JPH04183879A - Method and apparatus for dry etching - Google Patents
Method and apparatus for dry etchingInfo
- Publication number
- JPH04183879A JPH04183879A JP31094990A JP31094990A JPH04183879A JP H04183879 A JPH04183879 A JP H04183879A JP 31094990 A JP31094990 A JP 31094990A JP 31094990 A JP31094990 A JP 31094990A JP H04183879 A JPH04183879 A JP H04183879A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- gold
- plasma
- layer
- metal film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 33
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims abstract description 61
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims abstract description 43
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 33
- 229910001020 Au alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 239000003353 gold alloy Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims abstract description 25
- -1 aluminum halide Chemical class 0.000 claims abstract description 23
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000003446 ligand Substances 0.000 claims abstract description 17
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 34
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 claims description 19
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 11
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 3
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 abstract description 3
- 230000002140 halogenating effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 187
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 29
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N Hydrogen bromide Chemical compound Br CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical group O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 22
- 239000010408 film Substances 0.000 description 20
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 17
- 229910000042 hydrogen bromide Inorganic materials 0.000 description 15
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- CECABOMBVQNBEC-UHFFFAOYSA-K aluminium iodide Chemical compound I[Al](I)I CECABOMBVQNBEC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 13
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910000043 hydrogen iodide Inorganic materials 0.000 description 10
- PUGUQINMNYINPK-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 4-(2-chloroacetyl)piperazine-1-carboxylate Chemical compound CC(C)(C)OC(=O)N1CCN(C(=O)CCl)CC1 PUGUQINMNYINPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 description 9
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 9
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 9
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 9
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N Methylamine Chemical compound NC BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 8
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 7
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 6
- FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N trichloroborane Chemical compound ClB(Cl)Cl FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 4
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 4
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 4
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- FDWREHZXQUYJFJ-UHFFFAOYSA-M gold monochloride Chemical compound [Cl-].[Au+] FDWREHZXQUYJFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N Dimethylamine Chemical compound CNC ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N bis($l^{2}-silanylidene)molybdenum Chemical compound [Si]=[Mo]=[Si] YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 2
- 150000002343 gold Chemical class 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 2
- 229910021344 molybdenum silicide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 2
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 2
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N trimethylamine Chemical compound CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003771 Gold(I) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 101150097381 Mtor gene Proteins 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 125000001475 halogen functional group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- MAKDTFFYCIMFQP-UHFFFAOYSA-N titanium tungsten Chemical compound [Ti].[W] MAKDTFFYCIMFQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N tungsten disilicide Chemical compound [Si]#[W]#[Si] WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021342 tungsten silicide Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体ウェーハ、プリント配線基板等におけ
る電極や配線を形成するための金層または（および）金
合金層を含む金属膜をエツチングするドライエツチング
方法に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is a method for etching a metal film containing a gold layer or (and) a gold alloy layer for forming electrodes and wiring in semiconductor wafers, printed wiring boards, etc. Relating to a dry etching method.
従来、半導体ウェーハ、プリント配線基板等における電
極や配線を形成するための金属膜として良く知られてい
るものに、アルミニウム膜やアルミニウム合金膜がある
が、このほか、金や金合金からなるものも知られている
。Conventionally, aluminum films and aluminum alloy films are well-known metal films for forming electrodes and wiring on semiconductor wafers, printed wiring boards, etc., but there are also films made of gold and gold alloys. Are known.
金や金合金からなる金属膜から電極や配線を形成するた
めのエツチング方法としては、イオンミリング法が知ら
れている。An ion milling method is known as an etching method for forming electrodes and wiring from a metal film made of gold or a gold alloy.
この方法は、アルゴン（Ａ ｒ ）ガスのような不活性
ガスをイオン源にてイオン化し、このイオンビームで金
属膜を物理的にエツチングするものである。In this method, an inert gas such as argon (Ar) gas is ionized using an ion source, and the metal film is physically etched with the ion beam.
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、イオンミリング法はエツチング速度が極
めて遅く、−船釣には５００人／ ｍ ｉ ｎ程度であ
り、生産性が悪い。その上、マスク材や下地に対する選
択性乃至選択比が悪く、微細パターンを精度良く形成す
・る上で難点となっている。[Problems to be Solved by the Invention] However, the etching speed of the ion milling method is extremely slow, and the etching speed is about 500 people/min for boat fishing, resulting in poor productivity. Moreover, the selectivity or selection ratio with respect to the mask material and the base material is poor, making it difficult to form fine patterns with high precision.
そこで本発明は、従来エツチング法に比べると、早く、
精度良くエツチングでき、工業的に有利な金層または（
および）金合金層を含む金属膜のドライエツチング方法
および装置を提供することを目的とする。Therefore, the present invention is faster and faster than the conventional etching method.
Gold layer or (
and) an object of the present invention is to provide a method and apparatus for dry etching a metal film including a gold alloy layer.
本発明は前記目的に従い、ハロゲンガスまたは（および
）ハロゲン化物のガスと、中性配位子と ・なる物質
のガスとを真空容器に導入し、これら混合ガスを所定真
空状態下で高周波電圧印加のもとにプラズマ化し、該プ
ラズマで金層または（および）金合金層を含む金属膜を
エツチングするドライエツチング方法を提供する。In accordance with the above object, the present invention introduces a halogen gas or (and) a halide gas and a gas of a substance that becomes a neutral ligand into a vacuum container, and applies a high frequency voltage to the mixed gas under a predetermined vacuum condition. A dry etching method is provided in which a metal film including a gold layer or (and) a gold alloy layer is etched using the plasma.
また、本発明は前記目的に従い、ハロゲンガスまたは（
および）ハロゲン化物のガスと、ハロゲン化アルミニウ
ムの蒸気ガスとを真空容器に導入し、これら混合ガスを
所定真空状態下で高周波電圧印加のもとにプラズマ化し
、該プラズマで金層または（および）金合金層を含む金
属膜をエツチングするドライエツチング方法を提供する
。Further, according to the above object, the present invention provides halogen gas or (
and) A halide gas and an aluminum halide vapor gas are introduced into a vacuum container, and the mixed gas is turned into plasma under a predetermined vacuum condition by applying a high frequency voltage, and the plasma is used to transform the gold layer or (and) A dry etching method for etching a metal film including a gold alloy layer is provided.
これら両方法において、前記ハロゲンガスとしては、フ
ッ素（Ｐｇ ） 、塩素（ＣＬ）、臭素（Ｂｒｚ）、ヨ
ウ素（Ｉ２）等のガスを挙げることができる。In both of these methods, examples of the halogen gas include gases such as fluorine (Pg), chlorine (CL), bromine (Brz), and iodine (I2).
また、前記ハロゲン化物のガスは、フッ化水素（ＨＦ）
、塩化水素（Ｈ（１） 、臭化水素（ＨＢｒ）、ヨウ化
水素（ＨＩ）等のハロゲン化水素、フッ化炭素（ＣＦ４
）等のハロゲン化炭素などのハロゲン元素を含む物質の
ガスである。Further, the halide gas is hydrogen fluoride (HF).
, hydrogen chloride (H(1), hydrogen bromide (HBr), hydrogen halides such as hydrogen iodide (HI), and fluorocarbons (CF4).
) is a gas containing a halogen element such as halogenated carbon.
前者方法における中性配位子となる物質には、アンモニ
ア（ＮＨ３）、水（ＨＩ ｏ） 、カルボニル（ＣＯ）
、ニトロシル（Ｎｏ）、メチルアミン（ＮＨ２（ＣＨｆ
ｆ ））の如き第１級アミン、ジメチルアミン（ＮＨ２
（ＣＨ３）ｚ ）の如き第２級アミン、トリメチルアミ
ン（ＮＨ２（ＣＨ３ｈ）の如き第３級アミン、エチレン
ジアミン（ＮＨ２（ＣＨ２）２ ＮＨｔ）等の単座また
は多座配位子を有する物質を例示できる。Substances that serve as neutral ligands in the former method include ammonia (NH3), water (HI o), and carbonyl (CO).
, nitrosyl (No), methylamine (NH2(CHf)
f )), primary amines such as dimethylamine (NH2
Examples include secondary amines such as (CH3)z), tertiary amines such as trimethylamine (NH2(CH3h)), and substances having monodentate or polydentate ligands such as ethylenediamine (NH2(CH2)2NHt).
後者方法にけるハロゲン化アルミニウムとして′は、塩
化アルミニウム（ＡｆＣｊ２ｓ）、臭化アルミニウム（
Ａ Ｉ Ｂ ｒ ｓ）、ヨウ化アルミニウム（Ａ／２１
、）等で、蒸発すると、二量体分子の、または単量体分
子と二量体分子とが共存する蒸気ガスとなるものなどが
考えられる。The aluminum halide in the latter method is aluminum chloride (AfCj2s), aluminum bromide (
A I B r s), aluminum iodide (A/21
, ), etc., and when evaporated, it becomes a vapor gas of dimer molecules or a vapor gas in which monomer molecules and dimer molecules coexist.
また、前記両方法において、前述のガスに加え、エツチ
ングに支障のない範囲で、エツチング促進ガス等の他の
ガスを加えてもよい。Furthermore, in both of the above methods, in addition to the above-mentioned gases, other gases such as etching accelerating gases may be added to the extent that they do not interfere with etching.
前記両方法において、前記金属膜は、金層、金合金層、
これらの組み合わせ、金層と下地金属層の積層、金□合
金層と下地金属層の積層等から形成されている場合が考
えられる。In both of the above methods, the metal film includes a gold layer, a gold alloy layer,
Possible cases include a combination of these, a lamination of a gold layer and a base metal layer, a lamination of a gold□ alloy layer and a base metal layer, and the like.
該下地金属層は、金属膜の付着強化を目的とすされ、金
層や金合金層と同じパターンでエツチングされるもので
ある。この下地金属層としては、チタン（Ｔ ｉ ）
、白金（Ｐ ｔ ） 、チタンナイトライド（ＴｉＮ）
、チタンタングステン（ＴｉＷ）、タングステンシリサ
イド（ＷＳｊ）、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）等
を例示することができる。The underlying metal layer is intended to strengthen the adhesion of the metal film, and is etched in the same pattern as the gold layer or gold alloy layer. This base metal layer is made of titanium (T i ).
, platinum (Pt), titanium nitride (TiN)
, titanium tungsten (TiW), tungsten silicide (WSj), molybdenum silicide (MoSi), and the like.
前記金合金としては、金と銅の合金等が考えられる。As the gold alloy, an alloy of gold and copper can be considered.
前記金属膜エツチングに先立って前記真空容器にアルゴ
ン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）等の希ガスを含むガス
を導入し、該ガスを所定真空状態下で高周波電圧印加の
もとにプラズマ化し、該プラズマで前記金属膜を表面清
掃処理してもよい。Prior to etching the metal film, a gas containing a rare gas such as argon (Ar) or krypton (Kr) is introduced into the vacuum container, and the gas is turned into plasma by applying a high frequency voltage under a predetermined vacuum condition. The surface of the metal film may be subjected to surface cleaning treatment using plasma.
この場合、希ガスを含むガスは、希ガスのみからなる場
合のほか、希ガスと表面処理に適当な、または支障のな
い他のガスからなるものでもよい。In this case, the gas containing the rare gas may consist not only of the rare gas, but also of the rare gas and another gas that is suitable or does not pose a problem for surface treatment.
また、本発明は、前記後者方法を実施するための装置、
すなわち、真空吸引手段にて所定の真空状態を得ること
ができる真空容器と、前記真空容器にハロゲンガスまた
は（および）ハロゲン化物のガスを導入する手段と、ハ
ロゲン化アルミニウムからその蒸気ガスを生成する恒温
層を有し、該蒸気ガスを前記真空容器に導入する手段と
、前記真空容器内に設けた金層または（および）金合金
層を含む金属膜を有するエツチング対象物の支持ホルダ
と、前記真空容器内に導入されるガスをプラズマ化する
ための高周波電源とを備えたことを特徴とするドライエ
ツチング装置を提供する。The present invention also provides an apparatus for carrying out the latter method,
That is, a vacuum container capable of obtaining a predetermined vacuum state with a vacuum suction means, a means for introducing a halogen gas or (and) a halide gas into the vacuum container, and a means for producing the vapor gas from aluminum halide. a means for introducing the vapor gas into the vacuum vessel; a support holder for the object to be etched; a support holder for the object to be etched; A dry etching device is provided, characterized in that it is equipped with a high frequency power source for converting gas introduced into a vacuum container into plasma.
ハロゲンガスまたは（および）ハロゲン化物のガスと中
性配位子となる物質のガスを用いる本発明方法によると
、真空容器内に導入されるハロゲンガスまたは（および
）ハロ、ゲン化物のガスと中性配位子となる物質のガス
とからなる混合ガスが高周波電圧印加のもとにプラズマ
化され、このプラズマが金または（および）金合金と反
応してハロゲン化合が生成され、このハロゲン化合と中
性配位子とが反応して金属錯体が生成される。この錯体
は蒸気圧が高く、容易に気相中に離脱し、かくして金層
または（および）金合金層がエツチングされる。According to the method of the present invention using a halogen gas or (and) a halide gas and a gas of a substance serving as a neutral ligand, the halogen gas or (and) halo, genide gas introduced into the vacuum container and the intermediate A mixed gas consisting of a gas of a substance that becomes a chemical ligand is turned into plasma under the application of a high frequency voltage, and this plasma reacts with gold or (and) a gold alloy to generate a halogen compound. A metal complex is generated by reaction with a neutral ligand. This complex has a high vapor pressure and easily separates into the gas phase, thus etching the gold layer and/or gold alloy layer.
下地金属層があるときには、金層または（および）金合
金層がエツチングされたあと、引き続き該下地金属層が
プラズマによりエツチングされる。If an underlying metal layer is present, the underlying metal layer is subsequently etched by plasma after the gold layer and/or gold alloy layer is etched.
ハロゲンガスまたは（および）ハロゲン化物のガスとハ
ロゲン化アルミニウムの蒸気ガスとを用いる本発明方法
によると、真空容器内に導入されるハロゲンガスまたは
（および）ハロゲン化物のガスとハロゲン化アルミニウ
ムの蒸気ガスとからなる混合ガスが高周波電圧印加のも
とにプラズマ化され、このプラズマが金または（および
）金合金と反応してハロゲン化合が生成され、このへロ
ゲン化合とハロゲン化アルミニウムとが反応して金・ア
ルミニウムハロゲン化合物が生成される。According to the method of the present invention using a halogen gas or (and) a halide gas and an aluminum halide vapor gas, the halogen gas or (and) a halide gas and an aluminum halide vapor gas are introduced into a vacuum container. A mixed gas consisting of is turned into plasma under the application of a high-frequency voltage, and this plasma reacts with gold or (and) a gold alloy to generate a halogen compound, and this halogen compound reacts with aluminum halide. Gold/aluminum halogen compounds are produced.
この金・アルミニウムハロゲン化合物は蒸気圧が高く、
容易に気相中に離脱し、かくして金層または（および）
金合金層がエツチングされる。This gold/aluminum halide compound has a high vapor pressure,
easily desorbs into the gas phase and thus the gold layer or (and)
The gold alloy layer is etched.
本発明装置によると、前記ハロゲン化アルミニウムの蒸
気ガスは恒温層において生成され、真空容器に導入され
る。According to the apparatus of the present invention, the aluminum halide vapor gas is generated in a constant temperature layer and introduced into a vacuum container.
下地金属層があるときには、金層または（および）金合
金層がエツチングされたあと、引き続き該下地金属層も
プラズマによりエツチングされる。If an underlying metal layer is present, the underlying metal layer is subsequently etched by the plasma after the gold layer and/or gold alloy layer is etched.
いずれの方法を採用する場合でも、エツチングに先立っ
てエツチングすべき金属膜表面を希ガスを含むガスのプ
ラズマで清掃処理すれば、該膜上の各種不純物等が除去
される。Regardless of which method is employed, various impurities on the film can be removed by cleaning the surface of the metal film to be etched with plasma containing a rare gas before etching.
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
先ず、第１図に装置例として示す反応性イオンエツチン
グ（ＲＩＥ）装置と、これによりハロゲンガスまたは（
および）ハロゲン化物のガスと中性配位子となる物質の
ガスを用いて実施する本発明方法例を説明する。First, a reactive ion etching (RIE) apparatus shown in FIG. 1 as an example of the apparatus, and a halogen gas or (
and) An example of the method of the present invention carried out using a halide gas and a gas of a substance serving as a neutral ligand will be described.
第１図に示す装置は、真空容器１、該容器に開閉弁２ａ
、２ｂおよび流量制御部２ｃを介して配管接続されたハ
ロゲンガスまたは（および）ハロゲン化物ガスのボンへ
２、容器１に開閉弁３ａ。The apparatus shown in FIG. 1 includes a vacuum container 1, an on-off valve 2a in the container
, 2b and a flow control unit 2c to a halogen gas or (and) halide gas cylinder 2, and an on-off valve 3a to the container 1.
３ｂおよび流量制御部３Ｃを介して配管接続された中性
配位子となる物質のガスボンベ３、容器１に開閉弁４ａ
、４ｂ及び流量制御部４ｃを介して配管接続されたクリ
プトン（Ｋ ｒ ） 、アルゴン（Ａ ｒ ）等の希ガ
スのボンベ４、容器１に開閉弁５ａ、５ｂ及び流量制御
部５Ｃを介して配管接続された三塩化ホウ素ガス（ＢＣ
ｌ２）等のエツチング促進ガスのボンベ５、容器１に開
閉弁６１を介して接続され、該容器内を所定真空状態に
する真空ポンプ６、該容器内に電気絶縁性シール材７１
を介して設置され、エツチング対象物を支持するホルダ
７、該ホルダに接続され、該ホルダに支持されるエツチ
ング対象物に高周波電圧を印加する高周波電源８を備え
ている。3b and a gas cylinder 3 for a substance that becomes a neutral ligand, which is connected via a flow rate control unit 3C, and an on-off valve 4a to the container 1.
, 4b and a flow rate control section 4c, a rare gas cylinder 4 such as krypton (K r ), argon (A r ), etc. is connected to the container 1 via on-off valves 5 a, 5 b and a flow rate control section 5C. Boron trichloride gas (BC
A cylinder 5 of an etching accelerating gas such as 12), a vacuum pump 6 connected to the container 1 via an on-off valve 61 to bring the inside of the container into a predetermined vacuum state, and an electrically insulating sealing material 71 inside the container.
A holder 7 is installed through the holder to support the object to be etched, and a high-frequency power source 8 is connected to the holder and applies a high-frequency voltage to the object to be etched supported by the holder.
以上の装置を用い、エツチング対象物として、電極や配
線を形成するための金（Ａｕ）からなる厚さ３０００人
の金属薄膜を表面に有し、該金属薄膜上にマスク材にて
所定パターンを形成したシリコン半導体ウェーハ９を準
備し、酸ウェーハを前記ホルダ７上に載置した。Using the above-mentioned apparatus, the object to be etched is a 3000 mm thick metal thin film made of gold (Au) for forming electrodes and wiring, and a predetermined pattern is etched on the metal thin film using a mask material. The formed silicon semiconductor wafer 9 was prepared, and the acid wafer was placed on the holder 7.
また、希ガスボンベ４をクリプトン（Ｋｒ）ガスボンベ
、エツチング促進ガスのボンベ５を三塩化ホウ素ガス（
ＢＣｊ２ｓ ）ボンベとした。In addition, the rare gas cylinder 4 is a krypton (Kr) gas cylinder, and the etching promoting gas cylinder 5 is a boron trichloride gas (
BCj2s) cylinder.
そして、エツチングに先立つ第１ステツプとして、先ず
容器１内をｌＸｌ０−３（Ｔｏｒｒ）以下の真空状態と
した後、真空容器１内を圧力４０（ｍＴｏｒｒ）維持し
つつボンベ４からクリプトンガスを流量９０（ｓｃｃｍ
）で真空容器１内に導入し、電源８にて１３．５６ （
ＭＨｚ）、５００〔Ｗ〕の高周波電圧を６０秒印加し、
クリプトンガスのプラズマを発生させ、このプラズマで
露出している金薄膜表面の不純物等を除去した。As the first step prior to etching, first, the inside of the container 1 is brought to a vacuum state of less than 1X10-3 (Torr), and then krypton gas is supplied from the cylinder 4 at a flow rate of 90 while maintaining the pressure inside the vacuum container 1 at 40 (mTorr). (sccm
) at 13.56 (
MHz), 500 [W] high frequency voltage was applied for 60 seconds,
A krypton gas plasma was generated, and this plasma removed impurities on the exposed surface of the gold thin film.
予め前記ハロゲンガスまたは（および）ハロゲン化物ガ
スのボンベ１として塩素ガス（Ｃβ２）ボンベを、中性
配位子となる物質ガスのボンベ２としてアンモニアガス
（ＮＨ，ｌ）ポンへを採用しておき、第２ステツプとし
て２、真空容器１内を圧力４０（ｍＴｏｒｒ）に維持し
つつ容器１内にボンベ５から流量２５（ｓｃｃｍ）で三
塩化ホウ素ガス（ＢＣｌ２）を、ボンベ１から流量２０
〔Ｓｃｃｍ）で塩素ガスＣａ１ｔ ）を、ボンベ３から
流量２Ｑ（ｓｃｃｍ）でアンモニアガス（Ｎ Ｈ３〕を
導入し、電源８にて１３．５６（ＭＨｚ）、３００（Ｗ
）の高周波電圧を１５０秒印加し、これら混合ガスをプ
ラズマ化したところ、前記ウェーハの金薄膜の３０００
人の異方性エツチングが精度良く実現した。In advance, a chlorine gas (Cβ2) cylinder is used as the halogen gas or (and) halide gas cylinder 1, and an ammonia gas (NH,l) cylinder is used as the neutral ligand material gas cylinder 2. , as a second step 2, while maintaining the pressure inside the vacuum container 1 at 40 (mTorr), boron trichloride gas (BCl2) is introduced into the container 1 from the cylinder 5 at a flow rate of 25 (sccm) from the cylinder 1 at a flow rate of 20 mTorr.
Introduced chlorine gas (Ca1t) at a flow rate of 2Q (sccm) and ammonia gas (NH3) from a cylinder 3 at a flow rate of 2Q (sccm), and then introduced them at a power source of 13.56 (MHz) and 300 (W) using a power source 8.
) was applied for 150 seconds to turn these mixed gases into plasma.
Anisotropic etching of humans has been achieved with high accuracy.
このエツチングにおいては、露出した金薄膜部分におい
てハロゲン化合を生成する反応Ａｕ＋ｘ／２ ＨｃＩ！
、２ →ＡｕＣｌ！、ｘ と、ハロゲン化合である塩
化金とアンモニアガスの中性配位子とが反応して金の金
属錯体が生成される反応
ＡｕＣ１，ｙ ＋ＹＮＨ３→（ＡｕＣｊ２ｘ （ＮＨ
ａ）ｙ ）とが起こる。In this etching, the reaction Au+x/2 HcI! generates a halogen compound in the exposed gold thin film portion.
, 2 → AuCl! , x reacts with gold chloride, which is a halogen compound, and the neutral ligand of ammonia gas to produce a gold metal complex. AuC1,y +YNH3→(AuCj2x (NH
a)y) will occur.
ハロゲン化合は蒸気圧が低く、蒸発しにくいが、この金
属錯体（Ａ ｕ Ｃ１２ｗ （ＮＨ：ｌ ） ｙ）は
蒸気圧が高く、容易に蒸発し、かくしてエツチングが行
われる。Halogen compounds have a low vapor pressure and are difficult to evaporate, but this metal complex (A u C12w (NH:l) y) has a high vapor pressure and evaporates easily, thus performing etching.
塩素ガスに代えて他のハロゲンガスまたは（および）ハ
ロゲン化物のガスを採用し、アンモニアに代えて他の中
性配位子となる物質のガスを採用した場合でも、他の条
件はそのまま、または必要に応じて調整、変更等するこ
とにより同様に金層または（および）金合金層のエツチ
ングを行える。Even if other halogen gas or (and) halide gas is used instead of chlorine gas, and a gas of another neutral ligand substance is used instead of ammonia, other conditions remain the same, or The gold layer and/or gold alloy layer can be etched in the same manner by making adjustments, changes, etc. as necessary.
他のガス組み合わせ例と、その場合の化学反応例を次に
列挙する。Other examples of gas combinations and examples of chemical reactions in those cases are listed below.
■ 塩素ガス（Ｃｆｚ ）と水（Ｈ２０）を使用する場
合。■ When using chlorine gas (Cfz) and water (H20).
Ａ ｕ ＋ ｘ ／ ２ ・Ｃ１ｔ →Ａ ｕ ＣＱ
ｙＡ ｕ Ｃｌｘ 十ｙ Ｈ２Ｏ
→（ＡｕＣｆｆｘ （ＯＨ２） ｙ ）■ 塩素ガス
（Ｃ４２ｇ ）とカルボニル（ＣＯ）である−酸化炭素
ガスを使用する場合。A u + x / 2 ・C1t →A u CQ
yA u Clx y H2O → (AuCffx (OH2) y) ■ When using chlorine gas (C42g) and carbonyl (CO) - carbon oxide gas.
Ａ ｕ ＋ ｘ ／ ２ ・ＣＥ ２ →Ａ ｕ ＣＩ
！、ＸＡｕＣｊｌ！ｘ＋ｙｃ。A u + x / 2 ・CE 2 → A u CI
! ,XAuCjl! x+yc.
→（ＡｕＣ乏ｘ （ｃｏ）ｙ）
■ 塩素ガス（Ｃｊ２’ｚ ）とニトロシル（Ｎｏ）で
ある−酸化窒素ガスを使用する場合。→(AuC deficient x (co)y) ■ When using nitrogen oxide gas, which is chlorine gas (Cj2'z ) and nitrosyl (No).
Ａｕ＋ｘ／２ ・Ｃ１ｚ−＋ＡｕＣｐ、ＸＡｕＣＡ、＋
ｙＮＯ
→（ＡｕＣｆｆｉｘ （Ｎｏ） ｙ）■ 塩素ガス（
ＣＩ！、、 ）とメチルアミン（ＮＨ２（ＣＨ３））ガ
スを使用する場合。Au+x/2 ・C1z-+AuCp, XAuCA, +
yNO → (AuCffix (No) y)■ Chlorine gas (
CI! ) and methylamine (NH2(CH3)) gas.
Ａｕ＋ｘ／２ ・Ｃｊ２ｔ−＞ＡｕＣ４２）（ＡｕＣｆ
ｘ ＋３’ＮＨｚ（ＣＨ３）
→（Ａｕ（ｌｘ （ＮＨ２（ＣＨ，）） 、）■ 塩
素ガス（Ｃ１２）とエチレンジアミン（ＮＨｚ（ＣＨｚ
）ｚ ＮＨｔ ）ガスを使用する場合。Au+x/2 ・Cj2t->AuC42)(AuCf
x +3'NHz (CH3) → (Au(lx (NH2(CH,)) ,) ■ Chlorine gas (C12) and ethylenediamine (NHz (CHz
)z NHt) When using gas.
Ａｕ十ｘ／２ ・Ｃ１，ｔ −＋ＡｕＣｎｘＡｕＣｊ２
ｘ ＋３ＩＮＨ２（ＣＨ２）２ ＮＨｚ→〔Ａｕ Ｃ１
ｘ （Ｎｌ（ｚ（ＣＨｚ）ｚ Ｉ’ＪＨｚ ） 、）
■ ヨウ化水素ガス（ＨＩ）とアンモニアガス（ＮＨ３
）を使用する場合。Au x/2 ・C1,t −+AuCnxAuCj2
x +3INH2(CH2)2 NHz→[Au C1
x (Nl(z(CHz)z I'JHz),)
■ Hydrogen iodide gas (HI) and ammonia gas (NH3
) when using.
Ａｕ＋ｘＨＩ→Ａｕ ＩＭ （＋ＸＨ）Ａｕ ＩＸ
＋ｙＮＨ３
−＋ （Ａｕ ＩＸ （ＮＨ３）Ｖ ）■ ヨウ化水
素ガス（Ｈｌ）と水（Ｈｚ ｏ）を使用する場合。Au+xHI→Au IM (+XH)Au IX
+yNH3 −+ (Au IX (NH3)V ) ■ When using hydrogen iodide gas (Hl) and water (Hz o).
Ａｕ＋ｘＨＩ−＋Ａｕ ＩＸ （十ｘＨ）Ａｕ ＩＸ
＋）ＩＸ２０
→（Ａ ｕ ｌｘ （ＯＨ！ ） ｙ ）■ ヨウ化
水素ガス（Ｈｌ）とカルボニル（ＣＯ）である−酸化炭
素ガスを使用する場合。Au+xHI-+Au IX (10xH)Au IX
+) IX20 → (A u lx (OH!) y ) ■ When using -carbon oxide gas which is hydrogen iodide gas (Hl) and carbonyl (CO).
Ａｕ＋ｘＨｒ−＋Ａｕ ＩＸ （＋ＸＨ）ＡｕｌＸ＋
ｙＣＯ
→（Ａｕ ＩＸ （Ｃｏ） ｙ）
■ ヨウ化水素ガス（Ｈｌ）とニトロシル（ＮＯ）であ
る−酸化窒素ガスを使用する場合。Au+xHr-+Au IX (+XH)AulX+
yCO → (Au IX (Co) y) ■ When using hydrogen iodide gas (Hl) and nitrosyl (NO) - nitrogen oxide gas.
Ａｕ十ｘＨＩ−＋Ａｕ ＩＸ （＋ＸＨ）Ａｕ ＩＸ
＋ｙＮＯ
→〔ＡｕＩＸ （ＮＯ）ｙ〕
［相］ ヨウ化水素ガス（Ｈｌ）とメチルアミン（ＮＨ
２（ＣＨｓ））ガスを使用する場合。Au 10xHI-+Au IX (+XH)Au IX
+yNO → [AuIX (NO)y] [Phase] Hydrogen iodide gas (Hl) and methylamine (NH
2 (CHs)) gas is used.
Ａｕ＋ｘＨｌ−＋Ａｕ Ｉｘ （＋ｘＨ）Ａ ｕ Ｉ
ｘ ＋ ｙ Ｎ Ｈｚ（ＣＨ３）→（Ａｕ ＩＸ
（ＮＨｚ（ＣＨ：＋）） ｙ ）■ ヨウ化水素ガス（
Ｈｌ）とエチレンジアミン（ＮＨｚ（ＣＨｚ）ｚ ＮＨ
ｚ ）ガスを使用する場合。Au+xHl-+Au Ix (+xH)A u I
x + y N Hz (CH3) → (Au IX
(NHz(CH:+)) y )■ Hydrogen iodide gas (
Hl) and ethylenediamine (NHz (CHz)z NH
z) When using gas.
Ａｕ＋ｘＨＩ−＋Ａｕ１Ｘ （＋ｘＨ）Ａｕ ＩＸ ＋
ｙＮＨｚ（ＣＨｚ）ｚ ＮＨ２−＋ （Ａｕ ＩＸ
（ＮＨ２（ＣＨ２）２ ＮＨ２１Ｙ ）■ ヨウ素ガス
（Ｉ２）とアンモニアガス（ＮＨｓ）を使用する場合。Au+xHI-+Au1X (+xH)Au IX +
yNHz (CHz)z NH2-+ (Au IX
(NH2(CH2)2 NH21Y)■ When using iodine gas (I2) and ammonia gas (NHs).
Ａｕ十ｘ／２ ・１．−＋Ａｕ ｌＸ Ａｕ Ｉ、＋ｙＮＨ。Au 10x/2 ・1. -+Au lX Au I, +yNH.
→〔ＡｕＩＸ （ＮＨ３）ｙ〕
■ ヨウ素ガス（Ｉ２）と水（Ｈ，Ｏ）を使用する場合
。→ [AuIX (NH3)y] ■ When using iodine gas (I2) and water (H, O).
Ａｕ＋ｘ／２ ・Ｉｚ →Ａｕ ｌＸ
Ａｕ１ｘ＋ｙＨｚＯ
＝ （Ａｕ Ｉｗ （ＯＨｚ ） ｙ ）［相］ ヨ
ウ素ガス（Ｉ２）とカルボニル（Ｃｏ）である−酸化炭
素ガスを使用する場合。Au+x/2 ・Iz → Au lX Au1x+yHzO = (Au Iw (OHz) y) [Phase] When using carbon oxide gas which is iodine gas (I2) and carbonyl (Co).
Ａｕ＋χ／ ２ ・ｒｚ →Ａｕ ｌＸＡｕ Ｅｘ ＋
ｙＣＯ
＝ （Ａｕ ＩＸ （Ｃｏ）ｙ ）
［相］ ヨウ素ガス（Ｉ２）とニトロシル（Ｎｏ）であ
る−酸化窒素ガスを使用する場合。Au+χ/ 2 ・rz →Au lXAu Ex +
yCO = (Au IX (Co)y) [Phase] Iodine gas (I2) and nitrosyl (No) - When using nitrogen oxide gas.
Ａｕ＋ｘ／２ ・１２−＋Ａｕ ＩＸ
Ａ ｕ Ｉ Ｘ ＋ ｙ Ｎ Ｏ
→（ＡｕＩヶ （Ｎｏ）、）
■ ヨウ素ガス（Ｉ２）とメチルアミン（ＮＨ２（ＣＨ
３））ガスを使用する場合。Au+x/2 ・12−+Au IX A u I
3)) When using gas.
Ａｕ＋ｘ／２ ・Ｉ２ →Ａｕ ＩＸ
Ａ ｕ Ｉ Ｘ ＋ ｙ Ｎ Ｈｌ（ＣＨ３）−（Ａｕ
ＩＸ （ＮＨ２（ＣＨ３）） ア）■ ヨウ素ガス
（Ｉ２）とエチレンジアミン（ＮＨｚ （ＣＨ２） ２
Ｎ Ｈｚ）ガスを使用する場合。Au+x/2 ・I2 →Au IX A u I X + y N Hl(CH3)-(Au
IX (NH2(CH3)) a) ■ Iodine gas (I2) and ethylenediamine (NHz (CH2) 2
When using NHz) gas.
Ａｕ＋ｘ／２・■２→ＡｕｌＸ
Ａｕ Ｉ、＋ｙＮＨｚ（ＣＨｚ）ｚ ＮＨ２−（Ａｕ
ＩＸ （ＮＨ２（ＣＨ２）２ ＮＨ２１ｙ ］［相］
臭化水素ガス（ＨＢｒ）とアンモニアガス（ＮＨ３）
を使用する場合。Au+x/2・■2→AulX Au I, +yNHz (CHz)z NH2-(Au
IX (NH2(CH2)2 NH21y ) [phase]
Hydrogen bromide gas (HBr) and ammonia gas (NH3)
When using.
Ａｕ＋ｘＨＢｒ−＋ＡｕＢｒｘ （＋ｘＨ）ＡｕＢ
ｒＸ 十ｙ ＮＨ３
＝ （ＡｕＢ ｒｘ （ＮＨ３）Ｙ ）［相］ 臭化
水素ガス（ＨＢｒ）と水（Ｈ２Ｃ）を使用する場合。Au+xHBr-+AuBrx (+xH)AuB
rX 10y NH3 = (AuBrx (NH3)Y) [Phase] When using hydrogen bromide gas (HBr) and water (H2C).
Ａｕ＋ｘＨＢｒ−＋ＡｕＢｒＸ （＋ｘＨ）Ａ ｕ Ｂ
ｒ Ｘ ＋ ｙ Ｈ。０
→（ＡｕＢ ｒＭ （ｏＩ−ｒｚ）ｙ ）１日
＠ 臭化水素ガス（ＨＢｒ）とカルボニル（ＣＯ）であ
る−酸化炭素ガスを使用する場合。Au+xHBr-+AuBrX (+xH)A u B
r X + y H. 0 → (AuB rM (oI-rz)y) 1 day @ hydrogen bromide gas (HBr) and carbonyl (CO) - when using carbon oxide gas.
Ａｕ＋ｘＨＢｒ−＋ＡｕＢｒｘ （十ｘＨ）ＡｕＢｒ
ｘ＋ｙＣＯ
→〔ＡｕＢｒＸ （ＣＯ）ｙ〕
■ 臭化水素ガス（ＨＢｒ）とニトロシル（Ｎｏ）であ
る−酸化窒素ガスを使用する場合。Au+xHBr-+AuBrx (10xH)AuBr
x+yCO → [AuBrX (CO)y] ■ When hydrogen bromide gas (HBr) and nitrosyl (No) - nitrogen oxide gas is used.
Ａｕ＋ｘＨＢ、ｒ−＋ＡｕＢｒＸ （十ｘＨ）Ａ ｕ
Ｂ ｒ Ｘ ＋ ｙ Ｎ Ｏ
→（Ａ ｕ Ｂ ｒｘ （Ｎ、Ｏ） ｙ ）＠ 臭化
水素ガス（ＨＢｒ）とメチルアミ、ン（ＮＨｚ（ＣＨｉ
））ガスを使用する場合。Au+xHB, r-+AuBrX (10xH) A u
B r X + y N O → (A u B rx (N, O) y )
)) When using gas.
Ａｕ＋ｘＨＢｒ−＋ＡｕＢｒ＊ （十ｘＨ）ＡｕＢ
ｒｘ ＋ｙＮＨ２（ＣＨ３）
４ （ＡｕＢｒｘ （ＮＨＫ（ＣＨり） Ｖ ）＠
臭化水素ガス（ＨＢｒ）とエチレンジアミン（ＮＨ，（
ＣＨり２ ＮＨｚ）ガスを使用する場合。Au+xHBr-+AuBr* (10xH)AuB
rx +yNH2(CH3) 4 (AuBrx (NHK(CHri) V )@
Hydrogen bromide gas (HBr) and ethylenediamine (NH, (
When using CH2 NHz) gas.
Ａｕ＋ｘＨＢｒ−＋ＡｕＢｒｘ （＋ｘＨ）Ａｕ Ｂ
ｒ Ｘ ＋ ｙ ＮＨｚ（ＣＨｚ）ｔ ＮＨｔ−）（
ＡｕＢｒｘ （ＮＨ２（ＣＨｔ）ｔ ＮＨｚ ）ｙ
）［相］ 四フッ化炭素（ＣＦ４）とアンモニアガス（
ＮＨ３）を使用する場合。Au+xHBr-+AuBrx (+xH)Au B
r X + y NHz (CHz)t NHt-) (
AuBrx (NH2(CHt)tNHz)y
) [Phase] Carbon tetrafluoride (CF4) and ammonia gas (
When using NH3).
Ａｕ＋ｘ／４ ・ＣＦ４−＋ＡｕＦｘ （＋ｘ／４
・Ｃ）ＡｕＦＸ ＋ｙＮＨ３
−，（ＡｕＦ、（ＮＨ，）ｙ）
［相］ 四フッ化炭素（ＣＦ４）と水（Ｈｚ Ｏ）を使
用する場合。Au+x/4 ・CF4-+AuFx (+x/4
-C) AuFX +yNH3 -, (AuF, (NH,)y) [Phase] When carbon tetrafluoride (CF4) and water (Hz O) are used.
Ａｕ＋ｘ／４ ・ＣＦ４→ＡｕＦｘ （＋ｘ／４ ・
Ｃ）Ａ ｕ ＦＸ ＋ ｙ Ｈｚ Ｏ
−＋（ＡｕＦＸ （ＯＨｚ）ｙ）
［相］ 四フッ化炭素（ＣＦ４）とカルボニル（ＣＯ）
である−酸化炭素ガスを使用する場合。Au+x/4 ・CF4→AuFx (+x/4 ・
C) A u FX + y Hz O −+ (AuFX (OHz) y) [Phase] Carbon tetrafluoride (CF4) and carbonyl (CO)
– when using carbon oxide gas.
Ａｕ＋ｘ／４ ＨＣＦ４−ＡｕＦｘ （＋ｘ／４ ・
Ｃ）ＡＩＪ Ｆｉｌ ＋ｙ Ｃ０
→（ＡｕＦｘ （ＣＯ）ｙ〕
＠ 四フッ化炭素（ＣＦ４）とニトロシル（ＮＯ）であ
る−酸化窒素ガスを使用する場合。Au+x/4 HCF4-AuFx (+x/4 ・
C) AIJ Fil +y C0 → (AuFx (CO)y) @ carbon tetrafluoride (CF4) and nitrosyl (NO) - when using nitrogen oxide gas.
Ａｕ＋ｘ／４ ・ＣＦａ−＋７１．ｕＦ、（＋ｘ／４
ＨＣ）Ａｕ Ｆｘ 十ｙ Ｎ。Au+x/4・CFa-+71. uF, (+x/4
HC) Au Fx 1y N.
→［ＡｕＦＸ （Ｎｏ） ｙ〕
［相］ 四フッ化炭素（ＣＦ、 ）とメチルアミン（Ｎ
ＨＫ（ＣＨ３））ガスを使用する場合。→ [AuFX (No) y] [Phase] Carbon tetrafluoride (CF, ) and methylamine (N
When using HK (CH3) gas.
Ａｕ＋ｘ／４ ・ＣＦ４ →ＡｕＦＸ （＋Ｘ／４
・Ｃ）ＡｕＦｘ ＋ｙＮＨｚ（ＣＨ：＋）
→（ＡｕＦｘ （ＮＨＫ（ＣＨ３）） ｙ ）［相］
四フッ化炭素（ＣＦａ）とエチレンジアミン（ＮＨ２
（ＣＨ２）２ ＮＨ，）ガスを使用する場合。Au+x/4 ・CF4 →AuFX (+X/4
・C) AuFx +yNHz (CH:+) → (AuFx (NHK(CH3)) y ) [phase]
Carbon tetrafluoride (CFa) and ethylenediamine (NH2
When using (CH2)2NH,) gas.
Ａｕ＋ｘ／４ ・ＣＦ４ →ＡｕＦ、（十ｘ／４ ・Ｃ
）ＡｕＦｘ ＋）’ＮＨｚ（ＣＨｇ）ｚ ＮＨ２→（Ａ
ｕＦ’Ｘ （ＮＨｚ（ＣＨｚ）ｚ ＮＨｚ ）ｙ ）な
お、金属薄膜が金合金からなる場合でも同様にエツチン
グを行える。Au+x/4 ・CF4 →AuF, (10x/4 ・C
)AuFx +)'NHz(CHg)z NH2→(A
uF'X (NHz(CHz)zNHz)y) Note that etching can be performed in the same way even when the metal thin film is made of a gold alloy.
また、金薄膜や金合金の薄膜が下地金属層を介して形成
されている場合、咳金薄膜部分や金合金の薄膜部分がエ
ツチングされたのち、該下地金属層も引き続きハロゲン
ガスまたは（および）ハロゲン化物ガスのプラズマによ
り従来同様にエツチングできる。In addition, when a gold thin film or a gold alloy thin film is formed through a base metal layer, after the gold thin film part or the gold alloy thin film part is etched, the base metal layer is also etched with halogen gas or (and) Etching can be performed using halide gas plasma in a conventional manner.
次に、第２図に装置例として示す反応性イオンエツチン
グ（ＲＩ Ｅ）装置と、これによりハロゲンガスまたは
（および）ハロゲン化物のガスとハロゲン化アルミニウ
ムの蒸気ガスを用いて実施する本発明方法例を説明する
。Next, an example of the method of the present invention carried out using a reactive ion etching (RIE) apparatus shown in FIG. 2 as an example of the apparatus, and a halogen gas or/and halide gas and aluminum halide vapor gas. Explain.
第２図に示す装置は、真空容器１、該容器に開閉弁２ａ
、２ｂおよび流量制御部２Ｃを介して配管接続されたハ
ロゲンガスまたは（および）ハロゲン化物ガスのボンベ
２、容器１に開閉弁４ａ、４ｂ及び流量制御部４Ｃを介
して配管接続されたクリプトン（Ｋｒ）、アルゴン（Ａ
ｒ）等の希ガスのボンベ４、容器１に開閉弁５ａ、５ｂ
及び流量制御部５ｃを介して配管接続された三塩化ホウ
素ガス（ＢＣｆｆｉ３）等のエツチング促進ガスのボン
ベ５、容器１に開閉弁１０ａ、１０ｂおよび流量制御部
１０ｃを介して配管接続されたハロゲン化アルミニウム
の蒸気ガス生成用恒温槽１０、容器１に開閉弁６１を介
して接続され、該容器内を所定真空状態にする真空ポン
プ６、該容器内に電気絶縁性シール材７１を介して設置
され、エツチング対象物を支持するホルダ７、該ホルダ
に接続され、該ホルダに支持されるエツチング対象物に
高周波電圧を印加する高周波電源８を備えている。The apparatus shown in FIG. 2 includes a vacuum container 1, an on-off valve 2a in the container
, 2b and a flow rate control section 2C, a halogen gas or (and) halide gas cylinder 2, a krypton (Kr ), argon (A
cylinder 4 of rare gas such as r), on-off valves 5a, 5b in the container 1
A cylinder 5 of an etching promoting gas such as boron trichloride gas (BCffi3) is connected via a flow rate control unit 5c, and a halogen gas is connected to the container 1 via on-off valves 10a, 10b and a flow rate control unit 10c. A constant temperature chamber 10 for generating aluminum steam gas, a vacuum pump 6 connected to the container 1 via an on-off valve 61 to maintain a predetermined vacuum state in the container, and a vacuum pump 6 installed in the container via an electrically insulating sealing material 71. , a holder 7 for supporting an object to be etched, and a high frequency power source 8 connected to the holder and applying a high frequency voltage to the object to be etched supported by the holder.
なお、恒温槽１０は加熱温度を調節してハロゲン化アル
ミニウムの蒸気ガス発生量を調節できるものである。Note that the constant temperature bath 10 can adjust the heating temperature to adjust the amount of vapor gas generated from aluminum halide.
以上の装置を用い、エツチング対象物として、電極や配
線を形成するための金（Ａｕ）からなる厚さ３０００人
の金属薄膜を表面に有し、該金属薄膜上にマスク材にて
所定パターンを形成したシリコン半導体ウェーハ９を準
備し、酸ウェーハを前記ホルダ７上に載置した。Using the above-mentioned apparatus, the object to be etched is a 3000 mm thick metal thin film made of gold (Au) for forming electrodes and wiring, and a predetermined pattern is etched on the metal thin film using a mask material. The formed silicon semiconductor wafer 9 was prepared, and the acid wafer was placed on the holder 7.
また、希ガスボンベ４をクリプトン（Ｋｒ）ガスボンベ
、エツチング促進ガスのボンベ５を三塩化ホウ素ガス（
Ｂ（４３）ボンベとした。In addition, the rare gas cylinder 4 is a krypton (Kr) gas cylinder, and the etching promoting gas cylinder 5 is a boron trichloride gas (
B (43) cylinder.
そして、エツチングに先立つ第１ステツプとして、先ず
、容器ｌ内をｌＸｌ０−”（Ｔｏｒｒ）以下の真空状態
とした後、真空容器１内を圧力４０（ｍＴｏｒｒ）に維
持しつつボンベ４からクリプトンガスを流量９０（ｓｃ
ｃｍ）で真空容器ｌ内に導入し、電源８にて１３．５６
（ＭＨｚ）、５００（Ｗ）の高周波電圧を６０秒印加
し、クリプトンガスのプラズマを発生させ、このプラズ
マで露出している金薄膜表面の不純物等を除去した。As the first step prior to etching, first, the inside of the container 1 is brought to a vacuum state of less than 1X10-'' (Torr), and then krypton gas is injected from the cylinder 4 while maintaining the inside of the vacuum container 1 at a pressure of 40 (mTorr). Flow rate 90 (sc
cm) into the vacuum container l, and the power supply 8 at 13.56 cm.
