JPH03104886A - アルミニウム合金のドライエッチング方法 - Google Patents
アルミニウム合金のドライエッチング方法Info
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- JPH03104886A JPH03104886A JP24078789A JP24078789A JPH03104886A JP H03104886 A JPH03104886 A JP H03104886A JP 24078789 A JP24078789 A JP 24078789A JP 24078789 A JP24078789 A JP 24078789A JP H03104886 A JPH03104886 A JP H03104886A
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Landscapes
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- 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〕
本発明はプラズマを利用したアルミニウム合金のドライ
エッチング方法に関する。
エッチング方法に関する。
従来、この種のドライエッチング方法は、「特開昭６１
− ８４８３５，特開昭６１ − １２８５２８ Ｊ
に開示されるものがあり、以下、これについて第５図を
参照して述べる．尚、第５図はパターンテーパー形状の
斜視図を示す． 即ち、アルミニウム合金のドライエッチングには、平行
平板型の反応性イオンエンチング（Ｒ Ｉ Ｅ）装置が
使用され、反応ガスとしては四塩化炭素（ＣＣｌ４）、
三塩化硼素（ＢＩＪＩ） 、四塩化ケイ素（ＳｉＣｆａ
）７ｉび塩素（Ｃｌｔ）等の塩素系ガスの何れか、或い
はこれらの混合ガスを用いている。
− ８４８３５，特開昭６１ − １２８５２８ Ｊ
に開示されるものがあり、以下、これについて第５図を
参照して述べる．尚、第５図はパターンテーパー形状の
斜視図を示す． 即ち、アルミニウム合金のドライエッチングには、平行
平板型の反応性イオンエンチング（Ｒ Ｉ Ｅ）装置が
使用され、反応ガスとしては四塩化炭素（ＣＣｌ４）、
三塩化硼素（ＢＩＪＩ） 、四塩化ケイ素（ＳｉＣｆａ
）７ｉび塩素（Ｃｌｔ）等の塩素系ガスの何れか、或い
はこれらの混合ガスを用いている。
そして、被エッチング材としては、配線信頼性の良好な
Ａ４−Ｓｉ−Ｃｕ合金が広く使用されている．ところで
、上記アルミニウム合金中の銅は、蒸気圧が小さい銅塩
化物（ＣｕＣＺｘ）となり、基板表面に残存して、マス
クとして作用するため、基板上にエッチング残りが生し
るという欠点があった。そこで、上記鋼塩化物を除去す
るため、反応ガスである塩素系ガスに、アルゴン（Ａｒ
）ガス又は窒素（Ｎ２）ガスを混合したり、銅塩化物の
蒸気圧を高くするために基板温度を高くしたり、或いは
マグネトロンによる磁場を用いた高密度プラズマを以て
イオンによるスパッタリング作用を積極的に利用する方
法が提案されている。そして、第５図ｔａ＋に示すよう
なアルミニウム合金配線パターンの順テーバー形状１０
を制御性良く得る方法としては、上述した技術に加えて
、レジストの膜減りを利用したり、或いはＣＨＦ３やＣ
Ｈ（ｊ３等のデポジション膜の組戒ガスを反応ガス中に
混合する方法が知られている． 〔発明が解決しようとする課題〕 然し乍ら、上述した従来ドライエッチング方法において
は、エッチング残りをなくすことを優先させなければな
らないため、アルミニウム合金配線パターンの形状が第
５図（ｂｌに示すような逆テーパー形状２０になったり
、パターンの側壁に表面荒れが生しるという問題点があ
った， 従って、アルミニウム合金配線上におけるバノシベーシ
ョン膜の被覆性が低下したり、多層配線構造における眉
間絶縁膜の平坦化が困難になると共に、パターン側壁の
表面荒れによりポストエソチコロージョンが発生し、ア
ルミニウム合金配線の信頼性が低下するという問題点が
あった。
