JP2002134472A - エッチング方法、エッチング装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents
エッチング方法、エッチング装置および半導体装置の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選
択比を充分大きくできるエッチング方法を提供する。 【解決手段】 この発明によるエッチング方法は、シリ
コン窒化膜を選択的にエッチングするエッチング方法で
あって、エッチング対象である基板４を内部に保持する
処理室１と、処理室１の内部に反応ガスを供給するガス
供給手段７と、処理室内部に設けられ、高周波電流が印
加される上部電極２および下部電極３とを含む反応性イ
オンエッチング装置を用いる。エッチングを行なう際、
反応ガスはハロゲン系のガスを含み、処理室内での反応
ガスの圧力は１２．０Ｐａ以上６６．７Ｐａ以下であ
り、反応ガスを処理室の内部に供給する際の流量は０．
１リットル／分以上０．５５リットル／分以下であり、
上部電極と下部電極との間の距離が５０ｍｍ以上１２０
ｍｍ以下である。
択比を充分大きくできるエッチング方法を提供する。 【解決手段】 この発明によるエッチング方法は、シリ
コン窒化膜を選択的にエッチングするエッチング方法で
あって、エッチング対象である基板４を内部に保持する
処理室１と、処理室１の内部に反応ガスを供給するガス
供給手段７と、処理室内部に設けられ、高周波電流が印
加される上部電極２および下部電極３とを含む反応性イ
オンエッチング装置を用いる。エッチングを行なう際、
反応ガスはハロゲン系のガスを含み、処理室内での反応
ガスの圧力は１２．０Ｐａ以上６６．７Ｐａ以下であ
り、反応ガスを処理室の内部に供給する際の流量は０．
１リットル／分以上０．５５リットル／分以下であり、
上部電極と下部電極との間の距離が５０ｍｍ以上１２０
ｍｍ以下である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、エッチング方
法、エッチング装置および半導体装置の製造方法に関
し、より特定的には、シリコン窒化膜のエッチング方
法、およびそのエッチング方法を実施するためのエッチ
ング装置およびそのエッチング方法を用いた半導体装置
の製造方法に関する。
法、エッチング装置および半導体装置の製造方法に関
し、より特定的には、シリコン窒化膜のエッチング方
法、およびそのエッチング方法を実施するためのエッチ
ング装置およびそのエッチング方法を用いた半導体装置
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａ
ｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などの半導体
装置が知られている。このような半導体装置では、微細
化、高集積化がますます進んできている。そして、半導
体装置の微細化、高集積化に伴って、半導体装置の製造
工程においては加工寸法の微細化が必要となる。また、
半導体装置の製造工程における写真製版加工工程におけ
るマスクの位置合せ誤差を見込んだマスク合せ余裕も削
減されてきている。
ｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などの半導体
装置が知られている。このような半導体装置では、微細
化、高集積化がますます進んできている。そして、半導
体装置の微細化、高集積化に伴って、半導体装置の製造
工程においては加工寸法の微細化が必要となる。また、
半導体装置の製造工程における写真製版加工工程におけ
るマスクの位置合せ誤差を見込んだマスク合せ余裕も削
減されてきている。
【０００３】このような加工寸法の微細化などに対応す
るため、たとえば、複数の電界効果トランジスタのゲー
ト電極間にコンタクトホールを形成する工程では、以下
に述べる自己整合コンタクト（セルフアライン・コンタ
クト）を形成する手法が採用されている。
るため、たとえば、複数の電界効果トランジスタのゲー
ト電極間にコンタクトホールを形成する工程では、以下
に述べる自己整合コンタクト（セルフアライン・コンタ
クト）を形成する手法が採用されている。
【０００４】すなわち、自己整合コンタクトを形成する
手法では、複数のゲート電極の側壁を絶縁膜で被覆する
ことによりサイドウォール膜を形成する。このサイドウ
ォール膜を構成する絶縁膜としては、層間絶縁膜の材料
であるシリコン酸化膜に対して大きなエッチング選択比
を有するシリコン窒化膜などの材料が用いられる。サイ
ドウォール膜を形成した後、ゲート電極上にシリコン酸
化膜からなる層間絶縁膜を形成する。そして、この層間
絶縁膜において、ゲート電極の間に位置する領域にコン
タクトホールを形成する。このコンタクトホールを形成
するエッチング工程において、コンタクトホールの位置
が所定の位置からある程度ずれたとしても、シリコン窒
化膜からなるサイドウォール膜がゲート電極の側壁上に
形成されているので、このエッチング工程によりコンタ
クトホールがゲート電極にまで到達することは無い。し
たがって、コンタクトホールに導電体膜を充填しても、
この導電体膜とゲート電極とが短絡することを防止でき
る。
手法では、複数のゲート電極の側壁を絶縁膜で被覆する
ことによりサイドウォール膜を形成する。このサイドウ
ォール膜を構成する絶縁膜としては、層間絶縁膜の材料
であるシリコン酸化膜に対して大きなエッチング選択比
を有するシリコン窒化膜などの材料が用いられる。サイ
ドウォール膜を形成した後、ゲート電極上にシリコン酸
化膜からなる層間絶縁膜を形成する。そして、この層間
絶縁膜において、ゲート電極の間に位置する領域にコン
タクトホールを形成する。このコンタクトホールを形成
するエッチング工程において、コンタクトホールの位置
が所定の位置からある程度ずれたとしても、シリコン窒
化膜からなるサイドウォール膜がゲート電極の側壁上に
形成されているので、このエッチング工程によりコンタ
クトホールがゲート電極にまで到達することは無い。し
たがって、コンタクトホールに導電体膜を充填しても、
この導電体膜とゲート電極とが短絡することを防止でき
る。
【０００５】上記のような自己整合コンタクトを形成す
るためには、図１４〜１７に示すように、ゲート電極を
覆うようにシリコン窒化膜を形成した後、このシリコン
窒化膜を異方性エッチングにより部分的に除去してシリ
コン窒化膜からなるサイドウォール膜を形成する必要が
ある。図１４〜１７は、従来の半導体装置の製造方法を
示す断面模式図であり、サイドウォール膜を形成するた
めのエッチング工程を示す。図１４〜１７を参照して、
従来の半導体装置の製造方法を説明する。
るためには、図１４〜１７に示すように、ゲート電極を
覆うようにシリコン窒化膜を形成した後、このシリコン
窒化膜を異方性エッチングにより部分的に除去してシリ
コン窒化膜からなるサイドウォール膜を形成する必要が
ある。図１４〜１７は、従来の半導体装置の製造方法を
示す断面模式図であり、サイドウォール膜を形成するた
めのエッチング工程を示す。図１４〜１７を参照して、
従来の半導体装置の製造方法を説明する。
【０００６】図１４に示すように、まず、シリコン基板
などの基板１１０上にゲート絶縁膜となるシリコン酸化
膜１１１を形成する。このシリコン酸化膜１１１の厚み
は３ｎｍとする。シリコン酸化膜１１１上にゲート電極
となるタングステンシリサイド膜とポリシリコン膜との
２層膜１１２を形成する。このタングステンシリサイド
膜とポリシリコン膜との厚みはそれぞれ５０ｎｍとす
る。２層膜１１２上にシリコン窒化膜１１３を形成す
る。このシリコン窒化膜１１３の厚みは１５０ｎｍであ
る。シリコン窒化膜１１３上に、レジスト膜（図示せ
ず）を形成する。このレジスト膜に写真製版加工を施す
ことにより、ゲートパターンを有するレジスト膜１１４
を形成する。
などの基板１１０上にゲート絶縁膜となるシリコン酸化
膜１１１を形成する。このシリコン酸化膜１１１の厚み
は３ｎｍとする。シリコン酸化膜１１１上にゲート電極
となるタングステンシリサイド膜とポリシリコン膜との
２層膜１１２を形成する。このタングステンシリサイド
膜とポリシリコン膜との厚みはそれぞれ５０ｎｍとす
る。２層膜１１２上にシリコン窒化膜１１３を形成す
る。このシリコン窒化膜１１３の厚みは１５０ｎｍであ
る。シリコン窒化膜１１３上に、レジスト膜（図示せ
ず）を形成する。このレジスト膜に写真製版加工を施す
ことにより、ゲートパターンを有するレジスト膜１１４
を形成する。
【０００７】次に、このレジスト膜１１４をマスクとし
てシリコン窒化膜１１３と２層膜１１２とをエッチング
により部分的に除去することにより、ゲート電極１１５
ａ、１１５ｂおよび上部シリコン窒化膜１２０ａ、１２
０ｂを形成する。その後、レジスト膜１１４を除去す
る。このようにして、図１５に示すような構造を得る。
てシリコン窒化膜１１３と２層膜１１２とをエッチング
により部分的に除去することにより、ゲート電極１１５
ａ、１１５ｂおよび上部シリコン窒化膜１２０ａ、１２
０ｂを形成する。その後、レジスト膜１１４を除去す
る。このようにして、図１５に示すような構造を得る。
【０００８】次に、図１６に示すように、ゲート電極１
１５ａ、１１５ｂを覆うようにシリコン窒化膜１１６を
形成する。シリコン窒化膜１１６の厚みは４０ｎｍとす
る。
１５ａ、１１５ｂを覆うようにシリコン窒化膜１１６を
形成する。シリコン窒化膜１１６の厚みは４０ｎｍとす
る。
【０００９】次に、シリコン窒化膜１１６を異方性エッ
チングにより部分的に除去することにより、図１７に示
すように、ゲート電極１１５ａ、１１５ｂの側壁上にシ
リコン窒化膜からなるサイドウォール膜１１７ａ〜１１
７ｄを形成する。
チングにより部分的に除去することにより、図１７に示
すように、ゲート電極１１５ａ、１１５ｂの側壁上にシ
リコン窒化膜からなるサイドウォール膜１１７ａ〜１１
７ｄを形成する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述したサイドウォー
ル膜１１７ａ、１１７ｂを形成するためのエッチングの
際、シリコン酸化膜１１１に対するシリコン窒化膜１１
６の選択比が十分大きな値になっていない場合、図１７
に示すようにこのエッチングによりシリコン酸化膜１１
１が部分的に除去されることになる。そして、シリコン
酸化膜１１１下の基板１１０がエッチングにより削り取
られた基板削れ部１４４や、基板１１０中に欠陥が発生
したダメージ部１４５などが発生する。このような基板
１１０の損傷は、基板１１０上に形成される電界効果ト
ランジスタなどの素子を含む半導体装置の信頼性を低下
させる原因となっていた。
ル膜１１７ａ、１１７ｂを形成するためのエッチングの
際、シリコン酸化膜１１１に対するシリコン窒化膜１１
６の選択比が十分大きな値になっていない場合、図１７
に示すようにこのエッチングによりシリコン酸化膜１１
１が部分的に除去されることになる。そして、シリコン
酸化膜１１１下の基板１１０がエッチングにより削り取
られた基板削れ部１４４や、基板１１０中に欠陥が発生
したダメージ部１４５などが発生する。このような基板
１１０の損傷は、基板１１０上に形成される電界効果ト
ランジスタなどの素子を含む半導体装置の信頼性を低下
させる原因となっていた。
【００１１】このような基板１１０の基板削れ部１４４
やダメージ部１４５の発生を防止するため、従来様々な
技術が提案されている。
やダメージ部１４５の発生を防止するため、従来様々な
技術が提案されている。
【００１２】たとえば、特開平１１−１４５１１３号公
報では、サイドウォール膜となるシリコン窒化膜のエッ
チングにおいて、平行平板型ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ
Ｉｏｎ Ｅｃｈｔｉｎｇ）装置を用い、反応ガスとし
て塩素ガスを用いて、上部・下部電極に供給される高周
波電源の周波数および電力密度を最適化することによ
り、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比
（シリコン窒化膜のエッチング速度／シリコン酸化膜の
エッチング速度）を大きくする方法が提案されている。
報では、サイドウォール膜となるシリコン窒化膜のエッ
チングにおいて、平行平板型ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ
Ｉｏｎ Ｅｃｈｔｉｎｇ）装置を用い、反応ガスとし
て塩素ガスを用いて、上部・下部電極に供給される高周
波電源の周波数および電力密度を最適化することによ
り、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比
（シリコン窒化膜のエッチング速度／シリコン酸化膜の
エッチング速度）を大きくする方法が提案されている。
【００１３】しかし、上記特開平１１−１４５１１３号
公報では、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選
択比は１０程度であり、選択比の値が充分な大きさとは
言えない。したがって、図１７に示したようなシリコン
酸化膜１１１や基板１１０の損傷を確実に防止できな
い。
公報では、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選
択比は１０程度であり、選択比の値が充分な大きさとは
言えない。したがって、図１７に示したようなシリコン
酸化膜１１１や基板１１０の損傷を確実に防止できな
い。
【００１４】また、従来提案されている他の技術とし
て、特開平１０−５０６６０号公報では、サイドウォー
ル膜となるシリコン窒化膜のエッチングにおいて、エッ
チングの反応ガスとして塩素ガスと臭化水素ガスとの混
合ガスを用いると、シリコン酸化膜に対するシリコン窒
化膜の選択比が約２０程度になることが示されている。
て、特開平１０−５０６６０号公報では、サイドウォー
ル膜となるシリコン窒化膜のエッチングにおいて、エッ
チングの反応ガスとして塩素ガスと臭化水素ガスとの混
合ガスを用いると、シリコン酸化膜に対するシリコン窒
化膜の選択比が約２０程度になることが示されている。
【００１５】しかし、発明者らが検討した結果、上記の
ように反応ガスにおける臭化水素の量が増えると、図１
８に示すように、デポジションが強く、そのデポジショ
ン部分がマスクとなりエッチングされ、シリコン窒化膜
からなるサイドウォール膜１１７ａ〜１１７ｄが部分的
に異常形状となるという問題が発生する。図１８は、サ
イドウォール膜１１７ａ〜１１７ｄが異常形状となった
状態を示す断面模式図である。このようにサイドウォー
ル膜１１７ａ〜１１７ｄの異常形状（形状不良）は、ゲ
ート電極１１５ａ、１１５ｂ上に形成される層間絶縁膜
などの上部表面における段差の原因となる。このような
段差が発生すると、層間絶縁膜上に形成される配線層な
どにおいてこの段差に起因して断線などの不良が発生す
る場合がある。この結果、基板１１０上に形成される素
子の信頼性が低下することになっていた。
ように反応ガスにおける臭化水素の量が増えると、図１
８に示すように、デポジションが強く、そのデポジショ
ン部分がマスクとなりエッチングされ、シリコン窒化膜
からなるサイドウォール膜１１７ａ〜１１７ｄが部分的
に異常形状となるという問題が発生する。図１８は、サ
イドウォール膜１１７ａ〜１１７ｄが異常形状となった
状態を示す断面模式図である。このようにサイドウォー
ル膜１１７ａ〜１１７ｄの異常形状（形状不良）は、ゲ
ート電極１１５ａ、１１５ｂ上に形成される層間絶縁膜
などの上部表面における段差の原因となる。このような
段差が発生すると、層間絶縁膜上に形成される配線層な
どにおいてこの段差に起因して断線などの不良が発生す
る場合がある。この結果、基板１１０上に形成される素
子の信頼性が低下することになっていた。
【００１６】この発明は、上記のような課題を解決する
ために成されたものであり、この発明の１つの目的は、
