JPH06177084A - 銅又は銅を主成分とする金属膜のエッチング方法 - Google Patents
銅又は銅を主成分とする金属膜のエッチング方法Info
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- JPH06177084A JPH06177084A JP32792792A JP32792792A JPH06177084A JP H06177084 A JPH06177084 A JP H06177084A JP 32792792 A JP32792792 A JP 32792792A JP 32792792 A JP32792792 A JP 32792792A JP H06177084 A JPH06177084 A JP H06177084A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 銅又は銅を主成分とする金属膜を、低いステ
ージ温度で十分に高い速度でエッチングする。 【構成】 ウエファ21を装着したステージ12を 120℃前
後の温度に加熱し、エッチング槽11内にガス供給系18か
ら対向電極を兼ねたガスノズル13を通じてＳｉＣｌ4 ガ
ス、Ｎ2 ガス及びトリメチルアルミニウムガスのように
塩素含有ガス及びアルミニウム化合物ガスを含む反応ガ
スを供給し、エッチング槽11内の圧力を１〜100Pa に制
御し高周波を印加して反応性プラズマを生成し、レジス
トパターン５ａに被覆されていない部分の銅膜４に含ま
れる物質をＣｕＡｌＣｌ4 の化学式で表わされる低温で
も高い蒸気圧を持つ銅・アルミニウム塩素化合物ガスと
して蒸発させる。
ージ温度で十分に高い速度でエッチングする。 【構成】 ウエファ21を装着したステージ12を 120℃前
後の温度に加熱し、エッチング槽11内にガス供給系18か
ら対向電極を兼ねたガスノズル13を通じてＳｉＣｌ4 ガ
ス、Ｎ2 ガス及びトリメチルアルミニウムガスのように
塩素含有ガス及びアルミニウム化合物ガスを含む反応ガ
スを供給し、エッチング槽11内の圧力を１〜100Pa に制
御し高周波を印加して反応性プラズマを生成し、レジス
トパターン５ａに被覆されていない部分の銅膜４に含ま
れる物質をＣｕＡｌＣｌ4 の化学式で表わされる低温で
も高い蒸気圧を持つ銅・アルミニウム塩素化合物ガスと
して蒸発させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の金属配線
を形成するのに必要な金属膜のエッチング方法に関し、
特に微細な金属配線を可能にする銅又は銅を主成分とす
る金属膜のエッチング方法に関するものである。
を形成するのに必要な金属膜のエッチング方法に関し、
特に微細な金属配線を可能にする銅又は銅を主成分とす
る金属膜のエッチング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体集積回路の金属配線として
はアルミニウム膜が広く用いられてきたが、パターンの
微細化に伴って導電率が高く、エレクトロマイグレーシ
ョン耐性に優れた銅又は銅を主成分とする金属膜を用い
ることが提案されている。このような銅又は銅を主成分
とする金属膜のエッチングは、従来塩素ガス（Ｃｌ2 ガ
ス）又は四塩化硅素ガス（ＳｉＣｌ4 ガス）などの塩素
化合物ガスの内の少なくとも一種と、窒素ガス（Ｎ2 ガ
ス）、アンモニア（ＮＨ3 ガス）等の窒素を含むガスと
を含むガス雰囲気内で高周波放電を行なうことによって
生成したプラズマ雰囲気内で金属膜中の銅を塩素化合物
として蒸発させることによって行われてきた。
はアルミニウム膜が広く用いられてきたが、パターンの
微細化に伴って導電率が高く、エレクトロマイグレーシ
ョン耐性に優れた銅又は銅を主成分とする金属膜を用い
ることが提案されている。このような銅又は銅を主成分
とする金属膜のエッチングは、従来塩素ガス（Ｃｌ2 ガ
ス）又は四塩化硅素ガス（ＳｉＣｌ4 ガス）などの塩素
化合物ガスの内の少なくとも一種と、窒素ガス（Ｎ2 ガ
ス）、アンモニア（ＮＨ3 ガス）等の窒素を含むガスと
を含むガス雰囲気内で高周波放電を行なうことによって
生成したプラズマ雰囲気内で金属膜中の銅を塩素化合物
として蒸発させることによって行われてきた。
【０００３】従来の銅又は銅を主成分とする金属膜のエ
ッチング方法を図面を参照して説明する。図１は、銅又
は銅を主成分とする金属膜をエッチングする装置の概念
図を示す。また図２は、従来の銅又は銅を主成分とする
金属膜をエッチングする際の順次の工程におけるウエフ
ァを示す断面図である。まず、表面に下地絶縁膜２が形
成されたＳｉ基板１上に、窒化チタン（ＴｉＮ）等のバ
リア膜３を上下に積層した銅膜４を形成し、レジスト５
を塗布する（図２(a))。次に、紫外線を照射することに
よりレジスト５を露光し、現像し、ポストベークを行な
ってレジストパターン５ａを形成する（図２(b))。ウエ
ファ21を、図１に示す平行平板型反応性イオンエッチン
グ装置10のエッチング槽11内のステージ12に装着し、真
空排気系16により真空排気を行った後、ヒーター14を用
いてステージ12を 250℃前後の温度に加熱する。次にエ
ッチング槽11内にガス供給系18から対向電極を兼ねたガ
スノズル13を通じてＳｉＣｌ4 ガスとＮ2 ガスとを含む
反応ガスを供給し、圧力制御系15を用いてエッチング槽
11内の圧力を１〜 100Paに制御し、高周波電源17を動作
させてエッチング槽11内にプラズマを生成し、レジスト
パターン５ａによって被覆されていない部分のバリア膜
３及び銅膜４を構成する物質を塩素化合物ガスとして蒸
発させ、バリアパターン３ａ及び銅パターン４ａを形成
する（図２(c))。次に酸素プラズマ、レジスト剥離液等
を用いてレジストパターン５ａを除去する（図２(d)
）。さらに必要に応じて銅パターン４ａの側壁にもバ
リアを形成した後、これらを被覆する絶縁膜を形成し、
金属配線の形成を完了する。
ッチング方法を図面を参照して説明する。図１は、銅又
は銅を主成分とする金属膜をエッチングする装置の概念
図を示す。また図２は、従来の銅又は銅を主成分とする
金属膜をエッチングする際の順次の工程におけるウエフ
ァを示す断面図である。まず、表面に下地絶縁膜２が形
成されたＳｉ基板１上に、窒化チタン（ＴｉＮ）等のバ
リア膜３を上下に積層した銅膜４を形成し、レジスト５
を塗布する（図２(a))。次に、紫外線を照射することに
よりレジスト５を露光し、現像し、ポストベークを行な
ってレジストパターン５ａを形成する（図２(b))。ウエ
ファ21を、図１に示す平行平板型反応性イオンエッチン
グ装置10のエッチング槽11内のステージ12に装着し、真
空排気系16により真空排気を行った後、ヒーター14を用
いてステージ12を 250℃前後の温度に加熱する。次にエ
ッチング槽11内にガス供給系18から対向電極を兼ねたガ
スノズル13を通じてＳｉＣｌ4 ガスとＮ2 ガスとを含む
反応ガスを供給し、圧力制御系15を用いてエッチング槽
11内の圧力を１〜 100Paに制御し、高周波電源17を動作
させてエッチング槽11内にプラズマを生成し、レジスト
パターン５ａによって被覆されていない部分のバリア膜
３及び銅膜４を構成する物質を塩素化合物ガスとして蒸
発させ、バリアパターン３ａ及び銅パターン４ａを形成
する（図２(c))。次に酸素プラズマ、レジスト剥離液等
を用いてレジストパターン５ａを除去する（図２(d)
）。さらに必要に応じて銅パターン４ａの側壁にもバ
リアを形成した後、これらを被覆する絶縁膜を形成し、
金属配線の形成を完了する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の銅又は銅を
主成分とする金属膜のエッチング方法では、銅はＣｕＣ
ｌ3 の化学式で表される塩素化合物として蒸発するが、
このような銅の塩素化合物の蒸気圧は常温では低いた
め、蒸気圧を高めるために 250℃前後にステージ12を加
熱し、基板21の温度を高くしなければ十分なエッチング
速度を得ることができない。このことは、第21回固体素
子材料コンファレンス論文集P157(1989)で報告されてい
る。このような高い温度でエッチングすると、レジスト
パターン５ａが激しく損傷を受け、図２（ｃ）に示すよ
うにパターンシフト６が顕著に発生し、形成されるバリ
アパターン３ａ及び銅パターン４ａの幅は当初のレジス
トパターン５ａの幅と比較すると細くなっている。従っ
て、例えば線幅１μｍ以下の微細な金属配線を上記従来
の銅又は銅を主成分とする金属膜のエッチング方法で良
好に制御して形成することは困難である。
主成分とする金属膜のエッチング方法では、銅はＣｕＣ
ｌ3 の化学式で表される塩素化合物として蒸発するが、
このような銅の塩素化合物の蒸気圧は常温では低いた
め、蒸気圧を高めるために 250℃前後にステージ12を加
熱し、基板21の温度を高くしなければ十分なエッチング
速度を得ることができない。このことは、第21回固体素
子材料コンファレンス論文集P157(1989)で報告されてい
る。このような高い温度でエッチングすると、レジスト
パターン５ａが激しく損傷を受け、図２（ｃ）に示すよ
うにパターンシフト６が顕著に発生し、形成されるバリ
アパターン３ａ及び銅パターン４ａの幅は当初のレジス
トパターン５ａの幅と比較すると細くなっている。従っ
て、例えば線幅１μｍ以下の微細な金属配線を上記従来
の銅又は銅を主成分とする金属膜のエッチング方法で良
好に制御して形成することは困難である。
【０００５】また、レジスト５の損傷を抑制するために
レジスト５のポストベーク温度を高くするとエッチング
後の除去が困難になり、レジスト残渣８が発生する。ま
た、250℃前後の温度でも依然として銅の塩素化合物の
蒸気圧は低く、銅残渣７が発生する場合もある。さら
に、平行平板型反応性イオンエッチング装置10も、この
ような高いステージ温度が必要であるため、安定に作動
させることは困難である。
レジスト５のポストベーク温度を高くするとエッチング
後の除去が困難になり、レジスト残渣８が発生する。ま
た、250℃前後の温度でも依然として銅の塩素化合物の
蒸気圧は低く、銅残渣７が発生する場合もある。さら
に、平行平板型反応性イオンエッチング装置10も、この
ような高いステージ温度が必要であるため、安定に作動
させることは困難である。
【０００６】本発明は、以上の問題点を解決するもので
あり、低いステージ温度で十分なエッチング速度を得る
ことができる銅又は銅を主成分とする金属膜のエッチン
グ方法を提供することを目的とするものである。
あり、低いステージ温度で十分なエッチング速度を得る
ことができる銅又は銅を主成分とする金属膜のエッチン
グ方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の銅又は銅を主成
分とする金属膜のエッチング方法は、プラズマ雰囲気中
において銅又は銅を主成分とする金属膜をエッチングす
るに当たり、プラズマ雰囲気を塩素ガス及び少なくとも
一種類の塩素化合物ガスのいずれか一方あるいは双方
と、アルミニウム化合物ガスとを含む反応ガス雰囲気内
で高周波放電を行うことによって生成することを特徴と
するものである。
分とする金属膜のエッチング方法は、プラズマ雰囲気中
において銅又は銅を主成分とする金属膜をエッチングす
るに当たり、プラズマ雰囲気を塩素ガス及び少なくとも
一種類の塩素化合物ガスのいずれか一方あるいは双方
と、アルミニウム化合物ガスとを含む反応ガス雰囲気内
で高周波放電を行うことによって生成することを特徴と
するものである。
【０００８】
【作用】本発明の銅又は銅を主成分とする金属膜のエッ
チング方法では、塩素ガス及び少なくとも一種類の塩素
化合物ガスのいずれか一方あるいは双方と、アルミニウ
ム化合物ガスとを含む反応ガス雰囲気内で高周波放電を
行うことによってプラズマ雰囲気を生成するので、銅は
低温でも高い蒸気圧を持つ銅・アルミニウム塩素化合物
ガスとして蒸発するようになり、したがって低いステー
ジ温度において十分なエッチング速度を得ることがで
き、銅残渣をなくすことができる。さらに、ステージ温
度が低いので、レジストを高温でポストベークする必要
はなくなり、その結果レジスト残渣が発生することもな
くなる。
チング方法では、塩素ガス及び少なくとも一種類の塩素
化合物ガスのいずれか一方あるいは双方と、アルミニウ
ム化合物ガスとを含む反応ガス雰囲気内で高周波放電を
行うことによってプラズマ雰囲気を生成するので、銅は
低温でも高い蒸気圧を持つ銅・アルミニウム塩素化合物
ガスとして蒸発するようになり、したがって低いステー
ジ温度において十分なエッチング速度を得ることがで
き、銅残渣をなくすことができる。さらに、ステージ温
度が低いので、レジストを高温でポストベークする必要
はなくなり、その結果レジスト残渣が発生することもな
くなる。
【０００９】
【実施例】本発明の銅又は銅を主成分とする金属膜のエ
ッチング方法の一実施例を図面を参照しながら詳細に説
