JP3195066B2 - ドライエッチング方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はドライエッチング方法に
関し、特に半導体装置の配線層を異方性エッチングした
後のエッチング残渣を除去する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造プロセスにおいて、配
線パターンは以下のようにして形成されている。まず、
半導体基板上に絶縁層および配線金属層を順次形成す
る。次に、配線金属層上に所定のフォトレジストパター
ンを形成する。この基板を真空容器内に設置し、真空容
器内に塩素または臭素を含むエッチングガスを導入する
とともに放電プラズマを発生させ、反応性イオンエッチ
ング（ＲＩＥ）法により配線金属層を選択的にエッチン
グする。最後に、レジストパターンを除去して、所定の
パターンを有する配線を形成する。

【０００３】この配線を構成する金属としては、例えば
Ａｌを主成分とするＡｌＳｉＣｕが用いられている。し
かし、このような配線材料を用いた場合、エッチングガ
スとＡｌまたはＣｕとの反応生成物のうち蒸気圧の低い
ものが、エッチング残渣として絶縁層の表面に付着す
る。また、配線パターンの側壁にも堆積膜が付着し、レ
ジストパターンを除去した後に、フェンスと呼ばれる残
渣膜が残留するという問題も生じている。

【０００４】従来、Ａｌを主成分とする配線金属のエッ
チング後の後処理としては、例えば、２−プロパノール
を添加してアッシングする方法（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃ
ｔｏｒ Ｗｏｒｌｄ，１１（１９９１））、アルコー
ル、アセトンなどのＨ成分を添加してアッシングする方
法（特開平３−８３３３７号公報）などが知られてい
る。しかし、これらの方法は、エッチング後に残留する
塩素を低減してアフターコロージョンを防止することを
目的とするものであり、エッチング残渣そのもの特にＣ
ｕの反応生成物を除去することはできない。

【０００５】以上のように、現在はエッチング残渣その
ものを除去する方法がない。このため、エッチングガス
の圧力を下げたり、高周波出力を上げるなど、残渣の生
じない条件でエッチングが行っている。ところが、この
ような条件でエッチングを行うと、レジストと配線金属
とのエッチング選択比が十分とれず、配線パターンの細
りや段切れなどが生じる。

【０００６】また、基板の表面だけでなく、真空容器の
壁面、電極などにもエッチング生成物が付着する。この
生成物は、エッチング特性の再現性を低下させ、かつウ
ェハに対する金属汚染の原因となる。しかも、現在この
生成物を除去するためには、定期的に大気中で真空容器
を洗浄しており、装置の稼働効率、作業能率、安全性の
面で問題がある。

【０００７】さらに、今後の半導体装置では、配線材料
としてＣｕを主成分とするものが重要になる。しかし、
現状ではＣｕ膜をハロゲンプラズマを用いてエッチング
するには、２５０℃以上に加熱することが必要である。
このため、レジストの耐熱性の点で問題が生じ、Ｃｕ膜
の異方性エッチングは極めて困難である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、Ａｌ
を主成分としＣｕを含む配線層を異方性エッチングする
ことにより発生する残渣を効果的に除去でき、またＣｕ
を主成分とする配線層のドライエッチングも実現できる
ドライエッチング方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の第１のドライエ
ッチング方法は、基板上にアルミニウムを主成分とし銅
を含む薄膜層およびその上に所定のパターンを有するマ
スク層を形成し、該基板を真空容器内に設置し、該真空
容器内に塩素を含むエッチングガスを導入するとともに
放電プラズマを発生させて、前記薄膜層を異方性エッチ
ングする工程と、前記異方性エッチング工程に続いて、
前記真空容器内にアルコール、ケトンおよびアルキルホ
スフィンからなる群より選択される少なくとも１種のガ
スを含有する処理ガスを導入するか、または該処理ガス
を導入するとともに放電プラズマを発生させて前記基板
の表面に存在するエッチング残渣を除去する工程とを具
備したことを特徴とするものである。

【００１０】本発明の第２のドライエッチング方法は、
基板上にアルミニウムを主成分とし銅を含む薄膜層およ
びその上に所定のパターンを有するマスク層を形成し、
該基板を真空容器内に設置し、該真空容器内に塩素を含
むエッチングガスを導入するとともに放電プラズマを発
生させて、前記薄膜層を異方性エッチングする工程と、
前記異方性エッチング工程に続いて、前記真空容器内に
還元性ガスを導入するか、または還元性ガスを導入する
とともに放電プラズマを発生させて前記基板の表面に存
在するエッチング残渣の表面を還元する工程と、前記還
元工程に続いて、前記真空容器内にアルコール、ケトン
およびアルキルホスフィンからなる群より選択される少
なくとも１種のガスを含有する処理ガスを導入するか、
または該処理ガスを導入するとともに放電プラズマを発
生させて、前記基板の表面に存在するエッチング残渣を
除去する工程とを具備したことを特徴とするものであ
る。

【００１１】本発明の第３のドライエッチング方法は、
基板上に配線層、絶縁層およびその上に所定のパターン
を有するマスク層を形成し、該基板を真空容器内に設置
し、該真空容器内にフッ素を含むエッチングガスを導入
するとともに放電プラズマを発生させて、前記絶縁層を
異方性エッチングする工程と、該真空容器内に塩素を含
むエッチングガスを導入するとともに放電プラズマを発
生させて、前記基板表面に存在するフッ化物層のフッ素
を塩素で置換する工程と、前記真空容器内にアルコー
ル、ケトンおよびアルキルホスフィンからなる群より選
択される少なくとも１種のガスを含有する処理ガスを導
入するか、または該処理ガスを導入するとともに放電プ
ラズマを発生させて、前記基板の表面に存在する塩素で
置換された物質層を除去する工程とを具備したことを特
徴とするものである。

【００１２】本発明の第４のドライエッチング方法は、
基板表面に銅を主成分とする薄膜層およびその上に所定
のパターンを有するマスク層を形成し、該基板を真空容
器内に設置し、該真空容器内にハロゲンを含むエッチン
グガスを導入するか、または該エッチングガスを導入す
るとともに放電プラズマを発生させて、前記薄膜層の表
面に銅のハロゲン化物層を形成する工程と、前記真空容
器内にアルキルホスフィンを含有する処理ガスを導入す
るか、または該処理ガスを導入するとともに放電プラズ
マを発生させて前記銅のハロゲン化物層を除去する工程
とを具備したことを特徴とするものである。

【００１３】本発明において、処理ガスとして用いられ
る有機化合物について説明する。アルコールは、ＲＯＨ
（Ｒはアルキル基）で表され、具体的にはエタノール
（Ｃ₂Ｈ₅ ＯＨ）、プロパノール（Ｃ₃ Ｈ₇ ＯＨ）、イ
ソプロピルアルコール（ｉ−Ｃ₃ Ｈ₇ ＯＨ）などが挙げ
られる。ケトンは、ケトン基（＞Ｃ＝Ｏ）を有する化合
物であり、具体的にはアセトン（ＣＨ₃ ＣＯＣＨ₃ ）、
アセチルアセトン（ＣＨ₃ ＣＯＣＨ₂ ＣＯＣＨ₃ ）など
が挙げられる。アルキルホスフィンはリンにアルキル基
が結合したもので、具体的にはトリメチルホスフィン
（Ｐ（ＣＨ₃ ）₃ ）、トリエチルホスフィン（Ｐ（Ｃ₂
Ｈ₅ ）₃ ）、トリプロピルホスフィン（Ｐ（Ｃ₃ Ｈ₇ ）
₃ ）などが挙げられる。また、リンに結合するアルキル
基は、複数の異なるアルキル基であってもよい。これら
のガスは単独で用いてもよいし、２種以上を混合しても
よい。また、これらのガスとハロゲンガスなどを混合し
てもよい。

【００１４】本発明の第１および第２の方法において、
アルミニウムを主成分とし銅を含む薄膜層は、具体的に
はＡｌの含有量が９６ｗｔ％以上、Ｃｕの含有量が０．
０１〜４ｗｔ％のものである。本発明の第２の方法にお
いて、還元性ガスとしては、ＣＯ、Ｈ₂ 、ＢＣｌ₃ など
が挙げられる。本発明の第１、第２、第３および第４の
方法では、各工程を繰り返し行ってもよい。

【００１５】

【作用】本発明者らは、アルミニウムを主成分とし銅を
含む配線層を反応性イオンエッチングした際に発生する
エッチング残渣の組成を調べ、エッチング残渣を除去し
得る化合物を見出すために以下のような実験を行った。

【００１６】最初に、ホトレジストパターンをエッチン
グマスクとして、ＡｌＳｉＣｕ（Ｓｉ：１ｗｔ％、Ｃ
ｕ：２ｗｔ％）を、Ｃｌ₂ ／ＢＣｌ₃ の混合ガスを用い
て、多数の残渣が発生する条件で、反応性イオンエッチ
ングした。この残渣をＡＥＳ分析したところ、その主成
分中の金属成分はＡｌおよびＣｕであることが判明し
た。

【００１７】そこで、残渣のモデルとしてＡｌ、Ａｌ₂
ＣｕまたはＣｕを想定し、これらの金属と、アセチルア
セトン、イソプロピルアルコール、トリメチルホスフィ
ン、またはこれらに少量のＣｌ₂ を添加したガスとの反
応性について研究した。

【００１８】この際、図１に示す装置を用いた。図１に
おいて、石英ガラス製の反応容器１１内に被処理体１が
設置される。反応容器１１の一端に設けられたガス導入
口１２から反応ガスが導入され、他端から排気される。
被処理体１はヒータ１３により加熱され、反応温度は熱
電対１４によりモニターされる。反応容器１１の排気口
側にはＫＢｒ製の測定窓１５が取り付けられ、付着した
反応生成物の赤外吸収スペクトルを測定できるようにな
っている。

【００１９】まず、被処理体であるＡｌ、Ａｌ₂ Ｃｕま
たはＣｕの温度を上げながら、各々の有機化合物ガスと
の反応性を調べた。しかし、被処理体の温度を１６０℃
に上げても、反応は認められなかった。このことから、
金属そのものと、これらの有機化合物とは反応しないこ
とがわかる。

【００２０】次に、アセチルアセトン、イソプロピルア
ルコールまたはトリメチルホスフィンに少量のＣｌ₂ を
添加したガスを用いて反応性を調べた。Ｃｌ₂ を添加す
るのは、実際の反応性イオンエッチングにより配線金属
の塩化物が生成されるのと同様の条件をつくるためであ
る。その結果、Ａｌ、Ａｌ₂ ＣｕまたはＣｕの各金属と
も、数千オングストローム／ｍｉｎの速度でエッチング
できることがわかった。各ガスの反応性は以下の通りで
あった。

【００２１】Ａｌについては、イソプロピルアルコール
系ガスを用いた場合のエッチング速度が最も大きく、ト
リメチルホスフィン系およびアセチルアセトン系のガス
を用いた場合のエッチング速度は同程度であった。

【００２２】Ｃｕについては、トリメチルホスフィン系
ガスを用いた場合のエッチング速度が最も大きく、次い
でアセチルアセトン系ガスを用いた場合のエッチング速
度、イソプロピルアルコール系ガスを用いた場合のエッ
チング速度がこの順で大きかった。

【００２３】Ａｌ₂ Ｃｕについては、トリメチルホスフ
ィン系、アセチルアセトン系およびイソプロピルアルコ
ール系のいずれのガスでも、同程度のエッチング速度が
得られた。ただし、アセチルアセトン系ガス、トリメチ
ルホスフィン系ガスを用いた場合にはＡｌが、イソプロ
ピルアルコール系ガスを用いた場合にはＣｕが、除去可
能ではあるが、少量残留することがわかった。そこで、
アセチルアセトン系ガスまたはトリメチルホスフィンま
たはその両方とイソプロピルアルコールとの混合ガス、
またはこれに少量のＣｌ₂ を添加したガスを用いてエッ
チングしたところ、Ａｌ、Ｃｕとも残留しなくなること
がわかった。除去効果は、Ｃｌ₂ を添加するとより大き
かった。

【００２４】また、測定窓に付着した反応生成物の赤外
吸収スペクトルを測定したところ、Ａｌアルコラート、
アセチルアセトン銅、トリメチルホスフィン銅のスペク
トルが観測された。

【００２５】以上の結果から、前記の反応は以下のよう
な機構によって起こっていると推測される。すなわち、
Ａｌ、Ａｌ₂ Ｃｕ、Ｃｕの表面が塩素化されて塩化物層
が形成される。この塩化物層とイソプロピルアルコー
ル、アセチルアセトン、トリメチルホスフィンとが反応
し、アルコラート、アセチルアセトン化物、トリメチル
ホスフィン化物が生成する。図２に示すように、これら
の反応生成物は、処理時の圧力および温度を考慮すれば
蒸気圧が十分に高い。この結果、エッチング残渣を除去
できる。

