(57)【要約】  誘電性バリア層を誘電性バルク絶縁層に対して高い選択性でもってエッチングするための方法を提供する。一実施形態において、本方法は、誘電性バルク絶縁層を介してその一部が露出している誘電性バリア層を有する基板をリアクタ内に配置し、Ｈ２ガス、フッ素含有ガス、少なくともインサートガスを含有するガス混合物をリアクタ内に流し、誘電性バリア層の露出部位を誘電性バルク絶縁層に対して選択的にエッチングすることを含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線構造において誘電性バリア層をエッチングするための方法であり、
誘電性バルク絶縁層を介してその一部が露出している誘電性バリア層を有する基板をリアクタ内に配置し、
少なくともＨ２ガスを含有するガス混合物をリアクタ内に流し、
誘電性バリア層の露出部位を誘電性バルク絶縁層に対して選択的にエッチングすることを含む方法。
【請求項２】
ガス混合物を流す工程が、フッ素含有ガスをＨ２ガスと共にリアクタ内に流すことを更に含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
ガス混合物を流す工程が、少なくとも１つのインサートガスをリアクタ内に流すことを更に含む請求項１記載の方法。
【請求項４】
ガス混合物を流す工程が、Ｈ２を流量５ｓｃｃｍから約１００ｓｃｃｍで流すことを更に含む請求項１記載の方法。
【請求項５】
エッチング工程が、
処理圧力を約１０ｍＴｏｒｒから約２００ｍＴｏｒｒに維持し、
基板温度を約０℃から約５０℃に制御し、
約１００ワットから約８００ワットのプラズマ電力を印加することを更に含む請求項１記載の方法。
【請求項６】
フッ素含有ガスを流す工程が、フッ素含有ガスを流量約０ｓｃｃｍから約８０ｓｃｃｍで流すことを更に含む請求項２記載の方法。
【請求項７】
フッ素含有ガスがＣＨ２Ｆ２、ＣＨＦ３、ＣＨ３Ｆ、Ｃ２Ｆ６、ＣＦ４及びＣ３Ｆ８から成る群から選択される請求項２記載の方法。
【請求項８】
インサートガスを流す工程が、インサートガスを流量５０ｓｃｃｍから約５００ｓｃｃｍで流すことを更に含む請求項３記載の方法。
【請求項９】
インサートガスがＡｒ、Ｏ２、ＣＯ、ＮＯ、Ｎ２Ｏ、Ｈｅ及びＮ２から成る群から選択される請求項３記載の方法。
【請求項１０】
誘電性バリア層が５．５未満の誘電率を有しており、誘電性絶縁層が４未満の誘電率を有している請求項１記載の方法。
【請求項１１】
誘電性層が炭素含有ケイ素膜である請求項１記載の方法。
【請求項１２】
露出した誘電性バリア層を除去し、
誘電性バリア層の下に配置された、基板上の下層である導電層を露出させることを更に含む請求項１記載の方法。
【請求項１３】
配線構造において誘電性バリア層をエッチングするための方法であり、
誘電性バルク絶縁層を介してその一部が露出している誘電性バリア層を有する基板をリアクタ内に配置し、
Ｈ２ガス及びフッ素含有ガスを含有するガス混合物をリアクタ内に流し、
誘電性バリア層の露出部位をガス混合物から生成されたプラズマの存在下でエッチングすることを含む方法。
【請求項１４】
ガス混合物を流す工程が、
水素ガス（Ｈ２）を流量５ｓｃｃｍから約１００ｓｃｃｍで流し、
フッ素含有ガスを流量約０ｓｃｃｍから約８０ｓｃｃｍで流すことを更に含む、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
ガス混合物を流す工程が、少なくとも１つのインサートガスをリアクタ内に流すことを更に含み、インサートガスが流量約５０ｓｃｃｍから約５００ｓｃｃｍで流される請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
フッ素含有ガスがＣＨ２Ｆ２、ＣＨＦ３、ＣＨ３Ｆ、Ｃ２Ｆ６、ＣＦ４及びＣ３Ｆ８から成る群から選択される請求項１３記載の方法。
【請求項１７】
インサートガスがＡｒ、Ｏ２、ＣＯ、ＮＯ、Ｎ２Ｏ、Ｈｅ及びＮ２から成る群から選択される請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
ガス混合物を流す工程が、
処理圧力を約１０ｍＴｏｒｒから約２００ｍＴｏｒｒに維持し、
基板温度を約０℃から約５０℃に制御し、
約１００ワットから約８００ワットのプラズマを印加することを更に含む請求項１３記載の方法。
【請求項１９】
誘電性バリア層が５．５未満の誘電率を有している請求項１３記載の方法。
【請求項２０】
誘電性バリア層が炭素含有ケイ素膜である請求項１３記載の方法。
【請求項２１】
配線構造において誘電性バリア層をエッチングするための方法であり、
誘電性バルク絶縁層を介してその一部が露出している誘電性バリア層を有する基板をリアクタ内に配置することを含み、誘電性バリア層が炭素含有ケイ素膜であり、
Ｈ２ガス、フッ素含有ガス及び少なくとも１つのインサートガスを含有するガス混合物をリアクタ内に流し、
誘電性層の露出部位を誘電性バルク絶縁層に対して選択的にエッチングすることを含む方法。
【請求項２２】
ガス混合物を流す工程が、
Ｈ２ガスを流量約５ｓｃｃｍから約１００ｓｃｃｍで流し、
フッ素含有ガスを流量約０ｓｃｃｍから約８０ｓｃｃｍで流すことを含み、フッ素含有ガスがＣＨ２Ｆ２、ＣＨＦ３、ＣＨ３Ｆ、Ｃ２Ｆ６、ＣＦ４及びＣ３Ｆ８から成る群から選択され、
インサートガスを流量約５０ｓｃｃｍから５００ｓｃｃｍで流すことを含み、インサートガスがＡｒ、Ｏ２、ＣＯ、ＮＯ、Ｎ２Ｏ、Ｈｅ及びＮ２から成る群から選択される請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
ガス混合物を流す工程が、
処理圧力を約１０ｍＴｏｒｒから約２００ｍＴｏｒｒに維持し、
基板温度を約０℃から約５０℃に制御し、
約１００ワットから約８００ワットのプラズマ力を印加することを更に含む請求項２１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、概して、半導体加工技術、より具体的には半導体処理において誘電性バリア層を誘電性バルク絶縁層に対して高い選択性でもってエッチングするための方法に関する。
（関連技術の説明）
【０００２】
集積回路は、１枚のチップ上に何百万もの構成要素（例えば、トランジスタ、キャパシタ及び抵抗）を含み得る複雑なデバイスへと進化してきた。チップ設計の進化は、常に、より速い回路とより高い回路密度を要求している。より高い回路密度への需要により、集積回路構成要素の寸法の縮小が必要とされている。
【０００３】
集積回路構成要素の寸法が縮小されるにつれ（例えば、サブミクロン寸法）、このような構成要素の作製に使用される材料が、その電気的性能に関わってくる。例えば、抵抗の低い金属配線（例えば、銅及びアルミニウム）が、集積回路上の構成要素間の導電路となる。
【０００４】
典型的には、金属配線は、誘電性バルク絶縁材料によって互いに電気的に絶縁されている。隣り合う金属配線間の距離及び／又は誘電性バルク絶縁材料の厚みがサブミクロン寸法であると、このような配線間で容量結合が起こる可能性がある。隣り合う金属配線間での容量結合によりクロストーク及び／又は抵抗・キャパシタンス（ＲＣ）遅延が起こり、これにより集積回路の全体としての性能が低下する場合がある。
【０００５】
隣り合う金属配線間での容量結合を最小限に抑えるため、低誘電率のバルク絶縁材料（例えば、約４．０より低い誘電率）が必要とされている。低誘電率のバルク絶縁材料の例には、とりわけ二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、ケイ酸塩ガラス、フッ化ケイ酸塩ガラス（ＦＳＧ）、及び炭素ドープ酸化ケイ素（ＳｉＯＣ）が含まれる。
【０００６】
加えて、誘電性バリア層が、金属配線を誘電性バルク絶縁材料から隔てていることが多い。誘電性バリア層により、誘電性バルク絶縁材料への金属の拡散が最小限に抑えられる。誘電性バルク絶縁材料への金属の拡散は望ましくなく、これはこのような拡散が集積回路の電気的性能に影響を与える、又は集積回路を動作不能とする場合があるからである。誘電性層は、導電線間の誘電性積層体の低ｋ特性を維持するために低誘電率を有する必要がある。誘電性バリア層は、誘電性バルク絶縁層エッチング処理におけるエッチング停止層としても機能するため、その下の金属がエッチング環境に曝露されない。誘電性バリア層は、約５．５以下の誘電率を有している。誘電性バリア層の例は、とりわけ炭化ケイ素（ＳｉＣ）及び窒素含有炭化ケイ素（ＳｉＣＮ）である。
【０００７】
多層配線構造（例えば、デュアルダマシン構造）を含む集積回路構成要素もある。多層配線構造は、互いに積層された２つ以上のバルク絶縁層と、低誘電性バリア層と、金属層を有し得る。図１Ａに図示のデュアルダマシン構造例として、その下に誘電性バリア層１０６を備えた誘電性バルク絶縁層１０８が、別の誘電性バルク絶縁層１０２に導電層１０４が埋設された、別の前もって形成された配線上に積層されている。ビア／トレンチエッチング処理が完了し、ビア／トレンチ１１０が誘電性バルク絶縁層１０８上に画成されたら、ビア／トレンチ１１０によって画成される誘電性バリア層１０６の露出部位を続いて除去してその下の導電層１０４を露出させ、図１Ｂに図示されるように、ビア／トレンチを介して、続いて堆積される導電層１１６を接続及び接合することが可能である。しかしながら、バルク絶縁層１０８及び誘電性バリア層１０６として選択される材料は類似していることから、これらの層のエッチング性は同じようなものとなり、エッチング中の選択性が不良となる。図１Ｃに図示されるように、誘電性バリア層１０６がエッチングされるにつれ、同時に誘電性バルク絶縁層１０８も反応性エッチャント種による攻撃を受け、層１１４の最上部及び／又は側壁が不均一又は先細りの形状となる場合がある。図１Ｄに図示されるように、誘電性バリア層の下の導電層１０４がトレンチ開口部１１０と揃っていない実施形態においては、その下の誘電性バルク絶縁層１０２に対しての選択性の悪さから、誘電性バルク絶縁層１０２が誘電性バリア層１０６のエッチング中に攻撃されてしまうことがある（１１２）。
【０００８】
従って、誘電性バリア層を誘電性バルク絶縁層に対して高い選択性でもってエッチングするための方法が必要とされる。
【発明の概要】
【０００９】
誘電性バリア層を誘電性バルク絶縁層に対して高い選択性でもってエッチングするための方法を本発明にて提供する。一実施形態において、誘電性バリア層をエッチングするための方法は、誘電性バルク絶縁層を介してその一部が露出している誘電性バリア層を有する基板をリアクタ内に配置し、Ｈ２ガスを含有するガス混合物をリアクタ内に流し、誘電性バリア層の露出部位を誘電性バルク絶縁層に対して選択的にエッチングすることを含む。
【００１０】
別の実施形態において、誘電性バリア層をエッチングするための方法は、誘電性バルク絶縁層を介してその一部が露出している誘電性バリア層を有する基板をリアクタ内に配置し、Ｈ２ガス及びフッ素含有ガスを含有するガス混合物をリアクタ内に流し、誘電性バリア層の露出部位を、ガス混合物から生成したプラズマの存在下でエッチングすることを含む。
【００１１】
更に別の実施形態において、誘電性バリア層をエッチングするための方法は、誘電性バルク絶縁層を介してその一部が露出している誘電性バリア層を有する基板をリアクタ内に配置することを含み、誘電性バリア層は炭素含有ケイ素膜であり、本方法は更にＨ２ガス、フッ素含有ガス及び少なくとも１つのインサートガスを含有するガス混合物をリアクタ内に流し、誘電性バリア層の露出部位を誘電性バルク絶縁層に対して選択的にエッチングすることを含む。
【詳細な説明】
【００１２】
本発明の実施形態は、誘電性バリア層を誘電性バルク絶縁層に対して高い選択性でもってエッチングするための方法を含む。本方法により、基板上に形成された特徴部のプロファイルと寸法が保たれ、誘電性バリア層は、隣り合う誘電性バルク絶縁層及び／又はその下の導電層と誘電性バルク絶縁層を実質的に攻撃することなく選択的にエッチングされる。この高いエッチング選択性は、水素ガス（Ｈ２）を含有するガス混合物を用いて誘電性バリア層をエッチングすることで達成される。
【００１３】
図２は本発明による誘電性バリア層のエッチングの実行に適したプラズマソースエッチングリアクタ２０２の一実施形態の概略断面図である。本発明を実行するのに適したこのようなエッチングリアクタの１つは、カリフォルニア州サンタクララのアプライドマテリアル社から入手可能なイネーブラ（ＥＮＡＢＬＥＲ（商標名））処理チャンバである。本明細書に記載の誘電性バリア層エッチング処理は、その他の製造業者からのものを含め、その他のエッチングリアクタで実行することも考えられる。
【００１４】
一実施形態において、リアクタ２０２は、導電性チャンバ壁部２３０を有する処理チャンバ２１０を含む。チャンバ壁部２３０の温度は、壁部２３０内及び／又はその周囲に設置された液体含有導管（図示せず）を用いて制御される。
【００１５】
チャンバ２１０は高真空容器であり、絞り弁２２７を介して真空ポンプ２３６に連結されている。チャンバ壁部２３０は、アース２３４に接続されている。ライナ２３１がチャンバ２１０内に配置され、壁部２３０の内面を被覆している。ライナ２３１によりチャンバ２１０のその場での自己洗浄能が向上し、ライナ２３１上に堆積した副生成物及び残留物をライナ２３１から容易に除去することが可能である。
【００１６】
処理チャンバ２１０は、支持台座部２１６とシャワーヘッド２３２も含む。支持台座部２１６は、シャワーヘッド２３２の下に離間関係で配置されている。支持台座部２１６は、処理の間、基板２００を保持するための静電チャック２２６を含んでいてもよい。静電チャック２２６への電力は、ＤＣ電源２２０によって制御される。
【００１７】
支持台座部２１６は、整合回路２２４を介して高周波（ＲＦ）バイアス電源２２２に連結されている。バイアス電源２２２は、通常、約５０ｋＨｚから約６０ＭＨｚの調節可能な周波数と約０から５０００ワットのバイアス電力を有するＲＦ信号を発生可能である。任意で、バイアス電源２２２はＤＣ又はパルスＤＣ電源であってもよい。
【００１８】
支持台座部２１６上で支持されている基板２００の温度は、支持台座部２１６の温度を調節することで少なくとも部分的に制御される。一実施形態において、支持台座部２１６は、冷却液を流すための流路がその内部に形成されている冷却板（図示せず）を含む。加えて、ガス供給源２４８からのヘリウム（Ｈｅ）ガス等の背面ガスを基板２００の裏面と静電チャック２２６の表面に形成された溝部（図示せず）との間に配置された流路に供給する。背面Ｈｅガスにより、台座部２１６と基板２００との間で効率的な熱伝達が行われる。静電チャック２２６は、チャック本体内にチャック２２６を処理中に熱するための抵抗ヒータ（図示せず）も含んでいてよい。一実施形態において、基板２００は温度約１０℃から約５００℃で維持される。
【００１９】
シャワーヘッド２３２は、処理チャンバ２１０の蓋部２１３に取り付けられる。ガスパネル２３８は、シャワーヘッド２３２と蓋部２１３との間に画成されたプレナム（図示せず）に流体的に連結されている。シャワーヘッド２３２は、ガスパネル２３８からプレナムへと供給されたガスの処理チャンバ２１０への進入を可能にする複数の孔を含む。シャワーヘッド２３２の複数の孔を別々のゾーンに配列し、各種ガスを異なる体積流量でもってチャンバ２１０内へと放出可能としてもよい。
【００２０】
シャワーヘッド２３２及び／又はシャワーヘッドに近接して位置決めされた上部電極２２８は、インピーダンス変成器２１９（例えば、１／４波長整合スタブ）を介してＲＦソース電力２１８に連結されている。ＲＦソース電力２１８は、通常、約１６０ＭＨｚの調節可能な周波数と、約０から５０００ワットのソース電力を有するＲＦ信号を発生可能である。
【００２１】
リアクタ２０２は、チャンバ壁部２３０の外部の、チャンバ蓋部２１３付近に位置決めされた１つ以上のコイルセグメント又は磁石２１２も含んでいてよい。コイルセグメント２１２への電力は、ＤＣ電源又は低周波ＡＣ電源２５４によって制御される。
【００２２】
基板の処理中、チャンバ２１０内部のガス圧は、ガスパネル２３８及び絞り弁２２７を用いて制御される。一実施形態において、チャンバ２１０内部のガス圧は、約０．１から９９９ｍＴｏｒｒで維持される。
【００２３】
中央演算処理装置（ＣＰＵ）２４４、メモリ２４２及びサポート回路２４６を含む制御装置２４０がリアクタ２０２の各種構成要素に連結され、本発明の処理の制御を円滑に行っている。メモリ２４２はいずれのコンピュータ可読性媒体であってもよく、例えばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フロッピー（商標名）ディスク、ハードディスク、又はリアクタ２０２又はＣＰＵ２４４に対してローカル又はリモートであるその他の形態のデジタルストレージである。サポート回路２４６はＣＰＵ２４４に連結され、慣用のやり方でＣＰＵ２４４をサポートする。これらの回路はキャッシュ、電源、クロック回路、入力／出力回路、サブシステム等を含む。メモリ２４２内に保存されたソフトウェアルーチン又は一連のプログラム命令は、ＣＰＵ２４４によって実行されると、リアクタ２０２に本発明のエッチング処理を実行させる。
【００２４】
図２は、本発明の実施に使用可能な様々なタイプのプラズマリアクタの一構成例を図示しているにすぎない。例えば、異なるタイプのソース電力とバイアス電力を、異なる結合機構を用いてプラズマチャンバに結合することが可能である。ソース電力とバイアス電力の双方を用いることで、プラズマ密度とプラズマに対しての基板のバイアス電圧を独立して制御することが可能となる。応用例によってはソース電力は必要なく、プラズマはバイアス電力だけで維持される。プラズマ密度は、低周波（例えば、０．１―０．５ヘルツ）のＡＣ電流源又はＤＣ電流源で駆動される電磁石を用いて、真空チャンバに磁場を印加することで増強することが可能である。その他の応用例においては、プラズマを、その中に基板が配置されているチャンバとは別のチャンバ、例えば遠隔プラズマ源で発生させ、続いて業界で既知の技法を用いてプラズマをチャンバに誘導することができる。
【００２５】
図３は、本発明の一実施形態による、誘電性バリア層除去処理３００の一実施形態のフロー図を示す。図４Ａ−４Ｂは、誘電性バリア層除去処理３００の一連の工程を示す概略断面図である。処理３００は命令としてメモリ２４２に保存することができ、制御装置２４０によって実行されると、処理３００がリアクタ２０２内で実行される。
【００２６】
処理３００は工程３０２から始まり、配線構造において誘電性バリア層を有する基板４００をリアクタ２０２内に設置する。図４Ａに図示されるように、誘電性積層体４１２は、銅線等の少なくとも１つの導電層４０４が埋設された層４０２の上に配置される。誘電性積層体４１２は、誘電性バルク絶縁層４０８を誘電性バリア層４０６上に含む。トレンチ／ビア４１０は、デュアルダマシンエッチング法等の慣用のエッチング方法を用いて誘電性バルク絶縁層４０８に形成される。一実施形態において、誘電性バルク絶縁層４０８は、４．０未満の誘電率を有する誘電体である（低ｋ材料）。適した材料の例には、アプライドマテリアル社から入手可能なブラックダイヤモンド（商標名）誘電体等の炭素含有酸化ケイ素（ＳｉＯＣ）及びポリアミド等のその他の低ｋ重合体が含まれる。
【００２７】
誘電性バリア層４０６は、約５．５以下の誘電率を有している。一実施形態において、誘電性バリア層４０６は炭素含有ケイ素層（ＳｉＣ）、窒素ドープ炭素含有ケイ素層（ＳｉＣＮ）等である。図４Ａに図示の実施形態において、誘電性バリア層はＳｉＣＮ膜である。誘電性バリア層材料の例はブロック（ＢＬＯＫ（商標名））誘電体であり、アプライドマテリアル社から入手可能である。
【００２８】
図４Ａに図示の実施形態において、誘電性積層体４１０は開口部を介してエッチングされ、トレンチ又はビア等の特徴部４１０が誘電性バリア層４０６上の誘電性バルク絶縁層４０８に画成される。誘電性バルク絶縁層４０８の一部を除去して誘電性バリア層４０６の表面４１４を露出させる。層４０２内に存在する導電層４０４は誘電性バリア層４０６に形成された特徴部４１０の下にある。一実施形態において、誘電性バルク絶縁層４０８は、フッ素と炭素から生成されたプラズマを用いてエッチングされる。誘電性バルク絶縁層４０８は、図２に図示のリアクタ２０２等のエッチングチャンバ又はその他の適したリアクタ内でエッチングすることができる。
【００２９】
一実施形態において、エッチング処理は、四フッ化炭素（ＣＦ４）等の炭素・フッ素含有ガスを流量約５から約２５０ｓｃｃｍで供給し、約５０ワットから約２０００ワットの電力を印加し、温度を約０℃から約５０℃に維持し、リアクタ内の処理圧力を約５ｍＴｏｒｒから約２００ｍＴｏｒｒに制御することで行うことができる。別の実施形態においては、アルゴン（Ａｒ）等の少なくともキャリアガスも、炭素・フッ素含有ガスと共にリアクタに供給することができる。キャリアガスは、流量約５０から約５００ｓｃｃｍで供給することができる。
【００３０】
工程３０４で、Ｈ２ガスを含有するガス混合物をリアクタ２０２に供給し、誘電性バルク絶縁層４０８に形成された特徴部４１０によって画成された誘電性バリア層４０６の露出部をエッチングする。ガス混合物と共に供給されるＨ２ガスは、誘電性バリア層４０６の窒素及び炭素成分と反応する遊離水素ラジカルを発生させることで誘電性バリア層４０６のエッチングを促進し、実質的に誘電性バルク絶縁層４０８をエッチングすることなく、誘電性バリア層４０６を選択的に分解する。一実施形態において、ガス混合物はＨ２ガス及びフッ素含有ガスを含み得るが、これらに限定されるものではない。フッ素含有ガスの適切な例には、ＣＨ２Ｆ２、ＣＨＦ３、ＣＨ３Ｆ、Ｃ２Ｆ６、ＣＦ４、Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ６、Ｃ４Ｆ８等が含まれ得るが、これらに限定されるものではない。別の実施形態において、ガス混合物はＨ２ガス、フッ素含有ガス及び少なくとも１つのインサートガスを含み得る。インサートガスは、アルゴンガス（Ａｒ）、ヘリウムガス（Ｈｅ）、一酸化窒素（ＮＯ）、一酸化炭素（ＣＯ）、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）、酸素ガス（Ｏ２）、窒素ガス（Ｎ２）等から成る群から選択することができる。下層である導電層４０４のエッチング中の酸化を防止する実施形態においては、ガス混合物は酸素を含有するいかなるガスも含まない。
【００３１】
ガス混合物をエッチングリアクタに供給しながら、幾つかの処理パラメータを工程３０４で調節する。一実施形態において、エッチングリアクタ内のガス混合物の圧力は、約１０ｍＴｏｒｒから約２００ｍＴｏｒｒ、例えば約２０ｍＴｏｒｒから約６０ｍＴｏｒｒに調節され、基板温度は約０℃から約５０℃、例えば約０℃から約２５℃に維持される。
【００３２】
工程３０６で、ガス混合物からプラズマを生成して露出した誘電性バリア層４０６をエッチングし、図４Ｂに図示されるように、誘電性バルク絶縁層４０８のトレンチ４１０によって画成された誘電性バリア層４０６を基板上の導電層４０２から除去する。一実施形態において、ＲＦソース電力を電力約１００ワットから約８００ワットで印加して、ガス混合物からプラズマを得ることができる。Ｈ２ガスは、流量約５ｓｃｃｍから約１００ｓｃｃｍ、例えば約２０ｓｃｃｍから約６０ｓｃｃｍで供給することができる。ＣＨ２Ｆ２等のフッ素含有ガスは、流量約０ｓｃｃｍから約８０ｓｃｃｍ、例えば、約１０ｓｃｃｍから約３０ｓｃｃｍで供給することができる。Ａｒ又はＯ２等のインサートガスは、流量約５０ｓｃｃｍから約５００ｓｃｃｍ、例えば、約１００ｓｃｃｍから約２００ｓｃｃｍで供給することができる。エッチング時間は、約１０秒から約８０秒であってもよい。
【００３３】
Ｈ２ガス含有ガス混合物を用いたエッチング処理により、誘電性バリア層４０６を、隣接する及び／又はその下の誘電性バルク絶縁層４０８を攻撃することのないやり方で選択的にエッチングすることが可能になる。誘電性バリア層４０６をエッチングするためのエッチングガス混合物は、誘電性バリア層４０６に含まれる窒素及び炭素結合と主に反応する水素フリーラジカルを発生させることで誘電性バルク絶縁層４０８に対しての高い選択性を生み出し、トレンチ４１０によって画成された誘電性バリア層４０６の露出部の均一なエッチングを可能にしている。一実施形態において、誘電性バリア層４０６のバルク絶縁層４０８に対しての選択性は、少なくとも５、例えば１５である。
【００３４】
誘電性バリア層４０６のエッチング処理は、その下の導電層４０４が露出されたと知らせる終点に達した後に終了となる。終点は、いずれの適した方法によっても求めることができる。例えば、終点は、光学放射を監視すること、所定の時間が経過すること又はエッチング対象である誘電性バリア層４０６が十分に除去されたことを判定するための別の指標によって求めることができる。
【００３５】
従って、本発明により、誘電性バリア層を誘電性バルク絶縁層に対して高い選択性でもってエッチングするための改善された方法が得られる。本発明は、誘電性バルク絶縁層内のトレンチによって画成された誘電性バリア層を選択的にエッチングすることで、配線構造における特徴部のプロファイルと寸法を向上させており、有利である。
【００３６】
上記は本発明の実施形態を対象としているが、本発明の基本的な範囲から逸脱することなく本発明のその他及び更に別の実施形態を創作することができ、本発明の範囲は特許請求の範囲に基づいて定められる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
本発明の上述した構成が得られ、詳細に理解されるように、上記で簡単に要約された本発明のより具体的な説明が実施形態を参照して行われ、これらは添付図面に示されている。
【図１Ａ】〜
【図１Ｄ】配線構造例の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態で使用のプラズマリアクタの概略断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による配線構造上での誘電性バリア層の除去処理の一実施形態のフロー図である。
【図４Ａ】〜
【図４Ｂ】露出した誘電性バリア層を基板上に有する配線構造の一実施形態の断面図である。
【００３８】
円滑な理解のために、可能な限り、図面で共通する同一要素は同一参照番号を用いて表した。一実施形態における要素と構成は、特に記載することなくその他の実施形態にて有利に利用可能である。
【００３９】
しかしながら、添付図面は本発明の例示的な実施形態だけを図示しており、本発明はその他の同等に効果的な実施形態も含み得るため、本発明の範囲を制限すると解釈されないことに留意すべきである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2009530871.tif 000004
【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
2009530871.tif 000009
【図４Ｂ】
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【国際調査報告】
2009530871.tif 000011