JPH0350824A - Dry etching method - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、ドライエツチング方法に関し、更に詳しくは
、ポリサイド構造膜のドライエツチング方法に係るもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a dry etching method, and more particularly to a dry etching method for a polycide structure film.
［発明の概要コ
本発明は、ポリサイド構造膜のドライエツチング方法に
おいて、
少なくともフロン及び塩素を含むガス、又は、ＣｎＣＱ
ｘＦ ｚｎ−ｔ−ｘ （ｎは整数、Ｘはｎ＋１よりし大
きい整数）で表わされるフロンガスをエツチングガスと
して用いることにより、
例えば、多結晶ンリコン、金属ンリサイド、ポリサイド
構造等のゲート材料のエツチングが高精度に行なえ、ま
た、オーバーエツチング時のアンダーカットを抑制し得
るようにしたものである。[Summary of the Invention] The present invention provides a method for dry etching a polycide structure film using a gas containing at least fluorocarbons and chlorine, or CnCQ.
By using a fluorocarbon gas represented by This enables accurate etching and suppresses undercuts during overetching.
［従来の技術］
近年、メモリ素子の高集積化に伴なう、ゲート材料に対
する微細加工技術の要求は、増々厳しいらのになろうと
している。これは、下地ゲー１− Ｓ１０、膜の薄膜化
による高選択比や、素子の高速化をささえる低抵抗の金
属シリサイド、ポリサイド構造等の多層膜加工等の開発
動向からも明らかである。これらゲー）・材料のエツチ
ングガスとしては、種々のガス系開発、実用化されてい
るが、下地との選択比の確保と異方性加工の両立を考え
合せると、使用可能なガス系はおのずと限られ、その反
応メカニズムも、所謂側壁保護膜を使って異方性を確保
するのが一般的である。斯る側壁保護膜形成用ガスを用
いるドライエツチングとしては、Ｐ Ｉ ＋ ３ （Ｃ
＊ＣｊｉＦ３） 、Ｆ Ｉ ＋ ４ （Ｃ２ＣＣ。[Prior Art] In recent years, as memory elements have become highly integrated, the requirements for fine processing technology for gate materials have become increasingly severe. This is clear from the development trends of base gate 1-S10, high selectivity due to thinner films, and multilayer film processing such as low-resistance metal silicide and polycide structures that support higher speed devices. Various gas systems have been developed and put into practical use as etching gases for these materials, but when considering both the need to ensure a selectivity with the substrate and anisotropic processing, the only gas systems that can be used are naturally The reaction mechanism is generally to ensure anisotropy using a so-called sidewall protective film. Dry etching using such sidewall protective film forming gas includes P I + 3 (C
*CjiF3), F I + 4 (C2CC.
Ｆ４）、Ｆ Ｉ ＋ ５（ＯｔＣｇＦｓ）等を用いる方
法が知られている（１９８５年春季第３６回応用物理学
関係連合講演会ＩＰ−Ｌ−５）。F4), F I + 5 (OtCgFs), etc. are known (1985 Spring 36th Spring Conference on Applied Physics IP-L-5).
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、このような従来のドライエツチング方法
においては、エツチングガスに塩素（Ｃ＆）とフッ素（
Ｆ）の両方を含有していることから、例えばタングステ
ンポリサイド構造等の金属シリサイドの多層膜加工に有
効であるが、ＣＦ系のポリマーの堆積により被エツチン
グ物の側壁を保護するため、この保護膜はあまり強固と
は言えず、第２図に示すように、オーバーエツチング時
のエツチング面の逆テーパ化、サイドエッチ等を防ぎき
れないという間麗かある。なお、図中１はシリコン基板
、２はゲート酸化膜、３は多結晶シリコン膜、４はタン
グステンシリサイド膜、５はレノスト、６は保護膜を示
している。[Problems to be Solved by the Invention] However, in such conventional dry etching methods, chlorine (C&) and fluorine (
Since it contains both F), it is effective for processing multilayer films of metal silicides such as tungsten polycide structures, but this protection protects the side walls of the object to be etched by depositing CF-based polymers. The film is not very strong, and as shown in FIG. 2, it is difficult to prevent reverse tapering of the etched surface and side etching during over-etching. In the figure, 1 is a silicon substrate, 2 is a gate oxide film, 3 is a polycrystalline silicon film, 4 is a tungsten silicide film, 5 is a renost, and 6 is a protective film.
