JPS63232335A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (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〕
本発明は半導体装置の製造方法に関し、特に高周波用半
導体装置および高周波用半導体装置に用いられる金を含
む金属層から成る電極配線の加工方法に関する。
導体装置および高周波用半導体装置に用いられる金を含
む金属層から成る電極配線の加工方法に関する。
高周波用半導体装置では電極配線の電気抵抗を小さくし
てその高周波特性を改善するため、また電極配線の信頼
度を向上させるために金を含む金属層から成る電極配線
が用いられている。従来、この全系金属の電極配線の加
工は、フォトレジストで形成し九パターンをマスクとじ
てアルゴンイオン等のイオンエツチングにより不要な部
分の、金糸金属金除去するイオンミーリングで行なわれ
ている。
てその高周波特性を改善するため、また電極配線の信頼
度を向上させるために金を含む金属層から成る電極配線
が用いられている。従来、この全系金属の電極配線の加
工は、フォトレジストで形成し九パターンをマスクとじ
てアルゴンイオン等のイオンエツチングにより不要な部
分の、金糸金属金除去するイオンミーリングで行なわれ
ている。
すなわち、第２図に示すように、半導体基板ｌ上に下層
電極配線２金形成し、シリコン酸化膜３を介してその上
に上層電極配線を形成する場合、シリコン酸化膜３上に
チタン４．窒化チタン５および金６を順次形成し、この
金６上にフォトレジストアを所望の形状に設け、アルゴ
ンイオンのイオンエツチングにより、フォトレジスト７
から露出する部分のチタン４．窒化チタン５および金６
を除去してい友。
電極配線２金形成し、シリコン酸化膜３を介してその上
に上層電極配線を形成する場合、シリコン酸化膜３上に
チタン４．窒化チタン５および金６を順次形成し、この
金６上にフォトレジストアを所望の形状に設け、アルゴ
ンイオンのイオンエツチングにより、フォトレジスト７
から露出する部分のチタン４．窒化チタン５および金６
を除去してい友。
上述し之従来のイオンミーリングではイオンによるエツ
チングであるため、エツチングを行なう材料のエツチン
グ速度はイオンのエネルギーテ決定され、マスク材料や
下地の基板とのエツチング速度の選択比を自由に選ぶこ
とができない。従って、厚い膜専の’ｉｔ極配線の加工
が困難な場合がめり、また被エツチング材料を完全にエ
ツチング除去しようとする場合には下地の材料までかな
シエッチングしなければならず、半導体基板の損傷等に
よシ特性金劣化させる場合があった。さらに、基板に対
するイオンの入射方向が揃っているために、第２図に示
すごとく基板に段差がある場合には、段差部分では入射
方向に対して膜厚が厚くなる部分があるため、平担部よ
りもエツチング時間を要することと、エツチングされ念
金属が再付着しゃすい念め、エツチング残り８′が生じ
たシ、平担部では下地材料がエツチングされすぎるオー
バーエツチング部９が生じ九勺する問題があった。
チングであるため、エツチングを行なう材料のエツチン
グ速度はイオンのエネルギーテ決定され、マスク材料や
下地の基板とのエツチング速度の選択比を自由に選ぶこ
とができない。従って、厚い膜専の’ｉｔ極配線の加工
が困難な場合がめり、また被エツチング材料を完全にエ
ツチング除去しようとする場合には下地の材料までかな
シエッチングしなければならず、半導体基板の損傷等に
よシ特性金劣化させる場合があった。さらに、基板に対
するイオンの入射方向が揃っているために、第２図に示
すごとく基板に段差がある場合には、段差部分では入射
方向に対して膜厚が厚くなる部分があるため、平担部よ
りもエツチング時間を要することと、エツチングされ念
金属が再付着しゃすい念め、エツチング残り８′が生じ
たシ、平担部では下地材料がエツチングされすぎるオー
バーエツチング部９が生じ九勺する問題があった。
これらの問題は電極配線の間隔が狭い場合に顕著でめっ
た。また、段差部でのこｎらの問題を軽減するｔめにイ
オンビームの入射方向に広がＤ’ｔもたせた特性のイオ
ン源を使用しｔ場合ではエツチングの側面が垂直になら
ず、加工寸法の制御性が得られず、いずれのイオン源を
用いても基板に段差のある場合は配線幅１．５μｍ、配
線間幅１．５μｍの配線加工には適用することができな
かった。
た。また、段差部でのこｎらの問題を軽減するｔめにイ
オンビームの入射方向に広がＤ’ｔもたせた特性のイオ
ン源を使用しｔ場合ではエツチングの側面が垂直になら
ず、加工寸法の制御性が得られず、いずれのイオン源を
用いても基板に段差のある場合は配線幅１．５μｍ、配
線間幅１．５μｍの配線加工には適用することができな
かった。
本発明は全系金属の電極配線の〃ロエ方法として塩素、
フッ素、炭素から成る化合物を主成分とし、不活性ガス
を添加したガス金用いた反応性エツチングを採用してい
る。
フッ素、炭素から成る化合物を主成分とし、不活性ガス
を添加したガス金用いた反応性エツチングを採用してい
る。
全系金属の反応性エツチング用ガスとしては金属の塩化
物を生成して除去する塩素を含むガスが有効と考えられ
るが、反応性が強い場合には等方性エツチングとなりサ
イドエツチングが進行する。
物を生成して除去する塩素を含むガスが有効と考えられ
るが、反応性が強い場合には等方性エツチングとなりサ
イドエツチングが進行する。
サイドエッチを防ぐためには、エツチング時に側壁に反
応生成物を付着しながら異方的にエツチングガスなう必
要があシ付着物を形成する材料としてフッ素および炭素
を含む材料が必要となる。しかし塩素、フッ素、炭素か
ら成るガスのみではエツチング表面に反応生成物による
残渣が残り、ガス圧力やプラズマに印加する電力密度等
の装置上のパラメータを検討しても残滓のない条件では
サイドエツチングが生じる等の問題が生じ、好適な条件
が得られなかった。そこで側壁への反応生成物付着によ
シ異万性エツチングを維持しながら、エツチング表面で
付着する反応生成物を除去する目的で、イオン性エツチ
ングの割合を増すためにイオン性ガスとして不活性ガス
を添加し友ところガス圧力や電力密度全適宜選択するこ
とにより、サイドエツチングもなく、残渣もない好適な
エツチング条件が得られた。
応生成物を付着しながら異方的にエツチングガスなう必
要があシ付着物を形成する材料としてフッ素および炭素
を含む材料が必要となる。しかし塩素、フッ素、炭素か
ら成るガスのみではエツチング表面に反応生成物による
残渣が残り、ガス圧力やプラズマに印加する電力密度等
の装置上のパラメータを検討しても残滓のない条件では
サイドエツチングが生じる等の問題が生じ、好適な条件
が得られなかった。そこで側壁への反応生成物付着によ
シ異万性エツチングを維持しながら、エツチング表面で
付着する反応生成物を除去する目的で、イオン性エツチ
ングの割合を増すためにイオン性ガスとして不活性ガス
を添加し友ところガス圧力や電力密度全適宜選択するこ
とにより、サイドエツチングもなく、残渣もない好適な
エツチング条件が得られた。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例の電極配線加工後の断面図で
ある。半導体基板１上の下層電極配線２上にシリコン酸
化膜３全介して上層電極配線全形成している。上層電極
配線の構成金属は下層よりチタン４ （５００Ａ）、窒
化チタン５ （１０００＾）および金６ （３０００Ａ
）である。エツチングマスク７としてはポジ系レジスト
ヲ用い、マスク形状は幅１μｍ１間隔１μｍのストライ
プパターンである。
ある。半導体基板１上の下層電極配線２上にシリコン酸
化膜３全介して上層電極配線全形成している。上層電極
配線の構成金属は下層よりチタン４ （５００Ａ）、窒
化チタン５ （１０００＾）および金６ （３０００Ａ
）である。エツチングマスク７としてはポジ系レジスト
ヲ用い、マスク形状は幅１μｍ１間隔１μｍのストライ
プパターンである。
エツチング条件は、反応ガスとしてＣＣ１ｊ２Ｆ２ に
Ｎ２を１０％添加し、ガス圧力、電力密度は装置により
適宜条件を決定すｎば、金のエツチング速度はＰＲの２
倍以上、シリコン酸化膜の１０倍以上が得られ、サイド
エツチングも片側０．０５μｍ以下で、段差部分８にお
いても残渣のない良好な加工形状が得られる。
Ｎ２を１０％添加し、ガス圧力、電力密度は装置により
適宜条件を決定すｎば、金のエツチング速度はＰＲの２
倍以上、シリコン酸化膜の１０倍以上が得られ、サイド
エツチングも片側０．０５μｍ以下で、段差部分８にお
いても残渣のない良好な加工形状が得られる。
反応ガスとして、ＣＣ１’ａ、Ｃ２ＣｌＦ５．Ｃ２Ｃ／
２Ｆ４等のガスにＮ２あるいはＡ、等を添加しても同様
に良好な加工形状が得られる。
２Ｆ４等のガスにＮ２あるいはＡ、等を添加しても同様
に良好な加工形状が得られる。
以上説明したように、本発明は半導体装置の金を含む金
ｐｓＰＪから成る電極配線の加工において、塩素、フヴ
素、炭素から成る化合物に不活性ガスを添加したガスを
エツチングガスとして用いた反応性イオンエツチングを
採用することにより、基板に段差がある場合でも従来技
術で達成することのできなかった配線幅１μｍ、配線間
隔１μｍの微細パターンの加工を行なうことができる効
果がある。
ｐｓＰＪから成る電極配線の加工において、塩素、フヴ
素、炭素から成る化合物に不活性ガスを添加したガスを
エツチングガスとして用いた反応性イオンエツチングを
採用することにより、基板に段差がある場合でも従来技
術で達成することのできなかった配線幅１μｍ、配線間
隔１μｍの微細パターンの加工を行なうことができる効
果がある。
第１図は本発明の一実施例による電極配線の加工後の断
面図でるる。第２図は従来方法による電極配線の〃ロエ
後の断面図である。 ｌ・・・・・・半導体基板、２・・・・・・下層電極配
線、３・・・・・・シリコン酸化膜、４・・・・・・チ
タン、５・・・・・・窒化チタン、６・・・・・・金、
７・・・・・・フォトレジスト、８・・・・・・基板段
差％８′・・・・・・基板段差部エツチング残り、９・
・・・・・オーバーエッチ部。 ギ １ 面 肇 ２ 図
面図でるる。第２図は従来方法による電極配線の〃ロエ
後の断面図である。 ｌ・・・・・・半導体基板、２・・・・・・下層電極配
線、３・・・・・・シリコン酸化膜、４・・・・・・チ
タン、５・・・・・・窒化チタン、６・・・・・・金、
７・・・・・・フォトレジスト、８・・・・・・基板段
差％８′・・・・・・基板段差部エツチング残り、９・
・・・・・オーバーエッチ部。 ギ １ 面 肇 ２ 図
Claims (2)
- （１）金を含む金属の電極を具備する半導体装置におい
て、該金を含む金属層から成る電極を反応性イオンエッ
チングにより加工形成することを特徴とする半導体装置
の製造方法。 - （２）前記反応性イオンエッチングにおいてエッチング
ガスとして塩素、フッ素、炭素からなる化合物を主たる
