JPH04147621A - Dry etching method - Google Patents
Dry etching methodInfo
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- JPH04147621A JPH04147621A JP27040790A JP27040790A JPH04147621A JP H04147621 A JPH04147621 A JP H04147621A JP 27040790 A JP27040790 A JP 27040790A JP 27040790 A JP27040790 A JP 27040790A JP H04147621 A JPH04147621 A JP H04147621A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ドライエツチング方法に係り、特にアルミニ
ウム族およびアルミニウムを主成分とする合金N(以下
、アルミニウム合金と略)をエツチングするのに好適な
ドライエツチング方法に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a dry etching method, and is particularly suitable for etching aluminum group and alloy N whose main component is aluminum (hereinafter abbreviated as aluminum alloy). This invention relates to a dry etching method.
従来の方法は、例えば、特公昭59−14111号公報
に記載されているように、BO/3(三塩化硼素)と0
12(塩素)との混合ガスをアルミニウム族あるいはア
ルミニウム合金膜のエツチングに用いることが示されて
いる。In the conventional method, for example, as described in Japanese Patent Publication No. 59-14111, BO/3 (boron trichloride) and 0
It has been shown that a mixed gas with 12 (chlorine) is used for etching aluminum group or aluminum alloy films.
以下、第1図に示すエツチング装置を用いて従来の方法
によりエツチング処理した場合ta明する。Hereinafter, a case in which etching is performed by a conventional method using the etching apparatus shown in FIG. 1 will be explained.
第1図で真空排気@ @ 10が連結され、上方に屍放
瑠を有する真空!4器(9)には、一方に開放端を有す
る放電管(支)がこの場合上下方向に気密に構成されて
いる。放電管(資)の外側には、導波管ψが配設され、
導波管初の外側には磁界発生手段、例えば環状コイル団
が上下方向に2段jj装されている。In Figure 1, the vacuum exhaust @ @ 10 is connected, and the vacuum with the corpse discharger above! In this case, the discharge tube (branch) having an open end on one side is configured to be airtight in the vertical direction in the fourth vessel (9). A waveguide ψ is installed on the outside of the discharge tube.
At the first outer side of the waveguide, magnetic field generating means, for example, a group of ring-shaped coils, are installed in two stages in the vertical direction.
また環状コイル父の外側には磁界シールド板藝。There is also a magnetic field shield plate on the outside of the ring-shaped coil.
栃、47が配設される。A horse chestnut, 47, is installed.
導波管ψはマイクロ波導波管ωを介してマイクロ波発生
手段面に連結されている。The waveguide ψ is connected to the microwave generating means via the microwave waveguide ω.
真空容器2Dにはエツチングガス導入用のノズル4が設
けられ、ノズル4はガス導管(資)を介してエツチング
ガス供給装厘匍に連結されている。真空容器Iと放電管
(9)とで形成された空間100には基−板電極110
が設けられている。基板電極110には高周波電j12
0が接続され、また、アースされた真空客器粉にはアー
ス電極13Gが設番すられている基板電極110には基
H140が絶縁材料製の基板押え150により圧着保持
され、空間100は真空排気装f10により所定圧力蓋
で減圧排気される。その後、空間100にはエプチング
ガス供給装置匍よりガス導管(資)、ノズル4を経てエ
ツチングガスが所定流量で導入されるとともに、空間1
00の圧力は真空排気装置10により所定の処理圧力に
適切に調節される。The vacuum container 2D is provided with a nozzle 4 for introducing etching gas, and the nozzle 4 is connected to an etching gas supply device via a gas conduit. A substrate electrode 110 is placed in the space 100 formed by the vacuum vessel I and the discharge tube (9).
is provided. The substrate electrode 110 has a high frequency electric current j12.
0 is connected, and a ground electrode 13G is connected to the grounded vacuum device powder.A group H140 is held by a substrate holder 150 made of an insulating material by pressure to the substrate electrode 110, and the space 100 is in a vacuum state. The exhaust system f10 depressurizes and exhausts with a predetermined pressure lid. Thereafter, etching gas is introduced into the space 100 at a predetermined flow rate from the etching gas supply device through the gas pipe (supply) and the nozzle 4.
