JPH06112171A - 窒化物上の酸化物をエッチングするための選択性の改良 - Google Patents
窒化物上の酸化物をエッチングするための選択性の改良Info
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- JPH06112171A JPH06112171A JP4341780A JP34178092A JPH06112171A JP H06112171 A JPH06112171 A JP H06112171A JP 4341780 A JP4341780 A JP 4341780A JP 34178092 A JP34178092 A JP 34178092A JP H06112171 A JPH06112171 A JP H06112171A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 窒化物を不活性化するポリマーを生成させ
て、高い選択性をもって窒化物上の酸化物層をエッチン
グする方法を提供することにある。 【構成】 炭素及びフッ素含有ガスから誘導され、且つ
フッ素に対するスカベンジャーに接触したプラズマ中で
エッチングして、炭素を多く含んだ不活性化炭素−フッ
素ポリマーを窒化物上に生成させることを特徴とする選
択性の高い窒化物上の酸化物層のエッチング方法。
て、高い選択性をもって窒化物上の酸化物層をエッチン
グする方法を提供することにある。 【構成】 炭素及びフッ素含有ガスから誘導され、且つ
フッ素に対するスカベンジャーに接触したプラズマ中で
エッチングして、炭素を多く含んだ不活性化炭素−フッ
素ポリマーを窒化物上に生成させることを特徴とする選
択性の高い窒化物上の酸化物層のエッチング方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、窒化物上の酸化物をエ
ッチングするためのエッチングプロセスに関する。更に
詳細には、本発明は、高い選択性をもって窒化シリコン
上の酸化シリコンをエッチングすることに関する。
ッチングするためのエッチングプロセスに関する。更に
詳細には、本発明は、高い選択性をもって窒化シリコン
上の酸化シリコンをエッチングすることに関する。
【従来の技術】半導体製造における重要な課題は、窒化
物層、例えば窒化シリコン上の酸化シリコン層又はその
一部を酸化物層に対する高い選択性をもってエッチング
除去することにある。酸化物材料及び窒化物材料の両者
は、一般的にエッチングプラズマ中でほぼ同じ速度でエ
ッチングされるので、これに選択性を与える方法を見出
さねばならない。フッ素置換炭化水素をエッチング剤と
して用いる場合、フッ素は存在する炭素と反応して炭素
−フッ素ポリマーの不活性化コーティングを基体上に生
成させる。しかしながらこのポリマーは、酸化物層のエ
ッチングで生じる酸素原子によって解離する。従って酸
化シリコンはエッチングされ続け、窒化物層は不活性化
コーティングのために非常に遅い速度でエッチングされ
る。しかしながら不活性化層はプラズマ中に存在する遊
離フッ素原子によっても攻撃されるので、窒化物もエッ
チングされ続ける。従って、酸化シリコン対窒化シリコ
ンのエッチング比が約８：１より大きくなる選択性は現
在まで得られていない。
物層、例えば窒化シリコン上の酸化シリコン層又はその
一部を酸化物層に対する高い選択性をもってエッチング
除去することにある。酸化物材料及び窒化物材料の両者
は、一般的にエッチングプラズマ中でほぼ同じ速度でエ
ッチングされるので、これに選択性を与える方法を見出
さねばならない。フッ素置換炭化水素をエッチング剤と
して用いる場合、フッ素は存在する炭素と反応して炭素
−フッ素ポリマーの不活性化コーティングを基体上に生
成させる。しかしながらこのポリマーは、酸化物層のエ
ッチングで生じる酸素原子によって解離する。従って酸
化シリコンはエッチングされ続け、窒化物層は不活性化
コーティングのために非常に遅い速度でエッチングされ
る。しかしながら不活性化層はプラズマ中に存在する遊
離フッ素原子によっても攻撃されるので、窒化物もエッ
チングされ続ける。従って、酸化シリコン対窒化シリコ
ンのエッチング比が約８：１より大きくなる選択性は現
在まで得られていない。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】サブミクロン分野の装
置、即ちVLSI及びULSI装置の場合、約１０：１を超え
る、例えば３０：１や４０：１もの選択性を必要とする
ので、１０：１を超える高い選択性で窒化物上の酸化物
をエッチングするエッチングプロセスを提供することは
非常に望ましいことである。
置、即ちVLSI及びULSI装置の場合、約１０：１を超え
る、例えば３０：１や４０：１もの選択性を必要とする
ので、１０：１を超える高い選択性で窒化物上の酸化物
をエッチングするエッチングプロセスを提供することは
非常に望ましいことである。
【課題を解決するための手段】我々は、フッ素に対する
スカベンジャーを窒化物上の酸化物層のためのフッ素置
換炭化水素エッチングガスに加えると、酸素の存在下で
解離しない炭素を多く含むポリマーが窒化物上に付着す
ることを見出した。この結果、酸化物と窒化物との間に
ほとんど無限大のエッチング選択性が得られる。
スカベンジャーを窒化物上の酸化物層のためのフッ素置
換炭化水素エッチングガスに加えると、酸素の存在下で
解離しない炭素を多く含むポリマーが窒化物上に付着す
ることを見出した。この結果、酸化物と窒化物との間に
ほとんど無限大のエッチング選択性が得られる。
【０００３】図１は、慣用的なエッチングチャンバ１０
の断面図である。ハウジング１２は、例えばアルミニウ
ムで製造されており、エッチング室１４を形成する。シ
リコンウェーハのような処理されるべき基体２２は、電
極支持体１６に支持される。該支持体１６は通常は陰極
である。ハウジング１２の内壁は通常は陽極である。陰
極１６は高周波電源１８に接続される。プロセスガス源
（図示されていない）に接続したガスマニホルド２０は
陰極支持体１６と対向し、近接して隔置される。プロセ
スガスは、ガスマニホルド２０の一連のオリフィス２３
によってガスマニホルド２０を出て、直接基体２２に向
かって流れる。高周波電力を基体支持体１６に供給し、
プロセスガスをマニホルド２０に供給すると、マニホル
ド２０と基体２２との間の空間にプラズマが発生する。
真空ポンプ（図示されていない）に接続された排気系２
４はチャンバ内の圧力を維持し、廃ガスと反応生成物を
排気する。本発明の厳密なメカニズムは不明であるが、
下記の論理が本発明の方法を説明すると信ずる。一般的
に炭素及びフッ素の両方を含むCF4 、C2F6、C3F8、CH2F
4等のフルオロカーボンエッチングガスをプラズマにさ
らすと遊離フッ素原子、CF及びCF2 ラジカル等を含む種
々のフラグメントが生成する。フッ素は基体上の酸化シ
リコンをエッチングするのに有用である。しかしなが
ら、エッチングプロセスの過程で炭素とフッ素のポリマ
ーも生成し、これが基体上に付着して不活性化層を形成
する。該ポリマーは炭素約３０重量％及びフッ素約６０
重量％を含む。このようなポリマーは酸素原子によって
攻撃されるので、酸化物層からの酸素原子が生成するポ
リマーを解離し、酸化物のエッチングが妨げられること
はない。しかしながら、酸素を含有しない層、即ち窒化
物層に達した場合のように、酸素が存在しない場合に
は、不活性化ポリマー層を解離する酸素が存在しない。
この時点で、酸化シリコンはエッチングされ続け、不活
性化窒化物層はより遅い速度でエッチングされる。しか
しながら、不活性化ポリマーはフッ素によっても解離さ
れ、プラズマ中でのフッ素イオンの連続的生成がポリマ
ー層に衝撃を加えるか又はこれを攻撃してポリマーを解
離させ、これにより窒化物層も同様にプラズマによって
エッチングされる。このため、現在までに達成された窒
化物上の酸化物の最大選択性は約８：１であった。
の断面図である。ハウジング１２は、例えばアルミニウ
ムで製造されており、エッチング室１４を形成する。シ
リコンウェーハのような処理されるべき基体２２は、電
極支持体１６に支持される。該支持体１６は通常は陰極
である。ハウジング１２の内壁は通常は陽極である。陰
極１６は高周波電源１８に接続される。プロセスガス源
（図示されていない）に接続したガスマニホルド２０は
陰極支持体１６と対向し、近接して隔置される。プロセ
スガスは、ガスマニホルド２０の一連のオリフィス２３
によってガスマニホルド２０を出て、直接基体２２に向
かって流れる。高周波電力を基体支持体１６に供給し、
プロセスガスをマニホルド２０に供給すると、マニホル
ド２０と基体２２との間の空間にプラズマが発生する。
真空ポンプ（図示されていない）に接続された排気系２
４はチャンバ内の圧力を維持し、廃ガスと反応生成物を
排気する。本発明の厳密なメカニズムは不明であるが、
下記の論理が本発明の方法を説明すると信ずる。一般的
に炭素及びフッ素の両方を含むCF4 、C2F6、C3F8、CH2F
4等のフルオロカーボンエッチングガスをプラズマにさ
らすと遊離フッ素原子、CF及びCF2 ラジカル等を含む種
々のフラグメントが生成する。フッ素は基体上の酸化シ
リコンをエッチングするのに有用である。しかしなが
ら、エッチングプロセスの過程で炭素とフッ素のポリマ
ーも生成し、これが基体上に付着して不活性化層を形成
する。該ポリマーは炭素約３０重量％及びフッ素約６０
重量％を含む。このようなポリマーは酸素原子によって
攻撃されるので、酸化物層からの酸素原子が生成するポ
リマーを解離し、酸化物のエッチングが妨げられること
はない。しかしながら、酸素を含有しない層、即ち窒化
物層に達した場合のように、酸素が存在しない場合に
は、不活性化ポリマー層を解離する酸素が存在しない。
この時点で、酸化シリコンはエッチングされ続け、不活
性化窒化物層はより遅い速度でエッチングされる。しか
しながら、不活性化ポリマーはフッ素によっても解離さ
れ、プラズマ中でのフッ素イオンの連続的生成がポリマ
ー層に衝撃を加えるか又はこれを攻撃してポリマーを解
離させ、これにより窒化物層も同様にプラズマによって
エッチングされる。このため、現在までに達成された窒
化物上の酸化物の最大選択性は約８：１であった。
【０００４】しかしながら、我々は、不活性化ポリマー
のフッ素含量を減少させ、プラズマ中の遊離フッ素の量
を減少させると、不活性化ポリマーの解離が減少するこ
とを見出した。シリコンイオン源又はグラファイトのよ
うなフッ素に対するスカベンジャーをプラズマと接触さ
せると、遊離シリコン原子又は炭素原子がフッ素原子と
結合して、例えばSiF4を生成し、これによりプラズマ中
の遊離フッ素イオンの数が減少する。従って、窒化物層
に付着したポリマーはフッ素原子がより少なく、即ち炭
素原子がより多く、結果として、“炭素を多く含む" ポ
リマーを生じる。本発明の目的において、炭素を多く含
むポリマーは、約４０重量％未満のフッ素及び約５０重
量％を超える炭素を含むポリマーとして定義され、フッ
素含有プラズマエッチング剤に不活性である。従って、
炭素を多く含むポリマーが窒化物層に付着すると、炭素
を多く含むポリマーの分解又は反応はほとんど起こら
ず、窒化物上の酸化物層にほとんど無限大の選択性が与
えられる。シリコン源はいくつかの方法で与えることが
でき、例えばシラン（SiH4) 、ジエチルシラン(SiH2(C2
H4)2）のような置換シラン、SiF4等のシリコン含有ガス
及びテトラエチルオルトシリケート( 以後TEOS) をプラ
ズマに加えることができる。シリコン含有ガスは分解し
て遊離シリコンイオンを生成し、これは遊離フッ素原子
を捕捉する。従って、炭素を多く含む炭素−フッ素ポリ
マーコーティングが窒化物層上に形成される。炭素を多
く含む炭素−フッ素ポリマーを生成させるもう１つの方
法は、シリコン源、即ちシリコンメッシュをプラズマ領
域に吊り下げることによる。シリコン源、例えばシリコ
ンウェーハを反応室内のプラズマ領域外に吊り下げるこ
ともできるが、その場合にはフッ素原子を捕捉する反応
器中で遊離シリコン原子を生じる温度、例えば１５０℃
以上の温度まで加熱しなければならない。その場合には
シリコン源の温度を調節する手段を更に反応室に備えな
ければならない。炭素を多く含む炭素−フッ素ポリマー
を生成させる好ましい方法は、Collins 等の1992年1 月
24日に出願された同時係属中の出願第07/824,856号に記
載されている新規なエッチング反応器中で本方法を行う
ことである。この出願には遊離シリコン源を含む高周波
プラズマエッチング室が記載されており、これは例えば
シリコンでできた第三電極又は室壁のシリコンライナー
のようなプラズマと接触する遊離シリコンの他の供給源
であることができる。第３電極は、フッ素を捕捉するこ
とができる炭素原子の供給源としてのグラファイトで製
造することもできる。
のフッ素含量を減少させ、プラズマ中の遊離フッ素の量
を減少させると、不活性化ポリマーの解離が減少するこ
とを見出した。シリコンイオン源又はグラファイトのよ
うなフッ素に対するスカベンジャーをプラズマと接触さ
せると、遊離シリコン原子又は炭素原子がフッ素原子と
結合して、例えばSiF4を生成し、これによりプラズマ中
の遊離フッ素イオンの数が減少する。従って、窒化物層
に付着したポリマーはフッ素原子がより少なく、即ち炭
素原子がより多く、結果として、“炭素を多く含む" ポ
リマーを生じる。本発明の目的において、炭素を多く含
むポリマーは、約４０重量％未満のフッ素及び約５０重
量％を超える炭素を含むポリマーとして定義され、フッ
素含有プラズマエッチング剤に不活性である。従って、
炭素を多く含むポリマーが窒化物層に付着すると、炭素
を多く含むポリマーの分解又は反応はほとんど起こら
ず、窒化物上の酸化物層にほとんど無限大の選択性が与
えられる。シリコン源はいくつかの方法で与えることが
でき、例えばシラン（SiH4) 、ジエチルシラン(SiH2(C2
H4)2）のような置換シラン、SiF4等のシリコン含有ガス
及びテトラエチルオルトシリケート( 以後TEOS) をプラ
ズマに加えることができる。シリコン含有ガスは分解し
て遊離シリコンイオンを生成し、これは遊離フッ素原子
を捕捉する。従って、炭素を多く含む炭素−フッ素ポリ
マーコーティングが窒化物層上に形成される。炭素を多
く含む炭素−フッ素ポリマーを生成させるもう１つの方
法は、シリコン源、即ちシリコンメッシュをプラズマ領
域に吊り下げることによる。シリコン源、例えばシリコ
ンウェーハを反応室内のプラズマ領域外に吊り下げるこ
ともできるが、その場合にはフッ素原子を捕捉する反応
器中で遊離シリコン原子を生じる温度、例えば１５０℃
以上の温度まで加熱しなければならない。その場合には
シリコン源の温度を調節する手段を更に反応室に備えな
ければならない。炭素を多く含む炭素−フッ素ポリマー
を生成させる好ましい方法は、Collins 等の1992年1 月
24日に出願された同時係属中の出願第07/824,856号に記
載されている新規なエッチング反応器中で本方法を行う
ことである。この出願には遊離シリコン源を含む高周波
プラズマエッチング室が記載されており、これは例えば
シリコンでできた第三電極又は室壁のシリコンライナー
のようなプラズマと接触する遊離シリコンの他の供給源
であることができる。第３電極は、フッ素を捕捉するこ
とができる炭素原子の供給源としてのグラファイトで製
造することもできる。
【０００５】図２に関して、反応器系１００は、側壁１
２０及び上壁１３０及び底壁１４０を有する陽極化アル
ミニウム又は他の適切な材料で作られた真空チャンバハ
ウジング１１０を含む。上壁１３０は、壁１２０−１２
０間に区切られる下室基体処理部１６０Ｂとドーム１７
０で区切られる上室プラズマ源部１６０Ａとの間の中央
空間１５０を有する。ドーム１７０は、水晶のような誘
電体できた一重又は二重壁の逆カップ型として形成され
る。チャンバハウジング１１０の内部（チャンバ１６
０）の排気は、底壁１４０に挿入され１個以上の真空ポ
ンプを含む真空ポンプ系２１０に接続される真空ライン
１９０内の絞り弁１８０によって制御される。プロセス
ガスは、プラズマ源領域１６０Ａの基部、ドーム１７０
及びエッチングされる基体の周辺に各々位置する３個の
マニホルド注入源、Ｇ１、Ｇ２及びＧ３によってチャン
バ１１０に供給することができる。全ガス流は、チャン
バプラズマ源領域１６０Ａから基体５に向かう経路３４
に沿って、そして基体５から出口マニホルド３３０に向
かう経路３６に沿って、そして出口マニホルド３３０か
ら真空系２１０に向かう経路３７に沿って流れる。高周
波エネルギーは、高周波供給及びマッチングネットワー
ク３１０によって電力を供給する少なくとも１個のター
ン又はコイルのアンテナ３００を含む電源によってドー
ム１７０に供給される。アンテナ３００は、プラズマ源
により有効な電磁結合の共振に変わる。プラズマは、ド
ーム１７０内で、コイルアンテナ３００内に区切られる
小容積に集中して発生する。イオン、電子、フリーラジ
カル及び励起ニュートラルを含む活性種は、拡散によっ
て及びガスマニホルド系Ｇ１、Ｇ２及びＧ３によって発
生されるガスフローに基づくバルクフローによって、エ
ッチングされる基体５に向かって移動する。電源４２０
及びバイアスマッチングネットワーク４３０を含むバイ
アスエネルギー入力装置４１０は、基体のプラズマシー
ス電圧を選択的に増加して基体のイオンエネルギーを選
択的に増加するために、高周波エネルギーを基体支持電
極３２０に結合する。チャンバ１１０は、本明細書に記
載される新規なプロセス制御を与える独特な３極配置を
組込んでいる。基体支持電極３２０は陰極を含み、チャ
ンバ側壁１２０は陽極を含み、第３電極はドーム上壁プ
レート１７０Ｔである。この上壁電極は、浮動するか、
接地されるか、又は高周波電力供給に接続され、好まし
くはシリコン又はシリコン含有合金又はグラファイトで
できている。またシリコンウェーハのような犠牲シリコ
ン部材１７０Ｓであることができる。この応用は参考と
してここに組込まれる。
２０及び上壁１３０及び底壁１４０を有する陽極化アル
ミニウム又は他の適切な材料で作られた真空チャンバハ
ウジング１１０を含む。上壁１３０は、壁１２０−１２
０間に区切られる下室基体処理部１６０Ｂとドーム１７
０で区切られる上室プラズマ源部１６０Ａとの間の中央
空間１５０を有する。ドーム１７０は、水晶のような誘
電体できた一重又は二重壁の逆カップ型として形成され
る。チャンバハウジング１１０の内部（チャンバ１６
０）の排気は、底壁１４０に挿入され１個以上の真空ポ
ンプを含む真空ポンプ系２１０に接続される真空ライン
１９０内の絞り弁１８０によって制御される。プロセス
ガスは、プラズマ源領域１６０Ａの基部、ドーム１７０
及びエッチングされる基体の周辺に各々位置する３個の
マニホルド注入源、Ｇ１、Ｇ２及びＧ３によってチャン
バ１１０に供給することができる。全ガス流は、チャン
バプラズマ源領域１６０Ａから基体５に向かう経路３４
に沿って、そして基体５から出口マニホルド３３０に向
かう経路３６に沿って、そして出口マニホルド３３０か
ら真空系２１０に向かう経路３７に沿って流れる。高周
波エネルギーは、高周波供給及びマッチングネットワー
ク３１０によって電力を供給する少なくとも１個のター
ン又はコイルのアンテナ３００を含む電源によってドー
ム１７０に供給される。アンテナ３００は、プラズマ源
により有効な電磁結合の共振に変わる。プラズマは、ド
ーム１７０内で、コイルアンテナ３００内に区切られる
小容積に集中して発生する。イオン、電子、フリーラジ
カル及び励起ニュートラルを含む活性種は、拡散によっ
て及びガスマニホルド系Ｇ１、Ｇ２及びＧ３によって発
生されるガスフローに基づくバルクフローによって、エ
ッチングされる基体５に向かって移動する。電源４２０
及びバイアスマッチングネットワーク４３０を含むバイ
アスエネルギー入力装置４１０は、基体のプラズマシー
ス電圧を選択的に増加して基体のイオンエネルギーを選
択的に増加するために、高周波エネルギーを基体支持電
極３２０に結合する。チャンバ１１０は、本明細書に記
載される新規なプロセス制御を与える独特な３極配置を
組込んでいる。基体支持電極３２０は陰極を含み、チャ
ンバ側壁１２０は陽極を含み、第３電極はドーム上壁プ
レート１７０Ｔである。この上壁電極は、浮動するか、
接地されるか、又は高周波電力供給に接続され、好まし
くはシリコン又はシリコン含有合金又はグラファイトで
できている。またシリコンウェーハのような犠牲シリコ
ン部材１７０Ｓであることができる。この応用は参考と
してここに組込まれる。
【０００６】真空チャンバにおけるエッチングプロセス
は、一般的に約０．１〜２００ミリトル圧力下で行われ
るが、一般的に好ましくは、エッチングプロセスは、約
５〜５０ミリトルで行われる。これらの比較的高い圧力
において、ガスマニホルドとエッチングされる基体を近
接して隔置すること、例えば約５cm（２インチ）隔てる
ことが非常に好ましい。これは要求される電圧が減少
し、基体デバイスに対する損傷の可能な原因の一つが取
り除かれ、エッチングの均一性が増大するからである。
本発明において好ましいエッチング剤は、CF4 、C2F6及
びC3F8であり、これらは炭素イオン及びフッ素イオンの
みを発生する。CHF3のような他の既知のフッ化物は、
“汚損" プロセスを起こす水素イオンをも発生するので
あまり好ましくない。シリコンとフッ素の反応生成物
は、一般的に揮発性シリコン−フッ素化合物を生成し、
これらは排気系によってエッチングチャンバから容易に
除去することができる。しかしながら、時間が経つにつ
れてシリコン源、例えばシリコン電極が、炭素−フッ素
ポリマーで被覆されるようになった場合は、ポリマーが
除去され遊離シリコンが再びプラズマにさらされるよう
に、影響を受けた部分を高温に加熱するか又は影響を受
けた部分のポリマーを既知の方法でスパッタエッチング
することによってポリマーを除去し、反応器が洗浄して
もよい。従って本発明によれば、プラズマのフッ素含量
を調節し、付着した不活性化ポリマーのフッ素含量を減
少させることによって、酸化シリコンのような酸素含有
層と窒化シリコンのような非酸素含有層との間の非常に
高い選択性を、ほとんど無限大まで得ることができる。
これらのポリマーは酸素とフッ素に感受性があるが、酸
素が存在しない場合、例えばエッチング剤が窒化物層に
達し、減少した量のフッ素がプラズマ中に存在する場合
には、ポリマーの分解は起こるとしても少ない。下記実
施例において本発明を更に説明するが、本発明はこの中
の詳細な記載に限定されるものではない。
は、一般的に約０．１〜２００ミリトル圧力下で行われ
るが、一般的に好ましくは、エッチングプロセスは、約
５〜５０ミリトルで行われる。これらの比較的高い圧力
において、ガスマニホルドとエッチングされる基体を近
接して隔置すること、例えば約５cm（２インチ）隔てる
ことが非常に好ましい。これは要求される電圧が減少
し、基体デバイスに対する損傷の可能な原因の一つが取
り除かれ、エッチングの均一性が増大するからである。
本発明において好ましいエッチング剤は、CF4 、C2F6及
びC3F8であり、これらは炭素イオン及びフッ素イオンの
みを発生する。CHF3のような他の既知のフッ化物は、
“汚損" プロセスを起こす水素イオンをも発生するので
あまり好ましくない。シリコンとフッ素の反応生成物
は、一般的に揮発性シリコン−フッ素化合物を生成し、
これらは排気系によってエッチングチャンバから容易に
除去することができる。しかしながら、時間が経つにつ
れてシリコン源、例えばシリコン電極が、炭素−フッ素
ポリマーで被覆されるようになった場合は、ポリマーが
除去され遊離シリコンが再びプラズマにさらされるよう
に、影響を受けた部分を高温に加熱するか又は影響を受
けた部分のポリマーを既知の方法でスパッタエッチング
することによってポリマーを除去し、反応器が洗浄して
もよい。従って本発明によれば、プラズマのフッ素含量
を調節し、付着した不活性化ポリマーのフッ素含量を減
少させることによって、酸化シリコンのような酸素含有
層と窒化シリコンのような非酸素含有層との間の非常に
高い選択性を、ほとんど無限大まで得ることができる。
これらのポリマーは酸素とフッ素に感受性があるが、酸
素が存在しない場合、例えばエッチング剤が窒化物層に
達し、減少した量のフッ素がプラズマ中に存在する場合
には、ポリマーの分解は起こるとしても少ない。下記実
施例において本発明を更に説明するが、本発明はこの中
の詳細な記載に限定されるものではない。
【０００７】実施例１ PECVD によって付着した窒化シリコン層上に厚さ約5000
-10,000 オングストロームの酸化シリコン層を有するシ
リコンウェーハを、チャンバ中で、シリコン源としてシ
リコンからなる第３接地電極を用いて、図２に関して上
述したように、高周波エッチング室でエッチングした。
エッチングガスは、圧力約2-30ミリトルのC2F6であり、
電源は2000ワットであり、バイアス電圧は200 ボルトで
あり、上壁電極170Tにはシリコンディスク170Sが取り付
けられ、2MHz及び1000ワットの高周波エネルギーによっ
てバイアスされている。窒化物上の酸化物の選択性は1
5:1であった。
-10,000 オングストロームの酸化シリコン層を有するシ
リコンウェーハを、チャンバ中で、シリコン源としてシ
リコンからなる第３接地電極を用いて、図２に関して上
述したように、高周波エッチング室でエッチングした。
エッチングガスは、圧力約2-30ミリトルのC2F6であり、
電源は2000ワットであり、バイアス電圧は200 ボルトで
あり、上壁電極170Tにはシリコンディスク170Sが取り付
けられ、2MHz及び1000ワットの高周波エネルギーによっ
てバイアスされている。窒化物上の酸化物の選択性は1
5:1であった。
【０００８】実施例２ 窒化物層をLPCVD によって付着させた以外は実施例１の
方法を繰り返した。窒化物上の酸化物の選択性は15:1で
あった。選択性は、当業者に知られている方法により、
個々の基体について窒化シリコン上の酸化シリコンの選
択性が最適になるようにガスフロー、電源の電力等を変
化させることにより、調節することができる。本発明の
方法を用いることにより、ほとんど無限大の選択性を得
ることができる。本発明を特定の実施態様によって記載
してきたが、本発明は個々のシリコン源又は個々のエッ
チング室に限定されるものではない。他の態様は当業者
に理解されると考えられ、それらも本発明に包含され
る。本発明は特許請求の範囲によってのみ限定されるも
のである。
方法を繰り返した。窒化物上の酸化物の選択性は15:1で
あった。選択性は、当業者に知られている方法により、
個々の基体について窒化シリコン上の酸化シリコンの選
択性が最適になるようにガスフロー、電源の電力等を変
化させることにより、調節することができる。本発明の
方法を用いることにより、ほとんど無限大の選択性を得
ることができる。本発明を特定の実施態様によって記載
してきたが、本発明は個々のシリコン源又は個々のエッ
チング室に限定されるものではない。他の態様は当業者
に理解されると考えられ、それらも本発明に包含され
る。本発明は特許請求の範囲によってのみ限定されるも
のである。
【０００９】
【図１】図１は慣用のエッチング装置の断面図である。
【図２】図２は好ましいエッチング装置の断面図であ
る。
る。
【手続補正書】
【提出日】平成５年６月２８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケニス エス コリンズ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95112 サン ホセ ノース ナインティ ーンス ストリート 871 (72)発明者 チャン ロン ヤン アメリカ合衆国 カリフォルニア州 95032 ロス ガトス リーロイ アベニ ュー 16788 (72)発明者 ディヴィッド ダブリュー グローチェル アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94560 サニーヴェイル ロビン ウェイ 927 (72)発明者 ピーター アール ケズウィック アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94560 ニューアーク ヨアキン マーリ エタ アベニュー 6371エイ
Claims (9)
- 【請求項１】 炭素及びフッ素含有ガスから誘導され、
且つフッ素に対するスカベンジャーに接触させたプラズ
マ中でエッチングして、炭素を多く含む不活性化炭素−
フッ素ポリマーを窒化物上に生成させることを含む選択
性の高い窒化物上の酸化物層のエッチング方法。 - 【請求項２】 該酸化物が酸化シリコンである請求項１
記載の方法。 - 【請求項３】 該窒化物が窒化シリコンである請求項１
記載の方法。 - 【請求項４】 該炭素を多く含んだポリマーが約４０重
量％未満のフッ素及び約５０重量％を超える炭素を含む
請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 該フッ素スカベンジャーがシリコン源で
ある請求項１記載の方法。 - 【請求項６】 該シリコン源がプラズマと接触させたシ
リコン元素である請求項５記載の方法。 - 【請求項７】 該フッ素スカベンジャーがシリコン含有
ガスである請求項５記載の方法。 - 【請求項８】 該ガスがシラン、置換シラン及びテトラ
エチルオルトシリケートからなる群から選択される請求
項６記載の方法。 - 【請求項９】 該フッ素スカベンジャーがプラズマと接
触させたグラファイトである請求項１記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/941501 | 1992-09-08 | ||
| US07/941,501 US5423945A (en) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | Selectivity for etching an oxide over a nitride |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06112171A true JPH06112171A (ja) | 1994-04-22 |
| JP2519383B2 JP2519383B2 (ja) | 1996-07-31 |
Family
ID=25476594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4341780A Expired - Lifetime JP2519383B2 (ja) | 1992-09-08 | 1992-12-22 | 窒化物上の酸化物層のエッチング方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5423945A (ja) |
| JP (1) | JP2519383B2 (ja) |
| KR (1) | KR100260712B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6902683B1 (en) * | 1996-03-01 | 2005-06-07 | Hitachi, Ltd. | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
Families Citing this family (112)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US20020004309A1 (en) * | 1990-07-31 | 2002-01-10 | Kenneth S. Collins | Processes used in an inductively coupled plasma reactor |
| US6251792B1 (en) | 1990-07-31 | 2001-06-26 | Applied Materials, Inc. | Plasma etch processes |
| US5772832A (en) * | 1991-06-27 | 1998-06-30 | Applied Materials, Inc | Process for etching oxides in an electromagnetically coupled planar plasma apparatus |
| US6518195B1 (en) | 1991-06-27 | 2003-02-11 | Applied Materials, Inc. | Plasma reactor using inductive RF coupling, and processes |
| US6024826A (en) * | 1996-05-13 | 2000-02-15 | Applied Materials, Inc. | Plasma reactor with heated source of a polymer-hardening precursor material |
| US5477975A (en) * | 1993-10-15 | 1995-12-26 | Applied Materials Inc | Plasma etch apparatus with heated scavenging surfaces |
| US6036877A (en) | 1991-06-27 | 2000-03-14 | Applied Materials, Inc. | Plasma reactor with heated source of a polymer-hardening precursor material |
| US6063233A (en) | 1991-06-27 | 2000-05-16 | Applied Materials, Inc. | Thermal control apparatus for inductively coupled RF plasma reactor having an overhead solenoidal antenna |
| US6090303A (en) * | 1991-06-27 | 2000-07-18 | Applied Materials, Inc. | Process for etching oxides in an electromagnetically coupled planar plasma apparatus |
| US6077384A (en) * | 1994-08-11 | 2000-06-20 | Applied Materials, Inc. | Plasma reactor having an inductive antenna coupling power through a parallel plate electrode |
| US6488807B1 (en) | 1991-06-27 | 2002-12-03 | Applied Materials, Inc. | Magnetic confinement in a plasma reactor having an RF bias electrode |
| US6165311A (en) * | 1991-06-27 | 2000-12-26 | Applied Materials, Inc. | Inductively coupled RF plasma reactor having an overhead solenoidal antenna |
| US6238588B1 (en) | 1991-06-27 | 2001-05-29 | Applied Materials, Inc. | High pressure high non-reactive diluent gas content high plasma ion density plasma oxide etch process |
| US6171974B1 (en) | 1991-06-27 | 2001-01-09 | Applied Materials, Inc. | High selectivity oxide etch process for integrated circuit structures |
| US6514376B1 (en) | 1991-06-27 | 2003-02-04 | Applied Materials Inc. | Thermal control apparatus for inductively coupled RF plasma reactor having an overhead solenoidal antenna |
| US6074512A (en) * | 1991-06-27 | 2000-06-13 | Applied Materials, Inc. | Inductively coupled RF plasma reactor having an overhead solenoidal antenna and modular confinement magnet liners |
| US5880036A (en) | 1992-06-15 | 1999-03-09 | Micron Technology, Inc. | Method for enhancing oxide to nitride selectivity through the use of independent heat control |
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| US5880037A (en) * | 1992-09-08 | 1999-03-09 | Applied Materials, Inc. | Oxide etch process using a mixture of a fluorine-substituted hydrocarbon and acetylene that provides high selectivity to nitride and is suitable for use on surfaces of uneven topography |
| US6194325B1 (en) | 1992-09-08 | 2001-02-27 | Applied Materials Inc. | Oxide etch process with high selectivity to nitride suitable for use on surfaces of uneven topography |
| KR100281345B1 (ko) * | 1992-12-01 | 2001-03-02 | 조셉 제이. 스위니 | 전자기 결합성 플래너 플라즈마 장치에서의 산화물 에칭 공정 |
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| TW279240B (en) | 1995-08-30 | 1996-06-21 | Applied Materials Inc | Parallel-plate icp source/rf bias electrode head |
| US6156663A (en) * | 1995-10-03 | 2000-12-05 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for plasma processing |
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