JPH03109729A - ドライエッチング方法 - Google Patents
ドライエッチング方法Info
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- JPH03109729A JPH03109729A JP24855189A JP24855189A JPH03109729A JP H03109729 A JPH03109729 A JP H03109729A JP 24855189 A JP24855189 A JP 24855189A JP 24855189 A JP24855189 A JP 24855189A JP H03109729 A JPH03109729 A JP H03109729A
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は、IC等の半導体装置の製造に使用されるドラ
イエツチング方法に関する。
イエツチング方法に関する。
(従来の技術)
ドライエツチング方法は、シリコン等からなる半導体基
板上に各種の膜を堆積させた後、フレオン等のガスプラ
ズマを利用して前記膜を選択的にエツチングする技術で
ある。
板上に各種の膜を堆積させた後、フレオン等のガスプラ
ズマを利用して前記膜を選択的にエツチングする技術で
ある。
このドライエツチング方法に関しては種々の技術が開発
されているが、なかでもケミカルドライエツチング方法
は、等方的で高い選択性のエツチングが可能であるとこ
ろから、広く利用されている。
されているが、なかでもケミカルドライエツチング方法
は、等方的で高い選択性のエツチングが可能であるとこ
ろから、広く利用されている。
このケミカルドライエツチング方法は、プラズマ発生装
置内でマイクロ波プラズマによって反応性ガスを励起さ
せて活性種を生成し、この活性種を反応室内に導入して
被処理物と反応させることにより選択的にエツチングを
行うもので、エッチングのための反応性ガスの選択が重
要なキーポイントである。
置内でマイクロ波プラズマによって反応性ガスを励起さ
せて活性種を生成し、この活性種を反応室内に導入して
被処理物と反応させることにより選択的にエツチングを
行うもので、エッチングのための反応性ガスの選択が重
要なキーポイントである。
この反応性ガスとしては、従来から、フレオンガス(C
F4)、酸素ガス(02)および窒素ガス(N2)の混
合ガスが多用されている。
F4)、酸素ガス(02)および窒素ガス(N2)の混
合ガスが多用されている。
(発明が解決しようとする課題)
従来のケミカルドライエツチング方法においては、シリ
コン窒化膜をエツチングする場合、シリコン窒化膜の下
地にあるシリコン酸化膜との選択的なエツチングが困難
になるという欠点がある。
コン窒化膜をエツチングする場合、シリコン窒化膜の下
地にあるシリコン酸化膜との選択的なエツチングが困難
になるという欠点がある。
すなわち、従来方法では、選択比(シリコン窒化膜エツ
チング速度/シリコン酸化膜エツチング速度)は5程度
しか得られていなかった。
チング速度/シリコン酸化膜エツチング速度)は5程度
しか得られていなかった。
特に、最近はシリコン窒化膜の下地であるシリコン酸化
膜が薄膜化されてきており、上記のように選択比が5程
度ではシリコン酸化膜上にピンホール等の欠陥が生じる
恐れが多分にあった。
膜が薄膜化されてきており、上記のように選択比が5程
度ではシリコン酸化膜上にピンホール等の欠陥が生じる
恐れが多分にあった。
上記選択比を向上させるため、反応性ガスとしてNFS
ガスに塩素ガスを混合したものを使用する方法がある。
ガスに塩素ガスを混合したものを使用する方法がある。
しかしながら、この方法では、選択比は30程度まで向
上するが、シリコン窒化膜のエツチング速度は100オ
ングストローム/分程度と低い値となってしまう。
上するが、シリコン窒化膜のエツチング速度は100オ
ングストローム/分程度と低い値となってしまう。
(発明の目的)
本発明は従来技術における上述のごとき欠点を解決すべ
くなされたもので、被処理物と下地との選択比を高め、
かつ被処理物の高速エツチングを可能とするドライエツ
チング方法を提供することを目的とするものである。
くなされたもので、被処理物と下地との選択比を高め、
かつ被処理物の高速エツチングを可能とするドライエツ
チング方法を提供することを目的とするものである。
(課題を解決するための手段)
本発明のドライエツチング方法は、上記目的を達成する
ため、真空容器内部に反応性ガスを送るガス導入管と、
前記真空容器内部を排気するガス排気管と、前記ガス導
入管の途中に介設したプラズマ発生装置とを備えたドラ
イエツチング装置において、前記反応性ガスとして、■
フッ素を含むガスと、■酸素ガスと、■塩素ガスと、■
水素を含有するガスとの混合ガスを使用することを特徴
とするものである。
ため、真空容器内部に反応性ガスを送るガス導入管と、
前記真空容器内部を排気するガス排気管と、前記ガス導
入管の途中に介設したプラズマ発生装置とを備えたドラ
イエツチング装置において、前記反応性ガスとして、■
フッ素を含むガスと、■酸素ガスと、■塩素ガスと、■
水素を含有するガスとの混合ガスを使用することを特徴
とするものである。
上記■のフッ素を含むガスとしては、フレオンガス(C
F4)のほか、NF3、NF8等も使用できる。博だ、
■の水素を含有するガスとしては例えば水素、水、アル
コール、メタン等を使用することができる。
F4)のほか、NF3、NF8等も使用できる。博だ、
■の水素を含有するガスとしては例えば水素、水、アル
コール、メタン等を使用することができる。
(作 用)
上述のように本発明のドライエツチング方法においては
、反応性ガスとして、フッ素を含むガスと、酸素ガスと
、塩素ガスと、水素を含有するガスとの混合ガスを使用
する結果、被処理物と下地のエツチング選択比が大幅に
増大し、しがも被処理物を高速でエツチングすることが
できる。
、反応性ガスとして、フッ素を含むガスと、酸素ガスと
、塩素ガスと、水素を含有するガスとの混合ガスを使用
する結果、被処理物と下地のエツチング選択比が大幅に
増大し、しがも被処理物を高速でエツチングすることが
できる。
(実施例)
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明方法において使用されるドライエツチン
グ装置の一例を示すもので、真空容器1のエツチング室
には被処理物2を搭載する載置台3が設けられている。
グ装置の一例を示すもので、真空容器1のエツチング室
には被処理物2を搭載する載置台3が設けられている。
真空容器1の上方部には、被処理物2の上に開口するガ
ス分散管4が設けられており、このガス分散管にはガス
導入管5が接続されている。ガス導入管5の途中にはプ
ラズマ発生装置6が介挿されている。
ス分散管4が設けられており、このガス分散管にはガス
導入管5が接続されている。ガス導入管5の途中にはプ
ラズマ発生装置6が介挿されている。
プラズマ発生装置6は、石英製の放電管7と、その外側
に設置された導波管8とから構成されており、導波管8
を介してマイクロ波を印加することによりプラズマを発
生させる。
に設置された導波管8とから構成されており、導波管8
を介してマイクロ波を印加することによりプラズマを発
生させる。
真空容器1の底壁には反応性ガスを排出するガス排気管
9がマニホールド10を介して接続されており、このガ
ス排気管には真空ポンプ(図示せず)が接続されている
。
9がマニホールド10を介して接続されており、このガ
ス排気管には真空ポンプ(図示せず)が接続されている
。
このような構成のドライエツチング装置において、本発
明方法では、反応性ガスとして、フッ素を含むガスと、
酸素ガスと、塩素ガスと、水素を含むガスとの混合ガス
を使用する。この場合、フッ素を含むガスとしては、前
述のように、フレオンガス(CF4 ) 、NF3 、
NF8等のいずれかが選択的に使用される。また、水素
を含有するガスとしては水素、水、アルコール、メタン
等のいずれかが選択的に使用される。
明方法では、反応性ガスとして、フッ素を含むガスと、
酸素ガスと、塩素ガスと、水素を含むガスとの混合ガス
を使用する。この場合、フッ素を含むガスとしては、前
述のように、フレオンガス(CF4 ) 、NF3 、
NF8等のいずれかが選択的に使用される。また、水素
を含有するガスとしては水素、水、アルコール、メタン
等のいずれかが選択的に使用される。
この混合ガスはガス導入管5より放電管7内に導入され
、そこを通過する際に導波管8からマイクロ波を印加さ
れることによって励起され、プラズマとなって真空容器
1内に導かれて被処理物2をケミカルドライエツチング
する。
、そこを通過する際に導波管8からマイクロ波を印加さ
れることによって励起され、プラズマとなって真空容器
1内に導かれて被処理物2をケミカルドライエツチング
する。
第2図は本発明によってケミカルドライエツチングされ
る被処理物2を例示するもので、シリコン基板11の上
には、熱酸化法により厚さ500オングストロ一ム程度
のシリコン酸化膜12が形成されており、このシリコン
酸化膜の上には、CVD法により厚さ1,500オング
ストロ一ム程度のシリコン窒化膜13が堆積されている
。シリコン窒化膜13の上には、写真蝕刻法によりホト
レジスト14のパターンが形成されている。
る被処理物2を例示するもので、シリコン基板11の上
には、熱酸化法により厚さ500オングストロ一ム程度
のシリコン酸化膜12が形成されており、このシリコン
酸化膜の上には、CVD法により厚さ1,500オング
ストロ一ム程度のシリコン窒化膜13が堆積されている
。シリコン窒化膜13の上には、写真蝕刻法によりホト
レジスト14のパターンが形成されている。
真空容器1に送込まれる反応性ガスとして、フッ素を含
むガス(CF4)が3005CCM、酸素ガスが200
SCCMとなるように混合したガスに、水素を含有する
としてアルコールガスに塩素ガスを添加した混合ガスを
使用した。
むガス(CF4)が3005CCM、酸素ガスが200
SCCMとなるように混合したガスに、水素を含有する
としてアルコールガスに塩素ガスを添加した混合ガスを
使用した。
この反応性ガスにより、マイクロ波電力を700W、圧
力を50paとする条件下にて、アルコールガスと塩素
ガスの添加量を変化させて被処理物2のエツチング処理
を行った。
力を50paとする条件下にて、アルコールガスと塩素
ガスの添加量を変化させて被処理物2のエツチング処理
を行った。
上記において、アルコールガス流量をパラメータとし、
塩素ガスの添加量をOから80SCCMまで変化させた
場合、シリコン窒化膜13とシリコン酸化膜12とのエ
ツチング選択比(−シリコン窒化膜エツチング速度/シ
リコン酸化膜エツチング速度)と、シリコン窒化膜13
のエツチング速度の関係は、第3図に示す通りであった
。
塩素ガスの添加量をOから80SCCMまで変化させた
場合、シリコン窒化膜13とシリコン酸化膜12とのエ
ツチング選択比(−シリコン窒化膜エツチング速度/シ
リコン酸化膜エツチング速度)と、シリコン窒化膜13
のエツチング速度の関係は、第3図に示す通りであった
。
この図から明らかなように、アルコールガスを添加した
場合、シリコン窒化膜13のエツチング速度およびエツ
チング選択比は向上し、また塩素ガス流量の増加に対し
て、シリコン窒化膜13のエツチング速度は低下し、エ
ツチング選択比は向上している。
場合、シリコン窒化膜13のエツチング速度およびエツ
チング選択比は向上し、また塩素ガス流量の増加に対し
て、シリコン窒化膜13のエツチング速度は低下し、エ
ツチング選択比は向上している。
すなわち、NF3ガスと塩素ガスとを混合した反応性ガ
スでエツチングする従来の場合には、シリコン窒化膜1
3のエツチング速度は約100オングストローム/分で
あるが、本発明による場合には約400オングストロー
ム/分が得られる。
スでエツチングする従来の場合には、シリコン窒化膜1
3のエツチング速度は約100オングストローム/分で
あるが、本発明による場合には約400オングストロー
ム/分が得られる。
また、塩素ガス流量が40SCCM程度の場合、エツチ
ング選択比は、従来のアルコールガス無添加の場合には
10以下であるが、本発明の場合にはアルコールガス流
量がIOSCCMで約50、アルコールガス流量が20
SCCMで約80となる。
ング選択比は、従来のアルコールガス無添加の場合には
10以下であるが、本発明の場合にはアルコールガス流
量がIOSCCMで約50、アルコールガス流量が20
SCCMで約80となる。
これはアルコールガスの添加によるシリコン窒化膜13
のエツチング速゛度の向上と、塩素ガスの添加によるシ
リコン酸化膜12のエツチング速度の低下によるものと
言える。
のエツチング速゛度の向上と、塩素ガスの添加によるシ
リコン酸化膜12のエツチング速度の低下によるものと
言える。
上述のように、本発明の方法によれば、エツチング選択
比を大幅に高めることができ、しかも高速エツチングが
可能となる。
比を大幅に高めることができ、しかも高速エツチングが
可能となる。
以上説明したように、本発明によれば、反応性ガスとし
て、フッ素を含むガスと、酸素ガスと、塩素ガスに、水
素を含むガスを添加したものを使用することによって、
被処理物と下地とのエツチング選択比およびシリコン窒
化膜13のエツチング速度を大幅に向上させることがで
きる。
て、フッ素を含むガスと、酸素ガスと、塩素ガスに、水
素を含むガスを添加したものを使用することによって、
被処理物と下地とのエツチング選択比およびシリコン窒
化膜13のエツチング速度を大幅に向上させることがで
きる。
第1図は本発明方法において使用されるドライエツチン
グ装置を例示する概略図、第2図は本発明方法を適用さ
