JPH05251399A - 枚葉式エッチャーによるシリコン窒化膜のエッチング方法 - Google Patents
枚葉式エッチャーによるシリコン窒化膜のエッチング方法Info
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- JPH05251399A JPH05251399A JP4907992A JP4907992A JPH05251399A JP H05251399 A JPH05251399 A JP H05251399A JP 4907992 A JP4907992 A JP 4907992A JP 4907992 A JP4907992 A JP 4907992A JP H05251399 A JPH05251399 A JP H05251399A
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- gas
- silicon nitride
- nitride film
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Abstract
(57)【要約】
【目的】半導体基板の枚葉式エッチャーにおいて、シリ
コン窒化膜と下地酸化膜との選択比を向上させ、かつエ
ッチング均一性を向上させる。 【構成】常圧以下の真空中にてＳＦ6 とＣＨＦ3 と不活
性ガス（例えばＨｅ）を用いてプラズマを発生させシリ
コン窒化膜をエッチングする。
コン窒化膜と下地酸化膜との選択比を向上させ、かつエ
ッチング均一性を向上させる。 【構成】常圧以下の真空中にてＳＦ6 とＣＨＦ3 と不活
性ガス（例えばＨｅ）を用いてプラズマを発生させシリ
コン窒化膜をエッチングする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は枚葉式エッチャーにより
半導体基板上に形成されたシリコン窒化膜を垂直にエッ
チングするエッチング方法に関する。
半導体基板上に形成されたシリコン窒化膜を垂直にエッ
チングするエッチング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のシリコン窒化膜のエッチング方法
としては、バッチ式エッチャーにてＣＨＦ3 ガスと酸素
（Ｏ2 ）ガスを真空中でプラズマ状態にし、レジスト膜
をマスクとしてシリコン窒化膜をエッチングする方法が
ある。また、枚葉式エッチャーでのシリコン窒化間のエ
ッチング方法としては、ＨｅガスとＳＦ6 ガスを用いて
真空中でプラズマを発生させ、レジスト膜をマスクとし
てシリコン窒化膜をエッチングする方法と、ＣＦ4 ガス
とＯ2 ガスにてシリコン窒化膜をエッチングする方法が
ある。
としては、バッチ式エッチャーにてＣＨＦ3 ガスと酸素
（Ｏ2 ）ガスを真空中でプラズマ状態にし、レジスト膜
をマスクとしてシリコン窒化膜をエッチングする方法が
ある。また、枚葉式エッチャーでのシリコン窒化間のエ
ッチング方法としては、ＨｅガスとＳＦ6 ガスを用いて
真空中でプラズマを発生させ、レジスト膜をマスクとし
てシリコン窒化膜をエッチングする方法と、ＣＦ4 ガス
とＯ2 ガスにてシリコン窒化膜をエッチングする方法が
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のバッチ式エッチ
ャーでのシリコン窒化膜のエッチング方法では、１バッ
チ当り８〜１０枚のウェハーを一括処理する為、バッチ
間のばらつき、ウェハー面内ばらつきが大きく、それぞ
れ均一性が悪いという問題点があった。また、バッチ式
の場合、イオン密度が低い為、サブミクロンのパターニ
ングにおいてエッチングが異方性を保てず、また垂直に
エッチングできず、さらにすそひき形状になるという問
題点があった。
ャーでのシリコン窒化膜のエッチング方法では、１バッ
チ当り８〜１０枚のウェハーを一括処理する為、バッチ
間のばらつき、ウェハー面内ばらつきが大きく、それぞ
れ均一性が悪いという問題点があった。また、バッチ式
の場合、イオン密度が低い為、サブミクロンのパターニ
ングにおいてエッチングが異方性を保てず、また垂直に
エッチングできず、さらにすそひき形状になるという問
題点があった。
【０００４】また、従来の枚葉式エッチャーでのＨｅガ
スとＳＦ6 ガスを用いたシリコン窒化膜のエッチング方
法及びＣＦ4 ガスとＯ2 ガスを用いたエッチング方法で
は等方性エッチング形状となり、マスク寸法通りのパタ
ーニングが不可能であり、またシリコン窒化膜エッチン
グ後、さらにレジストを塗布してパターニングするプロ
セスにおいて、レジストの濡れ性が悪くパターニング不
可能となる問題があった。
スとＳＦ6 ガスを用いたシリコン窒化膜のエッチング方
法及びＣＦ4 ガスとＯ2 ガスを用いたエッチング方法で
は等方性エッチング形状となり、マスク寸法通りのパタ
ーニングが不可能であり、またシリコン窒化膜エッチン
グ後、さらにレジストを塗布してパターニングするプロ
セスにおいて、レジストの濡れ性が悪くパターニング不
可能となる問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の枚葉式エッチャ
ーでのシリコン窒化膜のエッチング方法は、高周波発振
装置と常圧以下の真空を維持できるポンプ及びチャンバ
ーを有し、ＳＦ6 ガスとＣＨＦ3 ガスと不活性ガス、例
えばＨｅ，Ａｒ，Ｎ2 ガスをプラズマによりイオン化し
シリコン窒化膜をレジスト膜をマスクとして、エッチン
グする機構を有している。
ーでのシリコン窒化膜のエッチング方法は、高周波発振
装置と常圧以下の真空を維持できるポンプ及びチャンバ
ーを有し、ＳＦ6 ガスとＣＨＦ3 ガスと不活性ガス、例
えばＨｅ，Ａｒ，Ｎ2 ガスをプラズマによりイオン化し
シリコン窒化膜をレジスト膜をマスクとして、エッチン
グする機構を有している。
【０００６】
【実施例】図１（ａ），（ｂ）はそれぞれ本発明の一実
施例に用いるシリコン窒化膜の枚葉式エッチャーの断面
図である。同図（ａ）は平行平板のエッチャーであっ
て、上部電極４に高周波電源５をつなぎ、常圧以下の真
空中でエッチングチャンバー２にプラズマを発生させ
る。シリコンの基板１は下部電極３上に置かれ、エッチ
ングガス（ＣＨＦ3 ，Ｈｅ，ＳＦ6 ）６がプラズマによ
りイオン化され、弗素ラジカル８を発生し、基盤１上の
シリコン窒化膜をエッチングする。ここで不活性ガスと
してＨｅのほかにＡｒ，Ｎ2 を使用してもよい。同図
（ｂ）は高周波電源５を下部電極３に接続した図であ
り、エッチングのメカニズムは上記の図（ａ）と同様で
ある。
施例に用いるシリコン窒化膜の枚葉式エッチャーの断面
図である。同図（ａ）は平行平板のエッチャーであっ
て、上部電極４に高周波電源５をつなぎ、常圧以下の真
空中でエッチングチャンバー２にプラズマを発生させ
る。シリコンの基板１は下部電極３上に置かれ、エッチ
ングガス（ＣＨＦ3 ，Ｈｅ，ＳＦ6 ）６がプラズマによ
りイオン化され、弗素ラジカル８を発生し、基盤１上の
シリコン窒化膜をエッチングする。ここで不活性ガスと
してＨｅのほかにＡｒ，Ｎ2 を使用してもよい。同図
（ｂ）は高周波電源５を下部電極３に接続した図であ
り、エッチングのメカニズムは上記の図（ａ）と同様で
ある。
【０００７】図２（ａ），（ｂ）は本発明の一実施例の
エッチング工程を示す半導体チップの断面図とエッチン
グガスを示している。エッチングガス（ＣＨＦ3 ，Ｈ
ｅ，ＳＦ6 ）６がプラズマによりイオン化され、弗素ラ
ジカル８を発生し、シリコン窒化膜１０上のレジスト膜
７をマスクとしてシリコン窒化膜１０を垂直にエッチン
グする。
エッチング工程を示す半導体チップの断面図とエッチン
グガスを示している。エッチングガス（ＣＨＦ3 ，Ｈ
ｅ，ＳＦ6 ）６がプラズマによりイオン化され、弗素ラ
ジカル８を発生し、シリコン窒化膜１０上のレジスト膜
７をマスクとしてシリコン窒化膜１０を垂直にエッチン
グする。
【０００８】本実施例により、従来方法では約１０％だ
ったエッチングレート面内均一性を５％以下に抑えるこ
とができ、かつシリコン窒化膜を垂直にエッチグするこ
とができるという効果がある。また、シリコン窒化膜エ
ッチング後、窒化膜のエッチングマスクとして用いたレ
ジスト膜を除去せずに、再度レジストを塗布しパターニ
ングする工程にも、このＳＦ6 ，ＣＨＦ3 ，Ｈｅのガス
系を用いればレジストの濡れ性が良い為、適用可能であ
る。
ったエッチングレート面内均一性を５％以下に抑えるこ
とができ、かつシリコン窒化膜を垂直にエッチグするこ
とができるという効果がある。また、シリコン窒化膜エ
ッチング後、窒化膜のエッチングマスクとして用いたレ
ジスト膜を除去せずに、再度レジストを塗布しパターニ
ングする工程にも、このＳＦ6 ，ＣＨＦ3 ，Ｈｅのガス
系を用いればレジストの濡れ性が良い為、適用可能であ
る。
【０００９】他の実施例としては、上記一実施例でシリ
コン窒化膜を９０〜１００％エッチングした後、エッチ
ングガスをＣＨＦ3 と不活性ガスに切り換えてエッチン
グする方法がある。本実施例では、第２のステップでＣ
ＨＦ3 と不活性のガスにする為、シリコン窒化膜と下地
のシリコン酸化膜１１との選択比を従来の２〜３から４
〜６にする事が可能となり、シリコン基板にダメージを
与えにくくするという効果がある。
コン窒化膜を９０〜１００％エッチングした後、エッチ
ングガスをＣＨＦ3 と不活性ガスに切り換えてエッチン
グする方法がある。本実施例では、第２のステップでＣ
ＨＦ3 と不活性のガスにする為、シリコン窒化膜と下地
のシリコン酸化膜１１との選択比を従来の２〜３から４
〜６にする事が可能となり、シリコン基板にダメージを
与えにくくするという効果がある。
【００１０】
【発明の効果】以上説明した様に本発明は、シリコン窒
化膜にエッチングガスとしてＣＨＦ3、不活性ガス、Ｓ
Ｆ6 を用いる事により、エッチング面内均一性を従来の
１０％から５％に低減し、また下地酸化膜との選択比を
２から６に向上させるという効果を有する。
化膜にエッチングガスとしてＣＨＦ3、不活性ガス、Ｓ
Ｆ6 を用いる事により、エッチング面内均一性を従来の
１０％から５％に低減し、また下地酸化膜との選択比を
２から６に向上させるという効果を有する。
【図１】本発明の一実施例を説明する図で、同図
（ａ），（ｂ）はそれぞれエッチャーの断面図である。
（ａ），（ｂ）はそれぞれエッチャーの断面図である。
【図２】本発明の一実施例を説明する図で、同図
（ａ），（ｂ）はエッチング工程を示す半導体チップの
断面図である。
（ａ），（ｂ）はエッチング工程を示す半導体チップの
断面図である。
１ 基板 ２ エッチングチャンバー ３ 下部電極 ４ 上部電極 ５ 高周波電源 ６ エッチングガス ７ レジスト膜 ８ 弗素ラジカル ９ プラズマ雰囲気 １０ シリコン窒化膜 １１ 下地酸化膜
Claims (2)
- 【請求項１】 パターンニングされたレジスト膜をマス
クにし、ＳＦ6 ガスと不活性ガスとＣＨＦ3 ガスを使用
して常圧以下の真空中でプラズマを発生させ、シリコン
窒化膜を垂直にエッチングする事を特徴とする枚葉式エ
ッチャーによるシリコン窒化膜のエッチング方法。 - 【請求項２】 不活性ガスとＣＨＦ3 ガスのみでシリコ
ン窒化膜をエッチングする工程を、前記ＳＦ6 ガスと不
活性ガスとＣＨＦ3 ガスでのエッチング後に追加するこ
とを特徴とする枚葉式エッチャーによるシリコン窒化膜
のエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4907992A JPH05251399A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 枚葉式エッチャーによるシリコン窒化膜のエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4907992A JPH05251399A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 枚葉式エッチャーによるシリコン窒化膜のエッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05251399A true JPH05251399A (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=12821088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4907992A Withdrawn JPH05251399A (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 枚葉式エッチャーによるシリコン窒化膜のエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05251399A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1014434A1 (de) * | 1998-12-24 | 2000-06-28 | TEMIC Semiconductor GmbH | Verfahren zum anisotropen plasmachemischen Trockenätzen von Siliziumnitrid-Schichten mittels eines Fluor enthaltenden Gasgemisches |
| US6143125A (en) * | 1996-09-20 | 2000-11-07 | Nec Corporation | Apparatus and method for dry etching |
| WO2003073421A1 (en) * | 2002-02-26 | 2003-09-04 | Plasmon Limited | Optical disc mastering |
| JP2006237182A (ja) * | 2005-02-24 | 2006-09-07 | Hitachi High-Technologies Corp | 半導体の製造方法 |
| WO2012026241A1 (ja) * | 2010-08-26 | 2012-03-01 | 株式会社日立国際電気 | 半導体装置の製造方法、及び基板処理装置 |
| JP2014216331A (ja) * | 2013-04-22 | 2014-11-17 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | プラズマエッチング方法 |
-
1992
- 1992-03-06 JP JP4907992A patent/JPH05251399A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6143125A (en) * | 1996-09-20 | 2000-11-07 | Nec Corporation | Apparatus and method for dry etching |
| EP1014434A1 (de) * | 1998-12-24 | 2000-06-28 | TEMIC Semiconductor GmbH | Verfahren zum anisotropen plasmachemischen Trockenätzen von Siliziumnitrid-Schichten mittels eines Fluor enthaltenden Gasgemisches |
| US6569773B1 (en) * | 1998-12-24 | 2003-05-27 | Temic Semiconductor Gmbh | Method for anisotropic plasma-chemical dry etching of silicon nitride layers using a gas mixture containing fluorine |
| WO2003073421A1 (en) * | 2002-02-26 | 2003-09-04 | Plasmon Limited | Optical disc mastering |
| JP2006237182A (ja) * | 2005-02-24 | 2006-09-07 | Hitachi High-Technologies Corp | 半導体の製造方法 |
| WO2012026241A1 (ja) * | 2010-08-26 | 2012-03-01 | 株式会社日立国際電気 | 半導体装置の製造方法、及び基板処理装置 |
| JPWO2012026241A1 (ja) * | 2010-08-26 | 2013-10-28 | 株式会社日立国際電気 | 半導体装置の製造方法、及び基板処理装置 |
| JP2014216331A (ja) * | 2013-04-22 | 2014-11-17 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | プラズマエッチング方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |