JP2001217230A - 異方性ドライエッチング方法 - Google Patents
異方性ドライエッチング方法Info
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- JP2001217230A JP2001217230A JP2000384279A JP2000384279A JP2001217230A JP 2001217230 A JP2001217230 A JP 2001217230A JP 2000384279 A JP2000384279 A JP 2000384279A JP 2000384279 A JP2000384279 A JP 2000384279A JP 2001217230 A JP2001217230 A JP 2001217230A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリコン窒化膜をシリコン酸化膜、ポリシリ
コン膜及びシリコン膜の全てに対して選択的に異方性ド
ライエッチングすることができる異方性ドライエッチン
グ方法を提供する。 【解決手段】 シリコン窒化膜をシリコン酸化膜、ポリ
シリコン膜、シリコンに対して選択的に異方性エッチン
グする方法において、基板温度を１０℃以下とし、フッ
素、炭素及び水素を含む化合物気体と一酸化炭素（Ｃ
Ｏ）との混合ガスを反応ガスとして使用する。
コン膜及びシリコン膜の全てに対して選択的に異方性ド
ライエッチングすることができる異方性ドライエッチン
グ方法を提供する。 【解決手段】 シリコン窒化膜をシリコン酸化膜、ポリ
シリコン膜、シリコンに対して選択的に異方性エッチン
グする方法において、基板温度を１０℃以下とし、フッ
素、炭素及び水素を含む化合物気体と一酸化炭素（Ｃ
Ｏ）との混合ガスを反応ガスとして使用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はシリコン窒化膜をシ
リコン酸化膜、ポリシリコン膜及びシリコン膜に対して
選択的に異方性ドライエッチングする異方性ドライエッ
チング方法に関する。
リコン酸化膜、ポリシリコン膜及びシリコン膜に対して
選択的に異方性ドライエッチングする異方性ドライエッ
チング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、シリコン窒化膜のドライエッチン
グは、例えば特開平８−３２１４８４号公報に記載され
ているように、ＳＦ6ガスを使用するもの、及び特開平
６−１８１１９０号公報に記載されているように、ＮＦ
3，Ｃｌ2等を使用するものがある。これらの従来技術に
おいては、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選
択エッチングは可能であるが、シリコンのエッチング速
度は速いため、シリコン膜に対するシリコン窒化膜の選
択エッチングは不可能である。また、ＣＨＦ3又はＣＦ4
とＨ2等の混合ガスを使用すると、シリコンのエッチン
グ速度を小さくすることができ、シリコンに対するシリ
コン窒化膜の選択エッチングは可能となる。しかしなが
ら、これらのガスを使用すると、シリコン酸化膜のエッ
チング速度も大きくなってしまう。このように、シリコ
ン膜及びシリコン酸化膜に対して同時に高い選択比を有
してシリコン窒化膜をエッチングすることは困難であっ
た。
グは、例えば特開平８−３２１４８４号公報に記載され
ているように、ＳＦ6ガスを使用するもの、及び特開平
６−１８１１９０号公報に記載されているように、ＮＦ
3，Ｃｌ2等を使用するものがある。これらの従来技術に
おいては、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選
択エッチングは可能であるが、シリコンのエッチング速
度は速いため、シリコン膜に対するシリコン窒化膜の選
択エッチングは不可能である。また、ＣＨＦ3又はＣＦ4
とＨ2等の混合ガスを使用すると、シリコンのエッチン
グ速度を小さくすることができ、シリコンに対するシリ
コン窒化膜の選択エッチングは可能となる。しかしなが
ら、これらのガスを使用すると、シリコン酸化膜のエッ
チング速度も大きくなってしまう。このように、シリコ
ン膜及びシリコン酸化膜に対して同時に高い選択比を有
してシリコン窒化膜をエッチングすることは困難であっ
た。
【０００３】このような技術的背景のもとで、シリコン
窒化膜をシリコン膜及びシリコン酸化膜に対して選択的
にエッチングする方法として、特開昭５９−２２２９３
３号公報及び特開昭６０−１１５２３２号公報には、Ｃ
Ｈ2Ｆ2及びＣＨ3Ｆ等のように、Ｆ対Ｈが２以下である
ガスを使用する技術が開示されている。即ち、これらの
公報には、Ｆ対Ｈが２以下であるガスを使用することに
より、シリコン窒化膜をシリコン膜及びシリコン酸化膜
の双方に対して選択エッチングすることができることが
記載されている。
窒化膜をシリコン膜及びシリコン酸化膜に対して選択的
にエッチングする方法として、特開昭５９−２２２９３
３号公報及び特開昭６０−１１５２３２号公報には、Ｃ
Ｈ2Ｆ2及びＣＨ3Ｆ等のように、Ｆ対Ｈが２以下である
ガスを使用する技術が開示されている。即ち、これらの
公報には、Ｆ対Ｈが２以下であるガスを使用することに
より、シリコン窒化膜をシリコン膜及びシリコン酸化膜
の双方に対して選択エッチングすることができることが
記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のＦ対Ｈが２以下であるガスは、爆発範囲を有するガス
であり、その取り扱いが難しいという難点がある。
のＦ対Ｈが２以下であるガスは、爆発範囲を有するガス
であり、その取り扱いが難しいという難点がある。
【０００５】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、シリコン窒化膜をシリコン酸化膜、ポリシ
リコン膜及びシリコン膜の全てに対して選択的に異方性
ドライエッチングすることができる異方性ドライエッチ
ング方法を提供することを目的とする。
のであって、シリコン窒化膜をシリコン酸化膜、ポリシ
リコン膜及びシリコン膜の全てに対して選択的に異方性
ドライエッチングすることができる異方性ドライエッチ
ング方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る異方性ドラ
イエッチング方法は、シリコン窒化膜をシリコン酸化
膜、ポリシリコン膜及びシリコン膜に対して選択的に異
方性ドライエッチングする方法において、基板温度を１
０℃以下とし、フッ素、炭素及び水素を含む化合物気体
と一酸化炭素との混合ガスを反応ガスとして使用するこ
とを特徴とする。
イエッチング方法は、シリコン窒化膜をシリコン酸化
膜、ポリシリコン膜及びシリコン膜に対して選択的に異
方性ドライエッチングする方法において、基板温度を１
０℃以下とし、フッ素、炭素及び水素を含む化合物気体
と一酸化炭素との混合ガスを反応ガスとして使用するこ
とを特徴とする。
【０００７】この異方性ドライエッチング方法におい
て、前記フッ素、炭素及び水素を含む化合物気体は、Ｃ
ＨＦ3、ＣＦ4及びＣ2Ｆ6からなる群から選択された少な
くとも１種と水素ガスとの混合ガス又はＣＨＦ3ガスで
あることが好ましい。また、反応ガスの総ガス流量に対
するＣＯガスの混合比は７０乃至９５体積％であること
が好ましい。
て、前記フッ素、炭素及び水素を含む化合物気体は、Ｃ
ＨＦ3、ＣＦ4及びＣ2Ｆ6からなる群から選択された少な
くとも１種と水素ガスとの混合ガス又はＣＨＦ3ガスで
あることが好ましい。また、反応ガスの総ガス流量に対
するＣＯガスの混合比は７０乃至９５体積％であること
が好ましい。
【０００８】本発明においては、特にフッ素、炭素及び
水素を含む化合物気体として、ＣＨ 2Ｆ2及びＣＨ3Ｆ等
のように、単体ガス中のＦ対Ｈの比が２以下であるもの
を使用する必要はなく、Ｆ対Ｈの比に制約されるもので
はない。
水素を含む化合物気体として、ＣＨ 2Ｆ2及びＣＨ3Ｆ等
のように、単体ガス中のＦ対Ｈの比が２以下であるもの
を使用する必要はなく、Ｆ対Ｈの比に制約されるもので
はない。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について添
付の図面を参照して具体的に説明する。先ず、シリコン
窒化膜と、他のシリコン酸化膜及びシリコン膜に対する
エッチング選択性について説明する。図１は横軸に基板
温度をとり、縦軸に各膜のエッチング速度をとって、両
者の関係を示すグラフ図である。このエッチング速度は
平行平板型ドライエッチング装置を使用して測定したも
のであり、フッ素、炭素及び水素ガスから構成される化
合物気体としてＣＨＦ3を使用し、これとＣＯガスとの
混合ガスを反応ガスとして使用し、基板温度を変えて、
シリコン窒化膜、ポリシリコン膜及びシリコン酸化膜の
エッチング速度を測定した。従来、エッチングが行われ
る基板温度５０℃〜１００℃では、シリコン窒化膜のエ
ッチング速度は小さく、特にシリコン酸化膜に対する選
択エッチングは不可能であるが、基板温度を低下させる
に従い、シリコン窒化膜のエッチング速度が飛躍的に上
昇している。これに対し、ポリシリコン膜及びシリコン
酸化膜のエッチング速度は若干増加するが、その割合は
シリコン窒化膜のそれに比べて小さい。基板温度５０℃
以下において、シリコン窒化膜のエッチング速度は飛躍
的に上昇し、基板温度１０℃以下では、シリコン酸化膜
に対し５以上のエッチング選択比を得ることができた。
また、ポリシリコン膜のエッチング速度は更に小さく、
シリコン窒化膜はポリシリコン膜に対して１０以上の選
択比でエッチングすることができた。
付の図面を参照して具体的に説明する。先ず、シリコン
窒化膜と、他のシリコン酸化膜及びシリコン膜に対する
エッチング選択性について説明する。図１は横軸に基板
温度をとり、縦軸に各膜のエッチング速度をとって、両
者の関係を示すグラフ図である。このエッチング速度は
平行平板型ドライエッチング装置を使用して測定したも
のであり、フッ素、炭素及び水素ガスから構成される化
合物気体としてＣＨＦ3を使用し、これとＣＯガスとの
混合ガスを反応ガスとして使用し、基板温度を変えて、
シリコン窒化膜、ポリシリコン膜及びシリコン酸化膜の
エッチング速度を測定した。従来、エッチングが行われ
る基板温度５０℃〜１００℃では、シリコン窒化膜のエ
ッチング速度は小さく、特にシリコン酸化膜に対する選
択エッチングは不可能であるが、基板温度を低下させる
に従い、シリコン窒化膜のエッチング速度が飛躍的に上
昇している。これに対し、ポリシリコン膜及びシリコン
酸化膜のエッチング速度は若干増加するが、その割合は
シリコン窒化膜のそれに比べて小さい。基板温度５０℃
以下において、シリコン窒化膜のエッチング速度は飛躍
的に上昇し、基板温度１０℃以下では、シリコン酸化膜
に対し５以上のエッチング選択比を得ることができた。
また、ポリシリコン膜のエッチング速度は更に小さく、
シリコン窒化膜はポリシリコン膜に対して１０以上の選
択比でエッチングすることができた。
【００１０】この基板の低温化によってシリコン窒化膜
のエッチング速度が上昇する理由については、基板の低
温化によって、反応生成物が生じやすくなっているため
と考えられる。即ち、ＣＯ添加によりＣＯＦの形でフッ
素が引き抜かれ、フッ素が不足したプラズマとなる。そ
して、基板を低温化することにより、ＣＨＦ3等のフロ
ロカーボンガスから分解及び生成されるＣxＨyの基板へ
の吸着量が増加する。これにより、反応生成物であるＨ
ＣＮの形成量が増加し、排気されるため、エッチング速
度が上昇するものと考えられる。これに対し、シリコン
酸化膜上ではＣＯ添加によりＦが不足するために、エッ
チング速度は小さくなる。また、ポリシリコン膜又はシ
リコン膜上ではＣＯ添加によりイオン衝撃耐性の高い炭
素リッチな重合膜の堆積が促進され、これがシリコン表
面を保護するため、エッチング速度は小さいと考えられ
る。
のエッチング速度が上昇する理由については、基板の低
温化によって、反応生成物が生じやすくなっているため
と考えられる。即ち、ＣＯ添加によりＣＯＦの形でフッ
素が引き抜かれ、フッ素が不足したプラズマとなる。そ
して、基板を低温化することにより、ＣＨＦ3等のフロ
ロカーボンガスから分解及び生成されるＣxＨyの基板へ
の吸着量が増加する。これにより、反応生成物であるＨ
ＣＮの形成量が増加し、排気されるため、エッチング速
度が上昇するものと考えられる。これに対し、シリコン
酸化膜上ではＣＯ添加によりＦが不足するために、エッ
チング速度は小さくなる。また、ポリシリコン膜又はシ
リコン膜上ではＣＯ添加によりイオン衝撃耐性の高い炭
素リッチな重合膜の堆積が促進され、これがシリコン表
面を保護するため、エッチング速度は小さいと考えられ
る。
【００１１】また、ＣＨＦ3とＣＯの混合比について
は、フッ素が不足したプラズマを生成し、シリコン酸化
膜のエッチング速度を低く抑えるために、総ガス流量に
対し７０％以上の添加が必要であることがわかった。
は、フッ素が不足したプラズマを生成し、シリコン酸化
膜のエッチング速度を低く抑えるために、総ガス流量に
対し７０％以上の添加が必要であることがわかった。
【００１２】次に、上述の原理に基づく本発明を適用し
た実施例について説明する。図２（ａ）乃至（ｅ）は、
本発明を窒化膜をストッパーとしたセルフアラインコン
タクトの窒化膜除去に適用した第１実施例を工程順に示
す断面図である。先ず、図２（ａ）に示すように、シリ
コン基板１上にシリコン酸化膜２、ポリシリコン膜３及
びシリコン酸化膜４を順次堆積し、レジスト（図示せ
ず）を形成した後、これをパターニングし、更にレジス
トをマスクとして、シリコン酸化膜２、ポリシリコン膜
３及びシリコン酸化膜４を異方性ドライエッチングする
ことにより電極配線を形成する。
た実施例について説明する。図２（ａ）乃至（ｅ）は、
本発明を窒化膜をストッパーとしたセルフアラインコン
タクトの窒化膜除去に適用した第１実施例を工程順に示
す断面図である。先ず、図２（ａ）に示すように、シリ
コン基板１上にシリコン酸化膜２、ポリシリコン膜３及
びシリコン酸化膜４を順次堆積し、レジスト（図示せ
ず）を形成した後、これをパターニングし、更にレジス
トをマスクとして、シリコン酸化膜２、ポリシリコン膜
３及びシリコン酸化膜４を異方性ドライエッチングする
ことにより電極配線を形成する。
【００１３】次いで、図２（ｂ）に示すように、シリコ
ン酸化膜５を全面に堆積し、シリコン酸化膜５を異方性
エッチングバックすることにより、配線の側面にサイド
ウォールを形成する。
ン酸化膜５を全面に堆積し、シリコン酸化膜５を異方性
エッチングバックすることにより、配線の側面にサイド
ウォールを形成する。
【００１４】その後、図２（ｃ）に示すように、全面に
エッチングストッパーとなるシリコン窒化膜６を堆積
し、ＢＰＳＧ膜等の層間絶縁膜７を形成する。その後、
レジスト８によりコンタクトホールパターンを形成す
る。
エッチングストッパーとなるシリコン窒化膜６を堆積
し、ＢＰＳＧ膜等の層間絶縁膜７を形成する。その後、
レジスト８によりコンタクトホールパターンを形成す
る。
【００１５】次いで、図２（ｄ）に示すように、レジス
ト８をマスクとして層間絶縁膜７を異方性ドライエッチ
ングし、ストッパーであるシリコン窒化膜６までコンタ
クトホール９を開口する。
ト８をマスクとして層間絶縁膜７を異方性ドライエッチ
ングし、ストッパーであるシリコン窒化膜６までコンタ
クトホール９を開口する。
【００１６】その後、図２（ｅ）に示すように、コンタ
クトホール９内に露出しているシリコン窒化膜６を除去
し、シリコン基板１にホールを開口する。このシリコン
窒化膜６の除去に本発明の実施例を適用し、シリコン窒
化膜６をシリコン酸化膜５とシリコン基板１に対して同
時に選択エッチングする。
クトホール９内に露出しているシリコン窒化膜６を除去
し、シリコン基板１にホールを開口する。このシリコン
窒化膜６の除去に本発明の実施例を適用し、シリコン窒
化膜６をシリコン酸化膜５とシリコン基板１に対して同
時に選択エッチングする。
【００１７】即ち、例えば、ＣＨＦ3ガス１０ｓｃｃ
ｍ、ＣＯガス９０ｓｃｃｍ、圧力４０ｍＴｏｒｒ、高周
波（ＲＦ）電力１５０ｗ、基板温度１０℃で９０秒間の
エッチングを行う。これにより、コンタクトホール９内
のシリコン窒化膜６を選択的に除去する。このとき、本
実施例においては、シリコン酸化膜５及びシリコン基板
１に対して選択的にエッチングを行うことができるた
め、これらの削れ量は少ない。その後、導電性物質をコ
ンタクトホール９内に埋め込み、基板と上層配線との導
通をとる。この場合、電極配線と導電性物質がショート
することがなく、またシリコン基板を深く掘り下げるこ
となく安定してセルフアラインコンタクトによりコンタ
クトホールを形成することができる。
ｍ、ＣＯガス９０ｓｃｃｍ、圧力４０ｍＴｏｒｒ、高周
波（ＲＦ）電力１５０ｗ、基板温度１０℃で９０秒間の
エッチングを行う。これにより、コンタクトホール９内
のシリコン窒化膜６を選択的に除去する。このとき、本
実施例においては、シリコン酸化膜５及びシリコン基板
１に対して選択的にエッチングを行うことができるた
め、これらの削れ量は少ない。その後、導電性物質をコ
ンタクトホール９内に埋め込み、基板と上層配線との導
通をとる。この場合、電極配線と導電性物質がショート
することがなく、またシリコン基板を深く掘り下げるこ
となく安定してセルフアラインコンタクトによりコンタ
クトホールを形成することができる。
【００１８】図３（ａ）乃至（ｃ）は本発明の第２実施
例方法を工程順に示す断面図である。本実施例は、本発
明をポリシリコンのコンタクトプラグ上に溝配線を形成
のための溝の形成工程に適用したものである。先ず、図
３（ａ）に示すように、シリコン基板１０上に堆積した
酸化膜１２に、ポリシリコンのコンタクトプラグ１１を
形成し、その後、エッチングストッパーであるシリコン
窒化膜１３及び層間膜となるシリコン酸化膜１４を順次
堆積し、更にレジスト１５により溝配線パターンを形成
する。
例方法を工程順に示す断面図である。本実施例は、本発
明をポリシリコンのコンタクトプラグ上に溝配線を形成
のための溝の形成工程に適用したものである。先ず、図
３（ａ）に示すように、シリコン基板１０上に堆積した
酸化膜１２に、ポリシリコンのコンタクトプラグ１１を
形成し、その後、エッチングストッパーであるシリコン
窒化膜１３及び層間膜となるシリコン酸化膜１４を順次
堆積し、更にレジスト１５により溝配線パターンを形成
する。
【００１９】その後、図３（ｂ）に示すように、レジス
ト１５をマスクとしてシリコン酸化膜１４を異方性ドラ
イエッチングし、ストッパーであるシリコン窒化膜１３
まで溝を開口する。
ト１５をマスクとしてシリコン酸化膜１４を異方性ドラ
イエッチングし、ストッパーであるシリコン窒化膜１３
まで溝を開口する。
【００２０】その後、図３（ｃ）に示すように、レジス
ト１５をマスクとしてシリコン窒化膜１３を除去し、ポ
リシリコンプラグ１１を露出させる。このシリコン窒化
膜１３の除去において、本実施例を適用して、シリコン
窒化膜１３をシリコン酸化膜１２とポリシリコンプラグ
１１に対して同時に選択エッチングする。エッチング条
件としては第１実施例と同じ条件を使用した。これによ
り、シリコン窒化膜１３を除去する。このとき、シリコ
ン窒化膜１３をシリコン酸化膜１２及びポリシリコンプ
ラグ１１に対して選択的にエッチングすることができる
ため、これらの削れ量は少なく、溝の底部を平坦にする
ことができる。従って、その後の配線形成を安定して行
うことができる。
ト１５をマスクとしてシリコン窒化膜１３を除去し、ポ
リシリコンプラグ１１を露出させる。このシリコン窒化
膜１３の除去において、本実施例を適用して、シリコン
窒化膜１３をシリコン酸化膜１２とポリシリコンプラグ
１１に対して同時に選択エッチングする。エッチング条
件としては第１実施例と同じ条件を使用した。これによ
り、シリコン窒化膜１３を除去する。このとき、シリコ
ン窒化膜１３をシリコン酸化膜１２及びポリシリコンプ
ラグ１１に対して選択的にエッチングすることができる
ため、これらの削れ量は少なく、溝の底部を平坦にする
ことができる。従って、その後の配線形成を安定して行
うことができる。
【００２１】なお、本発明は上記各実施例に限定されな
いことは勿論である。例えば、炭素、水素及びフッ素の
化合物気体とＣＯとの混合ガスを使用しているが、エッ
チング抜け性向上のために、これらに少量の酸素ガス、
希ガス又は窒素ガスを添加してもよい。
いことは勿論である。例えば、炭素、水素及びフッ素の
化合物気体とＣＯとの混合ガスを使用しているが、エッ
チング抜け性向上のために、これらに少量の酸素ガス、
希ガス又は窒素ガスを添加してもよい。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、基板温
度を１０℃以下とし、フッ素、炭素及び水素を含む化合
物気体と一酸化炭素（ＣＯ）との混合ガスを反応ガスと
して使用することにより、シリコン窒化膜を、シリコン
酸化膜、ポリシリコン膜及びシリコン膜の全てに対し
て、選択的に異方性エッチングすることができる。これ
により従来は困難であった半導体装置の構造を実現する
ことが可能となる。
度を１０℃以下とし、フッ素、炭素及び水素を含む化合
物気体と一酸化炭素（ＣＯ）との混合ガスを反応ガスと
して使用することにより、シリコン窒化膜を、シリコン
酸化膜、ポリシリコン膜及びシリコン膜の全てに対し
て、選択的に異方性エッチングすることができる。これ
により従来は困難であった半導体装置の構造を実現する
ことが可能となる。
【図１】本発明の原理を説明するための基板温度と、各
膜のエッチング速度との関係を示すグラフ図である。
膜のエッチング速度との関係を示すグラフ図である。
【図２】本発明をコンタクトホールエッチングに適用し
た実施例を工程順に示す断面図である。
た実施例を工程順に示す断面図である。
【図３】本発明を溝エッチングに適用した実施例を工程
順に示す断面図である。
順に示す断面図である。
１，１０：シリコン基板 ２，４，５，１２，１４：シリコン酸化膜 ３：ポリシリコン膜 ６，１３：シリコン窒化膜 ７：層間絶縁膜 ８，１５：レジスト ９：コンタクトホール １１：ポリシリコンプラグ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年１２月１８日（２０００．１２．
１８）
１８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、シリコン窒化膜をシリコン酸化膜及びシリ
コン膜の全てに対して選択的に異方性ドライエッチング
することができる異方性ドライエッチング方法を提供す
ることを目的とする。
のであって、シリコン窒化膜をシリコン酸化膜及びシリ
コン膜の全てに対して選択的に異方性ドライエッチング
することができる異方性ドライエッチング方法を提供す
ることを目的とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る異方性ドラ
イエッチング方法は、シリコン窒化膜をシリコン膜及び
シリコン酸化膜に対して同時に選択的に異方性ドライエ
ッチングする方法であって、基板温度を１０℃以下と
し、フッ素、炭素及び水素を含む化合物気体と一酸化炭
素との混合ガスを反応ガスとして使用し、一酸化炭素の
添加によりフッ素が不足したプラズマを生起してエッチ
ングすることを特徴とする。本発明に係る他の異方性ド
ライエッチング方法は、シリコン窒化膜をシリコン膜及
びシリコン酸化膜に対して同時に選択的に異方性ドライ
エッチングする方法であって、基板温度を１０℃以下と
し、フッ素、炭素及び水素を含む化合物気体と一酸化炭
素との混合ガスを反応ガスとして使用し、一酸化炭素の
添加によりフッ素が不足したプラズマを生起し、基板の
低温化によりガスから分解生成されたＣx Ｈy の基板への
吸着量を増大させ、反応生成物であるＨＣＮの形成量を
増加させて排気し、エッチングすることを特徴とする。
イエッチング方法は、シリコン窒化膜をシリコン膜及び
シリコン酸化膜に対して同時に選択的に異方性ドライエ
ッチングする方法であって、基板温度を１０℃以下と
し、フッ素、炭素及び水素を含む化合物気体と一酸化炭
素との混合ガスを反応ガスとして使用し、一酸化炭素の
添加によりフッ素が不足したプラズマを生起してエッチ
ングすることを特徴とする。本発明に係る他の異方性ド
ライエッチング方法は、シリコン窒化膜をシリコン膜及
びシリコン酸化膜に対して同時に選択的に異方性ドライ
エッチングする方法であって、基板温度を１０℃以下と
し、フッ素、炭素及び水素を含む化合物気体と一酸化炭
素との混合ガスを反応ガスとして使用し、一酸化炭素の
添加によりフッ素が不足したプラズマを生起し、基板の
低温化によりガスから分解生成されたＣx Ｈy の基板への
吸着量を増大させ、反応生成物であるＨＣＮの形成量を
増加させて排気し、エッチングすることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】この異方性ドライエッチング方法におい
て、前記フッ素、炭素及び水素を含む化合物気体は、Ｃ
ＨＦ3、ＣＦ4及びＣ2Ｆ6からなる群から選択された少な
くとも１種と水素ガスとの混合ガス又はＣＨＦ3ガスで
あることが好ましい。また、反応ガスの総ガス流量に対
するＣＯガスの混合比は７０乃至９５体積％であること
が好ましい。更に、前記フッ素、炭素及び水素を含む化
合物気体に、酸素ガス、希ガス及び窒素ガスからなる群
から選択されたガスを添加することが好ましい。
て、前記フッ素、炭素及び水素を含む化合物気体は、Ｃ
ＨＦ3、ＣＦ4及びＣ2Ｆ6からなる群から選択された少な
くとも１種と水素ガスとの混合ガス又はＣＨＦ3ガスで
あることが好ましい。また、反応ガスの総ガス流量に対
するＣＯガスの混合比は７０乃至９５体積％であること
が好ましい。更に、前記フッ素、炭素及び水素を含む化
合物気体に、酸素ガス、希ガス及び窒素ガスからなる群
から選択されたガスを添加することが好ましい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、基板温
度を１０℃以下とし、フッ素、炭素及び水素を含む化合
物気体と一酸化炭素（ＣＯ）との混合ガスを反応ガスと
して使用することにより、シリコン窒化膜を、シリコン
酸化膜及びシリコン膜の全てに対して、同時に選択的に
異方性エッチングすることができる。これにより従来は
困難であった半導体装置の構造を実現することが可能と
なる。
度を１０℃以下とし、フッ素、炭素及び水素を含む化合
物気体と一酸化炭素（ＣＯ）との混合ガスを反応ガスと
して使用することにより、シリコン窒化膜を、シリコン
酸化膜及びシリコン膜の全てに対して、同時に選択的に
異方性エッチングすることができる。これにより従来は
困難であった半導体装置の構造を実現することが可能と
なる。
Claims (5)
- 【請求項１】 シリコン窒化膜をシリコン膜及びシリコ
ン酸化膜に対して同時に選択的に異方性ドライエッチン
グする方法であって、基板温度を１０℃以下とし、フッ
素、炭素及び水素を含む化合物気体と一酸化炭素との混
合ガスを反応ガスとして使用し、一酸化炭素の添加によ
りフッ素が不足したプラズマを生起してエッチングする
ことを特徴とする異方性ドライエッチング方法。 - 【請求項２】 シリコン窒化膜をシリコン膜及びシリコ
ン酸化膜に対して同時に選択的に異方性ドライエッチン
グする方法であって、基板温度を１０℃以下とし、フッ
素、炭素及び水素を含む化合物気体と一酸化炭素との混
合ガスを反応ガスとして使用し、一酸化炭素の添加によ
りフッ素が不足したプラズマを生起し、基板の低温化に
よりガスから分解生成されたＣxＨyの基板への吸着量を
増大させ、反応生成物であるＨＣＮの形成量を増加させ
て排気し、エッチングすることを特徴とする異方性ドラ
イエッチング方法。 - 【請求項３】 前記フッ素、炭素及び水素を含む化合物
気体は、ＣＨＦ3、ＣＦ4及びＣ2Ｆ6からなる群から選択
された少なくとも１種と水素ガスとの混合ガス又はＣＨ
Ｆ3ガスであることを特徴とする請求項１又は２に記載
の異方性ドライエッチング方法。 - 【請求項４】 反応ガスの総ガス流量に対するＣＯガス
の混合比は７０乃至９５体積％であることを特徴とする
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の異方性ドライエ
ッチング方法。 - 【請求項５】 前記フッ素、炭素及び水素を含む化合物
気体に、酸素ガス、希ガス及び窒素ガスからなる群から
選択されたガスを添加することを特徴とする請求項１乃
至４のいずれか１項に記載の異方性ドライエッチング方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000384279A JP3439455B2 (ja) | 2000-12-18 | 2000-12-18 | 異方性ドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000384279A JP3439455B2 (ja) | 2000-12-18 | 2000-12-18 | 異方性ドライエッチング方法 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10009096A Division JPH11214355A (ja) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | 異方性ドライエッチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001217230A true JP2001217230A (ja) | 2001-08-10 |
| JP3439455B2 JP3439455B2 (ja) | 2003-08-25 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2000384279A Expired - Fee Related JP3439455B2 (ja) | 2000-12-18 | 2000-12-18 | 異方性ドライエッチング方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3439455B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005236120A (ja) * | 2004-02-20 | 2005-09-02 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| JP2013118359A (ja) * | 2011-10-31 | 2013-06-13 | Hitachi High-Technologies Corp | プラズマエッチング方法 |
| JP2015207688A (ja) * | 2014-04-22 | 2015-11-19 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | ドライエッチング方法 |
| CN109075075A (zh) * | 2016-04-05 | 2018-12-21 | Tes股份有限公司 | 硅氧化膜的选择性蚀刻方法 |
-
2000
- 2000-12-18 JP JP2000384279A patent/JP3439455B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| JP2013118359A (ja) * | 2011-10-31 | 2013-06-13 | Hitachi High-Technologies Corp | プラズマエッチング方法 |
| JP2015207688A (ja) * | 2014-04-22 | 2015-11-19 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | ドライエッチング方法 |
| CN109075075A (zh) * | 2016-04-05 | 2018-12-21 | Tes股份有限公司 | 硅氧化膜的选择性蚀刻方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3439455B2 (ja) | 2003-08-25 |
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