The pressure of 00 is appropriately adjusted to a predetermined processing pressure by a vacuum evacuation device 10.
一方、空間10Gにはマイクロ波発生装@70で発生し
たマイクロ波による電界と環状コイル薗による磁界とが
印加され、放電管I内の放電領域に存在するエツチング
ガスがプラズマ化されるとともに、基板電極110には
高局波電tIA120より高周波電力が印加され、これ
により高周波バイアスが発生する。On the other hand, in the space 10G, an electric field by the microwave generated by the microwave generator @70 and a magnetic field by the annular coil are applied, and the etching gas present in the discharge region in the discharge tube I is turned into plasma, and the substrate is etched. High-frequency power is applied to the electrode 110 from a high-frequency electric current tIA120, thereby generating a high-frequency bias.
基板140は高周波電力な極切に調整することによりイ
オンエネルギが制御され高精度にエラチン−グ処理され
る。The ion energy of the substrate 140 is controlled by extremely precise adjustment of the high frequency power, and the etching process is performed with high precision.
上記エツチング!IIを用い、エツチングガスにe
BO/3 : 60cClmin、 0/z : 9
0cClrninの混合ガスを使用し、圧力15Tor
r、マイクロ波電力I KW 、高周波電力90Wの条
件でAl−1チ5i−Q、5$Ou のアルミニウム合
金膜の基板をエツチング処理した場合、エツチング速度
=900〜1000 am / min、対レジスト比
=2〜3、対BiO2選択此:12というエツチングガ
スであったO
〔発明が解決しようとするNi1)
従来の方法では、エツチングガスとして、noz3と0
72との混合ガスを用いてエツチング処理を行った場合
、配線パターン形成用のマスク材であるレジストと被エ
ツチング材であるアルミニウム膜あるいはアルミニウム
合金膜とのエツチング速度比(以下、対レジスト選択比
と配す)が2〜3という饅であった。Etching above! II and etching gas.
BO/3: 60cClmin, 0/z: 9
Using a mixed gas of 0 cClrnin, the pressure was 15 Torr.
When etching a substrate of an aluminum alloy film of Al-1, 5i-Q, and 5$Ou under the conditions of r, microwave power IKW, and high-frequency power 90W, etching rate = 900 to 1000 am/min, resist ratio = 2 to 3, vs. BiO2 selection: O = 12 [Ni1 to be solved by the invention] In the conventional method, noz3 and 0 were used as etching gases.
When the etching process is performed using a gas mixed with 72, the etching rate ratio (hereinafter referred to as resist selectivity) between the resist, which is a mask material for forming a wiring pattern, and the aluminum film or aluminum alloy film, which is the material to be etched, is It was a rice cake with 2-3 servings.
近年、LSI素子は家すまず高密度、微細化が進行し、
特に配線材料であるアルミニウム族あるいはアルミニウ
ム合金膜のエツチング処理においては工、チング腹厚の
2〜3倍程度に相当する段差構造のエツチング処理が必
要となってきた。In recent years, LSI devices have become increasingly dense and miniaturized.
In particular, when etching an aluminum group or aluminum alloy film that is a wiring material, it has become necessary to etch a step structure that is approximately two to three times the thickness of the etching.
従来の方法では対レジスト選択比に余裕がないため、場
合によってはエツチング処理中にレジストが消失し、マ
スクされるべきアルミニウム族あるいはアルミニウム合
金膜まで工qチングされる。In the conventional method, there is no margin in the selectivity to the resist, so in some cases the resist disappears during the etching process, and even the aluminum group or aluminum alloy film to be masked is etched.
二のためマスクに忠実な配線パターンが形成できないと
いう間−があった。For two reasons, there was a time when a wiring pattern faithful to the mask could not be formed.
