JPH04284628A - ドライエッチング方法 - Google Patents
ドライエッチング方法Info
- Publication number
- JPH04284628A JPH04284628A JP7392591A JP7392591A JPH04284628A JP H04284628 A JPH04284628 A JP H04284628A JP 7392591 A JP7392591 A JP 7392591A JP 7392591 A JP7392591 A JP 7392591A JP H04284628 A JPH04284628 A JP H04284628A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dry etching
- gas
- etching
- substrate
- etching method
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
［発明の目的］
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ドライエッチング方
法の改良に関する。
法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置等の製造では、例えばＳｉ等
の基板（ウエハ）上にＡｌ（アルミニューム）あるいは
Ａｌ合金（例えばＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金、二層膜のＡｌ
−Ｓｉ−Ｃｕ／ＴｉＮ，Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ／ＴｉＷ等）
材による配線処理を施す工程がある。従来の配線加工は
、基板上に形成したＡｌ等の層をドライエッチング処理
して行われるが、従来のドライエッチング方法は、図３
に示すように、反応室１内の下部電極１１上に基板試料
２が載置され、反応ガス導入口１２を介して供給される
例えばＣｌ２ とＨＢｒＢＢｒ３ のデポガスを含むガ
ス雰囲気中で行われる。反応ガス導入口１２はマスフロ
ーコントローラ３１，バルブ３２を介してガスボンベ３
に接続されている。１３は上部電極であり、下部電極１
１との間に高周波電源４が接続されて、反応室１内には
プラズマが形成される。なお、１４は排気口であって、
図示しない排気ポンプに接続され反応室１内の圧力が一
定に保たれる。
の基板（ウエハ）上にＡｌ（アルミニューム）あるいは
Ａｌ合金（例えばＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ合金、二層膜のＡｌ
−Ｓｉ−Ｃｕ／ＴｉＮ，Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ／ＴｉＷ等）
材による配線処理を施す工程がある。従来の配線加工は
、基板上に形成したＡｌ等の層をドライエッチング処理
して行われるが、従来のドライエッチング方法は、図３
に示すように、反応室１内の下部電極１１上に基板試料
２が載置され、反応ガス導入口１２を介して供給される
例えばＣｌ２ とＨＢｒＢＢｒ３ のデポガスを含むガ
ス雰囲気中で行われる。反応ガス導入口１２はマスフロ
ーコントローラ３１，バルブ３２を介してガスボンベ３
に接続されている。１３は上部電極であり、下部電極１
１との間に高周波電源４が接続されて、反応室１内には
プラズマが形成される。なお、１４は排気口であって、
図示しない排気ポンプに接続され反応室１内の圧力が一
定に保たれる。
【０００３】ドライエッチングの開始前の基板試料２の
状態は、図４（ａ）に示すように、基板２１を下地とし
たＡｌ層２２上に、レジスト２３によって配線パターン
が形成されている。そこで、反応室１内のプラズマ化さ
れた塩素系ガス雰囲気中で、レジスト２３に基づくＡｌ
層２２のエッチングが進行すると、図４（ｂ）に示すよ
うに、横方向に保護膜２２ａを形成しながら異方性によ
る正テーパ状の切断面が形成され、Ａｌによる配線部が
施される。
状態は、図４（ａ）に示すように、基板２１を下地とし
たＡｌ層２２上に、レジスト２３によって配線パターン
が形成されている。そこで、反応室１内のプラズマ化さ
れた塩素系ガス雰囲気中で、レジスト２３に基づくＡｌ
層２２のエッチングが進行すると、図４（ｂ）に示すよ
うに、横方向に保護膜２２ａを形成しながら異方性によ
る正テーパ状の切断面が形成され、Ａｌによる配線部が
施される。
【０００４】しかしながら、上記従来のドライエッチン
グ方法では、Ａｌ層２２は塩素系，臭素系ガスとプラズ
マ中の塩素系，臭素系のイオンやラジカルと反応して揮
発性の生成物を生成し除去されるが、例えばＳｉやＣｕ
等は残留物として、エッチング過程のＡｌ上面あるいは
下地表面に析出する。これはいわゆる残渣２４と称し基
板２１上にエッチングの消え残りとして現れる。配線材
としてのＡｌ単体でも、Ｓｉが１％，Ｃｕが０．５％程
度含むのを使用されることが多いから、Ａｌ層２２が例
えば銅を含む場合は、銅残渣（２４）となって析出する
。その銅残渣（２４）の発生を防ぐには、エッチング処
理を更に進行させる方法、また、特開昭６４−５３５４
８号公報に記載されたように、反応中の基板試料２の温
度あるいはステージ温度を特定の温度範囲内に保たれる
ように温度制御する方法や、特開昭６４−８１２２７号
公報に記載されたように、供給ガスの種類を変え、交互
に切替え供給する方法がある。
グ方法では、Ａｌ層２２は塩素系，臭素系ガスとプラズ
マ中の塩素系，臭素系のイオンやラジカルと反応して揮
発性の生成物を生成し除去されるが、例えばＳｉやＣｕ
等は残留物として、エッチング過程のＡｌ上面あるいは
下地表面に析出する。これはいわゆる残渣２４と称し基
板２１上にエッチングの消え残りとして現れる。配線材
としてのＡｌ単体でも、Ｓｉが１％，Ｃｕが０．５％程
度含むのを使用されることが多いから、Ａｌ層２２が例
えば銅を含む場合は、銅残渣（２４）となって析出する
。その銅残渣（２４）の発生を防ぐには、エッチング処
理を更に進行させる方法、また、特開昭６４−５３５４
８号公報に記載されたように、反応中の基板試料２の温
度あるいはステージ温度を特定の温度範囲内に保たれる
ように温度制御する方法や、特開昭６４−８１２２７号
公報に記載されたように、供給ガスの種類を変え、交互
に切替え供給する方法がある。
【０００５】しかしながら、エッチング処理をこれ以上
進行させると、異方性の切断面が崩れ、保護膜２２ａを
壊し横方向に食込んだエッチングが行われるから、配線
加工の断面は正テーパに保たれず、僅かなストレスでも
断線するようになり、高精度の配線加工には不適当であ
る。また、反応中の基板試料２の温度あるいはステージ
温度を特定の温度範囲内に保たれるように温度制御した
り、供給ガスの種類を変え、交互に切替え供給する方法
では、実際に反応進行中の温度を検出し、温度範囲を適
正に制御したり、交互に供給ガスを切替えることとなり
、構成上また制御上複雑になるので改善が要望されてい
た。
進行させると、異方性の切断面が崩れ、保護膜２２ａを
壊し横方向に食込んだエッチングが行われるから、配線
加工の断面は正テーパに保たれず、僅かなストレスでも
断線するようになり、高精度の配線加工には不適当であ
る。また、反応中の基板試料２の温度あるいはステージ
温度を特定の温度範囲内に保たれるように温度制御した
り、供給ガスの種類を変え、交互に切替え供給する方法
では、実際に反応進行中の温度を検出し、温度範囲を適
正に制御したり、交互に供給ガスを切替えることとなり
、構成上また制御上複雑になるので改善が要望されてい
た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のドライエッチン
グ方法では、基板上に銅等の残渣が生じ、これを除去す
る有効かつ効果的な手段がなかった。
グ方法では、基板上に銅等の残渣が生じ、これを除去す
る有効かつ効果的な手段がなかった。
【０００７】この発明は、上記従来の欠点を解消し、基
板上に生じる残渣を効果的に除去するドライエッチング
方法を提供することを目的とする。
板上に生じる残渣を効果的に除去するドライエッチング
方法を提供することを目的とする。
【０００８】［発明の構成］
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、塩素系，臭
素系ガスをプラズマ化して行うＡｌまたはＡｌ合金のド
ライエッチング方法において、希ガス雰囲気中で前記Ａ
ｌまたはＡｌ合金をエッチングすることを特徴とする。
素系ガスをプラズマ化して行うＡｌまたはＡｌ合金のド
ライエッチング方法において、希ガス雰囲気中で前記Ａ
ｌまたはＡｌ合金をエッチングすることを特徴とする。
【００１０】
【作用】この発明によるドライエッチング方法は、希ガ
ス雰囲気中でＡｌまたはＡｌ合金をエッチングした結果
、基板上に残渣が生じなくあるいは実用上支障ない程度
に減少させることができ、上記従来の欠点を解消するこ
とができる。
