JP2855956B2 - ドライエッチング方法 - Google Patents

ドライエッチング方法

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dry etching
film
etching
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体デバイス等に用
いるSrTiO3 のドライエッチング方法に関する。
【0002】
【従来の技術】LSI技術の微細化が進むにつれ、微小
領域で容量が大きい高誘電体膜の検討が進められてい
る。特に、SrTiO3 膜は、誘電率が高く、薄膜化す
ることでより高い容量を得ることができるなど今後のD
RAMの容量膜等として期待されている。
【0003】このSrTiO3 膜の加工には、HC1等
の溶液によるウエットエッチングや、ミリング等のドラ
イエッチングで加工が試みられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ウエットエッチングで
は、サイドエッチング量をサブミクロン以下に抑制する
ことが困難である。また、ミリング等の物理スパッタリ
ングによるエッチングは、揮発性の反応生成物を形成せ
ず、被エッチング物がレジスト側壁に付着するだけであ
り、寸法精度を重要視する微細加工には向いていない。
また,物理スパタリングによるエッチングは、化学的に
反応しないため、下地膜との選択比を得ることも難し
い。このように従来の方法では、いずれもサブロクロン
以下の微細加工をすることは困難である。
【0005】本発明は、このような従来の問題点を解決
し、SrTiO3 膜をサブミクロン以下に加工するドラ
イエッチング方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】高誘電体SrTiO3
ドライエッチングは、C1系またはBr系ガスを用い
て、F系のガスを添加し、プラズマエッチングする。
【0007】エッチング中に発生した側壁膜は、エッチ
ングマスクを除去する前に氷酢酸のヨウ素液と硝酸とフ
ッ酸の混合溶液にて除去し、この後エッチングマスクを
除去する。
【0008】
【作用】本発明におけるSrTiO3 膜のドライエッチ
ング方法は、異方的にサブミクロン以下の形状を加工す
ることができ、F系のガスを添加することにより、残渣
を生じること無くエッチングすることができる。また、
形状加工後、該ウエットエッチング処理を施することに
より下地膜や残されたSrTiO3 膜にダメージを殆ど
与えることなく、側壁に付着した膜を容易に除去するこ
とができる。
【0009】
【実施例】図1(a)に断面を示すSiO2 等の下地酸
化膜1上に、スパッタ法または、CVD(Chemic
al Vaper Deposition)法により、
厚さ0.1μmのSrTiO3 膜2を形成する。この膜
上にフォトレジストを塗布し、通常のフォトレジスト工
程によりレジストマスク3を形成する。
【0010】次いで、低圧力下で、高密度プラズマを形
成できるECR(ElectronCyclotron
Resonance)エッチング装置を用い、Cl2
ガスまたはHBrガスで図1(b)に示すようにSrT
iO3 膜2をエッチングする。エッチングガス圧は10
-3Torr,マイクロ波パワーは300W,RFパワー
は150Wとした。下地絶縁膜1との選択比は5であっ
た。10-4〜10-3Torr程度の低圧力でも1010
1011個/cm3 程度の高密度プラズマを発生できる装
置を用いることが望ましい。
【0011】エッチング中、図1(b)に示すように側
壁膜4が生じる。
【0012】この側壁膜4が付着した試料を、レジスト
マスク3を除去する前に、氷酢酸のヨウ素液と硝酸とフ
ッ酸の混合溶液に数秒浸し、水洗処理を施すことより、
図1(c)に示すように側壁膜4を除去し、その後、O
2 ガスアッシングによりレジストマスク3を除去し、図
1(d)に示すようにSrTiO3 膜のみを残す。
【0013】Cl2 ガスまたはHBrガスのみの場合、
下地絶縁膜1上に残渣が生じるが、SF6 ガスまたはC
4 ガス等のF系のガスを添加してエッチングすると残
渣が生じない。エッチング条件としては例えばCl2
たはHBrに、SF6 またはCF4 を10%添加する。
ガス圧は10-3Torr、パワーは図1の実施例と同じ
とした。
【0014】上記のマスク形式には、多層レジストマス
クを用いてもよく,EB(Electron Bea
m)による露光工程を用いても良い。
【0015】
【発明の効果】本発明におけるSrTiO3 膜のドライ
エッチング方法は、残渣を生じること無く、異方的にサ
ブミクロン以下の形状を加工することができる.この微
細加工により、高集積メモリ等で使用されるキャパシタ
ーの容量を向上することができる。
【0016】更に、このSrTiO3 膜の微細加工方法
は、Y系,Bi系,Tl系などの酸化物超伝導体膜の微
細加工にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)〜(d)は、本発明の製造工程を工程順
に示す半導体チップの概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−86578(JP,A) 特開 平2−267292(JP,A) 特開 平4−202076(JP,A) 特開 平2−194601(JP,A) 特開 平6−151383(JP,A) Jpn.J.Appl.Phys.V ol.32(1993)Part1,No1, 1B,pp376−379 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/302 H01L 27/108 H01L 39/24 C04B 41/91 C23F 4/00 JICSTファイル(JOIS)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高誘電体SrTiO3 のドライエッチン
    グ工程に於いて、C1系ガスまたはBr系ガスを用い
    て、プラズマエッチングすることを特徴とするドライエ
    ッチング方法。
  2. 【請求項2】 高誘電体SrTiO3 のドライエッチン
    グ工程に於いて、C1系ガスまたはBr系にF系のガス
    を添加することを特徴とするドライエッチング方法。
  3. 【請求項3】 高誘電体SrTiO3 のドライエッチン
    グ工程に於いて、エッチング中に発生した側壁膜を、エ
    ッチングマスクを除去する前に氷酢酸のヨウ素液と硝酸
    とフッ酸の混合溶液にて除去し、この後エッチングマス
    クを除去することを特徴とするドライエッチングの後処
    理方法。
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