JP2720763B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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-
- H—ELECTRICITY
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
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- H01L21/3105—After-treatment
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造工程
に於いて、酸化膜をエッチングする工程に関する。
に於いて、酸化膜をエッチングする工程に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、半導体装置の製造工程に於け
る酸化膜のエッチング工程では、フロロカーボンガスを
用いたドライエッチングが用いられている。一般にフロ
ロカーボンガスとしては、4フッ化炭素や3フッ化メタ
ンのガスもしくはこれらの混合ガスもしくはこれにアル
ゴン、酸素、水素等のガスを混合させたものが用いられ
てきた。
る酸化膜のエッチング工程では、フロロカーボンガスを
用いたドライエッチングが用いられている。一般にフロ
ロカーボンガスとしては、4フッ化炭素や3フッ化メタ
ンのガスもしくはこれらの混合ガスもしくはこれにアル
ゴン、酸素、水素等のガスを混合させたものが用いられ
てきた。
【0003】酸化膜エッチング工程では、下地材料との
選択比を得ることが重要とされる。下地材料としては、
主にシリコンが存在するが、そのほかシリコン窒化膜や
窒化チタン膜が存在する。これまで、シリコンとの選択
エッチングについて、Gottlieb S.Oehr
lein等が次のような報告(J.Vac.Sci.T
echnol.A5 1987 pp1585)を行っ
ている。即ち、フロロカーボンガスを用いた酸化膜のド
ライエッチングに於いては、シリコン上にカーボンとフ
ッ素から形成されたデポジション膜が堆積し、エッチン
グが抑制されることにより選択比が確保されると報告を
行っている。これに対し、酸化膜上では、膜中の酸素と
カーボンが反応し、このデポジション膜が除去されるた
めにエッチングが抑制されないと説明を行っている。ま
た、堆積した膜厚と選択比とに強い依存性が存在し、堆
積膜厚が厚いほど高い選択比の得られることを報告して
いる。
選択比を得ることが重要とされる。下地材料としては、
主にシリコンが存在するが、そのほかシリコン窒化膜や
窒化チタン膜が存在する。これまで、シリコンとの選択
エッチングについて、Gottlieb S.Oehr
lein等が次のような報告(J.Vac.Sci.T
echnol.A5 1987 pp1585)を行っ
ている。即ち、フロロカーボンガスを用いた酸化膜のド
ライエッチングに於いては、シリコン上にカーボンとフ
ッ素から形成されたデポジション膜が堆積し、エッチン
グが抑制されることにより選択比が確保されると報告を
行っている。これに対し、酸化膜上では、膜中の酸素と
カーボンが反応し、このデポジション膜が除去されるた
めにエッチングが抑制されないと説明を行っている。ま
た、堆積した膜厚と選択比とに強い依存性が存在し、堆
積膜厚が厚いほど高い選択比の得られることを報告して
いる。
【0004】以上のように、カーボンとフッ素から構成
されるフロロカーボン膜が、酸化膜に於ける選択エッチ
ングでは重要な働きをしていることが知られている。
されるフロロカーボン膜が、酸化膜に於ける選択エッチ
ングでは重要な働きをしていることが知られている。
【0005】特開平3−163824号公報では、酸化
膜エッチングに於いて不飽和結合を有する有機物を添加
する方法が報告されている。この発明では、不飽和結合
を有する有機物がシリコン表面に堆積し、エッチングを
防止することを用いている。
膜エッチングに於いて不飽和結合を有する有機物を添加
する方法が報告されている。この発明では、不飽和結合
を有する有機物がシリコン表面に堆積し、エッチングを
防止することを用いている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来技術による酸化膜
エッチングでは、シリコンとの選択比が20程度と十分
な値が得られていない。また、シリコン窒化膜に対して
は、2程度、更に、窒化チタンに対しては、4程度の選
択比しか得られない。この用に、フッ素の含有量が50
%を超えるデポジション膜が形成されるような酸化膜エ
ッチングでは、高い選択比を得ることが望めない。
エッチングでは、シリコンとの選択比が20程度と十分
な値が得られていない。また、シリコン窒化膜に対して
