[go: up one dir, main page]

JP3449741B2 - Plasma etching method - Google Patents

Plasma etching method

Info

Publication number
JP3449741B2
JP3449741B2 JP31751892A JP31751892A JP3449741B2 JP 3449741 B2 JP3449741 B2 JP 3449741B2 JP 31751892 A JP31751892 A JP 31751892A JP 31751892 A JP31751892 A JP 31751892A JP 3449741 B2 JP3449741 B2 JP 3449741B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
etching
resist
gas
plasma
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP31751892A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH06163538A (en
Inventor
利英 末▲広▼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP31751892A priority Critical patent/JP3449741B2/en
Publication of JPH06163538A publication Critical patent/JPH06163538A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3449741B2 publication Critical patent/JP3449741B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置にアルミニウ
ム配線を施すプロセスにおいて、プラズマを用いてアル
ミニウム合金膜をエッチングする方法、又はアルミニウ
ム合金膜とその下部に形成されたTiN膜とを一括して
エッチングする方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of etching an aluminum alloy film by using plasma in a process of providing aluminum wiring to a semiconductor device , or an aluminum alloy.
The aluminum alloy film and the TiN film formed underneath
It relates to a method of etching .

【0002】[0002]

【従来の技術】図7はマイクロ波を用いた電子サイクロ
トロン共鳴(以下ECR という)を利用するプラズマエッ
チング装置の構成を示す模式的断面図であり、図中21は
エッチングを行うためのプラズマを生成するプラズマ生
成室である。プラズマ生成室21は、その上部壁中央にこ
こを封止する石英ガラス板のマイクロ波導入窓21aを、
また下部壁中央に前記マイクロ波導入窓21aと対向する
位置に円形のプラズマ引出窓21bをそれぞれ備えてい
る。またプラズマ生成室21の上部壁の前記マイクロ波導
入窓21aより外縁には、これに原料ガスを供給するガス
供給管24が配設されている。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a plasma etching apparatus using electron cyclotron resonance (hereinafter referred to as ECR) using microwaves, and 21 in the drawing shows plasma for performing etching. It is a plasma generating chamber. The plasma generation chamber 21 has a microwave introduction window 21a of a quartz glass plate which seals the upper wall center,
A circular plasma extraction window 21b is provided at a position facing the microwave introduction window 21a at the center of the lower wall. Further, a gas supply pipe 24 for supplying a source gas to the microwave introduction window 21a is provided on the upper wall of the plasma generation chamber 21 at the outer edge of the microwave introduction window 21a.

【0003】そして前記マイクロ波導入窓21aには他端
を図示しない高周波発振器に接続した導波管22の一端が
接続されており、またプラズマ引出窓21bに臨ませて試
料室23が配設されている。プラズマ生成室21の周囲及び
これに接続した導波管22の一端部にわったてこれらを取
り囲むようにこれらと同心状に励磁コイル35を配設して
ある。一方試料室23内には載置台27が配設されており、
その上にはSi基板上にSiO2 膜を介して例えばAl−1%
Si−0.5 %CuのAl合金膜が堆積された試料Sがそのま
ま、または静電吸着等の手段にて着脱可能に載置されて
いる。また試料室23の側壁にはこれを貫通してガス供給
管25が配設されており、また下部壁には前記載置台27と
対向して排気口23aが開口されている。
One end of a waveguide 22 having the other end connected to a high-frequency oscillator (not shown) is connected to the microwave introduction window 21a, and a sample chamber 23 is arranged so as to face the plasma extraction window 21b. ing. Exciting coils 35 are arranged concentrically with the plasma generation chamber 21 so as to surround the plasma generation chamber 21 and one end of the waveguide 22 connected thereto so as to surround them. On the other hand, a mounting table 27 is arranged in the sample chamber 23,
On top of that, for example Al-1% via a SiO 2 film on the Si substrate.
A sample S on which an Al alloy film of Si-0.5% Cu is deposited is mounted as it is or detachably by means such as electrostatic adsorption. Further, a gas supply pipe 25 is provided penetrating the side wall of the sample chamber 23, and an exhaust port 23a is opened in the lower wall so as to face the mounting table 27.

【0004】このような装置にてエッチングを行うに
は、所要の真空度に設定したプラズマ生成室21,試料室
23内にCl2 +BCl3 混合ガスを供給し、励磁コイル35に
て磁界を形成しつつプラズマ生成室21にマイクロ波を導
入して、プラズマ生成室21を空洞共振器として供給した
Cl2 +BCl3 混合ガスをECR 励起してプラズマを生成さ
せ、該プラズマを励磁コイル35にて形成され試料室23側
に向かうに従い磁束密度が低下する発散磁界によって試
料室23内の載置台27上の試料S周辺に導き、Al合金膜上
に所定パターンに成形したレジストをマスクとしてAl合
金膜をエッチングする。
In order to perform etching with such an apparatus, the plasma generation chamber 21 and the sample chamber set to a required degree of vacuum.
A Cl 2 + BCl 3 mixed gas was supplied into 23, and a microwave was introduced into the plasma generation chamber 21 while forming a magnetic field with the excitation coil 35, and the plasma generation chamber 21 was supplied as a cavity resonator.
A Cl 2 + BCl 3 mixed gas is excited by ECR to generate plasma, and the plasma is formed by an exciting coil 35, and the magnetic flux density decreases toward the sample chamber 23 side. Of the sample S, and the Al alloy film is etched by using the resist formed into a predetermined pattern on the Al alloy film as a mask.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところでこのような方
法にてAl合金膜のエッチングを行うと、このエッチング
は化学反応が主体となり等方向性エッチングとなるた
め、異方性エッチングを行うためには、エッチングした
Al合金膜の側壁に保護膜を形成させながらエッチングを
行っている。しかし前述した方法において保護膜の形成
は、プラズマによるレジストのスパッタリングに由来す
るものしか行われず、所要の異方性形状を得るのに十分
でない。そこで保護膜を強化するために、デポジション
性のSiCl4 ,CCl4 ,CHCl3 ,N2 ,CF4 等のガス
を添加している。
By the way, when the Al alloy film is etched by such a method, this etching is mainly a chemical reaction and isotropic etching. Therefore, it is necessary to perform anisotropic etching. , Etched
Etching is performed while forming a protective film on the side wall of the Al alloy film. However, in the above-mentioned method, the protective film is formed only by the resist sputtering by plasma, and is not sufficient to obtain the required anisotropic shape. Therefore, in order to strengthen the protective film, depositional gases such as SiCl 4 , CCl 4 , CHCl 3 , N 2 and CF 4 are added.

【0006】ところが、通常使用されるCl2 +BCl3
合ガスに例えばN2 ガスを添加すると、ECR プラズマ
エッチング装置ではBCl3 とN2 とが反応してBN系の
反応生成物が形成され、これが装置内に付着してパーテ
ィクルの問題を生じる。またデポジション性のガスの添
加にて強化された保護膜は、アッシングまたは湿式処理
等の保護膜の除去処理後も残存するため、この残存物に
含まれる塩素と大気中の水分とによって腐食が発生する
虞があった。そのため特開平3−104886号公報に記載さ
れている如く、Cl2 +BCl3 混合ガスに代えて塩素系ガ
ス及び窒素系ガスの混合ガスを用いてAl合金膜をエッチ
ングする方法が提案されている。
However , when N 2 gas , for example, is added to a commonly used Cl 2 + BCl 3 mixed gas, BCl 3 and N 2 react in the ECR plasma etching apparatus to form a BN-based reaction product, This adheres to the inside of the device and causes a particle problem. Further, since the protective film reinforced by the addition of the deposition gas remains after the removal of the protective film such as ashing or wet treatment, it is corroded by chlorine contained in the residue and moisture in the atmosphere. There was a risk of this occurring. Therefore, as described in JP-A-3-104886, a method of etching an Al alloy film using a mixed gas of chlorine-based gas and nitrogen-based gas instead of the Cl 2 + BCl 3 mixed gas has been proposed.

【0007】この方法によると試料周辺でのみ被エッチ
ング物とエッチングガスが反応するするため、装置内の
汚れが少なくてパーティクルの発生が抑制され、また形
成された保護膜は容易に除去される。しかしレジストと
Al合金膜との選択比が小さいため、例えばAl配線の段差
部におけるレジスト膜が薄い部分では過剰にエッチング
されてAl配線を傷つける虞があり、またレジストの上面
が均一にエッチングされずに凹凸が形成されるため、後
工程である保護膜の除去処理の際に問題となる。本発明
はかかる事情に鑑みてなされたものであって、その目的
とするところは塩素系ガス及び窒素系ガスの混合ガスを
用いても選択比が高くかつ後工程に影響を与えることな
くAl合金膜の異方性エッチングを行うプラズマエッチン
グ方法を提供することにある。
According to this method, the object to be etched reacts with the etching gas only around the sample, so that the inside of the apparatus is less contaminated and the generation of particles is suppressed, and the formed protective film is easily removed. But with the resist
Since the selection ratio with respect to the Al alloy film is small, for example, the thin portion of the resist film in the step portion of the Al wiring may be excessively etched to damage the Al wiring, and the upper surface of the resist may not be uniformly etched to cause unevenness. Since it is formed, it poses a problem in the subsequent removal process of the protective film. The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object thereof is to have a high selection ratio even when a mixed gas of a chlorine-based gas and a nitrogen-based gas is used, and an Al alloy without affecting the subsequent steps. It is to provide a plasma etching method for anisotropically etching a film.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】第1の発明に係るプラズ
マエッチング方法は、エッチングガスとして塩素系ガス
及び窒素系ガスを用い、レジストをマスクとしてアルミ
ニウム合金膜をプラズマエッチングする方法において、
前記レジスト上に酸化膜を堆積し、該酸化膜及び前記レ
ジストをマスクとして用い、前記アルミニウム合金膜の
エッチングを、該エッチングにより削成されるアルミニ
ウム合金膜の側壁に、前記エッチングガス、レジスト及
び酸化膜の反応物であり、Si,O,N,C,Hのうち
少なくとも2つを含み、アッシングにより除去可能な
護膜を形成しつつ、前記レジスト上の酸化膜が除去され
るまで進行させることを特徴とする。 また第2の発明に
係るプラズマエッチング方法は、エッチングガスとして
塩素系ガス及び窒素系ガスを用い、レジストをマスクと
してアルミニウム合金膜及びその下部に形成されたTi
N膜を一括してプラズマエッチングする方法において、
前記レジスト上に酸化膜を堆積し、該酸化膜及び前記レ
ジストをマスクとして用い、前記アルミニウム合金膜
びTiN膜のエッチングを、該エッチングにより削成さ
れるアルミニウム合金膜及びTiN膜の側壁に、前記エ
ッチングガス、レジスト及び酸化膜の反応物であり、S
i,O,N,C,Hのうち少なくとも2つを含み、アッ
シングにより除去可能な保護膜を形成しつつ、前記レジ
スト上の酸化膜が除去されるまで進行させることを特徴
とする。 また第3の発明に係るプラズマエッチング方法
は、第1又は第2の発明において前記エッチングをEC
Rプラズマを用いて行うことを特徴とする。 また第4の
発明に係るプラズマエッチング方法は、第1〜第3の
明のいずれかにおける酸化膜の膜厚が、前記アルミニウ
ム合金膜の膜厚の1/2以下としてあることを特徴とす
る。更に第5の発明に係るプラズマエッチング方法は、
第1〜第4の発明のいずれかにおいて前記塩素系ガスと
してCl2 を用い、また前記窒素系ガスとしてN2を用
いることを特徴とする。
A plasma etching method according to a first invention is a method of plasma etching an aluminum alloy film by using a chlorine-based gas and a nitrogen-based gas as an etching gas and using a resist as a mask.
An oxide film is deposited on the resist, and the aluminum alloy film is etched by using the oxide film and the resist as a mask. Ri reactant der membrane, Si, O, N, C , of H
The oxide film on the resist is removed while forming a protective film including at least two and removable by ashing.
It characterized thereby until progression. In the plasma etching method according to the second aspect of the present invention, a chlorine-based gas and a nitrogen-based gas are used as etching gases, and the resist is used as a mask to form the aluminum alloy film and the Ti film formed under the aluminum alloy film.
In the method of collectively plasma etching the N film ,
The resist oxide film deposited on, using the oxide film and the resist as a mask, the aluminum alloy film
The etching of the fine TiN film on the sidewalls of the aluminum alloy film and the TiN film made cut by the etching, Ri reactant der of the etching gas, the resist and oxide film, S
At least two of i, O, N, C, and H are included,
While forming a protective film removable by sequencing, the registration
It characterized in that to proceed until the oxide film on the strike is removed. The plasma etching method according to the third invention, EC the Oite the etching in the first or second invention
You and performing with R plasma. In the plasma etching method according to the fourth aspect of the present invention, the film thickness of the oxide film in any one of the first to third aspects is 1/2 of the film thickness of the aluminum alloy film. It is characterized as follows. Furthermore, the plasma etching method according to the fifth invention is
In any one of the first to fourth inventions, Cl 2 is used as the chlorine-based gas, and N 2 is used as the nitrogen-based gas.

【0009】[0009]

【作用】本発明においては、アルミニウム合金膜、又は
アルミニウム合金膜及びその下部に形成されたTiN膜
を、レジスト及び該レジスト上に形成した酸化膜をマス
クとしてエッチングするため、エッチングガスとしてC
2 等の塩素系ガス及びN2 等の窒素系ガスを用いたと
き、該エッチングガス中の塩素及び窒素と、エッチング
された酸化膜の成分とエッチングされたレジストとの反
応物により、エッチングされたアルミニウム合金膜の側
壁に保護膜が形成され、該保護膜による側壁の保護下に
てエッチングが進行して所要の異方性形状にエッチング
できる。形成される保護膜は、Si,O,N,C,Hのう
ちの2つ以上を含んでおり、O2 ガスにCF4 ガスを添
加してなる反応性ガスを用いたアッシングにより容易に
除去されるため、後工程に影響を与えない。更に酸化膜
とアルミニウム合金膜との選択比が高く、対レジスト選
択比も向上する。
In the present invention, the aluminum alloy film, or the aluminum alloy film and the TiN film formed thereunder are etched using the resist and the oxide film formed on the resist as a mask, so that C is used as an etching gas.
When a chlorine-based gas such as l 2 or the like and a nitrogen-based gas such as N 2 or the like is used, etching is performed by chlorine and nitrogen in the etching gas, a reaction product of the component of the etched oxide film and the etched resist. Further, a protective film is formed on the side wall of the aluminum alloy film, and the etching progresses under the protection of the side wall by the protective film so that a desired anisotropic shape can be obtained. Protective film to be formed, Si, O, N, C , includes two or more of H, the A Tsu sheet ring using a reactive gas obtained by adding CF 4 gas to O 2 gas because easily removed, it does not affect the subsequent process. Further, the selection ratio between the oxide film and the aluminum alloy film is high, and the selection ratio with respect to the resist is also improved.

【0010】また、レジストの上に堆積する酸化膜が除
去されるまでエッチングを進行させるため、エッチング
後のアッシング前に、残存する酸化膜を除去するための
前処理を要さない。
Further, the oxide film deposited on the resist is removed.
Etching to progress etching until it is removed
Before ashing after, for removing the oxide film remaining
No pretreatment is required.

【0011】[0011]

【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面を用いて
具体的に説明する。図1は本発明に係る被エッチング試
料の模式的断面図であり、(a)はAl合金膜を、また
(b)はAl合金膜及びその下に堆積したバリア層として
のTiN膜をエッチングする場合を示している(a)で
は、Si基板1上に絶縁膜であるSiO2膜2が積層され、
該SiO 2 膜2の上にAl合金膜4が堆積されている。Al合
金膜4は、例えば、Al−1%Si−0.5 %Cuなる組成を有
し、SiO2 膜2及びAl合金膜4の膜厚はそれぞれ5,000
Å及び10,000Åである。また(b)では、Si基板1上に
積層された絶縁膜であるSiO2 膜2の上に、バリア層と
してTiN膜3と、前記Al合金膜4がこの順に堆積さ
れている。TiN膜3の膜厚は1,000 Åである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be specifically described below with reference to the drawings showing the embodiments. Figure 1 is a schematic cross-sectional view of a sample to be etched according to the present invention, (a) is an Al alloy film, also (b) as a barrier layer deposited on the Al alloy film and the underlying
The case where the TiN film is etched is shown . In (a), the SiO 2 film 2 as an insulating film is laminated on the Si substrate 1 ,
Al alloy film 4 on the said SiO 2 film 2 is sedimentary. Al Go
The gold film 4 has a composition of, for example, Al-1% Si-0.5% Cu.
However, the film thicknesses of the SiO 2 film 2 and the Al alloy film 4 are each 5,000.
Å and 10,000Å. In addition, in (b), on the Si substrate 1
On the SiO 2 film 2 is laminated insulating film, the TiN film 3 as a barrier layer, and the Al alloy film 4 is deposited in this order. The thickness of the TiN film 3 is 1,000Å.

【0012】そして両Al合金膜4の上にレジスト膜5を
20,000Åの膜厚に堆積した後、該レジスト膜5の上にSO
G 膜6を膜厚が5,000 Å以下となるように堆積する。
レジスト膜5上のSOG 膜6の膜厚は、エッチング処理後
を考慮して処理後のレジスト膜5上にSOG 膜6が残ら
ないように、エッチング対象となるAl合金膜4の膜厚の
1/2以下となるように設定する必要があり、更には、
保護膜の膜厚がSOG 膜6の膜厚に依存するため十分な強
度の保護膜が得られるように設定する必要がある。前述
した5,000 Å以下なるSOG 膜6の膜厚は、10,000Åなる
Al合金膜4の膜厚に対して設定されたものである。この
ような膜厚を有するSOG 膜6の堆積後、図示しない他の
レジスト膜を堆積し、所定のパターンに露光後、ウェッ
ト処理にて現像し、これをマスクとしてF系ガスにてSO
G 膜6をエッチングし、前記マスクとして用いた他のレ
ジスト膜をO2 ガスを用いたアッシングにより除去す
る。これにより所定のパターン成形されたSOG 膜6及
びレジスト膜5をマスクとしてCl2 +N2 混合ガスによ
るプラズマにて、Al合金膜4またはAl合金膜4及びTiN
膜3の被エッチング膜をSiO2 膜2に達するまでエッチ
ングする。このエッチングによりSOG 膜6は、レジスト
膜5上に残存することなく除去される。
A resist film 5 is formed on both Al alloy films 4.
After depositing to a film thickness of 20,000Å , SO is deposited on the resist film 5.
The G film 6 is deposited so that the film thickness is 5,000 Å or less.
The film thickness of the SOG film 6 on the resist film 5, in consideration of the post-et etching process, as the resist film SOG film 6 on the 5 does not remain after the treatment, the film thickness of Al alloy film 4 as an etching target It is necessary to set it to be 1/2 or less of
Since the thickness of the protective film depends on the thickness of the SOG film 6, it has sufficient strength.
It is necessary to set so as to obtain a protective film of various degrees. Above
The thickness of the SOG film 6 that is less than 5,000 Å is 10,000 Å
It is set with respect to the film thickness of the Al alloy film 4. this
After depositing the SOG film 6 having such a film thickness, another resist film (not shown) is deposited, exposed to a predetermined pattern, and developed by wet processing.
The G film 6 is etched, it is removed by ashing using another resist film O 2 gas used as the mask. As a result, the SOG film 6 and the resist film 5 formed into a predetermined pattern are used as a mask to expose the Al alloy film 4 or the Al alloy film 4 and the TiN film by plasma with Cl 2 + N 2 mixed gas
The film to be etched of the film 3 is etched until it reaches the SiO 2 film 2. By this etching, the SOG film 6 becomes a resist
It is removed without remaining on the film 5.

【0013】図2はエッチングを行った結果を示す模式
的断面図であり、図中(a),(b)はそれぞれ図1中
の(a),(b)に対応する。図2から明らかな如くSO
G 膜6及び被エッチング膜がエッチングされるにつれ
て、レジスト膜5の上端から被エッチング膜の下端にわ
る側壁に、酸化膜であるSOG 膜6中のSi及びOと、エ
ッチングガス中のCl,Nとエッチングされたレジスト
膜5との反応物としての保護膜11が形成されている。ま
たSOG 膜6の選択比が高いため、該SOG 膜6がエッチン
グされてしまうまでレジスト膜5は残り、見かけ上対レ
ジスト選択比が向上する。そして被エッチング膜の側壁
、前記保護膜11にてエッチングから保護されるため、
エッチングはSi基板1に垂直な方向へしか進まず所要の
異方性形状が得られる。以上の如く形成される保護膜11
、Si,O,N,C,Hのうちの2つ以上を含んでお
り、エッチング処理後、 2 ガスにCF 4 ガスを添加し
てなる反応性ガスを用いてレジスト膜5を除去すべく行
われるアッシング処理により容易に除去され、後工程に
影響を与えない。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the result of etching, in which (a) and (b) correspond to (a) and (b) in FIG. 1, respectively. As is clear from Figure 2, SO
As G film 6 and the film to be etched is etched from the top of the resist film 5 to I <br/> other Ru side wall at the lower end of the film to be etched, and Si and O in the SOG film 6 is an oxide film, D
Cl and N in etching gas and etched resist
A protective film 11 is formed as a reaction product with the film 5 . Since selectivity of the SOG film 6 is high, the SOG film 6 remaining resist film 5 until it has been etched, thereby improving the apparent upper selectivity to the resist. And since the side wall of the film to be etched is protected from etching by the protective film 11,
The etching proceeds only in the direction perpendicular to the Si substrate 1, and the required anisotropic shape is obtained. Protective film 11 formed as described above
Contains at least two of Si, O, N, C and H.
Ri, after the etching process, CF 4 gas to O 2 gas was added
To remove the resist film 5 using the reactive gas
Easily removed by dividing ashing, the post-process
It has no effect.

【0014】これに対し図3の如きレジスト膜5の上に
SOG 膜6を堆積させない従来の被エッチング試料におい
て、Cl2 +BCl3 混合ガス及びCl2 +N2 混合ガスによ
るプラズマを用いてエッチングを行った結果を図4
(a)及び(b)に示す。図4から明らかな如く前者を
用いた場合(a)、Al合金膜4の側壁保護膜12が弱いた
めAl合金膜4のエッチング形状は逆テーパ状となり、ま
た後者を用いた場合(b)、Al合金膜4のエッチング形
状は良好ではあるが、レジスト膜5とAl合金膜4との選
択比が小さいためレジスト膜5が大きくエッチングされ
ており、かつレジスト膜5のエッチングされた跡には凹
凸が形成されている。またSOG 膜6を堆積させる場合に
比べSOG 膜6を堆積させない場合、エッチング形状の制
御性が劣り、制御範囲が狭い。
On the other hand, on the resist film 5 as shown in FIG.
FIG. 4 shows the result of etching using a plasma of Cl 2 + BCl 3 mixed gas and Cl 2 + N 2 mixed gas in a conventional sample to be etched in which the SOG film 6 is not deposited.
Shown in (a) and (b). As is apparent from FIG. 4, when the former is used (a), the etching shape of the Al alloy film 4 becomes an inverse taper shape because the side wall protective film 12 of the Al alloy film 4 is weak, and when the latter is used (b), Although the etching shape of the Al alloy film 4 is good, the resist film 5 is largely etched because the selection ratio between the resist film 5 and the Al alloy film 4 is small, and the etched trace of the resist film 5 is uneven. Are formed. Further, when the SOG film 6 is not deposited, the controllability of the etching shape is inferior and the control range is narrower than when the SOG film 6 is deposited.

【0015】一方レジスト膜5の上にSOG 膜6を堆積し
た図1(a)の被エッチング試料において、Cl2 +BCl
3 混合ガス及びCl2 +BCl3 に更にN2 ガスを添加した
混合ガスによるプラズマを用いてエッチングを行った結
果を図5(a)及び(b)に示す。図5から明らかな如
く前者を用いた場合(a)、レジスト膜5がエッチング
されないためAl合金膜4の側壁保護膜がほとんど形成さ
れず、レジスト膜5とAl合金膜4との境にアンダーカッ
トが発生し、また後者を用いた場合(b)、添加したガ
スによるデポジション膜14が形成されるためAl合金膜4
のエッチング形状は順テーパ状となり、かつレジスト膜
5のアッシング除去後もデポジション膜14にBN系膜が
含まれているため、アッシングできずに図6の如くデポ
ジション膜14が残る。
On the other hand, in the sample to be etched of FIG. 1A in which the SOG film 6 is deposited on the resist film 5, Cl 2 + BCl
FIGS. 5A and 5B show the results of etching using plasma with a mixed gas of 3 mixed gas and Cl 2 + BCl 3 to which N 2 gas was further added. As is apparent from FIG. 5, when the former is used (a), since the resist film 5 is not etched, the sidewall protective film of the Al alloy film 4 is hardly formed, and the undercut occurs at the boundary between the resist film 5 and the Al alloy film 4. When the latter is used (b), since the deposition film 14 is formed by the added gas, the Al alloy film 4
6 has a forward tapered shape, and since the deposition film 14 includes the BN film even after the resist film 5 is removed by ashing, the deposition film 14 remains as shown in FIG. 6 because ashing cannot be performed.

【0016】また本発明においては、マスクとして用い
られた酸化膜(SOG 膜6)が、エッチング処理後にレジ
スト膜5上に残存しないため、レジスト膜5及び保護膜
11を除去するための前述したアッシング処理の前に、SO
G 膜6を除去するための処理が不要となる。
Further, in the present invention, it is used as a mask.
Was oxide film (SOG film 6), registration after the etching treatment
Since it does not remain on the strike film 5 , the resist film 5 and the protective film
Before the ashing process described above to remove 11, SO
The process for removing the G film 6 is unnecessary.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上詳述した如く本発明のプラズマエッ
チング方法は、Al合金膜と酸化膜との選択比が高いた
め、段差のある部分においてもAl合金膜のパターニング
表面に疵を生じることなく所要の異方性形状を広い制御
範囲で得ることができ、Al配線の信頼性が向上し、また
本発明のエッチングによってエッチング処理後に新たな
操作が増加しない等、本発明は優れた効果を奏する。
As described in detail above, the plasma etching method of the present invention has a high selection ratio between the Al alloy film and the oxide film, so that the patterning surface of the Al alloy film is not damaged even in a stepped portion. The present invention has excellent effects such that the required anisotropic shape can be obtained in a wide control range, the reliability of Al wiring is improved, and the number of new operations does not increase after the etching treatment by the etching of the present invention. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る被エッチング試料の模式的断面図
である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a sample to be etched according to the present invention.

【図2】本発明に係るエッチングを行った結果を示す模
式的断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a result of etching according to the present invention.

【図3】従来の被エッチング試料の模式的断面図であ
る。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a conventional sample to be etched.

【図4】従来の被エッチング試料をCl2 +BCl3 混合ガ
ス及びCl2 +N2 混合ガスによるプラズマを用いてエッ
チングを行った結果を示す模式的断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a result of etching a conventional sample to be etched using plasma of Cl 2 + BCl 3 mixed gas and Cl 2 + N 2 mixed gas.

【図5】本発明に係る被エッチング試料をCl2 +BCl3
混合ガス及びCl2 +BCl3 にN 2 ガスを添加した混合ガ
スによるプラズマを用いてエッチングを行った結果を示
す模式的断面図である。
FIG. 5 shows the sample to be etched according to the present invention as Cl.2+ BCl3
Mixed gas and Cl2+ BCl3To N 2Mixing gas with gas
The results of etching with plasma
It is a schematic cross-sectional view.

【図6】本発明に係る被エッチング試料をCl2 +BCl3
にN2 ガスを添加した混合ガスによるプラズマを用いて
エッチングし、更にアッシング処理した結果を示す模式
的断面図である。
FIG. 6 shows a sample to be etched according to the present invention as Cl 2 + BCl 3
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the result of etching using plasma with a mixed gas in which N 2 gas has been added to, and further performing ashing treatment.

【図7】マイクロ波を用いたECR を利用するプラズマッ
チング装置の構成を示す模式的断面図である。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a plasm matching device that uses ECR using microwaves.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 Si基盤 2 SiO2 膜 3 TiN膜 4 Al合金膜 5 レジスト 6 SOG 11 保護膜1 Si substrate 2 SiO 2 film 3 TiN film 4 Al alloy film 5 Resist 6 SOG 11 Protective film

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−144026(JP,A) 特開 平3−116930(JP,A) 特開 平1−313936(JP,A) 特開 平4−165619(JP,A) 特開 平4−332118(JP,A) 特開 平2−49425(JP,A) 特開 昭63−58835(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/3213 H01L 21/3065 Continuation of the front page (56) Reference JP 61-144026 (JP, A) JP 3-116930 (JP, A) JP 1-313936 (JP, A) JP 4-165619 (JP , A) JP-A-4-332118 (JP, A) JP-A-2-49425 (JP, A) JP-A-63-58835 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB) Name) H01L 21/3213 H01L 21/3065

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 エッチングガスとして塩素系ガス及び窒
素系ガスを用い、レジストをマスクとしてアルミニウム
合金膜をプラズマエッチングする方法において、 前記レジスト上に酸化膜を堆積し、該酸化膜及び前記レ
ジストをマスクとして用い、前記アルミニウム合金膜の
エッチングを、該エッチングにより削成されるアルミニ
ウム合金膜の側壁に、前記エッチングガス、レジスト及
び酸化膜の反応物であり、Si,O,N,C,Hのうち
少なくとも2つを含み、アッシングにより除去可能な
護膜を形成しつつ、前記レジスト上の酸化膜が除去され
るまで進行させることを特徴とするプラズマエッチング
方法。
1. A method of plasma etching an aluminum alloy film using a resist as a mask, using a chlorine-based gas and a nitrogen-based gas as an etching gas, comprising depositing an oxide film on the resist, and masking the oxide film and the resist. as used etching of the aluminum alloy film, on the side wall of the aluminum alloy film made cut by the etching, Ri reactant der of the etching gas, the resist and the oxide film, Si, O, N, C, of H home
The oxide film on the resist is removed while forming a protective film including at least two and removable by ashing.
A plasma etching method, characterized in that the plasma etching method is performed until it reaches the temperature
【請求項2】 エッチングガスとして塩素系ガス及び窒
素系ガスを用い、レジストをマスクとしてアルミニウム
合金膜及びその下部に形成されたTiN膜を一括して
ラズマエッチングする方法において、 前記レジスト上に酸化膜を堆積し、該酸化膜及び前記レ
ジストをマスクとして用い、前記アルミニウム合金膜
びTiN膜のエッチングを、該エッチングにより削成さ
れるアルミニウム合金膜及びTiN膜の側壁に、前記エ
ッチングガス、レジスト及び酸化膜の反応物であり、S
i,O,N,C,Hのうち少なくとも2つを含み、アッ
シングにより除去可能な保護膜を形成しつつ、前記レジ
スト上の酸化膜が除去されるまで進行させることを特徴
とするプラズマエッチング方法。
2. A method of plasma-etching an aluminum alloy film and a TiN film formed thereunder all together by using chlorine gas and nitrogen gas as etching gas and using a resist as a mask. the oxide film is deposited on the resist, using the oxide film and the resist as a mask, the aluminum alloy film
The etching of the fine TiN film on the sidewalls of the aluminum alloy film and the TiN film made cut by the etching, Ri reactant der of the etching gas, the resist and oxide film, S
At least two of i, O, N, C, and H are included,
While forming a protective film removable by sequencing, the registration
A plasma etching method, characterized in that the oxide film on the strike is advanced until it is removed .
【請求項3】 前記エッチングをECRプラズマを用い
て行う請求項1又は請求項2記載のプラズマエッチング
方法。
3. The ECR plasma is used for the etching.
The plasma etching method according to claim 1 or 2, which is carried out as follows .
【請求項4】 前記酸化膜の膜厚は、前記アルミニウム
合金膜の膜厚の1/2以下としてある請求項1乃至請求
項3のいずれかに記載のプラズマエッチング方法。
4. The thickness of the oxide film is the aluminum
4. The plasma etching method according to claim 1, wherein the thickness is 1/2 or less of the thickness of the alloy film .
【請求項5】 前記塩素系ガスとしてCl 2 を用い、ま
た前記窒素系ガスとしてN 2 を用いる請求項1乃至請求
項4のいずれかに記載のプラズマエッチング方法。
5. Cl 2 is used as the chlorine-based gas ,
The plasma etching method according to claim 1 , wherein N 2 is used as the nitrogen-based gas .
JP31751892A 1992-11-26 1992-11-26 Plasma etching method Expired - Fee Related JP3449741B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31751892A JP3449741B2 (en) 1992-11-26 1992-11-26 Plasma etching method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31751892A JP3449741B2 (en) 1992-11-26 1992-11-26 Plasma etching method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06163538A JPH06163538A (en) 1994-06-10
JP3449741B2 true JP3449741B2 (en) 2003-09-22

Family

ID=18089137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31751892A Expired - Fee Related JP3449741B2 (en) 1992-11-26 1992-11-26 Plasma etching method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3449741B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6090717A (en) * 1996-03-26 2000-07-18 Lam Research Corporation High density plasma etching of metallization layer using chlorine and nitrogen
US5849641A (en) * 1997-03-19 1998-12-15 Lam Research Corporation Methods and apparatus for etching a conductive layer to improve yield
JP3019021B2 (en) * 1997-03-31 2000-03-13 日本電気株式会社 Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP4546667B2 (en) * 2001-05-17 2010-09-15 東京エレクトロン株式会社 Dry etching method
KR100450564B1 (en) * 2001-12-20 2004-09-30 동부전자 주식회사 Post treatment method for metal line of semiconductor device

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61144026A (en) * 1984-12-17 1986-07-01 Toshiba Corp Dry etching method
JPS6358835A (en) * 1986-08-29 1988-03-14 Fujitsu Ltd Manufacturing method of semiconductor device
JP2724165B2 (en) * 1987-08-28 1998-03-09 株式会社東芝 Method and apparatus for removing organic compound film
JPH01313936A (en) * 1988-06-13 1989-12-19 Hitachi Ltd Manufacturing method of semiconductor device
JPH03116930A (en) * 1989-09-29 1991-05-17 Fujitsu Ltd Manufacturing method of semiconductor device
JP2663704B2 (en) * 1990-10-30 1997-10-15 日本電気株式会社 Corrosion prevention method for Al alloy
JPH04332118A (en) * 1991-05-02 1992-11-19 Fujitsu Ltd How to form a pattern

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06163538A (en) 1994-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4473435A (en) Plasma etchant mixture
US5302236A (en) Method of etching object to be processed including oxide or nitride portion
US5514425A (en) Method of forming a thin film
JPH0982687A (en) Manufacture of semiconductor device
JP3170791B2 (en) Method for etching Al-based material film
JPH0245927A (en) Etching method
JPH0336723A (en) Manufacture of semiconductor device and electronic cyclotron resonant etching device
JP3318801B2 (en) Dry etching method
JP3449741B2 (en) Plasma etching method
JP3258240B2 (en) Etching method
JP3667493B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP3526438B2 (en) Sample etching treatment method
JPH11111677A (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH0992640A (en) Plasma etching method
JPH0458176B2 (en)
JP3006508B2 (en) Method for etching aluminum film or aluminum alloy film
JP3191224B2 (en) Dry etching method
JPH09251984A (en) Method for etching multi-layered Al wiring
JPH05234961A (en) Dry etching method
JPH05217965A (en) Manufacture of semiconductor device
JP2000124191A (en) Surface processing method
JPH08306662A (en) Plasma device and plasma processing method using the device
JPH07106310A (en) Dry etching method
JPS60250635A (en) Method of forming an insulating film
KR20230147596A (en) Plasma treatment method

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees