JPH0613348A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH0613348A JPH0613348A JP16784092A JP16784092A JPH0613348A JP H0613348 A JPH0613348 A JP H0613348A JP 16784092 A JP16784092 A JP 16784092A JP 16784092 A JP16784092 A JP 16784092A JP H0613348 A JPH0613348 A JP H0613348A
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- oxygen
- gas
- molybdenum
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】半導体装置の製造方法、特にエッチング方法に
関し、モリブデン８もしくはモリブデンを含む合金を垂
直にエッチングする方法を提供する。 【構成】反応ガスとしてフッ素を含むガスと酸素の混合
ガスを用い、しかも総流量の５０％以上を酸素とするこ
とでレジスト７からの再デポを積極的に行い側壁の保護
膜を形成し、垂直エッチングを可能とさせる。 【効果】酸素流量を増やすことによってエッチング速度
の上昇・均一性の良化という効果を有する。又、側壁に
再デポさせることによって保護膜を形成し、横方向への
エッチングを防ぐ。
関し、モリブデン８もしくはモリブデンを含む合金を垂
直にエッチングする方法を提供する。 【構成】反応ガスとしてフッ素を含むガスと酸素の混合
ガスを用い、しかも総流量の５０％以上を酸素とするこ
とでレジスト７からの再デポを積極的に行い側壁の保護
膜を形成し、垂直エッチングを可能とさせる。 【効果】酸素流量を増やすことによってエッチング速度
の上昇・均一性の良化という効果を有する。又、側壁に
再デポさせることによって保護膜を形成し、横方向への
エッチングを防ぐ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法、
特にエッチング方法に関する。
特にエッチング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のモリブデンのエッチングガスとし
てはハロゲンを含むガスに何らかのデポジション性ガス
を導入し、垂直加工を行なっていた。次に一例をあげ
る。
てはハロゲンを含むガスに何らかのデポジション性ガス
を導入し、垂直加工を行なっていた。次に一例をあげ
る。
【０００３】図１に示す装置を用い多結晶シリコンとモ
リブデンからなるポリサイド構造のエッチングについて
述べる。ガス導入口１よりエッチングガスとして６フッ
化硫黄（ＳＦ6）をデポジションガスとしてフロン１１
３（Ｃ2Ｃｌ3Ｆ3）をそれぞれ５０及び３０（ＳＣＣ
Ｍ）導入し、圧力を０．０２（Ｔｏｒｒ）に設定し、高
周波電源６より高周波を２５０（Ｗ）印加してエッチン
グを行った。この条件でエッチングを行なうと図３のよ
うな形状になる。これはモリブデン８に対して多結晶シ
リコン９のエッチング速度が３倍あること、又エッチン
グが等方的に進むことが原因である。つまりモリブデン
８のエッチング終了を判定させてもエッチング速度のば
らつきの関係上、速いところは多結晶シリコン９もエッ
チングされてしまうからで、結果、図３に示すように多
結晶シリコン９部の形状は垂直にならない。
リブデンからなるポリサイド構造のエッチングについて
述べる。ガス導入口１よりエッチングガスとして６フッ
化硫黄（ＳＦ6）をデポジションガスとしてフロン１１
３（Ｃ2Ｃｌ3Ｆ3）をそれぞれ５０及び３０（ＳＣＣ
Ｍ）導入し、圧力を０．０２（Ｔｏｒｒ）に設定し、高
周波電源６より高周波を２５０（Ｗ）印加してエッチン
グを行った。この条件でエッチングを行なうと図３のよ
うな形状になる。これはモリブデン８に対して多結晶シ
リコン９のエッチング速度が３倍あること、又エッチン
グが等方的に進むことが原因である。つまりモリブデン
８のエッチング終了を判定させてもエッチング速度のば
らつきの関係上、速いところは多結晶シリコン９もエッ
チングされてしまうからで、結果、図３に示すように多
結晶シリコン９部の形状は垂直にならない。
【０００４】又、反応ガスとして６フッ化硫黄と酸素
（Ｏ2）という方法もあるが酸素の流量が５０％未満の
場合、側壁保護膜が十分に形成されず形状的にサイドエ
ッチが入ったものとなる。
（Ｏ2）という方法もあるが酸素の流量が５０％未満の
場合、側壁保護膜が十分に形成されず形状的にサイドエ
ッチが入ったものとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の技術
では形状的に満足のいくものができないという課題を有
していた。本発明はこのような課題を解決するエッチン
グ方法を提供することを目的としている。
では形状的に満足のいくものができないという課題を有
していた。本発明はこのような課題を解決するエッチン
グ方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の製
造方法は、反応室にガスを導入し、ガスをプラズマ化さ
せエッチングを行うドライエッチング装置において、モ
リブデンもしくはモリブデンを含む合金をエッチングす
る場合、フッ素を含むガスと酸素との混合ガスを使用す
ること、特に総流量の５０％以上を酸素とすることを特
徴とする。
造方法は、反応室にガスを導入し、ガスをプラズマ化さ
せエッチングを行うドライエッチング装置において、モ
リブデンもしくはモリブデンを含む合金をエッチングす
る場合、フッ素を含むガスと酸素との混合ガスを使用す
ること、特に総流量の５０％以上を酸素とすることを特
徴とする。
【０００７】
【作用】本発明は反応ガスの総流量の５０％を酸素とす
ることでレジストをエッチングし、側壁に再デポさせる
ことによって保護膜を形成し、横方向へのエッチングを
防いでいる。
ることでレジストをエッチングし、側壁に再デポさせる
ことによって保護膜を形成し、横方向へのエッチングを
防いでいる。
【０００８】
【実施例】ここで本発明における実施例を図を基にして
説明する。
説明する。
【０００９】図１は本実施例で使用するドライエッチン
グ装置の概略図である。
グ装置の概略図である。
【００１０】第１の実施例として図１に示すドライエッ
チング装置を用いたモリブデンと多結晶シリコンからな
る多層配線のエッチングについて述べる。反応室にガス
導入口１より酸素及びフロン１１３をそれぞれ３０及び
２０（ＳＣＣＭ）導入し、圧力を０．０１（Ｔｏｒｒ）
に設定する。ここに高周波電源６より高周波を４００
（Ｗ）印加してプラズマを発生させる。この条件下でエ
ッチングを行なうと図２にように垂直形状が得られる。
このときモリブデン８のエッチング速度及び均一性はそ
れぞれ２４５０（Å／ｍｉｎ）及び±５．２（％）であ
る。終点判定はプラズマ発光を利用したものであり、こ
の場合モリブデンの発光波長である３８７（ｎｍ）をモ
ニターした。今回の終点判定の設定はエッチング中の発
光強度の最高値から１０％ダウンしたところとした。２
５００Åのモリブデン８をエッチングするのに要した時
間（終点判定時間）は６４秒であった。この時点でモリ
ブデン８の残りはなく全面多結晶シリコン９が露出して
いた。
チング装置を用いたモリブデンと多結晶シリコンからな
る多層配線のエッチングについて述べる。反応室にガス
導入口１より酸素及びフロン１１３をそれぞれ３０及び
２０（ＳＣＣＭ）導入し、圧力を０．０１（Ｔｏｒｒ）
に設定する。ここに高周波電源６より高周波を４００
（Ｗ）印加してプラズマを発生させる。この条件下でエ
ッチングを行なうと図２にように垂直形状が得られる。
このときモリブデン８のエッチング速度及び均一性はそ
れぞれ２４５０（Å／ｍｉｎ）及び±５．２（％）であ
る。終点判定はプラズマ発光を利用したものであり、こ
の場合モリブデンの発光波長である３８７（ｎｍ）をモ
ニターした。今回の終点判定の設定はエッチング中の発
光強度の最高値から１０％ダウンしたところとした。２
５００Åのモリブデン８をエッチングするのに要した時
間（終点判定時間）は６４秒であった。この時点でモリ
ブデン８の残りはなく全面多結晶シリコン９が露出して
いた。
【００１１】本実施例では酸素流量を総流量の６０％と
多くしたためレジスト７からの再デポとフロン１１３か
ら生成されるデポジションとがバランス良く側壁に形成
され垂直なエッチングが可能となった。このようなフロ
ン系のガスの場合デポジションはガスからのものが中心
でフロンのガス比が大きいとテーパー形状になりやす
い。本実施例は酸素流量を増やすことでフロンからのデ
ポジションを除去してやるという効果も合わせ持ってい
る。又、この条件下では多結晶シリコン９のエッチング
速度がモリブデン８とほぼ同じであるため多結晶シリコ
