JP3444058B2 - ドライエッチング方法 - Google Patents
ドライエッチング方法Info
- Publication number
- JP3444058B2 JP3444058B2 JP29995795A JP29995795A JP3444058B2 JP 3444058 B2 JP3444058 B2 JP 3444058B2 JP 29995795 A JP29995795 A JP 29995795A JP 29995795 A JP29995795 A JP 29995795A JP 3444058 B2 JP3444058 B2 JP 3444058B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- silicon substrate
- silicon
- trench
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体デバイス製造
等の微細加工分野に適用されるドライエッチング方法に
関し、特に化学機械研磨（ＣＭＰ）法による絶縁膜埋込
みを前提とするシャロー・トレンチ・アイソレーション
において、研磨停止層とトレンチを形成するためのエッ
チングを効率良く行う方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】シリコン（Ｓｉ）基板上において多数の
素子形成領域を互いに電気的に分離するための素子分離
領域を形成する素子分離技術は、半導体デバイス製造の
基礎となるプロセス技術のひとつである。たとえば、大
容量メモリ・デバイスにおいては、素子分離領域の幅
（すなわち素子分離幅）が実質的にメモリ・セルの寸
法、ひいては集積度を決定する要因となっている。ま
た、素子分離領域は、その形状に応じた電界集中、ある
いはその形成時に生じた基板残留ストレスに起因する接
合リーク電流等、回路特性にも大きな影響を与える。し
たがって素子分離技術は、寸法、形状、回路特性等のあ
らゆる観点から検討される必要がある。 【０００３】素子分離方法としては、従来よりＬＯＣＯ
Ｓ（LOCal Oxidation of Silicon）法が広く行われてき
たが、近年これに代わり、シャロー・トレンチ・アイソ
レーションが関心を集めている。これは、シリコン基板
にトレンチ（溝）を掘り、このトレンチを絶縁膜（典型
的にはＳｉＯｘ膜）で埋め込み、さらに基体の表面を平
坦化する方法である。この方法によれば、ＬＯＣＯＳ法
の場合のように素子分離領域にバーズビークが生じない
ので、基板水平方向の高集積化に有利であり、トレンチ
の深さで素子分離領域の厚さを任意に設定できるために
フィールド反転電圧が確保し易く、また拡散層間の実質
距離を大きく確保できることからパンチスルー耐性が向
上するといったメリットが得られる。また、斜め回転イ
オン注入技術を用いてトレンチの側壁面と底面への不純
物を打ち分ければ、サブスレッショルド特性の向上、あ
るいは接合リークや接合容量の低減を図ることもでき
る。 【０００４】このように多くのメリットを有するシャロ
ー・トレンチ・アイソレーションであるが、その工程の
複雑さ等、解決すべき問題も多く、なかなか実用化には
至らなかった。ところが最近、この問題のひとつである
絶縁膜による平坦な溝の埋込みが、化学機械研磨（ＣＭ
Ｐ）法により解決される見通しが出てきている。ＣＭＰ
法とは、研磨布を張着した定盤と研磨ヘッドに保持され
た基板とを当接させ、両者の接触界面に研磨剤を含有す
るスラリーを供給しながら定盤と研磨ヘッドの双方を回
転させることにより、基板の表面を平坦化する技術であ
る。 【０００５】ＣＭＰ法では、研磨をどの地点で停止させ
るか、また研磨の終点をどのように判定するかが、達成
される平坦化度の決め手となる。この研磨停止と終点判
定を容易に行う手法として、図５に示されるような研磨
停止層４を用いる技術が知られている。この図は、シリ
コン基板１（Ｓｉ）にトレンチ８が形成され、該トレン
チ８以外の基板表面が研磨停止層４で被覆された状態を
示している。この研磨停止層４は、窒化シリコン膜２
（ＳｉＮ）とポリシリコン膜３（ｐｏｌｙＳｉ）とがこ
の順に積層されたものである。 【０００６】図６は、上記のトレンチ８に酸化シリコン
膜９（ＳｉＯｘ）が埋め込まれた状態を示している。こ
の酸化シリコン膜９は、狭いトレンチの奥深くまで均一
に埋め込まれる必要があることから、近年ではＥＣＲ
（電子サイクロトロン共鳴）プラズマやＩＣＰ（誘導結
合）プラズマ等の高密度プラズマを用いたＣＶＤによ
り、堆積過程とスパッタエッチング過程とを競合的に進
行させながら成膜される。このときの酸化シリコン膜９
は、トレンチ８のエッジを覆う部分が削り落とされなが
ら成長するため、最終的にトレンチ以外の平坦部に図示
されるような突起が発生したものとなる。 【０００７】かかる突起の除去も含めて酸化シリコン膜
９を平坦化するためにＣＭＰを行うと、図７に示される
ようにポリシリコン膜３が露出した時点で、研磨の終点
が近づいたことを基体表面の色変化から判断することが
できる。これは、酸化シリコン膜９や窒化シリコン膜２
が透明であるのに対し、ポリシリコン膜３が褐色を帯び
ているからである。さらに研磨を続けると、図８に示さ
れるように、ポリシリコン膜３よりも研磨レートの低い
窒化シリコン膜２が露出するので、この時点で制御性良
くＣＭＰを終了させることができる。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な研磨停止層４を利用してＣＭＰを行うためには、その
前段階であるトレンチ加工において、前出の図５からも
明らかなように、ポリシリコン／窒化シリコン／（単結
晶）シリコンというエッチング特性の異なる３種類の材
料を共通パターンにてエッチングする必要がある。 【０００９】従来は、図１に示されるように、まず研磨
停止層４の上に所定の開口６を有するレジスト・パター
ン５（ＰＲ）を形成し、以降、上記３種類の材料を複数
のプラズマ装置のチャンバ間で基板を搬送しながら順次
ドライエッチングしている。すなわち、まず基板をゲー
ト電極加工用のエッチング装置に搬入し、図２に示され
るように塩素系ガスを用いてポリシリコン膜３をドライ
エッチングし、次に基板を絶縁膜加工用のエッチング装
置に搬入し、図３に示されるようにフルオロカーボン系
ガスを用いて窒化シリコン膜２をドライエッチングし、
さらに再び基板をゲート電極加工用のエッチング装置に
戻し、図４に示されるように塩素系ガスを用いてシリコ
ン基板１をドライエッチングする、といった手順を踏
む。 【００１０】しかし、このように各材料ごとにエッチン
グ装置を変更する方法では、スループットやパーティク
ル・レベルの悪化を招く他、複数のエッチング装置を要
することやクリーンルーム内の装置占有面積が増大する
ことによるコスト効率の低下を招く虞れが大きい。複数
のチャンバが真空搬送路で相互に接続されたマルチチャ
ンバ装置を用いれば、パーティクルの問題はある程度解
決されるが、装置全体の大型化はやはり免れない。そこ
で本発明は、かかる問題を解決し、シャロー・トレンチ
・アイソレーションにおいて、研磨停止層とトレンチを
形成するためのエッチングを効率良く行う方法を提供す
ることを目的とする。 【００１１】 【課題を解決するための手段】本発明は、ＣＭＰによる
絶縁膜埋め込みを前提とするシャロー・トレンチ・アイ
ソレーション用のトレンチ・エッチングを行うに際し、
ポリシリコン膜や単結晶シリコン基板といったシリコン
系材料膜（あるいは基板）と、これらとはドライエッチ
ング特性の異なる窒化シリコン膜とを、塩素系化学種ま
たは臭素系化学種を共通エッチャントとしてドライエッ
チングすることで、上述の目的を達成しようとするもの
である。すなわち、エッチャントの共通化を図ることに
より、エッチング装置さらにはエッチング・チャンバの
共通化も図り、プロセスの効率化を実現する。ここで、
上記エッチングに用いるエッチング・ガスは塩素系ガス
又は臭素系ガスの少なくともいずれかを主体とするもの
であるが、前記ポリシリコン膜と前記シリコン基板のエ
ッチング時のみＯ２ガスを含有させる。 【００１２】 【発明の実施の形態】本発明では、これまで一般にフッ
素系エッチャントを用いてエッチングされてきた窒化シ
リコン膜も、塩素系エッチャントまたは臭素系エッチャ
ントを用いてエッチングすることになる。このように、
シリコン原子との間の原子間結合エネルギーの観点から
は必ずしも最適と考えられないエッチャントを用いてド
ライエッチングを行う際には、高いイオン電流密度を得
ることが可能な、いわゆる高密度プラズマ装置を用いる
ことが有利である。 【００１３】上記高密度プラズマ装置とは、マイクロ波
入力による電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）放電を利
用したＥＣＲプラズマ・エッチング装置、高周波入力に
よる誘導結合放電を利用した誘導結合プラズマ・エッチ
ング装置、同じく高周波入力を用い、磁場中を伝搬する
ヘリコン波のランダウ減衰過程を利用したヘリコン波プ
ラズマ・エッチング装置が代表例として挙げられる。こ
れらの装置は、いずれも数ｍＴｏｒｒ（１０-1Ｐａのオ
ーダー）の低ガス圧下で高い確率で生成しかつ平均自由
工程も長いイオンを利用して、被エッチング面へのイオ
ン衝撃を比較的低く抑えながら高異方性加工が実現でき
るものである。 【００１４】ここで、かかる高密度プラズマ・エッチン
グ装置の一例として、本発明者が先に提案したヘリコン
波プラズマ・エッチング装置の一構成例を、図９を参照
しながら説明する。この装置のプラズマ生成部は、内部
にヘリコン波プラズマＰH を生成させるための誘電体材
料からなるプラズマ生成チャンバ１１、このプラズマ生
成チャンバ１１の天板１２に対して平行に設けられるｍ
＝０モード励起用のシングルループ・アンテナ２０、同
じプラズマ生成チャンバ１１の側壁面を部分的に周回す
るｍ＝１モード励起用のハーフターン・アンテナ２５、
上記ハーフターン・アンテナ２５のさらに外側において
プラズマ生成チャンバ１１を周回し、その軸方向に沿っ
た磁界を生成させるソレノイド・コイル１８を主な構成
要素とする。上記プラズマ生成チャンバ１の構成材料
は、たとえば石英とし、その直径はたとえば３５ｃｍと
した。 【００１５】上述の２系統の高周波アンテナの搭載は、
本装置の最大の特色であるが、これら両アンテナへは、
共通のＲＦ電源２４から分岐する各給電系統を通じてＲ
Ｆ電力が供給される。すなわち、シングルループ・アン
テナ２０へは、位相調整手段としてのリレー回路（Ｒ／
Ｃ）２３、出力調整手段としての駆動アンプ２２、イン
ピーダンス調整用のマッチング・ネットワーク（Ｍ／
Ｎ）２１をこの順に介してＲＦ電力が供給され、ハーフ
ターン・アンテナ２５へは駆動アンプ２７とマッチング
・ネットワーク（Ｍ／Ｎ）２６をこの順に介して供給さ
れる。なお、上記リレー回路２３は、シングルループ・
アンテナ２０とハーフターン・アンテナ２５に供給され
る高周波の位相を互いにずらすことを目的としているの
で、図示した例とは逆にハーフターン・アンテナ２５側
に接続されていても良い。上記ＲＦ電源２４の周波数
は、たとえば１３．５６ＭＨｚである。また、リレー回
路２３による位相のずれは、たとえばπ／２に設定され
る。 【００１６】上記ソレノイド・コイル１８は２重構造と
されており、主としてヘリコン波の伝搬に寄与する内周
側ソレノイド・コイル１８ａと、主としてヘリコン波プ
ラズマＰH の輸送に寄与する外周側ソレノイド・コイル
１８ｂとからなる。このソレノイド・コイルは、直流電
源（Ｄ／Ｃ）１９に接続されている。 【００１７】上記プラズマ生成チャンバ１１には拡散チ
ャンバ１３が接続され、上記ソレノイド・コイル１８が
形成する発散磁界に沿って該拡散チャンバ１３の内部へ
ヘリコン波プラズマＰH を引き出すようになされてい
る。拡散チャンバ１３の側壁面および底面は、ステンレ
ス鋼等の導電性材料を用いて構成されている。上記拡散
チャンバ１３は、上部排気孔１４を通じて矢印Ａ方向に
高真空排気される一方で、ガス供給管１５を通じて矢印
Ｂ方向から所定のエッチング・ガスの供給を受け、これ
らのバランスによりその内部が所定の圧力に維持されて
いる。さらに、拡散チャンバ１３は、その側壁面からゲ
ート・バルブ３３を介し、たとえば図示されないロード
・ロック室に接続されている。上記ガス供給管１５に
は、Ｃｌ2 またはＨＢｒを収容する第１ボンベ１６と、
Ｏ2 ガスを収容する第２ボンベ１７とが接続されてお
り、各々のバルブの開閉により独立にガス流量を制御可
能となされている。 【００１８】さらに、上記拡散チャンバ１３の外部に
は、上記ウェハ・ステージ２９近傍における発散磁界を
収束させ、またチャンバ壁によるプラズマ中の電子や活
性種の消滅を抑制するために、補助磁界生成手段として
マルチポール磁石２８が配設されている。このマルチポ
ール磁石２８は、拡散チャンバ１３内にマルチカスプ磁
場を生成させてプラズマ閉じ込めを行うものである。な
お、このマルチポール磁石２８の配設位置は、図示され
る例に限られず、たとえばウェハ・ステージ２９の支柱
の周囲等の他の場所であっても良い。さらにあるいは、
これをソレノイド・コイルに置き換え、ミラー磁場の形
成によってプラズマ閉じ込めを行うようにしても良い。 【００１９】さらに、拡散チャンバ１３の内部には、そ
の壁面から電気的に絶縁された導電性のウェハ・ステー
ジ２９が収容され、この上に被処理基板としてのウェハ
Ｗを保持してドライエッチングを行うようになされてい
る。上記ウェハ・ステージ２９には、プロセス中のウェ
ハＷを所望の低温に維持するために、図示されないチラ
ーから冷媒の供給を受け、これを矢印Ｃ1 ，Ｃ2 方向に
循環させるための冷却配管３０が挿通されている。な
お、上述のようなウェハ温度の制御を行う場合には、ウ
ェハＷとウェハ・ステージ２９との間の熱伝導を向上さ
せることが有効であり、このためには静電チャックを使
用すると良い。 【００２０】さらに上記ウェハ・ステージ２９には、プ
ラズマ中から入射するイオンのエネルギーを制御するた
めにウェハＷに基板バイアスを印加するバイアス印加用
高周波電源３２が、第２のマッチング・ネットワーク
（Ｍ／Ｎ）３１を介して接続されている。ここでは、バ
イアス印加用高周波電源３１の周波数を１３．５６ＭＨ
ｚとした。 【００２１】上述のヘリコン波プラズマ・エッチング装
置は、ｍ＝０モードとｍ＝１モードの同時励起を可能と
することで、両モードに本来備わるチャンバ径方向の電
子密度分布の偏りを補い合い、均一なプラズマ密度が得
られるように本発明者が独自に提案したものである。し
かし、本発明で用いる高密度プラズマ・エッチング装置
はもちろん、従来公知の構成を有するものであっても構
わない。いずれにしても、本発明で用いる高密度プラズ
マ・エッチング装置は、少なくとも５ｍＡ／ｃｍ2 のイ
オン電流密度を達成できる装置とする。この値は、プラ
ズマ密度に換算するとおおよそ１０11／ｃｍ3 のオーダ
ーである。イオン電流密度が上記の値より低い場合に
は、実用的な速度でエッチング反応を進行させることが
できない。本発明ではイオン電流密度の上限は特に規定
していないが、余り高すぎるイオン電流密度は、電荷蓄
積に起因する形状異常、あるいは反応生成物の再解離や
チャンバ壁への堆積によるエッチングの不安定化を招く
原因となるため、実用性能を考慮して決定するのが良
い。 【００２２】ところで、前記窒化シリコン膜は上述のよ
うな高密度プラズマ・エッチング装置を用いれば、実質
的に塩素系ガスまたは臭素系ガスのみでエッチングする
ことができるが、前記ポリシリコン膜と前記シリコン基
板のエッチング時にはＯ2 ガスを添加することが好適で
ある。Ｏ2 を添加すると、エッチング反応生成物である
塩化シリコンまたは臭化シリコンをその場で酸化シリコ
ンに変化させることができ、その強固な側壁保護効果を
利用して異方性加工を行うことができる。本発明では、
ポリシリコン膜のエッチング開始からシリコン基板のエ
ッチング終了までを同一チャンバ内で行うが、被エッチ
ング材料が切り替わる時点ではＯ2 ガスの供給／停止の
みを行えば良く、制御は容易である。 【００２３】 【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
する。 【００２４】実施例１ 本実施例では、２系統のアンテナを持つ上述のヘリコン
波プラズマ装置を用い、Ｃｌ2 ／Ｏ2 混合ガスによるポ
リシリコン膜のエッチング、Ｃｌ2 ガスによる窒化シリ
コン膜のエッチング、Ｃｌ2 ／Ｏ2 混合ガスによるシリ
コン基板のエッチングを連続的に行った。本実施例のプ
ロセスを、図１ないし図５を参照しながら説明する。 【００２５】まず、本実施例で用いたサンプル・ウェハ
を図１に示す。この図は、シリコン基板１（Ｓｉ）上に
厚さ約１００ｎｍの窒化シリコン膜２（ＳｉＮ）と、厚
さ約１００ｎｍのポリシリコン膜３との２層膜である研
磨停止層４が形成され、この上にレジスト・パターン５
（ＰＲ）が形成された状態を示している。上記レジスト
・パターン５には、トレンチ・パターンにしたがった開
口６が設けられている。 【００２６】次に、上記開口６の内部に表出する材料膜
を、順次エッチングする。すなわち、ポリシリコン膜３
のエッチング、窒化シリコン膜２のエッチング、および
シリコン基板１のトレンチ・エッチングである。 【００２７】まず、ポリシリコン膜３のエッチングを、
たとえば Ｃｌ2 流量 １００ ＳＣＣＭ Ｏ2 流量 ５ ＳＣＣＭ 圧力 １ Ｐａ ソース・パワー ２．５ ｋＷ（１３．５６ ＭＨｚ） ＲＦバイアス・パワー １００ Ｗ（１３．５６ ＭＨｚ） ウェハ温度 ２０ ℃ の条件で行った。なお、上記ソース・パワーは、シング
ルループ・アンテナ２０とハーフターン・アンテナ２５
の両方に同様に印加されている。このエッチングの結
果、図２に示されるように、ポリシリコン膜３が異方性
加工され、開口７が形成された。 【００２８】次に、窒化シリコン膜２のエッチングを、
たとえば Ｃｌ2 流量 １００ ＳＣＣＭ 圧力 １ Ｐａ ソース・パワー ２．５ ｋＷ（１３．５６ ＭＨｚ） ＲＦバイアス・パワー ３００ Ｗ（１３．５６ ＭＨｚ） ウェハ温度 ２０ ℃ の条件で行った。ここでは、エッチャントが塩素系化学
種であるにもかかわらず、３０ｍＡ／ｃｍ2 以上の高い
イオン電流密度と増大させた基板バイアスの寄与で、約
２００ｎｍ／分もの高速で異方性エッチングが進行し、
図３に示されるように、開口７がさらに深く形成され
た。 【００２９】次に、シリコン基板１のエッチングを、た
とえば Ｃｌ2 流量 １００ ＳＣＣＭ Ｏ2 流量 ５ ＳＣＣＭ 圧力 １ Ｐａ ソース・パワー ２．５ ｋＷ（１３．５６ ＭＨｚ） ＲＦバイアス・パワー １００ Ｗ（１３．５６ ＭＨｚ） ウェハ温度 ２０ ℃ の条件で行った。このエッチングの結果、図４に示され
るように、異方性形状を有する深さ約８００ｎｍのトレ
ンチ８が形成された。 【００３０】本実施例では上述したように、ポリシリコ
ン膜３とシリコン基板１のエッチングに同一条件を採用
し、窒化シリコン膜２のエッチングにはＯ2 を省き、か
つ基板バイアスを高めた条件を採用した。しかも、Ｏ2
を併用する場合でもその添加量はＣｌ2 に比べてわずか
であり、チャンバ内の圧力に与える影響が小さい。した
がって、これら一連のエッチング条件の切り替えは、Ｏ
2 を収容する第２ボンベ１７のバルブの開閉制御のみで
実質的に行うことができ、基板を同一のチャンバ内に置
いたままで３種類の材料膜または基板を連続的かつ効率
的にエッチングすることができた。 【００３１】この後、図５に示されるように、通常のＯ
2 プラズマ・アッシングを行い、レジスト・パターン５
を除去した。以降は、従来技術の欄で述べたように、酸
化シリコン膜９の堆積、ＣＭＰによる平坦化の各工程へ
入ることができた。 【００３２】実施例２ 本実施例では、ポリシリコン膜３からシリコン基板１に
至る一連のエッチングを、臭素系ガスを主体とするエッ
チング・ガスを用いて行った。使用したサンプル・ウェ
ハは、実施例１と同じである。 【００３３】エッチング条件は、たとえば、 ［ポリシリコン膜３のエッチング条件］ ＨＢｒ流量 １００ ＳＣＣＭ Ｏ2 流量 ５ ＳＣＣＭ 圧力 １ Ｐａ ソース・パワー ２．５ ｋＷ（１３．５６ ＭＨｚ） ＲＦバイアス・パワー １００ Ｗ（１３．５６ ＭＨｚ） ウェハ温度 ２０ ℃ ［窒化シリコン膜２のエッチング条件］ ＨＢｒ流量 １００ ＳＣＣＭ 圧力 １ Ｐａ ソース・パワー ２．５ ｋＷ（１３．５６ ＭＨｚ） ＲＦバイアス・パワー ３００ Ｗ（１３．５６ ＭＨｚ） ウェハ温度 ２０ ℃ ［シリコン基板１のエッチング条件］ ＨＢｒ流量 １００ ＳＣＣＭ Ｏ2 流量 ５ ＳＣＣＭ 圧力 １ Ｐａ ソース・パワー ２．５ ｋＷ（１３．５６ ＭＨｚ） ＲＦバイアス・パワー １００ Ｗ（１３．５６ ＭＨｚ） ウェハ温度 ２０ ℃ の通りとした。 【００３４】本実施例では、臭素系エッチャントを用い
ているために、窒化シリコン膜２のエッチング速度が実
施例１に比べて低下したが、それでもなお実用上十分な
１００ｎｍ／分もの速度でエッチングを行うことができ
た。 【００３５】以上、２例の実施例について説明したが、
本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではな
く、サンプル・ウェハの構成、使用するエッチング装置
の構成の細部、エッチング条件の詳細については、適宜
変更または選択が可能である。 【００３６】 【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば、ドライエッチング特性の異なるポリシリコ
ン膜／窒化シリコン膜／シリコン基板の積層系を、単一
のエッチング装置の同一チャンバ内で連続的にエッチン
グすることが可能となるので、ＣＭＰによる絶縁膜の平
坦化を前提としたシャロー・トレンチ・アイソレーショ
ンのためのトレンチ・エッチングを、極めて効率よく、
しかも精密に行うことが可能となる。本発明は、素子分
離工程の効率化を通じて、半導体デバイス製造のスルー
プットの向上やコストの低減に大きく貢献するものであ
る。また、ポリシリコン膜とシリコン基板のエッチング
時にはＯ２ガスを添加することにより、エッチング反応
生成物である塩化シリコン又は臭化シリコンをその場で
酸化シリコンに変化させることができ、その強固な側壁
保護効果を利用して異方性加工を行うことができる。
等の微細加工分野に適用されるドライエッチング方法に
関し、特に化学機械研磨（ＣＭＰ）法による絶縁膜埋込
みを前提とするシャロー・トレンチ・アイソレーション
において、研磨停止層とトレンチを形成するためのエッ
チングを効率良く行う方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】シリコン（Ｓｉ）基板上において多数の
素子形成領域を互いに電気的に分離するための素子分離
領域を形成する素子分離技術は、半導体デバイス製造の
基礎となるプロセス技術のひとつである。たとえば、大
容量メモリ・デバイスにおいては、素子分離領域の幅
（すなわち素子分離幅）が実質的にメモリ・セルの寸
法、ひいては集積度を決定する要因となっている。ま
た、素子分離領域は、その形状に応じた電界集中、ある
いはその形成時に生じた基板残留ストレスに起因する接
合リーク電流等、回路特性にも大きな影響を与える。し
たがって素子分離技術は、寸法、形状、回路特性等のあ
らゆる観点から検討される必要がある。 【０００３】素子分離方法としては、従来よりＬＯＣＯ
Ｓ（LOCal Oxidation of Silicon）法が広く行われてき
たが、近年これに代わり、シャロー・トレンチ・アイソ
レーションが関心を集めている。これは、シリコン基板
にトレンチ（溝）を掘り、このトレンチを絶縁膜（典型
的にはＳｉＯｘ膜）で埋め込み、さらに基体の表面を平
坦化する方法である。この方法によれば、ＬＯＣＯＳ法
の場合のように素子分離領域にバーズビークが生じない
ので、基板水平方向の高集積化に有利であり、トレンチ
の深さで素子分離領域の厚さを任意に設定できるために
フィールド反転電圧が確保し易く、また拡散層間の実質
距離を大きく確保できることからパンチスルー耐性が向
上するといったメリットが得られる。また、斜め回転イ
オン注入技術を用いてトレンチの側壁面と底面への不純
物を打ち分ければ、サブスレッショルド特性の向上、あ
るいは接合リークや接合容量の低減を図ることもでき
る。 【０００４】このように多くのメリットを有するシャロ
ー・トレンチ・アイソレーションであるが、その工程の
複雑さ等、解決すべき問題も多く、なかなか実用化には
至らなかった。ところが最近、この問題のひとつである
絶縁膜による平坦な溝の埋込みが、化学機械研磨（ＣＭ
Ｐ）法により解決される見通しが出てきている。ＣＭＰ
法とは、研磨布を張着した定盤と研磨ヘッドに保持され
た基板とを当接させ、両者の接触界面に研磨剤を含有す
るスラリーを供給しながら定盤と研磨ヘッドの双方を回
転させることにより、基板の表面を平坦化する技術であ
る。 【０００５】ＣＭＰ法では、研磨をどの地点で停止させ
るか、また研磨の終点をどのように判定するかが、達成
される平坦化度の決め手となる。この研磨停止と終点判
定を容易に行う手法として、図５に示されるような研磨
停止層４を用いる技術が知られている。この図は、シリ
コン基板１（Ｓｉ）にトレンチ８が形成され、該トレン
チ８以外の基板表面が研磨停止層４で被覆された状態を
示している。この研磨停止層４は、窒化シリコン膜２
（ＳｉＮ）とポリシリコン膜３（ｐｏｌｙＳｉ）とがこ
の順に積層されたものである。 【０００６】図６は、上記のトレンチ８に酸化シリコン
膜９（ＳｉＯｘ）が埋め込まれた状態を示している。こ
の酸化シリコン膜９は、狭いトレンチの奥深くまで均一
に埋め込まれる必要があることから、近年ではＥＣＲ
（電子サイクロトロン共鳴）プラズマやＩＣＰ（誘導結
合）プラズマ等の高密度プラズマを用いたＣＶＤによ
り、堆積過程とスパッタエッチング過程とを競合的に進
行させながら成膜される。このときの酸化シリコン膜９
は、トレンチ８のエッジを覆う部分が削り落とされなが
ら成長するため、最終的にトレンチ以外の平坦部に図示
されるような突起が発生したものとなる。 【０００７】かかる突起の除去も含めて酸化シリコン膜
９を平坦化するためにＣＭＰを行うと、図７に示される
ようにポリシリコン膜３が露出した時点で、研磨の終点
が近づいたことを基体表面の色変化から判断することが
できる。これは、酸化シリコン膜９や窒化シリコン膜２
が透明であるのに対し、ポリシリコン膜３が褐色を帯び
ているからである。さらに研磨を続けると、図８に示さ
れるように、ポリシリコン膜３よりも研磨レートの低い
窒化シリコン膜２が露出するので、この時点で制御性良
くＣＭＰを終了させることができる。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な研磨停止層４を利用してＣＭＰを行うためには、その