ス雰囲気中でＡｌまたはＡｌ合金をエッチングした結果
、基板上に残渣が生じなくあるいは実用上支障ない程度
に減少させることができ、上記従来の欠点を解消するこ
とができる。
【００１１】
【実施例】以下、この発明によるドライエッチング方法
の一実施例を図１及び図２を参照し、詳細に説明する。 なお、図３及び図４に示した従来の構成と同一構成には
同一符号を付して詳細な説明は省略する。即ち、図１に
示すように、反応室１内の下部電極１１上に載置された
基板試料２が、第１のガスボンベ３から反応ガス導入口
１２を介して例えばＣｌ２ やＨＢｒ等の塩素系，臭素
系ガスが供給されるとともに、第２のガスボンベ５から
ＡｒやＨｅあるいはキセノン等の希ガスが反応室１内で
３０ないし４０重量％の割合いとなるように、流量制御
用のマスフローコントローラ５１を調整して供給され、
これら雰囲気中で基板試料２のエッチングが行われる。 なお、従来と同様に、上部電極１３と下部電極１１との
間に高周波電源４が接続されて、反応室１内にはプラズ
マが形成される。ドライエッチングの開始前の基板試料
２は、図２（ａ）に示すように、下地としてのＳｉによ
る基板２１上に予めＡｌ層２２が形成され、そのＡｌ層
２２上のレジスト２３によって配線パターンが形成され
ている。次に反応室１内でプラズマ化された希ガス雰囲
気中で、レジスト２３に基づくＡｌ層のエッチングが進
行すると、図２（ｂ）に示すように、横方向に保護膜２
２ａを形成しながらエッチングによる異方性の切断面が
形成され、基板２１上には残渣（２４）が見られない。
の一実施例を図１及び図２を参照し、詳細に説明する。 なお、図３及び図４に示した従来の構成と同一構成には
同一符号を付して詳細な説明は省略する。即ち、図１に
示すように、反応室１内の下部電極１１上に載置された
基板試料２が、第１のガスボンベ３から反応ガス導入口
１２を介して例えばＣｌ２ やＨＢｒ等の塩素系，臭素
系ガスが供給されるとともに、第２のガスボンベ５から
ＡｒやＨｅあるいはキセノン等の希ガスが反応室１内で
３０ないし４０重量％の割合いとなるように、流量制御
用のマスフローコントローラ５１を調整して供給され、
これら雰囲気中で基板試料２のエッチングが行われる。 なお、従来と同様に、上部電極１３と下部電極１１との
間に高周波電源４が接続されて、反応室１内にはプラズ
マが形成される。ドライエッチングの開始前の基板試料
２は、図２（ａ）に示すように、下地としてのＳｉによ
る基板２１上に予めＡｌ層２２が形成され、そのＡｌ層
２２上のレジスト２３によって配線パターンが形成され
ている。次に反応室１内でプラズマ化された希ガス雰囲
気中で、レジスト２３に基づくＡｌ層のエッチングが進
行すると、図２（ｂ）に示すように、横方向に保護膜２
２ａを形成しながらエッチングによる異方性の切断面が
形成され、基板２１上には残渣（２４）が見られない。
【００１２】この希ガスを含む雰囲気中でドライエッチ
ングを行うことによって、従来除去されなかった、残渣
がエッチング過程で生じないかについては、まだ正確に
は究明されてはいないが、恐らくは、第２のガスボンベ
５から供給される例えばＡｒ（アルゴン）ガス等の希ガ
スは化学的に不活性であるという希ガス独自の特性から
、ＡｌあるいはＡｌ合金材のエッチング進行過程におい
て、希ガスイオンがそのＳｉあるいはＣｕ分子を叩いて
、残渣２４として析出させないような物理現象を引き起
こしているものと推定される。
ングを行うことによって、従来除去されなかった、残渣
がエッチング過程で生じないかについては、まだ正確に
は究明されてはいないが、恐らくは、第２のガスボンベ
５から供給される例えばＡｒ（アルゴン）ガス等の希ガ
スは化学的に不活性であるという希ガス独自の特性から
、ＡｌあるいはＡｌ合金材のエッチング進行過程におい
て、希ガスイオンがそのＳｉあるいはＣｕ分子を叩いて
、残渣２４として析出させないような物理現象を引き起
こしているものと推定される。
【００１３】この結果、この発明によれば、単に希ガス
供給という簡単な構成の付加によって、残渣の発生を解
消できるものであり、今後益々配線加工のより精密化が
要求される中で得られる効果大である。
供給という簡単な構成の付加によって、残渣の発生を解
消できるものであり、今後益々配線加工のより精密化が
要求される中で得られる効果大である。
【００１４】
【発明の効果】この発明によるドライエッチング方法は
、エッチング過程、とりわけ基板上に残渣を発生させな
いという実用上優れた効果を有するものであり、半導体
ウエハ等、基板の製造効率の向上等に寄与するところ大
である。
、エッチング過程、とりわけ基板上に残渣を発生させな
いという実用上優れた効果を有するものであり、半導体
ウエハ等、基板の製造効率の向上等に寄与するところ大
である。
【図１】この発明によるドライエッチング方法の一実施
例を説明するドライエッチング装置の構成図である。
例を説明するドライエッチング装置の構成図である。
【図２】図２（ａ）はエッチング開始前の基板試料の断
面図、図２（ｂ）は図１に示す装置によるエッチング終
了時の基板試料の断面図である。
面図、図２（ｂ）は図１に示す装置によるエッチング終
了時の基板試料の断面図である。
【図３】従来のドライエッチング方法を適用するドライ
エッチング装置の構成図である。
エッチング装置の構成図である。
【図４】図４（ａ）はエッチング開始前の基板試料の断
面図、図４（ｂ）は図３に示す装置によるエッチング終
了時の基板試料の断面図である。
面図、図４（ｂ）は図３に示す装置によるエッチング終
了時の基板試料の断面図である。
１…反応室
１１…下部電極
２…基板試料
２１…基板
２２…Ａｌ層
２３…レジスト
２４…残渣
３，５…ガスボンベ
３１，５１…マスフローコントローラ
Claims (1)
- 【請求項１】 塩素系，臭素系ガスをプラズマ化して
行うＡｌまたはＡｌ合金のドライエッチング方法におい
て、希ガス雰囲気中で前記ＡｌまたはＡｌ合金をエッチ
ングすることを特徴としたドライエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7392591A JPH04284628A (ja) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | ドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7392591A JPH04284628A (ja) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | ドライエッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04284628A true JPH04284628A (ja) | 1992-10-09 |
Family
ID=13532210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7392591A Pending JPH04284628A (ja) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | ドライエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04284628A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6032716A (ja) * | 1983-07-29 | 1985-02-19 | Yasuo Sawada | 特殊脂肪酸と磁化鉄粉含有の殺菌薬と病体の恢復力を速める薬の製造方法 |
| JPS6110037A (ja) * | 1984-06-25 | 1986-01-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光フアイバ母材の製造方法 |
| JPS63141316A (ja) * | 1986-12-04 | 1988-06-13 | Hitachi Ltd | 表面処理方法 |
-
1991
- 1991-03-13 JP JP7392591A patent/JPH04284628A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6032716A (ja) * | 1983-07-29 | 1985-02-19 | Yasuo Sawada | 特殊脂肪酸と磁化鉄粉含有の殺菌薬と病体の恢復力を速める薬の製造方法 |
| JPS6110037A (ja) * | 1984-06-25 | 1986-01-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光フアイバ母材の製造方法 |
| JPS63141316A (ja) * | 1986-12-04 | 1988-06-13 | Hitachi Ltd | 表面処理方法 |
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