JPH08274103A - 積層配線のパターニング方法 - Google Patents
積層配線のパターニング方法Info
- Publication number
- JPH08274103A JPH08274103A JP7656695A JP7656695A JPH08274103A JP H08274103 A JPH08274103 A JP H08274103A JP 7656695 A JP7656695 A JP 7656695A JP 7656695 A JP7656695 A JP 7656695A JP H08274103 A JPH08274103 A JP H08274103A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal layer
- etching
- patterning
- laminated
- gas
- 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
Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 W層とAl系金属層とが積層された、マイグ
レーション耐性に優れた積層配線を、サイドエッチング
やパーティクル汚染の発生を伴わずに異方性エッチング
する。 【構成】 エッチングガスとしてCl2 O等の酸化塩素
系化合物ガスを採用し、1ステップでプラズマエッチン
グする。S2 Cl2 等の塩化イオウ系ガスを添加しても
よい。 【効果】 高融点金属層4はオキシ塩化物を形成してエ
ッチングが進行するとともに、高融点金属の塩化物を含
む側壁保護膜8が形成され異方性加工される。またF系
ガスを用いないので、AlClx を含むAl系金属層5
の側壁保護膜8がAlFx 系のフェンス状残渣となって
残ることがない。
レーション耐性に優れた積層配線を、サイドエッチング
やパーティクル汚染の発生を伴わずに異方性エッチング
する。 【構成】 エッチングガスとしてCl2 O等の酸化塩素
系化合物ガスを採用し、1ステップでプラズマエッチン
グする。S2 Cl2 等の塩化イオウ系ガスを添加しても
よい。 【効果】 高融点金属層4はオキシ塩化物を形成してエ
ッチングが進行するとともに、高融点金属の塩化物を含
む側壁保護膜8が形成され異方性加工される。またF系
ガスを用いないので、AlClx を含むAl系金属層5
の側壁保護膜8がAlFx 系のフェンス状残渣となって
残ることがない。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置等の内部配線
に用いる積層配線のパターニング方法に関し、更に詳し
くは、高融点金属層と、Al系金属層とが積層された構
造を有する積層配線のパターニング方法に関する。
に用いる積層配線のパターニング方法に関し、更に詳し
くは、高融点金属層と、Al系金属層とが積層された構
造を有する積層配線のパターニング方法に関する。
【0002】
【従来の技術】LSI等の半導体装置の集積度が進み、
そのデザインルールがサブハーフミクロンからクォータ
ミクロンのレベルへと微細化されるに伴い、内部配線の
パターン幅も縮小されつつある。従来より内部配線材料
として、低抵抗のAlやAl系合金が多く用いられてき
たが、かかる配線幅の減少により、エレクトロマイグレ
ーションやストレスマイグレーションによる断線が発生
する場合があり、デバイス信頼性の上で大きな問題とな
っている。
そのデザインルールがサブハーフミクロンからクォータ
ミクロンのレベルへと微細化されるに伴い、内部配線の
パターン幅も縮小されつつある。従来より内部配線材料
として、低抵抗のAlやAl系合金が多く用いられてき
たが、かかる配線幅の減少により、エレクトロマイグレ
ーションやストレスマイグレーションによる断線が発生
する場合があり、デバイス信頼性の上で大きな問題とな
っている。
【0003】このような各種マイグレーションの対策の
1つとして、Al−CuやAl−Si−Cuのように、
Cu等の低抵抗金属との合金化や、TiN等のバリアメ
タルとの積層化等の方法が採用されている。また近年で
は、より効果的な配線構造としてW、MoやTa等の高
融点金属やその合金、化合物等、ある程度の導電性を確
保でき、かつ高剛性の配線層をAl系金属層の下層に形
成した積層配線が検討されている。W等の高融点金属
は、Al系金属に比べて著しくエレクトロマイグレーシ
ョン耐性が高いことが例えば第35回応用物理学関係連
合講演会講演予稿集(1988年春季)p642、講演
番号29p−V−9に報告があり、広く知られていると
ころである。しかし、Wは電気抵抗がAlに比して高
く、W単層である程度の長さの配線を形成した場合に
は、配線抵抗の増大や信号伝播速度の低下が見られる。
そこで両者を組み合わせた積層配線とすることで配線抵
抗値を確保し、たとえ低抵抗のAl系金属層が断線して
も、積層された高融点金属層の存在により、その冗長効
果を利用して配線層全体としては断線を回避しうるとい
う考え方に基づいている。なかでもWを用いる場合は、
高融点金属の中では比較的低抵抗の材料であり、ブラン
ケットCVDによる成膜法が確立されていることから、
今後の高信頼性積層配線構造として期待されている。
1つとして、Al−CuやAl−Si−Cuのように、
Cu等の低抵抗金属との合金化や、TiN等のバリアメ
タルとの積層化等の方法が採用されている。また近年で
は、より効果的な配線構造としてW、MoやTa等の高
融点金属やその合金、化合物等、ある程度の導電性を確
保でき、かつ高剛性の配線層をAl系金属層の下層に形
成した積層配線が検討されている。W等の高融点金属
は、Al系金属に比べて著しくエレクトロマイグレーシ
ョン耐性が高いことが例えば第35回応用物理学関係連
合講演会講演予稿集(1988年春季)p642、講演
番号29p−V−9に報告があり、広く知られていると
ころである。しかし、Wは電気抵抗がAlに比して高
く、W単層である程度の長さの配線を形成した場合に
は、配線抵抗の増大や信号伝播速度の低下が見られる。
そこで両者を組み合わせた積層配線とすることで配線抵
抗値を確保し、たとえ低抵抗のAl系金属層が断線して
も、積層された高融点金属層の存在により、その冗長効
果を利用して配線層全体としては断線を回避しうるとい
う考え方に基づいている。なかでもWを用いる場合は、
高融点金属の中では比較的低抵抗の材料であり、ブラン
ケットCVDによる成膜法が確立されていることから、
今後の高信頼性積層配線構造として期待されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、W等の
高融点金属層とAl系金属層とを積層した構造を含む積
層配線のパターニングは、異なる複数の材料層に対し共
に異方性加工を施す必要があることから、ドライエッチ
ングプロセスに新たな困難をもたらした。すなわち、エ
ッチング反応生成物であるハロゲン化物の蒸気圧の観点
から、Al系金属層はCl系ガスで、W層はF系ガスに
切り替えてパターニングを行うのであるが、このエッチ
ングガスの切り替えに起因するプロセス上の問題点を図
2(a)〜(d)を参照して説明する。
高融点金属層とAl系金属層とを積層した構造を含む積
層配線のパターニングは、異なる複数の材料層に対し共
