JPH03273624A - 銅又は銅合金のエッチング方法及びその装置 - Google Patents
銅又は銅合金のエッチング方法及びその装置Info
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- JPH03273624A JPH03273624A JP21496890A JP21496890A JPH03273624A JP H03273624 A JPH03273624 A JP H03273624A JP 21496890 A JP21496890 A JP 21496890A JP 21496890 A JP21496890 A JP 21496890A JP H03273624 A JPH03273624 A JP H03273624A
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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
【産業上の利用分野】
本発明は、銅又は銅合金からなる導体膜を反応性のプラ
ズマによってドライエツチングする方法及びそれを行う
に適した装置に関する。
ズマによってドライエツチングする方法及びそれを行う
に適した装置に関する。
銅膜を塩素化合物のプラズマによって加工する技術につ
いては、「ジャーナル・オブ・ザ・エレクトロケミカル
・ソサエティ、１３０巻、 （１９８３年）、第１７７
７頁から第１７７９頁（Ｊ、 Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ
、 Ｓｏｃ、、ｖｏｌ、１３ＯＮｏ８ （１９８３）＝
ＰＰ１７７７−１７７９）において詳しく論じられてい
る。また、網膜を微細加工する技術については、第３６
回応用物理学関係連合講演会講演予稿行集、 （１９８
９春季）、第５７０頁に記載されている。 前者は１反応性のプラズマを発生させるガスとして四塩
化炭素（ＣＣＬ）とアルゴンの混合ガスを用いる方法で
ある。また、エツチング時に生じる反応生成物を網膜表
面から除き、エツチングを進行させるために、放電電力
を高めるとともに２００’Ｃ程度の基板加熱を行なって
いる。 後者は、四塩化炭素と窒素の混合ガスを用いる方法であ
る。このガス系を用いて残渣の無い安定なエツチングを
行なうために３００℃以上の基板加熱を行なっている。
いては、「ジャーナル・オブ・ザ・エレクトロケミカル
・ソサエティ、１３０巻、 （１９８３年）、第１７７
７頁から第１７７９頁（Ｊ、 Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ
、 Ｓｏｃ、、ｖｏｌ、１３ＯＮｏ８ （１９８３）＝
ＰＰ１７７７−１７７９）において詳しく論じられてい
る。また、網膜を微細加工する技術については、第３６
回応用物理学関係連合講演会講演予稿行集、 （１９８
９春季）、第５７０頁に記載されている。 前者は１反応性のプラズマを発生させるガスとして四塩
化炭素（ＣＣＬ）とアルゴンの混合ガスを用いる方法で
ある。また、エツチング時に生じる反応生成物を網膜表
面から除き、エツチングを進行させるために、放電電力
を高めるとともに２００’Ｃ程度の基板加熱を行なって
いる。 後者は、四塩化炭素と窒素の混合ガスを用いる方法であ
る。このガス系を用いて残渣の無い安定なエツチングを
行なうために３００℃以上の基板加熱を行なっている。
塩素化合物の反応ガスを用いる銅のドライエツチングの
問題点は、反応生成物である銅塩化物の蒸気圧が極めて
低く、基板加熱機構の無い通常のエツチング装置を用い
て処理すると基板上に残渣が発生することにある。この
ため、上記従来技術のように基板加熱を行なうとともに
放電電力を高めることによって銅塩化物の蒸発を促進す
ることが必要となる。すなわち、上記従来の前者の技術
は、基板加熱を２００℃付近とするが、その代償として
Ｌｋｌｊ／ｃｍ’以上の高電力を印加してスパッタ性を
高めている。また、上記従来の後者の技術は、投入電力
を低減する代わりに基板加熱を３００℃以上とする方法
をとっている。しかし、高温、高電力、高ガス圧の条件
では綱とマスクとのエツチングに対する高選択比を確保
することが困難であるという問題があった。 本発明の目的は、銅のエツチング速度のみを高め、高精
度で高選択性の綱又は銅合金の加工を行なうことができ
るエツチング方法を提供することにある。 本発明の他の目的は、そのような方法を行なうに適した
エツチング装置を提供することにある。
問題点は、反応生成物である銅塩化物の蒸気圧が極めて
低く、基板加熱機構の無い通常のエツチング装置を用い
て処理すると基板上に残渣が発生することにある。この
ため、上記従来技術のように基板加熱を行なうとともに
放電電力を高めることによって銅塩化物の蒸発を促進す
ることが必要となる。すなわち、上記従来の前者の技術
は、基板加熱を２００℃付近とするが、その代償として
Ｌｋｌｊ／ｃｍ’以上の高電力を印加してスパッタ性を
高めている。また、上記従来の後者の技術は、投入電力
を低減する代わりに基板加熱を３００℃以上とする方法
をとっている。しかし、高温、高電力、高ガス圧の条件
では綱とマスクとのエツチングに対する高選択比を確保
することが困難であるという問題があった。 本発明の目的は、銅のエツチング速度のみを高め、高精
度で高選択性の綱又は銅合金の加工を行なうことができ
るエツチング方法を提供することにある。 本発明の他の目的は、そのような方法を行なうに適した
エツチング装置を提供することにある。
上記目的は、（１）銅又は銅合金の所望の部分を、塩素
及び酸素を含む化合物がら生ずるプラズマ又は塩素を含
む化合物と酸素を含む化合物とから生ずるプラズマと接
触させることにより、上記所望の部分をエツチングする
ことを特徴とするエツチング方法、（２）上記塩素及び
酸素を含む化合物は、塩化ニトロシルである上記ｌ記載
のエツチング方法、（３）上記塩素を含む化合物は、塩
素、三塩化ホウ素、三塩化リン、四塩化ケイ素及び四塩
化炭素からなる群から選ばれた少なくとも一種の化合物
である上記１記載のエツチング方法、（４）上記酸素を
含む化合物は、酸素、亜酸化窒素、一酸化窒素、二酸化
窒素、一酸化炭素、二酸化炭素及び二酸化イオウからな
る群から選ばれた少なくとも一種の化合物である上記１
記載のエツチング方法、（５）上記プラズマは、塩素を
含む化合物と酸素を含む化合物とから生ずるプラズマで
あることを特徴とする上記１．３又は４記載のエツチン
グ方法、（６）上記塩素を含む化合物と酸素を含む化合
物との混合比は、それぞれの化合物を塩素ガス、酸素ガ
スに換算し、換算した酸素ガスの量が１モル％以上４０
モル％以下となる範囲の値であることを特徴とする上記
５記載のエツチング方法、（７）銅又は銅合金の所望の
部分を。 塩素を含む化合物から生ずるプラズマと接触させて該所
望の部分をエツチングするエツチング方法において、上
記銅又は銅合金は、酸素化合物からなる電極と接触させ
、上記塩素を含む化合物と上記電極を構成する酸素化合
物とから生ずるプラズマによりエツチングすることを特
徴とするエツチング方法、（８）銅又は銅合金の所望の
部分を。 酸素を含む化合物から生ずるプラズマと塩素を含む化合
物から生ずるプラズマと交互に接触させることにより、
上記所望の部分をエツチングすることを特徴とするエツ
チング方法、（９）上記塩素を含む化合物は、塩素、三
塩化ホウ素、三塩化リン、四塩化ケイ素及び四塩化炭素
からなる群から選ばれた少なくとも一種の化合物であり
、上記酸素を含む化合物は、酸素、亜酸化窒素、一酸化
窒素、二酸化窒素、一酸化炭素、二酸化炭素及び二酸化
イオウからなる群から選ばれた少なくとも一種の化合物
である上記８記載のエツチング方法により達成される。 上記他の目的は、（１０）少なくとも一個のガス導入口
、真空排気口を備えた真空容器、該真空容器内に配置さ
れた高周波電極及び該高周波電極の温度を制御するため
の温度制御入出力機構並びに該温度制御入出力機構を制
御するため、高周波フィルターを介して該温度制御入出
力機構に接続する温度制御手段を有することを特徴とす
るエツチング装置により達成される。 本発明のエツチング方法において、塩素を含む化合物と
酸素を含む化合物とから生ずるプラズマを用いるとき、
塩素を含む化合物を塩素ガスに換算し、酸素を含む化合
物を酸素ガスに換算したとき、酸素を含む化合物は、換
算した酸素ガスの量が１モル％以上４０モル％以下とな
る値で用いることが好ましく、エツチング速度の安定す
る３モル％以上４０モル％以下となる値で用いることが
より好ましい。ここで酸素ガスに換算してとは１例えば
亜酸化窒素（Ｎ１３）のように１分子中に酸素を１原子
しか含まないものは２分子で酸素ガス１分子に換算する
ことを意味する。また、塩素ガスに換算してとは１例え
ば四塩化炭素（ＣＣ１，）のように１分子中に塩素を４
原子含むものは１分子で塩素ガス２分子に換算すること
を意味する。 本発明のエツチング方法においては、被エツチング試料
を設置する高周波電極の温度制御を放電中も行うことが
好ましい、そのため、温度制御入出力機構とそれを制御
するための温度制御手段との間に高周波フィルターを介
在させ、ノイズが温度制御に影響を与えるのを防ぐこと
が好ましい。 すなわち、試料を加熱する手段と電源との間、熱電対と
温度制御器との間に高周波フィルターを介在させる。熱
電対の代りに光ファイバーを用いる温度計を用い、この
部分では電気的に真空容器内と外部とが接続されないと
きはこの部分の高周波フィルターは不要である。
及び酸素を含む化合物がら生ずるプラズマ又は塩素を含
む化合物と酸素を含む化合物とから生ずるプラズマと接
触させることにより、上記所望の部分をエツチングする
ことを特徴とするエツチング方法、（２）上記塩素及び
酸素を含む化合物は、塩化ニトロシルである上記ｌ記載
のエツチング方法、（３）上記塩素を含む化合物は、塩
素、三塩化ホウ素、三塩化リン、四塩化ケイ素及び四塩
化炭素からなる群から選ばれた少なくとも一種の化合物
である上記１記載のエツチング方法、（４）上記酸素を
含む化合物は、酸素、亜酸化窒素、一酸化窒素、二酸化
窒素、一酸化炭素、二酸化炭素及び二酸化イオウからな
る群から選ばれた少なくとも一種の化合物である上記１
記載のエツチング方法、（５）上記プラズマは、塩素を
含む化合物と酸素を含む化合物とから生ずるプラズマで
あることを特徴とする上記１．３又は４記載のエツチン
グ方法、（６）上記塩素を含む化合物と酸素を含む化合
物との混合比は、それぞれの化合物を塩素ガス、酸素ガ
スに換算し、換算した酸素ガスの量が１モル％以上４０
モル％以下となる範囲の値であることを特徴とする上記
５記載のエツチング方法、（７）銅又は銅合金の所望の
部分を。 塩素を含む化合物から生ずるプラズマと接触させて該所
望の部分をエツチングするエツチング方法において、上
記銅又は銅合金は、酸素化合物からなる電極と接触させ
、上記塩素を含む化合物と上記電極を構成する酸素化合
物とから生ずるプラズマによりエツチングすることを特
徴とするエツチング方法、（８）銅又は銅合金の所望の
部分を。 酸素を含む化合物から生ずるプラズマと塩素を含む化合
物から生ずるプラズマと交互に接触させることにより、
上記所望の部分をエツチングすることを特徴とするエツ
チング方法、（９）上記塩素を含む化合物は、塩素、三
塩化ホウ素、三塩化リン、四塩化ケイ素及び四塩化炭素
からなる群から選ばれた少なくとも一種の化合物であり
、上記酸素を含む化合物は、酸素、亜酸化窒素、一酸化
窒素、二酸化窒素、一酸化炭素、二酸化炭素及び二酸化
イオウからなる群から選ばれた少なくとも一種の化合物
である上記８記載のエツチング方法により達成される。 上記他の目的は、（１０）少なくとも一個のガス導入口
、真空排気口を備えた真空容器、該真空容器内に配置さ
れた高周波電極及び該高周波電極の温度を制御するため
の温度制御入出力機構並びに該温度制御入出力機構を制
御するため、高周波フィルターを介して該温度制御入出
力機構に接続する温度制御手段を有することを特徴とす
るエツチング装置により達成される。 本発明のエツチング方法において、塩素を含む化合物と
酸素を含む化合物とから生ずるプラズマを用いるとき、
塩素を含む化合物を塩素ガスに換算し、酸素を含む化合
物を酸素ガスに換算したとき、酸素を含む化合物は、換
算した酸素ガスの量が１モル％以上４０モル％以下とな
る値で用いることが好ましく、エツチング速度の安定す
る３モル％以上４０モル％以下となる値で用いることが
より好ましい。ここで酸素ガスに換算してとは１例えば
亜酸化窒素（Ｎ１３）のように１分子中に酸素を１原子
しか含まないものは２分子で酸素ガス１分子に換算する
ことを意味する。また、塩素ガスに換算してとは１例え
ば四塩化炭素（ＣＣ１，）のように１分子中に塩素を４
原子含むものは１分子で塩素ガス２分子に換算すること
を意味する。 本発明のエツチング方法においては、被エツチング試料
を設置する高周波電極の温度制御を放電中も行うことが
好ましい、そのため、温度制御入出力機構とそれを制御
するための温度制御手段との間に高周波フィルターを介
在させ、ノイズが温度制御に影響を与えるのを防ぐこと
が好ましい。 すなわち、試料を加熱する手段と電源との間、熱電対と
温度制御器との間に高周波フィルターを介在させる。熱
電対の代りに光ファイバーを用いる温度計を用い、この
部分では電気的に真空容器内と外部とが接続されないと
きはこの部分の高周波フィルターは不要である。
酸素の添加効果については、（１）塩素ラジカルの増加
、（２）銅表面での化学反応経路の変化等が考えられる
。アルミニウム等のエツチングでは酸素量が多いほどラ
ジカル量が増加するためエツチング速度が大きく、上記
（１）の効果があることが知られている。この効果のみ
ではラジカルの増加量に対応する２〜３倍程度のエツチ
ング速度の改善しか得られないと考えられる。 ところが本発明では、塩素化合物単体と比べ約１０倍の
エツチング速度の改善が得られ、酸素添加量１〜４０モ
ル瓢の広い領域でエツチング促進効果に酸素量依存性が
殆ど見られない、従って、これらの結果から上記（２）
の機構に基づく銅と反応ガスの組合せに固有の現象であ
る可能性が高いと考えられる。
、（２）銅表面での化学反応経路の変化等が考えられる
。アルミニウム等のエツチングでは酸素量が多いほどラ
ジカル量が増加するためエツチング速度が大きく、上記
（１）の効果があることが知られている。この効果のみ
ではラジカルの増加量に対応する２〜３倍程度のエツチ
ング速度の改善しか得られないと考えられる。 ところが本発明では、塩素化合物単体と比べ約１０倍の
エツチング速度の改善が得られ、酸素添加量１〜４０モ
ル瓢の広い領域でエツチング促進効果に酸素量依存性が
殆ど見られない、従って、これらの結果から上記（２）
の機構に基づく銅と反応ガスの組合せに固有の現象であ
る可能性が高いと考えられる。
実施例１
本実施例で用いたエツチング試料を第１図に示す、シリ
コン基板１０の表面を酸化して酸化膜１１を形成した後
、スパッタ法により厚さ１１０００ｎの銅膜１２を被着
した。加工マスクとしては、プラズマＣＶＤ法（Ｐｌａ
ｓｍａ Ｃｈｅ＠１ｃａｌ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）で
形成した厚さ２００ｎ■の窒化ケイ素膜１３を用いた０
本試料を第２図に示されるエツチング装置で処理した。 この装置は、ガス導入口２８と真空排気口２９を備えた
真空容器３０内に、ステンレススチールからなる高周波
電極２１．この高周波電極２１を加熱するヒーター２２
が配置されている。まず、試料２０を取付けた高周波電
極２１をヒーター２２により加熱し、試料２０の温度を
２５５℃とした。高周波電極２１の温度は熱電対２３で
測定する。放電中の温度制御もできるように熱電対２３
は高周波フィルター２４を介して制御器２５につながっ
ている。 次に、装置内に三塩化ホウ素（ＢＣｌ２）と酸素の混合
ガスを供給し、全圧を８Ｐａとした。高周波電源２７か
ら１３．５６ＭＨｚの高周波を印加し、電力０．４８１
／ｃ１で放電した。ガス組成を変化させた場合のエツチ
ング特性を第３図に示した。１〜５０モル％の酸素添加
（各化合物をそれぞれ塩素ガス、酸素ガスに換算し、酸
素ガス１〜４０モル％）によりＣｕのエツチング速度は
、３００〜ｂ １８モル％酸素添加ガス（換算した酸素ガス１３モル％
）の酸化膜１２及び窒化ケイ素膜１３のエツチング速度
は各々２０ｎｍ／ｗｉｎ及び５０ｎｍ／ｗｉｎであり１
選択比として各々２３及び９が得られた。酸素添加量が
５〜５０モル％の場合（換算した酸素ガス３〜４０モル
％）、促進効果が大きい、酸素添加量が５０モル％を越
えると、ホウ酸が網膜の表面に付着しエツチング速度の
低下や残渣の発生が見られた。 また、銅合金に対してエツチングを行った場合もほぼ同
様の効果が認められた。 実施例２ 反応ガスとして三塩化ホウ素と亜酸化窒素（Ｎ１３）の
混合ガスを用いた。試料温度、放電条件は実施例１と同
様である。エツチング特性は第４図のようになった。な
お、図において亜酸化窒素濃度６０モル％の場合、それ
ぞれ塩素ガス、酸素ガスに換算したとき、酸素ガス３３
モル％になる。 以上の実施例に加え、反応ガスとして四塩化炭素と酸素
、もしくは三塩化リン（ＰＣｌ３）と酸素、四塩化ケイ
素（ＳｉＣ１ｊと酸素、塩素（ＣＬ）と酸素を用いて銅
のエツチングを行った。いずれも酸素を含まない場合に
対し約ＩＯ倍の速度促進効果が見られた。 また、酸素又は亜酸化窒素の代わりに一酸化窒素（ＮＯ
）、二酸化窒素（Ｎｏ、）、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸
化炭素（ＣＯ２）、二酸化イオウ（ＳＯ，）を添加した
場合も同様の促進効果が確認できた。これらの化合物は
、プラズマ中で分解して酸素を発生させるのでエツチン
グ促進効果を有するものと考えられる。 実施例３ 第２図の電極２１の材料として石英を用いた。装置内に
三塩化ホウ素を導入し、圧力８Ｐａ、電力０、４８１１
／ｃｍ”で放電した。この場合の綱のエツチング速度は
１１００ｎ／ｗｉｎであり、ステンレススチール電極に
対しエツチングの促進効果が見られた。アルミナ電極の
場合は８０ｎｍ／ｗｉｎであった。いずれの場合も電極
がプラズマによってエツチングされて酸素が発生したた
めと考えられる。 実施例４ 第１図の試料を亜酸化窒素のプラズマ（圧力８Ｐａ、電
力０．４８１／ｃｍ”）に晒して銅膜１２の露出部分を
酸化した後、三塩化ホウ素のプラズマ（圧力８Ｐａ、電
力０、４８１１／ａｍ”）で綱をエツチングする操作を
繰り返した。１ｍ１ｎ＋１■ｉｎを１サイクルとすると
１５サイクルで銅のエツチングが完了した。 実施例５ 第１図の試料を塩化ニトロシル（ＮＯＣＩ）のプラズマ
（圧力８Ｐａ、電力０．４８１１／ｃｍ”）に晒しエツ
チングした。エツチング速度は４００ｎｗ１／ｗｉｎで
あった。
コン基板１０の表面を酸化して酸化膜１１を形成した後
、スパッタ法により厚さ１１０００ｎの銅膜１２を被着
した。加工マスクとしては、プラズマＣＶＤ法（Ｐｌａ
ｓｍａ Ｃｈｅ＠１ｃａｌ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）で
形成した厚さ２００ｎ■の窒化ケイ素膜１３を用いた０
本試料を第２図に示されるエツチング装置で処理した。 この装置は、ガス導入口２８と真空排気口２９を備えた
真空容器３０内に、ステンレススチールからなる高周波
電極２１．この高周波電極２１を加熱するヒーター２２
が配置されている。まず、試料２０を取付けた高周波電
極２１をヒーター２２により加熱し、試料２０の温度を
２５５℃とした。高周波電極２１の温度は熱電対２３で
測定する。放電中の温度制御もできるように熱電対２３
は高周波フィルター２４を介して制御器２５につながっ
ている。 次に、装置内に三塩化ホウ素（ＢＣｌ２）と酸素の混合
ガスを供給し、全圧を８Ｐａとした。高周波電源２７か
ら１３．５６ＭＨｚの高周波を印加し、電力０．４８１
／ｃ１で放電した。ガス組成を変化させた場合のエツチ
ング特性を第３図に示した。１〜５０モル％の酸素添加
（各化合物をそれぞれ塩素ガス、酸素ガスに換算し、酸
素ガス１〜４０モル％）によりＣｕのエツチング速度は
、３００〜ｂ １８モル％酸素添加ガス（換算した酸素ガス１３モル％
）の酸化膜１２及び窒化ケイ素膜１３のエツチング速度
は各々２０ｎｍ／ｗｉｎ及び５０ｎｍ／ｗｉｎであり１
選択比として各々２３及び９が得られた。酸素添加量が
５〜５０モル％の場合（換算した酸素ガス３〜４０モル
％）、促進効果が大きい、酸素添加量が５０モル％を越
えると、ホウ酸が網膜の表面に付着しエツチング速度の
低下や残渣の発生が見られた。 また、銅合金に対してエツチングを行った場合もほぼ同
様の効果が認められた。 実施例２ 反応ガスとして三塩化ホウ素と亜酸化窒素（Ｎ１３）の
混合ガスを用いた。試料温度、放電条件は実施例１と同
様である。エツチング特性は第４図のようになった。な
お、図において亜酸化窒素濃度６０モル％の場合、それ
ぞれ塩素ガス、酸素ガスに換算したとき、酸素ガス３３
モル％になる。 以上の実施例に加え、反応ガスとして四塩化炭素と酸素
、もしくは三塩化リン（ＰＣｌ３）と酸素、四塩化ケイ
素（ＳｉＣ１ｊと酸素、塩素（ＣＬ）と酸素を用いて銅
のエツチングを行った。いずれも酸素を含まない場合に
対し約ＩＯ倍の速度促進効果が見られた。 また、酸素又は亜酸化窒素の代わりに一酸化窒素（ＮＯ
）、二酸化窒素（Ｎｏ、）、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸
化炭素（ＣＯ２）、二酸化イオウ（ＳＯ，）を添加した
場合も同様の促進効果が確認できた。これらの化合物は
、プラズマ中で分解して酸素を発生させるのでエツチン
グ促進効果を有するものと考えられる。 実施例３ 第２図の電極２１の材料として石英を用いた。装置内に
三塩化ホウ素を導入し、圧力８Ｐａ、電力０、４８１１
／ｃｍ”で放電した。この場合の綱のエツチング速度は
１１００ｎ／ｗｉｎであり、ステンレススチール電極に
対しエツチングの促進効果が見られた。アルミナ電極の
場合は８０ｎｍ／ｗｉｎであった。いずれの場合も電極
がプラズマによってエツチングされて酸素が発生したた
めと考えられる。 実施例４ 第１図の試料を亜酸化窒素のプラズマ（圧力８Ｐａ、電
力０．４８１／ｃｍ”）に晒して銅膜１２の露出部分を
酸化した後、三塩化ホウ素のプラズマ（圧力８Ｐａ、電
力０、４８１１／ａｍ”）で綱をエツチングする操作を
繰り返した。１ｍ１ｎ＋１■ｉｎを１サイクルとすると
１５サイクルで銅のエツチングが完了した。 実施例５ 第１図の試料を塩化ニトロシル（ＮＯＣＩ）のプラズマ
（圧力８Ｐａ、電力０．４８１１／ｃｍ”）に晒しエツ
チングした。エツチング速度は４００ｎｗ１／ｗｉｎで
あった。
酸化ケイ素又は窒化ケイ素は半導体装量の眉間絶縁膜と
して網膜の下地に用いられる場合が多い。 本発明によれば銅と酸化ケイ素又は窒化ケイ素とのエツ
チング選択比を１０倍以上とすることが可能であるため
、オーバーエツチング時の下地膜の膜減りを低減するこ
とができた。また、本反応ガスに対しては酸化ケイ素又
は窒化ケイ素が良い加工マスクとなり、銅のサブミクロ
ン加工が可能となった。酸化ケイ素又は窒化ケイ素等の
マスクは、銅のエツチング処理により内部まで変質しな
いためそのまま被覆膜として残して良い、ポリイミド等
の２５０℃以上の耐熱性を有する樹脂マスクについては
、酸素を含む化合物の濃度が低い場合は（２０％以下）
膜減りが小さくマスクとして有効である。
して網膜の下地に用いられる場合が多い。 本発明によれば銅と酸化ケイ素又は窒化ケイ素とのエツ
チング選択比を１０倍以上とすることが可能であるため
、オーバーエツチング時の下地膜の膜減りを低減するこ
とができた。また、本反応ガスに対しては酸化ケイ素又
は窒化ケイ素が良い加工マスクとなり、銅のサブミクロ
ン加工が可能となった。酸化ケイ素又は窒化ケイ素等の
マスクは、銅のエツチング処理により内部まで変質しな
いためそのまま被覆膜として残して良い、ポリイミド等
の２５０℃以上の耐熱性を有する樹脂マスクについては
、酸素を含む化合物の濃度が低い場合は（２０％以下）
膜減りが小さくマスクとして有効である。
第１図はエツチングに用いた試料の断面図、第２図は平
行平板型エツチング装置の構成を示す概略図、第３図は
三塩化ホウ素と酸素の混合ガスを用いて銅をエツチング
した場合のエツチング特性を示す図、第４図は三塩化ホ
ウ素と亜酸化窒素の混合ガスを用いて綱をエツチングし
た場合のエツチング特性を示す図である。 １０・・・シリコン基板 １１・・・酸化膜１２・
・・銅膜 １３・・・窒化ケイ素膜２０・
・・試料 ２１・・・高周波電極２２・・
・ヒーター ２３・・・熱電対２４・・・高周
波フィルター ２５・・・制御器２６・・・直流電源
２７・・・高周波電源２８・・・ガス導入口
２９・・・真空排気口３０・・・真空容器
行平板型エツチング装置の構成を示す概略図、第３図は
三塩化ホウ素と酸素の混合ガスを用いて銅をエツチング
した場合のエツチング特性を示す図、第４図は三塩化ホ
ウ素と亜酸化窒素の混合ガスを用いて綱をエツチングし
た場合のエツチング特性を示す図である。 １０・・・シリコン基板 １１・・・酸化膜１２・
・・銅膜 １３・・・窒化ケイ素膜２０・
・・試料 ２１・・・高周波電極２２・・
・ヒーター ２３・・・熱電対２４・・・高周
波フィルター ２５・・・制御器２６・・・直流電源
２７・・・高周波電源２８・・・ガス導入口
２９・・・真空排気口３０・・・真空容器
Claims (10)
- １．銅又は銅合金の所望の部分を、塩素及び酸素を含む
化合物から生ずるプラズマ又は塩素を含む化合物と酸素
を含む化合物とから生ずるプラズマと接触させることに
より、上記所望の部分をエッチングすることを特徴とす
るエッチング方法。 - ２．上記塩素及び酸素を含む化合物は、塩化ニトロシル
である請求項１記載のエッチング方法。 - ３．上記塩素を含む化合物は、塩素、三塩化ホウ素、三
塩化リン、四塩化ケイ素及び四塩化炭素からなる群から
選ばれた少なくとも一種の化合物である請求項１記載の
エッチング方法。 - ４．上記酸素を含む化合物は、酸素、亜酸化窒素、一酸
化窒素、二酸化窒素、一酸化炭素、二酸化炭素及び二酸
化イオウからなる群から選ばれた少なくとも一種の化合
物である請求項１記載のエッチング方法。 - ５．上記プラズマは、塩素を含む化合物と酸素を含む化
合物とから生ずるプラズマであることを特徴とする請求
項１、３又は４記載のエッチング方法。 - ６．上記塩素を含む化合物と酸素を含む化合物との混合
比は、それぞれの化合物を塩素ガス、酸素ガスに換算し
、換算した酸素ガスの量が１モル％以上４０モル％以下
となる範囲の値であることを特徴とする請求項５記載の
エッチング方法。 - ７．銅又は銅合金の所望の部分を、塩素を含む化合物か
ら生ずるプラズマと接触させて該所望の部分をエッチン
グするエッチング方法において、上記銅又は銅合金は、
酸素化合物からなる電極と接触させ、上記塩素を含む化
合物と上記電極を構成する酸素化合物とから生ずるプラ
ズマによりエッチングすることを特徴とするエッチング
方法。 - ８．銅又は銅合金の所望の部分を、酸素を含む化合物か
ら生ずるプラズマと塩素を含む化合物から生ずるプラズ
マと交互に接触させることにより、上記所望の部分をエ
ッチングすることを特徴とするエッチング方法。 - ９．上記塩素を含む化合物は、塩素、三塩化ホウ素、三
塩化リン、四塩化ケイ素及び四塩化炭素からなる群から
選ばれた少なくとも一種の化合物であり、上記酸素を含
む化合物は、酸素、亜酸化窒素、一酸化窒素、二酸化窒
素、一酸化炭素、二酸化炭素及び二酸化イオウからなる
群から選ばれた少なくとも一種の化合物である請求項８
記載のエッチング方法。 - １０．少なくとも一個のガス導入口、真空排気口を備え
た真空容器、該真空容器内に配置された高周波電極及び
該高周波電極の温度を制御するための温度制御入出力機
構並びに該温度制御入出力機構を制御するため、高周波
フィルターを介して該温度制御入出力機構に接続する温
度制御手段を有することを特徴とするエッチング装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-28510 | 1990-02-09 | ||
| JP2851090 | 1990-02-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03273624A true JPH03273624A (ja) | 1991-12-04 |
Family
ID=12250676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21496890A Pending JPH03273624A (ja) | 1990-02-09 | 1990-08-16 | 銅又は銅合金のエッチング方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03273624A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04173988A (ja) * | 1990-11-02 | 1992-06-22 | Nissin Electric Co Ltd | ドライエッチング方法 |
| US5591302A (en) * | 1990-04-12 | 1997-01-07 | Sony Corporation | Process for etching copper containing metallic film and for forming copper containing metallic wiring |
-
1990
- 1990-08-16 JP JP21496890A patent/JPH03273624A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5591302A (en) * | 1990-04-12 | 1997-01-07 | Sony Corporation | Process for etching copper containing metallic film and for forming copper containing metallic wiring |
| JPH04173988A (ja) * | 1990-11-02 | 1992-06-22 | Nissin Electric Co Ltd | ドライエッチング方法 |
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