れる被処理物を例示する断面図、第3図は本発明方法の
効果を説明するグラフである。 1・・・真空容器、2・・・被処理物、3・・・載置台
、4・・・ガス分散管、5・・・ガス導入管、6・・・
プラズマ発生装置、7・・・放電管、8・・・導波管、
9・・・ガス排気管、10・・・マニホールド、11・
・・シリコン基板、12・・・シリコン酸化膜、13・
・・シリコン窒化膜、14・・・ホトレジスト。
グ装置を例示する概略図、第2図は本発明方法を適用さ
れる被処理物を例示する断面図、第3図は本発明方法の
効果を説明するグラフである。 1・・・真空容器、2・・・被処理物、3・・・載置台
、4・・・ガス分散管、5・・・ガス導入管、6・・・
プラズマ発生装置、7・・・放電管、8・・・導波管、
9・・・ガス排気管、10・・・マニホールド、11・
・・シリコン基板、12・・・シリコン酸化膜、13・
・・シリコン窒化膜、14・・・ホトレジスト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 真空容器の内部に反応性ガスを送るガス導入管と、前記
真空容器内部を排気するガス排気管と、前記ガス導入管
の途中に介設したプラズマ発生装置とを備えたドライエ
ッチング装置において、前記反応性ガスとして、 (1)フッ素を含むガスと、 (2)酸素ガスと、 (3)塩素ガスと、 (4)水素を含有するガスと の混合ガスを使用することを特徴とするドライエッチン
グ方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1248551A JP2598524B2 (ja) | 1989-09-25 | 1989-09-25 | ドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1248551A JP2598524B2 (ja) | 1989-09-25 | 1989-09-25 | ドライエッチング方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03109729A true JPH03109729A (ja) | 1991-05-09 |
JP2598524B2 JP2598524B2 (ja) | 1997-04-09 |
Family
ID=17179856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1248551A Expired - Lifetime JP2598524B2 (ja) | 1989-09-25 | 1989-09-25 | ドライエッチング方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2598524B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5871659A (en) * | 1995-06-19 | 1999-02-16 | Nippondenso Co., Ltd. | Dry etching process for semiconductor |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6482533A (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-28 | Toshiba Corp | Dry etching |
-
1989
- 1989-09-25 JP JP1248551A patent/JP2598524B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6482533A (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-28 | Toshiba Corp | Dry etching |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5871659A (en) * | 1995-06-19 | 1999-02-16 | Nippondenso Co., Ltd. | Dry etching process for semiconductor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2598524B2 (ja) | 1997-04-09 |
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