は、2程度、更に、窒化チタンに対しては、4程度の選
択比しか得られない。この用に、フッ素の含有量が50
%を超えるデポジション膜が形成されるような酸化膜エ
ッチングでは、高い選択比を得ることが望めない。
【0007】
【課題を解決するための手段】従来技術による酸化膜エ
ッチングでは、そのプラズマ中で発生するフロロカーボ
ン膜のフッ素の含有量が50%を超えている。このよう
なデポジション膜は、スパッタリング速度が大きく、下
地材料表面で充分な厚さが形成されず、シリコンとの選
択比50程度と分な値が得られていない。また、シリコ
ン窒化膜に対しては、2程度、更に、窒化チタンに対し
ては、4程度の選択比しか得られない。
ッチングでは、そのプラズマ中で発生するフロロカーボ
ン膜のフッ素の含有量が50%を超えている。このよう
なデポジション膜は、スパッタリング速度が大きく、下
地材料表面で充分な厚さが形成されず、シリコンとの選
択比50程度と分な値が得られていない。また、シリコ
ン窒化膜に対しては、2程度、更に、窒化チタンに対し
ては、4程度の選択比しか得られない。
【0008】これに対し、本発明では、プラズマ中で生
成されるデポジション膜の組成の内、酸素の含有量が5
0%以上望ましくは80%以上で且つ、フッ素の含有量
が50以下望ましくは20%以下である、エッチングガ
スもしくはガスプラズマを用いることにより、高選択酸
化膜エッチングを実現する。炭素含有率の大きなデポジ
ション膜は、スパッタリング速度が小さく、エッチング
中に於いても下地材料表面で充分な厚さが形成され、高
選択比が実現される。
成されるデポジション膜の組成の内、酸素の含有量が5
0%以上望ましくは80%以上で且つ、フッ素の含有量
が50以下望ましくは20%以下である、エッチングガ
スもしくはガスプラズマを用いることにより、高選択酸
化膜エッチングを実現する。炭素含有率の大きなデポジ
ション膜は、スパッタリング速度が小さく、エッチング
中に於いても下地材料表面で充分な厚さが形成され、高
選択比が実現される。
【0009】高選択比を実現するカーボンリッチなフロ
ロカーボン膜を形成するためには、以下に述べるような
2つの方法が考えられる。その第一は、フロロカーボン
ガスに一酸化炭素を添加する方法である。一酸化炭素の
添加により、プラズマ中の主なデポジション種であると
考えられるCF2 が希釈されると同時に、一酸化炭素と
フッ素が反応し、COFもしくはCOF2 を形成するこ
とによりフッ素をプラズマ中から除去する効果を有して
いる。第二は、高密度プラズマを用いる方法である。高
密度プラズマ中では、エッチングガスの解離が進行し、
フロロカーボンガスからフッ素がとれることにより、カ
ーボンを主としたデポジション主が形成される。
ロカーボン膜を形成するためには、以下に述べるような
2つの方法が考えられる。その第一は、フロロカーボン
ガスに一酸化炭素を添加する方法である。一酸化炭素の
添加により、プラズマ中の主なデポジション種であると
考えられるCF2 が希釈されると同時に、一酸化炭素と
フッ素が反応し、COFもしくはCOF2 を形成するこ
とによりフッ素をプラズマ中から除去する効果を有して
いる。第二は、高密度プラズマを用いる方法である。高
密度プラズマ中では、エッチングガスの解離が進行し、
フロロカーボンガスからフッ素がとれることにより、カ
ーボンを主としたデポジション主が形成される。
【0010】カーボンリッチなデポジション膜は、スパ
ッタリング速度が小さく、エッチング中に下地材料をエ
ッチングから守る効果が大きい。さらにこれに加え、被
エッチング材料の酸素に対し敏感である。即ち、カーボ
ンが酸素を含有した酸化膜上では、その酸素と反応し、
COもしくはCO2 となることにより、エッチング除去
されてしまい、デポジション膜を生じないのに対し、酸
素を含まないシリコン、シリコン窒化膜や窒化チタン膜
上では、上記の反応が起こらないために、選択比が従来
の酸化膜エッチングに比較し、飛躍的に増大する。
ッタリング速度が小さく、エッチング中に下地材料をエ
ッチングから守る効果が大きい。さらにこれに加え、被
エッチング材料の酸素に対し敏感である。即ち、カーボ
ンが酸素を含有した酸化膜上では、その酸素と反応し、
COもしくはCO2 となることにより、エッチング除去
されてしまい、デポジション膜を生じないのに対し、酸
素を含まないシリコン、シリコン窒化膜や窒化チタン膜
上では、上記の反応が起こらないために、選択比が従来
の酸化膜エッチングに比較し、飛躍的に増大する。
【0011】上記のようなエッチングにより、カーボン
リッチなデポジション膜が形成され、高選択比エッチン
グが実現される。
リッチなデポジション膜が形成され、高選択比エッチン
グが実現される。
【0012】
【実施例】次に、本発明を用いた実施例について図面を
参照し工程順に説明する。
参照し工程順に説明する。
【0013】図1は本発明の高選択比酸化膜エッチング
に於いてプラズマ中で形成されたデポジション膜の分析
結果を示す。シリコン基板をプラズマ中に導入し、プラ
ズマ照射を実施し、この基板上に形成されたデポジショ
ン膜について、X線光電子分光法(XPS)を用い分析
した。図1は、XPS分析のカーボン(C1s)につい
ての分析についての分析結果である。ここで、この高選
択比酸化膜エッチングが実現されたエッチング装置は、
マグメネトロン反応性イオンエッチング(MRIE)で
ある。また、エッチングガスには、CHF3 とCOとの
混合ガスを用い、エッチング条件としては、ガス流量C
HF3 :10soom、CO:100sccm、エッチ
ング圧力:40mTorr、高周波電力:600Wとし
た。
に於いてプラズマ中で形成されたデポジション膜の分析
結果を示す。シリコン基板をプラズマ中に導入し、プラ
ズマ照射を実施し、この基板上に形成されたデポジショ
ン膜について、X線光電子分光法(XPS)を用い分析
した。図1は、XPS分析のカーボン(C1s)につい
ての分析についての分析結果である。ここで、この高選
択比酸化膜エッチングが実現されたエッチング装置は、
マグメネトロン反応性イオンエッチング(MRIE)で
ある。また、エッチングガスには、CHF3 とCOとの
混合ガスを用い、エッチング条件としては、ガス流量C
HF3 :10soom、CO:100sccm、エッチ
ング圧力:40mTorr、高周波電力:600Wとし
た。
【0014】図1から分かるように、本プラズマ中で形
成されたデポジション膜のC1sの信号では、C−C結
合に起因するピークが支配的であり、更に、C−F2 そ
してC−F3 及びC−CFx(X=1,2または3)に
起因するとピークが観測される。この信号から、カーボ
ンとフッ素の存在割合を計算すると、カーボン60%、
フッ素40%であることが結論される。そして、このエ
ッチングでは、シリコンとの選択比が60が得られる。
成されたデポジション膜のC1sの信号では、C−C結
合に起因するピークが支配的であり、更に、C−F2 そ
してC−F3 及びC−CFx(X=1,2または3)に
起因するとピークが観測される。この信号から、カーボ
ンとフッ素の存在割合を計算すると、カーボン60%、
フッ素40%であることが結論される。そして、このエ
ッチングでは、シリコンとの選択比が60が得られる。
【0015】次に、本ガス系に於いて、ガスの混合比を
変化させた場合の酸化膜のエッチング速度と選択比につ
いて図2に示す。酸化膜のエッチング速度は、最大40
00オングストローム/minが得られる。COの添加
量の増加にともない減少するが、選択比は増加する。C
O添加量90%では、シリコンとの選択比60、シリコ
ン窒化膜と窒化チタン膜に対しては、それぞれ20及び
10が実現される。
変化させた場合の酸化膜のエッチング速度と選択比につ
いて図2に示す。酸化膜のエッチング速度は、最大40
00オングストローム/minが得られる。COの添加
量の増加にともない減少するが、選択比は増加する。C
O添加量90%では、シリコンとの選択比60、シリコ
ン窒化膜と窒化チタン膜に対しては、それぞれ20及び
10が実現される。
【0016】第一の実施例に於いて、CHF3 の変わり
にC2 F6 、C3 F8 もしくはC4F8 を用いた場合も
同様の効果が得られる。即ち、COの添加の増加にとも
ない選択比は、増大する。C2 F6 、C3 F8 もしくは
C4 F8 を用いた場合、シリコンに対する選択比はCH
F3 を用いた場合と同程度の60が実現されるが、シリ
コン窒化膜と窒化チタン膜に対しては、効果が大きくな
り、実施例1に比較し、2倍程度の値が得られる。
にC2 F6 、C3 F8 もしくはC4F8 を用いた場合も
同様の効果が得られる。即ち、COの添加の増加にとも
ない選択比は、増大する。C2 F6 、C3 F8 もしくは
C4 F8 を用いた場合、シリコンに対する選択比はCH
F3 を用いた場合と同程度の60が実現されるが、シリ
コン窒化膜と窒化チタン膜に対しては、効果が大きくな
り、実施例1に比較し、2倍程度の値が得られる。
【0017】実施例2に述べたように、シリコン窒化膜
と高選択比が得られることにより、次に示すような半導
体の製造方法が可能となる。図3に、本実施例の概要を
工程順に説明するための断面図で示す。この実施例は、
自己整合型のコンタクトに適応した実施例である。
と高選択比が得られることにより、次に示すような半導
体の製造方法が可能となる。図3に、本実施例の概要を
工程順に説明するための断面図で示す。この実施例は、
自己整合型のコンタクトに適応した実施例である。
【0018】シリコン基板301上に、ゲート酸化膜3
02を熱酸化法により成膜に、更に、多結晶シリコンの
配線303を形成する。この配線層は、その上部に形成
された酸化膜304と同時にパターニングされ、更に、
酸化膜のサイドウォールを形成する。こののちセルフア
ラインストッパ用のシリコン窒化膜305と層間絶縁膜
の酸化膜306を形成する。この後、コンタクトエッチ
ング用のマスクであるレジスト307をリソグラフィ工
程により形成し、図3(a)を得る。窒化膜と高選択比
を有する本発明の酸化膜エッチングを施すことにより、
酸化膜エッチングは窒化膜305で止まり、図3(b)
を得る。本実施例で用いたのは、マグネトロン反応性イ
オンエッチング(MRIE)である。この時のエッチン
グガスには、C4 F8 とCOとの混合ガスを用い、エッ
チング条件としては、ガス流量C4 F8 :10scc
m、CO:100sccm、エッチング圧力:40mT
orr、高周波電力:600Wとした。この時、酸化膜
のエッチング速度は、4500オングストローム/mi
n、シリコン窒化膜との選択比は、40が得られる。こ
のエッチングにより、自己整合的にコンタクトが形成さ
れる。
02を熱酸化法により成膜に、更に、多結晶シリコンの
配線303を形成する。この配線層は、その上部に形成
された酸化膜304と同時にパターニングされ、更に、
酸化膜のサイドウォールを形成する。こののちセルフア
ラインストッパ用のシリコン窒化膜305と層間絶縁膜
の酸化膜306を形成する。この後、コンタクトエッチ
ング用のマスクであるレジスト307をリソグラフィ工
程により形成し、図3(a)を得る。窒化膜と高選択比
を有する本発明の酸化膜エッチングを施すことにより、
酸化膜エッチングは窒化膜305で止まり、図3(b)
を得る。本実施例で用いたのは、マグネトロン反応性イ
オンエッチング(MRIE)である。この時のエッチン
グガスには、C4 F8 とCOとの混合ガスを用い、エッ
チング条件としては、ガス流量C4 F8 :10scc
m、CO:100sccm、エッチング圧力:40mT
orr、高周波電力:600Wとした。この時、酸化膜
のエッチング速度は、4500オングストローム/mi
n、シリコン窒化膜との選択比は、40が得られる。こ
のエッチングにより、自己整合的にコンタクトが形成さ
れる。
【0019】次に、窒化膜と酸化膜をそれぞれ等方的に
エッチングし、コンタクトが開口される。これにより、
図3(c)が得られる。
エッチングし、コンタクトが開口される。これにより、
図3(c)が得られる。
【0020】実施例2に述べたように、窒化チタン膜と
高選択比が得られることにより、次に示すような半導体
の製造方法が可能となる。図4に、本実施例の概要を工
程順に説明するための断面図を示す。この実施例は、ア
ルミの反射防止膜として窒化チタン膜を用いた場合に適
応した実施例である。
高選択比が得られることにより、次に示すような半導体
の製造方法が可能となる。図4に、本実施例の概要を工
程順に説明するための断面図を示す。この実施例は、ア
ルミの反射防止膜として窒化チタン膜を用いた場合に適
応した実施例である。
【0021】シリコン基板401上に、酸化膜402を
CVD法により成膜し、更に、アルミの配線403を形
成する。この配線層は、その上部に形成されたリソグラ
フィ工程に於ける反射防止膜である窒化チタン404と
同時にパターニングされる。層間絶縁膜である酸化膜4
05をCVD法により成膜し、この後、スルーホールエ
ッチング用のマスクであるレジスト06をリソグラフィ
工程により形成し、図4(a)を得る。窒化チタンと高
選択比を有る本発明の酸化膜エッチングを施すことによ
り、酸化膜エッチングは窒化チタン膜404で止まり、
図4(b)を得る。本実施例で用いたのは、マグネトロ
ン反応性イオンエッチング(MRIE)である。この時
のエッチングガスには、C4 F8 とCOとの混合ガスを
用い、エッチング条件としては、ガス流量C4 F8 :1
0sccm、CO:100sccm、エッチング圧力:
40mTorr、高周波電力:600Wととした。この
時、酸化膜のエッチング速度は、4500オングストロ
ーム/min、窒化チタン膜との選択比は、20が得ら
れる。従来のスルーホールエッチングでは、窒化チタン
膜との選択比が、4程度しか得られないために、スルー
ホールエッチング中にこの窒化チタン膜は、エッチング
されてしまい、図5に示すようなアルミのスパッタ再付
着層506が発生し、スルーホール抵抗の高抵抗化と良
品率の低下を生じていた。これに対し、本発明を適応す
ることにより、これらの問題は解決される。
CVD法により成膜し、更に、アルミの配線403を形
成する。この配線層は、その上部に形成されたリソグラ
フィ工程に於ける反射防止膜である窒化チタン404と
同時にパターニングされる。層間絶縁膜である酸化膜4
05をCVD法により成膜し、この後、スルーホールエ
ッチング用のマスクであるレジスト06をリソグラフィ
工程により形成し、図4(a)を得る。窒化チタンと高
選択比を有る本発明の酸化膜エッチングを施すことによ
り、酸化膜エッチングは窒化チタン膜404で止まり、
図4(b)を得る。本実施例で用いたのは、マグネトロ
ン反応性イオンエッチング(MRIE)である。この時
のエッチングガスには、C4 F8 とCOとの混合ガスを
用い、エッチング条件としては、ガス流量C4 F8 :1
0sccm、CO:100sccm、エッチング圧力:
40mTorr、高周波電力:600Wととした。この
時、酸化膜のエッチング速度は、4500オングストロ
ーム/min、窒化チタン膜との選択比は、20が得ら
れる。従来のスルーホールエッチングでは、窒化チタン
膜との選択比が、4程度しか得られないために、スルー
ホールエッチング中にこの窒化チタン膜は、エッチング
されてしまい、図5に示すようなアルミのスパッタ再付
着層506が発生し、スルーホール抵抗の高抵抗化と良
品率の低下を生じていた。これに対し、本発明を適応す
ることにより、これらの問題は解決される。
【0022】
【0023】ここで、ガス流量CHF3 :10scc
m、CO:100sccm、エッチング圧力:30mT
orr、高周波電力:600Wとした。
m、CO:100sccm、エッチング圧力:30mT
orr、高周波電力:600Wとした。
【0024】図6は本発明を実施するための高密度プラ
ズマ源である。本発明は、高密度のプラズマ源を用いる
ことにより、より有効性を増すことが可能となる。
ズマ源である。本発明は、高密度のプラズマ源を用いる
ことにより、より有効性を増すことが可能となる。
【0025】上述まで用いてきたエッチング装置は、M
RIE装置であるが、この装置のプラズマ密度は、5x
1010cm-3程度である。図6に示したエッチング装置
では、1x1012cm-3以上のプラズマ密度が得られ
る。このプラズマを用いることにより、エッチングガス
として用いるフロロカーボンガスの解離が進行し、より
カーボンリッチなデポジション膜を得ることが可能とな
る。更に、高密度プラズマでは、非常に高いエッチング
速度が得られ、スループットが向上される。
RIE装置であるが、この装置のプラズマ密度は、5x
1010cm-3程度である。図6に示したエッチング装置
では、1x1012cm-3以上のプラズマ密度が得られ
る。このプラズマを用いることにより、エッチングガス
として用いるフロロカーボンガスの解離が進行し、より
カーボンリッチなデポジション膜を得ることが可能とな
る。更に、高密度プラズマでは、非常に高いエッチング
速度が得られ、スループットが向上される。
【0026】以下、本発明に用いる高密度プラズマ源の
一例を説明する。エッチング装置の概要を図6に示し、
説明を行う。図6(a),(b)は、本装置の断面図及
び上部電極図である。図6(a),(b)に於いて、ド
ライエッチング装置は、チャンバ1内に設けられた半導
体基板9を載置する試料台8としての下部電極と、これ
に対向して設けられた電極2Aと、チャンバ1に隣接し
て設けられたマイクロ波発信器4と上部電極2Aの上部
に設けられた導波管5を介してマイクロ波発信器4より
チャンバ内にマイクロ波を導入するテフロン板3からな
る誘電体線路と、試料台8に接続した高周波電源10と
から主に構成される。本実施例のエッチング装置は、基
本的には平行平板型である。導波管5を伝播してきたマ
イクロ波は、誘電体線路に入り、進行方向に対し横方向
に広がり伝播する。この時、横方向の電界強度は一様で
あり、進行方向には、定在波が生じる。テフロン板内部
のマイクロ波は、下方のマイクロ波放射口13から放出
され、高密度プラズマを発生させる。このマイクロ波放
射口を複数個設け、それぞれ、発生したプラズマを半導
体基板9まで拡散させることにより、基板上では均一な
プラズマが得られる。
一例を説明する。エッチング装置の概要を図6に示し、
説明を行う。図6(a),(b)は、本装置の断面図及
び上部電極図である。図6(a),(b)に於いて、ド
ライエッチング装置は、チャンバ1内に設けられた半導
体基板9を載置する試料台8としての下部電極と、これ
に対向して設けられた電極2Aと、チャンバ1に隣接し
て設けられたマイクロ波発信器4と上部電極2Aの上部
に設けられた導波管5を介してマイクロ波発信器4より
チャンバ内にマイクロ波を導入するテフロン板3からな
る誘電体線路と、試料台8に接続した高周波電源10と
から主に構成される。本実施例のエッチング装置は、基
本的には平行平板型である。導波管5を伝播してきたマ
イクロ波は、誘電体線路に入り、進行方向に対し横方向
に広がり伝播する。この時、横方向の電界強度は一様で
あり、進行方向には、定在波が生じる。テフロン板内部
のマイクロ波は、下方のマイクロ波放射口13から放出
され、高密度プラズマを発生させる。このマイクロ波放
射口を複数個設け、それぞれ、発生したプラズマを半導
体基板9まで拡散させることにより、基板上では均一な
プラズマが得られる。
【0027】本プラズマ源では、プラズマ密度、最大5
x1012cm-3が得られる。このプラズマを用いること
により、エッチングガスとして用いるフロロカーボンガ
スの解離が進行し、よりカーボンリッチなデポジション
膜を得ることが可能となる。更に、高密度プラズマで
は、非常に高いエッチング速度が得られ、スループット
が向上される。
x1012cm-3が得られる。このプラズマを用いること
により、エッチングガスとして用いるフロロカーボンガ
スの解離が進行し、よりカーボンリッチなデポジション
膜を得ることが可能となる。更に、高密度プラズマで
は、非常に高いエッチング速度が得られ、スループット
が向上される。
【0028】
【発明の効果】本発明では、フロロカーボンガスを用い
たドライエッチングにより酸化膜にホールを形成する工
程に於いて、プラズマ中で生成されるデポジション膜の
組成の内、炭素の含有量が50%以上望ましくは80%
以上で且つ、フッ素の含有量が50以下望ましくは20
%以下である、エッチングガスもしくはガスプラズマを
用いることにより、高選択酸化膜エッチングを実現す
る。
たドライエッチングにより酸化膜にホールを形成する工
程に於いて、プラズマ中で生成されるデポジション膜の
組成の内、炭素の含有量が50%以上望ましくは80%
以上で且つ、フッ素の含有量が50以下望ましくは20
%以下である、エッチングガスもしくはガスプラズマを
用いることにより、高選択酸化膜エッチングを実現す
る。
【図1】本発明のエッチングプラズマ中で得られるデポ
ジション膜のXPS分析結果。
ジション膜のXPS分析結果。
【図2】酸化膜のエッチング速度とシリコンに対する選
択比のCO添加量依存性。
択比のCO添加量依存性。
【図3】本発明を用い形成したセルフアラインコンタク
ト実施例の工程順説明縦断面図である。
ト実施例の工程順説明縦断面図である。
【図4】本発明を、スルーホール工程に適応した実施例
である。
である。
【図5】スルーホールエッチング工程についての従来技
術を用い実施した縦断面図である。
術を用い実施した縦断面図である。
【図6】本発明で用いる高密度プラズマ源の縦断面図と
電極である。
電極である。
1 チャンバ 2A 上部電極 3 テフロン板 4 マイクロ波発信器 5 導波管 6 ガス導入部 7 真空排気系 8 下部電極 9 半導体基板 10 高周波電源 11 磁石 12 アルマイト 13 マイクロ波放射口
Claims (4)
- 【請求項1】 フロロカーボンガスと1酸化炭素を含む
反応ガスを用いたドライエッチングによりシリコン又は
シリコン窒化膜又は窒化チタン膜に対して選択的に酸化
膜にホールを形成する工程に於いて、プラズマ中で前記
シリコン又はシリコン窒化膜又は窒化チタン膜上に生成
されるデポジション膜の組成が、炭素の含有量が50%
以上で且つ、フッ素の含有量が50%以下であることを
特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項2】 前記反応ガスとして、3フッ化メタンと
1酸化炭素との混合ガスを用い、その1酸化炭素の混合
比を80%以上とすることを特徴とする請求項1記載の
半導体装置の製造方法。 - 【請求項3】 前記反応ガスとして、6フッ化エタンも
しくは8フッ化プロパンもしくは8フッ化ブタンのいず
れか一つと1酸化炭素との混合ガスを用いることを特徴
とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項4】 フロロカーボンガスを用いたドライエッ
チングにより酸化膜にホールを形成する工程に於いて、
プラズマ密度が5x10 10 cm -3 以上であるプラズマを
用い、プラズマ中で生成されるデポジション膜の組成
が、炭素の含有量が50%以上で且つ、フッ素の含有量
が50%以下であることを特徴とするとする半導体装置
の製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5230628A JP2720763B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 半導体装置の製造方法 |
EP94114728A EP0644584A1 (en) | 1993-09-17 | 1994-09-19 | Improvement on selectivity in etching an oxidation film in a method for fabricating a semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5230628A JP2720763B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0786236A JPH0786236A (ja) | 1995-03-31 |
JP2720763B2 true JP2720763B2 (ja) | 1998-03-04 |
Family
ID=16910767
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5230628A Expired - Lifetime JP2720763B2 (ja) | 1993-09-17 | 1993-09-17 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0644584A1 (ja) |
JP (1) | JP2720763B2 (ja) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6171974B1 (en) | 1991-06-27 | 2001-01-09 | Applied Materials, Inc. | High selectivity oxide etch process for integrated circuit structures |
US6184150B1 (en) | 1992-09-08 | 2001-02-06 | Applied Materials Inc. | Oxide etch process with high selectivity to nitride suitable for use on surfaces of uneven topography |
US5880037A (en) * | 1992-09-08 | 1999-03-09 | Applied Materials, Inc. | Oxide etch process using a mixture of a fluorine-substituted hydrocarbon and acetylene that provides high selectivity to nitride and is suitable for use on surfaces of uneven topography |
US6194325B1 (en) | 1992-09-08 | 2001-02-27 | Applied Materials Inc. | Oxide etch process with high selectivity to nitride suitable for use on surfaces of uneven topography |
JP2904723B2 (ja) * | 1995-04-21 | 1999-06-14 | セントラル硝子株式会社 | クリーニングガス |
EP0777267A1 (en) * | 1995-11-28 | 1997-06-04 | Applied Materials, Inc. | Oxide etch process with high selectivity to nitride suitable for use on surfaces of uneven topography |
TW348296B (en) * | 1995-12-16 | 1998-12-21 | Hyundai Electronics Ind | Method for forming contact hole in semiconductor device |
JPH1092792A (ja) * | 1996-09-18 | 1998-04-10 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
US5874345A (en) * | 1996-11-18 | 1999-02-23 | International Business Machines Corporation | Method for planarizing TEOS SiO2 filled shallow isolation trenches |
US6183655B1 (en) | 1997-09-19 | 2001-02-06 | Applied Materials, Inc. | Tunable process for selectively etching oxide using fluoropropylene and a hydrofluorocarbon |
US5866485A (en) * | 1997-09-29 | 1999-02-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Techniques for etching a silicon dioxide-containing layer |
JP3883144B2 (ja) * | 1997-09-30 | 2007-02-21 | 富士通株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
US6387287B1 (en) * | 1998-03-27 | 2002-05-14 | Applied Materials, Inc. | Process for etching oxide using a hexafluorobutadiene and manifesting a wide process window |
US6174451B1 (en) | 1998-03-27 | 2001-01-16 | Applied Materials, Inc. | Oxide etch process using hexafluorobutadiene and related unsaturated hydrofluorocarbons |
US6602434B1 (en) | 1998-03-27 | 2003-08-05 | Applied Materials, Inc. | Process for etching oxide using hexafluorobutadiene or related fluorocarbons and manifesting a wide process window |
US6184119B1 (en) | 1999-03-15 | 2001-02-06 | Vlsi Technology, Inc. | Methods for reducing semiconductor contact resistance |
US6849193B2 (en) | 1999-03-25 | 2005-02-01 | Hoiman Hung | Highly selective process for etching oxide over nitride using hexafluorobutadiene |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57186335A (en) * | 1981-05-12 | 1982-11-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Forming method for pattern |
JPH07118474B2 (ja) * | 1984-12-17 | 1995-12-18 | ソニー株式会社 | エツチングガス及びこれを用いたエツチング方法 |
JPH0746586B2 (ja) * | 1985-10-18 | 1995-05-17 | 株式会社日立製作所 | イオン源 |
JPS62274082A (ja) * | 1986-05-20 | 1987-11-28 | Toshiba Corp | ドライエツチング方法 |
KR910010516A (ko) * | 1989-11-15 | 1991-06-29 | 아오이 죠이치 | 반도체 메모리장치 |
JP3038950B2 (ja) * | 1991-02-12 | 2000-05-08 | ソニー株式会社 | ドライエッチング方法 |
JP2687787B2 (ja) * | 1991-10-02 | 1997-12-08 | ソニー株式会社 | ドライエッチング方法 |
JPH05182937A (ja) * | 1991-12-26 | 1993-07-23 | Sony Corp | ドライエッチング方法 |
EP0552490A1 (en) * | 1992-01-24 | 1993-07-28 | Applied Materials, Inc. | Process for etching an oxide layer over a nitride |
DE69226253T2 (de) * | 1992-01-24 | 1998-12-17 | Applied Materials Inc | Plasmaätzverfahren und Reaktor zur Plasmabearbeitung |
-
1993
- 1993-09-17 JP JP5230628A patent/JP2720763B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-09-19 EP EP94114728A patent/EP0644584A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0786236A (ja) | 1995-03-31 |
EP0644584A1 (en) | 1995-03-22 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19971021 |