JPH08195381A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH08195381A JPH08195381A JP456795A JP456795A JPH08195381A JP H08195381 A JPH08195381 A JP H08195381A JP 456795 A JP456795 A JP 456795A JP 456795 A JP456795 A JP 456795A JP H08195381 A JPH08195381 A JP H08195381A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＨＦガスを含むエッチングガスを用いてシリ
コン酸化膜をエッチングする半導体装置の製造方法に関
し、不純物の添加の有無によりシリコン酸化膜のエッチ
ングレートを制御することができる半導体装置の製造方
法を提供することを目的とする。 【構成】 まず、バルブ２２、２４、３８を開け、ボン
ベ２０からＨＦガスを供給し、バルブ３０、３１、４０
を開け、薬液槽２８からアルコールを含んだＮ2ガスを
供給し、バルブ３５、４２を開け、パイプ３４からＮＨ
3 ガスを供給する。続いて、流量コントローラ２６、３
２、３６により各ガスが所定の流量になるように流量を
制御する。続いて、ゲートバルブ５２を介してエッチン
グすべきウエーハ５０をエッチング室４８に入れ、シリ
コン酸化膜のエッチングを開始する。シリコン酸化膜の
エッチングが終了すると、各バルブ２２、２４、３８、
３０、３１、４０、３５、４２を閉じて、エッチングガ
スの供給を停止する。
コン酸化膜をエッチングする半導体装置の製造方法に関
し、不純物の添加の有無によりシリコン酸化膜のエッチ
ングレートを制御することができる半導体装置の製造方
法を提供することを目的とする。 【構成】 まず、バルブ２２、２４、３８を開け、ボン
ベ２０からＨＦガスを供給し、バルブ３０、３１、４０
を開け、薬液槽２８からアルコールを含んだＮ2ガスを
供給し、バルブ３５、４２を開け、パイプ３４からＮＨ
3 ガスを供給する。続いて、流量コントローラ２６、３
２、３６により各ガスが所定の流量になるように流量を
制御する。続いて、ゲートバルブ５２を介してエッチン
グすべきウエーハ５０をエッチング室４８に入れ、シリ
コン酸化膜のエッチングを開始する。シリコン酸化膜の
エッチングが終了すると、各バルブ２２、２４、３８、
３０、３１、４０、３５、４２を閉じて、エッチングガ
スの供給を停止する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＨＦガスを含むエッチ
ングガスを用いてシリコン酸化膜をエッチングする半導
体装置の製造方法に関する。
ングガスを用いてシリコン酸化膜をエッチングする半導
体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】シリコン基板上に形成する半導体デバイ
スでは、絶縁膜としてシリコン酸化膜が使われることが
多い。シリコン酸化膜には、不純物が添加されていない
シリコン酸化膜（ＮＳＧ膜）、燐が添加されたシリコン
酸化膜（ＰＳＧ膜）、硼素が添加されたシリコン酸化膜
（ＢＳＧ膜）、燐と硼素が添加されたシリコン酸化膜
（ＢＰＳＧ膜）等の種類があり、流動性等の特性に応じ
て使い分けられている。
スでは、絶縁膜としてシリコン酸化膜が使われることが
多い。シリコン酸化膜には、不純物が添加されていない
シリコン酸化膜（ＮＳＧ膜）、燐が添加されたシリコン
酸化膜（ＰＳＧ膜）、硼素が添加されたシリコン酸化膜
（ＢＳＧ膜）、燐と硼素が添加されたシリコン酸化膜
（ＢＰＳＧ膜）等の種類があり、流動性等の特性に応じ
て使い分けられている。
【０００３】例えば、ダイナミックＲＡＭのメモリセル
の場合、図５に示すように、フィン構造のキャパシタを
用いたものがある。シリコン基板１０上にＭＯＳトラン
ジスタ１２が形成され、そのＭＯＳトランジスタ１２は
流動性の高いＢＰＳＧ膜１４により平坦化されている。
その平坦化されたＢＰＳＧ膜１４上にフィン構造のキャ
パシタ１６が形成されている。
の場合、図５に示すように、フィン構造のキャパシタを
用いたものがある。シリコン基板１０上にＭＯＳトラン
ジスタ１２が形成され、そのＭＯＳトランジスタ１２は
流動性の高いＢＰＳＧ膜１４により平坦化されている。
その平坦化されたＢＰＳＧ膜１４上にフィン構造のキャ
パシタ１６が形成されている。
【０００４】図５（ａ）に示すように、キャパシタ１６
は、フィンとなる多結晶シリコン膜１６Ａとシリコン酸
化膜１６Ｂを交互に堆積することにより複数枚（図５で
は２枚）のフィンを形成する。このシリコン酸化膜１６
Ｂとしては、流動性の低い不純物が添加されていないＮ
ＳＧ膜が用いられている。その後、フィン構造にするた
めには、図５（ｂ）に示すように、多結晶シリコン層１
６Ａの間に挟まれたシリコン酸化膜１６Ｂを除去する必
要がある。
は、フィンとなる多結晶シリコン膜１６Ａとシリコン酸
化膜１６Ｂを交互に堆積することにより複数枚（図５で
は２枚）のフィンを形成する。このシリコン酸化膜１６
Ｂとしては、流動性の低い不純物が添加されていないＮ
ＳＧ膜が用いられている。その後、フィン構造にするた
めには、図５（ｂ）に示すように、多結晶シリコン層１
６Ａの間に挟まれたシリコン酸化膜１６Ｂを除去する必
要がある。
【０００５】シリコン酸化膜１６Ｂの除去は、通常、Ｈ
Ｆガスを含むエッチングガスを用いて行われる。しか
し、多結晶シリコン層１６Ａの間に挟まれたシリコン酸
化膜１６Ｂも、平坦化に用いられたＢＰＳＧ膜１４も、
同じシリコン酸化膜であるため、ＨＦガスを含むエッチ
ングガスによりエッチングされてしまう。しかも、不純
物が含まれたＢＰＳＧ膜１４の方がエッチングレートが
大きいので、シリコン酸化膜１６Ｂをエッチング除去し
ているうちにＢＰＳＧ膜１４もエッチングされてしま
う。
Ｆガスを含むエッチングガスを用いて行われる。しか
し、多結晶シリコン層１６Ａの間に挟まれたシリコン酸
化膜１６Ｂも、平坦化に用いられたＢＰＳＧ膜１４も、
同じシリコン酸化膜であるため、ＨＦガスを含むエッチ
ングガスによりエッチングされてしまう。しかも、不純
物が含まれたＢＰＳＧ膜１４の方がエッチングレートが
大きいので、シリコン酸化膜１６Ｂをエッチング除去し
ているうちにＢＰＳＧ膜１４もエッチングされてしま
う。
【０００６】このことを防止するため、従来は、ＢＰＳ
Ｇ膜１４上にエッチングストッパとしてシリコン窒化膜
１８を形成しておき、シリコン酸化膜１６Ｂのエッチン
グ時にＢＰＳＧ膜１４がエッチングされるのを防止して
いた。
Ｇ膜１４上にエッチングストッパとしてシリコン窒化膜
１８を形成しておき、シリコン酸化膜１６Ｂのエッチン
グ時にＢＰＳＧ膜１４がエッチングされるのを防止して
いた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の半
導体装置においては、不純物が含まれたシリコン酸化膜
上に形成されたシリコン酸化膜を選択的にエッチングす
るために、シリコン窒化膜等のエッチングストッパを新
たに設けなければならず、製造工程数が増加するという
問題があった。
導体装置においては、不純物が含まれたシリコン酸化膜
上に形成されたシリコン酸化膜を選択的にエッチングす
るために、シリコン窒化膜等のエッチングストッパを新
たに設けなければならず、製造工程数が増加するという
問題があった。
【０００８】本発明は、不純物の添加の有無によりシリ
コン酸化膜のエッチングレートを制御することができる
半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
コン酸化膜のエッチングレートを制御することができる
半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的は、ＨＦガスを
含むエッチングガスを用いてシリコン酸化膜をエッチン
グする半導体装置の製造方法において、前記エッチング
ガスに、ｐＨを大きくする特性を有するガスを混合する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法ことを特徴とす
る半導体装置の製造方法によって達成される。
含むエッチングガスを用いてシリコン酸化膜をエッチン
グする半導体装置の製造方法において、前記エッチング
ガスに、ｐＨを大きくする特性を有するガスを混合する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法ことを特徴とす
る半導体装置の製造方法によって達成される。
【００１０】上述した半導体装置の製造方法において、
前記ＨＦガスを含むエッチングガスは、無水ＨＦ又はＨ
Ｆを含んだ溶液の蒸気を用いて生成することが望まし
い。上述した半導体装置の製造方法において、前記ｐＨ
を大きくする特性を有するガスは、ＮＨ3 又はＮＨ4 Ｏ
Ｈ若しくはＮＨ4 Ｆを含んだ溶液の蒸気を用いて生成す
ることが望ましい。
前記ＨＦガスを含むエッチングガスは、無水ＨＦ又はＨ
Ｆを含んだ溶液の蒸気を用いて生成することが望まし
い。上述した半導体装置の製造方法において、前記ｐＨ
を大きくする特性を有するガスは、ＮＨ3 又はＮＨ4 Ｏ
Ｈ若しくはＮＨ4 Ｆを含んだ溶液の蒸気を用いて生成す
ることが望ましい。
【００１１】上述した半導体装置の製造方法において、
アルコール類の蒸気を混合することが望ましい。上述し
た半導体装置の製造方法において、約５００Ｔｏｒｒ以
下の減圧下でエッチングを行うことが望ましい。上述し
た半導体装置の製造方法において、約５０℃以下の温度
でエッチングを行うことが望ましい。
アルコール類の蒸気を混合することが望ましい。上述し
た半導体装置の製造方法において、約５００Ｔｏｒｒ以
下の減圧下でエッチングを行うことが望ましい。上述し
た半導体装置の製造方法において、約５０℃以下の温度
でエッチングを行うことが望ましい。
【００１２】
【作用】本発明によれば、エッチングガスに、ｐＨを大
きくする特性を有するガスを混合したので、不純物の添
加の有無によりシリコン酸化膜のエッチングレートを制
御することができる。上述した半導体装置の製造方法に
おいて、ＨＦガスを含むエッチングガスとして、無水Ｈ
Ｆ又はＨＦを含んだ溶液の蒸気を用いて生成してもよい
し、ｐＨを大きくする特性を有するガスとして、ＮＨ3
又はＮＨ4 ＯＨ若しくはＮＨ4 Ｆを含んだ溶液の蒸気を
用いて生成してもよい。
きくする特性を有するガスを混合したので、不純物の添
加の有無によりシリコン酸化膜のエッチングレートを制
御することができる。上述した半導体装置の製造方法に
おいて、ＨＦガスを含むエッチングガスとして、無水Ｈ
Ｆ又はＨＦを含んだ溶液の蒸気を用いて生成してもよい
し、ｐＨを大きくする特性を有するガスとして、ＮＨ3
又はＮＨ4 ＯＨ若しくはＮＨ4 Ｆを含んだ溶液の蒸気を
用いて生成してもよい。
【００１３】上述した半導体装置の製造方法において、
アルコール類の蒸気を混合すれば、ＨＦガスのイオン化
を促進することができる。上述した半導体装置の製造方
法において、約５００Ｔｏｒｒ以下の減圧下でエッチン
グを行うようにすれば、エッチングレートを全体的に低
く抑えることができる。
アルコール類の蒸気を混合すれば、ＨＦガスのイオン化
を促進することができる。上述した半導体装置の製造方
法において、約５００Ｔｏｒｒ以下の減圧下でエッチン
グを行うようにすれば、エッチングレートを全体的に低
く抑えることができる。
【００１４】上述した半導体装置の製造方法において、
約５０℃以下の温度でエッチングを行うようにすれば、
エッチングガスを吸着しやすくすることができる。
約５０℃以下の温度でエッチングを行うようにすれば、
エッチングガスを吸着しやすくすることができる。
【００１５】
【実施例】本発明の一実施例による半導体装置の製造方
法を図１乃至図３を用いて説明する。図１に本実施例に
おいて用いられるエッチング装置を示し、図２に本実施
例によるエッチング特性を示し、図３に本実施例による
半導体装置の製造方法を示す。
法を図１乃至図３を用いて説明する。図１に本実施例に
おいて用いられるエッチング装置を示し、図２に本実施
例によるエッチング特性を示し、図３に本実施例による
半導体装置の製造方法を示す。
【００１６】本実施例において用いられるエッチング装
置では、図１に示すように、３種類のガスを生成し、そ
れらを混合してエッチングガスとする。第１番目のガス
としてＨＦガスを用いる。ＨＦガスによりシリコン酸化
膜をエッチングする。本実施例ではボンベ２０に収容さ
れた無水ふっ酸から生成されたＨＦガスを用いる。無水
ふっ酸の代わりに、ふっ酸を含む溶液の蒸気を用いてＨ
Ｆガスを生成してもよい。無水ふっ酸が収容されたボン
ベ２０には開閉バルブ２２が設けられ、更にバルブ２４
を介して流量コントローラ２６が設けられている。
置では、図１に示すように、３種類のガスを生成し、そ
れらを混合してエッチングガスとする。第１番目のガス
としてＨＦガスを用いる。ＨＦガスによりシリコン酸化
膜をエッチングする。本実施例ではボンベ２０に収容さ
れた無水ふっ酸から生成されたＨＦガスを用いる。無水
ふっ酸の代わりに、ふっ酸を含む溶液の蒸気を用いてＨ
Ｆガスを生成してもよい。無水ふっ酸が収容されたボン
ベ２０には開閉バルブ２２が設けられ、更にバルブ２４
を介して流量コントローラ２６が設けられている。
【００１７】第２番目のガスとしてアルコールを含んだ
Ｎ2 ガスを用いる。アルコールを含んだＮ2 ガスにより
ＨＦガスのイオン化を促進する。本実施例では、アルコ
ールと水の混合溶液を薬液槽２８に収容し、その薬液槽
２８にバルブ３０を介して窒素ガスを導入する。薬液槽
２８にはバルブ３１を介して流量コントローラ３２が設
けられている。
Ｎ2 ガスを用いる。アルコールを含んだＮ2 ガスにより
ＨＦガスのイオン化を促進する。本実施例では、アルコ
ールと水の混合溶液を薬液槽２８に収容し、その薬液槽
２８にバルブ３０を介して窒素ガスを導入する。薬液槽
２８にはバルブ３１を介して流量コントローラ３２が設
けられている。
【００１８】第３番目のガスとしてＮＨ3 ガスを用い
る。ＮＨ3 ガスによりエッチングガスのｐＨを高くし
て、不純物を含むシリコン酸化膜のエッチングレートを
低くする。ＮＨ3 ガスの代わりに、ＮＨ4 ＯＨ若しくは
ＮＨ4 Ｆを含んだ溶液の蒸気を用いてもよい。本実施例
では、ＮＨ3 ガスがパイプ３４から導入される。ＮＨ3
ガスが導入されるパイプ３４にはバルブ３５を介して流
量コントローラ３６が設けられている。
る。ＮＨ3 ガスによりエッチングガスのｐＨを高くし
て、不純物を含むシリコン酸化膜のエッチングレートを
低くする。ＮＨ3 ガスの代わりに、ＮＨ4 ＯＨ若しくは
ＮＨ4 Ｆを含んだ溶液の蒸気を用いてもよい。本実施例
では、ＮＨ3 ガスがパイプ３４から導入される。ＮＨ3
ガスが導入されるパイプ３４にはバルブ３５を介して流
量コントローラ３６が設けられている。
【００１９】ＨＦガス用の流量コントローラ２６、アル
コールを含んだＮ2 ガス用の流量コントローラ３２、Ｎ
Ｈ3 ガス用の流量コントローラ３６は、それぞれ、バル
ブ３８、４０、４２を介して、共通のパイプ４４に接続
されてている。パイプ４４はフィルタ４６を介してエッ
チング室４８に接続されている。フィルタ４６によりエ
ッチングガス中のパーティクル等を除去する。
コールを含んだＮ2 ガス用の流量コントローラ３２、Ｎ
Ｈ3 ガス用の流量コントローラ３６は、それぞれ、バル
ブ３８、４０、４２を介して、共通のパイプ４４に接続
されてている。パイプ４４はフィルタ４６を介してエッ
チング室４８に接続されている。フィルタ４６によりエ
ッチングガス中のパーティクル等を除去する。
【００２０】エッチング室４８内にはエッチングされる
ウエーハ５０が載置されている。このエッチング室４８
にはゲートバルブ５２が設けられ、ゲートバルブ５２を
介してウエーハ５０が出し入れされる。エッチング室４
８には排気管４９が設けられ、この排気管４９からエッ
チング室４８の排気ガスが排出される。
ウエーハ５０が載置されている。このエッチング室４８
にはゲートバルブ５２が設けられ、ゲートバルブ５２を
介してウエーハ５０が出し入れされる。エッチング室４
８には排気管４９が設けられ、この排気管４９からエッ
チング室４８の排気ガスが排出される。
【００２１】なお、ＨＦガスと、アルコールを含んだＮ
2 ガスと、ＮＨ3 ガスの混合ガスを１５０℃程度に加熱
するために、パイプ４４及びフィルタ４６、エッチング
室４８、排気管４９は、それぞれ加熱ヒータ５４、５
６、５８により一定温度に加熱されている。図１に示す
エッチング装置を用いたエッチング方法について説明す
る。
2 ガスと、ＮＨ3 ガスの混合ガスを１５０℃程度に加熱
するために、パイプ４４及びフィルタ４６、エッチング
室４８、排気管４９は、それぞれ加熱ヒータ５４、５
６、５８により一定温度に加熱されている。図１に示す
エッチング装置を用いたエッチング方法について説明す
る。
【００２２】まず、バルブ２２、２４、３８を開け、ボ
