JPH06188224A - エッチングガス - Google Patents
エッチングガスInfo
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- JPH06188224A JPH06188224A JP35384492A JP35384492A JPH06188224A JP H06188224 A JPH06188224 A JP H06188224A JP 35384492 A JP35384492 A JP 35384492A JP 35384492 A JP35384492 A JP 35384492A JP H06188224 A JPH06188224 A JP H06188224A
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- JP
- Japan
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- etching
- gas
- polysilicon
- mixed gas
- gate
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体基板上のゲートをエッチングするエッ
チングガスであって、成層圏のオゾン層を破壊しないガ
スの提供を目的とする。 【構成】 六フッ化硫黄（ＳＦ6），酸素（Ｏ2），およ
び，３フッ化メタン（ＣＨＦ3）の混合気体により構成
される。エッチングガスの合比はＳＦ6＞Ｏ2＞ＣＨＦ3
である。
チングガスであって、成層圏のオゾン層を破壊しないガ
スの提供を目的とする。 【構成】 六フッ化硫黄（ＳＦ6），酸素（Ｏ2），およ
び，３フッ化メタン（ＣＨＦ3）の混合気体により構成
される。エッチングガスの合比はＳＦ6＞Ｏ2＞ＣＨＦ3
である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体基板上のゲート
をエッチングするエッチングガスに関し、さらに詳しく
は六フッ化硫黄（ＳＦ6），酸素（Ｏ2）および３フッ化
メタン（ＣＨＦ3）より構成されるエッチングガスに関
する。
をエッチングするエッチングガスに関し、さらに詳しく
は六フッ化硫黄（ＳＦ6），酸素（Ｏ2）および３フッ化
メタン（ＣＨＦ3）より構成されるエッチングガスに関
する。
【０００２】
【従来の技術】半導体のレイアウトルールがより小さく
なるにつれて、集積化がますます高まってきている。現
在、その高集積化に伴い、微細加工に関する製造技術の
開発が広く行われている。微細加工に関する製造技術
は、大別するとフォトリソグラフィ技術とエッチング技
術とからなる。本発明は、後者のエッチング加工技術に
関するものである。
なるにつれて、集積化がますます高まってきている。現
在、その高集積化に伴い、微細加工に関する製造技術の
開発が広く行われている。微細加工に関する製造技術
は、大別するとフォトリソグラフィ技術とエッチング技
術とからなる。本発明は、後者のエッチング加工技術に
関するものである。
【０００３】現在、超ＬＳＩの微細加工装置としては、
ＲＩＥ（ＲＥＡＣＴＩＶＥ ＩＯＮＥＴＣＨＩＮＧ）と
ＰＰＥ（ＰＡＲＡＲＥＬ ＰＬＡＴＥ ＰＲＡＳＵＭＡ
ＥＴＣＨＩＮＧ）が広く用いられている。この両者は、
プロセス条件、電極構造、給電方式により、ＲＩＥと呼
ばれたり、ＰＰＥと呼ばれたりする。あまり的確な区別
がなされていないのが現状である。
ＲＩＥ（ＲＥＡＣＴＩＶＥ ＩＯＮＥＴＣＨＩＮＧ）と
ＰＰＥ（ＰＡＲＡＲＥＬ ＰＬＡＴＥ ＰＲＡＳＵＭＡ
ＥＴＣＨＩＮＧ）が広く用いられている。この両者は、
プロセス条件、電極構造、給電方式により、ＲＩＥと呼
ばれたり、ＰＰＥと呼ばれたりする。あまり的確な区別
がなされていないのが現状である。
【０００４】次に異方性について述べる。異方性を得る
為のメカニズムは、大きくわけて次の２つが考えられ
る。１つは、低圧でプロセスを行い、イオンの平均自由
行程を大きくすることによりイオンの作用を異方性に寄
与させるものであり、他の１つは、側壁保護効果を利用
するものである。本発明は、後者の側壁保護効果を利用
するものに属している。
為のメカニズムは、大きくわけて次の２つが考えられ
る。１つは、低圧でプロセスを行い、イオンの平均自由
行程を大きくすることによりイオンの作用を異方性に寄
与させるものであり、他の１つは、側壁保護効果を利用
するものである。本発明は、後者の側壁保護効果を利用
するものに属している。
【０００５】次に、側壁保護効果を利用するプロセスに
ついて説明する。一般的に、側壁保護効果を利用するプ
ロセスは、大きくわけて、塩素系，非フロンフッ素化合
物系，フロン系，および臭素系の４つに分けられる。以
下、それぞれのプロセスについて、簡単に説明する。
ついて説明する。一般的に、側壁保護効果を利用するプ
ロセスは、大きくわけて、塩素系，非フロンフッ素化合
物系，フロン系，および臭素系の４つに分けられる。以
下、それぞれのプロセスについて、簡単に説明する。
【０００６】（１） 塩素系 最も広く用いられているプロセスは四塩化炭素を主にし
たプロセスである。このプロセスは、四塩化炭素の側壁
保護効果を利用し、高い異方性を得ている。しかしこの
プロセスは、ポリシリコンの下地である酸化膜との選択
性が低く、酸化膜が非常に薄いプロセスには、適用が困
難である。また、この四塩化炭素は、発癌性があるな
ど、毒性が指摘され、使用が規制される。このため、四
塩化炭素を使用するためには、必ずガスを吸着するな
ど、ガスを除去する手段が必要である。このガスは、特
定フロンと同様近い将来使用ができなくなる可能性が高
い。
たプロセスである。このプロセスは、四塩化炭素の側壁
保護効果を利用し、高い異方性を得ている。しかしこの
プロセスは、ポリシリコンの下地である酸化膜との選択
性が低く、酸化膜が非常に薄いプロセスには、適用が困
難である。また、この四塩化炭素は、発癌性があるな
ど、毒性が指摘され、使用が規制される。このため、四
塩化炭素を使用するためには、必ずガスを吸着するな
ど、ガスを除去する手段が必要である。このガスは、特
定フロンと同様近い将来使用ができなくなる可能性が高
い。
【０００７】次にフロン系異方性について説明する。こ
の系は、大きく分けて２つに分けられる。
の系は、大きく分けて２つに分けられる。
【０００８】（２） 非フロンフッ素化合物系 ＳＦ6／Ｏ2 系に代表されるこの系は、ＳＦ6に多量の
酸素を混入させることにより被エッチング膜のマスクで
あるレジストをエッチングし、この分解生成物と導入ガ
スによりポリシリコンの側壁を保護することにより異方
性を達成する。このため見掛け上、異方性をもたせるこ
とができるが、レジストがエッチングされているため、
ポリシリコンの綿巾が変化する。またこのガス系におい
ては、エッチングがレジストの分解生成物を利用して行
なわれるため、エッチングが配線パターンに依存する特
性を持ってしまう。つまり配線密度により異方性の程度
が異なる。
酸素を混入させることにより被エッチング膜のマスクで
あるレジストをエッチングし、この分解生成物と導入ガ
スによりポリシリコンの側壁を保護することにより異方
性を達成する。このため見掛け上、異方性をもたせるこ
とができるが、レジストがエッチングされているため、
ポリシリコンの綿巾が変化する。またこのガス系におい
ては、エッチングがレジストの分解生成物を利用して行
なわれるため、エッチングが配線パターンに依存する特
性を持ってしまう。つまり配線密度により異方性の程度
が異なる。
【０００９】この非フロンフッ素化合物系の利点とし
て、エッチングガスの毒性が低く、取り扱いが非常に簡
単であることである。またフロンガスを使用していない
ので、特定フロンの法規制の対象にならないことも利点
である。
て、エッチングガスの毒性が低く、取り扱いが非常に簡
単であることである。またフロンガスを使用していない
ので、特定フロンの法規制の対象にならないことも利点
である。
【００１０】（３） フロン系 フロン１２，フロン１３，フロン１１５等分子中に塩素
原子を含むフロンガスを使用して異方性を達成するプロ
セスである。この系においては、完全な異方性を得るこ
とが困難であり、若干のサイドエッチが入ることが多
い。またこの系は、分子中に炭素，フッ素，塩素のみで
構成されており、非常に安定であるので、大気中では成
層圏まで達しないと分解されない、またここで分解され
た塩素が、オゾン層を破壊するため、特定フロンの法規
制により使用ができなくなる。
原子を含むフロンガスを使用して異方性を達成するプロ
セスである。この系においては、完全な異方性を得るこ
とが困難であり、若干のサイドエッチが入ることが多
い。またこの系は、分子中に炭素，フッ素，塩素のみで
構成されており、非常に安定であるので、大気中では成
層圏まで達しないと分解されない、またここで分解され
た塩素が、オゾン層を破壊するため、特定フロンの法規
制により使用ができなくなる。
【００１１】（４） 臭素系 臭素系は、Ｂｒ2，ＨＢｒ，ＢＢｒ3等の臭素単体およ
び、この化合物とその他のガスと混合してポリシリコン
をエッチングするプロセスである。この系の特徴は、異
方性が高く選択性も高い。この為特定フロン規制に伴い
フロン系よりこの系に切り換える傾向がある。しかしこ
のガスは、毒性が強く、また反応性、腐食性が非常に高
く、取扱いに留意しなければならない。また、既存の装
置に使用することを考えた場合、配管等に留意しなけれ
ばならず、多くの費用が必要となる。表１に、ポリシリ
コンに対する各エッチングガスの特性について整理す
る。
び、この化合物とその他のガスと混合してポリシリコン
をエッチングするプロセスである。この系の特徴は、異
方性が高く選択性も高い。この為特定フロン規制に伴い
フロン系よりこの系に切り換える傾向がある。しかしこ
のガスは、毒性が強く、また反応性、腐食性が非常に高
く、取扱いに留意しなければならない。また、既存の装
置に使用することを考えた場合、配管等に留意しなけれ
ばならず、多くの費用が必要となる。表１に、ポリシリ
コンに対する各エッチングガスの特性について整理す
る。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】ＭＯＳ半導体工程にお
いて、ポリシリコンはゲート材料として広く使用されて
おり、２５６Ｋ−ＤＲＡＭや１Ｍ−ＤＲＡＭにおいて
は、ゲート加工に際して異方性エッチングが必須の技術
となっている。
いて、ポリシリコンはゲート材料として広く使用されて
おり、２５６Ｋ−ＤＲＡＭや１Ｍ−ＤＲＡＭにおいて
は、ゲート加工に際して異方性エッチングが必須の技術
となっている。
【００１４】この異方性を達成するために多くの半導体
メーカー、装置メーカーは、装置の改造およびガスの混
合等の条件の設定に工夫を凝らしてきた。しかしなが
ら、ここにきて大きな問題が発生した。この異方性を達
成するため、これらのメーカーは、四塩化炭素，フレオ
ン１１５，１２，１３等のガスを使用している。これら
ガスが成層圏のオゾン層を破壊することが判明し、これ
らのガスの使用を規制する必要が生じた。このため、こ
の規制対象外のフロンガス，塩素，臭素，これらの化合
物に切り替えるようとしているが、エッチング特性、改
造費用等の問題があり、少ないリスクで切り替えること
が困難な状態である。
メーカー、装置メーカーは、装置の改造およびガスの混
合等の条件の設定に工夫を凝らしてきた。しかしなが
ら、ここにきて大きな問題が発生した。この異方性を達
成するため、これらのメーカーは、四塩化炭素，フレオ
ン１１５，１２，１３等のガスを使用している。これら
ガスが成層圏のオゾン層を破壊することが判明し、これ
らのガスの使用を規制する必要が生じた。このため、こ
の規制対象外のフロンガス，塩素，臭素，これらの化合
物に切り替えるようとしているが、エッチング特性、改
造費用等の問題があり、少ないリスクで切り替えること
が困難な状態である。
【００１５】
【課題を解決するための手段および作用】本発明は、上
記問題点を解決するためになされたもので、半導体基盤
上に堆積したゲート材料をドライ加工する行程におい
て、ＳＦ６6とＯ2とＣＨＦ3の三種類の混合ガスを主成
分とし、異方性と高い選択性（対酸化膜）を合わせ持つ
エッチングを提供するものである。
記問題点を解決するためになされたもので、半導体基盤
上に堆積したゲート材料をドライ加工する行程におい
て、ＳＦ６6とＯ2とＣＨＦ3の三種類の混合ガスを主成
分とし、異方性と高い選択性（対酸化膜）を合わせ持つ
エッチングを提供するものである。
【００１６】上記エッチングガスは、その混合比がＳＦ
6：Ｏ2：ＣＨＦ3＝６：２：１のときが好適であり、そ
のエッチングガスは特にポリシリコンよりなるゲートに
対してエッチングを行なう。
6：Ｏ2：ＣＨＦ3＝６：２：１のときが好適であり、そ
のエッチングガスは特にポリシリコンよりなるゲートに
対してエッチングを行なう。
【００１７】ここで、このガス系を、使用することによ
る利点を簡単にまとめると四塩化炭素は、特定フロンと
同様規制の対象となっており将来的には、使用ができな
くなる、このためこの代替の材料として、 塩素及びこれらの化合物 臭素及びこれらの化合物 規制対象外のフロンガス がある。この中で塩素および臭素は、前述したように特
殊材料ガスに指定されており、ガスの供給、制御系を特
別の処理を行う必要性がありガス漏れ探知等にも、配慮
する必要があるため、既存の装置においてこれらのガス
を使用するために多くの費用が必要である。
る利点を簡単にまとめると四塩化炭素は、特定フロンと
同様規制の対象となっており将来的には、使用ができな
くなる、このためこの代替の材料として、 塩素及びこれらの化合物 臭素及びこれらの化合物 規制対象外のフロンガス がある。この中で塩素および臭素は、前述したように特
殊材料ガスに指定されており、ガスの供給、制御系を特
別の処理を行う必要性がありガス漏れ探知等にも、配慮
する必要があるため、既存の装置においてこれらのガス
を使用するために多くの費用が必要である。
【００１８】次に規制対象外のフロンガスは、このガス
自体は安定なガスであるために前述の配慮が、ほとんど
の場合必要がない。しかしこれらガスでは、塩素、臭素
のような高い選択性と異方性を兼ね備えたプロセスの開
発には、非常に困難であった。
自体は安定なガスであるために前述の配慮が、ほとんど
の場合必要がない。しかしこれらガスでは、塩素、臭素
のような高い選択性と異方性を兼ね備えたプロセスの開
発には、非常に困難であった。
【００１９】これに対して本発明は、上記特殊材料ガス
等は、使用していない為装置の改造はほとんど必要でな
く、既存の装置に若干手を入れるだけでよい。それに加
え非フロンガスと規制対象外フロンガスの混合でありな
がら高い選択性と異方性を兼ね備えている。つまり上記
のガス系での問題が全て解決される。
等は、使用していない為装置の改造はほとんど必要でな
く、既存の装置に若干手を入れるだけでよい。それに加
え非フロンガスと規制対象外フロンガスの混合でありな
がら高い選択性と異方性を兼ね備えている。つまり上記
のガス系での問題が全て解決される。
【００２０】
【実施例】次に本発明の実施例について詳細に説明す
る。本発明は、ガスの混合から分類すると、ＳＦ6＋酸
素系に類似している。つまりこの系にＣＨＦ3を混合さ
せた系である。この混合が本発明での最も重要である点
である。このガスの混合によりＳＦ6＋酸素系で問題で
あった、ポリシリコンとレジストとの選択性が、飛躍的
に向上し、さらに酸化膜との選択性も向上させることが
できる。ここでポリシリコンエッチングにおいて酸化膜
との選択性を向上させるには、プラズマ中の炭素成分を
除くことが必要とされている。図１のグラフはこのこと
と全く逆の結果を本発明がもたらしていることを示す。
図１は、毎分１００ｍｌのＳＦ6ガスを流しながら、Ｃ
ＨＦ3ガスの流量を変化させた場合のエッチングレート
の変化を示すグラフである。このグラフの縦軸はエッチ
ングレートを示し、単位はオングストローム／分、横軸
はＣＨＦ3混合量を示し、単位は、ｓｃｃｍ（＝ｍｌ／
ｍｉｎ）である。ここで、曲線Ａは燐ドープポリシリコ
ンのエッチングレートの変化を、曲線Ｂはレジストのエ
ッチングレートの変化を、曲線Ｃは酸化膜のエッチング
レートの変化をそれぞれ示す。
る。本発明は、ガスの混合から分類すると、ＳＦ6＋酸
素系に類似している。つまりこの系にＣＨＦ3を混合さ
せた系である。この混合が本発明での最も重要である点
である。このガスの混合によりＳＦ6＋酸素系で問題で
あった、ポリシリコンとレジストとの選択性が、飛躍的
に向上し、さらに酸化膜との選択性も向上させることが
できる。ここでポリシリコンエッチングにおいて酸化膜
との選択性を向上させるには、プラズマ中の炭素成分を
除くことが必要とされている。図１のグラフはこのこと
と全く逆の結果を本発明がもたらしていることを示す。
図１は、毎分１００ｍｌのＳＦ6ガスを流しながら、Ｃ
ＨＦ3ガスの流量を変化させた場合のエッチングレート
の変化を示すグラフである。このグラフの縦軸はエッチ
ングレートを示し、単位はオングストローム／分、横軸
はＣＨＦ3混合量を示し、単位は、ｓｃｃｍ（＝ｍｌ／
ｍｉｎ）である。ここで、曲線Ａは燐ドープポリシリコ
ンのエッチングレートの変化を、曲線Ｂはレジストのエ
ッチングレートの変化を、曲線Ｃは酸化膜のエッチング
レートの変化をそれぞれ示す。
【００２１】図１より、基本のＳＦ6ガスに対してＣＨ
Ｆ3の混合量を増やすとポリシリコンのエッチングレー
トが少し大きくなり、レジストのエッチングレートは小
さくなる。この特性により選択性が向上する。またＣＨ
Ｆ3の添加は、ポリシリコンの側壁保護効果の役目も果
たすので、ポリシリコンのサイドエッチは発生しない。
図１の曲線ＡからＣＨＦ3ガスの流量を毎分約１６ｍｌ
に設定すると、ポリシリコンに対するエッチングレート
が最も大きくなることがわかる。
Ｆ3の混合量を増やすとポリシリコンのエッチングレー
トが少し大きくなり、レジストのエッチングレートは小
さくなる。この特性により選択性が向上する。またＣＨ
Ｆ3の添加は、ポリシリコンの側壁保護効果の役目も果
たすので、ポリシリコンのサイドエッチは発生しない。
図１の曲線ＡからＣＨＦ3ガスの流量を毎分約１６ｍｌ
に設定すると、ポリシリコンに対するエッチングレート
が最も大きくなることがわかる。
【００２２】図２はＳＦ6ガスを毎分１００ｍｌ流しな
がら、酸素の流量を変化させた場合のエッチングレート
の変化を示すグラフである。このグラフの縦軸は、図１
と同じである。横軸は酸素の流量を示す。図２のグラフ
によると酸素の流量に対しポリシリコン酸化膜のエッチ
ングレートは、単調に低下する。これに対してレジスト
のエッチングレートは極小点を持つ。この点で選択性が
最大となる。すなわち、酸素の流量を毎分約３４ｍｌに
設定すると、レジストに対するエッチングレートが最小
になる。この傾向は、圧力に対しても同様に観察され
る。
がら、酸素の流量を変化させた場合のエッチングレート
の変化を示すグラフである。このグラフの縦軸は、図１
と同じである。横軸は酸素の流量を示す。図２のグラフ
によると酸素の流量に対しポリシリコン酸化膜のエッチ
ングレートは、単調に低下する。これに対してレジスト
のエッチングレートは極小点を持つ。この点で選択性が
最大となる。すなわち、酸素の流量を毎分約３４ｍｌに
設定すると、レジストに対するエッチングレートが最小
になる。この傾向は、圧力に対しても同様に観察され
る。
【００２３】図３は、ＳＦ6ガスを毎分１００ｍｌ、酸
素を毎分３４ｍｌ流し、圧力を変化させた場合のエッチ
ングレートの変化を示すグラフである。図３によると、
圧力を増加させるとポリシリコン酸化膜のエッチングレ
ートは単調に低下する。これに対しレジストのエッチン
グレートは極小点を持つ。圧力を増加させることよって
得られる極小点の条件が最良の条件といえる。
素を毎分３４ｍｌ流し、圧力を変化させた場合のエッチ
ングレートの変化を示すグラフである。図３によると、
圧力を増加させるとポリシリコン酸化膜のエッチングレ
ートは単調に低下する。これに対しレジストのエッチン
グレートは極小点を持つ。圧力を増加させることよって
得られる極小点の条件が最良の条件といえる。
【００２４】図１ないし図３の実験結果を示すグラフか
ら、毎分１００ｍｌのＳＦ6ガスを流した場合、ＣＨＦ3
ガスの流量を毎分約１６ｍｌに設定し、かつ、酸素ガス
の流量を毎分３４ｍｌに設定すると、ポリシリコンに対
するエッチングレートを最も高く、かつ、レジストに対
するエッチングレートを最も小さくすることができる。
すなわち、ＳＦ6：Ｏ2：ＣＨＦ3＝１００：３４：１６
（ほぼ６：２：１）の混合比が最適となることが理解さ
れる。
ら、毎分１００ｍｌのＳＦ6ガスを流した場合、ＣＨＦ3
ガスの流量を毎分約１６ｍｌに設定し、かつ、酸素ガス
の流量を毎分３４ｍｌに設定すると、ポリシリコンに対
するエッチングレートを最も高く、かつ、レジストに対
するエッチングレートを最も小さくすることができる。
すなわち、ＳＦ6：Ｏ2：ＣＨＦ3＝１００：３４：１６
（ほぼ６：２：１）の混合比が最適となることが理解さ
れる。
【００２５】次に、従来から用いられているエッチング
ガス及び本願発明に係るガスを用いてゲート電極を形成
するために行なったエッチングの実験結果を図示する。
図４は、エッチング前の状態を示し、半導体基板上の酸
化膜１１上にゲート電極を構成するためにリンで拡散さ
れたポリシリコン層１２が形成され、ゲート電極を構成
する領域にレジスト膜１３が付着される。
ガス及び本願発明に係るガスを用いてゲート電極を形成
するために行なったエッチングの実験結果を図示する。
図４は、エッチング前の状態を示し、半導体基板上の酸
化膜１１上にゲート電極を構成するためにリンで拡散さ
れたポリシリコン層１２が形成され、ゲート電極を構成
する領域にレジスト膜１３が付着される。
【００２６】図５は、四塩化炭素ガスを使用した場合の
エッチングの結果を示す。図５から分かるように、１５
００オングストロームの線幅減少量ΔＷ５がみられると
ともに１０４オングストロームだけ酸化膜が減少する
（ΔＤ５）。
エッチングの結果を示す。図５から分かるように、１５
００オングストロームの線幅減少量ΔＷ５がみられると
ともに１０４オングストロームだけ酸化膜が減少する
（ΔＤ５）。
【００２７】図６は、フロン系のＦ１１５ガスを使用し
た場合であり、ポリシリコン層１２に対するエッチング
速度の方がゲート酸化膜１３より速いため、ポリシリコ
ン層１２が抉られた状態になる。すなわち、１８２０オ
ングストロームの線幅減少量ΔＷ６がみられるとともに
サイドエッチＳ６が発生する。
た場合であり、ポリシリコン層１２に対するエッチング
速度の方がゲート酸化膜１３より速いため、ポリシリコ
ン層１２が抉られた状態になる。すなわち、１８２０オ
ングストロームの線幅減少量ΔＷ６がみられるとともに
サイドエッチＳ６が発生する。
【００２８】図７は、塩素系臭素ガスを用いた場合のエ
ッチング結果を示す。１０１０オングストロームの線幅
減少量ΔＷ７があり、約２６オングストロームの酸化膜
が減少する（ΔＤ７）。
ッチング結果を示す。１０１０オングストロームの線幅
減少量ΔＷ７があり、約２６オングストロームの酸化膜
が減少する（ΔＤ７）。
【００２９】図８は、ＳＦ6＋酸素ガスを使用した場合
のエッチング結果を示す。線幅減少量ΔＷ８は２２７５
オングストロームで大きく、酸化膜１１に対する侵食幅
ΔＤ８も３５オングストロームとやや大きい。
のエッチング結果を示す。線幅減少量ΔＷ８は２２７５
オングストロームで大きく、酸化膜１１に対する侵食幅
ΔＤ８も３５オングストロームとやや大きい。
【００３０】図９は、本願発明であるＳＦ6＋酸素＋Ｃ
ＨＦ3ガスを使用した場合のエッチング結果を示す。図
から分かるように線幅減少量ΔＷ９は１０３８オングス
トロームであり、また酸化膜１１に対する侵食幅ΔＤ９
も２９オングストロームで少ない。
ＨＦ3ガスを使用した場合のエッチング結果を示す。図
から分かるように線幅減少量ΔＷ９は１０３８オングス
トロームであり、また酸化膜１１に対する侵食幅ΔＤ９
も２９オングストロームで少ない。
【００３１】図５ないし図９から理解できるように、Ｓ
Ｆ6＋酸素＋ＣＨＦ3ガスは塩素系臭素ガスを使用した場
合とほぼ同じ結果が得られ、四塩化炭素ガス、ＳＦ6＋
酸素ガス、フロン系のＦ１１５ガスの順でエッチングの
結果が悪くなる。このようにＳＦ6＋酸素＋ＣＨＦ3ガス
は、レジスト膜に対する選択性がよく、また高い寸法精
度が得られることがわかる。
Ｆ6＋酸素＋ＣＨＦ3ガスは塩素系臭素ガスを使用した場
合とほぼ同じ結果が得られ、四塩化炭素ガス、ＳＦ6＋
酸素ガス、フロン系のＦ１１５ガスの順でエッチングの
結果が悪くなる。このようにＳＦ6＋酸素＋ＣＨＦ3ガス
は、レジスト膜に対する選択性がよく、また高い寸法精
度が得られることがわかる。
【００３２】以上で、ポリシリコンに対するエッチング
について説明したが、以下に示す他のゲート材料を用い
てもエッチングが可能である。 １．他のゲート材料 シリサイド，ポリサイド，タングステン，これら複合膜
などのゲート材料を用いても同様の効果が得られる。 ２．シリコンナイトライド異方性エッチング ナイトライドエッチングガス，ＮＦ3，ＣＦ4，ＳＦ6そ
の他混合ガス系に対しても、ＣＨＦ3を添加することに
より、選択性のより高いエッチングが可能となる。この
場合の箔膜構造は、シリコンナイトライド・酸化膜・シ
リコン基盤とする。シリコンナイトライドの下にポリシ
リコンをもつ構造の場合は、ＣＨＦ3の流量を代えるこ
とにより異方性エッチングが可能となる。 ３．シングルシリコン これは、低圧のＲＩＥにおいて本発明に係る混合ガスを
用いることにより異方性エッチングが可能である。 ４．ポリシリコンのエッチングに対して、ＣＨＦ3に代
わり他の酸化膜エッチング用に使用されるガス（Ｃ
2Ｆ6，Ｃ3Ｆ8等）を混合することによりＣＨＦ3を混合
した場合とほぼ同様のエッチングが可能であり、ＣＨＦ
3に対して第４のガスとしてこれらを混合することもで
きる。
について説明したが、以下に示す他のゲート材料を用い
てもエッチングが可能である。 １．他のゲート材料 シリサイド，ポリサイド，タングステン，これら複合膜
などのゲート材料を用いても同様の効果が得られる。 ２．シリコンナイトライド異方性エッチング ナイトライドエッチングガス，ＮＦ3，ＣＦ4，ＳＦ6そ
の他混合ガス系に対しても、ＣＨＦ3を添加することに
より、選択性のより高いエッチングが可能となる。この
場合の箔膜構造は、シリコンナイトライド・酸化膜・シ
リコン基盤とする。シリコンナイトライドの下にポリシ
リコンをもつ構造の場合は、ＣＨＦ3の流量を代えるこ
とにより異方性エッチングが可能となる。 ３．シングルシリコン これは、低圧のＲＩＥにおいて本発明に係る混合ガスを
用いることにより異方性エッチングが可能である。 ４．ポリシリコンのエッチングに対して、ＣＨＦ3に代
わり他の酸化膜エッチング用に使用されるガス（Ｃ
2Ｆ6，Ｃ3Ｆ8等）を混合することによりＣＨＦ3を混合
した場合とほぼ同様のエッチングが可能であり、ＣＨＦ
3に対して第４のガスとしてこれらを混合することもで
きる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に従えば、
異方性と高い選択性を合わせ持つエッチングガスが提供
される。また、特定フロンガスを使用しないのでフロン
ガスによるオゾン層の破壊を軽減することのできる異方
性のエッチングガスを提供することができる。
異方性と高い選択性を合わせ持つエッチングガスが提供
される。また、特定フロンガスを使用しないのでフロン
ガスによるオゾン層の破壊を軽減することのできる異方
性のエッチングガスを提供することができる。
【図１】１００ｍｌ／ｍｉｎの六フッ化硫黄ガスを流し
ながら、３フッ化メタン（ＣＨＦ3）の流量を変化させ
た場合のエッチングレートの変化を示すグラフである。
ながら、３フッ化メタン（ＣＨＦ3）の流量を変化させ
た場合のエッチングレートの変化を示すグラフである。
【図２】１００ｍｌ／ｍｉｎの六フッ化硫黄ガスを流し
ながら、酸素の流量を変化させた場合のエッチングレー
トの変化を示すグラフである。
ながら、酸素の流量を変化させた場合のエッチングレー
トの変化を示すグラフである。
【図３】１００ｍｌ／ｍｉｎの六フッ化硫黄ガスおよび
３４ｍｌの酸素を流しながら、圧力を変化させた場合の
エッチングレートの変化を示すグラフである。
３４ｍｌの酸素を流しながら、圧力を変化させた場合の
エッチングレートの変化を示すグラフである。
【図４】エッチング前の状態を示す断面図である。
【図５】四塩化炭素ガスを使用した場合のエッチングの
結果を示す断面図である。
結果を示す断面図である。
【図６】フロン系のＦ１１５ガスを使用した場合のエッ
チングの結果を示す断面図である。
チングの結果を示す断面図である。
【図７】塩素系臭素ガスを用いた場合のエッチング結果
そ示す断面図である。
そ示す断面図である。
【図８】ＳＦ6＋酸素ガスを使用した場合のエッチング
結果を示す断面図である。
結果を示す断面図である。
【図９】本願発明であるＳＦ6＋酸素＋ＣＨＦ3ガスを使
用した場合のエッチング結果を示す断面図である。
用した場合のエッチング結果を示す断面図である。
１１ 半導体基板 １２ 拡散層 １３ レジスト層
Claims (3)
- 【請求項１】 六フッ化硫黄（ＳＦ6），酸素（Ｏ2），
および，３フッ化メタン（ＣＨＦ3）の混合気体により
構成され、半導体基板上のゲートをエッチングするエッ
チングガスであって、前記混合気体の混合比がＳＦ6＞
Ｏ2＞ＣＨＦ3であることを特徴とするエッチングガス。 - 【請求項２】前記混合比は、ほぼＳＦ6：Ｏ2：ＣＨＦ3
＝６：２：１であることを特徴とする請求項１記載のエ
ッチングガス。 - 【請求項３】前記ゲートは、ポリシリコンからなること
を特徴とする請求項１記載のエッチングガス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4353844A JP2993303B2 (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | エッチングガス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4353844A JP2993303B2 (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | エッチングガス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06188224A true JPH06188224A (ja) | 1994-07-08 |
| JP2993303B2 JP2993303B2 (ja) | 1999-12-20 |
Family
ID=18433602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4353844A Expired - Fee Related JP2993303B2 (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | エッチングガス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2993303B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1048808A (ja) * | 1996-05-30 | 1998-02-20 | Hoya Corp | フォトマスクの製造方法 |
| WO2000033372A1 (en) * | 1998-12-03 | 2000-06-08 | Applied Materials, Inc. | Plasma etching of polysilicon using fluorinated gas mixtures |
| JP2000509915A (ja) * | 1997-02-20 | 2000-08-02 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | シリコン用の異方性のフッ素ベースのプラズマエッチング法 |
| JP2002043283A (ja) * | 2000-07-11 | 2002-02-08 | Applied Materials Inc | タングステン／ポリシリコンゲートのエッチング方法 |
| CN107706105A (zh) * | 2017-09-21 | 2018-02-16 | 信利（惠州）智能显示有限公司 | 刻蚀方法 |
| CN107706106A (zh) * | 2017-09-21 | 2018-02-16 | 信利（惠州）智能显示有限公司 | Amoled显示面板的制备方法 |
| CN108389798A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-08-10 | 信利（惠州）智能显示有限公司 | 刻蚀方法、低温多晶硅薄膜晶体管及amoled面板 |
-
1992
- 1992-12-16 JP JP4353844A patent/JP2993303B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
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| US6312616B1 (en) | 1998-12-03 | 2001-11-06 | Applied Materials, Inc. | Plasma etching of polysilicon using fluorinated gas mixtures |
| JP2002043283A (ja) * | 2000-07-11 | 2002-02-08 | Applied Materials Inc | タングステン／ポリシリコンゲートのエッチング方法 |
| JP4702983B2 (ja) * | 2000-07-11 | 2011-06-15 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | タングステン／ポリシリコンゲートのエッチング方法 |
| CN107706105A (zh) * | 2017-09-21 | 2018-02-16 | 信利（惠州）智能显示有限公司 | 刻蚀方法 |
| CN107706106A (zh) * | 2017-09-21 | 2018-02-16 | 信利（惠州）智能显示有限公司 | Amoled显示面板的制备方法 |
| CN108389798A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-08-10 | 信利（惠州）智能显示有限公司 | 刻蚀方法、低温多晶硅薄膜晶体管及amoled面板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2993303B2 (ja) | 1999-12-20 |
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