JPS6199681A - 金属膜のエツチング方法 - Google Patents
金属膜のエツチング方法Info
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- JPS6199681A JPS6199681A JP21963584A JP21963584A JPS6199681A JP S6199681 A JPS6199681 A JP S6199681A JP 21963584 A JP21963584 A JP 21963584A JP 21963584 A JP21963584 A JP 21963584A JP S6199681 A JPS6199681 A JP S6199681A
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Landscapes
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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
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は金属膜のエッチ７グ方法、特に半導体装置の電
極配線の形成に用いる胃力ｒ＋＝ドライエ。
極配線の形成に用いる胃力ｒ＋＝ドライエ。
チング方法に関するものである。
従来例の構成とその問題点
半導体装置の電極配線には、通常アルミニウムあるいは
、アルミニウム合金で代表される金べ膜が用いられてい
るが、近年、半導体装置の高集積化に伴い、電極配線を
微細化する要求が高まっている。このために、サイドエ
ツチングの少ない塩素系ガスを用いた反応性イオンエツ
チングに代表される異方性ドライエツチングが、主流に
なってきている。
、アルミニウム合金で代表される金べ膜が用いられてい
るが、近年、半導体装置の高集積化に伴い、電極配線を
微細化する要求が高まっている。このために、サイドエ
ツチングの少ない塩素系ガスを用いた反応性イオンエツ
チングに代表される異方性ドライエツチングが、主流に
なってきている。
しかし、塩素系ガスのみを用いた反応性イオンエツチン
グにおいては、形成された成極配線膜の均一性と再現性
に大きな悪影響を及ぼすローディング効果が発生する。
グにおいては、形成された成極配線膜の均一性と再現性
に大きな悪影響を及ぼすローディング効果が発生する。
このローディング効果は、エツチングされるウェハ枚数
に対するエツチング速度の依存性として定義されており
、ウニ・・枚数が増加するに従ってエツチング速度が遅
くなる現象である。この現象は特に、アルミニウム膜の
反応性イオンエノチングにおいて顕著となり、ウニ・・
枚数の増減にともないアルミニウム電極配線の均一性、
再現性が大きく損われる。すなわち、ウエノ・枚数の変
化によるエツチング速度の違いにより、エツチング時間
がそれぞれ変化するためエツチングのエンドポイントが
ばらつくこと、また、ウエノ・枚数が増すことによりエ
ツチング速度が低下すると、アルミニウム膜とフォトレ
ジスト膜の選択比が低下することなどによって上記の問
題が生じる。
に対するエツチング速度の依存性として定義されており
、ウニ・・枚数が増加するに従ってエツチング速度が遅
くなる現象である。この現象は特に、アルミニウム膜の
反応性イオンエノチングにおいて顕著となり、ウニ・・
枚数の増減にともないアルミニウム電極配線の均一性、
再現性が大きく損われる。すなわち、ウエノ・枚数の変
化によるエツチング速度の違いにより、エツチング時間
がそれぞれ変化するためエツチングのエンドポイントが
ばらつくこと、また、ウエノ・枚数が増すことによりエ
ツチング速度が低下すると、アルミニウム膜とフォトレ
ジスト膜の選択比が低下することなどによって上記の問
題が生じる。
このローディング効果を軽減する方法として、従来は、
エツチングガスの流量を増加（〜数百ＳＣＣＭ）させる
方法、あるいは、エツチング時の高周波電力を高＜（６
００〜１ｏｏｏＷ）する方法が採られている。しかし、
前者の方法は、真空ポンプ排気能力の制限を受け、ロー
ディング効果を確実に抑制することができない。一方、
後者の方法には、エツチングのマスクとして用いるフォ
トレジスト膜とアルミニウム膜との選択比を低下させる
問題がある。すなわち、これらの方法には依然として改
善すべき問題があり、ローディング効果を抑制する方法
としては必ずしも十分でｊ’ｉなかった０ 発明の目的 本発明の目的は、上記の不都合を排除することができる
金属膜のエツチング方法、すなわち、ガス流量および高
周波電力を抑えながらもローディング効果を抑え、均一
性、再現性のよい微細な金属膜パターンを得ることがで
きる金属膜のエツチング方法を提供することにある。
エツチングガスの流量を増加（〜数百ＳＣＣＭ）させる
方法、あるいは、エツチング時の高周波電力を高＜（６
００〜１ｏｏｏＷ）する方法が採られている。しかし、
前者の方法は、真空ポンプ排気能力の制限を受け、ロー
ディング効果を確実に抑制することができない。一方、
後者の方法には、エツチングのマスクとして用いるフォ
トレジスト膜とアルミニウム膜との選択比を低下させる
問題がある。すなわち、これらの方法には依然として改
善すべき問題があり、ローディング効果を抑制する方法
としては必ずしも十分でｊ’ｉなかった０ 発明の目的 本発明の目的は、上記の不都合を排除することができる
金属膜のエツチング方法、すなわち、ガス流量および高
周波電力を抑えながらもローディング効果を抑え、均一
性、再現性のよい微細な金属膜パターンを得ることがで
きる金属膜のエツチング方法を提供することにある。
発明の構成
本発明の金属膜のエツチング方法は、塩素系ガスによる
反応性イオンエツチングで基本上に形成された金属膜を
エツチングするにあたり、前記塩素系ガスに窒素および
水素を添加して金属膜をエツチングする方法である。
反応性イオンエツチングで基本上に形成された金属膜を
エツチングするにあたり、前記塩素系ガスに窒素および
水素を添加して金属膜をエツチングする方法である。
この方法によれば、ローディング効果を除去することが
でき、ウェハ枚数の増減にかかわらず、均一性、再現性
のよい金属膜パターンを形成することができる。
でき、ウェハ枚数の増減にかかわらず、均一性、再現性
のよい金属膜パターンを形成することができる。
実施例の説明
本発明の金属膜のエツチング方法の一実施例を以下に詳
しく説明する。
しく説明する。
図は、金属膜として半導体ウニ・・上に形成されたアル
ミニウム膜を、また、塩素系ガスとして、ＣＣ６４とＣ
６２を使用するとともに、反応性イオンエツチング装置
内の圧力を５０ ｍＴｏｒ ｒ、高周波電力を３３０Ｗ
に設定し、さらに、ＣＣ２４とＣ４２およびＮ２の流量
比を１：２：３に″固定した条件の下でＮ２の流量を変
化させ、しかも、エツチングガスの総流量を−ｒｏＳＣ
ＣＭに固定してエツチングをおこなった実験結果を示し
たものであり、アルミニウム膜を有する被エツチングウ
エノ・の枚数を横軸に、エツチング速度を縦軸にとり、
Ｎ２をパラメータとして示したものである。
ミニウム膜を、また、塩素系ガスとして、ＣＣ６４とＣ
６２を使用するとともに、反応性イオンエツチング装置
内の圧力を５０ ｍＴｏｒ ｒ、高周波電力を３３０Ｗ
に設定し、さらに、ＣＣ２４とＣ４２およびＮ２の流量
比を１：２：３に″固定した条件の下でＮ２の流量を変
化させ、しかも、エツチングガスの総流量を−ｒｏＳＣ
ＣＭに固定してエツチングをおこなった実験結果を示し
たものであり、アルミニウム膜を有する被エツチングウ
エノ・の枚数を横軸に、エツチング速度を縦軸にとり、
Ｎ２をパラメータとして示したものである。
図中Ｎ２が０％で示される曲線が通常ローディング効果
と称されるものであり、被エツチングウェハ枚数の増加
と共にエツチング速度が低下している。このエツチング
速度の低下は、フォトレジストのエツチング速度は一定
であるので、フォトレジストとの選択比の低下を招き、
仕上がりのパターン精度を劣化きせる。ローディング効
果は、ウェハ枚数だけに限られるわけでなく、ウェハサ
イズ、電極配線パターンの違いによっても発生し、電極
配線の仕上りパターン精度に影響を与える。
と称されるものであり、被エツチングウェハ枚数の増加
と共にエツチング速度が低下している。このエツチング
速度の低下は、フォトレジストのエツチング速度は一定
であるので、フォトレジストとの選択比の低下を招き、
仕上がりのパターン精度を劣化きせる。ローディング効
果は、ウェハ枚数だけに限られるわけでなく、ウェハサ
イズ、電極配線パターンの違いによっても発生し、電極
配線の仕上りパターン精度に影響を与える。
一方、Ｎ２を添加し、その添加量を増加させて行くと、
エツチング速度が増加しなからローディング効果が減少
する。そして、図に示すようにＮ２の流量を総流量に対
して１４％に設定したとき、ウェハ枚数に関係なくエツ
チング速度が一定になる結果が得られた。実験によると
、Ｎ２の流量が総流量に対して１０〜１８％の割合とな
る範囲でローディング効果をほぼ除くことができた。
エツチング速度が増加しなからローディング効果が減少
する。そして、図に示すようにＮ２の流量を総流量に対
して１４％に設定したとき、ウェハ枚数に関係なくエツ
チング速度が一定になる結果が得られた。実験によると
、Ｎ２の流量が総流量に対して１０〜１８％の割合とな
る範囲でローディング効果をほぼ除くことができた。
ところで、Ｎ２の添加の割合を上記の値よりもさらに増
加させてゆくと、ローディング効果とは逆の現象が現わ
れ、ウニ・・枚数が多くなるに従ってエツチング速度が
増加する現象を示した。図中には、Ｎ２の流量を総流量
に対して５７％に設定したときの曲線を示す。
加させてゆくと、ローディング効果とは逆の現象が現わ
れ、ウニ・・枚数が多くなるに従ってエツチング速度が
増加する現象を示した。図中には、Ｎ２の流量を総流量
に対して５７％に設定したときの曲線を示す。
以上の結果より、エツチングガス中のＮ２の流量比を適
当に設定することによりローディング効果を減少させる
ことが可能である。
当に設定することによりローディング効果を減少させる
ことが可能である。
なお、以上説明した実施例においては、ＣＣ６４とＣｔ
およびＮ２の流量比を１ ：２：３とし、かつ総流量を
７０８ＣＣＭと固定したが、この条件は、ａ−ディング
効果がなくなるときに最適なエツチング速度が得られ、
しかも、ローディング効果を除くことを意図して設定し
たものであり、上記の流量比あるいは総流量を変えるこ
とＫよってもローディング効果を減少させることができ
る。ただしこのときは、ローディング効果の無くなるＮ
２の流量比か、上記の値とは異る値になるばかりでなく
、ａ−ディング効果がなくなるときのエツチング速度も
変化する。
およびＮ２の流量比を１ ：２：３とし、かつ総流量を
７０８ＣＣＭと固定したが、この条件は、ａ−ディング
効果がなくなるときに最適なエツチング速度が得られ、
しかも、ローディング効果を除くことを意図して設定し
たものであり、上記の流量比あるいは総流量を変えるこ
とＫよってもローディング効果を減少させることができ
る。ただしこのときは、ローディング効果の無くなるＮ
２の流量比か、上記の値とは異る値になるばかりでなく
、ａ−ディング効果がなくなるときのエツチング速度も
変化する。
また、塩素系ガスばＣＣｌ４やＣ６２に限られるわけで
はなく、１３ｃｚｃＨｃｚおよび５ＩＣ６４であっても
よい。
はなく、１３ｃｚｃＨｃｚおよび５ＩＣ６４であっても
よい。
さらに、被エツチング金属膜はアルミニウムやアルミニ
ウム合金に限られるわけではなく、塩素系のガスでエツ
チングが可能な他の金属膜であってもよい。
ウム合金に限られるわけではなく、塩素系のガスでエツ
チングが可能な他の金属膜であってもよい。
以上説明したのは半導体ウェハ上の電憧配線形成用のエ
ツチングに関してであったが、これに限られるわけでな
く、セラミックその他の種々の基板の上に微細な金属膜
パターンを形成するのに応用できる。
ツチングに関してであったが、これに限られるわけでな
く、セラミックその他の種々の基板の上に微細な金属膜
パターンを形成するのに応用できる。
発明の詳細
な説明したように、本発明の金属膜のエツチング方法に
よれば、反応性イオンエツチング法において、エツチン
グガスの流量を増加させたり、エツチングするときの高
周波電力を高くすることなく、Ｎ２とＮ２を添加すると
いう簡単なプロセス工程だけでローディング効果をなく
すことができ、微細な金属膜パターンを均一性、再現性
よく容易に形成できる効果が奏される。
よれば、反応性イオンエツチング法において、エツチン
グガスの流量を増加させたり、エツチングするときの高
周波電力を高くすることなく、Ｎ２とＮ２を添加すると
いう簡単なプロセス工程だけでローディング効果をなく
すことができ、微細な金属膜パターンを均一性、再現性
よく容易に形成できる効果が奏される。
図は本発明の金属膜のエツチング方法を説明するための
一実施例のグラフである。
一実施例のグラフである。
Claims (3)
- （１）塩素系ガスによる反応性イオンエッチングで基板
上に形成された金属膜をエッチングするにあたり、前記
塩素系ガスに窒素および水素を添加することを特徴とす
る金属膜のエッチング方法。 - （２）金属膜が、半導体装置の電極配線用のアルミニウ
ムあるいは、アルミニウム合金であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の金属膜のエッチング方法
。 - （３）塩素系ガスがＣｌ＿２、ＣＣｌ＿４、ＢＣｌ＿３
、ＣＨＣｌ＿３およびＳｉＣｌ＿４のいずれか１つ、あ
るいはこれらの中のいずれかの組み合わせであることを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の金属膜のエッ
チング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21963584A JPS6199681A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | 金属膜のエツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21963584A JPS6199681A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | 金属膜のエツチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6199681A true JPS6199681A (ja) | 1986-05-17 |
Family
ID=16738611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21963584A Pending JPS6199681A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | 金属膜のエツチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6199681A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5279990A (en) * | 1990-03-02 | 1994-01-18 | Motorola, Inc. | Method of making a small geometry contact using sidewall spacers |
-
1984
- 1984-10-19 JP JP21963584A patent/JPS6199681A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5279990A (en) * | 1990-03-02 | 1994-01-18 | Motorola, Inc. | Method of making a small geometry contact using sidewall spacers |
| US5381040A (en) * | 1990-03-02 | 1995-01-10 | Motorola, Inc. | Small geometry contact |
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