JPH0645289A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
Manufacture of semiconductor deviceInfo
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- JPH0645289A JPH0645289A JP19260192A JP19260192A JPH0645289A JP H0645289 A JPH0645289 A JP H0645289A JP 19260192 A JP19260192 A JP 19260192A JP 19260192 A JP19260192 A JP 19260192A JP H0645289 A JPH0645289 A JP H0645289A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は，半導体装置の製造方
法，特にタングステン（Ｗ）のドライエッチング方法に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method of dry etching tungsten (W).
【０００２】半導体デバイスの高性能化に伴って，配線
材料としてタングステン（Ｗ）が注目されている。その
ために，効果的なタングステン（Ｗ）の異方性エッチン
グ技術が求められている。As the performance of semiconductor devices has increased, tungsten (W) has attracted attention as a wiring material. Therefore, an effective anisotropic etching technique for tungsten (W) is required.
【０００３】[0003]
【従来の技術】従来，タングステン（Ｗ）のドライエッ
チングには，主にフッ素系のガスを使用していたが，塩
素系ガスを用いることも知られている（例えば，特開昭
６３−２５０４７５号公報，特開平２−９４５２０号公
報参照）。しかしながら，いずれの公報に記載の技術に
おいても，Ｃｌ2 のみではエッチング速度が遅く，また
下地絶縁膜との選択比が取れないので，酸素を添加して
いる。2. Description of the Related Art Conventionally, a fluorine-based gas has been mainly used for dry etching of tungsten (W), but it is also known to use a chlorine-based gas (for example, JP-A-63-250475). (See Japanese Patent Laid-Open No. 2-94520). However, in any of the techniques described in any of the publications, oxygen is added because Cl 2 alone slows the etching rate and cannot provide a selective ratio with the underlying insulating film.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来の技術では，タン
グステン（Ｗ）をドライエッチングする際に，塩素（Ｃ
ｌ2 ）に酸素（Ｏ2 ）を添加しなければならないので，
次の問題があった。In the prior art, when dry etching tungsten (W), chlorine (C) is used.
Since oxygen (O 2 ) must be added to l 2 ),
I had the following problem.
【０００５】 対レジスト選択比が低下する。 酸素（Ｏ2 ）を入れ過ぎると，エッチングが停止す
る等の副作用が生じる。The selection ratio with respect to resist is lowered. If oxygen (O 2 ) is added too much, side effects such as etching stoppage occur.
【０００６】 酸素（Ｏ2 ）を最適な添加量で添加し
ても，さほどエッチング特性は向上しない。 本発明は，上記の問題点を解決して，エッチング速度を
向上させると共に，対下地絶縁膜選択比および対レジス
ト選択比を向上させることのできる，半導体装置の製造
方法，特にタングステンのドライエッチング方法を提供
することを目的とする。Even if oxygen (O 2 ) is added in an optimum amount, the etching characteristics are not so improved. The present invention solves the above problems, improves the etching rate, and improves the selectivity ratio to the underlying insulating film and the selectivity ratio to the resist, and a method for manufacturing a semiconductor device, especially a dry etching method for tungsten. The purpose is to provide.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに，本発明に係る半導体装置の製造方法は，タングス
テンのドライエッチング方法であって，エッチャントガ
スとして塩素ガスのみを用いるように構成する。In order to achieve the above object, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a dry etching method for tungsten, and is configured to use only chlorine gas as an etchant gas. .
【０００８】[0008]
【作用】本発明では，タングステン（Ｗ）のドライエッ
チングにおいて，エッチャントにＣｌ2 のみを用いてい
る。その結果，上述した従来技術の問題点が解決され，
エッチング速度が向上すると共に，対下地絶縁膜選択比
および対レジスト選択比を充分に取ることのできる，タ
ングステン（Ｗ）のドライエッチング方法が得られる。In the present invention, only Cl 2 is used as an etchant in the dry etching of tungsten (W). As a result, the above-mentioned problems of the prior art are solved,
A dry etching method for tungsten (W) is obtained which can improve the etching rate and can sufficiently obtain the selection ratio to the underlying insulating film and the selection ratio to the resist.
