JPH0859215A - 窒化物エッチングプロセス - Google Patents

窒化物エッチングプロセス

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JPH0859215A
JPH0859215A JP7011548A JP1154895A JPH0859215A JP H0859215 A JPH0859215 A JP H0859215A JP 7011548 A JP7011548 A JP 7011548A JP 1154895 A JP1154895 A JP 1154895A JP H0859215 A JPH0859215 A JP H0859215A
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plasma etching
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chamber
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JP7011548A
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Peter R Keswick
アール． ケスウィック ピーター
Jeffrey Marks
マークス ジェフリー
Tekesute Regga
テケステ レッガ
John Vandentop Gilroy
ジョン バンデントップ ギルロイ
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 酸化珪素、珪化金属又はシリコンの存在下で
窒化珪素を選択的にエッチングするプロセス。 【構成】 本発明のプラズマエッチングプロセスは、式
ＣＨX Ｆ4-X 、Ｘは２〜３、好適には３、で示されるヒ
ドロフルオロカーボンと、Ｏ2 、ＣＯ、ＣＯ2 又はこれ
らの混合物、好適にはＣＯ若しくはＣＯ2 又はこれらの
混合物等の、酸素含有ガスとの混合物を用いてプラズマ
エッチングチャンバ内にプラズマを発生させるステップ
と；エッチングされる材料を保持するカソード支持体
に、直径２００ｍｍの円形の基板に対して約１００〜約
５００ワットであると等価な低電力バイアスを維持する
ステップとを備える。窒化物に対しての酸化物の前記エ
ッチングプロセスの選択性が少なくとも４：１となるよ
うに、且つ、窒化物に対しての珪化物若しくはシリコン
の前記エッチングプロセスの選択性が少なくとも５０：
１となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、集積回路構造の構築の
ために用いられるプラズマエッチングプロセスに関す
る。特に、本発明は酸化物、珪化物及びシリコンに対し
て選択的な窒化物エッチングのためのプラズマエッチン
グプロセスに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体基板上に集積回路構造を構築する
には、目的の物質を適正にエッチングし、エッチングプ
ロセスで用いられる同じエッチャントに暴露されるだろ
うこのエッチングされる物質と隣接する別のタイプの物
質をエッチングしないことが必要である。エッチングさ
れない別のタイプの幾つかの物質がエッチャント系に暴
露された場合、この問題は更に複雑になる。この事は、
窒化物等の所望の物質をエッチングできるエッチャント
系を用いることを要するのみならず、酸化物、珪化物や
シリコン（エピタキシャル及びポリ結晶性の両方）等の
種々の他のタイプの物質への選択性を示すことも要す
る。ここで、特定の物質に対しての選択性を示すという
ことは、エッチャントは係る材料をエッチングしない
か、又は、エッチャントがエッチングするべき材料に比
べて非常に低い速度で係る材料をエッチングするという
ことである。窒化物とは、窒化珪素、例えばＳｉ3 Ｎ4
である。珪化物とは、シリコンと耐熱金属(refractory
metal)との合金のことであり、例えば、ＷＳｉ、ＭｏＳ
ｉやＴｉＳｉである。
【０００３】例えば、ＳＦ6 は、酸化物と珪化物に対し
て良好な選択性を示すエッチャントであり、即ち、酸化
物と窒化物とをエッチングせず、又は、窒化物よりも非
常に低い速度でこれらをエッチングする。しかし、ＳＦ
6 エッチャント系は、シリコンを非常に高い速度で等方
的にエッチングするため、窒化物に加えて酸化物、珪化
物及びシリコンが全て存在する場合には、ＳＦ6 は窒化
物に対して満足なエッチャントではなかった。
【０００４】Bergeronらは、米国特許第４，４５７，８
２０号で、ＣＦ4 とＯ2 との混合物を用いてＳｉＯ2 層
上のポリシリコンの層をエッチングするプラズマエッチ
ングプロセスを教示し、このＣＦ4 とＯ2 との混合物
は、ＳｉＯ2 に対する選択性を示しつつもポリシリコン
へのエッチャントとして作用し、即ち、下方のＳｉＯ2
が、エッチングの停止層として作用する。発明者らは更
に、このようなエッチング系が事実上等方性のエッチン
グを与え、ＣＦ4 をＣ2 Ｆ5 Ｃｌに換えることにより、
即ちＣＦ4 とＯ2 との組合わせではなく、Ｃ2 Ｆ5 Ｃｌ
とＯ2 との組合わせを用いることにより、エッチングは
異方性エッチングへと変るだろうことを述べている。
【０００５】一方で、Wangらは米国特許第４，３７６，
６７２号で、ＣＨＦ3 を約５〜１５体積％のＯ2 ドープ
と共に利用した、窒化物と酸化物の両方を異方性エッチ
ングするエッチングプロセスを開示する。このエッチャ
ント系は、フォトレジストとシリコンとの双方に関して
良好なエッチング選択性を有すると記載されている。Ｃ
ＨＦ3 と不活性なガスを用いるシリコンに対して高い選
択性でシリコン酸化物をエッチングする方法が、Groech
elらにより米国特許第５，０２１，１２１号に教示され
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】出願中のMarkらの米国
特許出願通し番号０７／９４１，５０１（１９９２年９
月８日）には、ＣＦ4 、Ｃ2 Ｆ6 及びＣ3 Ｆ8 等のＣx
Ｆy エッチャントガスを用いた、窒化物に対して選択的
なシリコン酸化物のエッチングのためのエッチング系が
記載される。ここではＣＨ3 Ｆ等の他の既知の弗化物エ
ッチャントは好ましくないことが記載されており、その
理由は、これらは水素イオンをも発生して、プロセスチ
ャンバ内にポリマーの生成が顕著になり「より汚染的
な」プロセスとなるからである。
【０００７】また、出願中のYangらの米国特許出願通し
番号０８／１４５，８９４（１９９３年１０月２９日に
出願）には、窒化物よりも酸化物の方をエッチングする
方法が教示されるが、エッチングされるべき酸化物層の
下の窒化物の表面が平坦でないような、例えば、スロッ
トの側壁や窒化物でコーティングされたポリシリコンラ
インのような段差等、特定の場合において、エッチング
プロセスにおける窒化物への高い選択性を維持すること
への問題点が生じている。酸化物のエッチングの平坦で
はない窒化物表面に対する選択性を向上させるために
は、ハロゲンを含まない弗素置換炭化水素のエッチャン
ト、例えばＣＦ4 、Ｃ2 Ｆ6 やＣ3 Ｆ8 等；酸素含有ガ
ス、例えば酸素（Ｏ2 、Ｏ3 あるいはこれらの混合物の
形態）、ＣＯ、ＣＯ2 、又は、窒素酸化物、又は、これ
らの混合物；水素含有ガス、例えば、水素及び／又は、
式ＣＨx Ｆ4-x の、１つ以上の水素を含有する弗化炭
素、が組み合わされて用いられることが教示される。こ
のプロセスの窒化物に対す選択比は、酸化物に対するそ
れと比べて、表面が平坦な窒化物では、無限大：１、側
壁上の窒化物では１５：１であると述べられている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】フルオロカーボンガス、
ヒドロフルオロカーボンガス及び酸素含有ガスの組合わ
せを用いた酸化物又はシリコンのエッチャントに関し、
これらのガスには窒化物に対する選択性を示すものがあ
ることを含めた上記の従来技術の教示に鑑みて、本発明
者は、ヒドロフルオロカーボンガスと酸素含有ガスとの
或る組み合せが、特定のエッチング条件下において、酸
化物、珪化物及びシリコンに対して選択性を示しつつ窒
化物をエッチングすることを見出した。
【０００９】本発明に従えば、酸化物、珪化物及びシリ
コンに対して選択性を示す窒化物プラズマエッチングプ
ロセスは、式ＣＨX Ｆ4-X 、Ｘは２〜３、好適には３、
で示されるヒドロフルオロカーボンと、Ｏ2 、ＣＯ、Ｃ
Ｏ2 又はこれらの混合物、好適にはＣＯ若しくはＣＯ2
又はこれらの混合物等の、酸素含有ガスとの混合物を用
いてプラズマエッチングチャンバ内にプラズマを発生さ
せるステップと；エッチングされる材料を保持するカソ
ード支持体に、直径２００ｍｍの円形の基板に対して約
１００〜約５００ワットであると等価な低電力バイアス
を維持するステップとを備える。
【００１０】
【実施例】本発明は、酸化物、珪化物及びシリコンの存
在下で、窒化物を選択的にエッチングするためのプロセ
ス、即ち、酸化物、珪化物及びシリコンに対する選択性
を示す窒化物エッチングプロセスを備える。この窒化物
エッチングプロセスは、式ＣＨX Ｆ4-X 、Ｘは２〜３、
好適には３、で示されるヒドロフルオロカーボンと、Ｏ
2 、ＣＯ、ＣＯ2 又はこれらの混合物、好適にはＣＯ若
しくはＣＯ2 又はこれらの混合物等の、酸素含有ガスと
の混合物を用いてプラズマエッチングチャンバ内にプラ
ズマを発生させるステップと；エッチングされる材料を
保持するカソード支持体に、直径２００ｍｍの円形の基
板に対して約１００〜約５００ワットであると等価な低
電力バイアスを維持するステップとを備える。割合を示
す値Ｘを持つガスは、ＣＨ2 Ｆ2 とＣＨＦ3 とを混合し
て得られてもよい。従って、酸化物、珪化物及びシリコ
ンに対してよりも非常に高い速度で窒化物をエッチング
する新規なプロセスは２つの特徴を有し、前記の出願中
のYangらの米国特許出願通し番号０８／１４５，８９４
による教示からは予期できない正反対の特徴を有する。
本プロセスの１つめの特徴は、エッチング工程に用いら
れるエッチングガスの選択であり、２つめの特徴は、エ
ッチング工程中においてエッチングチャンバ内に維持さ
れる特殊なエッチング条件である。
【００１１】（ａ．エッチングガス）本発明に従って、
窒化物表面をエッチングするエッチングプラズマの発生
に用いられるエッチングガスは、式ＣＨX Ｆ4-X 、Ｘは
２〜３、で示されるヒドロフルオロカーボン又はこれら
の混合物と、１つ以上の酸素含有ガスとを備える。
【００１２】ヒドロフルオロカーボンガスは、ＣＨ2 Ｆ
2 とＣＨＦ3 とを本質的に含んでいてもよいが、好適に
は本質的にＣＨＦ3 から成るだろう。プラズマエッチン
グチャンバ内に流されるこのヒドロフルオロカーボンガ
スの量は、チャンバの容量によって、ある範囲で変わ
る。約２２リットルの容量をもつ典型的なプラズマチャ
ンバ、例えば、アプライドマテリアルズ社から入手可能
なセンチュラＨＤＰ絶縁エッチングシステム等のプラズ
マチャンバでは、ヒドロフルオロカーボンガスの流量
は、約５ｓｃｃｍ(standard cubic centimeter per min
ute)〜約１００ｓｃｃｍ、好適には約２ｓｃｃｍ〜約６
０ｓｃｃｍ、典型的には約４０ｓｃｃｍである。このエ
ッチングチャンバの容量が変わる場合は、同等のエッチ
ング速度が得られるように流量を調節すればよい。ここ
で「約」とは、プラスマイナス１％（＋／−１％）を意
味する。
【００１３】１つ以上の酸素含有ガスは、ＣＯ；ＣＯ2
等のガスと；窒素酸化物と；酸素自体（Ｏ2 若しくはＯ
3 の形態又はＯラジカル）と；この酸素含有ガス２つ以
上の混合物とを備える。おそらく、酸素含有ガスの少な
くとも５０％以上は、本質的にＣＯ、ＣＯ2 、又はこれ
らの混合物から成り、更に好適には、酸素含有ガスの全
体が、本質的にＣＯ、ＣＯ2 、又はこれらの混合物から
成り、特に好適には、酸素含有ガスは本質的にＣＯ2 か
ら成る。
【００１４】上記の様に、２２リットルチャンバ内への
１つ以上の酸素含有ガスの等価な流量は、約５ｓｃｃｍ
〜約３００ｓｃｃｍの範囲であればよく、好適には約２
０ｓｃｃｍ〜約１５０ｓｃｃｍの範囲、特に好適には約
６０ｓｃｃｍ〜約１００ｓｃｃｍの範囲、典型的には約
８０ｓｃｃｍであってもよい。
【００１５】（ｂ．プラズマエッチング条件）本発明の
プラズマエッチングプロセス中に発生されるプラズマ
は、通常は、従来技術によりプラズマチャンバ又は隣接
のチャンバ内に生成が可能ないずれのプラズマも含んで
いてもよく、これは例えば、接地電極とＲＦ電力ソース
に接続される第２電極とにより与えられるが、以下に述
べるように、プラズマ電力の制御と、更に重要な点とし
て、エッチングされる表面のカソード支持体上のバイア
スの制御とは、本発明の重要な特質である。
【００１６】しかし、好適な実施例では、本発明の酸化
物プラズマエッチングプロセスに利用されるプラズマ
は、高密度プラズマであるが、この高密度プラズマは、
従来技術の容量結合プラズマ発生機とは対称的に、電磁
結合プラズマ発生機により発生されるプラズマとして決
められてもよい。この誘導結合プラズマ機の例は、出願
中のMarkらの米国特許出願通し番号０７／８２６，３１
０と、前述の出願中のYangらの米国特許出願通し番号０
８／１４５，８９４に記載されている。
【００１７】上記のMarkらの米国特許出願通し番号０７
／８２６，３１０にも記載されているように、「電磁結
合プラズマ発生機」とは、誘導結合発生機ではなく、プ
ラズマ発生に電磁場を用いるタイプのプラズマ発生機と
定義される。この電磁結合プラズマ発生機は、１立方セ
ンチメートル当たり約１０10イオン以上のイオン密度を
もつプラズマを発生させることができる。この１立方セ
ンチメートル当たり約１０10イオン以上のイオン密度
は、ここでは「高密度」プラズマとして扱われ、本発明
のプロセスに用いるための好適なプラズマ密度である。
【００１８】本発明の実施に用いられる高密度プラズマ
のＲＦソース電力レベルは、前述の米国特許出願通し番
号０７／８２６，３１０と米国特許出願通し番号０８／
１４５，８９４とに記載されているような、誘導タイプ
の電磁結合プラズマ発生機を用いて、チャンバのサイズ
や所望のエッチング速度等によって、約１２００ワット
〜約３キロワット（ｋｗ）の間であってもよい。前述の
アプライドマテリアルズ社のセンチュラＨＤＰ絶縁エッ
チングシステム等の２２リットルチャンバに対しては、
好適には、プラズマ電力は、約１５００ワット〜約２０
００ワットの間の値をとり、典型的には約１８００ワッ
トで操作される。
【００１９】典型的には、チャンバ壁面を接地電極とし
てことにより、又は、他の電極を接地電極として用いる
ことにより、エッチングされる表面若しくは基板が配置
される電極に、ＲＦ電力が印加される。エッチングされ
る表面に数百ボルトの負ＤＣバイアスが発生するよう
に、バイアス電力は調整される。直径２００ｍｍの円形
基板に対しては、典型的なバイアス電力は約１００〜約
５００ワットの範囲であり、好適には、約１５０〜約３
００ワットである。基板を有する電極は、基板又はウエ
ハと名目上同じサイズであるので、電極に印加される電
力は、基板又はウエハの面積に応じて決められる。バイ
アス電力は、典型的には約２００ワットに維持される。
窒化物に対する選択性を有する酸化物のエッチングを記
載する、即ち本発明とは対称的な、前出のYangらの米国
特許出願通し番号０８／１４５，８９４に記載されてい
るバイアスのレベルに比べてこのバイアスのレベルが低
いことは、特筆すべきことである。ここに記載されるプ
ロセスによって良好な結果を得るためには、エッチング
される表面又は基板上へのバイアス電力が５００ワット
を越えないこと、が特に重要である。
【００２０】本発明の実施に用いることができるエッチ
ングチャンバを含む実際のエッチング装置は、前出のYa
ngらの米国特許出願通し番号０８／１４５，８９４に記
載されている。
【００２１】また、前出のYangらの米国特許出願通し番
号０８／１４５，８９４に記載されるように、本発明の
プロセスの実施に関して、弗素スカベンジャ(fluorine
scavenger)（ないし弗素掃去物）が用いられてもよい。
Yangらの米国特許出願通し番号０８／１４５，８９４に
記載されるように、エッチング中に炭素と弗素のポリマ
ーが生成して、酸化物や窒化物表面等のエッチングされ
る表面上に堆積してパッシベーション層を形成し、エッ
チングの選択性においてある役割を果たす。弗素スカベ
ンジャを用いる目的は、パッシベーションを与えるポリ
マーの弗素含有量とエッチングチャンバ内のフリーな弗
素の量とを低減することにより、パッシベーションを与
えるポリマーの解離を低減することにある。この弗素ス
カベンジャは、シリコンのソースとして与えられてもよ
く、このシリコンのソースは、Yangらの米国特許出願通
し番号０８／１４５，８９４に記載されているようなシ
リコン含有ガスの形態でもよく；更に詳細には、出願中
のCollins らの米国特許通し番号０７／９４１，５０７
（１９９２年９月８日に出願）とRiceらの米国特許通し
番号０８／１３８，０６０（１９９３年１０月１５日）
に記載されているような、炭素又はシリコン物体等の固
体の形態であってもよく、例えば、チャンバ内のシリコ
ン製の天井部分(silicon ceiling )の形態等（Collins
らの米国特許通し番号０７／９４１，５０７及びRiceら
の米国特許通し番号０８／１３８，０６０参照）であ
る。
【００２２】エッチングプロセスが行われる際の基板温
度は重要ではなく、広い範囲で変化してもよいが、開始
温度が約３５℃を越えればエッチングプロセスの実際の
操作には高過ぎ（基板はエッチングプロセス中に加熱さ
れる傾向があるため）、約１１０℃を越える温度（エッ
チング中のプラズマ加熱により得られる）では、基板上
に存在するフォトレジストマスク等の他の部材を損傷さ
せるだろう。
【００２３】本発明のプラズマエッチングプロセス中に
おけるエッチングチャンバ内の圧力は、約０．１ミリト
ール(milliTorr) 〜約１００ミリトールの範囲であって
もよく、好適には、約１ミリトール〜約４０ミリトー
ル、典型的には約２０ミリトールであってもよい。
【００２４】図１〜３及び図４の流れ図を参照して、本
発明の用法を例示する。図１に示されるように、シリコ
ン基板１０は、自身の上に形成された、例えばゲート電
極等を備える突起したポリシリコン部分１２及び１４を
有する。ポリシリコン１２及び１４への接触性を高める
ために、突起ポリシリコン部分１２及び１４の上面の上
には、珪化タングステン等の珪化物部分２２及び２４
が、場合に応じて形成されていてもよい。図示されるよ
うに、酸化物部分３０、３２及び３４により、ポリシリ
コン部分１２及び１４は、横方向に基板上の他の部分要
素と絶縁されている。図示されるように、ポリシリコン
部分１２及び１４の上並びに酸化物部分３０、３２及び
３４の上には、窒化珪素層４０が形成され、更にその上
には、酸化物層５０が形成されている。図示されるよう
に、酸化物層５０は、レジストマスク６０によってパタ
ーン化されており、酸化物層５０の間に窒化物層４０を
停止層とする接触開口５２及び５４を形成する。接触開
口５２及び５４を形成するためのこの酸化物エッチング
プロセスは、前出のYangらの米国特許出願通し番号０８
／１４５，８９４に記載されている。
【００２５】本発明に従って、図２に示されるように、
フォトレジストマスク６０が除去されてその下のパター
ン化された酸化物層が露出されてもよいが、これは、本
発明のエッチングプロセスが珪化物及びシリコンだけで
はなく酸化物に対しても選択性を有するため、本発明の
エッチングプロセスを用れば、パターン化酸化物層５０
を露出したままで引続いて、開口５２及び５４を介して
窒化物層４０の開口部分をエッチングすることが可能で
あるからである。次いで、窒化物層の露出部分のエッチ
ング停止層として作用する珪化物２２及び２４を有する
図２の構造体上に対して、本発明のエッチングプロセス
が行われて、図３に示されるように、開口５２’と、パ
ターン化酸化物層５０とパターン化窒化物層４０’とに
より形成される開口５２’及び５４’を有する構造体が
形成される。本発明のプロセスを実施するには、窒化物
に対する酸化物へのプロセスの選択性は、約４：１であ
り、これは、窒化物は酸化物の４倍の速度でエッチング
されるということである。窒化物と比較した珪化物又は
シリコンのエッチング選択性は、約５０：１である。
【００２６】この事に関して特筆すべきこととしては、
本発明のプロセスは、珪化物又はシリコンに対して選択
性を有するため、例えば図２に示されるような構造体に
対して用いることができるだけではなく、例えば珪化物
を含まないポリシリコンが窒化物の下にあり、このシリ
コンが本発明のエッチング停止層として作用するような
構造体にも用いることができる。従って、ポリシリコン
部分１２及び１４が珪化物部分２２及び２４を上にのせ
て形成されていなくても、本発明のエッチングプロセス
は、その構造体に対しても同様に満足に実施される。
【００２７】本発明の窒化物エッチングプロセスの酸化
物に対する選択性、即ち、珪素酸化物よりも窒化珪素の
方を優先的にエッチングすることを更に例示するため
に、次の２つのテストウエハが作製された。１つめのテ
ストウエハは、平均厚さ約６１５０オングストローム〜
約６２５０オングストロームで形成された窒化珪素と、
この窒化珪素の上にパターン化されたフォトレジストマ
スクとを有する直径８インチの円形ウエハであり；２つ
めのテストウエハは、同じ厚さで形成された酸化珪素層
と、この上に同様に形成されたパターン化されたフォト
レジストマスクとを有するウエハである。両者は共に６
０秒間、本発明に従ったプロセスで、ＣＨ3 Ｆ４０ｓｃ
ｃｍ、ＣＯ2 ８０ｓｃｃｍ、プラズマ電力１８００ワッ
ト及び基板バイアス電力２００ワットの条件でエッチン
グされた。両者はそれぞれ、ナノメトリック社のナノス
ペック９点測定装置を用いて、予め決められた９点につ
いて測定することにより、エッチングされた物質の量を
決定した。以下の表１に、各点におけるエッチングされ
た窒化物と酸化物の測定量（オングストローム単位で）
と、その結果の窒化物対酸化物の選択比とが示される。
【００２８】
【表１】
【００２９】窒化物対酸化物の選択比の平均は、４．
１：１であった。
【００３０】
【発明の効果】以上詳細に説明してきたように、本発明
は、窒化物及びシリコンに対してのみならず酸化物に対
しての選択性を示す窒化物のプラズマエッチングプロセ
スを提供する。従って、酸化珪素、珪化金属及びシリコ
ン材料の存在下においても、プラズマエッチングを行う
ことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】集積回路構造の縦断面図であり、従来技術に従
ってレジストマスクを用いて酸化物層の接触開口をエッ
チングする様子を表す。
【図２】図１で示される集積回路構造の縦断面図であ
り、フォトレジストが除去されてその下の酸化物層が露
出した状態を表す。
【図３】図２で示される集積回路構造の縦断面図であ
り、本発明の窒化物プラズマエッチングが行われた後、
エッチングがその下の珪化物層で停止している状態を表
す。
【図４】本発明のプロセスを表す流れ図である。
【符号の説明】
１０…基板、１２，１４…ポリシリコン部分、２２，２
４…珪化物部分、３０, ３２，３４…酸化物部分、４
０，４０’…窒化珪素層、５０…パターン化酸化物層、
５２，５２’，５４，５４’…開口、６０…レジストマ
スク。
フロントページの続き (71)出願人 591003943 インテル・コーポレーション アメリカ合衆国 95052 カリフォルニア 州・サンタクララ・ミッション カレッジ ブーレバード・2200 (72)発明者 ピーター アール． ケスウィック アメリカ合衆国， カリフォルニア州 94536， フレモント， パリッシュ サ ークル 37478 (72)発明者 ジェフリー マークス アメリカ合衆国， カリフォルニア州 95129， サン ノゼ， シエロ ヴィス タ ウェイ 4730 (72)発明者 レッガ テケステ アメリカ合衆国， カリフォルニア州 95050， サンタ クララ， ベロミー ストリート ナンバーディー． 1978 (72)発明者 ギルロイ ジョン バンデントップ アメリカ合衆国， オレゴン州 97007, アロハ エスダヴリュー 203番 アヴ ェニュー 5690

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ａ） １）式ＣＨX Ｆ4-X 、Ｘは２〜３、を有するヒドロフル
    オロカーボンガス及びこの混合物と、 ２）酸素含有ガスとの混合物を用いてプラズマエッチン
    グチャンバ内にプラズマを形成するステップと、 ｂ）充分に低い電力バイアスを選択して、酸化珪素、珪
    化金属及びシリコンの存在下で、前記プラズマが窒化珪
    素を選択的にエッチングするステップとを備える窒化珪
    素のプラズマエッチングプロセス。
  2. 【請求項２】 前記ヒドロフルオロカーボンガスが、式
    ＣＨ3 Ｆを有する弗化メチル（モノフルオロメタン）か
    ら本質的に成る請求項１に記載のプラズマエッチングプ
    ロセス。
  3. 【請求項３】 前記ヒドロフルオロカーボンガスが、式
    ＣＨ2 Ｆ2 を有するジフルオロメタンから本質的に成る
    請求項１に記載のプラズマエッチングプロセス。
  4. 【請求項４】 前記酸素含有ガスが、酸素と、ＣＯと、
    ＣＯ2 と、これらの混合物とから成る群より選択される
    請求項１に記載のプラズマエッチングプロセス。
  5. 【請求項５】 前記酸素含有ガスが、ＣＯと、ＣＯ
    2 と、これらの混合物とから成る群より選択される請求
    項１に記載のプラズマエッチングプロセス。
  6. 【請求項６】 前記酸素含有ガスが、ＣＯ2 から実質的
    に成る請求項１に記載のプラズマエッチングプロセス。
  7. 【請求項７】 窒化物に対しての酸化物の前記エッチン
    グプロセスの選択性が少なくとも４：１となるように、
    且つ、窒化物に対しての珪化物若しくはシリコンの前記
    エッチングプロセスの選択性が少なくとも５０：１とな
    るように、前記プラズマエッチングチャンバ内のカソー
    ド支持体へのバイアス電力レベルが充分低く維持される
    請求項１に記載のプラズマエッチングプロセス。
  8. 【請求項８】 前記カソード支持体のバイアス電力レベ
    ルが、直径２００ｍｍの円形基板に対して約１００ワッ
    ト〜約５００ワットであると等価の範囲に維持される請
    求項１に記載のプラズマエッチングプロセス。
  9. 【請求項９】 プラズマ電力レベルが、約１２００ワッ
    ト〜約３キロワットの範囲に維持される請求項１に記載
    のプラズマエッチングプロセス。
  10. 【請求項１０】 前記プラズマエッチングチャンバ内に
    プラズマを発生させる前記ステップが、２２リットルチ
    ャンバへ約５ｓｃｃｍ〜約１００ｓｃｃｍの流量で前記
    ヒドロフルオロカーボンガスを流すと等価な流量によ
    り、前記ヒドロフルオロカーボンガスを前記プラズマエ
    ッチングチャンバ内へ流す工程を更に備える請求項１に
    記載のプラズマエッチングプロセス。
  11. 【請求項１１】 前記プラズマエッチングチャンバ内に
    プラズマを発生させる前記ステップが、２２リットルチ
    ャンバへ約５ｓｃｃｍ〜約３００ｓｃｃｍの流量で前記
    酸素含有ガスを流すと等価な流量により、前記酸素含有
    ガスを前記プラズマエッチングチャンバ内へ流す工程を
    更に備える請求項１に記載のプラズマエッチングプロセ
    ス。
  12. 【請求項１２】ａ） １）式ＣＨＦ3 を有するヒドロフルオロカーボンガス
    と、 ２）酸素と、ＣＯと、ＣＯ2 と、これらの混合物とから
    成る群より選択される酸素含有ガスとをプラズマエッチ
    ングチャンバ内へ流すステップと、 ｂ）前記チャンバ内にプラズマを発生させるステップ
    と、 ｃ）充分に低い電力バイアスを選択して、酸化珪素、珪
    化金属又はシリコンの存在下で、前記プラズマが窒化珪
    素を選択的にエッチングするステップとを備える窒化物
    のプラズマエッチングプロセス。
  13. 【請求項１３】 前記酸素含有ガスが、ＣＯと、ＣＯ2
    と、これらの混合物とから成る群より選択される請求項
    １２に記載のプラズマエッチングプロセス。
  14. 【請求項１４】 前記酸素含有ガスが、ＣＯ2 から実質
    的に成る請求項１２に記載のプラズマエッチングプロセ
    ス。
  15. 【請求項１５】 窒化珪素に対しての酸化珪素の前記エ
    ッチングプロセスの選択性が少なくとも４：１となるよ
    うに、且つ、窒化珪素に対しての珪化金属若しくはシリ
    コンの前記エッチングプロセスの選択性が少なくとも５
    ０：１となるように、前記プラズマエッチングチャンバ
    内のカソード支持体へのバイアス電力レベルが充分低く
    維持される請求項１２に記載のプラズマエッチングプロ
    セス。
  16. 【請求項１６】 前記カソード支持体のバイアス電力レ
    ベルが、直径２００ｍｍの円形基板に対して約１００ワ
    ット〜約５００ワットであると等価の範囲に維持される
    請求項１２に記載のプラズマエッチングプロセス。
  17. 【請求項１７】 プラズマ電力レベルが、約１２００ワ
    ット〜約３キロワットの範囲に維持される請求項１２に
    記載のプラズマエッチングプロセス。
  18. 【請求項１８】 前記プラズマエッチングチャンバ内に
    プラズマを発生させる前記ステップが、２２リットルチ
    ャンバへ約２０ｓｃｃｍ〜約６０ｓｃｃｍの流量で前記
    ヒドロフルオロカーボンガスを流すと等価な流量によ
    り、前記ヒドロフルオロカーボンガスを前記プラズマエ
    ッチングチャンバ内へ流す工程を更に備える請求項１２
    に記載のプラズマエッチングプロセス。
  19. 【請求項１９】 前記プラズマエッチングチャンバ内に
    プラズマを発生させる前記ステップが、２２リットルチ
    ャンバへ約２０ｓｃｃｍ〜約１５０ｓｃｃｍの流量で前
    記酸素含有ガスを流すと等価な流量により、前記酸素含
    有ガスを前記プラズマエッチングチャンバ内へ流す工程
    を更に備える請求項１２に記載のプラズマエッチングプ
    ロセス。
  20. 【請求項２０】 酸化珪素、珪化金属又はシリコンの存
    在下で窒化珪素を選択的にエッチングすることができる
    窒化物のプラズマエッチングプロセスであって、 ａ） １）式ＣＨＦ3 を有するヒドロフルオロカーボンガス
    と、 ２）ＣＯと、ＣＯ2 と、これらの混合物とから成る群よ
    り選択される酸素含有ガスとをプラズマエッチングチャ
    ンバ内へ流すステップと、 ｂ）前記チャンバ内にプラズマを発生させるステップ
    と、 ｃ）エッチングされる物質を含んだ前記プラズマエッチ
    ングチャンバ内のカソード支持体へのバイアス電力を、
    直径２００ｍｍの円形基板に対して約１００ワット〜約
    ５００ワットであると等価の範囲に維持するステップと
    を備えるプラズマエッチングプロセス。
  21. 【請求項２１】 前記酸素含有ガスが、ＣＯ2 から実質
    的に成る請求項２０に記載のプラズマエッチングプロセ
    ス。
JP7011548A 1994-01-27 1995-01-27 窒化物エッチングプロセス Withdrawn JPH0859215A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1998016950A1 (fr) * 1996-10-11 1998-04-23 Tokyo Electron Limited Procede de decapage au plasma
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KR20010018208A (ko) * 1999-08-18 2001-03-05 박종섭 수소 포함 불화탄소를 포함하는 식각가스 및 이를 이용하는 절연막의 식각방법
US6809038B2 (en) 2002-07-16 2004-10-26 Fujitsu Limited Method of manufacturing semiconductor device
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