JP2002057122A

JP2002057122A - 半導体集積回路装置の製造方法

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Publication number: JP2002057122A
Application number: JP2001177692A
Authority: JP
Inventors: Takafumi Tokunaga; 尚文徳永; Sadayuki Okudaira; 定之奥平; Tatsumi Mizutani; 巽水谷; Kazuatsu Tago; 一農田子; Hideyuki Kazumi; 秀之数見; Takeshi Yoshioka; 健吉岡
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-06-12
Filing date: 2001-06-12
Publication date: 2002-02-22

Abstract

(57)【要約】【課題】ＬＳＩ製造において、高選択比、高精度のエ
ッチングを実現する。【解決手段】半導体基板上の薄膜をドライエッチング
するに際し、プラズマ中で準安定状態に励起させた不活
性ガスと、フロン系ガスとを相互作用させて所望の解離
種を選択的に得ることにより、反応ガスの解離種の組成
制御を精密に行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置の製造技術に関し、特に、プラズマ中のラジカルやイ
オンを用いて半導体ウエハ上の薄膜をドライエッチング
する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＬＳＩ製造に用いられる代表的な絶縁膜
である酸化シリコン膜の加工は、通常プラズマプロセス
を利用したドライエッチング装置（プラズマエッチング
装置）を使って行われる。

【０００３】代表的なプラズマエッチング装置の１つで
ある有磁場マイクロ波プラズマエッチング装置を使った
エッチングプロセスでは、まず、エッチング装置の反応
室（エッチング室）と放電室とからなる真空室が排気系
によって真空（約１０^-6Ｔｏｒｒ）に排気され、次い
で、ニードルバルブを介して反応ガスが所定の圧力（約
１０^-5〜１０^-1Ｔｏｒｒ）になるように真空室に導入さ
れる。

【０００４】シリコンウエハ上に堆積した酸化シリコン
膜のエッチングには、反応ガスとして、例えばＣＦ₄、
Ｃ₂Ｆ₆、Ｃ₃Ｆ₈、Ｃ₄Ｆ₈などのフッ化炭素（フルオロカ
ーボン）系ガスと、ＣＨＦ₃、ＣＨ₂Ｆ₂などの含水素フ
ルオロカーボン系ガスまたは水素との混合ガスが用いら
れる。以下、これらのフルオロカーボン系ガスを総称し
てフロン系ガスという。

【０００５】マイクロ波発振器（通常、マグネトロン）
で発生した１〜１０ＧＨｚ(通常は２．４５ＧＨｚ)のマ
イクロ波は、導波管を伝播して放電室を形成する放電管
の内部に導入される。この放電管はマイクロ波を通過さ
せるために絶縁物（通常、石英またはアルミナ）で作ら
れている。

【０００６】放電室と反応室の一部には電磁石と永久磁
石とにより磁場が形成される。この状態で放電室にマイ
クロ波電界が導入されると、磁場とマイクロ波電界との
相乗作用により有磁場マイクロ波放電が発生し、プラズ
マが形成される。

【０００７】このとき、プラズマ中で反応ガスが解離
し、多種のラジカルやイオンが生成する。反応ガスの解
離は、反応ガス分子内の電子がプラズマ中の電子と衝突
したり、光を吸収したりして反結合性軌道に励起される
ために起こる。これらの解離種は、酸化シリコン膜の表
面に供給され、それぞれの解離種が複雑にドライエッチ
ングの特性に影響を与えながら酸化シリコン膜のエッチ
ングに関与する。

【０００８】なお、この種のプラズマプロセスを利用し
たドライエッチング技術については、特開平３−１０９
７２８号公報などに記載がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】シリコンＬＳＩやＴＦ
Ｔ（薄膜トランジスタ）などの電子デバイスにおいて
は、被ドライエッチング材である酸化シリコン膜がシリ
コン膜（シリコン基板、シリコンエピタキシャル膜、多
結晶シリコン膜など）、窒化シリコン膜、あるいはこれ
らの積層膜の上に堆積された構造となっている。

【００１０】高集積化の進んだ電子デバイスでは、この
酸化シリコン膜にドライエッチングにより直径０．５μ
ｍ以下で、高アスペクト比（孔の深さ／孔の径）のコン
タクトホールを開孔することができ、しかも下地のシリ
コン膜、窒化シリコン膜あるいはこれらの積層膜のエッ
チング量を最小限とするような高精度、高選択比のエッ
チング技術が必要となる。

【００１１】このようなエッチングを実現するために
は、反応ガスの解離種の組成制御を精密に行う必要があ
る。しかし、従来のようなプラズマ内電子の衝突による
反応ガス分子の解離を利用するエッチング方式では、そ
のような制御は困難である。

【００１２】これは、電子による選択励起は、最低エネ
ルギーの反結合性軌道にしか実現できず、それに必要な
均一エネルギーの電子は、プラズマ内では得られないか
らである。このため、均一エネルギーの電子を外部で生
成して入射させるか、または均一エネルギーの光源をプ
ラズマ中に導入する必要があるが、このようにするとエ
ッチング装置のコストが大幅に上昇してしまう。

【００１３】本発明の目的は、高選択比、高精度のエッ
チングを実現することのできる技術を提供することにあ
る。

【００１４】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下の通りである。（１）本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、以下
の工程を含んでいる。（ａ）ウエハの第１の主面上に、第１の絶縁膜を形成す
る工程、（ｂ）前記第１の絶縁膜上に、第２の絶縁膜を
形成する工程、（ｃ）前記第２の絶縁膜上に、第３の絶
縁膜を形成する工程、（ｄ）前記第３の絶縁膜上に、開
孔パターンを有する第１膜パターンを形成する工程、
（ｅ）フロン系反応ガス、および不活性ガスを含む混合
ガス雰囲気中において、前記第１膜パターンがある状態
で、ドライエッチングを実行することにより、前記第３
の絶縁膜に、前記第１膜パターンに対応した開孔パター
ンを、前記第２の絶縁膜に達するように形成する工程、
（ｆ）フロン系反応ガス、および不活性ガスを含む混合
ガス雰囲気中において、ドライエッチングを実行するこ
とにより、前記第２の絶縁膜に、前記第３の絶縁膜の開
孔パターンに対応した開孔パターンを、前記第１の絶縁
膜に達するように形成する工程、（ｇ）フロン系反応ガ
ス、および不活性ガスを含む混合ガス雰囲気中におい
て、ドライエッチングを実行することにより、前記第２
の絶縁膜に、前記第３の絶縁膜の開孔パターンに対応し
た開孔パターンを、前記第１の絶縁膜に達するように形
成する工程、（ｈ）フロン系反応ガス、および不活性ガ
スを含む混合ガス雰囲気中において、ドライエッチング
を実行することにより、前記第１の絶縁膜に、前記第２
の絶縁膜の開孔パターンに対応した開孔パターンを前記
第１の絶縁膜の下地層に達するように形成するととも
に、前記第２の絶縁膜上の前記第３の絶縁膜を除去する
工程。（２）本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、半導
体基板上の薄膜をドライエッチングするに際し、プラズ
マ中で準安定状態に励起させた不活性ガスと、前記薄膜
のドライエッチングに必要な反応ガスとを相互作用させ
て所望の解離種を選択的に得るものである。（３）本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、前記
（２）の製造方法において、プラズマドライエッチング
装置のプラズマ生成室と反応室とを分離し、プラズマ中
の電子が反応室に導入されるのを阻止することにより、
電子との衝突による前記反応ガスの解離を低減するもの
である。（４）本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、半導
体基板上の酸化シリコン膜をドライエッチングするに際
し、プラズマ中で準安定状態に励起させた不活性ガス
と、フロン系ガスとを相互作用させて所望の解離種を選
択的に得るものである。（５）本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、前記
（４）の製造方法において、前記フロン系ガスを、炭素
数が２またはそれ以上の鎖状パーフロロカーボンとする
ものである。（６）本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、前記
（４）の製造方法において、前記フロン系ガスを、炭素
数が２〜６の範囲の鎖状パーフロロカーボンとするもの
である。（７）本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、前記
（４）の製造方法において、前記フロン系ガスを、炭素
数が３またはそれ以上の環状パーフロロカーボンとする
ものである。（８）本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、前記
（４）の製造方法において、前記不活性ガスを、Ｈｅ，
Ｎｅ，Ａｒ，ＫｒおよびＸｅからなる群より選択された
一種または二種以上の希ガスとするものである。（９）本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、前記
（４）の製造方法において、窒化シリコンに対する選択
比の高い解離種を得るものである。（１０）本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、前
記（４）の製造方法において、前記不活性ガスの割合を
全ガス流量の５０％以上とし、処理圧力を１００ｍＴｏ
ｒｒ〜１Ｔｏｒｒの範囲とするものである。（１１）本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、前
記（４）の製造方法において、前記不活性ガスの割合を
全ガス流量の８０％以上とし、処理圧力を１００ｍＴｏ
ｒｒ〜５００ｍＴｏｒｒの範囲とするものである。（１２）本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、前
記（４）の製造方法において、ドライエッチングのマス
クとして無機材料を用いるものである。（１３）本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、半
導体基板上の窒化シリコン膜をドライエッチングするに
際し、プラズマ中で準安定状態に励起させた不活性ガス
と、フロン系ガスとを相互作用させて所望の解離種を選
択的に得るものである。（１４）本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、前
記（１３）の製造方法において、前記不活性ガスとして
Ｈｅ，Ｎｅ，Ａｒ，ＫｒおよびＸｅからなる群より選択
された一種または二種以上の希ガスを用い、前記フロン
系ガスとしてジフロロメタンを用いることにより、シリ
コンに対する選択比の高い解離種を得るものである。（１５）本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、前
記（１４）の製造方法において、前記不活性ガスの割合
を全ガス流量の８０％以上とし、処理圧力を１００ｍＴ
ｏｒｒ〜５００ｍＴｏｒｒの範囲とするものである。（１６）本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、以
下の工程（ａ）〜（ｄ）を有するものである。（ａ）半導体基板の主面にＬＯＣＯＳ構造のフィールド
絶縁膜を形成した後、前記フィールド絶縁膜で囲まれた
活性領域に半導体素子を形成する工程、（ｂ）前記半導
体基板の全面に第１の絶縁膜を堆積した後、前記第１の
絶縁膜上に前記第１の絶縁膜とはエッチングレートが異
なる第２の絶縁膜を堆積する工程、（ｃ）プラズマ中で
準安定状態に励起させた不活性ガスと、フロン系ガスと
を相互作用させることにより、前記第１の絶縁膜に対す
る前記第２の絶縁膜の選択比が最大となるような解離種
を選択的に生成させ、この解離種を用いて前記第２の絶
縁膜をエッチングする工程、（ｄ）プラズマ中で準安定
状態に励起させた不活性ガスと、フロン系ガスとを相互
作用させることにより、前記半導体基板に対する前記第
１の絶縁膜の選択比が最大となるような解離種を選択的
に生成させ、この解離種を用いて前記第１の絶縁膜をエ
ッチングすることにより、前記半導体素子に接続され、
かつ一部が前記フィールド絶縁膜とオーバーラップした
コンタクトホールを形成する工程。（１７）本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、前
記（１６）の製造方法において、前記第２の絶縁膜上に
形成した無機材料をマスクにして前記第２の絶縁膜をエ
ッチングするものである。（１８）本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、前
記（１６）の製造方法において、前記コンタクトホール
の径を０．３μｍまたはそれ以下とするものである。（１９）本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、前
記（１７）の製造方法において、前記無機材料からなる
マスクを前記第１の絶縁膜と同じ材料で形成するもので
ある。（２０）本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、以
下の工程（ａ）〜（ｄ）を有するものである。（ａ）半導体基板の主面にＭＩＳＦＥＴを形成する工
程、（ｂ）前記半導体基板の全面に第１の絶縁膜を堆積
した後、前記第１の絶縁膜上に前記第１の絶縁膜とはエ
ッチングレートが異なる第２の絶縁膜を堆積する工程、
（ｃ）プラズマ中で準安定状態に励起させた不活性ガス
と、フロン系ガスとを相互作用させることにより、前記
第１の絶縁膜に対する前記第２の絶縁膜の選択比が最大
となるような解離種を選択的に生成させ、この解離種を
用いて前記第２の絶縁膜をエッチングする工程、（ｄ）
プラズマ中で準安定状態に励起させた不活性ガスと、フ
ロン系ガスとを相互作用させることにより、前記半導体
基板に対する前記第１の絶縁膜の選択比が最大となるよ
うな解離種を選択的に生成させ、この解離種を用いて前
記第１の絶縁膜をエッチングすることにより、前記ＭＩ
ＳＦＥＴのゲート電極とこれに隣接するＭＩＳＦＥＴの
ゲート電極との間の半導体基板に接続され、かつ一部が
前記ゲート電極とオーバーラップしたコンタクトホール
を形成する工程。（２１）本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、前
記（２０）の製造方法において、前記第２の絶縁膜上に
形成した無機材料をマスクにして前記第２の絶縁膜をエ
ッチングするものである。（２２）本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、前
記（２０）の製造方法において、前記コンタクトホール
の径を０．２５μｍまたはそれ以下とするものである。（２３）本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、前
記（２１）の製造方法において、前記無機材料からなる
マスクを前記第１の絶縁膜と同じ材料で形成するもので
ある。

