JPS60169140A - ドライエツチング方法 - Google Patents

ドライエツチング方法

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JPS60169140A
JPS60169140A JP59022805A JP2280584A JPS60169140A JP S60169140 A JPS60169140 A JP S60169140A JP 59022805 A JP59022805 A JP 59022805A JP 2280584 A JP2280584 A JP 2280584A JP S60169140 A JPS60169140 A JP S60169140A
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仲里　則男
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    • H01L21/32133—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only
    • H01L21/32135—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only
    • H01L21/32136—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only using plasmas

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、ドライエツチング方法に係り、特にアルミニ
ウム（以下、Ｍと略）およびアルミニウム合金（以下、
Ｍ合金と略）をエツチングするのに好適なドライエツチ
ング方法に関するものである。
〔発明の背景〕
近年、半導体装置におけるパターン形成にウェットエツ
チング法に比べて廃棄物処理が容易で、微細パターンの
形成が可能である等の点でプラズマエツチング、反応性
スパッタエツチング等のドライエツチング法が注目され
ている。
半導体装置の電極、配線材料に用いられているＭ−？Ｍ
金合金ドライエツチング法でエツチングする場合、エツ
チングガスとして、従来、特公昭５７−２７８７号公報
に開示されている四塩化炭素（以下、ＣＣ／４と略）お
よび三塩化硼素（以下、Ｂ　Ｃｊ’、と略）の混合ガス
や、特開昭５６−４７５６８号公報に開示されているＣ
Ｃ／４と塩素（以下、Ｃ４と略）との混合ガスや、Ｒ，
Ｈ，Ｂｒｕｃｅ　他。
Ｊ、　ｌｉｅｃｔｒｏｃｈｅｍ、　８ｏｃ、　、　Ｖｏ
ｌ、　１３０．１６６、　Ｐ。
１３６９−１３７２（１９８３−６）に開示されている
ＢＣｌ！、とＣＩ！＊　と三塩化メチル（以下、ＣＨＣ
ｌ！、と略）とヘリウム（以下、Ｈｅと略）との混合ガ
スや、Ｒ，Ｆ、　Ｒｅ１ｃｈｅｌｄｅｆｅｒ、　５ｏｌ
ｉｄ　８ｔａｔｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、　Ｖｏｌ、　
５．　／Ｉ６６、　Ｐ、　６４〜７５　（１９８２−６
）に開示されているＢＣ／、とＣ／、と四塩化硅素（以
下、Ｓ　ｉ　ＣＩ！、と略）　Ｈｅとの混合ガス等△ が使用されている。
この内で、ＣＣＩ！４とＢＣ１！、との混合ガスをエツ
チングガスとして使用した場合、配線の寸法細りが小さ
い異方性のエツチングとなるが、しかし、エツチング速
度が小さいという問題がある。また、Ｂ　Ｃ１！、とＣ
ｌ、との混合ガスをエツチングガスとして使用した場合
、エツチング速度は大き曵なるが、しかし、等方的なエ
ツチングとなり配線の寸法細りが大きいという問題があ
る。更に、Ｂ　ＣＪ、とＣＩ！。
、！：ＣＨＣｌ！、　とＨｅとの混合ガスやＢ　ＣＪ、
とＣＩ！、と５ｔＣ１４とＨｅ　との混合ガスをエツチ
ングガスとして使用した場合は、エツチング速度が大き
くなると共に配線の寸法細りが小さい異方性のエツチン
グが可能であるが、しかし、これらを達成するためには
、高周波電力密度を、例えば、Ｂ　ＣＪ、とＣ１２とＣ
ＨＣｌ！、トＨｅとの混合ガス（７）場合で１７５Ｗ／
ｃｆｆｌ、ＢＣＩ！、とＣ／、とＳ’　ＣＩ！’　トＨ
ｅ　ト（Ｄ　ｌｆｉ＋　合カス＋７）場合で２．２〜３
Ｗ／ｃｄと高くする必要があり、このため、レジストが
損傷を受け易くなるという問題がある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、高速でしかも異方性のエツチングを低
い高周波電力密度で達成することで、レジストの損傷を
抑制できるドライエツチング方法を提供することにある
。
〔発明の概要〕
本発明は、Ｂ　ＣＩ！、とＣＩ！２と炭化水素との混合
ガスをエツチングガスに使用し、該エツチングガスな減
圧下でプラズマ化してＭおよびＭ合金をエツチングする
ことを特徴とするもので、高速で、しかも異方性のエツ
チングを低い高周波電力密度で達成しようとするもので
ある。
〔発明の実施例〕
ＭおよびＭ合金のエツチング方法において高速°性と異
方性とを得るために鋭意検討を重ねたところ、Ｂｃｚ、
＋Ｃ７ｉの混合ガスにより０７〜１，５Ｗ／ｃ！ｔとい
う低高周波電力密度でもって異方性に欠ける高速性が達
成できること、更に、Ｂ　ＣＩ！、　＋ＣＪｌ＋炭化水
素の混合ガスで高速性を保持して異方性が達成されると
いう知見を得た。
即ち、一対の電極の下側の電極に１３．５６　ＭＨｚの
高周波電力を印加し、下側の電極上にフォトレジストで
パターニングされた１枚のウェハな設置し、ＢＣ／、＋
ＣＩ！、に添加される炭化水素に飽和炭化水素であるプ
ロパン（以下、ＣＨ，と略）のガス流量を変化させてエ
ツチングを実施した。その結果、第１図、第２図を得た
。なお、高周波電力密度は】、ｏＷ／ｃ＋＋！、絶対圧
力は３３Ｐａ、電極間隔は３０１１ｂ　ＢＣＩ！＠　＋
ＣｌＨの全ガス流量は８０８ＣＣＭおよびＢＣ１！３＋
Ｃ／、の全ガス流量に占めるＣＩ！２のガス流量の比率
は５０チとそれぞれ一定である。
第１図で、配線の寸法細り、即ち、寸法シフトは、ＣＨ
４が添加されない場合、０．５μｍと大きく異方性に欠
けるが、ＣＨ４のガス流量を増すに従って寸法シフトは
小さべなり、ＣＨ４のガス流量が約１０８０ＣＭでｏ、
　ｉμｍと最も小さく異方性が充分に達成された。ＣＨ
４のガス流量を更に増せば寸法シフトは逆に大きくなり
、例えば、ＣＨ，の添加ガス流量４　Ｑ　ＳＣＣＭで約
０．３μｍとなる。
第２図で、エツチング速度は、ＣＨ４が添加されない場
合、約１８００　ｎｍｌ飄と大きく高速性を有している
。エツチング速度はＣＨ４のガス流量の増加に従って小
さくなり、例えば、１０　ｓｅｃＭで約１２００　ｎｍ
／１ｌｋ１．　２　Ｑ　８ＣＣＭで約２００ｎｍ／Ｉｋ
。
４　Ｑ　８ＣＣＭで約２０　ｎｍ／＋ｍ　となった。
第１図、第２図のように、この場合、１０Ｗ／ｄという
低高周波電力密度で、例えば、ＣＨ４のガス流量を１０
８ＣＣＭとした場合、寸法シフトを０゜１μｍに抑制で
きると共にエツチング速度を約１２００　ｎｍ７ｗｍに
でき、高速性を保持して異方性を得ることができた。
本実施例のようなドライエツチング方法では、従来にな
い低い高周波電力密度でもってＭおよびＭ合金のエツチ
ングめ高速性と異方性を達成でき、゛・このため、レジ
ストの損傷を抑制することができる。
なお、本実施例では炭化水素としてＣＨ，を用いている
が、ＣＨ，以外の飽和炭化水素若しくはＣ，Ｈ，。
Ｃ，Ｈ，、Ｃ，Ｈ４，Ｃ２Ｈ，のような不飽和炭化水素
を用いても同様の効果を得ることができる。
〔発明の効果〕
本発明は、以上説明したように、三塩化硼素と塩素と炭
化水素とを混合したガスをエッチングガスに使用し、該
エツチングガスな減圧下でプラズマ化してＭおよびＭ合
金をエツチングすることで、シストの損傷を抑制できる
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明を実施して得たＣＨ４ガス流量と寸法
シフトとの関係線図、第２図は、同じくＣＨ，ガス流量
とエツチング速度との関係線図である。 才１図 ＣＨｄ　ｆ）’Ｘ　＊ｆ；、　（ＳＣＣ／ｊ）才２図 ＣＨａ１１’ス９た蓋ｒｓｃｃｐｔ）

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １、　三塩化硼素と塩素と炭化水素とを混合したガスを
    エツチングガスに使用し、該エツチングガスな減圧下で
    プラズマ化してアルミニウムおよびアルミニウム合金を
    エツチングすることを特徴とするドライエツチング方法
    。
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