前段階であるトレンチ加工において、前出の図５からも
明らかなように、ポリシリコン／窒化シリコン／（単結
晶）シリコンというエッチング特性の異なる３種類の材
料を共通パターンにてエッチングする必要がある。 【０００９】従来は、図１に示されるように、まず研磨
停止層４の上に所定の開口６を有するレジスト・パター
ン５（ＰＲ）を形成し、以降、上記３種類の材料を複数
のプラズマ装置のチャンバ間で基板を搬送しながら順次
ドライエッチングしている。すなわち、まず基板をゲー
ト電極加工用のエッチング装置に搬入し、図２に示され
るように塩素系ガスを用いてポリシリコン膜３をドライ
エッチングし、次に基板を絶縁膜加工用のエッチング装
置に搬入し、図３に示されるようにフルオロカーボン系
ガスを用いて窒化シリコン膜２をドライエッチングし、
さらに再び基板をゲート電極加工用のエッチング装置に
戻し、図４に示されるように塩素系ガスを用いてシリコ
ン基板１をドライエッチングする、といった手順を踏
む。 【００１０】しかし、このように各材料ごとにエッチン
グ装置を変更する方法では、スループットやパーティク
ル・レベルの悪化を招く他、複数のエッチング装置を要
することやクリーンルーム内の装置占有面積が増大する
ことによるコスト効率の低下を招く虞れが大きい。複数
のチャンバが真空搬送路で相互に接続されたマルチチャ
ンバ装置を用いれば、パーティクルの問題はある程度解
決されるが、装置全体の大型化はやはり免れない。そこ
で本発明は、かかる問題を解決し、シャロー・トレンチ
・アイソレーションにおいて、研磨停止層とトレンチを
形成するためのエッチングを効率良く行う方法を提供す
ることを目的とする。 【００１１】 【課題を解決するための手段】本発明は、ＣＭＰによる
絶縁膜埋め込みを前提とするシャロー・トレンチ・アイ
ソレーション用のトレンチ・エッチングを行うに際し、
ポリシリコン膜や単結晶シリコン基板といったシリコン
系材料膜（あるいは基板）と、これらとはドライエッチ
ング特性の異なる窒化シリコン膜とを、塩素系化学種ま
たは臭素系化学種を共通エッチャントとしてドライエッ
チングすることで、上述の目的を達成しようとするもの
である。すなわち、エッチャントの共通化を図ることに
より、エッチング装置さらにはエッチング・チャンバの
共通化も図り、プロセスの効率化を実現する。ここで、
上記エッチングに用いるエッチング・ガスは塩素系ガス
又は臭素系ガスの少なくともいずれかを主体とするもの
であるが、前記ポリシリコン膜と前記シリコン基板のエ
ッチング時のみＯ２ガスを含有させる。 【００１２】 【発明の実施の形態】本発明では、これまで一般にフッ
素系エッチャントを用いてエッチングされてきた窒化シ
リコン膜も、塩素系エッチャントまたは臭素系エッチャ
ントを用いてエッチングすることになる。このように、
シリコン原子との間の原子間結合エネルギーの観点から
は必ずしも最適と考えられないエッチャントを用いてド
ライエッチングを行う際には、高いイオン電流密度を得
ることが可能な、いわゆる高密度プラズマ装置を用いる
ことが有利である。 【００１３】上記高密度プラズマ装置とは、マイクロ波
入力による電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）放電を利
用したＥＣＲプラズマ・エッチング装置、高周波入力に
よる誘導結合放電を利用した誘導結合プラズマ・エッチ
ング装置、同じく高周波入力を用い、磁場中を伝搬する
ヘリコン波のランダウ減衰過程を利用したヘリコン波プ
ラズマ・エッチング装置が代表例として挙げられる。こ
れらの装置は、いずれも数ｍＴｏｒｒ（１０-1Ｐａのオ
ーダー）の低ガス圧下で高い確率で生成しかつ平均自由
工程も長いイオンを利用して、被エッチング面へのイオ
ン衝撃を比較的低く抑えながら高異方性加工が実現でき
るものである。 【００１４】ここで、かかる高密度プラズマ・エッチン
グ装置の一例として、本発明者が先に提案したヘリコン
波プラズマ・エッチング装置の一構成例を、図９を参照
しながら説明する。この装置のプラズマ生成部は、内部
にヘリコン波プラズマＰH を生成させるための誘電体材
料からなるプラズマ生成チャンバ１１、このプラズマ生
成チャンバ１１の天板１２に対して平行に設けられるｍ
＝０モード励起用のシングルループ・アンテナ２０、同
じプラズマ生成チャンバ１１の側壁面を部分的に周回す
るｍ＝１モード励起用のハーフターン・アンテナ２５、
上記ハーフターン・アンテナ２５のさらに外側において
プラズマ生成チャンバ１１を周回し、その軸方向に沿っ
た磁界を生成させるソレノイド・コイル１８を主な構成
要素とする。上記プラズマ生成チャンバ１の構成材料
は、たとえば石英とし、その直径はたとえば３５ｃｍと
した。 【００１５】上述の２系統の高周波アンテナの搭載は、
本装置の最大の特色であるが、これら両アンテナへは、
共通のＲＦ電源２４から分岐する各給電系統を通じてＲ
Ｆ電力が供給される。すなわち、シングルループ・アン
テナ２０へは、位相調整手段としてのリレー回路（Ｒ／
Ｃ）２３、出力調整手段としての駆動アンプ２２、イン
ピーダンス調整用のマッチング・ネットワーク（Ｍ／
Ｎ）２１をこの順に介してＲＦ電力が供給され、ハーフ
ターン・アンテナ２５へは駆動アンプ２７とマッチング
・ネットワーク（Ｍ／Ｎ）２６をこの順に介して供給さ
れる。なお、上記リレー回路２３は、シングルループ・
アンテナ２０とハーフターン・アンテナ２５に供給され
る高周波の位相を互いにずらすことを目的としているの
で、図示した例とは逆にハーフターン・アンテナ２５側
に接続されていても良い。上記ＲＦ電源２４の周波数
は、たとえば１３．５６ＭＨｚである。また、リレー回
路２３による位相のずれは、たとえばπ／２に設定され
る。 【００１６】上記ソレノイド・コイル１８は２重構造と
されており、主としてヘリコン波の伝搬に寄与する内周
側ソレノイド・コイル１８ａと、主としてヘリコン波プ
ラズマＰH の輸送に寄与する外周側ソレノイド・コイル
１８ｂとからなる。このソレノイド・コイルは、直流電
源（Ｄ／Ｃ）１９に接続されている。 【００１７】上記プラズマ生成チャンバ１１には拡散チ
ャンバ１３が接続され、上記ソレノイド・コイル１８が
形成する発散磁界に沿って該拡散チャンバ１３の内部へ
ヘリコン波プラズマＰH を引き出すようになされてい
る。拡散チャンバ１３の側壁面および底面は、ステンレ
ス鋼等の導電性材料を用いて構成されている。上記拡散
チャンバ１３は、上部排気孔１４を通じて矢印Ａ方向に
高真空排気される一方で、ガス供給管１５を通じて矢印
Ｂ方向から所定のエッチング・ガスの供給を受け、これ
らのバランスによりその内部が所定の圧力に維持されて
いる。さらに、拡散チャンバ１３は、その側壁面からゲ
ート・バルブ３３を介し、たとえば図示されないロード
・ロック室に接続されている。上記ガス供給管１５に
は、Ｃｌ2 またはＨＢｒを収容する第１ボンベ１６と、
Ｏ2 ガスを収容する第２ボンベ１７とが接続されてお
り、各々のバルブの開閉により独立にガス流量を制御可
能となされている。 【００１８】さらに、上記拡散チャンバ１３の外部に
は、上記ウェハ・ステージ２９近傍における発散磁界を
収束させ、またチャンバ壁によるプラズマ中の電子や活
性種の消滅を抑制するために、補助磁界生成手段として
マルチポール磁石２８が配設されている。このマルチポ
ール磁石２８は、拡散チャンバ１３内にマルチカスプ磁
場を生成させてプラズマ閉じ込めを行うものである。な
お、このマルチポール磁石２８の配設位置は、図示され
る例に限られず、たとえばウェハ・ステージ２９の支柱
の周囲等の他の場所であっても良い。さらにあるいは、
これをソレノイド・コイルに置き換え、ミラー磁場の形
成によってプラズマ閉じ込めを行うようにしても良い。 【００１９】さらに、拡散チャンバ１３の内部には、そ
の壁面から電気的に絶縁された導電性のウェハ・ステー
ジ２９が収容され、この上に被処理基板としてのウェハ
Ｗを保持してドライエッチングを行うようになされてい
る。上記ウェハ・ステージ２９には、プロセス中のウェ
ハＷを所望の低温に維持するために、図示されないチラ
ーから冷媒の供給を受け、これを矢印Ｃ1 ，Ｃ2 方向に
循環させるための冷却配管３０が挿通されている。な
お、上述のようなウェハ温度の制御を行う場合には、ウ
ェハＷとウェハ・ステージ２９との間の熱伝導を向上さ
せることが有効であり、このためには静電チャックを使
用すると良い。 【００２０】さらに上記ウェハ・ステージ２９には、プ
ラズマ中から入射するイオンのエネルギーを制御するた
めにウェハＷに基板バイアスを印加するバイアス印加用
高周波電源３２が、第２のマッチング・ネットワーク
（Ｍ／Ｎ）３１を介して接続されている。ここでは、バ
イアス印加用高周波電源３１の周波数を１３．５６ＭＨ
ｚとした。 【００２１】上述のヘリコン波プラズマ・エッチング装
置は、ｍ＝０モードとｍ＝１モードの同時励起を可能と
することで、両モードに本来備わるチャンバ径方向の電
子密度分布の偏りを補い合い、均一なプラズマ密度が得
られるように本発明者が独自に提案したものである。し
かし、本発明で用いる高密度プラズマ・エッチング装置
はもちろん、従来公知の構成を有するものであっても構
わない。いずれにしても、本発明で用いる高密度プラズ
マ・エッチング装置は、少なくとも５ｍＡ／ｃｍ2 のイ
オン電流密度を達成できる装置とする。この値は、プラ
ズマ密度に換算するとおおよそ１０11／ｃｍ3 のオーダ
ーである。イオン電流密度が上記の値より低い場合に
は、実用的な速度でエッチング反応を進行させることが
できない。本発明ではイオン電流密度の上限は特に規定
していないが、余り高すぎるイオン電流密度は、電荷蓄
積に起因する形状異常、あるいは反応生成物の再解離や
チャンバ壁への堆積によるエッチングの不安定化を招く
原因となるため、実用性能を考慮して決定するのが良
い。 【００２２】ところで、前記窒化シリコン膜は上述のよ
うな高密度プラズマ・エッチング装置を用いれば、実質
的に塩素系ガスまたは臭素系ガスのみでエッチングする
ことができるが、前記ポリシリコン膜と前記シリコン基
板のエッチング時にはＯ2 ガスを添加することが好適で
ある。Ｏ2 を添加すると、エッチング反応生成物である
塩化シリコンまたは臭化シリコンをその場で酸化シリコ
ンに変化させることができ、その強固な側壁保護効果を
利用して異方性加工を行うことができる。本発明では、
ポリシリコン膜のエッチング開始からシリコン基板のエ
ッチング終了までを同一チャンバ内で行うが、被エッチ
ング材料が切り替わる時点ではＯ2 ガスの供給／停止の
みを行えば良く、制御は容易である。 【００２３】 【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
する。 【００２４】実施例１ 本実施例では、２系統のアンテナを持つ上述のヘリコン
波プラズマ装置を用い、Ｃｌ2 ／Ｏ2 混合ガスによるポ
リシリコン膜のエッチング、Ｃｌ2 ガスによる窒化シリ
コン膜のエッチング、Ｃｌ2 ／Ｏ2 混合ガスによるシリ
コン基板のエッチングを連続的に行った。本実施例のプ
ロセスを、図１ないし図５を参照しながら説明する。 【００２５】まず、本実施例で用いたサンプル・ウェハ
を図１に示す。この図は、シリコン基板１（Ｓｉ）上に
厚さ約１００ｎｍの窒化シリコン膜２（ＳｉＮ）と、厚
さ約１００ｎｍのポリシリコン膜３との２層膜である研
磨停止層４が形成され、この上にレジスト・パターン５
（ＰＲ）が形成された状態を示している。上記レジスト
・パターン５には、トレンチ・パターンにしたがった開
口６が設けられている。 【００２６】次に、上記開口６の内部に表出する材料膜
を、順次エッチングする。すなわち、ポリシリコン膜３
のエッチング、窒化シリコン膜２のエッチング、および
シリコン基板１のトレンチ・エッチングである。 【００２７】まず、ポリシリコン膜３のエッチングを、
たとえば Ｃｌ2 流量 １００ ＳＣＣＭ Ｏ2 流量 ５ ＳＣＣＭ 圧力 １ Ｐａ ソース・パワー ２．５ ｋＷ（１３．５６ ＭＨｚ） ＲＦバイアス・パワー １００ Ｗ（１３．５６ ＭＨｚ） ウェハ温度 ２０ ℃ の条件で行った。なお、上記ソース・パワーは、シング
ルループ・アンテナ２０とハーフターン・アンテナ２５
の両方に同様に印加されている。このエッチングの結
果、図２に示されるように、ポリシリコン膜３が異方性
加工され、開口７が形成された。 【００２８】次に、窒化シリコン膜２のエッチングを、
たとえば Ｃｌ2 流量 １００ ＳＣＣＭ 圧力 １ Ｐａ ソース・パワー ２．５ ｋＷ（１３．５６ ＭＨｚ） ＲＦバイアス・パワー ３００ Ｗ（１３．５６ ＭＨｚ） ウェハ温度 ２０ ℃ の条件で行った。ここでは、エッチャントが塩素系化学
種であるにもかかわらず、３０ｍＡ／ｃｍ2 以上の高い
イオン電流密度と増大させた基板バイアスの寄与で、約
２００ｎｍ／分もの高速で異方性エッチングが進行し、
図３に示されるように、開口７がさらに深く形成され
た。 【００２９】次に、シリコン基板１のエッチングを、た
とえば Ｃｌ2 流量 １００ ＳＣＣＭ Ｏ2 流量 ５ ＳＣＣＭ 圧力 １ Ｐａ ソース・パワー ２．５ ｋＷ（１３．５６ ＭＨｚ） ＲＦバイアス・パワー １００ Ｗ（１３．５６ ＭＨｚ） ウェハ温度 ２０ ℃ の条件で行った。このエッチングの結果、図４に示され
るように、異方性形状を有する深さ約８００ｎｍのトレ
ンチ８が形成された。 【００３０】本実施例では上述したように、ポリシリコ
ン膜３とシリコン基板１のエッチングに同一条件を採用
し、窒化シリコン膜２のエッチングにはＯ2 を省き、か
つ基板バイアスを高めた条件を採用した。しかも、Ｏ2
を併用する場合でもその添加量はＣｌ2 に比べてわずか
であり、チャンバ内の圧力に与える影響が小さい。した
がって、これら一連のエッチング条件の切り替えは、Ｏ
2 を収容する第２ボンベ１７のバルブの開閉制御のみで
実質的に行うことができ、基板を同一のチャンバ内に置
いたままで３種類の材料膜または基板を連続的かつ効率
的にエッチングすることができた。 【００３１】この後、図５に示されるように、通常のＯ
2 プラズマ・アッシングを行い、レジスト・パターン５
を除去した。以降は、従来技術の欄で述べたように、酸
化シリコン膜９の堆積、ＣＭＰによる平坦化の各工程へ
入ることができた。 【００３２】実施例２ 本実施例では、ポリシリコン膜３からシリコン基板１に
至る一連のエッチングを、臭素系ガスを主体とするエッ
チング・ガスを用いて行った。使用したサンプル・ウェ
ハは、実施例１と同じである。 【００３３】エッチング条件は、たとえば、 ［ポリシリコン膜３のエッチング条件］ ＨＢｒ流量 １００ ＳＣＣＭ Ｏ2 流量 ５ ＳＣＣＭ 圧力 １ Ｐａ ソース・パワー ２．５ ｋＷ（１３．５６ ＭＨｚ） ＲＦバイアス・パワー １００ Ｗ（１３．５６ ＭＨｚ） ウェハ温度 ２０ ℃ ［窒化シリコン膜２のエッチング条件］ ＨＢｒ流量 １００ ＳＣＣＭ 圧力 １ Ｐａ ソース・パワー ２．５ ｋＷ（１３．５６ ＭＨｚ） ＲＦバイアス・パワー ３００ Ｗ（１３．５６ ＭＨｚ） ウェハ温度 ２０ ℃ ［シリコン基板１のエッチング条件］ ＨＢｒ流量 １００ ＳＣＣＭ Ｏ2 流量 ５ ＳＣＣＭ 圧力 １ Ｐａ ソース・パワー ２．５ ｋＷ（１３．５６ ＭＨｚ） ＲＦバイアス・パワー １００ Ｗ（１３．５６ ＭＨｚ） ウェハ温度 ２０ ℃ の通りとした。 【００３４】本実施例では、臭素系エッチャントを用い
ているために、窒化シリコン膜２のエッチング速度が実
施例１に比べて低下したが、それでもなお実用上十分な
１００ｎｍ／分もの速度でエッチングを行うことができ
た。 【００３５】以上、２例の実施例について説明したが、
本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではな
く、サンプル・ウェハの構成、使用するエッチング装置
の構成の細部、エッチング条件の詳細については、適宜
変更または選択が可能である。 【００３６】 【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば、ドライエッチング特性の異なるポリシリコ
ン膜／窒化シリコン膜／シリコン基板の積層系を、単一
のエッチング装置の同一チャンバ内で連続的にエッチン
グすることが可能となるので、ＣＭＰによる絶縁膜の平
坦化を前提としたシャロー・トレンチ・アイソレーショ
ンのためのトレンチ・エッチングを、極めて効率よく、
しかも精密に行うことが可能となる。本発明は、素子分
離工程の効率化を通じて、半導体デバイス製造のスルー
プットの向上やコストの低減に大きく貢献するものであ
る。また、ポリシリコン膜とシリコン基板のエッチング
時にはＯ２ガスを添加することにより、エッチング反応
生成物である塩化シリコン又は臭化シリコンをその場で
酸化シリコンに変化させることができ、その強固な側壁
保護効果を利用して異方性加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明をシャロー・トレンチ・アイソレーショ
ンのためのトレンチ加工に適用したプロセス例におい
て、研磨停止層の上にレジスト・パターンを形成した状
態を示す模式的断面図である。 【図２】図１のレジスト・パターンをマスクとしてポリ
シリコン膜をドライエッチングした状態を示す模式的断
面図である。 【図３】図２の窒化シリコン膜をドライエッチングした
状態を示す模式的断面図である。 【図４】図３のシリコン基板をドライエッチングしてト
レンチを形成した状態を示す模式的断面図である。 【図５】図４のレジスト・パターンをアッシングした状
態を示す模式的断面図である。 【図６】図５のトレンチを埋め込むごとく、基体の全面
に酸化シリコン膜を堆積させた状態を示す模式的断面図
である。 【図７】図６の酸化シリコン膜を、ポリシリコン膜が露
出するまで化学機械研磨により除去した状態を示す模式
的断面図である。 【図８】図７の窒化シリコン膜が露出するまで、さらに
化学機械研磨を続けた状態を示す模式的断面図である。 【図９】本発明で用いるヘリコン波プラズマ・エッチン
グ装置の一構成例を示す模式的断面図である。 【符号の説明】 １ シリコン基板 ２ 窒化シリコン膜 ３ ポリシリコン膜 ４ 研磨停止層 ５ レジスト・パターン ８ トレンチ
ンのためのトレンチ加工に適用したプロセス例におい
て、研磨停止層の上にレジスト・パターンを形成した状
態を示す模式的断面図である。 【図２】図１のレジスト・パターンをマスクとしてポリ
シリコン膜をドライエッチングした状態を示す模式的断
面図である。 【図３】図２の窒化シリコン膜をドライエッチングした
状態を示す模式的断面図である。 【図４】図３のシリコン基板をドライエッチングしてト
レンチを形成した状態を示す模式的断面図である。 【図５】図４のレジスト・パターンをアッシングした状
態を示す模式的断面図である。 【図６】図５のトレンチを埋め込むごとく、基体の全面
に酸化シリコン膜を堆積させた状態を示す模式的断面図
である。 【図７】図６の酸化シリコン膜を、ポリシリコン膜が露
出するまで化学機械研磨により除去した状態を示す模式
的断面図である。 【図８】図７の窒化シリコン膜が露出するまで、さらに
化学機械研磨を続けた状態を示す模式的断面図である。 【図９】本発明で用いるヘリコン波プラズマ・エッチン
グ装置の一構成例を示す模式的断面図である。 【符号の説明】 １ シリコン基板 ２ 窒化シリコン膜 ３ ポリシリコン膜 ４ 研磨停止層 ５ レジスト・パターン ８ トレンチ
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 シリコン基板と、この上に成膜され下層
側から順に窒化シリコン膜とポリシリコン膜とが積層さ
れてなる研磨停止層とを、該研磨停止層上に形成された
エッチング・マスクを介して順次ドライエッチングする
ことにより該シリコン基板にトレンチを形成するドライ
エッチング方法であって、 前記ポリシリコン膜のエッチング開始から前記シリコン
基板のエッチング終了に至るまで該シリコン基板を単一
のエッチング装置の同一のチャンバ内に保持しながら、
塩素系ガス若しくは臭素系ガスの少なくともいずれかを
主体とするエッチング・ガスを用い、該エッチング・ガ
スに前記ポリシリコン膜と前記シリコン基板のエッチン
グ時のみＯ ２ ガスを含有させて前記ドライエッチングを
行うドライエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29995795A JP3444058B2 (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | ドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29995795A JP3444058B2 (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | ドライエッチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09148304A JPH09148304A (ja) | 1997-06-06 |
| JP3444058B2 true JP3444058B2 (ja) | 2003-09-08 |
Family
ID=17879014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29995795A Expired - Fee Related JP3444058B2 (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | ドライエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3444058B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6798038B2 (en) * | 2001-09-20 | 2004-09-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Manufacturing method of semiconductor device with filling insulating film into trench |
-
1995
- 1995-11-17 JP JP29995795A patent/JP3444058B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09148304A (ja) | 1997-06-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6867141B2 (en) | Method for fabricating semiconductor device and forming interlayer dielectric film using high-density plasma | |
| JP5405004B2 (ja) | 総合プロセスモジュレーション（ｉｐｍ）ｈｄｐ−ｃｖｄによるギャップ充填のための新規な解決法 | |
| US5997757A (en) | Method of forming connection hole | |
| US20060043066A1 (en) | Processes for pre-tapering silicon or silicon-germanium prior to etching shallow trenches | |
| JPH1056058A (ja) | 集積回路のトレンチ分離製作方法 | |
| US20080166854A1 (en) | Semiconductor devices including trench isolation structures and methods of forming the same | |
| KR100762524B1 (ko) | 반도체장치의 제조방법 | |
| US20070059898A1 (en) | Semiconductor devices including trench isolation structures and methods of forming the same | |
| KR20090126280A (ko) | 플라즈마 산화 처리 방법, 플라즈마 처리 장치, 및, 기억 매체 | |
| KR102460795B1 (ko) | 낮은 종횡비 적층물의 패터닝을 위한 방법 및 시스템 | |
| KR20230044033A (ko) | 유전체 재료를 증착하기 위한 방법들 | |
| EP0905758B1 (en) | Methods for performing planarization and recess etches and apparatus therefor | |
| US6306725B1 (en) | In-situ liner for isolation trench side walls and method | |
| US6143625A (en) | Protective liner for isolation trench side walls and method | |
| US20100248487A1 (en) | Method and apparatus for elimination of micro-trenching during etching of a hardmask layer | |
| JP2001160551A (ja) | 滑らかな表面を有するようにポリシリコンをエッチングする方法 | |
| JP3444058B2 (ja) | ドライエッチング方法 | |
| KR101977120B1 (ko) | 실리콘 및 게르마늄을 함유하는 기판에 있어서 실리콘을 우선 산화하는 방법 | |
| CN114927413A (zh) | 粘附金属层的溅射方法及半导体器件的制造方法 | |
| JP4577328B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP2002033381A (ja) | 素子分離絶縁膜の形成方法及び、半導体装置の製造方法 | |
| JP5814663B2 (ja) | プラズマ処理方法及びゲートラスト方式のメタルゲートの製造方法 | |
| JPH07326581A (ja) | プラズマ装置およびこれを用いたプラズマｃｖｄ方法 | |
| JPH07221068A (ja) | プラズマ装置およびこれを用いたドライエッチング方法 | |
| JP2023546967A (ja) | Ｈｄｐ犠牲炭素間隙充填 |
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: 20030527 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |