JPH04157721A - Plasma etching method - Google Patents

Plasma etching method

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JPH04157721A
JPH04157721A JP28362190A JP28362190A JPH04157721A JP H04157721 A JPH04157721 A JP H04157721A JP 28362190 A JP28362190 A JP 28362190A JP 28362190 A JP28362190 A JP 28362190A JP H04157721 A JPH04157721 A JP H04157721A
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JP
Japan
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gas
plasma
oxide film
etched
polysilicon
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Application number
JP28362190A
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Japanese (ja)
Inventor
Masashi Kondo
真史 近藤
Taeko Hiyama
桧山 多恵子
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Abstract

PURPOSE:To remove an oxide film on the side face and to obtain an etched pattern whose selective ratio is high and whose uniformity is excellent by a method wherein the oxide film on a silicon-contained body is plasma-etched and removed by using a plasma gas composed of a fluorine compound which does not contain carbon and, after that, the silicon-contained body is etched by using a mixed gas of halogenated hydrogen with an inert gas. CONSTITUTION:A specimen to be etched is arranged; the inside of a reaction chamber 4 is evacuated by using a vacuum pump; a gas pressure is set to 1mTorr; after that, SF6 gas at 50scc/min is introduced through a gas introduction pipe 5; the distance between electrodes 2, 3 is set at 1.4 to 1.9cm; 200W is applied to a high-frequency power supply 6; the gas is changed to a plasma; an oxide film on polysilicon is removed by 20 to 50Angstrom in 5 to 10sec. Then, a mixed gas of HBr gas at 125scc/min with H2 gas at 100scc/min is introduced into the reaction chamber 4; a pressure is set at 250 to 350mTorr. The distance between the electrodes 2, 3 is set at 1.1cm; 250W is applied to the high-frequency power supply 6; the gas is changed to a plasma; polysilicon is etched. As a result, the oxide film can be removed and an etched pattern whose selective ratio is high and whose uniformity is good can be achieved when the polysilicon is etched.

Description

【発明の詳細な説明】 (1)産業上の利用分野 この発明は、シリコン含有体の高選択性プラズマエツチ
ングを得る技術に関し、特に、シリコン含有体上の酸化
膜を除去でき、かつシリコン含有体の高選択性、均一性
の優れたプラズマエツチングを得る技術に関する。
Detailed Description of the Invention (1) Industrial Application Field The present invention relates to a technique for obtaining highly selective plasma etching of a silicon-containing body, and in particular, it is capable of removing an oxide film on a silicon-containing body and This invention relates to a technique for obtaining plasma etching with high selectivity and excellent uniformity.

(2)従来の技術 16M移行のポリシリコンエツチャーとして様々なコン
セプトのエツチング装置が発表されている。
(2) Conventional Technology Etching apparatuses with various concepts have been announced as polysilicon etchers that have transitioned to 16M.

とりわけ、ECR,マグネトロンRIEといった新コン
セプトのエツチャーが多数発表されてきている。それと
同時にポリシリコンエツチングに要求される諸性能のア
ンプも急速である。特に線巾か細くなっていくことから
、対酸化膜選択比とCDコントロール(異方性)の両立
に主眼を置かざるを得なくなってきた。又、高段差上の
ポリシリコン、ポリサイドのエンチング工程も数多く、
従来使用してきた2ステツプエツチングは使用しにくく
なり、シングルステップエツチングで異方性と高選択比
を実現する必要がある。
In particular, many new concept technologies such as ECR and magnetron RIE have been announced. At the same time, the performance amplifiers required for polysilicon etching are rapidly increasing. In particular, as the line width becomes narrower, it has become necessary to focus on achieving both oxide film selectivity and CD control (anisotropy). In addition, there are many etching processes for polysilicon and polycide on high-level differences.
The conventional two-step etching becomes difficult to use, and it is necessary to achieve anisotropy and high selectivity with a single-step etching.