ン９が露出した時点でエッチングが急に進むということ
がなく多層構造配線においても垂直なエッチングが可能
となった。これは酸素が多結晶シリコンのエッチングに
寄与せずフロンのみがエッチングを行うためモリブデン
並のエッチング速度しか得られないことが理由である。
下層の多結晶シリコン９のエッチング条件としては６フ
ッ化硫黄及びフロン１１３をそれぞれ１０及び５０（Ｓ
ＣＣＭ）圧力０．０１（Ｔｏｒｒ）高周波パワー３５０
（Ｗ）である。一方、酸素流量比を減らしていくとエッ
チング速度の低下や均一性の悪化などが生じてくる。形
状についてもフロン１１３からのデポジションが多く、
テーパーがかかるという問題が生じる。上記条件下での
実験結果を次に示す。酸素流量２０（ＳＣＣＭ）ではエ
ッチング速度２１００（Å／ｍｉｎ）均一性±７．３
（％）で形状的にはほぼ垂直で残りは確認されない。酸
素流量１５（ＳＣＣＭ）ではエッチング速度１４７０
（Å／ｍｉｎ）均一性±１３．６（％）と極端に悪化す
る。形状はテーパーで実施例と同様の終点判定では均一
性が悪いためウエハー外周部に残りが発生した。このよ
うに酸素流量を総流量の５０％未満にするとエッチング
特性の悪化や形状のテーパー化やエッチング残りが生じ
る。
多くしたためレジスト７からの再デポとフロン１１３か
ら生成されるデポジションとがバランス良く側壁に形成
され垂直なエッチングが可能となった。このようなフロ
ン系のガスの場合デポジションはガスからのものが中心
でフロンのガス比が大きいとテーパー形状になりやす
い。本実施例は酸素流量を増やすことでフロンからのデ
ポジションを除去してやるという効果も合わせ持ってい
る。又、この条件下では多結晶シリコン９のエッチング
速度がモリブデン８とほぼ同じであるため多結晶シリコ
ン９が露出した時点でエッチングが急に進むということ
がなく多層構造配線においても垂直なエッチングが可能
となった。これは酸素が多結晶シリコンのエッチングに
寄与せずフロンのみがエッチングを行うためモリブデン
並のエッチング速度しか得られないことが理由である。
下層の多結晶シリコン９のエッチング条件としては６フ
ッ化硫黄及びフロン１１３をそれぞれ１０及び５０（Ｓ
ＣＣＭ）圧力０．０１（Ｔｏｒｒ）高周波パワー３５０
（Ｗ）である。一方、酸素流量比を減らしていくとエッ
チング速度の低下や均一性の悪化などが生じてくる。形
状についてもフロン１１３からのデポジションが多く、
テーパーがかかるという問題が生じる。上記条件下での
実験結果を次に示す。酸素流量２０（ＳＣＣＭ）ではエ
ッチング速度２１００（Å／ｍｉｎ）均一性±７．３
（％）で形状的にはほぼ垂直で残りは確認されない。酸
素流量１５（ＳＣＣＭ）ではエッチング速度１４７０
（Å／ｍｉｎ）均一性±１３．６（％）と極端に悪化す
る。形状はテーパーで実施例と同様の終点判定では均一
性が悪いためウエハー外周部に残りが発生した。このよ
うに酸素流量を総流量の５０％未満にするとエッチング
特性の悪化や形状のテーパー化やエッチング残りが生じ
る。
【００１２】第２の実施例として第１の実施例と同じ装
置・材料を用いた６フッ化硫黄と酸素によるエッチング
について述べる。反応室にガス導入口１より酸素及び６
フッ化硫黄をそれぞれ４０及び２５（ＳＣＣＭ）導入
し、圧力を０．０１（Ｔｏｒｒ）に設定し、高周波電源
６より高周波を４５０（Ｗ）印加する。エッチング速度
及び均一性はそれぞれ１９５０（Å／ｍｉｎ）及び±
７．３（％）である。終点判定方法は第１の実施例と同
様の方法及び設定で行い、７８秒で終点が判定された。
この条件下でのエッチング形状は図２に示すように垂直
である。このときも第１の実施例と同じくモリブデン８
の残りはない。従来例、つまり６フッ化硫黄単独もしく
は６フッ化硫黄に総流量の５０％未満の酸素を混合した
ガス系でのエッチングでは垂直形状が得られない。これ
は基本的に６フッ化硫黄はデポジションを発生させない
ガスでエッチングが等方的に進行する特徴があるから
で、モリブデンにはサイドエッチが入るし多結晶シリコ
ンのエッチング速度がモリブデンに比べ５倍以上速いの
でモリブデンを残りなくエッチングすることが困難とな
るからである。又、５０％未満の酸素を混合させても保
護膜不足が生じサイドへのエッチングが進行する。しか
し本実施例では酸素ガス流量を５０％以上と増やすこと
でレジスト７のエッチングが多く生じ、レジスト成分の
側壁への再デポが十分行われ垂直な形状が得られること
となった。この場合は酸素流量を減らしていくと側壁保
