JPS63296352A - 電極配線形成方法 - Google Patents
電極配線形成方法Info
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- JPS63296352A JPS63296352A JP13246387A JP13246387A JPS63296352A JP S63296352 A JPS63296352 A JP S63296352A JP 13246387 A JP13246387 A JP 13246387A JP 13246387 A JP13246387 A JP 13246387A JP S63296352 A JPS63296352 A JP S63296352A
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Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (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するものであシ、
特に、金属薄膜のドライエツチングによる電極配線形成
方法に関する。
特に、金属薄膜のドライエツチングによる電極配線形成
方法に関する。
従来の技術
半導体装置の電極配線形成工程においては、種々の金属
薄膜の選択的エツチング技術が重要な要素となっている
。特に近年においては、ＬＳＩの高集積化に伴い、配線
パターン層と絶縁膜（層間絶縁膜）層とを半導体基板上
に交互に積み重ねた構造を用いる、いわゆる多層配線技
術が最も重要な要素となってきている。
薄膜の選択的エツチング技術が重要な要素となっている
。特に近年においては、ＬＳＩの高集積化に伴い、配線
パターン層と絶縁膜（層間絶縁膜）層とを半導体基板上
に交互に積み重ねた構造を用いる、いわゆる多層配線技
術が最も重要な要素となってきている。
多層配線技術においては、良好な層間絶縁膜の形成が重
要な要素の１つである。従来、アルミニウム（Ａ℃）を
はじめとする配線用金属薄膜の選択エツチングにおいて
は、金、罵の断面が長方形となる、すなわち、側壁が基
板面に対して垂直に立ったエツチングが行なわれてきた
。ところが、配線パターンの微閑化により、配線間の溝
のアスペクト比（、：４の深さと′冷との比）が１より
大きくなった場合、この配線の側壁が基板面に対して重
置に立っていると、この配線の上に層間絶縁膜を形成す
る時に、絶縁；摸中にボイド（す）が発生するなど、良
好な層間絶縁膜の形成が困唯となる。
要な要素の１つである。従来、アルミニウム（Ａ℃）を
はじめとする配線用金属薄膜の選択エツチングにおいて
は、金、罵の断面が長方形となる、すなわち、側壁が基
板面に対して垂直に立ったエツチングが行なわれてきた
。ところが、配線パターンの微閑化により、配線間の溝
のアスペクト比（、：４の深さと′冷との比）が１より
大きくなった場合、この配線の側壁が基板面に対して重
置に立っていると、この配線の上に層間絶縁膜を形成す
る時に、絶縁；摸中にボイド（す）が発生するなど、良
好な層間絶縁膜の形成が困唯となる。
この問題を解決する方法の１つに、配線の断面が台形と
なるように側壁にテーバを付ける（側壁と基板面とのな
す角を９０度未満とする）というものがある。そして、
アルミニウム（ＡＲ）膜に関して、エツチング用のガス
に、Ａｌ１膜の側壁に薄膜を堆積させるガスを加えてエ
ツチングを行なう方法が提案されている。ティータカオ
他アイイーディーエム テクニカル ダイジェスト ５
４−５７頁１２月１９８６年（Ｔ、Ａｒ１ｋａｄｏ ｅ
ｔ ａｌ、、 ＩＥＤＭＴｅｃｈ、Ｄｉｇ、 、 ｐｐ
、 ５４−５７ 、 Ｄｅｃ、 １９８６． ）。これ
は、エツチングを進行させる時に、へβ膜の側壁に付着
物を一定の速度で生じさせることにより、Ａｎ配線の断
面をテーパが付いた台形にするというものである。
なるように側壁にテーバを付ける（側壁と基板面とのな
す角を９０度未満とする）というものがある。そして、
アルミニウム（ＡＲ）膜に関して、エツチング用のガス
に、Ａｌ１膜の側壁に薄膜を堆積させるガスを加えてエ
ツチングを行なう方法が提案されている。ティータカオ
他アイイーディーエム テクニカル ダイジェスト ５
４−５７頁１２月１９８６年（Ｔ、Ａｒ１ｋａｄｏ ｅ
ｔ ａｌ、、 ＩＥＤＭＴｅｃｈ、Ｄｉｇ、 、 ｐｐ
、 ５４−５７ 、 Ｄｅｃ、 １９８６． ）。これ
は、エツチングを進行させる時に、へβ膜の側壁に付着
物を一定の速度で生じさせることにより、Ａｎ配線の断
面をテーパが付いた台形にするというものである。
発明が解決しようとする問題点
しかし、この方法では、次のような問題が生じる。すな
わち、形状制御の安定性、再現性が十分に保証されない
という点である。したがって、ねらった通りのティーパ
ー形状を得ることが容易でない。
わち、形状制御の安定性、再現性が十分に保証されない
という点である。したがって、ねらった通りのティーパ
ー形状を得ることが容易でない。
これは、この方法が、エツチング中に、エツチングガス
とＡＩ！、膜の側壁に付着物を生じさせるガスとを同時
に流して、エツチングと付着物の生成との競合によって
テーパー形状を得るようにしていることに起因している
。
とＡＩ！、膜の側壁に付着物を生じさせるガスとを同時
に流して、エツチングと付着物の生成との競合によって
テーパー形状を得るようにしていることに起因している
。
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、
金属薄膜のエツチングにおいて、形状の制御を容易とし
、その断面形状がテーパーの付いた台形となるような金
属配線パターンを、再現性よく得ることを可能として、
微細パターンの多層配線の形成を容易とする電極配線形
成方法を提供することを目的とする。
金属薄膜のエツチングにおいて、形状の制御を容易とし
、その断面形状がテーパーの付いた台形となるような金
属配線パターンを、再現性よく得ることを可能として、
微細パターンの多層配線の形成を容易とする電極配線形
成方法を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段
この目的を達成するために、本発明は次のような構成と
している。すなわち、本発明に係る電極配線形成方法で
は、金属薄膜のドライエツチングにおいて、エツチング
に先立って選択エツチングのためのマスクを設ける工程
を有し、また、このマスク及び金属薄膜の表面に有機薄
膜を堆積させることを主体とする工程を有し、この工程
の後に、金属薄膜をドライエツチングする工程の少なく
とも一部を置くことにして、この金属薄膜をドライエツ
チングする工程を含んでいる。
している。すなわち、本発明に係る電極配線形成方法で
は、金属薄膜のドライエツチングにおいて、エツチング
に先立って選択エツチングのためのマスクを設ける工程
を有し、また、このマスク及び金属薄膜の表面に有機薄
膜を堆積させることを主体とする工程を有し、この工程
の後に、金属薄膜をドライエツチングする工程の少なく
とも一部を置くことにして、この金属薄膜をドライエツ
チングする工程を含んでいる。
作 用
本発明では、上記の構成により、まず、金属薄膜上に選
択エツチングのためのマスクが設けられる。次に、この
マスク及びマスク開口部の金属薄膜の表面に有機薄膜が
堆積される。この状態でエツチングを行なうと、エツチ
ングの初期段階で、選択エツチングのためのマスクの側
壁にのみ有機薄膜が残り、いわゆるサイドウオールが形
成されることになる。そして、さらにエツチングを続け
ていくと、このサイドウオールが新しいマスク端となっ
て、金属薄膜のエツチングが行なわれ、その結果、金属
薄膜を、その断面形状が台形となるようにエツチングす
ることができる。
択エツチングのためのマスクが設けられる。次に、この
マスク及びマスク開口部の金属薄膜の表面に有機薄膜が
堆積される。この状態でエツチングを行なうと、エツチ
ングの初期段階で、選択エツチングのためのマスクの側
壁にのみ有機薄膜が残り、いわゆるサイドウオールが形
成されることになる。そして、さらにエツチングを続け
ていくと、このサイドウオールが新しいマスク端となっ
て、金属薄膜のエツチングが行なわれ、その結果、金属
薄膜を、その断面形状が台形となるようにエツチングす
ることができる。
実癩例
以下、本発明の一実施例を、図面を参照しながら説明す
る。第１図〜第７図は、本発明の一実施例を示す工程順
の断面図である。
る。第１図〜第７図は、本発明の一実施例を示す工程順
の断面図である。
まず、第１図に示すように、半導体基板１の上に、二酸