ガスとし、これに不活性ガスを添加したガスを用いるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体装置
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62066583A JPH0670987B2 (ja) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62066583A JPH0670987B2 (ja) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63232335A true JPS63232335A (ja) | 1988-09-28 |
| JPH0670987B2 JPH0670987B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=13320119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62066583A Expired - Lifetime JPH0670987B2 (ja) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0670987B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04293234A (ja) * | 1991-03-22 | 1992-10-16 | Shimadzu Corp | ＳｉＣのエッチング方法 |
| JPH06174907A (ja) * | 1992-12-04 | 1994-06-24 | Shimadzu Corp | 金属格子の製作方法 |
| JPH07193044A (ja) * | 1992-12-16 | 1995-07-28 | Science & Tech Agency | ＳｉＣのパターンエッチング方法 |
| US8166632B1 (en) | 2008-03-28 | 2012-05-01 | Western Digital (Fremont), Llc | Method for providing a perpendicular magnetic recording (PMR) transducer |
| US8793866B1 (en) * | 2007-12-19 | 2014-08-05 | Western Digital (Fremont), Llc | Method for providing a perpendicular magnetic recording head |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52123938A (en) * | 1976-04-13 | 1977-10-18 | Fujitsu Ltd | Spatter etching method |
| JPS5748235A (en) * | 1980-07-24 | 1982-03-19 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| JPS5848235A (ja) * | 1981-09-17 | 1983-03-22 | Toshiba Corp | 光学ヘツド |
| JPS6289332A (ja) * | 1985-10-16 | 1987-04-23 | Nec Corp | ドライエツチング方法 |
-
1987
- 1987-03-19 JP JP62066583A patent/JPH0670987B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52123938A (en) * | 1976-04-13 | 1977-10-18 | Fujitsu Ltd | Spatter etching method |
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| JPH06174907A (ja) * | 1992-12-04 | 1994-06-24 | Shimadzu Corp | 金属格子の製作方法 |
| JPH07193044A (ja) * | 1992-12-16 | 1995-07-28 | Science & Tech Agency | ＳｉＣのパターンエッチング方法 |
| US8793866B1 (en) * | 2007-12-19 | 2014-08-05 | Western Digital (Fremont), Llc | Method for providing a perpendicular magnetic recording head |
| US8166632B1 (en) | 2008-03-28 | 2012-05-01 | Western Digital (Fremont), Llc | Method for providing a perpendicular magnetic recording (PMR) transducer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0670987B2 (ja) | 1994-09-07 |
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