ウエ
ハを載置する工程と、前記処理室内にエッチングガスを
導入する工程と、前記エッチングガスに対し０．０６％
から０．６％の範囲で酸素ガスを添加して導入する工程
と、前記エッチングガスを前記処理室内でプラズマ化す
る工程と、前記アルミニウム膜を前記プラズマに接触さ
せて露出した領域の前記アルミニウム膜をエッチングす
る工程とを有することを特徴とするドライエッチング方
法。
【請求項１２】前記エッチングガスは塩素ガスおよび三
塩化ホウ素ガスからなることを特徴とする請求項１１記
載のドライエッチング方法。
【請求項１３】前記内壁面の８割以上が酸化物以外の誘
電体で構成されていることを特徴とする請求項１１記載
のドライエッチング方法。
【請求項１４】前記酸化物以外の誘電体は窒化ケイ素で
あることを特徴とする請求項１１または１３に記載のド
ライエッチング方法。
【請求項１５】炭素原子数に対する酸素原子数の割合が
５％以上９％以下であるニアサーフェースの雰囲気で、
被処理物をエッチングすることを特徴とするドライエッ
チング方法。
【請求項１６】金属膜が形成された被処理物を収容する
処理室を真空排気する工程と、前記処理室内にエッチン
グガスを導入する工程と、前記ガスをプラズマ化する工
程と、前記被処理物に酸素を入射させ、かつニアサーフ
ェース領域に設けられた炭素を含む固体材料により、炭
素を前記被処理物に入射させて、入射する酸素原子数が
炭素原子数の０％を越え１０％以下になるようにして、
前記金属膜をエッチングすることを特徴とするドライエ
ッチング方法。
【請求項１７】被処理物に、炭素原子数に対する酸素原
子数の割合が０％を越え１０％以下になるように酸素と
炭素原子を含む気体状の分子を照射して、前記被処理物
をエッチングすることを特徴とするドライエッチング方
法。
【請求項１８】被処理物に、ニアサーフェース領域の炭
素原子数と酸素原子数の割合を制御して、酸素と炭素を
照射して、前記被処理物をエッチングすることを特徴と
するドライエッチング方法。
【請求項１９】被エッチング物を収容する処理室と、前
記処理室を排気する手段と、前記処理室内に設けられ前
記被エッチング物を載置する台と、前記被エッチング物
に高周波を印加する手段と、ニアサーフェス領域内に前
記被エッチング物のエッチング反応に寄与するガスを導
入するためのガス導入口とを有することを特徴とするド
ライエッチング装置。
【請求項２０】被処理物を収容する処理室と、前記処理
室を真空排気する手段と、前記処理室内にエッチングガ
スを導入する手段と、前記被処理物に高周波を印加する
手段と、前記被処理物を載置する試料台と、前記試料台
の外周に炭素を含むガスを導入するためのガス導入口と
を有することを特徴とするドライエッチング装置。
【請求項２１】被処理物を収容する処理室と、前記処理
室を真空排気する手段と、前記処理室内にエッチングガ
スを導入する手段と、前記被処理物に高周波を印加する
手段と、ニアサーフェース領域内に設けられた炭素を含
む固体材料とを有することを特徴とするドライエッチン
グ装置。
【請求項２２】基体上に絶縁膜を形成する工程と、前記
絶縁膜に接続口を形成する工程と、前記接続口を導電層
で充填し前記絶縁膜上に配線層を形成する工程と、前記
配線層上にレジストパターンを形成する工程と、前記配
線層に入射する酸素原子数を炭素入射原子数の１０％以
下となるようにして露出した領域の前記配線層をエッチ
ングする工程とを有することを特徴とする半導体装置の
製造方法。
【請求項２３】前記配線層は第１の窒化チタン層、アル
ミニウム層及び第２の窒化チタン層の積層膜であること
を特徴とする請求項２２に記載の半導体装置の製造方
法。