A high frequency voltage of (MHz) and 500 (W) was applied for 60 seconds to generate krypton gas plasma, and impurities and the like on the exposed surface of the gold thin film were removed by this plasma.
予め前記ハロゲンガスまたは（および）ハロゲン化物ガ
スのボンベ１として塩素ガス（ＣＩ！、ｚ ）ボンベを
採用しておくとともに、恒温槽１０にはハロゲン化アル
ミニウムとして固体塩化アルミニウム（／１ｃｌｆｆ）
を入れ、１６０°Ｃで加熱してその蒸気ガスを生成でき
るようにしておき、真空容器１内を圧力４０（ｍＴｏｒ
ｒ）に維持しつつ容器１内にボンベ５から流量２５（ｓ
ｃｃｍ）で三塩化ホウ素ガス（ＢＣｆ＊ ）を、ボンベ
ｌから流量２０（ｓｃｃｍ）で塩素ガス（ｃｘｚ ）を
、恒温層１０から流量１００１００（ｓｃで塩化アルミ
ニウム（ＡＩｌ（１：＋）の蒸気ガスをを導入し、電源
８にて１３．５６ （ＭＨｚ）、２７５ ＣＷ）の高周
波電圧を１５０秒印加し、これら混合ガスをプラズマ化
したところ、前記ウェーハの金薄膜の３０００人の異方
性エツチングが精度良く実現した。A chlorine gas (CI!, z) cylinder is used in advance as the halogen gas or (and) halide gas cylinder 1, and solid aluminum chloride (/1clff) is used as the aluminum halide in the constant temperature bath 10.
is heated at 160°C to generate steam gas, and the pressure inside the vacuum vessel 1 is set to 40 mTor.
A flow rate of 25 (s
boron trichloride gas (BCf*) at a flow rate of 20 (sccm) from the cylinder 1, chlorine gas (cxz) at a flow rate of 100,100 (scm) from the constant temperature chamber 10, vapor gas of aluminum chloride (AIl(1:+)) at a flow rate of 100,100 (scm) from the constant temperature chamber 10. was introduced, and a high frequency voltage of 13.56 (MHz), 275 CW) was applied for 150 seconds from the power supply 8 to turn the mixed gas into plasma, resulting in anisotropic etching of the gold thin film on the wafer. was realized with high precision.
このエツチングにおいて１は、露出した金薄膜部分にお
いてハロゲン化合を生成する反応Ａｕ＋ｘ／２ ・Ｃ１
，−＋ＡｕＣ１，と、ハロゲン化合である塩化金と塩化
アルミニウム（／１ｃｆｆｉ３）の蒸気ガスとが反応し
て金・アルミニウムハロゲン化合物を生成する反応Ａ
ｕ ＣＩ Ｘ ＋ ｙ Ａ ｅ ＣＩｔ ｓ−＋ （Ａ
ｆ、Ａｕ（１，３，）とが起こる。In this etching, 1 is a reaction Au+x/2 ・C1 that generates a halogen compound in the exposed gold thin film part.
, -+AuC1, and vapor gas of gold chloride and aluminum chloride (/1cffi3), which are halogen compounds, react to produce a gold-aluminum halide compound. Reaction A
u CI X + y A e CIt s-+ (A
f, Au(1,3,) occurs.
ハロゲン化合は蒸気圧が低く、蒸発しにくいが、この金
・アルミニウムハロゲン化合物は容易に気相中に蒸発し
、かくしてエツチングが行われる。Halogen compounds have a low vapor pressure and are difficult to evaporate, but this gold/aluminum halogen compound easily evaporates into the gas phase and is thus etched.
塩素ガスに代えて他のハロゲンガスまたは（およびうハ
ロゲン化物のガスを採用し、塩化アルミニウム（ＡＩ！
、Ｃｊ２３）に代えて他のハロゲン化アルミニウムを採
用した場合でも、他の条件はそのまま、または必要に応
じて調整、変更等することにより、同様に金層または（
および）金合金層のエツチングを行える。Aluminum chloride (AI!
, Cj23), the gold layer or (
and) etching the gold alloy layer.
他のガスの組み合わせ例とその場合の化学反応例を次に
列挙する。Examples of other gas combinations and examples of chemical reactions in those cases are listed below.
■ 塩素ガス（Ｃｆｆｚ）と臭化アルミニウム（Ａ１Ｂ
ｒ、）の蒸気ガスを使用する場合。■ Chlorine gas (Cffz) and aluminum bromide (A1B
r,) when using steam gas.
Ａ ｕ 十ｘ ／ ２ ・Ｃ１ｔ −Ａ ｕ Ｃ１２Ｘ
Ａ １１ Ｃｊ２ Ｘ ＋ ｙＡ ｆ Ｂ ｒ ：１−
＋ （Ａｆ、ＡｕｃｇＸＢ ｒ３．）■ 塩素ガス（Ｃ
１ｔ ）とヨウ化アルミニウム（Ａｆｌｓ）の蒸気ガス
を使用する場合。A u 10x / 2 ・C1t −A u C12X
A 11 Cj2 X + yA f B r :1-
+ (Af, AucgXB r3.) ■ Chlorine gas (C
1t) and aluminum iodide (Afls) vapor gas.
Ａｕ＋ｘ／２ ・Ｃ１ｚ−ＡｕＣｆｙ
ＡｕＣｆｘ ＋ｙＡｆ！ １３
→（Ａ ｌｙ Ａ ｕ ＣＩ！、ｘ Ｉ ｚｙ）■
フッ化水素ガス（ＨＦ）と塩化アルミニウム（ＡＩ！、
Ｃｆ３）の蒸気ガスを使用する場合。Au+x/2 ・C1z-AuCfy AuCfx +yAf! 13 → (A ly A u CI!, x I zy) ■
Hydrogen fluoride gas (HF) and aluminum chloride (AI!,
When using Cf3) steam gas.
Ａｕ＋ｘＨＦ−＋ＡｕＦＸ （＋ｘＨ）Ａ ｕ Ｆ Ｘ
十ｙ Ａ Ｉ！、ＣＪ２３−” ＣＡＮ、ＡｕＦＸｃ
！！、３ｙ）■ フッ化水素ガス（ＨＦ）と臭化アルミ
ニウム（Ａｊ２Ｂｒ３）の蒸気ガスを使用する場合。Au+xHF-+AuFX (+xH)A u F
10y AI! , CJ23-” CAN, AuFXc
! ! , 3y) ■ When using hydrogen fluoride gas (HF) and aluminum bromide (Aj2Br3) vapor gas.
Ａｕ＋ｘＨＦ−＋ＡｕＦｘ （＋ｘＨ）ＡｕＦ、＋ｙ
Ａｊ！Ｂｒ５
−ｂ （Ａｆ！ｙＡｕ ＦＸＢ ｒ３ｙ）■ フッ化水
素ガス（ＨＦ）とヨウ化アルミニウム（Ａｌ２１３）の
蒸気ガスを使用する場合。Au+xHF-+AuFx (+xH)AuF, +y
Aj! Br5 -b (Af!yAu FXB r3y) ■ When using hydrogen fluoride gas (HF) and aluminum iodide (Al213) vapor gas.
Ａｕ＋ｘＨＦ−＋ＡｕＦｘ （＋ｘＨ）Ａ ｕ Ｆ
Ｊｌ ＋ｙ Ａ Ｉ Ｉ ３→（Ａｌｌ！ｙ Ａｕ Ｆ
Ｘ Ｉ ｉｙ）■ フッ素ガス（Ｆ２）と塩化アルミ
ニウム（ＡＩ！。Au+xHF-+AuFx (+xH)A u F
Jl +y A I I 3→(All!y Au F
X I iy) ■ Fluorine gas (F2) and aluminum chloride (AI!.
Ｃｆｆ１３）の蒸気ガスを使用する場合。When using steam gas of Cff13).
Ａｕ＋ｘＨＦ−＋ＡｕＦＸ （＋ｘＨ）Ａ ｕ Ｆ ｘ
＋ ｙ Ａ Ｉ Ｃ４２３→（ＡＩ！、、ＡｕＦＸＣ
ｆ、ｙ）
■ フッ素ガス（Ｆ２）と臭化アルミニウム（１４２Ｂ
ｒ３）の蒸気ガスを使用する場合。Au+xHF-+AuFX (+xH)A u F x
+ y A I C423 → (AI!,, AuFXC
f, y) ■ Fluorine gas (F2) and aluminum bromide (142B
When using r3) steam gas.
Ａｕ十ｘ／２・Ｆ２→ＡｕＦＸ ＡｕＦ、 ＋ｙＡｊ！Ｂｒ。Au 10x/2・F2 → AuFX AuF, +yAj! Br.
→（Ａｌ２ｙ Ａｕ ＦＸ Ｂ ｒ３ｙ）■ フッ素ガ
ス（Ｆ２）とヨウ化アルミニウム（ＡｌＩ３）の蒸気ガ
スを使用する場合。→(Al2y Au FX B r3y) ■ When using fluorine gas (F2) and aluminum iodide (AlI3) vapor gas.
Ａｕ＋ｘ／２ ・Ｆ２−ＡｕＦｘ
ＡｕＦｘ ＋ｙＡｆｆｉ Ｉ３
→（Ａｆｆｉｙ Ａｕ ＦＸ Ｉ ３Ｙ）■ 塩化水
素ガス（ＨＣｊ２）と塩化アルミニウム（／１ｃｊ２３
）の蒸気ガスを使用する場合。Au+x/2 ・F2-AuFx AuFx +yAffi I3 → (Affiy Au FX I 3Y) ■ Hydrogen chloride gas (HCj2) and aluminum chloride (/1cj23
) when using steam gas.