Ａ４−Ｓｉ−Ｃｕ合金が広く使用されている．ところで
、上記アルミニウム合金中の銅は、蒸気圧が小さい銅塩
化物（ＣｕＣＺｘ）となり、基板表面に残存して、マス
クとして作用するため、基板上にエッチング残りが生し
るという欠点があった。そこで、上記鋼塩化物を除去す
るため、反応ガスである塩素系ガスに、アルゴン（Ａｒ
）ガス又は窒素（Ｎ２）ガスを混合したり、銅塩化物の
蒸気圧を高くするために基板温度を高くしたり、或いは
マグネトロンによる磁場を用いた高密度プラズマを以て
イオンによるスパッタリング作用を積極的に利用する方
法が提案されている。そして、第５図ｔａ＋に示すよう
なアルミニウム合金配線パターンの順テーバー形状１０
を制御性良く得る方法としては、上述した技術に加えて
、レジストの膜減りを利用したり、或いはＣＨＦ３やＣ
Ｈ（ｊ３等のデポジション膜の組戒ガスを反応ガス中に
混合する方法が知られている． 〔発明が解決しようとする課題〕 然し乍ら、上述した従来ドライエッチング方法において
は、エッチング残りをなくすことを優先させなければな
らないため、アルミニウム合金配線パターンの形状が第
５図（ｂｌに示すような逆テーパー形状２０になったり
、パターンの側壁に表面荒れが生しるという問題点があ
った， 従って、アルミニウム合金配線上におけるバノシベーシ
ョン膜の被覆性が低下したり、多層配線構造における眉
間絶縁膜の平坦化が困難になると共に、パターン側壁の
表面荒れによりポストエソチコロージョンが発生し、ア
ルミニウム合金配線の信頼性が低下するという問題点が
あった。
本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、エッチング残
りが防止でき、アルミニウム合金配線のパターンテーバ
ー形状の制御性が良く、配線バクーン表面を平滑にでき
るアルミニウム合金のドライエソチング方法を提供する
ものである。
りが防止でき、アルミニウム合金配線のパターンテーバ
ー形状の制御性が良く、配線バクーン表面を平滑にでき
るアルミニウム合金のドライエソチング方法を提供する
ものである。
（課題を解決するための手段）
本発明は上述した目的を達威するため、反応ガスとして
塩素系ガス及び混合比が５〜５０ｗｔ％の窒素ガスの混
合ガスを用い、上記反応ガス中でプラズマを発生させる
ことによりアルミニウム合金をエフチングし、配線パタ
ーンを形成するアルミニウム合金のドライエッチング方
法において、上記反応ガス中でＥＣＲ放電によりプラズ
マを発生させると共に、上記アルミニウム合金に電位差
を生じさせ、上記電位差を制御することにより上記アル
ミニウム合金の配線パターン形状を制御する工程を含む
ものである。
塩素系ガス及び混合比が５〜５０ｗｔ％の窒素ガスの混
合ガスを用い、上記反応ガス中でプラズマを発生させる
ことによりアルミニウム合金をエフチングし、配線パタ
ーンを形成するアルミニウム合金のドライエッチング方
法において、上記反応ガス中でＥＣＲ放電によりプラズ
マを発生させると共に、上記アルミニウム合金に電位差
を生じさせ、上記電位差を制御することにより上記アル
ミニウム合金の配線パターン形状を制御する工程を含む
ものである。
本発明においては、混合比が５〜５０ｗｔ％の窒素ガス
を含む反応ガス中でＥＣＲ放電によりプラズマを発生さ
せ、アルミニウム合金をエンチングするので、塩化物は
容易に除去され、エフチング残りは生しない。更に、エ
ソチング面の荒れがなくなり、平滑な面が得られる．加
えて、プラズマを発生させると共に、アルミニウム合金
に電位差を与え、この電位差を制御するので、アルミニ
ウム合金の配線パターン形状における側壁のテーバー角
度が高精度に制御される。
を含む反応ガス中でＥＣＲ放電によりプラズマを発生さ
せ、アルミニウム合金をエンチングするので、塩化物は
容易に除去され、エフチング残りは生しない。更に、エ
ソチング面の荒れがなくなり、平滑な面が得られる．加
えて、プラズマを発生させると共に、アルミニウム合金
に電位差を与え、この電位差を制御するので、アルミニ
ウム合金の配線パターン形状における側壁のテーバー角
度が高精度に制御される。
本発明アルミニウム合金のドライエッチング方法に係わ
る一実施例を、第１図乃至第４図に基づいて説明する。
る一実施例を、第１図乃至第４図に基づいて説明する。
向、第１図はエッチング装置の構戒図、第２図はＲＦ１
１力とテーバー角度との特性図、第３図はＣｕ表面濃度
とＮ，混合流量との特性図、第４図はＡＩエッチングレ
ートとＮ２混合比との特性図を示す。
１力とテーバー角度との特性図、第３図はＣｕ表面濃度
とＮ，混合流量との特性図、第４図はＡＩエッチングレ
ートとＮ２混合比との特性図を示す。
先ず、アル旦ニウム合金のドライエッチングに使用され
るエッチング装置について述べる。
るエッチング装置について述べる。
第ｌ図において、ｌは内部を減圧した石英製のチャンバ
であり、このチャンバｌの外周には、磁場を発生させる
ためのコイル２が巻装され、チャンバ１の内部には、基
板Ａが電極３上に載置されている，そして、上記電極３
は基板Ａに電位差を与えるためＲＦ又はｏｃ’ｌ源４に
接続されている。更に、チャンバ１のコイル２近傍には
、反応ガスを導入する導入口２ａが形威されると共に、
チャンバ１の下面には不要ガスを排気するための排気口
２ｂが形威されている．又、チャンバｌの上側には、導
波管５が配管され、この導波管５はマグネトロン発振器
６に連結されている。
であり、このチャンバｌの外周には、磁場を発生させる
ためのコイル２が巻装され、チャンバ１の内部には、基
板Ａが電極３上に載置されている，そして、上記電極３
は基板Ａに電位差を与えるためＲＦ又はｏｃ’ｌ源４に
接続されている。更に、チャンバ１のコイル２近傍には
、反応ガスを導入する導入口２ａが形威されると共に、
チャンバ１の下面には不要ガスを排気するための排気口
２ｂが形威されている．又、チャンバｌの上側には、導
波管５が配管され、この導波管５はマグネトロン発振器
６に連結されている。
次に、かかるエッチング装置によるアルミニウム合金の
ドライエノチング方法について述べる。
ドライエノチング方法について述べる。
先ず、表面上に、シリコンを１％及び銅を０．５％含有
した７０００人厚のＡＩ−Ｓｉ−Ｃｕ合金膜と、マスク
となる１．８μ厚のポジレジストパターンとを順次積層
した基板Ａを、電極３上に載置する．その後、２０ＳＣ
ＣＭのＢＣＩ，ガス、３０３ＣＣＨのＣＩ，ガス及び５
０ＳＣＣＭのＮｔガスを混合し、ガス圧力を２Ｐａとし
た反応ガスを、導入口２ａよりチャンバｌ内に導入する
．その後、チャンバｌ近傍の磁束密度が８７５Ｇとなる
ようにコイル２により磁場を発生させる．続いて、マグ
ネトロン発振器６により１２００Ｗのマイクロ波（２．
４５ＧＨｚ）をチャンバ１に印加し、チャンバ１内に高
密度のプラズマを発生させる．更に、基板Ａを載置した
電極３に５０〜ＩＯＯＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）
ｉｆ力を印加し、ポジレジストパターンをマスクとする
アルミニウム合金膜のドライエソチングを行なう。
した７０００人厚のＡＩ−Ｓｉ−Ｃｕ合金膜と、マスク
となる１．８μ厚のポジレジストパターンとを順次積層
した基板Ａを、電極３上に載置する．その後、２０ＳＣ
ＣＭのＢＣＩ，ガス、３０３ＣＣＨのＣＩ，ガス及び５
０ＳＣＣＭのＮｔガスを混合し、ガス圧力を２Ｐａとし
た反応ガスを、導入口２ａよりチャンバｌ内に導入する
．その後、チャンバｌ近傍の磁束密度が８７５Ｇとなる
ようにコイル２により磁場を発生させる．続いて、マグ
ネトロン発振器６により１２００Ｗのマイクロ波（２．
４５ＧＨｚ）をチャンバ１に印加し、チャンバ１内に高
密度のプラズマを発生させる．更に、基板Ａを載置した
電極３に５０〜ＩＯＯＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）
ｉｆ力を印加し、ポジレジストパターンをマスクとする
アルミニウム合金膜のドライエソチングを行なう。
斯くして、本発明によれば、Ｎ，ガスを混合した反応ガ
ス中でＥＣＲ （電子サイクロトロン共鳴）放電を用い
