JPS59162276A - 反応性イオンエツチング方法 - Google Patents
反応性イオンエツチング方法Info
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- JPS59162276A JPS59162276A JP58036924A JP3692483A JPS59162276A JP S59162276 A JPS59162276 A JP S59162276A JP 58036924 A JP58036924 A JP 58036924A JP 3692483 A JP3692483 A JP 3692483A JP S59162276 A JPS59162276 A JP S59162276A
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23F4/00—Processes for removing metallic material from surfaces, not provided for in group C23F1/00 or C23F3/00
-
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は半導体集積回路の製造に際して、ゲート材料、
配線材料などをエツチングするだめの反応性イオンエツ
チング方法に係り、特にモリブデン（ｖＬｏ）およびそ
のシリコン化合物（モリブデンシリサイド）の微細加工
に使用される方法に関する。
配線材料などをエツチングするだめの反応性イオンエツ
チング方法に係り、特にモリブデン（ｖＬｏ）およびそ
のシリコン化合物（モリブデンシリサイド）の微細加工
に使用される方法に関する。
集積回路の高密度化に伴い、ゲート材料および配線材料
の素子尚たりの長さが長くなり、その祠料自身の持つ電
気抵抗が間融となる。即ち、回路動作の遅延が素子設計
の妨げとなる。また、現在の集積回路製造プロセスの通
用性から、材料としては１０００℃前後の高温に耐え得
ることが要求される。これらの障壁を乗り越えるため、
高融点金属であるモリブデンおよびそのシリコン化合物
が近年注目されている。これらの加工には、当然、フォ
トレジスト等のマスク拐の寸法に忠実にエツチングする
反応性イオンエツチング方法が使用される。モリブデン
シリサイドをエツチングする方法で初期に報告されたの
は、ＣＦ、とｏ２の混合ガスを用いる方法であるが、こ
の系ではいわゆるアンダーカットが避は難く、微細加工
には向いていない。
の素子尚たりの長さが長くなり、その祠料自身の持つ電
気抵抗が間融となる。即ち、回路動作の遅延が素子設計
の妨げとなる。また、現在の集積回路製造プロセスの通
用性から、材料としては１０００℃前後の高温に耐え得
ることが要求される。これらの障壁を乗り越えるため、
高融点金属であるモリブデンおよびそのシリコン化合物
が近年注目されている。これらの加工には、当然、フォ
トレジスト等のマスク拐の寸法に忠実にエツチングする
反応性イオンエツチング方法が使用される。モリブデン
シリサイドをエツチングする方法で初期に報告されたの
は、ＣＦ、とｏ２の混合ガスを用いる方法であるが、こ
の系ではいわゆるアンダーカットが避は難く、微細加工
には向いていない。
更に、近年、四塩化炭素（ＣＣ／Ｖ、）と０２ との
１．ｆＭ合ガスを用いる系でのエツチングに関して、ｒ
Ｋ、Ｎ１５ｈｉｏｋａ、 ｅｔ ａｌ ’Ａｎｉｓｏ
ｔｒｏｐｉｃ Ｅｔｃｈｉｎｇｏｆ Ｍｏ５ｉ２／ｐｏ
ｌｙ−８ｉ Ｄｏｕｂｌｅ Ｌａｙｅｒ Ｆｉｌｍｓ
ｗｉｔｈＣｈｌｏｒｉｎａｔｅｄ Ｇａｓ Ｐｌａｓｍ
ａ’ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ ｏｆＳｙｍｐｏｓｉｕｍ
ｏｎ Ｄｒｙ Ｐｒｏｃｅｓｓ １９８２ ５１ Ｊ
により報告されている。この方法においては、反応生成
物はモリブデンの塩化物およびモリブデンの塩素および
酸素との化合物、さらにンリフン順化物である。この場
合、ＣＣ／４単体を用いたのでは、不揮発性の余分な炭
素が発生し、これがモリブデンシリサイド表面に堆積し
、エツチングを阻害する。そこで、この炭素と結びつい
て揮発性のＣｏ、 ｃｏ、を形成して炭素を取り去り、
エツチングを促鵡するために、添加酸素を用いる。しか
し、パ浚素の添加は、過剰になるとマスク材であるフォ
トレジストの灰化を招来するので、限度がある。そのた
め、従来のｃ’ｃｚ、、ｏ□糸では、０２添加を一定量
以下に抑えるので、モリブデンシリサイド表面への炭素
堆積はある程度避は雌く、これを除去するには試料表面
へのイオン衝撃全必要とする。反応性イオンエツチング
においては、イオン衝撃は主として圧力によシ左右され
るので、ＣＣ’ ４ ＋ ０２系では比軟的低圧でエツ
チングを行なう必要がある。しかしながら、マスク材フ
ォトレジストおよび下地ノリコン酸化ｔｒ＝ （Ｓｉｏ
２）のエツチング速度は主としてイオン衝撃により決ま
り、もし低圧にしてイオン衝ｉを犬とすると、５１０２
、レジストのエツチング速度は急速に犬となり、モリブ
デンシリサイドとの選択比が小さくなる。高密度集積回
路では、ゲート酸化膜はますます薄くなる傾向にあシ、
モリブデンシリサイドをゲート材として使用する際には
、この球な低選択比のエツチング方法では充分とは言い
雌い。
１．ｆＭ合ガスを用いる系でのエツチングに関して、ｒ
Ｋ、Ｎ１５ｈｉｏｋａ、 ｅｔ ａｌ ’Ａｎｉｓｏ
ｔｒｏｐｉｃ Ｅｔｃｈｉｎｇｏｆ Ｍｏ５ｉ２／ｐｏ
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ｏｎ Ｄｒｙ Ｐｒｏｃｅｓｓ １９８２ ５１ Ｊ
により報告されている。この方法においては、反応生成
物はモリブデンの塩化物およびモリブデンの塩素および
酸素との化合物、さらにンリフン順化物である。この場
合、ＣＣ／４単体を用いたのでは、不揮発性の余分な炭
素が発生し、これがモリブデンシリサイド表面に堆積し
、エツチングを阻害する。そこで、この炭素と結びつい
て揮発性のＣｏ、 ｃｏ、を形成して炭素を取り去り、
エツチングを促鵡するために、添加酸素を用いる。しか
し、パ浚素の添加は、過剰になるとマスク材であるフォ
トレジストの灰化を招来するので、限度がある。そのた
め、従来のｃ’ｃｚ、、ｏ□糸では、０２添加を一定量
以下に抑えるので、モリブデンシリサイド表面への炭素
堆積はある程度避は雌く、これを除去するには試料表面
へのイオン衝撃全必要とする。反応性イオンエツチング
においては、イオン衝撃は主として圧力によシ左右され
るので、ＣＣ’ ４ ＋ ０２系では比軟的低圧でエツ
チングを行なう必要がある。しかしながら、マスク材フ
ォトレジストおよび下地ノリコン酸化ｔｒ＝ （Ｓｉｏ
２）のエツチング速度は主としてイオン衝撃により決ま
り、もし低圧にしてイオン衝ｉを犬とすると、５１０２
、レジストのエツチング速度は急速に犬となり、モリブ
デンシリサイドとの選択比が小さくなる。高密度集積回
路では、ゲート酸化膜はますます薄くなる傾向にあシ、
モリブデンシリサイドをゲート材として使用する際には
、この球な低選択比のエツチング方法では充分とは言い
雌い。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、実用に供
し得る十分なエツチング速度を有し、しかもマスク材フ
ォトレジストおよび下地シリコン酸化膜とモリブデンシ
リサイドとの間に大きな選択比を有し、優れた加工形状
性を持つ反応性イオンエツチング方法を提供するもので
ある。
し得る十分なエツチング速度を有し、しかもマスク材フ
ォトレジストおよび下地シリコン酸化膜とモリブデンシ
リサイドとの間に大きな選択比を有し、優れた加工形状
性を持つ反応性イオンエツチング方法を提供するもので
ある。
本発明は、先ず反応性ガスとして単に塩素ＣＩ！２を用
いた場合のエツチング特性を調べ、その結果に基づいて
シリコン酸化物およびマスク材フォトレジストとのエツ
チング速度の差の起因、さらにはモリブデンおよびその
シリコン化合物の加工形状性（アンダーカット等）を考
察し、この場合の欠点を解消すべく研死を行なうことに
よってなされたものである。
いた場合のエツチング特性を調べ、その結果に基づいて
シリコン酸化物およびマスク材フォトレジストとのエツ
チング速度の差の起因、さらにはモリブデンおよびその
シリコン化合物の加工形状性（アンダーカット等）を考
察し、この場合の欠点を解消すべく研死を行なうことに
よってなされたものである。
即ち、本発明は、排気系を有する真空容器内に高周Ｖ車
力を印加し得る相対向する電極を有し、反応性ガス雰囲
気中で上記高周波小：カを印加した１１１］のｍ ｍ上
に載置された試料をエツチングする反応性イオンエツチ
ング方法において、モリブデンおよびそのシリコン化合
物の少なくとも一方をエツチングする際、導入する反応
性ガスとして塩素と誠累との混合ガスであって酸素が塩
素と壕素との総流耽のほぼ３０％以下である混合ガスを
１更用することを＝ＦｆｌＪ！とするものである。
力を印加し得る相対向する電極を有し、反応性ガス雰囲
気中で上記高周波小：カを印加した１１１］のｍ ｍ上
に載置された試料をエツチングする反応性イオンエツチ
ング方法において、モリブデンおよびそのシリコン化合
物の少なくとも一方をエツチングする際、導入する反応
性ガスとして塩素と誠累との混合ガスであって酸素が塩
素と壕素との総流耽のほぼ３０％以下である混合ガスを
１更用することを＝ＦｆｌＪ！とするものである。
このような方法によれば、０２の添加により各材料に及
ぼすエツチング速度の影響の違いが生じ、実用に供し得
る十分なエツチング速度で且つ十分な選択比が得られ、
しかも優れた加工形状性が得られることが確認された。
ぼすエツチング速度の影響の違いが生じ、実用に供し得
る十分なエツチング速度で且つ十分な選択比が得られ、
しかも優れた加工形状性が得られることが確認された。
以下、図面を参照して本発明方法の一実施例を詳紐１に
説明する。
説明する。
舅１図は、本発明方法で使用される反応性イオンエツチ
ング装置の一例を示しており、１は排気系１０を有する
真空容器であり、その内部には相対向する上部電極２あ
・よび下部電極３が設置されている。上部′Ｉｔ僕２は
接地され、試料４が載置される下部電極３には、インピ
ーダンス整合用のマツチングボックス５を介して高周波
（ＲＦ）電源６からＲＦ電力が印加される。７は循還水
パイプ、８は一定温度にした熱媒を上記パイプ７を介し
て循還することにょシ前記下部電極３の温度を一定（０
”Ｃ〜２００ ℃の任意の温麓）に保持するだめの温疲
脚節器である。
ング装置の一例を示しており、１は排気系１０を有する
真空容器であり、その内部には相対向する上部電極２あ
・よび下部電極３が設置されている。上部′Ｉｔ僕２は
接地され、試料４が載置される下部電極３には、インピ
ーダンス整合用のマツチングボックス５を介して高周波
（ＲＦ）電源６からＲＦ電力が印加される。７は循還水
パイプ、８は一定温度にした熱媒を上記パイプ７を介し
て循還することにょシ前記下部電極３の温度を一定（０
”Ｃ〜２００ ℃の任意の温麓）に保持するだめの温疲
脚節器である。
９は前記真空容器１内の圧力を一定に保つための圧力両
節器であり、前記排気系１０に接続されている。１１は
真空容器ｌのガス尋人孔であり、流は調節器１２．１３
を介して各対応してＣ／２ガス源１４、ｏ２ガス諒１５
がら反応性ガスの一定晴を真空容器１内に導入するだめ
のものである。
節器であり、前記排気系１０に接続されている。１１は
真空容器ｌのガス尋人孔であり、流は調節器１２．１３
を介して各対応してＣ／２ガス源１４、ｏ２ガス諒１５
がら反応性ガスの一定晴を真空容器１内に導入するだめ
のものである。
上記エツチング装置においては、ＲＦ電力が印加される
下部電極３の付近に減流成分自己バイアスＶｄｃが発生
し、下部電極３の威信Ｖｃはプラズマ電位Ｖｐに比べて
数十〜数百■低くなる。この自己バイアスＶｄｃにより
プラズマ中の＋（プラス）イオンが加速されて試料４０
表面に衝突する。本実施例で使用するエツチング装置で
は、上部電極２電位Ｖａと下部電極３電泣Ｖｃ との差
を測って前記自己バイアスＶｄｃに当てている。上部電
極２の電位’Ｖａ とプラズマ電位ｖｐとの差は、高々
〜数士ｖ程度であり、上記のようにＶａとＶｃとの差を
Ｖｄｃに当てるようにしても大きな誤差は出ない。した
がって、以下の説明において’Ｖｄｃとして示されるの
は、ｖａとＶＣとの差のことである。
下部電極３の付近に減流成分自己バイアスＶｄｃが発生
し、下部電極３の威信Ｖｃはプラズマ電位Ｖｐに比べて
数十〜数百■低くなる。この自己バイアスＶｄｃにより
プラズマ中の＋（プラス）イオンが加速されて試料４０
表面に衝突する。本実施例で使用するエツチング装置で
は、上部電極２電位Ｖａと下部電極３電泣Ｖｃ との差
を測って前記自己バイアスＶｄｃに当てている。上部電
極２の電位’Ｖａ とプラズマ電位ｖｐとの差は、高々
〜数士ｖ程度であり、上記のようにＶａとＶｃとの差を
Ｖｄｃに当てるようにしても大きな誤差は出ない。した
がって、以下の説明において’Ｖｄｃとして示されるの
は、ｖａとＶＣとの差のことである。
なお、前記試料４としては、たとえば４インチ７リコン
ウ工ハー表面を４００〜１００ＯＸ熱「俊化したものの
上にＤＣマグネトロンスパッタ法によりモリブデンおよ
びモリブデン７リサイドを〜４０００Ｘ付け、ポジ形の
フォトレジストによりパターニングしたものを用いた。
ウ工ハー表面を４００〜１００ＯＸ熱「俊化したものの
上にＤＣマグネトロンスパッタ法によりモリブデンおよ
びモリブデン７リサイドを〜４０００Ｘ付け、ポジ形の
フォトレジストによりパターニングしたものを用いた。
次に、本発明方法を説明する前に、先ず塩素ガスによる
エツチングの基本特性を把握するために、第１図のエツ
チング装置において反応性ガスとしてＣ／２単体を用い
てエツチングを行なったときの各種材料のエツチング速
度と自己バイアスＶｄｃと圧力との関係を第２図に示す
。即ち、系の圧力が高くなると自己バイアスＶｄｃは小