現在までに発表されているポリシリコンエンチャーは中
庸な耐酸化膜選択比を実現して、ストリンガーケーハビ
リティの向上とCDコントロール、0/E(オーバーエ
ツチング)時の形状変化を相達成せざるものとして問題
をかかえてきた。マイクロ波アシストをともなうRIE
エツチャーは極めて優れたストリンガーケーハビリティ
を持つが0/Eを行なうと形状が変化しやすい。
The polysilicon enchers announced to date have achieved a moderate oxidation resistance film selectivity, and have achieved improved stringer capability, CD control, and shape change during 0/E (over etching). It has been a problem as a matter of fact. RIE with microwave assist
Etscher has extremely good stringer capability, but its shape tends to change when 0/E is performed.

こうした問題を改善すべく開発されたプロセスがHBr
プロセスであり、極めて高い対酸化膜選択比を実現する
ことにより異方性と高選択比をシングルステップで達成
した。
HBr is a process developed to improve these problems.
This process achieved anisotropy and high selectivity in a single step by achieving an extremely high selectivity to oxide film.

HBrガスを用いた公知技術には以下がある。Known techniques using HBr gas include the following.

米国特許第4490209号にはシリコンのプラズマガ
スとして)18rとHcE、 BCl3等の塩素系化合
物との混合ガスを用いることが記載されている。
US Pat. No. 4,490,209 describes the use of a mixed gas of 18r and a chlorine compound such as HcE or BCl3 as a silicon plasma gas.

また、タングステンのプラズマガスに関して米国特許第
4849067号には少なくともSFbとHBrを含む
ガスを用いることが記載されている。
Further, regarding tungsten plasma gas, US Pat. No. 4,849,067 describes the use of a gas containing at least SFb and HBr.

さらに、対酸化膜選択比と異方性エツチングがシングル
ステップで両立した場合に問題になるのが、シリコン含
有体上の酸化膜によるエツチング残渣である。
Furthermore, when both the selectivity to oxide film and anisotropic etching are achieved in a single step, etching residues due to the oxide film on the silicon-containing body become a problem.

酸化膜はポリシリコンの表面に一様に付着しており、ポ
リシリコンは、その上下が酸化膜でサンドイッチされた
構造になる。特に高段差上のポリシリコンエツチングの
場合には酸化膜も段部のプロファイルにそって垂直面に
付着している。
The oxide film is uniformly attached to the surface of the polysilicon, and the polysilicon has a structure in which the upper and lower sides thereof are sandwiched with oxide films. Particularly in the case of polysilicon etching on high steps, the oxide film also adheres to vertical surfaces along the profile of the steps.

酸化膜エッチレートが20人/sin程度の異方性プロ
セスではこの酸化膜の除去は大きな課題であ酸化膜を除
去後にポリシリコンをエツチングすることについては、
以下の公知技術が知られている。
Removal of this oxide film is a big problem in an anisotropic process where the oxide film etch rate is about 20 people/sin.As for etching the polysilicon after removing the oxide film,
The following publicly known techniques are known.

特開平2−86126号にはポリシリコンのエツチング
方法において、ポリシリコン上の酸化膜をフレオン、B
、IJ、又はECR3の雰囲気でプラズマにより除去し
、次いでポリシリコンをHBrの雰囲気でプラズマによ
り工・シチングすることが開示されている。
JP-A-2-86126 discloses a polysilicon etching method in which an oxide film on polysilicon is etched with Freon and B.
, IJ, or ECR3 atmosphere, and then plasma etching of the polysilicon in an HBr atmosphere is disclosed.

酸化物除去のガスとして塩素化合物を使用する欠点は、
フン素よりイオン衝撃が多い状況でエツチングするため
異方性エツチングとなり、高段差部での酸化膜の除去が
できない。また、レジストをエツチングし易くレジスト
から生成されたカーボンがポリシリコンの表面に付着し
てポリシリコンのエツチングに際しパターン形状の不均
一等の欠点を有する。このことはフロンガスを用いたと
きも同様の欠点を生しる。
The disadvantage of using chlorine compounds as a gas for oxide removal is that
Etching is performed under conditions where there is more ion bombardment than with fluorine, resulting in anisotropic etching, which makes it impossible to remove the oxide film at high step areas. In addition, the resist is easily etched, and carbon generated from the resist adheres to the surface of polysilicon, resulting in disadvantages such as non-uniform pattern shape when etching polysilicon. This causes a similar drawback when using fluorocarbon gas.

上記欠点を解決するため、タングステンポリサイドを良
好にエツチングするために、タングステンシリサイドは
、SF6とHBrガスで、ポリシリコンは、)lBr単
独でエツチングすることが知られている。(セミコンダ
クターワールド(Sew 1conduc torWo
rld) ’90. k7.80〜84頁)。
In order to solve the above-mentioned drawbacks and to effectively etch tungsten polycide, it is known that tungsten silicide is etched with SF6 and HBr gas, and polysilicon is etched with )lBr alone. (Semiconductor World)
rld) '90. k7. pages 80-84).

(3)発明が解決しようとする課題 第一は、ポリシリコンのエツチングに際して、その表面
の酸化膜除去において上記の塩素化合物等のガスの欠点
を除去して、被エツチング処理体の側面上の酸化膜を除
去出来、しかも被エツチング処理体のエツチングに際し
て高選択比と共に均一性の優れたエツチングパターンを
得ることである。
(3) The first problem to be solved by the invention is to remove the drawbacks of gases such as chlorine compounds mentioned above in removing the oxide film on the surface of polysilicon, and to remove the oxidation on the side surface of the object to be etched. The object of the present invention is to remove a film and obtain an etching pattern with a high selectivity and excellent uniformity when etching an object to be etched.

第二は、高融点金属のシリサイドとポリシリコンとの二
層構造とのエツチングにおいてもポリシリコンのエツチ
ングに際してその上の高融点金属シリサイドと酸化膜と
が除去でき、しかもエツチングに際して高選択比と共に
均一性の優れたエツチングパターンを得ることである。
Second, even when etching a two-layer structure of high melting point metal silicide and polysilicon, the high melting point metal silicide and oxide film on top of the polysilicon can be removed, and the etching can be done uniformly with a high selectivity. The objective is to obtain an etching pattern with excellent properties.

(4)課題を解決するための手段 我々は上記従来技術の諸欠点を解消すべく鋭意研究の結
果、 「酸化膜/シリコン含有耐層/下地酸化膜/基板」ある
いは「シリコン含有体層(シリサイド)/酸化膜/シリ
コン含有体層/下地酸化膜/基板」のような構成の被エ
ンチング体をエツチングする場合に、最上層又は中間層
であるシリコン含有体層の外表面に自然形成される酸化
膜はそれを除去できるプラズマガスを用いてのプラズマ
エツチング法により除去されるべきであることを見い出
した。
(4) Means for solving the problem As a result of our intensive research to eliminate the various drawbacks of the above-mentioned conventional technology, we have found that "oxide film/silicon-containing breakdown layer/underlying oxide film/substrate" or "silicon-containing layer (silicide)" )/oxide film/silicon-containing layer/base oxide film/substrate. It has been found that the film should be removed by plasma etching using a plasma gas capable of removing it.

このように、最外層又は中間層の酸化膜が除去されると
、それ以障のシリコン含有体のエツチングが極めて円滑
均一に実施できることが判明した。
It has been found that when the outermost layer or intermediate layer oxide film is removed in this manner, etching of the remaining silicon-containing material can be carried out extremely smoothly and uniformly.