エッチングされるシリコン窒化膜の形状不良などを発生
させること無く、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化
膜の選択比を充分大きくできるエッチング方法およびそ
のエッチング方法を実施するためのエッチング装置を提
供することである。
ために成されたものであり、この発明の１つの目的は、
エッチングされるシリコン窒化膜の形状不良などを発生
させること無く、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化
膜の選択比を充分大きくできるエッチング方法およびそ
のエッチング方法を実施するためのエッチング装置を提
供することである。
【００１７】この発明のもう一つの目的は、エッチング
されるシリコン窒化膜の形状不良などを発生させること
無く、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比
を充分大きくできるエッチング方法により形成された、
高い信頼性を有する半導体装置を得ることができる半導
体装置の製造方法を提供することである。
されるシリコン窒化膜の形状不良などを発生させること
無く、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比
を充分大きくできるエッチング方法により形成された、
高い信頼性を有する半導体装置を得ることができる半導
体装置の製造方法を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】この発明の１の局面にお
けるエッチング方法は、シリコン酸化膜とシリコン窒化
膜とが形成された基板において、シリコン窒化膜を選択
的にエッチングするエッチング方法であって、エッチン
グ対象である基板を内部に保持する処理室と、処理室の
内部に反応ガスを供給するガス供給手段と、処理室内部
に設けられ、高周波電流が印加される上部電極および下
部電極とを含む反応性イオンエッチング装置を用いる。
下部電極上には基板が配置されている。エッチングを行
なう際、反応ガスはハロゲン系のガスを含み、処理室内
での反応ガスの圧力は１２．０Ｐａ（９０ｍＴｏｒｒ）
以上６６．７Ｐａ（５００ｍＴｏｒｒ）以下であり、反
応ガスを処理室の内部に供給する際の流量は０．１リッ
トル／分（１００ｓｃｃｍ）以上０．５５リットル／分
（５５０ｓｃｃｍ）以下であり、上部電極と下部電極と
の間の距離が５０ｍｍ以上１２０ｍｍ以下である（請求
項１）。
けるエッチング方法は、シリコン酸化膜とシリコン窒化
膜とが形成された基板において、シリコン窒化膜を選択
的にエッチングするエッチング方法であって、エッチン
グ対象である基板を内部に保持する処理室と、処理室の
内部に反応ガスを供給するガス供給手段と、処理室内部
に設けられ、高周波電流が印加される上部電極および下
部電極とを含む反応性イオンエッチング装置を用いる。
下部電極上には基板が配置されている。エッチングを行
なう際、反応ガスはハロゲン系のガスを含み、処理室内
での反応ガスの圧力は１２．０Ｐａ（９０ｍＴｏｒｒ）
以上６６．７Ｐａ（５００ｍＴｏｒｒ）以下であり、反
応ガスを処理室の内部に供給する際の流量は０．１リッ
トル／分（１００ｓｃｃｍ）以上０．５５リットル／分
（５５０ｓｃｃｍ）以下であり、上部電極と下部電極と
の間の距離が５０ｍｍ以上１２０ｍｍ以下である（請求
項１）。
【００１９】このようにすれば、上部電極と下部電極と
を備える反応性イオンエッチング装置を用いて、シリコ
ン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比を十分大きく
した状態でシリコン窒化膜のエッチングを行なうことが
できる。このため、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜と
が形成された基板において、シリコン窒化膜を選択的に
エッチングする際に、シリコン酸化膜が部分的に除去さ
れることを防止できる。したがって、シリコン酸化膜が
除去される事に起因する基板の損傷などの不良の発生を
防止できる。また、本発明によればエッチング工程に起
因するシリコン窒化膜の形状不良の発生も抑制できる。
を備える反応性イオンエッチング装置を用いて、シリコ
ン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比を十分大きく
した状態でシリコン窒化膜のエッチングを行なうことが
できる。このため、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜と
が形成された基板において、シリコン窒化膜を選択的に
エッチングする際に、シリコン酸化膜が部分的に除去さ
れることを防止できる。したがって、シリコン酸化膜が
除去される事に起因する基板の損傷などの不良の発生を
防止できる。また、本発明によればエッチング工程に起
因するシリコン窒化膜の形状不良の発生も抑制できる。
【００２０】なお、反応ガスの圧力を１２．０Ｐａ以上
６６．７Ｐａ以下としたのは以下の理由による。すなわ
ち、圧力が１２．０Ｐａ未満では、シリコン酸化膜に対
するシリコン窒化膜の選択比を十分大きな値とすること
が困難になる。一方、圧力が６６．７Ｐａを超えると処
理室内における上部電極および下部電極に高周波電流を
印加することにより発生する放電が不安定になり、エッ
チングの安定性が低下する。さらに、エッチング工程に
おいてエッチング過程よりデポジション過程の方が優性
になるため、選択比が極端に低下する、あるいは基板の
エッチングを受けている面内における選択比のばらつき
が大きくなる（すなわち、選択比の均一性が劣化す
る）。
６６．７Ｐａ以下としたのは以下の理由による。すなわ
ち、圧力が１２．０Ｐａ未満では、シリコン酸化膜に対
するシリコン窒化膜の選択比を十分大きな値とすること
が困難になる。一方、圧力が６６．７Ｐａを超えると処
理室内における上部電極および下部電極に高周波電流を
印加することにより発生する放電が不安定になり、エッ
チングの安定性が低下する。さらに、エッチング工程に
おいてエッチング過程よりデポジション過程の方が優性
になるため、選択比が極端に低下する、あるいは基板の
エッチングを受けている面内における選択比のばらつき
が大きくなる（すなわち、選択比の均一性が劣化す
る）。
【００２１】また、反応ガスの流量を０．１リットル／
分（１００ｓｃｃｍ）以上０．５５リットル／分（５５
０ｓｃｃｍ）以下としたのは以下の理由による。すなわ
ち、流量が０．１リットル／分未満では、基板のエッチ
ングを受けている面内における選択比のばらつきが大き
くなる（選択比の均一性が劣化する）一方、流量が０．
５５リットル／分を超えると、処理室内からの反応ガス
のポンプによる排気が困難になるためである。なお、１
ｓｃｃｍ（standard cubic centimeter per minute）と
は、気体が０℃１気圧の時に気体流量が毎分当り１ｃｍ
3であることを意味する。
分（１００ｓｃｃｍ）以上０．５５リットル／分（５５
０ｓｃｃｍ）以下としたのは以下の理由による。すなわ
ち、流量が０．１リットル／分未満では、基板のエッチ
ングを受けている面内における選択比のばらつきが大き
くなる（選択比の均一性が劣化する）一方、流量が０．
５５リットル／分を超えると、処理室内からの反応ガス
のポンプによる排気が困難になるためである。なお、１
ｓｃｃｍ（standard cubic centimeter per minute）と
は、気体が０℃１気圧の時に気体流量が毎分当り１ｃｍ
3であることを意味する。
【００２２】また、上部電極と下部電極との間の距離
（電極間隔）を５０ｍｍ以上１２０ｍｍ以下としたの
は、以下のような理由による。すなわち、電極間距離を
５０ｍｍ未満または１２０ｍｍ超えとすると、シリコン
酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比の均一性が劣化
するためである。
（電極間隔）を５０ｍｍ以上１２０ｍｍ以下としたの
は、以下のような理由による。すなわち、電極間距離を
５０ｍｍ未満または１２０ｍｍ超えとすると、シリコン
酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比の均一性が劣化
するためである。
【００２３】上記１の局面におけるエッチング方法で
は、上部電極に供給される高周波電流の周波数は１２Ｍ
Ｈｚ以上６０ＭＨｚ以下であり、下部電極に供給される
高周波電流の周波数は１３．５６ＭＨｚであることが好
ましい（請求項２）。
は、上部電極に供給される高周波電流の周波数は１２Ｍ
Ｈｚ以上６０ＭＨｚ以下であり、下部電極に供給される
高周波電流の周波数は１３．５６ＭＨｚであることが好
ましい（請求項２）。
【００２４】この場合、上記のような周波数帯域の高周
波を発生させる高周波電源は、通常容易に入手できるも
のであるので、本発明によるエッチング方法を実施する
ためのエッチング装置の製造コストが上昇する事を抑制
できる。
波を発生させる高周波電源は、通常容易に入手できるも
のであるので、本発明によるエッチング方法を実施する
ためのエッチング装置の製造コストが上昇する事を抑制
できる。
【００２５】上記１の局面におけるエッチング方法で
は、上部電極に供給される高周波電流の周波数が１３．
５６ＭＨｚであってもよく、上部電極と下部電極とに供
給される高周波電流の位相が異なることが好ましい（請
求項３）。
は、上部電極に供給される高周波電流の周波数が１３．
５６ＭＨｚであってもよく、上部電極と下部電極とに供
給される高周波電流の位相が異なることが好ましい（請
求項３）。
【００２６】この場合、上部電極と下部電極とに高周波
電流を供給する電源として、１３．５６ＭＨｚという、
特によく用いられる周波数の高周波電源を利用できる。
電流を供給する電源として、１３．５６ＭＨｚという、
特によく用いられる周波数の高周波電源を利用できる。
【００２７】この発明の他の局面におけるエッチング方
法は、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが形成された
基板において、シリコン窒化膜を選択的にエッチングす
るエッチング方法であって、エッチング対象である基板
を内部に保持する処理室と、エッチングに用いるプラズ
マを処理室の内部に発生させるためのコイルと、処理室
の内部に反応ガスを供給するガス供給手段とを含む誘導
結合プラズマエッチング装置を用いる。エッチングを行
なう際、反応ガスはハロゲン系のガスを含み、基板とコ
イルとの距離が８０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下であり、
処理室内での反応ガスの圧力が２．７Ｐａ（２０ｍＴｏ
ｒｒ）以上６６．７Ｐａ（５００ｍＴｏｒｒ）以下であ
り、反応ガスを処理室の内部に供給する際の流量が０．
１リットル／分（１００ｓｃｃｍ）以上０．５５リット
ル／分（５５０ｓｃｃｍ）以下である（請求項４）。
法は、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが形成された
基板において、シリコン窒化膜を選択的にエッチングす
るエッチング方法であって、エッチング対象である基板
を内部に保持する処理室と、エッチングに用いるプラズ
マを処理室の内部に発生させるためのコイルと、処理室
の内部に反応ガスを供給するガス供給手段とを含む誘導
結合プラズマエッチング装置を用いる。エッチングを行
なう際、反応ガスはハロゲン系のガスを含み、基板とコ
イルとの距離が８０ｍｍ以上１０００ｍｍ以下であり、
処理室内での反応ガスの圧力が２．７Ｐａ（２０ｍＴｏ
ｒｒ）以上６６．７Ｐａ（５００ｍＴｏｒｒ）以下であ
り、反応ガスを処理室の内部に供給する際の流量が０．
１リットル／分（１００ｓｃｃｍ）以上０．５５リット
ル／分（５５０ｓｃｃｍ）以下である（請求項４）。
【００２８】このようにすれば、誘導結合プラズマエッ
チング装置を用いて、シリコン酸化膜に対するシリコン
窒化膜の選択比を十分大きくした状態でシリコン窒化膜
のエッチングを行なうことができる。このため、シリコ
ン酸化膜とシリコン窒化膜とが形成された基板におい
て、シリコン窒化膜を選択的にエッチングする際に、シ
リコン酸化膜が部分的に除去されることを防止できる。
したがって、シリコン酸化膜が除去される事に起因する
基板の損傷などの不良の発生を防止できる。また、本発
明によればエッチング工程に起因するシリコン窒化膜の
形状不良の発生も抑制できる。
チング装置を用いて、シリコン酸化膜に対するシリコン
窒化膜の選択比を十分大きくした状態でシリコン窒化膜
のエッチングを行なうことができる。このため、シリコ
ン酸化膜とシリコン窒化膜とが形成された基板におい
て、シリコン窒化膜を選択的にエッチングする際に、シ
リコン酸化膜が部分的に除去されることを防止できる。
したがって、シリコン酸化膜が除去される事に起因する
基板の損傷などの不良の発生を防止できる。また、本発
明によればエッチング工程に起因するシリコン窒化膜の
形状不良の発生も抑制できる。
【００２９】なお、基板とコイルとの距離を８０ｍｍ未
満とすると、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の
エッチングの選択比の面内均一性が劣化する。また、基
板とコイルとの距離を１０００ｍｍ越えとすると、シリ
コン窒化膜のエッチング速度が低下して、シリコン窒化
膜のエッチング加工を円滑に行なう事が困難になる。
満とすると、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の
エッチングの選択比の面内均一性が劣化する。また、基
板とコイルとの距離を１０００ｍｍ越えとすると、シリ
コン窒化膜のエッチング速度が低下して、シリコン窒化
膜のエッチング加工を円滑に行なう事が困難になる。
【００３０】また、反応ガスの圧力を２．７Ｐａ以上６
６．７Ｐａ以下としたのは以下の理由による。すなわ
ち、圧力が２．７Ｐａ未満では、シリコン酸化膜に対す
るシリコン窒化膜の選択比を十分大きな値とすることが
困難になる。一方、圧力が６６．７Ｐａを超えると処理
室内に発生するプラズマが不安定になり、エッチングの
安定性が低下する。さらに、エッチング工程においてエ
ッチング過程よりデポジション過程の方が優勢になるた
め、選択比が極端に低下する、あるいは基板のエッチン
グを受けている面内における選択比の均一性が劣化す
る。なお、誘導結合プラズマエッチング装置において、
平行平板型のような上部電極と下部電極とを有する反応
性イオンエッチング装置を用いる場合より反応ガスの圧
力の下限を低くできるのは、以下のような理由による。
つまり、誘導結合プラズマエッチング装置では、コイル
に供給される高周波電流量によりプラズマあるいはエッ
チャント（エッチングに寄与するイオンまたはラジカ
ル）の生成量を制御する一方、基板の下側などに設置さ
れる下部電極を所定の電位に設定する（バイアスをかけ
る）事で、エッチャントを基板側へと引き込む事ができ
る。すなわち、エッチャントなどの生成量とエッチャン
トの基板への引き込みとを独立して制御できる。そのた
め、反応ガスの圧力を低くしておいても、下部電極を所
定の電位に設定しバイアスをかけることで十分な選択比
を実現できる。
６．７Ｐａ以下としたのは以下の理由による。すなわ
ち、圧力が２．７Ｐａ未満では、シリコン酸化膜に対す
るシリコン窒化膜の選択比を十分大きな値とすることが
困難になる。一方、圧力が６６．７Ｐａを超えると処理
室内に発生するプラズマが不安定になり、エッチングの
安定性が低下する。さらに、エッチング工程においてエ
ッチング過程よりデポジション過程の方が優勢になるた
め、選択比が極端に低下する、あるいは基板のエッチン
グを受けている面内における選択比の均一性が劣化す
る。なお、誘導結合プラズマエッチング装置において、
平行平板型のような上部電極と下部電極とを有する反応
性イオンエッチング装置を用いる場合より反応ガスの圧
力の下限を低くできるのは、以下のような理由による。
つまり、誘導結合プラズマエッチング装置では、コイル
に供給される高周波電流量によりプラズマあるいはエッ
チャント（エッチングに寄与するイオンまたはラジカ
ル）の生成量を制御する一方、基板の下側などに設置さ
れる下部電極を所定の電位に設定する（バイアスをかけ
る）事で、エッチャントを基板側へと引き込む事ができ
る。すなわち、エッチャントなどの生成量とエッチャン
トの基板への引き込みとを独立して制御できる。そのた
め、反応ガスの圧力を低くしておいても、下部電極を所
定の電位に設定しバイアスをかけることで十分な選択比
を実現できる。
【００３１】また、反応ガスの流量を０．１リットル／
分以上０．５５リットル／分以下としたのは以下の理由
による。すなわち、流量が０．１リットル／分未満で
は、基板のエッチングを受けている面内における選択比
の均一性が劣化する一方、流量が０．５５リットル／分
を超えると、処理室内からの反応ガスのポンプによる排
気が困難になるためである。
分以上０．５５リットル／分以下としたのは以下の理由
による。すなわち、流量が０．１リットル／分未満で
は、基板のエッチングを受けている面内における選択比
の均一性が劣化する一方、流量が０．５５リットル／分
を超えると、処理室内からの反応ガスのポンプによる排
気が困難になるためである。
【００３２】この発明の別の局面におけるエッチング方
法は、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが形成された
基板において、シリコン窒化膜を選択的にエッチングす
るエッチング方法であって、エッチング対象である基板
を内部に保持する処理室と、処理室の内部に反応ガスを
供給するガス供給手段と、周波数が極超短波帯域の高周
波を処理室の内部に導入するためのアンテナと、処理室
内に磁界を形成するためのコイルとを備えるエッチング
装置を用いる。エッチングを行なう際、反応ガスはハロ
ゲン系のガスを含み、処理室内での反応ガスの圧力が
２．７Ｐａ（２０ｍＴｏｒｒ）以上６６．７Ｐａ（５０
０ｍＴｏｒｒ）以下であり、反応ガスを処理室の内部に
供給する際の流量が０．１リットル／分（１００ｓｃｃ
ｍ）以上０．５５リットル／分（５５０ｓｃｃｍ）以下
である（請求項５）。
法は、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが形成された
基板において、シリコン窒化膜を選択的にエッチングす
るエッチング方法であって、エッチング対象である基板
を内部に保持する処理室と、処理室の内部に反応ガスを
供給するガス供給手段と、周波数が極超短波帯域の高周
波を処理室の内部に導入するためのアンテナと、処理室
内に磁界を形成するためのコイルとを備えるエッチング
装置を用いる。エッチングを行なう際、反応ガスはハロ
ゲン系のガスを含み、処理室内での反応ガスの圧力が
２．７Ｐａ（２０ｍＴｏｒｒ）以上６６．７Ｐａ（５０
０ｍＴｏｒｒ）以下であり、反応ガスを処理室の内部に
供給する際の流量が０．１リットル／分（１００ｓｃｃ
ｍ）以上０．５５リットル／分（５５０ｓｃｃｍ）以下
である（請求項５）。
【００３３】このようにすれば、アンテナにより処理室
内部に導入された高周波と磁界とにより形成されたプラ
ズマによりエッチングを行なうエッチング装置を用い
て、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比を
十分大きくした状態でシリコン窒化膜のエッチングを行
なうことができる。このため、シリコン酸化膜とシリコ
ン窒化膜とが形成された基板において、シリコン窒化膜
を選択的にエッチングする際に、シリコン酸化膜が部分
的に除去されることを防止できる。したがって、シリコ
ン酸化膜が除去される事に起因する基板の損傷などの不
良の発生を防止できる。また、本発明によればエッチン
グ工程に起因するシリコン窒化膜の形状不良の発生も抑
制できる。
内部に導入された高周波と磁界とにより形成されたプラ
ズマによりエッチングを行なうエッチング装置を用い
て、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比を
十分大きくした状態でシリコン窒化膜のエッチングを行
なうことができる。このため、シリコン酸化膜とシリコ
ン窒化膜とが形成された基板において、シリコン窒化膜
を選択的にエッチングする際に、シリコン酸化膜が部分
的に除去されることを防止できる。したがって、シリコ
ン酸化膜が除去される事に起因する基板の損傷などの不
良の発生を防止できる。また、本発明によればエッチン
グ工程に起因するシリコン窒化膜の形状不良の発生も抑
制できる。
【００３４】なお、反応ガスの圧力を２．７Ｐａ以上６
６．７Ｐａ以下としたのは以下の理由による。すなわ
ち、圧力が２．７Ｐａ未満では、シリコン酸化膜に対す
るシリコン窒化膜の選択比を十分大きな値とすることが
困難になる。また、一方、圧力が６６．７Ｐａを超える
と処理室内に発生するプラズマが不安定になり、エッチ
ングの安定性が低下する。
６．７Ｐａ以下としたのは以下の理由による。すなわ
ち、圧力が２．７Ｐａ未満では、シリコン酸化膜に対す
るシリコン窒化膜の選択比を十分大きな値とすることが
困難になる。また、一方、圧力が６６．７Ｐａを超える
と処理室内に発生するプラズマが不安定になり、エッチ
ングの安定性が低下する。
【００３５】また、反応ガスの流量を０．１リットル／
分以上０．５５リットル／分以下としたのは以下の理由
による。すなわち、流量が０．１リットル／分未満で
は、基板のエッチングを受けている面内における選択比
の均一性が劣化する一方、流量が０．５５リットル／分
を超えると、処理室内からの反応ガスのポンプによる排
気が困難になるためである。
分以上０．５５リットル／分以下としたのは以下の理由
による。すなわち、流量が０．１リットル／分未満で
は、基板のエッチングを受けている面内における選択比
の均一性が劣化する一方、流量が０．５５リットル／分
を超えると、処理室内からの反応ガスのポンプによる排
気が困難になるためである。
【００３６】上記１の局面または他の局面または別の局
面におけるエッチング方法では、反応ガスが、塩素ガス
および臭化水素ガスからなる群から選択される少なくと
も１つを含むことが好ましい（請求項６）。
面におけるエッチング方法では、反応ガスが、塩素ガス
および臭化水素ガスからなる群から選択される少なくと
も１つを含むことが好ましい（請求項６）。
【００３７】この場合、シリコン酸化膜のエッチング速
度を低く保つ事ができるので、結果的にシリコン酸化膜
に対するシリコン窒化膜の選択比を大きくできる。
度を低く保つ事ができるので、結果的にシリコン酸化膜
に対するシリコン窒化膜の選択比を大きくできる。
【００３８】上記１の局面または他の局面または別の局
面におけるエッチング方法では、反応ガスが、塩素ガス
（Ｃｌ2）、塩素ガスと酸素ガスとの混合ガス（Ｃｌ2／
Ｏ2）、塩素ガスと臭化水素ガスとの混合ガス（Ｃｌ2／
ＨＢｒ）、臭化水素ガスと酸素ガスとの混合ガス（ＨＢ
ｒ／Ｏ2）、塩素ガスと臭化水素ガスと酸素ガスとの混
合ガス（Ｃｌ2／ＨＢｒ／Ｏ2）、臭化水素ガスと６フッ
化硫黄ガスとの混合ガス（ＨＢｒ／ＳＦ6）、塩素ガス
と４フッ化炭素ガスとの混合ガス（Ｃｌ2／ＣＦ4）、臭
化水素ガスと４フッ化炭素ガスとの混合ガス（ＨＢｒ／
ＣＦ4）、塩素ガスと６フッ化硫黄ガスとの混合ガス
（Ｃｌ2／ＳＦ6）からなる群から選択される少なくとも
１つを含むことが好ましい（請求項７）。
面におけるエッチング方法では、反応ガスが、塩素ガス
（Ｃｌ2）、塩素ガスと酸素ガスとの混合ガス（Ｃｌ2／
Ｏ2）、塩素ガスと臭化水素ガスとの混合ガス（Ｃｌ2／
ＨＢｒ）、臭化水素ガスと酸素ガスとの混合ガス（ＨＢ
ｒ／Ｏ2）、塩素ガスと臭化水素ガスと酸素ガスとの混
合ガス（Ｃｌ2／ＨＢｒ／Ｏ2）、臭化水素ガスと６フッ
化硫黄ガスとの混合ガス（ＨＢｒ／ＳＦ6）、塩素ガス
と４フッ化炭素ガスとの混合ガス（Ｃｌ2／ＣＦ4）、臭
化水素ガスと４フッ化炭素ガスとの混合ガス（ＨＢｒ／
ＣＦ4）、塩素ガスと６フッ化硫黄ガスとの混合ガス
（Ｃｌ2／ＳＦ6）からなる群から選択される少なくとも
１つを含むことが好ましい（請求項７）。
【００３９】この場合、シリコン酸化膜に対するシリコ
ン窒化膜の選択比を十分大きくした状態でシリコン窒化
膜のエッチングを行なう事が可能になる。
ン窒化膜の選択比を十分大きくした状態でシリコン窒化
膜のエッチングを行なう事が可能になる。
【００４０】上記１の局面または他の局面または別の局
面におけるエッチング方法では、処理室の内部に、アル
ミニウムを含む表面層を有する部材を配置した状態でエ
ッチングを行なうことが好ましい（請求項８）。
面におけるエッチング方法では、処理室の内部に、アル
ミニウムを含む表面層を有する部材を配置した状態でエ
ッチングを行なうことが好ましい（請求項８）。
【００４１】この場合、エッチング工程において、部材
の表面層にエッチャントであるイオンなどが入射するこ
とにより、エッチング雰囲気中に表面層から放出された
アルミニウムが含まれることになる。発明者らは、この
ような雰囲気下で、シリコン酸化膜に対するシリコン窒
化膜の選択比が大幅に向上することを見出した。したが
って、このようにすれば、シリコン酸化膜に対するシリ
コン窒化膜の選択比を大きくした状態でシリコン窒化膜
のエッチングを行なう事ができる。
の表面層にエッチャントであるイオンなどが入射するこ
とにより、エッチング雰囲気中に表面層から放出された
アルミニウムが含まれることになる。発明者らは、この
ような雰囲気下で、シリコン酸化膜に対するシリコン窒
化膜の選択比が大幅に向上することを見出した。したが
って、このようにすれば、シリコン酸化膜に対するシリ
コン窒化膜の選択比を大きくした状態でシリコン窒化膜
のエッチングを行なう事ができる。
【００４２】なお、このように選択比が向上するのは、
以下のような理由によると考えられる。すなわち、雰囲
気中にアルミニウムが存在する事により、シリコン酸化
膜上にアルミニウム化合物（アルミニウム−珪素−酸素
化合物と考えられる）が選択的に堆積すると考えられ
る。このアルミニウム化合物がシリコン酸化膜の保護膜
として作用し、結果的にシリコン酸化膜に対するシリコ
ン窒化膜の選択を大きくできると考えられる。
以下のような理由によると考えられる。すなわち、雰囲
気中にアルミニウムが存在する事により、シリコン酸化
膜上にアルミニウム化合物（アルミニウム−珪素−酸素
化合物と考えられる）が選択的に堆積すると考えられ
る。このアルミニウム化合物がシリコン酸化膜の保護膜
として作用し、結果的にシリコン酸化膜に対するシリコ
ン窒化膜の選択を大きくできると考えられる。
【００４３】上記１の局面または他の局面または別の局
面におけるエッチング方法では、シリコン窒化膜をエッ
チングする際、処理室の内部にアルミニウムを含むガス
を供給することが好ましい（請求項９）。
面におけるエッチング方法では、シリコン窒化膜をエッ
チングする際、処理室の内部にアルミニウムを含むガス
を供給することが好ましい（請求項９）。
【００４４】この場合、エッチング雰囲気中にアルミニ
ウムが含まれることになる。このようにすれば、シリコ
ン酸化膜上にアルミニウム化合物が選択的に堆積するこ
とにより、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選
択比を大きくした状態でシリコン窒化膜のエッチングを
行なう事ができる。
ウムが含まれることになる。このようにすれば、シリコ
ン酸化膜上にアルミニウム化合物が選択的に堆積するこ
とにより、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選
択比を大きくした状態でシリコン窒化膜のエッチングを
行なう事ができる。
【００４５】この発明のその他の局面におけるエッチン
グ方法は、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが形成さ
れた基板において、シリコン窒化膜を選択的にエッチン
グするためのエッチング方法であって、エッチング対象
である基板を内部に保持し、エッチングを行なうために
用いるプラズマが内部に形成される処理室を含むエッチ
ング装置を用いる。処理室の内部に、アルミニウムを含
む表面層を有する部材を配置した状態で、シリコン窒化
膜のエッチングを行なう（請求項１０）。
グ方法は、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが形成さ
れた基板において、シリコン窒化膜を選択的にエッチン
グするためのエッチング方法であって、エッチング対象
である基板を内部に保持し、エッチングを行なうために
用いるプラズマが内部に形成される処理室を含むエッチ
ング装置を用いる。処理室の内部に、アルミニウムを含
む表面層を有する部材を配置した状態で、シリコン窒化
膜のエッチングを行なう（請求項１０）。
【００４６】このようにすれば、エッチング工程におい
て、部材の表面層にエッチャントであるイオンなどが入
射することにより、エッチング雰囲気中に表面層から放
出されたアルミニウムが含まれることになる。したがっ
て、シリコン酸化膜上にアルミニウム化合物が選択的に
堆積することにより、シリコン酸化膜に対するシリコン
窒化膜の選択比を大きくした状態でシリコン窒化膜のエ
ッチングを行なう事ができる。
て、部材の表面層にエッチャントであるイオンなどが入
射することにより、エッチング雰囲気中に表面層から放
出されたアルミニウムが含まれることになる。したがっ
て、シリコン酸化膜上にアルミニウム化合物が選択的に
堆積することにより、シリコン酸化膜に対するシリコン
窒化膜の選択比を大きくした状態でシリコン窒化膜のエ
ッチングを行なう事ができる。
【００４７】上記その他の局面におけるエッチング方法
では、部材を接地することが好ましい（請求項１１）。
では、部材を接地することが好ましい（請求項１１）。
【００４８】このようにすれば、部材の表面層にイオン
などをより確実に入射させることができるので、エッチ
ング雰囲気中に確実にアルミニウムを供給できる。した
がって、シリコン酸化膜上にアルミニウム化合物を確実
に形成できるので、シリコン酸化膜に対するシリコン窒
化膜の選択比を確実に大きくした状態でシリコン窒化膜
のエッチングを行なう事ができる。
などをより確実に入射させることができるので、エッチ
ング雰囲気中に確実にアルミニウムを供給できる。した
がって、シリコン酸化膜上にアルミニウム化合物を確実
に形成できるので、シリコン酸化膜に対するシリコン窒
化膜の選択比を確実に大きくした状態でシリコン窒化膜
のエッチングを行なう事ができる。
【００４９】この発明のもう一つの局面におけるエッチ
ング方法は、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが形成
された基板において、シリコン窒化膜を選択的にエッチ
ングするエッチング方法であって、エッチング対象であ
る基板を内部に保持し、シリコン窒化膜のドライエッチ
ング処理を行なうための処理室を含むエッチング装置を
用い、シリコン窒化膜をエッチングする際、処理室の内
部にアルミニウムを含むガスを供給する（請求項１
２）。
ング方法は、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが形成
された基板において、シリコン窒化膜を選択的にエッチ
ングするエッチング方法であって、エッチング対象であ
る基板を内部に保持し、シリコン窒化膜のドライエッチ
ング処理を行なうための処理室を含むエッチング装置を
用い、シリコン窒化膜をエッチングする際、処理室の内
部にアルミニウムを含むガスを供給する（請求項１
２）。
【００５０】このようにすれば、エッチング雰囲気中に
アルミニウムが含まれることになるので、シリコン酸化
膜上にアルミニウム化合物が選択的に堆積することにな
る。したがって、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化
膜の選択比を大きくした状態でシリコン窒化膜のエッチ
ングを行なう事ができる。
アルミニウムが含まれることになるので、シリコン酸化
膜上にアルミニウム化合物が選択的に堆積することにな
る。したがって、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化
膜の選択比を大きくした状態でシリコン窒化膜のエッチ
ングを行なう事ができる。
【００５１】上記もう一つの局面におけるエッチング方
法では、アルミニウムを含むガスは、有機アルミニウム
系のガスであることが好ましい（請求項１３）。
法では、アルミニウムを含むガスは、有機アルミニウム
系のガスであることが好ましい（請求項１３）。
【００５２】この場合、たとえば液体状の有機アルミニ
ウムを用いる場合、この有機アルミニウムの液体にキャ
リアガスとしての不活性ガスなどを吹き込み（バブリン
グ）、その後バブリングされた不活性ガスなどを処理室
に供給する事で、エッチング処理を行なう処理室に、有
機アルミニウム系のガスを比較的容易に供給できる。
ウムを用いる場合、この有機アルミニウムの液体にキャ
リアガスとしての不活性ガスなどを吹き込み（バブリン
グ）、その後バブリングされた不活性ガスなどを処理室
に供給する事で、エッチング処理を行なう処理室に、有
機アルミニウム系のガスを比較的容易に供給できる。
【００５３】この発明のまた別の局面におけるエッチン
グ装置は、上記１の局面または他の局面または別の局面
またはその他の局面またはもう一つの局面におけるエッ
チング方法を実施する（請求項１４）。
グ装置は、上記１の局面または他の局面または別の局面
またはその他の局面またはもう一つの局面におけるエッ
チング方法を実施する（請求項１４）。
【００５４】このようなエッチング装置を用いる事で、
シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比を高く
した状態でシリコン窒化膜のエッチングを容易に行なう
事ができる。
シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比を高く
した状態でシリコン窒化膜のエッチングを容易に行なう
事ができる。
【００５５】この発明のさらに他の局面における半導体
装置は、上記１の局面または他の局面または別の局面ま
たはその他の局面またはもう一つの局面におけるエッチ
ング方法を用いて形成される。
装置は、上記１の局面または他の局面または別の局面ま
たはその他の局面またはもう一つの局面におけるエッチ
ング方法を用いて形成される。
【００５６】このようにすれば、シリコン酸化膜とシリ
コン窒化膜とが形成された基板上でのシリコン窒化膜の
エッチング工程において、シリコン酸化膜に損傷が発生
する事を防止できる。そのため、このような損傷に起因
する半導体装置の不良の発生を抑制できる。
コン窒化膜とが形成された基板上でのシリコン窒化膜の
エッチング工程において、シリコン酸化膜に損傷が発生
する事を防止できる。そのため、このような損傷に起因
する半導体装置の不良の発生を抑制できる。
【００５７】この発明のさらに別の局面における半導体
装置の製造方法は、上記１の局面または他の局面または
別の局面またはその他の局面またはもう一つの局面にお
けるエッチング方法を用いる（請求項１５）。
装置の製造方法は、上記１の局面または他の局面または
別の局面またはその他の局面またはもう一つの局面にお
けるエッチング方法を用いる（請求項１５）。
【００５８】このようにすれば、半導体装置の製造工程
中での、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが形成され
た基板上でのシリコン窒化膜のエッチング工程におい
て、シリコン酸化膜に損傷が発生する事を防止できる。
そのため、このような損傷に起因する半導体装置の不良
の発生を抑制できる。
中での、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが形成され
た基板上でのシリコン窒化膜のエッチング工程におい
て、シリコン酸化膜に損傷が発生する事を防止できる。
そのため、このような損傷に起因する半導体装置の不良
の発生を抑制できる。
【００５９】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。なお、以下の図面において、同一
または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説
明は繰り返さない。
施の形態を説明する。なお、以下の図面において、同一
または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説
明は繰り返さない。
【００６０】（実施の形態１）図１は、本発明によるエ
ッチング方法の実施の形態１を実施するエッチング装置
の断面模式図である。図１を参照して、本発明によるエ
ッチング装置を説明する。
ッチング方法の実施の形態１を実施するエッチング装置
の断面模式図である。図１を参照して、本発明によるエ
ッチング装置を説明する。
【００６１】図１を参照して、エッチング装置は、いわ
ゆる２高周波・平行平板型反応性イオンエッチング装置
であって、処理室としてのチャンバ１と、チャンバ１の
内部に平行に対向するように配置された上部電極２と下
部電極３とを備える。上部電極２には、第１の高周波電
源５が接続されている。下部電極３には、第２の高周波
電源６が接続されている。また、チャンバ１の内部にエ
ッチングのための反応ガスを供給するガス導入手段とし
てのガス導入管７がチャンバ１に接続されている。ま
た、チャンバ１の内部からガスを排出するための、チャ
ンバ１には排気口８が形成されている。排気口８は排気
用ポンプ（図示せず）に接続されている。
ゆる２高周波・平行平板型反応性イオンエッチング装置
であって、処理室としてのチャンバ１と、チャンバ１の
内部に平行に対向するように配置された上部電極２と下
部電極３とを備える。上部電極２には、第１の高周波電
源５が接続されている。下部電極３には、第２の高周波
電源６が接続されている。また、チャンバ１の内部にエ
ッチングのための反応ガスを供給するガス導入手段とし
てのガス導入管７がチャンバ１に接続されている。ま
た、チャンバ１の内部からガスを排出するための、チャ
ンバ１には排気口８が形成されている。排気口８は排気
用ポンプ（図示せず）に接続されている。
【００６２】下部電極３上には、エッチング対象である
基板４が設置されている。下部電極３は、図１中の矢印
に示すように、上下方向に移動可能となっている。この
ため、上部電極２と下部電極３との間の距離（電極間
隔）を任意に変更できる。
基板４が設置されている。下部電極３は、図１中の矢印
に示すように、上下方向に移動可能となっている。この
ため、上部電極２と下部電極３との間の距離（電極間
隔）を任意に変更できる。
【００６３】図１に示したエッチング装置において、シ
リコン窒化膜とシリコン酸化膜とが形成された基板に対
するシリコン窒化膜のエッチングを実施した際の、反応
ガスの圧力と、エッチング速度およびシリコン酸化膜に
対するシリコン窒化膜の選択比との関係を測定した。そ
の結果を図２に示す。
リコン窒化膜とシリコン酸化膜とが形成された基板に対
するシリコン窒化膜のエッチングを実施した際の、反応
ガスの圧力と、エッチング速度およびシリコン酸化膜に
対するシリコン窒化膜の選択比との関係を測定した。そ
の結果を図２に示す。
【００６４】図２は、図１に示した本発明によるエッチ
ング装置において、シリコン窒化膜のエッチングにおけ
る、反応ガスの圧力と、エッチング速度およびシリコン
酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比との関係を示す
グラフである。なお、図２に示したデータの測定条件と
しては、上部電極２に印加された高周波電流の周波数が
１３．５６ＭＨｚ、パワーが５００Ｗ、下部電極３に印
加された高周波電流の周波数が１３．５６ＭＨｚ、パワ
ーが９０Ｗ、上部電極２と下部電極３との間の距離（電
極間隔）が８０ｍｍ、反応ガスとして塩素ガス（Ｃｌ2
１００％）を用いた。また、横軸の圧力の表示につい
て、２．７Ｐａ、５．３Ｐａ、８．０Ｐａ、１０．７Ｐ
ａ、１３．３Ｐａという表示は、それぞれ２０ｍＴｏｒ
ｒ、４０ｍＴｏｒｒ、６０ｍＴｏｒｒ、８０ｍＴｏｒ
ｒ、１００ｍＴｏｒｒに対応する。
ング装置において、シリコン窒化膜のエッチングにおけ
る、反応ガスの圧力と、エッチング速度およびシリコン
酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比との関係を示す
グラフである。なお、図２に示したデータの測定条件と
しては、上部電極２に印加された高周波電流の周波数が
１３．５６ＭＨｚ、パワーが５００Ｗ、下部電極３に印
加された高周波電流の周波数が１３．５６ＭＨｚ、パワ
ーが９０Ｗ、上部電極２と下部電極３との間の距離（電
極間隔）が８０ｍｍ、反応ガスとして塩素ガス（Ｃｌ2
１００％）を用いた。また、横軸の圧力の表示につい
て、２．７Ｐａ、５．３Ｐａ、８．０Ｐａ、１０．７Ｐ
ａ、１３．３Ｐａという表示は、それぞれ２０ｍＴｏｒ
ｒ、４０ｍＴｏｒｒ、６０ｍＴｏｒｒ、８０ｍＴｏｒ
ｒ、１００ｍＴｏｒｒに対応する。
【００６５】図２からもわかるように、反応ガスの圧力
が６．７Ｐａ（５０ｍＴｏｒｒ）以上となる範囲では、
シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比が急激
に上昇する。そして、圧力が１２．０Ｐａ（９０ｍＴｏ
ｒｒ）ではシリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選
択比が約２０、圧力が１３．３Ｐａ（１００ｍＴｏｒ
ｒ）ではシリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択
比が約３０と、選択比の値を充分大きくすることができ
る。
が６．７Ｐａ（５０ｍＴｏｒｒ）以上となる範囲では、
シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比が急激
に上昇する。そして、圧力が１２．０Ｐａ（９０ｍＴｏ
ｒｒ）ではシリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選
択比が約２０、圧力が１３．３Ｐａ（１００ｍＴｏｒ
ｒ）ではシリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択
比が約３０と、選択比の値を充分大きくすることができ
る。
【００６６】すなわち、図２からもわかるように、図１
に示したエッチング装置では、反応ガスの圧力が１２．
０Ｐａ未満では、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化
膜の選択比を十分大きな値とすることが困難になる。一
方、圧力が６６．７Ｐａを超えるとチャンバ１内におけ
る上部電極２および下部電極３に高周波電流を印加する
ことにより発生する放電が不安定になり、エッチングの
安定性が低下するとともに、選択比の均一性が劣化す
る。そのため、反応ガスの圧力を１２．０Ｐａ以上６
６．７Ｐａ以下とすることが好ましい。
に示したエッチング装置では、反応ガスの圧力が１２．
０Ｐａ未満では、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化
膜の選択比を十分大きな値とすることが困難になる。一
方、圧力が６６．７Ｐａを超えるとチャンバ１内におけ
る上部電極２および下部電極３に高周波電流を印加する
ことにより発生する放電が不安定になり、エッチングの
安定性が低下するとともに、選択比の均一性が劣化す
る。そのため、反応ガスの圧力を１２．０Ｐａ以上６
６．７Ｐａ以下とすることが好ましい。
【００６７】次に、シリコン酸化膜に対するシリコン窒
化膜の選択比およびシリコン酸化膜に対するシリコン窒
化膜の選択比の均一性と、電極間隔との関係を調査し
た。その結果を、図３に示す。
化膜の選択比およびシリコン酸化膜に対するシリコン窒
化膜の選択比の均一性と、電極間隔との関係を調査し
た。その結果を、図３に示す。
【００６８】図３は、図１に示した本発明によるエッチ
ング装置において、シリコン酸化膜に対するシリコン窒
化膜の選択比およびシリコン酸化膜に対するシリコン窒
化膜の選択比の均一性と、電極間隔との関係を示すグラ
フである。なお、図３に示したデータの測定条件は、上
部電極２に印加された高周波電流の周波数が１３．５６
ＭＨｚ、パワーが５００Ｗ、下部電極３に印加された高
周波電流の周波数が１３．５６ＭＨｚ、パワーが９０
Ｗ、反応ガスとして塩素ガス（Ｃｌ2１００％）を用
い、反応ガスの圧力は１３．３Ｐａ（１００ｍＴｏｒ
ｒ）とした。
ング装置において、シリコン酸化膜に対するシリコン窒
化膜の選択比およびシリコン酸化膜に対するシリコン窒
化膜の選択比の均一性と、電極間隔との関係を示すグラ
フである。なお、図３に示したデータの測定条件は、上
部電極２に印加された高周波電流の周波数が１３．５６
ＭＨｚ、パワーが５００Ｗ、下部電極３に印加された高
周波電流の周波数が１３．５６ＭＨｚ、パワーが９０
Ｗ、反応ガスとして塩素ガス（Ｃｌ2１００％）を用
い、反応ガスの圧力は１３．３Ｐａ（１００ｍＴｏｒ
ｒ）とした。
【００６９】また、ここで選択比の均一性とは、エッチ
ング対象である基板での面内における選択比のばらつき
の程度を示し、具体的な測定方法は以下のようなもので
ある。すなわち、基板面内の９点について、それぞれの
点でのシリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比
を求める。この結果、９つの選択比のデータのうちで最
大値と最小値とが決まる。そして、選択比の均一性＝
（（最大値−最小値）／（最大値＋最小値））×１００
（％）という計算式により、選択比の均一性を求めた。
選択比の均一性の値が小さいほど、基板の被エッチング
面内における選択比のばらつきが小さい（均一性が優れ
る）ことを示す。
ング対象である基板での面内における選択比のばらつき
の程度を示し、具体的な測定方法は以下のようなもので
ある。すなわち、基板面内の９点について、それぞれの
点でのシリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比
を求める。この結果、９つの選択比のデータのうちで最
大値と最小値とが決まる。そして、選択比の均一性＝
（（最大値−最小値）／（最大値＋最小値））×１００
（％）という計算式により、選択比の均一性を求めた。
選択比の均一性の値が小さいほど、基板の被エッチング
面内における選択比のばらつきが小さい（均一性が優れ
る）ことを示す。
【００７０】図３を参照して、電極間隔が２０ｍｍから
１００ｍｍまでの領域では、電極間隔の増加に合わせて
選択比が単調に増加していることがわかる。一方、選択
比の均一性は電極間隔が８０ｍｍ程度で約２０％と、最
小値を示している。つまり、上部電極２と下部電極３と
の間の距離（電極間隔）を５０ｍｍ以上１２０ｍｍ以下
とすれば、選択比の均一性を良好に保つことができる。
また、上部電極２と下部電極３との間の距離は６０ｍｍ
以上１００ｍｍ以下とすれば、より確実に選択比の均一
性を向上させることができる。
１００ｍｍまでの領域では、電極間隔の増加に合わせて
選択比が単調に増加していることがわかる。一方、選択
比の均一性は電極間隔が８０ｍｍ程度で約２０％と、最
小値を示している。つまり、上部電極２と下部電極３と
の間の距離（電極間隔）を５０ｍｍ以上１２０ｍｍ以下
とすれば、選択比の均一性を良好に保つことができる。
また、上部電極２と下部電極３との間の距離は６０ｍｍ
以上１００ｍｍ以下とすれば、より確実に選択比の均一
性を向上させることができる。
【００７１】なお、図３において、圧力を１３．３Ｐａ
（１００ｍＴｏｒｒ）より小さくすると、シリコン酸化
膜に対するシリコン窒化膜の選択比は小さくなり、また
選択比の均一性の値も小さくなる（均一性が向上する）
傾向がある。
（１００ｍＴｏｒｒ）より小さくすると、シリコン酸化
膜に対するシリコン窒化膜の選択比は小さくなり、また
選択比の均一性の値も小さくなる（均一性が向上する）
傾向がある。
【００７２】図４は、図１に示した本発明によるエッチ
ング装置において、シリコン酸化膜に対するシリコン窒
化膜の選択比およびシリコン酸化膜に対するシリコン窒
化膜の選択比の均一性と、反応ガスの流量との関係を示
すグラフである。なお、図４に示したデータの測定条件
としては、上部電極２に印加された高周波電流の周波数
が１３．５６ＭＨｚ、パワーが５００Ｗ、下部電極３に
印加された高周波電流の周波数が１３．５６ＭＨｚ、パ
ワーが９０Ｗ、電極間隔が８０ｍｍ、反応ガスとして塩
素ガス（Ｃｌ2１００％）を用い、反応ガスの圧力を１
３．３Ｐａ（１００ｍＴｏｒｒ）とした。また、横軸の
圧力の表示について、０．０４リットル／分、０．０６
リットル／分、０．０８リットル／分、０．１０リット
ル／分、０．１２リットル／分、０．１４リットル／
分、０．１６リットル／分という表示は、それぞれ４０
ｓｃｃｍ、６０ｓｃｃｍ、８０ｓｃｃｍ、１００ｓｃｃ
ｍ、１２０ｓｃｃｍ、１４０ｓｃｃｍ、１６０ｓｃｃｍ
に対応する。
ング装置において、シリコン酸化膜に対するシリコン窒
化膜の選択比およびシリコン酸化膜に対するシリコン窒
化膜の選択比の均一性と、反応ガスの流量との関係を示
すグラフである。なお、図４に示したデータの測定条件
としては、上部電極２に印加された高周波電流の周波数
が１３．５６ＭＨｚ、パワーが５００Ｗ、下部電極３に
印加された高周波電流の周波数が１３．５６ＭＨｚ、パ
ワーが９０Ｗ、電極間隔が８０ｍｍ、反応ガスとして塩
素ガス（Ｃｌ2１００％）を用い、反応ガスの圧力を１
３．３Ｐａ（１００ｍＴｏｒｒ）とした。また、横軸の
圧力の表示について、０．０４リットル／分、０．０６
リットル／分、０．０８リットル／分、０．１０リット
ル／分、０．１２リットル／分、０．１４リットル／
分、０．１６リットル／分という表示は、それぞれ４０
ｓｃｃｍ、６０ｓｃｃｍ、８０ｓｃｃｍ、１００ｓｃｃ
ｍ、１２０ｓｃｃｍ、１４０ｓｃｃｍ、１６０ｓｃｃｍ
に対応する。
【００７３】図４を参照して、反応ガスとしての塩素ガ
スの流量を増加させるのに伴って、選択比は単調増加し
ている。一方、選択比の均一性については、反応ガスの
流量が０．１リットル／分（１００ｓｃｃｍ）より小さ
くなると、急激に均一性の値が大きくなる、つまり均一
性が劣化することがわかる。これは、反応ガスの流量が
小さくなるのに伴って、反応ガスの圧力調整が難しくな
るためと考えられる。したがって、反応ガスの流量を
０．１リットル／分以上とすれば、選択比の均一性を充
分良好に保つことができる。一方、反応ガスの流量が
０．５５リットル／分を超えると、チャンバ１からのガ
スの排気が困難になり、安定したエッチングを行なうこ
とが難しくなる。したがって、反応ガスの流量は０．１
リットル／分（１００ｓｃｃｍ）以上０．５５リットル
／分（５５０ｓｃｃｍ）以下とすることが好ましい。
スの流量を増加させるのに伴って、選択比は単調増加し
ている。一方、選択比の均一性については、反応ガスの
流量が０．１リットル／分（１００ｓｃｃｍ）より小さ
くなると、急激に均一性の値が大きくなる、つまり均一
性が劣化することがわかる。これは、反応ガスの流量が
小さくなるのに伴って、反応ガスの圧力調整が難しくな
るためと考えられる。したがって、反応ガスの流量を
０．１リットル／分以上とすれば、選択比の均一性を充
分良好に保つことができる。一方、反応ガスの流量が
０．５５リットル／分を超えると、チャンバ１からのガ
スの排気が困難になり、安定したエッチングを行なうこ
とが難しくなる。したがって、反応ガスの流量は０．１
リットル／分（１００ｓｃｃｍ）以上０．５５リットル
／分（５５０ｓｃｃｍ）以下とすることが好ましい。
【００７４】また、上部電極２に供給される高周波電流
の周波数は１２ＭＨｚ以上６０ＭＨｚ以下であり、下部
電極３に供給される高周波電流の周波数は１３．５６Ｍ
Ｈｚであることが好ましい。このような周波数領域の高
周波電流を発生させる高周波電源５、６は比較的入手が
容易であるので、本発明によるエッチング装置の製造コ
ストが上昇することを防止できる。
の周波数は１２ＭＨｚ以上６０ＭＨｚ以下であり、下部
電極３に供給される高周波電流の周波数は１３．５６Ｍ
Ｈｚであることが好ましい。このような周波数領域の高
周波電流を発生させる高周波電源５、６は比較的入手が
容易であるので、本発明によるエッチング装置の製造コ
ストが上昇することを防止できる。
【００７５】また、上部電極２に供給される高周波電流
の周波数を１３．５６ＭＨｚとしてもよい。この場合、
上部電極２と下部電極３とに供給される高周波電流の位
相を異なるようにすることが好ましい。この場合、高周
波電源５、６に対して同じ規格の電源を適用できる。
の周波数を１３．５６ＭＨｚとしてもよい。この場合、
上部電極２と下部電極３とに供給される高周波電流の位
相を異なるようにすることが好ましい。この場合、高周
波電源５、６に対して同じ規格の電源を適用できる。
【００７６】このように、図１に示したエッチング装置
において、上記のように反応ガスの流量と圧力および電
極間隔を設定することで、シリコン酸化膜に対するシリ
コン窒化膜のエッチングにおける選択比を向上させると
ともに、選択比の均一性を向上させることができる。ま
た、上記のような条件でエッチングを行なえば、エッチ
ング工程に起因するシリコン窒化膜の形状不良の発生も
防止できる。
において、上記のように反応ガスの流量と圧力および電
極間隔を設定することで、シリコン酸化膜に対するシリ
コン窒化膜のエッチングにおける選択比を向上させると
ともに、選択比の均一性を向上させることができる。ま
た、上記のような条件でエッチングを行なえば、エッチ
ング工程に起因するシリコン窒化膜の形状不良の発生も
防止できる。
【００７７】図５〜８は、本発明によるエッチング方法
を適用した半導体装置の製造方法を示す断面模式図であ
る。図５〜８を参照して、半導体装置の製造方法を説明
する。
を適用した半導体装置の製造方法を示す断面模式図であ
る。図５〜８を参照して、半導体装置の製造方法を説明
する。
【００７８】図５に示すように、まず、シリコン基板な
どの基板１０上にゲート絶縁膜となるシリコン酸化膜１
１を形成する。このシリコン酸化膜１１の厚みは３ｎｍ
とする。シリコン酸化膜１１上にゲート電極となるタン
グステンシリサイド膜とポリシリコン膜との２層膜１２
を形成する。このタングステンシリサイド膜とポリシリ
コン膜との厚みはそれぞれ５０ｎｍとする。２層膜１２
上にシリコン窒化膜１３を形成する。このシリコン窒化
膜１３の厚みは１５０ｎｍである。シリコン窒化膜１３
上に、レジスト膜（図示せず）を形成する。このレジス
ト膜に写真製版加工を施すことにより、ゲートパターン
を有するレジスト膜１４を形成する。
どの基板１０上にゲート絶縁膜となるシリコン酸化膜１
１を形成する。このシリコン酸化膜１１の厚みは３ｎｍ
とする。シリコン酸化膜１１上にゲート電極となるタン
グステンシリサイド膜とポリシリコン膜との２層膜１２
を形成する。このタングステンシリサイド膜とポリシリ
コン膜との厚みはそれぞれ５０ｎｍとする。２層膜１２
上にシリコン窒化膜１３を形成する。このシリコン窒化
膜１３の厚みは１５０ｎｍである。シリコン窒化膜１３
上に、レジスト膜（図示せず）を形成する。このレジス
ト膜に写真製版加工を施すことにより、ゲートパターン
を有するレジスト膜１４を形成する。
【００７９】次に、このレジスト膜１４をマスクとして
シリコン窒化膜１３と２層膜１２とをエッチングにより
部分的に除去することにより、ゲート電極１５ａ、１５
ｂおよび上部シリコン窒化膜２０ａ、２０ｂを形成す
る。その後、レジスト膜１４を除去する。このようにし
て、図６に示すような構造を得る。
シリコン窒化膜１３と２層膜１２とをエッチングにより
部分的に除去することにより、ゲート電極１５ａ、１５
ｂおよび上部シリコン窒化膜２０ａ、２０ｂを形成す
る。その後、レジスト膜１４を除去する。このようにし
て、図６に示すような構造を得る。
【００８０】次に、図７に示すように、ゲート電極１５
ａ、１５ｂを覆うようにシリコン窒化膜１６を形成す
る。シリコン窒化膜１６の厚みは４０ｎｍとする。
ａ、１５ｂを覆うようにシリコン窒化膜１６を形成す
る。シリコン窒化膜１６の厚みは４０ｎｍとする。
【００８１】次に、シリコン窒化膜１６を異方性エッチ
ングにより部分的に除去することにより、図８に示すよ
うに、ゲート電極１５ａ、１５ｂの側壁上にシリコン窒
化膜からなるサイドウォール膜１７ａ〜１７ｄを形成す
る。
ングにより部分的に除去することにより、図８に示すよ
うに、ゲート電極１５ａ、１５ｂの側壁上にシリコン窒
化膜からなるサイドウォール膜１７ａ〜１７ｄを形成す
る。
【００８２】ここで、サイドウォール膜１７ａ〜１７ｄ
を形成するたえの異方性エッチングにおいては、図１に
示したエッチング装置を用い、以下のような条件でエッ
チングを行なった。すなわち、反応ガスとして塩素ガス
を用い、処理室内での圧力を１２．０Ｐａ以上２６．７
Ｐａ以下（９０ｍＴｏｒｒ以上２００ｍＴｏｒｒ以下）
とし、反応ガスの流量を０．１リットル／分以上０．３
５リットル／分以下（１００ｓｃｃｍ以上３５０ｓｃｃ
ｍ以下）とした。また、上部電極に印加する高周波電流
の周波数を１３．５６ＭＨｚ、パワーを３００Ｗ以上６
００Ｗ以下、下部電極に印加する高周波電流の周波数を
１５．５６ＭＨｚ、パワーを８０Ｗ以上１００Ｗ以下と
した。また、上部電極と下部電極との間の距離（電極間
隔）を５０ｍｍ以上１２０ｍｍ以下とした。
を形成するたえの異方性エッチングにおいては、図１に
示したエッチング装置を用い、以下のような条件でエッ
チングを行なった。すなわち、反応ガスとして塩素ガス
を用い、処理室内での圧力を１２．０Ｐａ以上２６．７
Ｐａ以下（９０ｍＴｏｒｒ以上２００ｍＴｏｒｒ以下）
とし、反応ガスの流量を０．１リットル／分以上０．３
５リットル／分以下（１００ｓｃｃｍ以上３５０ｓｃｃ
ｍ以下）とした。また、上部電極に印加する高周波電流
の周波数を１３．５６ＭＨｚ、パワーを３００Ｗ以上６
００Ｗ以下、下部電極に印加する高周波電流の周波数を
１５．５６ＭＨｚ、パワーを８０Ｗ以上１００Ｗ以下と
した。また、上部電極と下部電極との間の距離（電極間
隔）を５０ｍｍ以上１２０ｍｍ以下とした。
【００８３】このようにすれば、シリコン酸化膜に対す
るシリコン窒化膜の選択比を充分大きくできるので、図
８に示すように、シリコン酸化膜１１が損傷を受けるこ
とは無い。したがって、基板１０にエッチングによるダ
メージが発生することも無い。また、本発明によるエッ
チング方法を用いれば、シリコン窒化膜からなるサイド
ウォール膜１７ａ〜１７ｄにおいて異常形状が発生する
こともない。したがって、このようなサイドウォール膜
１７ａ〜１７ｄの形状異常または基板１０のダメージに
よる半導体装置での不良発生を防止できる。
るシリコン窒化膜の選択比を充分大きくできるので、図
８に示すように、シリコン酸化膜１１が損傷を受けるこ
とは無い。したがって、基板１０にエッチングによるダ
メージが発生することも無い。また、本発明によるエッ
チング方法を用いれば、シリコン窒化膜からなるサイド
ウォール膜１７ａ〜１７ｄにおいて異常形状が発生する
こともない。したがって、このようなサイドウォール膜
１７ａ〜１７ｄの形状異常または基板１０のダメージに
よる半導体装置での不良発生を防止できる。
【００８４】図８に示した工程の後、ゲート電極１５
ａ、１５ｂに隣接する基板１０の主表面にソースおよび
ドレイン領域となる導電性不純物拡散領域を形成して、
電界効果トランジスタを形成する。
ａ、１５ｂに隣接する基板１０の主表面にソースおよび
ドレイン領域となる導電性不純物拡散領域を形成して、
電界効果トランジスタを形成する。
【００８５】（実施の形態２）図９は、本発明によるエ
ッチング方法の実施の形態２を実施するエッチング装置
の断面模式図である。図９を参照して、本発明によるエ
ッチング装置を説明する。
ッチング方法の実施の形態２を実施するエッチング装置
の断面模式図である。図９を参照して、本発明によるエ
ッチング装置を説明する。
【００８６】図９を参照して、エッチング装置は、いわ
ゆる誘導結合プラズマ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏ
ｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ：ＩＣＰ）エッチング装置で
あって、処理室としてのチャンバ９と、チャンバ９の内
部に平行に対向するように配置された上部電極１８と下
部電極１９とを備える。上部電極１８上にはコイル２３
が設置されている。このコイル２３には第１の高周波電
源２１が接続されている。下部電極１９には、第２の高
周波電源２２が接続されている。また、チャンバ９の内
部にエッチングのための反応ガスを供給するガス導入手
段としてのガス導入管２４がチャンバ９に接続されてい
る。また、チャンバ９の内部からガスを排出するため、
チャンバ９には排気口２５が形成されている。排気口２
５は排気用ポンプ（図示せず）に接続されている。下部
電極１９上には、エッチング対象である基板４が設置さ
れている。
ゆる誘導結合プラズマ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏ
ｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ：ＩＣＰ）エッチング装置で
あって、処理室としてのチャンバ９と、チャンバ９の内
部に平行に対向するように配置された上部電極１８と下
部電極１９とを備える。上部電極１８上にはコイル２３
が設置されている。このコイル２３には第１の高周波電
源２１が接続されている。下部電極１９には、第２の高
周波電源２２が接続されている。また、チャンバ９の内
部にエッチングのための反応ガスを供給するガス導入手
段としてのガス導入管２４がチャンバ９に接続されてい
る。また、チャンバ９の内部からガスを排出するため、
チャンバ９には排気口２５が形成されている。排気口２
５は排気用ポンプ（図示せず）に接続されている。下部
電極１９上には、エッチング対象である基板４が設置さ
れている。
【００８７】図９に示したエッチング装置によりシリコ
ン窒化膜のエッチングを行なう際、反応ガスはハロゲン
系のガスを用いる。基板４とコイル２３との距離は８０
ｍｍ以上１０００ｍｍ以下であることが好ましい。ま
た、より好ましくは、基板４とコイル２３との最小距離
は８０ｍｍ以上２００ｍｍ以下、基板４とコイル２３と
の最大距離は１００ｍｍ以上５００ｍｍ以下である。チ
ャンバ９内での反応ガスの圧力は２．７Ｐａ（２０ｍＴ
ｏｒｒ）以上６６．７Ｐａ（５００ｍＴｏｒｒ）以下と
することが好ましい。反応ガスをチャンバ９の内部に供
給する際の流量は０．１リットル／分（１００ｓｃｃ
ｍ）以上０．５５リットル／分（５５０ｓｃｃｍ）以下
であることが好ましい。
ン窒化膜のエッチングを行なう際、反応ガスはハロゲン
系のガスを用いる。基板４とコイル２３との距離は８０
ｍｍ以上１０００ｍｍ以下であることが好ましい。ま
た、より好ましくは、基板４とコイル２３との最小距離
は８０ｍｍ以上２００ｍｍ以下、基板４とコイル２３と
の最大距離は１００ｍｍ以上５００ｍｍ以下である。チ
ャンバ９内での反応ガスの圧力は２．７Ｐａ（２０ｍＴ
ｏｒｒ）以上６６．７Ｐａ（５００ｍＴｏｒｒ）以下と
することが好ましい。反応ガスをチャンバ９の内部に供
給する際の流量は０．１リットル／分（１００ｓｃｃ
ｍ）以上０．５５リットル／分（５５０ｓｃｃｍ）以下
であることが好ましい。
【００８８】上記のようにエッチング条件を設定すれ
ば、本発明の実施の形態１におけるエッチング方法と同
様に、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比
を十分大きくした状態でシリコン窒化膜のエッチングを
行なう事ができる。したがって、本発明の実施の形態１
によるエッチング方法と同様の効果を得ることができ
る。
ば、本発明の実施の形態１におけるエッチング方法と同
様に、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比
を十分大きくした状態でシリコン窒化膜のエッチングを
行なう事ができる。したがって、本発明の実施の形態１
によるエッチング方法と同様の効果を得ることができ
る。
【００８９】このエッチング装置では、ガス導入管２４
からチャンバ９の内部に反応ガスを供給しながら、コイ
ル２３に高周波電流を印加することにより、チャンバ９
の内部に高周波誘導磁界を発生させ、この結果生じる誘
導電界によりチャンバ９内の電子が加速される。この結
果、チャンバ９の内部にプラズマが発生する。つまり、
反応ガスの流量や圧力、コイルに印加される高周波電流
の値によりプラズマ密度を変更できる。一方、下部電極
１９に高周波電源２２により高周波電流を印加すること
により、基板側に高周波バイアスを印加することができ
る。したがって、図９に示したエッチング装置では、プ
ラズマ密度と高周波バイアスとを独立に制御できる。
からチャンバ９の内部に反応ガスを供給しながら、コイ
ル２３に高周波電流を印加することにより、チャンバ９
の内部に高周波誘導磁界を発生させ、この結果生じる誘
導電界によりチャンバ９内の電子が加速される。この結
果、チャンバ９の内部にプラズマが発生する。つまり、
反応ガスの流量や圧力、コイルに印加される高周波電流
の値によりプラズマ密度を変更できる。一方、下部電極
１９に高周波電源２２により高周波電流を印加すること
により、基板側に高周波バイアスを印加することができ
る。したがって、図９に示したエッチング装置では、プ
ラズマ密度と高周波バイアスとを独立に制御できる。
【００９０】なお、図９に示したエッチング装置では、
コイル２３に印加する高周波電流のパワーが大きい場
合、すなわち形成されるプラズマの密度が高い場合、シ
リコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比は向上す
る傾向がある。また、下部電極１９に印加する高周波電
流のパワーを小さくする（すなわち、バイアスを小さく
する）ことによっても、シリコン酸化膜に対するシリコ
ン窒化膜の選択比が向上する。
コイル２３に印加する高周波電流のパワーが大きい場
合、すなわち形成されるプラズマの密度が高い場合、シ
リコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比は向上す
る傾向がある。また、下部電極１９に印加する高周波電
流のパワーを小さくする（すなわち、バイアスを小さく
する）ことによっても、シリコン酸化膜に対するシリコ
ン窒化膜の選択比が向上する。
【００９１】図９に示したエッチング装置を、図７〜８
に示したシリコン窒化膜１６のエッチングに適用する場
合、以下のような条件を用いることが好ましい。すなわ
ち、エッチング条件として、コイル２３および下部電極
１９に印加される高周波電流の周波数を１３．５６ＭＨ
ｚ、コイル２３に印加される高周波電流のパワーを５０
０Ｗ、下部電極１９に印加される高周波電流のパワーを
９０Ｗとする。反応ガスとしては塩素ガス（Ｃｌ2）ま
たは臭化水素ガスと６フッ化硫黄ガスとの混合ガス（Ｈ
Ｂｒ／ＳＦ6）を用いる。また、反応ガスの流量として
は０．１リットル／分以上０．３リットル／分以下（１
００ｓｃｃｍ以上３００ｓｃｃｍ以下）とし、圧力を
４．０Ｐａ以上２６．７Ｐａ以下（３０ｍＴｏｒｒ以上
２００ｍＴｏｒｒ以下）とすることが好ましい。実際の
試験では、コイル２３から下部電極までの最小距離を８
０ｍｍとし、反応ガスとして塩素ガスを用い、反応ガス
の流量を０．１リットル／分（１００ｓｃｃｍ）、圧力
を１３．３Ｐａ（１００ｍＴｏｒｒ）とした。このよう
にしても、本発明の実施の形態１と同様に、シリコン酸
化膜に対するシリコン窒化膜の選択比を高くした状態
で、シリコン窒化膜のエッチングを実施できる。
に示したシリコン窒化膜１６のエッチングに適用する場
合、以下のような条件を用いることが好ましい。すなわ
ち、エッチング条件として、コイル２３および下部電極
１９に印加される高周波電流の周波数を１３．５６ＭＨ
ｚ、コイル２３に印加される高周波電流のパワーを５０
０Ｗ、下部電極１９に印加される高周波電流のパワーを
９０Ｗとする。反応ガスとしては塩素ガス（Ｃｌ2）ま
たは臭化水素ガスと６フッ化硫黄ガスとの混合ガス（Ｈ
Ｂｒ／ＳＦ6）を用いる。また、反応ガスの流量として
は０．１リットル／分以上０．３リットル／分以下（１
００ｓｃｃｍ以上３００ｓｃｃｍ以下）とし、圧力を
４．０Ｐａ以上２６．７Ｐａ以下（３０ｍＴｏｒｒ以上
２００ｍＴｏｒｒ以下）とすることが好ましい。実際の
試験では、コイル２３から下部電極までの最小距離を８
０ｍｍとし、反応ガスとして塩素ガスを用い、反応ガス
の流量を０．１リットル／分（１００ｓｃｃｍ）、圧力
を１３．３Ｐａ（１００ｍＴｏｒｒ）とした。このよう
にしても、本発明の実施の形態１と同様に、シリコン酸
化膜に対するシリコン窒化膜の選択比を高くした状態
で、シリコン窒化膜のエッチングを実施できる。
【００９２】なお、下部電極１９に印加される高周波電
流のパワーを大きくすると、基板方向のバイアス電圧が
増大するため、エッチャントとしてのイオンなどが基板
方向に加速されやすくなる。すなわち、エッチング工程
において化学反応よりスパッタ性が強くなる。したがっ
て、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とのエッチング速
度の差が小さくなるなるため、シリコン酸化膜に対する
シリコン窒化膜の選択比は低下する。逆に、コイル２３
に印加する高周波電流のパワーを大きくすると、形成さ
れるプラズマの密度が高くなる。この結果、シリコン窒
化膜をエッチングするエッチャント（この場合、塩素イ
オンや塩素ラジカル）の密度が高くなるので、シリコン
酸化膜のエッチング速度はあまり変化しない一方、シリ
コン窒化膜のエッチング速度が向上する。このため、シ
リコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比は大きく
なる。また、コイル２３に印加する高周波電流の周波数
を高くすることも、同様にプラズマ密度を向上させるこ
とになるので、同様の理由によりシリコン酸化膜に対す
るシリコン窒化膜の選択比を大きくすると考えられる。
流のパワーを大きくすると、基板方向のバイアス電圧が
増大するため、エッチャントとしてのイオンなどが基板
方向に加速されやすくなる。すなわち、エッチング工程
において化学反応よりスパッタ性が強くなる。したがっ
て、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とのエッチング速
度の差が小さくなるなるため、シリコン酸化膜に対する
シリコン窒化膜の選択比は低下する。逆に、コイル２３
に印加する高周波電流のパワーを大きくすると、形成さ
れるプラズマの密度が高くなる。この結果、シリコン窒
化膜をエッチングするエッチャント（この場合、塩素イ
オンや塩素ラジカル）の密度が高くなるので、シリコン
酸化膜のエッチング速度はあまり変化しない一方、シリ
コン窒化膜のエッチング速度が向上する。このため、シ
リコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比は大きく
なる。また、コイル２３に印加する高周波電流の周波数
を高くすることも、同様にプラズマ密度を向上させるこ
とになるので、同様の理由によりシリコン酸化膜に対す
るシリコン窒化膜の選択比を大きくすると考えられる。
【００９３】（実施の形態３）図１０は、本発明による
エッチング方法の実施の形態３を実施するエッチング装
置の断面模式図である。図１０を参照して、本発明によ
るエッチング装置を説明する。
エッチング方法の実施の形態３を実施するエッチング装
置の断面模式図である。図１０を参照して、本発明によ
るエッチング装置を説明する。
【００９４】図１０を参照して、エッチング装置は、い
わゆる平行平板型ＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌ
ｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）エッチング装置であ
って、処理室としてのチャンバ３０と、チャンバ３０の
内部に配置され、極超短波（ＵＨＦ：Ｕｌｔｒａ Ｈｉ
ｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯域の高周波をチャンバ３
０内に導入するためのアンテナ２８と、アンテナ２８に
対向するように配置された下部電極２６と、アンテナ２
８に接続されたＵＨＦ帯域の高周波電流を供給する高周
波電源３１と、チャンバ３０中に磁界を形成するための
コイル２９とを備える。下部電極２６には、高周波電源
２７が接続されている。下部電極２６上にはエッチング
対象としての基板４が配置される。また、チャンバ３０
の内部にエッチングのための反応ガスを供給するガス導
入手段としてのガス導入管（図示せず）がチャンバ３０
に接続されている。また、チャンバ３０の内部からガス
を排出するため、チャンバ３０には排気口３２が形成さ
れている。排気口３２は排気用ポンプ（図示せず）に接
続されている。
わゆる平行平板型ＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌ
ｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）エッチング装置であ
って、処理室としてのチャンバ３０と、チャンバ３０の
内部に配置され、極超短波（ＵＨＦ：Ｕｌｔｒａ Ｈｉ
ｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯域の高周波をチャンバ３
０内に導入するためのアンテナ２８と、アンテナ２８に
対向するように配置された下部電極２６と、アンテナ２
８に接続されたＵＨＦ帯域の高周波電流を供給する高周
波電源３１と、チャンバ３０中に磁界を形成するための
コイル２９とを備える。下部電極２６には、高周波電源
２７が接続されている。下部電極２６上にはエッチング
対象としての基板４が配置される。また、チャンバ３０
の内部にエッチングのための反応ガスを供給するガス導
入手段としてのガス導入管（図示せず）がチャンバ３０
に接続されている。また、チャンバ３０の内部からガス
を排出するため、チャンバ３０には排気口３２が形成さ
れている。排気口３２は排気用ポンプ（図示せず）に接
続されている。
【００９５】チャンバ３０の内部においては、アンテナ
２８から導入される高周波に起因する電界とコイル２９
により形成される磁界とを利用した電子サイクロトロン
共鳴により、プラズマが形成される。ここで、アンテナ
２８からチャンバ３０の内部に導入される高周波の周波
数が、０．３ＧＨｚ以上１．０ＧＨｚ以下であることが
好ましい。
２８から導入される高周波に起因する電界とコイル２９
により形成される磁界とを利用した電子サイクロトロン
共鳴により、プラズマが形成される。ここで、アンテナ
２８からチャンバ３０の内部に導入される高周波の周波
数が、０．３ＧＨｚ以上１．０ＧＨｚ以下であることが
好ましい。
【００９６】なお、上記のようにチャンバ３０の内部に
導入される高周波を極超短波帯域、特に周波数が、０．
３ＧＨｚ以上１．０ＧＨｚ以下の高周波とすることによ
り、従来用いられていた２．４５ＧＨｚ程度の周波数の
高周波（いわゆるマイクロ波）を用いる場合より、チャ
ンバ３０の内部での反応ガスの圧力を高くし、かつ流量
を多くした状態で安定してプラズマを発生させることが
できる。
導入される高周波を極超短波帯域、特に周波数が、０．
３ＧＨｚ以上１．０ＧＨｚ以下の高周波とすることによ
り、従来用いられていた２．４５ＧＨｚ程度の周波数の
高周波（いわゆるマイクロ波）を用いる場合より、チャ
ンバ３０の内部での反応ガスの圧力を高くし、かつ流量
を多くした状態で安定してプラズマを発生させることが
できる。
【００９７】また、このような周波数帯域の高周波を用
いることにより、低密度のプラズマをチャンバ３０内で
形成できる。この結果、チャージアップなどによる基板
での損傷の発生を抑制できる。
いることにより、低密度のプラズマをチャンバ３０内で
形成できる。この結果、チャージアップなどによる基板
での損傷の発生を抑制できる。
【００９８】また、図１０に示したエッチング装置を用
いて、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが形成された
基板においてシリコン窒化膜を選択的にエッチングする
場合、エッチングの反応ガスはハロゲン系のガスを用い
る。チャンバ３０内での反応ガスの圧力は２．７Ｐａ
（２０ｍＴｏｒｒ）以上６６．７Ｐａ（５００ｍＴｏｒ
ｒ）以下であることが好ましく、反応ガスをチャンバ３
０の内部に供給する際の流量は０．１リットル／分（１
００ｓｃｃｍ）以上０．５５リットル／分（５５０ｓｃ
ｃｍ）以下であることが好ましい。このようにすれば、
本発明の実施の形態１におけるエッチング方法と同様の
効果を得ることができる。
いて、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが形成された
基板においてシリコン窒化膜を選択的にエッチングする
場合、エッチングの反応ガスはハロゲン系のガスを用い
る。チャンバ３０内での反応ガスの圧力は２．７Ｐａ
（２０ｍＴｏｒｒ）以上６６．７Ｐａ（５００ｍＴｏｒ
ｒ）以下であることが好ましく、反応ガスをチャンバ３
０の内部に供給する際の流量は０．１リットル／分（１
００ｓｃｃｍ）以上０．５５リットル／分（５５０ｓｃ
ｃｍ）以下であることが好ましい。このようにすれば、
本発明の実施の形態１におけるエッチング方法と同様の
効果を得ることができる。
【００９９】（実施の形態４）図１１は、本発明による
エッチング方法の実施の形態４を実施するエッチング装
置の断面模式図である。図１１を参照して、本発明によ
るエッチング装置を説明する。
エッチング方法の実施の形態４を実施するエッチング装
置の断面模式図である。図１１を参照して、本発明によ
るエッチング装置を説明する。
【０１００】図１１を参照して、エッチング装置は、い
わゆるドーム形状の誘導結合プラズマ（Ｉｎｄｕｃｔｉ
ｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ：ＩＣＰ）エ
ッチング装置であって、処理室としてのドーム形状のチ
ャンバ９と、チャンバ９の内部に配置された下部電極３
５と、チャンバ９の上部に配置されたコイル３９とを備
える。このコイル３９には第１の高周波電源３７が接続
されている。下部電極３５には、第２の高周波電源３８
が接続されている。また、チャンバ９の内部にエッチン
グのための反応ガスを供給するガス導入手段としての反
応ガスのボンベ４２がガス導入管４０を介してチャンバ
９に接続されている。また、チャンバ９の内部からガス
を排出するため、チャンバ９には排気口４１が形成され
ている。排気口４１は排気用ポンプ（図示せず）に接続
されている。
わゆるドーム形状の誘導結合プラズマ（Ｉｎｄｕｃｔｉ
ｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ：ＩＣＰ）エ
ッチング装置であって、処理室としてのドーム形状のチ
ャンバ９と、チャンバ９の内部に配置された下部電極３
５と、チャンバ９の上部に配置されたコイル３９とを備
える。このコイル３９には第１の高周波電源３７が接続
されている。下部電極３５には、第２の高周波電源３８
が接続されている。また、チャンバ９の内部にエッチン
グのための反応ガスを供給するガス導入手段としての反
応ガスのボンベ４２がガス導入管４０を介してチャンバ
９に接続されている。また、チャンバ９の内部からガス
を排出するため、チャンバ９には排気口４１が形成され
ている。排気口４１は排気用ポンプ（図示せず）に接続
されている。
【０１０１】下部電極３５上には、エッチング対象であ
る基板４が設置されている。基板４の周囲にはエッチン
グの均一性を向上させるためフォーカスリング３３が配
置されている。フォーカスリング３３は、アルミニウム
からなる表面層を有する。このエッチング装置では、図
９に示したエッチング装置と同様に、コイル３９に高周
波電流を印加することにより、チャンバ９の内部に高周
波誘導磁場を発生させ、この結果生じる誘導電界により
チャンバ９の内部にプラズマが発生する。そして、図９
に適用されるエッチング条件を適用すれば、シリコン酸
化膜に対するシリコン窒化膜の選択比を十分高く保った
状態でシリコン窒化膜のエッチングを行なう事ができ
る。
る基板４が設置されている。基板４の周囲にはエッチン
グの均一性を向上させるためフォーカスリング３３が配
置されている。フォーカスリング３３は、アルミニウム
からなる表面層を有する。このエッチング装置では、図
９に示したエッチング装置と同様に、コイル３９に高周
波電流を印加することにより、チャンバ９の内部に高周
波誘導磁場を発生させ、この結果生じる誘導電界により
チャンバ９の内部にプラズマが発生する。そして、図９
に適用されるエッチング条件を適用すれば、シリコン酸
化膜に対するシリコン窒化膜の選択比を十分高く保った
状態でシリコン窒化膜のエッチングを行なう事ができ
る。
【０１０２】フォーカスリング３３の材料としては、従
来アルマイトなどがその表面層を構成する材料として用
いられている。しかし、図１１に示したエッチング装置
では、フォーカスリング３３の表面をアルミニウムとし
た。発明者らは、このようにすればシリコン酸化膜に対
するシリコン窒化膜の選択比が大幅に向上することを見
出した。この結果、シリコン酸化膜に対するシリコン窒
化膜の選択比をより大きくした状態でシリコン窒化膜の
エッチングを行なう事ができる。ここで、このようにフ
ォーカスリング３３の表面をアルミニウムとする事でシ
リコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比が大幅に
向上するのは、以下のような理由であると推定される。
すなわち、フォーカスリング３３の表面にプラズマ中の
イオンなどが入射することにより、エッチング雰囲気中
にアルミニウムが放出される。このアルミニウムに起因
するアルミニウム化合物がシリコン酸化膜上に選択的に
堆積すると推定される。
来アルマイトなどがその表面層を構成する材料として用
いられている。しかし、図１１に示したエッチング装置
では、フォーカスリング３３の表面をアルミニウムとし
た。発明者らは、このようにすればシリコン酸化膜に対
するシリコン窒化膜の選択比が大幅に向上することを見
出した。この結果、シリコン酸化膜に対するシリコン窒
化膜の選択比をより大きくした状態でシリコン窒化膜の
エッチングを行なう事ができる。ここで、このようにフ
ォーカスリング３３の表面をアルミニウムとする事でシ
リコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比が大幅に
向上するのは、以下のような理由であると推定される。
すなわち、フォーカスリング３３の表面にプラズマ中の
イオンなどが入射することにより、エッチング雰囲気中
にアルミニウムが放出される。このアルミニウムに起因
するアルミニウム化合物がシリコン酸化膜上に選択的に
堆積すると推定される。
【０１０３】なお、シリコン酸化膜上に堆積したアルミ
ニウム化合物は、水酸化アンモニウムと過酸化水素水と
の混合溶液（ＮＨ4ＯＨ＋Ｈ2Ｏ2）などを用いて基板を
洗浄することにより、容易に除去できる。
ニウム化合物は、水酸化アンモニウムと過酸化水素水と
の混合溶液（ＮＨ4ＯＨ＋Ｈ2Ｏ2）などを用いて基板を
洗浄することにより、容易に除去できる。
【０１０４】ここで、発明者らは、フォーカスリング３
３として従来のアルマイト製のものを用いた場合を比較
例とし、フォーカスリング３３として図１１に示したよ
うにその表面がアルミニウムからなるものを用いた場合
を実施例として、他のエッチング条件は同様とし、図７
および８に示したエッチング工程を実施した。エッチン
グ条件としては、コイル３９に印加する高周波電流の周
波数が１２．７５ＭＨｚ、パワーが１０００Ｗ（又は８
００Ｗ〜１４００Ｗ）、反応ガスとしてのエッチングガ
スがＳＦ6／ＨＢｒガス、反応ガスの流量が０．１リッ
トル／０．１リットル／分（１００ｓｃｃｍ／１００ｓ
ｃｃｍ）、圧力が３．９９Ｐａ（３０ｍＴｏｒｒ）とい
う条件を用いた。
３として従来のアルマイト製のものを用いた場合を比較
例とし、フォーカスリング３３として図１１に示したよ
うにその表面がアルミニウムからなるものを用いた場合
を実施例として、他のエッチング条件は同様とし、図７
および８に示したエッチング工程を実施した。エッチン
グ条件としては、コイル３９に印加する高周波電流の周
波数が１２．７５ＭＨｚ、パワーが１０００Ｗ（又は８
００Ｗ〜１４００Ｗ）、反応ガスとしてのエッチングガ
スがＳＦ6／ＨＢｒガス、反応ガスの流量が０．１リッ
トル／０．１リットル／分（１００ｓｃｃｍ／１００ｓ
ｃｃｍ）、圧力が３．９９Ｐａ（３０ｍＴｏｒｒ）とい
う条件を用いた。
【０１０５】そして、エッチング工程におけるシリコン
酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比のデータと、エ
ッチング工程後の基板上におけるシリコン酸化膜上での
アルミニウムの存在量を測定した。アルミニウムの存在
量の測定方法としては、基板上のシリコン酸化膜上にお
けるシリコンに対するアルミニウムの存在比を二次イオ
ン質量分析計（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｉｏｎ Ｍａｓｓ
Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ：ＳＩＭＳ）を用いて測定
した。
酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比のデータと、エ
ッチング工程後の基板上におけるシリコン酸化膜上での
アルミニウムの存在量を測定した。アルミニウムの存在
量の測定方法としては、基板上のシリコン酸化膜上にお
けるシリコンに対するアルミニウムの存在比を二次イオ
ン質量分析計（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｉｏｎ Ｍａｓｓ
Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ：ＳＩＭＳ）を用いて測定
した。
【０１０６】測定の結果、比較例においては、エッチン
グ工程での選択比は１０〜２０程度であった。また、エ
ッチング工程後のシリコン酸化膜上におけるシリコンに
対するアルミニウムの存在比は０．０１以下であった。
グ工程での選択比は１０〜２０程度であった。また、エ
ッチング工程後のシリコン酸化膜上におけるシリコンに
対するアルミニウムの存在比は０．０１以下であった。
【０１０７】一方、実施例では、エッチング工程での選
択比が４０〜８０程度になった。また、エッチング工程
後のシリコン酸化膜上におけるシリコンに対するアルミ
ニウムの存在比は１〜１０程度と、比較例より大変大き
な値となっている。これは、エッチング工程において、
実施例ではシリコン酸化膜上にアルミニウム化合物（ア
ルミニウム−シリコン−酸素化合物）が形成されている
ためであると考えられる。
択比が４０〜８０程度になった。また、エッチング工程
後のシリコン酸化膜上におけるシリコンに対するアルミ
ニウムの存在比は１〜１０程度と、比較例より大変大き
な値となっている。これは、エッチング工程において、
実施例ではシリコン酸化膜上にアルミニウム化合物（ア
ルミニウム−シリコン−酸素化合物）が形成されている
ためであると考えられる。
【０１０８】そして、このようなアルミニウム化合物が
形成された基板を水酸化アンモニウムと過酸化水素水と
の混合溶液で洗浄した。洗浄後、再度二次イオン質量分
析計を用いて基板の同じ部分において、シリコンに対す
るアルミニウムの存在比を測定した。その結果、シリコ
ンに対するアルミニウムの存在比は０．０００１以下と
なっていた。これは、上記洗浄工程により、シリコン酸
化膜上に形成されたアルミニウム化合物がほとんど除去
されたことを示している。
形成された基板を水酸化アンモニウムと過酸化水素水と
の混合溶液で洗浄した。洗浄後、再度二次イオン質量分
析計を用いて基板の同じ部分において、シリコンに対す
るアルミニウムの存在比を測定した。その結果、シリコ
ンに対するアルミニウムの存在比は０．０００１以下と
なっていた。これは、上記洗浄工程により、シリコン酸
化膜上に形成されたアルミニウム化合物がほとんど除去
されたことを示している。
【０１０９】なお、このようにチャンバ内に図１１に示
したフォーカスリング３３のようなアルミニウムを含む
部材を配置するエッチング方法は、図１１に示したドー
ム形状の誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）エッチング装置だ
けではなく、他の方式のエッチング装置にも適用でき
る。たとえば、図１２に示すように、平行平板型ＥＣＲ
エッチング装置に適用しても、同様の効果を得ることが
できる。
したフォーカスリング３３のようなアルミニウムを含む
部材を配置するエッチング方法は、図１１に示したドー
ム形状の誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）エッチング装置だ
けではなく、他の方式のエッチング装置にも適用でき
る。たとえば、図１２に示すように、平行平板型ＥＣＲ
エッチング装置に適用しても、同様の効果を得ることが
できる。
【０１１０】また、エッチング雰囲気中へのアルミニウ
ムの供給源となる部材は、フォーカスリング３３以外の
部材であって、チャンバ９中に配置され、その表面層が
アルミニウム製、あるいはアルミニウム合金製である部
材であってもよい。
ムの供給源となる部材は、フォーカスリング３３以外の
部材であって、チャンバ９中に配置され、その表面層が
アルミニウム製、あるいはアルミニウム合金製である部
材であってもよい。
【０１１１】図１２は、本発明によるエッチング方法の
実施の形態４の変形例を実施するエッチング装置の断面
模式図である。図１２を参照して、エッチング装置は、
基本的に図１０において示したエッチング装置と同様の
構造を備える。そして、図１０に適用されるエッチング
条件を適用すれば、図１０に示したエッチング装置と同
様に、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比
を大きくした状態で、シリコン窒化膜のエッチングを行
なう事ができる。
実施の形態４の変形例を実施するエッチング装置の断面
模式図である。図１２を参照して、エッチング装置は、
基本的に図１０において示したエッチング装置と同様の
構造を備える。そして、図１０に適用されるエッチング
条件を適用すれば、図１０に示したエッチング装置と同
様に、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比
を大きくした状態で、シリコン窒化膜のエッチングを行
なう事ができる。
【０１１２】ただし、図１２に示したエッチング装置で
は、図１１に示したエッチング装置と同様に、基板４の
周囲にアルミニウムからなる表面を有するフォーカスリ
ング３３を配置している。この結果、図１２に示したエ
ッチング装置を用いてエッチングを行なえば、図１１に
示したエッチング装置を用いたエッチング方法と同様の
効果を得ることができる。
は、図１１に示したエッチング装置と同様に、基板４の
周囲にアルミニウムからなる表面を有するフォーカスリ
ング３３を配置している。この結果、図１２に示したエ
ッチング装置を用いてエッチングを行なえば、図１１に
示したエッチング装置を用いたエッチング方法と同様の
効果を得ることができる。
【０１１３】また、フォーカスリング３３を接地電位と
すれば、部材としてのフォーカスリング３３の表面層に
プラズマ中のイオンなどをより確実に入射させることが
できる。したがって、エッチング雰囲気中にフォーカス
リング３３からアルミニウムを確実に供給できる。した
がって、シリコン酸化膜上にアルミニウム化合物を確実
に形成できるので、シリコン酸化膜に対するシリコン窒
化膜の選択比を大きくした状態でシリコン窒化膜のエッ
チングを行なう事ができる。
すれば、部材としてのフォーカスリング３３の表面層に
プラズマ中のイオンなどをより確実に入射させることが
できる。したがって、エッチング雰囲気中にフォーカス
リング３３からアルミニウムを確実に供給できる。した
がって、シリコン酸化膜上にアルミニウム化合物を確実
に形成できるので、シリコン酸化膜に対するシリコン窒
化膜の選択比を大きくした状態でシリコン窒化膜のエッ
チングを行なう事ができる。
【０１１４】（実施の形態５）図１３は、本発明による
エッチング方法の実施の形態５を実施するエッチング装
置の断面模式図である。図１３を参照して、本発明によ
るエッチング装置を説明する。
エッチング方法の実施の形態５を実施するエッチング装
置の断面模式図である。図１３を参照して、本発明によ
るエッチング装置を説明する。
【０１１５】図１３を参照して、エッチング装置は基本
的に図１１に示したエッチング装置と同様の構造を備え
る。そのため、図１１に示したエッチング装置と同様の
エッチング条件を適用すれば、シリコン酸化膜に対する
シリコン窒化膜の選択比を大きくした状態でシリコン窒
化膜のエッチングを行なう事ができる。ただし、図１３
に示したエッチング装置では、フォーカスリング３４は
従来と同じくその表面層はアルマイト層からなる。そし
て、ガス導入管４０には有機アルミニウム系のガスを内
部に保持するボンベ４３が接続されている。このボンベ
４３から、ガス導入管４０を介してチャンバ９の内部に
アルミニウムを含むガスである有機アルミニウム系のガ
スが供給される。このようにすれば、エッチング雰囲気
中にアルミニウムを容易に供給できるので、本発明の実
施の形態４におけるエッチング方法と同様の効果を得る
ことができる。
的に図１１に示したエッチング装置と同様の構造を備え
る。そのため、図１１に示したエッチング装置と同様の
エッチング条件を適用すれば、シリコン酸化膜に対する
シリコン窒化膜の選択比を大きくした状態でシリコン窒
化膜のエッチングを行なう事ができる。ただし、図１３
に示したエッチング装置では、フォーカスリング３４は
従来と同じくその表面層はアルマイト層からなる。そし
て、ガス導入管４０には有機アルミニウム系のガスを内
部に保持するボンベ４３が接続されている。このボンベ
４３から、ガス導入管４０を介してチャンバ９の内部に
アルミニウムを含むガスである有機アルミニウム系のガ
スが供給される。このようにすれば、エッチング雰囲気
中にアルミニウムを容易に供給できるので、本発明の実
施の形態４におけるエッチング方法と同様の効果を得る
ことができる。
【０１１６】なお、この有機アルミニウム系のガスとし
ては、アルキルアルミニウムガス、たとえば、Ａｌ
2（ＣＨ3）6、Ａｌ（ＣＨ3）4などを用いることができ
る。
ては、アルキルアルミニウムガス、たとえば、Ａｌ
2（ＣＨ3）6、Ａｌ（ＣＨ3）4などを用いることができ
る。
【０１１７】また、液状の有機アルミニウムをガスとし
てチャンバ９内に供給するためには、たとえば以下のよ
うな方法を用いることができる。すなわち、反応ガスま
たは不活性ガスを液状の有機アルミニウム中に放出して
バブリングした後、その反応ガスまたは不活性ガスをチ
ャンバ９の内部に導入することにより、これらの反応ガ
スなどをキャリアガスとして用い、有機アルミニウムを
チャンバ９の内部に供給できる。
てチャンバ９内に供給するためには、たとえば以下のよ
うな方法を用いることができる。すなわち、反応ガスま
たは不活性ガスを液状の有機アルミニウム中に放出して
バブリングした後、その反応ガスまたは不活性ガスをチ
ャンバ９の内部に導入することにより、これらの反応ガ
スなどをキャリアガスとして用い、有機アルミニウムを
チャンバ９の内部に供給できる。
【０１１８】図１３では、ドーム形状の誘導結合プラズ
マ（ＩＣＰ）エッチング装置を示しているが、本発明に
よる方法の実施の形態５は、他の方式のエッチング装
置、たとえば平行平板型反応性イオンエッチング装置、
平行平板型ＥＣＲエッチング装置などに適用しても同様
の効果を得ることができる。
マ（ＩＣＰ）エッチング装置を示しているが、本発明に
よる方法の実施の形態５は、他の方式のエッチング装
置、たとえば平行平板型反応性イオンエッチング装置、
平行平板型ＥＣＲエッチング装置などに適用しても同様
の効果を得ることができる。
【０１１９】なお、本発明の実施の形態１〜５において
は、エッチングのための反応ガスが塩素ガスおよび臭化
水素ガスからなる群から選択される少なくとも１つを含
むことが好ましい。さらに、反応ガスは、塩素ガス、塩
素ガスと酸素ガスとの混合ガス、塩素ガスと臭化水素ガ
スとの混合ガス、臭化水素ガスと酸素ガスとの混合ガ
ス、塩素ガスと臭化水素ガスと酸素ガスとの混合ガス、
臭化水素ガスと６フッ化硫黄ガスとの混合ガス、塩素ガ
スと４フッ化炭素ガスとの混合ガス、臭化水素ガスと４
フッ化炭素ガスとの混合ガス、塩素ガスと６フッ化硫黄
ガスとの混合ガスからなる群から選択される少なくとも
１つを含むことが好ましい。このような反応ガスを用い
る事により、シリコン酸化膜のエッチング速度を確実に
低くすることができるので、シリコン酸化膜に対するシ
リコン窒化膜の選択比を高くした状態でシリコン窒化膜
のエッチングを行なう事ができる。
は、エッチングのための反応ガスが塩素ガスおよび臭化
水素ガスからなる群から選択される少なくとも１つを含
むことが好ましい。さらに、反応ガスは、塩素ガス、塩
素ガスと酸素ガスとの混合ガス、塩素ガスと臭化水素ガ
スとの混合ガス、臭化水素ガスと酸素ガスとの混合ガ
ス、塩素ガスと臭化水素ガスと酸素ガスとの混合ガス、
臭化水素ガスと６フッ化硫黄ガスとの混合ガス、塩素ガ
スと４フッ化炭素ガスとの混合ガス、臭化水素ガスと４
フッ化炭素ガスとの混合ガス、塩素ガスと６フッ化硫黄
ガスとの混合ガスからなる群から選択される少なくとも
１つを含むことが好ましい。このような反応ガスを用い
る事により、シリコン酸化膜のエッチング速度を確実に
低くすることができるので、シリコン酸化膜に対するシ
リコン窒化膜の選択比を高くした状態でシリコン窒化膜
のエッチングを行なう事ができる。
【０１２０】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて特
許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の
意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意
図される。
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて特
許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の
意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意
図される。
【０１２１】
【発明の効果】このように、本発明によれば、シリコン
酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比を充分大きくし
た状態でシリコン窒化膜のエッチングを行なうことがで
きる。このため、半導体装置の製造工程に本発明による
エッチング方法を適用すれば、シリコン酸化膜に対する
シリコン窒化膜の選択比が不充分であることに起因する
半導体装置の不良の発生を防止できる。
酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択比を充分大きくし
た状態でシリコン窒化膜のエッチングを行なうことがで
きる。このため、半導体装置の製造工程に本発明による
エッチング方法を適用すれば、シリコン酸化膜に対する
シリコン窒化膜の選択比が不充分であることに起因する
半導体装置の不良の発生を防止できる。
【図１】 本発明によるエッチング方法の実施の形態１
を実施するエッチング装置の断面模式図である。
を実施するエッチング装置の断面模式図である。
【図２】 図１に示した本発明によるエッチング装置に
おいて、シリコン窒化膜のエッチングにおける、反応ガ
スの圧力と、エッチング速度およびシリコン酸化膜に対
するシリコン窒化膜の選択比との関係を示すグラフであ
る。
おいて、シリコン窒化膜のエッチングにおける、反応ガ
スの圧力と、エッチング速度およびシリコン酸化膜に対
するシリコン窒化膜の選択比との関係を示すグラフであ
る。
【図３】 図１に示した本発明によるエッチング装置に
おいて、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択
比およびシリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択
比の均一性と、電極間隔との関係を示すグラフである。
おいて、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択
比およびシリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択
比の均一性と、電極間隔との関係を示すグラフである。
【図４】 図１に示した本発明によるエッチング装置に
おいて、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択
比およびシリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択
比の均一性と、反応ガスの流量との関係を示すグラフで
ある。
おいて、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択
比およびシリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜の選択
比の均一性と、反応ガスの流量との関係を示すグラフで
ある。
【図５】 本発明によるエッチング方法を適用した半導
体装置の製造方法の第１工程を示す断面模式図である。
体装置の製造方法の第１工程を示す断面模式図である。
【図６】 本発明によるエッチング方法を適用した半導
体装置の製造方法の第２工程を示す断面模式図である。
体装置の製造方法の第２工程を示す断面模式図である。
【図７】 本発明によるエッチング方法を適用した半導
体装置の製造方法の第３工程を示す断面模式図である。
体装置の製造方法の第３工程を示す断面模式図である。
【図８】 本発明によるエッチング方法を適用した半導
体装置の製造方法の第４工程を示す断面模式図である。
体装置の製造方法の第４工程を示す断面模式図である。
【図９】 本発明によるエッチング方法の実施の形態２
を実施するエッチング装置の断面模式図である。
を実施するエッチング装置の断面模式図である。
【図１０】 本発明によるエッチング方法の実施の形態
３を実施するエッチング装置の断面模式図である。
３を実施するエッチング装置の断面模式図である。
【図１１】 本発明によるエッチング方法の実施の形態
４を実施するエッチング装置の断面模式図である。
４を実施するエッチング装置の断面模式図である。
【図１２】 本発明によるエッチング方法の実施の形態
４の変形例を実施するエッチング装置の断面模式図であ
る。
４の変形例を実施するエッチング装置の断面模式図であ
る。
【図１３】 本発明によるエッチング方法の実施の形態
５を実施するエッチング装置の断面模式図である。
５を実施するエッチング装置の断面模式図である。
【図１４】 従来の半導体装置の製造方法の第１工程を
示す断面模式図である。
示す断面模式図である。
【図１５】 従来の半導体装置の製造方法の第２工程を
示す断面模式図である。
示す断面模式図である。
【図１６】 従来の半導体装置の製造方法の第３工程を
示す断面模式図である。
示す断面模式図である。
【図１７】 従来の半導体装置の製造方法の第４工程を
示す断面模式図である。
示す断面模式図である。
【図１８】 サイドウォール膜における異常形状が発生
した状態を示す断面模式図である。
した状態を示す断面模式図である。
１，９，３０ チャンバ、２，１８ 上部電極、３，１
９，２６，３５ 下部電極、４，１０ 基板、５，６，
２１，２２，２７，３１，３７，３８ 高周波電源、
７，２４，４０ ガス導入管、８，２５，３２，４１
排気口、１１ シリコン酸化膜、１２ ２層膜、１３，
１６ シリコン窒化膜、１４ レジスト膜、１５ａ，１
５ｂ ゲート電極、１７ａ〜１７ｄ サイドウォール
膜、２０ａ，２０ｂ 上部シリコン窒化膜、２３，２
９，３９ コイル、２８ アンテナ、３３，３４ フォ
ーカスリング、４２，４３ ボンベ。
９，２６，３５ 下部電極、４，１０ 基板、５，６，
２１，２２，２７，３１，３７，３８ 高周波電源、
７，２４，４０ ガス導入管、８，２５，３２，４１
排気口、１１ シリコン酸化膜、１２ ２層膜、１３，
１６ シリコン窒化膜、１４ レジスト膜、１５ａ，１
５ｂ ゲート電極、１７ａ〜１７ｄ サイドウォール
膜、２０ａ，２０ｂ 上部シリコン窒化膜、２３，２
９，３９ コイル、２８ アンテナ、３３，３４ フォ
ーカスリング、４２，４３ ボンベ。
Claims (15)
- 【請求項１】 シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが形
成された基板において、シリコン窒化膜を選択的にエッ
チングするエッチング方法であって、 エッチング対象である基板を内部に保持する処理室と、
前記処理室の内部に反応ガスを供給するガス供給手段
と、前記処理室内部に設けられ、高周波電流が印加され
る上部電極および下部電極とを含み、前記下部電極上に
は前記基板が配置される反応性イオンエッチング装置を
用い、 エッチングを行なう際、 前記反応ガスはハロゲン系のガスを含み、 前記処理室内での前記反応ガスの圧力が１２．０Ｐａ以
上６６．７Ｐａ以下であり、 前記反応ガスを前記処理室の内部に供給する際の流量が
０．１リットル／分以上０．５５リットル／分以下であ
り、 前記上部電極と前記下部電極との間の距離が５０ｍｍ以
上１２０ｍｍ以下である、エッチング方法。 - 【請求項２】 前記上部電極に供給される高周波電流の
周波数は１２ＭＨｚ以上６０ＭＨｚ以下であり、 前記下部電極に供給される高周波電流の周波数は１３．
５６ＭＨｚである、請求項１に記載のエッチング方法。 - 【請求項３】 前記上部電極に供給される高周波電流の
周波数が１３．５６ＭＨｚであり、 前記上部電極と前記下部電極とに供給される高周波電流
の位相が異なる、請求項２に記載のエッチング方法。 - 【請求項４】 シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが形
成された基板において、シリコン窒化膜を選択的にエッ
チングするエッチング方法であって、 エッチング対象である基板を内部に保持する処理室と、
エッチングに用いるプラズマを前記処理室の内部に発生
させるためのコイルと、前記処理室の内部に反応ガスを
供給するガス供給手段とを含む誘導結合プラズマエッチ
ング装置を用い、 エッチングを行なう際、 前記反応ガスはハロゲン系のガスを含み、 前記基板と前記コイルとの距離が８０ｍｍ以上１０００
ｍｍ以下であり、 前記処理室内での前記反応ガスの圧力が２．７Ｐａ以上
６６．７Ｐａ以下であり、 前記反応ガスを前記処理室の内部に供給する際の流量が
０．１リットル／分以上０．５５リットル／分以下であ
る、エッチング方法。 - 【請求項５】 シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが形
成された基板において、シリコン窒化膜を選択的にエッ
チングするエッチング方法であって、 エッチング対象である基板を内部に保持する処理室と、
前記処理室の内部に反応ガスを供給するガス供給手段
と、周波数が極超短波帯域の高周波を前記処理室の内部
に導入するためのアンテナと、前記処理室内に磁界を形
成するためのコイルとを備えるエッチング装置を用い、 エッチングを行なう際、 前記反応ガスはハロゲン系のガスを含み、 前記処理室内での前記反応ガスの圧力が２．７Ｐａ以上
６６．７Ｐａ以下であり、 前記反応ガスを前記処理室の内部に供給する際の流量が
０．１リットル／分以上０．５５リットル／分以下であ
る、エッチング方法。 - 【請求項６】 前記反応ガスが、塩素ガスおよび臭化水
素ガスからなる群から選択される少なくとも１つを含
む、請求項１〜５のいずれか１項に記載のエッチング方
法。 - 【請求項７】 前記反応ガスは、塩素ガス、塩素ガスと
酸素ガスとの混合ガス、塩素ガスと臭化水素ガスとの混
合ガス、臭化水素ガスと酸素ガスとの混合ガス、塩素ガ
スと臭化水素ガスと酸素ガスとの混合ガス、臭化水素ガ
スと６フッ化硫黄ガスとの混合ガス、塩素ガスと４フッ
化炭素ガスとの混合ガス、臭化水素ガスと４フッ化炭素
ガスとの混合ガス、塩素ガスと６フッ化硫黄ガスとの混
合ガスからなる群から選択される少なくとも１つを含
む、請求項６に記載のエッチング方法。 - 【請求項８】 前記処理室の内部に、アルミニウムを含
む表面層を有する部材を配置した状態でエッチングを行
なう、請求項１〜７のいずれか１項に記載のエッチング
方法。 - 【請求項９】 シリコン窒化膜をエッチングする際、前
記処理室の内部にアルミニウムを含むガスを供給する、
請求項１〜７のいずれか１項に記載のエッチング方法。 - 【請求項１０】 シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが
形成された基板において、シリコン窒化膜を選択的にエ
ッチングするためのエッチング方法であって、 エッチング対象である基板を内部に保持し、エッチング
を行なうために用いるプラズマが内部に形成される処理
室を含むエッチング装置を用い、 前記処理室の内部に、アルミニウムを含む表面層を有す
る部材を配置した状態で、シリコン窒化膜のエッチング
を行なう、エッチング方法。 - 【請求項１１】 前記部材を接地する、請求項１０に記
載のエッチング方法。 - 【請求項１２】 シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが
形成された基板において、シリコン窒化膜を選択的にエ
ッチングするエッチング方法であって、 エッチング対象である基板を内部に保持し、シリコン窒
化膜のドライエッチング処理を行なうための処理室を含
むエッチング装置を用い、 シリコン窒化膜をエッチングする際、前記処理室の内部
にアルミニウムを含むガスを供給する、エッチング方
法。 - 【請求項１３】 前記アルミニウムを含むガスは、有機
アルミニウム系のガスである、請求項１２に記載のエッ
チング方法。 - 【請求項１４】 請求項１〜１３に記載のエッチング方
法を実施する、エッチング装置。 - 【請求項１５】 請求項１〜１３に記載のエッチング方
法を用いた半導体装置の製造方法。
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