【００２６】なお、図２には、Ａｌ塩化物およびＣｕ塩
化物の蒸気圧も同時に示している。Ａｌ塩化物の蒸気圧
は十分高いことがわかる。実際に、Ｃｕを含まないＡｌ
配線層を塩素ガスを用いて異方性エッチングしても、残
渣は残らない。一方、Ｃｕ塩化物の蒸気圧は低いため、
塩素ガスを用いて異方性エッチングして場合に残渣とし
て残存しやすい。本発明の方法では、Ｃｕ塩化物から、
蒸気圧の高いアセチルアセトン化銅やトリメチルホスフ
ィン化銅を生成させて除去できるので、特にＣｕ系の残
渣の除去に有効である。

【００２７】以上の結果をもとにして、実際にＡｌＳｉ
Ｃｕを反応性イオンエッチングすることにより生じる残
渣を、アセチルアセトン、イソプロピルアルコールまた
はトリメチルホスフィンに少量のＣｌ₂ を添加したガス
を用いてエッチングしたところ、残渣を除去できること
がわかった。

【００２８】平行平板型のプラズマエッチング装置を用
い、前記の有機化合物のプラズマを発生させて、同様の
実験を行った場合にも、残渣の除去が可能であった。

【００２９】前記の有機化合物のガスによる処理を施す
際には、被処理体の温度を上げるほど、残渣を効果的に
除去できる。被処理体の温度は、１５０℃以上にするこ
とが好ましい。

【００３０】Ａｌを主成分としＣｕを含む配線層につい
て、塩素系ガスによる反応性イオンエッチングと前記の
有機化合物のガスによる処理とを繰り返して施せば、残
渣を除去できるとともに、極めて異方性形状の良好な配
線パターンを形成できる。

【００３１】また、残渣をより詳細に調べた結果、残渣
はＡｌ上にＣｕが堆積され、その表面が塩化物となった
構造を有し、さらにこれらの表面に酸化物が存在するこ
とが推定された。そこで、特にＣｕ含有量の高い配線層
のエッチングにより残渣の表面に厚いＣｕ系塩化物が形
成される場合には、最初にＣｕ系塩化物の除去に効果が
あるアセチルアセトン、トリメチルホスフィンなどを用
いて処理し、次にＡｌ系塩化物の除去に効果があるイソ
プロピルアルコールなどを用いて処理するか、またはこ
れらを同時に用いて処理することが好ましい。

【００３２】前述したように残渣の表面には酸化物が存
在すると推定されるので、本発明の第２の方法のよう
に、配線層を異方性エッチングした後、還元性ガスによ
る処理を施して酸化物層を除去し、次いで前記の有機化
合物のガスによる処理を施せば、残渣をより効果的に除
去できる。すなわち、還元性ガスを用いない場合と比較
して、処理温度を下げたり、処理時間を短縮できる。ま
た、異方性エッチング、還元性ガス処理および有機化合
物のガスによる処理を繰り返せば、残渣をより一層効果
的に除去できる。

【００３３】本発明の方法は、被処理体の表面に残存す
る残渣の除去だけでなく、真空容器内壁に付着する汚染
堆積物の除去にも同様に適用できる。この場合、真空容
器を大気に解放せずにクリーニングできるというメリッ
トがある。

【００３４】また、配線層上に形成された絶縁層をフッ
素系のガスを用いて異方性エッチングする場合、配線層
上にＡｌＦ_x 、ＣｕＦ_x などのフッ化物が付着する。こ
のフッ化物層は、配線層上に第２の配線層を形成する際
に接触抵抗を増大させるという問題を生じさせる。そこ
で、本発明の第３の方法のように塩素またはホウ素のプ
ラズマ処理によりフッ化物中のフッ素を塩素またはホウ
素で置換した後、アルコール、ケトン、アルキルホスフ
ィンを用いた処理を施せば、表面の塩素またはホウ素で
置換された物質層を除去できる。

【００３５】さらに、本発明の第４の方法のように、銅
を主成分とする薄膜層の表面に銅のハロゲン化物層を形
成した後、ケトン、アルキルホスフィンを用いた処理を
施せば、前記と同様に銅のハロゲン化物層を除去できる
ので、これらの工程を繰り返すことにより銅の異方性エ
ッチングを達成できる。

【００３６】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。以下の実
施例では、図３または図４に示す装置を用い、各種配線
金属のエッチングを行った。

【００３７】図３において、真空容器２１内には、被処
理体１を載置するための電極２２が設けられている。こ
の電極２２には、被処理体１の温度を制御するためのヒ
ータ２３が内蔵されている。この電極２２は、ブロッキ
ングキャパシタ２４を介して高周波電源２５に接続され
ている。対向電極を兼ねる真空容器２１は接地されてい
る。電極２２と真空容器２１との間には、高周波電源２
５から１３．５６ＭＨｚの高周波電力が印加される。ま
た、真空容器２１には、ガス供給ライン２６ａ、２６ｂ
から、バルブ２７ａ、２７ｂおよび流量調整器２８ａ、
２８ｂを介して処理ガスが所定の流量および圧力で供給
される。さらに、真空容器２１の互いに対向する２つの
側壁には、ＫＢｒ単結晶からなる測定窓２９が設けられ
ており、この測定窓２９に付着した反応生成物の赤外吸
収スペクトルを測定できるようになっている。

【００３８】一方、図４の装置は、測定窓２９の代わり
に、水晶発振子３０が設けられている以外は、図３の装
置と同様の構成を有する。この水晶発振子３０の発振周
波数の変化を調べることにより、水晶発振子３０に付着
した反応生成物の膜厚を測定できるようになっている。

【００３９】（実施例１）Ａｌを主成分とする配線層を
異方性エッチングした後、イソプロピルアルコール処理
により残渣を除去した実施例について説明する。

【００４０】まず、図５に示す被処理体を作製した。シ
リコン基板３１上に、減圧ＣＶＤ法により層間絶縁膜と
なるシリコン酸化膜３２を１００ｎｍの厚さに堆積し
た。その上に、スパッタリング法によりバリアメタルと
して厚さ７０ｎｍのＴｉＮ３３および厚さ２０ｎｍのＴ
ｉ３４を被着した。その上に、スパッタリング法により
主成分がＡｌからなり１．０ｗｔ％のＳｉおよび０．５
ｗｔ％のＣｕを含む配線層３５を被着した。フォトレジ
ストを塗布し、通常のリソグラフィ技術を用いて露光、
現像を行い、０．５μｍ幅のライン・アンド・スペース
を有するレジストパターン３６を形成した。

