JPH0714824A - プラズマ処理方法 - Google Patents
プラズマ処理方法Info
- Publication number
- JPH0714824A JPH0714824A JP5147292A JP14729293A JPH0714824A JP H0714824 A JPH0714824 A JP H0714824A JP 5147292 A JP5147292 A JP 5147292A JP 14729293 A JP14729293 A JP 14729293A JP H0714824 A JPH0714824 A JP H0714824A
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- JP
- Japan
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- gas
- film
- etching
- multilayer film
- treatment
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- Pending
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- ing And Chemical Polishing (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【構成】アルミニウムを含む膜とＴｉＷ、ＴｉＮ等との
多層膜をプラズマ処理する方法において、エッチング処
理に引き続いて同一エッチング室６内で酸化性ガスと水
素を含むガスを用いてプラズマ処理を行なう。 【効果】アルミニウムを含む膜とＴｉＷ，ＴｉＮ膜との
多層膜の酸化を抑制するとともに残留するハロゲン成分
を低減し腐食の発生を抑制しつつエッチング室内に堆積
した反応生成物の除去時間を短縮し、かつ安定したエッ
チング処理ができる。
多層膜をプラズマ処理する方法において、エッチング処
理に引き続いて同一エッチング室６内で酸化性ガスと水
素を含むガスを用いてプラズマ処理を行なう。 【効果】アルミニウムを含む膜とＴｉＷ，ＴｉＮ膜との
多層膜の酸化を抑制するとともに残留するハロゲン成分
を低減し腐食の発生を抑制しつつエッチング室内に堆積
した反応生成物の除去時間を短縮し、かつ安定したエッ
チング処理ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルミニウムを含む膜と
ＴｉＷ，ＴｉＮ等の積層構造膜のプラズマ処理方法に関
するものである。
ＴｉＷ，ＴｉＮ等の積層構造膜のプラズマ処理方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の方法は、１９９２年秋季第５３回
応用物理学会学術講演会講演予稿集４６５Ｐ「ＨＢｒ
ＲＩＥにおけるｉｎ ｓｉｔｕ チャンバークリーニン
グ」に一例が記載されている。この方法では、Ｓｉ系膜
のエッチング処理時にチャンバー内に堆積する反応生成
物の除去にＯ2あるいはＳＦ6＋Ｏ2等の混合ガスを用い
たプラズマ処理方法が示され、チャンバー壁に付着した
反応生成物の除去ができることが示されている。
応用物理学会学術講演会講演予稿集４６５Ｐ「ＨＢｒ
ＲＩＥにおけるｉｎ ｓｉｔｕ チャンバークリーニン
グ」に一例が記載されている。この方法では、Ｓｉ系膜
のエッチング処理時にチャンバー内に堆積する反応生成
物の除去にＯ2あるいはＳＦ6＋Ｏ2等の混合ガスを用い
たプラズマ処理方法が示され、チャンバー壁に付着した
反応生成物の除去ができることが示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】エッチング処理時に発
生する反応生成物による堆積物は終点検出用発光モニタ
ー窓の曇りを発生させ、終点検出精度の低下によるエッ
チング性能の不均一やパーティクル発生の原因となる。
このため、反応生成物による堆積物はプラズマ発光強度
やパーティクル発生数を計測し、一定の管理基準により
適宜クリーニング処理がなされている。
生する反応生成物による堆積物は終点検出用発光モニタ
ー窓の曇りを発生させ、終点検出精度の低下によるエッ
チング性能の不均一やパーティクル発生の原因となる。
このため、反応生成物による堆積物はプラズマ発光強度
やパーティクル発生数を計測し、一定の管理基準により
適宜クリーニング処理がなされている。
【０００４】一方、ＬＳＩに使用される配線材は配線の
信頼性向上の観点からアルミニウムを含む層とＴｉＷ，
ＴｉＮ膜等の積層化が行われており、多層膜を腐食なく
精密に加工できるとともに連続したエッチング処理にお
いてもエッチング性能の変化の少ないプラズマ処理方法
が要求されている。
信頼性向上の観点からアルミニウムを含む層とＴｉＷ，
ＴｉＮ膜等の積層化が行われており、多層膜を腐食なく