、プラズマを発生させ、基板ＡにＲＦ電力を印加し、電
位差を生じさせることにより、Ｎｇガスを含まない、即
ちＢＣｆ，ガス及びＣＩ，ガスのみの反応ガスに比較し
て、アルミニウム合金配線パターンにおける順テーパー
形状のテーパー角度が、ＲＰ電力により容易に制御され
る（第２図）．更に、反応ガス中におけるＮ！ガス混合
流量の増大に伴って基板Ａ表面上における銅の濃度は減
少し、従って、銅塩化物の除去性が大幅に向上すると共
に、表面荒れのない平滑なエッチング面が得られる（第
３図）． 然るに、Ｎ８ガスの混合比が５０％以上になると、ＡＩ
エッチングレートが低下し、実用的ではない．逆に、Ｎ
！ガスの混合比が５％以下の場合は、基板Ａに電位差を
与えてもエッチング面に荒れが生じテーパー角度の制御
性も低下する．従って、反応ガス中におけるｈガスの混
合比は、５〜５０ｗｔ％程度が適当とされる（第４図）
． 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、反応ガス中に、混
合比が５〜５０ｗｔ％の窒素ガスを含むので、エンチン
グ残りがなくなると共に、平滑なエフチング面が得られ
る．これにより、ポストエッチコロージョンの発生が防
止でき、アルミニウム合金配線の信頼性が向上できる．
加えて、ＥＣＲ放電によりプラズマを発生させると共に
、アルミニウム合金に電位差を与え、この電位差を制御
することで、アルミニウム合金の配線パターン形状のテ
ーパー角度が高精度にｍｍされるので、アルミニウム合
金配線上のパフシベーシラン膜の被覆性が向上できると
共に、多層配ｖＡ構造における眉間絶縁膜の平坦化が容
易にできる等の効果により上述の課題を解決し得る。
ス中でＥＣＲ （電子サイクロトロン共鳴）放電を用い
、プラズマを発生させ、基板ＡにＲＦ電力を印加し、電
位差を生じさせることにより、Ｎｇガスを含まない、即
ちＢＣｆ，ガス及びＣＩ，ガスのみの反応ガスに比較し
て、アルミニウム合金配線パターンにおける順テーパー
形状のテーパー角度が、ＲＰ電力により容易に制御され
る（第２図）．更に、反応ガス中におけるＮ！ガス混合
流量の増大に伴って基板Ａ表面上における銅の濃度は減
少し、従って、銅塩化物の除去性が大幅に向上すると共
に、表面荒れのない平滑なエッチング面が得られる（第
３図）． 然るに、Ｎ８ガスの混合比が５０％以上になると、ＡＩ
エッチングレートが低下し、実用的ではない．逆に、Ｎ
！ガスの混合比が５％以下の場合は、基板Ａに電位差を
与えてもエッチング面に荒れが生じテーパー角度の制御
性も低下する．従って、反応ガス中におけるｈガスの混
合比は、５〜５０ｗｔ％程度が適当とされる（第４図）
． 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、反応ガス中に、混
合比が５〜５０ｗｔ％の窒素ガスを含むので、エンチン
グ残りがなくなると共に、平滑なエフチング面が得られ
る．これにより、ポストエッチコロージョンの発生が防
止でき、アルミニウム合金配線の信頼性が向上できる．
加えて、ＥＣＲ放電によりプラズマを発生させると共に
、アルミニウム合金に電位差を与え、この電位差を制御
することで、アルミニウム合金の配線パターン形状のテ
ーパー角度が高精度にｍｍされるので、アルミニウム合
金配線上のパフシベーシラン膜の被覆性が向上できると
共に、多層配ｖＡ構造における眉間絶縁膜の平坦化が容
易にできる等の効果により上述の課題を解決し得る。
第ｌ図乃至第４図は本発明方法に係わる一実施例を示す
もので、第１図はエッチング装置の構威図、第２図はＲ
Ｆ電力とテーパー角度との特性図、第３図はＣｕ表面濃
度とＮ２混合流量との特性図、第４図はＡｔエノチング
レートとＮ２混合比との特性図であり、第５図は従来例
に係わるパターンテーバー形状の斜視図である。 ｌ・・・チャンバ、２・・・コイル、２ａ・・・導入口
、２ｂ・・・排気口、３・・・電極、４・・・電源、５
・・・導波管、６・・・マグネトロン発振器、Ａ・・・
基板．エ，チンク１更置の捕戸１じク 第ｌ図 ＲＦｔワ（Ｗ＞ ＲＦｔｎ−テーバー月庚マ浮４士め 第２図 Ｏ ２５ ５０ 第 ３ 図
もので、第１図はエッチング装置の構威図、第２図はＲ
Ｆ電力とテーパー角度との特性図、第３図はＣｕ表面濃
度とＮ２混合流量との特性図、第４図はＡｔエノチング
レートとＮ２混合比との特性図であり、第５図は従来例
に係わるパターンテーバー形状の斜視図である。 ｌ・・・チャンバ、２・・・コイル、２ａ・・・導入口
、２ｂ・・・排気口、３・・・電極、４・・・電源、５
・・・導波管、６・・・マグネトロン発振器、Ａ・・・
基板．エ，チンク１更置の捕戸１じク 第ｌ図 ＲＦｔワ（Ｗ＞ ＲＦｔｎ−テーバー月庚マ浮４士め 第２図 Ｏ ２５ ５０ 第 ３ 図
Claims (2)
- （１）反応ガスとして塩素系ガス及び窒素ガスの混合ガ
スを用い、上記反応ガス中でプラズマを発生させること
によりアルミニウム合金をエッチングし、配線パターン
を形成するアルミニウム合金のドライエッチング方法に
おいて、 上記反応ガス中でＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）放
電によりプラズマを発生させると共に、上記アルミニウ
ム合金に電位差を生じさせ、上記電位差を制御すること
により、上記アルミニウム合金の配線パターン形状を制
御する工程を含むことを特徴とするアルミニウム合金の
ドライエッチング方法。 - （２）上記反応ガス中における上記窒素ガスの混合比を
５〜５０ｗｔ％としたことを特徴とする請求項１記載の
アルミニウム合金のドライエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24078789A JPH03104886A (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | アルミニウム合金のドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24078789A JPH03104886A (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | アルミニウム合金のドライエッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03104886A true JPH03104886A (ja) | 1991-05-01 |
Family
ID=17064688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24078789A Pending JPH03104886A (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | アルミニウム合金のドライエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03104886A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5411631A (en) * | 1992-11-11 | 1995-05-02 | Tokyo Electron Limited | Dry etching method |
| JP2007171431A (ja) * | 2005-12-21 | 2007-07-05 | Japan Science & Technology Agency | 超高速光標本化方法及び光ａｄ変換器 |
| JP2009277333A (ja) * | 2008-05-12 | 2009-11-26 | Headway Technologies Inc | 垂直磁気記録用磁気ヘッドの製造方法 |
-
1989
- 1989-09-19 JP JP24078789A patent/JPH03104886A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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