JP3008451B2 - Etching method of silicon-based material to be etched - Google Patents

Etching method of silicon-based material to be etched

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JP3008451B2 JP2179360A JP17936090A JP3008451B2 JP 3008451 B2 JP3008451 B2 JP 3008451B2 JP 2179360 A JP2179360 A JP 2179360A JP 17936090 A JP17936090 A JP 17936090A JP 3008451 B2 JP3008451 B2 JP 3008451B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、シリコン系被エッチング材のエッチング方
法に関する。特に、基体上にシリコン層と高融点金属シ
リサイド層とを有する被エッチング部をエッチングする
エッチング方法に関するものである。本発明は、例えば
半導体装置等の製造の際に、いわゆるポリサイド構造等
をエッチングするエッチング方法として利用することが
できる。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for etching a silicon-based material to be etched. In particular, the present invention relates to an etching method for etching a portion to be etched having a silicon layer and a refractory metal silicide layer on a substrate. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as an etching method for etching a so-called polycide structure or the like, for example, when manufacturing a semiconductor device or the like.

〔発明の概要〕[Summary of the Invention]

本発明は、基体上に形成されたシリコン層と高融点金
属シリサイド層とを有する被エッチング部をエッチング
するシリコン系被エッチング材のエッチング方法におい
て、臭化水素とフッ素ラジカルを発生し得るガスとを含
有するエッチングガスを用いて、基体の少なくとも被エ
ッチング部を0℃以下に冷却しながらエッチングを行う
ことにより、シリコン層と高融点金属シリサイド層とを
同条件でエッチングすることを可能ならしめたものであ
る。
The present invention provides a method of etching a silicon-based material to be etched, which etches a portion to be etched having a silicon layer formed on a substrate and a high melting point metal silicide layer, wherein hydrogen bromide and a gas capable of generating fluorine radicals are used. By etching the silicon substrate and the refractory metal silicide layer under the same conditions by performing etching while cooling at least the portion to be etched of the substrate to 0 ° C. or less using the contained etching gas. It is.

〔発明の背景〕[Background of the Invention]

基体上にシリコン層と高融点金属シリサイド層とが形
成されて成る構造は、例えば半導体装置の分野におい
て、例えばゲート配線構造を形成するために用いられて
いる。
A structure in which a silicon layer and a refractory metal silicide layer are formed on a substrate is used, for example, in the field of semiconductor devices, for example, to form a gate wiring structure.

高融点金属シリサイドは、従来のLSI等の半導体装置
のゲート配線材料として多用されて来たポリ(多結晶)
シリコンよりも抵抗値が小さいので有利であり、かつ、
高融点金属シリサイドと基体との間にシリコン(特にポ
リシリコン)層を介在させることにより、界面(例えば
ゲート絶縁膜としてのSiO2との界面)における信頼性を
維持することができる。
Refractory metal silicide has been widely used as a gate wiring material for semiconductor devices such as conventional LSIs.
It is advantageous because the resistance value is smaller than silicon, and
By interposing a silicon (especially polysilicon) layer between the refractory metal silicide and the base, reliability at an interface (for example, an interface with SiO 2 as a gate insulating film) can be maintained.

上記構造は、通例ポリシリコン上にシリサイドが積層
されて成るという意味で、一般にポリサイドと称され
る。
The above structure is generally called polycide in the sense that silicide is usually laminated on polysilicon.

このようなポリサイド構造を連続的にエッチングして
パターニングする場合、異なる2種の材料に対してとも
に良好な異方性をもってエッチングを行わなければなら
ない。このため従来より、例えば、フロン113(C2Cl
3F3)に代表されるようないわゆるフロンないしはフレ
オンと称されるフッ化炭素系ガスを主に含有するエッチ
ングガスが使用されて来た。
When such a polycide structure is continuously etched and patterned, two different materials must be etched with good anisotropy. For this reason, conventionally, for example, Freon 113 (C 2 Cl
3 F 3) an etching gas mainly containing a so-called CFCs or freons called fluorocarbon gas as typified have been used.

ところがこれらフッ化炭素系ガスは、オゾン層の破壊
をもたらすなど環境上の問題があって、使用を避けるこ
とが望まれる。しかもいわゆるフロン規制により、使用
できなくなる可能性も大きい。
However, these fluorocarbon gases have environmental problems such as destruction of the ozone layer, and it is desirable to avoid using them. In addition, there is a high possibility that the device cannot be used due to the so-called CFC regulations.

このため、それに代わるエッチングガスであって、し
かもシリコン層と高融点金属シリサイド層との双方に対
して良好な異方性を実現でき、形状の良いエッチングを
達成できるエッチングガス系の開発が望まれている。
For this reason, it is desired to develop an etching gas system which can be used as an alternative etching gas, and which can realize good anisotropy for both the silicon layer and the refractory metal silicide layer, and achieve good etching. ing.

このような背景から、本発明者らは先きに、HBr/SF6
混合ガス系等の、臭化水素と、フッ素ラジカルを生じ得
るガスとを含有するガス系によるエッチング技術を提案
した(平成2年1月22日出願の特願平2−10489号)。
Against such a background, the present inventors have previously developed HBr / SF 6
An etching technique using a gas system containing hydrogen bromide and a gas capable of generating fluorine radicals, such as a mixed gas system, has been proposed (Japanese Patent Application No. 2-10489 filed on January 22, 1990).

この技術によれば、高融点金属シリサイド層とポリシ
リコン層とから成るポリサイド膜を、高速で、高異方性
を維持しつつ、選択性良好にエッチングすることができ
る。
According to this technique, a polycide film composed of a refractory metal silicide layer and a polysilicon layer can be etched at a high speed and with good selectivity while maintaining high anisotropy.

本発明者らの提案による上記技術は、フッ化炭素系ガ
スを用いることなくポリサイド構造を良好にエッチング
できるので有利であるが、被エッチング材の下地によっ
ては、該下地との選択比がとりにくいことがあるという
問題を残していた。
The technique proposed by the present inventors is advantageous because the polycide structure can be favorably etched without using a fluorocarbon-based gas, but depending on the base of the material to be etched, it is difficult to obtain a selectivity with the base. There was a problem that there was.

例えば、ゲート配線構造に用いる場合、下地は一般に
ゲート酸化膜をなすためのSiO2膜であることが多く、こ
のSiO2膜のエッチングは極力抑えられなければならない
が、例えばエッチングガスとしてSF6/HBr混合ガス系を
用いるとき、下地SiO2との選択比がとりにくく、良好な
エッチングを実現しにくいことがある。場合によって
は、オーバーエッチングの際に、シリコン層にアンダー
カット(えぐれ)などが生ずることがある。
For example, when used for the gate wiring structure, SF often underlying a SiO 2 film for generally forming a gate oxide film, etching of the SiO 2 film must be suppressed as much as possible, for example, as an etching gas 6 / When an HBr mixed gas system is used, it may be difficult to obtain a selective ratio with respect to the underlying SiO 2, and it may be difficult to realize good etching. In some cases, undercutting may occur in the silicon layer during overetching.

この問題について、第2図を参照して説明すると次の
とおりである。
This problem will be described below with reference to FIG.

例えば、第2図(a)に示すように、被エッチング材
が、基材1とゲート酸化膜である絶縁膜2(SiO2)から
成る基体11上に、シリコン層3であるDOPOS(ドープさ
れたポリシリコン)と高融点シリサイド層4であるWSix
(タングステンシリサイド)から成るポリサイド膜であ
る被エッチング部10が形成されて成る材料の場合に、図
示の如くフォトレジスト51,52をマスクにしてSF6/HBrエ
ッチングガス系を用いてエッチングを行うと、ジャスト
エッチ時に、第2図(b)に符号3aで示すシリコンのエ
ッチング残りや、あるいは特にレジスト51,52の間にお
いて、エッチング残り3bが生ずることがある。これはエ
ッチング条件の変動や、被エッチング材の面内不均一性
等によって、多かれ少なかれ発生する。このため、オー
バーエッチングを行ってかかるエッチング残り3a,3bを
除去する必要がある。ところがこの場合、例えば上記SF
6/HBrガス系をそのまま用いるとSiO2との選択比がとれ
ず、所望の良好なエッチングが達成されない。
For example, as shown in FIG. 2 (a), a material to be etched is DOPOS (doped) which is a silicon layer 3 on a substrate 11 comprising a substrate 1 and an insulating film 2 (SiO 2 ) which is a gate oxide film. Polysilicon) and WSix which is a high melting point silicide layer 4
In the case of a material in which a portion to be etched 10 which is a polycide film made of (tungsten silicide) is formed, etching is performed using an SF 6 / HBr etching gas system using the photoresists 51 and 52 as masks as shown in the figure. At the time of the just etch, the silicon etching residue 3b shown in FIG. 2 (b) or the etching residue 3b may occur especially between the resists 51 and 52. This more or less occurs due to fluctuations in etching conditions, in-plane non-uniformity of the material to be etched, and the like. For this reason, it is necessary to remove the remaining etchings 3a and 3b by performing over-etching. However, in this case, for example, the SF
If the 6 / HBr gas system is used as it is, the selectivity with SiO 2 cannot be obtained, and desired favorable etching cannot be achieved.

当所からHBr単独で、あるいはSF6単独でエッチングを
行い、引きつづいてオーバーエッチングを行うようにす
ると、SiO2との選択比の問題は改善されるが、エッチン
グ速度が充分でなかったり、あるいはシリコン層のアン
ダーカットが生じたりする。例えば、第3図(a)の如
きポリサイド構造をこのようにエッチング及びオーバー
エッチングすると、第3図(b)に示すように、シリコ
ンパターン31に、えぐれた形状のアンダーカット3a′が
生ずることがあり、良好なエッチングを実現できない。
(なお、第2図及び第3図中、31,311,312はエッチング
後のシリコンパターン、41,411,412は同じく高融点金属
シリサイドパターンである。またエッチング時の形状劣
化の防止のため、側壁保護の手法を用いる技術の一つと
して、特開昭63−239950号公報に記載のものがある)。
HBr alone from NMRI, or SF 6 alone was etched, drawn when to perform over-etching followed, but the selection ratio problem with SiO 2 is improved, or not sufficient etching rate, or silicon Or undercutting of the layer. For example, if the polycide structure as shown in FIG. 3A is etched and over-etched in this way, as shown in FIG. 3B, an undercut 3a 'having a hollow shape may occur in the silicon pattern 31. And good etching cannot be realized.
(In FIGS. 2 and 3, 31, 311, 312 are etched silicon patterns, and 41, 411, 412 are also high-melting metal silicide patterns. In order to prevent shape deterioration at the time of etching, a technique of using a side wall protection method has been proposed. One is described in JP-A-63-239950.

また更に、上記のように被エッチング部10が高融点金
属シリサイド層4とシリコン層3との、ドライエッチン
グ時の反応生成物の蒸気圧が互いにそれぞれ異なる2層
の材料の積層構造をとっている場合には、高融点金属シ
リサイド層4をエッチングする条件でシリコン層3まで
エッチングを行うと、同様に側壁にアンダーカット3a′
を生ずる場合がある。
Further, as described above, the portion to be etched 10 has a laminated structure of two layers of materials having different vapor pressures of reaction products of the refractory metal silicide layer 4 and the silicon layer 3 during dry etching. In this case, when the silicon layer 3 is etched under the condition of etching the refractory metal silicide layer 4, the undercut 3a 'is similarly formed on the side wall.
May occur.

これを避けるため、即ちオーバーエッチング時にシリ
コン層に生ずる可能性のあるアンダーカットの発生を抑
え、良好な形状のエッチングを実現するため、本出願人
は先に、基体上に形成されたシリコン層と高融点金属シ
リサイド層とを有する被エッチング部をエッチングする
シリコン系被エッチング材のエッチング方法において、
臭化水素とフッ素ラジカルを発生し得るガスとを含有す
るエッチングガスを用いてエッチングを行い、その後フ
ッ素ラジカルを発生し得るガスのみによってオーバーエ
ッチングする技術を提案した(特願平2−47074号)。
In order to avoid this, that is, to suppress the occurrence of undercut which may occur in the silicon layer at the time of over-etching, and to realize etching of a good shape, the present applicant firstly requires the silicon layer formed on the base to be In a method of etching a silicon-based material to be etched to etch a portion to be etched having a refractory metal silicide layer,
Japanese Patent Application No. 2-47074 proposes a technique in which etching is performed using an etching gas containing hydrogen bromide and a gas capable of generating fluorine radicals, and then over-etching is performed using only a gas capable of generating fluorine radicals. .

また一方、上記WSix等の高融点金属層4に再付着を生
じないFS6/HBrを用いてDOPOS等のシリコン層3までエッ
チングを行うと、上記のようにシリコン層31にアンダー
カット3a′を生じるので、これを防止するためには、例
えば、SF6/HBr混合ガス系を用いてWSix層をエッチング
し、その後HBr単独でDOPOS層をエッチングする態様を用
いることが考えられる。
On the other hand, when etching is performed up to the silicon layer 3 such as DOPOS using FS 6 / HBr that does not cause reattachment to the high melting point metal layer 4 such as WSix, the undercut 3a ′ is formed in the silicon layer 31 as described above. In order to prevent this, for example, it is conceivable to use a mode in which the WSix layer is etched using an SF 6 / HBr mixed gas system, and then the DOPOS layer is etched with HBr alone.

しかし、これらの技術では、段差のある被エッチング
材(例えばLOCOSにより段差が生じている被エッチング
材)の加工を行う場合には、高融点シリサイド層/シリ
コン層(例えばWSix/DOPOS)界面や、オーバーエッチに
なる終点判定が難しく、必ずしもすべての形状の被エッ
チング材に容易に実用できるとは限らない。
However, in these techniques, when processing an etching target material having a step (for example, an etching target material having a step due to LOCOS), an interface between a high melting point silicide layer / silicon layer (for example, WSix / DOPOS), It is difficult to determine the end point of overetching, and it is not always easy to apply the method to a material to be etched of all shapes.

即ち、高融点金属シリサイド層とシリコン層とのエッ
チング条件を変える場合、高融点金属シリサイド層のエ
ッチングの終点の判定(例えばWSix/DOPOS間でのエッチ
ング終点判定)が高精度に行えることが必要であるが、
これは必ずしも容易ではない。本出願人は前掲の特許願
において、発光スペクトル強度変化をモニタすることに
よりエッチング終点を決定する技術を提案しているが、
前記したような段差のある被エッチング材については、
この技術も用いにくい。即ち、段差があると、第4図に
略示するように、段差に該当する図のbの部分の垂直方
向の膜厚が厚くなり、実質的にエッチングする膜厚が他
の平坦な部分(aで示す部分など)よりも厚くなる。発
光スペクトル強度は全体の発光でモニタするので、平坦
なaの部分の界面は正確に検出できるが、この終点判定
に従うと、bの部分ではエッチング残りが生じてしまう
可能性があり、均一なエッチングが達成できなくなる。
例えばWSix層4が残ると、次工程以降でこのエッチング
残りの除去を行おうとしても、これはエッチング速度が
遅いので困難となる。
That is, when the etching conditions for the refractory metal silicide layer and the silicon layer are changed, it is necessary to determine the end point of the etching of the refractory metal silicide layer (for example, the end point of etching between WSix / DOPOS) with high accuracy. There is
This is not always easy. In the above-mentioned patent application, the present applicant has proposed a technique of determining an etching end point by monitoring a change in emission spectrum intensity.
For the material to be etched having a step as described above,
This technique is also difficult to use. That is, if there is a step, as shown in FIG. 4, the thickness in the vertical direction of the portion b in the figure corresponding to the step becomes thick, and the film thickness to be substantially etched becomes another flat portion ( a). Since the emission spectrum intensity is monitored by the entire light emission, the interface at the flat portion a can be accurately detected. However, according to the end point determination, there is a possibility that an etching residue may occur at the portion b, and the uniform etching is performed. Cannot be achieved.
For example, if the WSix layer 4 remains, it is difficult to remove the etching residue in the subsequent steps since the etching rate is low.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

上記したような事情から、シリコン層と高融点金属シ
リサイド層とを有する被エッチング部を、両者のエッチ
ング条件を変えることなく、同一条件でエッチングでき
るプロセスの開発が切望されている。
Under the circumstances described above, development of a process capable of etching a portion to be etched having a silicon layer and a high-melting-point metal silicide layer under the same conditions without changing the etching conditions of both is desired.

本発明は、上記事情に鑑みて、シリコン層と高融点金
属シリサイド層とを同一条件でエッチングでき、しかも
オーバーエッチング時においてはアンダーカットなどが
生じたりすることによる形状の劣化が防止でき、良好な
エッチングを達成できるエッチング方法を提供すること
が目的である。
In view of the above circumstances, the present invention can etch a silicon layer and a refractory metal silicide layer under the same conditions, and can prevent deterioration of the shape due to the occurrence of undercut or the like at the time of overetching. It is an object to provide an etching method that can achieve etching.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的を達成するため、本発明のエッチング方法
は、基体上に形成されたシリコン層と高融点金属シリサ
イド層とを有する被エッチング部をエッチングするシリ
コン系被エッチング材のエッチング方法において、臭化
水素とフッ素ラジカルを発生し得るガスとを含有するエ
ッチングガスを用いて、基体の少なくとも被エッチング
部を−100℃を超え0℃以下の温度範囲に冷却しながら
エッチングするとともに、シリコン層と高融点金属シリ
サイド層との各層を、同エッチング条件によりエッチン
グする構成にする。
In order to achieve the above object, an etching method of the present invention is directed to a method of etching a silicon-based material to be etched, which etches a portion to be etched having a silicon layer formed on a substrate and a refractory metal silicide layer. And an etching gas containing a gas capable of generating fluorine radicals, while etching at least the portion to be etched of the substrate while cooling it to a temperature range of more than −100 ° C. and 0 ° C. or less, and a silicon layer and a high melting point metal. Each layer with the silicide layer is etched under the same etching conditions.

本発明の構成について、後記詳述する本発明の一実施
例を示す第1図の例示を用いて説明すると、次のとおり
である。
The configuration of the present invention will be described below with reference to FIG. 1 showing an embodiment of the present invention, which will be described in detail later.

即ち、本発明のエッチング方法は、第1図(a)に例
示するような、基体1上に形成されたシリコン層3と高
融点金属シリサイド層4とを有する被エッチング部10を
エッチングするシリコン系被エッチング材のエッチング
方法において、臭化水素とフッ素ラジカルを発生し得る
ガスとを含有するエッチングガスを用いて、基体1の少
なくとも被エッチング部10を−100℃を超え0℃以下の
温度範囲に冷却しながらエッチングするとともに、シリ
コン層3と高融点金属シリサイド層4との各層を、同エ
ッチング条件によりエッチングして、第1図(b)に例
示するようなエッチング形状を得るものである。
That is, the etching method of the present invention is a silicon-based etching method for etching a portion to be etched 10 having a silicon layer 3 and a high-melting metal silicide layer 4 formed on a substrate 1 as exemplified in FIG. In the method of etching a material to be etched, at least a portion to be etched 10 of the substrate 1 is heated to a temperature range of more than −100 ° C. and 0 ° C. or less using an etching gas containing hydrogen bromide and a gas capable of generating a fluorine radical. While etching while cooling, each layer of the silicon layer 3 and the refractory metal silicide layer 4 is etched under the same etching conditions to obtain an etching shape as exemplified in FIG. 1 (b).

〔作用〕[Action]

本発明によれば、シリコン層/高融点金属シリサイド
層のエッチングを行う場合、低温化の効果で側壁での反
応が抑えられている。そのうえ、ガスと被エッチング材
との反応生成物であるSiBrxによる保護膜がつき易くな
る。このため、SF6/HBrの如きフッ素ラジカルを発生し
得るガスと、臭化水素との混合ガス系を用いても、シリ
コン層へのアンダーカットは入らない。従って、高融点
金属シリサイド層と、シリコン層とを同一条件でエッチ
ングしても良好な形状が得られるのであり、よって、同
一条件での連続したエッチングが可能となる。この結
果、困難な界面でのエッチング終点測定などを行わなく
ても、良好なエッチングを実現できる。
According to the present invention, when etching the silicon layer / the refractory metal silicide layer, the reaction at the side wall is suppressed due to the effect of lowering the temperature. In addition, a protective film is easily formed by SiBrx, which is a reaction product between the gas and the material to be etched. Therefore, even if a mixed gas system of hydrogen bromide and a gas capable of generating fluorine radicals such as SF 6 / HBr is used, no undercut is formed in the silicon layer. Therefore, even if the refractory metal silicide layer and the silicon layer are etched under the same conditions, a good shape can be obtained, so that continuous etching can be performed under the same conditions. As a result, good etching can be realized without performing measurement of an etching end point at a difficult interface.

従来の報告例では、SF6単独をエッチングガスとして
用いて、−100℃以下の冷温冷却を行うことにより、ポ
リシリコン層の異方性加工が可能であるとしたものであ
るが、本発明ではこれを、例えば−50℃、あるいは−70
℃程の、より高温側において達成することができる。ま
た、F113等堆積性のガスを添加する必要がなく、パーテ
ィクルの問題もない。
In previous reports example, by using a SF 6 alone as the etching gas, by performing the following cold cooling -100 ° C., but is obtained by that it is possible to anisotropic processing of the polysilicon layer, in the present invention This is carried out, for example, at −50 ° C. or −70 ° C.
It can be achieved at higher temperatures, on the order of ° C. Further, there is no need to add a deposition gas such as F113, and there is no problem of particles.

更に、HBrの流量比を変化させることにより、−70℃
以外の各温度においてそれぞれ良好な形状を得ることを
可能とすることができる。
Further, by changing the flow rate ratio of HBr,
It is possible to obtain a good shape at each temperature other than the above.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明の実施例について、図面を参照して説明す
る。但し当然のことではあるが、本発明は以下に示す実
施例により限定されるものではない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, needless to say, the present invention is not limited to the embodiments described below.

実施例−1 この実施例は、本発明を、半導体装置のパターン形成
に際して、第1図(a)に示す如き構造の被エッチング
材のパターニングを行う場合に適用したものである。
Embodiment 1 In this embodiment, the present invention is applied to a case where a material to be etched having a structure as shown in FIG. 1A is patterned in forming a pattern of a semiconductor device.

本実施例におけるシリコン系被エッチング材は、基体
(本例では基板1であるシリコン基板と、ゲート酸化膜
2となるSiO2とからなる基体)11上に形成されたシリコ
ン層3と高融点金属シリサイド層4とを有する被エッチ
ング部10を備えるものである。特に高融点金属シリサイ
ド層4はタングステンシリサイドから成り、シリコン層
はポリシリコン、特に不純物がドープされたDOPOSから
成る。DOPOSはここではリンPをドープしたものを用い
たが、所望の導電性に応じ、Bをドープしたシリコンな
ど、任意のものでよい。
The silicon-based material to be etched in this embodiment includes a silicon layer 3 formed on a substrate (a substrate made up of a silicon substrate serving as the substrate 1 and SiO 2 serving as the gate oxide film 2 in this example) 11 and a refractory metal. The portion to be etched 10 having the silicide layer 4 is provided. In particular, the refractory metal silicide layer 4 is made of tungsten silicide, and the silicon layer is made of polysilicon, especially DOPOS doped with impurities. Although DOPOS doped with phosphorus P is used here, any material such as silicon doped with B may be used depending on desired conductivity.

本実施例では、エッチング装置として、有磁場マイク
ロ波エッチャーを用いた。
In this example, a magnetic field microwave etcher was used as an etching apparatus.

エッチング条件は、下記のようにした。 The etching conditions were as follows.

基板冷却温度Ts:−70℃ マイクロ波電力:250mA 使用ガス系 :SF6/HBr=40/10SCCM 上記の条件を維持したまま、即ち同一条件で、WSix層
である高融点金属シリサイド層と、DOPOS層であるシリ
コン層3とを、連続してエッチング加工したものであ
る。
Substrate cooling temperature Ts: −70 ° C. Microwave power: 250 mA Gas used: SF 6 / HBr = 40/10 SCCM While maintaining the above conditions, that is, under the same conditions, the refractory metal silicide layer as WSix layer and DOPOS The silicon layer 3 is continuously etched.

この結果、側壁での反応抑制、及び反応生成物である
SiBrxによる側壁保護の作用により、第1図(b)に示
す如くアンダーカットのない、良好な異方性加工形状を
得ることができた。図中41は高融点金属シリサイドパタ
ーン、31はシリコンパターンである。
As a result, the reaction is suppressed at the side wall, and the reaction product is generated.
By the effect of the side wall protection by SiBrx, a good anisotropic processed shape without undercut as shown in FIG. 1 (b) could be obtained. In the figure, 41 is a refractory metal silicide pattern, and 31 is a silicon pattern.

本発明は、上述の具体的実施例のほか、種々の態様に
より実施することができる。例えば、上記実施例の条件
において、エッチングガスとして上記SF6のほか、NF3,C
lF3,F2,HF等のフッ素ラジカルを生じるガスに、少なく
ともHBrを添加してなるガスを用いることができる。そ
の他各種の態様によって、本発明を実施してよい。
The present invention can be carried out in various modes other than the above-described specific examples. For example, under the conditions of the above embodiment, in addition to the above SF 6 as an etching gas, NF 3 , C
A gas obtained by adding at least HBr to a gas that generates fluorine radicals such as lF 3 , F 2 , and HF can be used. The present invention may be carried out in various other aspects.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

上述の如く本発明によれば、基体上に形成されたシリ
コン層と高融点金属シリサイド層とを有する被エッチン
グ部をエッチングする場合に、フロン等の問題のあるガ
スを用いる必要なく良好なエッチングを実現でき、特に
オーバーエッチング時にシリコン層に生ずる可能性のあ
るアンダーカットの発生を抑え、良好な形状でのエッチ
ングを達成でき、しかもこの効果を、シリコン層と高融
点金属シリサイド層とのエッチング条件をかえる必要、
及びそのために必要な界面でのエッチング終了時点の検
出を行う必要なく、同一条件での連続したエッチングに
より達成できるものである。
As described above, according to the present invention, when etching a portion to be etched having a silicon layer and a high-melting metal silicide layer formed on a substrate, good etching can be performed without using a problematic gas such as chlorofluorocarbon. In particular, it is possible to suppress the occurrence of undercuts that may occur in the silicon layer during over-etching, to achieve etching with a good shape, and to achieve this effect by adjusting the etching conditions for the silicon layer and the refractory metal silicide layer. Need to frog,
In addition, the present invention can be achieved by continuous etching under the same conditions without having to detect the end point of the etching at the interface necessary for that.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図(a)(b)は、実施例−1の工程を被エッチン
グ材の各工程における断面図で示すものである。第2図
及び第3図は、各々従来技術を示す図、第4図は問題点
を示す図である。 3……シリコン層(DOPOS層)、4……高融点金属シリ
サイド層(WSix層)、5……フォトレジスト、10……被
エッチング部、11……基体。
1 (a) and 1 (b) are cross-sectional views showing the steps of Example-1 in each step of a material to be etched. 2 and 3 each show a conventional technique, and FIG. 4 shows a problem. 3 ... silicon layer (DOPOS layer), 4 ... refractory metal silicide layer (WSix layer), 5 ... photoresist, 10 ... etched part, 11 ... base.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】基体上に形成されたシリコン層と高融点金
属シリサイド層とを有する被エッチング部をエッチング
するシリコン系被エッチング材のエッチング方法におい
て、 臭化水素とフッ素ラジカルを発生し得るガスとを含有す
るエッチングガスを用いて、 基体の少なくとも被エッチング部を−100℃を超え0℃
以下の温度範囲に冷却しながらエッチングするととも
に、 シリコン層と高融点金属シリサイド層との各層を、同エ
ッチング条件によりエッチングすることを特徴とするシ
リコン系被エッチング材のエッチング方法。
1. A method for etching a silicon-based material to be etched for etching a portion to be etched having a silicon layer and a high-melting metal silicide layer formed on a substrate, comprising: a gas capable of generating hydrogen bromide and fluorine radicals; Using an etching gas containing, at least the portion to be etched of the substrate exceeds −100 ° C. and 0 ° C.
A method for etching a silicon-based material to be etched, wherein etching is performed while cooling to a temperature in the following range, and each of a silicon layer and a refractory metal silicide layer is etched under the same etching conditions.
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