JPH04322425A - 銅膜のエッチング方法 - Google Patents
銅膜のエッチング方法Info
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- JPH04322425A JPH04322425A JP9191791A JP9191791A JPH04322425A JP H04322425 A JPH04322425 A JP H04322425A JP 9191791 A JP9191791 A JP 9191791A JP 9191791 A JP9191791 A JP 9191791A JP H04322425 A JPH04322425 A JP H04322425A
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- film
- etching
- copper film
- gas
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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
［発明の目的］
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
係わり、特に銅膜のエッチング方法に関する。
係わり、特に銅膜のエッチング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、ＬＳＩのチップ内配線として、Ａ
ｌを主成分とする配線が広く用いられている。その主な
理由は、Ａｌを主成分とする配線は低抵抗で加工性に優
れているからである。
ｌを主成分とする配線が広く用いられている。その主な
理由は、Ａｌを主成分とする配線は低抵抗で加工性に優
れているからである。
【０００３】しかしながら、ＬＳＩの高集積化が進むに
つれ、上記したＡｌを主成分とする配線は次の問題が顕
著になってきた。即ち、Ａｌはエレクトロマイグレーシ
ョン耐性、ストレスマイグレーション耐性が小さく、こ
のためＡｌに銅等の不純物を添加することにより、Ａｌ
の結晶粒界にこの不純物を偏析させてマイグレーション
耐性を向上させるようにしている。
つれ、上記したＡｌを主成分とする配線は次の問題が顕
著になってきた。即ち、Ａｌはエレクトロマイグレーシ
ョン耐性、ストレスマイグレーション耐性が小さく、こ
のためＡｌに銅等の不純物を添加することにより、Ａｌ
の結晶粒界にこの不純物を偏析させてマイグレーション
耐性を向上させるようにしている。
【０００４】上記したように、ＬＳＩの高集積化が進む
と、配線は一層微細化し、電流密度が増々大きくなるの
で、エレクトロマイグレーション、ストレスマイグレー
ションは起こりやすくなる。これらのマイグレーション
に対して耐性を向上させるには、上記したように銅等の
不純物をさらに添加することが必要となるが、ドライエ
ッチング等の加工性の点から限界があるのが現状である
。即ち、銅等を添加したＡｌ膜をドライエッチング等に
より配線にパターニングする場合、添加した銅等が多い
と、これによる残渣が目立つようになり、加工性が著し
く劣化する。また、銅等の不純物がＡｌ配線中に多く含
まれるようになると、配線の抵抗が増大してしまうとい
う問題も起こる。
と、配線は一層微細化し、電流密度が増々大きくなるの
で、エレクトロマイグレーション、ストレスマイグレー
ションは起こりやすくなる。これらのマイグレーション
に対して耐性を向上させるには、上記したように銅等の
不純物をさらに添加することが必要となるが、ドライエ
ッチング等の加工性の点から限界があるのが現状である
。即ち、銅等を添加したＡｌ膜をドライエッチング等に
より配線にパターニングする場合、添加した銅等が多い
と、これによる残渣が目立つようになり、加工性が著し
く劣化する。また、銅等の不純物がＡｌ配線中に多く含
まれるようになると、配線の抵抗が増大してしまうとい
