JPH06295887A - Dry etching method - Google Patents

Dry etching method

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JPH06295887A
JPH06295887A JP8210893A JP8210893A JPH06295887A JP H06295887 A JPH06295887 A JP H06295887A JP 8210893 A JP8210893 A JP 8210893A JP 8210893 A JP8210893 A JP 8210893A JP H06295887 A JPH06295887 A JP H06295887A
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JP
Japan
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etching
layer
gate electrode
etched
polysilicon layer
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JP8210893A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Tatsumi
哲也 辰巳
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication of JPH06295887A publication Critical patent/JPH06295887A/en
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Abstract

PURPOSE:To realize anisotropic machining of a thin silicon based material layer in which etching reaction products of sufficient quantity for protecting the side wall can not be produced. CONSTITUTION:A depositional substance is created in a plasma prior to etching and supplemented as a side wall protective substance during the etching operation. For example, when a polysilicon layer 3 as thin as 100nm is etched using a Br based etching species and an SOG mask 4 in the machining of a gate electrode, production of etching reaction product SiBrx having low vapor pressure and contributable to side wall protection is insufficient. Preliminary discharge is thereby conducted using a mixture gas HBr/SiBr4 to create SiBrx 5 in the plasma and then the polysilicon layer 3 is etched using HBr gas. This method allows formation of a sufficiently thick side wall protective film 6 thus providing a polysilicon gate electrode 3a having anisotropic profile.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体プロセス等に適用
されるドライエッチング方法に関し、特に被エッチング
材料層の厚さや面積が小さい等、エッチング反応生成物
の生成量が少ない場合にも、十分な側壁保護を行い良好
な異方性加工を実現する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dry etching method applied to a semiconductor process or the like, and particularly when the amount of etching reaction products is small such as the thickness and area of the material layer to be etched are small. The present invention relates to a method for protecting sidewalls and realizing favorable anisotropic processing.

【0002】[0002]

【従来の技術】Si系材料層のエッチングを行う各種の
プロセスの中でも、ポリシリコン層、高融点金属シリサ
イド層、ポリサイド膜のエッチングを行うMOSトラン
ジスタのゲート電極加工は、特に高精度を要するプロセ
スである。しかも、この場合のSi系材料層の下地を構
成するゲート酸化膜の膜厚が、近年では動作高速化の要
求から10nm付近まで薄膜化されており、かかる薄い
下地膜に対して高選択性を維持することが重要な課題と
なっている。
2. Description of the Related Art Among various processes for etching a Si-based material layer, the gate electrode processing of a MOS transistor for etching a polysilicon layer, a refractory metal silicide layer, and a polycide film requires a particularly high precision. is there. Moreover, in this case, the thickness of the gate oxide film forming the underlayer of the Si-based material layer has been thinned to around 10 nm in recent years due to the demand for high-speed operation. Maintaining is an important issue.

【0003】今日まで異方性加工の主導的役割を果たし
てきた技術は、言うまでもなくRIE(反応性イオン・
エッチング)である。しかし、RIEでは加速された反
応性イオンが基板へ衝突し、活性種との反応を促進する
機構で高異方性を確保しているため、下地選択性を大き
くとることが本質的に難しい。そこで、従来からゲート
電極加工のためのドライエッチングにおいて、高異方性
と高選択性を同時に達成するための研究が続けられてい
る。
Needless to say, the technology that has played a leading role in anisotropic processing to date is RIE (reactive ion
Etching). However, in RIE, since accelerated reactive ions collide with the substrate to ensure high anisotropy by a mechanism that promotes reaction with active species, it is essentially difficult to achieve high base selectivity. Therefore, in dry etching for processing a gate electrode, research has been continuously performed to simultaneously achieve high anisotropy and high selectivity.

【0004】ゲート電極加工に限らずSi系材料層のエ
ッチングに従来広く用いられてきたエッチング・ガス
は、フロンガスの通称で知られるCFC(クロロフルオ
ロカーボン)系ガスである。これは、F* (フッ素ラジ
カル)による等方的なラジカル反応をCFx + ,CCl
x + 等の入射イオン・エネルギーでアシストしながら異
方性形状を達成することが可能なガスであり、主なエッ
チング反応生成物はSiFx である。しかし、周知のよ
うに地球環境保護の見地からCFC系ガスに対する規制
が目前に迫っており、もはや将来的な実用性はない。
The etching gas that has been widely used for etching the Si-based material layer is not limited to the processing of the gate electrode, and is CFC (chlorofluorocarbon) -based gas commonly known as CFC gas. This is an isotropic radical reaction due to F * (fluorine radical), which causes CF x + , CCl
It is a gas that can achieve an anisotropic shape while being assisted by incident ion energy such as x + , and the main etching reaction product is SiF x . However, as is well known, regulations on CFC-based gases are imminent from the standpoint of global environment protection, and they are no longer practical in the future.

【0005】かかる事情から、ゲート電極加工にC
* ,Br* 等のエッチング種を適用することが提案さ
れている。たとえば、Proceedings of
Symposium on Dry Process,
(1988),II−4には、エッチング・ガスにSiC
4 を添加し、ウェハを−30℃付近まで冷却しながら
エッチングを行う技術が報告されている。
Under these circumstances, C is used for processing the gate electrode.
l*, Br*It is suggested to apply etching species such as
Has been. For example, Proceedings of
Symposium on Dry Process,
(1988), II-4, the etching gas is SiC.
l FourWhile cooling the wafer to around -30 ° C
Techniques for etching have been reported.

【0006】また、Digest of Paper
s,1989 2nd MicroProcess C
onference,p.190には、HBrを用いた
RIEにより、n+ 型多結晶Si層の異方性エッチング
を行った例が報告されている。
[0006] In addition, Digest of Paper
s, 1989 2nd MicroProcess C
onference, p. In 190, an example in which anisotropic etching of an n + type polycrystalline Si layer is performed by RIE using HBr is reported.

【0007】これらの技術における主なエッチング反応
生成物は、塩化シリコン(SiCl x )と臭化シリコン
(SiBrx )である。これらの生成物は、CFC系ガ
スを用いた場合に生成するSiFx よりもはるかに蒸気
圧が低い。したがって、実用的なエッチング速度を損な
わない範囲でエッチング条件を最適化すれば、これら生
成物の一部をパターン側壁面上に堆積させ、側壁保護に
利用することができる。
Major etching reactions in these technologies
The product is silicon chloride (SiCl x) And silicon bromide
(SiBrx). These products are CFC-based
SiF generated when usingxMuch more steam
The pressure is low. Therefore, the practical etching rate is impaired.
If the etching conditions are optimized within the range that does not
Part of the composition is deposited on the pattern side wall surface to protect the side wall.
Can be used.

