JPS60217633A - エツチング法 - Google Patents
エツチング法Info
- Publication number
- JPS60217633A JPS60217633A JP7294384A JP7294384A JPS60217633A JP S60217633 A JPS60217633 A JP S60217633A JP 7294384 A JP7294384 A JP 7294384A JP 7294384 A JP7294384 A JP 7294384A JP S60217633 A JPS60217633 A JP S60217633A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- aluminum
- film
- polycrystalline silicon
- silicon film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005530 etching Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 claims description 25
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 36
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 36
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 29
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 abstract description 22
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 4
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 abstract description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 47
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 10
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はエツチング法に係シ、特に半導体デバイスの製
造に際して用いられるプラズマエツチング法に関するも
のである。
造に際して用いられるプラズマエツチング法に関するも
のである。
従来、例えば半導体デバイスのアルミニウム又はアルミ
ニウム合金（以下単にアルミニウムと称す）による配線
形成に際しては、プラズマエツチング法が用いられてい
る。
ニウム合金（以下単にアルミニウムと称す）による配線
形成に際しては、プラズマエツチング法が用いられてい
る。
このようなプラズマエツチング処理によるア°ルミニウ
ム配線形成は、半導体デバイスが微細化すればする程そ
の精度拘止が要求されることになる。
ム配線形成は、半導体デバイスが微細化すればする程そ
の精度拘止が要求されることになる。
この精度向上の要件の一つとして、工Ｚチング終了を正
確に行なうことがあり、エツチング終了時点を検出する
手段として従来ではプラズマ発光−スペクトルを観測す
る方法が用いられている。
確に行なうことがあり、エツチング終了時点を検出する
手段として従来ではプラズマ発光−スペクトルを観測す
る方法が用いられている。
例えば、アルミニウムを塩素系化合物のガスでエツチン
グした際のアルミニウムの発光スペクトル（３９６Ａｎ
ｍ ）を観測すると、第３図に示すようなグラフが得ら
れる。すなわち、発光スペクトルを観測すると、エツチ
ング開始によって発光スペクトル強度は急激に立ち上が
シ、そして定常状態となシ、その後急激に低下し、エツ
チング終了時点（ｔの時点）で小さな値の定常状態を示
すような特性のグラフが得られる。同、エツチングが終
了していても発光スペクトル強度が零とならないのは、
エツチング終了後においてもプラズマ空間で発光スペク
トルを生じているからでアシ、この為ｔの時点でエツチ
ングが終了したのではなく、それ以前の例えは”Ｔの時
点でエツチングが終了している場合もある。
グした際のアルミニウムの発光スペクトル（３９６Ａｎ
ｍ ）を観測すると、第３図に示すようなグラフが得ら
れる。すなわち、発光スペクトルを観測すると、エツチ
ング開始によって発光スペクトル強度は急激に立ち上が
シ、そして定常状態となシ、その後急激に低下し、エツ
チング終了時点（ｔの時点）で小さな値の定常状態を示
すような特性のグラフが得られる。同、エツチングが終
了していても発光スペクトル強度が零とならないのは、
エツチング終了後においてもプラズマ空間で発光スペク
トルを生じているからでアシ、この為ｔの時点でエツチ
ングが終了したのではなく、それ以前の例えは”Ｔの時
点でエツチングが終了している場合もある。
従って、アルミニウムの発光スペクトルを単に観測する
のみではエツチング終了時点の検出が正確に行なえると
は言えず、プラズマエツチング処理を高精度にコントロ
ールできず、従って半導体デバイスの精度は低下したも
のとなる。
のみではエツチング終了時点の検出が正確に行なえると
は言えず、プラズマエツチング処理を高精度にコントロ
ールできず、従って半導体デバイスの精度は低下したも
のとなる。
特に、レジスト膜下のアルミニウム部分にもエツチング
、すなわちアンダーカットが起きている場合には、発光
スペクトル強度は第３図中点線で示されるようなものと
なり、エツチング終了時点の検出は極めて不正確なもの
となってしまう。