に異方性加工を施す必要があることから、ドライエッチ
ングプロセスに新たな困難をもたらした。すなわち、エ
ッチング反応生成物であるハロゲン化物の蒸気圧の観点
から、Al系金属層はCl系ガスで、W層はF系ガスに
切り替えてパターニングを行うのであるが、このエッチ
ングガスの切り替えに起因するプロセス上の問題点を図
2(a)〜(d)を参照して説明する。
【0005】まず図2(a)に示すように、半導体基板
(図示せず)上の絶縁層1上にTi等による密着層2、
TiN等のバリアメタル層3、W等の高融点金属層4、
Al系金属層5、反射防止層6をこの順に被着し、パタ
ーニング用のレジストマスク7を形成する。反射防止層
6は、高反射率のAl系金属層5上にレジストマスクを
パターニングする際に、露光光の不規則な反射を防止し
て制御性のよい露光を施すためのものであり、特にAl
系金属層5の表面に段差が有る場合に必要である。次に
Cl系エッチングガスにより、反射防止層6とAl系金
属層5をエッチングすると、図2(b)に示すようにA
lClx 系の反応生成物がレジストの分解生成物である
CClx とともに、レジストマスク7とパターニングさ
れた反射防止層6、Al系金属層5の側面に側壁付着膜
8となって付着する。次にエッチングガスをF系ガスに
切り替え、高融点金属層4、バリアメタル層3と密着層
2をエッチングする。このとき、AlClx 系の側壁付
着膜8はフッ素プラズマに曝されることによりハロゲン
原子の置換が起こり、図2(c)に示すようにAlFx
系の側壁変質膜9に変換される。側壁変質膜9はAlF
3 を主成分とする物質であるが、このAlF3 は大気圧
下での昇華温度が1294℃であり蒸気圧が極めて小さ
く、また酸、アルカリ、水、有機溶媒への溶解度が小さ
いので、レジスト剥離液では除去できない。またO2 や
O3 でレジストアッシングすると、側壁変質膜9はさら
にAl2 O3 系の物質に変換されてレジストマスク7を
覆うので、レジストアッシングに支障をきたしたり、あ
るいはレジストアッシング後も図2(d)に示すように
フェンス状の残渣として残留する。特に後者の場合に
は、その形状からラビットイアと呼ばれる場合もある。
(図示せず)上の絶縁層1上にTi等による密着層2、
TiN等のバリアメタル層3、W等の高融点金属層4、
Al系金属層5、反射防止層6をこの順に被着し、パタ
ーニング用のレジストマスク7を形成する。反射防止層
6は、高反射率のAl系金属層5上にレジストマスクを
パターニングする際に、露光光の不規則な反射を防止し
て制御性のよい露光を施すためのものであり、特にAl
系金属層5の表面に段差が有る場合に必要である。次に
Cl系エッチングガスにより、反射防止層6とAl系金
属層5をエッチングすると、図2(b)に示すようにA
lClx 系の反応生成物がレジストの分解生成物である
CClx とともに、レジストマスク7とパターニングさ
れた反射防止層6、Al系金属層5の側面に側壁付着膜
8となって付着する。次にエッチングガスをF系ガスに
切り替え、高融点金属層4、バリアメタル層3と密着層
2をエッチングする。このとき、AlClx 系の側壁付
着膜8はフッ素プラズマに曝されることによりハロゲン
原子の置換が起こり、図2(c)に示すようにAlFx
系の側壁変質膜9に変換される。側壁変質膜9はAlF
3 を主成分とする物質であるが、このAlF3 は大気圧
下での昇華温度が1294℃であり蒸気圧が極めて小さ
く、また酸、アルカリ、水、有機溶媒への溶解度が小さ
いので、レジスト剥離液では除去できない。またO2 や
O3 でレジストアッシングすると、側壁変質膜9はさら
にAl2 O3 系の物質に変換されてレジストマスク7を
覆うので、レジストアッシングに支障をきたしたり、あ
るいはレジストアッシング後も図2(d)に示すように
フェンス状の残渣として残留する。特に後者の場合に
は、その形状からラビットイアと呼ばれる場合もある。
【0006】このように、一旦AlFx 系の側壁変質膜
9が形成されると、その除去は困難であり、積層配線上
に形成する層間絶縁膜等のステップカバレッジを悪化
し、デバイス不良の原因となる。また一部剥がれ落ちた
フェンス状残渣は、被エッチング基板やエッチング装置
チャンバ内のパーティクル汚染をも招く結果となる。ま
た強いて除去するには、スピン洗浄やさらにはスクラブ
洗浄等、強度の機械的・物理的外力を併用したウェット
プロセスが必要であり、デバイスの損傷やプロセスの複
雑化、スループットの低下を招く虞れがある。
9が形成されると、その除去は困難であり、積層配線上
に形成する層間絶縁膜等のステップカバレッジを悪化
し、デバイス不良の原因となる。また一部剥がれ落ちた
フェンス状残渣は、被エッチング基板やエッチング装置
チャンバ内のパーティクル汚染をも招く結果となる。ま
た強いて除去するには、スピン洗浄やさらにはスクラブ
洗浄等、強度の機械的・物理的外力を併用したウェット
プロセスが必要であり、デバイスの損傷やプロセスの複
雑化、スループットの低下を招く虞れがある。
【0007】AlFx 系の側壁変質膜9の形成を回避す
るには、高融点金属層4のエッチング時にF系ガスを使
用せず、Al系金属層と同様Cl系ガスによりプラズマ
エッチングする方法も考えられる。しかしこの場合には
反応生成物であるWCl5 をはじめとする高融点金属の
塩化物の蒸気圧が低いので、エッチングレートを確保す
るためには被エッチング基板を加熱したり、基板バイア
スを高めた条件でパターニングする必要があり、レジス
トマスクや下地材料層との選択比の確保が困難である。
さらに、この方法を積層配線のパターニングに採用する
と、Al系金属層のパターニング終了後も、Al系金属
層パターン側面が長時間Cl系プラズマに曝されるの
で、実質的に過剰のオーバーエッチングを続行する状態
となる。このため異方性加工されたAl系金属層パター
ンにサイドエッチングが入るという新たな問題が生じ
る。
るには、高融点金属層4のエッチング時にF系ガスを使
用せず、Al系金属層と同様Cl系ガスによりプラズマ
エッチングする方法も考えられる。しかしこの場合には
反応生成物であるWCl5 をはじめとする高融点金属の
塩化物の蒸気圧が低いので、エッチングレートを確保す
るためには被エッチング基板を加熱したり、基板バイア
スを高めた条件でパターニングする必要があり、レジス
トマスクや下地材料層との選択比の確保が困難である。
さらに、この方法を積層配線のパターニングに採用する
と、Al系金属層のパターニング終了後も、Al系金属
層パターン側面が長時間Cl系プラズマに曝されるの
で、実質的に過剰のオーバーエッチングを続行する状態
となる。このため異方性加工されたAl系金属層パター
ンにサイドエッチングが入るという新たな問題が生じ
る。
【0008】かかるサイドエッチングは、サブハーフミ
クロン級の微細配線による半導体装置においては配線抵
抗値の増加や動作速度の低下、ストレスマイグレーショ
ン耐性の低下等の問題を発生し、積層配線の特長を相殺
しかねない。これらの問題は、高融点金属層上にAl系
金属層が形成された構造の積層配線のパターニング時の
問題点であるが、Al系金属層上に高融点金属層が形成
された積層配線のパターニングにおいても、エッチング
ガスの切り替え等、プロセスの煩雑さやスループット低
減等の問題については同様である。
