JPH0282525A - エッチング方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ〉産業上の利用分野 本発明は、Ａｌ合金或いはＡｌをエツチングするエツチ
ング装置及びそのエツチング方法に関する。

（ロ）従来の技術 従来、半導体装置の配線に用いられるＡｌ合金（Ａｌを
含む）のドライエツチングは、平行平板型の電極を備え
た真空反応管内にエツチングガス（反応ガス）を流入し
、一対の電極間にプラズマを発生させてエツチングガス
とＡｌ合金とを反応させることに依って行われる。また
、エツチングガスには、５ｉＣ１ｔ　、　ＢＣＩｓ　、
　Ｃｌ２、ＣＦ４　、　Ｏ！などのガスが用いられる。

このようなドライエツチングを行なう場合、第３図（Ａ
）に示すように基板（１）の表面に形成されたＡｌ層（
２）上にレジスト（３）でパターンが形成される。そし
て、このレジスト（３）をエツチングマスクとしてＡｌ
［（２）をエツチング除去し、Ａｌのパターンを形成す
る。しかし、上述の如き従来のドライエツチングに依れ
ば、Ａｌ層（２）のサイドエツチングが進み、第３図（
Ｂ）に示すようにＡｌのパターンの幅が所望の幅より狭
くなる場合が生じる。また、エツチングガスの混合比や
圧力等のエツチング条件を変化させると、第３図（Ｃ）
に示すようにＡｌのパターンの幅が基板（１）側に向っ
て狭くなる逆テーパー状になる場合も生じる。

（ハ）発明が解決しようとする課題 従って、Ａｌ及びＡｌ合金をエツチングする場合には、
エツチングガスの混合比やガス流量、或いは装置の高周
波出力等のエツチング条件を精密に設定することが必要
なため、Ａｌのパターンの形状の微細な制御は困難であ
った。

そこで本発明は、パターンの微細化に伴ってエツチング
の精度の向上が望まれるのに対応し、Ａｌ及びＡｌ合金
を精度良く所望の形状にエツチングすることのできるエ
ツチング装置並びにエツチング方法の提供を目的とする
。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は上述の課題を解決するためのもので、反応管と
、この反応管内に対向配置された一対の平行平板型の電
極と、上記反応管内に反応ガスを供給する供給手段と、
を備えたエツチング装置に於いて、上記反応ガス供給手
段は、上記反応管内にＣｌ２ガスを供給する第１の供給
手段と、恒温層に収容されたＣＨＣｌ、液内にＮ、ガス
を吹込んで発生せしめられたＮ、ガス及びＣＨＣｌ、ガ
スの混合ガスを上記反応管内に供給する第２の供給手段
と、からなることを特徴とする。

そして、Ａｌ及びＡｌ合金のエツチング方法に於いて、
一対の平行平板電極が対向配置された反応管内に、ＣＩ
、ガス及びＣＨＣｌ、ガスに加えてＮ、ガスを供給し、
上記一対の電極間にプラズマを発生きせ、反応ガスとＡ
ｌとを反応させることを特徴とする。

（＊）作用 本発明に依れば、Ｃｌ２及びＣＨＣｌ、の反応ガスに加
えてＮ、ガスを反応管内に添加してドライエツチングを
行うように構成したことで、Ｎ、ガスがＡｌの側壁保護
の働きをするため、Ａｌのサイドエツチングが減少し、
反応ガス中のＮ、ガスの割合の変化でＡｌパターンの側
壁の形状を制御できる。

（へ）実施例 本発明の実施例を図面に従って説明する。

第１図は本発明エツチング装置の概略図である。この図
に於いて（１０）は反応管、（１１）（１２）は平行平
板型の電極、（１３）はプラズマを発生させるための電
力源である。反応管（１０）には内部を真空にするため
の排気口（１４）が設けられており、真空ポンプ（図示
せず）が接続きれる。さらに、反応管（１０）には２つ
のガス供給口（１５）（１６）が設けられ、一方のガス
供給口（１５）からＣｌ２ガスが供給され、他方の供給
口（１６）から隅ガスとＣＨＣｌ、ガスとの混合ガスが
供給される。この混合ガスは、高温槽（１７）に収容さ
れて所定の温度に保持されたＣＨＣｌ、液（１８）中に
Ｎ、ガスを吹き込んでバブリングさせることでＣｌＣｌ
２液（１８）を気化させ、このＣＨＣｌ、ガスとＮ！ガ
スとが混合されて得られる。このように高温槽（１７）
で得られた混合ガスは流量コントローラ（１９）を介し
て供給口（１６）から反応管（１０）内に供給される。

反応管（１０）内には一対の平行平板型の電極（１１）
（１２）が水平に対向配置され、電極（１１）上にはウ
ェハ（２０）が配置される。そして、電力源（１３）の
高周波出力が電極（１１）（１２）間に印加される。

次に、本発明エツチング方法について説明する。本発明
エツチング方法は、第１図に示すエツチング装置を用い
、反応管（１０）内にエツチングガスを供給し、電極（
１１）（１２）にプラズマを発生させて行う。ここで、
本願の特徴は、Ｃｌ２ガス及びＣＨｃ１ｓガスにＮ、ガ
スを添加した混合ガスをエツチングガスとして用いるこ
とにある。即ち、反応管（１０）内には供給口（１５）
からＣｌ２ガスが供給され、供給口（１６）からＮ、ガ
スとＣＨＣｌ、ガスとの混合ガスが供給される。そして
電力源（１３）の高周波出力に依って電極（１１）（１
２）間にプラズマを形成すると、このプラズマ中でエツ
チングガスが活性ラジカルに変成され、ウェハ（２０）
上のＡｌ層が活性ラジカルと反応してＡｌ層がエツチン
グされる。このとき、エツチングガス中にＮ、ガスが含
まれているため、このＮ、ガスがＡｌパターンの側壁保
護の働きをして、Ａｌ層のサイドエツチングが極めて少
なくなり、エツチングの制御が容易になる。

従って第２図に示す如＜Ａｌ層（２）をレジスト（３）
のパターンに沿い、基板（１）側に向って幅の広くなる
テーパー状にエツチングすることができる。

また、Ａｌパターンの側壁の形状（テーパーの傾斜角度
）は、Ｎ、ガスとＣＨＣｌ３ガスとの混合比を変えるこ
とに依って変化きせることができる。この混合比は、高
温槽（１７）の温度を変化させてＣｌＣｌ２液の気化量
を変化させることに依り可変設定することができる。

（ト）発明の効果 本発明に依れば、Ａｌ及びＡｌ合金のドライエツチング
に於いて、精度良くエツチングを制御することができ、
所望の形状を容易に得ることができる。

また、エツチングに依って得られるパターンの側壁の形
状をエツチング条件、特にエツチングガスの条件の変更
に依って変化させることかでさるため、パターンのテー
パー角度の調整が比較的容易に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明エツチング装置の概略図、第２図は本発
明エツチング方法が施されたパターン形状の断面図、第
３図は従来のエツチング方法を説明する断面図である。 （１）・・・基板、　（２）・・・Ａｌ層、（３）・・
・レジスト、（１０）・・・反応管、　（１１）（１２
）・・・電極、　（１３）・・・電力源、　（１５）（
１６）・・・供給口、　（１７）・・・恒温槽、　（１
８）・・・ＣＨＣＩｊ液、　（２０）・・・ウェハ。 第　１　図 第２図 第３図 １０：及人循 ；（）・＠積 １３：　　電力悪 １４　：　排罠口 ？、５）　−携（ｉピロ　ロ １９　二　浅量コントローラ ２０：’７１＝−へ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）反応管と、 この反応管内に対向配置された一対の平行平板型電極と
   、 この一対の電極間にプラズマを発生させる電力源と、 上記反応管内に反応ガスを供給する供給手段と、を備え
   たエッチング装置に於いて、 上記反応ガス供給手段は、 上記反応管内にＣｌ＿２ガスを供給する第１の供給手段
   と、 恒温槽に収容されたＣＨＣｌ＿３液内にＮ＿２ガスを吹
   き込んで発生せしめられたＮ＿２ガス及びＣＨＣｌ＿３
   ガスの混合ガスを上記反応管内に供給する第２の供給手
   段と、 からなることを特徴とするエッチング装置。
2. （２）上記第２の供給手段の恒温槽の温度設定に依って
   、上記混合ガスのＮ＿２ガスとＣＨＣｌ＿３ガスとの混
   合比が設定されることを特徴とする請求項第一項記載の
   エッチング装置。
3. （３）Ａｌ及びＡｌ合金のエッチング方法に於いて、一
   対の平行平板電極が対向配置された反応管内に、 Ｃｌ＿２ガス及びＣＨＣｌ＿３ガスに加えてＮ＿２ガス
   を供給し、上記一対の電極間にプラズマを発生させ、 反応ガスとＡｌとを反応させることを特徴とするエッチ
   ング方法。