化シリコン（Ｓ １０２ ） 模を熱酸化法あるいは気
相成長法によシ形成する。次に、第２図のように、前記
ＳｉＯ２膜２の上に、暎厚約０．８μｍのアルミニウム
金属薄膜（Ａｎ摸）３をスパッタ法により被着する。次
に、第３図のように、このＡＩ！。
化シリコン（Ｓ １０２ ） 模を熱酸化法あるいは気
相成長法によシ形成する。次に、第２図のように、前記
ＳｉＯ２膜２の上に、暎厚約０．８μｍのアルミニウム
金属薄膜（Ａｎ摸）３をスパッタ法により被着する。次
に、第３図のように、このＡＩ！。
膜３上に７オトレジスト膜４を設け、これを公知のフォ
トリソグラフィー技術により所望パターンに形成する。
トリソグラフィー技術により所望パターンに形成する。
引き続いて、この基板を、ＣＨＦ３ガスプラズマ中にさ
らして、第４図に示すように、７オトレジスト膜４の表
面およびそのパターン開口部に露出したＡ２膜３の表面
に、有機薄膜５を約０．２μｍ堆積させる。この後、Ｓ
Ｉ Ｃｌ ４と０℃２の混合ガスをエツチングガスと
して、反応性イオンエツチング（ＲＩＥ）を行なう。Ｒ
ＩＥによるエツチングは、垂直方向にすすんでいくので
、エツチングを進めていくと、まず、フォトレジスト膜
４の上部の有機薄膜が除去されたところで、第５図に示
すように、フォトレジスト膜４の側壁にのみ有機薄膜６
が残り、いわゆるサイドウオール膜６が形成される。さ
らに、このままエツチングを進めていくと、第６図に示
すようにサイドウオール膜６は次第にうずくなってくる
が、それとともに、へ２膜３は、テーパー形状にエツチ
ングされていくことになる。こうして、最終的には、第
７図に示すように、断面がテーパーの付いた台形である
へ２配線７が得られる。テーパー角度は、Ａｎ膜３の最
初の膜厚と堆積直後の有機薄膜５の膜厚との比で決定さ
れ、本実施例の場合は、約７５度である。有機薄膜６の
膜厚を変えることにより、テーパー角度を７０度から９
０度の間で容易に変えることができる。
らして、第４図に示すように、７オトレジスト膜４の表
面およびそのパターン開口部に露出したＡ２膜３の表面
に、有機薄膜５を約０．２μｍ堆積させる。この後、Ｓ
Ｉ Ｃｌ ４と０℃２の混合ガスをエツチングガスと
して、反応性イオンエツチング（ＲＩＥ）を行なう。Ｒ
ＩＥによるエツチングは、垂直方向にすすんでいくので
、エツチングを進めていくと、まず、フォトレジスト膜
４の上部の有機薄膜が除去されたところで、第５図に示
すように、フォトレジスト膜４の側壁にのみ有機薄膜６
が残り、いわゆるサイドウオール膜６が形成される。さ
らに、このままエツチングを進めていくと、第６図に示
すようにサイドウオール膜６は次第にうずくなってくる
が、それとともに、へ２膜３は、テーパー形状にエツチ
ングされていくことになる。こうして、最終的には、第
７図に示すように、断面がテーパーの付いた台形である
へ２配線７が得られる。テーパー角度は、Ａｎ膜３の最
初の膜厚と堆積直後の有機薄膜５の膜厚との比で決定さ
れ、本実施例の場合は、約７５度である。有機薄膜６の
膜厚を変えることにより、テーパー角度を７０度から９
０度の間で容易に変えることができる。
このように本実施例では、Ａ２膜３の上に、フォトレジ
スト膜４の所望パターンを形成した後、ＣＨＦ３ガスプ
ラズマ中で、有機薄膜６を表面に堆積させ、その後、Ａ
ｌ１１ｌ１３のエツチングを行なうことにより、エツチ
ングの初期段階で得られるサイドウオール膜６を利用し
て、約７６度のテーパー角度をもつＡｎ配線７を得るこ
とができ、多層配線形成が容易となる。
スト膜４の所望パターンを形成した後、ＣＨＦ３ガスプ
ラズマ中で、有機薄膜６を表面に堆積させ、その後、Ａ
ｌ１１ｌ１３のエツチングを行なうことにより、エツチ
ングの初期段階で得られるサイドウオール膜６を利用し
て、約７６度のテーパー角度をもつＡｎ配線７を得るこ
とができ、多層配線形成が容易となる。
なお、本実施例では、金属薄膜として、アルミニウム（
Ａ℃）金属薄膜を選んだが、Ａ１１．−３ｔ。
Ａ℃）金属薄膜を選んだが、Ａ１１．−３ｔ。
Ａ４−８ｔ −Ｃｕ 、 Ａｌ１−３ｔ−Ｔｉ 、 Ａ
１１．−Ｔｉなどのアルミニウム合金膜や、モリブデン
（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タング
ステン（Ｗ）などのへ１以外の金属薄膜にも適用するこ