、すなわちアンダーカットが起きている場合には、発光
スペクトル強度は第３図中点線で示されるようなものと
なり、エツチング終了時点の検出は極めて不正確なもの
となってしまう。
本発明者は、例えばアルミニウムのエツチングによる発
光スペクトルの観測より、アルミニウムの下に、例えば
薄い（約１００〜５００Ａ厚）多結晶シリコン膜を設け
ておき、アルミニウムのエツチング終了と共にエツチン
グが開始される多結晶シリコンの発光スペクトルを観測
すれば、多結晶シリコン膜はそのエツチング速度がアル
ミニウムの場合よりも大きく、かつ薄いものであること
より、多結晶シリコンの発光スペクトル強度は鋭いピー
クをもつものとして表われることになり、仁の発光スペ
クトル強度変化を基にすればエツチング終了時点を簡単
に検出でき、従ってエツチングのコントロール精度が向
上することを見い出した。
光スペクトルの観測より、アルミニウムの下に、例えば
薄い（約１００〜５００Ａ厚）多結晶シリコン膜を設け
ておき、アルミニウムのエツチング終了と共にエツチン
グが開始される多結晶シリコンの発光スペクトルを観測
すれば、多結晶シリコン膜はそのエツチング速度がアル
ミニウムの場合よりも大きく、かつ薄いものであること
より、多結晶シリコンの発光スペクトル強度は鋭いピー
クをもつものとして表われることになり、仁の発光スペ
クトル強度変化を基にすればエツチング終了時点を簡単
に検出でき、従ってエツチングのコントロール精度が向
上することを見い出した。
すなわち、第２図に示す如く、例えばシリコンウェハー
１上に多結晶７リコン膜２が約１００〜５００Ａ厚形成
され、この多結晶シリコン膜２上に約１μｍ厚のアルミ
ニウム膜３が形成され、このアルミニウム膜３上にエツ
チングに際してのマスクとなるレジスト膜４が形成され
ている場合において、例えばＣＣｔ、又はＣＣｔ、とＢ
Ｃｔ、との混合ガスといった塩素系化合物でプラズマエ
ツチングした場合、まずアルミニウム膜３がエツチング
を受け、アルミニウム膜３のエツチング２が終ると続い
て多結晶シリコン膜２がエツチングされることになる。
１上に多結晶７リコン膜２が約１００〜５００Ａ厚形成
され、この多結晶シリコン膜２上に約１μｍ厚のアルミ
ニウム膜３が形成され、このアルミニウム膜３上にエツ
チングに際してのマスクとなるレジスト膜４が形成され
ている場合において、例えばＣＣｔ、又はＣＣｔ、とＢ
Ｃｔ、との混合ガスといった塩素系化合物でプラズマエ
ツチングした場合、まずアルミニウム膜３がエツチング
を受け、アルミニウム膜３のエツチング２が終ると続い
て多結晶シリコン膜２がエツチングされることになる。
このプラズマエツチングに際して、抛光スペクトルを測
定すると、３９６．１ｎｍのｉｓ、ｔｃｔの発光スペク
トルは第１図中実線で示されるように観測され、つ−１
シアルミニウムのエツチング開始と共に発光スペクトル
強度は立ち上がり、そして定常状態の値となり、その後
低下していくものとなるが、この低下時において２８１
．７ｎｍの５ＩＣｔの発光スペクトルが点線で示される
ように急峻なピークとして観測される。つまり、この点
線で示されるピークの立ち上がり時点で必要な部分のア
ルミニウムのエツチングが終了したことがわかり、点線
で示されるピークが消え、５ｉＣＺの発光スペクトル強
度が零になった時点で多結晶シリコン膜のエツチングも
終了したことがわかる。
定すると、３９６．１ｎｍのｉｓ、ｔｃｔの発光スペク
トルは第１図中実線で示されるように観測され、つ−１
シアルミニウムのエツチング開始と共に発光スペクトル
強度は立ち上がり、そして定常状態の値となり、その後
低下していくものとなるが、この低下時において２８１
．７ｎｍの５ＩＣｔの発光スペクトルが点線で示される
ように急峻なピークとして観測される。つまり、この点
線で示されるピークの立ち上がり時点で必要な部分のア
ルミニウムのエツチングが終了したことがわかり、点線
で示されるピークが消え、５ｉＣＺの発光スペクトル強
度が零になった時点で多結晶シリコン膜のエツチングも
終了したことがわかる。
そして、アルミニウム膜が半導体デバイスの配線用の場
合には、多結晶シリコンは導電性であるので、アルミニ
ウム膜３の下地層として多結晶シリコン膜２が存在して
いても差し支えなく、又、エレクトロマイグレーション
の影響がなくなるので却って好都合であり、又、第２図
に示す如く、アンダーカットが生じる場合でも、所定パ
ターンのレジスト膜４の下の多結晶シリコン膜２はエツ
チングされないので、アンダーカットも最小限にとどめ
られ、極めて好都合である。
合には、多結晶シリコンは導電性であるので、アルミニ
ウム膜３の下地層として多結晶シリコン膜２が存在して
いても差し支えなく、又、エレクトロマイグレーション
の影響がなくなるので却って好都合であり、又、第２図
に示す如く、アンダーカットが生じる場合でも、所定パ
ターンのレジスト膜４の下の多結晶シリコン膜２はエツ
チングされないので、アンダーカットも最小限にとどめ
られ、極めて好都合である。
半導体デバイスの電極配線工程に本発明を応用した場合
について説明する。
について説明する。
すなわち、シリコンウェハー上に約１００〜５００Ａ厚
の多結晶シリコン膜をペーパーデポジション形成してお
き、この多結晶シリコン膜上に電極配線に必要な所定厚
のアルミニウム膜を全面にペーパーデポジション形成し
、そしてこのアルミニウム膜上に所定パターンのプラズ
マエツチング用のマクスであるレジストの形成されたも
のを、プラズマエツチング装置内に置く。
の多結晶シリコン膜をペーパーデポジション形成してお
き、この多結晶シリコン膜上に電極配線に必要な所定厚
のアルミニウム膜を全面にペーパーデポジション形成し
、そしてこのアルミニウム膜上に所定パターンのプラズ
マエツチング用のマクスであるレジストの形成されたも
のを、プラズマエツチング装置内に置く。
そして、エッチャントとして塩素系化合物を用いてプラ
ズマエツチングを行なう。このプラズマエツチングに際
して、発光スペクトルを観測すると、アルミニウムがプ
ラズマエツチングされている間はＡＡやＡｔｃｔ等のス
ペクトルが観測されるが、この観測ではプラズマエツチ
ングの開始は正確に判るものの、アルミニウム膜のプラ
ズマエツチング終了時点は正確に判断できない。
ズマエツチングを行なう。このプラズマエツチングに際
して、発光スペクトルを観測すると、アルミニウムがプ
ラズマエツチングされている間はＡＡやＡｔｃｔ等のス
ペクトルが観測されるが、この観測ではプラズマエツチ
ングの開始は正確に判るものの、アルミニウム膜のプラ
ズマエツチング終了時点は正確に判断できない。
しかし、アルミニウム膜のエツチングが終り、薄い多結
晶シリコン膜がエツチングされだすと、多結晶シリコン
膜は薄いこと及び多結晶シリコン膜のエツチング速度は
大きなことより、多結晶シリコン膜のエツチングは直ち
に終了する。従って、この多結晶シリコン膜のプラズマ
エツチングの発光スペクトルは、半値巾の極めて小さな
急峻なピークとして表われる。この為、この発光スペク
トル強度が消える点をもってすれば多結晶シリコン膜の
エツチング終了を簡単に確認でき、又、この発光スペク
トルが観測され出した点をもってすればアルミニウム膜
のエツチング終了を簡単に確認できる。
晶シリコン膜がエツチングされだすと、多結晶シリコン
膜は薄いこと及び多結晶シリコン膜のエツチング速度は
大きなことより、多結晶シリコン膜のエツチングは直ち
に終了する。従って、この多結晶シリコン膜のプラズマ
エツチングの発光スペクトルは、半値巾の極めて小さな
急峻なピークとして表われる。この為、この発光スペク
トル強度が消える点をもってすれば多結晶シリコン膜の
エツチング終了を簡単に確認でき、又、この発光スペク
トルが観測され出した点をもってすればアルミニウム膜
のエツチング終了を簡単に確認できる。
つまり、アルミニウム膜の下地層である多結晶シリコン
膜のプラズマエツチングによる発光スペクトルを観測す
れば、プラズマエツチングの制御を簡単に行なえる。
膜のプラズマエツチングによる発光スペクトルを観測す
れば、プラズマエツチングの制御を簡単に行なえる。
従って、半導体デバイスの電極配線が極めて高精度なも
のとなり、半導体デバイスの信頼性及び耐久性が向上す
るものとなり、そして半導体デバイスが微細化されれば
される程本発明の価値は高いものとなる。
のとなり、半導体デバイスの信頼性及び耐久性が向上す
るものとなり、そして半導体デバイスが微細化されれば
される程本発明の価値は高いものとなる。
伺、上記実施例では配線用アルミニウム膜の下に導電憔
の多結晶シリコン膜が全面にある場合で述べたか、多結
晶シリコン膜をシリコンウェハーと配線用アルミニウム
膜との間に設けられていない場合にあっては、別の基板
上に多結晶シリコン膜あるいはアルミニウムとは異質で
エツチング速度が比較的大きな材質の薄い膜を設けてお
き、この膜上に配線用アルミニウム膜と同一条件のアル
ミニウム膜を設け、これらを同一条件でプラズマエツチ
ングし、例えば多結晶シリコン膜のプラズマエツチング
による発光スペクトルが観測され出した時点でもってア
ルミニウム膜のプラズマエツチングが終了したことを検
知し、プラズマエツチングを停止するようにしてもよい
。
の多結晶シリコン膜が全面にある場合で述べたか、多結
晶シリコン膜をシリコンウェハーと配線用アルミニウム
膜との間に設けられていない場合にあっては、別の基板
上に多結晶シリコン膜あるいはアルミニウムとは異質で
エツチング速度が比較的大きな材質の薄い膜を設けてお
き、この膜上に配線用アルミニウム膜と同一条件のアル
ミニウム膜を設け、これらを同一条件でプラズマエツチ
ングし、例えば多結晶シリコン膜のプラズマエツチング
による発光スペクトルが観測され出した時点でもってア
ルミニウム膜のプラズマエツチングが終了したことを検
知し、プラズマエツチングを停止するようにしてもよい
。
又、上記実施例では半導体デノくイスの電極配線工程に
おけるアルミニウム膜のプラズマエツチングの場合を述
べたが、例えば５１０２膜あるいは多結晶シリコン膜そ
の他の種類の膜の場合でも、下地層が同一エッチャント
でプラズマエツチングできるものである場合には、本発
明を利用でき、プラズマエツチング加工精度が著しく向
上する。
おけるアルミニウム膜のプラズマエツチングの場合を述
べたが、例えば５１０２膜あるいは多結晶シリコン膜そ
の他の種類の膜の場合でも、下地層が同一エッチャント
でプラズマエツチングできるものである場合には、本発
明を利用でき、プラズマエツチング加工精度が著しく向
上する。
エツチング加工精度が著しく向上する。
しかも、エツチング加工精度向上の為に要するコストア
ップは機微たるものであり、そして従来のエツチング加
工装置をそのまま用いて行なえる。
ップは機微たるものであり、そして従来のエツチング加
工装置をそのまま用いて行なえる。
第１図及び第２図は本発明に係るエツチング法の説明図
、第３図は発光スペクトルの説明図である。 特許出願人 日本ビクター株式会社 代理人 宇 高 克 ′７１ＦＡ 才２聞 昨聞
、第３図は発光スペクトルの説明図である。 特許出願人 日本ビクター株式会社 代理人 宇 高 克 ′７１ＦＡ 才２聞 昨聞
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■ エツチングに際して被エツチング層下の下地層のエ
ツチングによる発光スペクトルを観測し、該発光スペク
トルの変化を基にしてエツチングを制御することを特徴
とするエツチング法。 ■・特許請求の範囲第１項記載のエツチング法において