本発明の目的はアルミニウム族あるいはアルミニウム合
金膜のエツチング処理において、より正確な配線パター
ンを形成することのできるドライエツチング方法を提供
することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a dry etching method capable of forming a more accurate wiring pattern in etching an aluminum group or aluminum alloy film.
上記目的を達成するために、OH,OHとOlzとの混
合ガスを用いてアルミニウム族あるいはアルミニウム合
金膜のドライエツチング処理を行うようにしたものであ
る。In order to achieve the above object, an aluminum group or aluminum alloy film is dry etched using OH or a mixed gas of OH and Olz.
アルミニウム族あるいはアルミニウム合金膜のドライエ
ツチング処理には一般に塩素系ガスが用いられ、アルミ
ニウムは塩素成分と反応し、主として塩化アルミニウム
となって揮発、除去されるものと考えられる。一方、配
線展形底用のマスク材であるレジストは一般には有機質
レジストが多用され、O,H,0を主成分として構成さ
れる。Chlorine-based gas is generally used in dry etching treatment of aluminum group or aluminum alloy films, and it is thought that aluminum reacts with the chlorine component and is mainly volatilized and removed as aluminum chloride. On the other hand, the resist that is the mask material for the bottom of the wiring pattern is generally an organic resist, and is composed of O, H, and 0 as main components.
家だ、前述の従来方法によるドライエツチング処理時に
は、レジスト展に対してもドライエツチングガス成分中
のイオン橿やラジカル暑により物理スパツクや化学反応
が作用しレジストの膜厚は減少する。However, during the dry etching process using the conventional method described above, the resist film thickness is reduced due to physical spattering and chemical reactions caused by the ions and radical heat in the dry etching gas components.
本発明では、エツチング処3181におけるレジスト膜
厚の減少量が従来に較べ大幅に低下する。明確な作用は
明らかでないが以下のようなことが原因と思われる。す
なわち、エツチングガスに0H30Hを添加ガスとして
用いたため、従来のB Ojsに比較して分子量が小さ
(レジストに対する物理スハタタ作用の影響が小さいこ
と、またレジスト成分中のO,H,Oの塩素成分による
化学反応量は添加ガスである0H30Hがブラ化により
分解し0、H,Oの供給源となるため、相対的に少なく
なること。以上のような原因によりドライエツチング処
理中のレジスト膜厚の減少量が従来より大幅に低下する
ものと思われる。In the present invention, the amount of decrease in resist film thickness in the etching process 3181 is significantly reduced compared to the conventional method. Although the exact effect is not clear, the following are thought to be the causes. In other words, since 0H30H was used as an additive gas in the etching gas, the molecular weight was smaller than that of conventional B Ojs (the effect of physical alteration on the resist was small, and the chlorine components of O, H, and O in the resist components The amount of chemical reaction is relatively small because the additive gas 0H30H decomposes due to blurring and becomes a source of 0, H, and O. Due to the above reasons, the resist film thickness decreases during the dry etching process. It is expected that the amount will be significantly lower than before.
以下、本発明の一実施例を説明する。 An embodiment of the present invention will be described below.
本発明では、訂述したgJ1図に示すエツチング装[を
用い、エツチングガスに0H30HとO/2との混合ガ
スを使用した。被工雫チング材である基板にはM−1%
8i−0,5%Ouのアルミ合金膜を有する基板を用い
、エツチングガスには0H30H: 20cc /
min、 O7l:2 : 90cCl mi
n の混合ガスを用いた。その他の処理条件は従来
と同一条件のガス圧力16mTorr、マイクロ波電力
IKW。In the present invention, an etching apparatus shown in Fig. gJ1 was used, and a mixed gas of 0H30H and O/2 was used as the etching gas. M-1% is applied to the substrate which is the dripping material to be machined.
A substrate with an aluminum alloy film of 8i-0.5%Ou was used, and the etching gas was 0H30H: 20cc/
min, O7l:2: 90cCl mi
A mixed gas of n was used. Other processing conditions were the same as before: gas pressure 16 mTorr, microwave power IKW.
