JPH07130717A - シリコン酸化膜上のシリコン系材料のエッチング方法 - Google Patents
シリコン酸化膜上のシリコン系材料のエッチング方法Info
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- JPH07130717A JPH07130717A JP29390093A JP29390093A JPH07130717A JP H07130717 A JPH07130717 A JP H07130717A JP 29390093 A JP29390093 A JP 29390093A JP 29390093 A JP29390093 A JP 29390093A JP H07130717 A JPH07130717 A JP H07130717A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｓｉ酸化膜上のＳｉ系材料のエッチングにつ
いて、レジストとの選択比がとれてパターンの疎密によ
るテーパー角度の差を小さくでき、下地Ｓｉ酸化膜との
選択比を大きくとれ、オーバーエッチングを行う場合に
もこれによりエッチング形状が悪化することが防止され
たエッチング方法の提供。 【構成】 ＨＢｒ等のＢｒ系ガス等によりポリＳｉ等Ｓ
ｉ系材料をＳｉＯ2 等下地Ｓｉ酸化膜までエッチングす
る第１ステップＩと、Ｃｌ2 等のＣｌ系ガスによるオー
バーエッチングステップIIとの２つのステップを有する
Ｓｉ酸化膜上のＳｉ系材料のエッチング方法。
いて、レジストとの選択比がとれてパターンの疎密によ
るテーパー角度の差を小さくでき、下地Ｓｉ酸化膜との
選択比を大きくとれ、オーバーエッチングを行う場合に
もこれによりエッチング形状が悪化することが防止され
たエッチング方法の提供。 【構成】 ＨＢｒ等のＢｒ系ガス等によりポリＳｉ等Ｓ
ｉ系材料をＳｉＯ2 等下地Ｓｉ酸化膜までエッチングす
る第１ステップＩと、Ｃｌ2 等のＣｌ系ガスによるオー
バーエッチングステップIIとの２つのステップを有する
Ｓｉ酸化膜上のＳｉ系材料のエッチング方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シリコン酸化膜上のシ
リコン系材料のエッチング方法に関する。本発明は、例
えば、電子材料（半導体装置等）形成の際に用いられる
シリコン酸化膜上のシリコン系材料のエッチング方法と
して利用することができる。
リコン系材料のエッチング方法に関する。本発明は、例
えば、電子材料（半導体装置等）形成の際に用いられる
シリコン酸化膜上のシリコン系材料のエッチング方法と
して利用することができる。
【０００２】
【従来の技術】例えば、半導体装置の分野においては、
ポリシリコンの微細パターンエッチングを行う際、塩素
や、臭化水素をエッチングガスとして用いたドライエッ
チング方法が広く使用されている。現在検討されている
０．３５μｍレベルのポリシリコンのエッチングでは、
良好なパターン形状を均一性良く得るため、一般に、パ
ターンの疎密によるテーパー角の差を３°以内に抑え、
しかもテーパー角を８７〜９０°に制御することが要請
される。また下地ＳｉＯ2 の薄膜化に伴い、対ＳｉＯ2
選択比も一般に５０以上要求される。
ポリシリコンの微細パターンエッチングを行う際、塩素
や、臭化水素をエッチングガスとして用いたドライエッ
チング方法が広く使用されている。現在検討されている
０．３５μｍレベルのポリシリコンのエッチングでは、
良好なパターン形状を均一性良く得るため、一般に、パ
ターンの疎密によるテーパー角の差を３°以内に抑え、
しかもテーパー角を８７〜９０°に制御することが要請
される。また下地ＳｉＯ2 の薄膜化に伴い、対ＳｉＯ2
選択比も一般に５０以上要求される。
【０００３】ポリシリコンのエッチング技術として、臭
素系ガスを用いるものとして、 ＨＢｒによる方法（特開平２−１２５４２５号、同２
−８６１２６号） ＨＢｒ−Ｏ2 混合ガスによる方法（特開平２−８７３
１０号、同２−１７７４３２号） 更にＣｌ2 及びＨＢｒまたはＢｒ2 混合ガスによる方
法（特開平３−２２５３２号、同３−８２１２０号） が提案されている。
素系ガスを用いるものとして、 ＨＢｒによる方法（特開平２−１２５４２５号、同２
−８６１２６号） ＨＢｒ−Ｏ2 混合ガスによる方法（特開平２−８７３
１０号、同２−１７７４３２号） 更にＣｌ2 及びＨＢｒまたはＢｒ2 混合ガスによる方
法（特開平３−２２５３２号、同３−８２１２０号） が提案されている。
【０００４】これらＨＢｒまたはこれを含むガス系を用
いる方法は、レジストとの選択比が大きくとれ、よって
側壁保護膜を薄くできることによりパターンの疎密によ
るテーパー角度の差を小さくでき、更に下地ＳｉＯ2 と
の選択比を大きくとれ、有効である。しかし、エッチン
グ工程においては、オーバーエッチングを行うことが一
般に不可欠である。とりわけ、下地に段差がある場合、
過度のオーバーエッチングをかけることが要求される。
ところがＨＢｒを用いる従来の手法では、オーバーエッ
チングによりエッチング形状が悪化するという問題点が
ある。例えばＨＢｒをエッチングガスとするエッチング
方法では、過度のオーバーエッチング（３０％以上）で
は、形状不良を発生する。
いる方法は、レジストとの選択比が大きくとれ、よって
側壁保護膜を薄くできることによりパターンの疎密によ
るテーパー角度の差を小さくでき、更に下地ＳｉＯ2 と
の選択比を大きくとれ、有効である。しかし、エッチン
グ工程においては、オーバーエッチングを行うことが一
般に不可欠である。とりわけ、下地に段差がある場合、
過度のオーバーエッチングをかけることが要求される。
ところがＨＢｒを用いる従来の手法では、オーバーエッ
チングによりエッチング形状が悪化するという問題点が
ある。例えばＨＢｒをエッチングガスとするエッチング
方法では、過度のオーバーエッチング（３０％以上）で
は、形状不良を発生する。
【０００５】特に上記のＨＢｒのみを用いる技術で、
この傾向が大きい。
この傾向が大きい。
【０００６】更に、上記の技術では、テーパー角が小
さいという問題がある。
さいという問題がある。
【０００７】上記の技術は、Ｃｌ2 を用いることによ
り、オーバーエッチングに対してはそれによっても形状
は悪化しないという利点がもたらされるが、レジストと
の選択比が小さく、そのため、側壁保護膜が厚くなり、
パターンの疎密によるテーパー角度の差が非常に大きい
（０．５μｍラインアンドスペースと孤立パターンでの
差が１０°以上になる）という問題がある。
り、オーバーエッチングに対してはそれによっても形状
は悪化しないという利点がもたらされるが、レジストと
の選択比が小さく、そのため、側壁保護膜が厚くなり、
パターンの疎密によるテーパー角度の差が非常に大きい
（０．５μｍラインアンドスペースと孤立パターンでの
差が１０°以上になる）という問題がある。
【０００８】
【発明の目的】本発明は、上記問題点を解決して、レジ
ストとの選択比がとれてパターンの疎密によるテーパー
角度の差を小さくでき、下地シリコン酸化膜との選択比
を大きくとれ、しかもオーバーエッチングを行う場合に
もこれによりエッチング形状が悪化することが防止され
たシリコン酸化膜上のシリコン系材料のエッチング方法
を提供することを目的とする。
ストとの選択比がとれてパターンの疎密によるテーパー
角度の差を小さくでき、下地シリコン酸化膜との選択比
を大きくとれ、しかもオーバーエッチングを行う場合に
もこれによりエッチング形状が悪化することが防止され
たシリコン酸化膜上のシリコン系材料のエッチング方法
を提供することを目的とする。
【０００９】
【問題点を解決するための手段】本出願の請求項１の発
明は、シリコン酸化膜上のシリコン系材料のエッチング
方法において、下地シリコン酸化膜までのエッチングス
テップと、オーバーエッチングステップとの２つのステ