クロン級の微細配線による半導体装置においては配線抵
抗値の増加や動作速度の低下、ストレスマイグレーショ
ン耐性の低下等の問題を発生し、積層配線の特長を相殺
しかねない。これらの問題は、高融点金属層上にAl系
金属層が形成された構造の積層配線のパターニング時の
問題点であるが、Al系金属層上に高融点金属層が形成
された積層配線のパターニングにおいても、エッチング
ガスの切り替え等、プロセスの煩雑さやスループット低
減等の問題については同様である。
【0009】そこで本発明の課題は、高融点金属層とA
l系金属層とが積層された構造を含む微細幅の積層配線
のパターニングにおいて、アンダカットやサイドエッチ
ングの発生のない、異方性と選択性にすぐれたスループ
ットの高いパターニング方法を新たに提供することであ
る。
l系金属層とが積層された構造を含む微細幅の積層配線
のパターニングにおいて、アンダカットやサイドエッチ
ングの発生のない、異方性と選択性にすぐれたスループ
ットの高いパターニング方法を新たに提供することであ
る。
【0010】また本発明の課題は、高融点金属層とAl
系金属層が積層された構造を含む微細幅の積層配線のパ
ターニングにおいて、フェンス状残渣の発生を防止し、
被処理基板やドライエッチング装置のパーティクル汚染
発生の虞れなく異方性加工しうるクリーンなパターニン
グ方法を提供することである。
系金属層が積層された構造を含む微細幅の積層配線のパ
ターニングにおいて、フェンス状残渣の発生を防止し、
被処理基板やドライエッチング装置のパーティクル汚染
発生の虞れなく異方性加工しうるクリーンなパターニン
グ方法を提供することである。
【0011】さらに本発明の課題は、側壁に残留する変
質膜等に起因して、積層配線上に形成する層間絶縁膜の
ステップカバレッジを低下することのない、信頼性のあ
る多層配線構造を形成しうる積層配線のパターニング方
法を提供することである。
質膜等に起因して、積層配線上に形成する層間絶縁膜の
ステップカバレッジを低下することのない、信頼性のあ
る多層配線構造を形成しうる積層配線のパターニング方
法を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の積層配線のパタ
ーニング方法は、上述の課題を解決するために提案する
ものであり、高融点金属層とAl系金属層とが積層され
た積層構造を有する積層配線のパターニング方法におい
て、被エッチング基板を室温以下に制御しつつ、少なく
とも酸化塩素系化合物ガスを含むエッチングガスを用い
て、この積層構造をプラズマエッチングすることを特徴
とするものである。
ーニング方法は、上述の課題を解決するために提案する
ものであり、高融点金属層とAl系金属層とが積層され
た積層構造を有する積層配線のパターニング方法におい
て、被エッチング基板を室温以下に制御しつつ、少なく
とも酸化塩素系化合物ガスを含むエッチングガスを用い
て、この積層構造をプラズマエッチングすることを特徴
とするものである。
【0013】また本発明の積層配線のパターニング方法
は、高融点金属層とAl系金属層とが積層された積層構
造を有する積層配線のパターニング方法において、被エ
ッチング基板を室温以下に制御しつつ、少なくとも酸化
塩素系化合物ガスと、放電解離条件下でプラズマ中に遊
離のイオウを生成しうる塩化イオウ系化合物とを含むエ
ッチングガスを用いて、この積層構造をプラズマエッチ
ングすることを特徴とするものである。
は、高融点金属層とAl系金属層とが積層された積層構
造を有する積層配線のパターニング方法において、被エ
ッチング基板を室温以下に制御しつつ、少なくとも酸化
塩素系化合物ガスと、放電解離条件下でプラズマ中に遊
離のイオウを生成しうる塩化イオウ系化合物とを含むエ
ッチングガスを用いて、この積層構造をプラズマエッチ
ングすることを特徴とするものである。
【0014】本発明で採用する酸化塩素系化合物ガスと
しては、Cl2 O、ClO2 およびCl2 O7 等が例示
され、これらのうちの少なくとも1種を単独あるいは混
合して用いればよい。
しては、Cl2 O、ClO2 およびCl2 O7 等が例示
され、これらのうちの少なくとも1種を単独あるいは混
合して用いればよい。
【0015】また本発明で採用する放電解離条件下でプ
ラズマ中に遊離のイオウを生成しうる塩化イオウ系化合
物としては、S3 Cl2 、S2 Cl2 およびSCl2 等
があり、これらのうちの少なくとも1種を単独あるいは
混合して用いればよい。
ラズマ中に遊離のイオウを生成しうる塩化イオウ系化合
物としては、S3 Cl2 、S2 Cl2 およびSCl2 等
があり、これらのうちの少なくとも1種を単独あるいは
混合して用いればよい。
【0016】本発明において被エッチング基板を室温以
下に制御するという温度条件は、通常の半導体製造工程
におけるクリーンルームの温度以下を意味し、通常は2
5℃以下である。極端な低温冷却、例えば液体窒素を用
いた−数十℃以下の低温は必要としない。本発明の積層
配線のパターニング方法は、積層配線のパターン幅が
0.5μm以下の微細幅である場合にも好適に用いるこ
とができる。
下に制御するという温度条件は、通常の半導体製造工程
におけるクリーンルームの温度以下を意味し、通常は2
5℃以下である。極端な低温冷却、例えば液体窒素を用
いた−数十℃以下の低温は必要としない。本発明の積層
配線のパターニング方法は、積層配線のパターン幅が
0.5μm以下の微細幅である場合にも好適に用いるこ
とができる。
【0017】
【作用】本発明の骨子は、高融点金属層とAl系金属層
とが積層された積層構造を有する積層配線のパターニン
グ方法において、被エッチング基板を室温以下に制御し
つつ、酸化塩素系化合物ガスを用いて1ステップでプラ
ズマエッチングする点にある。
とが積層された積層構造を有する積層配線のパターニン
グ方法において、被エッチング基板を室温以下に制御し
つつ、酸化塩素系化合物ガスを用いて1ステップでプラ
ズマエッチングする点にある。
【0018】この場合、Al系金属層のプラズマエッチ
ングにおいては、反応生成物として蒸気圧の大きいAl
Clx を形成してエッチング反応を進めるとともに、レ
ジストマスクの分解生成物を側壁保護膜として利用す
る。Al系金属層パターニング側面は同時に僅かに酸化
され、薄いアルミナ系の酸化膜が形成される。これらは
いずれもAl系金属層の異方性加工に寄与し、引き続く
高融点金属層のエッチング時にもサイドエッチングを防
止する。本発明においては、被エッチング基板を室温以
下、例えば0℃に制御しているので、ラジカル反応は抑
制され、エッチング期間中を通じてAl系金属層パター
ンの側壁をCl* (塩素ラジカル)のアタックから保護
することも異方性エッチングに役立つ。
ングにおいては、反応生成物として蒸気圧の大きいAl
Clx を形成してエッチング反応を進めるとともに、レ
ジストマスクの分解生成物を側壁保護膜として利用す
る。Al系金属層パターニング側面は同時に僅かに酸化
され、薄いアルミナ系の酸化膜が形成される。これらは
いずれもAl系金属層の異方性加工に寄与し、引き続く
高融点金属層のエッチング時にもサイドエッチングを防
止する。本発明においては、被エッチング基板を室温以
下、例えば0℃に制御しているので、ラジカル反応は抑
制され、エッチング期間中を通じてAl系金属層パター
ンの側壁をCl* (塩素ラジカル)のアタックから保護
することも異方性エッチングに役立つ。
【0019】一方、Wをはじめとする高融点金属層は、
反応生成物としてオキシ塩化物を生成してエッチング反
応が進行する。一般的に高融点金属のオキシ塩化物の蒸
気圧は、高融点金属塩化物と高融点金属フッ化物の中間
に位置する。このため、酸化塩素系化合物ガスを用いた
高融点金属層のプラズマエッチングは、Cl系ガスを用
いた場合よりエッチングレートが大きく、しかもイオン
の垂直入射を受けるパターン底部においてのみ、イオン
アシスト反応によりオキシ塩化物系の反応生成物が揮発
ないし昇華除去される。この反面、イオンの垂直入射が
原理的に生じないパターンの側面においは、反応生成物
が除去されずに留まるので側壁保護膜の機能を果たし、
もともと被エッチング基板の温度制御により弱められて
いるラジカル反応による等方的なサイドエッチングを防
止するので、効果的に異方性エッチングが進行する。こ
のため、従来のF系ガスによる高融点金属層のプラズマ
エッチングのように、ポリマ系の側壁保護膜を厚く堆積
することなく、高異方性加工が達成される。またBr系
ガスを採用した場合のように、エッチングレートの大幅
な低下や、エッチング残渣の発生を招く虞れはない。代
表的な高融点金属であるWの化合物の大気圧下でのフッ
点を下記に示す。 WF6 17.5 ℃ WOCl4 227.5 ℃ WCl5 275.6 ℃ WBr5 333 ℃ なお化合物のフッ点のデータは、CRC Handbo
ok of Chemistry and Phisi
cs 75th.Edition(1994,CRC
Press社刊)による。
反応生成物としてオキシ塩化物を生成してエッチング反
応が進行する。一般的に高融点金属のオキシ塩化物の蒸
気圧は、高融点金属塩化物と高融点金属フッ化物の中間
に位置する。このため、酸化塩素系化合物ガスを用いた
高融点金属層のプラズマエッチングは、Cl系ガスを用
いた場合よりエッチングレートが大きく、しかもイオン
の垂直入射を受けるパターン底部においてのみ、イオン
アシスト反応によりオキシ塩化物系の反応生成物が揮発
ないし昇華除去される。この反面、イオンの垂直入射が
原理的に生じないパターンの側面においは、反応生成物
が除去されずに留まるので側壁保護膜の機能を果たし、
もともと被エッチング基板の温度制御により弱められて
いるラジカル反応による等方的なサイドエッチングを防
止するので、効果的に異方性エッチングが進行する。こ
のため、従来のF系ガスによる高融点金属層のプラズマ
エッチングのように、ポリマ系の側壁保護膜を厚く堆積
することなく、高異方性加工が達成される。またBr系
ガスを採用した場合のように、エッチングレートの大幅
な低下や、エッチング残渣の発生を招く虞れはない。代
表的な高融点金属であるWの化合物の大気圧下でのフッ
点を下記に示す。 WF6 17.5 ℃ WOCl4 227.5 ℃ WCl5 275.6 ℃ WBr5 333 ℃ なお化合物のフッ点のデータは、CRC Handbo
ok of Chemistry and Phisi
cs 75th.Edition(1994,CRC
Press社刊)による。
【0020】さらに、Al系金属層のエッチング後、F
系ガスを用いることがないので、AlClx を含む側壁
付着膜はAlFx 系の側壁変質膜に変換されることがな
い。このため除去困難なフェンス状残渣が残留せず、被
エッチング基板ならびにエッチング装置内のパーティク
ル汚染の問題も解決できる。同時に後に形成する層間絶
縁膜や上層配線のステップカバレッジの低下もなくな
る。
系ガスを用いることがないので、AlClx を含む側壁
付着膜はAlFx 系の側壁変質膜に変換されることがな
い。このため除去困難なフェンス状残渣が残留せず、被
エッチング基板ならびにエッチング装置内のパーティク
ル汚染の問題も解決できる。同時に後に形成する層間絶
縁膜や上層配線のステップカバレッジの低下もなくな
る。
【0021】本発明は以上のような技術思想を根底とす
るが、より一層の効果の徹底を図るため、酸化塩素系化
合物ガスと、放電解離条件下でプラズマ中に遊離のイオ
ウを生成しうるS系化合物との混合ガスを採用してプラ
ズマエッチングする方法を提案している。この場合、プ
ラズマ中で解離生成する遊離のイオウは、室温以下に制
御された被エッチング基板上に堆積し、入射イオンに平
行なパターン側面にイオウの側壁保護膜を形成する。イ
オウは先述したレジストマスクの分解生成物や反応生成
物と協調して、より強固な側壁保護膜を形成する。この
ため、異方性加工に必要な入射イオンエネルギを低減で
き、より一層の選択性の向上と、エッチングダメージの
低減が達成できる。
るが、より一層の効果の徹底を図るため、酸化塩素系化
合物ガスと、放電解離条件下でプラズマ中に遊離のイオ
ウを生成しうるS系化合物との混合ガスを採用してプラ
ズマエッチングする方法を提案している。この場合、プ
ラズマ中で解離生成する遊離のイオウは、室温以下に制
御された被エッチング基板上に堆積し、入射イオンに平
行なパターン側面にイオウの側壁保護膜を形成する。イ
オウは先述したレジストマスクの分解生成物や反応生成
物と協調して、より強固な側壁保護膜を形成する。この
ため、異方性加工に必要な入射イオンエネルギを低減で
き、より一層の選択性の向上と、エッチングダメージの
低減が達成できる。
【0022】また放電解離条件下でプラズマ中に遊離の
イオウを生成しうるS系化合物に、さらにN2 等のN系
ガスを添加すれば、プラズマ中にチアジル(SN)が形
成され、これは直ちに重合するのでポリチアジル(S
N)n の側壁保護膜の利用が可能となる。ポリチアジル
はイオウよりさらに強固な側壁保護膜を形成するので、
さらに一層の選択性の向上と低ダメージ化に寄与する。
またこれらイオウ系の側壁保護膜は、エッチング終了後
被エッチング基板を減圧下で加熱すれば容易に昇華除去
できるので基板汚染やパーティクルレベルの低下の虞れ
はない。昇華温度はイオウで約90℃以上、ポリチアジ
ルで約150℃以上である。これらのイオウ系の側壁保
護膜はまた、レジストマスクのアッシング時に同時に除
去してもよい。N系ガスとしてはN2 の他にN2 H2 や
その誘導体、NF3 等がある。
イオウを生成しうるS系化合物に、さらにN2 等のN系
ガスを添加すれば、プラズマ中にチアジル(SN)が形
成され、これは直ちに重合するのでポリチアジル(S
N)n の側壁保護膜の利用が可能となる。ポリチアジル
はイオウよりさらに強固な側壁保護膜を形成するので、
さらに一層の選択性の向上と低ダメージ化に寄与する。
またこれらイオウ系の側壁保護膜は、エッチング終了後
被エッチング基板を減圧下で加熱すれば容易に昇華除去
できるので基板汚染やパーティクルレベルの低下の虞れ
はない。昇華温度はイオウで約90℃以上、ポリチアジ
ルで約150℃以上である。これらのイオウ系の側壁保
護膜はまた、レジストマスクのアッシング時に同時に除
去してもよい。N系ガスとしてはN2 の他にN2 H2 や
その誘導体、NF3 等がある。
【0023】本発明においては、上述の機構により積層
配線のサイドエッチングやパターン変換差の発生を防止
することが可能となるので、とりわけパターン幅が0.
