JP2001284319A - ドライエッチングプロセスおよびそれを含む半導体製造方法 - Google Patents
ドライエッチングプロセスおよびそれを含む半導体製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】ＩｒやＰｔなどの高融点材料を、塩素とアルゴ
ンの混合ガスを用いドライエッチングする場合の、反応
生成物によるサイドデボを防止し、スループットを改善
する方法を得る。 【解決手段】Ｓｉ基板１上にＳｉＯ２膜２、Ｔｉ膜３、
高融点材料膜４を順次堆積した構造をフォトレジストマ
スク５を用いてドライエッチングする際の、エッチング
レートとレジスト選択比の値を、塩素濃度、ガス総流
量、圧力、プラズマソース電力、バイアス電力の５つの
エッチングパラメータを例えば下表のように増減して最
適条件とする。
ンの混合ガスを用いドライエッチングする場合の、反応
生成物によるサイドデボを防止し、スループットを改善
する方法を得る。 【解決手段】Ｓｉ基板１上にＳｉＯ２膜２、Ｔｉ膜３、
高融点材料膜４を順次堆積した構造をフォトレジストマ
スク５を用いてドライエッチングする際の、エッチング
レートとレジスト選択比の値を、塩素濃度、ガス総流
量、圧力、プラズマソース電力、バイアス電力の５つの
エッチングパラメータを例えば下表のように増減して最
適条件とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ドライエッチング
プロセス、さらに詳しくは、Ｉｒ等の高融点材料に代表
されるエッチャントガスと反応性が低い材料のドライエ
ッチングプロセスに関する。
プロセス、さらに詳しくは、Ｉｒ等の高融点材料に代表
されるエッチャントガスと反応性が低い材料のドライエ
ッチングプロセスに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、Ｉｒ等に代表される高融点材料の
エッチングは、塩素ガス、またはアルゴンガスとの混合
ガスを用いると、反応生成物のマスク側壁への付着（サ
イドデポ）の発生、また、エッチングレートが低くスル
ープットが悪いという問題点があった。この問題を解決
するため、例えば、特開平１０−９８１６２では、フォ
トレジスト形状を制御し、かつ、塩素濃度を適当に調整
することにより、サイドデポを防ぎ、レートを上げてい
る。特開平７−１３０７１２では、試料の温度を３５０
℃以上にし、サイドデポを防ぎ、レートを上げている。
また、塩素ではなく、塩素系のガスや、フッ素系のガス
を添加するといった、ガスの種類を検討することも数多
く行われている。
エッチングは、塩素ガス、またはアルゴンガスとの混合
ガスを用いると、反応生成物のマスク側壁への付着（サ
イドデポ）の発生、また、エッチングレートが低くスル
ープットが悪いという問題点があった。この問題を解決
するため、例えば、特開平１０−９８１６２では、フォ
トレジスト形状を制御し、かつ、塩素濃度を適当に調整
することにより、サイドデポを防ぎ、レートを上げてい
る。特開平７−１３０７１２では、試料の温度を３５０
℃以上にし、サイドデポを防ぎ、レートを上げている。
また、塩素ではなく、塩素系のガスや、フッ素系のガス
を添加するといった、ガスの種類を検討することも数多
く行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の方法で
は、最適なエッチング条件を得るために、ガスの種類や
温度といったパラメータに注目し検討されている物が多
く、ドライエッチング時に必ず設定する必要のある、ガ
スの濃度や、ガスの総流量、圧力といったエッチングパ
ラメータの最適な条件については、あまり検討がされて
いないように思われる。
は、最適なエッチング条件を得るために、ガスの種類や
温度といったパラメータに注目し検討されている物が多
く、ドライエッチング時に必ず設定する必要のある、ガ
スの濃度や、ガスの総流量、圧力といったエッチングパ
ラメータの最適な条件については、あまり検討がされて
いないように思われる。
【０００４】そこで本発明は、エッチングガスとして、
塩素及びアルゴンの混合ガスを用い、フォトレジストマ
スクを用いた高融点材料のドライエッチングにおいて、
ガスの濃度、ガスの総流量、圧力、プラズマソース電
力、バイアス電力のエッチングパラメータを最適な条件
にする方法を与えるものである。
塩素及びアルゴンの混合ガスを用い、フォトレジストマ
スクを用いた高融点材料のドライエッチングにおいて、
ガスの濃度、ガスの総流量、圧力、プラズマソース電
力、バイアス電力のエッチングパラメータを最適な条件
にする方法を与えるものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のドライエッチン
グプロセスは、Ｉｒ等に代表される高融点材料をフォト
レジストマスクを用いてドライエッチングする工程にお
いて、被エッチング材料とフォトレジストマスクとのエ
ッチングレートの比で表されるレジスト選択比の値が、
ドライエッチング終了時にマスク側壁にデポが生じず、
かつ、フォトレジストマスク幅が減少しない範囲になる
ように、エッチングパラメータの値を決定することを特
徴とする。
グプロセスは、Ｉｒ等に代表される高融点材料をフォト
レジストマスクを用いてドライエッチングする工程にお
いて、被エッチング材料とフォトレジストマスクとのエ
ッチングレートの比で表されるレジスト選択比の値が、
ドライエッチング終了時にマスク側壁にデポが生じず、
かつ、フォトレジストマスク幅が減少しない範囲になる
ように、エッチングパラメータの値を決定することを特
徴とする。
【０００６】これによれば、ガス総流量、圧力、プラズ
マソース電力といったエッチングパラメータを最適な条
件にすることができる。
マソース電力といったエッチングパラメータを最適な条
件にすることができる。
【０００７】請求項２記載のドライエッチングプロセス
では、前記ドライエッチングプロセスのエッチングガス
として、塩素、または、塩素とアルゴンとの混合ガスを
使用することを特徴とする。
では、前記ドライエッチングプロセスのエッチングガス
として、塩素、または、塩素とアルゴンとの混合ガスを
使用することを特徴とする。
【０００８】これによれば、 Ｉｒ等に代表される高融
点材料をフォトレジストマスクを用いてドライエッチン
グする工程において、汎用性の高い塩素またはアルゴン
を使用した場合の、ガス総流量、圧力、プラズマソース
電力といったエッチングパラメータを最適な条件にする
ことができる。
点材料をフォトレジストマスクを用いてドライエッチン
グする工程において、汎用性の高い塩素またはアルゴン
を使用した場合の、ガス総流量、圧力、プラズマソース
電力といったエッチングパラメータを最適な条件にする
ことができる。
【０００９】請求項３記載のドライエッチングプロセス
によれば、Ｉｒをドライエッチングする際に、レジスト
選択比を０．３０〜０．４２にしたエッチング条件を用
いることを特徴とする。
によれば、Ｉｒをドライエッチングする際に、レジスト
選択比を０．３０〜０．４２にしたエッチング条件を用
いることを特徴とする。
【００１０】これによれば、Ｉｒの最適なエッチング条
件を与えるガス総流量、圧力、プラズマソース電力とい
ったエッチングパラメータの値を設定できる。
件を与えるガス総流量、圧力、プラズマソース電力とい
ったエッチングパラメータの値を設定できる。
【００１１】請求項４記載のドライエッチングプロセス
によれば、Ｐｔをドライエッチングする際に、レジスト
選択比を０．４０〜０．５５にしたエッチング条件を用
いることを特徴とするこれによれば、Ｐｔの最適なエッ
チング条件を与えるガス総流量、圧力、プラズマソース
電力といったエッチングパラメータの値を設定できる。
によれば、Ｐｔをドライエッチングする際に、レジスト
選択比を０．４０〜０．５５にしたエッチング条件を用
いることを特徴とするこれによれば、Ｐｔの最適なエッ
チング条件を与えるガス総流量、圧力、プラズマソース
電力といったエッチングパラメータの値を設定できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【００１３】（実施例１）本発明の実施例を図を用いて