明する。図３は、本発明の銅又は銅を主成分とする金属
膜のエッチング方法の一実施例の順次の工程におけるウ
エファを示す断面図である。本発明の方法を実施する装
置そのものは図１に示した装置と同じものである。ま
た、出発材料であるウエファの構造は図３（ａ）に示す
ように図２（ａ）に示したものと同様であり、レジスト
パターン５ａも図３（ｂ）に示すように図２（ｂ）と同
様とする。
ッチング方法の一実施例を図面を参照しながら詳細に説
明する。図３は、本発明の銅又は銅を主成分とする金属
膜のエッチング方法の一実施例の順次の工程におけるウ
エファを示す断面図である。本発明の方法を実施する装
置そのものは図１に示した装置と同じものである。ま
た、出発材料であるウエファの構造は図３（ａ）に示す
ように図２（ａ）に示したものと同様であり、レジスト
パターン５ａも図３（ｂ）に示すように図２（ｂ）と同
様とする。
【００１０】この実施例では、ウエファを載置したステ
ージ12を50〜150 ℃、より好ましくは 120℃前後に加熱
するとともにガス供給系18からＳｉＣｌ4 ガス、Ｎ2 ガ
ス及びトリメチルアルミニウムガス（ＴＭＡガス）を含
む反応ガスを供給し、エッチング槽11の内圧を１〜100P
a とし、高周波電源17から13.56 MHz の高周波をステー
ジ12とガスノズル13との間に印加してプラズマを発生さ
せて、銅膜４をエッチングする。この場合には、銅はＣ
ｕＡｌＣｌ4 の化学式で表される低温でも高い蒸気圧を
持つ銅・アルミニウム塩素化合物ガスとして蒸発するの
で、 120℃前後の低いステージ温度においても十分なエ
ッチング速度が得られ、かつ、銅残渣を発生することな
くエッチングを行うことができる（図３(c) ）。また平
行平板型反応性イオンエッチング装置10も、120 ℃前後
のステージ温度であれば安定に作動させることができ
る。本発明ではステージ温度が低いのでレジスト５の激
しい損傷も発生せず、パターンシフトもほとんど発生し
ない。従って、例えば線幅１μｍ以下の微細な配線を良
好に制御して形成することができる。
ージ12を50〜150 ℃、より好ましくは 120℃前後に加熱
するとともにガス供給系18からＳｉＣｌ4 ガス、Ｎ2 ガ
ス及びトリメチルアルミニウムガス（ＴＭＡガス）を含
む反応ガスを供給し、エッチング槽11の内圧を１〜100P
a とし、高周波電源17から13.56 MHz の高周波をステー
ジ12とガスノズル13との間に印加してプラズマを発生さ
せて、銅膜４をエッチングする。この場合には、銅はＣ
ｕＡｌＣｌ4 の化学式で表される低温でも高い蒸気圧を
持つ銅・アルミニウム塩素化合物ガスとして蒸発するの
で、 120℃前後の低いステージ温度においても十分なエ
ッチング速度が得られ、かつ、銅残渣を発生することな
くエッチングを行うことができる（図３(c) ）。また平
行平板型反応性イオンエッチング装置10も、120 ℃前後
のステージ温度であれば安定に作動させることができ
る。本発明ではステージ温度が低いのでレジスト５の激
しい損傷も発生せず、パターンシフトもほとんど発生し
ない。従って、例えば線幅１μｍ以下の微細な配線を良
好に制御して形成することができる。
【００１１】次に、レジストパターン５ａを酸素プラズ
マ又はレジスト剥離液を用いて除去する（図３(d) ）。
本発明では、レジスト５のベーク温度も損傷を抑制する
目的で高くする必要がなく、 200℃以下の標準的な温度
でよい。したがって酸素プラズマ、レジスト剥離液等を
用いてレジストパターン５ａを除去するとき、レジスト
残渣が発生することもない。なお酸素プラズマは銅パタ
ーン４ａの側壁を酸化させる可能性がある、本発明の方
法ではポストベーク温度を低くできるため、レジストパ
ターン５ａの除去を剥離液で行なうか、又は短時間の酸
素プラズマでレジストパターン５ａ表面の硬化層の除去
のみを行い、それ以外を剥離液で除去することも可能で
ある。また、プラズマ窒化珪素膜等をエッチングマスク
に使用し、レジストパターン除去を銅膜のエッチング以
前に行うことも可能である。さらに必要に応じて銅パタ
ーン４ａの側壁にもバリアを形成し、銅パターン及びバ
リアパターンを覆う絶縁膜を形成することができる。
マ又はレジスト剥離液を用いて除去する（図３(d) ）。
本発明では、レジスト５のベーク温度も損傷を抑制する
目的で高くする必要がなく、 200℃以下の標準的な温度
でよい。したがって酸素プラズマ、レジスト剥離液等を
用いてレジストパターン５ａを除去するとき、レジスト
残渣が発生することもない。なお酸素プラズマは銅パタ
ーン４ａの側壁を酸化させる可能性がある、本発明の方
法ではポストベーク温度を低くできるため、レジストパ
ターン５ａの除去を剥離液で行なうか、又は短時間の酸
素プラズマでレジストパターン５ａ表面の硬化層の除去
のみを行い、それ以外を剥離液で除去することも可能で
ある。また、プラズマ窒化珪素膜等をエッチングマスク
に使用し、レジストパターン除去を銅膜のエッチング以
前に行うことも可能である。さらに必要に応じて銅パタ
ーン４ａの側壁にもバリアを形成し、銅パターン及びバ
リアパターンを覆う絶縁膜を形成することができる。
【００１２】上記実施例では、塩素化合物ガスとしてＳ
ｉＣｌ4 を、アルミニウム化合物ガスとしてＴＭＡガス
を使用する場合を示したが、他のガス、例えば塩素化合
物ガスとしては三塩化硼素、四塩化炭素等を、アルミニ
ウム化合物ガスとしてはトリメチルアラミンアラン、ト
リイソブチルアルミニウム、ジメチルアルミニウムハイ
ドライド、ジメチルアルミニウムクロライド等を使用し
てもよい。また、上記実施例では塩素ガスと塩素化合物
ガスのうち塩素化合物ガスのみを含む反応ガス雰囲気を
使用する場合を示したが、両方を含む反応ガス雰囲気を
使用してもよい。塩素ガスを含む雰囲気を使用すること
によりエッチング速度を高めることができる。さらに上
記実施例ではＮ2 ガスを含む反応ガス雰囲気を使用した
例を示したが、Ｎ2 ガスは単にエッチング形状を改善す
るために添加されたものであるので条件により添加しな
い場合もあり、又は他のガスを添加する場合もある。
ｉＣｌ4 を、アルミニウム化合物ガスとしてＴＭＡガス
を使用する場合を示したが、他のガス、例えば塩素化合
物ガスとしては三塩化硼素、四塩化炭素等を、アルミニ
ウム化合物ガスとしてはトリメチルアラミンアラン、ト
リイソブチルアルミニウム、ジメチルアルミニウムハイ
ドライド、ジメチルアルミニウムクロライド等を使用し
てもよい。また、上記実施例では塩素ガスと塩素化合物
ガスのうち塩素化合物ガスのみを含む反応ガス雰囲気を
使用する場合を示したが、両方を含む反応ガス雰囲気を
使用してもよい。塩素ガスを含む雰囲気を使用すること
によりエッチング速度を高めることができる。さらに上
記実施例ではＮ2 ガスを含む反応ガス雰囲気を使用した
例を示したが、Ｎ2 ガスは単にエッチング形状を改善す
るために添加されたものであるので条件により添加しな
い場合もあり、又は他のガスを添加する場合もある。
【００１３】また上記実施例ではアルミニウム化合物ガ
スをガス供給系から直接供給する場合を示したが、例え
ばステージ12をアルミニウム又はアルミニウム合金で作
るか又はステージ12にウエファ21を固定するためのリン
グ（図示せず）等の構造部品の全体又は一部分にアルミ
ニウム又はアルミニウム合金を使用し、プラズマとの反
応によりこれらからアルミニウム化合物ガスを発生させ
てもよい。
スをガス供給系から直接供給する場合を示したが、例え
ばステージ12をアルミニウム又はアルミニウム合金で作
るか又はステージ12にウエファ21を固定するためのリン
グ（図示せず）等の構造部品の全体又は一部分にアルミ
ニウム又はアルミニウム合金を使用し、プラズマとの反
応によりこれらからアルミニウム化合物ガスを発生させ
てもよい。
【００１４】また、上記実施例では平行平板型反応性イ
オンエッチング装置を使用した場合を示したが、他の方
式、例えばマグネトロン型、ＥＣＲ型等のエッチング装
置を使用してもよい。特に構造部分からアルミニウム化
合物ガスを発生させる場合、発生したアルミニウム化合
物ガスを基板表面上に均一に拡散させるために低い圧力
でプラズマを発生させることが可能なマグネトロン型、
ＥＣＲ型等のエッチング装置を使用するのが好ましい。
また、図１ではエッチング槽のみを具えるエッチング装
置を示したが、効率や再現性を向上させるためにロード
ロックを具える装置又はレジスト除去を行う槽を具える
装置を使用してもよい。
オンエッチング装置を使用した場合を示したが、他の方
式、例えばマグネトロン型、ＥＣＲ型等のエッチング装
置を使用してもよい。特に構造部分からアルミニウム化
合物ガスを発生させる場合、発生したアルミニウム化合
物ガスを基板表面上に均一に拡散させるために低い圧力
でプラズマを発生させることが可能なマグネトロン型、
ＥＣＲ型等のエッチング装置を使用するのが好ましい。
また、図１ではエッチング槽のみを具えるエッチング装
置を示したが、効率や再現性を向上させるためにロード
ロックを具える装置又はレジスト除去を行う槽を具える
装置を使用してもよい。
【００１５】また、上記実施例ではバリア膜と銅膜とを
積層した金属膜を同一の条件でエッチングする場合を示
したが、バリア膜と銅膜とを異った条件でエッチングし
てもよい。この場合、銅膜のみのエッチングに本発明の
方法を適用することもできるが、バリア膜も本発明の方
法でエッチングしてもよい。また、銅の単層金属膜又は
銅合金膜をエッチングする場合にも本発明は有効であ
る。
積層した金属膜を同一の条件でエッチングする場合を示
したが、バリア膜と銅膜とを異った条件でエッチングし
てもよい。この場合、銅膜のみのエッチングに本発明の
方法を適用することもできるが、バリア膜も本発明の方
法でエッチングしてもよい。また、銅の単層金属膜又は
銅合金膜をエッチングする場合にも本発明は有効であ
る。
【００１６】また、上記実施例ではレジストをマスクと
してエッチングを行う例を示したが、他の材料、例えば
窒化硅素をマスクとしてエッチングを行ってもよい。さ
らに、本発明を実施するに当たって出発材料としての基
板構造を変化させる必要はなく、エッチング装置にアル
ミニウム化合物ガスの供給ラインを追加するか又は構造
部品の一部の材質をアルミニウムまたはアルミニウム合
金に変更するだけでよく、極めて容易に実施することが
できる。
してエッチングを行う例を示したが、他の材料、例えば
窒化硅素をマスクとしてエッチングを行ってもよい。さ
らに、本発明を実施するに当たって出発材料としての基
板構造を変化させる必要はなく、エッチング装置にアル
ミニウム化合物ガスの供給ラインを追加するか又は構造
部品の一部の材質をアルミニウムまたはアルミニウム合
金に変更するだけでよく、極めて容易に実施することが
できる。
【００１７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の銅又は銅を主成分とする金属膜のエッチング方法によ
れば、塩素ガス及び少なくとも一種類の塩素化合物ガス
のいずれか一方あるいは双方と、アルミニウム化合物ガ
スとを含む反応ガス雰囲気内で高周波放電を行うことに
よってプラズマ雰囲気を生成するので、銅は低温でも高
い蒸気圧を持つ銅・アルミニウム塩素化合物ガスとして
蒸発するようになり、低いステージ温度において十分な
エッチング速度を得ることができ、銅残渣もなくなる。
本発明の方法では、ステージ温度を50〜150 ℃の範囲の
低い温度でエッチングできるので、レジストパターンが
損傷を受けないためパターンシフトが形成されず、微細
な金属配線を良好に制御して形成でき、またレジストの
損傷を抑制するためにレジストのポストベーク温度を高
くする必要がなく、エッチング後の除去が容易となり、
レジスト残渣が発生しなくなり、さらにエッチング装置
を安定に動作させることができる。
の銅又は銅を主成分とする金属膜のエッチング方法によ
れば、塩素ガス及び少なくとも一種類の塩素化合物ガス
のいずれか一方あるいは双方と、アルミニウム化合物ガ
スとを含む反応ガス雰囲気内で高周波放電を行うことに
よってプラズマ雰囲気を生成するので、銅は低温でも高
い蒸気圧を持つ銅・アルミニウム塩素化合物ガスとして
蒸発するようになり、低いステージ温度において十分な
エッチング速度を得ることができ、銅残渣もなくなる。
本発明の方法では、ステージ温度を50〜150 ℃の範囲の
低い温度でエッチングできるので、レジストパターンが
損傷を受けないためパターンシフトが形成されず、微細
な金属配線を良好に制御して形成でき、またレジストの
損傷を抑制するためにレジストのポストベーク温度を高
くする必要がなく、エッチング後の除去が容易となり、
レジスト残渣が発生しなくなり、さらにエッチング装置
を安定に動作させることができる。
【図１】銅又は銅を主成分とする金属膜のエッチング方
法を行う装置の概念図を示す。
法を行う装置の概念図を示す。
【図２】従来の銅又は銅を主成分とする金属膜のエッチ
ング方法の順次の工程を示す断面図である。
ング方法の順次の工程を示す断面図である。
【図３】本発明の銅又は銅を主成分とする金属膜のエッ
チング方法の一実施例の順次の工程を示す断面図であ
る。
チング方法の一実施例の順次の工程を示す断面図であ
る。
１ Ｓｉ基板 ２ 下地絶縁板 ３ バリア膜 ３ａ バリアパターン ４ 銅膜 ４ａ 銅パターン ５ レジスト ５ａ レジストパターン ５ｂ 損傷レジストパターン ６ パターンシフト ７ 銅残渣 ８ レジスト残渣 10 平行平板型反応性イオンエッチング装置 11 エッチング槽 12 ステージ 13 ガスノズル 14 ヒーター 15 圧力制御系 16 真空排気系 17 高周波電源 18 ガス供給系 21 ウエファ
Claims (1)
- 【請求項１】 プラズマ雰囲気中における銅又は銅を主
成分とする金属膜をドライエッチングするに当たり、 上記プラズマ雰囲気を塩素ガス及び少なくとも一種類の
塩素化合物ガスのいずれか一方あるいは双方と、アルミ
ニウム化合物ガスとを含む反応ガス雰囲気内で高周波放
電を行うことによって生成することを特徴とする銅又は
銅を主成分とする金属膜のエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32792792A JPH06177084A (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 銅又は銅を主成分とする金属膜のエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32792792A JPH06177084A (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 銅又は銅を主成分とする金属膜のエッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06177084A true JPH06177084A (ja) | 1994-06-24 |
Family
ID=18204562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32792792A Pending JPH06177084A (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 銅又は銅を主成分とする金属膜のエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06177084A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07201827A (ja) * | 1993-12-29 | 1995-08-04 | Nec Corp | ドライエッチング方法 |
| EP0838848A1 (en) * | 1996-10-23 | 1998-04-29 | Texas Instruments Incorporated | Plasma etching of a metal layer comprising copper |
-
1992
- 1992-12-08 JP JP32792792A patent/JPH06177084A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07201827A (ja) * | 1993-12-29 | 1995-08-04 | Nec Corp | ドライエッチング方法 |
| EP0838848A1 (en) * | 1996-10-23 | 1998-04-29 | Texas Instruments Incorporated | Plasma etching of a metal layer comprising copper |
| US5998297A (en) * | 1996-10-23 | 1999-12-07 | Texas Instruments Incorporated | Method of etching copper or copper-doped aluminum |
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