【００４１】この被処理体を図３に示す装置を用い、以
下の条件でエッチングした。被処理体の温度を２５℃ま
たは７０℃に設定し、Ｃｌ₂ ガスを３０ＳＣＣＭ、ＢＣ
ｌ₃ガスを３８ＳＣＣＭの流量で供給して圧力を２．５
Ｐａに維持し、ＲＦ出力１５０Ｗの条件で、レジストパ
ターン３６をマスクとしてＡｌ配線層／Ｔｉ／ＴｉＮを
異方性エッチングした。次に、レジストパターン３６を
酸素プラズマアッシングにより剥離した。

【００４２】エッチング後の被処理体について、電子顕
微鏡で断面および表面を観察し、光学顕微鏡で表面を観
察した。その結果、Ａｌ配線側壁に側壁保護膜が、露出
したシリコン酸化膜上に残渣が観察された。側壁保護膜
および残渣をＡＥＳで分析したところ、主成分がＡｌお
よびＣｕであることが判明した。

【００４３】さらに、図５に示す被処理体を前記と同一
の条件で異方性エッチングした後、真空容器をいったん
排気し、ウェハ温度を７０℃に設定し、イソプロピルア
ルコールを５０ＳＣＣＭの流量で供給して圧力を３Ｐａ
に維持し、４０秒間処理した。次に、レジストパターン
を酸素プラズマアッシングにより剥離した。

【００４４】前記と同様に、処理後の被処理体につい
て、電子顕微鏡で断面および表面を観察し、光学顕微鏡
で表面を観察した。その結果、Ａｌ配線側壁の側壁保護
膜およびシリコン酸化膜上に残渣が完全に除去されてい
ることが判明した。

【００４５】また、イソプロピルアルコール処理を行っ
ている間に、測定窓に付着する反応生成物のＩＲスペク
トルを測定した。その結果を図６に示す。図６のＩＲス
ペクトルは、８００ｃｍ^-1以下の強い吸収を除いて、イ
ソプロピルアルコール単独のＩＲスペクトルとほぼ同一
であり、アルコラートであると同定された。

【００４６】前述したように、塩素系ガスを用いたＡｌ
を主成分とする配線金属の異方性エッチングにより発生
する側壁保護膜や残渣は、ＡｌやＣｕの塩化物と考えら
れる。イソプロピルアルコールを用いて処理することに
より、これらの塩化物とイソプロピルアルコールとが反
応してアルコラートが生成し、このアルコラートの蒸気
圧が高いため、残渣などが除去されたものと考えられ
る。

【００４７】以上の説明では塩素系ガスを用いた異方性
エッチング後にイソプロピルアルコール単独による処理
を施したが、イソプロピルアルコールプラズマ処理でも
同様な効果が得られた。

【００４８】なお、Ｃｕを含まないＡｌ配線を前記と同
一の条件でエッチングしたところ、残渣の発生は認めら
れなかった。したがって、本発明の方法は、Ａｌを主成
分としＣｕを含む配線金属をドライエッチングする場合
に有効であるといえる。

【００４９】（実施例２）Ａｌを主成分とする配線層の
異方性エッチングとイソプロピルアルコールによる処理
とを所定回数繰り返すマルチステップ法を用いて残渣を
除去した実施例について説明する。

【００５０】実施例１と同様に図５に示す被処理体を作
製した。図３の装置を用い、Ｃｌ₂およびＢＣｌ₃ ガス
により実施例１と同一の条件でＡｌ配線層を４０秒間異
方性エッチングした。そのまま真空容器をいったん排気
し、ウェハ温度を７０℃に設定し、イソプロピルアルコ
ールを５０ＳＣＣＭの流量で供給して圧力を３Ｐａに維
持し、２０秒間処理した。さらに、真空容器の排気、塩
素系ガスにより異方性エッチング、真空容器の排気、イ
ソプロピルアルコールによる処理を繰り返した。発光モ
ニターにより、処理を６回繰り返した時点で、Ａｌ配線
層のエッチングが終了したことが確認された。その後、
Ｃｌ₂ およびＢＣｌ₃ ガスによりバリアメタルのＴｉ／
ＴｉＮを異方性エッチングし、さらにレジストパターン
を酸素プラズマアッシングにより剥離した。

【００５１】前記と同様に、処理後の被処理体につい
て、電子顕微鏡で断面および表面を観察し、光学顕微鏡
で表面を観察した。その結果、Ａｌ配線側壁の側壁保護
膜およびシリコン酸化膜上に残渣が完全に除去されてお
り、配線パターンの形状もほぼ垂直であることが判明し
た。本実施例の方法では、配線層のエッチングによる塩
化物の生成と、イソプロピルアルコール処理による塩化
物の除去が繰り返される結果、残渣の核となる塩化物が
効果的に除去されるため、配線パターンの形状も良好に
なると考えられる。

【００５２】また、以上の説明では塩素系ガスを用いた
異方性エッチング後にイソプロピルアルコール単独によ
る処理を施したが、イソプロピルアルコールプラズマ処
理でも同様な効果が得られた。

【００５３】（実施例３）Ａｌを主成分とする配線層を
異方性エッチングした後、還元性ガスによる処理、イソ
プロピルアルコールによる処理を順次行い、残渣を除去
した実施例について説明する。

【００５４】実施例１と同様に図５に示す被処理体を作
製した。図３の装置を用い、Ｃｌ₂およびＢＣｌ₃ ガス
により実施例１と同一の条件でＡｌ配線層／Ｔｉ／Ｔｉ
Ｎを異方性エッチングした。そのまま真空容器をいった
ん排気し、ウェハ温度を７０℃に設定し、還元性ガスと
してＢＣｌ₃ を５０ＳＣＣＭの流量で供給して圧力を３
Ｐａに維持し、ＲＦ出力１５０Ｗでプラズマ処理した。
再び真空容器を排気し、ウェハ温度を７０℃に設定し、
イソプロピルアルコールを５０ＳＣＣＭの流量で供給し
て圧力を３Ｐａに維持して処理した。その後、レジスト
パターンを酸素プラズマアッシングにより剥離した。

【００５５】前記と同様に、処理後の被処理体につい
て、電子顕微鏡で断面および表面を観察し、光学顕微鏡
で表面を観察した。その結果、Ａｌ配線側壁の側壁保護
膜およびシリコン酸化膜上に残渣が完全に除去されてい
ることが判明した。本実施例では、ＢＣｌ₃ によるプラ
ズマ処理を施したことにより、側壁保護膜および残渣を
除去するのに要するイソプロピルアルコールによる処理
時間が１６秒ですみ、実施例１と比較して大幅に短縮さ
れた。

【００５６】還元性ガスとしてＢＣｌ₃ の代わりに、Ｃ
ＯまたはＨ₂ を用いた場合にも同様な効果が得られた。

【００５７】これは以下のような理由によると考えられ
る。すなわち、残渣の表面は、エッチング時の残留水分
や残留酸素、エッチング時にレジストから放出される酸
素、または下地の絶縁膜を起源とする酸素などにより酸
化されている。このことは、残渣をＨ₂ プラズマ処理し
た後に、ＡＥＳにより分析した結果、Ｏ₂ のピークが減
少したことからも裏付けられている。したがって、残渣
を還元性ガスのプラズマで処理することにより、残渣表
面の酸化物が還元されてＡｌまたはＣｕの塩化物の表面
が露出し、イソプロピルアルコールとの反応が容易に起
こると考えられる。

【００５８】なお、以上の説明ではＢＣｌ₃ などの還元
性ガスによる処理とイソプロピルアルコールによる処理
とを別々に行ったが、ＢＣｌ₃ などの還元性ガスとイソ
プロピルアルコールとの混合ガスプラズマ処理を行って
も同様な効果が得られた。

【００５９】（実施例４）Ａｌを主成分とする配線層の
異方性エッチング、還元性ガスによる処理、およびイソ
プロピルアルコールによる処理を所定回数繰り返すマル
チステップ法を用いて残渣を除去した実施例について説
明する。

【００６０】実施例１と同様に図５に示す被処理体を作
製した。図３の装置を用い、Ｃｌ₂およびＢＣｌ₃ ガス
により実施例１と同一の条件でＡｌ配線層を６０秒間異
方性エッチングした。そのまま真空容器をいったん排気
し、ウェハ温度を７０℃に設定し、還元性ガスとしてＢ
Ｃｌ₃ を５０ＳＣＣＭの流量で供給して圧力を３Ｐａに
維持し、ＲＦ出力１５０Ｗで１０秒間プラズマ処理し
た。再び真空容器を排気し、ウェハ温度を７０℃に設定
し、イソプロピルアルコールを５０ＳＣＣＭの流量で供
給して圧力を３Ｐａに維持して１０秒間処理した。さら
に、真空容器の排気、塩素系ガスにより異方性エッチン
グ、真空容器の排気、ＢＣｌ₃ によるプラズマ処理、真
空容器の排気、イソプロピルアルコールによる処理を繰
り返した。発光モニターにより、処理を４回繰り返した
時点で、Ａｌ配線層のエッチングが終了したことが確認
された。その後、Ｃｌ₂ およびＢＣｌ₃ ガスによりＴｉ
／ＴｉＮを異方性エッチングし、さらにレジストパター
ンを酸素プラズマアッシングにより剥離した。

【００６１】前記と同様に、処理後の被処理体につい
て、電子顕微鏡で断面および表面を観察し、光学顕微鏡
で表面を観察した。その結果、Ａｌ配線側壁の側壁保護
膜およびシリコン酸化膜上に残渣が完全に除去されてい
ることが判明した。

【００６２】なお、以上の説明ではＢＣｌ₃ などの還元
性ガスによる処理とイソプロピルアルコールによる処理
とを別々に行ったが、ＢＣｌ₃ などの還元性ガスとイソ
プロピルアルコールとの混合ガスプラズマ処理を行って
も同様な効果が得られた。

【００６３】さらに、上記実施例１乃至４において、イ
ソプロピルアルコールの代わりに、エタノール、アセチ
ルアセトン、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフ
ィンを用いた場合にも、同様な効果が得られた。

【００６４】（実施例５）Ａｌを主成分としＣｕ含有量
の異なる配線層を形成し、エッチング残渣を除去した実
施例について説明する。

【００６５】実施例１と同様に図５に示す被処理体を作
製した。この際、Ａｌ配線層３５として、Ｃｕ含有量が
０．１ｗｔ％、０．５ｗｔ％、および１ｗｔ％の３種の
配線層を形成した。

【００６６】これらの被処理体に対して図３に示す装置
を用い、Ｃｌ₂ およびＢＣｌ₃ ガスにより実施例１と同
一の条件でＡｌ配線層／Ｔｉ／ＴｉＮを異方性エッチン
グした。次に、レジストパターンを酸素プラズマアッシ
ングにより剥離した。エッチング後の被処理体につい
て、電子顕微鏡で断面および表面を観察し、光学顕微鏡
で表面を観察した。その結果、Ａｌ配線側壁に側壁保護
膜が、露出したシリコン酸化膜上に残渣が観察された。
これらの側壁保護膜および残渣をＡＥＳで分析した。側
壁保護膜および残渣は、Ｃｕ濃度が０．１ｗｔ％の場合
にはＡｌが主成分、Ｃｕ濃度が０．５ｗｔ％の場合には
ＡｌおよびＣｕ、Ｃｕ濃度が１ｗｔ％の場合にはＣｕが
主成分であることが判明した。

【００６７】そこでまず、被処理体を実施例１と同一の
条件で異方性エッチングした後、真空容器をいったん排
気し、ウェハ温度を１００℃に設定し、アセチルアセト
ンを５０ＳＣＣＭの流量で供給して圧力を３Ｐａに維持
し、４０秒間処理した。次に、レジストパターンを酸素
プラズマアッシングにより剥離した。

【００６８】処理後の被処理体について、電子顕微鏡で
断面および表面を観察し、光学顕微鏡で表面を観察し
た。その結果、Ｃｕ濃度が０．１ｗｔ％、０．５ｗｔ
％、１ｗｔ％のいずれの場合にも、残渣の除去は進行す
るが、上記条件での処理時間内ではわずかに残渣が残存
していた。ＡＥＳによる分析の結果、この残渣の主成分
はＡｌであることが判明した。

【００６９】また、被処理体を実施例１と同一の条件で
異方性エッチングした後、真空容器をいったん排気し、
ウェハ温度を７０℃に設定し、イソプロピルアルコール
を５０ＳＣＣＭの流量で供給して圧力を３Ｐａに維持
し、４０秒間処理した。次に、レジストパターンを酸素
プラズマアッシングにより剥離した。

【００７０】処理後の被処理体について、電子顕微鏡で
断面および表面を観察し、光学顕微鏡で表面を観察し
た。その結果、Ｃｕ濃度が０．１ｗｔ％および０．５ｗ
ｔ％の場合には、Ａｌ配線側壁の側壁保護膜およびシリ
コン酸化膜上に残渣が完全に除去されていた。また、Ｃ
ｕ濃度が１ｗｔ％の場合には、残渣の除去は進行する
が、上記条件での処理時間内では多少の残渣が残存して
いた。ＡＥＳによる分析の結果、この残渣の主成分はＣ
ｕであることが判明した。

【００７１】さらに、被処理体に対して、ウェハ温度を
１００℃に設定し、アセチルアセトンを５０ＳＣＣＭの
流量で供給して圧力を３Ｐａに維持し、４０秒間処理を
行った。引き続き、この被処理体に対して、真空容器内
でウェハ温度を７０℃に設定し、イソプロピルアルコー
ルを５０ＳＣＣＭの流量で供給して圧力を３Ｐａに維持
し、４０秒間処理を行った。次に、レジストパターンを
酸素プラズマアッシングにより剥離した。

【００７２】処理後の被処理体について、電子顕微鏡で
断面および表面を観察し、光学顕微鏡で表面を観察し
た。その結果、Ｃｕ濃度が０．１ｗｔ％、０．５ｗｔ
％、１ｗｔ％のいずれの場合にも、Ａｌ配線側壁の側壁
保護膜およびシリコン酸化膜上に残渣が完全に除去され
ていた。このように本実施例の方法は、Ｃｕ含有量が高
いＡｌ配線層に対しても、有効である。

【００７３】これらの結果は、以下のように解釈でき
る。前述したように、Ｃｕを含むＡｌ配線金属のエッチ
ング後の残渣は、Ａｌ上にＣｕが堆積され、その表面が
塩化物となった構造を有していると考えられる。したが
って、アセチルアセトンを用いた処理によりＣｕ系の塩
化物が蒸気圧の高いアセチルアセトン銅に変換されて除
去され、またイソプロピルアルコールを用いた処理によ
りＡｌ系の塩化物が蒸気圧の高いＡｌアルコラートに変
換されて除去される。実際に、前記の処理中に測定窓で
ＩＲスペクトルを測定したところ、アセチルアセトン銅
およびＡｌアルコラートが検出された。

【００７４】Ｃｕ濃度が低いＡｌ配線層の場合には、イ
ソプロピルアルコールの代わりに、エタノールを用いて
も、以上と同様な効果が得られた。一方、Ｃｕ濃度が高
いＡｌ配線層の場合にはアセチルアセトンの代わりに、
トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィンを用いて
も、以上と同様な効果が得られた。

【００７５】また、以上の説明では塩素系ガスを用いた
異方性エッチング後に、アセチルアセトン処理およびイ
ソプロピルアルコール処理を施したが、アセチルアセト
ンプラズマ処理およびイソプロピルアルコールプラズマ
処理を施しても同様な効果が得られた。さらに、アセチ
ルアセトンとイソプロピルアルコールとを同時に用いて
処理することもできる。

【００７６】（実施例６）真空容器内壁をイソプロピル
アルコールを用いてドライ洗浄した実施例について説明
する。

【００７７】Ａｌを主成分とし１．０ｗｔ％のＳｉおよ
び０．５ｗｔ％のＣｕを含む多量の金属膜が形成された
試料を真空容器内に設置し、Ｃｌ₂ ガスを７６ＳＣＣ
Ｍ、ＢＣｌ₃ ガスを６０ＳＣＣＭの流量で供給して圧力
を３Ｐａに維持し、ＲＦ出力１５０Ｗで上記金属膜をエ
ッチングした。この真空容器内で再度上記試料をエッチ
ングし、０．５μｍ以下のパーティクルの数を測定した
ところ、１３２８個／ｗａｆｅｒとなり、真空容器内壁
の汚染がかなり進んでいることがわかった。

【００７８】真空容器をいったん排気し、ウェハを入れ
ずに、真空容器内壁および電極の温度を７０℃に設定
し、真空容器内の圧力が３Ｐａとなるようにイソプロピ
ルアルコールを導入して、ＲＦ出力１５０Ｗの条件でプ
ラズマを発生させ、一定時間放置した。この間、真空容
器内の発光分析によりＡｌの発光を観察したところ、Ａ
ｌの発光は徐々に弱まり、２６０秒後には消滅した。ま
た、測定窓でＩＲスペクトルを測定したところ、Ａｌア
ルコラートが検出された。再び真空容器を排気し、上記
試料をエッチングし、０．５μｍ以下のパーティクルの
数を測定したところ、４個／ｗａｆｅｒまで大幅に減少
した。これは、真空容器内壁が大幅に清浄化されたこと
が主な原因であると思われる。

【００７９】前記と同様の実験を図４に示す水晶発振子
３０を備えた装置を用いて行った。その結果、真空容器
内を故意に汚染した後には、水晶発振子３０に付着した
汚染堆積物の膜厚は１．８６μｍであった。一方、イソ
プロピルアルコール処理後には、水晶発振子３０に付着
した汚染堆積物の膜厚は検出限界以下となった。

【００８０】このように汚染した真空容器内壁をイソプ
ロピルアルコール処理することにより、ドライ洗浄が可
能である。また、汚染堆積物の膜厚をモニターすること
により、真空容器の洗浄時期を正確に把握でき、被処理
体上にパーティクルが付着するのを防止できる。

【００８１】また、イソプロピルアルコールの代わり
に、エタノール、アセチルアセトン、トリメチルホスフ
ィン、トリエチルホスフィンを用いた場合にも、以上と
同様な効果が得られた。

【００８２】（実施例７）配線層上の絶縁層を異方性エ
ッチングしてコンタクトホールを形成する場合に有効な
方法について説明する。

【００８３】まず、図７（ａ）に示すように、シリコン
基板３１上に、減圧ＣＶＤ法により層間絶縁膜となるシ
リコン酸化膜３２を１００ｎｍの厚さに堆積した。その
上に、スパッタリング法によりバリアメタルとして厚さ
７０ｎｍのＴｉＮ３３および厚さ２０ｎｍのＴｉ３４を
被着した。その上に、スパッタリング法により主成分が
Ａｌからなり１．０ｗｔ％のＳｉおよび０．５ｗｔ％の
Ｃｕを含む配線層３５を被着した。フォトレジストを塗
布し、通常のリソグラフィ技術を用いて露光、現像を行
い、０．５μｍ幅のライン・アンド・スペースを有する
レジストパターン３６を形成した。

【００８４】この被処理体を図３に示す装置を用い、以
下の条件でエッチングした。被処理体の温度を７０℃に
設定し、Ｃｌ₂ ガスを３０ＳＣＣＭ、ＢＣｌ₃ ガスを３
８ＳＣＣＭの流量で供給して圧力を２．５Ｐａに維持
し、ＲＦ出力１５０Ｗの条件で、レジストパターン３６
をマスクとしてＡｌ配線層／Ｔｉ／ＴｉＮを異方性エッ
チングした。次に、レジストパターン３６を酸素プラズ
マアッシングにより剥離した。

【００８５】次に、図７（ｂ）に示すように、減圧ＣＶ
Ｄ法により層間絶縁膜としてシリコン酸化膜３７を堆積
した。フォトレジストを塗布し、通常のリソグラフィ技
術を用いて露光、現像を行い、レジストパターン３８を
形成した。

【００８６】さらに、図７（ｃ）に示すように、レジス
トパターン３８をマスクとして、ＣＨＦ₃ ／ＣＯの混合
ガスによりシリコン酸化膜３７を反応性イオンエッチン
グしてコンタクトホールを形成した。次に、レジストパ
ターン３８を酸素プラズマアッシングにより剥離した。

【００８７】この段階で、露出したＡｌ配線の表面をＡ
ＥＳで測定したところ、多量のＦが検出された。図７
（ｃ）の工程の後に、減圧ＣＶＤ法によりコンタクトホ
ールにタングステンを埋め込んだ。Ａｌ−Ｗ間の接触抵
抗を測定したところ、０．９Ω／μｍ² であった。

【００８８】一方、図７（ｃ）の工程の後に、真空容器
をいったん排気し、ＢＣｌ₃ を導入して圧力を３Ｐａに
設定し、ＲＦ出力１５０Ｗの条件で、露出したＡｌ配線
をＢＣｌ₃ ガスプラズマに室温で２分間さらした。この
段階で、露出したＡｌ配線の表面をＡＥＳで測定したと
ころ、Ｆはほとんど検出されず、Ｃｌが検出された。Ｂ
Ｃｌ₃ ガスプラズマ処理の後に、被処理体の温度を７０
℃に設定し、真空容器内にイソプロピルアルコールを導
入して圧力を３Ｐａに維持し、露出したＡｌ配線をイソ
プロピルアルコール雰囲気に３分間さらした。次いで、
減圧ＣＶＤ法によりコンタクトホールにタングステンを
埋め込んだ。Ａｌ−Ｗ間の接触抵抗を測定したところ、
０．２Ω／μｍ² であり、大幅に低減した。

【００８９】これらの結果は、以下のように解釈でき
る。図７（ｃ）の工程でＦ系のガスを用いてシリコン酸
化膜を反応性イオンエッチングすると、Ａｌ配線表面に
ＡｌＦ_x 、ＡｌＯＦ_x が生成する。次に、Ａｌ配線表面
をＢＣｌ₃ ガスプラズマ処理すると、ＦがＣｌに置換さ
れ、Ａｌ配線表面にＡｌＣｌ_x 、ＡｌＯＣｌ_x が生成す
る。Ａｌ配線表面をイソプロピルアルコール処理する
と、ＡｌＣｌ_x 、ＡｌＯＣｌ_x がアルコラートに変換さ
れる結果、除去される。したがって、Ａｌとコンタクト
ホールに埋め込まれたＷとの間の接触抵抗は、このよう
な処理を施してない場合と比較して大幅に低下する。

【００９０】なお、本発明はＡｌ配線以外、例えば銅配
線の場合にも効果がある。また、イソプロピルアルコー
ルの代わりに、エタノール、アセチルアセトン、トリメ
チルホスフィン、トリエチルホスフィンを用いた場合に
も、以上と同様な効果が得られた。

【００９１】さらに、上記実施例１乃至７において、銅
を含むアルミニウム膜、銅膜のエッチングガスとして塩
素を含むガスを用いたが、臭素、臭化水素など臭素を含
むガスを用いてもよい。

【００９２】（実施例８）Ｃｕ配線層をドライエッチン
グした実施例について説明する。

【００９３】まず、図８（ａ）に示すように、シリコン
基板３１上に、減圧ＣＶＤ法により層間絶縁膜となるシ
リコン酸化膜３２を１００ｎｍの厚さに堆積した。その
上に、スパッタリング法により厚さ８００ｎｍのＣｕ膜
４１を被着した。フォトレジストを塗布し、通常のリソ
グラフィ技術を用いて露光、現像を行い、０．５μｍ幅
のライン・アンド・スペースを有するレジストパターン
４２を形成した。この被処理体を真空容器内に設置し、
Ｃｌ₂ ガスを圧力３Ｐａ、室温で供給して、レジストパ
ターン４２をマスクとして室温、ＲＦ出力１５０Ｗの条
件でＣｌ₂ ガスプラズマにさらして異方性塩素化するこ
とにより、露出したＣｕ膜４１表面に厚さ１５０オング
ストロームの塩化物層４３を形成した。なお、必ずしも
上記したプラズマ処理は必要ではなく、また加熱処理と
組み合わせた処理を行ってもよい。

【００９４】次に、図８（ｂ）に示すように、いったん
真空容器内を排気し、アセチルアセトンを導入し圧力を
２０Ｐａ、温度を１６０℃に設定して処理した。次に、
レジストパターン４２を酸素プラズマアッシングにより
剥離した。この被処理体について、電子顕微鏡で断面お
よび表面を観察し、光学顕微鏡で表面を観察した。その
結果、塩化物層４３が除去され、異方性エッチングが可
能であることが判明した。

【００９５】さらに、レジストパターン４２を剥離する
前に、異方性塩素化およびアセチルアセトン処理を繰り
返すことにより、図８（ｃ）に示すように、Ｃｕ配線の
微細加工が実現できた。

【００９６】アセチルアセトンの代わりに、トリメチル
ホスフィン、トリエチルホスフィンを用いた場合にも同
様の効果が得られた。以上の説明では異方性塩素化の後
にアセチルアセトン処理を施したが、アセチルアセトン
プラズマ処理を施しても同様の効果が得られる。

【００９７】さらにまた、塩素を含む他のガス、あるい
は塩素以外のハロゲン、例えば臭素を含むガスを用い
て、銅膜表面をハロゲン化してもよい。

【００９８】なお、上記実施例１乃至８では、ウェハ温
度をアセチルアセトン処理時に１００℃、イソプロピル
アルコール処理時に７０℃に設定したが、ウェハ温度が
高いほど処理時間を短縮できる。また、上記実施例で述
べていないトリメチルホスフィンによる処理について
は、４０℃以上に設定しておくとよい。特に、ウェハ温
度を１５０℃以上にすれば、上記ガスによる処理時間を
著しく短縮できる。

【００９９】その他、本発明の要旨を逸脱しないで、種
々変形して実施できる。

【０１００】

【発明の効果】以上説明したように本発明の方法を用い
れば、Ａｌを主成分としＣｕを含む配線層を異方性エッ
チングすることにより発生する残渣を効果的に除去でき
る。同様に、真空容器内壁に付着した汚染物質を能率的
にドライ洗浄できる。また、配線層上の絶縁層を異方性
エッチングすることにより配線層表面に付着するフッ化
物を効果的に除去できる。さらに、Ｃｕを主成分とする
配線層のドライエッチングも実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａｌ、Ａｌ₂ ＣｕまたはＣｕとイソプロピルア
ルコール、アセチルアセトンまたはトリフェニルホスフ
ィンとの反応を調べるために用いられた装置の構成図。

【図２】エッチング残渣とイソプロピルアルコール、ア
セチルアセトンまたはトリフェニルホスフィンとの反応
生成物の蒸気圧を示す特性図。

【図３】本発明の実施例において用いられたドライエッ
チング装置の構成図。

【図４】本発明の実施例において用いられた他のドライ
エッチング装置の構成図。

【図５】本発明の実施例１において形成された配線金属
層を有する半導体装置の断面図。

【図６】エッチング残渣とイソプロピルアルコールとの
反応生成物の赤外吸収スペクトル図。

【図７】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施例７における金
属配線の形成工程を示す断面図。

【図８】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施例８における金
属配線の形成工程を示す断面図。

【符号の説明】

２１…真空容器、２２…電極、２３…ヒータ、２４…ブ
ロッキングキャパシタ、２５…高周波電源、２６ａ、２
６ｂ…ガス供給ライン、２７ａ、２７ｂ…バルブ、２８
ａ、２８ｂ…流量調整器、２９…測定窓、３０…水晶発
振子、３１…シリコン基板、３２…酸化膜、３３…Ｔｉ
Ｎ、３４…Ｔｉ、３５…配線層、３６…レジストパター
ン、３７…シリコン酸化膜、３８…レジストパターン、
４１…Ｃｕ膜、４２…レジストパターン、４３…塩化物
層。

フロントページの続き (72)発明者 岡野 晴雄 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝総合研究所内 (56)参考文献 特開 平４−188724（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−91842（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−173125（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−215986（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−86285（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−159718（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/3065 C23F 4/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上にアルミニウムを主成分とし銅を
   含む薄膜層およびその上に所定のパターンを有するマス
   ク層を形成し、該基板を真空容器内に設置し、該真空容
   器内に塩素を含むエッチングガスを導入するとともに放
   電プラズマを発生させて、前記薄膜層を異方性エッチン
   グする工程と、 前記異方性エッチング工程に続いて、前記真空容器内に
   アルコール、ケトンおよびアルキルホスフィンからなる
   群より選択される少なくとも１種のガスを含有する処理
   ガスを導入するか、または該処理ガスを導入するととも
   に放電プラズマを発生させて前記基板の表面に存在する
   エッチング残渣を除去する工程とを具備したことを特徴
   とするドライエッチング方法。
2. 【請求項２】 基板上にアルミニウムを主成分とし銅を
   含む薄膜層およびその上に所定のパターンを有するマス
   ク層を形成し、該基板を真空容器内に設置し、該真空容
   器内に塩素を含むエッチングガスを導入するとともに放
   電プラズマを発生させて、前記薄膜層を異方性エッチン
   グする工程と、 前記異方性エッチング工程に続いて、前記真空容器内に
   還元性ガスを導入するか、または還元性ガスを導入する
   とともに放電プラズマを発生させて前記基板の表面に存
   在するエッチング残渣の表面を還元する工程と、 前記還元工程に続いて、前記真空容器内にアルコール、
   ケトンおよびアルキルホスフィンからなる群より選択さ
   れる少なくとも１種のガスを含有する処理ガスを導入す
   るか、または該処理ガスを導入するとともに放電プラズ
   マを発生させて、前記基板の表面に存在するエッチング
   残渣を除去する工程とを具備したことを特徴とするドラ
   イエッチング方法。
3. 【請求項３】 基板上に配線層、絶縁層およびその上に
   所定のパターンを有するマスク層を形成し、該基板を真
   空容器内に設置し、該真空容器内にフッ素を含むエッチ
   ングガスを導入するとともに放電プラズマを発生させ
   て、前記絶縁層を異方性エッチングする工程と、 該真空容器内に塩素を含むエッチングガスを導入すると
   ともに放電プラズマを発生させて、前記基板表面に存在
   するフッ化物層のフッ素を塩素で置換する工程と、 前記真空容器内にアルコール、ケトンおよびアルキルホ
   スフィンからなる群より選択される少なくとも１種のガ
   スを含有する処理ガスを導入するか、または該処理ガス
   を導入するとともに放電プラズマを発生させて、前記基
   板の表面に存在する塩素で置換された物質層を除去する
   工程とを具備したことを特徴とするドライエッチング方
   法。
4. 【請求項４】 基板表面に銅を主成分とする薄膜層およ
   びその上に所定のパターンを有するマスク層を形成し、
   該基板を真空容器内に設置し、該真空容器内にハロゲン
   を含むエッチングガスを導入するか、または該エッチン
   グガスを導入するとともに放電プラズマを発生させて、
   前記薄膜層の表面に銅のハロゲン化物層を形成する工程
   と、 前記真空容器内にアルキルホスフィンを含有する処理ガ
   スを導入するか、または該処理ガスを導入するとともに
   放電プラズマを発生させて前記銅のハロゲン化物層を除
   去する工程とを具備したことを特徴とするドライエッチ
   ング方法。