説明する。
説明する。
【００１４】まず、図１のように、Ｓｉ基板１上に、Ｓ
ｉＯ2熱酸化膜２を６００ｎｍ形成し、その上に、スパ
ッタによりＴｉ膜３を２０ｎｍ、その上に高融点材料膜
であるＩｒ膜４を２００ｎｍ堆積させる。その後、スピ
ンコートによりフォトレジスト５を１．２ｕｍの膜厚に
コートし、露光及び現像により、パターンを形成する。
ここで、必ずしも、Ｉｒ下の構造は、上記の構造にする
必要はなく、ドライエッチング中に化学的に安定で、Ｉ
ｒとの密着性が確保できればよい。また、Ｉｒ下の構造
を形成しなくても良い。
ｉＯ2熱酸化膜２を６００ｎｍ形成し、その上に、スパ
ッタによりＴｉ膜３を２０ｎｍ、その上に高融点材料膜
であるＩｒ膜４を２００ｎｍ堆積させる。その後、スピ
ンコートによりフォトレジスト５を１．２ｕｍの膜厚に
コートし、露光及び現像により、パターンを形成する。
ここで、必ずしも、Ｉｒ下の構造は、上記の構造にする
必要はなく、ドライエッチング中に化学的に安定で、Ｉ
ｒとの密着性が確保できればよい。また、Ｉｒ下の構造
を形成しなくても良い。
【００１５】次に、図２にエッチング装置を示す。プラ
ズマソース６、下部電極７が図のように配置され、エッ
チングガスはプラズマソース６直下のガス吹き出し口
（図示せず）から供給され、真空ポンプ（図示せず）に
より排気される。プラズマソース電力は、プラズマソー
ス６に供給される電力であり、バイアス電力は、下部電
極７に供給される電力である。図１の試料８は、下部電
極７の上に静電チャックにより保持される。この時の下
部電極の温度は６０℃である。プラズマ源としては、Ｉ
ＣＰなどの高密度プラズマ源であれば良い。
ズマソース６、下部電極７が図のように配置され、エッ
チングガスはプラズマソース６直下のガス吹き出し口
（図示せず）から供給され、真空ポンプ（図示せず）に
より排気される。プラズマソース電力は、プラズマソー
ス６に供給される電力であり、バイアス電力は、下部電
極７に供給される電力である。図１の試料８は、下部電
極７の上に静電チャックにより保持される。この時の下
部電極の温度は６０℃である。プラズマ源としては、Ｉ
ＣＰなどの高密度プラズマ源であれば良い。
【００１６】図１記載の試料を図２記載のエッチング装
置でエッチングを行う。エッチングガスは、塩素、また
は、塩素及びアルゴンの混合ガスである。エッチングパ
ラメータは、プラズマソース電力、バイアス電力、塩素
濃度、ガス総流量、圧力であり、これらのパラメータを
試料ごとに変化させエッチングを行う。エッチング終点
は、光学式エンドポイントモニターにより検出する。
置でエッチングを行う。エッチングガスは、塩素、また
は、塩素及びアルゴンの混合ガスである。エッチングパ
ラメータは、プラズマソース電力、バイアス電力、塩素
濃度、ガス総流量、圧力であり、これらのパラメータを
試料ごとに変化させエッチングを行う。エッチング終点
は、光学式エンドポイントモニターにより検出する。
【００１７】特に、圧力は０．３Ｐａ〜１．０Ｐａ、プ
ラズマソース電力は６００Ｗ〜１０００Ｗ、バイアス電
力は３００Ｗ〜５５０Ｗ、塩素濃度は２０〜８０％、ガ
ス総流量は５０ｓｃｃｍ〜２００ｓｃｃｍとする。一例
として、プラズマソース電力＝９００Ｗ、バイアス電力
＝４５０Ｗ、塩素濃度＝４０％、ガス総流量＝１５０ｓ
ｃｃｍ、圧力＝０．６Ｐａとする。
ラズマソース電力は６００Ｗ〜１０００Ｗ、バイアス電
力は３００Ｗ〜５５０Ｗ、塩素濃度は２０〜８０％、ガ
ス総流量は５０ｓｃｃｍ〜２００ｓｃｃｍとする。一例
として、プラズマソース電力＝９００Ｗ、バイアス電力
＝４５０Ｗ、塩素濃度＝４０％、ガス総流量＝１５０ｓ
ｃｃｍ、圧力＝０．６Ｐａとする。
【００１８】その後、フォトレジストマスク５をＯ2プ
ラズマで除去する。
ラズマで除去する。
【００１９】Ｉｒの場合、サイドデポなくエッチングで
きる条件は、Ｉｒエッチングレートとフォトレジストエ
ッチングレートの比（Ｉｒエッチングレート／フォトレ
ジストエッチングレート、以下レジスト選択比とす
る。）のみで決まり、レジスト選択比０．４２より上で
はサイドデポが残り、レジスト選択比が０．４２以下で
はサイドデポなくエッチングを行うことができる。ま
た、エッチング後のＩｒの形状は、レジスト選択比が同
じであれば、ほぼ同一の形状である。レジスト選択比が
０．４２より上の条件は、例えば、プラズマソース電力
＝９００Ｗ、バイアス電力＝４５０Ｗ、塩素濃度＝２０
％、ガス総流量＝１００ｓｃｃｍ、圧力＝０．６Ｐａの
条件や、プラズマソース電力＝９００Ｗ、バイアス電力
＝４５０Ｗ、塩素濃度＝４０％、ガス総流量＝５０ｓｃ
ｃｍ、圧力＝０．３Ｐａの条件である。また、レジスト
選択比が０．４２以下の条件は、例えば、プラズマソー
ス電力＝１０００Ｗ、バイアス電力＝４５０Ｗ、塩素濃
度＝４０％、ガス総流量＝１００ｓｃｃｍ、圧力＝０．
６Ｐａの条件や、プラズマソース電力＝９００Ｗ、バイ
アス電力＝４５０Ｗ、塩素濃度＝４０％、ガス総流量＝
１００ｓｃｃｍ、圧力＝１．０Ｐａの条件である。塩素
濃度を２０％以下にするとレジスト選択比を０．４２以
下にすることが難しくなるため、塩素濃度は２０％以上
が望ましい。
きる条件は、Ｉｒエッチングレートとフォトレジストエ
ッチングレートの比（Ｉｒエッチングレート／フォトレ
ジストエッチングレート、以下レジスト選択比とす
る。）のみで決まり、レジスト選択比０．４２より上で
はサイドデポが残り、レジスト選択比が０．４２以下で
はサイドデポなくエッチングを行うことができる。ま
た、エッチング後のＩｒの形状は、レジスト選択比が同
じであれば、ほぼ同一の形状である。レジスト選択比が
０．４２より上の条件は、例えば、プラズマソース電力
＝９００Ｗ、バイアス電力＝４５０Ｗ、塩素濃度＝２０
％、ガス総流量＝１００ｓｃｃｍ、圧力＝０．６Ｐａの
条件や、プラズマソース電力＝９００Ｗ、バイアス電力
＝４５０Ｗ、塩素濃度＝４０％、ガス総流量＝５０ｓｃ
ｃｍ、圧力＝０．３Ｐａの条件である。また、レジスト
選択比が０．４２以下の条件は、例えば、プラズマソー
ス電力＝１０００Ｗ、バイアス電力＝４５０Ｗ、塩素濃
度＝４０％、ガス総流量＝１００ｓｃｃｍ、圧力＝０．
６Ｐａの条件や、プラズマソース電力＝９００Ｗ、バイ
アス電力＝４５０Ｗ、塩素濃度＝４０％、ガス総流量＝
１００ｓｃｃｍ、圧力＝１．０Ｐａの条件である。塩素
濃度を２０％以下にするとレジスト選択比を０．４２以
下にすることが難しくなるため、塩素濃度は２０％以上
が望ましい。
【００２０】一方、レジスト選択比が小さすぎるとレジ
スト後退が大きくなり、マスクサイズが縮小するため、
エッチングサイズが縮小してしまう。よって、このこと
を考慮すると、レジスト選択比が０．３０〜０．４２の
間が良好なエッチング条件だといえる。ただし、このエ
ッチング条件は、フォトレジスト５の膜厚が１．２ｕ
ｍ、Ｉｒ膜４の膜厚が２００ｎｍの場合であり、それぞ
れの膜厚を上記の物と変えた場合は、サイドデポなくエ
ッチングできるレジスト選択比条件は異なる。
スト後退が大きくなり、マスクサイズが縮小するため、
エッチングサイズが縮小してしまう。よって、このこと
を考慮すると、レジスト選択比が０．３０〜０．４２の
間が良好なエッチング条件だといえる。ただし、このエ
ッチング条件は、フォトレジスト５の膜厚が１．２ｕ
ｍ、Ｉｒ膜４の膜厚が２００ｎｍの場合であり、それぞ
れの膜厚を上記の物と変えた場合は、サイドデポなくエ
ッチングできるレジスト選択比条件は異なる。
【００２１】次に、上述の結果について説明する。エッ
チング中のＩｒ膜４がエッチングされ始めると、図３
（ａ）に示すように側面にＩｒを主成分とするサイドデ
ポ９が発生する。この時、Ｉｒはほとんど塩素と反応し
ないため、大半は、塩素プラズマ及びアルゴンプラズマ
による物理的なエッチングにより削られていく。一方、
フォトレジスト５は、塩素プラズマと反応し、サイドデ
ポが薄い上部の方から、テーパーがつく形でエッチング
されていく。
チング中のＩｒ膜４がエッチングされ始めると、図３
（ａ）に示すように側面にＩｒを主成分とするサイドデ
ポ９が発生する。この時、Ｉｒはほとんど塩素と反応し
ないため、大半は、塩素プラズマ及びアルゴンプラズマ
による物理的なエッチングにより削られていく。一方、
フォトレジスト５は、塩素プラズマと反応し、サイドデ
ポが薄い上部の方から、テーパーがつく形でエッチング
されていく。
【００２２】さらにエッチングが進むと、図３（ｂ）の
ように、フォトレジスト全体がテーパーを持ち、サイド
デポが物理的にエッチングされやすい状態になり、サイ
ドデポのないエッチングが行える。
ように、フォトレジスト全体がテーパーを持ち、サイド
デポが物理的にエッチングされやすい状態になり、サイ
ドデポのないエッチングが行える。
【００２３】図４（ａ）、（ｂ）に典型的なエッチング
後の形状を示す。図４（ａ）は、テーパーのついたサイ
ドデポのないエッチングである。また、図４（ｂ）は、
フォトレジストのエッチングレートが遅いために、フォ
トレジストが、図３（ｂ）の状態になる前にＩｒのエッ
チングが終了した状態である。ここで、図４（ｂ）と等
しいフォトレジストエッチングレートを持った条件であ
っても、Ｉｒのエッチングレートがより遅ければ、図３
（ｂ）の状態になり、サイドデポなくエッチングが行え
る。よって、サイドデポなくエッチングできる条件は、
フォトレジスト５のエッチングレートとＩｒ膜４のエッ
チングレートの比、すなわちレジスト選択比によって決
まる。また、エッチング前のフォトレジスト膜厚が薄け
れば、早く図３（ｂ）の状態になるため、フォトレジス
ト５の膜厚、または、Ｉｒ膜４の膜厚によっても、サイ
ドデポなくエッチングできる条件は異なる。
後の形状を示す。図４（ａ）は、テーパーのついたサイ
ドデポのないエッチングである。また、図４（ｂ）は、
フォトレジストのエッチングレートが遅いために、フォ
トレジストが、図３（ｂ）の状態になる前にＩｒのエッ
チングが終了した状態である。ここで、図４（ｂ）と等
しいフォトレジストエッチングレートを持った条件であ
っても、Ｉｒのエッチングレートがより遅ければ、図３
（ｂ）の状態になり、サイドデポなくエッチングが行え
る。よって、サイドデポなくエッチングできる条件は、
フォトレジスト５のエッチングレートとＩｒ膜４のエッ
チングレートの比、すなわちレジスト選択比によって決
まる。また、エッチング前のフォトレジスト膜厚が薄け
れば、早く図３（ｂ）の状態になるため、フォトレジス
ト５の膜厚、または、Ｉｒ膜４の膜厚によっても、サイ
ドデポなくエッチングできる条件は異なる。
【００２４】上記の性質は、Ｉｒに限らず、塩素と反応
性の低い高融点金属ならびに、強誘電体などの化合物に
も当てはまる。Ｐｔの場合は、選択比が０．４０〜０．
５５の範囲が良好なエッチング条件である。
性の低い高融点金属ならびに、強誘電体などの化合物に
も当てはまる。Ｐｔの場合は、選択比が０．４０〜０．
５５の範囲が良好なエッチング条件である。
【００２５】以上のように、前記の５つのエッチングパ
ラメータは、サイドデポなくフォトレジストの縮小の起
こらない選択比の範囲になるように、それぞれの値を調
整し設定すれば良く、その組み合わせは一通りではない
が、同じ選択比であれば、同じエッチング形状が得られ
る。
ラメータは、サイドデポなくフォトレジストの縮小の起
こらない選択比の範囲になるように、それぞれの値を調
整し設定すれば良く、その組み合わせは一通りではない
が、同じ選択比であれば、同じエッチング形状が得られ
る。
【００２６】（実施例２）次に、サイドデポを発生する
ことなく、エッチングレートを速くする実験を行った。
表１は各パラメータの値を増加させたときの、Ｉｒのエ
ッチングレートの変化とレジスト選択比の変化を示す。
ことなく、エッチングレートを速くする実験を行った。
表１は各パラメータの値を増加させたときの、Ｉｒのエ
ッチングレートの変化とレジスト選択比の変化を示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】基本的には、サイドデポが発生せず、かつ
フォトレジストマスクのサイズの縮小がない範囲になる
ように、レジスト選択比に注意しながら、表１の結果の
ように、塩素濃度の増加、ガス総流量の増加、圧力の減
少、プラズマソース電力の増加、バイアス電力の増加、
のうち、少なくとも一つの操作をすればよい。もちろ
ん、複数を組み合わせても良い。特に、効果的な方法を
以下に示す。
フォトレジストマスクのサイズの縮小がない範囲になる
ように、レジスト選択比に注意しながら、表１の結果の
ように、塩素濃度の増加、ガス総流量の増加、圧力の減
少、プラズマソース電力の増加、バイアス電力の増加、
のうち、少なくとも一つの操作をすればよい。もちろ
ん、複数を組み合わせても良い。特に、効果的な方法を
以下に示す。
【００２９】Ｉｒなどの高融点材料は、スパッタリング
により物理的にエッチングされることがメインとなるた
め、バイアス電力がエッチングレートには多く寄与す
る。このため、エッチングレートを上げるには、まず、
バイアス電力を上げ、その後、選択比がサイドデポの残
る条件になった場合には、塩素濃度、ガス総流量、プラ
ズマソース電力のいずれかを変化させ選択比を調整す
る。この３種類のパラメータは、ある値からは、あまり
エッチングレートを上げることには寄与しなくなるが、
レジスト選択比には寄与する。これは、上記３種類のパ
ラメータ値の増加は、塩素プラズマ密度を増加させる効
果があるが、Ｉｒ等の高融点材料は物理的なエッチング
がメインであるため、ある一定の塩素プラズマ密度以上
では、あまりエッチングレートは変化しなくなるためで
あり、一方のフォトレジストは化学反応によるエッチン
グがメインであるため、塩素プラズマ密度が増加するほ
ど、エッチングレートが上がるためであると考えられ
る。圧力は、表１から分かるように、圧力の上昇ととも
にエッチングレート及び選択比が下がるため、始めはで
きるだけ高真空にし、上記３種のパラメータで選択比が
調整しきれないときに調整する。
により物理的にエッチングされることがメインとなるた
め、バイアス電力がエッチングレートには多く寄与す
る。このため、エッチングレートを上げるには、まず、
バイアス電力を上げ、その後、選択比がサイドデポの残
る条件になった場合には、塩素濃度、ガス総流量、プラ
ズマソース電力のいずれかを変化させ選択比を調整す
る。この３種類のパラメータは、ある値からは、あまり
エッチングレートを上げることには寄与しなくなるが、
レジスト選択比には寄与する。これは、上記３種類のパ
ラメータ値の増加は、塩素プラズマ密度を増加させる効
果があるが、Ｉｒ等の高融点材料は物理的なエッチング
がメインであるため、ある一定の塩素プラズマ密度以上
では、あまりエッチングレートは変化しなくなるためで
あり、一方のフォトレジストは化学反応によるエッチン
グがメインであるため、塩素プラズマ密度が増加するほ
ど、エッチングレートが上がるためであると考えられ
る。圧力は、表１から分かるように、圧力の上昇ととも
にエッチングレート及び選択比が下がるため、始めはで
きるだけ高真空にし、上記３種のパラメータで選択比が
調整しきれないときに調整する。
【００３０】例えば、プラズマソース電力＝９００Ｗ、
バイアス電力＝３００Ｗ、塩素濃度＝４０％、ガス総流
量＝１５０ｓｃｃｍ、圧力＝０．６Ｐａの条件は、実施
例１のＩｒ膜４の良好なエッチングが行えるレジスト選
択比の範囲に入る。この時のＩｒ膜４のエッチングレー
トは約１５０ｎｍ／分である。エッチングレートを上げ
るため、バイアス電力を４５０Ｗにし、選択比を調整す
るために、塩素濃度を６０％にすると約２００ｎｍ／分
のエッチングレートを得ることができる。また、バイア
ス電力を４５０Ｗにし、ガス総流量を２００ｓｃｃｍに
すると、約１９５ｎｍ／分が得られる。
バイアス電力＝３００Ｗ、塩素濃度＝４０％、ガス総流
量＝１５０ｓｃｃｍ、圧力＝０．６Ｐａの条件は、実施
例１のＩｒ膜４の良好なエッチングが行えるレジスト選
択比の範囲に入る。この時のＩｒ膜４のエッチングレー
トは約１５０ｎｍ／分である。エッチングレートを上げ
るため、バイアス電力を４５０Ｗにし、選択比を調整す
るために、塩素濃度を６０％にすると約２００ｎｍ／分
のエッチングレートを得ることができる。また、バイア
ス電力を４５０Ｗにし、ガス総流量を２００ｓｃｃｍに
すると、約１９５ｎｍ／分が得られる。
【００３１】この方法は、Ｉｒ以外の高融点材料にも応
用することができる。Ｐｔの場合、エッチングレートと
各パラメータの関係は表１に示すＩｒの場合と全く同様
であるため、全く同様の方法が適用できる。
用することができる。Ｐｔの場合、エッチングレートと
各パラメータの関係は表１に示すＩｒの場合と全く同様
であるため、全く同様の方法が適用できる。
【００３２】（実施例３）次に、実施例１，２の応用例
を示す。半導体装置の量産を考える上では、エッチング
レートを高くし、スループットを上げること以外に、歩
留まりを上げることが重要である。このためには、エッ
チング条件のマージンが広くとれていた方がよい。Ｉｒ
の良好なエッチングが得られるレジスト選択比は０．３
０〜０．４２であるから、レジスト選択比０．３６の条
件で、エッチングレートを速くすれば、最もマージンの
広い良好なエッチング条件が得られる。
を示す。半導体装置の量産を考える上では、エッチング
レートを高くし、スループットを上げること以外に、歩
留まりを上げることが重要である。このためには、エッ
チング条件のマージンが広くとれていた方がよい。Ｉｒ
の良好なエッチングが得られるレジスト選択比は０．３
０〜０．４２であるから、レジスト選択比０．３６の条
件で、エッチングレートを速くすれば、最もマージンの
広い良好なエッチング条件が得られる。
【００３３】例えば、プラズマソース電力＝９００Ｗ、
バイアス電力＝４５０Ｗ、塩素濃度＝４０％、ガス総流
量＝１５０ｓｃｃｍ、圧力＝０．６Ｐａでは、レジスト
選択比０．３６、エッチングレートが約２００ｎｍ／分
のエッチングが行える。
バイアス電力＝４５０Ｗ、塩素濃度＝４０％、ガス総流
量＝１５０ｓｃｃｍ、圧力＝０．６Ｐａでは、レジスト
選択比０．３６、エッチングレートが約２００ｎｍ／分
のエッチングが行える。
【００３４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のドライエッ
チングプロセスによれば、フォトレジストマスクを用い
た高融点材料のドライエッチングにおいて、最適なエッ
チング条件を与える圧力やプラズマソース電力などのエ
ッチングパラメータの値を、レジスト選択比が最適値に
なるように設定することで得ることができる。
チングプロセスによれば、フォトレジストマスクを用い
た高融点材料のドライエッチングにおいて、最適なエッ
チング条件を与える圧力やプラズマソース電力などのエ
ッチングパラメータの値を、レジスト選択比が最適値に
なるように設定することで得ることができる。
【図１】 本発明における実施例１，２，３のドライエ
ッチング前の試料の断面図である。
ッチング前の試料の断面図である。
【図２】本発明における実施例１，２，３のドライエッ
チングプロセスに用いたドライエッチング装置の断面図
である。
チングプロセスに用いたドライエッチング装置の断面図
である。
【図３】本発明における実施例１，２，３のドライエッ
チング中の試料の断面図である。
チング中の試料の断面図である。
【図４】本発明における実施例１のドライエッチング後
の試料の断面図である。
の試料の断面図である。
【符号の説明】 １．Ｓｉ基板 ２．ＳｉＯ2膜 ３．Ｔｉ膜 ４．高融点材料膜 ５．フォトレジスト ６．プラズマソース ７．下部電極 ８．試料 ９．サイドデポ
Claims (5)
- 【請求項１】Ｉｒ等に代表される高融点材料をフォトレ
ジストマスクを用いてドライエッチングする工程におい
て、被エッチング材料とフォトレジストマスクとのエッ
チングレートの比で表されるレジスト選択比の値が、ド
ライエッチング終了時にマスク側壁にデポが生じず、か
つ、フォトレジストマスク幅が減少しない範囲になるよ
うに、エッチングパラメータの値を決定することを特徴
としたドライエッチングプロセス。 - 【請求項２】エッチングガスとして、塩素、または、塩
素とアルゴンとの混合ガスを使用することを特徴とした
請求項１記載のドライエッチングプロセス。 - 【請求項３】Ｉｒをドライエッチングする際に、レジス
ト選択比を０．３０〜０．４２にしたエッチング条件を
用いることを特徴とする請求項１乃至２記載のドライエ
ッチングプロセス。 - 【請求項４】Ｐｔをドライエッチングする際に、レジス
ト選択比を０．４０〜０．５５にしたエッチング条件を
用いることを特徴とする請求項１乃至２記載のドライエ
ッチングプロセス。 - 【請求項５】請求項１〜４記載のいずれかを用いたドラ
イエッチングプロセスを含む半導体製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000095750A JP2001284319A (ja) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | ドライエッチングプロセスおよびそれを含む半導体製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000095750A JP2001284319A (ja) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | ドライエッチングプロセスおよびそれを含む半導体製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001284319A true JP2001284319A (ja) | 2001-10-12 |
Family
ID=18610607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000095750A Withdrawn JP2001284319A (ja) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | ドライエッチングプロセスおよびそれを含む半導体製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001284319A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100455819B1 (ko) * | 2002-08-13 | 2004-11-06 | 어댑티브프라즈마테크놀로지 주식회사 | Ａｃｐ 방식에 의한 플라즈마 생성방법 |
| JP2006000978A (ja) * | 2004-06-18 | 2006-01-05 | Konica Minolta Holdings Inc | シリコン基板加工方法、光学素子用金型、光学素子用金型母型、光学素子及び回折格子 |
| CN103887165B (zh) * | 2014-03-07 | 2016-09-07 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种膜层的干法刻蚀方法 |
-
2000
- 2000-03-30 JP JP2000095750A patent/JP2001284319A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100455819B1 (ko) * | 2002-08-13 | 2004-11-06 | 어댑티브프라즈마테크놀로지 주식회사 | Ａｃｐ 방식에 의한 플라즈마 생성방법 |
| JP2006000978A (ja) * | 2004-06-18 | 2006-01-05 | Konica Minolta Holdings Inc | シリコン基板加工方法、光学素子用金型、光学素子用金型母型、光学素子及び回折格子 |
| CN103887165B (zh) * | 2014-03-07 | 2016-09-07 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种膜层的干法刻蚀方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040422 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040427 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20040617 |