【０００９】また，タングステン（Ｗ）の塩化物は揮発
性が低いので，本発明では，ウェーハ温度を高めるよう
にしている。ウェーハ温度は，ウェーハ温度を制御する
チラーの温度を上げることにより高めることができる。
チラーの液体には，８０℃以上の高温にできるように，
シリコーンオイルを用いる。Since the chloride of tungsten (W) has low volatility, the wafer temperature is raised in the present invention. The wafer temperature can be increased by raising the temperature of the chiller that controls the wafer temperature.
The chiller liquid can be heated to a high temperature of 80 ° C or higher.
Use silicone oil.
【００１０】ウェーハ温度を上げるのに従い，タングス
テン（Ｗ）のエッチング速度が向上すると共に，対下地
絶縁膜選択比および対レジスト選択比が向上する。（ウ
ェーハ温度を上げるのに従って，絶縁膜やレジストのエ
ッチング速度も上がるが，タングステン（Ｗ）のエッチ
ング速度の向上の方が顕著である。）これらは，従来技
術のように，チラー温度が常温で，酸素を添加する方法
より効果が大きい。As the wafer temperature is increased, the etching rate of tungsten (W) is improved, and the selection ratio to the underlying insulating film and the selection ratio to the resist are improved. (As the wafer temperature is increased, the etching rate of the insulating film and the resist is increased, but the etching rate of tungsten (W) is more remarkable.) ， It is more effective than the method of adding oxygen.
【００１１】また，ウェーハ温度を上げるだけでは，タ
ングステン（Ｗ）の塩化物の揮発に不充分な場合には，
プラズマ密度を上げる方法を採る。そのためには，装置
にＥＣＲ（ Electron Cyclotron Resonance ) 型エッチ
ャーを用いる。In addition, when increasing the wafer temperature is not sufficient for volatilization of tungsten (W) chloride,
Take a method to increase the plasma density. For that purpose, an ECR (Electron Cyclotron Resonance) type etcher is used for the apparatus.
【００１２】ＥＣＲ型エッチャーを使用する場合，低真
空圧下でも高密度プラズマが得られるので，微細加工に
有利になり，スループットおよび半導体デバイスの製造
歩留まりが向上する。When the ECR type etcher is used, a high density plasma can be obtained even under a low vacuum pressure, which is advantageous for fine processing and improves the throughput and the manufacturing yield of semiconductor devices.
【００１３】[0013]
【実施例】図１は，本発明に用いるＥＣＲ型エッチャー
の概要を示す図である。図中，１１はプラズマチャンバ
ー，１２はマグネットコイル，１３はマイクロ波（２．
４５ＧＨｚ），１４はエッチャントガス（塩素（Ｃ
ｌ2 ）ガス），１５は反応室，１６はチラー，１７は冷
却液，１８はウェーハ，１９はマッチングボックス，２
０はＲＦジェネレータ（１３．５６ＭＨｚ）である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a diagram showing an outline of an ECR type etcher used in the present invention. In the figure, 11 is a plasma chamber, 12 is a magnet coil, and 13 is a microwave (2.
45 GHz, 14 is an etchant gas (chlorine (C
l 2 ) gas), 15 a reaction chamber, 16 a chiller, 17 a cooling liquid, 18 a wafer, 19 a matching box, 2
0 is an RF generator (13.56 MHz).
【００１４】図１に示すＥＣＲ型エッチャーでは，冷却
液１７としてシリコーンオイルを用いた高温用チラー１
６を取り付け，電極回りを高温にしている。チラー１６
の温度は，プロセスにより５０℃以上に設定するが，８
０〜１００℃程度で良好なエッチング特性が得られる。
このときのウェーハ温度は，１５０〜１７０℃である。In the ECR type etcher shown in FIG. 1, a high temperature chiller 1 using silicone oil as a cooling liquid 17 is used.
6 is attached and the temperature around the electrode is high. Chiller 16
The temperature is set to 50 ℃ or higher depending on the process, but
Good etching characteristics can be obtained at about 0 to 100 ° C.
The wafer temperature at this time is 150 to 170 ° C.
【００１５】本発明では，エッチャントガス１４とし
て，塩素（Ｃｌ2 ）ガスのみを使用する。以下，エッチ
ングサンプルとして，Ｔｉ（膜厚２００Å）＋ＴｉＮ
（膜厚１０００Å）＋Ｗ（膜厚３０００Å）の積層体に
本発明による方法を適用した例を説明する。エッチング
条件は，次の通りである。In the present invention, only chlorine (Cl 2 ) gas is used as the etchant gas 14. Below, as an etching sample, Ti (film thickness 200Å) + TiN
An example in which the method according to the present invention is applied to a laminated body of (thickness 1000 Å) + W (thickness 3000 Å) will be described. The etching conditions are as follows.
【００１６】 マイクロ波パワー ：８００Ｗ マグネットコイル電流 ：２１Ａ 真空圧力 ：４ｍＴｏｒｒ ＲＦパワー ：２００Ｗ 塩素（Ｃｌ2 ）ガス流量 ：１００ｓｃｃｍ 以上の条件で，ＴｉＮ＋Ｗの積層体をエッチングしたと
ころ，次の結果が得られた。Microwave power: 800 W Magnet coil current: 21 A Vacuum pressure: 4 mTorr RF power: 200 W Chlorine (Cl 2 ) gas flow rate: 100 sccm The following results were obtained when the TiN + W laminate was etched under the above conditions. It was
【００１７】 Ｗのエッチング速度 ：２５００Å／ｍｉｎ ＴｉＮのエッチング速度 ：３５００Å／ｍｉｎ Ｗの対レジスト選択比 ：２ Ｗの対ＳｉＯ2 選択比 ：１０ エッチング後の形状を図２に，本発明によるタングステ
ン（Ｗ）のエッチング例として示す。同図は，本発明の
方法によりＴｉ＋ＴｉＮ＋Ｗの積層体をエッチングした
ものの断面ＳＥＭ写真を基に描いた模式図である。Etching rate of W: 2500 Å / min TiN etching rate: 3500 Å / min W: Resist selectivity: 2 W: SiO 2 selectivity: 10 The shape after etching is shown in FIG. W) is shown as an example of etching. The figure is a schematic drawing based on a cross-sectional SEM photograph of a Ti + TiN + W laminated body etched by the method of the present invention.
【００１８】図２から，本発明によれば，タングステン
（Ｗ）を良好な形状に異方性エッチングできることが分
かる。From FIG. 2, it is understood that according to the present invention, tungsten (W) can be anisotropically etched into a good shape.
【００１９】[0019]
【発明の効果】本発明によれば，タングステンのドライ
エッチング方法において，エッチング速度を向上させる
と共に，対下地絶縁膜選択比および対レジスト選択比を
向上させることが可能になる。According to the present invention, in the tungsten dry etching method, it is possible to improve the etching rate and the selection ratio to the underlying insulating film and the selection ratio to the resist.
【図１】本発明に用いるＥＣＲ型エッチャーの概要を示
す図である。FIG. 1 is a diagram showing an outline of an ECR type etcher used in the present invention.
【図２】本発明によるタングステン（Ｗ）のエッチング
例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of etching tungsten (W) according to the present invention.
Claims (1)
あって， エッチャントガスとして塩素ガスのみを用いることを特
徴とする半導体装置の製造方法。1. A method of manufacturing a semiconductor device, which is a dry etching method for tungsten, wherein only chlorine gas is used as an etchant gas.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19260192A JPH0645289A (en) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | Manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19260192A JPH0645289A (en) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | Manufacture of semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0645289A true JPH0645289A (en) | 1994-02-18 |
Family
ID=16293982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19260192A Withdrawn JPH0645289A (en) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | Manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0645289A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002134480A (en) * | 2000-10-25 | 2002-05-10 | Sony Corp | Method for manufacturing semiconductor device |
-
1992
- 1992-07-21 JP JP19260192A patent/JPH0645289A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002134480A (en) * | 2000-10-25 | 2002-05-10 | Sony Corp | Method for manufacturing semiconductor device |
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