JP2003077888A - SiGe膜のエッチング方法 - Google Patents
SiGe膜のエッチング方法Info
- Publication number
- JP2003077888A JP2003077888A JP2001264010A JP2001264010A JP2003077888A JP 2003077888 A JP2003077888 A JP 2003077888A JP 2001264010 A JP2001264010 A JP 2001264010A JP 2001264010 A JP2001264010 A JP 2001264010A JP 2003077888 A JP2003077888 A JP 2003077888A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- etching
- gas
- sige
- sige film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
はSi3N4膜に対して十分に大きい選択比をもって除去
でき、エッチングレートも十分に小さくしてエッチング
の制御性を向上させる。 【解決手段】 基板のマスクに覆われていない部分のS
iGe膜を除去するSiGe膜のエッチング方法におい
て、反応性ガスとして、水素原子と弗素原子が結合した
ガスをアルゴンガスおよび酸素ガスと混合した混合ガス
を用いて、SiGe膜をドライエッチングする。反応性
ガスに混合する「水素原子と弗素原子が結合したガス」
は、HFが好適である。反応性ガスは、SiGe膜のエ
ッチングレートを10〜100nm/min、SiGe
膜のSi膜およびSiO4膜に対するエッチングの選択
比をそれぞれ10以上および50以上とするように設定
することにより、SiGe膜をSi膜およびSiO4膜
に対して選択的にエッチングするのに好適なものとな
る。
Description
チング方法に係わり、特に基板のマスクに覆われていな
い部分のSiGe膜をシリコン膜および酸化シリコン膜
に対して選択的に除去することを可能にするSiGe膜
のエッチング方法に関する。
に、Si結晶などに応力を加えたひずみ結晶を用いるこ
とが提案されている。このようなひずみ結晶では、バン
ド構造の変化などに起因する電子およびホールの移動度
の向上が図れることが分かっているためである。
り格子定数がわずかに大きい結晶を基板とし、その上に
薄膜Si層を積層する方法が考えられている。例えばG
e原子を数%〜30%程度混ぜたSiGe結晶層をSi
結晶基板上に数μm程度積層し、これを仮想の基板とす
るものである。
iウェハ基板を用いる場合には、Siウェハ基板からか
ら不用なSiGe膜を除去することが必要になることが
ある。不用なSiGe膜を除去するためには、従来はC
F4とO2ガスを反応性ガスとして用いるケミカルドライ
エッチング法を用いている。
層などとなるシリコン(Si)膜や絶縁層となる酸化シ
リコン(SiO2)などが形成されるから、これらを除
去することなくSiGe膜だけを選択的に除去すること
が必要になることがある。またシリコン窒化膜(Si3
N4)に対してSiGe膜だけを選択エッチングするこ
とが必要になることもある。しかし従来のCF4とO2を
反応性ガスとして用いる方法は、SiGe膜の選択エッ
チング性が悪く、同時に除去されるSi膜やSiO2膜
あるいはSi3N4膜の量も多くなるという問題がある。
いる場合、SiGe膜のSi膜に対するエッチングの選
択比は5〜10程度であり、SiGe膜のエッチングレ
ートは1000nm/min以上と非常に大きくなる。
ここにエッチングの選択比はエッチングされ易さの比を
意味し、SiGe膜のエッチングがSi膜に対して5〜
10倍速く進行することを意味する。
エッチング時に他のSi膜やSiO 2膜やSi3N4膜の
エッチングも相当に進むことになり望ましくない。また
SiGe膜のエッチングレートが高すぎるため、エッチ
ングの制御が極めて困難であり、不用なSiGe膜だけ
を選択的に正確に除去することが困難であった。
ものであり、SiGe膜をSi膜およびSiO2膜ある
いはSi3N4膜に対して十分に大きい選択比をもって除
去することができ、エッチングレートも十分に小さくし
てエッチングの制御性を向上させることができるSiG
e膜のエッチング方法を提供することを目的とする。
的は、基板のマスクに覆われていない部分のSiGe膜
を除去するSiGe膜のエッチング方法において、反応
性ガスとして、水素原子と弗素原子が結合したガスをア
ルゴンガスおよび酸素ガスと混合した混合ガスを用い
て、SiGe膜をドライエッチングすることを特徴とす
るSiGe膜のエッチング方法、により達成される。
子が結合したガス」は、HFが好適である。反応性ガス
は、SiGe膜のエッチングレートを10〜100nm
/min、SiGe膜のSi膜およびSiO4膜に対す
るエッチングの選択比をそれぞれ10以上および50以
上とするように設定することにより、SiGe膜をSi
膜およびSiO4膜に対して選択的にエッチングするの
に好適なものとなる。この場合被エッチング材となるウ
ェハ基板は70℃〜10℃の範囲内で温度調節し、最適
な温度を決めるのが望ましい。
エッチング法を用いるのが望ましい。反応性ガスは、水
素原子と弗素原子が結合したガスの混合比が5%(モル
比あるいは容積比)以上となるようにするのが望まし
く、特に10%以上にするのが望ましい。
様を説明する。図1は本発明の一実施態様を実施するた
めに用いる放電分離型ケミカルドライエッチング装置を
示す。図2は基板の断面図であり、(A)はエッチング
前の状態を、(B)はエッチング後の状態を示す。
の真空容器1のエッチング室2内には、被処理物3を載
置する載置台4が設けられている。この載置台4は温度
調節機構を有しており、被処理物3の温度を制御できる
ようになっている。前記真空容器1の天壁には、ガス導
入管5が接続されており、その先には、放電管6が接続
されていて、ガス導入口7からガスが導入されている。
前記放電管6には、マイクロ波導波管8が接続されてい
る。
れ、マイクロ波導波管8よりマイクロ波(図示せず)が
印可されて放電管6内にプラズマが発生する。このプラ
ズマによってガスが活性化された後、被処理物3がセッ
トされているエッチング室2に導入され、被処理物3が
エッチングされる。被処理物3と反応した反応性ガスは
排気口9よりエッチング室2の外に排気される。
ガスは、水素原子と弗素原子とが結合したガスであるH
F(弗化水素)にアルゴンガス(Ar)および酸素ガス
(O 2)を混合したものである。すなわちHFおよびO2
の混合比を調整してArガスで希釈したものである。H
Fの混合比は反応性ガス全体の10%(モル%、容積
%)以上とする。
ることが必要である。例えばSiGe膜のエッチングレ
ートを10〜100nm/min、SiGe膜のSi膜
およびSiO4膜に対するエッチング選択比をそれぞれ
10以上および50以上にするためには、前記のように
HFの混合比を10%以上とし、載置台4の温度を70
〜10°とし、ガス圧を例えば200Pa程度にする。
Si基板10の表面にSiGe膜12を形成し、この上
にマスク14となる酸化膜あるいはレジストのパターン
を形成したものである。この被処理物3を真空容器1内
の載置台3に載せ、エッチング室2内を減圧する。そし
て載置台3によって被処理物3を所定温度に保持した
後、反応性ガスをガス導入口7より導入しつつマイクロ
波導波管8から導いたマイクロ波でガスをプラズマ化す
る。
排気口9からの排気に伴ってエッチング室2に流入し、
被処理物3に導かれてエッチングを行う。すなわちSi
Ge膜12をSi基板10やマスク14などに比べて高
いエッチングレートで選択的にエッチングする。この結
果図2の(B)に示すようにSi基板10を残してSi
Ge膜12のみを選択的に除去することができる。また
エッチングレートが小さいので、例えばエッチング中の
ガス混合比や被処理物3の温度や圧力などを制御するこ
とによりエッチングの制御が可能になる。
ータを示すグラフである。このグラフは反応性ガスとし
てHFの混合比(流量比)であるHF流量%を横軸にと
り、縦軸にSiGeエッチングレート(nm/min)
および対Si選択比(SiGeのSiに対する選択比)
をとって実験データを示すものである。またマイクロ波
パワーを700W、ガス圧を200Pa、載置台4の温
度を25℃とした。
することにより、SiGeのエッチングレートを約8n
m/min以上とすることができ、対Si選択比を約1
5以上にできることが解る。なお図3は対Si選択比の
みを示し、SiO2に対するSiGeの選択比について
は示していないが、他の実験データなどから、SiO 2
に対しては選択比が約40以上になることが解ってい
る。また図3は、載置台4の温度は25℃の場合を示す
が、70℃〜10℃の範囲であれば、前記したエッチン
グレートと選択比を得ることが可能であることが他の実
験などから解っている。
効果を示す蒸気圧のグラフである。SiGeが反応性ガ
スのHFと反応した時にはGeH4ができるが、HFだ
けではSiと反応せず、H−がGeと反応してガスとな
って飛び易いので、SiGeは本プロセスによってSi
との十分な選択比をもってエッチングされ得る。このG
eH4はガスでありその蒸気圧は図4に示すように高
い。すなわちGeBr4、GeCl4、GeI4などのガ
スの蒸気圧は図4に示すようにGeH4の蒸気圧に比べ
て著しく小さい。このことからもGeとHとの反応が進
み易く、GeH4が気化し易いことが解る。すなわちS
iGeがエッチングされ易いことが解る。
放電分離型ケミカルドライエッチング法を用いたもので
あるが、この発明はこの方法に限定されるものではな
い。自己バイアス効果が少ない他のドライエッチング法
であれば使用できる。例えばECR(Electron Cyclotr
on Resonance、電子サイクロトロン共鳴プラズマ)、I
PC(Inductively Coupled Plasma、誘導結合プラズ
マ)などの高密度プラズマを用いることができる。
びSiO2に対して選択的にエッチングする場合を説明
しているが、この発明はシリコン窒化膜(Si3N4)に
対してSiGeを選択的にエッチングする場合にも有効
であることが解っている。
系原子とが結合したガスをアルゴンガスおよび酸素ガス
と混合した反応性ガスを用いてSiGe膜をドライエッ
チングするものであるから、SiGe膜をSi膜やSi
O2膜に対して十分に大きな選択比をもって選択的にエ
ッチングすることができる。この場合にSiGe膜に対
するエッチングレートは十分に小さくすることができる
のでエッチングの制御が可能になる。
電分離型ケミカルドライエッチング装置を示す図
状態を示す図、(B)はエッチング後の状態を示す図
蒸気圧のグラフ
Claims (5)
- 【請求項1】 基板のマスクに覆われていない部分のS
iGe膜を除去するSiGe膜のエッチング方法におい
て、反応性ガスとして、水素原子と弗素原子が結合した
ガスをアルゴンガスおよび酸素ガスと混合した混合ガス
を用いて、SiGe膜をドライエッチングすることを特
徴とするSiGe膜のエッチング方法。 - 【請求項2】 前記水素原子と弗素原子が結合したガス
は、HFであることを特徴とする請求項1のSiGe膜
のエッチング方法。 - 【請求項3】 SiGe膜のエッチングレートを10〜
100nm/min、SiGeのシリコン膜および酸化
シリコン膜に対するエッチングの選択比をそれぞれ10
以上および50以上として、SiGe膜をシリコン膜お
よび酸化シリコン膜に対し選択的にエッチングすること
を特徴とする請求項1または2のSiGe膜のエッチン
グ方法。 - 【請求項4】 エッチングする方法として放電分離型ケ
ミカルドライエッチング法を用いることを特徴とする請
求項1〜3のいずれかのSiGe膜のエッチング方法。 - 【請求項5】 前記反応性ガスは、水素原子と弗素原子
が結合したガスの混合比が10%以上となるようにした
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかのSiGe膜
のエッチング方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001264010A JP3974356B2 (ja) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | SiGe膜のエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001264010A JP3974356B2 (ja) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | SiGe膜のエッチング方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003077888A true JP2003077888A (ja) | 2003-03-14 |
JP3974356B2 JP3974356B2 (ja) | 2007-09-12 |
Family
ID=19090678
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001264010A Expired - Fee Related JP3974356B2 (ja) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | SiGe膜のエッチング方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3974356B2 (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015076459A (ja) * | 2013-10-08 | 2015-04-20 | 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 |
CN105280514A (zh) * | 2015-10-14 | 2016-01-27 | 上海华力微电子有限公司 | 一种侦测锗硅残留的方法 |
CN105845562A (zh) * | 2015-02-03 | 2016-08-10 | 东京毅力科创株式会社 | 蚀刻方法 |
JP2018006405A (ja) * | 2016-06-28 | 2018-01-11 | 株式会社Screenホールディングス | エッチング方法 |
JP2018133449A (ja) * | 2017-02-15 | 2018-08-23 | Sppテクノロジーズ株式会社 | SiGe層のエッチング方法 |
KR20190089749A (ko) | 2018-01-22 | 2019-07-31 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 에칭 방법 |
US11011383B2 (en) | 2018-01-22 | 2021-05-18 | Tokyo Electron Limited | Etching method |
KR20220169452A (ko) * | 2021-06-17 | 2022-12-27 | 주식회사 히타치하이테크 | 플라스마 처리 방법 및 반도체 장치의 제조 방법 |
-
2001
- 2001-08-31 JP JP2001264010A patent/JP3974356B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11018014B2 (en) | 2013-10-08 | 2021-05-25 | Hitachi High-Tech Corporation | Dry etching method |
KR20160100287A (ko) | 2013-10-08 | 2016-08-23 | 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈 | 드라이 에칭 방법 |
JP2015076459A (ja) * | 2013-10-08 | 2015-04-20 | 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 |
CN105845562A (zh) * | 2015-02-03 | 2016-08-10 | 东京毅力科创株式会社 | 蚀刻方法 |
KR20160095617A (ko) | 2015-02-03 | 2016-08-11 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 에칭 방법 |
US9607855B2 (en) | 2015-02-03 | 2017-03-28 | Tokyo Electron Limited | Etching method and storage medium |
CN105280514A (zh) * | 2015-10-14 | 2016-01-27 | 上海华力微电子有限公司 | 一种侦测锗硅残留的方法 |
JP2018006405A (ja) * | 2016-06-28 | 2018-01-11 | 株式会社Screenホールディングス | エッチング方法 |
JP2018133449A (ja) * | 2017-02-15 | 2018-08-23 | Sppテクノロジーズ株式会社 | SiGe層のエッチング方法 |
KR20190089749A (ko) | 2018-01-22 | 2019-07-31 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 에칭 방법 |
US11011383B2 (en) | 2018-01-22 | 2021-05-18 | Tokyo Electron Limited | Etching method |
KR20220169452A (ko) * | 2021-06-17 | 2022-12-27 | 주식회사 히타치하이테크 | 플라스마 처리 방법 및 반도체 장치의 제조 방법 |
KR102631665B1 (ko) | 2021-06-17 | 2024-02-01 | 주식회사 히타치하이테크 | 플라스마 처리 방법 및 반도체 장치의 제조 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3974356B2 (ja) | 2007-09-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6527677B2 (ja) | パルス化された低周波数rf電力による高選択性かつ低応力のカーボンハードマスク | |
JP3084497B2 (ja) | SiO2膜のエッチング方法 | |
JP2516303B2 (ja) | 超音波分子ビ―ムエッチング方法及びエッチング装置 | |
JPH08264510A (ja) | シリコン窒化膜のエッチング方法およびエッチング装置 | |
EP0584252A1 (en) | A PROCESS FOR DEPOSITING A SIOx FILM HAVING REDUCED INTRINSIC STRESS AND/OR REDUCED HYDROGEN CONTENT | |
JP5722902B2 (ja) | 二フッ化キセノン・エッチングプロセスの改良された選択性 | |
EP1096547A3 (en) | Method and apparatus for plasma etching | |
JP2007531280A (ja) | 最少スカラップ基板の処理方法 | |
JP2003077888A (ja) | SiGe膜のエッチング方法 | |
JP2007184356A (ja) | エッチング方法 | |
JP3897518B2 (ja) | シリコンナイトライド膜のエッチング方法 | |
JP3611729B2 (ja) | エッチングガス | |
JPH06283477A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH04298035A (ja) | プラズマエッチング方法 | |
JP2003297807A (ja) | エッチング方法 | |
JPH0382120A (ja) | 膜のパターニング方法 | |
Staffa et al. | Temperature dependence of the etch rate and selectivity of silicon nitride over silicon dioxide in remote plasma NF3/Cl2 | |
JP2004273532A (ja) | プラズマエッチング方法 | |
JPH07263406A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JPH06318575A (ja) | ドライエッチング方法 | |
JP2001068456A (ja) | 反応性イオンエッチング方法 | |
JPS6390133A (ja) | シリコン窒化膜のドライエツチング方法 | |
JPH11224875A (ja) | シリコン膜のエッチング方法 | |
JPH0794491A (ja) | ドライエッチング方法およびドライエッチング処理装置 | |
JPH10313049A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050208 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061121 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061129 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070129 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070530 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070614 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100622 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100622 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110622 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110622 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120622 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120622 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130622 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |