JPS6237382A - 高融点金属のエツチング方法 - Google Patents
高融点金属のエツチング方法Info
- Publication number
- JPS6237382A JPS6237382A JP17501885A JP17501885A JPS6237382A JP S6237382 A JPS6237382 A JP S6237382A JP 17501885 A JP17501885 A JP 17501885A JP 17501885 A JP17501885 A JP 17501885A JP S6237382 A JPS6237382 A JP S6237382A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- high melting
- melting metal
- carbon monoxide
- plasma
- 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
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F4/00—Processes for removing metallic material from surfaces, not provided for in group C23F1/00 or C23F3/00
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- ing And Chemical Polishing (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〕
この発明は、例えばモリブデン、タングステン等の高融
点金属のエツチング方法に関する。
点金属のエツチング方法に関する。
シリコンＩＣ等の高密度化に伴い、電流容量を増大させ
る等の観点から、配線材料がアルミニウムからモリブデ
ンやタングステン等の高融点金属に変わりつつあり、そ
のためこれのエツチング方法が問題になりつつある。
る等の観点から、配線材料がアルミニウムからモリブデ
ンやタングステン等の高融点金属に変わりつつあり、そ
のためこれのエツチング方法が問題になりつつある。
これに対してこれまでは、平行平板形のりアクティブイ
オンエツチング（ＲＩＥ）や、反応性イオンビームエツ
チング（ＲＩＢＥ）が多用されており、その際のエツチ
ングガスとしては、ＣＦ、、ＣＣｌ４、Ｃｔｚ等のハロ
ゲン系ガスを用いて化学反応の伴うエツチングで高速化
が図られてきた。
オンエツチング（ＲＩＥ）や、反応性イオンビームエツ
チング（ＲＩＢＥ）が多用されており、その際のエツチ
ングガスとしては、ＣＦ、、ＣＣｌ４、Ｃｔｚ等のハロ
ゲン系ガスを用いて化学反応の伴うエツチングで高速化
が図られてきた。
ところが、ハロゲン系ガスを用いるエツチングには次の
ような種々の問題点がある。
ような種々の問題点がある。
■金属製構造材は本質的にハロゲン系ガスと反応し易い
ため、エツチング装置においては、イオン源、エツチン
グ室等の内壁だけでなく、配管、真空ポンプ系等まで広
（耐腐食処理を施す必要がある。
ため、エツチング装置においては、イオン源、エツチン
グ室等の内壁だけでなく、配管、真空ポンプ系等まで広
（耐腐食処理を施す必要がある。
■試料の汚染を防ぐために、頻繁に汚染物除去等のメン
テナンスを行う必要がある。
テナンスを行う必要がある。
■カウフマン形イオン源を用いて反応性イオンビームエ
ツチングを行う場合、当該イオン源）・フィラメントが
ハロゲン系ガスによって短寿命化しく例えば寿命は数十
時間程度）、実用に大きな障害となっている。
ツチングを行う場合、当該イオン源）・フィラメントが
ハロゲン系ガスによって短寿命化しく例えば寿命は数十
時間程度）、実用に大きな障害となっている。
そこでこの発明は、ハロゲン系ガスを用いることなく高
融点金属を高速でエツチングすることができる方法を提
供することを目的とする。
融点金属を高速でエツチングすることができる方法を提
供することを目的とする。
この発明のエツチング方法は、高融点金属をエツチング
するにあたり、一酸化炭素ビームを用いることを特徴と
する。
するにあたり、一酸化炭素ビームを用いることを特徴と
する。
高融点金属は、一酸化炭素ビームと反応してカルボニル
化合物を形成して気化することによりエツチングされる
。
化合物を形成して気化することによりエツチングされる
。
第１図は、この発明に係るエツチング方法を実施する装
置の一例を示す概略断面図である。エツチング室２８内
の回転ホルダ２６に試料２４が取り付けられており、当
該試料２４に対してイオン源１からニュートラライザ２
０を介して引き出された一酸化炭素ビーム２２を照射し
てエツチングするようにしている。試料２４は、例えば
シリコン基板等の基板の表面に、例えばモリブデン、タ
ングステン、ニッケル、鉄等の高融点金属膜を形成した
ものである。尚、試料２４を一酸化炭素ビーム２２に対
して斜めにしであるのは、エツチング速度を向上させる
ため、また除去物質の再付着を減少させるためである。
置の一例を示す概略断面図である。エツチング室２８内
の回転ホルダ２６に試料２４が取り付けられており、当
該試料２４に対してイオン源１からニュートラライザ２
０を介して引き出された一酸化炭素ビーム２２を照射し
てエツチングするようにしている。試料２４は、例えば
シリコン基板等の基板の表面に、例えばモリブデン、タ
ングステン、ニッケル、鉄等の高融点金属膜を形成した
ものである。尚、試料２４を一酸化炭素ビーム２２に対
して斜めにしであるのは、エツチング速度を向上させる
ため、また除去物質の再付着を減少させるためである。
イオン源１は、この例ではカウフマン形イオン源であり
、ガス導入口４を通してプラズマ室１２内に導入された
一酸化炭素（Ｃｏ）ガス２は、フィラメント６とアノー
ド８との間のアーク放電によってフ゛ラズマ化され、当
８亥プラズマは磁石１０の磁場によってプラズマ室１２
内に閉じ込められる。そして当該プラズマ中のｃｏイオ
ンは、例えば引出し電極１４、減速電極１６から成る引
出し電極系１８によってエツチング室２８内に引き出さ
れ、ニュートラライザ２０から放出される電子によって
大部分が中性化あるいはラジカルにされる。、 即ちニュートラライザ２０は、例えば第２図に示すよう
な１ターンのフィラメントあるいはメツシュ状のフィラ
メントであり、大量の電子を放出する。従って当該電子
によって、そこを通過するｃｏイオンが中性化されたり
、エネルギーの高いものはＣＯラジカルにされる。しか
もニュートラライザ２０は、引出し電極系１８の出口付
近の空間電荷を中和させる作用もするため、当該ニュー
トラライザ２０の存在によってイオン源１からの引出し
電流が増大するという効果もある。というのは、エツチ
ングにおけるイオンビームのエネルギニは例えば数〜数
十ｅＶと低エネルギーであるため空間電荷が生じ易くな
っているからである。
、ガス導入口４を通してプラズマ室１２内に導入された
一酸化炭素（Ｃｏ）ガス２は、フィラメント６とアノー
ド８との間のアーク放電によってフ゛ラズマ化され、当
８亥プラズマは磁石１０の磁場によってプラズマ室１２
内に閉じ込められる。そして当該プラズマ中のｃｏイオ
ンは、例えば引出し電極１４、減速電極１６から成る引
出し電極系１８によってエツチング室２８内に引き出さ
れ、ニュートラライザ２０から放出される電子によって
大部分が中性化あるいはラジカルにされる。、 即ちニュートラライザ２０は、例えば第２図に示すよう
な１ターンのフィラメントあるいはメツシュ状のフィラ
メントであり、大量の電子を放出する。従って当該電子
によって、そこを通過するｃｏイオンが中性化されたり
、エネルギーの高いものはＣＯラジカルにされる。しか
もニュートラライザ２０は、引出し電極系１８の出口付
近の空間電荷を中和させる作用もするため、当該ニュー
トラライザ２０の存在によってイオン源１からの引出し
電流が増大するという効果もある。というのは、エツチ
ングにおけるイオンビームのエネルギニは例えば数〜数
十ｅＶと低エネルギーであるため空間電荷が生じ易くな
っているからである。
上記のようにして、ニュートラライザ２０からはｃｏ、
ｃｏイオン、ＣＯラジカル等から成る一酸化炭素ビーム
２２が引き出され、これが試料２４に照射される。試料
２４においては、その表面に設けられているモリブデン
、タングステン、ニッケル、鉄等の高融点金属と一酸化
炭素ビーム２２とが反応して、モリブデンカルボニル、
タングステンカルボニル、ニッケルカルボニル、鉄カル
ボニル等のカルボニル化合物が形成され、そして当該カ
ルボニル化合物が気化することによってエツチングが行
われる。この場合、試料２４の温度上昇が大きい場合は
、例えば回転ホルダ２６内に冷却手段を設けることによ
って、試料２４を１５０℃程度以下に保持するのが好ま
しい。そのようにすれば、カルボニル化合物の分解を防
止することができる。
ｃｏイオン、ＣＯラジカル等から成る一酸化炭素ビーム
２２が引き出され、これが試料２４に照射される。試料
２４においては、その表面に設けられているモリブデン
、タングステン、ニッケル、鉄等の高融点金属と一酸化
炭素ビーム２２とが反応して、モリブデンカルボニル、
タングステンカルボニル、ニッケルカルボニル、鉄カル
ボニル等のカルボニル化合物が形成され、そして当該カ
ルボニル化合物が気化することによってエツチングが行
われる。この場合、試料２４の温度上昇が大きい場合は
、例えば回転ホルダ２６内に冷却手段を設けることによ
って、試料２４を１５０℃程度以下に保持するのが好ま
しい。そのようにすれば、カルボニル化合物の分解を防
止することができる。
上記のようなエツチング方法においては、従来のハロゲ
ン系ガスによるエツチングの場合と同程度の高いエツチ
ング速度が得られるだけでなく、次のような種々の利点
がある。
ン系ガスによるエツチングの場合と同程度の高いエツチ
ング速度が得られるだけでなく、次のような種々の利点
がある。
■使用しているのが一酸化炭素ガスであるため、装置内
面に腐食が生じるようなことはなく、従って従来のよう
に耐腐食処理を施す必要はなく、またメンテナンスも容
易である。
面に腐食が生じるようなことはなく、従って従来のよう
に耐腐食処理を施す必要はなく、またメンテナンスも容
易である。
■排ガス処理については、カルボニル化合物を熱分解す
ることで（例えば２００〜３００℃程度）全く腐食性の
無いガスに変えることができ、るため、可燃ガス処理で
良く、そのため排気系の腐食対策等も不要となる。
ることで（例えば２００〜３００℃程度）全く腐食性の
無いガスに変えることができ、るため、可燃ガス処理で
良く、そのため排気系の腐食対策等も不要となる。
■一酸化炭素ガスを用いているため、イオン源が例えば
上述のカウフマン形イオン源１のようにフィラメントを
有している場合でも、フィラメントの短命化に結びつく
ような現象が生じることはなく、そのため当該イオン源
の寿命は大幅に向上し、不活性ガスを用いるイオン源と
同程度の寿命が期待できる。
上述のカウフマン形イオン源１のようにフィラメントを
有している場合でも、フィラメントの短命化に結びつく
ような現象が生じることはなく、そのため当該イオン源
の寿命は大幅に向上し、不活性ガスを用いるイオン源と
同程度の寿命が期待できる。
■カルボニル化合物を形成するのはモリブデン、タング
ステン、ニッケル、鉄等の高融点金属に限られているた
め、シリコン基板等の基板がエツチングされることはな
く、そのため極めて選択性の良いエツチングが可能であ
る。
ステン、ニッケル、鉄等の高融点金属に限られているた
め、シリコン基板等の基板がエツチングされることはな
く、そのため極めて選択性の良いエツチングが可能であ
る。
■一酸化炭素ビームを利用しているため、エツチング断
面がシャープであり、従って素子の高密度化に適してい
る。
面がシャープであり、従って素子の高密度化に適してい
る。
尚、以上においてはカウフマン形のイオン源ｌを例に説
明したけれども、この発明に係るエツチング方法に用い
るイオン源は必ずしもそのようなイオン源に限定される
ものではなく、他のタイプのイオン源、例えばフリーマ
ン形イオン源、ＥＣＲ形イオン源、高周波形イオン源等
でも良いことは勿論である。
明したけれども、この発明に係るエツチング方法に用い
るイオン源は必ずしもそのようなイオン源に限定される
ものではなく、他のタイプのイオン源、例えばフリーマ
ン形イオン源、ＥＣＲ形イオン源、高周波形イオン源等
でも良いことは勿論である。
以上のようにこの発明によれば、ハロゲン系ガスを用い
ることなく高融点金属を高速でエツチングすることがで
きる。従って、ハロゲン系ガスを用いることに伴う種々
の問題点を回避することができる。しかもこの方法によ
れば、選択性の良いエツチングが可能である。
ることなく高融点金属を高速でエツチングすることがで
きる。従って、ハロゲン系ガスを用いることに伴う種々
の問題点を回避することができる。しかもこの方法によ
れば、選択性の良いエツチングが可能である。
第１図は、この発明に係るエンチング方法を実施する装
置の一例を示す概略断面図である。第２図は、第１図の
ニュートラライザの一例を示す平面図である。
置の一例を示す概略断面図である。第２図は、第１図の
ニュートラライザの一例を示す平面図である。
Claims (1)
- （１）高融点金属をエッチングするにあたり、一酸化炭
素ビームを用いることを特徴とする高融点金属のエッチ
ング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17501885A JPS6237382A (ja) | 1985-08-08 | 1985-08-08 | 高融点金属のエツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17501885A JPS6237382A (ja) | 1985-08-08 | 1985-08-08 | 高融点金属のエツチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6237382A true JPS6237382A (ja) | 1987-02-18 |
Family
ID=15988777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17501885A Pending JPS6237382A (ja) | 1985-08-08 | 1985-08-08 | 高融点金属のエツチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6237382A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0285129A2 (en) * | 1987-03-31 | 1988-10-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Dry etching method |
| US5518572A (en) * | 1991-06-10 | 1996-05-21 | Kawasaki Steel Corporation | Plasma processing system and method |
| JP2011525036A (ja) * | 2008-06-11 | 2011-09-08 | バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド | マルチモードイオン源を提供する方法 |
-
1985
- 1985-08-08 JP JP17501885A patent/JPS6237382A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0285129A2 (en) * | 1987-03-31 | 1988-10-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Dry etching method |
| US5091050A (en) * | 1987-03-31 | 1992-02-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Dry etching method |
| US5518572A (en) * | 1991-06-10 | 1996-05-21 | Kawasaki Steel Corporation | Plasma processing system and method |
| JP2011525036A (ja) * | 2008-06-11 | 2011-09-08 | バリアン・セミコンダクター・エクイップメント・アソシエイツ・インコーポレイテッド | マルチモードイオン源を提供する方法 |
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