う問題も起こる。
【０００５】以上のことから、Ａｌにかわる新しい配線
材料として、銅が注目されている。銅配線を形成するに
は、Ａｌ配線の場合と同様、銅膜を堆積した後、これを
塩素ガスにより、エッチング加工する方法がある。
材料として、銅が注目されている。銅配線を形成するに
は、Ａｌ配線の場合と同様、銅膜を堆積した後、これを
塩素ガスにより、エッチング加工する方法がある。
【０００６】銅を塩素ガスによりエッチングするには、
２５０℃以上に加熱することが必要である。銅の塩化物
は蒸気圧が低く、凝縮しやすいからである。しかしなが
ら、２５０℃以上の温度では、銅はプラズマ下でなくて
も塩素ガスと容易に反応する性質があるので、アンダー
カットが生じやすい。従って、銅膜を異方的にエッチン
グするためには、銅膜の側壁に保護膜を形成する必要が
ある。
２５０℃以上に加熱することが必要である。銅の塩化物
は蒸気圧が低く、凝縮しやすいからである。しかしなが
ら、２５０℃以上の温度では、銅はプラズマ下でなくて
も塩素ガスと容易に反応する性質があるので、アンダー
カットが生じやすい。従って、銅膜を異方的にエッチン
グするためには、銅膜の側壁に保護膜を形成する必要が
ある。
【０００７】多結晶シリコン膜等のドライエッチングで
は、マスクとして用いるレジストの分解物やエッチング
ガス中に含まれる炭素が重合して高分子膜が形成され、
この高分子膜が多結晶シリコン膜等の側壁保護膜として
作用する。しかしながら、銅膜のエッチングの場合、前
記したように２５０℃以上の高温が必要であり、通常の
高分子膜は容易に分解してしまうという問題がある。
は、マスクとして用いるレジストの分解物やエッチング
ガス中に含まれる炭素が重合して高分子膜が形成され、
この高分子膜が多結晶シリコン膜等の側壁保護膜として
作用する。しかしながら、銅膜のエッチングの場合、前
記したように２５０℃以上の高温が必要であり、通常の
高分子膜は容易に分解してしまうという問題がある。
【０００８】さらに、通常エッチング後の銅膜表面には
エッチングガスの構成原子が残留する。塩素系ガスを用
いた場合には、塩素が残留する。この残留塩素をそのま
まにしておくと、配線の腐食など信頼性を損なう問題が
生じるため、これを除去する必要がある。この除去は、
通常酸素プラズマアッシングや加熱処理によって行われ
、この際表面に酸化膜が形成される。Ａｌならば、酸化
膜が緻密な構造を持ち外部からの酸素等の侵入を防止す
るので、エッチング工程後はこの酸化膜で表面に保護す
ることが可能である。しかし、銅は、酸化され易い性質
を持ち上、その酸化膜はＡｌと異なって緻密な構造を持
たないので、外部からの酸素等の侵入を防止できない。 そのため、表面を酸化膜では十分に保護できず、エッチ
ング工程後除去することが必要となる。従って、その後
銅膜表面に新たにパッシベーション膜を形成しなければ
ならなく、工程が複雑になってしまうという問題がある
。
エッチングガスの構成原子が残留する。塩素系ガスを用
いた場合には、塩素が残留する。この残留塩素をそのま
まにしておくと、配線の腐食など信頼性を損なう問題が
生じるため、これを除去する必要がある。この除去は、
通常酸素プラズマアッシングや加熱処理によって行われ
、この際表面に酸化膜が形成される。Ａｌならば、酸化
膜が緻密な構造を持ち外部からの酸素等の侵入を防止す
るので、エッチング工程後はこの酸化膜で表面に保護す
ることが可能である。しかし、銅は、酸化され易い性質
を持ち上、その酸化膜はＡｌと異なって緻密な構造を持
たないので、外部からの酸素等の侵入を防止できない。 そのため、表面を酸化膜では十分に保護できず、エッチ
ング工程後除去することが必要となる。従って、その後
銅膜表面に新たにパッシベーション膜を形成しなければ
ならなく、工程が複雑になってしまうという問題がある
。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
の銅膜のエッチング方法はエッチング中に銅膜の側壁に
保護膜を形成することができないため、アンダーカット
を防止できないという問題点があった。また、銅の酸化
膜は緻密な構造を持たないので、銅膜表面を十分保護す
ることができず、このため酸化膜剥離、新たなパッシベ
ーション膜被覆を行なわなければならず、工程数が増加
してしまう問題があった。
の銅膜のエッチング方法はエッチング中に銅膜の側壁に
保護膜を形成することができないため、アンダーカット
を防止できないという問題点があった。また、銅の酸化
膜は緻密な構造を持たないので、銅膜表面を十分保護す
ることができず、このため酸化膜剥離、新たなパッシベ
ーション膜被覆を行なわなければならず、工程数が増加
してしまう問題があった。
【００１０】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、エッチング中は銅膜の
アンダーカットを防止し、エッチング終了後は該銅膜を
十分保護することができる銅膜のエッチング方法を提供
することにある。 ［発明の構成］
あり、その目的とするところは、エッチング中は銅膜の
アンダーカットを防止し、エッチング終了後は該銅膜を
十分保護することができる銅膜のエッチング方法を提供
することにある。 ［発明の構成］
【００１１】
【課題を解決するための手段】前述した問題を解決する
ため本発明は、絶縁膜に対して銅膜を選択的にエッチン
グする方法であって、主エッチングガスとして金属のハ
ロゲン化合物ガスと塩素原子を含有するガスとの混合ガ
スを用いることを特徴とする銅膜のエッチング方法を提
供する。
ため本発明は、絶縁膜に対して銅膜を選択的にエッチン
グする方法であって、主エッチングガスとして金属のハ
ロゲン化合物ガスと塩素原子を含有するガスとの混合ガ
スを用いることを特徴とする銅膜のエッチング方法を提
供する。
【００１２】
【作用】本発明による銅膜のエッチング方法であれば、
主エッチングガスとして金属のハロゲン化合物ガスと塩
素原子を含有するガスとの混合ガスを用いるので、銅膜
の側壁に保護膜を形成しながら絶縁膜に対して選択的に
銅膜をエッチングすることができる。
主エッチングガスとして金属のハロゲン化合物ガスと塩
素原子を含有するガスとの混合ガスを用いるので、銅膜
の側壁に保護膜を形成しながら絶縁膜に対して選択的に
銅膜をエッチングすることができる。
【００１３】即ち、前記銅膜を前記塩素原子を含有する
ガスによりエッチングするとともに、前記金属のハロゲ
ン化合物ガスにより前記銅膜の側壁に保護膜を形成する
ことができるので、該銅膜のアンダーカットを抑制する
ことができる。ここで、この保護膜は銅膜のエッチング
に必要とされる２５０℃においても安定であり、十分側
壁保護膜として作用する。
ガスによりエッチングするとともに、前記金属のハロゲ
ン化合物ガスにより前記銅膜の側壁に保護膜を形成する
ことができるので、該銅膜のアンダーカットを抑制する
ことができる。ここで、この保護膜は銅膜のエッチング
に必要とされる２５０℃においても安定であり、十分側
壁保護膜として作用する。
【００１４】さらに、前記保護膜は十分緻密な膜である
ので、エッチング後は外部からの酸素等の侵入を防止す
るパッシベーション膜として作用し、前記銅膜表面を保
護することができる。
ので、エッチング後は外部からの酸素等の侵入を防止す
るパッシベーション膜として作用し、前記銅膜表面を保
護することができる。
【００１５】具体的には、前記金属のハロゲン化合物ガ
スとして、例えばチタン、ヴァナジウム、タングステン
、セレン等の金属のハロゲン化合物ガスを用い、２５０
℃においても安定であるこれら金属の膜を銅膜の側壁に
付着させながらエッチングすることにより、エッチング
中はアンダーカットを抑制する膜として、エッチング終
了後はパッシベーション膜として使用することができる
。
スとして、例えばチタン、ヴァナジウム、タングステン
、セレン等の金属のハロゲン化合物ガスを用い、２５０
