JPS63239951A - エツチング方法 - Google Patents
エツチング方法Info
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- JPS63239951A JPS63239951A JP7189487A JP7189487A JPS63239951A JP S63239951 A JPS63239951 A JP S63239951A JP 7189487 A JP7189487 A JP 7189487A JP 7189487 A JP7189487 A JP 7189487A JP S63239951 A JPS63239951 A JP S63239951A
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Landscapes
- 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、金属のエツチング方法に関する。本発明のエ
ツチング方法は、例えば半導体装置の製造の際の、アル
ミニウムやアルミニウム合金等の金属膜をエツチングす
る場合などに利用することができる。
ツチング方法は、例えば半導体装置の製造の際の、アル
ミニウムやアルミニウム合金等の金属膜をエツチングす
る場合などに利用することができる。
本発明は、金属上にマスク層を形成して、該金属を選択
的にエツチングするエツチング方法において、上記マス
ク層をマスクとして上記金属をエツチングする際、上記
金属が形成されている下地が露出した時点でフッ素系の
プラズマ処理を施して、エツチングを行うことにより、
上記処理によって上記金属の側壁を保護し、もってエツ
チング形状の改善を達成したものである。
的にエツチングするエツチング方法において、上記マス
ク層をマスクとして上記金属をエツチングする際、上記
金属が形成されている下地が露出した時点でフッ素系の
プラズマ処理を施して、エツチングを行うことにより、
上記処理によって上記金属の側壁を保護し、もってエツ
チング形状の改善を達成したものである。
従来の金属のエツチング方法にあっては、例えば電子材
料の分野においてＶＬＳ Ｉの配線材料として多用され
るアルミニウムまたはアルミニウム合金膜をエツチング
する場合は、等方性エツチングまたは異方性エツチング
技術が用いられるが、異方性エツチング技術が用いられ
ることが多い。
料の分野においてＶＬＳ Ｉの配線材料として多用され
るアルミニウムまたはアルミニウム合金膜をエツチング
する場合は、等方性エツチングまたは異方性エツチング
技術が用いられるが、異方性エツチング技術が用いられ
ることが多い。
アルミニウムのエツチングには主に塩素ＣＣ１ｚ）を含
むガス、またはＣ１を発生するガ系が用いられており、
基本的にはアルミニウムとＣ１の化学反応を利用してい
るが、その為、表面のアルミニウムの酸化膜層を除去す
ればアルミニウムとＣ４は自発的に反応し、形状として
は等方性となる。
むガス、またはＣ１を発生するガ系が用いられており、
基本的にはアルミニウムとＣ１の化学反応を利用してい
るが、その為、表面のアルミニウムの酸化膜層を除去す
ればアルミニウムとＣ４は自発的に反応し、形状として
は等方性となる。
しかしながら配線の微細化には、この様な等方性のプロ
セスでは対応が困難であるので、ＲＩＥ等の異方性エツ
チング技術が用いられることが多くなるのである。異方
性エツチングを用いる場合は、側壁保護効果を利用し異
方性の形状が得られるようにするが、そのような形状保
護は、主にレジストからの物質の付着による側壁保護効
果を利用するものである。即ち、一般に側壁保護効果は
レジストからのスバンタ分解物がＡ１の側壁に付着する
事で達成されるが、このためそのエツチング形状制御は
、他の半導体材料（例えば二酸化ケイ素やポリシリコン
など）に比べ、容易でないという問題がある。例えば側
壁保護効果に寄与するレジスト分解物が不十分で側壁保
護効果が不足だったり、アルミニウムのエッチャントで
ある塩素の濃度が過剰な時は、側壁が保護されずここが
エツチングされて、アルミニウムの断面形状が逆テーパ
ーになり易い。このように逆テーパーになった場合の断
面形状を第３図に示す。図中ａが逆テーパー状になった
金属（アルミニウムやその合金など）である。ｆはシリ
コンなどの基千反、ｇはレジストを示す。アルミニウム
の断面形状が逆テーパーになると ■配線抵抗値がその分大きくなってしまう。
セスでは対応が困難であるので、ＲＩＥ等の異方性エツ
チング技術が用いられることが多くなるのである。異方
性エツチングを用いる場合は、側壁保護効果を利用し異
方性の形状が得られるようにするが、そのような形状保
護は、主にレジストからの物質の付着による側壁保護効
果を利用するものである。即ち、一般に側壁保護効果は
レジストからのスバンタ分解物がＡ１の側壁に付着する
事で達成されるが、このためそのエツチング形状制御は
、他の半導体材料（例えば二酸化ケイ素やポリシリコン
など）に比べ、容易でないという問題がある。例えば側
壁保護効果に寄与するレジスト分解物が不十分で側壁保
護効果が不足だったり、アルミニウムのエッチャントで
ある塩素の濃度が過剰な時は、側壁が保護されずここが
エツチングされて、アルミニウムの断面形状が逆テーパ
ーになり易い。このように逆テーパーになった場合の断
面形状を第３図に示す。図中ａが逆テーパー状になった
金属（アルミニウムやその合金など）である。ｆはシリ
コンなどの基千反、ｇはレジストを示す。アルミニウム
の断面形状が逆テーパーになると ■配線抵抗値がその分大きくなってしまう。
■層間絶縁膜及びパンシベーション膜のカバレッジ（被
覆性）が悪くなり、平坦化が困難となる。
覆性）が悪くなり、平坦化が困難となる。
■コンタクトホール上のアルミニウムの加工時に断面形
状が逆テーパーになると、第２図に示すように、アルミ
ニウａの逆テーパ一部すのために、矢印Ｃで示す如く下
の拡散層ｄまでエツチングされる可能性がある。
状が逆テーパーになると、第２図に示すように、アルミ
ニウａの逆テーパ一部すのために、矢印Ｃで示す如く下
の拡散層ｄまでエツチングされる可能性がある。
という欠点を有する。（なお第２図中、ｅは絶縁膜、ｆ
はＳｔ基板、ｇはレジストである。）またこの逆テーパ
ーを防止するために、塩素の添置濃度を十分低くしたり
、または側壁保護効果を増大するようなガスを添加する
方法ではイ、エッチレートが低下し、スループットが低
下して生産性が悪くなる。
はＳｔ基板、ｇはレジストである。）またこの逆テーパ
ーを防止するために、塩素の添置濃度を十分低くしたり
、または側壁保護効果を増大するようなガスを添加する
方法ではイ、エッチレートが低下し、スループットが低
下して生産性が悪くなる。
ロ、マスク材料との選択比がとりにくい。
ハ、ガス添加、例えばデポ（堆積）ガス添加による方法
では、ダスト発生がもたらされる原因となり易く、￥ｃ
！続性が低下することがある。
では、ダスト発生がもたらされる原因となり易く、￥ｃ
！続性が低下することがある。
という問題点が発生する。
上述の如〈従来の金属のエツチング方法にあっては、エ
ツチングの際金属に逆テーパー形状が生じ、それに伴っ
て不都合が生じたり、またかかる逆テーパー形状の発生
を抑えようとすると、新たな問題が生じてしまうという
ことがあった。具体的には例えば、上記の如くアルミニ
ウムの異方性エツチングでは、従来形状制御は主にレジ
スト分解物による側壁保護効果により達成されているが
、アルミニウムのエッチャントが過剰な場合（特にオー
バーエツチング時における場合）には、断面形状が逆テ
ーパーとなり易かった。これはレジスト分解物を主とす
る側壁保護膜が過剰の塩素ラジカルと反応するからと考
えられるが、いずれにしても逆テーパー形状が発生し易
く、これに伴う問題が生じることがあり、またこの逆テ
ーパー形状を他の悪影響なく解決することは困難であっ
た。
ツチングの際金属に逆テーパー形状が生じ、それに伴っ
て不都合が生じたり、またかかる逆テーパー形状の発生
を抑えようとすると、新たな問題が生じてしまうという
ことがあった。具体的には例えば、上記の如くアルミニ
ウムの異方性エツチングでは、従来形状制御は主にレジ
スト分解物による側壁保護効果により達成されているが
、アルミニウムのエッチャントが過剰な場合（特にオー
バーエツチング時における場合）には、断面形状が逆テ
ーパーとなり易かった。これはレジスト分解物を主とす
る側壁保護膜が過剰の塩素ラジカルと反応するからと考
えられるが、いずれにしても逆テーパー形状が発生し易
く、これに伴う問題が生じることがあり、またこの逆テ
ーパー形状を他の悪影響なく解決することは困難であっ
た。
本発明は上記従来技術の問題点を解決して、不都合の生
じることなく被エツチング金属の断面形状を良好に制御
できるエツチング方法を提供せんとするものである。
じることなく被エツチング金属の断面形状を良好に制御
できるエツチング方法を提供せんとするものである。
上記問題点を解決するため、本発明のエツチング方法に
おいては、金属上のマスク層により上記金属をエツチン
グする際、上記金属が形成されている下地が露出した時
点でフッ素系のプラズマ処理を施して、エツチングを行
う。
おいては、金属上のマスク層により上記金属をエツチン
グする際、上記金属が形成されている下地が露出した時
点でフッ素系のプラズマ処理を施して、エツチングを行
う。
゛フッ素系のプラズマ処理を施す具体的手段としては、
例えばＮＦＳなどのフッ素系のガスを用いたプラズマ処
理を挙げることができる。
例えばＮＦＳなどのフッ素系のガスを用いたプラズマ処
理を挙げることができる。
本発明のエツチング方法の構成について、後記詳述する
本発明の一実施例を示す第１図を用いて説′明すると、
次のとおりである。
本発明の一実施例を示す第１図を用いて説′明すると、
次のとおりである。
即ち本発明においては、第１図（ａ）に例示する如く、
金属Ｉ上にマスクＮ２を形成してこれをマスクに金属１
を選択的にエツチングする場合、第１図（ｂ）の例示の
ように金属１が形成されている下地３が露出した時点で
、フッ素のプラズマ処理を施して、エツチングを行うよ
うにする。
金属Ｉ上にマスクＮ２を形成してこれをマスクに金属１
を選択的にエツチングする場合、第１図（ｂ）の例示の
ように金属１が形成されている下地３が露出した時点で
、フッ素のプラズマ処理を施して、エツチングを行うよ
うにする。
フッ素系のプラズマ処理を施すのは、例えば、下地３の
露出時点で金属のエツチングを中断し、そこでＮ Ｆ
３ガスによるプラズマ処理を施し、その後所定のオーバ
ーエッチを行うように構成することができる。エツチン
グを中断することなく、連続的に行うようにしてもよい
。なおフッ素のプラズマ処理を施すために用いられるフ
ッ素系のガスとしては、ＮＦ３ガスのほか、同様な作用
を呈し得る任意の含フツ素ガスを使用することができる
。
露出時点で金属のエツチングを中断し、そこでＮ Ｆ
３ガスによるプラズマ処理を施し、その後所定のオーバ
ーエッチを行うように構成することができる。エツチン
グを中断することなく、連続的に行うようにしてもよい
。なおフッ素のプラズマ処理を施すために用いられるフ
ッ素系のガスとしては、ＮＦ３ガスのほか、同様な作用
を呈し得る任意の含フツ素ガスを使用することができる
。
本発明のエツチング方法は、上記の如く下地３が露出し
た時点でフッ素系のプラズマ処理を施したことによって
、逆テーパー形状を改善できたものである。本方法によ
れば、オーバーエツチング前にフッ素系のプラズマ処理
を行うことで金属２の側壁がフッ化されることによって
保護されるようになると考えられ、これにより逆テーパ
ー形状が回避されるものと推定される。
た時点でフッ素系のプラズマ処理を施したことによって
、逆テーパー形状を改善できたものである。本方法によ
れば、オーバーエツチング前にフッ素系のプラズマ処理
を行うことで金属２の側壁がフッ化されることによって
保護されるようになると考えられ、これにより逆テーパ
ー形状が回避されるものと推定される。
例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金を被エツチ
ング金属とし、塩素系のガスをエツチングガスとしてフ
ッ素系ガスプラズマ処理した場合は、次のような作用が
呈される。即ちジャストエッチ後つまり丁度下地３の露
出部分が現れた所で上記処理を施すことにより、アルミ
ニウムの側壁はフッ化される。アルミニウムのフッ化物
（ＡｌＦ２）はＣｌラジカルではエツチングされず、原
理的にイオンの入射のないアルミニウムの側壁は、オー
バーエツチング時の過剰な塩素ラジカルによるサイドア
タック反応から保護され、逆テーパー形状とはならない
。
ング金属とし、塩素系のガスをエツチングガスとしてフ
ッ素系ガスプラズマ処理した場合は、次のような作用が
呈される。即ちジャストエッチ後つまり丁度下地３の露
出部分が現れた所で上記処理を施すことにより、アルミ
ニウムの側壁はフッ化される。アルミニウムのフッ化物
（ＡｌＦ２）はＣｌラジカルではエツチングされず、原
理的にイオンの入射のないアルミニウムの側壁は、オー
バーエツチング時の過剰な塩素ラジカルによるサイドア
タック反応から保護され、逆テーパー形状とはならない
。
このように本発明を用いると、アルミニウムまたはアル
ミニウム合金膜などの金属をエツチングする際、オーバ
ーエッチ時の過剰な塩素ラジカルによる逆テーパー形状
化を、オーバーエッチ前にフッ素系のプラズマ処理を施
、すことで防止し、回避することができる。
ミニウム合金膜などの金属をエツチングする際、オーバ
ーエッチ時の過剰な塩素ラジカルによる逆テーパー形状
化を、オーバーエッチ前にフッ素系のプラズマ処理を施
、すことで防止し、回避することができる。
以下本発明の一実施例について、図面を参照しつつ説明
する。なお以下説明する実施例は本発明を好適に適用し
たものではあるが、当然のことながら本発明は以下に述
べる実施例にのみ限定されるものではない。
する。なお以下説明する実施例は本発明を好適に適用し
たものではあるが、当然のことながら本発明は以下に述
べる実施例にのみ限定されるものではない。
この実施例は、本発明を半導体装置の製造におけるアル
ミニウム膜またはアルミニウム合金膜のエツチングに具
体化したもので、特にアルミニウム合金として、Ｓｉを
１％含有するアルミニウム合金Ａｊ！−３ｔ（１％）を
用い、この膜をエツチングする際、オーバーエッチの前
にフッ素系のプラズマ処理を施し、オーバーエッチによ
る逆テーパーの断面形状を改善するようにしたものであ
る。
ミニウム膜またはアルミニウム合金膜のエツチングに具
体化したもので、特にアルミニウム合金として、Ｓｉを
１％含有するアルミニウム合金Ａｊ！−３ｔ（１％）を
用い、この膜をエツチングする際、オーバーエッチの前
にフッ素系のプラズマ処理を施し、オーバーエッチによ
る逆テーパーの断面形状を改善するようにしたものであ
る。
この実施例を、第１図を用いて説明する。
第１図（ａ）に示す如く下地３であるＳｉ基板上に金属
１ （ここでは上記のとおりＡｌ−５ｔ合金）を膜状に
堆積させ、その上にマスク２を形成する。
１ （ここでは上記のとおりＡｌ−５ｔ合金）を膜状に
堆積させ、その上にマスク２を形成する。
次いで金属１のエツチングを開始する。本例ではアルミ
ニウムエツチング条件として、エツチングガスにＢＣ１
ｓ／Ｃ１ｔを主成分とする混合ガスを用い、圧力を４，
７Ｐａ、パワー密度を０．２１Ｗ／−として、エツチン
グを行った。
ニウムエツチング条件として、エツチングガスにＢＣ１
ｓ／Ｃ１ｔを主成分とする混合ガスを用い、圧力を４，
７Ｐａ、パワー密度を０．２１Ｗ／−として、エツチン
グを行った。
上記エツチングを開始した後、第１図（ｂ）の如く下地
３が露出した時点でエツチングを中断する。本例ではこ
のようにエツチングを一時中断し、次の条件で放電して
ＮＦ、ガスによるプラズマ処理を行い、その後、前と同
様の条件で所定のオーバーエッチを行うようにする。即
ち本例においてＮＦ、プラズマ条件は、ＮＦ、ガスを圧
力４．７Ｐａ、パワー密度０．２１Ｗ／ｃｎ＋” とす
るものとする。
３が露出した時点でエツチングを中断する。本例ではこ
のようにエツチングを一時中断し、次の条件で放電して
ＮＦ、ガスによるプラズマ処理を行い、その後、前と同
様の条件で所定のオーバーエッチを行うようにする。即
ち本例においてＮＦ、プラズマ条件は、ＮＦ、ガスを圧
力４．７Ｐａ、パワー密度０．２１Ｗ／ｃｎ＋” とす
るものとする。
このように上記の如く下地が露出するまでエッチングを
行い、その後フッ素ガスによるプラズマ処理を行い、引
き続き前記したエツチング条件で所定のオーバーエッチ
を行うことにより、金属１が逆テーパー形状となること
が防止され、形状が改善された。
行い、その後フッ素ガスによるプラズマ処理を行い、引
き続き前記したエツチング条件で所定のオーバーエッチ
を行うことにより、金属１が逆テーパー形状となること
が防止され、形状が改善された。
なお上記実施例では金属としてＡＡ−３ｉ （１％）
を用いたが、被エツチング金属はこれに限られるもので
はなく、アルミニウム、アルミニウム合金は勿論、他の
金属でもよく、他の元素（金属、非金属を含む）の２種
以上を含有する合金でも適用可能である。またフッ素系
プラズマ処理を施すためのガスも、前述の如＜ Ｎ Ｆ
３に限られるものではない。
を用いたが、被エツチング金属はこれに限られるもので
はなく、アルミニウム、アルミニウム合金は勿論、他の
金属でもよく、他の元素（金属、非金属を含む）の２種
以上を含有する合金でも適用可能である。またフッ素系
プラズマ処理を施すためのガスも、前述の如＜ Ｎ Ｆ
３に限られるものではない。
上述の如く本発明によれば、従来法においてはオーバー
エッチ時に発生するおそれのあった逆テーパーの形状が
防止でき、かつフッ素系ガスによるプラズマを発生させ
るだけなので装置の改善等の必要もなく簡単であるとい
う利点を有する。
エッチ時に発生するおそれのあった逆テーパーの形状が
防止でき、かつフッ素系ガスによるプラズマを発生させ
るだけなので装置の改善等の必要もなく簡単であるとい
う利点を有する。
第１図（ａ）（ｂ）は本発明の一実施例を工程順に示す
ものである。第２図及び第３図はそれぞれ従来技術を示
す。 １・・・金属（アルミニウム合金）、２・・・マスク、
３・・・下地。
ものである。第２図及び第３図はそれぞれ従来技術を示
す。 １・・・金属（アルミニウム合金）、２・・・マスク、
３・・・下地。
Claims (1)
- 金属上にマスク層を形成して、該金属を選択的にエッ
チングするエッチング方法において、上記マスク層をマ
スクとして上記金属をエッチングする際、上記金属が形
成されている下地が露出した時点でフッ素系のプラズマ
処理を施して、エッチングを行うことを特徴とするエッ
チング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62071894A JP2590472B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | エツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62071894A JP2590472B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | エツチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63239951A true JPS63239951A (ja) | 1988-10-05 |
| JP2590472B2 JP2590472B2 (ja) | 1997-03-12 |
Family
ID=13473697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62071894A Expired - Fee Related JP2590472B2 (ja) | 1987-03-27 | 1987-03-27 | エツチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2590472B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55111134A (en) * | 1979-02-19 | 1980-08-27 | Mitsubishi Electric Corp | Method of gas plasma etching |
| JPS5757874A (en) * | 1980-07-28 | 1982-04-07 | Fairchild Camera Instr Co | Plasma passivation technique for preventing erosion of plasma etched aluminum film after etcing treatment |
| JPS57124439A (en) * | 1981-01-26 | 1982-08-03 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor device |
-
1987
- 1987-03-27 JP JP62071894A patent/JP2590472B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55111134A (en) * | 1979-02-19 | 1980-08-27 | Mitsubishi Electric Corp | Method of gas plasma etching |
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| JPS57124439A (en) * | 1981-01-26 | 1982-08-03 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2590472B2 (ja) | 1997-03-12 |
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