、下地層が、その厚さは薄い層であるもの。 ■ 特許請求の範囲第１項又は第２項記載のエツチング
法において、下地層が、エツチングに際して下地層上の
被エツチング層のエツチング速度よシ大きなエツチング
速度であるもの。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7294384A JPS60217633A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | エツチング法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7294384A JPS60217633A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | エツチング法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60217633A true JPS60217633A (ja) | 1985-10-31 |
Family
ID=13503962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7294384A Pending JPS60217633A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | エツチング法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60217633A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5686363A (en) * | 1992-12-05 | 1997-11-11 | Yamaha Corporation | Controlled taper etching |
-
1984
- 1984-04-13 JP JP7294384A patent/JPS60217633A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5686363A (en) * | 1992-12-05 | 1997-11-11 | Yamaha Corporation | Controlled taper etching |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5160407A (en) | Low pressure anisotropic etch process for tantalum silicide or titanium silicide layer formed over polysilicon layer deposited on silicon oxide layer on semiconductor wafer | |
| KR960002070B1 (ko) | 반도체장치의 제조방법 | |
| US6869810B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
| JPS60217633A (ja) | エツチング法 | |
| JPH0222809A (ja) | 電子ビームを用いて位置合わせマークの位置を検出する方法及び装置 | |
| KR100489599B1 (ko) | 반도체 장치의 제조 방법 | |
| US5261998A (en) | Method for detecting an end point of etching in semiconductor manufacture using the emission spectrum of helium | |
| JPH08148474A (ja) | ドライエッチングの終点検出方法および装置 | |
| JP3239466B2 (ja) | エッチング方法及びエッチング装置 | |
| JPS6246976B2 (ja) | ||
| JPH0458167B2 (ja) | ||
| JPS6290934A (ja) | 平坦化エツチング方法 | |
| JPH05347279A (ja) | プラズマエッチング方法及び装置 | |
| JPS60251626A (ja) | エツチングの終点検出方法 | |
| JPS58132933A (ja) | 選択ドライエツチング方法 | |
| KR950006972B1 (ko) | Al합금배선 형성방법 | |
| US20050136335A1 (en) | Patterned microelectronic mask layer formation method employing multiple feed-forward linewidth measurement | |
| JPS59123246A (ja) | 微細パタ−ン形成方法 | |
| JPS61232620A (ja) | 半導体基板エツチング方法 | |
| JPH0567590A (ja) | 半導体装置のエツチングにおける終点検出方法 | |
| JPS593953A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS60113429A (ja) | プラズマエツチングの均一性の評価方法 | |
| JPS61285720A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS63250823A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS58225638A (ja) | エッチング終点検出方法 |