従って、本発明は、上記問題点を解決するために、 (i)基板上に下地酸化膜を形成し、その上に堆積した
シリコン含有体をプラズマエツチングするプラズマエツ
チング方法において、前記シリコン含有体上の酸化膜を
カーボンを含まないフッ素化合物からなるプラズマガス
を用いてプラズマエツチングで除去し、この後、該シリ
コン含有体をハロゲン化水素と不活性ガスとの混合ガス
でエツチングすることを特徴とするプラズマエツチング
方法、 (11)基板上に酸化膜を形成し、その上に堆積したポ
リシリコンをプラズマエツチングするプラズマエツチン
グ方法において、前記ポリシリコン上の酸化膜を少なく
ともSF、を含むプラズマガスで除去し、この後、[(
Br &びHeのプラズマガスでポリシリコンをエツチ
ングすることを特徴とするプラズマエツチング方法、 (ij)基板上に酸化膜を形成し、その上に堆積したタ
ングステンシリサイドとポリシリコンからなる二層をプ
ラズマエツチングするプラズマエツチング方法において
、前記タングステンシリサイドをSF4.11Br、不
活性ガスの混合ガスのプラズマガスでエツチングし、こ
の後、ポリシリコンを)IBr及びHeのプラズマガス
でエツチングすることを特徴とするプラズマエツチング
方法、を提供する。
Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides (i) a plasma etching method in which a base oxide film is formed on a substrate and a silicon-containing body deposited thereon is plasma-etched; The oxide film is removed by plasma etching using a plasma gas made of a fluorine compound that does not contain carbon, and then the silicon-containing body is etched with a mixed gas of hydrogen halide and an inert gas. Plasma etching method (11) In a plasma etching method in which an oxide film is formed on a substrate and polysilicon deposited thereon is plasma etched, the oxide film on the polysilicon is removed with a plasma gas containing at least SF. ,After this,[(
A plasma etching method characterized by etching polysilicon with a plasma gas of Br and He. In the plasma etching method, the tungsten silicide is etched with a plasma gas of a mixture of SF4.11Br and an inert gas, and then the polysilicon is etched with a plasma gas of IBr and He. An etching method is provided.

ここで、前記シリコン含有体は、ポリシリコン、タング
ステンシリサイド、タンタルシリサイド、チタンシリサ
イド等からなるものである。
Here, the silicon-containing body is made of polysilicon, tungsten silicide, tantalum silicide, titanium silicide, or the like.

酸化膜を除去できるプラズマガスには、カーボンを含ま
ないsp6、 SF、のようなフン素化合物ガス又は、
カーボンを含まないSFb、Shのようなフッ素化合物
とHBrのようなハロゲン化水素とHe、 Ar。
Plasma gases that can remove oxide films include carbon-free fluorine compound gases such as sp6 and SF, or
Fluorine compounds such as SFb and Sh that do not contain carbon, hydrogen halides such as HBr, He, and Ar.

N2のような不活性ガスの混合ガスがある。There is a mixture of inert gases such as N2.

シリコン含有体をプラズマエツチングしうるプラズマガ
スには、tlBrのようなハロゲン化水素とAr、 N
6、 Heのような不活性ガスの混合ガスがある。
Plasma gases capable of plasma etching silicon-containing materials include hydrogen halides such as tlBr, Ar, N
6. There is a mixture of inert gases such as He.

(5)作用 酸化膜は、カーボンを含まないフッ素化合物等の種々の
プラズマガスでプラズマエツチングされることにより除
去される。
(5) The working oxide film is removed by plasma etching with various plasma gases such as carbon-free fluorine compounds.

シリコン含有体は、ハロゲン化水素、不活性ガス等の種
々のプラズマガスでプラズマエツチングされることによ
りエツチングされる。
The silicon-containing body is etched by plasma etching with various plasma gases such as hydrogen halides and inert gases.

従来は、第1図(a)のエツチングプロセスに従ってエ
ツチングされていたが、本発明においては第1図(b)
及び(C)のエツチングプロセスに従ってエツチングさ
れる。ここで、エツチングは左から右に進行し、最終的
には右端の図のように酸化膜が除去され、シリコン含有
体もエツチングされる。第1図(C)は特に二層のシリ
コン含有体を基板に堆積した場合のプロセスであり、(
iv)の後は、HBr+Heガスによりポリシリコンが
エツチングされる。
Conventionally, etching was performed according to the etching process shown in FIG. 1(a), but in the present invention, etching was performed according to the etching process shown in FIG.
and etched according to the etching process of (C). Here, the etching progresses from left to right, and eventually the oxide film is removed and the silicon-containing material is also etched, as shown in the figure on the far right. FIG. 1(C) shows a process in which two layers of silicon-containing bodies are deposited on a substrate;
After iv), polysilicon is etched using HBr+He gas.

特に不活性ガスを用いることにより、良好な均一性のエ
ツチングパターンを達成できる。
Particularly by using an inert gas, a highly uniform etching pattern can be achieved.

(6)実施例 実施例1 第2図に示した平行平板状の高周波上部及び下部電極2
.3を有するガスプラズマエツチング装置の反応室4内
にシリコン基板表面に厚さ8000人の酸化膜を形成し
、バターニングした後、ポリシリコンを厚さ4000人
堆積した被エツチング試料を配置し、真空ポンプで反応
室4内を排気してガス圧を1 mTorrにしたあと、
ガス導入管5を通してSF、ガスを50sec/sin
導入し、圧力を300〜40θ−Torrとした。そし
て、電極2,3間の距離を1.4〜1.8clとし高周
波ti![6に200Wを印加して該ガスをプラズマ化
して、ポリシリコン上の酸化被膜20〜50人を5〜1
0秒で除去した。このときの上部及び下部電極温度はそ
れぞれ40″Cであり、かつ下部電極下の冷却室7のH
e冷却圧力は15〜20Torrとした。
(6) Examples Example 1 Parallel plate-shaped high frequency upper and lower electrodes 2 shown in FIG.
.. After forming an oxide film with a thickness of 8,000 wafers on the surface of a silicon substrate and buttering it, a sample to be etched with polysilicon deposited with a thickness of 4,000 wafers was placed in the reaction chamber 4 of a gas plasma etching apparatus having a After evacuating the reaction chamber 4 with a pump and setting the gas pressure to 1 mTorr,
SF gas is supplied through the gas introduction pipe 5 at 50 sec/sin.
was introduced, and the pressure was set at 300 to 40 θ-Torr. Then, the distance between the electrodes 2 and 3 is set to 1.4 to 1.8 cl, and the high frequency ti! [200W is applied to 6 to turn the gas into plasma, and 20 to 50 oxide films on polysilicon are
It was removed in 0 seconds. At this time, the temperatures of the upper and lower electrodes are each 40"C, and the temperature of the cooling chamber 7 under the lower electrode is
e The cooling pressure was 15 to 20 Torr.

上記ガス以外の他にもt(Brガス1003cc/wi
n6、SF&ガス50scc/winXHeガス100
scc/sinの混合ガスを用いることができる。
In addition to the above gases, t (Br gas 1003cc/wi
n6, SF & gas 50scc/winXHe gas 100
A mixed gas of scc/sin can be used.

次に、反応室4内にHBrガス125scc/win、
Heガス100scc/+einの混合ガスを導入し、
圧力を250〜350mTorrとした。そして、電極
2,3の距離を1.1C11とし高周波電源6に250
Wを印加して該ガスをプラズマ化してポリシリコンをエ
ツチングした。
Next, HBr gas 125scc/win was introduced into the reaction chamber 4,
Introducing a mixed gas of He gas 100scc/+ein,
The pressure was 250-350 mTorr. Then, the distance between the electrodes 2 and 3 is set to 1.1C11, and the high frequency power source 6 is
W was applied to turn the gas into plasma to etch the polysilicon.

このときの上部及び下部電極温度はそれぞれ40〜80
°Cであり、かつ下部電極下の冷却室7のHe冷却圧力
は10〜20Torrとした。
The temperature of the upper and lower electrodes at this time is 40 to 80, respectively.
°C, and the He cooling pressure in the cooling chamber 7 below the lower electrode was 10 to 20 Torr.

このエツチング条件でポリシリコンをエツチングしたと
きのSEM写真を図3aに示す、このときのマスクとし
てはレジストを用いた。また、マスクとしてし多層レジ
スト、Cレジストと酸化膜を用いた場合のSEM写真を
第3図す及びCに示す。このエツチング条件でポリシリ
コンをエツチングした時のSEM写真を第4図に示す。
FIG. 3a shows an SEM photograph of polysilicon etched under these etching conditions. A resist was used as a mask at this time. Further, SEM photographs in the case of using a multilayer resist, a C resist, and an oxide film as masks are shown in FIGS. 3 and 3C. FIG. 4 shows an SEM photograph of polysilicon etched under these etching conditions.

該実施例におけるポリシリコン厚・ンチング特性におけ
る圧力依存性の関係を第7図に示す、この図より圧力3
50層Torrでポリシリコンのエツチングレートは、
約4500人/sin以上、均一性±3〜5%、対酸化
膜選択比90、対レジスト選択比20〜30が得られた
The relationship between the pressure dependence of the polysilicon thickness and the pinching characteristics in this example is shown in FIG.
The etching rate of polysilicon at 50 layer Torr is
Approximately 4,500 people/sin or more, uniformity of ±3 to 5%, selectivity to oxide film of 90, and selectivity to resist of 20 to 30 were obtained.

また、該実施例におけるポリシリコンエンチング特性に
おけるHeの流量依存性の関係を第8図に示す。
Further, FIG. 8 shows the dependence of the He flow rate on the polysilicon etching characteristics in this example.

結果として酸化膜を除去すると共に、ポリシリコンのエ
ツチングにおいて高選択比及び良好な均一性のエツチン
グパターンを達成した。
As a result, the oxide film was removed and an etching pattern with high selectivity and good uniformity was achieved in polysilicon etching.

実施例2 第2図に示したプラズマエツチング装置の反応室4内に
シリコン基板表面に厚さ150人の酸化膜を形成し、そ
の上にポリシリコン厚さ2000人ヲ堆積し、その上に
形成される酸化膜上にタングステンシリサイド厚さ20
00人を堆積した被エツチング試料を配置し、真空ポン
プで反応室4内を排気してガス圧を1 mTorrにし
た後、ガス導入管5を通してHBrガス50scc/w
in6、)Heガス100scc/+ein 。
Example 2 An oxide film with a thickness of 150 mm was formed on the surface of a silicon substrate in the reaction chamber 4 of the plasma etching apparatus shown in FIG. Tungsten silicide on the oxide film with a thickness of 20
After placing the sample to be etched and depositing 0.00 μm, the inside of the reaction chamber 4 was evacuated using a vacuum pump to bring the gas pressure to 1 mTorr, and then HBr gas was introduced at 50 scc/w through the gas introduction pipe 5.
in6,) He gas 100scc/+ein.

SF、ガス50scc/winの混合ガスを導入し、圧
力を350+wTorrとした。そして、電極2.3間
の距離を1.1cmとして高周波電源6に250Wを印
加して該ガスをプラズマ化して、タングステンシリサイ
ドとその下の酸化膜をエンチング、除去した。このとき
の、下部電極下のHe冷却圧力はゼロとした。
A mixed gas of SF and gas at 50 scc/win was introduced, and the pressure was set to 350+wTorr. Then, the distance between the electrodes 2.3 was set to 1.1 cm, and 250 W was applied to the high frequency power source 6 to turn the gas into plasma, thereby etching and removing the tungsten silicide and the oxide film thereunder. At this time, the He cooling pressure under the lower electrode was set to zero.

次に、反応室4内にHBrガス100scc/sin、
 Heガス1ooscc/winの混合ガスを導入し、
圧力を350Torrとした。そして、電極2.3の距
離を1.8もしくは1.1CIlとし、高周波電源6に
225wを印加して該ガスをプラズマ化してポリシリコ
ンをエツチングした。このときの上部及び下部を極温度
はそれぞれ40°Cであり、かつ下部ti下のHe冷却
圧力は2゜Torrとした。
Next, 100 scc/sin of HBr gas was introduced into the reaction chamber 4,
Introducing a mixed gas of He gas 1ooscc/win,
The pressure was 350 Torr. Then, the distance between the electrodes 2.3 was set to 1.8 or 1.1 CIl, and 225 W was applied to the high frequency power source 6 to turn the gas into plasma to etch the polysilicon. At this time, the extreme temperatures of the upper and lower parts were each 40°C, and the He cooling pressure under the lower part was 2°Torr.

この条件でタングステンシリサイド/ポリシリコンをエ
ツチングしたときのSEM写真を第5図に示す。このと
きのタングステンシリサイドのエッチレートは3000
人/sin、ポリシリコンのそれは3000人/sin
、酸化膜のそれは80人/sinであった。
FIG. 5 shows an SEM photograph of tungsten silicide/polysilicon etched under these conditions. The etch rate of tungsten silicide at this time was 3000
person/sin, that of polysilicon is 3000 people/sin
, that of the oxide film was 80 people/sin.

このときのマスク材として多層レジストを用いた。A multilayer resist was used as a mask material at this time.

また、段差がある場合のタングステンシリサイドのSE
M写真を第5図に示す、さらに、タングステンシリサイ
ドを50%オーバーエッチ及び200%オーバーエッチ
した時のSEM写真を第6図a。
Also, SE of tungsten silicide when there is a step difference.
The M photograph is shown in FIG. 5, and the SEM photograph when the tungsten silicide is over-etched by 50% and 200% is shown in FIG. 6a.

bに示す。Shown in b.

上記実施例1及び2では酸化膜除去のガスとしてSF、
を用いたが、これ以外にNhを用いる事が出来る。
In Examples 1 and 2 above, SF was used as the gas for removing the oxide film.
was used, but Nh can be used in addition to this.

また、不活性ガスとしてHe以外にAr、 Nzガスも
使用できる。
In addition to He, Ar and Nz gases can also be used as inert gases.

また、上記タングステンシリサイドの他にもタンタルシ
リサイド、チタンシリサイド等にも適用できる。
Furthermore, in addition to the above-mentioned tungsten silicide, it can also be applied to tantalum silicide, titanium silicide, etc.

■効果 本発明によれば下地酸化膜に高段差がある場合でも段差
部分の完全な除去が可能となり、よって酸化膜の完全な
除去が可能であると共に、高選択比と異方性形状を同時
にかつ均一性の優れたエツチングパターンを達成できる
■Effects According to the present invention, even when there is a high level difference in the base oxide film, it is possible to completely remove the level difference part, and therefore, it is possible to completely remove the oxide film, and to achieve high selectivity and anisotropic shape at the same time. Moreover, an etching pattern with excellent uniformity can be achieved.

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

第1図(alは、従来の方法によるエツチングプロセス
を表わす。 第1図[有])及び(C)は、本発明の方法によるエツ
チングプロセスを表す。 ここで、Aは下地酸化膜、Bはシリコン含を体、Cは酸
化膜、Dはシリコン含有体を指す。 第2図は、本発明のプラズマエツチングを行うプラズマ
エツチング装置を表す。 第3図(a)、(ハ)及び(C)は、段差上のポリシリ
コンのエツチング後の各々2万倍、4万8千倍、2万倍
のSEM写真である。 第4図は、ポリシリコンのエツチング後の2万4千倍の
SEM写真である。 第5図は、段差上のタングステンシリサイドのエツチン
グ後の2万倍のSEM写真である。 第6図(al及びΦ)は、タングステンシリサイドを各
々50%オーバーエッチ、200%オーバーエッチした
後の2万4千倍のSEM写真である。 第7図は、HBrプロセス/圧力依存性のグラフである
。 第8図は、He流量依存性のグラフである。 l二基板、      2:カソード、3ニアノード、
    4:反応室、 5:ガス導入管、   6:高周波電源、7:冷却室、
      8:冷却水、9:シールド、     1
o:バッフル板、11:冷却水、     12:切替
手段、13 : Heガス導入口、  14:クランプ
第7Fj!J 圧  力   (mTorr) 第 8 閑 1008θ      60
FIG. 1 (al represents the etching process according to the conventional method. FIG. 1 [present]) and (C) represent the etching process according to the method of the present invention. Here, A refers to a base oxide film, B refers to a silicon-containing material, C refers to an oxide film, and D refers to a silicon-containing material. FIG. 2 shows a plasma etching apparatus for performing plasma etching of the present invention. FIGS. 3(a), 3(c), and 3(c) are SEM photographs taken at 20,000 times, 48,000 times, and 20,000 times, respectively, after etching the polysilicon on the step. FIG. 4 is an SEM photograph of polysilicon after etching at a magnification of 24,000 times. FIG. 5 is an SEM photograph of the tungsten silicide on the step after etching at a magnification of 20,000 times. FIG. 6 (al and Φ) is a SEM photograph with a magnification of 24,000 times after tungsten silicide was overetched by 50% and 200%, respectively. FIG. 7 is a graph of HBr process/pressure dependence. FIG. 8 is a graph of He flow rate dependence. l Two substrates, 2: cathode, 3 near node,
4: Reaction chamber, 5: Gas introduction pipe, 6: High frequency power supply, 7: Cooling chamber,
8: Cooling water, 9: Shield, 1
o: Baffle plate, 11: Cooling water, 12: Switching means, 13: He gas inlet, 14: Clamp 7th Fj! J Pressure (mTorr) 8th gap 1008θ 60

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、基板上に下地酸化膜を形成し、その上に堆積したシ
リコン含有体をプラズマエッチングするプラズマエッチ
ング方法において、 前記シリコン含有体上の酸化膜をカーボンを含まないフ
ッ素化合物からなるプラズマガスを用いてプラズマエッ
チングで除去し、この後、該シリコン含有体をハロゲン
化水素と不活性ガスとの混合ガスでエッチングすること
を特徴とするプラズマエッチング方法。 2、前記シリコン含有体は、ポリシリコン、タングステ
ンシリサイド、タンタルシリサイド又はチタンシリサイ
ドよりなる群から選ばれたものである、請求項1記載の
方法。 3、前記フッ素化合物は、SF_6、NF_3である、
請求項1記載の方法。 4、前記酸化膜除去用のエッチングガスは、さらにハロ
ゲン化水素及び不活性ガスを含む、請求項1記載の方法
。 5、前記ハロゲン化水素は、HBrである、請求項4記
載の方法。 6、不活性ガスは、Heである、請求項4記載の方法。 7、前記ハロゲン化水素は、HBrである、請求項1記
載の方法。 8、前記不活性ガスは、Heである、請求項7記載の方
法。 9、基板上に酸化膜を形成し、その上に堆積したポリシ
リコンをプラズマエッチングするプラズマエッチング方
法において、 前記ポリシリコン上の酸化膜を少なくともSF_6を含
むプラズマガスで除去し、この後、HBr及びHeのプ
ラズマガスでポリシリコンをエッチングすることを特徴
とするプラズマエッチング方法。 10、前記酸化膜除去用のエッチングガスは、さらにH
Br及びHeを含む混合ガスからなる、請求項9記載の
方法。 11、基板上に酸化膜を形成し、その上に堆積したタン
グステンシリサイドとポリシリコンからなる二層をプラ
ズマエッチングするプラズマエッチング方法において、 前記タングステンシリサイドをSF_6、HBr、不活
性ガスの混合ガスのプラズマガスでエッチングし、この
後、ポリシリコンをHBr及びHeのプラズマガスでエ
ッチングすることを特徴とするプラズマエッチング方法
[Claims] 1. In a plasma etching method in which a base oxide film is formed on a substrate and a silicon-containing body deposited thereon is plasma-etched, the oxide film on the silicon-containing body is formed using a carbon-free fluorine compound. A plasma etching method characterized in that the silicon-containing body is removed by plasma etching using a plasma gas consisting of a silicon-containing material, and then the silicon-containing body is etched with a mixed gas of hydrogen halide and an inert gas. 2. The method of claim 1, wherein the silicon-containing material is selected from the group consisting of polysilicon, tungsten silicide, tantalum silicide, or titanium silicide. 3. The fluorine compound is SF_6, NF_3,
The method according to claim 1. 4. The method according to claim 1, wherein the etching gas for removing the oxide film further contains hydrogen halide and an inert gas. 5. The method according to claim 4, wherein the hydrogen halide is HBr. 6. The method according to claim 4, wherein the inert gas is He. 7. The method according to claim 1, wherein the hydrogen halide is HBr. 8. The method according to claim 7, wherein the inert gas is He. 9. In a plasma etching method in which an oxide film is formed on a substrate and polysilicon deposited thereon is plasma etched, the oxide film on the polysilicon is removed with a plasma gas containing at least SF_6, and then HBr and A plasma etching method characterized by etching polysilicon with He plasma gas. 10. The etching gas for removing the oxide film further contains H
10. The method according to claim 9, comprising a mixed gas containing Br and He. 11. In a plasma etching method that forms an oxide film on a substrate and plasma-etches a double layer consisting of tungsten silicide and polysilicon deposited on the oxide film, the tungsten silicide is etched with a plasma of a mixed gas of SF_6, HBr, and an inert gas. A plasma etching method characterized in that polysilicon is etched with a gas, and then polysilicon is etched with a plasma gas of HBr and He.
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