JPH0613358A - 酸化物を選択的にエッチングする方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 半導体層の表面から酸化物を選択的にエッチ
ングする方法を提供する。 【構成】 前記半導体層１０は、少なくとも、その表面
上に作成された第１酸化物領域１２および第２酸化物領
域１４を有する。前記第１酸化物および前記第２酸化物
は、ＢＰＳＧまたはＰＳＧのような不純物が添加された
酸化物、および／または、熱的に成長された酸化物のよ
うな熱的に処理された酸化物、または、沈着されそして
その後焼き鈍しされた酸化物、であることができる。前
記半導体層は、室温（例えば、約 25 ℃）より高い温度
に加熱され、そして気相フッ化水素エッチングが実行さ
れ、それにより、前記第２酸化物が前記第１酸化物より
も大幅に大きな速度で、エッチングされて除去される。
ングする方法を提供する。 【構成】 前記半導体層１０は、少なくとも、その表面
上に作成された第１酸化物領域１２および第２酸化物領
域１４を有する。前記第１酸化物および前記第２酸化物
は、ＢＰＳＧまたはＰＳＧのような不純物が添加された
酸化物、および／または、熱的に成長された酸化物のよ
うな熱的に処理された酸化物、または、沈着されそして
その後焼き鈍しされた酸化物、であることができる。前
記半導体層は、室温（例えば、約 25 ℃）より高い温度
に加熱され、そして気相フッ化水素エッチングが実行さ
れ、それにより、前記第２酸化物が前記第１酸化物より
も大幅に大きな速度で、エッチングされて除去される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、全体的には、半導体装
置の製造に関する。さらに詳細にいえば、本発明は、酸
化物を選択的にエッチングする方法に関する。
置の製造に関する。さらに詳細にいえば、本発明は、酸
化物を選択的にエッチングする方法に関する。
【０００２】
【従来の技術およびその問題点】半導体集積回路の製造
の際、種々の材料がウエハの表面上に作成され、そして
それらの層の一部分が除去されるまたはエッチングされ
なければならない。エッチングされる材料の例は、半導
体、（金属のような）導電体、および窒化物や酸化物の
ような絶縁体である。
の際、種々の材料がウエハの表面上に作成され、そして
それらの層の一部分が除去されるまたはエッチングされ
なければならない。エッチングされる材料の例は、半導
体、（金属のような）導電体、および窒化物や酸化物の
ような絶縁体である。
【０００３】装置の製造中、数多くの異なる酸化物が用
いられる。これらの酸化物は熱的に成長される、また
は、例えばＴＥＯＳ（テトラエソキシシラン）処理工程
により沈着される。ＰＳＧ（リン・ケイ酸塩ガラス）お
よびＢＰＳＧ（ホウ素リン・ケイ酸塩ガラス）、のよう
なケイ酸塩ガラスが用いられる。さらに、ウエハが環境
にさらされることにより、自然的酸化物または化学的酸
化物のような好ましくない酸化物膜が作成されることが
ある。１つの種類の酸化物を選択的にエッチングするけ
れども、しかし他の種類の酸化物はエッチングしないこ
とが、多くの処理工程において要求される。
いられる。これらの酸化物は熱的に成長される、また
は、例えばＴＥＯＳ（テトラエソキシシラン）処理工程
により沈着される。ＰＳＧ（リン・ケイ酸塩ガラス）お
よびＢＰＳＧ（ホウ素リン・ケイ酸塩ガラス）、のよう
なケイ酸塩ガラスが用いられる。さらに、ウエハが環境
にさらされることにより、自然的酸化物または化学的酸
化物のような好ましくない酸化物膜が作成されることが
ある。１つの種類の酸化物を選択的にエッチングするけ
れども、しかし他の種類の酸化物はエッチングしないこ
とが、多くの処理工程において要求される。
【０００４】この処理工程における選択性は、ウエハ上
の他の材料のエッチング速度に対するエッチングされる
べき材料のエッチング速度で表される選択度により示さ
れる。種々の材料に対するエッチングのこの選択度は、
処理工程における重要な特性である。ウエハの１つの部
分の層を適切にエッチングするのに必要な時間よりも長
い時間の間、層全体をエッチング処理工程に送り込むこ
とにより生ずる過剰エッチングは、よく起こることであ
る。この過剰エッチングが起こり得るので、エッチング
される層の下にある層に対する選択度、またはエッチン
グされる層と同時に露出される層に対する選択度、が重
要になるのである。
の他の材料のエッチング速度に対するエッチングされる
べき材料のエッチング速度で表される選択度により示さ
れる。種々の材料に対するエッチングのこの選択度は、
処理工程における重要な特性である。ウエハの１つの部
分の層を適切にエッチングするのに必要な時間よりも長
い時間の間、層全体をエッチング処理工程に送り込むこ
とにより生ずる過剰エッチングは、よく起こることであ
る。この過剰エッチングが起こり得るので、エッチング
される層の下にある層に対する選択度、またはエッチン
グされる層と同時に露出される層に対する選択度、が重
要になるのである。
【０００５】したがって、異なる種類の酸化物を選択的
にエッチングすることができるエッチング処理工程が、
産業界において要請されている。
にエッチングすることができるエッチング処理工程が、
産業界において要請されている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明により、酸化物を
選択的にエッチングする方法と装置が得られる。本発明
の他の目的および利点は、一部分は明らかであり、そし
て、一部分は下記において明らかになるであろう。
選択的にエッチングする方法と装置が得られる。本発明
の他の目的および利点は、一部分は明らかであり、そし
て、一部分は下記において明らかになるであろう。
【０００７】半導体ウエハの表面から酸化物を選択的に
エッチングする方法が開示される。半導体層は、少なく
とも、その表面の上に作成された第１酸化物領域と第２
酸化物領域とを有する。これらの酸化物は、ＢＰＳＧま
たはＰＳＧのような不純物が添加された酸化物であるこ
とができ、および／または、熱的に成長された酸化物の
ような熱的に処理された酸化物であることができ、また
は、沈着されそして次に焼き鈍しが行われた酸化物であ
ることができる。自然的酸化物または化学的酸化物もま
た考慮される。半導体ウエハは、室温（例えば、約 25
℃）よりも高い温度にまで加熱され、そしてフッ化水素
による気相エッチングが行われる。それにより、１つの
酸化物が、他の酸化物領域よりも大幅に大きな速度で、
エッチングされて除去される。
エッチングする方法が開示される。半導体層は、少なく
とも、その表面の上に作成された第１酸化物領域と第２
酸化物領域とを有する。これらの酸化物は、ＢＰＳＧま
たはＰＳＧのような不純物が添加された酸化物であるこ
とができ、および／または、熱的に成長された酸化物の
ような熱的に処理された酸化物であることができ、また
は、沈着されそして次に焼き鈍しが行われた酸化物であ
ることができる。自然的酸化物または化学的酸化物もま
た考慮される。半導体ウエハは、室温（例えば、約 25
℃）よりも高い温度にまで加熱され、そしてフッ化水素
による気相エッチングが行われる。それにより、１つの
酸化物が、他の酸化物領域よりも大幅に大きな速度で、
エッチングされて除去される。
【０００８】本発明の１つの利点は、異なる種類の酸化
物が異なる速度でエッチングされることであり、それに
より、処理工程の自由度が大幅に増加する。選択度をこ
のように広い範囲で制御することは、従来の室温溶液ま
たはプラズマ化学に基づくエッチング処理工程では可能
ではなかった。
物が異なる速度でエッチングされることであり、それに
より、処理工程の自由度が大幅に増加する。選択度をこ
のように広い範囲で制御することは、従来の室温溶液ま
たはプラズマ化学に基づくエッチング処理工程では可能
ではなかった。
【０００９】また別の利点は、この気相処理工程は、エ
ッチングの後、すすぎおよび乾燥を必要としないことで
ある。
ッチングの後、すすぎおよび乾燥を必要としないことで
ある。
【００１０】
【実施例】本発明の前記特徴は、添付図面を参照してし
ての下記の詳細な説明により、さらに明確に理解される
であろう。図面は異なっても、特に指示がなければ、対
応する部品には対応する番号や記号が付される。
ての下記の詳細な説明により、さらに明確に理解される
であろう。図面は異なっても、特に指示がなければ、対
応する部品には対応する番号や記号が付される。
【００１１】好ましい実施例の製造法および利用法が、
下記で詳細に説明される。けれども、本発明により、種
々の応用に適用可能な概念が得られることが分かるはず
である。説明される具体的な実施例は、本発明の特定の
製造法および利用法を単に例示したものであって、本発
明の範囲がこれらの実施例に限定されることを意味する
ものではない。
下記で詳細に説明される。けれども、本発明により、種
々の応用に適用可能な概念が得られることが分かるはず
である。説明される具体的な実施例は、本発明の特定の
製造法および利用法を単に例示したものであって、本発
明の範囲がこれらの実施例に限定されることを意味する
ものではない。
【００１２】本発明の方法および装置を下記で説明す
る。先ず、好ましい実施例が説明され、その後、変更さ
れた実施例が説明される。本発明を用いて得られたいく
つかの実験の結果が説明される。
る。先ず、好ましい実施例が説明され、その後、変更さ
れた実施例が説明される。本発明を用いて得られたいく
つかの実験の結果が説明される。
【００１３】これまで、シリコンの酸化物に対する室温
のＨＦ／Ｈ2 Ｏ（フッ化水素／水）気相エッチングの特
性が詳しく調べられている。熱的酸化物は室温より少し
高い温度でエッチングが停止することが報告されている
が、シリコン酸化物の性質が種々に変わった時、エッチ
ングの温度変化に関しては、限られたデータしかない。
気相エッチングの湿気依存性と定温放置時間依存性とを
用いて、不純物添加された酸化物と熱的酸化物との間の
大きなエッチングの選択性が得られた。
のＨＦ／Ｈ2 Ｏ（フッ化水素／水）気相エッチングの特
性が詳しく調べられている。熱的酸化物は室温より少し
高い温度でエッチングが停止することが報告されている
が、シリコン酸化物の性質が種々に変わった時、エッチ
ングの温度変化に関しては、限られたデータしかない。
気相エッチングの湿気依存性と定温放置時間依存性とを
用いて、不純物添加された酸化物と熱的酸化物との間の
大きなエッチングの選択性が得られた。
【００１４】本発明により、一定の酸化物を選択的にエ
ッチングし、一方、他の酸化物（およびウエハ上の他の
材料）をエッチングしない、十分に制御された方法が得
られる。好ましい実施例では、その処理工程は周知の気
相フッ化水素（ＨＦ）エッチング化学工程を利用する。
けれども、本発明は、従来の処理工程とは異なって、エ
ッチング速度を制御するのにウエハの温度を利用する。
本発明によれば、異なる種類の酸化物は異なる速さでエ
ッチングされること、および異なる温度依存性を有する
ことを発見した。そして、この新規な知識を適用して、
酸化物のエッチング処理工程をさらによく制御すること
ができた。
ッチングし、一方、他の酸化物（およびウエハ上の他の
材料）をエッチングしない、十分に制御された方法が得
られる。好ましい実施例では、その処理工程は周知の気
相フッ化水素（ＨＦ）エッチング化学工程を利用する。
けれども、本発明は、従来の処理工程とは異なって、エ
ッチング速度を制御するのにウエハの温度を利用する。
本発明によれば、異なる種類の酸化物は異なる速さでエ
ッチングされること、および異なる温度依存性を有する
ことを発見した。そして、この新規な知識を適用して、
酸化物のエッチング処理工程をさらによく制御すること
ができた。
【００１５】本発明は、周知の気相フッ化水素エッチン
グ化学工程を利用する。好ましい実施例では、その処理
圧力は約数トールから数百トールの範囲内にある、例え
ば、約 10 トールから約 700トールの範囲内にある。典
型的な場合には、ＨＦの流量は約 1リットルから 15 リ
ットルの範囲内にある。ウエハの温度は、室温より高い
温度（例えば、25℃以上）から約 250℃の範囲内にある
ことができる。
グ化学工程を利用する。好ましい実施例では、その処理
圧力は約数トールから数百トールの範囲内にある、例え
ば、約 10 トールから約 700トールの範囲内にある。典
型的な場合には、ＨＦの流量は約 1リットルから 15 リ
ットルの範囲内にある。ウエハの温度は、室温より高い
温度（例えば、25℃以上）から約 250℃の範囲内にある
ことができる。
【００１６】図１Ａ、１Ｂは、半導体の表面上に作成さ
れた複数個の酸化物領域を備えた構造体の非常に単純化
された図である。この図により、本発明の代表的な特徴
が示される。図１Ａに示されているように、半導体層１
０が用意される。半導体層１０は、単結晶基板や、エピ
タクシャル成長された半導体層、多結晶層、またはアモ
ルファス層で構成することができる。この半導体層の性
質は、本発明にとってそれ程重要ではない。好ましい実
施例では、半導体ウエハはシリコンで構成される。他の
２つの例として、ゲルマニウムやヒ化ガリウムのような
また別の半導体を用いても、同様の結果が得られるもの
と予想することができる。
れた複数個の酸化物領域を備えた構造体の非常に単純化
された図である。この図により、本発明の代表的な特徴
が示される。図１Ａに示されているように、半導体層１
０が用意される。半導体層１０は、単結晶基板や、エピ
タクシャル成長された半導体層、多結晶層、またはアモ
ルファス層で構成することができる。この半導体層の性
質は、本発明にとってそれ程重要ではない。好ましい実
施例では、半導体ウエハはシリコンで構成される。他の
２つの例として、ゲルマニウムやヒ化ガリウムのような
また別の半導体を用いても、同様の結果が得られるもの
と予想することができる。
【００１７】半導体層１０の表面上に、複数個の酸化物
領域が示されている。この図面は、わざとなんらかの特
定の装置構造体を示すようには書かれていなく、集積回
路の製造の際に作成される数多くの酸化物領域のいずれ
かを表したものである。
領域が示されている。この図面は、わざとなんらかの特
定の装置構造体を示すようには書かれていなく、集積回
路の製造の際に作成される数多くの酸化物領域のいずれ
かを表したものである。
【００１８】再び、図１Ａに示されているように、第１
酸化物領域１２ａおよび１２ｂが半導体層１０の表面上
に作成される。第２酸化物領域１４ａが第１酸化物領域
１２ａの上に作成され、および第２酸化物領域１４ｂが
第１酸化物領域１２ｂの上に作成される。
酸化物領域１２ａおよび１２ｂが半導体層１０の表面上
に作成される。第２酸化物領域１４ａが第１酸化物領域
１２ａの上に作成され、および第２酸化物領域１４ｂが
第１酸化物領域１２ｂの上に作成される。
【００１９】第１実施例では、第１酸化物領域１２は熱
的に処理された酸化物領域で構成される。この実施例で
は、熱的に処理された第１酸化物領域１２は熱的に成長
された領域であることができる。さらにまた、この第１
酸化物領域１２は沈着され、そしてその後、焼き鈍し工
程を行った領域であることができる。
的に処理された酸化物領域で構成される。この実施例で
は、熱的に処理された第１酸化物領域１２は熱的に成長
された領域であることができる。さらにまた、この第１
酸化物領域１２は沈着され、そしてその後、焼き鈍し工
程を行った領域であることができる。
【００２０】第２酸化物領域１４は、ＰＧＳ（リン・ケ
イ酸塩ガラス）またはＢＰＳＧ（ホウ素リン・ケイ酸塩
ガラス）のような、不純物が添加された酸化物領域で構
成されることができる。可能な酸化物のさらに詳細な説
明は、下記の図２のところで行われるであろう。
イ酸塩ガラス）またはＢＰＳＧ（ホウ素リン・ケイ酸塩
ガラス）のような、不純物が添加された酸化物領域で構
成されることができる。可能な酸化物のさらに詳細な説
明は、下記の図２のところで行われるであろう。
【００２１】図１Ｂにおいて、半導体ウエハ１０が室温
以上（例えば、25℃以上、または30℃以上、または35℃
以上、または40℃以上、または45℃以上）で加熱され
る。好ましい実施例では、この温度は約35℃と約50℃と
の間の温度であり、そしてもしＰＧＳと熱的酸化物との
間の選択的エッチングが最適化されるべきであるなら
ば、約45℃の温度が好ましい。けれども、ウエハ１０は
250℃または多分それ以上の温度にまで加熱することが
できる。
以上（例えば、25℃以上、または30℃以上、または35℃
以上、または40℃以上、または45℃以上）で加熱され
る。好ましい実施例では、この温度は約35℃と約50℃と
の間の温度であり、そしてもしＰＧＳと熱的酸化物との
間の選択的エッチングが最適化されるべきであるなら
ば、約45℃の温度が好ましい。けれども、ウエハ１０は
250℃または多分それ以上の温度にまで加熱することが
できる。
【００２２】その後、領域１２および領域１４を包含す
る層１０の表面に対し、前記で説明したように、気相フ
ッ化水素エッチングが行われる。図１Ｂに示されている
ように、第２酸化物領域１４が、第１酸化物領域１２よ
りも大幅に大きな速さで、エッチングされて除去され
る。具体的な例は、下記の図２〜図６で説明されるであ
ろう。
る層１０の表面に対し、前記で説明したように、気相フ
ッ化水素エッチングが行われる。図１Ｂに示されている
ように、第２酸化物領域１４が、第１酸化物領域１２よ
りも大幅に大きな速さで、エッチングされて除去され
る。具体的な例は、下記の図２〜図６で説明されるであ
ろう。
【００２３】前記で説明された本発明は、実験により調
査、研究された。この研究で用いられた種々の酸化物の
作成法は、表１に要約されている。
査、研究された。この研究で用いられた種々の酸化物の
作成法は、表１に要約されている。
【００２４】
【表１】 膜の種類 作成法 熱的酸化物 高温乾燥酸化物または高温蒸気酸化物、 850℃と 950℃との間で成長。 ＰＳＧ 350℃と 450℃との間で沈着されたプラズマ ＴＥＯＳ酸化物、 重量で約 8％リンの不純物が添加。 ＢＰＳＧ 350℃と 450℃との間で沈着されたプラズマ ＴＥＯＳ酸化物、 重量で約 4.5％のホウ素および 5.5％リンの 不純物が添加、 その後、窒素中 850℃で緻密化。 ＴＥＯＳ 700℃で沈着された非プラズマ不純物不添加 ＴＥＯＳ酸化物。 焼鈍された 700℃で沈着された非プラズマ不純物不添加 ＴＥＯＳ ＴＥＯＳ酸化物、 その後、窒素中 900℃で緻密化。 ホウ素イオ 700℃で沈着された非プラズマ不純物不添加 ン注入ＴＥ ＴＥＯＳ酸化物、 ＯＳ ホウ素のイオン注入、 その後、窒素中 900℃で緻密化。 ヒ素／リン 700℃で沈着された非プラズマ不純物不添加 イオン注入 ＴＥＯＳ酸化物、 ＴＥＯＳ ヒ素およびリンのイオン注入、 その後、窒素中 900℃で緻密化。 自然的酸化物 密封されたウエハ・ボックスからの「無垢」 ウエハ上の酸化物。 化学的酸化物 ＮＨ4 ＯＨ／Ｈ2 Ｏ2 ／Ｈ2 Ｏ清浄化の後に 成長された酸化物。
【００２５】熱的に成長された酸化物、プラズマおよび
非プラズマＬＰＣＶＤ酸化物、不純物添加酸化物および
不純物不添加酸化物、および、自然的酸化物および化学
的酸化物が調べられた。（他の酸化物を調べることもで
きる。）気相エッチングを行う前に、（自然的酸化物お
よび化学的酸化物を有するウエハを除く）ウエハが、酸
化物の表面上の過剰な湿気の吸着および酸化物の表面上
に痕跡程度に残る有機物の沈着体により生ずる、制御で
きない効果を防止するために、オゾン中で 60秒間、 15
0℃で加熱された。窒素ガスをＨＦ／水の加熱された共
沸混合溶液の上に流すことにより、ＨＦ／水の蒸気がエ
ッチング反応容器の中に送り込まれた。この実験によ
り、反応容器の中の圧力は、エッチングの間、 40 トー
ルであり、そしてウエハは、赤外線タングステン・ハロ
ゲン・ランプで加熱された。
非プラズマＬＰＣＶＤ酸化物、不純物添加酸化物および
不純物不添加酸化物、および、自然的酸化物および化学
的酸化物が調べられた。（他の酸化物を調べることもで
きる。）気相エッチングを行う前に、（自然的酸化物お
よび化学的酸化物を有するウエハを除く）ウエハが、酸
化物の表面上の過剰な湿気の吸着および酸化物の表面上
に痕跡程度に残る有機物の沈着体により生ずる、制御で
きない効果を防止するために、オゾン中で 60秒間、 15
0℃で加熱された。窒素ガスをＨＦ／水の加熱された共
沸混合溶液の上に流すことにより、ＨＦ／水の蒸気がエ
ッチング反応容器の中に送り込まれた。この実験によ
り、反応容器の中の圧力は、エッチングの間、 40 トー
ルであり、そしてウエハは、赤外線タングステン・ハロ
ゲン・ランプで加熱された。
【００２６】１つの具体的な実験の結果が、図２のグラ
フに示されている。図２は、ＰＳＧ、ＢＰＳＧ、熱的酸
化物、自然的酸化物、および化学的酸化物の気相ＨＦエ
ッチングの、ウエハ温度依存性を示す。左側の縦軸は実
線に対するものであり、そして右側の縦軸は点線に対す
るものである。エラー・バーは、エッチング不均一度の
標準偏差の大きさを示す。
フに示されている。図２は、ＰＳＧ、ＢＰＳＧ、熱的酸
化物、自然的酸化物、および化学的酸化物の気相ＨＦエ
ッチングの、ウエハ温度依存性を示す。左側の縦軸は実
線に対するものであり、そして右側の縦軸は点線に対す
るものである。エラー・バーは、エッチング不均一度の
標準偏差の大きさを示す。
【００２７】図２は、１０秒間のエッチング工程の後、
除去された酸化物の量を示す。この実施例では、除去さ
れたＢＰＳＧおよびＰＳＧの量は、ウエハの温度が 50
℃まで増大すると、わずかに減少する傾向を示し、一
方、エッチングされる熱的酸化物的の量は、温度が室温
から 40 ℃まで増大する時、２桁以上低下する。40℃以
上では、熱的酸化物的のエッチングは事実上停止する。
ＢＰＳＧ膜は最終的に高温焼き鈍しを受けるから、不純
物添加された酸化物膜の気相エッチングの相対的温度不
感性を決定するのは、最後の熱サイクルの温度よりはむ
しろ、その不純物添加であるであろう。
除去された酸化物の量を示す。この実施例では、除去さ
れたＢＰＳＧおよびＰＳＧの量は、ウエハの温度が 50
℃まで増大すると、わずかに減少する傾向を示し、一
方、エッチングされる熱的酸化物的の量は、温度が室温
から 40 ℃まで増大する時、２桁以上低下する。40℃以
上では、熱的酸化物的のエッチングは事実上停止する。
ＢＰＳＧ膜は最終的に高温焼き鈍しを受けるから、不純
物添加された酸化物膜の気相エッチングの相対的温度不
感性を決定するのは、最後の熱サイクルの温度よりはむ
しろ、その不純物添加であるであろう。
【００２８】この実施例では、自然的酸化物と化学的酸
化物との両方が、温度の増大と共に、（図２の点線で示
されたように）除去される酸化物の量が減少する傾向を
示す。したがって、このことは、自然的／化学的・酸化
物に対し不純物添加された酸化物のエッチング選択度が
増大する傾向であることを暗示する。
化物との両方が、温度の増大と共に、（図２の点線で示
されたように）除去される酸化物の量が減少する傾向を
示す。したがって、このことは、自然的／化学的・酸化
物に対し不純物添加された酸化物のエッチング選択度が
増大する傾向であることを暗示する。
【００２９】また別の実験の結果が、図３のグラフに示
されている。図３は、沈着されたままの非プラズマ酸化
物と、焼き鈍しされた非プラズマ酸化物と、Ｂ（ホウ
素）注入とその後焼き鈍しされた非プラズマ酸化物と、
Ａｓ／Ｐ（ヒ素／リン）注入とその後焼き鈍しされたＬ
ＰＣＶＤ（低圧化学蒸気沈着）非プラズマ酸化物との、
気相ＨＦエッチングのウエハ温度依存性を示す。エラー
・バーは、エッチングの不均一度の標準偏差の大きさを
示す。
されている。図３は、沈着されたままの非プラズマ酸化
物と、焼き鈍しされた非プラズマ酸化物と、Ｂ（ホウ
素）注入とその後焼き鈍しされた非プラズマ酸化物と、
Ａｓ／Ｐ（ヒ素／リン）注入とその後焼き鈍しされたＬ
ＰＣＶＤ（低圧化学蒸気沈着）非プラズマ酸化物との、
気相ＨＦエッチングのウエハ温度依存性を示す。エラー
・バーは、エッチングの不均一度の標準偏差の大きさを
示す。
【００３０】図３は、除去された非プラズマＬＰＣＶＤ
酸化物の量を、ウエハ温度の関数として示す。緻密化さ
れた酸化物は、それが不純物が添加されている場合でも
または不純物が添加されていない場合でも、沈着された
ままの酸化物よりも強い温度依存性を有し、そして 45
℃以上ではエッチングは事実上停止する。ＳＵＰＲＥＭ
-IIIは、注入された酸化物の中の表面近くの単位体積当
りの添加不純物原子の数はホウ素に対して１％以下であ
り、そしてＡｓ／Ｐ２重注入に対するものよりは大幅に
小さい、ことを示した。したがって、不純物が添加され
ていないまたは不純物が「わずかに」添加されたＬＰＣ
ＶＤ酸化物の場合には、そして不純物が多量に添加され
たＢＰＳＧおよびＰＳＧの場合とは異なって、最後の熱
処理工程の温度は、気相エッチングの温度依存性に重要
な影響を及ぼす。
酸化物の量を、ウエハ温度の関数として示す。緻密化さ
れた酸化物は、それが不純物が添加されている場合でも
または不純物が添加されていない場合でも、沈着された
ままの酸化物よりも強い温度依存性を有し、そして 45
℃以上ではエッチングは事実上停止する。ＳＵＰＲＥＭ
-IIIは、注入された酸化物の中の表面近くの単位体積当
りの添加不純物原子の数はホウ素に対して１％以下であ
り、そしてＡｓ／Ｐ２重注入に対するものよりは大幅に
小さい、ことを示した。したがって、不純物が添加され
ていないまたは不純物が「わずかに」添加されたＬＰＣ
ＶＤ酸化物の場合には、そして不純物が多量に添加され
たＢＰＳＧおよびＰＳＧの場合とは異なって、最後の熱
処理工程の温度は、気相エッチングの温度依存性に重要
な影響を及ぼす。
【００３１】興味のあることに、注入の行われていない
酸化物の場合に比べて、両者の注入の行われた酸化物
は、焼き鈍しの後、低温においてわずかに小さなエッチ
ングの量を示した。これは、図３の中の表に示された初
期厚さの測定により示されているように、多分、注入後
の高度の稠蜜化により生じたものと思われる。
酸化物の場合に比べて、両者の注入の行われた酸化物
は、焼き鈍しの後、低温においてわずかに小さなエッチ
ングの量を示した。これは、図３の中の表に示された初
期厚さの測定により示されているように、多分、注入後
の高度の稠蜜化により生じたものと思われる。
【００３２】種々の酸化物の異なる温度依存性をさらに
強調するために、図２および図３のデータが、図４に再
構成されて示されている。図４は、異なる温度で除去さ
れた種々の酸化物の量の比較を示す。次の省略記号が用
いられている。すなわち、ＴＨＯＸは熱的酸化物を示
し、ＬＰＯは沈着されたままのＬＰＣＶＤ酸化物、ＬＰ
ＯＡは焼き鈍しされたＬＰＣＶＤ酸化物、ＬＰＯＢはホ
ウ素注入が行われそして焼き鈍しされた酸化物、そし
て、ＬＰＯＰはヒ素／リン注入が行われそして焼き鈍し
された酸化物である。エラー・バーは、エッチングの不
均一度の標準偏差の大きさを示す。図から分かるよう
に、ＰＳＧと熱的酸化物は、それぞれ、依存性の感度ス
ペクトルの上限と下限とを占めている。
強調するために、図２および図３のデータが、図４に再
構成されて示されている。図４は、異なる温度で除去さ
れた種々の酸化物の量の比較を示す。次の省略記号が用
いられている。すなわち、ＴＨＯＸは熱的酸化物を示
し、ＬＰＯは沈着されたままのＬＰＣＶＤ酸化物、ＬＰ
ＯＡは焼き鈍しされたＬＰＣＶＤ酸化物、ＬＰＯＢはホ
ウ素注入が行われそして焼き鈍しされた酸化物、そし
て、ＬＰＯＰはヒ素／リン注入が行われそして焼き鈍し
された酸化物である。エラー・バーは、エッチングの不
均一度の標準偏差の大きさを示す。図から分かるよう
に、ＰＳＧと熱的酸化物は、それぞれ、依存性の感度ス
ペクトルの上限と下限とを占めている。
【００３３】第３の実験は、図５のウエハ図に示されて
いる。図５は、１０秒間のエッチングの終了時に除去さ
れたＰＳＧの量（Ａ）と、２５秒間のエッチングの終了
時に除去されたＰＳＧの量（Ｂ）と、２５秒間のエッチ
ングの終了時に残留している熱的酸化物の量（Ｃ）と、
の等高線図である。平均の厚さは、 634ｎｍ、1067ｎ
ｍ、および 191ｎｍであり、そして等高線の間隔は、そ
れぞれ、20ｎｍ、 5ｎｍ、および 5ｎｍである。
いる。図５は、１０秒間のエッチングの終了時に除去さ
れたＰＳＧの量（Ａ）と、２５秒間のエッチングの終了
時に除去されたＰＳＧの量（Ｂ）と、２５秒間のエッチ
ングの終了時に残留している熱的酸化物の量（Ｃ）と、
の等高線図である。平均の厚さは、 634ｎｍ、1067ｎ
ｍ、および 191ｎｍであり、そして等高線の間隔は、そ
れぞれ、20ｎｍ、 5ｎｍ、および 5ｎｍである。
【００３４】図５は、ウエハの温度が約 45 ℃である場
合、気相ＨＦエッチングが行われる時、ＰＳＧ／熱的酸
化物２重層がどのように振舞うかを示す。ＰＳＧ酸化物
膜と熱的酸化物膜の名目上の厚さは、それぞれ、１μｍ
および 0.2μｍである。１０秒間のエッチング（図５
Ａ）の後、ＰＳＧ膜は部分的にだけエッチングされ、そ
して 25 ％という不均一度の標準偏差が測定された。２
５秒間のエッチングの終了時には、ＰＳＧ膜は完全に除
去され、そして最も下の酸化物膜だけが残された。図５
Ｂに示されているように、対応する不均一度は 1.5％よ
り小さかった。エッチングの不均一度がこのように改良
されることは、高い温度でのＰＳＧ酸化物膜と熱的酸化
物膜との間の非常に高いエッチング選択度により説明さ
れる。残留した熱的酸化物の厚さの等高線図が、図５Ｃ
に示されている。測定の結果、２５秒間のエッチングの
終了時に除去された熱的酸化物の平均の量は10ｎｍ以下
であることが示された。
合、気相ＨＦエッチングが行われる時、ＰＳＧ／熱的酸
化物２重層がどのように振舞うかを示す。ＰＳＧ酸化物
膜と熱的酸化物膜の名目上の厚さは、それぞれ、１μｍ
および 0.2μｍである。１０秒間のエッチング（図５
Ａ）の後、ＰＳＧ膜は部分的にだけエッチングされ、そ
して 25 ％という不均一度の標準偏差が測定された。２
５秒間のエッチングの終了時には、ＰＳＧ膜は完全に除
去され、そして最も下の酸化物膜だけが残された。図５
Ｂに示されているように、対応する不均一度は 1.5％よ
り小さかった。エッチングの不均一度がこのように改良
されることは、高い温度でのＰＳＧ酸化物膜と熱的酸化
物膜との間の非常に高いエッチング選択度により説明さ
れる。残留した熱的酸化物の厚さの等高線図が、図５Ｃ
に示されている。測定の結果、２５秒間のエッチングの
終了時に除去された熱的酸化物の平均の量は10ｎｍ以下
であることが示された。
【００３５】ＢＰＳＧ膜はＰＳＧ膜よりもわずかに大き
な全不純物添加濃度を有していても、気相エッチングの
間のウエハの温度に関係なく、エッチングされるＢＰＳ
Ｇ膜の量はエッチングされるＰＳＧ膜の量の約 55 ％に
過ぎなかったことを、図２は示している。ＢＰＳＧ膜
は、ホウ素と少量のリンを含有するほかに、沈着の後、
また付加的な熱処理を受ける。一定のリン濃度（重量で
2.5％）を有する異なる組のＢＰＳＧ膜についての実験
が実行され、そして図６に示されたデータが得られた。
な全不純物添加濃度を有していても、気相エッチングの
間のウエハの温度に関係なく、エッチングされるＢＰＳ
Ｇ膜の量はエッチングされるＰＳＧ膜の量の約 55 ％に
過ぎなかったことを、図２は示している。ＢＰＳＧ膜
は、ホウ素と少量のリンを含有するほかに、沈着の後、
また付加的な熱処理を受ける。一定のリン濃度（重量で
2.5％）を有する異なる組のＢＰＳＧ膜についての実験
が実行され、そして図６に示されたデータが得られた。
【００３６】図６は、ＢＰＳＧ膜の中のホウ素濃度に対
するエッチング依存性を示す。エッチングは 45 ℃で実
行された。焼き鈍しは、窒素中で 850℃で行われた。エ
ラー・バーは、エッチングの不均一度の標準偏差の大き
さを示す。図６から分かるように、ホウ素濃度が大きく
なればなる程、ますますエッチングが大きくなり、およ
び、焼き鈍しされた膜のエッチング量は、沈着されたま
まの膜のエッチング量のまた約 55 ％であった。したが
って、図２に示されたＢＰＳＧ膜とＰＳＧ膜とのエッチ
ング特性の間の差を説明できるのは、多分、添加不純物
量の差よりはむしろ、沈着後の処理の差であろう。
するエッチング依存性を示す。エッチングは 45 ℃で実
行された。焼き鈍しは、窒素中で 850℃で行われた。エ
ラー・バーは、エッチングの不均一度の標準偏差の大き
さを示す。図６から分かるように、ホウ素濃度が大きく
なればなる程、ますますエッチングが大きくなり、およ
び、焼き鈍しされた膜のエッチング量は、沈着されたま
まの膜のエッチング量のまた約 55 ％であった。したが
って、図２に示されたＢＰＳＧ膜とＰＳＧ膜とのエッチ
ング特性の間の差を説明できるのは、多分、添加不純物
量の差よりはむしろ、沈着後の処理の差であろう。
【００３７】気相酸化物エッチングの開始の前に、定温
放置期間、すなわち、エッチング作用が行われない期
間、のあることが示された。したがって、エッチングさ
れる酸化物の量の温度依存性は、定温放置時間とエッチ
ング速度の温度依存性で説明することができる。約 45
℃のウエハ温度において、ＰＳＧ膜に対する約５秒の見
積られた平均の過剰エッチング時間を用いて、熱的酸化
物に対する２ｎｍ／ｓ以下のエッチング速度がＰＳＧ／
熱的酸化物２重層の実験から評価することができる。他
方、図２に示されているように、上側ＰＳＧ膜により誘
起された凝縮した液体層がない時、約２オングストロー
ムの熱的酸化物だけが、１０秒間のエッチングの後、除
去された。したがって、高いウエハ温度は定温放置時間
の増大を伴わなければならなかった。この観点は、非プ
ラズマＬＰＣＶＤ酸化物の振舞いに適用可能であるはず
である。
放置期間、すなわち、エッチング作用が行われない期
間、のあることが示された。したがって、エッチングさ
れる酸化物の量の温度依存性は、定温放置時間とエッチ
ング速度の温度依存性で説明することができる。約 45
℃のウエハ温度において、ＰＳＧ膜に対する約５秒の見
積られた平均の過剰エッチング時間を用いて、熱的酸化
物に対する２ｎｍ／ｓ以下のエッチング速度がＰＳＧ／
熱的酸化物２重層の実験から評価することができる。他
方、図２に示されているように、上側ＰＳＧ膜により誘
起された凝縮した液体層がない時、約２オングストロー
ムの熱的酸化物だけが、１０秒間のエッチングの後、除
去された。したがって、高いウエハ温度は定温放置時間
の増大を伴わなければならなかった。この観点は、非プ
ラズマＬＰＣＶＤ酸化物の振舞いに適用可能であるはず
である。
【００３８】結論として、ＨＦ／水の共沸混合溶液から
得られたＨＦ／水の蒸気がシリコンの種々の酸化物をエ
ッチングするのに用いられる時、エッチング速度はウエ
ハ温度に対し異なる依存性を有することが分かった。こ
の依存性は、見かけ上、酸化物の中の添加不純物濃度と
この酸化物が受ける最終的な高温処理との両方により影
響を受けた。１つの特定の場合には、ウエハ温度を約 2
5 ℃から約 50 ℃まで増大することにより、熱酸化物に
対するＰＳＧのエッチング選択度は、約 18:1から少な
くとも 2900:1 に増大した。
得られたＨＦ／水の蒸気がシリコンの種々の酸化物をエ
ッチングするのに用いられる時、エッチング速度はウエ
ハ温度に対し異なる依存性を有することが分かった。こ
の依存性は、見かけ上、酸化物の中の添加不純物濃度と
この酸化物が受ける最終的な高温処理との両方により影
響を受けた。１つの特定の場合には、ウエハ温度を約 2
5 ℃から約 50 ℃まで増大することにより、熱酸化物に
対するＰＳＧのエッチング選択度は、約 18:1から少な
くとも 2900:1 に増大した。
【００３９】本発明は例示された実施例について説明さ
れたけれども、この説明は、本発明がこれらの実施例に
限定されることを意味するものではない。例示された実
施例を種々に変更した実施例および種々に組み合わせた
実施例、および本発明のその他の実施例の可能であるこ
とは、前記説明から当業者にはすぐに分かるであろう。
したがって、このような変更実施例およびその他の実施
例はすべて、本発明の請求の範囲に包含されるものであ
る。
れたけれども、この説明は、本発明がこれらの実施例に
限定されることを意味するものではない。例示された実
施例を種々に変更した実施例および種々に組み合わせた
実施例、および本発明のその他の実施例の可能であるこ
とは、前記説明から当業者にはすぐに分かるであろう。
したがって、このような変更実施例およびその他の実施
例はすべて、本発明の請求の範囲に包含されるものであ
る。
【００４０】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 (1) その表面上に作成された第１酸化物領域および第
２酸化物領域を有する半導体ウエハを備える段階と、前
記ウエハを室温より高い温度に加熱する段階と、前記第
２酸化物領域が前記第１酸化物領域よりも大幅に大きな
速度でエッチングされて除去されるように、気相フッ化
水素エッチングを実行する段階と、を有する、半導体ウ
エハの表面から酸化物を選択的にエッチングする方法。
る。 (1) その表面上に作成された第１酸化物領域および第
２酸化物領域を有する半導体ウエハを備える段階と、前
記ウエハを室温より高い温度に加熱する段階と、前記第
２酸化物領域が前記第１酸化物領域よりも大幅に大きな
速度でエッチングされて除去されるように、気相フッ化
水素エッチングを実行する段階と、を有する、半導体ウ
エハの表面から酸化物を選択的にエッチングする方法。
【００４１】(2) 第１項記載の方法において、前記ウ
エハが約 35 ℃と 50 ℃との間の温度にまで加熱され
る、前記方法。
エハが約 35 ℃と 50 ℃との間の温度にまで加熱され
る、前記方法。
【００４２】(3) 第１項記載の方法において、前記ウ
エハが約 250℃以下の温度にまで加熱される、前記方
法。
エハが約 250℃以下の温度にまで加熱される、前記方
法。
【００４３】(4) 第１項記載の方法において、前記第
２酸化物領域が不純物添加された酸化物領域を有する、
前記方法。
２酸化物領域が不純物添加された酸化物領域を有する、
前記方法。
【００４４】(5) 第４項記載の方法において、前記第
２酸化物領域がリン・ケイ酸塩ガラスを有する、前記方
法。
２酸化物領域がリン・ケイ酸塩ガラスを有する、前記方
法。
【００４５】(6) 第４項記載の方法において、前記第
２酸化物領域がホウ素リン・ケイ酸塩ガラスを有する、
前記方法。
２酸化物領域がホウ素リン・ケイ酸塩ガラスを有する、
前記方法。
【００４６】(7) 第１項記載の方法において、前記第
１酸化物領域が熱的に処理された酸化物領域を有する、
前記方法。
１酸化物領域が熱的に処理された酸化物領域を有する、
前記方法。
【００４７】(8) 第７項記載の方法において、前記第
１酸化物領域が熱的に成長された酸化物領域を有する、
前記方法。
１酸化物領域が熱的に成長された酸化物領域を有する、
前記方法。
【００４８】(9) 第７項記載の方法において、前記第
１酸化物領域が沈着された酸化物領域を有し、かつ、前
記沈着された酸化物領域がその後焼き鈍しされる、前記
方法。
１酸化物領域が沈着された酸化物領域を有し、かつ、前
記沈着された酸化物領域がその後焼き鈍しされる、前記
方法。
【００４９】(10) 第１項記載の方法において、前記第
１酸化物領域が自然的酸化物を有する、前記方法。
１酸化物領域が自然的酸化物を有する、前記方法。
【００５０】(11) 第１項記載の方法において、前記第
１酸化物領域が化学的酸化物を有する、前記方法。
１酸化物領域が化学的酸化物を有する、前記方法。
【００５１】(12) 第１項記載の方法において、圧力を
約 10 トルと約 700トルとの間の値にまで減少する段階
をさらに有する、前記方法。
約 10 トルと約 700トルとの間の値にまで減少する段階
をさらに有する、前記方法。
【００５２】(13) 半導体層１０の表面から酸化物を選
択的にエッチングする方法が開示される。前記半導体層
１０は、少なくとも、その表面上に作成された第１１酸
化物領域１２および第２酸化物領域１４を有する。前記
酸化物１２および前記酸化物１４は、ＢＰＳＧまたはＰ
ＳＧのような不純物添加された酸化物、および／また
は、熱的に成長された酸化物のような熱的に処理された
酸化物、または、沈着されそしてその後焼き鈍しされた
酸化物、であることができる。前記半導体層１０は、室
温（例えば、約 25 ℃）より高い温度に加熱され、そし
て気相フッ化水素エッチングが実行され、それにより、
１つの酸化物１４が他の酸化物１２よりも大幅に大きな
速度で、エッチングされて除去される。また、その他の
装置およびその他の方法が開示される。
択的にエッチングする方法が開示される。前記半導体層
１０は、少なくとも、その表面上に作成された第１１酸
化物領域１２および第２酸化物領域１４を有する。前記
酸化物１２および前記酸化物１４は、ＢＰＳＧまたはＰ
ＳＧのような不純物添加された酸化物、および／また
は、熱的に成長された酸化物のような熱的に処理された
酸化物、または、沈着されそしてその後焼き鈍しされた
酸化物、であることができる。前記半導体層１０は、室
温（例えば、約 25 ℃）より高い温度に加熱され、そし
て気相フッ化水素エッチングが実行され、それにより、
１つの酸化物１４が他の酸化物１２よりも大幅に大きな
速度で、エッチングされて除去される。また、その他の
装置およびその他の方法が開示される。
【００５３】本発明は、米国空軍により与えられた契約
第Ｆ 33615-88-Ｃ-5488 号に従い、政府の援助により実
施された。政府は、本発明に関し、一定の権利を有す
る。
第Ｆ 33615-88-Ｃ-5488 号に従い、政府の援助により実
施された。政府は、本発明に関し、一定の権利を有す
る。
【図１】製造途中の代表的な半導体層の横断面図であっ
て、Ａはエッチング前の横断面図、Ｂはエッチング後の
横断面図。
て、Ａはエッチング前の横断面図、Ｂはエッチング後の
横断面図。
【図２】種々の酸化物のエッチング速度を、ウエハ温度
の関数として表したグラフ。
の関数として表したグラフ。
【図３】また別の種々の酸化物のエッチング速度を、ウ
エハ温度の関数として表したグラフ。
エハ温度の関数として表したグラフ。
【図４】種々の種類の酸化物に対し、異なるウエハ温度
において除去される酸化物の量を表したグラフ。
において除去される酸化物の量を表したグラフ。
【図５】選択的酸化物エッチングの種々の段階の半導体
ウエハの実験的に得られた平面図であって、Ａは１０秒
間のエッチングの終了時に除去されたＰＳＧの量の等高
線図、Ｂは２５秒間のエッチングの終了時に除去された
ＰＳＧの量の等高線図、Ｃは２５秒間のエッチングの終
了時に残留している熱的酸化物の量の等高線図。
ウエハの実験的に得られた平面図であって、Ａは１０秒
間のエッチングの終了時に除去されたＰＳＧの量の等高
線図、Ｂは２５秒間のエッチングの終了時に除去された
ＰＳＧの量の等高線図、Ｃは２５秒間のエッチングの終
了時に残留している熱的酸化物の量の等高線図。
【図６】沈着されたままの酸化物と焼き鈍しされた酸化
物とに対する、酸化物のエッチング速度を、不純物添加
量の関数として表したグラフ。
物とに対する、酸化物のエッチング速度を、不純物添加
量の関数として表したグラフ。
１０ 半導体層 １２ 第１酸化物領域 １４ 第２酸化物領域
Claims (1)
- 【請求項１】 その表面上に作成された第１酸化物領域
および第２酸化物領域を有する半導体ウエハを備える段
階と、 前記ウエハを室温より高い温度に加熱する段階と、 前記第２酸化物領域が前記第１酸化物領域よりも大幅に
大きな速度でエッチングされて除去されるように、気相
フッ化水素エッチングを実行する段階と、 を有する、半導体ウエハの表面から酸化物を選択的にエ
ッチングする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US83321492A | 1992-02-10 | 1992-02-10 | |
| US833214 | 1992-02-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0613358A true JPH0613358A (ja) | 1994-01-21 |
Family
ID=25263762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5022692A Pending JPH0613358A (ja) | 1992-02-10 | 1993-02-10 | 酸化物を選択的にエッチングする方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JPH0613358A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100275939B1 (ko) * | 1997-12-17 | 2001-02-01 | 김영환 | 자연산화막의형성을방지하는웨이퍼제조방법및장치 |
| JP2006175583A (ja) * | 2004-11-29 | 2006-07-06 | Chemitoronics Co Ltd | マイクロ構造体の製造方法 |
| JP2008514441A (ja) * | 2004-09-30 | 2008-05-08 | トラシット テクノロジーズ | マイクロエレクトロニクス及びマイクロシステムの新規構造、及びその製造方法 |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JP2833946B2 (ja) * | 1992-12-08 | 1998-12-09 | 日本電気株式会社 | エッチング方法および装置 |
| KR0170902B1 (ko) * | 1995-12-29 | 1999-03-30 | 김주용 | 반도체 소자의 제조방법 |
| US5685951A (en) * | 1996-02-15 | 1997-11-11 | Micron Technology, Inc. | Methods and etchants for etching oxides of silicon with low selectivity in a vapor phase system |
| US5827783A (en) * | 1996-08-23 | 1998-10-27 | Mosel Vitelic, Inc. | Stacked capacitor having improved charge storage capacity |
| US5753948A (en) * | 1996-11-19 | 1998-05-19 | International Business Machines Corporation | Advanced damascene planar stack capacitor fabrication method |
| US6090683A (en) | 1997-06-16 | 2000-07-18 | Micron Technology, Inc. | Method of etching thermally grown oxide substantially selectively relative to deposited oxide |
| US6165853A (en) * | 1997-06-16 | 2000-12-26 | Micron Technology, Inc. | Trench isolation method |
| US6190955B1 (en) * | 1998-01-27 | 2001-02-20 | International Business Machines Corporation | Fabrication of trench capacitors using disposable hard mask |
| US6200898B1 (en) | 1999-10-25 | 2001-03-13 | Vanguard International Semiconductor Corporation | Global planarization process for high step DRAM devices via use of HF vapor etching |
| US6746615B1 (en) | 2000-09-14 | 2004-06-08 | Fsi International, Inc. | Methods of achieving selective etching |
| KR100503951B1 (ko) * | 2003-04-30 | 2005-07-26 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 제조 방법 |
| US8206605B2 (en) * | 2006-11-01 | 2012-06-26 | Tokyo Electron Limited | Substrate processing method and substrate processing system |
| US8226840B2 (en) | 2008-05-02 | 2012-07-24 | Micron Technology, Inc. | Methods of removing silicon dioxide |
| US10226852B2 (en) | 2013-12-31 | 2019-03-12 | Nova Measuring Instruments Ltd. | Surface planarization system and method |
| US10978321B2 (en) | 2015-12-31 | 2021-04-13 | Nova Measuring Instruments Ltd. | Method and system for processing patterned structures |
| US10692730B1 (en) * | 2019-08-30 | 2020-06-23 | Mattson Technology, Inc. | Silicon oxide selective dry etch process |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55125632A (en) * | 1979-03-23 | 1980-09-27 | Fujitsu Ltd | Etching |
| JPS61268064A (ja) * | 1985-05-23 | 1986-11-27 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
| US4605479A (en) * | 1985-06-24 | 1986-08-12 | Rca Corporation | In-situ cleaned ohmic contacts |
| KR930005440B1 (ko) * | 1989-10-02 | 1993-06-21 | 다이닛뽕 스쿠린 세이소오 가부시키가이샤 | 절연막의 선택적 제거방법 |
-
1992
- 1992-12-30 US US07/999,590 patent/US5376233A/en not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-02-10 JP JP5022692A patent/JPH0613358A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100275939B1 (ko) * | 1997-12-17 | 2001-02-01 | 김영환 | 자연산화막의형성을방지하는웨이퍼제조방법및장치 |
| JP2008514441A (ja) * | 2004-09-30 | 2008-05-08 | トラシット テクノロジーズ | マイクロエレクトロニクス及びマイクロシステムの新規構造、及びその製造方法 |
| JP2011098434A (ja) * | 2004-09-30 | 2011-05-19 | Soitec Silicon On Insulator Technologies | マイクロエレクトロニクス及びマイクロシステムの新規構造、及びその製造方法 |
| JP2011098435A (ja) * | 2004-09-30 | 2011-05-19 | Soitec Silicon On Insulator Technologies | マイクロエレクトロニクス及びマイクロシステムの新規構造、及びその製造方法 |
| JP2006175583A (ja) * | 2004-11-29 | 2006-07-06 | Chemitoronics Co Ltd | マイクロ構造体の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5376233A (en) | 1994-12-27 |
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