【事件の表示】
　特許第３２８２３１４号「アルミニウム系金属パターンの形成方法」の請求項１ないし３に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３２８２３１４号の請求項１ないし２に係る特許を維持する。
【理　由】
Ｉ．手続の経緯
　
　本件特許第３２８２３１４号の発明についての出願は、平成５年９月１０日の出願であって、平成１４年３月１日にその発明について特許権の設定登録がなされ、その後、渡辺紀子より特許異議の申立がなされ、平成１６年１月２０日付けで取消理由が通知され、その指定期間内である平成１６年３月２６日付けで訂正請求がなされ、平成１６年６月１７日付けで訂正拒絶理由が通知され、その指定期間内である平成１６年８月３０日付けで意見書が提出され、その後再度、平成１６年９月１０日付けで取消理由が通知され、平成１６年９月２９日付けで訂正請求がなされたものである（平成１６年３月２６日付けの訂正請求は取下げ）。
　
II．平成１６年９月２９日付けの訂正請求書による訂正の適否についての判断
　
１．訂正の内容
（１）訂正事項ａ
　請求項１中の「前記アルミニウム系金属膜のドライエッチングの際にエッチング側壁に側壁保護膜を形成する成分を供給する上層マスク」を「前記アルミニウム系金属膜のドライエッチングの際にエッチング側壁に側壁保護膜を形成する成分を供給する窒化系シリコンからなる上層マスク」と訂正する。
（２）訂正事項ｂ
　請求項１中の「前記積層してなるエッチングマスクを用いて前記アルミニウム系金属膜を常温でドライエッチングして」を「前記積層してなるエッチングマスクを用い、かつエッチングガスにアルゴンガスを添加して前記上層マスクをドライエッチングすることにより前記上層マスクを分解して窒素を放出し、該放出した窒素により前記アルミニウム系金属膜の側壁に窒化アルミニウムからなる側壁保護膜を形成しつつ、当該アルミニウム系金属膜を常温でドライエッチングして」と訂正する。
（３）訂正事項ｃ
　請求項２を削除する。
（４）訂正事項ｄ
　請求項３の記載について、「請求項１記載のアルミニウム系金属パターンの形成方法において、前記下層マスクは酸化系シリコンからなり、前記上層マスクはレジストまたは窒化系シリコンからなることを特徴とするアルミニウム系金属パターンの形成方法。」を「基板上に成膜したアルミニウム系金属膜上に、当該アルミニウム系金属膜をドライエッチングする際のエッチングガスに対して耐性を有する酸化系シリコンからなる下層マスクと前記アルミニウム系金属膜のドライエッチングの際にエッチング側壁に側壁保護膜を形成する成分を供給する窒化系シリコンからなる上層マスクとを積層してなるエッチングマスクを形成する第１の工程と、前記積層してなるエッチングマスクを用い、前記上層マスクをドライエッチングすることにより前記上層マスクを分解して窒素を放出し、該放出した窒素により前記アルミニウム系金属膜の側壁に窒化アルミニウムからなる側壁保護膜を形成しつつ、当該アルミニウム系金属膜を常温でドライエッチングして、当該アルミニウム系金属膜でパターンを形成する第２の工程とからなることを特徴とするアルミニウム系金属パターンの形成方法。」と訂正する。
　
２．訂正の目的の適否、新規事項の有無、及び特許請求の範囲の拡張・変更の存否
（１）訂正事項ａ
　上記訂正事項ａは、上層マスクの材料を「窒化系シリコンからなる」と限定するもので、この点は、明細書の段落【００１４】、【００２１】、【００２２】、【００３６】に記載されているから、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当し、願書に添付した明細書又は図面の範囲内においてした訂正であり、いわゆる新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　
（２）訂正事項ｂ
　上記訂正事項ｂは、ドライエッチングの態様を具体的に、「エッチングガスにアルゴンガスを添加して前記上層マスクをドライエッチングすることにより前記上層マスクを分解して窒素を放出し、該放出した窒素により前記アルミニウム系金属膜の側壁に窒化アルミニウムからなる側壁保護膜を形成しつつ」と限定するものであり、この点は、特許明細書の段落【００１４】、【００２１】、【００２２】、【００３６】に記載されているから、特許請求の範囲の減縮を目的とした明細書の訂正に該当し、願書に添付した明細書又は図面の範囲内においてした訂正であり、いわゆる新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　
（３）訂正事項ｃ
　上記訂正事項ｃは、単なる請求項の削除であるから、特許請求の範囲の減縮を目的とした訂正である。
　
（４）訂正事項ｄ
　上記訂正事項ｄは、請求項３の記載を、請求項１を引用する引用形式から独立形式にするとともに、請求項２に項番を繰り上げ、上層マスクの材料を「窒化系シリコンからなる」と限定し、かつドライエッチングの態様を具体的に、「前記上層マスクをドライエッチングすることにより前記上層マスクを分解して窒素を放出し、該放出した窒素により前記アルミニウム系金属膜の側壁に窒化アルミニウムからなる側壁保護膜を形成しつつ」と限定するものであり、この点は、願書に添付した明細書の段落【００１４】、【００２１】、【００２２】、【００３６】に記載されているから、特許請求の範囲の減縮及び明瞭でない記載の釈明を目的とした明細書の訂正に該当し、願書に添付した明細書又は図面の範囲内においてした訂正であり、いわゆる新規事項の追加に該当せず、実質的に特許請求の範囲を拡張又は変更するものではない。
　
３．まとめ
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第６条第１項の規定によりなお従前の例によるとされる、特許法第１２０条の４第３項において準用する平成６年法律第１１６号による改正前の特許法第１２６条第１項ただし書き、第２項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
III．特許異議申立について
　
１．特許異議申立の概要
　特許異議申立人は、証拠として下記の甲第１〜３号証を提出して、訂正前の請求項１〜３に係る発明は、甲第１〜３号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、請求項１〜３に係る発明の特許は、特許法第２９条第２項の規定に違反してされたものであり、これを取り消すべき旨主張する。
    　　　　　　　　　　　　　　　　記
　甲第１号証：特開昭６４−９６１９号公報
　甲第２号証：特開昭６４−３９０２６号公報
　甲第３号証：特開平３−２５７９２５号公報
　
２．本件の請求項１，２に係る発明
　上記II．で示したように上記訂正が認められるから、本件特許第３２８２３１４号の請求項１、２に係る発明（以下、「本件発明１」、「本件発明２」という。）は、平成１６年９月２９日付けの訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１、２に記載された次のとおりのものである。
「【請求項１】
　基板上に成膜したアルミニウム系金属膜上に、当該アルミニウム系金属膜をドライエッチングする際のエッチングガスに対して耐性を有する下層マスクと前記アルミニウム系金属膜のドライエッチングの際にエッチング側壁に側壁保護膜を形成する成分を供給する窒化系シリコンからなる上層マスクとを積層してなるエッチングマスクを形成する第１の工程と、
　前記積層してなるエッチングマスクを用い、かつエッチングガスにアルゴンガスを添加して前記上層マスクをドライエッチングすることにより前記上層マスクを分解して窒素を放出し、該放出した窒素により前記アルミニウム系金属膜の側壁に窒化アルミニウムからなる側壁保護膜を形成しつつ、当該アルミニウム系金属膜を常温でドライエッチングして、当該アルミニウム系金属膜でパターンを形成する第２の工程とからなることを特徴とするアルミニウム系金属パターンの形成方法。
　【請求項２】
　基板上に成膜したアルミニウム系金属膜上に、当該アルミニウム系金属膜をドライエッチングする際のエッチングガスに対して耐性を有する酸化系シリコンからなる下層マスクと前記アルミニウム系金属膜のドライエッチングの際にエッチング側壁に側壁保護膜を形成する成分を供給する窒化系シリコンからなる上層マスクとを積層してなるエッチングマスクを形成する第１の工程と、
　前記積層してなるエッチングマスクを用い、前記上層マスクをドライエッチングすることにより前記上層マスクを分解して窒素を放出し、該放出した窒素により前記アルミニウム系金属膜の側壁に窒化アルミニウムからなる側壁保護膜を形成しつつ、当該アルミニウム系金属膜を常温でドライエッチングして、当該アルミニウム系金属膜でパターンを形成する第２の工程とからなることを特徴とするアルミニウム系金属パターンの形成方法。」
　
３．甲第１〜３号証刊行物の記載事項
（１）甲第１号証刊行物
（１ａ）「半導体装置のアルミ配線を形成する方法について、アルミ膜を異方性ドライエッチングする際マスクとしてプラズマ酸化膜とレジスト膜とからなる二層マスクを用いることを特徴とする半導体装置の製造方法。」（特許請求の範囲）
（１ｂ）「第１図（ａ）に示すように、ＳｉＯ２膜（４）上にＡｌ（３），プラズマ酸化膜（２）を順次形成し、その後レジスト（１）をマスク材として形成する。・・・次にこのプラズマ酸化膜（５）及びレジスト（６）を２層マスク材としてアルミの異方性エッチを行う・・・これは、アルミの異方性エッチングに必要とされる側壁保護効果をエッチングガスからの重合物に頼ることなく、レジスト選択比を低下することによって、レジストからの側壁保護物の発生を増加することが可能となる為である。」（第２頁左下欄第４行〜右下第１行）
（１ｃ）第１図には、Ａｌ膜上に上層にレジストマスク、下層にプラズマ酸化膜マスクを形成した半導体装置の製造方法の工程が示されている。
　
（２）甲第２号証刊行物
（２ａ）「アルミニウム等の金属より成る金属配線層上に金属とのエッチング選択比の大きい絶縁膜を付着する工程と、前記絶縁膜上を所望のパターンをしたレジスト層で被覆する工程と、前記レジスト層をマスクとして前記絶縁膜をドライエッチングする工程と、前記レジスト層および前記絶縁膜をマスクとして前記金属配線層をドライエッチングする工程とを有することを特徴とした電極の形成方法。」（特許請求の範囲）
（２ｂ）「先ず第１図Ａに示す如く、半導体基板（１）表面を被覆する酸化膜（２）上にアルミニウムをスパッタして付着した金属配線層（３）と、金属配線層（３）上を被覆するアルミニウムとエッチング選択比の大きい絶縁膜（４）と、絶縁膜（４）上に付着されたパターンニングされたレジスト層（５）とを順次積層する。・・・更に第１図Ｃに示す如く、レジスト層（５）および絶縁膜（４）をマスクとして金属配線層（３）をエッチングしている。・・・本発明によれば、絶縁膜（４）はレジスト層（５）よりもエッチング選択比が良いので絶縁膜（４）を金属配線層（３）のマスクとして利用できる。このためにレジスト層（５）を従来の膜厚の半分以下に薄くでき、レジスト層（５）の解像度を大幅に上昇できて微細パターンの金属配線層（３）を実現できる利点を有する。」（第２頁右上欄第１８行〜第３頁左上欄第１５行）
（２ｃ）第１図には、金属配線上に、上層にレジスト層、下層に絶縁膜を形成した電極の形成方法が示されている。
　
（３）甲第３号証刊行物
（３ａ）「半導体装置の配線材料となるアルミニウム膜上にシリコン窒化膜、フォトレジスト膜をこの順に形成した後、上記フォトレジスト膜にパターンを形成し、上記フォトレジスト膜のパターンをマスクとして、上記アルミニウム膜上のシリコン窒化膜を、上記シリコン窒化膜のパターン幅が上記フォトレジスト膜のパターン幅より小さくなるように等方性ドライエッチングを行ない、上記シリコン窒化膜と上記フォトレジスト膜からなる２層構造のレジストパターンを形成することを特徴とする配線パターンの形成方法。」（特許請求の範囲第１項）
（３ｂ）「そして第１図（ｄ）に示すようにフォトレジスト膜７とシリコン窒化膜６からなる２層構造のレジストパターンをマスクとして、その下の配線材料となるＡｌ膜５をフレオン、四塩化炭素、窒素系の混合ガスからなるプラズマでドライエッチングする。」（第２頁右下欄第２〜７行）
（３ｃ）Ａｌ膜上に、上層にフォトレジスト膜、下層にシリコン窒化膜を形成してＡｌ配線パターンの形成する工程が示されている。
　
４．対比・判断
（１）本件発明１について
　甲第１号証には、上記摘記事項（１ａ）（１ｂ）（１ｃ）から、「半導体装置のアルミ配線を形成する方法について、Ａｌ膜上に、下層にプラズマ酸化膜からなるマスク、上層にレジストマスクを形成し、このプラズマ酸化膜及びレジストを２層マスク材としてアルミのドライエッチングを行い、レジストからの側壁保護物を発生させる方法」（以下、甲第１号証発明という。）が記載されているといえる。
　本件発明１と甲第１号証発明とを対比すると、半導体装置のアルミ配線を形成する方法において、アルミ配線が基板上に成膜されていることは自明であり、甲第１号証発明の「Ａｌ膜」「２層マスク」「マスクを形成し」「アルミのドライエッチングを行い」「側壁保護物を発生」は、それぞれ、本件発明１の「アルミニウム系金属膜」「下層マスクと上層マスクとを積層してなるエッチングマスク」「エッチングマスクを形成する第１の工程」「当該アルミニウム系金属膜をドライエッチングして、当該アルミニウム系金属膜でパターンを形成する第２の工程」「側壁保護膜を形成」に相当しているので、両者は、
「基板上に成膜したアルミニウム系金属膜上に、下層マスクと上層マスクとを積層してなるエッチングマスクを形成する第１の工程と、前記積層してなるエッチングマスクを用い、当該アルミニウム系金属膜をドライエッチングして、上層マスクから側壁保護膜を形成し、当該アルミニウム系金属膜でパターンを形成する第２の工程とからなるアルミニウム系金属パターンの形成方法」
の点で一致し、以下の点で相違する。
イ．上層マスクの材質に関して、本件発明１においては、窒化系シリコンであるのに対して、甲第１号証発明においては、レジストである点
ロ．下層マスクに関して、本件発明１においては、エッチングガスに対して耐性を有するとしているのに対して、甲第１号証発明においては、そのような記載のない点
ハ．エッチングの態様として、本件発明１においては、エッチングガスにアルゴンガスを添加して前記上層マスクをドライエッチングすることにより前記上層マスクを分解して窒素を放出し、該放出した窒素により前記アルミニウム系金属膜の側壁に窒化アルミニウムからなる側壁保護膜を形成しつつとあるのに対して、甲第１号証発明においては、レジストから側壁保護膜を形成しているとある点
ニ．ドライエッチングの温度として、本件発明１では、常温で行うとされているのに対して、甲第１号証発明では、明らかでない点
相違点イについて
　甲第１〜３号証の刊行物には、上層マスクと下層マスクを積層してなるエッチングマスクが記載されているものの、それらの上層マスクはすべてレジストであるから、本件発明１の構成に欠くことができない事項であるところの「窒化系シリコンからなる上層マスク」が開示されているとはいえない。
　したがって、甲１号証発明において、甲第２、３号証に記載された発明を考慮しても、窒化系シリコンを上層マスクとする点は、容易に想起できない。
　また、甲第１〜３号証には、この点を導出できる示唆もなく、自明ないし周知の技術的事項であるとする証拠も他に示されていない。
相違点ハについて
　甲第１号証の刊行物には、上層マスクであるレジストから側壁保護膜を形成することが記載されているといえるものの、甲第１〜３号証のいずれの上層マスクもすべてレジストであり、本件発明１の構成に欠くことができない事項であるところの、エッチングガスにアルゴンガスを添加して前記上層マスクをドライエッチングすることにより前記上層マスクを分解して窒素を放出し、該放出した窒素により前記アルミニウム系金属膜の側壁に窒化アルミニウムからなる側壁保護膜を形成しつつドライエッチングを行う点が開示されているとはいえない。
　したがって、甲１号証発明において、甲第２、３号証に記載された発明を考慮しても、上記ドライエッチングの態様は、容易に想起できない。
　また、甲第１〜３号証には、この点を導出できる示唆もなく、自明ないし周知の技術的事項であるとする証拠も他に示されていない。
　
　したがって、相違点ロ、ニについて検討するまでもなく、本件発明１は、甲第１〜３号証刊行物に記載された発明に基いて当業者が容易に発明をすることができたものではない。
　
（２）本件発明２について
　本件発明２も、構成に欠くことができない事項として、「窒化系シリコンからなる上層マスク」、及び「上層マスクを分解して窒素を放出し、該放出した窒素により前記アルミニウム系金属膜の側壁に窒化アルミニウムからなる側壁保護膜を形成」することを有しており、４（１）でのべたように、本件発明２は、甲第１〜３号証刊行物に記載されたものに基いて当業者が容易に発明をすることができたものではない。
　
IV．むすび
　以上のとおりであるから、特許異議の申立ての理由及び証拠によっては、本件発明１、２の特許を取り消すことはできない。
　また、他に本件発明１、２の特許を取り消すべき理由を発見しない。
  したがって、本件発明１、２の特許は拒絶の査定をしなければならない特許出願に対してされたものと認めない。
  よって、特許法等の一部を改正する法律（平成６年法律第１１６号）附則第１４条の規定に基づく、特許法等の一部を改正する法律の一部の施行に伴う経過措置を定める政令（平成７年政令第２０５号）第４条第２項の規定により、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１６年１１月２９日（２００４．１１．２９）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
アルミニウム系金属パターンの形成方法
（５７）【特許請求の範囲】
　
【請求項１】
　基板上に成膜したアルミニウム系金属膜上に、当該アルミニウム系金属膜をドライエッチングする際のエッチングガスに対して耐性を有する下層マスクと前記アルミニウム系金属膜のドライエッチングの際にエッチング側壁に側壁保護膜を形成する成分を供給する
窒化系シリコンからなる
　前記積層してなるエッチングマスクを用い、
かつエッチングガスにアルゴンガスを添加して前記上層マスクをドライエッチングすることにより前記上層マスクを分解して窒素を放出し、該放出した窒素により前記アルミニウム系金属膜の側壁に窒化アルミニウムからなる側壁保護膜を形成しつつ、当該
　ことを特徴とするアルミニウム系金属パターンの形成方法。
　
【請求項２】
　基板上に成膜したアルミニウム系金属膜上に、当該アルミニウム系金属膜をドライエッチングする際のエッチングガスに対して耐性を有する酸化系シリコンからなる下層マスクと前記アルミニウム系金属膜のドライエッチングの際にエッチング側壁に側壁保護膜を形成する成分を供給する
窒化系シリコンからなる
　前記積層してなるエッチングマスクを用い
、前記上層マスクをドライエッチングすることにより前記上層マスクを分解して窒素を放出し、該放出した窒素により前記アルミニウム系金属膜の側壁に窒化アルミニウムからなる側壁保護膜を形成しつつ、当該
　ことを特徴とするアルミニウム系金属パターンの形成方法。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は、アルミニウム系金属パターンの形成方法に関し、特には、半導体装置の製造工程におけるアルミニウム系金属パターンの形成方法に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　半導体集積回路では、基板上に形成する配線や電極の材料としてアルミニウム系金属を多用している。このアルミニウム系金属を用いた配線や電極の形成は、通常、フォトレジストをエッチングマスクに用い、塩素系ガスを含む混合ガスによるドライエッチングによって行われている。このドライエッチングでは、当該ドライエッチングによるフォトレジストの分解成分がエッチング側壁に付着して側壁保護膜を形成するため、形成されるアルミニウム系金属パターンの異方性形状が達成される。
　【０００３】
　近年、半導体集積回路の高集積化及び高機能化に伴い、上記アルミニウム系金属パターンの微細化が求められている。そして、細い線幅のアルミニウム系金属パターンを精度良く形成するためには、上記エッチングマスクに用いるフォトレジストの感光性の問題から、薄い膜厚のフォトレジストを用いる必要がある。
　【０００４】
　一方、線幅が細いアルミニウム系金属パターンでは、エレクトロマイグレーションに対する信頼性を確保するためにある程度の膜厚を確保する必要がある。したがって、微細化が進展した半導体集積回路において、上記アルミニウム系金属パターンを形成するためには、フォトレジストとアルミニウム系金属とのエッチング選択比を向上させることによって、薄膜化したフォトレジストの消費を抑えながらアルミニウム系金属膜をエッチングする必要がある。
　【０００５】
　そこで、エッチングイオンの入射エネルギーを抑えることによって、エッチングイオンに対するフォトレジストの耐性を向上させて上記のエッチングを行うプロセスや、フォトレジストの周壁に保護膜を形成しながら上記のエッチングを行うプロセスが提案されている。
　【０００６】
　そして、上記プロセスの他にも、エッチングマスクとして酸化シリコンのような無機材料を用いるプロセスが提案されている。このプロセスでは、エッチングマスクの耐性は向上するが、通常の常温プロセスによるエッチングではエッチング側壁に側壁保護膜が形成されない。このため、形成されるアルミニウム系金属パターンに異方性形状が得られない。しかし、基板温度を零度以下の低温に冷却してドライエッチングを行うことによって、異方性形状が達成されることが報告されている。さらに、例えば窒素ガスのように、アルミニウム系金属膜のエッチング側壁に側壁保護膜を形成するガスをエッチングガスに添加することによっても、アルミニウム系金属パターンの異方性形状が達成される。
　【０００７】
　【発明が解決しようとする課題】
　しかし、上記で提案されているプロセスには、以下のよう課題があった。すなわち、基板上にアルミニウム系金属パターンを形成する場合には、基板とアルミニウム系金属膜との間に、例えば、窒化酸化チタンからなるバリアメタル層を形成し、このバリアメタル層も上記アルミニウム系金属膜と同様にドライエッチングを行う。そして、このドライエッチングでは、窒化酸化チタンのエッチングレートは、エッチングガス中の含まれるエッチングイオンの入射エネルギーに依存する。このため、従来例で示したようなエッチングイオンの入射エネルギーを抑えてエッチングを行うプロセスでは、アルミニウム系金属膜とバリアメタル層とのエッチングにおいてトータルのフォトレジストの消費量を抑えることはできず、十分なエッチングが行われる前にエッチングマスクが消費されてしまう。
　【０００８】
　さらに、従来例で示したフォトレジストの周壁に保護膜を形成するプロセスでは、その後の工程で保護膜が剥離し難く、保護膜中に含有されるエッチングガスの成分である塩素によるアフターコロージョンが懸念される。
　【０００９】
　そして、エッチングマスクに無機材を用いるプロセスにおいて、基板温度を零度以下に冷却してエッチングを行う場合には、装置コストが増大すると共に低温でのエッチングであるためエッチング雰囲気内の種々のガス分子が試料に付着してアフターコロージョンの発生原因になる。また、エッチングガスに窒素ガスを添加する場合には、チャンバ内に側壁保護膜を形成する物質が飛び散り、チャンバ内を汚染する原因になる。
　【００１０】
　そこで、本発明では、常温プロセスでアフターコロージョンの発生が無く、さらに異方性加工に優れたアルミニウム系金属パターンの形成方法を提供することを目的とする。
　【００１１】
　【課題を解決するための手段】
　本発明は、上記の目的を達成するためのアルミニウム系金属パターンの形成方法であり、次の様に行う。先ず、第１の工程で基板上に成膜したアルミニウム系金属膜上に、当該アルミニウム系金属膜をドライエッチングする際のエッチングガスに対して耐性を有する下層マスクと前記アルミニウム系金属膜のドライエッチングの際にエッチング側壁に側壁保護膜を形成する成分を供給する上層マスクとを積層してなるエッチングマスクを形成する。次いで、第２の工程で、上述したように積層してなるエッチングマスクを用いて前記アルミニウム系金属膜を常温でドライエッチングすることによって、当該アルミニウム系金属膜でパターンを形成する。
　【００１２】
　また、上述したアルミニウム系金属パターンの形成方法においては、下層マスクが窒化系シリコンからなる場合、上層マスクはレジストからなる。一方、下層マスクが酸化系シリコンからなる場合、上層マスクはレジストまたは窒化系シリコンからなる。
　【００１３】
　【作用】
　以上のようなアルミニウム系金属パターンの形成方法では、先ず、エッチング側壁に側壁保護膜を形成する上層マスクをエッチングマスクにしたドライエッチングが行われるため、このエッチングによって形成されるアルミニウム系金属パターンを異方性形状とすることができる。その後、アルミニウム系金属膜をドライエッチングする際のエッチングに耐性を有する下層マスクをエッチングマスクにしたアルミニウム系金属膜のドライエッチングが行われるため、このエッチングにおいてはアルミニウム系金属膜を高選択比でエッチングすることができる。つまり、エッチングの最終段階で、アルミニウム系金属膜の十分なエッチングを行うことが可能になるのである。さらに、上記ドライエッチングは常温で行われるため、エッチング雰囲気中のガス分子は被エッチング物に吸着しない。
　【００１４】
　そして、上記上層マスクにレジストを用いた場合には、上記側壁保護膜としてレジスト分解物が形成され、上記上層マスクに窒化系シリコンを用いた場合には側壁保護膜として窒化アルミニウムが形成される。
　【００１５】
　さらに、上記下層マスクに窒化系シリコンまたは酸化系シリコンを用いることによって、エッチングマスクにアルミニウム系金属のドライエッチングに用いるエッチングガスに対する耐性が得られる。
　【００１６】
　【実施例】
　本発明の第１の実施例を図１に基づいて説明する。先ず、図１（１）に示すように、表面が酸化膜である基板１１の上面に、例えばスパッタ法によってチタン膜１２と窒化酸化チタン膜１３とさらにチタン膜１４とを積層した構造のバリアメタル層１５が形成されている。このバリアメタル層１５の上面には、例えば１％のシリコンを含有するアルミニウム系金属膜１６が成膜されている。
　【００１７】
　先ず、第１の工程として、アルミニウム系金属膜１６の上面に、例えばＴｉＯＮ膜を反射防止膜１７として成膜する。そして、例えば、プラズマＣＶＤ法によってこの反射防止膜１７の上面に３００ｎｍの膜厚のプラズマ窒化シリコン（Ｐ−ＳｉＮ）膜１８を成膜する。
　【００１８】
　その後、通常のホトリソグラフィーのレジスト塗布工程を行って、Ｐ−ＳｉＮ膜１８の上面にレジスト膜（図示せず）を成膜し、このレジスト膜に感光・現像処理を行う。これによって、配線パターンに合わせてレジスト膜をパターニングしたレジストマスク（図示せず）を形成する。
　【００１９】
　続いて、上記のレジストマスクをエッチングマスクにして、例えば反応性イオンエッチングによって、Ｐ−ＳｉＮ膜１８の二点鎖線で示す部分を除去し、配線パターンに合わせてパターニングされたエッチングマスク１９を形成する。この場合のエッチング条件の一例としては、エッチングガスにＣＨＦ３とＯ２との混合ガスを用い、それぞれのガスの流量をＣＨＦ３／Ｏ２＝７５／２５ｓｃｃｍに設定する。またエッチング雰囲気の圧力を４Ｐａ，ＲＦパワーを１０００Ｗに設定し、１０分間のエッチングを行う。
　【００２０】
　その後、例えば、酸素プラズマによるアッシャー処理によって、上記のレジストマスクをアッシング除去し、さらにアッシング残りを発煙硝酸によって除去する。
　【００２１】
　次に、図１（２）に示すように、第２の工程として、例えば有磁場マイクロ波プラズマエッチング装置を用いてアルミニウム系金属膜１６を２０℃〜４０℃の常温でドライエッチングし、アルミニウム系金属パターン２０を形成する。この場合のエッチング条件の一例としては、エッチングガスにＢＣｌ３とＣｌ２とアルゴンＡｒとの混合ガスを用い、それぞれのガスの流量をＢＣｌ３／Ｃｌ２／Ａｒ＝４０／６０／５０ｓｃｃｍに設定する。またエッチング雰囲気の圧力を１Ｐａ，マイクロ波パワーを９５０Ｗ，ＲＦパワー（２ＭＨｚ）を３０Ｗに設定する。
　【００２２】
　上記のエッチングでは、まず、エッチングイオンによって反射防止膜１７がエッチングされ、さらに、アルミニウム系金属膜１６がエッチングされる。この時、エッチングマスク１９の表面がエッチングされることによって、エッチングマスク１９を構成するＰ−ＳｉＮが分解して窒素（Ｎ）が生じ、このＮが図中矢印で示したようにアルミニウム系金属膜１６のエッチング側壁を窒化させて窒化アルミニウム（ＡｌＮｘ）からなる側壁保護膜２１を形成する。この側壁保護膜２１によって、アルミニウム系金属膜１６は基板１１に対してほぼ垂直にエッチングされるため、形成されるアルミニウム系金属パターン１は異方性形状が得られる。さらに、エッチングマスク１９はエッチングイオンに対する耐性を有しているため、上記の条件によるドライエッチングでは、３００ｎｍの膜厚のエッチングマスク１９が全て消費されることはない。
　【００２３】
　上記のようにしてアルミニウム系金属パターン１を形成した後、図１（３）に示すように、引き続き上記のドライエッチングによってバリアメタル１５のエッチングを行う。
　【００２４】
　その後、図２（１）に示すように、例えば上記のエッチングと同一のチャンバ内で酸素プラズマ処理を行うことによって、アルミニウム系金属パターン２０の側壁に酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）２２を形成する。この酸素プラズマ処理の条件の一例は、酸素ガスの流量を２００ｓｃｃｍ，処理雰囲気を２Ｐａ，マイクロ波パワーを９５０Ｗに設定して１０秒間の処理を行う。次いで、基板１１上のメタル残りを完全に除去するためのオーバーエッチングを、例えば以下の条件で行う。先ず、エッチングガスにＢＣｌ３とＣｌ２とＡｒとの混合ガスを用い、それぞれのガスの流量をＢＣｌ３／Ｃｌ２／Ａｒ＝４０／６０／５０ｓｃｃｍに設定する。またエッチング雰囲気の圧力を１Ｐａ，マイクロ波パワーを９５０Ｗに設定し、１０秒間のオーバーエッチングを行う。
　【００２５】
　このオーバーエッチングでは、アルミニウム系金属パターン１の側壁に形成された酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）２２によって、アルミニウム系金属パターン２０の側壁が保護される。
　【００２６】
　その後、図２（２）に示すように、上記で形成したアルミニウム系金属パターン２０上にそのまま残したエッチングマスク１９と、プラズマ（Ｐ）−ＴＥＯＳ（Ｔｅｔｒａ　Ｅｔｈｙｌ　Ｏｒｔｈｏ　Ｓｉｌｉｃａｔｅ）酸化膜２３と、表面を平坦化したオゾン（Ｏ３）−ＴＥＯＳ酸化膜２４と、Ｐ−ＴＥＯＳ酸化膜２５との積層構造からなる層間絶縁膜２６を基板１１上に形成する。
　【００２７】
　次に、第２の実施例を図３に基づいて説明する。先ず、図３（１）に示すように、例えば、第１の実施例と同様に基板３１の上面には第１の実施例と同様にチタン膜３２と窒化酸化チタン膜３３とチタン膜３４との積層構造からなるバリアメタル層３５が形成され、このバリアメタル層３５の上面には、例えば１％のシリコンを含有するアルミニウム系金属膜３６が成膜されている。
　【００２８】
　先ず、第１の工程として、アルミニウム系金属膜３６の上面に、例えば、第１の実施例と同様にＴｉＯＮ膜を反射防止膜３７として成膜する。そして、例えば、この反射防止膜３７の上面にプラズマＣＶＤ法によって２００ｎｍの膜厚のＰ−ＴＥＯＳ酸化膜３８を成膜し、この上面にフォトレジストを塗布してレジスト膜３９を成膜する。
　【００２９】
　その後、このレジスト膜３９に感光・現像処理を行い、レジスト膜３９の二点鎖線で示す部分を除去して配線パターンに合わせてパターニングされた上層マスク４０を形成する。続いて、上記の上層マスク４０をエッチングマスクにして、例えば有磁場マイクロ波プラズマエッチング装置を用いてＰ−ＴＥＯＳ酸化膜３８をエッチングして下層マスク４１を形成する。この場合のエッチング条件の一例としては、エッチングガスにＣ４Ｆ８とＣＨ２Ｆ２との混合ガスを用い、それぞれのガスの流量をＣ４Ｆ８／ＣＨ２Ｆ２＝１５／１０ｓｃｃｍに設定する。またエッチング雰囲気の圧力を０．１Ｐａ，マイクロ波パワーを１２００Ｗ，ＲＦパワー（２ＭＨｚ）を３０Ｗに設定し、オーバーエッチングを７０秒間行う。これによって、下層マスク４１の上面に上層マスク４０を積層してなるエッチングマスク４２を形成する。
　【００３０】
　次に、図３（２）に示すように、第２の工程として、例えば有磁場マイクロ波プラズマエッチング装置を用いてアルミニウム系金属膜３６をエッチングし、アルミニウム系金属パターン４３を形成する。この場合のエッチング条件の一例としては、エッチングガスにＢＣｌ３とＣｌ２とアルゴンＡｒとの混合ガスを用い、それぞれのガスの流量をＢＣｌ３／Ｃｌ２／Ａｒ＝２０／３０／５０ｓｃｃｍに設定する。またエッチング雰囲気の圧力を２Ｐａ，マイクロ波パワーを９５０Ｗ，ＲＦパワー（２ＭＨｚ）を３０Ｗに設定してジャストエッチングを行う。
　【００３１】
　上記のエッチングでは、まず、エッチングイオンによって反射防止膜３７がドライエッチングされ、さらに、アルミニウム系金属膜３６がドライエッチングされる。この時、上層マスク４０の表面がエッチングされることによって、上層マスク４０を構成するフォトレジストの分解物が生じ、この分解物が図中矢印で示したようにアルミニウム系金属膜３６のエッチング側壁に付着して側壁保護膜４４を形成する。この側壁保護膜４４によって、アルミニウム系金属膜３６は基板１１に対してほぼ垂直にエッチングされる。
　【００３２】
　上記アルミニウム系金属３６のエッチングが終了した後、図４（１）に示すように、例えば上記のエッチング装置に内蔵されたアッシャーによって、フォトレジストからなる上層マスク４０の残りと、レジスト分解物からなる側壁保護膜４４をアッシング除去すると共に、アルミニウム系金属パターン４３側壁に酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）４５を生成させる。このアッシング処理の条件の一例は、酸素ガスの流量を２００ｓｃｃｍ，処理雰囲気を２ＭＰａ，マイクロ波パワーを１２００Ｗ，処理温度を２５０℃に設定して１２０秒間の処理を行う。
　【００３３】
　次いで、図４（２）に示すように、上記エッチング装置のエッチングチャンバ内で、バリアメタル３５のエッチングを行う。このエッチングの条件は、例えば、先ず、エッチングガスにＢＣｌ３とＣｌ２とＡｒとの混合ガスを用い、それぞれのガスの流量をＢＣｌ３／Ｃｌ２／Ａｒ＝２０／３０／５０ｓｃｃｍに設定する。またエッチング雰囲気の圧力を２Ｐａ，マイクロ波パワーを９５０Ｗ，ＲＦパワー（２ＭＨｚ）を３０Ｗに設定してエッチングを行う。
　【００３４】
　このエッチングでは、アルミニウム系金属パターン４３の側壁に形成された酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）４５によって、アルミニウム系金属パターン４３の側壁が保護される。また、アルミニウム系金属パターン４３上は、上記エッチングで入射するエッチングイオンに対する耐性を有するＳｉＯ２からなる下層マスク４１で覆われているため、アルミニウム系金属パターン４３の異方性形状が確保される。
　【００３５】
　その後、図４（３）に示すように、上記第１の実施例と同様に、アルミニウム系金属パターン４３上にそのまま残した下層マスク４１と、Ｐ−ＴＥＯＳ酸化膜４６と、平坦化したＯ３−ＴＥＯＳ酸化膜４７と、Ｐ−ＴＥＯＳ酸化膜４８との積層構造からなる層間絶縁膜４９を基板３１上に形成する。
　【００３６】
　第２の実施例では、フォトレジストからなる上層マスクと酸化シリコン（ＳｉＯ２）からなる下層マスクとを積層してなるエッチングマスクをアルミニウム系金属膜上に形成した。しかし、エッチングマスクは、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）や窒化酸化シリコン（ＳｉＯＮ）等の窒化系シリコンからなる上層マスクと、ＳｉＯ２からなる下層マスクとを積層したものでも良い。さらに、フォトレジストからなる上層マスクとＳｉＮからなる下層マスクとを積層したものでも良い。
　【００３７】
　【発明の効果】
　以上説明したように本発明によれば、積層マスクを用いてアルミニウム系金属膜のドライエッチングを行うようにしたことで、エッチングの初期の段階ではエッチング側壁に側壁保護膜を形成する上層マスクをエッチングマスクにしたドライエッチングを行い、アルミニウム系金属パターンを異方性形状とした後、エッチングに耐性を有する下層マスクをエッチングマスクにしたアルミニウム系金属膜のドライエッチングを行い、アルミニウム系金属膜の十分なエッチングを行うことが可能になる。この結果、アルミニウム系金属パターンを、良好な異方性形状を保って、しかもエッチング残り無く確実に形成することが可能になる。さらに、側壁保護膜を形成する成分がエッチングチャンバ内に飛び散らないので、エッチングチャンバ内の汚染を防止できる。そして、常温でドライエッチングを行うので、ガス分子の付着によるアフターコロージョンを防止できると共に装置コストを低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】第１の実施例を説明する断面模式図である。
　【図２】第１の実施例を説明する断面模式図である。
　【図３】第２の実施例を説明する断面模式図である。
　【図４】第２の実施例を説明する断面模式図である。
　【符号の説明】
　１１，３１　基板
　１６，３６　アルミニウム系金属膜
　１９，４２　エッチングマスク
　２０，４３　アルミニウム系金属パターン
　２１，４４　側壁保護膜
　４０　上層マスク
　４１　下層マスク