護が十分に形成されず２５（ＳＣＣＭ）未満にするとサ
イドエッチが入る。なお下層の多結晶シリコン９のエッ
チングは第１の実施例と同様な条件を用いて行った。
置・材料を用いた６フッ化硫黄と酸素によるエッチング
について述べる。反応室にガス導入口１より酸素及び６
フッ化硫黄をそれぞれ４０及び２５（ＳＣＣＭ）導入
し、圧力を０．０１（Ｔｏｒｒ）に設定し、高周波電源
６より高周波を４５０（Ｗ）印加する。エッチング速度
及び均一性はそれぞれ１９５０（Å／ｍｉｎ）及び±
７．３（％）である。終点判定方法は第１の実施例と同
様の方法及び設定で行い、７８秒で終点が判定された。
この条件下でのエッチング形状は図２に示すように垂直
である。このときも第１の実施例と同じくモリブデン８
の残りはない。従来例、つまり６フッ化硫黄単独もしく
は６フッ化硫黄に総流量の５０％未満の酸素を混合した
ガス系でのエッチングでは垂直形状が得られない。これ
は基本的に６フッ化硫黄はデポジションを発生させない
ガスでエッチングが等方的に進行する特徴があるから
で、モリブデンにはサイドエッチが入るし多結晶シリコ
ンのエッチング速度がモリブデンに比べ５倍以上速いの
でモリブデンを残りなくエッチングすることが困難とな
るからである。又、５０％未満の酸素を混合させても保
護膜不足が生じサイドへのエッチングが進行する。しか
し本実施例では酸素ガス流量を５０％以上と増やすこと
でレジスト７のエッチングが多く生じ、レジスト成分の
側壁への再デポが十分行われ垂直な形状が得られること
となった。この場合は酸素流量を減らしていくと側壁保
護が十分に形成されず２５（ＳＣＣＭ）未満にするとサ
イドエッチが入る。なお下層の多結晶シリコン９のエッ
チングは第１の実施例と同様な条件を用いて行った。
【００１３】第３の実施例として第１の実施例と同じ装
置・材料を用いた４フッ化炭素（ＣＦ4）と酸素による
エッチングについて述べる。反応室にガス導入口１より
酸素及び４フッ化炭素をそれぞれ５０及び４０（ＳＣＣ
Ｍ）導入し、圧力を０．０２５（Ｔｏｒｒ）に設定し、
高周波電源６より高周波を４００（Ｗ）印加する。エッ
チング速度及び均一性はそれぞれ２０５０（Å／ｍｉ
ｎ）及び±６．７（％）である。終点判定方法は第１の
実施例と同様の方法及び設定で行い、７４秒で終点が判
定された。この条件下でのエッチング形状は図２に示す
ように垂直である。このときも第１の実施例と同じくモ
リブデン８の残りはない。従来例、つまり４フッ化炭素
単独もしくは４フッ化炭素に総流量の５０％未満の酸素
を混合したガス系でのエッチングでは垂直形状が得られ
ない。これは基本的に４フッ化炭素はデポジションの発
生が少ないガスでエッチングが等方的に進行しやすい特
徴があるからで、モリブデンにはさほどサイドエッチが
入らなくても多結晶シリコンにはかなりサイドエッチが
入り、なおかつエッチング速度がモリブデンに比べ３倍
以上速いのでモリブデンを残りなくエッチングすること
が困難となるからである。又、５０％未満の酸素を混合
させても保護膜不足が生じサイドへのエッチングが進行
する。しかし本実施例では酸素ガス流量を増やすことで
レジスト７のエッチングが多く生じ、レジスト成分の側
壁への再デポが十分行われ垂直な形状が得られることと
なった。この場合は酸素流量を減らしていくと側壁保護
が十分に形成されず４０（ＳＣＣＭ）未満にするとサイ
ドエッチが入る。なお下層の多結晶シリコン９のエッチ
ングは第１の実施例と同様な条件を用いて行った。
置・材料を用いた４フッ化炭素（ＣＦ4）と酸素による
エッチングについて述べる。反応室にガス導入口１より
酸素及び４フッ化炭素をそれぞれ５０及び４０（ＳＣＣ
Ｍ）導入し、圧力を０．０２５（Ｔｏｒｒ）に設定し、
高周波電源６より高周波を４００（Ｗ）印加する。エッ
チング速度及び均一性はそれぞれ２０５０（Å／ｍｉ
ｎ）及び±６．７（％）である。終点判定方法は第１の
実施例と同様の方法及び設定で行い、７４秒で終点が判
定された。この条件下でのエッチング形状は図２に示す
ように垂直である。このときも第１の実施例と同じくモ
リブデン８の残りはない。従来例、つまり４フッ化炭素
単独もしくは４フッ化炭素に総流量の５０％未満の酸素
を混合したガス系でのエッチングでは垂直形状が得られ
ない。これは基本的に４フッ化炭素はデポジションの発
生が少ないガスでエッチングが等方的に進行しやすい特
徴があるからで、モリブデンにはさほどサイドエッチが
入らなくても多結晶シリコンにはかなりサイドエッチが
