JP3222156B2 - 半導体装置のタングステンポリサイドのエッチング方法 - Google Patents
半導体装置のタングステンポリサイドのエッチング方法Info
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Description
るタングステンポリサイドのエッチング方法に関するも
のである。
例えば、ソリッド・ステート・テクノロジー・27
(4)巻 ,1984,6月、P69〜73「Soli
d State Technol.,Vol.27
(4),P235(1984)」に記載されるものがあ
った。
おける配線(ビットライン、ワードライン)に用いられ
ている材料としてタングステンポリサイドがある。この
タングステンポリサイドのエッチングガスにはSF6 +
C2 ClF5 が用いられていた。
SF6 +C2 ClF5 では、タングステンシリサイドよ
りも多結晶シリコンのエッチング速度の方が速い。この
ような条件で実際のデバイスをエッチングすると、図5
に示すようになる。
バイスではSi基板10上の下地に絶縁膜11の段差が
ある。この上に多結晶シリコン膜12、タングステンシ
リサイド膜13を堆積し、エッチングする。
テンシリサイド膜13をエッチングする。ここで、平坦
部では、多結晶シリコン膜12が露出しているが、段差
部ではまだタングステンシリサイド膜13′が残ってい
る。
でエッチングを行なうと、段差部ではタングステンシリ
サイド膜13′、平坦部では多結晶シリコン膜12のエ
ッチングを行なうことになる。この時、タングステンシ
リサイド膜13′より多結晶シリコン膜12の方がエッ
チングが速いと、段差部でタングステンシリサイド膜1
3′が全部エッチングされる間に、平坦部で多結晶シリ
コン膜12も全部エッチングされ、段差部での多結晶シ
リコン膜12′がすべて残ることになる。
エッチングすると、平坦部では下地が露出しているた
め、図5(d)に示すように、下地をエッチングしてし
まうことになる。
リコン膜のエッチング残りを最少にするため、エッチン
グガスに塩素ガスとフレオンガスの混合ガスを用いた優
れた半導体装置のタングステンポリサイドのエッチング
方法を提供することを目的とする。
成するために、基板上に段差を有する絶縁膜と、多結晶
シリコン膜と、タングステンシリサイド膜が積層される
半導体装置のタングステンポリサイドのエッチング方法
において、前記タングステンシリサイド膜及び前記多結
晶シリコン膜のエッチングを第1のエッチング工程、第
2のエッチング工程から成し、前記第1のエッチング工
程はSF 6 、CH 2 F 2 、及びCl 2 の混合ガス、又は
SF 6 、及びCH 2 F 2 の混合ガスを用い、前記第2の
エッチング工程は、Cl 2 、及びCH 2 F 2 の混合ガス
を用いて行うことを特徴とする。
シリサイド膜のエッチングガスに塩素ガス+フレオンガ
スの混合ガスを用い、しかも前記タングステンシリサイ
ド膜のエッチング速度が、前記多結晶シリコン膜のエッ
チング速度より速い条件でエッチングするようにしたの
で、段差部でのエッチング残りが低減でき、オーバーエ
ッチ時間を短縮することができる。また、下地絶縁膜の
エッチング量の低減を図ることができる。
がら詳細に説明する。
タングステンポリサイドのエッチング工程断面図であ
る。
20上の絶縁膜21の段差上に多結晶シリコン膜22、
タングステンシリサイド膜23を堆積させる。多結晶シ
リコン膜22はCVD法により形成し、40E20cm
- 2 のリンドープを行なった膜である。タングステンシ
リサイド膜23はスパッタにより形成し、組成比がW:
Si=1:2.5の膜である。
グステンシリサイド膜23のエッチングを行なう。ここ
で、エッチングは、マイクロ波を用いたプラズマエッチ
ング装置で行なう。
いた時のタングステンシリサイド膜、多結晶シリコン膜
のエッチング速度とガス混合比の関係を示す。図におい
て、横軸はCl2 /(Cl2 +CH2 F2 )×100
(%)、縦軸はエッチング速度(Å/min)を示して
いる。
クロ波電力が420W、圧力が10mmTorrであ
る。ここで、Cl2 が100%の時には、タングステン
シリサイド膜より、多結晶シリコン膜の方がエッチング
速度は速いが、CH2 F2 の添加量が10%以上では、
タングステンシリサイド膜の方がエッチング速度は速く
なり、更に25%の添加では多結晶シリコン膜のエッチ
ングは起きなくなる。
の添加量が25%の条件でタングステンシリサイド膜2
3のエッチングを行なう。平坦部でタングステンシリサ
イド膜23のエッチングが終了しても、図1(b)に示
すように、段差部ではタングステンシリサイド膜23′
が残っている。
グを続けると、平坦部の多結晶シリコン膜22は、エッ
チングはされず、段差部で残ったタングステンシリサイ
ド膜23′のみエッチングされる。
を行なう。エッチングガス条件は、従来法と同様であ
る。図1(d)に示すように、平坦部で多結晶シリコン
膜22のエッチングが終了した時には、段差部では多少
の多結晶シリコン膜22′は残るが、従来法に比べて残
る量が少なくなる。
図1(e)に示すように、オーバエッチングにより除去
する。
シリサイド膜23をエッチングすると、そのエッチング
速度はSF6 を添加した場合に比べて低下する。
定とし、SF6 /Cl2 の割合を変化させた時のタング
ステンシリサイド膜、多結晶シリコン膜のエッチング速
度、選択比(WSi/多結晶Si)を示す。
割合が高い方が選択比は低いが、タングステンシリサイ
ド膜のエッチング速度は速くなる。タングステンシリサ
イド膜と多結晶シリコン膜とで高選択比が必要となるの
は、平坦部で多結晶シリコン膜22が露出してからの図
1(b)の状態である。
でのタングステンシリサイド膜23のエッチングには高
選択比は必要なく、SF6 を添加したSF6 +CH2 F
2 +Cl2 またはSF6 +CH2 F2 でエッチングを行
なった方がスループットの向上が図れる。図1(b)か
ら図1(c)にかけてCl2 +CH2 F2 で、段差部の
タングステンシリサイド膜23をエッチングする。図1
(c)から図1(e)までは前記説明通り行なう。
合が20%の時は、多結晶シリコン膜22のエッチング
が起きる。この条件でタングステンシリサイド膜23、
多結晶シリコン膜22を一括でエッチングを行なっても
〔図1(a)から図1(d)まで〕エッチング残りは低
減できる。この時の形状は、タングステンシリサイド膜
23、多結晶シリコン膜22は、ほぼ垂直形状になる。
ッチングガスをCl2 +CH2 F2にO2 を添加すると
エッチング速度は速くなる。
グステンシリサイド膜のエッチング速度を示す。この図
から明らかなように、O2 の流量を増加するとタングス
テンシリサイド膜のエッチング速度は速くなる。
(a)または図1(b)の状態から、タングステンシリ
サイド膜23をエッチングし、図1(c)から図1
(e)までは前記説明通りに行なう。
スでも同様の効果が期待できる。他のフレオンガスとし
ては、CF4 ,C2 F6 ,C3 F8 ,C4 F10,CHF
3 ,CH3 F,CClF3 ,CCl2 F2 ,CCl
3 F,C2 ClF5 ,C2 Cl2F4 ,C2 Cl
3 F3 ,CHClF2 ,CHCl2 F,C2 HCl2 F
3 ,C2HClF4 などを挙げることができる。
のではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能で
あり、それらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
タングステンシリサイド膜のエッチングガスに、塩素ガ
ス+フレオンガスの混合ガスを用い、しかも、前記タン
グステンシリサイド膜のエッチング速度が、前記多結晶
シリコン膜のエッチング速度より速い条件でエッチング
するようにしたので、段差部でのエッチング残りが低減
でき、オーバーエッチ時間を短縮することができる。そ
の結果、下地SiO2 のエッチング量の低減を図ること
ができる。
リコンとの高選択比は、多結晶シリコン膜が露出してか
ら必要となる。従って、タングステンシリサイド膜の最
初、つまり、図1(b)の状態までは従来法でエッチン
グし、多結晶シリコン膜が露出してから、つまり、図1
(c)の状態では、本発明のCl2 /CH2 F2 ガスを
用いてエッチングすることにより、前記同様の効果が期
待できる。
加することにより、タングステンシリサイド膜のエッチ
ング速度は高くなり、スループットの向上を図ることが
できる。
シリサイド膜の方がエッチング速度が速く、多結晶シリ
コン膜のエッチングが起きる条件であれば、タングステ
ンシリサイド膜、多結晶シリコン膜を一括でエッチング
しても、段差部でのエッチング残りを低減することがで
きる。
ンポリサイドのエッチング工程断面図である。
晶シリコン膜のエッチング速度とCl2 /CH2 F2 ガ
ス混合比との関係を示す図である。
度及びタングステンシリサイド膜のエッチング速度と、
タングステンシリサイド膜の選択比(タングステンシリ
サイド/多結晶シリコン)と、SF6 /Cl2 ガス混合
比との関係を示す図である。
チング速度と酸素流量との関係を示す図である。
エッチング工程断面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 基板上に段差を有する絶縁膜と、多結晶
シリコン膜と、タングステンシリサイド膜が積層される
半導体装置のタングステンポリサイドのエッチング方法
において、 前記タングステンシリサイド膜及び前記多結晶シリコン
膜のエッチングを第1のエッチング工程、第2のエッチ
ング工程から成し、前記第1のエッチング工程はS
F 6 、CH 2 F 2 、及びCl 2 の混合ガス、又はS
F 6 、及びCH 2 F 2 の混合ガスを用い、前記第2のエ
ッチング工程は、Cl 2 、及びCH 2 F 2 の混合ガスを
用いて行うことを特徴とする半導体装置のタングステン
ポリサイドのエッチング方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21907791A JP3222156B2 (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 半導体装置のタングステンポリサイドのエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP21907791A JP3222156B2 (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 半導体装置のタングステンポリサイドのエッチング方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH05234960A JPH05234960A (ja) | 1993-09-10 |
JP3222156B2 true JP3222156B2 (ja) | 2001-10-22 |
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CN104719841A (zh) * | 2013-12-20 | 2015-06-24 | 刘艳红 | 一种海鲜酱及其制作方法 |
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1991
- 1991-08-30 JP JP21907791A patent/JP3222156B2/ja not_active Expired - Fee Related
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