JPS61147532A - 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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- JPS61147532A JPS61147532A JP26998484A JP26998484A JPS61147532A JP S61147532 A JPS61147532 A JP S61147532A JP 26998484 A JP26998484 A JP 26998484A JP 26998484 A JP26998484 A JP 26998484A JP S61147532 A JPS61147532 A JP S61147532A
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- etching
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- etched
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
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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、反応性イオンエツチング方法に関し、特にウ
ェハ上のへ２膜またはＡｇと３ｉ、Ｃｕとの合金膜をエ
ツチングする反応性イオンエツチング方法に係わる。
ェハ上のへ２膜またはＡｇと３ｉ、Ｃｕとの合金膜をエ
ツチングする反応性イオンエツチング方法に係わる。
集積回路等の配線材料としては、Ａ２又はＡ２−８ ｉ
、Ａｇ−Ｃｕ合金が汎用されている。こうした集積回
路の高密度化に伴い、線幅が３μｍ以下の配線が使用さ
れるようになり、Ａｆｉ又はＡｇ合金の加工、パターニ
ングに際しては、従来のエツチング液を用いる湿式エツ
チング方法から反応性ガスを用いた反応性イオンエツチ
ング方法が採用される傾向にある。反応性ガスとしては
、ＣＣにｌ＋ 、ＢＣｌ３ 、Ｃｌ２２等のＣｌ系のも
のが使用されている。特に、良好なエツチング特性を得
る観点から、前記ガスを単独で使用せずに、それらガス
の混合ガス（例えば８０ｇ３＋ＣＱ２）が使用されるこ
とが多い。
、Ａｇ−Ｃｕ合金が汎用されている。こうした集積回
路の高密度化に伴い、線幅が３μｍ以下の配線が使用さ
れるようになり、Ａｆｉ又はＡｇ合金の加工、パターニ
ングに際しては、従来のエツチング液を用いる湿式エツ
チング方法から反応性ガスを用いた反応性イオンエツチ
ング方法が採用される傾向にある。反応性ガスとしては
、ＣＣにｌ＋ 、ＢＣｌ３ 、Ｃｌ２２等のＣｌ系のも
のが使用されている。特に、良好なエツチング特性を得
る観点から、前記ガスを単独で使用せずに、それらガス
の混合ガス（例えば８０ｇ３＋ＣＱ２）が使用されるこ
とが多い。
しかしながら、Ｃ℃系ガスのみを用いた反応性イオンエ
ツチングでは、高エツチングレートがｆ４１られる条件
にして、マスクとしてのレジストに対するエツチング選
択比を高めようとすると、アンダーカットが発生する等
の良好な加工形状にできない。逆に、良好な加工形状を
得ようとすると、レジストの著しい劣化を沼く。また、
良好な加工形状とレジストに対する高エツチング選択比
を同時に満足する条件に設定すると、エツチングレート
が低くなるという問題があった。
ツチングでは、高エツチングレートがｆ４１られる条件
にして、マスクとしてのレジストに対するエツチング選
択比を高めようとすると、アンダーカットが発生する等
の良好な加工形状にできない。逆に、良好な加工形状を
得ようとすると、レジストの著しい劣化を沼く。また、
良好な加工形状とレジストに対する高エツチング選択比
を同時に満足する条件に設定すると、エツチングレート
が低くなるという問題があった。
本発明は、ＡＭＩＩ！又はＡｆｆｉ合金膜を反応性イオ
ンエツチングするに際し、高エツチングレート、レジス
トに対する高エツチング選択比及び良好な加工形状の全
てを満足するエツチング特性の優れた反応性イオンエツ
チング方法を提供しようとするものである。
ンエツチングするに際し、高エツチングレート、レジス
トに対する高エツチング選択比及び良好な加工形状の全
てを満足するエツチング特性の優れた反応性イオンエツ
チング方法を提供しようとするものである。
（発明の概要）
本発明者らは、Ｃλ系ガスのプラズマによりへ２膜又は
／’１合金膜を反応性イオンエツチングするに際し、レ
ジスト劣化の原因について鋭意検討を重ねた結果、エツ
チング中の被エツチング部材の温度上昇に起因すること
を究明した。
／’１合金膜を反応性イオンエツチングするに際し、レ
ジスト劣化の原因について鋭意検討を重ねた結果、エツ
チング中の被エツチング部材の温度上昇に起因すること
を究明した。
そこで、本発明者らは上記究明結果を踏まえて更に研究
を重ねた結果、真空チャンバ内の反応性ガスに所定量の
Ｈｅを供給することにより、エツチング性を阻害するこ
となく、被エツチング部材の温度上昇を抑制し、既述の
如くレジスト劣化を招くことなく、高エツチングレート
、良好な加工形状を得ることができ、更にＨｅの供給に
よりプラズマの安定化、エツチングの均一性を図ること
が可能な反応性イオンエツチング方法を見出した。
を重ねた結果、真空チャンバ内の反応性ガスに所定量の
Ｈｅを供給することにより、エツチング性を阻害するこ
となく、被エツチング部材の温度上昇を抑制し、既述の
如くレジスト劣化を招くことなく、高エツチングレート
、良好な加工形状を得ることができ、更にＨｅの供給に
よりプラズマの安定化、エツチングの均一性を図ること
が可能な反応性イオンエツチング方法を見出した。
即ち、本発明は真空チャンバ内でＣλ系ガスのプラズマ
により表面にＡｌ１膜又はＡｎを主成分とする合金膜が
被覆された被エツチング部材をエツチングするに際し、
前記チャンバ内にＨｅを８００８ＣＣＭ以上供給するこ
とを特徴とするものである。
により表面にＡｌ１膜又はＡｎを主成分とする合金膜が
被覆された被エツチング部材をエツチングするに際し、
前記チャンバ内にＨｅを８００８ＣＣＭ以上供給するこ
とを特徴とするものである。
上記Ｃ２系ガスとしては、例えばＣＣＱ４、ＢＣＱａ
、ＣＱ２等を挙げることができる。特に、良好なエツチ
ング特性を得る観点から、前記ガスを単独で使用せずに
、それらガスの混合ガス（例えばＢＣｆｆｉ３＋ＣＱ、
２）が使用されることが望ましい。
、ＣＱ２等を挙げることができる。特に、良好なエツチ
ング特性を得る観点から、前記ガスを単独で使用せずに
、それらガスの混合ガス（例えばＢＣｆｆｉ３＋ＣＱ、
２）が使用されることが望ましい。
上記ＡＱ、を主成分とする合金膜としては、例えばＡｐ
−ｓ １合金膜、Ａｇ−ＣＩＪ合金膜、Ａｆｆ−３ｉ
−ＣＬＪ合金膜等を挙げることができる。
−ｓ １合金膜、Ａｇ−ＣＩＪ合金膜、Ａｆｆ−３ｉ
−ＣＬＪ合金膜等を挙げることができる。
上記Ｈｅの真空チャンバ内への供給量を限定した理由は
、その供給量を８００８ＣＣＭ未満にすると、該Ｈｅに
よる冷却効果を充分に達成できず、レジスト劣化を効果
的に抑制できなくなる。なお、Ｈｅの供給上限は排気能
力等の点から１６００８０ＣＭにすることが望ましい。
、その供給量を８００８ＣＣＭ未満にすると、該Ｈｅに
よる冷却効果を充分に達成できず、レジスト劣化を効果
的に抑制できなくなる。なお、Ｈｅの供給上限は排気能
力等の点から１６００８０ＣＭにすることが望ましい。
以下、本発明の実施例を第１図を参照して詳細に説明す
る。
る。
第１図は、本発明の実施例に用いる反応性イオンエツチ
ング装置の概略断面である。図中の１は真空チャンバで
ある。このチャンバ１内には、平行して対向する一対の
電極２．３が配設されている。この上部電極２は、箱形
にな゛つており、前記下部電極３と対向する面にガスの
噴出口（図示せず）が開孔され、かつ該電極２はガス導
入管４と連結されている。このガス導入管４には、主要
なエツチングガスとしての８０ｇｇとＣ（１２の混合ガ
ス及びＨｅガスが供給される。これらガスはマスフロー
により自由に流量を設定できるようにないる。また、前
記上部電極２はグランドに接続されている。前記下部電
極３には、同電極３を冷却するための冷却水循環配管５
が連結されている。
ング装置の概略断面である。図中の１は真空チャンバで
ある。このチャンバ１内には、平行して対向する一対の
電極２．３が配設されている。この上部電極２は、箱形
にな゛つており、前記下部電極３と対向する面にガスの
噴出口（図示せず）が開孔され、かつ該電極２はガス導
入管４と連結されている。このガス導入管４には、主要
なエツチングガスとしての８０ｇｇとＣ（１２の混合ガ
ス及びＨｅガスが供給される。これらガスはマスフロー
により自由に流量を設定できるようにないる。また、前
記上部電極２はグランドに接続されている。前記下部電
極３には、同電極３を冷却するための冷却水循環配管５
が連結されている。
また、この下部電極３はマツチングネットワーク６及び
高周波電源７を介してグランドに接続されている。こう
した高周波電源７から一対の電極２．３の間に高周波を
入力すると、イオンと電子の易動度の差から下部電極３
近傍に自己バイアス電圧（ＶｄＣ）が発生し、これによ
り加速されたイオンが下部電極上の被エツチング部材に
衝突する。前記真空チャンバ１の下部には、排気管８が
連結されており、かつ同チャンバ１の外周には加熱ヒー
タ９が設けられている。
高周波電源７を介してグランドに接続されている。こう
した高周波電源７から一対の電極２．３の間に高周波を
入力すると、イオンと電子の易動度の差から下部電極３
近傍に自己バイアス電圧（ＶｄＣ）が発生し、これによ
り加速されたイオンが下部電極上の被エツチング部材に
衝突する。前記真空チャンバ１の下部には、排気管８が
連結されており、かつ同チャンバ１の外周には加熱ヒー
タ９が設けられている。
次に、前述した反応性イオンエツチング装置を用いて本
発明のエツチング方法を説明する。
発明のエツチング方法を説明する。
まず、表面にＡｌ膜が蒸着され、かつ該△ρ股上にレジ
ストパターンが形成されたシリンウェハ１０を用意し、
このウェハ１０を真空チャンバ１内の下部電極３上にセ
ットした。つづいて、ガス導入管４からチャンバ１内に
ＢＣｊ２ｑとＣ９，２の混合ガス（４：３）を７０ＳＣ
ＣＭＳＨｅガスを１４００８ＣＣＭ夫々供給すると共に
、排気管８からチャンバ内のガスを排気し、同時に高周
波電源（１３，５６ｋＨｚ）７から下部電極３に高周波
電力を自己バイアス電圧が一４００Ｖとなるように印加
して、加速されたイオンをウェハ１０のレジストパター
ンから露出したＡｌ膜に衝突させ、Ａｌｌのエツチング
を行なった。その結果、へρ膜を高エツチングレートで
エツチングを行なうことができると共に、アンダーカッ
トがなく、レジストパターンに忠実な高精度のへ２配線
を形成することができた。
ストパターンが形成されたシリンウェハ１０を用意し、
このウェハ１０を真空チャンバ１内の下部電極３上にセ
ットした。つづいて、ガス導入管４からチャンバ１内に
ＢＣｊ２ｑとＣ９，２の混合ガス（４：３）を７０ＳＣ
ＣＭＳＨｅガスを１４００８ＣＣＭ夫々供給すると共に
、排気管８からチャンバ内のガスを排気し、同時に高周
波電源（１３，５６ｋＨｚ）７から下部電極３に高周波
電力を自己バイアス電圧が一４００Ｖとなるように印加
して、加速されたイオンをウェハ１０のレジストパター
ンから露出したＡｌ膜に衝突させ、Ａｌｌのエツチング
を行なった。その結果、へρ膜を高エツチングレートで
エツチングを行なうことができると共に、アンダーカッ
トがなく、レジストパターンに忠実な高精度のへ２配線
を形成することができた。
事実、ガス導入管からＢＣｆｆｉ３とＣ２０の混合ガス
（４：３）のみを供給した以外、実施例と同様な条件下
で、チャンバ内の圧力及び高周波電力を変えてエツチン
グを行なった場合（従来例）の自己バイアス電圧（Ｖ＋
ｊｃ）とエツチングレートとの関係を調べたところ、第
２図に示す特性図を得た。また、本実施例において、チ
ャンバ内の圧力及び高周波電力を変えてエツチングを行
なった場合の自己バイアス電圧（Ｖｄｃ）とエツチング
レートとの関係を調べたところ、第３図に示す特性図を
得た。なお、第２図、第３図中において斜線へより上方
側は、アンダーカットが発生する領域を、斜線Ｂ、Ｂ′
より上方側はレジストの劣化が発生する領域を夫々示す
。
（４：３）のみを供給した以外、実施例と同様な条件下
で、チャンバ内の圧力及び高周波電力を変えてエツチン
グを行なった場合（従来例）の自己バイアス電圧（Ｖ＋
ｊｃ）とエツチングレートとの関係を調べたところ、第
２図に示す特性図を得た。また、本実施例において、チ
ャンバ内の圧力及び高周波電力を変えてエツチングを行
なった場合の自己バイアス電圧（Ｖｄｃ）とエツチング
レートとの関係を調べたところ、第３図に示す特性図を
得た。なお、第２図、第３図中において斜線へより上方
側は、アンダーカットが発生する領域を、斜線Ｂ、Ｂ′
より上方側はレジストの劣化が発生する領域を夫々示す
。
第２図より明らかなように従来例では、エツチングレー
トは自己バイアス電圧（Ｖｄｃ）の上昇と共に増加し、
アンダーカットも発生し難くなる（図中の○印）。しか
しながら、自己バイアス電位（Ｖｄｃ）が−２００Ｖよ
り低電圧側になると、レジストの劣化（図中の×印）が
発生する。即ち、アンダーカット及びレジスト劣化が共
に発生しない条件は、ＶｄＣが−１５０Ｖ 〜−２００
Ｖの範囲と非常に狭く、Ａ２のエツチングレートも最大
で３５００人７ｍ１ｎＬかとれない。これに対し、Ｈｅ
ガスを前記混合ガスと共にチャンバ内に供給する本実施
例では、第３図に示すようにレジストの劣化領域がＶｄ
Ｃの高い測（図中の斜線Ｂ−）にシフトするため、Ｖｄ
ｃが一３００Ｖと低電圧側にしてもレジスト劣化も発生
せず、エツチングレートも５０００人／ｍｉｎ以上の条
件でＡｆｆのエツチングを行なうことができる。
トは自己バイアス電圧（Ｖｄｃ）の上昇と共に増加し、
アンダーカットも発生し難くなる（図中の○印）。しか
しながら、自己バイアス電位（Ｖｄｃ）が−２００Ｖよ
り低電圧側になると、レジストの劣化（図中の×印）が
発生する。即ち、アンダーカット及びレジスト劣化が共
に発生しない条件は、ＶｄＣが−１５０Ｖ 〜−２００
Ｖの範囲と非常に狭く、Ａ２のエツチングレートも最大
で３５００人７ｍ１ｎＬかとれない。これに対し、Ｈｅ
ガスを前記混合ガスと共にチャンバ内に供給する本実施
例では、第３図に示すようにレジストの劣化領域がＶｄ
Ｃの高い測（図中の斜線Ｂ−）にシフトするため、Ｖｄ
ｃが一３００Ｖと低電圧側にしてもレジスト劣化も発生
せず、エツチングレートも５０００人／ｍｉｎ以上の条
件でＡｆｆのエツチングを行なうことができる。
なお、上記実施例で説明した第３図の特性図は、−例に
過ぎず、反応性ガスの種類やエツチングされるＡｌ金合
金種類等により自己バイアス電圧（Ｖｄｃ）に対するエ
ツチングレートやアンダーカット発生領域、レジスト劣
化領域は変わるが、いずれにしても従来方法に比べてレ
ジスト劣化領域が自己バイアス電圧（ＶｄＣ）の低電圧
側にシフトするため、実施例と同様な効果を達成できる
。
過ぎず、反応性ガスの種類やエツチングされるＡｌ金合
金種類等により自己バイアス電圧（Ｖｄｃ）に対するエ
ツチングレートやアンダーカット発生領域、レジスト劣
化領域は変わるが、いずれにしても従来方法に比べてレ
ジスト劣化領域が自己バイアス電圧（ＶｄＣ）の低電圧
側にシフトするため、実施例と同様な効果を達成できる
。
〔発明の効果）
以上詳述した如く、本発明によればＡＩ２膜又はＡＱ合
金膜を反応性イオンエツチングするに際し、高エツチン
グレート、レジスタに対する高エツチング選択比及び良
好な加工形状の全てを満足し、ひいては高精度のＡ２又
はへ２合金配線を効率よく形成しえる等顕著な効果を有
する反応性イオンエツチング方法を提供できる。
金膜を反応性イオンエツチングするに際し、高エツチン
グレート、レジスタに対する高エツチング選択比及び良
好な加工形状の全てを満足し、ひいては高精度のＡ２又
はへ２合金配線を効率よく形成しえる等顕著な効果を有
する反応性イオンエツチング方法を提供できる。
第１図は本発明の実施例で使用した反応性イオンエツチ
ング装置の一形態を示す概略断面図、第２図は従来法に
おける自己バイアス電圧（Ｖｄｃ）と八λのエツチング
レートとの関係を示す特性図、第３図は本実施例におけ
る自己バイアス電圧（Ｖｄａ）とＡＱ、のエツチングレ
ートとの関係を示す特性図である。 １・・・真空チャンバ、２・・・上部電極、３・・・下
部電極、４・・・ガス導入管、７・・・高周波’Ｉｍ、
８・・・排気管、１０・・・ウェハ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第２図 第３図
ング装置の一形態を示す概略断面図、第２図は従来法に
おける自己バイアス電圧（Ｖｄｃ）と八λのエツチング
レートとの関係を示す特性図、第３図は本実施例におけ
る自己バイアス電圧（Ｖｄａ）とＡＱ、のエツチングレ
ートとの関係を示す特性図である。 １・・・真空チャンバ、２・・・上部電極、３・・・下
部電極、４・・・ガス導入管、７・・・高周波’Ｉｍ、
８・・・排気管、１０・・・ウェハ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第２図 第３図
Claims (3)
- （１）真空チャンバ内でＣｌ系ガスのプラズマにより表
面にＡｌ膜又はＡｌを主成分とする合金膜が被覆された
被エッチング部材をエッチングするに際し、前記チャン
バ内にＨｅを８００ＳＣＣＭ以上供給することを特徴と
する反応性イオンエッチング方法。 - （２）Ｃｌ系ガスがＢＣｌ＿３とＣｌ＿２の混合ガスで
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の反応
性イオンエッチング方法。 - （３）被エッチング部材がウェハであり、かつ該ウェハ
を１枚毎枚葉式にエッチングすることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の反応性イオンエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26998484A JPS61147532A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 反応性イオンエツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26998484A JPS61147532A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 反応性イオンエツチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61147532A true JPS61147532A (ja) | 1986-07-05 |
Family
ID=17479948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26998484A Pending JPS61147532A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 反応性イオンエツチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61147532A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62145733A (ja) * | 1985-12-20 | 1987-06-29 | Hitachi Ltd | エツチング方法 |
| JPH05136274A (ja) * | 1991-10-16 | 1993-06-01 | Samsung Electron Co Ltd | 半導体装置の層間接続方法 |
| US6413439B1 (en) | 1999-03-18 | 2002-07-02 | Fujitsu Limited | Method of manufacturing surface acoustic wave device |
| DE19962117B4 (de) * | 1999-03-18 | 2004-05-06 | Fujitsu Ltd., Kawasaki | Verfahren zur Herstellung einer akustischen Oberflächenwellenanordnung |
-
1984
- 1984-12-21 JP JP26998484A patent/JPS61147532A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62145733A (ja) * | 1985-12-20 | 1987-06-29 | Hitachi Ltd | エツチング方法 |
| JPH05136274A (ja) * | 1991-10-16 | 1993-06-01 | Samsung Electron Co Ltd | 半導体装置の層間接続方法 |
| US6413439B1 (en) | 1999-03-18 | 2002-07-02 | Fujitsu Limited | Method of manufacturing surface acoustic wave device |
| DE19962117B4 (de) * | 1999-03-18 | 2004-05-06 | Fujitsu Ltd., Kawasaki | Verfahren zur Herstellung einer akustischen Oberflächenwellenanordnung |
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