精密に加工できるとともに連続したエッチング処理にお
いてもエッチング性能の変化の少ないプラズマ処理方法
が要求されている。
【０００５】従来の方法では、アルミニウムを含む層と
ＴｉＷ，ＴｉＮ膜等の多層膜及び１枚ごとのプラズマ処
理方法について配慮がなされていない。
ＴｉＷ，ＴｉＮ膜等の多層膜及び１枚ごとのプラズマ処
理方法について配慮がなされていない。
【０００６】本発明の目的は、多層膜の酸化を抑制する
とともに残留するハロゲン成分を低減し、腐食の発生を
抑制しつつ反応生成物の除去時間を短縮し安定したエッ
チング性能を得るプラズマ処理方法を提供することにあ
る。
とともに残留するハロゲン成分を低減し、腐食の発生を
抑制しつつ反応生成物の除去時間を短縮し安定したエッ
チング性能を得るプラズマ処理方法を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、アルミニウムを含む膜とＴｉＷ，ＴｉＮ等の多層膜
のプラズマ処理において、前記多層膜のエッチング処理
後に同一エッチング室内で酸化性ガスと水素を含むガス
を用いたプラズマ処理を付加することにより、残留ハロ
ゲン成分を低減し前記多層膜の腐食の発生を抑制しつつ
反応生成物の除去を行なうとともに安定したエッチング
処理を達成するようにしたものである。
に、アルミニウムを含む膜とＴｉＷ，ＴｉＮ等の多層膜
のプラズマ処理において、前記多層膜のエッチング処理
後に同一エッチング室内で酸化性ガスと水素を含むガス
を用いたプラズマ処理を付加することにより、残留ハロ
ゲン成分を低減し前記多層膜の腐食の発生を抑制しつつ
反応生成物の除去を行なうとともに安定したエッチング
処理を達成するようにしたものである。
【０００８】
【作用】アルミニウムを含む膜とＴｉＷ，ＴｉＮ等の多
層膜のプラズマ処理において、試料１枚ごとに前記多層
膜のエッチング処理後に同一エッチング室内において酸
化性ガスと水素を含むガスを用いたプラズマ処理を行な
う。このさい、酸化性ガスは主として、エッチング処理
室内に堆積したホトレジストに起因する反応生成物
（Ｃ，Ｈ，Ｏ成分）を除去する。一方、水素を含むガス
はアルミニウムを含む膜とＴｉＷ，ＴｉＮ等の多層膜側
面の酸化を抑制する。前記多層膜は主としてＢＣｌ3，
Ｃｌ2，ＨＢｒ等のハロゲンガスあるいはハロゲン系の
混合ガスを用いることによりエッチングされる。酸化性
ガス単独によるプラズマ処理時には前記多層膜の側面が
酸化され、エッチング処理時に多層膜側面近傍に残留し
たハロゲン成分の除去が十分にできない。残留したハロ
ゲン成分は前記多層膜のエッチング処理後の腐食の発生
原因となるため膜中に残留させないことが重要である。
水素を含むガスは、前記多層膜側面の酸化を抑制すると
ともに残留するハロゲン成分をＨＣｌ，ＨＢｒとして除
去するために使用する。
層膜のプラズマ処理において、試料１枚ごとに前記多層
膜のエッチング処理後に同一エッチング室内において酸
化性ガスと水素を含むガスを用いたプラズマ処理を行な
う。このさい、酸化性ガスは主として、エッチング処理
室内に堆積したホトレジストに起因する反応生成物
（Ｃ，Ｈ，Ｏ成分）を除去する。一方、水素を含むガス
はアルミニウムを含む膜とＴｉＷ，ＴｉＮ等の多層膜側
面の酸化を抑制する。前記多層膜は主としてＢＣｌ3，
Ｃｌ2，ＨＢｒ等のハロゲンガスあるいはハロゲン系の
混合ガスを用いることによりエッチングされる。酸化性
ガス単独によるプラズマ処理時には前記多層膜の側面が
酸化され、エッチング処理時に多層膜側面近傍に残留し
たハロゲン成分の除去が十分にできない。残留したハロ
ゲン成分は前記多層膜のエッチング処理後の腐食の発生
原因となるため膜中に残留させないことが重要である。
水素を含むガスは、前記多層膜側面の酸化を抑制すると
ともに残留するハロゲン成分をＨＣｌ，ＨＢｒとして除
去するために使用する。
【０００９】これにより、アルミニウムを含む膜とＴｉ
Ｗ，ＴｉＮ等の多層膜の酸化を抑制するとともに、残留
するハロゲン成分を低減し腐食の発生を抑制しつつエッ
チング室内に堆積した反応生成物の除去ができる。
Ｗ，ＴｉＮ等の多層膜の酸化を抑制するとともに、残留
するハロゲン成分を低減し腐食の発生を抑制しつつエッ
チング室内に堆積した反応生成物の除去ができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１から図４によ
り説明する。
り説明する。
【００１１】図１に本発明を実施する装置の一例である
マイクロ波エッチング装置を示す。エッチング室６内に
は試料１５を載置する試料台８が設けられており、試料
台８に対向してエッチング室６上部に石英ベルジャ７が
取り付けてある。エッチング室６には、図示を省略した
処理ガス供給源につながりエッチング室６内に処理ガス
を供給する処理ガス導入管１２と、図示を省略した真空
ポンプにつながりエッチング室６内を所定圧力に減圧排
気するための排気口１４が設けてある。試料台８には、
高周波電源１３がつながる。
マイクロ波エッチング装置を示す。エッチング室６内に
は試料１５を載置する試料台８が設けられており、試料
台８に対向してエッチング室６上部に石英ベルジャ７が
取り付けてある。エッチング室６には、図示を省略した
処理ガス供給源につながりエッチング室６内に処理ガス
を供給する処理ガス導入管１２と、図示を省略した真空
ポンプにつながりエッチング室６内を所定圧力に減圧排
気するための排気口１４が設けてある。試料台８には、
高周波電源１３がつながる。
【００１２】上記構成の装置により、処理ガス導入管１
２よりエッチング室６内に処理ガスを導入し、エッチン
グ室６内を１．３３×１０ 2Ｐａ〜２．６７Ｐａに保持
し、マグネトロン１０により印加量１００Ｗ〜１５００
Ｗのマイクロ波を発生させ、導波管９により石英ベルジ
ャ７内に導入し、コイル１１によって石英ベルジャ７内
に４００〜１５００ガウスの磁場を作用させる。これら
により、マイクロ波と磁場との作用により低圧力域でも
強いプラズマが発生する。
２よりエッチング室６内に処理ガスを導入し、エッチン
グ室６内を１．３３×１０ 2Ｐａ〜２．６７Ｐａに保持
し、マグネトロン１０により印加量１００Ｗ〜１５００
Ｗのマイクロ波を発生させ、導波管９により石英ベルジ
ャ７内に導入し、コイル１１によって石英ベルジャ７内
に４００〜１５００ガウスの磁場を作用させる。これら
により、マイクロ波と磁場との作用により低圧力域でも
強いプラズマが発生する。
【００１３】また、高周波電源１３によって試料台８に
入射するイオンエネルギーを制御できる。
入射するイオンエネルギーを制御できる。
【００１４】本装置を使用して図２に示す試料を処理す
る場合、まず、ＢＣｌ3，Ｃｌ2，ＨＢｒ等のハロゲンガ
スあるいはハロゲン系の混合ガスを用いることによりア
ルミニウムを含む膜とＴｉＷ，ＴｉＮの多層膜がエッチ
ング処理され、引続き同一エッチング室６内において、
Ｏ2とＣＨ3ＯＨ混合ガスを用いたプラズマ処理が行なわ
れる。なお、図２において、１はマスクであるレジス
ト、２はアルミニウムを含む膜、３はＴｉＷ膜、４は下
地膜で、この場合はＳｉＯ2膜、５はＳｉ基板である。
る場合、まず、ＢＣｌ3，Ｃｌ2，ＨＢｒ等のハロゲンガ
スあるいはハロゲン系の混合ガスを用いることによりア
ルミニウムを含む膜とＴｉＷ，ＴｉＮの多層膜がエッチ
ング処理され、引続き同一エッチング室６内において、
Ｏ2とＣＨ3ＯＨ混合ガスを用いたプラズマ処理が行なわ
れる。なお、図２において、１はマスクであるレジス
ト、２はアルミニウムを含む膜、３はＴｉＷ膜、４は下
地膜で、この場合はＳｉＯ2膜、５はＳｉ基板である。
【００１５】図３は１枚処理ごとに２０秒間、Ｏ2流量
３００ｃｃ／ｍｉｎ、ＣＨ3ＯＨ流量４０ｃｃ／ｍｉ
ｎ、圧力１．３３Ｐａ、マイクロ波投入電力１０００Ｗ
でプラズマ処理を行なった後のアルミニウムの発光強度
を示す。図４は２５枚連続エッチング処理を行なった場
合の１枚目、２５枚目及び２５枚連続エッチング処理を
行なった後にＯ2流量３００ｃｃ／ｍｉｎ、圧力１．３
３×１０ 1Ｐａ、マイクロ波投入電力１０００Ｗで２０
分間Ｏ2ガスによるプラズマ処理を行なった後のアルミ
ニウムの発光強度を示す。
３００ｃｃ／ｍｉｎ、ＣＨ3ＯＨ流量４０ｃｃ／ｍｉ
ｎ、圧力１．３３Ｐａ、マイクロ波投入電力１０００Ｗ
でプラズマ処理を行なった後のアルミニウムの発光強度
を示す。図４は２５枚連続エッチング処理を行なった場
合の１枚目、２５枚目及び２５枚連続エッチング処理を
行なった後にＯ2流量３００ｃｃ／ｍｉｎ、圧力１．３
３×１０ 1Ｐａ、マイクロ波投入電力１０００Ｗで２０
分間Ｏ2ガスによるプラズマ処理を行なった後のアルミ
ニウムの発光強度を示す。
【００１６】２５枚エッチング処理を行なった場合の反
応生成物除去時間は図４に示した従来法では１２００秒
であり、図３に示した本発明の場合、一枚当り２０秒で
合計５００秒であった。本発明により反応生成物除去時
間はおよそ６０％低減できる。
応生成物除去時間は図４に示した従来法では１２００秒
であり、図３に示した本発明の場合、一枚当り２０秒で
合計５００秒であった。本発明により反応生成物除去時
間はおよそ６０％低減できる。
【００１７】また、１枚ごとにプラズマ処理を行なうた
め、反応生成物の堆積が非常に少ない。このため、アル
ミニウムの発光強度の変化が少なく毎回安定したエッチ
ング性能が得られる。さらに、水素を含むガスを混合し
ているためエッチング処理時に残留するハロゲン成分を
効果的に除去でき、別途行なうレジスト除去を含む防食
処理を行なうまでの前記多層膜の腐食の発生を抑制でき
る。
め、反応生成物の堆積が非常に少ない。このため、アル
ミニウムの発光強度の変化が少なく毎回安定したエッチ
ング性能が得られる。さらに、水素を含むガスを混合し
ているためエッチング処理時に残留するハロゲン成分を
効果的に除去でき、別途行なうレジスト除去を含む防食