さくなり、５ｉ０２ およびレジストのエツチング速に
もそれに従って小さくなる。上記５ｉ０２およびレジス
トのエツチングは、イオン衝撃によって支配されるので
、これらのエツチング速度を小さく保つためには圧力が
高い条件を使う必要がある。一方、モリブデンおよびモ
リブデンシリサイドは、エンチング速度は第２図に示す
ような傾向を示し、加工形状については共に広い圧力範
囲（０，０５〜０．３ Ｔｏｒｒ ） に渡って椎直
な断面を有する異方性エツチングが実菖ルされる。この
優れた加工形状性は、次の球な理由に基づくものと考え
られる。即ち、モリブデンについては、スパッタリング
法によって形成した膜は、通常、表面に垂直な柱状結晶
の集合体となり、構造的に不安定な粒界からエツチング
されていくので、比１咬的垂直な断面形状を呈し易い。
エツチングの基本特性を把握するために、第１図のエツ
チング装置において反応性ガスとしてＣ／２単体を用い
てエツチングを行なったときの各種材料のエツチング速
度と自己バイアスＶｄｃと圧力との関係を第２図に示す
。即ち、系の圧力が高くなると自己バイアスＶｄｃは小
さくなり、５ｉ０２ およびレジストのエツチング速に
もそれに従って小さくなる。上記５ｉ０２およびレジス
トのエツチングは、イオン衝撃によって支配されるので
、これらのエツチング速度を小さく保つためには圧力が
高い条件を使う必要がある。一方、モリブデンおよびモ
リブデンシリサイドは、エンチング速度は第２図に示す
ような傾向を示し、加工形状については共に広い圧力範
囲（０，０５〜０．３ Ｔｏｒｒ ） に渡って椎直
な断面を有する異方性エツチングが実菖ルされる。この
優れた加工形状性は、次の球な理由に基づくものと考え
られる。即ち、モリブデンについては、スパッタリング
法によって形成した膜は、通常、表面に垂直な柱状結晶
の集合体となり、構造的に不安定な粒界からエツチング
されていくので、比１咬的垂直な断面形状を呈し易い。
また、モリブデンシリサイドについては、シリコンの場
合では大きなアンダーカットが入り・由る圧力領域でも
十分異方性が実曳されており、これに（ｄモリブデンの
存在が効いていると考えられる。即ち、エツチング中、
側壁に何らかの反応生成物が付着してアンダーカットを
妨げていると考えられる（このことについては後に詳述
する）。このようなＩ１１！ｌ壁再付着によるアンダー
カット防止効果は、モリブデンの場合でも事１青は同じ
である。モリブデン、モリブデンシリサイドどちらの場
合でも、往々にしてエツチング途中で表面が茶色く変色
してエツチングが進行しなくなる場合が観察される。こ
の様に変色した表面をオージェ分析すると、ＭＯとＣ／
のシグナルが犬きく出る。このことから、エツチングを
妨げる表面付着は、モリブデンと塩素との反応生成物Ｍ
ｏＣ’／ｘ （Ｘ＝ １〜５）と思える。
合では大きなアンダーカットが入り・由る圧力領域でも
十分異方性が実曳されており、これに（ｄモリブデンの
存在が効いていると考えられる。即ち、エツチング中、
側壁に何らかの反応生成物が付着してアンダーカットを
妨げていると考えられる（このことについては後に詳述
する）。このようなＩ１１！ｌ壁再付着によるアンダー
カット防止効果は、モリブデンの場合でも事１青は同じ
である。モリブデン、モリブデンシリサイドどちらの場
合でも、往々にしてエツチング途中で表面が茶色く変色
してエツチングが進行しなくなる場合が観察される。こ
の様に変色した表面をオージェ分析すると、ＭＯとＣ／
のシグナルが犬きく出る。このことから、エツチングを
妨げる表面付着は、モリブデンと塩素との反応生成物Ｍ
ｏＣ’／ｘ （Ｘ＝ １〜５）と思える。
ここで、モリブデン塩化物は、その席料蒸気圧を調べる
と、第３図に示すようになり、ＳｉＣ’／４に比べると
ずっと低く、不揮発性であることが分る。即ち、モリブ
デンと塩素の反応生成分は本来不揮発性であり、エツチ
ング中試料表面に堆積していく。しかし、この堆積速度
よりイオン衝撃によりはね飛ばされる率が高ければエツ
チングは進行する。ｃ１２でエツチングする場合に往々
にして表面が変色してエツチングが進行しない場合があ
るのは、上記堆積速度とイオン衝粧によりはね飛ばされ
る率とのバランスが崩れて堆積３水度の方が勝るためと
考えられる。そのことを支持する事実として、この再付
着は圧力か高い（♀、即ちイオン衝撃が小さい種発生し
ルア′１いことが頑察されている。時に、モリブデンの
、ｉ、！７“１合では、第２図に示す圧力範囲では全て
若干の再付着が見られた。上記考察から容易に知コ［ト
される像に、アンダーカットを妨（叶る１則璧再付着物
も同じ反応生成物（主としてＭｏＣｌ５ ）と考えられ