入り、なおかつエッチング速度がモリブデンに比べ３倍
以上速いのでモリブデンを残りなくエッチングすること
が困難となるからである。又、５０％未満の酸素を混合
させても保護膜不足が生じサイドへのエッチングが進行
する。しかし本実施例では酸素ガス流量を増やすことで
レジスト７のエッチングが多く生じ、レジスト成分の側
壁への再デポが十分行われ垂直な形状が得られることと
なった。この場合は酸素流量を減らしていくと側壁保護
が十分に形成されず４０（ＳＣＣＭ）未満にするとサイ
ドエッチが入る。なお下層の多結晶シリコン９のエッチ
ングは第１の実施例と同様な条件を用いて行った。
【００１４】以上実施例を述べたが被エッチング物の構
造は実施例のような多層構造でなくモリブデン単層など
でも同様な結果であるし、装置も実施例のようなＲＩＥ
でなくプラズマエッチャーやＥＣＲタイプなどのもので
も同様な効果が得られる。又、条件は装置により変化す
るものであるため実施例に記載されているものに限るも
のではない。同様に使用するガスも実施例に示す３種類
のガスでなくてもかまわない。
造は実施例のような多層構造でなくモリブデン単層など
でも同様な結果であるし、装置も実施例のようなＲＩＥ
でなくプラズマエッチャーやＥＣＲタイプなどのもので
も同様な効果が得られる。又、条件は装置により変化す
るものであるため実施例に記載されているものに限るも
のではない。同様に使用するガスも実施例に示す３種類
のガスでなくてもかまわない。
【００１５】
【発明の効果】本発明のエッチング方法は酸素流量を増
やすことによってエッチング速度の上昇・均一性の良化
という効果を有している。又、レジストからの再デポに
より側壁の保護を行うという効果を有している。
やすことによってエッチング速度の上昇・均一性の良化
という効果を有している。又、レジストからの再デポに
より側壁の保護を行うという効果を有している。
【図１】 従来技術及び本発明の実施例におけるドライ
エッチング装置の概略図である。
エッチング装置の概略図である。
【図２】 本発明の実施例における工程の断面図であ
る。
る。
【図３】 従来技術における工程の断面図である。
１ ガス導入口 ２ ガス排気口 ３ 上部電極 ４ 下部電極 ５ ウエハー ６ 高周波電源 ７ レジスト ８ モリブデン ９ 多結晶シリコン １０ シリコン酸化膜
Claims (1)
- 【請求項１】 反応室にガスを導入し、ガスをプラズマ
化させエッチングを行うドライエッチング装置におい
て、モリブデンもしくはモリブデンを含む合金をエッチ
ングする場合、フッ素を含むガスと酸素との混合ガスを
使用すること、特に総流量の５０％以上を酸素とするこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16784092A JPH0613348A (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16784092A JPH0613348A (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0613348A true JPH0613348A (ja) | 1994-01-21 |
Family
ID=15857058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16784092A Pending JPH0613348A (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0613348A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2024542631A (ja) * | 2021-12-08 | 2024-11-15 | 東京エレクトロン株式会社 | モリブデンをエッチングする方法 |
-
1992
- 1992-06-25 JP JP16784092A patent/JPH0613348A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2024542631A (ja) * | 2021-12-08 | 2024-11-15 | 東京エレクトロン株式会社 | モリブデンをエッチングする方法 |
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