本発明は、このような従来の問題点に着目して創案され
たものであって、エツチングガスが高く、しかもオーバ
ーエッチ時のアンダーカットを抑制するドライエツチン
グ方法を得んとするものである。The present invention was devised in view of these conventional problems, and aims to provide a dry etching method that uses high etching gas and suppresses undercuts during overetching.
［課題を解決するための手段］
そこで、本発明は、ポリサイド構造膜のドライエツチン
グ方法において、少なくともフロン及び塩素を含むガス
、又は、ＣｎＣ（！ｘＰ ｔｎ＊ｔ−ｘ （ｎは整数、
Ｘはｎ＋１よりも大きい整数）で表わされるフロンガス
をエツチングガスとして用いることを、その解決手段と
している。[Means for Solving the Problems] Therefore, the present invention provides a dry etching method for a polycide structure film using a gas containing at least fluorocarbons and chlorine, or CnC(!xP tn*t-x (n is an integer,
A solution to this problem is to use a fluorocarbon gas (X is an integer larger than n+1) as an etching gas.
［作用］
少なくともフロン及び塩素を含むガスは、ＣＦ−Ｃ，Ｑ
系のフロンに更にＣａの量が添加されているため、エツ
チングマスクであるフォトレジストとの反応生成物のＣ
ＣＣＸが生じ易く、このＣＣＱｘが、フロンにより生成
されるＣ−Ｆ系ポリマーと相俟って、より強固な側壁保
護膜を形成する。[Function] Gas containing at least fluorocarbons and chlorine is CF-C,Q
Since an amount of Ca is added to the CFC in the system, C of the reaction product with the photoresist, which is an etching mask, is
CCX is likely to occur, and this CCQx forms a stronger sidewall protective film in combination with the C-F polymer produced by Freon.
また、Ｃｎ Ｃ１２ｘ Ｐ ｔｎ−ｔ−ｘ （ｎは整数
、Ｘはｎ＋１よりも大きい整数）で表わされるフロンガ
スにおいては、構成分子により多くＣＩ２を含んでいる
。Furthermore, the fluorocarbon gas represented by Cn C12x P tn-t-x (n is an integer, X is an integer larger than n+1) contains more CI2 in its constituent molecules.
特に、Ｃ−Ｃ，Ｃ−Ｆ、Ｃ−ＣＩ２．Ｏｆ！−Ｃ１２等
の結合を考えた場合、その結合エネルギーは、Ｃ−Ｆが
一番強く、ｃ−ｃｃ、ｃｃ−ｃｃはＣ−Ｆに比べると弱
いことから、ＣＱをより多く含有している方がプラズマ
中での解離も起り易く、また、Ｃ−Ｆ系の堆積もより起
り易くなる。このため、エツチングに際して強固な側壁
保護膜を形成１７、アンダーカットを抑えた良好な異方
性エツチングが可能となる。In particular, C-C, C-F, C-CI2. Of! When considering bonds such as -C12, the bond energy is strongest for C-F, and c-cc and cc-cc are weaker than C-F, so the one containing more CQ However, dissociation in the plasma is likely to occur, and deposition of C--F systems is also more likely to occur. Therefore, during etching, a strong sidewall protective film is formed 17, and good anisotropic etching with suppressed undercuts is possible.
［実施例］
以下、本発明に係るドライエツチング方法の詳細を図面
に示す実施例に基づいて説明する。[Example] Hereinafter, details of the dry etching method according to the present invention will be explained based on an example shown in the drawings.
第１図Ａ〜第１図Ｅは、本発明の実施例の各工程を示す
断面図である。FIGS. 1A to 1E are cross-sectional views showing each step of an embodiment of the present invention.
先ず、第１図Ａに示すようなシリコン基板１０表面に形
成されたゲート酸化膜１１上に多結晶シリコン膜１２を
ＣＶＤ法により形成しく第１図Ｂ）、さらに、多結晶シ
リコン膜１２の上にタングステンシリサイド（ＷＳｉｘ
）膜１３を形成してポリサイド構造膜にする（第１図Ｃ
）。なお、図中１４はフィールド酸化膜を示している。First, a polycrystalline silicon film 12 is formed by the CVD method on the gate oxide film 11 formed on the surface of the silicon substrate 10 as shown in FIG. Tungsten silicide (WSix
) A film 13 is formed to form a polycide structure film (FIG. 1C)
). Note that 14 in the figure indicates a field oxide film.
次に、タングステンシリサイド膜１３上にレジスト１５
を塗布した後、パターニングを行なう（第１図Ｄ）。Next, a resist 15 is placed on the tungsten silicide film 13.
After coating, patterning is performed (FIG. 1D).
次に、このレジスト１５をマスクとしてドライエツチン
グを行なう。このドライエツチングは、バイアス印加型
のＥＣＲエツチング装置を用いる。Next, dry etching is performed using this resist 15 as a mask. This dry etching uses a bias application type ECR etching device.
そして、エツチングガスとしては、ＰＩ１４（ＣｔＣＩ
２！Ｆ４）ガスと塩素（ＣＩ２．）ガスとの混合ガスを
用い、その全流量は７０３ＣＣＭに設定した。As the etching gas, PI14 (CtCI
2! A mixed gas of F4) gas and chlorine (CI2.) gas was used, and its total flow rate was set to 703 CCM.
このうち、塩素ガスの添加割合は、１０〜９０％の間に
設定した。また、圧力はＩＯｍＴｏｒｒ、マイクロ波電
力は８５０Ｗ、ＲＦバイアスは１００Ｗに設定した。Among these, the addition ratio of chlorine gas was set between 10 and 90%. Further, the pressure was set to IOmTorr, the microwave power was set to 850W, and the RF bias was set to 100W.
斯る条件によるエツチングに際して、第１図Ｅに示すよ
うに、多結晶シリコン膜Ｉ２及びタングステンシリサイ
ド膜１３の側壁にＣ−Ｆ系ポリマー及び塩素とレノスト
との反応生成物とからなるＣＧＱｘが堆積、付着して側
壁保護膜１６が形成され、残渣等を生ずることなく良好
な異方性形状が得られた。During etching under these conditions, as shown in FIG. 1E, CGQx consisting of a C-F polymer and a reaction product of chlorine and renost is deposited on the side walls of the polycrystalline silicon film I2 and tungsten silicide film 13. A sidewall protective film 16 was formed by adhesion, and a good anisotropic shape was obtained without producing any residue or the like.
また、この時、塩素（ＣＱｔ）ガス添加量を増すにつれ
て、レノスト１５のエッチレートが」二昇することから
、レジスト１５との反応生成物であるＣＣＱｘがより多
く堆積して、側壁保護に寄与し、オーバエッチに対して
、より耐性をもつようになった。なお、オーバエッチプ
ロセスとして、Ｆ％モードでの５０％オーバエッチを行
なったが、Ｆｌ １４ （ＣｔＧ ｆ２ｔＰ ４）のみ
では生じていたアンダー力・フトが、Ｃ（，５０％添加
プロセスでは生じなかった。In addition, at this time, as the amount of chlorine (CQt) gas added increases, the etch rate of Renost 15 increases by 2, so that more CCQx, which is a reaction product with resist 15, is deposited and contributes to sidewall protection. However, it is now more resistant to overetching. In addition, as an overetch process, 50% overetching was performed in F% mode, but the underforce/ft that occurred with only Fl 14 (CtG f2tP 4) did not occur in the C (, 50% addition process). .
以上、実施例について説明したが、本発明は上記実施例
に限られるものではなく、構成の要旨に付随した各種の
変更が可能である。Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various changes can be made in accordance with the gist of the configuration.
例えば、上記実施例においては、エツチングガスとして
Ｆ Ｉ ＋ ４（Ｃ３Ｃ＆２Ｆ、）に塩素を添加したＭ
、フロンとしテＦ Ｉ Ｉ ３ （Ｇ ｘｃ： ｒ２３
Ｆ ３）その他のものを用いても勿論よい。For example, in the above example, the etching gas is M in which chlorine is added to FI + 4 (C3C & 2F,).
, Freon Toshite F I I 3 (G xc: r23
F3) Of course, other materials may also be used.
また、エツチングガスとして、ＣｎＣＱｘＦ ２ｎ−２
ｘ（ｎは整数、Ｘはｎ＋１よりも大きい整数）で表わさ
れるフロンガスを用いてもよく、構成分子中のＣ（の数
が多くなるため、上記実施例と同様にＣＧＱｘが生成さ
れて、側壁保護作用が大きくなる。なお、前記分子式中
ｎは、主に１〜３のもが用いられる。In addition, as an etching gas, CnCQxF 2n-2
A fluorocarbon gas represented by The protective effect is increased.In the above molecular formula, n is mainly 1 to 3.
さらに、上記エツチングガスにフッ素系ガス。Furthermore, fluorine-based gas is used as the etching gas.
不活性ガス、希ガス等を添加しても勿論よい。Of course, an inert gas, rare gas, etc. may also be added.
また、被エツチング膜も、」二足実施例の材料に限られ
るものではない。Furthermore, the film to be etched is not limited to the material used in the two-legged embodiment.
［発明の効果］
以上の説明から明らかなように、未発明に係るドライエ
ツチング方法よれば、多結晶シリコン。[Effects of the Invention] As is clear from the above description, polycrystalline silicon can be etched using the uninvented dry etching method.
金属ノリサイド、ポリサイド構造等のゲート材料のエツ
チングを、より高精度化出来、Ｒつオーバーエツチング
時のアンダーカットを抑えた良好な異方性エツチングが
可能となる効果がある。Etching of gate materials such as metal nolicide and polycide structures can be made more precise, and good anisotropic etching with suppressed undercuts during over-etching can be achieved.
第１図Ａ〜第１図Ｅは本発明に係るドライエツチング方
法の実施例の各工程を示す断面図、第２図は従来例の断
面図である。
１０・・・シリコン基板、１１・・・ゲート酸化膜、１
２・・・多結晶シリコン膜、１３・・・タングステンシ
リサイド膜、１６・・・側壁保護膜。
第１
図Ａ
第１
図Ｂ
（梵 スキｔ ／ε２弓）
第１図Ｃ1A to 1E are cross-sectional views showing each step of an embodiment of the dry etching method according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a conventional example. 10... Silicon substrate, 11... Gate oxide film, 1
2... Polycrystalline silicon film, 13... Tungsten silicide film, 16... Sidewall protection film. Fig. 1 A Fig. 1 B (Bossukit/ε2 bow) Fig. 1 C
Claims (1)
て、 少なくともフロン及び塩素を含むガス、又は、Ｃ＿ｎＣ
ｌ＿ＸＦ＿２＿ｎ＿＋＿２＿−＿Ｘ（ｎは整数、Ｘはｎ
＋１よりも大きい整数）で表わされるフロンガスをエッ
チングガスとして用いることを特徴とするドライエッチ
ング方法。(1) In the dry etching method of a polycide structure film, a gas containing at least CFC and chlorine, or C_nC
l_XF_2_n_+_2_-_X (n is an integer, X is n
A dry etching method characterized in that a fluorocarbon gas represented by an integer greater than +1 is used as an etching gas.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18700289A JPH0350824A (en) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | Dry etching method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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| JPH0350824A true JPH0350824A (en) | 1991-03-05 |
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ID=16198489
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|---|---|---|---|
| JP18700289A Pending JPH0350824A (en) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | Dry etching method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0350824A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10256978A1 (en) * | 2001-12-22 | 2003-07-17 | Hynix Semiconductor Inc | Method of manufacturing a flash memory cell |
| KR100673142B1 (en) * | 2000-05-29 | 2007-01-22 | 주식회사 하이닉스반도체 | Method for forming gate |
-
1989
- 1989-07-19 JP JP18700289A patent/JPH0350824A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100673142B1 (en) * | 2000-05-29 | 2007-01-22 | 주식회사 하이닉스반도체 | Method for forming gate |
| DE10256978A1 (en) * | 2001-12-22 | 2003-07-17 | Hynix Semiconductor Inc | Method of manufacturing a flash memory cell |
| US6852595B2 (en) | 2001-12-22 | 2005-02-08 | Hynix Semiconductor | Method of manufacturing a flash memory cell |
| DE10256978B4 (en) * | 2001-12-22 | 2011-06-09 | Hynix Semiconductor Inc., Icheon | Method for producing a flash memory cell |
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