処理を行なうまでの前記多層膜の腐食の発生を抑制でき
る。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、アルミニウムを含む膜
とＴｉＷ，ＴｉＮ膜との多層膜の酸化を抑制するととも
に残留するハロゲン成分を低減し、腐食の発生を抑制し
つつエッチング室内に堆積した反応生成物の除去時間を
短縮し、かつ安定したエッチング処理ができるという効
果がある。
とＴｉＷ，ＴｉＮ膜との多層膜の酸化を抑制するととも
に残留するハロゲン成分を低減し、腐食の発生を抑制し
つつエッチング室内に堆積した反応生成物の除去時間を
短縮し、かつ安定したエッチング処理ができるという効
果がある。
【図１】本発明のプラズマ処理方法を実施するための装
置の一例であるマイクロ波プラズマ処理装置の概略を示
す構成図である。
置の一例であるマイクロ波プラズマ処理装置の概略を示
す構成図である。
【図２】エッチング前の試料の断面図である。
【図３】試料を１枚処理するごとにクリーニング処理を
行なった後のアルミニウムの発光強度変化を示す説明図
である。
行なった後のアルミニウムの発光強度変化を示す説明図
である。
【図４】試料を２５枚連続処理した場合、従来ガスを用
いてプラズマ処理を行なった後のアルミニウムの発光強
度変化を示す説明図である。
いてプラズマ処理を行なった後のアルミニウムの発光強
度変化を示す説明図である。
１…レジスト（マスク）、２…アルミニウム膜、３…Ｔ
ｉＷ膜、４…下地ＳｉＯ2膜、５…シリコン基板、６…
エッチング室、１０…マグネトロン、１１…コイル、１
２…処理ガス導入管、１３…高周波電源、１５…試料。
ｉＷ膜、４…下地ＳｉＯ2膜、５…シリコン基板、６…
エッチング室、１０…マグネトロン、１１…コイル、１
２…処理ガス導入管、１３…高周波電源、１５…試料。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/3205
Claims (1)
- 【請求項１】アルミニウムを含む膜とＴｉＷ，ＴｉＮ等
の多層膜のプラズマ処理において、前記多層膜のエッチ
ング処理後に同一エッチング室内で酸化性ガスと水素を
含むガスを用いた処理を付加することを特徴とするプラ
ズマ処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5147292A JPH0714824A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | プラズマ処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5147292A JPH0714824A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | プラズマ処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0714824A true JPH0714824A (ja) | 1995-01-17 |
Family
ID=15426914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5147292A Pending JPH0714824A (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | プラズマ処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0714824A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100334972B1 (ko) * | 1999-12-30 | 2002-05-04 | 박종섭 | 식각 선택비를 이용한 금속배선 형성방법 |
| US6599841B2 (en) | 1998-11-04 | 2003-07-29 | Fujitsu Limited | Method for manufacturing a semiconductor device |
-
1993
- 1993-06-18 JP JP5147292A patent/JPH0714824A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6599841B2 (en) | 1998-11-04 | 2003-07-29 | Fujitsu Limited | Method for manufacturing a semiconductor device |
| KR100334972B1 (ko) * | 1999-12-30 | 2002-05-04 | 박종섭 | 식각 선택비를 이용한 금속배선 형성방법 |
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