JPH0670989B2 - 臭化水素によるシリコンの反応性イオンエッチング - Google Patents
臭化水素によるシリコンの反応性イオンエッチングInfo
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- JPH0670989B2 JPH0670989B2 JP1175756A JP17575689A JPH0670989B2 JP H0670989 B2 JPH0670989 B2 JP H0670989B2 JP 1175756 A JP1175756 A JP 1175756A JP 17575689 A JP17575689 A JP 17575689A JP H0670989 B2 JPH0670989 B2 JP H0670989B2
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Description
【発明の詳細な説明】 この発明は、シリコンの高選択性プラズマエッチングを
得る技術を指向し、特に臭化水素がこのような高選択性
エッチングを達成することを明らかにするものである。
得る技術を指向し、特に臭化水素がこのような高選択性
エッチングを達成することを明らかにするものである。
多結晶シリコンのエッチングにプラズマを使用すること
は、半導体加工で長い歴史を有する。線幅制御が小さい
寸法を得る点で限界に達したので、CFCl3のような塩素
化フレオンが異方性エッチングのための平行平板形エッ
チング装置中で使用されている。フレオンプラズマ中で
生成した重合体による側壁の不動態化がシリコンと自然
に反応する原子フッ素による横方向エッチングを防止す
る。しかし、フレオン放電中発生する炭素含有化学種
も、酸化物をエッチングする。オーバーエッチング（ov
eretching）技術の間薄いゲート酸化物を保持するため
に多結晶シリコンのエッチング速度対ゲート酸化物のエ
ッチング速度が20:1の比のエッチング速度選択性を有す
る塩素プラズマが多結晶シリコンのエッチングに通常使
用されている。しかし、このようなエッチングは、フォ
トレジストを浸食し、エッチングされた線を狭くする。
は、半導体加工で長い歴史を有する。線幅制御が小さい
寸法を得る点で限界に達したので、CFCl3のような塩素
化フレオンが異方性エッチングのための平行平板形エッ
チング装置中で使用されている。フレオンプラズマ中で
生成した重合体による側壁の不動態化がシリコンと自然
に反応する原子フッ素による横方向エッチングを防止す
る。しかし、フレオン放電中発生する炭素含有化学種
も、酸化物をエッチングする。オーバーエッチング（ov
eretching）技術の間薄いゲート酸化物を保持するため
に多結晶シリコンのエッチング速度対ゲート酸化物のエ
ッチング速度が20:1の比のエッチング速度選択性を有す
る塩素プラズマが多結晶シリコンのエッチングに通常使
用されている。しかし、このようなエッチングは、フォ
トレジストを浸食し、エッチングされた線を狭くする。
デバイスの寸法が小さくなり、いっそう薄いゲート酸化
物を利用する、IC半導体部品のようなデバイスを製造す
るための高選択性エッチング方法を求めて、種々の努力
が従来技術においてなされた。5000オングストロームの
厚さを有する第１多結晶シリコンレベルと多結晶シリコ
ン構造の第２レベルが交差する二重多結晶シリコン構造
の場合には、急な段にあるストリンガー（stringer）を
除去するのに100％オーバーエッチングが必要である。
したがって、IM DRAM並びに他の進歩したVLSIデバイス
で250オングストロームのゲート酸化物の厚さを保持す
るためには、エッチング方法の選択性は30:1より良くな
ければならない。
物を利用する、IC半導体部品のようなデバイスを製造す
るための高選択性エッチング方法を求めて、種々の努力
が従来技術においてなされた。5000オングストロームの
厚さを有する第１多結晶シリコンレベルと多結晶シリコ
ン構造の第２レベルが交差する二重多結晶シリコン構造
の場合には、急な段にあるストリンガー（stringer）を
除去するのに100％オーバーエッチングが必要である。
したがって、IM DRAM並びに他の進歩したVLSIデバイス
で250オングストロームのゲート酸化物の厚さを保持す
るためには、エッチング方法の選択性は30:1より良くな
ければならない。
有機化学における一般法則として、ハロゲンの反応性は
F,Cl,Brの順で減少する。更に、臭化原子のシリコン表
面での極めて低い反応確率（＜10-5）は、プラズマエッ
チングにおいてイオン衝撃が重要な役を演じ、異方性輪
郭を得るのに側壁不動態化は必要でないことを示す。
F,Cl,Brの順で減少する。更に、臭化原子のシリコン表
面での極めて低い反応確率（＜10-5）は、プラズマエッ
チングにおいてイオン衝撃が重要な役を演じ、異方性輪
郭を得るのに側壁不動態化は必要でないことを示す。
BCl3のようなCl含有化合物を有するプラズマにBr2を添
加してシリコンの異方性エッチングを行う研究を行っ
た。塩素含有化合物へのこのような臭化の添加は、米国
特許第4450042号明細書に見られるが、He−BCl3−Br2で
最高のエッチング速度が達成されることが判明した。Br
2は、塩素又はフッ素含有化合物と混合されなければ、
多結晶シリコンをエッチングすることができないことが
強調されている。
加してシリコンの異方性エッチングを行う研究を行っ
た。塩素含有化合物へのこのような臭化の添加は、米国
特許第4450042号明細書に見られるが、He−BCl3−Br2で
最高のエッチング速度が達成されることが判明した。Br
2は、塩素又はフッ素含有化合物と混合されなければ、
多結晶シリコンをエッチングすることができないことが
強調されている。
プラズマエッチングの従来の試みにおいて、米国特許第
4490209号及び同第4502915号明細書では、塩化水素、臭
化水素及びヘリウムのエッチング剤組み合わせを使用す
る選択的異方性エッチングの２段階プラズマ法が考えら
れた。この組み合わせは、シリコンにおいてSi−Cl−Br
化合物として異方性エッチングを達成する。
4490209号及び同第4502915号明細書では、塩化水素、臭
化水素及びヘリウムのエッチング剤組み合わせを使用す
る選択的異方性エッチングの２段階プラズマ法が考えら
れた。この組み合わせは、シリコンにおいてSi−Cl−Br
化合物として異方性エッチングを達成する。
別の研究がジャーナル・オブ・バキューム・サイエンス
・テクノロジー（gournal of vacuum Science Technolo
gy）Ｂ第６巻、第１号、１月/2月、1988年257〜262頁に
記載されており、これでは、単結晶及び多結晶シリコン
が純粋のBr2プラズマ中で磁気的増大反応性イオンエッ
チング装置を用いてエッチングされた。これに関して、
プラズマを増すために磁界を与えることにより放電を増
強するように２個のフェライトディスク磁石を用いた。
フォトレジストを用いた場合、エッチングされた表面が
きれいでないことが分かった。この文献は、磁気的増大
エッチングを達成するために純粋の臭素プラズマの使用
を強調する。
・テクノロジー（gournal of vacuum Science Technolo
gy）Ｂ第６巻、第１号、１月/2月、1988年257〜262頁に
記載されており、これでは、単結晶及び多結晶シリコン
が純粋のBr2プラズマ中で磁気的増大反応性イオンエッ
チング装置を用いてエッチングされた。これに関して、
プラズマを増すために磁界を与えることにより放電を増
強するように２個のフェライトディスク磁石を用いた。
フォトレジストを用いた場合、エッチングされた表面が
きれいでないことが分かった。この文献は、磁気的増大
エッチングを達成するために純粋の臭素プラズマの使用
を強調する。
この発明は、多結晶シリコンをエッチングするための臭
化水素（HBr）プラズマを用いる多結晶の反応性イオン
エッチング（RIE）を顕著に改良することを目的とす
る。臭化水素すなわちHBrプラズマは、多結晶シリコン
及びシリコンのイオンエッチングを著しく改良し、特に
薄いゲート酸化物層がシリコン上に存在する場合、及び
フォトレジストマスクが多結晶シリコンの選択的エッチ
ングに使用される場合、そうであることを確かめた。
化水素（HBr）プラズマを用いる多結晶の反応性イオン
エッチング（RIE）を顕著に改良することを目的とす
る。臭化水素すなわちHBrプラズマは、多結晶シリコン
及びシリコンのイオンエッチングを著しく改良し、特に
薄いゲート酸化物層がシリコン上に存在する場合、及び
フォトレジストマスクが多結晶シリコンの選択的エッチ
ングに使用される場合、そうであることを確かめた。
HBrとBr2は、両方とも、例えばCl2より著しく良い多結
晶シリコン又はシリコンのエッチング剤であることを確
かめた。他方、Br2は、HBrより大きい大きさでフォトレ
ジストを攻撃することが分かった。すなわち、シリコン
対フォトレジストのエッチング選択性は、Br2に対して
3:1〜4:1の程度であるが、この発明のエッチング剤HBr
に対しては、多結晶シリコン対フォトレジストのエッチ
ング速度比は、60:1である。
晶シリコン又はシリコンのエッチング剤であることを確
かめた。他方、Br2は、HBrより大きい大きさでフォトレ
ジストを攻撃することが分かった。すなわち、シリコン
対フォトレジストのエッチング選択性は、Br2に対して
3:1〜4:1の程度であるが、この発明のエッチング剤HBr
に対しては、多結晶シリコン対フォトレジストのエッチ
ング速度比は、60:1である。
この発明のHBrのこの高い選択性は、フォトレジスト
と、IC半導体デバイスの製造に使用される薄いゲート酸
化物のような酸化物層の両方に当てはまる。例えばHBr
に対して多結晶シリコン対酸化物のエッチングの選択性
は、100:1の比である。Cl2を用いる多結晶シリコンのエ
ッチングの従来の試みは、酸化物に比べて30:1のエッチ
ングの選択性を達成するだけである。したがって、この
発明は、酸化物と、フォトレジストの両方に比べて著し
く改良されたエッチングを提供する。
と、IC半導体デバイスの製造に使用される薄いゲート酸
化物のような酸化物層の両方に当てはまる。例えばHBr
に対して多結晶シリコン対酸化物のエッチングの選択性
は、100:1の比である。Cl2を用いる多結晶シリコンのエ
ッチングの従来の試みは、酸化物に比べて30:1のエッチ
ングの選択性を達成するだけである。したがって、この
発明は、酸化物と、フォトレジストの両方に比べて著し
く改良されたエッチングを提供する。
更に、従来技術に比べて、臭化水素は、Br2より取り扱
いが容易である。
いが容易である。
したがって、この発明は、シリコンを持つ材料の層の上
にエッチングする領域のみを露出させるようにパターン
化したマスクを設け、酸化物エッチングプラズマにより
シリコンを持つ層からすべての表面酸化物を除去し、次
いでシリコンを持つ層を臭化水素プラズマにさらしてフ
ォトレジスト及び酸化ケイ素に比べてシリコンを持つ層
を選択的にエッチングする段階を用いてシリコンを持つ
材料の層を選択的にエッチングすることによる半導体の
著しく改良された製造方法を提供する。
にエッチングする領域のみを露出させるようにパターン
化したマスクを設け、酸化物エッチングプラズマにより
シリコンを持つ層からすべての表面酸化物を除去し、次
いでシリコンを持つ層を臭化水素プラズマにさらしてフ
ォトレジスト及び酸化ケイ素に比べてシリコンを持つ層
を選択的にエッチングする段階を用いてシリコンを持つ
材料の層を選択的にエッチングすることによる半導体の
著しく改良された製造方法を提供する。
シリコンを持つ材料は、例えば、シリコン、多結晶シリ
コン（ドープした及びドープしない両方）、タンタルケ
イ化物又はチタンケイ化物である。
コン（ドープした及びドープしない両方）、タンタルケ
イ化物又はチタンケイ化物である。
また、臭化水素プラズマは、HBrガス又はHBrガスと、例
えばHe,Ar,又はN2のような不活性ガスとの混合ガスを含
むことができる。酸化物エッチングプラズマは、例えば
フレオン、四塩化ケイ素、三塩化ホウ素の一つである。
この酸化物エッチングプラズマは、最初シリコンを持つ
材料上に生ずる表面又は自然酸化物を除去する。これ
は、シリコンを持つ層のHBrプラズマによるエッチング
を著しく改良する。
えばHe,Ar,又はN2のような不活性ガスとの混合ガスを含
むことができる。酸化物エッチングプラズマは、例えば
フレオン、四塩化ケイ素、三塩化ホウ素の一つである。
この酸化物エッチングプラズマは、最初シリコンを持つ
材料上に生ずる表面又は自然酸化物を除去する。これ
は、シリコンを持つ層のHBrプラズマによるエッチング
を著しく改良する。
この発明の他の特徴は、シリコン基板上に酸化物の薄い
被覆層、酸化物の上に多結晶シリコン層、多結晶シリコ
ン層の部分上にフォトレジストを有する複合構造を形成
し、次いで酸化物エッチングプラズマにより多結晶シリ
コン層からすべての表面酸化物を除去し、次いで複合構
造を臭化水素プラズマにさらしてフォトレジスト及び酸
化ケイ素に比べて多結晶シリコン層を選択的にエッチン
グする段階をそなえるエッチングにより半導体IC部品を
製造する改良方法である。
被覆層、酸化物の上に多結晶シリコン層、多結晶シリコ
ン層の部分上にフォトレジストを有する複合構造を形成
し、次いで酸化物エッチングプラズマにより多結晶シリ
コン層からすべての表面酸化物を除去し、次いで複合構
造を臭化水素プラズマにさらしてフォトレジスト及び酸
化ケイ素に比べて多結晶シリコン層を選択的にエッチン
グする段階をそなえるエッチングにより半導体IC部品を
製造する改良方法である。
この技術は、極めて狭い多結晶シリコン線を有するICで
使用する半導体素子を製造する。更に、フォトレジスト
マスクによりシリコン中に溝をつくることができる。10
μｍ深さの溝の作成に成功する。
使用する半導体素子を製造する。更に、フォトレジスト
マスクによりシリコン中に溝をつくることができる。10
μｍ深さの溝の作成に成功する。
次に、この発明を添付図面を用いて例によって説明す
る。
る。
第１図に、反応室１をそなえる反応性イオンエッチング
装置を示す。半導体ウェーハ２をこの室に入れ水冷電極
３上に載せ、電極は例えばRF電力源５より電力を受け
る。電極３とウェーハ２は、絶縁構造４上にある。ガス
を入口６を経て室に導入する。真空をポンプ７により維
持する。この構造の例としてターボ分子ポンプを備え
た、モデルPK−2480のようなプラズマ−サーム（Plasma
−Therm）反応性イオンエッチング装置をあげることが
できる。臭化水素ガスに、例えば20ミリトールの圧力下
20sccmの見かけのガス流れが与えられる。
装置を示す。半導体ウェーハ２をこの室に入れ水冷電極
３上に載せ、電極は例えばRF電力源５より電力を受け
る。電極３とウェーハ２は、絶縁構造４上にある。ガス
を入口６を経て室に導入する。真空をポンプ７により維
持する。この構造の例としてターボ分子ポンプを備え
た、モデルPK−2480のようなプラズマ−サーム（Plasma
−Therm）反応性イオンエッチング装置をあげることが
できる。臭化水素ガスに、例えば20ミリトールの圧力下
20sccmの見かけのガス流れが与えられる。
半導体ウェーハは、第2a図に示すように500オングスト
ローム厚さのゲート酸化ケイ素層11上に5000オングスト
ローム厚さの多結晶シリコン層12を有する100mm直径の
ものである。これらの層は、シリコン基板10上に設けら
れる。また、同じく5000オングストローム厚さの層13が
二酸化ケイ素層11上にあらかじめ設けられているのが見
られる。この層13は、あらかじめエッチングした多結晶
シリコン層、すなわち層12から形成するものと同様なも
の、又は他の材料でよく、これに半導体デバイス用ドー
ピングがあってよい。多結晶シリコン層12の種々のパタ
ーンを形成するためにパターン14のようなフォトレジス
トパターンを多結晶シリコン層12上に設ける。フォトレ
ジストは、例えば、120℃に後焼成したパターン化シプ
レー（Shipley）AZ−1470でよい。これらのパターンの
フォトレジスト被覆面積は、例にすぎないが半導体領域
の10％,40％及び60％と変わりうる。このようなフォト
レジスト被覆は、種々の異なるICマスクを与えることが
できる。
ローム厚さのゲート酸化ケイ素層11上に5000オングスト
ローム厚さの多結晶シリコン層12を有する100mm直径の
ものである。これらの層は、シリコン基板10上に設けら
れる。また、同じく5000オングストローム厚さの層13が
二酸化ケイ素層11上にあらかじめ設けられているのが見
られる。この層13は、あらかじめエッチングした多結晶
シリコン層、すなわち層12から形成するものと同様なも
の、又は他の材料でよく、これに半導体デバイス用ドー
ピングがあってよい。多結晶シリコン層12の種々のパタ
ーンを形成するためにパターン14のようなフォトレジス
トパターンを多結晶シリコン層12上に設ける。フォトレ
ジストは、例えば、120℃に後焼成したパターン化シプ
レー（Shipley）AZ−1470でよい。これらのパターンの
フォトレジスト被覆面積は、例にすぎないが半導体領域
の10％,40％及び60％と変わりうる。このようなフォト
レジスト被覆は、種々の異なるICマスクを与えることが
できる。
この構造をエッチングする前に、ウェーハを最初フレオ
ンのような酸化物エッチングプラズマに約１分間さらし
て多結晶シリコンの表面上のすべての自然酸化物を除去
する。このような自然酸化物は、例えば周囲の雰囲気中
の酸素の存在によりシリコン又は多結晶シリコン表面上
にすぐ自然に生成されうる。このような酸化物のシリコ
ン又は多結晶シリコン層からの除去は、シリコン及び多
結晶シリコンのHBrエッチング能力を著しく増大させる
ことを確かめた。
ンのような酸化物エッチングプラズマに約１分間さらし
て多結晶シリコンの表面上のすべての自然酸化物を除去
する。このような自然酸化物は、例えば周囲の雰囲気中
の酸素の存在によりシリコン又は多結晶シリコン表面上
にすぐ自然に生成されうる。このような酸化物のシリコ
ン又は多結晶シリコン層からの除去は、シリコン及び多
結晶シリコンのHBrエッチング能力を著しく増大させる
ことを確かめた。
第2b図は、HBrプラズマによるエッチング後の半導体ウ
ェーハを示す。このエッチングにおいて、フォトレジス
ト14の下を除いて多結晶シリコン層12を完全にエッチン
グし、多結晶シリコン12′を残す。フォトレジスト14
は、HBrプラズマにより最小限度に又は無視できる程度
にエッチングされる。また、SiO2のような酸化ケイ素ゲ
ート層11は、多結晶シリコン12の、上にある層の除去に
続いて領域11′でわずかにエッチングされた。
ェーハを示す。このエッチングにおいて、フォトレジス
ト14の下を除いて多結晶シリコン層12を完全にエッチン
グし、多結晶シリコン12′を残す。フォトレジスト14
は、HBrプラズマにより最小限度に又は無視できる程度
にエッチングされる。また、SiO2のような酸化ケイ素ゲ
ート層11は、多結晶シリコン12の、上にある層の除去に
続いて領域11′でわずかにエッチングされた。
酸化ケイ素層11の厚さと層11′の厚さの間の差が示され
ているが、この差は、酸化物のエッチングが多結晶シリ
コンのエッチングより著しく小さいという事実から見て
全く小さく、最小である。この発明は、多結晶シリコン
のエッチング速度対酸化物のエッチング速度が100:1で
ある高いエッチングの選択性を有効に与える。この価
は、Cl2による従来のエッチングで得られるより著しく
大きい。
ているが、この差は、酸化物のエッチングが多結晶シリ
コンのエッチングより著しく小さいという事実から見て
全く小さく、最小である。この発明は、多結晶シリコン
のエッチング速度対酸化物のエッチング速度が100:1で
ある高いエッチングの選択性を有効に与える。この価
は、Cl2による従来のエッチングで得られるより著しく
大きい。
多結晶シリコンとフォトレジストの間の高いエッチング
選択性も、多結晶シリコンのエッチング速度対フォトレ
ジストのエッチング速度が60:1の選択性比でこの発明で
得られる。他方、Cl2によるフォトレジストの従来技術
エッチングでは、フォトレジストのエッチングが、例え
ばわずかに3:1の選択性で行われる。この発明に従うフ
ォトレジストと多結晶シリコンとのエッチング選択性と
従来技術のそれとの間の著しい差は、ICデバイスの構成
における極めて微細なエッチングを可能にする。
選択性も、多結晶シリコンのエッチング速度対フォトレ
ジストのエッチング速度が60:1の選択性比でこの発明で
得られる。他方、Cl2によるフォトレジストの従来技術
エッチングでは、フォトレジストのエッチングが、例え
ばわずかに3:1の選択性で行われる。この発明に従うフ
ォトレジストと多結晶シリコンとのエッチング選択性と
従来技術のそれとの間の著しい差は、ICデバイスの構成
における極めて微細なエッチングを可能にする。
HBrによるエッチングは、多結晶シリコン層並びに単結
晶シリコン層において有効であることを確かめた。更
に、多結晶シリコンは、例えばリンなどでドープするこ
とができる。このようにHBrプラズマは、二酸化ケイ素
及びフォトレジストに対する極めて高い選択性をもって
多結晶シリコン又は単結晶シリコンを異方性をもってエ
ッチングする。フォトレジストの例としてシプレーAZ−
1470又はコダック（Kodak）−809フォトレジストをあげ
ることができる。このようにして、プラズマエッチング
方法は、異方性輪郭、良好なテォトレジストの保全、下
層に対する高い選択性及び重合体の回避のようなパター
ン転写に対する基本的要求をすべて満たす。
晶シリコン層において有効であることを確かめた。更
に、多結晶シリコンは、例えばリンなどでドープするこ
とができる。このようにHBrプラズマは、二酸化ケイ素
及びフォトレジストに対する極めて高い選択性をもって
多結晶シリコン又は単結晶シリコンを異方性をもってエ
ッチングする。フォトレジストの例としてシプレーAZ−
1470又はコダック（Kodak）−809フォトレジストをあげ
ることができる。このようにして、プラズマエッチング
方法は、異方性輪郭、良好なテォトレジストの保全、下
層に対する高い選択性及び重合体の回避のようなパター
ン転写に対する基本的要求をすべて満たす。
臭化水素プラズマは、He,Ar又はN2のような不活性ガス
と混合したHBrガスを含むことができる。
と混合したHBrガスを含むことができる。
臭化水素プラズマは、次の理由ではるかに好適な多結晶
シリコンエッチング剤である：（ａ）Siと原子Brとの反
応確率と熱エネルギーが例えばClの場合の10分の１と低
いので、HBrにおいては横方向エッチング速度が極めて
低く、（ｂ）100eVにおいてBrイオン衝撃による反応速
度の増速（＞104）がClイオンによるそれ（＜104）に比
べて大きいので、HBrプラズマ中でのプラズマ増速多結
晶シリコンエッチング速度は塩素化プラズマ中の速度に
適合し、（ｃ）HBrプラズマ中での固有の酸化物エッチ
ング速度は塩素化プラズマ中の速度の1/2以下であり、
（ｄ）HBrプラズマ中でのフォトレジストエッチング速
度は、塩素化プラズマ中の1/10である。
シリコンエッチング剤である：（ａ）Siと原子Brとの反
応確率と熱エネルギーが例えばClの場合の10分の１と低
いので、HBrにおいては横方向エッチング速度が極めて
低く、（ｂ）100eVにおいてBrイオン衝撃による反応速
度の増速（＞104）がClイオンによるそれ（＜104）に比
べて大きいので、HBrプラズマ中でのプラズマ増速多結
晶シリコンエッチング速度は塩素化プラズマ中の速度に
適合し、（ｃ）HBrプラズマ中での固有の酸化物エッチ
ング速度は塩素化プラズマ中の速度の1/2以下であり、
（ｄ）HBrプラズマ中でのフォトレジストエッチング速
度は、塩素化プラズマ中の1/10である。
第１図は、この発明を実施する反応性イオンエッチング
装置の断面略図、 第2a図は、エッチング前の半導体部品の部分断面図、 第2b図は、エッチング後の第2a図の半導体部品の部分断
面図を示す。 １……反応室、２……半導体ウェーハ ３……電極、４……絶縁構造 ５……RF電力源、６……入口 ７……ポンプ、10……シリコン基板 11……ゲート酸化ケイ素層 12……多結晶シリコン層、12′……多結晶シリコン 13……層 14……フォトレジストパターン
装置の断面略図、 第2a図は、エッチング前の半導体部品の部分断面図、 第2b図は、エッチング後の第2a図の半導体部品の部分断
面図を示す。 １……反応室、２……半導体ウェーハ ３……電極、４……絶縁構造 ５……RF電力源、６……入口 ７……ポンプ、10……シリコン基板 11……ゲート酸化ケイ素層 12……多結晶シリコン層、12′……多結晶シリコン 13……層 14……フォトレジストパターン
Claims (15)
- 【請求項１】シリコンを持つ材料の層を選択的にエッチ
ングすることにより半導体を製造するに当り、（ａ）シ
リコンを持つ材料の層の上にエッチングする領域のみを
露出させるようにパターン化したマスクを設け、（ｂ）
酸化物エッチングプラズマにより前記のシリコンを持つ
層からすべての表面酸化物を除去し、（ｃ）次いで前記
のシリコンを持つ層を臭化水素プラズマにさらしてフォ
トレジスト及び酸化ケイ素に比べて前記のシリコンを持
つ層を選択的にエッチングする段階をそなえるシリコン
を持つ材料の層を選択的にエッチングすることによる半
導体の製造方法。 - 【請求項２】前記のシリコンを持つ材料がシリコン、ド
ープされた多結晶シリコン、ドープされない多結晶シリ
コン、タンタルケイ化物及びチタンケイ化物よりなる群
から選ばれた材料である請求項１記載の製造方法。 - 【請求項３】前記臭化水素プラズマが不活性ガスと混合
したHBrガスである請求項１記載の製造方法。 - 【請求項４】前記不活性ガスがHe,Ar又はN2である請求
項３記載の製造方法。 - 【請求項５】前記酸化物エッチングプラズマがフレオ
ン、四塩化ケイ素又は三塩化ホウ素である請求項１記載
の製造方法。 - 【請求項６】エッチングにより半導体ICデバイスを製造
するに当り、 （ａ）（イ）シリコン基板を供給し、 （ロ）前記シリコン基板上に酸化物の薄層を形成し、 （ハ）前記酸化物上に多結晶シリコン層を形成し、 （ニ）少なくとも前記多結晶シリコン層の部分の上にフ
ォトレジストを形成することにより複合構造を形成し、 （ｂ）酸化物エッチングプラズマにより前記多結晶シリ
コン層からすべての表面酸化物を除去し、 （ｃ）次いで、複合構造を臭化水素プラズマにさらし
て、前記フォトレジスト及び前記酸化ケイ素に比べて前
記多結晶シリコン層を選択的にエッチングする段階をそ
なえるエッチングによる半導体ICデバイスの製造方法。 - 【請求項７】前記臭化水素プラズマが不活性ガスと混合
したHBrガスである請求項６記載の製造方法。 - 【請求項８】前記不活性ガスがHe,Ar又はN2である請求
項７記載の製造方法。 - 【請求項９】前記酸化物エッチングプラズマがフレオ
ン、四塩化ケイ素又は三塩化ホウ素である請求項６記載
の製造方法。 - 【請求項１０】前記多結晶シリコン層がドープされ又は
ドープされない層である請求項６記載の製造方法。 - 【請求項１１】前記段階（ｂ）及び（ｃ）の後に更に前
記フォトレジストを前記複合構造から除去し、前記複合
構造上に少なくとも第２の多結晶シリコン層を形成し、
少なくとも前記第２の多結晶シリコン層の部分の上に少
なくとも第２のフォトレジストを形成し、すべての表面
酸化物を前記第２の多結晶シリコン層から前記酸化物エ
ッチングプラズマにより除去し、次いで前記第２多結晶
シリコン層を前記臭化水素プラズマにさらして前記第２
多結晶シリコン層を前記第２フォトレジスト及び前記酸
化ケイ素に比べて選択的にエッチングする段階をそなえ
る請求項６記載の製造方法。 - 【請求項１２】前記臭化水素プラズマが不活性ガスと混
合したHBrガスである請求項11記載の製造方法。 - 【請求項１３】前記不活性ガスがHe,Ar又はN2である請
求項12記載の製造方法。 - 【請求項１４】前記酸化物エッチングプラズマがフレオ
ン、四塩化ケイ素又は三塩化ホウ素である請求項11記載
の製造方法。 - 【請求項１５】前記多結晶シリコン層がドープされ又は
ドープされない層である請求項11記載の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US217536 | 1988-07-11 | ||
| US07/217,536 US5007982A (en) | 1988-07-11 | 1988-07-11 | Reactive ion etching of silicon with hydrogen bromide |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0286126A JPH0286126A (ja) | 1990-03-27 |
| JPH0670989B2 true JPH0670989B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=22811475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1175756A Expired - Lifetime JPH0670989B2 (ja) | 1988-07-11 | 1989-07-10 | 臭化水素によるシリコンの反応性イオンエッチング |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5007982A (ja) |
| EP (1) | EP0350997B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0670989B2 (ja) |
| KR (1) | KR0185372B1 (ja) |
| DE (1) | DE68928826T2 (ja) |
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| DE69126149T2 (de) * | 1990-01-22 | 1998-01-02 | Sony Corp | Trockenätzverfahren |
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