【００１６】不活性ガスは、プラズマとの相互作用によ
って基底状態への遷移が禁止されている準安定状態に励
起される。準安定状態の自然放出寿命（基底状態へ自然
に遷移する平均時間）は一秒のオーダーであるため、反
応室内には準安定状態の不活性ガスが多量に存在でき
る。準安定状態の不活性ガスは、衝突によりエネルギー
を放出して基底状態へ遷移する。この放出されたエネル
ギーは均一であり、反応ガス分子を選択的に励起させる
ことが可能である。

【００１７】不活性ガスの代表例である希ガスの作用に
ついて説明する。表１は、希ガス（Ｈｅ，Ｎｅ，Ａｒ，
Ｋｒ，Ｘｅ）の準安定準位エネルギー（注１）である。

【００１８】

【表１】

【００１９】（注１） J.S.Chang, R.M.Hobson, 市川
幸美，金田輝男，「電離気体の原子・分子過程」p.142
（東京電気大学出版局、1982) 表１に示すように、いずれの希ガスも利用できる準安定
状態の種類は限られている。従って、希ガスの準安定準
位エネルギーに合致するところに導入するフロン系ガス
分子の反結合軌道が存在し、その反結合軌道からの解離
種がエッチングに好適でなければならない。

【００２０】また、酸化シリコン膜のエッチングに使用
される解離種の特性として、付着性、エッチング性、選
択性などを知らなければならない。各特性に属する解離
種を表２にまとめて示す。

【００２１】

【表２】

【００２２】選択比を向上させるためには、非選択性の
解離種を排除すべきである。また、エッチングの形状精
度を維持するためには、選択性と付着性とを兼ね備えた
解離種を使用すべきである。表２に示す特性から、選択
性の欄の解離種が好ましいことが判る。エッチングレー
トは、反応ガスの導入量、それらの混合比、パワーなど
といった通常の装置制御により得ることができる。

【００２３】反結合性軌道からの解離は、分子軌道計算
（注２）によって知ることができる。計算精度は、希ガ
スの準安定状態と分子の既知の反応を計算することによ
って評価することができる。モノシラン（ＳｉＨ₄）の
反応の測定結果（注３）と計算結果とを表３に示す。

【００２４】

【表３】

【００２５】（注2) K.Kobayashi, N.Kurita, H.Kumah
ora, and K.Tago, Phys.Rev.B45,11299(1992); K.Koba
yashi, N.Kurita, H.Kumahora, and K.Tago, Phys.Rev.
A43,5810(1991); K.Tago, H.Kumahora, N.Sadaoka, an
d K.Kobayashi, Int.J.Supercomp. Appl.2, (1988)58．（注３） M.Tsuji, K.Kobayashi, S.Yamaguchi, and
Y.Nishimura, Che. Phys.Lett. 158, 470(1989). 表３から、分子軌道計算により、分子の反結合性軌道の
エネルギーを１ｅＶ以内の精度で予測できることが判
る。

【００２６】また、分子軌道計算によれば、表２の選択
性の解離種を発生させるために、選ぶべき分子を知るこ
とができる。表３のような解離種、およびそれを発生さ
せる分子の計算から、中性解離に必要なエネルギーは２
ｅＶ以上、反結合性軌道への励起に必要な最小エネルギ
ーは５〜１２ｅＶ、解離種のイオン化ポテンシャルは１
０〜１３ｅＶであることが判る。

【００２７】このことから、さらに、イオン解離に必要
なエネルギーは１２ｅＶ以上であることが判る。従っ
て、Ｈｅ、Ｎｅからは選択的なイオン解離種および中性
解離種と生成が期待でき、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅからは、選
択的中性解離が期待できる。

【００２８】一方、分子軌道計算により反結合性軌道か
らの解離を調べると、表２の選択性の解離種を発生する
反結合性軌道が各分子に存在するかどうかを調べること
ができる。そのような反結合性軌道が存在し、その励起
エネルギーが希ガスの準安定準位エネルギーに近い分子
を表４に示す。調べた分子は、フロン系ガスのうち、Ｃ
Ｆ₄，ＣＨＦ₃，Ｃ₂Ｆ₄，Ｃ₄Ｆ₈である。

【００２９】

【表４】

【００３０】準安定状態の希ガスとの相互作用による選
択解離を用いる場合、プラズマ中の電子による解離も少
数ながら存在する。また、実際のエッチングプロセスで
は、イオン入射により非選択性解離種が弾き出される可
能性もある。そのため、付着性でエッチング速度の小さ
いＣＨＦやＣＦを側壁保護のために混合させる必要が生
じる場合がある。その場合にはＣＨ₂Ｆ₂からの選択解離
を用いればよい。

【００３１】また、そのような保護性の解離種を併せて
用いる場合、非選択性解離種の発生量の比較的小さいＣ
ＨＦ₃の選択解離を用いても所望のエッチングが可能と
なる。ただし、ＣＦ₄は非選択性解離種の発生量が多い
ので、組み合わせる場合は保護性ガスの量を多くする必
要がある。

【００３２】さらに、準安定状態の希ガスとの相互作用
による選択解離を用いない従来のエッチング方法や、非
選択性解離種の発生量が多い選択解離によるエッチング
方法と本発明の選択解離によるエッチング方法とを組み
合わせても、混合比により解離種の比率を制御すること
ができるので、良好な結果が得られる。

【００３３】プラズマ中の電子による解離を抑制して準
安定状態の希ガスとの相互作用による選択解離を行いた
い場合、希ガスプラズマ室と導入ガス分子の解離反応室
とを空間的に分離すればよい。両室をグリッドで仕切る
ことにより、正イオンと電気的に中性な準安定状態の希
ガスとを解離反応室内に導入できるので、選択解離とイ
オンアシストエッチングが可能となる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００３５】（実施の形態１）図１は、本実施の形態で
使用するマイクロ波プラズマエッチング装置１００の概
略図である。図中の符号１０１はマイクロ波導波管、１
０２ａ，１０２ｂは磁石、１０３はプラズマ生成室、１
０６は反応室である。マグネトロンで発生した2.４５Ｇ
Hzのマイクロ波は、マイクロ波導波管１０１を通じてプ
ラズマ生成室１０３に導入される。プラズマ生成室１０
３には、また、ガス導入口１０４を通じて原料ガスＧが
導入される。

【００３６】マイクロ波をプラズマ生成室１０３に導入
し、プラズマ生成室１０３の外側に設けた磁石１０２
ａ，１０２ｂによって１K Gaus程度の磁場を発生させる
ことにより、磁束密度が８７５Gaus程度のＥＣＲ位置１
０５において原料ガスＧが電子サイクロトロン共鳴によ
りプラズマ化される。

【００３７】このとき原料ガスＧから生成した中性解離
種およびイオン解離種は、反応室１０６の半導体基板
（ウエハ）１の表面に輸送される。半導体基板１を支持
するウエハ支持台１０７は高周波電源１０８に接続され
ており、半導体基板１に高周波を印加して自己バイアス
を生成し、イオンエネルギーを制御する。

【００３８】次に、上記マイクロ波プラズマエッチング
装置１００を用いた本実施の形態のエッチングプロセス
を説明する。このプロセスは、素子分離技術として広く
使用されているＬＯＣＯＳ(LOCal Oxidation of Silico
n)構造のフィールド絶縁膜に隣接するシリコン基板にコ
ンタクトを取るために、絶縁膜に接続孔を形成するプロ
セスである。

【００３９】従来、基板とコンタクトを取るための接続
孔は、フィールド絶縁膜とオーバーラップしないように
レイアウトする必要があった。これは、絶縁膜をドライ
エッチングして接続孔を形成する際、オーバーエッチン
グによって下地のフィールド絶縁膜が削れてしまうと、
基板が露出してフィールド絶縁膜の素子分離特性が劣化
してしまうからである。

【００４０】しかしながら、接続孔とフィールド絶縁膜
とのオーバーラップを許容しないレイアウト設計では、
リソグラフィ工程のマスク合わせ精度などの制約から、
設計ルールが０．３μｍ程度以下のＬＳＩを実現するこ
とは困難である。

【００４１】そこで本実施の形態では、まず図２に示す
ように、単結晶シリコンからなる半導体基板１の主面に
ＬＯＣＯＳ構造のフィールド絶縁膜２を形成し、次いで
このフィールド絶縁膜２で囲まれた活性領域に、常法に
より半導体素子、例えばＭＩＳＦＥＴを形成する。

【００４２】上記ＭＩＳＦＥＴは、多結晶シリコン膜か
らなるゲート電極３、酸化シリコン膜からなるゲート絶
縁膜４、半導体基板１に形成された一対の半導体領域
（ソース領域、ドレイン領域）５，６からなる。また、
ゲート電極３の上部および側壁は酸化シリコン膜７で保
護される。

【００４３】次に、半導体基板１の全面に膜厚５００〜
２０００Å程度の窒化シリコン膜８をＣＶＤ法により堆
積し、さらにその上に膜厚５０００〜１００００Å程度
のＢＰＳＧ(Boro Phospho Silicate Glass)膜９をＣＶ
Ｄ法により堆積する。

【００４４】次に、図３に示すように、上記ＢＰＳＧ膜
９上にフォトレジストパターン１０を形成する。このフ
ォトレジストパターン１０は、ＭＩＳＦＥＴの一方の半
導体領域５の上方に開孔１１を有している。この開孔１
１は、その一端が半導体領域５に隣接するフィールド絶
縁膜２とオーバーラップするようにレイアウトされる。

【００４５】次に、上記半導体基板１を前記マイクロ波
プラズマエッチング装置１００の反応室１０６に搬入
し、フォトレジストパターン１０をマスクにしてＢＰＳ
Ｇ膜９をドライエッチングする。このエッチングは、下
地の窒化シリコン膜８に対するＢＰＳＧ膜１６の選択比
が最大となるような条件で行う。すなわち、原料ガスＧ
を表５に示すフロン系反応ガスと不活性ガスとの組み合
わせからなる混合ガスで構成し、不活性ガスの割合を混
合ガス全量の８０％以上とする。また、このときの処理
圧力を１００〜５００ｍＴｏｒｒに設定する。

【００４６】

【表５】

【００４７】図４は、ＢＰＳＧ膜９のエッチングが途中
まで進行し、フィールド絶縁膜２上の窒化シリコン膜８
が開孔１１の底部に露出した状態を示している。

【００４８】図５は、ＢＰＳＧ膜９のエッチングが終了
した状態を示している。本実施の形態では、窒化シリコ
ン膜８に対する選択比が最大となるような条件でＢＰＳ
Ｇ膜９をエッチングするので、窒化シリコン膜８がエッ
チングのストッパとなり、充分なオーバーエッチングを
行ってもフィールド絶縁膜２の削れを防止することがで
きる。

【００４９】図６は、残った窒化シリコン膜８をエッチ
ングで除去することにより、ＭＩＳＦＥＴの半導体領域
５に達する接続孔１２が完成した状態を示している。

【００５０】窒化シリコン膜８のエッチングは、マイク
ロ波プラズマエッチング装置１００を使用し、下地の半
導体基板１に対する窒化シリコン膜８の選択比が最大と
なる条件で行う。すなわち、原料ガスＧを表６に示すフ
ロン系反応ガスと不活性ガスとの組み合わせからなる混
合ガスで構成し、不活性ガスの割合を混合ガス全量の８
０％以上とする。また、このときの処理圧力を１００〜
５００ｍＴｏｒｒに設定する。

【００５１】

【表６】

【００５２】このように、本実施の形態によれば、フィ
ールド絶縁膜２を削ることなく、一部がフィールド絶縁
膜２とオーバーラップした接続孔１２を形成することが
できるので、設計ルールが０．３μｍ程度以下のＬＳＩ
を実現することができる。

【００５３】（実施の形態２）図７は、本実施の形態で
使用するプラズマエッチング装置２００の概略図であ
る。このプラズマエッチング装置２００は、石英製の円
筒２０１の周囲にアンテナ２０２を設け、このアンテナ
２０２に高周波を印加して円筒２０１内に電磁波を導入
する構造になっている。真空室２０３の外側には二重の
コイル２０４，２０５が設けられ、軸方向に磁界を発生
させるようになっている。ガス導入口２０６から導入さ
れた原料ガスＧは、この軸方向磁界と高周波とによりプ
ラズマ化され、このとき発生する中性解離種、イオン種
が半導体基板１の表面に輸送されてエッチングが行われ
る。

【００５４】前記実施の形態１では、ＢＰＳＧ膜９をエ
ッチングする際のマスクとしてフォトレジストパターン
１０を使用した。しかし、この場合は、フォトレジスト
がエッチングされる際に発生する生成物が選択性に及ぼ
す影響を考慮しなければならない。すなわち、エッチン
グによって発生する生成物が非選択性の解離種を発生さ
せないようなフォトレジスト材料やエッチング条件を選
択する必要がある。

【００５５】そこで本実施の形態では、図８に示すよう
に、ＢＰＳＧ膜９上に膜厚５００〜２０００Å程度の窒
化シリコン膜１３をＣＶＤ法により堆積し、この窒化シ
リコン膜１３上にフォトレジストパターン１０を形成す
る。このフォトレジストパターン１０は、ＭＩＳＦＥＴ
の一方の半導体領域５の上方に開孔１１を有しており、
開孔１１の一端は、半導体領域５に隣接するフィールド
絶縁膜２とオーバーラップするようにレイアウトされ
る。

【００５６】次に、図９に示すように、上記フォトレジ
ストパターン１０をマスクにして窒化シリコン膜１３を
一般的なドライエッチング条件でエッチングする。

【００５７】次に、フォトレジストパターン１０をアッ
シングで除去した後、窒化シリコン膜１３をマスクにし
てＢＰＳＧ膜９をドライエッチングする。このエッチン
グは、窒化シリコン膜１３（および窒化シリコン膜８）
に対するＢＰＳＧ膜９の選択比が最大となるような条件
で行う。すなわち、表７に示すフロン系反応ガスと不活
性ガスとの混合ガスを使用し、不活性ガスの割合を混合
ガス全量の８０％以上として処理圧力１００〜５００ｍ
Ｔｏｒｒでエッチングを行う。

【００５８】

【表７】

【００５９】図１０は、ＢＰＳＧ膜９のエッチングが途
中まで進行し、フィールド絶縁膜２上の窒化シリコン膜
８が開孔１１の底部に露出した状態を示している。

【００６０】図１１は、ＢＰＳＧ膜９のエッチングが終
了した状態を示している。ＢＰＳＧ膜９のエッチング
は、窒化シリコン膜８に対する選択比が最大となるよう
な条件で行うので、窒化シリコン膜８がエッチングのス
トッパとなり、充分なオーバーエッチングを行ってもフ
ィールド絶縁膜２の削れを防止することができる。

【００６１】図１２は、残った窒化シリコン膜８，１３
をエッチングで除去することにより、ＭＩＳＦＥＴの半
導体領域５に達する接続孔１２が完成した状態を示して
いる。

【００６２】窒化シリコン膜８，１３のエッチングは、
前記プラズマエッチング装置２００を使用し、下地の半
導体基板１に対する窒化シリコン膜８，１３の選択比が
最大となる条件で行う。すなわち、原料ガスＧを表８に
示すフロン系反応ガスと不活性ガスとの組み合わせから
なる混合ガスで構成し、不活性ガスの割合を混合ガス全
量の８０％以上とする。また、このときの処理圧力を１
００〜５００ｍＴｏｒｒに設定する。

【００６３】

【表８】

【００６４】このように、ＢＰＳＧ膜９をエッチングす
る際のマスクにフォトレジストを使用しない本実施の形
態によれば、フォトレジストがエッチングされることに
よって発生する生成物が選択性に及ぼす影響を排除する
ことができるので、エッチングの選択性をさらに向上さ
せることができる。

【００６５】（実施の形態３）図１３は、本実施の形態
で使用するマイクロ波プラズマエッチング装置３００の
概略図である。図中の符号３０１はマイクロ波導波管、
３０２は磁石、３０３はプラズマ生成室である。マグネ
トロンで発生した２．４５ＧHzのマイクロ波は、マイク
ロ波導波管３０１を通じてプラズマ生成室３０３に導入
される。

【００６６】上記プラズマ生成室３０３では、ガス導入
口３０４を通じて導入された不活性ガスのプラズマが形
成される。このプラズマ中には、電子、イオン、準安定
原子が存在する。

【００６７】上記プラズマ生成室３０３と反応室３０５
との境界には、複数のグリッド電極３０６が設けられて
おり、このグリッド電極３０６の電位を正負交互に切換
えることにより、プラズマ中の電子、イオンのうち、イ
オンのみが反応室３０５に導入される。不活性ガスの準
安定原子は、電界の影響を受けないので、等方的に拡散
しながら反応室３０５内に導入される。

【００６８】上記反応室３０５には、ガス導入口３０７
を通じて反応ガスが導入され、上記不活性ガスの準安定
原子との相互作用によって所定の解離種が生成する。そ
して、この解離種と前記不活性ガスのイオンとが半導体
基板１の表面に輸送されてエッチングが進行する。

【００６９】次に、上記マイクロ波プラズマエッチング
装置３００を用いたエッチングプロセスを説明する。こ
のプロセスは、隣接する２つのＭＩＳＦＥＴのゲート電
極の間のシリコン基板にコンタクトを取るために、絶縁
膜に接続孔を形成するプロセスである。

【００７０】例えばゲート電極間のスペースが０．２５
μｍ程度まで微細化されるのに対し、接続孔を形成する
際に使用するフォトマスクの解像度が０．３μｍ程度で
あるとすると、このゲート電極間に接続孔を形成するこ
とは不可能である。

【００７１】そこで本実施の形態では、まず図１４に示
すように、常法に従って、半導体基板１の主面にフィー
ルド絶縁膜２を形成し、次いでこのフィールド絶縁膜２
で囲まれた活性領域に、ゲート電極３、ゲート絶縁膜
４、一対の半導体領域（ソース領域、ドレイン領域）
５，６からなるＭＩＳＦＥＴを形成する。このとき、隣
接するゲート電極３間のスペースは０．２５μｍ程度で
ある。また、ゲート電極３の上部および側壁は酸化シリ
コン膜７で保護される。

【００７２】次に、半導体基板１の全面に膜厚５００〜
２０００Å程度の窒化シリコン膜１５をＣＶＤ法により
堆積し、さらにその上に膜厚５０００〜１００００Å程
度のＢＰＳＧ膜１６をＣＶＤ法により堆積する。

【００７３】次に、図１５に示すように、上記ＢＰＳＧ
膜１６上にフォトレジストパターン１７を形成する。こ
のフォトレジストパターン１７は、ＭＩＳＦＥＴの一方
の半導体領域６の上方に開孔１８を有している。この開
孔１８の直径は、ゲート電極３間のスペース（０．２５
μｍ程度）よりも大きい０．３μｍ程度である。すなわ
ち、この開孔１８はその一部がゲート電極３とオーバー
ラップするようにレイアウトされる。

【００７４】次に、上記半導体基板１を前記マイクロ波
プラズマエッチング装置３００の反応室３０５に搬入
し、フォトレジストパターン１７をマスクにしてＢＰＳ
Ｇ膜１６をドライエッチングする。このエッチングは、
下地の窒化シリコン膜１５に対するＢＰＳＧ膜１６の選
択比が最大となるような条件で行う。

【００７５】すなわち、原料ガスＧを前記表７に示すフ
ロン系反応ガスと不活性ガスとの組み合わせからなる混
合ガスで構成し、不活性ガスの割合を混合ガス全量の８
０％以上とする。また、このときの処理圧力を１００〜
５００ｍＴｏｒｒに設定する。

【００７６】図１６は、ＢＰＳＧ膜１６のエッチングが
途中まで進行し、窒化シリコン膜１５が開孔１８の底部
に露出した状態を示している。

【００７７】図１７は、ＢＰＳＧ膜１６のエッチングが
終了した状態を示している。本実施の形態では、窒化シ
リコン膜１５に対する選択比が最大となるような条件で
ＢＰＳＧ膜１６をエッチングするので、窒化シリコン膜
１５がエッチングのストッパとなり、この結果、充分な
オーバーエッチングを行ってもゲート電極３を保護する
酸化シリコン膜７の削れを防止することができる。

【００７８】図１８は、残った窒化シリコン膜１５をエ
ッチングで除去することにより、ＭＩＳＦＥＴの半導体
領域６に達する接続孔１９が完成した状態を示してい
る。窒化シリコン膜１５のエッチングは、前記マイクロ
波プラズマエッチング装置３００を使用し、下地の半導
体基板１に対する窒化シリコン膜１５の選択比が最大と
なる条件で行う。すなわち、原料ガスＧを前記表８に示
すフロン系反応ガスと不活性ガスとの組み合わせからな
る混合ガスで構成し、不活性ガスの割合を混合ガス全量
の８０％以上とする。また、このときの処理圧力を１０
０〜５００ｍＴｏｒｒに設定する。

【００７９】このように、本実施の形態によれば、ゲー
ト電極３を保護する酸化シリコン膜７を削ることなく、
ゲート電極３とオーバーラップした接続孔１９を形成す
ることができるので、ゲート電極３間のスペースが０．
２５μｍ程度のＬＳＩを実現することができる。

【００８０】（実施の形態４）前記実施の形態３では、
ＢＰＳＧ膜１６をエッチングする際のマスクとしてフォ
トレジストパターン１７を使用した。しかし、この場合
は、フォトレジストがエッチングされる際に発生する生
成物が非選択性の解離種を発生させないように、フォト
レジスト材料やエッチング条件を選択する必要がある。

【００８１】そこで本実施の形態では、図１９に示すよ
うに、ＢＰＳＧ膜１６上に膜厚５００〜２０００Å程度
の窒化シリコン膜２０をＣＶＤ法により堆積し、この窒
化シリコン膜２０上にフォトレジストパターン１７を形
成する。

【００８２】次に、図２０に示すように、上記フォトレ
ジストパターン１７をマスクにして窒化シリコン膜２０
を一般的なドライエッチング条件でエッチングする。

【００８３】次に、フォトレジストパターン１７をアッ
シングで除去した後、窒化シリコン膜２０をマスクにし
てＢＰＳＧ膜１６をドライエッチングする。このエッチ
ングは、前記マイクロ波プラズマエッチング装置３００
を使用し、窒化シリコン膜２０（および窒化シリコン膜
１５）に対するＢＰＳＧ膜１６の選択比が最大となるよ
うな条件で行う。すなわち、前記表７に示すフロン系反
応ガスと不活性ガスとの混合ガスを使用し、不活性ガス
の割合を混合ガス全量の８０％以上として処理圧力１０
０〜５００ｍＴｏｒｒでエッチングを行う。

【００８４】図２１は、ＢＰＳＧ膜１６のエッチングが
途中まで進行し、窒化シリコン膜１５が開孔１８の底部
に露出した状態を示している。

【００８５】図２２は、ＢＰＳＧ膜１６のエッチングが
終了した状態を示している。ＢＰＳＧ膜１６のエッチン
グは、窒化シリコン膜１５に対する選択比が最大となる
ような条件で行うので、窒化シリコン膜１５がエッチン
グのストッパとなり、充分なオーバーエッチングを行っ
ても、ゲート電極３を保護する酸化シリコン膜７の削れ
を防止することができる。

【００８６】図２３は、残った窒化シリコン膜１５，２
０をエッチングで除去することにより、ＭＩＳＦＥＴの
半導体領域６に達する接続孔１９が完成した状態を示し
ている。窒化シリコン膜１５のエッチングは、前記マイ
クロ波プラズマエッチング装置３００を使用し、下地の
半導体基板１に対する窒化シリコン膜１５の選択比が最
大となる条件で行う。すなわち、原料ガスＧを前記表８
に示すフロン系反応ガスと不活性ガスとの組み合わせか
らなる混合ガスで構成し、不活性ガスの割合を混合ガス
全量の８０％以上とする。また、このときの処理圧力を
１００〜５００ｍＴｏｒｒに設定する。

【００８７】このように、ＢＰＳＧ膜１６をエッチング
する際のマスクにフォトレジストを使用しない本実施の
形態によれば、フォトレジストがエッチングされること
によって発生する生成物が選択性に及ぼす影響を排除す
ることができるので、エッチングの選択性をさらに向上
させることができる。

【００８８】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記
実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。

【００８９】本発明において使用する反応ガスと不活性
ガスは、前記実施の形態１〜４の組合せに限定されるも
のではなく、例えば表９に示すような組合せも可能であ
る。

【００９０】

【表９】

【００９１】上記表９に示した反応ガスと不活性ガス
を、Ａ：選択解離種のみを発生する不活性ガスと反応ガス種
の組合せの集合Ｂ：選択性と保護性の解離種を発生する不活性ガスと反
応ガス種の組合せの集合Ｃ：選択性と少量の非選択性の解離種を発生する不活性
ガスと反応ガス種の組合せの集合Ｄ：選択性と多量の非選択性の解離種を発生する不活性
ガスと反応ガス種の組合せの集合Ｅ：プラズマにより解離する反応ガス種の集合とする
と、本発明において使用する反応ガスと不活性ガスの組
合せは、Ａの要素およびその組合せ、ＡとＢの合併集合
においてＡの要素を含む要素の組合せ、ＡとＢとＣの合
併集合においてＡの要素を含む要素の組合せ、ＡとＢと
Ｄの合併集合においてＡの要素を含む要素の組合せ、Ａ
とＢとＣとＤの合併集合においてＡの要素を含む要素の
組合せ、ＡとＢとＣとＤとＥの合併集合においてＡの要
素を含む要素の組合せなどを含むものである。

【００９２】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００９３】本発明の一実施形態によれば、反応ガスの
解離種の組成制御を精密に行うことができ、高精度、高
選択比のエッチングを実現することができるので、半導
体集積回路装置の微細化、高集積化を促進することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１で使用するマイクロ波プ
ラズマエッチング装置の概略図である。

【図２】本発明の実施の形態１である半導体集積回路装
置の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。

【図３】本発明の実施の形態１である半導体集積回路装
置の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。

【図４】本発明の実施の形態１である半導体集積回路装
置の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。

【図５】本発明の実施の形態１である半導体集積回路装
置の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。

【図６】本発明の実施の形態１である半導体集積回路装
置の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。

【図７】本発明の実施の形態２で使用するプラズマエッ
チング装置の概略図である。

【図８】本発明の実施の形態２である半導体集積回路装
置の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。

【図９】本発明の実施の形態２である半導体集積回路装
置の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。

【図１０】本発明の実施の形態２である半導体集積回路
装置の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。

【図１１】本発明の実施の形態２である半導体集積回路
装置の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。

【図１２】本発明の実施の形態２である半導体集積回路
装置の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。

【図１３】本発明の実施の形態３で使用するマイクロ波
プラズマエッチング装置の概略図である。

【図１４】本発明の実施の形態３である半導体集積回路
装置の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。

【図１５】本発明の実施の形態３である半導体集積回路
装置の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。

【図１６】本発明の実施の形態３である半導体集積回路
装置の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。

【図１７】本発明の実施の形態３である半導体集積回路
装置の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。

【図１８】本発明の実施の形態３である半導体集積回路
装置の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。

【図１９】本発明の実施の形態４である半導体集積回路
装置の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。

【図２０】本発明の実施の形態４である半導体集積回路
装置の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。

【図２１】本発明の実施の形態４である半導体集積回路
装置の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。

【図２２】本発明の実施の形態４である半導体集積回路
装置の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。

【図２３】本発明の実施の形態４である半導体集積回路
装置の製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。

【符号の説明】

１半導体基板（ウエハ）２フィールド絶縁膜３ゲート電極４ゲート絶縁膜５半導体領域６半導体領域７酸化シリコン膜８窒化シリコン膜９ＢＰＳＧ膜１０フォトレジストパターン１１開孔１２接続孔１３窒化シリコン膜１５窒化シリコン膜１６ＢＰＳＧ膜１７フォトレジストパターン１８開孔１９接続孔２０窒化シリコン膜１００マイクロ波プラズマエッチング装置１０１マイクロ波導波管１０２ａ磁石１０２ｂ磁石１０３プラズマ生成室１０４ガス導入口１０５ＥＣＲ位置１０６反応室１０７ウエハ支持台１０８高周波電源２００プラズマエッチング装置２０１円筒２０２アンテナ２０３真空室２０４コイル２０５コイル２０６ガス導入口３００マイクロ波プラズマエッチング装置３０１マイクロ波導波管３０２磁石３０３プラズマ生成室３０４ガス導入口３０５反応室３０６グリッド電極３０７ガス導入口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者水谷巽東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者田子一農茨城県日立市森山町1168番地株式会社日立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者数見秀之茨城県日立市森山町1168番地株式会社日立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者吉岡健茨城県日立市森山町1168番地株式会社日立製作所エネルギー研究所内Ｆターム(参考） 4M104 AA01 BB01 CC05 DD02 DD04 DD08 DD17 DD19 DD71 DD72 EE08 EE12 EE15 EE17 GG08 HH14 HH20 5F004 AA05 BA05 BA08 BA20 BB14 CA01 CA02 DA01 DA15 DA16 DA22 DA23 DB06 DB07 EB01 FA08 5F033 HH04 LL04 QQ09 QQ10 QQ11 QQ12 QQ15 QQ25 QQ28 QQ37 RR06 RR15 SS11 TT02 TT08 VV15 XX03 XX04 XX15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】以下の工程を含む半導体集積回路装置の
製造方法：（ａ）ウエハの第１の主面上に、第１の絶縁
膜を形成する工程、（ｂ）前記第１の絶縁膜上に、第２
の絶縁膜を形成する工程、（ｃ）前記第２の絶縁膜上
に、第３の絶縁膜を形成する工程、（ｄ）前記第３の絶
縁膜上に、開孔パターンを有する第１膜パターンを形成
する工程、（ｅ）フロン系反応ガス、および不活性ガス
を含む混合ガス雰囲気中において、前記第１膜パターン
がある状態で、ドライエッチングを実行することによ
り、前記第３の絶縁膜に、前記第１膜パターンに対応し
た開孔パターンを、前記第２の絶縁膜に達するように形
成する工程、（ｆ）フロン系反応ガス、および不活性ガ
スを含む混合ガス雰囲気中において、ドライエッチング
を実行することにより、前記第２の絶縁膜に、前記第３
の絶縁膜の開孔パターンに対応した開孔パターンを、前
記第１の絶縁膜に達するように形成する工程、（ｇ）フ
ロン系反応ガス、および不活性ガスを含む混合ガス雰囲
気中において、ドライエッチングを実行することによ
り、前記第２の絶縁膜に、前記第３の絶縁膜の開孔パタ
ーンに対応した開孔パターンを、前記第１の絶縁膜に達
するように形成する工程、（ｈ）フロン系反応ガス、お
よび不活性ガスを含む混合ガス雰囲気中において、ドラ
イエッチングを実行することにより、前記第１の絶縁膜
に、前記第２の絶縁膜の開孔パターンに対応した開孔パ
ターンを前記第１の絶縁膜の下地層に達するように形成
するとともに、前記第２の絶縁膜上の前記第３の絶縁膜
を除去する工程。
【請求項２】前記工程（ｇ）の前記不活性ガスは、Ｈ
ｅ，Ｎｅ，Ａｒ、ＫｒおよびＸｅからなる群より選択さ
れた一種または二種以上の希ガスであることを特徴とす
る請求項１記載の半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項３】前記下地層は、前記ウエハ内に形成され
た半導体領域であることを特徴とする請求項１記載の半
導体集積回路装置の製造方法。
【請求項４】前記工程（ｇ）での不活性ガスの割合
を、前記混合ガス全量の８０％以上としたことを特徴と
する請求項１記載の半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項５】以下の工程を含む半導体集積回路装置の
製造方法：（ａ）ウエハの第１の主面上に、第１の絶縁
膜を形成する工程、（ｂ）前記第１の絶縁膜上に、第２
の絶縁膜を形成する工程、（ｃ）前記第２の絶縁膜上
に、第３の絶縁膜を形成する工程、（ｄ）前記第３の絶
縁膜上に、開孔パターンを有する第１膜パターンを形成
する工程、（ｅ）フロン系反応ガス、および不活性ガス
を含む混合ガス雰囲気中において、前記第１膜パターン
がある状態で、ドライエッチングを実行することによ
り、前記第３の絶縁膜に、前記第１膜パターンに対応し
た開孔パターンを、前記第２の絶縁膜に達するように形
成する工程、（ｆ）前記第１膜パターンを除去した後、
フロン系反応ガス、および不活性ガスを含む混合ガス雰
囲気中において、ドライエッチングを実行することによ
り、前記第２の絶縁膜に、前記第３の絶縁膜の開孔パタ
ーンに対応した開孔パターンを、前記第１の絶縁膜に達
するように形成する工程、（ｇ）フロン系反応ガス、お
よび不活性ガスを含む混合ガス雰囲気中において、ドラ
イエッチングを実行することにより、前記第２の絶縁膜
に、前記第３の絶縁膜の開孔パターンに対応した開孔パ
ターンを、前記第１の絶縁膜に達するように形成する工
程、（ｈ）フロン系反応ガス、および不活性ガスを含む
混合ガス雰囲気中において、ドライエッチングを実行す
ることにより、前記第１の絶縁膜に、前記第２の絶縁膜
の開孔パターンに対応した開孔パターンを、前記第１の
絶縁膜の下地層に達するように形成するとともに、前記
第２の絶縁膜上の前記第３の絶縁膜を除去する工程。
【請求項６】前記工程（ｇ）の前記不活性ガスは、Ｈ
ｅ，Ｎｅ，Ａｒ、ＫｒおよびＸｅからなる群より選択さ
れた一種または二種以上の希ガスであることを特徴とす
る請求項５記載の半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項７】前記第１膜パターンは、フォトレジスト
パターンにより構成されていることを特徴とする請求項
５記載の半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項８】前記第１および第３の絶縁膜は、窒化シ
リコン膜よりなることを特徴とする請求項５半導体集積
回路装置の製造方法。
【請求項９】以下の工程を含む半導体集積回路装置の
製造方法：（ａ）ゲート電極が形成されたウエハの第１
の主面上に、エッチングストッパとしての第１の絶縁膜
を形成する工程、（ｂ）前記第１の絶縁膜上に、平坦化
された第２の絶縁膜を形成する工程、（ｃ）前記第２の
絶縁膜上に、開孔パターンを有する第１膜パターンを形
成する工程、（ｄ）フルオロカーボン系反応ガス、およ
び不活性ガスを含む混合ガス雰囲気中において、前記第
１膜パターンがある状態で、ドライエッチングを実行す
ることにより、前記第２の絶縁膜に、前記第１膜パター
ンに対応した開孔パターンを、前記第１の絶縁膜に達す
るように形成する工程、（ｅ）含水素フルオロカーボン
系反応ガス、および不活性ガスを含む混合ガス雰囲気中
において、ドライエッチングを実行することにより、前
記第１の絶縁膜に、前記第２の絶縁膜の開孔パターンに
対応した開孔パターンを、前記第１の絶縁膜の下地層に
達するように形成するとともに、前記第２の絶縁膜上の
前記第１膜パターンを除去する工程。
【請求項１０】前記工程（ｄ）および前記工程（ｅ）
の前記不活性ガスは、Ｈｅ，Ｎｅ，Ａｒ、ＫｒおよびＸ
ｅからなる群より選択された一種または二種以上の希ガ
スであることを特徴とする請求項９記載の半導体集積回
路装置の製造方法。
【請求項１１】前記（ｄ）工程でのフルオロカーボン
系反応ガスは、Ｃ₄Ｆ₈であることを特徴とする請求項９
または１０記載の半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項１２】前記第１の絶縁膜および前記第１膜パ
ターンは、窒化シリコン膜よりなることを特徴とする請
求項９記載の半導体集積回路装置の製造方法。
【請求項１３】前記（ｄ）工程での不活性ガスの割合
を、前記混合ガス全量の８０％以上としたことを特徴と
する請求項９記載の半導体集積回路装置の製造方法。