る。この改とを示す次の様な実験結果がある。０．１５
Ｔｏｒｒの圧力条件でもモリブデンシリサイドをエツ
チングした断面形状は、第４図（ａ）に示すようになり
、良好な異方性を示す。
と、第３図に示すようになり、ＳｉＣ’／４に比べると
ずっと低く、不揮発性であることが分る。即ち、モリブ
デンと塩素の反応生成分は本来不揮発性であり、エツチ
ング中試料表面に堆積していく。しかし、この堆積速度
よりイオン衝撃によりはね飛ばされる率が高ければエツ
チングは進行する。ｃ１２でエツチングする場合に往々
にして表面が変色してエツチングが進行しない場合があ
るのは、上記堆積速度とイオン衝粧によりはね飛ばされ
る率とのバランスが崩れて堆積３水度の方が勝るためと
考えられる。そのことを支持する事実として、この再付
着は圧力か高い（♀、即ちイオン衝撃が小さい種発生し
ルア′１いことが頑察されている。時に、モリブデンの
、ｉ、！７“１合では、第２図に示す圧力範囲では全て
若干の再付着が見られた。上記考察から容易に知コ［ト
される像に、アンダーカットを妨（叶る１則璧再付着物
も同じ反応生成物（主としてＭｏＣｌ５ ）と考えられ
る。この改とを示す次の様な実験結果がある。０．１５
Ｔｏｒｒの圧力条件でもモリブデンシリサイドをエツ
チングした断面形状は、第４図（ａ）に示すようになり
、良好な異方性を示す。
ここで、４１はシリコン基板、４２は５１ｏ２．４３は
モリブデンシリサイド、４４はフォトレジストである。
モリブデンシリサイド、４４はフォトレジストである。
これに対して、同じ条件で途中までエツチングして取り
出し、〜２００℃の熱処理を加え、再度エツチングした
場合の断面形状は第４図（ｂ）に示すようになる。この
ような形状になる理由は、第１段階のエツチング時に側
壁についた再付着物が熱処理で除去され、第２段階のエ
ツチングに際してはアンダーカットを引き起こしたため
である。
出し、〜２００℃の熱処理を加え、再度エツチングした
場合の断面形状は第４図（ｂ）に示すようになる。この
ような形状になる理由は、第１段階のエツチング時に側
壁についた再付着物が熱処理で除去され、第２段階のエ
ツチングに際してはアンダーカットを引き起こしたため
である。
上述したモリブデン、モリブデン７リサイドのＣ１２単
体によるエツチング特性をまとめると、（１１優れた異
方性を有する加工形状を示すが、これは不揮発性反応生
成物ＭｏＣｌ５がｌＩ４１１ ｆｆｌに付着してアンダ
ーカットを防いでいる。
体によるエツチング特性をまとめると、（１１優れた異
方性を有する加工形状を示すが、これは不揮発性反応生
成物ＭｏＣｌ５がｌＩ４１１ ｆｆｌに付着してアンダ
ーカットを防いでいる。
（２）シばしば表面にも再付着が起さ、エツチングが進
行しないことがある。
行しないことがある。
以上のように、モリブデン、モリブデンシリサイドをＣ
Ｉ！２でエツチングするのは損得両面がある。そこで、
上記両面のうち得の面を余シ朋さないようにして偵の面
を改善することが望まれる。この場谷、たとえば反応生
成物としてＭｏＦｙとなるようにＣＦ４ ＋０２ ガ
スを１更用すると、蒸気圧は高くなり、表面再付着は発
生しないが、アンダーカットを伴ってしまう。
Ｉ！２でエツチングするのは損得両面がある。そこで、
上記両面のうち得の面を余シ朋さないようにして偵の面
を改善することが望まれる。この場谷、たとえば反応生
成物としてＭｏＦｙとなるようにＣＦ４ ＋０２ ガ
スを１更用すると、蒸気圧は高くなり、表面再付着は発
生しないが、アンダーカットを伴ってしまう。
そこで、本発明方法では、モリブデンの３弐と塩素の化
合物（ＭｏＣ１ｘＣ／ｙ）の蒸気圧が比較的商いことを
利用して反応生成物の一部をＭ００ＸＣＩ！ｙに変える
べ（Ｃ１２に０２を添加し、かっＣ２がＣ１２と０２と
の総流階のほぼ３０％以下の条件で反応性イオンエツチ
ングを行なうようにした。
合物（ＭｏＣ１ｘＣ／ｙ）の蒸気圧が比較的商いことを
利用して反応生成物の一部をＭ００ＸＣＩ！ｙに変える
べ（Ｃ１２に０２を添加し、かっＣ２がＣ１２と０２と
の総流階のほぼ３０％以下の条件で反応性イオンエツチ
ングを行なうようにした。
この０２除加による各材料のエツチング速度およびＹｄ
ｃの変化の結果を第５図に示している。
ｃの変化の結果を第５図に示している。
即’）、０２ の少曖の添加によって、モリブデン、
モリブデンシリサイドの二ソチン・グ速度は急激に増大
する。この０２ 添加条件下では、表面再付着によるエ
ツチング阻害は見られない。Ｃ２の添加量をさらに増加
させると、上記とは逆にエツチング速度の（戚少が見ら
れるが、これは表面の酸化によるせいである。−万、レ
ジストのエツチング時出ＩＷは、０２ の増加と共に単
゛調に増大している。また、酸化膜（Ｓｉｏ２）のエツ
チング速度は、０２ の増加に伴って、最初は若干低下
するが以降はほぼ一定で変らない。このことから、レジ
ストによび唆化Ｊ摸とモリブデン、モリブデンシリサイ
ドとの間で十分な選択比をとるには、０２ 添加量を
ほぼ３０％以下にすることが必要であり、この場合に実
用に供し得るエツチング速度を有していることが第５図
から分る。
モリブデンシリサイドの二ソチン・グ速度は急激に増大
する。この０２ 添加条件下では、表面再付着によるエ
ツチング阻害は見られない。Ｃ２の添加量をさらに増加
させると、上記とは逆にエツチング速度の（戚少が見ら
れるが、これは表面の酸化によるせいである。−万、レ
ジストのエツチング時出ＩＷは、０２ の増加と共に単
゛調に増大している。また、酸化膜（Ｓｉｏ２）のエツ
チング速度は、０２ の増加に伴って、最初は若干低下
するが以降はほぼ一定で変らない。このことから、レジ
ストによび唆化Ｊ摸とモリブデン、モリブデンシリサイ
ドとの間で十分な選択比をとるには、０２ 添加量を
ほぼ３０％以下にすることが必要であり、この場合に実
用に供し得るエツチング速度を有していることが第５図
から分る。
さて、この仕に反応生成物の一部を揮発性のＭｏ０ｘＣ
ｅＹに変化させると、１ｊｔｊｌ ＋７の再付着物が減
り、アンダーカットを招来し易くなることが予想される
。事実、０２添加熾が〜１０％の条件では、異方性が実
現される圧力範囲がＣＩ！２単体によるエツチング時に
比べて多少低圧側にずれる。余シ低圧条件下でエツチン
グすると、前述の憬Ｋ ｙ８択比が得られなくなるっこ
のように刀ｎ工形状の面からも０２ 除刀口量はほぼ３
０％以下に保つことが必要とされる。
ｅＹに変化させると、１ｊｔｊｌ ＋７の再付着物が減
り、アンダーカットを招来し易くなることが予想される
。事実、０２添加熾が〜１０％の条件では、異方性が実
現される圧力範囲がＣＩ！２単体によるエツチング時に
比べて多少低圧側にずれる。余シ低圧条件下でエツチン
グすると、前述の憬Ｋ ｙ８択比が得られなくなるっこ
のように刀ｎ工形状の面からも０２ 除刀口量はほぼ３
０％以下に保つことが必要とされる。
即ち、本発明方法では０□ 添加率がほぼ３０条以下の
Ｃ１２＋０２混合ガスでエツチングを行なっているので
、エツチングの再曳性が艮ぐ、常に再付着のない清浄な
表面が得られる。
Ｃ１２＋０２混合ガスでエツチングを行なっているので
、エツチングの再曳性が艮ぐ、常に再付着のない清浄な
表面が得られる。
また、シリコン等のエツチングに比べて比較的商い圧力
でも優れた異方性を有する加工形状が得られるので、マ
スク材レジスト、下地酸化膜に対して大きな選択比を得
ることが可能である。
でも優れた異方性を有する加工形状が得られるので、マ
スク材レジスト、下地酸化膜に対して大きな選択比を得
ることが可能である。
〔発明の効果」
上述したように本発明の反応性イ゛オンエツチング方法
によれば、実用に供し得る十分なエツチング速度を有し
、しかもマスク拐フォトレジストおよび下地ンリコン酸
化１臭とモリブデン、モリブデンシリサイドとの間に太
き々選択比を有し、優れた加工形状性を有することがで
さ、半導体巣槓回ｉ：！８における微ｄ町加工に好瀬で
ある。
によれば、実用に供し得る十分なエツチング速度を有し
、しかもマスク拐フォトレジストおよび下地ンリコン酸
化１臭とモリブデン、モリブデンシリサイドとの間に太
き々選択比を有し、優れた加工形状性を有することがで
さ、半導体巣槓回ｉ：！８における微ｄ町加工に好瀬で
ある。
化１図は本発明に係る反応性イオンエソチンダ方法で使
用される反応性イオンエツチング装置よの−１り：」を
示す構成説明図、第２図はｉ、＄１図の一支Ｉ直におい
て塩素カス単体を使用したとさの試料上の各種４問料の
エツチング屈曲、下部軍、極付近の自己バイアスと糸の
圧力゛との１男係を示す舶・１午図、４３図は／リコン
の塩化物とモリブデンの塩化物の砲和蒸気圧を示す特性
図、第４区１（ａ）および第４図（ｂ）はそれぞれモリ
ブデンシリサイドを塩素カス単体を使用して相異々る工
程でエツチングしたときに得られる断面形状を示す断面
図、第５図は本発明方法として第１図の＠鋤゛において
塩素ガスに酸素ガスを添加して１史用したときの酸素カ
スの比率と試料上の各材料のエツチング速度、下部宜極
付近の自己ノくイアスとの関係を示す特性図である。 １・・・真空容器、２，３・・・電極、４・・・試料、
６・・・高周波電諒、１０・・・排気系、１４・・・ｃ
ｅ２ガス諒、１５・・０２ガス諒、４１・・・ンリコン
總板、４２・・ＳｉＯ□、４３・・・モリブデンシリサ
イド、４４・・・レジスト。 出ｊ娘人代哩人 弁士−士 売 江 １戊 彦第３図 ２００ ３００ ４００ ５００□５監渡
（０に） 第４図 （ａ） （ｂ）
用される反応性イオンエツチング装置よの−１り：」を
示す構成説明図、第２図はｉ、＄１図の一支Ｉ直におい
て塩素カス単体を使用したとさの試料上の各種４問料の
エツチング屈曲、下部軍、極付近の自己バイアスと糸の
圧力゛との１男係を示す舶・１午図、４３図は／リコン
の塩化物とモリブデンの塩化物の砲和蒸気圧を示す特性
図、第４区１（ａ）および第４図（ｂ）はそれぞれモリ
ブデンシリサイドを塩素カス単体を使用して相異々る工
程でエツチングしたときに得られる断面形状を示す断面
図、第５図は本発明方法として第１図の＠鋤゛において
塩素ガスに酸素ガスを添加して１史用したときの酸素カ
スの比率と試料上の各材料のエツチング速度、下部宜極
付近の自己ノくイアスとの関係を示す特性図である。 １・・・真空容器、２，３・・・電極、４・・・試料、
６・・・高周波電諒、１０・・・排気系、１４・・・ｃ
ｅ２ガス諒、１５・・０２ガス諒、４１・・・ンリコン
總板、４２・・ＳｉＯ□、４３・・・モリブデンシリサ
イド、４４・・・レジスト。 出ｊ娘人代哩人 弁士−士 売 江 １戊 彦第３図 ２００ ３００ ４００ ５００□５監渡
（０に） 第４図 （ａ） （ｂ）
Claims (1)
- 排気系を有する真空容器内に高周波電力を印加し得る相
対向する電極を有し、反応性ガス雰囲気中で上記高周阪
電力を印加した側の電極上に載置された試料をエツチン
グする反応性イオンエツチング方法において、モリブデ
ンおよびモリブデン化合物の少なくとも一方をエツチン
グする際、導入する反応性ガスとして塩素と酸素との混
合ガスであって酸素が塩素と酸素との総流量のほぼ３０
％以下である混合ガスを使用することを特徴とする反応
性イオンエツチング方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58036924A JPS59162276A (ja) | 1983-03-07 | 1983-03-07 | 反応性イオンエツチング方法 |
| US06/584,530 US4478678A (en) | 1983-03-07 | 1984-02-28 | Method of reactive ion etching molybdenum and molybdenum silicide |
| EP84301475A EP0127268B1 (en) | 1983-03-07 | 1984-03-06 | Method of reactive ion etching molybdenum and molybdenum silicide |
| DE8484301475T DE3482525D1 (de) | 1983-03-07 | 1984-03-06 | Verfahren zum reaktiven ionenaetzen von molybdaen und molybdaensilicid. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58036924A JPS59162276A (ja) | 1983-03-07 | 1983-03-07 | 反応性イオンエツチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59162276A true JPS59162276A (ja) | 1984-09-13 |
Family
ID=12483304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58036924A Pending JPS59162276A (ja) | 1983-03-07 | 1983-03-07 | 反応性イオンエツチング方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4478678A (ja) |
| EP (1) | EP0127268B1 (ja) |
| JP (1) | JPS59162276A (ja) |
| DE (1) | DE3482525D1 (ja) |
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPH01243430A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-09-28 | Nec Corp | モリブデンシリサイドのエッチング方法 |
| JP2001027799A (ja) * | 1999-05-12 | 2001-01-30 | Toshiba Corp | 位相シフトマスクの製造方法 |
| JP2012129505A (ja) * | 2010-11-22 | 2012-07-05 | Shibaura Mechatronics Corp | 反射型マスクの製造方法、および反射型マスクの製造装置 |
Families Citing this family (18)
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|---|---|---|---|---|
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| US5219485A (en) * | 1985-10-11 | 1993-06-15 | Applied Materials, Inc. | Materials and methods for etching silicides, polycrystalline silicon and polycides |
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| JPH0622218B2 (ja) * | 1988-08-06 | 1994-03-23 | 富士通株式会社 | エッチング方法 |
| US4981816A (en) * | 1988-10-27 | 1991-01-01 | General Electric Company | MO/TI Contact to silicon |
| JPH0779102B2 (ja) * | 1990-08-23 | 1995-08-23 | 富士通株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| EP0575280A3 (en) * | 1992-06-18 | 1995-10-04 | Ibm | Cmos transistor with two-layer inverse-t tungsten gate structure |
| US5354417A (en) * | 1993-10-13 | 1994-10-11 | Applied Materials, Inc. | Etching MoSi2 using SF6, HBr and O2 |
| US5674782A (en) * | 1993-12-31 | 1997-10-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method for efficiently removing by-products produced in dry-etching |
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| US6242330B1 (en) * | 1997-12-19 | 2001-06-05 | Advanced Micro Devices, Inc. | Process for breaking silicide stringers extending between silicide areas of different active regions |
| US7323116B2 (en) * | 2004-09-27 | 2008-01-29 | Lam Research Corporation | Methods and apparatus for monitoring a process in a plasma processing system by measuring self-bias voltage |
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| CN105470193A (zh) * | 2014-09-09 | 2016-04-06 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | 金属钼材料的刻蚀方法 |
| US9660603B2 (en) * | 2015-04-09 | 2017-05-23 | Texas Instruments Incorporated | Sloped termination in molybdenum layers and method of fabricating |
Family Cites Families (5)
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|---|---|---|---|---|
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