(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成されたＡｌ系材料層を、
Ｈ2ＯまたはＨ2Ｏ2の何れか一方のものと、塩素系化合物とを有するエッチングガスで、側壁保護膜として、Ａｌのオキシ塩化物を形成しつつエッチングする、エッチング工程を有する
ことを特徴とするドライエッチング方法。
【請求項２】
基板上に形成されたＡｌ系材料層を、
Ｈ2ＯまたはＨ2Ｏ2の何れか一方のものと、塩素系化合物とを有するエッチングガスで、側壁保護膜として、Ａｌのオキシ塩化物を形成しつつエッチングするエッチング工程と、
前記エッチング工程後に、
前記基板を加熱するとともに、フッ素系化合物を含有するガスを用いたプラズマ処理工程とを有する
ことを特徴とするドライエッチング方法。
【請求項３】
Ａｌ系材料層が形成された基板を室温以下に制御し、
前記Ａｌ系材料層を、
Ｈ２  ＯまたはＨ２  Ｏ２  の何れか一方のものと、放電解離条件下でプラズマ中に遊離の硫黄を生成する硫黄系化合物とを有するエッチングガスでエッチングする、エッチング工程を有すること
を特徴とするドライエッチング方法。
【請求項４】
Ａｌ系材料層が形成された基板を室温以下に制御し、
前記Ａｌ系材料層を、
Ｈ２  ＯまたはＨ２  Ｏ２  の何れか一方のものと、放電解離条件下でプラズマ中に遊離の硫黄を生成する硫黄系化合物とを有するエッチングガスでエッチングするエッチング工程と、
前記エッチング工程後に、
前記基板を加熱するとともに、フッ素系化合物を含有するガスを用いたプラズマ処理工程とを有すること
を特徴とするドライエッチング方法。
【請求項５】
前記プラズマ処理工程におけるプラズマ密度が１×１０１１ｃｍ−３以上１×１０１４ｃｍ−３以下であること
を特徴とする請求項２または４に記載のドライエッチング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はドライエッチング方法に関し、さらに詳しくは、ＳｉＯ２  層間絶縁膜上に形成されたＡｌ系材料層から配線パターンを形成するドライエッチング方法に関する。
【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、配線パターン幅も縮小されつつある。従来半導体装置の配線材料としては、ＡｌあるいはＡｌに１〜２％のＳｉを添加したＡｌ−Ｓｉ合金、さらにストレスマイグレーション対策として０．５〜１％のＣｕを添加したＡｌ−Ｃｕ合金等のＡｌ系材料が多く使用されている。そして、Ａｌ系材料層のドライエッチングでは塩素系ガスが使用され、特公昭５９−２２３７４号公報で開示されたＢＣｌ３  ／Ｃｌ２  混合ガスはその代表的なものである。Ａｌ系材料層のドライエッチングにおける主エッチング種として寄与する化学種は塩素ラジカルであり、自発的で極めて速やかなエッチング反応を進行させる。しかしながら、塩素ラジカルのみではエッチングが等方的に進行する為、通常はある程度入射イオンエネルギーを高めた条件下でイオンアシスト反応を進行させ、且つ入射イオンにスパッタされた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ことで高異方性を達成している。ＢＣｌ３  はＡｌ系材料層の表面の自然酸化膜を還元するために添加される化合物であるが、入射イオンとしてＢＣｌｘ  ＋  を供給すると言う重要な役割も担っている。
【０００３】
ところで、上述のような高異方性を確保する為に、ある程度大きな入射イオンエネルギーを用いてレジストマスクをスパッタするプロセスでは、必然的にレジスト選択性の低下が問題となり、典型的なプロセスにおけるレジスト選択比は僅か２程度である。このような選択性の低さは微細な配線パターンの加工においてレジストマスクとの寸法変換差を発生させたり、異方性形状を劣化させる等の一要因となっている。一方、高度に微細化された半導体装置のデザインルールの下では、フォトリソグラフィにおける解像度を向上させる観点からレジスト塗膜の膜厚を薄くすることが要求されている。従って、薄いレジスト塗膜に基づく高解像度と、薄いレジスト塗膜から形成したレジストマスクを介した高精度エッチングとを両立させることが困難となりつつある。
【０００４】
このような問題に対処する為、従来からレジストマスクの表面に反応生成物を堆積させる手段が提案されている。例えば、第３３回集積回路シンポジウム講演予稿集（１９８７年）、Ｐ１１４にはエッチングガスとしてＳｉＣｌ４  を用いるプロセスが報告されている。これは、レジストマスクの表面をＳｉで被覆することによりレジストマスクのエッチング耐性を高めようとするものである。また、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  １１ｔｈ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｄｒｙ  Ｐｒｏｃｅｓｓ、Ｐ４５、ＩＩ−２（１９８９）にはＢＢｒ３  を用いるプロセスが報告されている。これは、レジストマスクの表面を蒸気圧の低いＣＢｒｘ  で被覆することにより、レジストマスクのエッチング耐性を一層高めようとするものである。このＣＢｒｘ  によるレジストマスクの保護メカニズム等については、月刊セミコンダクターワールド、１９９０年１２月号、Ｐ１０３〜１０７（プレスジャーナル社刊）に詳述されており、レジスト選択比として略５の値が報告されている。
しかしながら、選択比略５という数値のような高レジスト選択比を得るためには、ＳｉやＣＢｒｘ  を多量に堆積させることが必要となり、パーティクルレベルを悪化させる虞が大である。
【０００５】
また、Ａｌ系材料層のエッチングに特有な問題として、残留塩素によるアフターコロージョンがある。特に近年ではＡｌ系材料層にＣｕが添加されたり、あるいはＡｌ系材料層がバリヤメタルや反射防止膜等の異種材料層と積層される等、アフターコロージョン防止の観点からは不利な条件が揃っており、従来にも増して徹底した対策が切望されている。アフターコロージョン対策としては、ＣＦ４  やＣＨＦ３  等のフルオロカーボン系ガスを用いるプラズマクリーニング、酸素プラズマアッシングによるレジストマスクと側壁保護膜の除去、ＣＨ３  ガスによるプラズマクリーニングと基板水洗の組み合わせ等が知られている。これ等は何れも残留塩素の除去を目的とするものであり、塩素や臭素をフッ素に置換して反応生成物の蒸気圧を高めるか、残留塩素を大量に含むレジストマスクや側壁保護膜を大気開放前にアッシングで除去してしまうか、塩素化合物を塩化アンモニウムのような不活性な化合物に変換するか、あるいはこれ等と同時に耐蝕性の高いＡｌＦ３  やＡｌ２  Ｏ３  の被膜をＡｌ系材料層の表面に形成することにより、アフターコロージョンを抑制するものである。しかしながら、上述した対策を施したとしても決定的な効果を上げる対策となっていないのが実情である。このような実情に鑑み、パーティクル増加を招かないクリーンなプロセスで高レジスト選択比を有するＡｌ系材料層のドライエッチングをアフターコロージョンフリーで確立することが熱望されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、高レジスト選択比およびアフターコロージョン耐性を向上するとともに、パーティクル増加を招かないクリーンなエッチングプロセスを提供し、微細なデザインルールに基づいて設計された高集積度、高性能、高信頼性の何れの要求にも対応できるドライエッチング方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１の発明のドライエッチング方法では、基板上に形成されたＡｌ系材料層を、Ｈ2ＯまたはＨ2Ｏ2の何れか一方のものと塩素系化合物とを有するエッチングガスで、側壁保護膜として、Ａｌのオキシ塩化物を形成しつつエッチングする、エッチング工程を有することを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明のドライエッチング方法では、基板上に形成されたＡｌ系材料層を、Ｈ2ＯまたはＨ2Ｏ2の何れか一方のものと塩素系化合物とを有するエッチングガスで、側壁保護膜として、Ａｌのオキシ塩化物を形成しつつエッチングするエッチング工程と、エッチング工程後に基板を加熱するとともにフッ素系化合物を含有するガスを用いたプラズマ処理工程とを有することを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明のドライエッチング方法では、Ａｌ系材料層が形成された基板を室温以下に制御し、
Ａｌ系材料層を、Ｈ２  ＯまたはＨ２  Ｏ２  の何れか一方のものと、放電解離条件下でプラズマ中に遊離の硫黄を生成する硫黄系化合物とを有するエッチングガスでエッチングする、エッチング工程を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明のドライエッチング方法では、Ａｌ系材料層が形成された基板を室温以下に制御し、
Ａｌ系材料層を、Ｈ２  ＯまたはＨ２  Ｏ２  の何れか一方のものと、放電解離条件下でプラズマ中に遊離の硫黄を生成する硫黄系化合物とを有するエッチングガスでエッチングするエッチング工程と、
エッチング工程後に基板を加熱するとともにフッ素系化合物を含有するガスを用いたプラズマ処理工程とを有することを特徴とする。
【００１１】
請求項２および４における望ましいプラズマ処理工程の実施態様としては、プラズマ密度が１×１０１１ｃｍ−３以上１×１０１４ｃｍ−３以下である。
【００１２】
上述した手段による作用を以下に記す。
請求項１のＨ２  ＯまたはＨ２  Ｏ２  の何れか一方のものと、塩素系化合物とを有するエッチングガスでエッチングする工程を有するものでは、Ａｌ等で構成される配線材料層は、オキシ塩化物を主反応生成物としてエッチングが進行する。配線材料層として一般に用いられるＡｌやＴｉ等のオキシ塩化物は、純粋な塩化物よりも低い蒸気圧をもち、イオンの垂直照射を受けるパターン底部においては反応生成物が揮発除去されるものの、イオンの垂直照射を受けない側壁部においてはこれ等のメタルの酸化物やオキシ塩化物が揮発せず、側壁保護膜を形成して異方性加工が行われる。また、被エッチング物がなくなりエッチャントが過剰となるオーバーエッチング時には、Ｈ２  ＯまたはＨ２  Ｏ２  から解離生成するＨ原子が塩素ラジカルを捕捉し、サイドエッチングの進行を防止して加工パターンの異方性形状を維持することができる。
【００１３】
従って、Ａｌ系材料層のエッチング形態が従来のラジカル反応主体であったものからイオンアシスト反応の要素を多く有するようになる為、従来のようにレジストの分解生成物である炭素系ポリマーを側壁保護膜として厚く堆積させる必要がなく、また入射イオンエネルギーを軽減したエッチング条件下においても微細パターンの異方性加工が可能となり、対レジストマスク選択性を向上させることができる。そして、薄いフォトレジスト塗膜からも十分に実用に耐えるエッチングマスクが形成できるようになり、加工寸法変換差の発生を防止できるとともに、フォトリソグラフィにおける高解像度を犠牲にせずに済む。
【００１４】
また、高異方性および高選択性を達成する為に必要な炭素系ポリマーの堆積量を低減することができるので、パーティクル汚染を減少させることができ、炭素系ポリマーに取り込まれる形でエッチング後の配線パターン側壁部に存在する残留塩素も減少するので、アフターコロージョン耐性も向上する。さらに、入射イオンエネルギーの低減は下地選択性の向上にも寄与するので、オーバーエッチング時にＡｌ系材料層の下地の層間絶縁膜のスパッタリングを減少させ、その配線パターン側壁部への再付着物に取り込まれる形で存在する残留塩素も減少し、アフターコロージョンを効果的に抑制することが可能となる。
【００１５】
請求項２および４のＡｌ系材料層のエッチング工程後、基板を加熱するとともにフッ素系化合物を含有するガスを用いたプラズマ処理工程とを有するものは、アフターコロージョン対策を一層徹底させるものであり、エッチング後の配線パターン近傍に残留する塩素がフッ素に置換されるとともに、残留塩素を結合あるいは吸蔵している配線パターン側壁部保護物質の蒸気圧がプラズマ輻射熱や基板の直接加熱等で高められ、離脱し易くなる。従って、エッチング後の基板に大気中の水分が吸着しても、残留塩素を電解質とする局部電池が形成されにくくなり、Ａｌ系材料層のアフターコロージョンを略完全に抑止することができる。また、プラズマ処理工程におけるプラズマ密度を１×１０１１ｃｍ−３以上１×１０１４ｃｍ−３以下とすることにより、処理速度を損なうことなく、入射イオンエネルギーを抑えたプロセス条件の設定が可能となる。
【００１６】
請求項３のＡｌ系材料層が形成された基板を室温以下に制御し、Ａｌ系材料層をＨ２  ＯまたはＨ２  Ｏ２  の何れか一方のものと、放電解離条件下でプラズマ中に遊離の硫黄を生成する硫黄系化合物とを有するエッチングガスでエッチングする工程を有するものは、一層の低汚染化とアフターコロージョン耐性を向上させるものであり、エッチング反応生成物であるメタルのオキシ塩化物や炭素系ポリマーに加え、硫黄も配線パターンの側壁保護膜に利用できるようにするものである。硫黄は室温以下に制御されている基板に堆積するので、異方性加工に必要な入射イオンエネルギーを一層低減でき、選択性向上および低ダメージ化を徹底させることができる。また、炭素系ポリマーの堆積量を一層減少させることができるので、パーティクル汚染やアフターコロージョンをより効果的に低減することができる。さらに、基板に堆積した硫黄は、基板が略９０℃以上に加熱されれば容易に昇華するので、パーティクル汚染源となる虞はない。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の具体的な実施例の工程順について、図１の概略断面図を参照して説明する。
同図（ａ）はＡｌ系材料層上にレジストマスクが形成された状態を示し、同図（ｂ）は異方性形状を有する配線パターンが形成されるとともに、側壁保護膜が形成された状態を示し、同図（ｃ）は側壁保護膜が除去された状態を示し、同図（ｄ）はレジストマスクがアッシング除去された状態を示すものである。
【００１８】
実施例１
本実施例は、バリヤメタル、１％のＳｉと０．５％のＣｕとを含有するＡｌ層および反射防止膜とが順次積層されているＡｌ系材料層をＣｌ２  ／ＢＣｌ３  ／Ｈ２  Ｏ混合ガスを用いてドライエッチングした一例である。これを図１（ａ）、（ｂ）および（ｄ）を参照して説明する。
【００１９】
図１（ａ）に示したように、ＳｉＯ２  層間絶縁膜１上に厚さ略０．０３μｍのＴｉ層２および厚さ略０．０７μｍのＴｉＮ層３を有するバリヤメタル４、１％のＳｉと０．５％のＣｕとを含有し厚さが略０．４μｍであるＡｌ層５、略０．１μｍの厚さを有するＴｉＯＮ反射防止膜６が順次積層されたＡｌ系材料層７が形成され、さらにＡｌ系材料層７上にフォトリソグラフィ工程によりレジストマスク８が形成された基板であるウェハを用意した。そして、ウェハをＲＦバイアス印加型の有磁場マイクロ波プラズマエッチング装置にセットし、下記条件でＡｌ系材料層７をドライエッチングした。
【００２０】
ガス流量      Ｃｌ２  ／ＢＣｌ３  ／Ｈ２  Ｏ＝８０／４０／３０ｓｃｃｍ
圧力          ２Ｐａ
μ波電力      ９００Ｗ（２．４５ＧＨｚ）
ＲＦバイアス  ４０Ｗ（２ＭＨｚ）
ウェハ温度    常温
なお、Ａｌ系材料層７のエッチング速度は略１μｍ／分、対レジスト選択比は略４であった。また、Ｈ２  Ｏは液体ソースである為、加熱蒸発やＨｅガスバブリング等の手段によって気化させた状態でエッチングチャンバに供給した。
【００２１】
上記条件でのエッチング過程では、ＥＣＲ放電によりＣｌ２  とＢＣｌ３  から解離生成する塩素ラジカルを主エッチング種とするラジカル反応が、Ｃｌｘ  ＋  、ＢＣｌｘ  ＋  、Ｏ＋  等のイオンにアシストされることによりエッチングが進行し、Ａｌ系材料層７は主にＡｌＣｌｘ  、ＡｌＯＣｌｘ  、ＴｉＣｌｘ  、ＴｉＯＣｌｘ  等の生成物となり除去される。また、同時にレジストマスク８の分解生成物からは炭素系ポリマーが生成され、その生成量は従来プロセスほど多くはないが、配線パターン７ａ側壁部に堆積し、ＡｌやＴｉのオキシ塩化物とともに図１（ｂ）に示したような側壁保護膜９を形成して異方性加工に寄与する。このようにして、良好な異方性形状を有する配線パターン７ａを形成することができた。
【００２２】
また、異方性加工に必要な入射イオンエネルギーが低減して従来よりもＲＦバイアスパワーが小であるエッチングプロセスとすることができるので、ＳｉＯ２  層間絶縁膜１がスパッタされて配線パターン７ａ側壁部に再付着する現象も見られなかった。従って、エッチング後の配線パターン７ａ側壁部に残留する塩素量が大きく低減され、結果的にアフターコロージョンの発生が抑制された。エッチング終了後、ウェハをプラズマアッシング装置において通常の条件でＯ２  プラズマアッシングを行った。この結果図１（ｄ）に示したように、レジストマスク８と側壁保護膜９が燃焼除去された。そして、本実施例のプロセスでは炭素系ポリマーの生成量が少ないので、相当回数処理した後に得られたウェハにおいてもパーティクルレベルは小であった。
【００２３】
実施例２
本実施例は、Ａｌ系材料層７をＳ２  Ｃｌ２  ／Ｈ２  Ｏ混合ガスを用いてウェハを低温冷却しながらドライエッチングした一例である。これを図１（ａ）、（ｂ）および（ｄ）を参照して説明する。
【００２４】
実施例１と同様、図１（ａ）に示したように、ＳｉＯ２  層間絶縁膜１上に厚さ略０．０３μｍのＴｉ層２および厚さ略０．０７μｍのＴｉＮ層３を有するバリヤメタル４、１％のＳｉと０．５％のＣｕとを含有し厚さが略０．４μｍであるＡｌ層５、略０．１μｍの厚さを有するＴｉＯＮ反射防止膜６が順次積層されたＡｌ系材料層７が形成され、さらにＡｌ系材料層７上にフォトリソグラフィ工程によりレジストマスク８が形成された基板であるウェハを用意した。そして、ウェハをＲＦバイアス印加型の有磁場マイクロ波プラズマエッチング装置にセットし、下記条件でＡｌ系材料層７をドライエッチングした。
【００２５】
ガス流量      Ｓ２  Ｃｌ２  ／Ｈ２  Ｏ＝９０／２０ｓｃｃｍ
圧力          ２Ｐａ
μ波電力      ９００Ｗ（２．４５ＧＨｚ）
ＲＦバイアス  ２０Ｗ（１３．５６ＭＨｚ）
ウェハ温度    ０℃
なお、ウェハの冷却はウェハ載置電極に埋設された冷却配管に装置外部に設置されたチラーからエタノール系冷媒を供給し循環させることにより行った。また、Ｈ２  Ｏは液体ソースである為、加熱蒸発やＨｅガスバブリング等の手段によって気化させた状態でエッチングチャンバに供給した。
【００２６】
上記条件でのエッチング過程では、ＡｌやＴｉのオキシ塩化物や炭素系ポリマーの他、Ｓ２  Ｃｌ２  から解離生成する硫黄も側壁保護膜９の構成成分として寄与する。従って、実施例１で示した事例より、さらにＲＦバイアスパワーを下げた条件においても図１（ｂ）に示したように良好な異方性形状を有する配線パターン７ａを形成することができた。そして、本実施例におけるＡｌ系材料層７のエッチング速度はウェハ冷却および堆積物の増加により実施例１の事例よりも低下して９００ｎｍ／分であったが、レジスト選択比は略６に向上した。このことにより、レジストマスク８の膜厚の減少やエッジの後退は殆ど見られなかった。また、硫黄の堆積が期待できる分だけ炭素系ポリマーの生成量を一層低減できることと、さらなる低バイアス化により下地選択性が向上し、ＳｉＯ２  層間絶縁膜１のスパッタ再付着が抑制されること等によりアフターコロージョン耐性も大幅に向上した。エッチング終了後、ウェハをプラズマアッシング装置において通常の条件でＯ２  プラズマアッシングを行った。この結果、図１（ｄ）に示したようにレジストマスク８と側壁保護膜９は速やかに除去された。側壁保護膜９には炭素系ポリマーと硫黄が含まれているが、硫黄はプラズマ輻射熱や反応熱により昇華除去される他、酸素ラジカルによる燃焼反応によっても除去され、何らウェハ上にパーティクル汚染を残すことはなかった。
【００２７】
実施例３
本実施例は、Ａｌ系材料層７をＳ２  Ｃｌ２  ／Ｈ２  Ｏ２  混合ガスを用いてウェハを低温冷却しながらドライエッチングした後、配線パターン７ａ側壁部に付着した反応生成物の除去および残留塩素のフッ素置換をＣＦ４  ／Ｏ２  混合ガスを用いたプラズマ後処理で行った一例である。これを図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）を参照して説明する。
【００２８】
実施例１と同様、図１（ａ）に示したように、ＳｉＯ２  層間絶縁膜１上に厚さ略０．０３μｍのＴｉ層２および厚さ略０．０７μｍのＴｉＮ層３を有するバリヤメタル４、１％のＳｉと０．５％のＣｕとを含有し厚さが略０．４μｍであるＡｌ層５、略０．１μｍの厚さを有するＴｉＯＮ反射防止膜６が順次積層されたＡｌ系材料層７が形成され、さらにＡｌ系材料層７上にフォトリソグラフィ工程によりレジストマスク８が形成された基板であるウェハを用意した。そして、ウェハをＲＦバイアス印加型の有磁場マイクロ波プラズマエッチング装置にセットし、下記条件でＡｌ系材料層７をドライエッチングした。
【００２９】
ガス流量      Ｓ２  Ｃｌ２  ／Ｈ２  Ｏ２  ＝９０／２０ｓｃｃｍ
圧力          ２Ｐａ
μ波電力      ９００Ｗ（２．４５ＧＨｚ）
ＲＦバイアス  １５Ｗ（２ＭＨｚ）
ウェハ温度    ０℃
なお、ウェハの冷却はウェハ載置電極に埋設された冷却配管に装置外部に設置されたチラーからエタノール系冷媒を供給し循環させることにより行った。また、Ｈ２  Ｏ２  は液体ソースである為、加熱蒸発やＨｅガスバブリング等の手段によって気化させた状態でエッチングチャンバに供給した。
【００３０】
続いてウェハを後処理チェンバーへ搬送し、下記条件でプラズマ後処理を行った。
【００３１】
ガス流量      ＣＦ４  ／Ｏ２  ＝１００／５０ｓｃｃｍ
圧力          １０Ｐａ
μ波電力      ９００Ｗ（２．４５ＧＨｚ）
ＲＦバイアス  ０Ｗ（２ＭＨｚ）
ウェハ温度    １００℃
【００３２】
このプラズマ後処理により、図１（ｃ）に示したように側壁保護膜９が速やかに除去された。この除去する機構は、炭素系ポリマーに関しては酸素ラジカルによる燃焼、フッ素置換による蒸気圧の上昇等であり、硫黄系化合物に関してはウェハ加熱による昇華、酸素ラジカルによる燃焼等である。なお、このプラズマ後処理によりレジストマスク８に吸蔵または結合して残留していた塩素もフッ素に置換された。
【００３３】
続いて、ウェハをプラズマアッシング装置において通常の条件でＯ２  プラズマアッシングを行った。この結果、図１（ｄ）に示したようにアッシング残渣のない良好な異方性形状を有する配線パターン７ａを形成することができた。そして、配線パターン７ａが形成されたウェハを７２時間大気開放した後においてもアフターコロージョンの発生は全く見られなかった。
【００３４】
以上、本発明ついて実施例１、２および３において具体的な事例を示したがこれに限定されるものでなく、被エッチング物の膜種や構造、エッチング装置、エッチング条件等、発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜選択可能である。
例えば、使用するエッチング装置としては本実施例で用いたＥＣＲプラズマエッチング装置の他にＩＣＰ、ＴＣＰ、ヘリコン波プラズマエッチング装置等の高密度プラズマエッチング装置、または平行平板型ＲＩＥ装置等各種エッチング装置への適用も可能である。また、プラズマ後処理に用いるガスとしてはＣＦ４  ／Ｏ２  混合ガスの他に、ＮＦ３  ／Ｏ２  混合ガス、ＳＦ６  ／Ｏ２  混合ガス等を用いることができる。さらに、本発明で使用するエッチングガスにはスパッタリング効果、希釈効果、冷却効果等が期待できるＡｒ、Ｈｅ等の希ガスが適宜添加されていても良い。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、エッチング形態が従来のラジカル反応主体であったものからイオンアシスト反応主体となるので、従来のようにレジストの分解生成物である炭素系ポリマーを側壁保護膜として厚く堆積する必要がなく、入射イオンエネルギーを軽減したエッチング条件の下においても微細配線パターンの異方性加工が可能となり、対レジストマスクおよび対下地選択性を向上させることができる。また、高異方性、高選択性を達成する為に必要な炭素系ポリマーの堆積量を低減できるので、従来の技術に比べてパーティクル汚染を減少させることができる。さらに、炭素系ポリマーや下地再付着物に取り込まれる形でエッチング後の配線パターン側壁部に残留する塩素量も減少するので、アフターコロージョン耐性が大きく向上する。従って、微細なデザインルールに基づいて設計され、高集積度、高性能、高信頼性の何れの要求にも対応できるドライエッチング方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプロセスを工程順に示す概略断面図であり、（ａ）はＡｌ系材料層上にレジストマスクが形成された状態を示し、（ｂ）は配線パターンが形成されるとともに側壁保護膜が形成された状態を示し、（ｃ）は後処理で側壁保護膜が除去された状態を示し、（ｄ）はレジストマスクがアッシング除去された状態を示す。
【符号の説明】
１…ＳｉＯ２  層間絶縁膜、２…Ｔｉ層、３…ＴｉＮ層、４…バリヤメタル、５…Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ層、６…ＴｉＯＮ反射防止膜、７…Ａｌ系材料層、７ａ…配線パターン、８…レジストマスク
【図１】
0003570098.tif 000002