5μm以下の微細な積層配線のパターニングに用いた場
合に配線抵抗の増加やアフターコロージョン等の諸問題
を解決することができ、その効果が大きい。
配線のサイドエッチングやパターン変換差の発生を防止
することが可能となるので、とりわけパターン幅が0.
5μm以下の微細な積層配線のパターニングに用いた場
合に配線抵抗の増加やアフターコロージョン等の諸問題
を解決することができ、その効果が大きい。
【0024】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例につき添付図面
を参照しながら説明する。
を参照しながら説明する。
【0025】実施例1 本実施例は、W層上にAl−1%Si合金層が形成され
た積層構造のパターニングにおいて、酸化塩素系化合物
ガスとしてCl2 Oを採用し、Cl2 O/BCl3 混合
ガスによりエッチングした例であり、これを図1(a)
〜(c)を参照して説明する。なお、従来例の説明に用
いた図2と同様の構成部分には同一の参照番号を付与す
るものとする。
た積層構造のパターニングにおいて、酸化塩素系化合物
ガスとしてCl2 Oを採用し、Cl2 O/BCl3 混合
ガスによりエッチングした例であり、これを図1(a)
〜(c)を参照して説明する。なお、従来例の説明に用
いた図2と同様の構成部分には同一の参照番号を付与す
るものとする。
【0026】まず図1(a)に示すように、Si等の半
導体基板(図示せず)上にSiO2等の絶縁膜1を形成
する。次にTiからなる密着層2、TiNからなるバリ
アメタル層3、ブランケットCVDによるWからなる高
融点金属層4、スパッタリングによるAl−1%Siか
らなるAl系金属層5、TiONからなる反射防止層6
をこの順に形成する。バリアメタル層形成後、不活性雰
囲気中で例えば650℃で60秒程度のRTAを施し、
バリア性を向上してもよい。なお、絶縁膜2には図示し
ないが接続孔が開口され、これも図示しない半導体基板
に形成された不純物拡散領域とコンタクトする多層配線
構造であってもよい。またSi等の半導体基板は、Al
合金や多結晶Si等からなる下層配線層であってもよ
い。各層の厚さは、一例として密着層2が30nm、バ
リアメタル層3が70nm、高融点金属層4が200n
m、Al系金属層5が300nmそして反射防止層6が
70nmである。
導体基板(図示せず)上にSiO2等の絶縁膜1を形成
する。次にTiからなる密着層2、TiNからなるバリ
アメタル層3、ブランケットCVDによるWからなる高
融点金属層4、スパッタリングによるAl−1%Siか
らなるAl系金属層5、TiONからなる反射防止層6
をこの順に形成する。バリアメタル層形成後、不活性雰
囲気中で例えば650℃で60秒程度のRTAを施し、
バリア性を向上してもよい。なお、絶縁膜2には図示し
ないが接続孔が開口され、これも図示しない半導体基板
に形成された不純物拡散領域とコンタクトする多層配線
構造であってもよい。またSi等の半導体基板は、Al
合金や多結晶Si等からなる下層配線層であってもよ
い。各層の厚さは、一例として密着層2が30nm、バ
リアメタル層3が70nm、高融点金属層4が200n
m、Al系金属層5が300nmそして反射防止層6が
70nmである。
【0027】つぎに、一例としてネガ型3成分系化学増
幅型フォトレジストであるシプレー社製SAL−601
とKrFエキシマレーザリソグラフィにより、0.35
μm幅のレジストマスクマスク7を形成する。ここまで
形成した図1(a)に示す試料を被エッチング基板とす
る。
幅型フォトレジストであるシプレー社製SAL−601
とKrFエキシマレーザリソグラフィにより、0.35
μm幅のレジストマスクマスク7を形成する。ここまで
形成した図1(a)に示す試料を被エッチング基板とす
る。
【0028】この被エッチング基板を、基板バイアス印
加型ECRプラズマエッチング装置により、一例として
下記エッチング条件に各層を1ステップによりエッチン
グする。 Cl2 O 60 sccm BCl3 60 sccm ガス圧力 2.0 Pa マイクロ波パワー 900 W(2.45GHz) RFバイアスパワー 40 W(13.56MH
z) 基板温度 0 ℃ 本エッチング工程では、ECR放電によりCl2 とBC
l3 から解離生成するCl* を主エッチング種とするラ
ジカル反応が、Clx + 、BClx + およびO+ 等のイ
オンにアシストされる形でエッチングは異方的に進む。
この際、反射防止膜7とAl系金属層5は反応生成物と
してTiClx 、AlClx 等を生成してエッチングが
進行する。また高融点金属層と密着層、バリアメタル層
はWOCl4 、TiClx 等を反応生成物として除去さ
れる。
加型ECRプラズマエッチング装置により、一例として
下記エッチング条件に各層を1ステップによりエッチン
グする。 Cl2 O 60 sccm BCl3 60 sccm ガス圧力 2.0 Pa マイクロ波パワー 900 W(2.45GHz) RFバイアスパワー 40 W(13.56MH
z) 基板温度 0 ℃ 本エッチング工程では、ECR放電によりCl2 とBC
l3 から解離生成するCl* を主エッチング種とするラ
ジカル反応が、Clx + 、BClx + およびO+ 等のイ
オンにアシストされる形でエッチングは異方的に進む。
この際、反射防止膜7とAl系金属層5は反応生成物と
してTiClx 、AlClx 等を生成してエッチングが
進行する。また高融点金属層と密着層、バリアメタル層
はWOCl4 、TiClx 等を反応生成物として除去さ
れる。
【0029】また同時に、レジストマスク7とパターニ
ングされつつある積層配線の側面には、図1(b)に示
すようにレジストマスクの分解生成物に由来する炭素系
ポリマや、反応生成物であるAlOx Cly やWClx
が付着し、側壁保護膜8を形成し異方性加工に寄与す
る。被エッチング基板が0℃に制御されラジカル反応が
抑制されていることもあり、良好な異方性形状を持つ積
層配線パターンが形成された。
ングされつつある積層配線の側面には、図1(b)に示
すようにレジストマスクの分解生成物に由来する炭素系
ポリマや、反応生成物であるAlOx Cly やWClx
が付着し、側壁保護膜8を形成し異方性加工に寄与す
る。被エッチング基板が0℃に制御されラジカル反応が
抑制されていることもあり、良好な異方性形状を持つ積
層配線パターンが形成された。
【0030】この後、通常のO2 プラズマアッシングに
よりレジストマスク7と側壁保護膜8aおよび8bを除
去し、図1(c)に示すようにAl/W系の積層配線の
パターニングが終了する。
よりレジストマスク7と側壁保護膜8aおよび8bを除
去し、図1(c)に示すようにAl/W系の積層配線の
パターニングが終了する。
【0031】本実施例によれば、Cl2 O/BCl3 混
合ガスを用いた1ステップエッチングにより、Al/W
系の積層配線がサイドエッチングを生じることなく異方
性よくパターニングされる。また高融点金属層4のエッ
チングガスからF系ガスを排除したことにより、AlO
x Cly 系の側壁保護膜8がAlFx 系の変質膜に変換
されることがない。このため、側壁保護膜8はエッチン
グ終了後のアッシングにより容易に除去することが可能
でありフェンス状残渣を残すことがない。レジスト剥離
液によりレジストマスク7を除去する場合には、剥離液
処理およびこれに続く純水洗浄により、側壁付着膜8も
同時にウェット除去可能であり、なんら残渣を残す虞れ
はない。
合ガスを用いた1ステップエッチングにより、Al/W
系の積層配線がサイドエッチングを生じることなく異方
性よくパターニングされる。また高融点金属層4のエッ
チングガスからF系ガスを排除したことにより、AlO
x Cly 系の側壁保護膜8がAlFx 系の変質膜に変換
されることがない。このため、側壁保護膜8はエッチン
グ終了後のアッシングにより容易に除去することが可能
でありフェンス状残渣を残すことがない。レジスト剥離
液によりレジストマスク7を除去する場合には、剥離液
処理およびこれに続く純水洗浄により、側壁付着膜8も
同時にウェット除去可能であり、なんら残渣を残す虞れ
はない。
【0032】実施例2 本実施例は、W層上にAl−1%Si合金層が形成され
た積層構造のエッチングにおいて、ClO2 /S2 Cl
2 混合ガスによりパターニングした例であり、これを同
じく図1(a)〜(c)を参照して説明する。
た積層構造のエッチングにおいて、ClO2 /S2 Cl
2 混合ガスによりパターニングした例であり、これを同
じく図1(a)〜(c)を参照して説明する。
【0033】まず、図1(a)に示す被エッチング基板
を、基板バイアス印加型ECRプラズマエッチング装置
により、一例として下記エッチング条件により各層を連
続的にエッチングする。 ClO2 60 sccm S2 Cl2 60 sccm ガス圧力 2.0 Pa マイクロ波パワー 900 W(2.45GHz) RFバイアスパワー 35 W(13.56MH
z) 基板温度 0 ℃ 本エッチング工程では、ECR放電によりCl2 Oおよ
びS2 Cl2 から解離生成するCl* を主エッチング種
とするラジカル反応が、Clx + 、SClx +およびO
+ 等のイオンにアシストされる形でエッチングは異方的
に進行する。この際、反射防止膜7とAl系金属層5は
反応生成物としてTiClx 、AlClx 等を生成して
エッチングが進行する。また高融点金属層と密着層、バ
リアメタル層はWOCl4 、TiClx 等を反応生成物
として除去される。
を、基板バイアス印加型ECRプラズマエッチング装置
により、一例として下記エッチング条件により各層を連
続的にエッチングする。 ClO2 60 sccm S2 Cl2 60 sccm ガス圧力 2.0 Pa マイクロ波パワー 900 W(2.45GHz) RFバイアスパワー 35 W(13.56MH
z) 基板温度 0 ℃ 本エッチング工程では、ECR放電によりCl2 Oおよ
びS2 Cl2 から解離生成するCl* を主エッチング種
とするラジカル反応が、Clx + 、SClx +およびO
+ 等のイオンにアシストされる形でエッチングは異方的
に進行する。この際、反射防止膜7とAl系金属層5は
反応生成物としてTiClx 、AlClx 等を生成して
エッチングが進行する。また高融点金属層と密着層、バ
リアメタル層はWOCl4 、TiClx 等を反応生成物
として除去される。
【0034】また同時に、レジストマスク7とパターニ
ングされた反射防止層6、Al系金属層5の側面には図
1(b)に示すようにレジストマスクの分解生成物に由
来する炭素系ポリマや、反応生成物であるAlOx Cl
y やWClx に加えて、本実施例においてはイオウも堆
積し、強固な側壁保護膜8を形成し異方性加工に寄与す
る。このため、実施例1よりも入射イオンエネルギを下
げたプラズマエッチング条件であるにかかわらず、良好
な異方性加工が可能となり、同時に選択比の向上とエッ
チングダメージもより低減された。被エッチング基板が
0℃に制御されラジカル反応が抑制されていることも、
良好な異方性加工に寄与した。さらに、イオウの堆積を
利用することから、レジストマスクの分解生成物である
炭素系ポリマの堆積を低減でき、パーティクル汚染が減
少する。
ングされた反射防止層6、Al系金属層5の側面には図
1(b)に示すようにレジストマスクの分解生成物に由
来する炭素系ポリマや、反応生成物であるAlOx Cl
y やWClx に加えて、本実施例においてはイオウも堆
積し、強固な側壁保護膜8を形成し異方性加工に寄与す
る。このため、実施例1よりも入射イオンエネルギを下
げたプラズマエッチング条件であるにかかわらず、良好
な異方性加工が可能となり、同時に選択比の向上とエッ
チングダメージもより低減された。被エッチング基板が
0℃に制御されラジカル反応が抑制されていることも、
良好な異方性加工に寄与した。さらに、イオウの堆積を
利用することから、レジストマスクの分解生成物である
炭素系ポリマの堆積を低減でき、パーティクル汚染が減
少する。
【0035】この後、通常のO2 プラズマアッシングに
よりレジストマスク7と側壁保護膜8を除去し、図1
(c)に示すようにAl/W系の積層配線のパターニン
グが終了する。
よりレジストマスク7と側壁保護膜8を除去し、図1
(c)に示すようにAl/W系の積層配線のパターニン
グが終了する。
【0036】本実施例によれば、ClO2 /S2 Cl2
混合ガスを用いた1ステップエッチングにより、Al/
W系の積層配線がサイドエッチングを生じることなく異
方性よくパターニングされる。また高融点金属層4のエ
ッチングガスからF系ガスを排除したことにより、Al
Ox Cly を含む側壁保護膜8がAlFx 系の変質膜に
変換されることがない。このため、側壁保護膜8はエッ
チング終了後のアッシングにより容易に除去することが
可能でありフェンス状残渣を残すことがない。
混合ガスを用いた1ステップエッチングにより、Al/
W系の積層配線がサイドエッチングを生じることなく異
方性よくパターニングされる。また高融点金属層4のエ
ッチングガスからF系ガスを排除したことにより、Al
Ox Cly を含む側壁保護膜8がAlFx 系の変質膜に
変換されることがない。このため、側壁保護膜8はエッ
チング終了後のアッシングにより容易に除去することが
可能でありフェンス状残渣を残すことがない。
【0037】以上、本発明を2例の実施例により説明し
たが、本発明はこれら実施例に何ら限定されることはな
い。
たが、本発明はこれら実施例に何ら限定されることはな
い。
【0038】高融点金属層4としてブランケットCVD
によるWを例示したが、Ta、Mo等他の高融点金属や
その合金、シリサイド等を用いてもよい。Al系金属層
6として、Al−1%Siを例示したが、Al−Si−
Cu合金、Al−Cu合金等他のAl合金や純Alを用
いてもよい。また高融点金属層上にAl系金属層が積層
された積層配線のパターニングを例にとったが、逆にA
l系金属層上に高融点金属層が形成された積層配線のパ
ターニングであってもよい。
によるWを例示したが、Ta、Mo等他の高融点金属や
その合金、シリサイド等を用いてもよい。Al系金属層
6として、Al−1%Siを例示したが、Al−Si−
Cu合金、Al−Cu合金等他のAl合金や純Alを用
いてもよい。また高融点金属層上にAl系金属層が積層
された積層配線のパターニングを例にとったが、逆にA
l系金属層上に高融点金属層が形成された積層配線のパ
ターニングであってもよい。
【0039】反射防止層としてTiONを例示したが、
露光波長等の条件を選ぶことによりa−Si、Si
O2 、Si3 N4 、SiON、SiCあるいは有機系材
料等を適宜選択して用いてもよい。バリアメタル層とし
てもTiNを用いたが、TiON、TiW、TiSix
等を用いてもよい。バリアメタル層と密着層は、必要が
無ければ使用しなくてもよい。
露光波長等の条件を選ぶことによりa−Si、Si
O2 、Si3 N4 、SiON、SiCあるいは有機系材
料等を適宜選択して用いてもよい。バリアメタル層とし
てもTiNを用いたが、TiON、TiW、TiSix
等を用いてもよい。バリアメタル層と密着層は、必要が
無ければ使用しなくてもよい。
【0040】エッチングガス系についても実施例にあげ
た例に限定されるものではない。例えば、酸化塩素系化
合物ガスとして先述したようにCl2 O、ClO2 以外
にもCl2 O7 を用いることも可能である。放電解離条
件下でプラズマ中に遊離のイオウを生成しうる塩化イオ
ウ系化合物も、S2 Cl2 の他に先述した各種SCl系
化合物を使用することが可能である。これら塩化イオウ
系化合物ガスにN2 等のN系化合物を添加すれば、ポリ
チアジルによる強固な側壁保護膜を利用できる。勿論A
r、He等の不活性希釈ガスを添加してもよい。エッチ
ング装置は基板バイアス印加型ECRプラズマエッチン
グ装置を用いたが、平行平板型RIE装置、マグネトロ
ンRIE装置、ヘリコン波プラズマエッチング装置等特
に形式を問わない。ロードロック室、アッシング室等で
構成された多室連続処理システムを用いればスループッ
トを向上することができる。
た例に限定されるものではない。例えば、酸化塩素系化
合物ガスとして先述したようにCl2 O、ClO2 以外
にもCl2 O7 を用いることも可能である。放電解離条
件下でプラズマ中に遊離のイオウを生成しうる塩化イオ
ウ系化合物も、S2 Cl2 の他に先述した各種SCl系
化合物を使用することが可能である。これら塩化イオウ
系化合物ガスにN2 等のN系化合物を添加すれば、ポリ
チアジルによる強固な側壁保護膜を利用できる。勿論A
r、He等の不活性希釈ガスを添加してもよい。エッチ
ング装置は基板バイアス印加型ECRプラズマエッチン
グ装置を用いたが、平行平板型RIE装置、マグネトロ
ンRIE装置、ヘリコン波プラズマエッチング装置等特
に形式を問わない。ロードロック室、アッシング室等で
構成された多室連続処理システムを用いればスループッ
トを向上することができる。
【0041】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によればW等の高融点金属層とAl系金属層が積層され
た構造を含む積層配線のパターニング方法において、酸
化塩素系化合物ガスを含むエッチングガスにより1ステ
ップでエッチングすることにより、下記の効果を発揮す
る。
によればW等の高融点金属層とAl系金属層が積層され
た構造を含む積層配線のパターニング方法において、酸
化塩素系化合物ガスを含むエッチングガスにより1ステ
ップでエッチングすることにより、下記の効果を発揮す
る。
【0042】エッチングにより除去される反応生成物、
および側壁保護膜として堆積する反応生成物の最適化に
より、実用的なエッチングレートを確保しつつ、サイド
エッチングのない高異方性加工が可能となる。また基板
バイアスを過度に高める必要がないので、高選択比加工
も可能となる。
および側壁保護膜として堆積する反応生成物の最適化に
より、実用的なエッチングレートを確保しつつ、サイド
エッチングのない高異方性加工が可能となる。また基板
バイアスを過度に高める必要がないので、高選択比加工
も可能となる。
【0043】またエッチング反応系からフッ素系ガスを
排除したことにより、フェンス状残渣の発生がなく、被
エッチング基板やエッチング装置のパーティクル汚染が
ない。また当然積層配線上に形成する層間絶縁膜のステ
ップカバレッジの低下がない。これらの効果は、酸化塩
素系化合物ガスに放電解離条件下でプラズマ中に遊離の
イオウを生成しうる塩化イオウ系化合物を添加すること
により、より一層徹底される。
排除したことにより、フェンス状残渣の発生がなく、被
エッチング基板やエッチング装置のパーティクル汚染が
ない。また当然積層配線上に形成する層間絶縁膜のステ
ップカバレッジの低下がない。これらの効果は、酸化塩
素系化合物ガスに放電解離条件下でプラズマ中に遊離の
イオウを生成しうる塩化イオウ系化合物を添加すること
により、より一層徹底される。
【0044】以上の効果により、低抵抗でしかもエレク
トロマイグレーションやストレスマイグレーション等、
各種マイグレーション耐性にすぐれた低抵抗の信頼性に
富んだ積層配線のパターニング方法が確立され、その実
用化が可能となる。本発明による積層配線のパターニン
グ方法は、特に0.5μm以下の微細な配線幅を有する
半導体装置の内部配線に用いて効力を発揮するものであ
り、本発明が奏する効果は極めて大きい。
トロマイグレーションやストレスマイグレーション等、
各種マイグレーション耐性にすぐれた低抵抗の信頼性に
富んだ積層配線のパターニング方法が確立され、その実
用化が可能となる。本発明による積層配線のパターニン
グ方法は、特に0.5μm以下の微細な配線幅を有する
半導体装置の内部配線に用いて効力を発揮するものであ
り、本発明が奏する効果は極めて大きい。
【図1】本発明の積層配線のパターニング方法を、その
工程順に示す概略断面図であり、(a)は下地絶縁膜上
に密着層、バリアメタル層、高融点金属層、Al系金属
層、反射防止層およびレジストマスクを順次形成した状
態、(b)は側壁保護膜を形成しつつ積層配線をパター
ニングした状態、(c)はレジストマスクと側壁保護膜
をアッシング除去して積層配線が完成した状態である。
工程順に示す概略断面図であり、(a)は下地絶縁膜上
に密着層、バリアメタル層、高融点金属層、Al系金属
層、反射防止層およびレジストマスクを順次形成した状
態、(b)は側壁保護膜を形成しつつ積層配線をパター
ニングした状態、(c)はレジストマスクと側壁保護膜
をアッシング除去して積層配線が完成した状態である。
【図2】従来の積層配線のパターニング方法における問
題点を、その工程順に示す概略断面図であり、(a)は
下地絶縁膜上に密着層、バリアメタル層、高融点金属
層、Al系金属層、反射防止層およびレジストマスクを
順次形成した状態、(b)は反射防止層とAl系金属層
をパターニングして側壁保護膜が形成された状態、
(c)は続けて高融点金属層、密着層とバリアメタル層
をパターニングして側壁変質膜が形成された状態、
(d)はレジストマスクをアッシング除去した状態であ
る。
題点を、その工程順に示す概略断面図であり、(a)は
下地絶縁膜上に密着層、バリアメタル層、高融点金属
層、Al系金属層、反射防止層およびレジストマスクを
順次形成した状態、(b)は反射防止層とAl系金属層
をパターニングして側壁保護膜が形成された状態、
(c)は続けて高融点金属層、密着層とバリアメタル層
をパターニングして側壁変質膜が形成された状態、
(d)はレジストマスクをアッシング除去した状態であ
る。
1 絶縁膜 2 密着層 3 バリアメタル層 4 高融点金属層 5 Al系金属層 6 反射防止層 7 レジストマスク 8 側壁保護膜 9 側壁変質膜
Claims (4)
- 【請求項1】 高融点金属層とAl系金属層との積層構
造を有する積層配線のパターニング方法において、 被エッチング基板を室温以下に制御しつつ、少なくとも
酸化塩素系化合物ガスを含むエッチングガスを用いて、
前記積層構造をプラズマエッチングすることを特徴とす
る、積層配線のパターニング方法。 - 【請求項2】 高融点金属層とAl系金属層との積層構
造を有する積層配線のパターニング方法において、 被エッチング基板を室温以下に制御しつつ、少なくとも
酸化塩素系化合物ガスと、放電解離条件下でプラズマ中
に遊離のイオウを生成しうる塩化イオウ系化合物とを含
むエッチングガスを用いて、前記積層構造をプラズマエ
ッチングすることを特徴とする、積層配線のパターニン
グ方法。 - 【請求項3】 酸化塩素系化合物ガスは、Cl2 O、C
lO2 およびCl2 O7 からなる群から選ばれる少なく
とも1種であることを特徴とする、請求項1または2記
載の積層配線のパターニング方法。 - 【請求項4】 積層配線のパターン幅は、0.5μm以
下であることを特徴とする、請求項1または2記載の積
層配線のパターニング方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7656695A JPH08274103A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 積層配線のパターニング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7656695A JPH08274103A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 積層配線のパターニング方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08274103A true JPH08274103A (ja) | 1996-10-18 |
Family
ID=13608789
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7656695A Pending JPH08274103A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 積層配線のパターニング方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08274103A (ja) |
-
1995
- 1995-03-31 JP JP7656695A patent/JPH08274103A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4690512B2 (ja) | エッチングした垂直金属線上のポリマー沈積、エッチングした金属線の腐食およびエッチングした金属フィーチャの湿式洗浄時における腐食を減少させる方法 | |
JP3257533B2 (ja) | 無機反射防止膜を使った配線形成方法 | |
US6207570B1 (en) | Method of manufacturing integrated circuit devices | |
JPH07147271A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2891952B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP3750231B2 (ja) | 積層配線の形成方法 | |
JPH06275574A (ja) | ドライエッチング方法 | |
JP3353490B2 (ja) | 積層配線のパターニング方法 | |
JP3324466B2 (ja) | 金属配線のドライエッチング方法 | |
JPH07263425A (ja) | 積層配線のドライエッチング方法 | |
JP2006228986A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH11145112A (ja) | パターニング方法 | |
JPH08274103A (ja) | 積層配線のパターニング方法 | |
JPH0997797A (ja) | 積層配線の形成方法 | |
JP3570098B2 (ja) | ドライエッチング方法 | |
JPH07249611A (ja) | 積層配線のドライエッチング方法 | |
JPH04350939A (ja) | 銅配線の形成方法 | |
JP3371170B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP3353443B2 (ja) | 積層配線のドライエッチング方法 | |
JPH08298287A (ja) | 半導体装置の金属配線及び半導体装置の製造方法 | |
JPH07297281A (ja) | 接続孔の製造方法 | |
JPH07263426A (ja) | 積層配線のドライエッチング方法 | |
JPH05121378A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH07235539A (ja) | 積層配線およびそのドライエッチング方法 | |
JPH05182937A (ja) | ドライエッチング方法 |