ンベ２０からＨＦガスを供給し、バルブ３０、３１、４
０を開け、薬液槽２８からアルコールを含んだＮ2 ガス
を供給し、バルブ３５、４２を開け、パイプ３４からＮ
Ｈ3 ガスを供給する。続いて、流量コントローラ２６、
３２、３６により各ガスが所定の流量になるように流量
を制御する。
ンベ２０からＨＦガスを供給し、バルブ３０、３１、４
０を開け、薬液槽２８からアルコールを含んだＮ2 ガス
を供給し、バルブ３５、４２を開け、パイプ３４からＮ
Ｈ3 ガスを供給する。続いて、流量コントローラ２６、
３２、３６により各ガスが所定の流量になるように流量
を制御する。
【００２３】続いて、ゲートバルブ５２を介してエッチ
ングすべきウエーハ５０をエッチング室４８に入れ、シ
リコン酸化膜のエッチングを開始する。シリコン酸化膜
のエッチングが終了すると、各バルブ２２、２４、３
８、３０、３１、４０、３５、４２を閉じて、エッチン
グガスの供給を停止する。本実施例によるエッチング特
性を図２を用いて説明する。
ングすべきウエーハ５０をエッチング室４８に入れ、シ
リコン酸化膜のエッチングを開始する。シリコン酸化膜
のエッチングが終了すると、各バルブ２２、２４、３
８、３０、３１、４０、３５、４２を閉じて、エッチン
グガスの供給を停止する。本実施例によるエッチング特
性を図２を用いて説明する。
【００２４】図２は、不純物を含まないＮＳＧ膜のエッ
チングレートと、硼素と燐を含むＢＰＳＧ膜のエッチン
グレートを示している。エッチング条件は、ＨＦガスの
流量を５０ｓｃｃｍとし、アルコールを含んだＮ2 ガス
の流量を５００ｓｃｃｍとし、５０Ｔｏｒｒ（６６５０
Ｐａ）の圧力下で、温度２０℃であった。このエッチン
グ条件でＮＨ3 ガスの流量を０ｓｃｃｍから１００ｓｃ
ｃｍまで変化させて、ＮＳＧ膜のエッチングレートと、
ＢＰＳＧ膜のエッチングレートを測定した。
チングレートと、硼素と燐を含むＢＰＳＧ膜のエッチン
グレートを示している。エッチング条件は、ＨＦガスの
流量を５０ｓｃｃｍとし、アルコールを含んだＮ2 ガス
の流量を５００ｓｃｃｍとし、５０Ｔｏｒｒ（６６５０
Ｐａ）の圧力下で、温度２０℃であった。このエッチン
グ条件でＮＨ3 ガスの流量を０ｓｃｃｍから１００ｓｃ
ｃｍまで変化させて、ＮＳＧ膜のエッチングレートと、
ＢＰＳＧ膜のエッチングレートを測定した。
【００２５】図２に示すように、ＮＳＧ膜のエッチング
レートはＮＨ3 ガスの流量によりあまり変化せず、ＮＨ
3 ガスの流量が増えると僅かに大きくなる。これに対
し、ＢＰＳＧ膜のエッチングレートはＮＨ3 ガスの流量
により大きく変化し、ＮＨ3 ガスの流量が増えると急激
に小さくなる。ＮＨ3 ガスの流量が少ないと、ＢＰＳＧ
膜のエッチングレートはＮＳＧ膜のエッチングレートの
５倍以上であるが、ＮＨ3 ガスの流量が増えていくとＢ
ＰＳＧ膜のエッチングレートが低下してＮＳＧ膜のエッ
チングレートに近付いていく。図２の実施例では、ＮＨ
3 ガスの流量が約７０ｓｃｃｍでＢＰＳＧ膜のエッチン
グレートとＮＳＧ膜のエッチングレートがほぼ同じにな
る。ＮＨ3 ガスの流量が更に増えると、逆転してＢＰＳ
Ｇ膜のエッチングレートの方がＮＳＧ膜のエッチングレ
ートより小さくなる。そして、ＮＨ3 ガスの流量が約１
００ｓｃｃｍではＢＰＳＧ膜のエッチングレートはＮＳ
Ｇ膜のエッチングレートの１／３程度に減少する。
レートはＮＨ3 ガスの流量によりあまり変化せず、ＮＨ
3 ガスの流量が増えると僅かに大きくなる。これに対
し、ＢＰＳＧ膜のエッチングレートはＮＨ3 ガスの流量
により大きく変化し、ＮＨ3 ガスの流量が増えると急激
に小さくなる。ＮＨ3 ガスの流量が少ないと、ＢＰＳＧ
膜のエッチングレートはＮＳＧ膜のエッチングレートの
５倍以上であるが、ＮＨ3 ガスの流量が増えていくとＢ
ＰＳＧ膜のエッチングレートが低下してＮＳＧ膜のエッ
チングレートに近付いていく。図２の実施例では、ＮＨ
3 ガスの流量が約７０ｓｃｃｍでＢＰＳＧ膜のエッチン
グレートとＮＳＧ膜のエッチングレートがほぼ同じにな
る。ＮＨ3 ガスの流量が更に増えると、逆転してＢＰＳ
Ｇ膜のエッチングレートの方がＮＳＧ膜のエッチングレ
ートより小さくなる。そして、ＮＨ3 ガスの流量が約１
００ｓｃｃｍではＢＰＳＧ膜のエッチングレートはＮＳ
Ｇ膜のエッチングレートの１／３程度に減少する。
【００２６】したがって、ＢＰＳＧ膜に対してＮＳＧ膜
を選択的にエッチング除去する場合には、ＮＨ3 ガスの
流量を所定量（７０ｓｃｃｍ）以上に大きくすればよ
い。逆に、ＮＳＧ膜に対してＢＰＳＧ膜を選択的にエッ
チング除去する場合には、ＮＨ 3 ガスの流量を所定量
（７０ｓｃｃｍ）以下にすればよい。また、ＢＰＳＧ膜
とＮＳＧ膜を同じレートでエッチングしたい場合には、
ＮＨ3 ガスの流量を所定量（７０ｓｃｃｍ）にすればよ
い。すなわち、ＮＨ3 ガスの流量を制御することによ
り、ＢＰＳＧ膜とＮＳＧ膜のエッチングレート比を自由
に制御することができる。
を選択的にエッチング除去する場合には、ＮＨ3 ガスの
流量を所定量（７０ｓｃｃｍ）以上に大きくすればよ
い。逆に、ＮＳＧ膜に対してＢＰＳＧ膜を選択的にエッ
チング除去する場合には、ＮＨ 3 ガスの流量を所定量
（７０ｓｃｃｍ）以下にすればよい。また、ＢＰＳＧ膜
とＮＳＧ膜を同じレートでエッチングしたい場合には、
ＮＨ3 ガスの流量を所定量（７０ｓｃｃｍ）にすればよ
い。すなわち、ＮＨ3 ガスの流量を制御することによ
り、ＢＰＳＧ膜とＮＳＧ膜のエッチングレート比を自由
に制御することができる。
【００２７】なお、図２に示すエッチングレートはあく
まで一例であって、他のエッチング条件や、シリコン酸
化膜の不純物の種類や量により変化することは言うまで
もない。例えば、図２の実施例は５０Ｔｏｒｒの圧力下
のエッチング条件であったが、エッチングレートを一定
程度抑えることができる低圧力下、例えば、５００Ｔｏ
ｒｒ以下の圧力であればよい。
まで一例であって、他のエッチング条件や、シリコン酸
化膜の不純物の種類や量により変化することは言うまで
もない。例えば、図２の実施例は５０Ｔｏｒｒの圧力下
のエッチング条件であったが、エッチングレートを一定
程度抑えることができる低圧力下、例えば、５００Ｔｏ
ｒｒ以下の圧力であればよい。
【００２８】また、図２の実施例は２０℃の温度のエッ
チング条件であったが、エッチングガスを一定程度吸着
する温度、例えば、５０℃以下の温度であればよい。ダ
イナミックＲＡＭのメモリセルを製造する場合に、本実
施例によるエッチング方法を用いれば、従来のようなエ
ッチングストッパを用いる必要がない。このことを図３
を用いて説明する。
チング条件であったが、エッチングガスを一定程度吸着
する温度、例えば、５０℃以下の温度であればよい。ダ
イナミックＲＡＭのメモリセルを製造する場合に、本実
施例によるエッチング方法を用いれば、従来のようなエ
ッチングストッパを用いる必要がない。このことを図３
を用いて説明する。
【００２９】図３に示すように、シリコン基板１０上に
ＭＯＳトランジスタ１２が形成され、そのＭＯＳトラン
ジスタ１２は流動性の高いＢＰＳＧ膜１４により平坦化
されている。その平坦化されたＢＰＳＧ膜１４上にフィ
ン構造のキャパシタ１６が形成されている。図３（ａ）
に示すように、キャパシタ１６は、フィンとなる多結晶
シリコン膜１６Ａとシリコン酸化膜（ＮＳＧ膜）１６Ｂ
を交互に堆積することにより複数枚のフィンを形成す
る。フィン構造にするために、ＮＨ3 ガスの流量を所定
量以上にするエッチング条件により、ＢＰＳＧ膜１４に
対してＮＳＧ膜１６Ｂを選択的にエッチング除去する。
図３（ｂ）に示すように、エッチングストッパがなくと
も、多結晶シリコン層１６Ａの間に挟まれたシリコン酸
化膜１６Ｂだけが選択に除去されてフィン構造が形成さ
れる。
ＭＯＳトランジスタ１２が形成され、そのＭＯＳトラン
ジスタ１２は流動性の高いＢＰＳＧ膜１４により平坦化
されている。その平坦化されたＢＰＳＧ膜１４上にフィ
ン構造のキャパシタ１６が形成されている。図３（ａ）
に示すように、キャパシタ１６は、フィンとなる多結晶
シリコン膜１６Ａとシリコン酸化膜（ＮＳＧ膜）１６Ｂ
を交互に堆積することにより複数枚のフィンを形成す
る。フィン構造にするために、ＮＨ3 ガスの流量を所定
量以上にするエッチング条件により、ＢＰＳＧ膜１４に
対してＮＳＧ膜１６Ｂを選択的にエッチング除去する。
図３（ｂ）に示すように、エッチングストッパがなくと
も、多結晶シリコン層１６Ａの間に挟まれたシリコン酸
化膜１６Ｂだけが選択に除去されてフィン構造が形成さ
れる。
【００３０】本発明の他の実施例による半導体装置の製
造方法を図４を用いて説明する。図４に本実施例におい
て用いられるエッチング装置を示す。図１に示すエッチ
ング装置と同一の構成要素には同一の符号を付して説明
を省略又は簡略にする。本実施例のエッチング装置は、
図４に示すように、２種類のガスを生成し、それらを混
合してエッチングガスとする。
造方法を図４を用いて説明する。図４に本実施例におい
て用いられるエッチング装置を示す。図１に示すエッチ
ング装置と同一の構成要素には同一の符号を付して説明
を省略又は簡略にする。本実施例のエッチング装置は、
図４に示すように、２種類のガスを生成し、それらを混
合してエッチングガスとする。
【００３１】第１番目のガスとしてＨＦガスを用いる。
ＨＦガスによりシリコン酸化膜をエッチングする。本実
施例では、ふっ酸を含む溶液を薬液槽６０に収容し、そ
の薬液槽６０にバルブ６２を介して窒素ガスを導入す
る。薬液槽６０にはバルブ６４を介して流量コントロー
ラ６６が設けられている。
ＨＦガスによりシリコン酸化膜をエッチングする。本実
施例では、ふっ酸を含む溶液を薬液槽６０に収容し、そ
の薬液槽６０にバルブ６２を介して窒素ガスを導入す
る。薬液槽６０にはバルブ６４を介して流量コントロー
ラ６６が設けられている。
【００３２】第２番目のガスとしてＮＨ3 を含んだＮ2
ガスを用いる。ＮＨ3 によりエッチングガスのｐＨを高
くする。本実施例では、ＮＨ4 ＯＨ若しくはＮＨ4 Ｆを
含んだ溶液を薬液槽６８に収容し、その薬液槽６８にバ
ルブ７０を介して窒素ガスを導入する。薬液槽６８には
バルブ７２を介して流量コントローラ７４が設けられて
いる。
ガスを用いる。ＮＨ3 によりエッチングガスのｐＨを高
くする。本実施例では、ＮＨ4 ＯＨ若しくはＮＨ4 Ｆを
含んだ溶液を薬液槽６８に収容し、その薬液槽６８にバ
ルブ７０を介して窒素ガスを導入する。薬液槽６８には
バルブ７２を介して流量コントローラ７４が設けられて
いる。
【００３３】ＨＦガス用の流量コントローラ６６、ＮＨ
3 ガス用の流量コントローラ７４は、それぞれ、バルブ
７６、７８を介して、共通のパイプ８０に接続されてて
いる。パイプ８０はフィルタ４６を介してエッチング室
４８に接続されている。フィルタ４６によりエッチング
ガス中のパーティクル等を除去する。
3 ガス用の流量コントローラ７４は、それぞれ、バルブ
７６、７８を介して、共通のパイプ８０に接続されてて
いる。パイプ８０はフィルタ４６を介してエッチング室
４８に接続されている。フィルタ４６によりエッチング
ガス中のパーティクル等を除去する。
【００３４】エッチング室４８内にはエッチングされる
ウエーハ５０が載置されている。このエッチング室４８
にはゲートバルブ５２が設けられ、ゲートバルブ５２を
介してウエーハ５０が出し入れされる。エッチング室４
８には排気管４９が設けられ、この排気管４９からエッ
チング室４８の排気ガスが排出される。
ウエーハ５０が載置されている。このエッチング室４８
にはゲートバルブ５２が設けられ、ゲートバルブ５２を
介してウエーハ５０が出し入れされる。エッチング室４
８には排気管４９が設けられ、この排気管４９からエッ
チング室４８の排気ガスが排出される。
【００３５】なお、ＨＦガスと、ＮＨ3 を含んだＮ2 ガ
スの混合ガスを１５０℃程度に加熱するために、パイプ
８０及びフィルタ４６、エッチング室４８、排気管４９
は、それぞれ加熱ヒータ５４、５６、５８により一定温
度に加熱されている。図４に示すエッチング装置を用い
たエッチング方法について説明する。まず、バルブ６
２、６４、７６を開け、薬液槽６０からＨＦガスを供給
し、バルブ７０、７２、７８を開け、薬液槽６８からＮ
Ｈ3 ガスを供給する。
スの混合ガスを１５０℃程度に加熱するために、パイプ
８０及びフィルタ４６、エッチング室４８、排気管４９
は、それぞれ加熱ヒータ５４、５６、５８により一定温
度に加熱されている。図４に示すエッチング装置を用い
たエッチング方法について説明する。まず、バルブ６
２、６４、７６を開け、薬液槽６０からＨＦガスを供給
し、バルブ７０、７２、７８を開け、薬液槽６８からＮ
Ｈ3 ガスを供給する。
【００３６】続いて、流量コントローラ６６、７４によ
り各ガスが所定の流量になるように流量を制御する。続
いて、ゲートバルブ５２を介してエッチングすべきウエ
ーハ５０をエッチング室４８に入れ、シリコン酸化膜の
エッチングを開始する。シリコン酸化膜のエッチングが
終了すると、各バルブ６２、６４、７６、７０、７２、
７８を閉じて、エッチングガスの供給を停止する。
り各ガスが所定の流量になるように流量を制御する。続
いて、ゲートバルブ５２を介してエッチングすべきウエ
ーハ５０をエッチング室４８に入れ、シリコン酸化膜の
エッチングを開始する。シリコン酸化膜のエッチングが
終了すると、各バルブ６２、６４、７６、７０、７２、
７８を閉じて、エッチングガスの供給を停止する。
【００３７】このように本実施例によれば、エッチング
レートに大きな影響があるＮＨ3 ガスをエッチングガス
に混合するようにしたので、不純物の添加の有無により
シリコン酸化膜のエッチングレートを制御することがで
きる。本発明は上記実施例に限らず種々の変形が可能で
ある。例えば、上記実施例では、ＮＨ3 ガスのようなｐ
Ｈを大きくする特性を有するガスの流量を制御して、Ｂ
ＰＳＧ膜とＮＳＧ膜とのエッチング比を制御したが、Ｂ
ＰＳＧ膜とＰＳＧ膜とのエッチング比の場合も同様な傾
向があり、ｐＨを大きくする特性を有するガスの流量を
制御することにより、ＢＰＳＧ膜とＰＳＧ膜とのエッチ
ング比を制御することができる。
レートに大きな影響があるＮＨ3 ガスをエッチングガス
に混合するようにしたので、不純物の添加の有無により
シリコン酸化膜のエッチングレートを制御することがで
きる。本発明は上記実施例に限らず種々の変形が可能で
ある。例えば、上記実施例では、ＮＨ3 ガスのようなｐ
Ｈを大きくする特性を有するガスの流量を制御して、Ｂ
ＰＳＧ膜とＮＳＧ膜とのエッチング比を制御したが、Ｂ
ＰＳＧ膜とＰＳＧ膜とのエッチング比の場合も同様な傾
向があり、ｐＨを大きくする特性を有するガスの流量を
制御することにより、ＢＰＳＧ膜とＰＳＧ膜とのエッチ
ング比を制御することができる。
【００３８】また、上記実施例では、ｐＨを大きくする
特性を有するガスとしてＮＨ3 ガスを用いたが、他のｐ
Ｈを大きくする特性を有するガスを用いてもよい。更
に、上記実施例では、図示のエッチング装置を用いた
が、このエッチング装置はあくまで一例であって、ＨＦ
ガスを含むエッチングガスにｐＨを大きくする特性を有
するガスを混合するものであれば、いかなる構成でもよ
い。
特性を有するガスとしてＮＨ3 ガスを用いたが、他のｐ
Ｈを大きくする特性を有するガスを用いてもよい。更
に、上記実施例では、図示のエッチング装置を用いた
が、このエッチング装置はあくまで一例であって、ＨＦ
ガスを含むエッチングガスにｐＨを大きくする特性を有
するガスを混合するものであれば、いかなる構成でもよ
い。
【００３９】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、エッチン
グガスに、ｐＨを大きくする特性を有するガスを混合し
たので、不純物の添加の有無によりシリコン酸化膜のエ
ッチングレートを制御することができる。上述した半導
体装置の製造方法において、ＨＦガスを含むエッチング
ガスとして、無水ＨＦ又はＨＦを含んだ溶液の蒸気を用
いて生成してもよいし、ｐＨを大きくする特性を有する
ガスとして、ＮＨ3 又はＮＨ4 ＯＨ若しくはＮＨ4 Ｆを
含んだ溶液の蒸気を用いて生成してもよい。
グガスに、ｐＨを大きくする特性を有するガスを混合し
たので、不純物の添加の有無によりシリコン酸化膜のエ
ッチングレートを制御することができる。上述した半導
体装置の製造方法において、ＨＦガスを含むエッチング
ガスとして、無水ＨＦ又はＨＦを含んだ溶液の蒸気を用
いて生成してもよいし、ｐＨを大きくする特性を有する
ガスとして、ＮＨ3 又はＮＨ4 ＯＨ若しくはＮＨ4 Ｆを
含んだ溶液の蒸気を用いて生成してもよい。
【００４０】上述した半導体装置の製造方法において、
アルコール類の蒸気を混合すれば、ＨＦガスのイオン化
を促進することができる。上述した半導体装置の製造方
法において、約５００Ｔｏｒｒ以下の減圧下でエッチン
グを行うようにすれば、エッチングレートを全体的に低
く抑えることができる。
アルコール類の蒸気を混合すれば、ＨＦガスのイオン化
を促進することができる。上述した半導体装置の製造方
法において、約５００Ｔｏｒｒ以下の減圧下でエッチン
グを行うようにすれば、エッチングレートを全体的に低
く抑えることができる。
【００４１】上述した半導体装置の製造方法において、
約５０℃以下の温度でエッチングを行うようにすれば、
エッチングガスを吸着しやすくすることができる。
約５０℃以下の温度でエッチングを行うようにすれば、
エッチングガスを吸着しやすくすることができる。
【図１】本発明の一実施例において用いられるエッチン
グ装置を示す図である。
グ装置を示す図である。
【図２】本発明の一実施例によるエッチング特性を示す
グラフである。
グラフである。
【図３】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法
を示す工程断面図である。
を示す工程断面図である。
【図４】本発明の他の実施例において用いられるエッチ
ング装置を示す図である。
ング装置を示す図である。
【図５】従来の半導体装置の製造方法を示す工程断面図
である。
である。
１０…シリコン基板 １２…ＭＯＳトランジスタ １４…ＢＰＳＧ膜 １６…キャパシタ １６Ａ…多結晶シリコン膜 １６Ｂ…シリコン酸化膜 １８…シリコン窒化膜 ２０…ボンベ ２２…開閉バルブ ２６…流量コントローラ ２８…薬液槽 ３２…流量コントローラ ３４…パイプ ３６…流量コントローラ ２４、３０、３１、３５、３８、４０、４２…バルブ ４４…パイプ ４６…フィルタ ４８…エッチング室 ４９…排気管 ５０…ウエーハ ５２…ゲートバルブ ５４、５６、５８…加熱ヒータ ６０…薬液槽 ６６…流量コントローラ ６８…薬液槽 ７４…流量コントローラ ６２、６４、７０、７２、７６、７８…バルブ ８０…パイプ
Claims (6)
- 【請求項１】 ＨＦガスを含むエッチングガスを用いて
シリコン酸化膜をエッチングする半導体装置の製造方法
において、 前記エッチングガスに、ｐＨを大きくする特性を有する
ガスを混合することを特徴とする半導体装置の製造方
法。 - 【請求項２】 請求項１記載の半導体装置の製造方法に
おいて、 前記ＨＦガスを含むエッチングガスは、無水ＨＦ又はＨ
Ｆを含んだ溶液の蒸気を用いて生成することを特徴とす
る半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の半導体装置の製造
方法において、 前記ｐＨを大きくする特性を有するガスは、ＮＨ3 又は
ＮＨ4 ＯＨ若しくはＮＨ4 Ｆを含んだ溶液の蒸気を用い
て生成することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載の半導
体装置の製造方法において、 前記エッチングガスに、アルコール類の蒸気を混合する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載の半導
体装置の製造方法において、 約５００Ｔｏｒｒ以下の減圧下でエッチングを行うこと
を特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかに記載の半導
体装置の製造方法において、 約５０℃以下の温度でエッチングを行うことを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP456795A JPH08195381A (ja) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP456795A JPH08195381A (ja) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08195381A true JPH08195381A (ja) | 1996-07-30 |
Family
ID=11587623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP456795A Withdrawn JPH08195381A (ja) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08195381A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| US6065481A (en) * | 1997-03-26 | 2000-05-23 | Fsi International, Inc. | Direct vapor delivery of enabling chemical for enhanced HF etch process performance |
| KR100265860B1 (ko) * | 1997-09-27 | 2000-10-02 | 정선종 | 무수 불화수소 및 메탄올을 이용한 건식식각에 의한 산화막 제거 방법 |
| EP1382565A1 (en) * | 2001-03-29 | 2004-01-21 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Production device and production method for silicon-based structure |
| WO2004095555A1 (ja) * | 2003-04-22 | 2004-11-04 | Tokyo Electron Limited | 熱処理装置のクリーニング方法 |
| WO2004095559A1 (ja) * | 2003-04-22 | 2004-11-04 | Tokyo Electron Limited | シリコン酸化膜の除去方法及び処理装置 |
| JP2006521017A (ja) * | 2003-03-17 | 2006-09-14 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板を化学的処理する処理システムおよび方法 |
| WO2007049510A1 (ja) * | 2005-10-27 | 2007-05-03 | Tokyo Electron Limited | 処理方法及び記録媒体 |
| JP2010147388A (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Tokyo Electron Ltd | 混合ガスの供給方法及び混合ガスの供給装置 |
| WO2017217087A1 (ja) * | 2016-06-14 | 2017-12-21 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法及び硼素添加珪素の除去方法 |
-
1995
- 1995-01-17 JP JP456795A patent/JPH08195381A/ja not_active Withdrawn
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| US5990019A (en) * | 1996-02-15 | 1999-11-23 | Micron Technology, Inc. | Selective etching of oxides |
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| US6299724B1 (en) * | 1997-03-26 | 2001-10-09 | Fsi International, Inc. | Direct vapor delivery of enabling chemical for enhanced HF etch process performance |
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| EP1382565A4 (en) * | 2001-03-29 | 2005-11-16 | Toyota Chuo Kenkyusho Kk | PRODUCTION DEVICE AND PRODUCTION PROCESS FOR SILICON BASED CONSTRUCTION |
| EP1382565A1 (en) * | 2001-03-29 | 2004-01-21 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Production device and production method for silicon-based structure |
| JP2006521017A (ja) * | 2003-03-17 | 2006-09-14 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板を化学的処理する処理システムおよび方法 |
| US7964058B2 (en) | 2003-03-17 | 2011-06-21 | Tokyo Electron Limited | Processing system and method for chemically treating a substrate |
| WO2004095555A1 (ja) * | 2003-04-22 | 2004-11-04 | Tokyo Electron Limited | 熱処理装置のクリーニング方法 |
| WO2004095559A1 (ja) * | 2003-04-22 | 2004-11-04 | Tokyo Electron Limited | シリコン酸化膜の除去方法及び処理装置 |
| CN100377317C (zh) * | 2003-04-22 | 2008-03-26 | 东京毅力科创株式会社 | 硅氧化膜的去除方法及处理装置 |
| US7611995B2 (en) | 2003-04-22 | 2009-11-03 | Tokyo Electron Limited | Method for removing silicon oxide film and processing apparatus |
| WO2007049510A1 (ja) * | 2005-10-27 | 2007-05-03 | Tokyo Electron Limited | 処理方法及び記録媒体 |
| JPWO2007049510A1 (ja) * | 2005-10-27 | 2009-04-30 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理方法及び記録媒体 |
| JP4762998B2 (ja) * | 2005-10-27 | 2011-08-31 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理方法及び記録媒体 |
| JP2010147388A (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Tokyo Electron Ltd | 混合ガスの供給方法及び混合ガスの供給装置 |
| WO2017217087A1 (ja) * | 2016-06-14 | 2017-12-21 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法及び硼素添加珪素の除去方法 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020402 |