JPS59158525A - アルミニウム合金膜のパタ−ン形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は半導体装置の製造工程などにおけるアルミニ
ウム合金膜のパターン形成方法に関するものである。

〔従来技術〕

従来、アルミニウム合金膜のパターン形成方法としては
所要マスクを介してリン酸、硝酸などを混合した溶液で
エツチングする方法があったが、マスク材の下へのエツ
チングのまわりこみによる、いわゆるアンダーエツチン
グが大きく、３μｍ以下の微細パターンの形成が困難で
あった。そこで、このような微細パターンの形成に当っ
ては、塩素または塩素を含む化合物、例えば四塩化炭素
（ＣＣ１４）もしくは三塩化ホウ素（ＢＣｌ２）ｔたは
これらのガスにヘリウム（Ｈｅ）　、璧素（Ｎ２）　、
。酸素（０２）などを混合したガスを用し・たガスプラ
ズマ・エツチングによる方法が最近広く用いられている
。これら、ガスプラズマ中での化学反応は次の式で示さ
れる。

ＣＣ１＋　ｅ　−−ＣＣＩ　　−１−Ｃ１＊＋　ｅ　−
−−−−−−（１）３ ＢＣＩ　＋　θ−ＢＣｊ７　−１−　Ｃ〆＋ｅ　−−−
−−−（２〕２ Ｃ１”＋ＡＮ　＝　ＡｌＣｌ−１またはｌ’ｃ７３−（
３＋上記〔３〕式で示したように、アルミニウム（Ａ４
）は、塩素ラジカル（Ｃ−）との反応によって、揮発性
のｐ、ｌｃｌ　ｉたはＡ／Ｃ１３となって排気さｎて、
エツチング反応が継続される。

ここで、エツチングに用いらｔｔなかった塩素ラジカル
（Ｂっは被加工物表面、特にマスク材の中に残留し、被
加工物が大気にさらされた場合に、大気中の水分と反応
して塩素（ＨＯｊ’　）　答つくる。このＨＣｌは残存
するアルミニウム合金膜と反応してＭ！させる。従来の
エツチング方法では、わ「角形成された微細パターンが
、この腐蝕によって１ｌＪＴ線したり、腐蝕によって生
じたＡｆ化合物のためにパターンに突起を、生じ、隣接
したパターンとの間の短絡などのパターン欠陥を生じる
という欠点かあった。

〔発明の概要〕

この発明は以上のような点に鑑みてなされたもので、塩
素系ガスによるプラズマ・エツチング工程の後に、伎加
工物表面に残留した塩素を除去する工程を加えることに
よって、被加工物を大気中に取り出した後のパターン欠
陥の発生のないアルミニウム合・金膜のパターン形成方
法を提供するものである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を説明する。

下地基板表面上に、アルミニウム・シリコン合金膜を、
例えはスパッタリング法によって形成した後、通常の写
真製版工程によって、感光性樹脂によるマスクパターン
を形成して被加工物とする。

平行平板電極を有するプラズマ・エツチング槽内の下方
の電極圧（こ上記被加工物を置き、エツチング槽内を一
気圧以下のガス圧力にした後に、ＣＣｌ４ガスとＨｅガ
スとを導入し、排気機構によって１０−３〜１０Ｔｏｒ
ｒの間の７′９Ｔａのガス圧力に保ちながら、上記平行
平板電極間に高周波電圧を印加してガスプラズマを発生
させて、マスクパターンで覆われていない部分のアルミ
ニウム・シリコン合金膜が除去できる捷でエツチングを
行なう。

エツチング終了後、高周波電圧の印加を止め、ＣＣ１！
４とＨｅガスの導入を止める。その後、エツチング槽内
に水素（Ｈ２）ガスを導入し、排気機構によって１０　
−１０　Ｔｏｒｒの間の所定ガス圧力に保ちながら、平
行平板電極間に再び高周波電圧を印加してガスプラズマ
を発生させる。この処理を行なった後に、大気中に取り
出した被加工物表面のアルミニウム・シリコン合金膜の
パターンにおいては腐蝕は起こらず、断線や短絡は生じ
ていない。

これは、第１段階のエツチングで被加工物表面に残留し
た塩素ラジカル（ＣＺ　）が、第２段階のガスプラズマ
中で発生した水素ラジカル（Ｈゝ）と反応して、例えは
ガス状の塩化水素（Ｈａｇとなり、ガスの形で°排除さ
れることによって、その後の被加工物表面にＣＰか残留
しないからであると考えられる。

なお、上記実施例では、第２段階の工程で用いるガスと
して水素を用いる場合を示したが、水素と他のガスとの
混合ガスであってもよく、マた、塩素と反応して除去さ
れ得るガスであれば何でもよく、例えばアンモニア（’
ＮＨ３）ガスを用いてもよい。なお、上記のガスのうち
複数のガスによるガスプラズマで連続的に処理を行なっ
てもよい。

この発明は半導体装置の製造工程におけるアルミニウム
合金による電極配線のパターニングに適用して好適であ
るが、その他一般のアルミニウム合金膜のパターン形成
に広く用いることができる。

〔発明の効果５ 以上説明したように、この発明ではアルミニウム合金膜
を塩素を含むガスを用いたプラズマエツチングによって
パターニングした後に、残留塩素を除去する工程を附加
したので、このようにして形成されたアルミニウム合金
膜のパターンに腐蝕が起こらず、半導体装置の配線パタ
ーンとして用いた場合には配［線、短絡などの生じない
高信頼度のパターンが得られる。

牟お平制坤牛−１°“′−−−′　罰、。

代理人　　葛　野　信　−（外１名） 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 １、事件の表示　　　１）照明５８−３４’５５号３、
補正をする者 代表者片山仁へ部 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 明細書をっぎのとおり訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （＋］　　被加工物基体表面上に形成されたアルミニウ
   ム合金膜のパターン形成に当って、塩素を含むガスを用
   いてプラズマエツチングを施して上記アルミニウム合金
   膜を所要パターンにする第１の工程の後に、上記被加工
   物基体表面に残留した塩素を除去する第２の工程を加え
   たことを％徴とするアルミニウム合金膜のパターン形成
   方法。 （２）第２の工程が水素ガスを用いたガスプラズマ処理
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のア
   ルミニウム合金膜のパターン形成方法０ （３）第２の工程が水素ガスと他のガスとの混合ガスを
   用いたガスプラズマ処理であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のアルミニウム合金膜のパターン形
   成方法。 （４）第２の工程かアンモニアガスを用いたガスプラズ
   マ処理であることを特徴とする！！！ｆ許請求の範囲第
   １項記載のアルミニウム合金膜のパターン形成方法。