【0008】また、ゲート酸化膜(SiOx )に対して
高選択性が確保できることも、Cl * やBr* がエッチ
ング種として支持される大きな理由である。これは、原
子間結合エネルギーを比較した場合、Si−Cl結合
(402kJ/mole)およびSi−Br結合(36
8kJ/mole)がいずれもSi−O結合(464k
J/mole)よりも小さいことから説明される。
Further, a gate oxide film (SiO 2x) Against
It is also possible to secure high selectivity because Cl *And Br*Is etch
This is a major reason why it is favored as a ling species. This is Hara
When comparing the bond energies between the children, Si-Cl bond
(402 kJ / mole) and Si-Br bond (36
8 kJ / mole) is Si-O bond (464 k
J / mole).

【0009】特にBr* については、原子半径が大きく
自発的にSi系材料層をエッチングしないというメリッ
トがあることから、今後のポリサイド・ゲート電極加工
において必須のエッチング種になるものと考えられてい
る。
In particular, Br * is considered to be an essential etching species in the processing of the polycide / gate electrode in the future because it has a merit that it has a large atomic radius and does not spontaneously etch the Si-based material layer. .

【0010】ただし、上述の超高選択性は、SiOx
対して還元作用を発揮する炭素が介在すると大きく低下
する。これを防止するためには、たとえば第36回応用
物理学関係連合講演会(1989年春季年会),講演予
稿集p.572,演題番号1p−L−7、および月刊セ
ミコンダクターワールド(プレスジャーナル社刊)19
90年1月号,p.81〜84に報告されているよう
な、エッチング反応系から徹底的に炭素汚染を排除する
プロセス、あるいはエッチング・マスクとしてレジスト
・マスクではなくSOG(スピン・オン・グラス)マス
ク等の無機材料マスクを採用することが有効である。
However, the above-mentioned ultra-high selectivity is greatly deteriorated when carbon which exerts a reducing action on SiO x intervenes. To prevent this, for example, the 36th Joint Lecture on Applied Physics (Spring Annual Meeting 1989), Proceedings Proceedings p. 572, Abstract No. 1p-L-7, and Monthly Semiconductor World (Published by Press Journal) 19
January 1990 issue, p. 81-84, a process of thoroughly removing carbon contamination from an etching reaction system, or an inorganic material mask such as an SOG (spin on glass) mask instead of a resist mask as an etching mask. It is effective to adopt.

【0011】一例として、図6にSOGマスクを用いて
ポリシリコン層をエッチングするゲート電極加工を示
す。図6(a)はエッチング前のウェハの状態を示す模
式的断面図であり、Si基板21上に厚さ約10nmの
ゲート酸化膜22を介して厚さ約300nmのポリシリ
コン層23が積層され、さらにこの上にゲート電極パタ
ーンに倣ったSOGマスク24が形成されている。
As an example, FIG. 6 shows a gate electrode process for etching a polysilicon layer using an SOG mask. FIG. 6A is a schematic cross-sectional view showing a state of the wafer before etching. A polysilicon layer 23 having a thickness of about 300 nm is laminated on a Si substrate 21 with a gate oxide film 22 having a thickness of about 10 nm interposed therebetween. Further, an SOG mask 24 that follows the gate electrode pattern is formed thereon.

【0012】この状態で、HBr等の臭素系ガスを用い
てポリシリコン層23をエッチングすると、イオンの垂
直入射が原理的に生じないパターンの側壁面上に反応生
成物SiBrx の一部が堆積し、側壁保護膜25が形成
される。これにより、図6(b)に示されるように、異
方性形状を有するゲート電極23aを形成することがで
きる。
In this state, when the polysilicon layer 23 is etched by using a bromine-based gas such as HBr, a part of the reaction product SiBr x is deposited on the side wall surface of the pattern in which the vertical incidence of ions does not occur in principle. Then, the sidewall protection film 25 is formed. As a result, as shown in FIG. 6B, the gate electrode 23a having an anisotropic shape can be formed.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
装置のデザイン・ルールの微細化に伴ってゲート電極層
の薄膜化が進むにつれ、エッチング反応生成物の生成量
が不足し、十分な側壁保護効果が得られないケースが生
じてきた。この問題を、図7および図8を参照しながら
説明する。
However, as the gate electrode layer becomes thinner as the design rules of semiconductor devices become finer, the amount of etching reaction products produced becomes insufficient, resulting in a sufficient sidewall protection effect. There are some cases where we cannot get it. This problem will be described with reference to FIGS. 7 and 8.

【0014】図7(a)は、エッチング前のウェハの状
態を示す模式的断面図であり、Si基板31上に厚さ約
10nmのゲート酸化膜32を介して厚さ約100nm
のポリシリコン層33が積層され、さらにこの上にゲー
ト電極パターンに倣ったSOGマスク34が形成されて
いる。このポリシリコン層33の厚さは、前出の図6
(a)に示したポリシリコン23の厚さの約1/3であ
る。
FIG. 7A is a schematic cross-sectional view showing the state of the wafer before etching, which is about 100 nm thick on the Si substrate 31 via the gate oxide film 32 having a thickness of about 10 nm.
The polysilicon layer 33 is laminated, and the SOG mask 34 following the gate electrode pattern is further formed thereon. The thickness of this polysilicon layer 33 is as shown in FIG.
It is about 1/3 of the thickness of the polysilicon 23 shown in FIG.

【0015】この状態で、HBr等の臭素系ガスを用い
てポリシリコン層23をエッチングすると、ジャストエ
ッチング状態まではイオン・アシスト機構により異方性
エッチングが進行し、図7(b)に示されるように異方
性形状を有するゲート電極33aが形成される。しか
し、ポリシリコン層23が薄いので、この時点では側壁
保護膜はほとんど形成されていない。
In this state, when the polysilicon layer 23 is etched by using a bromine-based gas such as HBr, anisotropic etching proceeds by the ion assist mechanism up to the just etching state, as shown in FIG. 7 (b). Thus, the gate electrode 33a having an anisotropic shape is formed. However, since the polysilicon layer 23 is thin, the sidewall protection film is hardly formed at this point.

【0016】この状態で引き続きオーバーエッチングを
行うと、図7(c)に示されるように、ゲート電極33
bの断面形状が逆テーパー状に劣化しやすい。これは、
ゲート酸化膜32に対する超高選択性が災いし、オーバ
ーエッチング時に過剰となったBr* がゲート酸化膜3
2の表面で側方マイグレーションを起こし、十分に保護
されていないゲート電極33aの側壁面を攻撃するから
である。かかるBr*による側方攻撃は、あるいは図8
に示されるように、ゲート電極33cの底部にノッチン
グ35を発生させる場合もある。
When overetching is continued in this state, as shown in FIG. 7C, the gate electrode 33 is formed.
The cross-sectional shape of b is likely to deteriorate into an inverse tapered shape. this is,
Due to the extremely high selectivity for the gate oxide film 32, the excess Br * at the time of over-etching is the gate oxide film 3.
This is because lateral migration occurs on the surface of 2 and attacks the side wall surface of the gate electrode 33a which is not sufficiently protected. Such a side attack by Br * is also shown in FIG.
In some cases, notching 35 is generated at the bottom of the gate electrode 33c, as shown in FIG.

【0017】かかるゲート電極の断面形状の劣化は、M
OSトランジスタのチャネル長を変動させたり、あるい
はLDD構造用のサイドウォールの形成や層間絶縁膜に
よるゲート電極の均一な被覆を困難とする等、デバイス
特性に大きな悪影響を与える。かかるエッチング反応生
成物の生成量の不足は、被エッチング層の厚さが薄い場
合に限られず、被エッチング面積が小さい場合にも同様
に起こり得る。
The deterioration of the cross-sectional shape of the gate electrode is M
The channel characteristics of the OS transistor are varied, or it is difficult to form sidewalls for the LDD structure or to uniformly cover the gate electrode with the interlayer insulating film, which has a great adverse effect on device characteristics. Such a shortage of the amount of etching reaction products generated is not limited to the case where the thickness of the layer to be etched is thin, and may similarly occur when the area to be etched is small.

【0018】そこで本発明は、被エッチング層の厚さあ
るいは面積が小さく、これだけでは十分量のエッチング
反応生成物が供給できない場合にも、異方性エッチング
を実現することが可能なドライエッチング方法を提供す
ることを可能とする。
Therefore, the present invention provides a dry etching method capable of realizing anisotropic etching even when the thickness or area of the layer to be etched is small and cannot supply a sufficient amount of etching reaction product. It is possible to provide.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明のドライエッチン
グ方法は、上述の目的を達成するために提案されるもの
であり、被エッチング層に由来するエッチング反応生成
物をパターンの少なくとも側壁面上に堆積させながら該
被エッチング層をエッチングする場合において、前記被
エッチング層のエッチング開始前に気相中に堆積性物質
を生成させるものである。
The dry etching method of the present invention is proposed in order to achieve the above-mentioned object, and an etching reaction product derived from the layer to be etched is formed on at least the sidewall surface of the pattern. When the layer to be etched is etched while being deposited, a depositable substance is generated in the vapor phase before the etching of the layer to be etched is started.

【0020】本発明はまた、前記堆積性物質の生成方法
として、所定の原料ガスの放電解離を行うものである。
The present invention also comprises, as a method for producing the depositable substance, performing discharge dissociation of a predetermined source gas.

【0021】本発明はまた、前記堆積性物質の生成方法
として、前記被エッチング層の上に積層され堆積性のエ
ッチング反応生成物を生成し得る消耗性材料層のエッチ
バックを行うものである。
The present invention also provides, as a method of producing the depositable substance, etching back a consumable material layer which is laminated on the layer to be etched and which is capable of producing a depositable etching reaction product.

【0022】本発明はまた、前記堆積性物質を前記エッ
チング反応生成物と同一物質とするものである。
According to the present invention, the depositable substance is the same as the etching reaction product.

【0023】本発明はまた、前記被エッチング層のエッ
チングを、無機材料マスクを用いて行うものである。
According to the present invention, the etching of the layer to be etched is performed using an inorganic material mask.

【0024】本発明はさらに、前記被エッチング層をシ
リコン系材料により構成し、前記エッチング反応生成物
および前記堆積性物質としてそれぞれSiClx または
SiBrx の少なくとも一方を生成させるものである。
Further, the present invention is characterized in that the layer to be etched is made of a silicon material and at least one of SiCl x and SiBr x is produced as the etching reaction product and the depositable substance.

【0025】[0025]

【作用】本発明のポイントは、被エッチング材料層が薄
いかもしくは小面積であり、側壁保護を行うに十分な量
のエッチング反応生成物を生成できないと予測される場
合に、基板上へ堆積可能な堆積性物質を気相中から補充
する点にある。このためには、被エッチング層のエッチ
ングの開始前に、予め気相中に堆積性物質を生成させて
おくことが必要である。その生成の手段としては、所定
の原料ガスの放電解離を行うか、あるいは被エッチング
材料層の上に予めダミーの材料層を積層しておき、この
材料層をエッチバックすることが実用的である。
The point of the present invention is that the material to be etched can be deposited on the substrate when it is expected that the material layer to be etched is thin or has a small area, and it is not possible to generate a sufficient amount of etching reaction product to perform sidewall protection. The point is to replenish various sedimentary substances from the gas phase. For this purpose, it is necessary to previously generate a depositable substance in the vapor phase before starting the etching of the layer to be etched. As a means for producing the same, it is practical to perform discharge dissociation of a predetermined source gas, or to stack a dummy material layer in advance on the material layer to be etched and etch back this material layer. .

【0026】このようにして気相中に生成した堆積性物
質は、次のエッチング工程において基板が十分に冷却さ
れ、またイオン入射エネルギーが十分に低減されていれ
ばその表面に堆積し、側壁保護効果を発揮するわけであ
る。
The deposit material thus generated in the vapor phase is deposited on the surface of the substrate if the substrate is sufficiently cooled in the next etching step and the ion incident energy is sufficiently reduced, and side wall protection is performed. It is effective.

【0027】なお、上記堆積性物質は所望の側壁保護効
果を発揮することが可能で、かつエッチング後に容易に
除去できるものであれば、必ずしもエッチング反応生成
物と同一物質である必要はない。しかし、エッチング反
応の制御パラメータの数を最小限に抑え、エッチング手
順を簡素化し、不要な汚染を防止し、また側壁保護膜の
除去プロセスを単純化する観点からは、両者を同一物質
とするのが最も優れている。
The depositable substance does not necessarily have to be the same substance as the etching reaction product as long as it can exert a desired side wall protection effect and can be easily removed after etching. However, from the viewpoint of minimizing the number of control parameters of the etching reaction, simplifying the etching procedure, preventing unnecessary contamination, and simplifying the process of removing the sidewall protective film, the two should be the same material. Is the best.

【0028】本発明は、レジスト・マスクを用いたドラ
イエッチングにも勿論適用することができるが、無機材
料マスクを用いて行う場合に特に有効である。これは、
レジスト・マスクを用いると、その分解生成物に由来す
る炭素系ポリマーが側壁保護に寄与する可能性がある
が、無機材料マスクを用いた場合にはこのような可能性
がほとんどなく、エッチング反応生成物もしくは堆積性
物質の寄与が一層重要な意味を持つからである。
The present invention can be applied to dry etching using a resist mask, but is particularly effective when performed using an inorganic material mask. this is,
When a resist mask is used, the carbon-based polymer derived from the decomposition product may contribute to sidewall protection, but when an inorganic material mask is used, there is almost no such possibility. This is because the contribution of substances or sedimentary substances has an even more important meaning.

【0029】なお、ゲート酸化膜を下地とするゲート電
極加工においてかかる無機材料マスクを用いた場合に
は、下地選択性を大幅に改善することができる。
Note that when such an inorganic material mask is used in processing a gate electrode using a gate oxide film as a base, the base selectivity can be greatly improved.

【0030】ところで本発明は、先にゲート電極加工を
例示したことからも明らかなように、シリコン系材料を
エッチングするプロセスにおいて特に有効である。この
場合、エッチング・ガスとして塩素系ガスを用いればS
iClx 、臭素系ガスを用いればSiBrx がそれぞれ
エッチング反応生成物として生成する。したがって、気
相中にはこれら両者の少なくとも一方を予め生成させて
おけば良いわけである。
By the way, the present invention is particularly effective in the process of etching a silicon-based material, as is clear from the example of processing the gate electrode. In this case, if chlorine gas is used as etching gas, S
If iCl x and bromine gas are used, SiBr x is produced as an etching reaction product. Therefore, at least one of these two should be generated in advance in the gas phase.

【0031】[0031]

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
する。
EXAMPLES Specific examples of the present invention will be described below.

【0032】実施例1 本実施例は、本発明をポリシリコン・ゲート電極加工に
適用し、HBr/SiBr4 混合ガスを用いて予備放電
を行った後、HBrガスを用いて薄いポリシリコン層を
エッチングした例である。このプロセスを、図1ないし
図3を参照しながら説明する。
Example 1 In this example, the present invention is applied to the processing of a polysilicon gate electrode, a preliminary discharge is performed using a HBr / SiBr 4 mixed gas, and then a thin polysilicon layer is formed using HBr gas. This is an example of etching. This process will be described with reference to FIGS.

【0033】本実施例でエッチング・サンプルとして用
いたウェハは、図1(a)に示されるように、Si基板
1上に厚さ約10nmのゲート酸化膜2と厚さ約100
nmのポリシリコン層3とが順次積層され、さらにこの
上にゲート電極パターンに倣ったSOGマスク4が選択
的に形成されたものである。
The wafer used as the etching sample in this embodiment is, as shown in FIG. 1A, a gate oxide film 2 having a thickness of about 10 nm and a thickness of about 100 nm on a Si substrate 1.
nm polysilicon layer 3 is sequentially laminated, and an SOG mask 4 following the gate electrode pattern is selectively formed thereon.

【0034】このウェハをRFバイアス印加型有磁場マ
イクロ波プラズマ・エッチング装置にセットし、一例と
して下記の条件で予備放電を行った。 HBr流量 50 SCCM SiBr4 流量 50 SCCM ガス圧 1.0 Pa マイクロ波パワー 850 W(2.45 GH
z) RFバイアス・パワー 0 W ウェハ載置電極温度 −10 ℃(アルコール系冷媒
使用) 放電時間 20 秒 この予備放電により、プラズマ中に堆積性物質5が生成
した。図1(a)では模式的な図示の都合上、堆積性物
質5を粒子状に描いてあるが、その実体は主としてラジ
カルの形態をとるSiBrx である。
This wafer was set in an RF bias application type magnetic field microwave plasma etching apparatus, and as an example, preliminary discharge was performed under the following conditions. HBr flow rate 50 SCCM SiBr 4 flow rate 50 SCCM Gas pressure 1.0 Pa Microwave power 850 W (2.45 GH
z) RF bias power 0 W Wafer mounting electrode temperature −10 ° C. (using alcohol-based coolant) Discharge time 20 seconds By this preliminary discharge, the depositable substance 5 was generated in the plasma. In FIG. 1A, the depositable substance 5 is drawn in the form of particles for the sake of schematic illustration, but the substance is mainly SiBr x in the form of radicals.

【0035】ここで、上記のプラズマ中に存在する化学
種の中で、ポリシリコン層3のエッチング種となり得る
のはBr* である。しかし、この時点でのポリシリコン
層3の表面は自然酸化膜(図示せず。)に被覆されてお
り、しかもRFバイアスが印加されておらずイオン・ア
シスト機構が働かないため、ポリシリコン層3のエッチ
ングは進行しない。
Of the chemical species present in the plasma, Br * can be an etching species of the polysilicon layer 3. However, the surface of the polysilicon layer 3 at this time is covered with a natural oxide film (not shown), and since the RF bias is not applied and the ion assist mechanism does not work, the polysilicon layer 3 is not operated. Etching does not proceed.

【0036】なお、上述の条件のうち、SiBr4 流量
をさらに増加させたり、ウェハ載置電極温度をさらに低
温化したり、あるいは放電時間を延長することにより、
図2に示されるようにウェハの全面にSiBrx 層7を
薄く堆積させることもできる。
Of the above conditions, the flow rate of SiBr 4 is further increased, the temperature of the wafer mounting electrode is further lowered, or the discharge time is extended.
As shown in FIG. 2, the SiBr x layer 7 may be thinly deposited on the entire surface of the wafer.