℃においても安定であるこれら金属の膜を銅膜の側壁に
付着させながらエッチングすることにより、エッチング
中はアンダーカットを抑制する膜として、エッチング終
了後はパッシベーション膜として使用することができる
。
【００１６】また、本発明では、前記混合ガスに対して
窒素原子を含有するガスを混合したガスを主エッチング
ガスとして用いても良く、この場合には銅膜の側壁に保
護膜として金属の窒化物膜を形成することができる。こ
の膜は前記した金属の膜よりも塩素を含有するガスに対
して耐エッチング性がさらに優れているので、前記銅膜
のアンダーカットを完全に防止できる。また、前記窒化
物膜は前記金属の膜よりも緻密であるので、エッチング
後のパッシベーション膜としての効果がさらに大きい。
窒素原子を含有するガスを混合したガスを主エッチング
ガスとして用いても良く、この場合には銅膜の側壁に保
護膜として金属の窒化物膜を形成することができる。こ
の膜は前記した金属の膜よりも塩素を含有するガスに対
して耐エッチング性がさらに優れているので、前記銅膜
のアンダーカットを完全に防止できる。また、前記窒化
物膜は前記金属の膜よりも緻密であるので、エッチング
後のパッシベーション膜としての効果がさらに大きい。
【００１７】
【実施例】以下、本発明による銅膜のエッチング方法の
実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１８】図１は本実施例を実施するにあたり用いた
平行平板型リアクティブ・イオンエッチング装置の概略
構成図である。この図に示すように、真空容器１内には
試料２を載置する電極３及びその対向電極４が配置され
ている。電極３の内部にはヒータ５が埋め込まれており
、試料２を３００℃程度まで加熱することができる。 ６はヒータ５の電源、７は高周波電源である。ガスはガ
ス導入口８より導入され、ガス排気口９より排気される
。次に、被エッチング試料の作製工程について述べる。 図２乃至図４はその工程を示す断面図である。まず、Ｓ
ｉ基板２１を熱酸化することにより厚さ８００ｎｍのＳ
ｉＯ２ 膜２２を形成し、この上にスパッタリング法に
より厚さ３００ｎｍの銅膜２３を形成した。さらに、銅
膜２３上にプラズマＣＶＤ法により厚さ３００ｎｍのＳ
ｉＮ膜２４を形成した後、レジストパターン２５を形成
した（図２）。次に、図３に示すようにＳｉＮ膜２４を
ＲＩＥ法によりエッチングした後、水素プラズマを使用
してレジストパターン２５を剥離した（図４）。 水素プラズマによりレジストパターン２５を剥離したの
は、下層の銅膜２３の露出表面が酸化されないようにす
るためである。これを試料２として図１に示したエッチ
ング装置に設置して、ＳｉＮ膜２４をマスクとして以下
の実施例に述べるように銅膜２３のエッチングを行った
。 第１の実施例
平行平板型リアクティブ・イオンエッチング装置の概略
構成図である。この図に示すように、真空容器１内には
試料２を載置する電極３及びその対向電極４が配置され
ている。電極３の内部にはヒータ５が埋め込まれており
、試料２を３００℃程度まで加熱することができる。 ６はヒータ５の電源、７は高周波電源である。ガスはガ
ス導入口８より導入され、ガス排気口９より排気される
。次に、被エッチング試料の作製工程について述べる。 図２乃至図４はその工程を示す断面図である。まず、Ｓ
ｉ基板２１を熱酸化することにより厚さ８００ｎｍのＳ
ｉＯ２ 膜２２を形成し、この上にスパッタリング法に
より厚さ３００ｎｍの銅膜２３を形成した。さらに、銅
膜２３上にプラズマＣＶＤ法により厚さ３００ｎｍのＳ
ｉＮ膜２４を形成した後、レジストパターン２５を形成
した（図２）。次に、図３に示すようにＳｉＮ膜２４を
ＲＩＥ法によりエッチングした後、水素プラズマを使用
してレジストパターン２５を剥離した（図４）。 水素プラズマによりレジストパターン２５を剥離したの
は、下層の銅膜２３の露出表面が酸化されないようにす
るためである。これを試料２として図１に示したエッチ
ング装置に設置して、ＳｉＮ膜２４をマスクとして以下
の実施例に述べるように銅膜２３のエッチングを行った
。 第１の実施例
【００１９】まず、図１に示した平行平板型エッチング
装置内にいれた前記試料２を２５０℃まで加熱して、塩
素ガスを２０ｓｃｃｍ、四塩化チタンガスを３ｓｃｃｍ
の流量で導入し、圧力を０．０３Ｔｏｒｒに保持した。 ここで、四塩化チタンは常温では液体のため、５０℃に
設定したバブラーに入れて加熱し供給した。次いで、電
極３、４間に１３．５６ＭＨｚの高周波電力を１Ｗ／ｃ
ｍ２ の電力密度で印加して放電させ、銅膜２３のエッ
チングを行った。
装置内にいれた前記試料２を２５０℃まで加熱して、塩
素ガスを２０ｓｃｃｍ、四塩化チタンガスを３ｓｃｃｍ
の流量で導入し、圧力を０．０３Ｔｏｒｒに保持した。 ここで、四塩化チタンは常温では液体のため、５０℃に
設定したバブラーに入れて加熱し供給した。次いで、電
極３、４間に１３．５６ＭＨｚの高周波電力を１Ｗ／ｃ
ｍ２ の電力密度で印加して放電させ、銅膜２３のエッ
チングを行った。
【００２０】エッチング終了後、試料２を冷却し、その
後取り出して破断し、断面をＳＥＭ観察した。図５は、
この結果を示す試料の断面図である。この図に示すよう
に、アンダーカットはほとんど生じなかった。
後取り出して破断し、断面をＳＥＭ観察した。図５は、
この結果を示す試料の断面図である。この図に示すよう
に、アンダーカットはほとんど生じなかった。
【００２１】銅膜２３の側壁にはチタン膜３１が１０〜
２０ｎｍ程度の膜厚が堆積しているのが確認され、この
膜３１が側壁保護膜として作用したので、銅膜２３のア
ンダーカットを抑制できたのである。
２０ｎｍ程度の膜厚が堆積しているのが確認され、この
膜３１が側壁保護膜として作用したので、銅膜２３のア
ンダーカットを抑制できたのである。
【００２２】また、この試料２を酸素プラズマに晒した
ところ、銅膜２３は酸化されず、銅膜２３の側壁に堆積
したチタン膜３１が該銅膜２３の表面を十分保護してい
ることが確認された。
ところ、銅膜２３は酸化されず、銅膜２３の側壁に堆積
したチタン膜３１が該銅膜２３の表面を十分保護してい
ることが確認された。
【００２３】比較のため、同じように試料２を図１のエ
ッチング装置内に入れ、該試料２を２５０℃まで加熱し
、塩素ガスを２０ｓｃｃｍの流量で導入し、０．０３Ｔ
ｏｒｒに保持した。前記した方法と同じ条件で放電させ
、銅膜２３のエッチングを行った。エッチング終了後、
同様に試料２の断面をＳＥＭ観察した。図６はその結果
を示す試料の断面図である。この図に示すように、塩素
ガス単独でエッチングした場合は、銅膜２３の側壁に保
護膜が形成されず、アンダーカットが生じてしまった。 第２の実施例
ッチング装置内に入れ、該試料２を２５０℃まで加熱し
、塩素ガスを２０ｓｃｃｍの流量で導入し、０．０３Ｔ
ｏｒｒに保持した。前記した方法と同じ条件で放電させ
、銅膜２３のエッチングを行った。エッチング終了後、
同様に試料２の断面をＳＥＭ観察した。図６はその結果
を示す試料の断面図である。この図に示すように、塩素
ガス単独でエッチングした場合は、銅膜２３の側壁に保
護膜が形成されず、アンダーカットが生じてしまった。 第２の実施例
【００２４】本実施例は、金属のハロゲン化合物ガスと
塩素原子を含有するガスとの混合ガスに、窒素原子を含
有するガスを混合して、この混合したガスを主エッチン
グガスとして銅膜をエッチングする方法である
塩素原子を含有するガスとの混合ガスに、窒素原子を含
有するガスを混合して、この混合したガスを主エッチン
グガスとして銅膜をエッチングする方法である
【００２
５】まず、図１に示した平行平板型エッチング装置内に
前記した試料２を入れ、この試料２を２５０℃まで加熱
した。さらに、塩素ガス（流量２０ｓｃｃｍ）と四塩化
チタンガス（流量３ｓｃｃｍ）との混合ガスにさらに、
アンモニアガス３ｓｃｃｍを添加して、このガスをエッ
チングガスとして銅膜のエッチングを行った。
５】まず、図１に示した平行平板型エッチング装置内に
前記した試料２を入れ、この試料２を２５０℃まで加熱
した。さらに、塩素ガス（流量２０ｓｃｃｍ）と四塩化
チタンガス（流量３ｓｃｃｍ）との混合ガスにさらに、
アンモニアガス３ｓｃｃｍを添加して、このガスをエッ
チングガスとして銅膜のエッチングを行った。
【００２６】エッチング終了後、試料２を冷却し、その
後取り出して破断し、断面をＳＥＭ観察した。図７はそ
の結果を示す試料の断面図である。図において前述した
図２乃至図４と同一部分には同一の符号を付ける。この
図に示すごとく、銅膜２３のアンダーカットは完全にな
くなり、垂直エッチングが達成された。
後取り出して破断し、断面をＳＥＭ観察した。図７はそ
の結果を示す試料の断面図である。図において前述した
図２乃至図４と同一部分には同一の符号を付ける。この
図に示すごとく、銅膜２３のアンダーカットは完全にな
くなり、垂直エッチングが達成された。
【００２７】このようにエッチングして形成した銅膜の
パターンの破断側面をマイクロオージェ分析した。図８
はその結果を示す特性図である。この図に示すように、
チタン、窒素が検出され厚さ１０〜２０ｎｍの窒化チタ
ン膜４１が銅膜２３の側壁に形成されていることが確認
された。この窒化チタン膜４１は前述したチタン膜３１
と比べて塩素ガスに対するエッチング耐性がさらに優れ
ているので、アンダーカットを完全に防止することがで
きたのである。また、窒化チタン膜４１はチタン膜３１
よりもさらに緻密であるので、銅膜２３に対するパッシ
ベーション膜としての効果が一層大きい。
パターンの破断側面をマイクロオージェ分析した。図８
はその結果を示す特性図である。この図に示すように、
チタン、窒素が検出され厚さ１０〜２０ｎｍの窒化チタ
ン膜４１が銅膜２３の側壁に形成されていることが確認
された。この窒化チタン膜４１は前述したチタン膜３１
と比べて塩素ガスに対するエッチング耐性がさらに優れ
ているので、アンダーカットを完全に防止することがで
きたのである。また、窒化チタン膜４１はチタン膜３１
よりもさらに緻密であるので、銅膜２３に対するパッシ
ベーション膜としての効果が一層大きい。
【００２８】なお、図８において、酸素と炭素のシグナ
ルが検出されているのは、エッチング終了後分析チャン
バーに導入する際に試料２が大気に晒され、大気中の酸
素や二酸化炭素が吸着したことによる。
ルが検出されているのは、エッチング終了後分析チャン
バーに導入する際に試料２が大気に晒され、大気中の酸
素や二酸化炭素が吸着したことによる。
【００２９】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはない。即ち、例えば金属のハロゲン化合物ガスとし
て塩化ヴァナジウム、塩化タンタル、フッ化タンタル、
塩化タングステン、フッ化タングステン、塩化モリブデ
ン、フッ化モリブデン、塩化セレン等の、銅膜の側壁に
堆積物を生じるようなガスを用いることができ、上記し
た効果が認められた。さらに、塩素原子を含有するガス
として、他にも四塩化炭素、三塩化窒素等のガス、さら
にはＣｌＦ等のインターハロゲンガス等を用いることが
できる。要は、銅膜をエッチングし、かつ該銅膜の側壁
に堆積物を生じないようなガスであればよい。さらにま
た、窒素原子を含有するガスとして、他にも窒素、三弗
化窒素等のガスを用いることができ、銅膜の側壁に金属
窒化物を形成することにより、上記した効果が得られた
。なお、この場合金属窒化物を形成することが重要であ
り、シリコン等の半導体の窒化物ではエッチング後のパ
ッシベーション膜としての効果が十分ではない。
とはない。即ち、例えば金属のハロゲン化合物ガスとし
て塩化ヴァナジウム、塩化タンタル、フッ化タンタル、
塩化タングステン、フッ化タングステン、塩化モリブデ
ン、フッ化モリブデン、塩化セレン等の、銅膜の側壁に
堆積物を生じるようなガスを用いることができ、上記し