ップを有することを特徴とするシリコン酸化膜上のシリ
コン系材料のエッチング方法であり、この構成により上
記目的を達成するものであ。
明は、シリコン酸化膜上のシリコン系材料のエッチング
方法において、下地シリコン酸化膜までのエッチングス
テップと、オーバーエッチングステップとの２つのステ
ップを有することを特徴とするシリコン酸化膜上のシリ
コン系材料のエッチング方法であり、この構成により上
記目的を達成するものであ。
【００１０】この発明において、シリコン酸化膜とは、
ＳｉＯ2 を代表的なものとするＳｉＯx 化合物である。
なお、ＳｉＯx 中に他の元素（例えばＮ）が含有されて
いても、実質的にシリコン酸化膜としての被エッチング
挙動を示すものは、ここで言うシリコン酸化膜の概念に
含まれる。
ＳｉＯ2 を代表的なものとするＳｉＯx 化合物である。
なお、ＳｉＯx 中に他の元素（例えばＮ）が含有されて
いても、実質的にシリコン酸化膜としての被エッチング
挙動を示すものは、ここで言うシリコン酸化膜の概念に
含まれる。
【００１１】この発明において、シリコン系材料として
は、代表的にはポリシリコン、アモルファスシリコンを
挙げることができ、その他高融点金属シリサイドであっ
てＢｒ系ガスやＣｌ系ガスでエッチングされ得るもの
（例えばタンタルシリサイド）であってもよい。
は、代表的にはポリシリコン、アモルファスシリコンを
挙げることができ、その他高融点金属シリサイドであっ
てＢｒ系ガスやＣｌ系ガスでエッチングされ得るもの
（例えばタンタルシリサイド）であってもよい。
【００１２】本出願の請求項２の発明は、下地シリコン
酸化膜までのエッチングステップでのエッチングガスと
して、臭素系ガスを用いることを特徴とする請求項１に
記載のシリコン酸化膜上のシリコン系材料のエッチング
方法であり、この構成により上記目的を達成するもので
ある。
酸化膜までのエッチングステップでのエッチングガスと
して、臭素系ガスを用いることを特徴とする請求項１に
記載のシリコン酸化膜上のシリコン系材料のエッチング
方法であり、この構成により上記目的を達成するもので
ある。
【００１３】臭素系ガスとしては、ＨＢｒ、Ｂｒ2 等を
単独、または混合して用いることができる。
単独、または混合して用いることができる。
【００１４】本出願の請求項３の発明は、オーバーエッ
チングステップでのエッチングガスとして、塩素系ガス
を主成分とするガスを用いることを特徴とする請求項１
または２に記載のシリコン酸化膜上のシリコン系材料の
エッチング方法であり、この構成により上記目的を達成
するものである。
チングステップでのエッチングガスとして、塩素系ガス
を主成分とするガスを用いることを特徴とする請求項１
または２に記載のシリコン酸化膜上のシリコン系材料の
エッチング方法であり、この構成により上記目的を達成
するものである。
【００１５】塩素系ガスを主成分とするガスとしては、
Ｃｌ2 、ＨＣｌ等の塩素系ガスを５０流量％以上含むも
のを好ましく用いることができ、より好ましくは８０流
量％以上、更に好ましくは９０流量％以上、特に好まし
くは１００流量％で使用する。Ｃｌ2 ／ＨＢｒ混合ガス
系の場合、側壁保護効果（オープンスペース）はＨＢｒ
１００％で１１４ｎｍであるとき、Ｃｌ2 ５０％で１０
０ｎｍ、Ｃｌ2 １００％で８３ｎｍと落ちるので、オー
バーエッチングの際有利である。エッチング材の側壁角
度は、オープンスペースの場合、同じくＨＢｒ１００％
で７７°、Ｃｌ 2 ５０％で７９°、Ｃｌ2 １００％で８
３．５°と良好になり、０．３５μｍスペースでは、Ｈ
Ｂｒ１００％で８３．２°、Ｃｌ2 ５０％で８４°、Ｃ
ｌ2 １００％で８７°となる。
Ｃｌ2 、ＨＣｌ等の塩素系ガスを５０流量％以上含むも
のを好ましく用いることができ、より好ましくは８０流
量％以上、更に好ましくは９０流量％以上、特に好まし
くは１００流量％で使用する。Ｃｌ2 ／ＨＢｒ混合ガス
系の場合、側壁保護効果（オープンスペース）はＨＢｒ
１００％で１１４ｎｍであるとき、Ｃｌ2 ５０％で１０
０ｎｍ、Ｃｌ2 １００％で８３ｎｍと落ちるので、オー
バーエッチングの際有利である。エッチング材の側壁角
度は、オープンスペースの場合、同じくＨＢｒ１００％
で７７°、Ｃｌ 2 ５０％で７９°、Ｃｌ2 １００％で８
３．５°と良好になり、０．３５μｍスペースでは、Ｈ
Ｂｒ１００％で８３．２°、Ｃｌ2 ５０％で８４°、Ｃ
ｌ2 １００％で８７°となる。
【００１６】本出願の請求項４の発明は、下地ＳｉＯ2
膜上のポリシリコンをエッチングするエッチング方法で
あって、下地ＳｉＯ2 膜までのエッチングステップをエ
ッチングガスとしてＨＢｒまたはＢｒ2 （特に好ましく
はＨＢｒ）を用い、オーバーエッチングステップでエッ
チングガスとしてＣｌ2 またはＨＣｌ（特に好ましくは
Ｃｌ2 ）を用いることを特徴とする請求項１に記載のシ
リコン酸化膜上のシリコン系材料のエッチング方法であ
り、この構成により上記目的を達成するものである。
膜上のポリシリコンをエッチングするエッチング方法で
あって、下地ＳｉＯ2 膜までのエッチングステップをエ
ッチングガスとしてＨＢｒまたはＢｒ2 （特に好ましく
はＨＢｒ）を用い、オーバーエッチングステップでエッ
チングガスとしてＣｌ2 またはＨＣｌ（特に好ましくは
Ｃｌ2 ）を用いることを特徴とする請求項１に記載のシ
リコン酸化膜上のシリコン系材料のエッチング方法であ
り、この構成により上記目的を達成するものである。
【００１７】
【作 用】本発明のシリコン酸化膜上のシリコン系材料
のエッチング方法では、エッチングを、下地シリコン酸
化膜までのエッチングステップと、オーバーエッチング
ステップとの２つのステップに分けたので、各ステップ
を最適な条件で行うことができ、つまり第１ステップを
レジストとの選択比を大きくとって側壁保護膜を厚くす
ることによりパターンの疎密によるテーパー角度の差を
小さくするとともに、下地シリコン酸化膜との選択比を
大きくとれる条件でエッチングを行い、第２ステップの
オーバーエッチングステップを、エッチング形状が悪化
しない条件でエッチングを行うように構成できる。
のエッチング方法では、エッチングを、下地シリコン酸
化膜までのエッチングステップと、オーバーエッチング
ステップとの２つのステップに分けたので、各ステップ
を最適な条件で行うことができ、つまり第１ステップを
レジストとの選択比を大きくとって側壁保護膜を厚くす
ることによりパターンの疎密によるテーパー角度の差を
小さくするとともに、下地シリコン酸化膜との選択比を
大きくとれる条件でエッチングを行い、第２ステップの
オーバーエッチングステップを、エッチング形状が悪化
しない条件でエッチングを行うように構成できる。
【００１８】本発明の一つの側面に従えば、下地シリコ
ン酸化膜までのエッチングステップでのエッチングガス
として、臭素系ガスを用いる構成にでき、これによりこ
のステップ（第１ステップ）のエッチングを、レジスト
との選択比を大きくとって側壁保護膜を厚くすることに
よりパターンの疎密によるテーパー角度の差を小さくす
るとともに、下地シリコン酸化膜との選択比を大きくと
れる条件で行うことができる。
ン酸化膜までのエッチングステップでのエッチングガス
として、臭素系ガスを用いる構成にでき、これによりこ
のステップ（第１ステップ）のエッチングを、レジスト
との選択比を大きくとって側壁保護膜を厚くすることに
よりパターンの疎密によるテーパー角度の差を小さくす
るとともに、下地シリコン酸化膜との選択比を大きくと
れる条件で行うことができる。
【００１９】本発明の他の側面に従えば、オーバーエッ
チングステップでのエッチングガスとして、塩素系ガス
を主成分とするガスを用いる構成にすることができ、こ
れによりこの第２ステップ（オーバーエッチングステッ
プ）を、エッチング形状が悪化しない条件でエッチング
を行うようにできる。
チングステップでのエッチングガスとして、塩素系ガス
を主成分とするガスを用いる構成にすることができ、こ
れによりこの第２ステップ（オーバーエッチングステッ
プ）を、エッチング形状が悪化しない条件でエッチング
を行うようにできる。
【００２０】本発明のまた他の側面によれば、下地Ｓｉ
Ｏ2 膜上のポリシリコンをエッチングする際、下地Ｓｉ
Ｏ2 膜までのエッチングステップをエッチングガスとし
てＨＢｒまたはＢｒ2 を用い、オーバーエッチングステ
ップでエッチングガスとしてＣｌ2 またはＨＣｌを用い
る構成にすることができる。
Ｏ2 膜上のポリシリコンをエッチングする際、下地Ｓｉ
Ｏ2 膜までのエッチングステップをエッチングガスとし
てＨＢｒまたはＢｒ2 を用い、オーバーエッチングステ
ップでエッチングガスとしてＣｌ2 またはＨＣｌを用い
る構成にすることができる。
【００２１】この構成によれば、まず、第１ステップの
ＨＢｒ、Ｂｒ2 によるポリシリコンエッチングは、レジ
ストとの選択比が大きくとれ、それにより側壁保護膜が
薄くなることから、パターンの疎密によるテーパー角度
の差を小さくでき、更に下地ＳｉＯ2 との選択比も大き
くとれる（選択比１００〜２００、条件によっては３０
０も可能）。次の、オーバーエッチングステップのＣｌ
2 、ＨＣｌによるエッチングでは、仮に過度のオーバー
エッチング（１００％〜２００％）がかかっても、これ
に対しても形状悪化が発生しない。また対ＳｉＯ2 選択
比も大きくとれる（５０以上可）。
ＨＢｒ、Ｂｒ2 によるポリシリコンエッチングは、レジ
ストとの選択比が大きくとれ、それにより側壁保護膜が
薄くなることから、パターンの疎密によるテーパー角度
の差を小さくでき、更に下地ＳｉＯ2 との選択比も大き
くとれる（選択比１００〜２００、条件によっては３０
０も可能）。次の、オーバーエッチングステップのＣｌ
2 、ＨＣｌによるエッチングでは、仮に過度のオーバー
エッチング（１００％〜２００％）がかかっても、これ
に対しても形状悪化が発生しない。また対ＳｉＯ2 選択
比も大きくとれる（５０以上可）。
【００２２】よってＨＢｒ、Ｂｒ2 による第１のステッ
プとＣｌ2 、ＨＣｌによる第２のステップの２ステップ
エッチングにより、パターン疎密によるテーパー角度の
差が小さく、しかも過度のオーバーエッチングに耐え得
るポリシリコンのエッチングが可能となる。
プとＣｌ2 、ＨＣｌによる第２のステップの２ステップ
エッチングにより、パターン疎密によるテーパー角度の
差が小さく、しかも過度のオーバーエッチングに耐え得
るポリシリコンのエッチングが可能となる。
【００２３】
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。但し当然のことではあるが、本発明は以下
の実施例により限定を受けるものではない。
て説明する。但し当然のことではあるが、本発明は以下
の実施例により限定を受けるものではない。
【００２４】実施例１ この実施例は、高集積化したＳｉ系ＬＳＩ製造の際のＳ
ｉＯ2 上のポリシリコンのエッチングに、本発明を適用
したものである。（例えばこれは、ＳｉＯ2 上のゲート
ポリシリコンのエッチングとして利用できる）。
ｉＯ2 上のポリシリコンのエッチングに、本発明を適用
したものである。（例えばこれは、ＳｉＯ2 上のゲート
ポリシリコンのエッチングとして利用できる）。
【００２５】本実施例では、ポリシリコンのエッチング
を、図１にフロー図で示すように、下地ＳｉＯ2 までエ
ッチングする第１のステップＩと、オーバーエッチング
する第２のステップIIとに分割し、下地ＳｉＯ2 までエ
ッチングする第１のステップＩを臭化水素（ＨＢｒ）を
用いて行い、オーバーエッチングする第２のステップII
を塩素（Ｃｌ2 ）を使用して行った。
を、図１にフロー図で示すように、下地ＳｉＯ2 までエ
ッチングする第１のステップＩと、オーバーエッチング
する第２のステップIIとに分割し、下地ＳｉＯ2 までエ
ッチングする第１のステップＩを臭化水素（ＨＢｒ）を
用いて行い、オーバーエッチングする第２のステップII
を塩素（Ｃｌ2 ）を使用して行った。
【００２６】具体的には、本実施例では薄いＳｉＯ
2 （１０ｎｍ）上の３００ｎｍポリシリコンを被エッチ
ングサンプルとした。
2 （１０ｎｍ）上の３００ｎｍポリシリコンを被エッチ
ングサンプルとした。
【００２７】またエッチング装置は、図２に示すＥＣＲ
エッチャーを用いた。その他ヘリコン波プラズマエッチ
ング装置、誘導結合型プラズマエッチング装置など、任
意のエッチング装置を用いることができる。
エッチャーを用いた。その他ヘリコン波プラズマエッチ
ング装置、誘導結合型プラズマエッチング装置など、任
意のエッチング装置を用いることができる。
【００２８】図２中、１１はエッチング反応室である反
応ベルジャ、１２はマイクロ波、１３は磁場発生用コイ
ル、１４は被エッチング材であるウェーハ、１５は２Ｍ
ＨｚＲＦ電源である。
応ベルジャ、１２はマイクロ波、１３は磁場発生用コイ
ル、１４は被エッチング材であるウェーハ、１５は２Ｍ
ＨｚＲＦ電源である。
【００２９】本実施例の第１のステップでは、ＨＢｒを
１００ＳＣＣＭ反応室１１（反応ベルジャ）に注入し、
真空排気装置（図示せず）により圧力を０．２７Ｐａに
保つ。次いで３００Ｗのマイクロ波１２を印加し、被エ
ッチングウェーハ１４である基板に電源１５により２Ｍ
ＨｚＲＦを５Ｗ印加する。この条件でポリシリコンを下
地ＳｉＯ2 までエッチングする。このとき、ポリシリコ
ンのエッチングレートは２００ｎｍ／ｍｉｎ、対ＳｉＯ
2 選択比は１５０を得た。
１００ＳＣＣＭ反応室１１（反応ベルジャ）に注入し、
真空排気装置（図示せず）により圧力を０．２７Ｐａに
保つ。次いで３００Ｗのマイクロ波１２を印加し、被エ
ッチングウェーハ１４である基板に電源１５により２Ｍ
ＨｚＲＦを５Ｗ印加する。この条件でポリシリコンを下
地ＳｉＯ2 までエッチングする。このとき、ポリシリコ
ンのエッチングレートは２００ｎｍ／ｍｉｎ、対ＳｉＯ
2 選択比は１５０を得た。
【００３０】次いで、第２のステップで、オーバーエッ
チングする。反応室１１（反応ベルジャ）にＣｌ2 １０
０ＳＣＣＭを注入し、真空排気装置で圧力を０．２７Ｐ
ａに保ち、マイクロ波３００Ｗを印加し、基板に２ＭＨ
ｚＲＦを１０Ｗ印加する。この条件で例えばポリシリコ
ン３００ｎｍエッチング相当の時間エッチングを行う
（オーバーエッチング１００％の条件）。このとき、ポ
リシリコンのエッチングレートは２５０ｎｍ／ｍｉｎ、
対ＳｉＯ2 選択比は１００を得た。
チングする。反応室１１（反応ベルジャ）にＣｌ2 １０
０ＳＣＣＭを注入し、真空排気装置で圧力を０．２７Ｐ
ａに保ち、マイクロ波３００Ｗを印加し、基板に２ＭＨ
ｚＲＦを１０Ｗ印加する。この条件で例えばポリシリコ
ン３００ｎｍエッチング相当の時間エッチングを行う
（オーバーエッチング１００％の条件）。このとき、ポ
リシリコンのエッチングレートは２５０ｎｍ／ｍｉｎ、
対ＳｉＯ2 選択比は１００を得た。
【００３１】またこのとき、パターンの疎密（０．５μ
ｍラインアンドスペースと孤立パターン）でのテーパー
角差３°、更に０．５μｍラインアンドスペースパター
ンでのテーパー角８９°を得た。
ｍラインアンドスペースと孤立パターン）でのテーパー
角差３°、更に０．５μｍラインアンドスペースパター
ンでのテーパー角８９°を得た。
【００３２】即ち、本実施例により上記１００％オーバ
ーエッチングを行ったときに得られたエッチング形状
は、図３に示す如きであった。図３中、１は被エッチン
グシリコン系材料であるポリシリコン、２は下地シリコ
ン酸化膜であるＳｉＯ2 、３はレジスト、４は側壁保護
膜である。
ーエッチングを行ったときに得られたエッチング形状
は、図３に示す如きであった。図３中、１は被エッチン
グシリコン系材料であるポリシリコン、２は下地シリコ
ン酸化膜であるＳｉＯ2 、３はレジスト、４は側壁保護
膜である。
【００３３】これに対し、比較例として、ＨＢｒによる
１ステップエッチングを行ったときのエッチング形状
を、図４に示す。オーバーエッチングは同じく１００％
の条件とした。図３の場合と同じく、テーパー角度８９
°、及び８７°となるようにエッチングを行ったとこ
ろ、図示のように底部にサイドエッチ５（えぐれ）が生
じ、良好なエッチング形状は得られなかった。
１ステップエッチングを行ったときのエッチング形状
を、図４に示す。オーバーエッチングは同じく１００％
の条件とした。図３の場合と同じく、テーパー角度８９
°、及び８７°となるようにエッチングを行ったとこ
ろ、図示のように底部にサイドエッチ５（えぐれ）が生
じ、良好なエッチング形状は得られなかった。
【００３４】なお本実施例において、第１のステップか
ら第２のオーバーエッチングステップに移るための第１
ステップエッチングの終点判定は、発生スペクトルの観
察で行った。具体的には、４０５ｎｍのピークが下がっ
た時点で終点とし、プラズマをストップさせた。
ら第２のオーバーエッチングステップに移るための第１
ステップエッチングの終点判定は、発生スペクトルの観
察で行った。具体的には、４０５ｎｍのピークが下がっ
た時点で終点とし、プラズマをストップさせた。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、シリコン酸化膜上のシ
リコン系材料のエッチングに際して、シリコン酸化膜ま
での第１のステップのエッチングと、オーバーエッチン
グステップとを分けたことにより、レジストとの選択比
がとれてパターンの疎密によるテーパー角度の差を小さ
くでき、下地シリコン酸化膜との選択比を大きくとれ、
しかも、オーバーエッチングを行う場合にもこれにより
エッチング形状が悪化することが防止されたエッチング
を達成することができた。
リコン系材料のエッチングに際して、シリコン酸化膜ま
での第１のステップのエッチングと、オーバーエッチン
グステップとを分けたことにより、レジストとの選択比
がとれてパターンの疎密によるテーパー角度の差を小さ
くでき、下地シリコン酸化膜との選択比を大きくとれ、
しかも、オーバーエッチングを行う場合にもこれにより
エッチング形状が悪化することが防止されたエッチング
を達成することができた。
【図１】実施例１のエッチング工程を示すフロー図であ
る。
る。
【図２】実施例１で使用のエッチング装置の構成図であ
る。
る。
【図３】実施例１によるエッチング形状を示す断面図で
ある。
ある。
【図４】比較例によるエッチング形状を示す断面図であ
る。
る。
１ シリコン系材料（ポリシリコン） ２ シリコン酸化膜（ＳｉＯ2 ） ３ レジスト ４ 側壁保護膜 Ｉ 第１のエッチングステップ II 第２のエッチングステップ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年１月１０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】塩素系ガスを主成分とするガスとしては、
Ｃｌ２、ＨＣｌ等の塩素系ガスを５０流量％以上含むも
のを好ましく用いることができ、より好ましくは８０流
量％以上、更に好ましくは９０流量％以上、特に好まし
くは１００流量％で使用する。Ｃｌ２／ＨＢｒ混合ガス
系の場合、側壁保護効果（オープンスペース）はＨＢｒ
１００％で８３ｎｍであるとき、Ｃｌ２５０％で１００
ｎｍ、Ｃｌ２１００％で１１４ｎｍと大きくなるので、
オーバーエッチングの際有利である。エッチング材の側
壁角度は、オープンスペースの場合、同じくＣｌ２ １０
０％で７７°、Ｃｌ２５０％で７９°、ＨＢｒ１００％
で８３．５°と良好になり、０．３５μｍスペースで
は、Ｃｌ２ １００％で８３．２°、Ｃｌ２５０％で８４
°、ＨＢｒ１００％で８７°となる。
Ｃｌ２、ＨＣｌ等の塩素系ガスを５０流量％以上含むも
のを好ましく用いることができ、より好ましくは８０流
量％以上、更に好ましくは９０流量％以上、特に好まし
くは１００流量％で使用する。Ｃｌ２／ＨＢｒ混合ガス
系の場合、側壁保護効果（オープンスペース）はＨＢｒ
１００％で８３ｎｍであるとき、Ｃｌ２５０％で１００
ｎｍ、Ｃｌ２１００％で１１４ｎｍと大きくなるので、
オーバーエッチングの際有利である。エッチング材の側
壁角度は、オープンスペースの場合、同じくＣｌ２ １０
０％で７７°、Ｃｌ２５０％で７９°、ＨＢｒ１００％
で８３．５°と良好になり、０．３５μｍスペースで
は、Ｃｌ２ １００％で８３．２°、Ｃｌ２５０％で８４
°、ＨＢｒ１００％で８７°となる。
Claims (4)
- 【請求項１】シリコン酸化膜上のシリコン系材料のエッ
チング方法において、 下地シリコン酸化膜までのエッチングステップと、 オーバーエッチングステップとの２つのステップを有す
ることを特徴とするシリコン酸化膜上のシリコン系材料
のエッチング方法。 - 【請求項２】下地シリコン酸化膜までのエッチングステ
ップでのエッチングガスとして、臭素系ガスを用いるこ
とを特徴とする請求項１に記載のシリコン酸化膜上のシ
リコン系材料のエッチング方法。 - 【請求項３】オーバーエッチングステップでのエッチン
グガスとして、塩素系ガスを主成分とするガスを用いる
ことを特徴とする請求項１または２に記載のシリコン酸
化膜上のシリコン系材料のエッチング方法。 - 【請求項４】下地ＳｉＯ2 膜上のポリシリコンをエッチ
ングするエッチング方法であって、下地ＳｉＯ2 膜まで
のエッチングステップをエッチングガスとしてＨＢｒま
たはＢｒ2 を用い、オーバーエッチングステップでエッ
チングガスとしてＣｌ2 またはＨＣｌを用いることを特
徴とする請求項１に記載のシリコン酸化膜上のシリコン
系材料のエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29390093A JPH07130717A (ja) | 1993-10-30 | 1993-10-30 | シリコン酸化膜上のシリコン系材料のエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29390093A JPH07130717A (ja) | 1993-10-30 | 1993-10-30 | シリコン酸化膜上のシリコン系材料のエッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07130717A true JPH07130717A (ja) | 1995-05-19 |
Family
ID=17800612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29390093A Pending JPH07130717A (ja) | 1993-10-30 | 1993-10-30 | シリコン酸化膜上のシリコン系材料のエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07130717A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040014112A (ko) * | 2002-08-09 | 2004-02-14 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 반도체 집적회로장치의 제조방법 |
-
1993
- 1993-10-30 JP JP29390093A patent/JPH07130717A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040014112A (ko) * | 2002-08-09 | 2004-02-14 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 반도체 집적회로장치의 제조방법 |
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