JP2723384B2 - 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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- JP2723384B2 JP2723384B2 JP3159044A JP15904491A JP2723384B2 JP 2723384 B2 JP2723384 B2 JP 2723384B2 JP 3159044 A JP3159044 A JP 3159044A JP 15904491 A JP15904491 A JP 15904491A JP 2723384 B2 JP2723384 B2 JP 2723384B2
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- oxide film
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体装置の製造方
法に関する。さらに詳しくは、ドライエッチング工程で
使用される反応性ガスに関する。
法に関する。さらに詳しくは、ドライエッチング工程で
使用される反応性ガスに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、酸化膜と基板に高選択比を必要と
するドライエッチングに使用される反応性ガスは、ＣＦ
4 ＋Ｈ2 、ＣＦ4 ＋ＣＨＦ3 、ＣＨＦ3 、ＣＨＦ3＋Ｏ2
あるいはＣＨ2 Ｆ2 が知られている。
するドライエッチングに使用される反応性ガスは、ＣＦ
4 ＋Ｈ2 、ＣＦ4 ＋ＣＨＦ3 、ＣＨＦ3 、ＣＨＦ3＋Ｏ2
あるいはＣＨ2 Ｆ2 が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のドライエッチン
グ工程で用いられる反応性ガスは、Ｈがフッ化炭素化合
物からのＦの引抜き反応を起こし、引抜き反応が進むこ
とにより酸化膜と基板に対するエッチングの選択比を高
めることができる。一方、次のような問題を生じてい
る。
グ工程で用いられる反応性ガスは、Ｈがフッ化炭素化合
物からのＦの引抜き反応を起こし、引抜き反応が進むこ
とにより酸化膜と基板に対するエッチングの選択比を高
めることができる。一方、次のような問題を生じてい
る。
【０００４】すなわち、図２(a) に示すようにシリコン
基板11上に酸化シリコン膜12を形成し、この上に形成さ
れたフォトレジストパターン13をマスクにしてドライエ
ッチング法によってエッチングすると、図２(b) 及び
(c) に示すように、ＣＨＦ+ ,ＣＨＦ2 + によりＣ, Ｆ
の高密度欠陥層14とＨによる深い結晶欠陥層15が形成さ
れる。また、上述の結晶欠陥層が形成されるとコンタク
ト抵抗が高くなるか、あるいは、非オーミックとなる。
基板11上に酸化シリコン膜12を形成し、この上に形成さ
れたフォトレジストパターン13をマスクにしてドライエ
ッチング法によってエッチングすると、図２(b) 及び
(c) に示すように、ＣＨＦ+ ,ＣＨＦ2 + によりＣ, Ｆ
の高密度欠陥層14とＨによる深い結晶欠陥層15が形成さ
れる。また、上述の結晶欠陥層が形成されるとコンタク
ト抵抗が高くなるか、あるいは、非オーミックとなる。
【０００５】図２(e) に示すように欠陥層の除去（ドラ
イエッチング）17によりコンタクト抵抗は下がるが超Ｌ
ＳＩではＸｊ（接合深さ）が浅くなるため欠陥層が深け
ればリークが発性する。また図２(d) に示すようにＸｊ
を超えないとしても欠陥層の除去の際にアンダーカット
16が発生し次工程の配線の形成が難しい。この発明は上
記問題を解決するためになされたものであって、酸化膜
と基板に対するエッチングの選択比が高く、基板に結晶
欠陥を起こすことなく酸化膜をエッチングして半導体装
置を製造することのできる半導体装置の製造方法を提供
しようとするものである。
イエッチング）17によりコンタクト抵抗は下がるが超Ｌ
ＳＩではＸｊ（接合深さ）が浅くなるため欠陥層が深け
ればリークが発性する。また図２(d) に示すようにＸｊ
を超えないとしても欠陥層の除去の際にアンダーカット
16が発生し次工程の配線の形成が難しい。この発明は上
記問題を解決するためになされたものであって、酸化膜
と基板に対するエッチングの選択比が高く、基板に結晶
欠陥を起こすことなく酸化膜をエッチングして半導体装
置を製造することのできる半導体装置の製造方法を提供
しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、シリ
コン基板上に形成されたシリコン酸化膜のエッチングを
行う際に、式：Ｃn Ｆ2n+2又はＣn Ｆ2n（ｎ＝２〜６）
のフッ化炭素ガスとＣＯガス又はＮＯガスとを使用する
シリコン酸化膜のエッチング方法が提供される。
コン基板上に形成されたシリコン酸化膜のエッチングを
行う際に、式：Ｃn Ｆ2n+2又はＣn Ｆ2n（ｎ＝２〜６）
のフッ化炭素ガスとＣＯガス又はＮＯガスとを使用する
シリコン酸化膜のエッチング方法が提供される。
【０００７】この発明において、Ｃn Ｆ2n+2又はＣn Ｆ
2n（ｎ＝２〜４）のフッ化炭素ガスが用いられる。フッ
化炭素ガスは、シリコン基板上に形成された酸化シリコ
ン膜をドライエッチングするプラズマの原料であって、
対応するプラズマが酸化シリコンに対して高いエッチン
グ性を有しシリコンに対して低いエッチング性を有する
（エッチング選択性）と共にシリコン基板面に照射され
てもシリコン単結晶内に進入しても結晶欠陥を誘発しな
いものがよく、Ｃn Ｆ2n+2又はＣn Ｆ2n（ｎ＝２〜６）
で示されるものを用いることができる。
2n（ｎ＝２〜４）のフッ化炭素ガスが用いられる。フッ
化炭素ガスは、シリコン基板上に形成された酸化シリコ
ン膜をドライエッチングするプラズマの原料であって、
対応するプラズマが酸化シリコンに対して高いエッチン
グ性を有しシリコンに対して低いエッチング性を有する
（エッチング選択性）と共にシリコン基板面に照射され
てもシリコン単結晶内に進入しても結晶欠陥を誘発しな
いものがよく、Ｃn Ｆ2n+2又はＣn Ｆ2n（ｎ＝２〜６）
で示されるものを用いることができる。
【０００８】ＣｎＦ２ｎ＋２又はＣｎＦ２ｎ（ｎ＝２〜
６）で示されるフッ化炭素ガスは、Ｃ２Ｆ６、Ｃ
３Ｆ８、Ｃ４Ｆ１０、Ｃ５Ｆ１２、Ｃ６Ｆ１４、Ｃ２Ｆ
４、Ｃ３Ｆ６、Ｃ４Ｆ８、Ｃ５Ｆ１０及びＣ６Ｆ１２が
あり、この中でもＣ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８ 、Ｃ ２Ｆ４、Ｃ３
Ｆ６及びＣ４Ｆ６は、常温において気体であり、気化装
置が不要で取扱いが容易なので好ましい。
６）で示されるフッ化炭素ガスは、Ｃ２Ｆ６、Ｃ
３Ｆ８、Ｃ４Ｆ１０、Ｃ５Ｆ１２、Ｃ６Ｆ１４、Ｃ２Ｆ
４、Ｃ３Ｆ６、Ｃ４Ｆ８、Ｃ５Ｆ１０及びＣ６Ｆ１２が
あり、この中でもＣ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８ 、Ｃ ２Ｆ４、Ｃ３
Ｆ６及びＣ４Ｆ６は、常温において気体であり、気化装
置が不要で取扱いが容易なので好ましい。
【０００９】この発明においては、フッ化炭素ガスを単
独で用いてもよいがフッ化炭素ガスとπ結合を有するＣ
ＯもしくはＮＯガスとを使用してもよい。π結合を有す
るＣＯもしくはＮＯガスは、シリコン基板上に形成され
た酸化シリコン膜をエッチングせず、フッ化炭素ガスと
混合して用いることによりドライエッチングを行なうプ
ラズマのエッチング選択性（酸化シリコンに対し高いエ
ッチング性を有しシリコンに対して低いエッチング性を
有する）を高めることができる。
独で用いてもよいがフッ化炭素ガスとπ結合を有するＣ
ＯもしくはＮＯガスとを使用してもよい。π結合を有す
るＣＯもしくはＮＯガスは、シリコン基板上に形成され
た酸化シリコン膜をエッチングせず、フッ化炭素ガスと
混合して用いることによりドライエッチングを行なうプ
ラズマのエッチング選択性（酸化シリコンに対し高いエ
ッチング性を有しシリコンに対して低いエッチング性を
有する）を高めることができる。
【００１０】また、π結合を有するＣＯもしくはＮＯガ
スは、シリコン基板面に照射されてもシリコン単結晶内
に進入しないプラズマを形成することができる。フッ化
炭素ガスとπ結合を有するＣＯもしくはＮＯガスの使用
量の比は、使用するフッ化炭素ガスにもよるが、通常１
対３以上が必要であり高選択比を得るためには１対５０
程度の容量比が必要である。
スは、シリコン基板面に照射されてもシリコン単結晶内
に進入しないプラズマを形成することができる。フッ化
炭素ガスとπ結合を有するＣＯもしくはＮＯガスの使用
量の比は、使用するフッ化炭素ガスにもよるが、通常１
対３以上が必要であり高選択比を得るためには１対５０
程度の容量比が必要である。
【００１１】
【作用】Ｃn Ｆ2n+2又はＣn Ｆ2n（ｎ＝２〜４）のガス
から発生したイオンは、サイズが大きくシリコン基板の
結晶内に入らない。またπ結合を持つＣＯもしくはＮＯ
ガスは、酸化膜エッチング時はＳｉＯ2よりＯが放出さ
れるためＣＯはＣＯ2となりＳｉＯ2エッチングは進行す
るが、ＳｉエッチではＯがないためＣＯはデポガスとな
り選択比を高める。
から発生したイオンは、サイズが大きくシリコン基板の
結晶内に入らない。またπ結合を持つＣＯもしくはＮＯ
ガスは、酸化膜エッチング時はＳｉＯ2よりＯが放出さ
れるためＣＯはＣＯ2となりＳｉＯ2エッチングは進行す
るが、ＳｉエッチではＯがないためＣＯはデポガスとな
り選択比を高める。
【００１２】
実施例１ この発明の実施例を図面を用いて説明する。図１(a) に
示すように、シリコン基板１の上に膜厚０．５〜１．５
μｍの酸化シリコン膜２を形成し、この上にレジストパ
ターン３を形成する。
示すように、シリコン基板１の上に膜厚０．５〜１．５
μｍの酸化シリコン膜２を形成し、この上にレジストパ
ターン３を形成する。
【００１３】次に、図１（ｂ）に示すように、この基板
を、磁気強化反応性イオンエッチング（ＭＥＲＩＴ）装
置に配置し、反応性ガスとしてＣＯガスとＣ２Ｆ６ガス
を１／４の容量比で混合したガスを用いてレジストパタ
ーン３をマスクにして酸化シリコン膜２をエッチングす
る。酸化シリコン膜２のエッチングによってシリコン基
板１も若干エッチングされるが、このシリコン基板内へ
拡散したＣ及びＦは、その濃度と深さの関係を図１
（ｃ）に示すように、少ない。
を、磁気強化反応性イオンエッチング（ＭＥＲＩＴ）装
置に配置し、反応性ガスとしてＣＯガスとＣ２Ｆ６ガス
を１／４の容量比で混合したガスを用いてレジストパタ
ーン３をマスクにして酸化シリコン膜２をエッチングす
る。酸化シリコン膜２のエッチングによってシリコン基
板１も若干エッチングされるが、このシリコン基板内へ
拡散したＣ及びＦは、その濃度と深さの関係を図１
（ｃ）に示すように、少ない。
【００１４】また、ＴＥＭ観察によりシリコン基板の結
晶欠陥層の形成は認められない。 実施例２ 実施例１において、Ｃ2 Ｆ6 ガスを用いる代わりにＣ4
Ｆ8 ガスを用いこの他は実施例１と同様にして酸化シリ
コン膜のエッチングを行った。得られたシリコン基板
は、ＴＥＭ観察により結晶欠陥層の形成は認められな
い。
晶欠陥層の形成は認められない。 実施例２ 実施例１において、Ｃ2 Ｆ6 ガスを用いる代わりにＣ4
Ｆ8 ガスを用いこの他は実施例１と同様にして酸化シリ
コン膜のエッチングを行った。得られたシリコン基板
は、ＴＥＭ観察により結晶欠陥層の形成は認められな
い。
【００１５】
【発明の効果】この発明によれば、シリコン基板内に結
晶欠陥層を発生させることなく酸化膜をエッチングして
半導体装置を製造することのできる半導体装置の製造方
法を提供することができる。
晶欠陥層を発生させることなく酸化膜をエッチングして
半導体装置を製造することのできる半導体装置の製造方
法を提供することができる。
【図１】この発明の実施例で作製した半導体装置の製造
工程説明図である。
工程説明図である。
【図２】従来の半導体装置の製造工程の説明図である。
１ シリコン基板 ２ 酸化シリコン膜 ３ レジストパターン
Claims (1)
- 【請求項１】 シリコン基板上に形成されたシリコン酸
化膜のエッチングを行う際に、 式：Ｃn Ｆ2n+2又はＣn Ｆ2n（ｎ＝２〜６）のフッ化炭
素ガスとＣＯガス又はＮＯガスとを使用することを特徴
とするシリコン酸化膜のエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3159044A JP2723384B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3159044A JP2723384B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0513376A JPH0513376A (ja) | 1993-01-22 |
| JP2723384B2 true JP2723384B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=15685006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3159044A Expired - Lifetime JP2723384B2 (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2723384B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001027987A1 (fr) * | 1999-10-13 | 2001-04-19 | Daikin Industries, Ltd. | Gaz de gravure a sec |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0489407A3 (en) * | 1990-12-03 | 1992-07-22 | Applied Materials, Inc. | Plasma reactor using uhf/vhf resonant antenna source, and processes |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP3159044A patent/JP2723384B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0513376A (ja) | 1993-01-22 |
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