とができる。
１１．−Ｔｉなどのアルミニウム合金膜や、モリブデン
（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タング
ステン（Ｗ）などのへ１以外の金属薄膜にも適用するこ
とができる。
また、本実施例では、フォトレジスト膜４の表面と、パ
ターン開口部に露出したＡｒ１．膜３の表面に有機薄膜
５を堆積させる工程の後に、ｌｊｌ’Ｍ３のエツチング
を開始するようにしたが、金属薄膜のエツチング工程の
途中に、前記の有機薄膜６を堆積させる工程を挿入して
もよい。この場合は、有機薄膜５の堆積後に行なうエツ
チング部分のみテーパー形状となる。
ターン開口部に露出したＡｒ１．膜３の表面に有機薄膜
５を堆積させる工程の後に、ｌｊｌ’Ｍ３のエツチング
を開始するようにしたが、金属薄膜のエツチング工程の
途中に、前記の有機薄膜６を堆積させる工程を挿入して
もよい。この場合は、有機薄膜５の堆積後に行なうエツ
チング部分のみテーパー形状となる。
また、前記の有機薄膜６を堆積させる工程で用いるガス
としては、ＣＨＦ３の外、Ｃ２Ｈ６，ＣＨＣｎ３゜ＣＭ
３Ｃ１などを用いてもよい。
としては、ＣＨＦ３の外、Ｃ２Ｈ６，ＣＨＣｎ３゜ＣＭ
３Ｃ１などを用いてもよい。
発明の効果
本発明は、金属薄膜のドライエツチングにおいて、エツ
チングに先立って選択エツチングのためのマスクを設け
る工程を有し、また、このマスク及び金嘱薄、僕の表面
に有機薄膜を堆積させることを主体とする工程を有し、
この工程の後に、金属薄膜をドライエツチングする工程
の少なくとも一部を置く、というものである。これによ
り、選択エツチングのためのマスクの側壁にサイドウオ
ール膜が形成され、このサイドウオール膜を利用してエ
ツチングを進めることにより、断面がテーパーの付いた
台形となっている金属配線パターンを得ることができ、
その形状制御も容易である。
チングに先立って選択エツチングのためのマスクを設け
る工程を有し、また、このマスク及び金嘱薄、僕の表面
に有機薄膜を堆積させることを主体とする工程を有し、
この工程の後に、金属薄膜をドライエツチングする工程
の少なくとも一部を置く、というものである。これによ
り、選択エツチングのためのマスクの側壁にサイドウオ
ール膜が形成され、このサイドウオール膜を利用してエ
ツチングを進めることにより、断面がテーパーの付いた
台形となっている金属配線パターンを得ることができ、
その形状制御も容易である。
したがって、多層配線における良好な層間絶縁膜の形成
が容易となシ、よって、微細パターンの多層配線の形成
が容易となり、ＬＳＩの高集積化、高速化をさらに進め
る上で、大きな効果をもたらす。
が容易となシ、よって、微細パターンの多層配線の形成
が容易となり、ＬＳＩの高集積化、高速化をさらに進め
る上で、大きな効果をもたらす。
第１図〜第７図は本発明の一実施例を示す工程頃の断面
図である。 １・・・・・・半導体基板、２・・・・・・二験化シリ
コン（Ｓｉｎ２） 膜、３・・・・・・アルミニウム金
属薄膜（Ａｊ！膜）、４・・・・・・フォトレジスト、
５・・団・有機薄膜、６・・・・・・サイドウオール膜
、７・・・・・アルミニウム金属配線（Ａ４配線）。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名／−
千導体基板 第１図 １−５ｔ、Ｏｚ膜 第２図 ３−Ａ１７４．臭／ −一一半導
体基脹 ２−−−５ｉ０１膜 ３−Ａｊ！膜 第 ３ 図 ａ−−−７オトレ
ジズト第４図 ｓ−省機薄膜 ？ ？ 第７図 ／−−一手導箱、板 ２−一一δｉθ２膜 計−Ａｆ膜 ４゛−°フォトレジスト ６−−−ブオドクオール膿 ７−Ａ、ｆ！西乙珠
図である。 １・・・・・・半導体基板、２・・・・・・二験化シリ
コン（Ｓｉｎ２） 膜、３・・・・・・アルミニウム金
属薄膜（Ａｊ！膜）、４・・・・・・フォトレジスト、
５・・団・有機薄膜、６・・・・・・サイドウオール膜
、７・・・・・アルミニウム金属配線（Ａ４配線）。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名／−
千導体基板 第１図 １−５ｔ、Ｏｚ膜 第２図 ３−Ａ１７４．臭／ −一一半導
体基脹 ２−−−５ｉ０１膜 ３−Ａｊ！膜 第 ３ 図 ａ−−−７オトレ
ジズト第４図 ｓ−省機薄膜 ？ ？ 第７図 ／−−一手導箱、板 ２−一一δｉθ２膜 計−Ａｆ膜 ４゛−°フォトレジスト ６−−−ブオドクオール膿 ７−Ａ、ｆ！西乙珠
Claims (3)
- （１）金属薄膜のドライエッチングに先立って選択エッ
チングのためのマスクを設ける工程を有し、また、この
マスクおよび金属薄膜の表面に有機薄膜を堆積させるこ
とを主体とする工程を有し、この工程の後に、この金属
薄膜をドライエッチングする工程の少なくとも一部を置
くことを特徴とする電極配線形成方法。 - （２）金属薄膜をドライエッチングする工程の全てが、
前記の有機薄膜を堆積させることを主体とする工程の後
に置かれることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の電極配線形成方法。 - （３）金属薄膜が、アルミニウムを含む金属薄膜である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に
記載の電極配線形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13246387A JPS63296352A (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 電極配線形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13246387A JPS63296352A (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 電極配線形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63296352A true JPS63296352A (ja) | 1988-12-02 |
Family
ID=15081958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13246387A Pending JPS63296352A (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 電極配線形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63296352A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02260543A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-23 | Mitsubishi Electric Corp | 電荷転送素子の製造方法 |
| JPH05114575A (ja) * | 1991-10-21 | 1993-05-07 | Sharp Corp | 半導体装置の製造方法 |
| US5356823A (en) * | 1989-12-22 | 1994-10-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing a semiconductor device |
-
1987
- 1987-05-28 JP JP13246387A patent/JPS63296352A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02260543A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-23 | Mitsubishi Electric Corp | 電荷転送素子の製造方法 |
| US5356823A (en) * | 1989-12-22 | 1994-10-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of manufacturing a semiconductor device |
| JPH05114575A (ja) * | 1991-10-21 | 1993-05-07 | Sharp Corp | 半導体装置の製造方法 |
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