た効果が認められた。さらに、塩素原子を含有するガス
として、他にも四塩化炭素、三塩化窒素等のガス、さら
にはＣｌＦ等のインターハロゲンガス等を用いることが
できる。要は、銅膜をエッチングし、かつ該銅膜の側壁
に堆積物を生じないようなガスであればよい。さらにま
た、窒素原子を含有するガスとして、他にも窒素、三弗
化窒素等のガスを用いることができ、銅膜の側壁に金属
窒化物を形成することにより、上記した効果が得られた
。なお、この場合金属窒化物を形成することが重要であ
り、シリコン等の半導体の窒化物ではエッチング後のパ
ッシベーション膜としての効果が十分ではない。
【００３０】以上、専ら側壁保護膜のアンダーカット防
止効果、パッシベーション膜としての保護効果について
述べたが、本発明は、絶縁膜に対して高選択比で選択的
に銅膜をエッチングすることができるという効果を有す
る。
止効果、パッシベーション膜としての保護効果について
述べたが、本発明は、絶縁膜に対して高選択比で選択的
に銅膜をエッチングすることができるという効果を有す
る。
【００３１】例えば、下地絶縁膜として酸化シリコン膜
が形成されており、この上の銅膜を選択的にエッチング
しようとする場合、主エッチングガス中に四塩化チタン
ガスを添加すると以下の現象が生ずる。即ち、エッチン
グが進み酸化シリコン膜表面が露出されると、該表面に
塩素ガスに対してエッチング耐性のある酸化チタン膜が
形成され、この膜でエッチングは止まる。
が形成されており、この上の銅膜を選択的にエッチング
しようとする場合、主エッチングガス中に四塩化チタン
ガスを添加すると以下の現象が生ずる。即ち、エッチン
グが進み酸化シリコン膜表面が露出されると、該表面に
塩素ガスに対してエッチング耐性のある酸化チタン膜が
形成され、この膜でエッチングは止まる。
【００３２】エッチングが酸化チタン膜で止まるのは、
チタンの塩化物がシリコンの塩化物と比べて蒸気圧が低
く、凝縮しやすいためである。この効果は、他の金属の
ハロゲン化合物ガスを用いても得られる。
チタンの塩化物がシリコンの塩化物と比べて蒸気圧が低
く、凝縮しやすいためである。この効果は、他の金属の
ハロゲン化合物ガスを用いても得られる。
【００３３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明による銅膜の
エッチング方法によれば、エッチング中に銅膜の側壁に
保護膜を形成することができるので、該銅膜をアンダー
カットを防止しながらエッチングすることができる。ま
た、エッチング後は前記保護膜がパッシベーション膜と
して作用するので、前記銅膜表面を保護することができ
る。
エッチング方法によれば、エッチング中に銅膜の側壁に
保護膜を形成することができるので、該銅膜をアンダー
カットを防止しながらエッチングすることができる。ま
た、エッチング後は前記保護膜がパッシベーション膜と
して作用するので、前記銅膜表面を保護することができ
る。
【図１】 本発明による銅膜のエッチング方法で用い
たエッチング装置の概略構成図。
たエッチング装置の概略構成図。
【図２】 エッチング試料の作製工程を示す断面図。
【図３】 エッチング試料の作製工程を示す断面図。
【図４】 エッチング試料の作製工程を示す断面図。
【図５】 本発明による銅膜のエッチング方法の一実
施例により得られた試料の断面を示す断面図。
施例により得られた試料の断面を示す断面図。
【図６】 従来の方法により得られた試料の断面を示
す断面図。
す断面図。
【図７】 本発明による銅膜のエッチング方法の他の
実施例により得られた試料の断面を示す断面図。
実施例により得られた試料の断面を示す断面図。
【図８】 図７の試料の銅膜パターンの破断側面をマ
イクロオージェ分析した結果を示す特性図。
イクロオージェ分析した結果を示す特性図。
１…真空容器、
２…試料、
３、４…電極、
５…ヒータ、
６…ヒータ５の電源、
７…高周波電源、
８…ガス導入口、
９…ガス排気口、
２１…Ｓｉ基板、
２２…ＳｉＯ２ 膜、
２３…銅膜、
２４…ＳｉＮ膜、
２５…レジストパターン、
３１…チタン膜（側壁保護膜）、
４１…窒化チタン膜（側壁保護膜）。
Claims (5)
- 【請求項１】 絶縁膜に対して銅膜を選択的にエッチ
ングする方法であって、主エッチングガスとして金属の
ハロゲン化合物ガスと塩素原子を含有するガスとの混合
ガスを用いることを特徴とする銅膜のエッチング方法。 - 【請求項２】 窒素原子を含有するガスを前記混合ガ
スに混合したガスを主エッチングガスとして用いること
を特徴とする請求項１記載の銅膜のエッチング方法。 - 【請求項３】 前記金属のハロゲン化合物は、チタン
、ヴァナジウム、タングステン、セレンの塩化物又は臭
化物のうちのいずれかであることを特徴とする請求項１
記載の銅膜のエッチング方法。 - 【請求項４】 前記塩素原子を含有するガスは、塩素
であることを特徴とする請求項１記載の銅膜のエッチン
グ方法。 - 【請求項５】 前記窒素原子を含有するガスは、窒素
、アンモニア、三弗化窒素のうちのいずれかであること
を特徴とする請求項２記載の銅膜のエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9191791A JPH04322425A (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 銅膜のエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9191791A JPH04322425A (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 銅膜のエッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04322425A true JPH04322425A (ja) | 1992-11-12 |
Family
ID=14039937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9191791A Pending JPH04322425A (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | 銅膜のエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04322425A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004064089A (ja) * | 2002-07-24 | 2004-02-26 | Samsung Electronics Co Ltd | ハイブリッド型低誘電率物質と炭素を含まない無機充填材を使用する微細電子素子のデュアルダマシン配線の製造方法 |
| US7276494B2 (en) | 2000-09-23 | 2007-10-02 | Photopharmica Limited | Photosensitisers |
-
1991
- 1991-04-23 JP JP9191791A patent/JPH04322425A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7276494B2 (en) | 2000-09-23 | 2007-10-02 | Photopharmica Limited | Photosensitisers |
| JP2004064089A (ja) * | 2002-07-24 | 2004-02-26 | Samsung Electronics Co Ltd | ハイブリッド型低誘電率物質と炭素を含まない無機充填材を使用する微細電子素子のデュアルダマシン配線の製造方法 |
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