Ａｕ＋ｘＨＣｆｆｉ−＋ＡｕＣ４２ｘ （十ｘＨ）Ａ
ｕ ＣＩｌ ｘ ＋ ｙ Ａ ｉ！、Ｃ１２３→（Ａ
ｆｙ ＡｕＣｎｘ−１−ｓｙ ）［相］ 塩化水素ガス
（ＨＣｆ）と臭化アルミニウム（ＡｆＢｒ３）の蒸気ガ
スを使用する場合。Au+xHCffi-+AuC42x (10xH)A
u CIl x + y A i! , C123→(A
fy AuCnx-1-sy) [Phase] When using vapor gas of hydrogen chloride gas (HCf) and aluminum bromide (AfBr3).
Ａｕ＋ｘＨＣ１！、＋ＡｕＣｊ２ｘ （＋ｘＨ）Ａ
ｕ Ｃｌ ｘ ＋ ｙ Ａ Ｉ Ｂ ｒ ３→（Ａ ｌ
ｙ Ａ ｕ Ｃｊ２ｘ Ｂ ｒ ３ｙ）■ 塩化水素ガ
ス（ＨＣｆ）とヨウ化アルミニウム（Ａ／２１３）の蒸
気ガスを使用する場合。Au+xHC1! , +AuCj2x (+xH)A
u Cl x + y A I B r 3→(A l
y A u Cj2x B r 3y) ■ When using hydrogen chloride gas (HCf) and aluminum iodide (A/213) vapor gas.
Ａｕ＋ｘＨＣｊ２−＋ＡｕＣｆｘ （＋ｘＨ）ＡｕＣ
ｊ２ｘ ＋ ｙＡｊ２１３
− （Ａｆｙ ＡｕＣ１ｘ ｌ１ｙ）＠ 臭素ガス（
Ｂｒｚ）と塩化アルミニウム（Ａ／２Ｃｊ！３）の蒸気
ガスを使用する場合。Au+xHCj2-+AuCfx (+xH)AuC
j2x + yAj213 − (Afy AuC1x l1y) @ Bromine gas (
Brz) and aluminum chloride (A/2Cj!3) vapor gas.
Ａｕ十ｘ／２−Ｂｒｔ−ＡｕＢｒｘ
ＡｕＢ ｒｘ ＋ｙＡｊ２Ｃｊ２：＋
→（Ａｌ２． Ａｕ Ｂ ｒｘ Ｃｊ２３ｙ）■ 臭素
ガス（Ｂｒｚ）と臭化アルミニウム（ＡｆｆＢｒ：＋）
の蒸気ガスを使用する場合。Au 10x/2-Brt-AuBrx AuBrx +yAj2Cj2:+ → (Al2. Au Brx Cj23y)■ Bromine gas (Brz) and aluminum bromide (AffBr:+)
When using steam gas.
Ａｕ＋ｘ／２ ・Ｂ ｒ２→ＡｕＢ ｒＸＡｕＢｒＸ＋
ｙＡｆ！Ｂｒ＋
−＋ （Ａ ｌｙＡ ｕ Ｂ ｒ ｘ＋ｓｙ）［相］
臭素ガス（Ｂｒｚ）とヨウ化アルミニウム（Ａｌ１３）
の蒸気ガスを使用する場合。Au+x/2 ・Br2→AuB rXAuBrX+
yAf! Br+ −+ (A lyA u Br x+sy) [Phase]
Bromine gas (Brz) and aluminum iodide (Al13)
When using steam gas.
Ａｕ＋ｘ／２・Ｂｒ、−＋ＡｕＢｒ。Au+x/2・Br, −+AuBr.
Ａ ｕ Ｂ ｒ Ｘ ＋ ｙ Ａ Ｉ Ｉ ３→（Ａｌ
２ｙ ＡｕＢ ｒＸ Ｌｙ）■ 臭化水素ガス（ＨＢ
ｒ）と塩化アルミニウム（ＡＩＣＩ！、３）の蒸気ガス
を使用する場合。A u B r X + y A I I 3→(Al
2y AuB rX Ly) ■ Hydrogen bromide gas (HB
r) and aluminum chloride (AICI!, 3) vapor gas.
Ａｕ＋ｘＨＢｒ−＋ＡｕＢｒｘ （十ｘＨ）Ａ ｕ
Ｂ ｒ ）ｌ ＋ ｙ Ａ ＩＩ、ＣＩＩ ｚ→（Ａｆ
ｆｉ、 ＡｕＢ ｒＸ ｃｐ３ｙ）［相］ 臭化水素ガ
ス（ＨＢｒ）と臭化アルミニウム（ＡｆｆＢｒ３）の蒸
気ガスを使用する場合。Au+xHBr-+AuBrx (10xH)A u
B r )l + y A II, CII z→(Af
fi, AuB rX cp3y) [Phase] When using hydrogen bromide gas (HBr) and aluminum bromide (AffBr3) vapor gas.
Ａｕ＋ｘＨＢｒ−＋ＡｕＢｒｘ （＋ｘＨ）ＡｕＢ
ｒＸ＋ｙＡｊｌ！Ｂ Ｆ３
−＋ ［Ａｌ２ｙ ＡｕＢ ｒｘヤｓｙ）■ 臭化水素
ガス（ＨＢｒ）とヨウ化アルミニウム（Ａｌ１３）の蒸
気ガスを使用する場合。Au+xHBr-+AuBrx (+xH)AuB
rX+yAjl! B F3 −+ [Al2y AuBrx Yasy) ■ When using hydrogen bromide gas (HBr) and aluminum iodide (Al13) vapor gas.
Ａｕ＋ｘＨＢｒ−＋ＡｕＢｒｘ （＋ｘＨ）ＡｕＢ
ｒＸ ＋ｙＡＩ Ｔｓ
→（Ａ ｊ２ｙ Ａ ｕ Ｂ ｒ Ｘ Ｔ ３ｙ）［
相］ ヨウ素ガス（Ｉ２）と塩化アルミニウム（Ａｔｔ
ｃｉ３＞の蒸気ガスを使用する場合。Au+xHBr-+AuBrx (+xH)AuB
rX +yAI Ts → (A j2y A u B r X T 3y) [
phase] Iodine gas (I2) and aluminum chloride (Att
When using steam gas with ci3>.
Ａｕ＋ｘ／２ ・１２ →Ａｕ Ｉｘ
Ａｕ ＩＨ＋ｙＡｊ２ＣＩ！、３
→（ＡｎｙＡｕ Ｉｘ Ｃｊｌ！３ｙ）［相］ ヨウ素
ガス（Ｉ２）と臭化アルミニウム（ＡＡＢｒ：＋）の蒸
気ガスを使用する場合。Au+x/2 ・12 →Au Ix Au IH+yAj2CI! , 3 → (AnyAu Ix Cjl!3y) [Phase] When using vapor gas of iodine gas (I2) and aluminum bromide (AABr:+).
Ａｕ＋ｘ／２ ・ＩＩ ＋Ａｕ ｌＸ
Ａｕ ＩＸ ＋ｙＡＩＢｒ３
− （ＡＥｙＡｕ ＩＸＢ ｒ３ｙ）
［相］ ヨウ素ガス（Ｉ２）とヨウ化アルミニウム（Ａ
ｌＩ３）の蒸気ガスを使用する場合。Au+x/2 ・II +Au IX Au IX +yAIBr3 − (AEyAu IXB r3y) [Phase] Iodine gas (I2) and aluminum iodide (A
When using steam gas of lI3).
Ａｕ＋Ｘ／２・Ｉ２→ＡｕｌＸ
Ａｕ ＩＸ ＋ｙＡｎ １３
→（Ａ ｌ ｙＡ ｕ Ｉ ｘ＋３ｙ）■ ヨウ化水素
ガス（Ｈｌ）と塩化アルミニウムＣＡｌＣｌ！、３）の
蒸気ガスを使用する場合。Au + , 3) When using steam gas.
Ａｕ十ｘＨＩ−＋Ａｕ ＩＸ （十ＸＨ）Ａ ｕ Ｉ
Ｘ ＋ ｙ Ａ ｊ２ Ｃ１３→（Ａｊ２ｙ Ａ ｕ
ＩＸ Ｃ１３ｙ）＠ ヨウ化水素ガス（Ｈｌ）と臭化
アルミニウム（ＡｌＢｒ３）の蒸気ガスを使用する場合
。Au 10xHI-+Au IX (10xH) A u I
X + y A j2 C13 → (Aj2y A u
IX C13y) @ When using hydrogen iodide gas (Hl) and aluminum bromide (AlBr3) vapor gas.
Ａｕ＋ｘＨ［＋ＡｕＩｔ （＋ｘＨ）Ａｕ ｒｘ ＋
ｙＡ／！Ｂｒ３
→〔Ａ２ｙＡｕＩＸＢｒ３ｙ〕
＠ ヨウ化水素ガス（Ｈｌ）とヨウ化アルミニウム（Ａ
ｊ２１３）の蒸気ガスを使用する場合。Au+xH[+AuIt (+xH)Au rx +
yA/! Br3 → [A2yAuIXBr3y] @ Hydrogen iodide gas (Hl) and aluminum iodide (A
j213) when using steam gas.
Ａｕ＋ｘＨＩ−＋Ａｕ１．（＋ｘＨ）
Ａｕ ＩＸ ＋ｙＡＩ Ｉ３
→（Ａ １． ｙ Ａ ｕ ｒ Ｘ−）３ｙ）なお、金
属薄膜が金合金からなる場合でも同様にエツチングを行
える。Au+xHI-+Au1. (+xH) Au IX +yAI I3 → (A 1.y Aur
また、金薄膜や金合金の薄膜が下地金属層を介して形成
されている場合、該金薄膜部分や金合金の薄膜部分がエ
ツチングされたのち、該下地金属層も引き続き従来同様
にエツチングできる。Further, when a thin gold film or a thin film of a gold alloy is formed through a base metal layer, after the gold thin film portion or the gold alloy thin film portion is etched, the base metal layer can be etched in the same manner as in the conventional method.
なお、以上説明した実施例では反応性イオンエツチング
法（ＲＩＥ）を採用したが、本発明は、この方法に限ら
ず、その他の各種ドライエツチング法、例えば、電子サ
イクロトロン共鳴エツチング（ＥＣＲ）、マグネトロン
エツチング、プラズマエツチング等にも適用可能である
。Although reactive ion etching (RIE) was employed in the embodiments described above, the present invention is not limited to this method, and may also be applied to various other dry etching methods, such as electron cyclotron resonance etching (ECR), magnetron etching, etc. , plasma etching, etc.
また、前記実施例では、エツチング対象物としてシリコ
ン半導体ウェーハを例示したが、本発明は、シリコン半
導体、化合物半導体等の各種半導体基板、プリント基板
等に適用できる。Further, in the above embodiments, a silicon semiconductor wafer was exemplified as the object to be etched, but the present invention can be applied to various semiconductor substrates such as silicon semiconductors and compound semiconductors, printed circuit boards, etc.
以上説明したように本発明によると、従来エツチング方
法に比べ、早く、精度良くエツチングでき、工業的に有
利な金層または（および）金合金層を含む金属膜のドラ
イエツチング方法および該方法を実施する装置を提供で
きる。As explained above, according to the present invention, there is provided a dry etching method for a metal film containing a gold layer or (and) a gold alloy layer, which can be etched more quickly and accurately than conventional etching methods, and which is industrially advantageous. We can provide equipment for
エツチングに先立ってエツチングすべき金属膜表面を希
ガスを含むガスのプラズマで清掃処理するときは、該膜
上の各種不純物等が除去され、その後のエツチング処理
がそれだけ円滑に行われる。When the surface of a metal film to be etched is cleaned with plasma of a gas containing a rare gas prior to etching, various impurities on the film are removed, and the subsequent etching process is performed more smoothly.
第１図は本発明方法の実施に使用する装置の一例の概略
構成図、第２図は本発明方法の実施に使用する装置の他
の例の概略構成図である。
ｌ・・・真空容器
２・・・ハロゲンガスまたは（および）ハロゲン化物ガ
スのボンベ
３・・・中性配位子となる物質のガスボンベ４・・・希
ガスボンベ
５・・・エツチング促進ガスボンベ
６・・・真空ポンプ
７・・・ホルダ
８・・・高周波電源
９・・・半導体ウェーハ
１０・・・恒温槽
出願人 日新ハイチック株式会社
本で
Ｏ八
／要
セに
−へ 寸Ｄ■トω■−FIG. 1 is a schematic diagram of an example of the configuration of an apparatus used to carry out the method of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram of another example of the apparatus used to implement the method of the present invention. l... Vacuum container 2... Halogen gas or (and) halide gas cylinder 3... Gas cylinder for a substance that becomes a neutral ligand 4... Rare gas cylinder 5... Etching accelerator gas cylinder 6.・・Vacuum pump 7・Holder 8・High frequency power supply 9・Semiconductor wafer 10・Thermostatic chamber Applicant Nissin Hitic Co., Ltd. −
Claims (5)
スと、中性配位子となる物質のガスとを真空容器に導入
し、これら混合ガスを所定真空状態下で高周波電圧印加
のもとにプラズマ化し、該プラズマで金層または（およ
び）金合金層を含む金属膜をエッチングするドライエッ
チング方法。(1) A halogen gas or (and) a halide gas and a gas of a substance that will become a neutral ligand are introduced into a vacuum container, and the mixed gas is converted into a plasma under a predetermined vacuum condition under the application of a high-frequency voltage. A dry etching method in which a metal film including a gold layer or (and) a gold alloy layer is etched using the plasma.
スと、ハロゲン化アルミニウムの蒸気ガスとを真空容器
に導入し、これら混合ガスを所定真空状態下で高周波電
圧印加のもとにプラズマ化し、該プラズマで金層または
（および）金合金層を含む金属膜をエッチングするドラ
イエッチング方法。(2) Halogen gas or (and) halide gas and aluminum halide vapor gas are introduced into a vacuum container, and the mixed gas is turned into plasma under a predetermined vacuum condition by applying a high frequency voltage, and the plasma A dry etching method for etching metal films containing gold layers or (and) gold alloy layers.
希ガスを含むガスを導入し、該ガスを所定真空状態下で
高周波電圧印加のもとにプラズマ化し、該プラズマで前
記金属膜を表面清掃処理する請求項１又は２記載のドラ
イエッチング方法。(3) Prior to etching the metal film, a gas containing a rare gas is introduced into the vacuum container, the gas is turned into plasma under a predetermined vacuum condition by applying a high frequency voltage, and the surface of the metal film is cleaned with the plasma. The dry etching method according to claim 1 or 2.
れに積層された下地金属層を含んでいる請求項１、２ま
たは３記載のドライエッチング方法。(4) The dry etching method according to claim 1, wherein the metal film includes a gold layer or (and) a gold alloy layer and a base metal layer laminated thereon.
きる真空容器と、前記真空容器にハロゲンガスまたは（
および）ハロゲン化物のガスを導入する手段と、ハロゲ
ン化アルミニウムからその蒸気ガスを生成する恒温層を
有し、該蒸気ガスを前記真空容器に導入する手段と、前
記真空容器内に設けた金層または（および）金合金層を
含む金属膜を有するエッチング対象物の支持ホルダと、
前記真空容器内に導入されるガスをプラズマ化するため
の高周波電源とを備えたことを特徴とするドライエッチ
ング装置。(5) A vacuum container capable of obtaining a predetermined vacuum state with a vacuum suction means, and a halogen gas or (
and) a means for introducing a halide gas, a constant temperature layer for producing the vapor gas from aluminum halide, a means for introducing the vapor gas into the vacuum container, and a gold layer provided in the vacuum container. or (and) a support holder for an etching target having a metal film including a gold alloy layer;
A dry etching apparatus comprising: a high frequency power source for converting gas introduced into the vacuum container into plasma.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31094990A JPH04183879A (en) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | Method and apparatus for dry etching |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31094990A JPH04183879A (en) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | Method and apparatus for dry etching |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04183879A true JPH04183879A (en) | 1992-06-30 |
Family
ID=18011335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31094990A Pending JPH04183879A (en) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | Method and apparatus for dry etching |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04183879A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10163179A (en) * | 1996-11-29 | 1998-06-19 | Anelva Corp | Method of dry-etching platinum |
| WO2001001473A1 (en) * | 1999-06-30 | 2001-01-04 | Lam Research Corporation | A method and apparatus for etching a gold metal layer using a titanium hardmask |
| KR20030000815A (en) * | 2001-06-27 | 2003-01-06 | 삼성전자 주식회사 | Dry etching system having buffer room |
| JP2005310828A (en) * | 2004-04-16 | 2005-11-04 | Toshiba Corp | Manufacturing method of semiconductor device |
-
1990
- 1990-11-16 JP JP31094990A patent/JPH04183879A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10163179A (en) * | 1996-11-29 | 1998-06-19 | Anelva Corp | Method of dry-etching platinum |
| WO2001001473A1 (en) * | 1999-06-30 | 2001-01-04 | Lam Research Corporation | A method and apparatus for etching a gold metal layer using a titanium hardmask |
| KR20030000815A (en) * | 2001-06-27 | 2003-01-06 | 삼성전자 주식회사 | Dry etching system having buffer room |
| JP2005310828A (en) * | 2004-04-16 | 2005-11-04 | Toshiba Corp | Manufacturing method of semiconductor device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1121306A (en) | Device fabrication by plasma etching of aluminum rich surfaces | |
| JPH04191379A (en) | Plasma treating device | |
| JPH04183879A (en) | Method and apparatus for dry etching | |
| JPH04199824A (en) | Method of dry etching | |
| JPH04173988A (en) | Dry etching method | |
| JPS61224313A (en) | Vapor-phase thin film growth method | |
| US6033992A (en) | Method for etching metals using organohalide compounds | |
| JPS63141316A (en) | Low temperature dry-etching method | |
| JPH04183880A (en) | Method and apparatus for dry etching | |
| JPS6289882A (en) | Vapor phase etching method | |
| JPH04187787A (en) | Dry etching method | |
| JPH04199821A (en) | Dry etching equipment | |
| JP2646811B2 (en) | Dry etching method | |
| JPH04199827A (en) | Dry etching method | |
| JP3256707B2 (en) | Dry etching method for copper thin film | |
| JPH04180580A (en) | Dry etching method and apparatus therefor | |
| JPH04208526A (en) | Dry etching method and device | |
| JPH04199820A (en) | Dry etching equipment | |
| JPH04199826A (en) | Method for anti-corrosion processing after dry etching | |
| JPH04137532A (en) | Surface processing method and its equipment | |
| JPH09503103A (en) | Suppression of semiconductor substrate stripping, passivation and corrosion | |
| JP2001102345A (en) | Method and device for treating surface | |
| US5342476A (en) | Reduction of polycide residues through helium backside pressure control during dry etching | |
| JPH04199819A (en) | Method and equipment for dry etching | |
| JPH0323633A (en) | Dry etching |