JP2001044173A - エッチング方法 - Google Patents
エッチング方法Info
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- JP2001044173A JP2001044173A JP11210583A JP21058399A JP2001044173A JP 2001044173 A JP2001044173 A JP 2001044173A JP 11210583 A JP11210583 A JP 11210583A JP 21058399 A JP21058399 A JP 21058399A JP 2001044173 A JP2001044173 A JP 2001044173A
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- gas
- etching
- sin
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- plasma
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 例えばＣ4 Ｆ8 ガスを単独で用いたエッチン
グでは，ホール内部に形成されるポリマー膜によってコ
ンタクト底面でのエッチストップが発生しやすく，コン
タクトエッチングの抜け性とマスクあるいは下地との高
選択比とを両立できるプロセス条件マージンが非常に狭
いという問題点があった。 【解決手段】 エッチングガスとして，Ｃn Ｈn Ｆn ガ
ス（但し，ｎ≧２），例えばＣ2 Ｈ2 Ｆ2 ガスとＣ／Ｆ
比の低いＣx Ｈy Ｆz ガス（ｘ≦３，ｘ＋ｙ＋ｚ≧
８），例えばＣ2 ＨＦ5 ガスとを用いる。これにより，
選択比の制御をＣ2Ｈ2 Ｆ2 ガスで，エッチング抜け性
の制御をＣ2 ＨＦ5 ガスで行うことができ，それぞれの
ガスに役割を分担させることで選択比とエッチング抜け
性という相反する特性の両立を容易に行うことが可能と
なった。
グでは，ホール内部に形成されるポリマー膜によってコ
ンタクト底面でのエッチストップが発生しやすく，コン
タクトエッチングの抜け性とマスクあるいは下地との高
選択比とを両立できるプロセス条件マージンが非常に狭
いという問題点があった。 【解決手段】 エッチングガスとして，Ｃn Ｈn Ｆn ガ
ス（但し，ｎ≧２），例えばＣ2 Ｈ2 Ｆ2 ガスとＣ／Ｆ
比の低いＣx Ｈy Ｆz ガス（ｘ≦３，ｘ＋ｙ＋ｚ≧
８），例えばＣ2 ＨＦ5 ガスとを用いる。これにより，
選択比の制御をＣ2Ｈ2 Ｆ2 ガスで，エッチング抜け性
の制御をＣ2 ＨＦ5 ガスで行うことができ，それぞれの
ガスに役割を分担させることで選択比とエッチング抜け
性という相反する特性の両立を容易に行うことが可能と
なった。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，例えば半導体ウェ
ーハ等にエッチングを施すエッチング方法に関する。
ーハ等にエッチングを施すエッチング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ドライエッチング方法を用いて，例えば
半導体素子の代表的な絶縁材料であるＳｉＯ2 にコンタ
クトホールをプラズマ雰囲気中でエッチングする場合，
マスクとなるレジストとの選択比と下地Ｓｉ（あるいは
ｐｏｌｙ−Ｓｉ）との選択比を両立させるためにＣ4 Ｆ
8 のようなＣ／Ｆ比の高いフルオロカーボンガスが用い
られている。また，現在のように０．２５μｍルール以
下に微細化が進んでくると，図６に示すように，ゲート
２０１に関連して下地２０８をＳｉＮとしたセルフアラ
インドコンタクト（以下，ＳＡＣ）によるエッチングが
欠かせなくなってきている。この場合，下地がＳｉＮと
なるため，被エッチング物であるＳｉＯ2 絶縁膜２０５
に対して，特にＳｉＮ肩部２０４が２０を越えるような
選択比が要求される。また，こうした微細化により，Ｓ
ｉＮスリット部２０６は０．１μｍ程度と極めて狭くな
ってきている。
半導体素子の代表的な絶縁材料であるＳｉＯ2 にコンタ
クトホールをプラズマ雰囲気中でエッチングする場合，
マスクとなるレジストとの選択比と下地Ｓｉ（あるいは
ｐｏｌｙ−Ｓｉ）との選択比を両立させるためにＣ4 Ｆ
8 のようなＣ／Ｆ比の高いフルオロカーボンガスが用い
られている。また，現在のように０．２５μｍルール以
下に微細化が進んでくると，図６に示すように，ゲート
２０１に関連して下地２０８をＳｉＮとしたセルフアラ
インドコンタクト（以下，ＳＡＣ）によるエッチングが
欠かせなくなってきている。この場合，下地がＳｉＮと
なるため，被エッチング物であるＳｉＯ2 絶縁膜２０５
に対して，特にＳｉＮ肩部２０４が２０を越えるような
選択比が要求される。また，こうした微細化により，Ｓ
ｉＮスリット部２０６は０．１μｍ程度と極めて狭くな
ってきている。
【０００３】このようなゲートに関連したＳＡＣエッチ
ングにおいても，上述のようなＣ／Ｆ比の高いガス系は
有効であり，例えばＣ4 Ｆ8 ガスから解離生成されるＣ
Ｆ+，ＣＦ2 + ，Ｃ2 Ｆ4 + などを用い，ＳｉＮとの高
選択比を得ることができる。更に，ＣＯを添加したよう
なＣ4 Ｆ8 ＋ＣＯのような系においても同様に高選択比
を得ることができる（例えば，特開平８−２１３３７２
号公報）。これは，ＳｉＮに対して高選択比が得られる
条件にあってはＳｉＮ上に１０ｎｍ程度のＣリッチなフ
ルオロカーボン膜が形成され，これがＦを含むエッチャ
ントからＳｉＮを保護する役割を果たしているからであ
る。また，近年ＳＡＣエッチングにおいて，Ｃ4 Ｆ8 ガ
スにＣＨ2 Ｆ2 ガスのようなＣＨ系のハイドロフルオロ
カーボンガスを添加するエッチング方法も多く試みられ
るようになってきた。これは，ＣＨ2 Ｆ2 ガスから解離
生成されるＣＨ（Ｆ）ラジカルのＳｉＮ上への堆積効果
を利用したものであり，ＳｉＮ上に積極的に（数百ｎｍ
を越えるような）ハイドロフルオロカーボンポリマー膜
を堆積させ，ＳｉＮを保護しようとするものである。
ングにおいても，上述のようなＣ／Ｆ比の高いガス系は
有効であり，例えばＣ4 Ｆ8 ガスから解離生成されるＣ
Ｆ+，ＣＦ2 + ，Ｃ2 Ｆ4 + などを用い，ＳｉＮとの高
選択比を得ることができる。更に，ＣＯを添加したよう
なＣ4 Ｆ8 ＋ＣＯのような系においても同様に高選択比
を得ることができる（例えば，特開平８−２１３３７２
号公報）。これは，ＳｉＮに対して高選択比が得られる
条件にあってはＳｉＮ上に１０ｎｍ程度のＣリッチなフ
ルオロカーボン膜が形成され，これがＦを含むエッチャ
ントからＳｉＮを保護する役割を果たしているからであ
る。また，近年ＳＡＣエッチングにおいて，Ｃ4 Ｆ8 ガ
スにＣＨ2 Ｆ2 ガスのようなＣＨ系のハイドロフルオロ
カーボンガスを添加するエッチング方法も多く試みられ
るようになってきた。これは，ＣＨ2 Ｆ2 ガスから解離
生成されるＣＨ（Ｆ）ラジカルのＳｉＮ上への堆積効果
を利用したものであり，ＳｉＮ上に積極的に（数百ｎｍ
を越えるような）ハイドロフルオロカーボンポリマー膜
を堆積させ，ＳｉＮを保護しようとするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，Ｃ4 Ｆ
8 ガスを単独で用いたコンタクトエッチングやＳＡＣエ
ッチングでは，Ｃリッチなフルオロカーボンポリマー膜
を用いてマスクとなるレジストや下地ＳｉあるいはＳｉ
Ｎとの高選択比を得ようとするため，ホール内部に形成
されるポリマー膜によってコンタクト底面でのエッチス
トップが発生しやすく，コンタクトエッチングの抜け性
とマスクあるいは下地との高選択比とを両立できるプロ
セス条件マージンが非常に狭いことが問題となってい
る。特に，図６に示すようなＳＡＣエッチングにおいて
は，スリット部が極めて狭いために，ＳｉＮ肩部２０４
の高選択比とＳｉＮスリット部２０６でのエッチストッ
プフリーとを両立させることは原理的に極めて困難であ
る。また，ＣＨ2 Ｆ2 系でのＳＡＣエッチングのよう
に，ＳｉＮ上に積極的にハイドロフルオロカーボンポリ
マー膜を堆積させると，図６に示すＳｉＮ肩部２０４に
堆積されるポリマー膜が，対向するＳｉＮ肩部２０４の
ポリマー膜とつながってしまい，ＳｉＮスリット部２０
６へのエッチャント供給がストップし，被エッチング物
であるＳｉＯ2 絶縁膜２０５のエッチングが完全にスト
ップしてしまう。また，ＣＨ2 Ｆ2 ガスからＳｉＮ上の
ポリマー膜形成に最も効果的なＣＨ（Ｆ）ラジカルヘの
解離コントロールも難しく，高選択比の得られるプロセ
ス条件マージンを狭くする要因となっている。本発明は
かかる事情に鑑みてなされたものであり，その目的とす
るところは，マスクレジストと下地ＳｉあるいはＳｉＮ
に対してエッチストップなしに高選択比を得ることが可
能で，また，極めて微細化されたパターンを有する被処
理体に対しても，酸化膜とＳｉＮ膜とを厳密に選択して
酸化膜をエッチストップなしにエッチングする方法を提
供することである。
8 ガスを単独で用いたコンタクトエッチングやＳＡＣエ
ッチングでは，Ｃリッチなフルオロカーボンポリマー膜
を用いてマスクとなるレジストや下地ＳｉあるいはＳｉ
Ｎとの高選択比を得ようとするため，ホール内部に形成
されるポリマー膜によってコンタクト底面でのエッチス
トップが発生しやすく，コンタクトエッチングの抜け性
とマスクあるいは下地との高選択比とを両立できるプロ
セス条件マージンが非常に狭いことが問題となってい
る。特に，図６に示すようなＳＡＣエッチングにおいて
は，スリット部が極めて狭いために，ＳｉＮ肩部２０４
の高選択比とＳｉＮスリット部２０６でのエッチストッ
プフリーとを両立させることは原理的に極めて困難であ
る。また，ＣＨ2 Ｆ2 系でのＳＡＣエッチングのよう
に，ＳｉＮ上に積極的にハイドロフルオロカーボンポリ
マー膜を堆積させると，図６に示すＳｉＮ肩部２０４に
堆積されるポリマー膜が，対向するＳｉＮ肩部２０４の
ポリマー膜とつながってしまい，ＳｉＮスリット部２０
６へのエッチャント供給がストップし，被エッチング物
であるＳｉＯ2 絶縁膜２０５のエッチングが完全にスト
ップしてしまう。また，ＣＨ2 Ｆ2 ガスからＳｉＮ上の
ポリマー膜形成に最も効果的なＣＨ（Ｆ）ラジカルヘの
解離コントロールも難しく，高選択比の得られるプロセ
ス条件マージンを狭くする要因となっている。本発明は
かかる事情に鑑みてなされたものであり，その目的とす
るところは，マスクレジストと下地ＳｉあるいはＳｉＮ
に対してエッチストップなしに高選択比を得ることが可
能で，また，極めて微細化されたパターンを有する被処
理体に対しても，酸化膜とＳｉＮ膜とを厳密に選択して
酸化膜をエッチストップなしにエッチングする方法を提
供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，請求項１に係る発明は，処理室にエッチングガスを
導入しつつ，酸化部分または窒化部分を含む被処理体に
対しプラズマエッチング処理を施すエッチング方法にお
いて，上記エッチングガスがＣn Ｈn Ｆn ガス（但し，
ｎ≧２）を含んでなることを特徴とするエッチング方法
として構成されている。本発明によれば，マスクおよび
下地との選択比，被エッチング物であるＳｉＯ 2 膜のエ
ッチング抜け性が，上記Ｃn Ｈn Ｆn ガス（但し，ｎ≧
２），例えばＣ 2 Ｈ2 Ｆ2 ガスによって生成されるハイ
ドロフルオロカーボンポリマーによってコントロールさ
れる。上記Ｃn Ｈn Ｆn ガス分子に含有するＣ＝Ｃの２
重結合から１次解離によって生成されるＣＨＦラジカル
はハイドロフルオロカーボンポリマー形成の主種であ
り，これを用いることでマスクおよび下地との選択比が
大幅に向上する。但し，上記Ｃn Ｈn Ｆn ガスは選択比
を向上させる効果は高いものの，これ単独ではエッチン
グは不可能である。そこで，エッチングを行うためのガ
ス（例えばＣx Ｈy Ｆz ガス）が同時に必要となる。上
記Ｃx Ｈy Ｆz ガスとしては，ｙ＝０のものとしてＣＦ
4 ，Ｃ2 Ｆ6 ，Ｃ3 Ｆ6 ，Ｃ3 Ｆ8 ，Ｃ4 Ｆ8，Ｃ5 Ｆ8
などが，ｙ＝１のものとしてＣＨＦ3 ，Ｃ2 ＨＦ5 な
どが挙げられる。その他Ｃ3 Ｈ2 Ｆ6 などでもよい。即
ち，上記Ｃn Ｈn Ｆn ガスによって選択比の制御を行
い，同時に導入される例えばＣx Ｈy Ｆz ガスによって
エッチング抜け性を制御するというように役割分担をす
ることでエッチング制御が容易となる。
に，請求項１に係る発明は，処理室にエッチングガスを
導入しつつ，酸化部分または窒化部分を含む被処理体に
対しプラズマエッチング処理を施すエッチング方法にお
いて，上記エッチングガスがＣn Ｈn Ｆn ガス（但し，
ｎ≧２）を含んでなることを特徴とするエッチング方法
として構成されている。本発明によれば，マスクおよび
下地との選択比，被エッチング物であるＳｉＯ 2 膜のエ
ッチング抜け性が，上記Ｃn Ｈn Ｆn ガス（但し，ｎ≧
２），例えばＣ 2 Ｈ2 Ｆ2 ガスによって生成されるハイ
ドロフルオロカーボンポリマーによってコントロールさ
れる。上記Ｃn Ｈn Ｆn ガス分子に含有するＣ＝Ｃの２
重結合から１次解離によって生成されるＣＨＦラジカル
はハイドロフルオロカーボンポリマー形成の主種であ
り，これを用いることでマスクおよび下地との選択比が
大幅に向上する。但し，上記Ｃn Ｈn Ｆn ガスは選択比
を向上させる効果は高いものの，これ単独ではエッチン
グは不可能である。そこで，エッチングを行うためのガ
ス（例えばＣx Ｈy Ｆz ガス）が同時に必要となる。上
記Ｃx Ｈy Ｆz ガスとしては，ｙ＝０のものとしてＣＦ
4 ，Ｃ2 Ｆ6 ，Ｃ3 Ｆ6 ，Ｃ3 Ｆ8 ，Ｃ4 Ｆ8，Ｃ5 Ｆ8
などが，ｙ＝１のものとしてＣＨＦ3 ，Ｃ2 ＨＦ5 な
どが挙げられる。その他Ｃ3 Ｈ2 Ｆ6 などでもよい。即
ち，上記Ｃn Ｈn Ｆn ガスによって選択比の制御を行
い，同時に導入される例えばＣx Ｈy Ｆz ガスによって
エッチング抜け性を制御するというように役割分担をす
ることでエッチング制御が容易となる。
【０００６】ここで，上記Ｃn Ｈn Ｆn ガスとの組み合
わせで用いられるＣx Ｈy Ｆz ガスは，被処理体の膜
種，膜構成や膜厚等の構成によって任意に選ぶことがで
きるが，ｘ≦３，ｘ＋ｙ＋ｚ≧８のように，Ｃ／Ｆ比が
低く単独では選択比がとれないガスを用いることが望ま
しいことが判明した。例えば，ｙ＝０のものとしてＣＦ
4 ，Ｃ2 Ｆ6 ，Ｃ3 Ｆ6 などが，ｙ＝１のものとしてＣ
ＨＦ3 ，Ｃ2 ＨＦ5 などが挙げられる。このようなＣ／
Ｆ比の低いガスを用いることで，このガスから解離生成
されるポリマー膜の堆積レートおよびＣ／Ｆ比を抑制
し，単純に被エッチング物のエッチング抜け性を重視す
るためである。このようなＣx Ｈy Ｆz ガスをポリマー
膜形成を行うＣn Ｈn Ｆn ガスに添加することで，エッ
チング抜け性とポリマー膜制御のそれぞれの役割が明確
に分離される。また，隣接する２つのＳｉＮ肩部が過剰
なハイドロフルオロカーボンポリマー膜によってつなが
るために起こるエッチストップを抑制するために，上記
Ｃn Ｈ n Ｆn ガスの流量を３０ｓｃｃｍ以下とするとよ
いことも判明している。
わせで用いられるＣx Ｈy Ｆz ガスは，被処理体の膜
種，膜構成や膜厚等の構成によって任意に選ぶことがで
きるが，ｘ≦３，ｘ＋ｙ＋ｚ≧８のように，Ｃ／Ｆ比が
低く単独では選択比がとれないガスを用いることが望ま
しいことが判明した。例えば，ｙ＝０のものとしてＣＦ
4 ，Ｃ2 Ｆ6 ，Ｃ3 Ｆ6 などが，ｙ＝１のものとしてＣ
ＨＦ3 ，Ｃ2 ＨＦ5 などが挙げられる。このようなＣ／
Ｆ比の低いガスを用いることで，このガスから解離生成
されるポリマー膜の堆積レートおよびＣ／Ｆ比を抑制
し，単純に被エッチング物のエッチング抜け性を重視す
るためである。このようなＣx Ｈy Ｆz ガスをポリマー
膜形成を行うＣn Ｈn Ｆn ガスに添加することで，エッ
チング抜け性とポリマー膜制御のそれぞれの役割が明確
に分離される。また，隣接する２つのＳｉＮ肩部が過剰
なハイドロフルオロカーボンポリマー膜によってつなが
るために起こるエッチストップを抑制するために，上記
Ｃn Ｈ n Ｆn ガスの流量を３０ｓｃｃｍ以下とするとよ
いことも判明している。
【０００７】また，上記Ｃn Ｈn Ｆn ガス分子に含有す
るＣ＝Ｃの２重結合から１次解離によって生成されるＣ
ＨＦが，高密度プラズマでの多重解離によって更にＦの
放出源となることも考えられる。Ｆはマスクレジストや
下地ＳｉあるいはＳｉＮの選択比を低下させることが分
かっている。従って，高密度プラズマでの多重解離をコ
ントロールする必要がある。そのため，上記処理室が，
プラズマ生成を行うプラズマ発生領域と，上記プラズマ
発生領域に隣接して連通可能に設けられ，導入されたエ
ッチングガスを解離させるプラズマ処理領域とで構成さ
れたエッチング装置を用いることが望ましい。例えば，
上記プラズマ発生領域に不活性ガスを導入し，上記プラ
ズマ処理領域に上記Ｃ2 Ｈ2 Ｆ2 ガス及びＣx Ｈy Ｆz
ガス（但し，ｘ≦３，ｘ＋ｙ＋ｚ≧８）を導入し，エッ
チングを行う。この場合，上記Ｃ 2 Ｈ2 Ｆ2 ガスが解離
されるプラズマ処理領域は低電子温度領域であるため，
解離をコントロールすることが可能である。これによ
り，上記Ｃ2 Ｈ2 Ｆ2 ガスの１次解離によって生成され
るＣＨＦラジカルをコントロールし，且つ該ラジカルよ
るハイドロフルオロカーボンポリマー形成をコントロー
ルすることが更に可能となる。
るＣ＝Ｃの２重結合から１次解離によって生成されるＣ
ＨＦが，高密度プラズマでの多重解離によって更にＦの
放出源となることも考えられる。Ｆはマスクレジストや
下地ＳｉあるいはＳｉＮの選択比を低下させることが分
かっている。従って，高密度プラズマでの多重解離をコ
ントロールする必要がある。そのため，上記処理室が，
プラズマ生成を行うプラズマ発生領域と，上記プラズマ
発生領域に隣接して連通可能に設けられ，導入されたエ
ッチングガスを解離させるプラズマ処理領域とで構成さ
れたエッチング装置を用いることが望ましい。例えば，
上記プラズマ発生領域に不活性ガスを導入し，上記プラ
ズマ処理領域に上記Ｃ2 Ｈ2 Ｆ2 ガス及びＣx Ｈy Ｆz
ガス（但し，ｘ≦３，ｘ＋ｙ＋ｚ≧８）を導入し，エッ
チングを行う。この場合，上記Ｃ 2 Ｈ2 Ｆ2 ガスが解離
されるプラズマ処理領域は低電子温度領域であるため，
解離をコントロールすることが可能である。これによ
り，上記Ｃ2 Ｈ2 Ｆ2 ガスの１次解離によって生成され
るＣＨＦラジカルをコントロールし，且つ該ラジカルよ
るハイドロフルオロカーボンポリマー形成をコントロー
ルすることが更に可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下，添付図面を参照して本発明
の実施の形態及び実施例につき説明し，本発明の理解に
供する。尚，以下の実施の形態及び実施例は，本発明を
具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定す
る性格のものではない。ここに，図１は本発明に係るエ
ッチング方法を実施するためのエッチング装置の一例を
示す断面模式図，図２は実施の形態で用いた被処理体で
ある半導体ウェハの断面模式図，図３は上記エッチング
装置により上記図２に示す半導体ウェハをエッチング処
理した後の断面模式図，図４は実施の形態で用いた被処
理体である半導体ウェハの断面模式図，図５は上記エッ
チング装置により図４に示す半導体ウェハをエッチング
処理した際の，ＳｉＮ肩選択比及びレジスト選択比のＣ
2Ｈ2 Ｆ2 流量依存性を示すグラフである。
の実施の形態及び実施例につき説明し，本発明の理解に
供する。尚，以下の実施の形態及び実施例は，本発明を
具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定す
る性格のものではない。ここに，図１は本発明に係るエ
ッチング方法を実施するためのエッチング装置の一例を
示す断面模式図，図２は実施の形態で用いた被処理体で
ある半導体ウェハの断面模式図，図３は上記エッチング
装置により上記図２に示す半導体ウェハをエッチング処
理した後の断面模式図，図４は実施の形態で用いた被処
理体である半導体ウェハの断面模式図，図５は上記エッ
チング装置により図４に示す半導体ウェハをエッチング
処理した際の，ＳｉＮ肩選択比及びレジスト選択比のＣ
2Ｈ2 Ｆ2 流量依存性を示すグラフである。
【０００９】本実施の形態では，本発明に係るエッチン
グ方法を実施するためのエッチング処理装置として，図
１に示すような，同心円上に配置されたプラズマ発生キ
ャビティを有するＩＣＰ(Inductively Coupled Plasma)
装置（以下，マルチターンキャビティ型ＩＣＰ装置とい
う）１を使用した。上記マルチターンキャビティ型ＩＣ
Ｐ装置１は，アルミ等の材質で構成され電気的に設置さ
れた気密容器である処理室２をその内部に有している。
この処理室２内の底部には図示しない真空ポンプに通ず
る排気管３が接続されており，この処理室２内はその底
部から均等に真空引きをすることが可能であり，例えば
処理室２内を数ｍＴｏｒｒ〜数百ｍＴｏｒｒの範囲で任
意に設定維持できるように構成されている。
グ方法を実施するためのエッチング処理装置として，図
１に示すような，同心円上に配置されたプラズマ発生キ
ャビティを有するＩＣＰ(Inductively Coupled Plasma)
装置（以下，マルチターンキャビティ型ＩＣＰ装置とい
う）１を使用した。上記マルチターンキャビティ型ＩＣ
Ｐ装置１は，アルミ等の材質で構成され電気的に設置さ
れた気密容器である処理室２をその内部に有している。
この処理室２内の底部には図示しない真空ポンプに通ず
る排気管３が接続されており，この処理室２内はその底
部から均等に真空引きをすることが可能であり，例えば
処理室２内を数ｍＴｏｒｒ〜数百ｍＴｏｒｒの範囲で任
意に設定維持できるように構成されている。
【００１０】上記処理室２内の底部中央には，セラミッ
ク等の絶縁板４を介してサセプタ支持台５が設けられ，
更にこのサセプタ支持台５の上面にはアルミ等の材質か
らなり下部電極を構成するサセプタ６が設けられてい
る。上記サセプタ支持台５の内部には冷却室７が形成さ
れており，この冷却室７には，上記処理室２の底部に設
けられた冷媒導入管８から冷却冷媒が導入され，循環さ
れる。温度制御装置によって上記冷却冷媒を適宜に調整
することにより，上記サセプタ６は所望の温度，例えば
−５０℃〜１００℃の範囲で任意に設定維持される。
尚，上記冷却室７内を循環した冷却冷媒は，上記処理室
２の底部に設けられた冷媒排出管９より排出される。上
記サセプタ６には，上記処理室２の外部に設けられてい
る高周波電源１０からの高周波電力（例えば，周波数が
４００ｋＨｚ，２ＭＨｚ，１３．５６ＭＨｚなどで，パ
ワーが５００〜３０００ｋＷ）が，マッチング回路１
１，ブロッキングコンデンサ１２を介して供給されるよ
うに構成されている。上記サセプタ６の上面には，被処
理体である半導体ウェーハＷを保持する静電チャック２
１が設けられている。この静電チャック２１は，例えば
薄い銅板からなる導電層２２を上下両側からポリイミド
フィルム等の絶縁フィルムで挟んで接着した構成を有し
ており，上記導電層２２には上記処理室２の外部に設け
られている高圧直流電源２３が接続されている。上記導
電層２２に上記高圧直流電源２３からの直流電圧が印加
されることによって生じるクーロン力により，上記半導
体ウェーハＷは上記静電チャック２１に吸引保持される
と共に，上記半導体ウェーハＷの温度は上記サセプタ６
と同温度となる。
ク等の絶縁板４を介してサセプタ支持台５が設けられ，
更にこのサセプタ支持台５の上面にはアルミ等の材質か
らなり下部電極を構成するサセプタ６が設けられてい
る。上記サセプタ支持台５の内部には冷却室７が形成さ
れており，この冷却室７には，上記処理室２の底部に設
けられた冷媒導入管８から冷却冷媒が導入され，循環さ
れる。温度制御装置によって上記冷却冷媒を適宜に調整
することにより，上記サセプタ６は所望の温度，例えば
−５０℃〜１００℃の範囲で任意に設定維持される。
尚，上記冷却室７内を循環した冷却冷媒は，上記処理室
２の底部に設けられた冷媒排出管９より排出される。上
記サセプタ６には，上記処理室２の外部に設けられてい
る高周波電源１０からの高周波電力（例えば，周波数が
４００ｋＨｚ，２ＭＨｚ，１３．５６ＭＨｚなどで，パ
ワーが５００〜３０００ｋＷ）が，マッチング回路１
１，ブロッキングコンデンサ１２を介して供給されるよ
うに構成されている。上記サセプタ６の上面には，被処
理体である半導体ウェーハＷを保持する静電チャック２
１が設けられている。この静電チャック２１は，例えば
薄い銅板からなる導電層２２を上下両側からポリイミド
フィルム等の絶縁フィルムで挟んで接着した構成を有し
ており，上記導電層２２には上記処理室２の外部に設け
られている高圧直流電源２３が接続されている。上記導
電層２２に上記高圧直流電源２３からの直流電圧が印加
されることによって生じるクーロン力により，上記半導
体ウェーハＷは上記静電チャック２１に吸引保持される
と共に，上記半導体ウェーハＷの温度は上記サセプタ６
と同温度となる。
【００１１】一方，上記処理室２内の上部には，プラズ
マ発生ルーフ３１が設置されている。上記プラズマ発生
ルーフ３１は，同心円上に配置された円形のプラズマ発
生キャビティ３２を構成する誘電体３３（例えばセラミ
ックやシリコン）と，上部電極アノード３４（例えばア
モルファスカーボンやＳｉＣ）の２つの部分から構成さ