高周波電力90Wとした。この場合のエツチング特性を
表1に示す。The high frequency power was 90W. Table 1 shows the etching characteristics in this case.
jI!1 表
表1の結果からもわかるように、Mとホトレジストとの
選択比については従来比1.3倍〜1.7倍の3.5〜
4へと大幅に向上した。jI! 1 As can be seen from the results in Table 1, the selection ratio between M and photoresist is 3.5 to 1.7 times the conventional ratio.
It has significantly improved to 4.
本実施例によれば、エツチング膜厚の2−3倍という段
差構造部のエツチング処理においても、レジストの消失
がな畷、正確なパターニングが可能であった。According to this example, even in the etching process of a step structure portion having a thickness 2 to 3 times the etching film thickness, the resist did not disappear and accurate patterning was possible.
本発明によれば、0H30HとOlzとの混合ガスを用
いてアルミニウム族あるいはアルミニウム合金膜をドラ
イエツチングしているので、アルミニウム族あるいはア
ルミニウム合金膜とレジストマスクとの対レジスト選択
比を向上させることができ、エツチングガスの2〜3倍
の高段差エツチング処理においてもレジストパターンに
思案なアルミニウム族あるいはアルミニウム合金膜のエ
ツチング処理を行うことができるという効果がある。According to the present invention, since the aluminum group or aluminum alloy film is dry etched using a mixed gas of 0H30H and Olz, the resist selectivity between the aluminum group or aluminum alloy film and the resist mask can be improved. This method has the effect that even in etching processing with a high step height difference of 2 to 3 times the etching gas, it is possible to selectively etch an aluminum group or aluminum alloy film on a resist pattern.
第1図は本発明のドライエツチング方法な実施するだめ
の装置の一例を示す縦断面図である。
々・・・・・・真空容器、(資)・・・・・・放電管、
槌・・・・・・導波管、父・・・・・・外部磁界発生手
段、θ・・・・・・マイクロ波導波管、π・・・・・・
マイクロ波発生手段、110・・・・・・基板電極、1
20・・・・・・高周波電源、130・・・・・・アー
ス電極、140・・・・・・基板、匍・・・・・・放電
ガス供給装置代理人 弁理士 小 川 勝 男 1
セ・X−1□
、−I/
オ I 閃FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of an apparatus for carrying out the dry etching method of the present invention. etc... Vacuum vessel, (capital)... Discharge tube,
Hammer: Waveguide, Father: External magnetic field generating means, θ: Microwave waveguide, π:
Microwave generating means, 110...Substrate electrode, 1
20... High frequency power supply, 130... Ground electrode, 140... Substrate, Sword... Discharge gas supply device agent Patent attorney Katsuo Ogawa 1
C.X-1□, -I/O I Flash
Claims (1)
を混合したガスをエッチングガスに使用し、該エッチン
グガスを減圧下でプラズマ化してアルミニウム膜若しく
はアルミニウムを主成分とする合金膜をエッチングする
ことを特徴とするドライエッチング方法。1. A gas mixture of CH_3OH (methanol) and Cl_2 (chlorine) is used as an etching gas, and the etching gas is turned into plasma under reduced pressure to etch an aluminum film or an alloy film mainly composed of aluminum. Dry etching method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27040790A JPH04147621A (en) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | Dry etching method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27040790A JPH04147621A (en) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | Dry etching method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04147621A true JPH04147621A (en) | 1992-05-21 |
Family
ID=17485837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27040790A Pending JPH04147621A (en) | 1990-10-11 | 1990-10-11 | Dry etching method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04147621A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5320707A (en) * | 1989-02-27 | 1994-06-14 | Hitachi, Ltd. | Dry etching method |
| US5843848A (en) * | 1994-10-31 | 1998-12-01 | Sony Corporation | Method of plasma etching |
-
1990
- 1990-10-11 JP JP27040790A patent/JPH04147621A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5320707A (en) * | 1989-02-27 | 1994-06-14 | Hitachi, Ltd. | Dry etching method |
| US5843848A (en) * | 1994-10-31 | 1998-12-01 | Sony Corporation | Method of plasma etching |
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