【0037】次に、放電条件を一例として次のように変
更し、ポリシリコン層3のエッチングを行った。 HBr流量 50 SCCM ガス圧 1.0 Pa マイクロ波パワー 850 W(2.45 GH
z) RFバイアス・パワー 40 W(2 MHz) ウェハ載置電極温度 −10 ℃(アルコール系冷媒
使用) ここでは、RFバイアス・パワーを印加することによ
り、自然酸化膜の除去(ブレイクスルー)を含めたポリ
シリコン層3のエッチングが進行した。この薄いポリシ
リコン層3から生成するエッチング反応生成物SiBr
x の量は少なく、本来これだけでは異方性形状を達成す
ることができない。しかし、本実施例では先の予備放電
で生成されたSiBrx が気相中から堆積するので、図
1(b)に示されるような側壁保護膜6が形成され、異
方性形状を有するポリシリコン・ゲート電極3aを形成
することができた。このままオーバーエッチングを行っ
ても、この異方性形状が劣化することはなかった。
Next, the discharge conditions were changed as follows, and the polysilicon layer 3 was etched. HBr flow rate 50 SCCM Gas pressure 1.0 Pa Microwave power 850 W (2.45 GH
z) RF bias power 40 W (2 MHz) Wafer mounting electrode temperature −10 ° C. (using alcohol-based coolant) Here, by applying RF bias power, removal of natural oxide film (breakthrough) is included. The etching of the polysilicon layer 3 has proceeded. Etching reaction product SiBr generated from the thin polysilicon layer 3
The amount of x is small, and by itself, an anisotropic shape cannot be achieved. However, in this embodiment, since SiBr x generated by the previous preliminary discharge is deposited from the vapor phase, the side wall protection film 6 as shown in FIG. The silicon gate electrode 3a could be formed. Even if overetching was performed as it was, the anisotropic shape was not deteriorated.

【0038】なお、本実施例では炭素供給源となるレジ
スト・マスクが用いられていないため、オーバーエッチ
ング時のゲート酸化膜2に対する選択性も高く維持され
た。
Since no resist mask serving as a carbon supply source is used in this embodiment, the selectivity with respect to the gate oxide film 2 at the time of over-etching was maintained high.

【0039】ところで、上述の予備放電からエッチング
に至る過程は、426nmにおけるSiBrx * の発光
スペクトル強度にもとづいてモニタしている。この場
合、本発明の適用により、この観測が非常に容易となっ
た。この理由を、図3を参照しながら説明する。図3
は、縦軸にSiBrx * の発光強度、横軸にエッチング
時間(いずれも任意スケール)をとったグラフである。
従来のように被エッチング層であるポリシリコン層が比
較的熱い場合には、破線のグラフで示されるようにエッ
チング中に大量のSiBrx がエッチング反応生成物と
して生成するので発光強度の変化が大きく、エンチング
終点E2 も判定し易い。一方、上述のような薄いポリシ
リコン層3をそのままエッチングした場合には、SiB
x 生成量が少ないために発光強度変化は実線のグラフ
で示されるように少なく、この結果エッチング終点E 1
の判定誤差が大きくなり易い。
By the way, etching is performed from the above-mentioned preliminary discharge.
To reach 426 nm SiBrx *Luminescence of
It monitors based on the spectrum intensity. This place
In this case, the application of the present invention makes this observation much easier.
It was The reason for this will be described with reference to FIG. Figure 3
Is SiBr on the vertical axisx *Emission intensity, etching on the horizontal axis
It is a graph that takes time (all are arbitrary scales).
The polysilicon layer that is the etching target
If the temperature is relatively hot, the etch
Large amount of SiBr during chingxIs the etching reaction product
Generated by the
End point E2Is also easy to determine. On the other hand, the thin policy as described above
When the recon layer 3 is directly etched, SiB
rxSince the amount of production is small, the change in emission intensity is a solid line graph
As a result, the etching end point E 1
The determination error of is likely to be large.

【0040】これに対し、本実施例ではエッチング開始
前からプラズマ中にSiBrx が供給されているため、
一点鎖線のグラフで示されるように見掛け上の発光強度
を増大させることができ、終点判定が容易となった。
On the other hand, in this embodiment, since SiBr x is supplied into the plasma before the etching is started,
As shown by the one-dot chain line graph, the apparent emission intensity can be increased, and the end point determination becomes easy.

【0041】なお、上述の予備放電時およびエッチング
時には、気相中に生成する堆積性物質をエッチング中に
効率良くウェハ面上へ堆積させる上で、エッチング・チ
ャンバの内壁面を壁面埋込み型のヒータ等を用いて加熱
しておくことが特に有効である。
At the time of the above-mentioned preliminary discharge and etching, in order to efficiently deposit the depositable substance generated in the gas phase on the wafer surface during the etching, the inner wall surface of the etching chamber may be a wall-embedded heater. It is particularly effective to heat using, for example.

【0042】実施例2 本実施例では、同じくポリシリコン・ゲート電極加工に
おいて、Cl2 /SiBr4 混合ガスを用いて予備放電
を行った後、Cl2 ガスを用いて薄いポリシリコン層を
エッチングした。まず、図1(a)に示したウェハと同
じウェハをRFバイアス印加型有磁場マイクロ波プラズ
マ・エッチング装置にセットし、一例として下記の条件
で予備放電を行った。
Example 2 In this example, similarly, in the processing of the polysilicon gate electrode, a preliminary discharge was performed using a Cl 2 / SiBr 4 mixed gas, and then a thin polysilicon layer was etched using Cl 2 gas. . First, the same wafer as the wafer shown in FIG. 1A was set in an RF bias application type magnetic field microwave plasma etching apparatus, and as an example, preliminary discharge was performed under the following conditions.

【0043】 Cl2 流量 50 SCCM SiCl4 流量 50 SCCM ガス圧 1.0 Pa マイクロ波パワー 850 W(2.45 GH
z) RFバイアス・パワー 0 W ウェハ載置電極温度 −20 ℃(アルコール系冷媒
使用) 放電時間 20 秒 この予備放電により、プラズマ中に堆積性物質5として
SiClx が生成した。このSiClx は、実施例1で
上述したSiBrx よりも蒸気圧が高いので、ここでは
ウェハ載置電極温度を若干低下させている。
Cl 2 flow rate 50 SCCM SiCl 4 flow rate 50 SCCM Gas pressure 1.0 Pa Microwave power 850 W (2.45 GH
z) RF bias power 0 W Wafer mounting electrode temperature −20 ° C. (using alcohol-based refrigerant) Discharge time 20 seconds By this preliminary discharge, SiCl x was generated in the plasma as the depositable substance 5. Since this SiCl x has a higher vapor pressure than SiBr x described in Example 1, the temperature of the wafer mounting electrode is slightly lowered here.

【0044】次に、放電条件を一例として次のように変
更し、ポリシリコン層3のエッチングを行った。 Cl2 流量 50 SCCM ガス圧 1.0 Pa マイクロ波パワー 850 W(2.45 GH
z) RFバイアス・パワー 30 W(2 MHz) ウェハ載置電極温度 −20 ℃(アルコール系冷媒
使用) 本実施例においても、SiClx からなる側壁保護膜6
が形成されながら、良好な異方性エッチングが進行し
た。
Next, the discharge conditions were changed as follows, and the polysilicon layer 3 was etched. Cl 2 flow rate 50 SCCM gas pressure 1.0 Pa microwave power 850 W (2.45 GH
z) RF bias power 30 W (2 MHz) Wafer mounting electrode temperature −20 ° C. (using alcohol-based coolant) Also in this embodiment, the sidewall protection film 6 made of SiCl x.
While the film was being formed, good anisotropic etching proceeded.

【0045】実施例3 本実施例は、本発明をタングステン(W)−ポリサイド
・ゲート電極加工に適用し、上層側のタングステン・シ
リサイド(WSix )層のエッチングを終了した後、H
Br/SiBr4 混合ガスを用いて予備放電を行い、さ
らにHBrガスを用いて下層側のポリシリコン層をエッ
チングした例である。このプロセスを、図4を参照しな
がら説明する。
[0045] Example 3 This example of the present invention tungsten (W) - is applied to a polycide gate electrode processing, after completion of the etching of the upper tungsten silicide (WSi x) layer, H
This is an example in which preliminary discharge was performed using a Br / SiBr 4 mixed gas, and the lower polysilicon layer was etched using HBr gas. This process will be described with reference to FIG.

【0046】本実施例でエッチング・サンプルとして用
いたウェハは、図4(a)に示されるように、Si基板
11上に厚さ約10nmのゲート酸化膜12と厚さ約2
00nmのW−ポリサイド膜15とが順次積層され、さ
らにこの上にゲート電極パターンに倣ったSOGマスク
16が選択的に形成されたものである。上記W−ポリサ
イド膜15は、下層側から順に厚さ約100nmのポリ
シリコン層13と厚さ約100nmのWSix 層14と
が積層されたものである。
The wafer used as an etching sample in this embodiment is, as shown in FIG. 4A, a gate oxide film 12 having a thickness of about 10 nm and a thickness of about 2 on a Si substrate 11.
A W-polycide film 15 having a thickness of 00 nm is sequentially laminated, and an SOG mask 16 that follows the gate electrode pattern is selectively formed thereon. The W-polycide film 15 is formed by stacking a polysilicon layer 13 having a thickness of about 100 nm and a WSi x layer 14 having a thickness of about 100 nm in this order from the lower layer side.

【0047】このウェハをRFバイアス印加型有磁場マ
イクロ波プラズマ・エッチング装置にセットし、一例と
して下記の条件でWSix 層14をエッチングした。 Cl2 流量 50 SCCM O2 流量 10 SCCM ガス圧 0.4 Pa マイクロ波パワー 850 W(2.45 GH
z) RFバイアス・パワー 40 W(2 MHz) ウェハ載置電極温度 0 ℃(アルコール系冷媒
使用) Wを含む材料層のエッチングには、Wのフッ化物(WF
x )の蒸気圧が低いことから通常はフッ素系ガスがエッ
チング・ガスとして用いられるが、上記のガス組成によ
ればWをオキシ塩化物(WClx y )の形で揮発除去
させることができる。この過程では、Clx + ,Ox +
等のイオン・アシスト効果により、図4(b)に示され
るように異方性形状を有するWSix パターン14aが
得られた。
This wafer was set in an RF bias application type magnetic field microwave plasma etching apparatus, and as an example, the WSi x layer 14 was etched under the following conditions. Cl 2 flow rate 50 SCCM O 2 flow rate 10 SCCM Gas pressure 0.4 Pa Microwave power 850 W (2.45 GH
z) RF bias power 40 W (2 MHz) Wafer mounting electrode temperature 0 ° C. (using alcohol-based coolant) For etching a material layer containing W, fluoride of W (WF) was used.
Since a vapor pressure of x ) is low, a fluorine-based gas is usually used as an etching gas, but W can be volatilized and removed in the form of oxychloride (WCl x O y ) according to the above gas composition. . In this process, Cl x + , O x +
As a result of the ion assist effect such as described above, a WSi x pattern 14a having an anisotropic shape as shown in FIG. 4B was obtained.

【0048】ポリサイド膜のエッチングの場合、次のポ
リシリコン層13のエッチング時にはWSix 層14の
エッチング時に比べて強固な側壁保護が必要となる。そ
こで、HBr/SiCl4 混合ガスを用いて実施例1と
同じ条件で予備放電を行い、図4(c)に示されるよう
に、気相中に堆積性物質17としてSiBr x を生成さ
せた。
In the case of etching the polycide film,
When etching the silicon layer 13, WSixLayer 14
Stronger side wall protection is required compared with etching. So
Here, HBr / SiClFourExample 1 using mixed gas
Pre-discharge is performed under the same conditions, and as shown in FIG.
And SiBr as the depositable substance 17 in the gas phase. xIs generated
Let

【0049】さらに、HBrガスを用いて実施例1と同
じ条件でポリシリコン層13をエッチングした。このエ
ッチング過程では、気相中の堆積性物質17により側壁
保護膜18が形成されながらエッチングが進行し、異方
性形状を有するポリシリコン・パターン13aが形成さ
れ、全体として異方性形状を有するポリサイド・ゲート
電極15aが形成された。この異方性形状は、オーバー
エッチング中にも何ら劣化することはなかった。
Further, the polysilicon layer 13 was etched using HBr gas under the same conditions as in Example 1. In this etching process, the etching progresses while the sidewall protective film 18 is formed by the deposition material 17 in the vapor phase to form the polysilicon pattern 13a having an anisotropic shape, and has the anisotropic shape as a whole. The polycide gate electrode 15a is formed. This anisotropic shape did not deteriorate during overetching.

【0050】実施例4 実施例1ないし実施例3では予備放電による堆積性物質
の補充について述べたが、本実施例ではこれをゲート電
極となるポリシリコン層の上に予め形成された消耗性の
別のポリシリコンのエッチバックを通じて補充する方法
について、図5を参照しながら説明する。なお、図5の
参照符号は図1と一部共通である。
Fourth Embodiment In the first to third embodiments, the replenishment of the depositable material by the preliminary discharge has been described, but in the present embodiment, the replenishment of the depositable material is carried out on the polysilicon layer which becomes the gate electrode. A method of replenishing through another polysilicon etch-back will be described with reference to FIG. Note that the reference numerals in FIG. 5 are partially common to those in FIG.

【0051】本実施例でエッチング・サンプルとして用
いたウェハを図5(a)に示す。これは、図1(a)に
示したウェハの全面を被覆してさらに厚さ約100nm
の消耗性ポリシリコン層8が積層されたものに相当す
る。このウェハを有磁場マイクロ波プラズマ・エッチン
グ装置にセットし、一例として下記の条件でエッチング
を行った。
The wafer used as an etching sample in this example is shown in FIG. This covers the entire surface of the wafer shown in FIG. 1 (a) and has a thickness of about 100 nm.
Of the consumable polysilicon layer 8 of FIG. This wafer was set in a magnetic field microwave plasma etching apparatus, and as an example, etching was performed under the following conditions.

【0052】 HBr流量 50 SCCM ガス圧 1.0 Pa マイクロ波パワー 850 W(2.45 GH
z) RFバイアス・パワー 40 W(2 MHz) ウェハ載置電極温度 −10 ℃(アルコール系冷媒
使用)
HBr flow rate 50 SCCM Gas pressure 1.0 Pa Microwave power 850 W (2.45 GH
z) RF bias power 40 W (2 MHz) Wafer mounting electrode temperature −10 ° C. (using alcohol refrigerant)

【0053】上記のエッチング過程中、図5(b)に示
されるようにSOGマスク4とポリシリコン層3が露出
するまでの段階は、消耗性ポリシリコン層8のエッチバ
ックである。この間、消耗性ポリシリコン層8からプラ
ズマ中へ堆積性物質5としてSiBrx が供給される。
なお、エッチバックの終了時点では、SOGマスク4の
側壁面上に消耗性ポリシリコン層8の残渣8aが残って
いる。
During the above etching process, the step until the SOG mask 4 and the polysilicon layer 3 are exposed as shown in FIG. 5B is the etching back of the consumable polysilicon layer 8. During this time, SiBr x is supplied from the consumable polysilicon layer 8 into the plasma as the depositable substance 5.
At the end of the etch back, the residue 8a of the consumable polysilicon layer 8 remains on the side wall surface of the SOG mask 4.

【0054】これ以降のプロセスは、SOGマスク4を
用いたポリシリコン層3のジャストエッチングおよびオ
ーバーエッチングである。ジャストエッチングは、図5
(c)に示されるようにゲート酸化膜2が露出し始める
までの段階である。ここまでのエッチングは、気相中か
ら供給されるSiBrx により側壁保護膜6が形成され
ながら進行し、異方性形状を有するポリシリコン・ゲー
ト電極3aがほぼ完成された。ただし、上記残渣8aの
発生パターンに倣ってポリシリコン槽3の残渣3bが発
生した。
The subsequent process is just etching and over etching of the polysilicon layer 3 using the SOG mask 4. Just etching is shown in Figure 5.
This is the stage until the gate oxide film 2 begins to be exposed as shown in (c). The etching up to this point proceeds while the side wall protective film 6 is formed by SiBr x supplied from the gas phase, and the polysilicon gate electrode 3a having an anisotropic shape is almost completed. However, the residue 3b of the polysilicon tank 3 was generated following the pattern of generation of the residue 8a.

【0055】この残渣3bを除去するためにオーバーエ
ッチングを行ったが、この間も側壁保護膜6の形成は続
くため、図5(d)に示されるようにポリシリコン・ゲ
ート電極3aの異方性形状が維持された。
Over-etching was performed to remove the residue 3b, but the sidewall protective film 6 continues to be formed during this period, so that the anisotropy of the polysilicon gate electrode 3a as shown in FIG. The shape was maintained.

【0056】以上、本発明を4例の実施例にもとづいて
説明したが、本発明はこれらの実施例に何ら限定される
ものではなく、ウェハの構成、使用するエッチング装置
の種類、予備放電条件、エッチング条件、エッチング反
応生成物と気相中の堆積性物質との組合せ等は適宜変更
可能である。
Although the present invention has been described based on the four examples, the present invention is not limited to these examples, and the structure of the wafer, the type of the etching apparatus used, and the pre-discharge conditions are not limited thereto. The etching conditions, the combination of the etching reaction product and the deposition material in the vapor phase, etc. can be changed as appropriate.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば被エッチング層の厚さあるいは面積が小さ
く、これ単独では十分量の側壁保護が期待できない系に
おいても、良好な異方性加工を行うことが可能となる。
したがって、たとえば微細でありながら信頼性の高いゲ
ート電極を形成することができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, even in a system in which the thickness or area of the layer to be etched is small and it is not possible to expect a sufficient amount of side wall protection by itself, a good anisotropic property is obtained. It is possible to perform sexual processing.
Therefore, for example, it is possible to form a fine and highly reliable gate electrode.

【0058】本発明は、今後ますますデザイン・ルール
の微細化が進行する半導体装置の製造分野において、極
めて有用なドライエッチング技術を提供するものであ
る。
The present invention provides a very useful dry etching technique in the field of semiconductor device manufacturing, where design rules are becoming finer and finer in the future.

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

【図1】本発明をポリシリコン・ゲート電極加工に適用
したプロセス例をその工程順にしたがって示す模式的断
面図であり、(a)は予備放電により気相中に堆積性物
質を生成させた状態、(b)はSOGマスクを介し、側
壁保護膜を形成しながらポリシリコン層をエッチング
し、ポリシリコン・ゲート電極を完成した状態をそれぞ
れ表す。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a process in which the present invention is applied to processing a polysilicon gate electrode in the order of steps, and (a) shows a state in which a depositable substance is generated in a gas phase by preliminary discharge. , (B) show the state in which the polysilicon gate electrode is completed by etching the polysilicon layer while forming the sidewall protection film through the SOG mask.

【図2】上記プロセスの変形例として、上記予備放電に
よりウェハ全面にSiBrx 層を堆積形成した状態を示
す模式的断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a state in which a SiBr x layer is deposited and formed on the entire surface of the wafer by the preliminary discharge as a modified example of the process.

【図3】本発明の適用により発光スペクトルにもとづく
エッチング終点判定が容易化される原理を説明するグラ
フである。
FIG. 3 is a graph illustrating the principle of facilitating the determination of the etching end point based on the emission spectrum by applying the present invention.

【図4】本発明をポリサイド・ゲート電極加工に適用し
たプロセス例をその工程順にしたがって示す模式的断面
図であり、(a)はW−ポリサイド膜上にSOGマスク
を形成した状態、(b)はWSix 層をエッチングした
状態、(c)は予備放電により気相中に堆積性物質を生
成させた状態、(d)は側壁保護膜を形成しながらポリ
シリコン層をエッチングし、ポリサイド・ゲート電極を
完成した状態をそれぞれ表す。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an example of a process in which the present invention is applied to processing a polycide gate electrode in the order of steps, (a) showing a state in which an SOG mask is formed on a W-polycide film, (b). Is a state in which the WSi x layer is etched, (c) is a state in which a depositable substance is generated in the vapor phase by preliminary discharge, and (d) is a polycide gate in which the polysilicon layer is etched while forming a sidewall protective film. Each of the completed electrodes is shown.

【図5】本発明をポリシリコン・ゲート電極加工に適用
した他のプロセス例をその工程順にしたがって示す模式
的断面図であり、(a)はゲート電極となるポリシリコ
ン層の上にSOGマスクを挟んで消耗性ポリシリコン層
を積層した状態、(b)は消耗性ポリシリコン層をエッ
チバックした状態、(c)はポリシリコン層をジャスト
エッチングした状態、(d)はポリシリコン層をオーバ
ーエッチングしてゲート電極を完成した状態をそれぞれ
表す。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing another process example in which the present invention is applied to the processing of a polysilicon gate electrode, in the order of the steps, and (a) shows an SOG mask on a polysilicon layer to be a gate electrode. A consumable polysilicon layer is stacked between the two, (b) is a state where the consumable polysilicon layer is etched back, (c) is a state where the polysilicon layer is just etched, and (d) is an overetched state of the polysilicon layer. The respective gate electrodes are shown as completed.

【図6】従来のゲート電極加工をその工程順にしたがっ
て示す模式的断面図であり、(a)は厚いポリシリコン
層上にSOGマスクを形成した状態、(b)は十分量の
側壁保護膜が形成されながら異方性形状を有するポリシ
リコン・ゲート電極が形成された状態をそれぞれ表す。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a conventional gate electrode processing in the order of steps, (a) showing a state in which an SOG mask is formed on a thick polysilicon layer, and (b) showing a sufficient amount of sidewall protective film. The states in which a polysilicon gate electrode having an anisotropic shape is formed while being formed.

【図7】従来のゲート電極加工の問題点を説明するため
の模式的断面図であり、(a)は薄いポリシリコン層上
にSOGマスクを形成した状態、(b)はジャストエッ
チングにより異方性形状を有するゲート電極を形成した
状態、(c)はオーバーエッチングによりゲート電極の
断面形状が逆テーパー状に劣化した状態をそれぞれ表
す。
7A and 7B are schematic cross-sectional views for explaining problems of conventional gate electrode processing, FIG. 7A is a state in which an SOG mask is formed on a thin polysilicon layer, and FIG. 7B is anisotropic by just etching. 3C shows a state in which a gate electrode having a uniform shape is formed, and FIG. 7C shows a state in which the cross-sectional shape of the gate electrode is deteriorated into an inverse taper shape by overetching.

【図8】従来のゲート電極加工において、オーバーエッ
チングによりゲート電極にノッチングが生じた状態を表
す模式的断面図である。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a state in which notching has occurred in a gate electrode due to over-etching in conventional gate electrode processing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11 ・・・Si基板 2,12 ・・・ゲート酸化膜 3,13 ・・・ポリシリコン層 3a ・・・ポリシリコン・ゲート電極 4,16 ・・・SOGマスク 5,17 ・・・堆積性物質 6,18 ・・・側壁保護膜 7 ・・・SiBrx 層 8 ・・・消耗性ポリシリコン層 15 ・・・W−ポリサイド膜 15a ・・・ポリサイド・ゲート電極1, 11 ・ ・ ・ Si substrate 2,12 ・ ・ ・ Gate oxide film 3,13 ・ ・ ・ Polysilicon layer 3a ・ ・ ・ Polysilicon gate electrode 4,16 ・ ・ ・ SOG mask 5,17 ・ ・ ・ Deposition Material 6,18 ・ ・ ・ Sidewall protective film 7 ・ ・ ・ SiBr x layer 8 ・ ・ ・ Consumable polysilicon layer 15 ・ ・ ・ W-polycide film 15a ・ ・ ・ Polycide gate electrode

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被エッチング層に由来するエッチング反
応生成物をパターンの少なくとも側壁面上に堆積させな
がら該被エッチング層をエッチングするドライエッチン
グ方法において、 前記被エッチング層のエッチング開始前に気相中に堆積
性物質を生成させることを特徴とするドライエッチング
方法。
1. A dry etching method of etching an etching target layer while depositing an etching reaction product derived from the etching target layer on at least a side wall surface of a pattern, in a vapor phase before starting the etching of the etching target layer. A dry etching method, which comprises depositing a depositable substance on a substrate.
【請求項2】 前記堆積性物質は所定の原料ガスを放電
解離させることにより気相中に生成されることを特徴と
する請求項1記載のドライエッチング方法。
2. The dry etching method according to claim 1, wherein the depositable substance is generated in a gas phase by discharging and dissociating a predetermined source gas.
【請求項3】 前記堆積性物質は、前記被エッチング層
の上に積層され堆積性のエッチング反応生成物を生成し
得る消耗性材料層をエッチバックすることにより気相中
に供給されることを特徴とする請求項1または請求項2
に記載のドライエッチング方法。
3. The depositable material is provided in the gas phase by etching back a consumable material layer which is deposited on the layer to be etched and which can produce a deposition etching reaction product. Claim 1 or claim 2 characterized
The dry etching method described in.
【請求項4】 前記堆積性物質が前記エッチング反応生
成物と同一物質であることを特徴とする請求項1ないし
請求項3のいずれか1項に記載のドライエッチング方
法。
4. The dry etching method according to claim 1, wherein the depositable substance is the same substance as the etching reaction product.
【請求項5】 前記被エッチング層のエッチングは、無
機材料マスクを用いて行われることを特徴とする請求項
1ないし請求項4のいずれか1項に記載のドライエッチ
ング方法。
5. The dry etching method according to claim 1, wherein the etching of the etching target layer is performed using an inorganic material mask.
【請求項6】 前記被エッチング層はシリコン系材料か
らなり、前記エッチング反応生成物および前記堆積性物
質はそれぞれ塩化シリコンまたは臭化シリコンの少なく
とも一方であることを特徴とする請求項1ないし請求項
5のいずれか1項に記載のドライエッチング方法。
6. The layer to be etched is made of a silicon-based material, and the etching reaction product and the depositable substance are at least one of silicon chloride and silicon bromide. 5. The dry etching method according to any one of 5 above.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997017725A3 (en) * 1995-11-08 1997-08-14 Advanced Micro Devices Inc Method of etching a polysilicon pattern

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WO1997017725A3 (en) * 1995-11-08 1997-08-14 Advanced Micro Devices Inc Method of etching a polysilicon pattern
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