れている。上記上部電極アノード３４は接地Ｘ線３５を
介して電気的に接地されている。プラズマ発生ルーフ３
１の外部には，プラズマ発生キャビティ３２と同じく同
心円上に配置された円形のアンテナ３６が設置されてい
る。上記円形アンテナ３６は，各プラズマ発生キャビテ
ィ３２の外側に配置されており，各アンテナ端はインピ
ーダンス調整用キャパシタ３７を介してパラレルに電気
的に結線され，更にマッチング回路３８を介して高周波
電源３９が接続され，高周波電力が上記アンテナ３６に
供給されるように構成されている。
マ発生ルーフ３１が設置されている。上記プラズマ発生
ルーフ３１は，同心円上に配置された円形のプラズマ発
生キャビティ３２を構成する誘電体３３（例えばセラミ
ックやシリコン）と，上部電極アノード３４（例えばア
モルファスカーボンやＳｉＣ）の２つの部分から構成さ
れている。上記上部電極アノード３４は接地Ｘ線３５を
介して電気的に接地されている。プラズマ発生ルーフ３
１の外部には，プラズマ発生キャビティ３２と同じく同
心円上に配置された円形のアンテナ３６が設置されてい
る。上記円形アンテナ３６は，各プラズマ発生キャビテ
ィ３２の外側に配置されており，各アンテナ端はインピ
ーダンス調整用キャパシタ３７を介してパラレルに電気
的に結線され，更にマッチング回路３８を介して高周波
電源３９が接続され，高周波電力が上記アンテナ３６に
供給されるように構成されている。
【００１２】上記処理室２へのガス導入は，上記プラズ
マ発生キャビティ３２の上部，及び上記上部電極アノー
ド３４に設けられたガス供給穴４０，４３から行われ
る。上記プラズマ発生キャビティ３２の上部に設けられ
たガス供給穴４０からは，ガス導入口４１を介して供給
されるプラズマ発生ガスがプラズマ発生室４５に向けて
吐出される。一方，上記上部電極アノード３４に設けら
れたガス供給穴４３からは，ガス導入口４４を介して供
給されるエッチングガスがプラズマ処理室４６に向けて
吐出される。上記ガス導入口４１，４４は，それぞれバ
ルブ５５，４７を介してガス供給管４８，４９に接続さ
れており，更にそれらガス供給管４８，４９にはそれぞ
れバルブ５０，マスフローコントローラ５１が接続さ
れ，更に任意の処理ガスボンベ，例えばガス導入口４８
にはＡｒボンベ５２，ガス導入口４９にはＣ2 ＨＦ5 ボ
ンベ５３，Ｃ2 Ｈ2 Ｆ2 ボンベ５４が接続されている。
上記マルチターンキャビティ型ＩＣＰ装置１では，上記
それぞれのガス流量の調整はそれぞれに設けられたマス
フローコントローラ５１によって行われる。処理室２の
プラズマ発生室４５にはＡｒガスが，プラズマ処理室４
６にはＣ2 ＨＦ 5 ガス（Ｃx Ｈy Ｆz ガスの一例）及び
Ｃ2 Ｈ2 Ｆ2 ガス（Ｃn Ｈn Ｆn ガスの一例）がそれぞ
れ供給される。その後，処理室２は排気管３からの排気
によって減圧され，例えば２０ｍＴｏｒｒに設定され
る。上記アンテナ３６に供給された高周波電力は，プラ
ズマ発生キャビティ３２の誘電体３３を介して誘電結合
によってプラズマ発生室４５に供給され，プラズマ発生
室４５内にはＡｒプラズマが発生する。このＡｒプラズ
マは，プラズマ処理室４６に拡散し，プラズマ処理室４
６に導入されたエッチングガスであるＣ2 ＨＦ5 及びＣ
2 Ｈ2 Ｆ2 を励起・解離させ，処理室２内に載置された
半導体ウェーハＷをエッチング処理するものである。
マ発生キャビティ３２の上部，及び上記上部電極アノー
ド３４に設けられたガス供給穴４０，４３から行われ
る。上記プラズマ発生キャビティ３２の上部に設けられ
たガス供給穴４０からは，ガス導入口４１を介して供給
されるプラズマ発生ガスがプラズマ発生室４５に向けて
吐出される。一方，上記上部電極アノード３４に設けら
れたガス供給穴４３からは，ガス導入口４４を介して供
給されるエッチングガスがプラズマ処理室４６に向けて
吐出される。上記ガス導入口４１，４４は，それぞれバ
ルブ５５，４７を介してガス供給管４８，４９に接続さ
れており，更にそれらガス供給管４８，４９にはそれぞ
れバルブ５０，マスフローコントローラ５１が接続さ
れ，更に任意の処理ガスボンベ，例えばガス導入口４８
にはＡｒボンベ５２，ガス導入口４９にはＣ2 ＨＦ5 ボ
ンベ５３，Ｃ2 Ｈ2 Ｆ2 ボンベ５４が接続されている。
上記マルチターンキャビティ型ＩＣＰ装置１では，上記
それぞれのガス流量の調整はそれぞれに設けられたマス
フローコントローラ５１によって行われる。処理室２の
プラズマ発生室４５にはＡｒガスが，プラズマ処理室４
６にはＣ2 ＨＦ 5 ガス（Ｃx Ｈy Ｆz ガスの一例）及び
Ｃ2 Ｈ2 Ｆ2 ガス（Ｃn Ｈn Ｆn ガスの一例）がそれぞ
れ供給される。その後，処理室２は排気管３からの排気
によって減圧され，例えば２０ｍＴｏｒｒに設定され
る。上記アンテナ３６に供給された高周波電力は，プラ
ズマ発生キャビティ３２の誘電体３３を介して誘電結合
によってプラズマ発生室４５に供給され，プラズマ発生
室４５内にはＡｒプラズマが発生する。このＡｒプラズ
マは，プラズマ処理室４６に拡散し，プラズマ処理室４
６に導入されたエッチングガスであるＣ2 ＨＦ5 及びＣ
2 Ｈ2 Ｆ2 を励起・解離させ，処理室２内に載置された
半導体ウェーハＷをエッチング処理するものである。
【００１３】次に，上記のようなマルチターンキャビテ
ィ型ＩＣＰ装置１を用いて実際にエッチング処理を行っ
た半導体ウェハＷについて，その構造を図２および図４
に示す。図２に示した半導体ウェーハＷ１は，下地Ｓｉ
１００上に酸化膜ＳｉＯ2 １０１が形成され，更に該Ｓ
ｉＯ2 １０１の上に適宜のマスクとしてのレジスト１０
２がパターニング形成されている。応用例として，下地
材料をｐｏｌｙ−ＳｉやＡｌ，Ｃｕなどの配線材料とす
ることが考えられる。また酸化膜にも，ＢＰＳＧ((Boro
-Phospho-Silicate Glass)やＴＥＯＳ(TEtra-Orthosili
cate Glass) などを用いることもできる。更に，パター
ニングもホール形状やラインパターン形状などが挙げら
れる。本実施の形態では，酸化膜ＳｉＯ2 １０１の膜厚
を１．２μｍ，ホール径０．１８μｍ〜１．０μｍとし
た。
ィ型ＩＣＰ装置１を用いて実際にエッチング処理を行っ
た半導体ウェハＷについて，その構造を図２および図４
に示す。図２に示した半導体ウェーハＷ１は，下地Ｓｉ
１００上に酸化膜ＳｉＯ2 １０１が形成され，更に該Ｓ
ｉＯ2 １０１の上に適宜のマスクとしてのレジスト１０
２がパターニング形成されている。応用例として，下地
材料をｐｏｌｙ−ＳｉやＡｌ，Ｃｕなどの配線材料とす
ることが考えられる。また酸化膜にも，ＢＰＳＧ((Boro
-Phospho-Silicate Glass)やＴＥＯＳ(TEtra-Orthosili
cate Glass) などを用いることもできる。更に，パター
ニングもホール形状やラインパターン形状などが挙げら
れる。本実施の形態では，酸化膜ＳｉＯ2 １０１の膜厚
を１．２μｍ，ホール径０．１８μｍ〜１．０μｍとし
た。
【００１４】また，図４に示した半導伴ウェーハＷ２
は，下地Ｓｉ１１０上にゲート酸化膜１１１，更にゲー
ト酸化膜１１１上にはゲート電極ｐｏｌｙ−Ｓｉ１１２
とＷｓｉ１１３の積層が形成されている。更に，その上
にはＳｉＮ１１４とＳｉＮサイドウォール１１５が形成
されている。同構造を有する隣接のゲートとの間のＳｉ
Ｎスリット１２０は本実施の形態では０．１μｍとし
た。このゲート上には酸化膜ＳｉＯ2 １１６が形成さ
れ，更に適宜マスクとしてのレジスト１１７がパターニ
ング形成されている。本実施の形態では，上記酸化膜Ｓ
ｉＯ2 １１６の膜厚を１．０μｍ，ホール径を０．２５
μｍとした。図２，図４共に，破線で示したのが良好な
エッチング処理後のパターン形状の一例である。図２に
示した例は，垂直にエッチングされ，且つ下地Ｓｉ１０
０との選択比が＞５０と十分であって下地Ｓｉ１００は
ほとんどエッチングされていない状態である。図４に示
した例は，下地ＳｉＮ１１４とＳｉＮサイドウォール１
１５が破線のようにエッチングされている状態である。
一般に，ＳｉＮ肩選択比はこのＳｉＮサイドウォール１
１５のエッチング速度と酸化膜ＳｉＯ2 １１６のエッチ
ング速度の比で表され，ＳｉＮ肩選択比が２０を越える
ような場合，良好なＳＡＣエッチングが可能である。
は，下地Ｓｉ１１０上にゲート酸化膜１１１，更にゲー
ト酸化膜１１１上にはゲート電極ｐｏｌｙ−Ｓｉ１１２
とＷｓｉ１１３の積層が形成されている。更に，その上
にはＳｉＮ１１４とＳｉＮサイドウォール１１５が形成
されている。同構造を有する隣接のゲートとの間のＳｉ
Ｎスリット１２０は本実施の形態では０．１μｍとし
た。このゲート上には酸化膜ＳｉＯ2 １１６が形成さ
れ，更に適宜マスクとしてのレジスト１１７がパターニ
ング形成されている。本実施の形態では，上記酸化膜Ｓ
ｉＯ2 １１６の膜厚を１．０μｍ，ホール径を０．２５
μｍとした。図２，図４共に，破線で示したのが良好な
エッチング処理後のパターン形状の一例である。図２に
示した例は，垂直にエッチングされ，且つ下地Ｓｉ１０
０との選択比が＞５０と十分であって下地Ｓｉ１００は
ほとんどエッチングされていない状態である。図４に示
した例は，下地ＳｉＮ１１４とＳｉＮサイドウォール１
１５が破線のようにエッチングされている状態である。
一般に，ＳｉＮ肩選択比はこのＳｉＮサイドウォール１
１５のエッチング速度と酸化膜ＳｉＯ2 １１６のエッチ
ング速度の比で表され，ＳｉＮ肩選択比が２０を越える
ような場合，良好なＳＡＣエッチングが可能である。
【００１５】次に，上記マルチターンキャビティ型ＩＣ
Ｐ装置１を用いて，図２のような構造を有する８インチ
シリコンウェーハＷ１を被処理体として実験を行った結
果を示す。実験条件は，プラズマ発生室４５に導入する
Ａｒガスを１００〜５００ｓｃｃｍ，プラズマ処理室４
６に導入するＣ2 ＨＦ5 ガスを１０〜１００ｓｃｃｍ，
Ｃ2 Ｈ2 Ｆ2 ガスを５〜３０ｓｃｃｍとした。また，ア
ンテナ３６への高周波電力を２０００〜３０００ｋＷ，
サセプタ６への高周波電力を５００〜２０００ｋＷとし
た。また，周波数はそれぞれ１３．５６ＭＨｚ，１２Ｍ
Ｈｚとした。また，処理室２内部の圧力を５〜５０ｍＴ
ｏｒｒとした。実験の結果，ホール径を０．１８μｍと
した場合においても，エッチストップなしに垂直形状が
得られた。このときのレジスト選択比は＞１０，下地Ｓ
ｉとの選択比は＞５０であった。また，エッチング後の
ホール内部には，図３に示すようにＣ2 Ｈ2 Ｆ2 からの
ＣＨＦラジカルを主因とするハイドロフルオロカーボン
ポリマー膜１０３が形成され，ホール入り口では吸着が
多く内部では少ない，所謂ボーイング効果が見られた。
しかし，その後アッシングによるレジスト剥離処理を行
った結果，最終的なホール形状としては垂直形状が得ら
れた。
Ｐ装置１を用いて，図２のような構造を有する８インチ
シリコンウェーハＷ１を被処理体として実験を行った結
果を示す。実験条件は，プラズマ発生室４５に導入する
Ａｒガスを１００〜５００ｓｃｃｍ，プラズマ処理室４
６に導入するＣ2 ＨＦ5 ガスを１０〜１００ｓｃｃｍ，
Ｃ2 Ｈ2 Ｆ2 ガスを５〜３０ｓｃｃｍとした。また，ア
ンテナ３６への高周波電力を２０００〜３０００ｋＷ，
サセプタ６への高周波電力を５００〜２０００ｋＷとし
た。また，周波数はそれぞれ１３．５６ＭＨｚ，１２Ｍ
Ｈｚとした。また，処理室２内部の圧力を５〜５０ｍＴ
ｏｒｒとした。実験の結果，ホール径を０．１８μｍと
した場合においても，エッチストップなしに垂直形状が
得られた。このときのレジスト選択比は＞１０，下地Ｓ
ｉとの選択比は＞５０であった。また，エッチング後の
ホール内部には，図３に示すようにＣ2 Ｈ2 Ｆ2 からの
ＣＨＦラジカルを主因とするハイドロフルオロカーボン
ポリマー膜１０３が形成され，ホール入り口では吸着が
多く内部では少ない，所謂ボーイング効果が見られた。
しかし，その後アッシングによるレジスト剥離処理を行
った結果，最終的なホール形状としては垂直形状が得ら
れた。
【００１６】次に図４のような構造を有する８インチシ
リコンウェハＷ２を被処理体としたときの実験結果を示
す。実験条件は，プラズマ発生室４５に導入するＡｒガ
スを１００〜５００ｓｃｃｍ，プラズマ処理室４６に導
入するＣ2 ＨＦ5 ガスを１０〜１００ｓｃｃｍ，Ｃ2 Ｈ
2 Ｆ2 ガスを５〜３０ｓｃｃｍとした。また，アンテナ
３６への高周波電力を２０００〜３０００ｋＷ，サセプ
タ６への高周波電力を５００〜２０００ｋＷとした。ま
た，周波数はそれぞれ１３．５６ＭＨｚ，１２ＭＨｚと
した。また，処理室２内部の圧力を５〜５０ｍＴｏｒｒ
とした。上記実験結果として得られた，ＳｉＮ肩選択比
及びレジスト選択比のＣ2 Ｈ2Ｆ2 流量依存性を図５に
示す。同図は，ＡｒガスとＣ2 ＨＦ5 ガスの流量をそれ
ぞれ３００ｓｃｃｍ，３０ｓｃｃｍ一定とし，Ｃ2 Ｈ2
Ｆ2 の流量を０〜３０ｓｃｃｍまで変化させたときのＳ
ｉＮ肩選択比及びレジスト選択比の変化状態を示してい
る。このときのアンテナ電力は２５００Ｗ，サセプタ電
力は１２００Ｗ，処理室２内部の圧力は２０ｍＴｏｒｒ
とした。またサセプタの温度は４０℃である。このグラ
フから分かるように，Ｃ2 Ｈ2 Ｆ2 の流量を増加させる
に従い，ＳｉＮ肩選択比，レジスト選択比ともに増加し
ている。また，Ｃ2 Ｈ2 Ｆ2 の流量が２５ｓｃｃｍまで
０．１μｍのＳｉＮスリットでのエッチストップは発生
していない。酸化膜ＳｉＯ2 の膜厚に対して２０％のオ
ーバーエッチングを行っても，ＳｉＮ肩上のポリマー膜
の厚さはＣ2 Ｈ2 Ｆ2 流量０〜２５ｓｃｃｍにおいて０
〜５０ｎｍの厚さ（Ｃ2 Ｈ2 Ｆ2 流量に対して単調増
加）となった。以上のように，ＳｉＮ肩選択比が＞２０
のような高選択比の条件においてもＳｉＮ肩上のポリマ
ー膜は２０ｎｍ程度に制御することが可能で，従来技術
のように５０ｎｍを越えるような過剰なポリマー膜形成
なしにＳｉＮ高選択比を得ることができ，これによって
ＳｉＮスリットでのエッチストップが防止できた。
リコンウェハＷ２を被処理体としたときの実験結果を示
す。実験条件は，プラズマ発生室４５に導入するＡｒガ
スを１００〜５００ｓｃｃｍ，プラズマ処理室４６に導
入するＣ2 ＨＦ5 ガスを１０〜１００ｓｃｃｍ，Ｃ2 Ｈ
2 Ｆ2 ガスを５〜３０ｓｃｃｍとした。また，アンテナ
３６への高周波電力を２０００〜３０００ｋＷ，サセプ
タ６への高周波電力を５００〜２０００ｋＷとした。ま
た，周波数はそれぞれ１３．５６ＭＨｚ，１２ＭＨｚと
した。また，処理室２内部の圧力を５〜５０ｍＴｏｒｒ
とした。上記実験結果として得られた，ＳｉＮ肩選択比
及びレジスト選択比のＣ2 Ｈ2Ｆ2 流量依存性を図５に
示す。同図は，ＡｒガスとＣ2 ＨＦ5 ガスの流量をそれ
ぞれ３００ｓｃｃｍ，３０ｓｃｃｍ一定とし，Ｃ2 Ｈ2
Ｆ2 の流量を０〜３０ｓｃｃｍまで変化させたときのＳ
ｉＮ肩選択比及びレジスト選択比の変化状態を示してい
る。このときのアンテナ電力は２５００Ｗ，サセプタ電
力は１２００Ｗ，処理室２内部の圧力は２０ｍＴｏｒｒ
とした。またサセプタの温度は４０℃である。このグラ
フから分かるように，Ｃ2 Ｈ2 Ｆ2 の流量を増加させる
に従い，ＳｉＮ肩選択比，レジスト選択比ともに増加し
ている。また，Ｃ2 Ｈ2 Ｆ2 の流量が２５ｓｃｃｍまで
０．１μｍのＳｉＮスリットでのエッチストップは発生
していない。酸化膜ＳｉＯ2 の膜厚に対して２０％のオ
ーバーエッチングを行っても，ＳｉＮ肩上のポリマー膜
の厚さはＣ2 Ｈ2 Ｆ2 流量０〜２５ｓｃｃｍにおいて０
〜５０ｎｍの厚さ（Ｃ2 Ｈ2 Ｆ2 流量に対して単調増
加）となった。以上のように，ＳｉＮ肩選択比が＞２０
のような高選択比の条件においてもＳｉＮ肩上のポリマ
ー膜は２０ｎｍ程度に制御することが可能で，従来技術
のように５０ｎｍを越えるような過剰なポリマー膜形成
なしにＳｉＮ高選択比を得ることができ，これによって
ＳｉＮスリットでのエッチストップが防止できた。
【００１７】以上説明したように，本実施の形態によれ
ば，選択比の制御をＣ2 Ｈ2 Ｆ2 ガスで，エッチング抜
け性の制御をＣ／Ｆ比の低いＣ2 ＨＦ5 ガスで行い，そ
れぞれのガスに役割を分担させることで選択比とエッチ
ング抜け性という相反する特性の両立を容易に行うこと
が可能となった。
ば，選択比の制御をＣ2 Ｈ2 Ｆ2 ガスで，エッチング抜
け性の制御をＣ／Ｆ比の低いＣ2 ＨＦ5 ガスで行い，そ
れぞれのガスに役割を分担させることで選択比とエッチ
ング抜け性という相反する特性の両立を容易に行うこと
が可能となった。
【００１８】
【実施例】上記実施の形態では，Ｃ2 Ｈ2 Ｆ2 の解離コ
ントロールを積極的に行うための望ましい例として，マ
ルチターンキャビティ型ＩＣＰ装置１を用いた例を示し
た。上記マルチターンキャビティ型ＩＣＰ装置１では，
上記Ｃ2 Ｈ2 Ｆ2 ガスが解離されるプラズマ処理領域は
低電子温度領域であるため，解離をコントロールするこ
とが可能であり，上記Ｃ2 Ｈ2 Ｆ2 ガスの１次解離によ
って生成されるＣＨＦラジカルをコントロールし，且つ
該ラジカルよるハイドロフルオロカーボンポリマー形成
をコントロールすることが可能であるからである。しか
しながら，本発明はこれに限られるものではなく，例え
ば平行平板型エッチング装置，マグネトロンＲＩＥ装
置，ＩＣＰエッチング装置など，各種のドライエッチン
グ処理装置を使用した場合でも，従来技術と比較して十
分に有利な効果を得ることが可能である。
ントロールを積極的に行うための望ましい例として，マ
ルチターンキャビティ型ＩＣＰ装置１を用いた例を示し
た。上記マルチターンキャビティ型ＩＣＰ装置１では，
上記Ｃ2 Ｈ2 Ｆ2 ガスが解離されるプラズマ処理領域は
低電子温度領域であるため，解離をコントロールするこ
とが可能であり，上記Ｃ2 Ｈ2 Ｆ2 ガスの１次解離によ
って生成されるＣＨＦラジカルをコントロールし，且つ
該ラジカルよるハイドロフルオロカーボンポリマー形成
をコントロールすることが可能であるからである。しか
しながら，本発明はこれに限られるものではなく，例え
ば平行平板型エッチング装置，マグネトロンＲＩＥ装
置，ＩＣＰエッチング装置など，各種のドライエッチン
グ処理装置を使用した場合でも，従来技術と比較して十
分に有利な効果を得ることが可能である。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように，本発明は，処理室
にエッチングガスを導入しつつ，酸化部分または窒化部
分を含む被処理体に対しプラズマエッチング処理を施す
エッチング方法において，上記エッチングガスがＣn Ｈ
n Ｆn ガス（但し，ｎ≧２），例えばＣ2 Ｈ2 Ｆ2 ガス
を含んでなることを特徴とするエッチング方法として構
成されているため，マスクレジストと下地Ｓｉ或いはＳ
ｉＮに対して，エッチストップなしに高選択比を得るこ
とが容易となる。更に，上記Ｃn Ｈn Ｆn ガスと組み合
わせて，Ｃ／Ｆ比が低く単独では選択比がとれないＣx
Ｈy Ｆz ガス（ｘ≦３，ｘ＋ｙ＋ｚ≧８）を用いれば，
更にポリマー膜制御が容易となり，下地等との高選択比
とエッチストップフリーとを両立させることが容易とな
る。更に，上記処理室が，プラズマ生成を行うプラズマ
発生領域と，上記プラズマ発生領域に隣接して連通可能
に設けられ，導入されたエッチングガスを解離させるプ
ラズマ処理領域とで構成されたエッチング装置を用いれ
ば，上記Ｃn Ｈn Ｆ n ガスが解離されるプラズマ処理領
域は低電子温度領域であるため，解離をコントロールす
ることが可能となり，下地等との高選択比とエッチスト
ップフリーとを両立させることがより容易となる。
にエッチングガスを導入しつつ，酸化部分または窒化部
分を含む被処理体に対しプラズマエッチング処理を施す
エッチング方法において，上記エッチングガスがＣn Ｈ
n Ｆn ガス（但し，ｎ≧２），例えばＣ2 Ｈ2 Ｆ2 ガス
を含んでなることを特徴とするエッチング方法として構
成されているため，マスクレジストと下地Ｓｉ或いはＳ
ｉＮに対して，エッチストップなしに高選択比を得るこ
とが容易となる。更に，上記Ｃn Ｈn Ｆn ガスと組み合
わせて，Ｃ／Ｆ比が低く単独では選択比がとれないＣx
Ｈy Ｆz ガス（ｘ≦３，ｘ＋ｙ＋ｚ≧８）を用いれば，
更にポリマー膜制御が容易となり，下地等との高選択比
とエッチストップフリーとを両立させることが容易とな
る。更に，上記処理室が，プラズマ生成を行うプラズマ
発生領域と，上記プラズマ発生領域に隣接して連通可能
に設けられ，導入されたエッチングガスを解離させるプ
ラズマ処理領域とで構成されたエッチング装置を用いれ
ば，上記Ｃn Ｈn Ｆ n ガスが解離されるプラズマ処理領
域は低電子温度領域であるため，解離をコントロールす
ることが可能となり，下地等との高選択比とエッチスト
ップフリーとを両立させることがより容易となる。
【図１】 本発明に係るエッチング方法を実施するため
のエッチング装置の一例を示す断面模式図。
のエッチング装置の一例を示す断面模式図。
【図２】 実施の形態で用いた被処理体である半導体ウ
ェハの断面模式図。
ェハの断面模式図。
【図３】 上記エッチング装置により上記図２に示す半
導体ウェハをエッチング処理した後の断面模式図。
導体ウェハをエッチング処理した後の断面模式図。
【図４】 実施の形態で用いた被処理体である半導体ウ
ェハの断面模式図。
ェハの断面模式図。
【図５】 上記エッチング装置により図４に示す半導体
ウェハをエッチング処理した際の，ＳｉＮ肩選択比及び
レジスト選択比のＣ2 Ｈ2 Ｆ2 流量依存性を示すグラ
フ。
ウェハをエッチング処理した際の，ＳｉＮ肩選択比及び
レジスト選択比のＣ2 Ｈ2 Ｆ2 流量依存性を示すグラ
フ。
【図６】 セルフアラインドコンタクト（ＳＡＣ）エッ
チを説明するための半導体ウェハの断面模式図。
チを説明するための半導体ウェハの断面模式図。
１…マルチターンキャビティ型ＩＣＰ装置 ２…処理室 ４５…プラズマ発生室 ４６…プラズマ処理室 ５３…Ｃ2 ＨＦ5 ガス（Ｃx Ｈy Ｆz ガスの一例） ５４…Ｃ2 Ｈ2 Ｆ2 ガス（Ｃn Ｈn Ｆn ガスの一例） Ｗ…半導体ウェーハ（被処理体の一例）
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K057 DA13 DB20 DD05 DE06 DE14 DG06 DM02 DM28 DM33 DN01 5F004 AA05 BA04 BA13 BA20 BB11 BB13 BB25 BB26 CA02 CA09 DA00 DA01 DA02 DA03 DA16 DA23 DB03 DB06 DB07 EB01
Claims (3)
- 【請求項１】 処理室にエッチングガスを導入しつつ，
酸化部分または窒化部分を含む被処理体に対しプラズマ
エッチング処理を施すエッチング方法において，上記エ
ッチングガスがＣn Ｈn Ｆn ガス（但し，ｎ≧２）を含
んでなることを特徴とするエッチング方法。 - 【請求項２】 上記エッチングガスが，更にＣx Ｈy Ｆ
z ガス（但し，ｘ≦３，ｘ＋ｙ＋ｚ≧８）を含んでなる
請求項１記載のエッチング方法。 - 【請求項３】 上記エッチングガスに含まれる複数のガ
スの導入量をそれぞれ個別に制御する請求項１又は２記
載のエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11210583A JP2001044173A (ja) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | エッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11210583A JP2001044173A (ja) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | エッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001044173A true JP2001044173A (ja) | 2001-02-16 |
Family
ID=16591730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11210583A Pending JP2001044173A (ja) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | エッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001044173A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100769876B1 (ko) | 2005-04-28 | 2007-10-24 | 샤프 가부시키가이샤 | 반도체장치의 제조방법 |
| JP2009111351A (ja) * | 2007-09-07 | 2009-05-21 | Applied Materials Inc | Ｈｄｐ−ｃｖｄ堆積／エッチング／堆積プロセスの不純物コントロール |
| JP2009206444A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-10 | Nippon Zeon Co Ltd | プラズマエッチング方法 |
-
1999
- 1999-07-26 JP JP11210583A patent/JP2001044173A/ja active Pending
Cited By (3)
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