JPH09232280A - シリコン酸化膜のエッチング方法 - Google Patents
シリコン酸化膜のエッチング方法Info
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- JPH09232280A JPH09232280A JP3616196A JP3616196A JPH09232280A JP H09232280 A JPH09232280 A JP H09232280A JP 3616196 A JP3616196 A JP 3616196A JP 3616196 A JP3616196 A JP 3616196A JP H09232280 A JPH09232280 A JP H09232280A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 水素ガスまたは一酸化炭素ガスを添加ガスに
用いることなく、高速にかつ高選択的にシリコン酸化膜
をエッチング可能とする。 【解決手段】 プラズマ処理室２１内に被処理体１を配
置するとともに、プラズマ処理室２１内にプラズマ２８
を発生させて、被処理体１の表面に成膜されたシリコン
酸化膜をエッチングする方法において、このエッチング
の際に、プラズマ２８によってＣＦ+ ，ＣＦ2 + を生成
可能な物質、例えばＣＦ+ ，ＣＦ2 + を生成可能な有機
低誘電体材料からなる有機低誘電体膜２３２を、プラズ
マ処理室内２１に配置して、シリコン酸化膜のエッチン
グ特性を制御する。
用いることなく、高速にかつ高選択的にシリコン酸化膜
をエッチング可能とする。 【解決手段】 プラズマ処理室２１内に被処理体１を配
置するとともに、プラズマ処理室２１内にプラズマ２８
を発生させて、被処理体１の表面に成膜されたシリコン
酸化膜をエッチングする方法において、このエッチング
の際に、プラズマ２８によってＣＦ+ ，ＣＦ2 + を生成
可能な物質、例えばＣＦ+ ，ＣＦ2 + を生成可能な有機
低誘電体材料からなる有機低誘電体膜２３２を、プラズ
マ処理室内２１に配置して、シリコン酸化膜のエッチン
グ特性を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の層間
絶縁膜等として用いるシリコン酸化膜のドライエッチン
グ方法に関するものである。
絶縁膜等として用いるシリコン酸化膜のドライエッチン
グ方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＶＬＳＩ，ＵＬＳＩ等のように半
導体装置が高集積化されるにしたがい、チップ面積が拡
大し、ウエハが大口径化されており、また同時にデザイ
ンルールが高度に微細化されてきている。これに伴って
半導体装置の製造分野では、精密な寸法制御性、高選択
性、実用的なエッチング速度、堆積速度、低ダメージ
性、低汚染性、良好な再現性を同時に可能な限り実現す
ることが要求されている。例えば、素子構造の複雑化お
よび上記した高集積化の流れから、多層配線が一般的に
なりつつあるが、多層配線構造では、層間配線を結線す
るために層間絶縁膜に接続孔を形成しなければならな
い。よって、特に多層配線構造の形成プロセスにおいて
は、高選択性等の良好なエッチング特性を満足するドラ
イエッチング技術が求められており、開発が進められて
いる。
導体装置が高集積化されるにしたがい、チップ面積が拡
大し、ウエハが大口径化されており、また同時にデザイ
ンルールが高度に微細化されてきている。これに伴って
半導体装置の製造分野では、精密な寸法制御性、高選択
性、実用的なエッチング速度、堆積速度、低ダメージ
性、低汚染性、良好な再現性を同時に可能な限り実現す
ることが要求されている。例えば、素子構造の複雑化お
よび上記した高集積化の流れから、多層配線が一般的に
なりつつあるが、多層配線構造では、層間配線を結線す
るために層間絶縁膜に接続孔を形成しなければならな
い。よって、特に多層配線構造の形成プロセスにおいて
は、高選択性等の良好なエッチング特性を満足するドラ
イエッチング技術が求められており、開発が進められて
いる。
【０００３】ドライエッチング技術の開発の一手段とし
て、エッチングガスの開発がある。従来では、層間絶縁
膜として多く用いられるシリコン酸化膜に接続孔を形成
するためのエッチングガスに、フルオロカーボンガスが
広く用いられてきたが、最近では、接続孔の底部の下地
材料層、例えば単結晶シリコンやシリコン窒化膜（Ｓｉ
3 Ｎ4 膜）、金属シリサイド、金属材料からなる層で精
密にエッチングを停止させるため、エッチングガスにさ
らに水素ガス、一酸化炭素ガスを添加し、下地材料層に
対して高い選択性でシリコン酸化膜をエッチングする技
術が実用化されている。
て、エッチングガスの開発がある。従来では、層間絶縁
膜として多く用いられるシリコン酸化膜に接続孔を形成
するためのエッチングガスに、フルオロカーボンガスが
広く用いられてきたが、最近では、接続孔の底部の下地
材料層、例えば単結晶シリコンやシリコン窒化膜（Ｓｉ
3 Ｎ4 膜）、金属シリサイド、金属材料からなる層で精
密にエッチングを停止させるため、エッチングガスにさ
らに水素ガス、一酸化炭素ガスを添加し、下地材料層に
対して高い選択性でシリコン酸化膜をエッチングする技
術が実用化されている。
【０００４】例えば図４（ａ）に示すように、フォトレ
ジスト５３をマスクとして、シリコン酸化膜５２にシリ
コン基板５１に到達する接続孔５４を形成する場合で
は、フルオロカーボンガスに一酸化炭素ガスを添加して
プラズマエッチングを行うことにより、プラズマ処理室
内に生成した、シリコンと反応し易い過剰なフッ素ラジ
カルがＣＯＦの形で処理室から排気除去される。一方、
プラズマ５５中で生成したイオンによってシリコン酸化
膜５２のエッチングが進行し、接続孔５４がシリコン基
板５１に到達すると、露出した接続孔５４底部のシリコ
ン基板５１上にＣx Ｆy を有する構造のカーボンリッチ
な組成のポリマー５６が堆積される。なお、接続孔５４
がシリコン基板５１に到達しておらず、接続孔５４の形
成箇所にシリコン酸化膜５２が存在している間では、シ
リコン酸化膜５２の酸素がフルオロカーボンガスの炭素
と反応して排気除去されるため、上記のようなポリマー
５６の堆積が起こらない。このことから、高選択性を有
するシリコン酸化膜５２のエッチングが実現されるので
ある。
ジスト５３をマスクとして、シリコン酸化膜５２にシリ
コン基板５１に到達する接続孔５４を形成する場合で
は、フルオロカーボンガスに一酸化炭素ガスを添加して
プラズマエッチングを行うことにより、プラズマ処理室
内に生成した、シリコンと反応し易い過剰なフッ素ラジ
カルがＣＯＦの形で処理室から排気除去される。一方、
プラズマ５５中で生成したイオンによってシリコン酸化
膜５２のエッチングが進行し、接続孔５４がシリコン基
板５１に到達すると、露出した接続孔５４底部のシリコ
ン基板５１上にＣx Ｆy を有する構造のカーボンリッチ
な組成のポリマー５６が堆積される。なお、接続孔５４
がシリコン基板５１に到達しておらず、接続孔５４の形
成箇所にシリコン酸化膜５２が存在している間では、シ
リコン酸化膜５２の酸素がフルオロカーボンガスの炭素
と反応して排気除去されるため、上記のようなポリマー
５６の堆積が起こらない。このことから、高選択性を有
するシリコン酸化膜５２のエッチングが実現されるので
ある。
【０００５】また前述と同様に、シリコン酸化膜５２に
接続孔５４を形成するため、フルオロカーボンガスに水
素ガスを添加してプラズマエッチングを行うと、図４
（ｂ）に示すように、プラズマ処理室内に生成した過剰
なフッ素ラジカルがＨＦの形で処理室から排気除去され
る一方、前述と同様に、接続孔５４底部のシリコン基板
５１上にＣx Ｆy を有する構造のカーボンリッチな組成
のポリマー５６が堆積される。よって、高選択性を有す
るシリコン酸化膜５２のエッチングが実現されるのであ
る。
接続孔５４を形成するため、フルオロカーボンガスに水
素ガスを添加してプラズマエッチングを行うと、図４
（ｂ）に示すように、プラズマ処理室内に生成した過剰
なフッ素ラジカルがＨＦの形で処理室から排気除去され
る一方、前述と同様に、接続孔５４底部のシリコン基板
５１上にＣx Ｆy を有する構造のカーボンリッチな組成
のポリマー５６が堆積される。よって、高選択性を有す
るシリコン酸化膜５２のエッチングが実現されるのであ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したシ
リコン酸化膜のドライエッチング技術では、プラズマ処
理室内の過剰なフッ素ラジカルが適度に除去され、かつ
接続孔の底部の下地材料層上にカーボンリッチなポリマ
ーが堆積されるのに最適なプラズマ密度、ガスの混合比
がエッチングの良否を決定する重要な要件となってい
る。したがって、所望のエッチング特性、すなわちエッ
チング速度や下地材料層に対する選択性等の特性を得る
には、プラズマ密度、ガスの混合比の最適化が重要にな
っているのである。
リコン酸化膜のドライエッチング技術では、プラズマ処
理室内の過剰なフッ素ラジカルが適度に除去され、かつ
接続孔の底部の下地材料層上にカーボンリッチなポリマ
ーが堆積されるのに最適なプラズマ密度、ガスの混合比
がエッチングの良否を決定する重要な要件となってい
る。したがって、所望のエッチング特性、すなわちエッ
チング速度や下地材料層に対する選択性等の特性を得る
には、プラズマ密度、ガスの混合比の最適化が重要にな
っているのである。
【０００７】しかしながら、パラメータと各エッチング
特性間の関係が相殺関係にあることを考えると、全ての
エッチング特性を満足することは至難の業である。特
に、水素ガスまたは一酸化炭素ガス等の添加は、主なエ
ッチャントの生成元であるフルオロカーボンガスを希釈
することになるので、エッチング速度の高速化の点で不
利であることが明らかである。さらに水素ガスまたは一
酸化炭素ガスは、取り扱いに十分な配慮を要する危険な
ガスであるため、大規模な半導体装置の製造工場におい
ては、これらガスの安全対策や除害装置の設置に伴う作
業およびコストの負担が多大となってしまう。したがっ
て、水素ガスまたは一酸化炭素ガスを添加ガスに用いる
ことなく、高速にかつ高選択的にシリコン酸化膜をエッ
チングできるドライエッチング技術の開発が切望されて
いる。
特性間の関係が相殺関係にあることを考えると、全ての
エッチング特性を満足することは至難の業である。特
に、水素ガスまたは一酸化炭素ガス等の添加は、主なエ
ッチャントの生成元であるフルオロカーボンガスを希釈
することになるので、エッチング速度の高速化の点で不
利であることが明らかである。さらに水素ガスまたは一
酸化炭素ガスは、取り扱いに十分な配慮を要する危険な
ガスであるため、大規模な半導体装置の製造工場におい
ては、これらガスの安全対策や除害装置の設置に伴う作
業およびコストの負担が多大となってしまう。したがっ
て、水素ガスまたは一酸化炭素ガスを添加ガスに用いる
ことなく、高速にかつ高選択的にシリコン酸化膜をエッ
チングできるドライエッチング技術の開発が切望されて
いる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るシ
リコン酸化膜のエッチング方法は、プラズマ処理室内に
被処理体を配置するとともに、プラズマ処理室内にプラ
ズマを発生させて、被処理体の表面に成膜されたシリコ
ン酸化膜をエッチングする際に、プラズマによってＣＦ
+ ，ＣＦ2 + を生成可能な物質をプラズマ処理室内に配
置して、シリコン酸化膜のエッチング特性を制御する。
リコン酸化膜のエッチング方法は、プラズマ処理室内に
被処理体を配置するとともに、プラズマ処理室内にプラ
ズマを発生させて、被処理体の表面に成膜されたシリコ
ン酸化膜をエッチングする際に、プラズマによってＣＦ
+ ，ＣＦ2 + を生成可能な物質をプラズマ処理室内に配
置して、シリコン酸化膜のエッチング特性を制御する。
【０００９】請求項３の発明に係るシリコン酸化膜のエ
ッチング方法は、プラズマ処理室内に被処理体を配置す
るとともに、プラズマ処理室内にプラズマを発生させ
て、被処理体の表面に成膜されたシリコン酸化膜をエッ
チングし、シリコン酸化膜に被処理体の表面に到達する
凹部を形成する際において、凹部が被処理体表面に到達
する直前に、プラズマによってＣＦ+ ，ＣＦ2 + を生成
可能な物質を上記プラズマにさらすことにより、シリコ
ン酸化膜のエッチング特性を制御する。
ッチング方法は、プラズマ処理室内に被処理体を配置す
るとともに、プラズマ処理室内にプラズマを発生させ
て、被処理体の表面に成膜されたシリコン酸化膜をエッ
チングし、シリコン酸化膜に被処理体の表面に到達する
凹部を形成する際において、凹部が被処理体表面に到達
する直前に、プラズマによってＣＦ+ ，ＣＦ2 + を生成
可能な物質を上記プラズマにさらすことにより、シリコ
ン酸化膜のエッチング特性を制御する。
【００１０】請求項５の発明に係るシリコン酸化膜のエ
ッチング方法は、プラズマ処理室内に被処理体を配置す
るとともに、プラズマ処理室内にプラズマを発生させ
て、被処理体の表面に成膜されたシリコン酸化膜をエッ
チングし、シリコン酸化膜に被処理体表面に到達する凹
部を形成するに先立ち、シリコン酸化膜上に、ＣＦ+ ，
ＣＦ2 + を生成可能な物質からなる膜を形成し、続いて
この膜上に凹部用のマスクを形成する。このとき、凹部
用のマスクを、上記エッチングによって凹部が被処理体
表面に到達する直前に、プラズマによってＣＦ+ ，ＣＦ
2 + を生成可能な物質からなる膜が露出する厚みに形成
する。
ッチング方法は、プラズマ処理室内に被処理体を配置す
るとともに、プラズマ処理室内にプラズマを発生させ
て、被処理体の表面に成膜されたシリコン酸化膜をエッ
チングし、シリコン酸化膜に被処理体表面に到達する凹
部を形成するに先立ち、シリコン酸化膜上に、ＣＦ+ ，
ＣＦ2 + を生成可能な物質からなる膜を形成し、続いて
この膜上に凹部用のマスクを形成する。このとき、凹部
用のマスクを、上記エッチングによって凹部が被処理体
表面に到達する直前に、プラズマによってＣＦ+ ，ＣＦ
2 + を生成可能な物質からなる膜が露出する厚みに形成
する。
【００１１】生成されるＣＦ+ ，ＣＦ2 + は、エッチン
グによってシリコン酸化膜に被処理体の表面に到達する
凹部を形成する場合において、露出した被処理体の表面
に形成されるカーボンリッチポリマーの前駆体となるも
のである。よって、請求項１の発明では、エッチングの
際にこのようなＣＦ+ ，ＣＦ2 +を生成可能な物質をプ
ラズマ処理室内に配置することから、エッチング中にＣ
Ｆ + ，ＣＦ2 + が生成され、これにより露出した被処理
体表面へのカーボンリッチポリマーの堆積性が向上する
ため、被処理体に対するシリコン酸化膜の高選択性が確
保される。またカーボンリッチポリマーの堆積性が向上
することから、エッチングガスに水素ガスや一酸化炭素
ガス等を添加する必要がなくなる。そのため、これら水
素ガスや一酸化炭素ガスを添加することにより結果とし
てエッチングガスが希釈されるといった不都合がなくな
る。
グによってシリコン酸化膜に被処理体の表面に到達する
凹部を形成する場合において、露出した被処理体の表面
に形成されるカーボンリッチポリマーの前駆体となるも
のである。よって、請求項１の発明では、エッチングの
際にこのようなＣＦ+ ，ＣＦ2 +を生成可能な物質をプ
ラズマ処理室内に配置することから、エッチング中にＣ
Ｆ + ，ＣＦ2 + が生成され、これにより露出した被処理
体表面へのカーボンリッチポリマーの堆積性が向上する
ため、被処理体に対するシリコン酸化膜の高選択性が確
保される。またカーボンリッチポリマーの堆積性が向上
することから、エッチングガスに水素ガスや一酸化炭素
ガス等を添加する必要がなくなる。そのため、これら水
素ガスや一酸化炭素ガスを添加することにより結果とし
てエッチングガスが希釈されるといった不都合がなくな
る。
【００１２】請求項３の発明では、凹部が被処理体の表
面に到達する直前に、ＣＦ+ ，ＣＦ 2 + を生成可能な物
質をプラズマにさらし、プラズマ処理室内にＣＦ+ ，Ｃ
Ｆ2 + を生成させるため、凹部の底部である被処理体の
表面が露出すると同時に、ＣＦ+ ，ＣＦ2 + が被処理体
表面へのカーボンリッチポリマーの堆積に大きく寄与
し、このポリマーが効果的に堆積される。よって、被処
理体に対するシリコン酸化膜の高選択性が確保される。
またカーボンリッチポリマーが効果的に堆積されること
から、エッチングガスに水素ガスや一酸化炭素ガス等を
添加する必要がなく、したがって請求項１の発明と同
様、エッチングガスが希釈されるといった不都合がなく
なる。
面に到達する直前に、ＣＦ+ ，ＣＦ 2 + を生成可能な物
質をプラズマにさらし、プラズマ処理室内にＣＦ+ ，Ｃ
Ｆ2 + を生成させるため、凹部の底部である被処理体の
表面が露出すると同時に、ＣＦ+ ，ＣＦ2 + が被処理体
表面へのカーボンリッチポリマーの堆積に大きく寄与
し、このポリマーが効果的に堆積される。よって、被処
理体に対するシリコン酸化膜の高選択性が確保される。
またカーボンリッチポリマーが効果的に堆積されること
から、エッチングガスに水素ガスや一酸化炭素ガス等を
添加する必要がなく、したがって請求項１の発明と同
様、エッチングガスが希釈されるといった不都合がなく
なる。
【００１３】請求項５の発明では、凹部用のマスクを、
エッチングによって凹部が被処理体表面に到達する直前
に、ＣＦ+ ，ＣＦ2 + を生成可能な物質からなる膜が露
出する厚みに形成するため、凹部が被処理体表面に到達
する直前までエッチングが進行すると、ＣＦ+ ，ＣＦ2
+ を生成可能な物質からなる膜がプラズマにさらされ、
この膜からカーボンリッチポリマーの前駆体となるＣＦ
+ ，ＣＦ2 + が生成される。よって、被処理体の表面に
カーボンリッチポリマーが効果的に堆積されるため、被
処理体に対するシリコン酸化膜の高選択性が確保され
る。またカーボンリッチポリマーが効果的に堆積される
ことから、エッチングガスに水素ガスや一酸化炭素ガス
等を添加する必要がなく、これにより請求項１の発明と
同様、エッチングガスが希釈されるといった不都合がな
くなる。
エッチングによって凹部が被処理体表面に到達する直前
に、ＣＦ+ ，ＣＦ2 + を生成可能な物質からなる膜が露
出する厚みに形成するため、凹部が被処理体表面に到達
する直前までエッチングが進行すると、ＣＦ+ ，ＣＦ2
+ を生成可能な物質からなる膜がプラズマにさらされ、
この膜からカーボンリッチポリマーの前駆体となるＣＦ
+ ，ＣＦ2 + が生成される。よって、被処理体の表面に
カーボンリッチポリマーが効果的に堆積されるため、被
処理体に対するシリコン酸化膜の高選択性が確保され
る。またカーボンリッチポリマーが効果的に堆積される
ことから、エッチングガスに水素ガスや一酸化炭素ガス
等を添加する必要がなく、これにより請求項１の発明と
同様、エッチングガスが希釈されるといった不都合がな
くなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るシリコン酸化
膜のエッチング方法の実施形態を図面に基づいて説明す
るが、これに先立ち、第１実施形態の方法の実施に適用
されるエッチング装置の一構成例を図１を用いて説明す
る。このエッチング装置２０は、マグネトロン形のもの
であり、プラズマ処理室２１と、プラズマ処理室２１内
に設けられたステージ２２と、ステージ２２の周辺に配
置されたプレート２３と、プラズマ処理室２１の外周に
設置されたマグネット２４とを備えて構成されている。
膜のエッチング方法の実施形態を図面に基づいて説明す
るが、これに先立ち、第１実施形態の方法の実施に適用
されるエッチング装置の一構成例を図１を用いて説明す
る。このエッチング装置２０は、マグネトロン形のもの
であり、プラズマ処理室２１と、プラズマ処理室２１内
に設けられたステージ２２と、ステージ２２の周辺に配
置されたプレート２３と、プラズマ処理室２１の外周に
設置されたマグネット２４とを備えて構成されている。
【００１５】プラズマ処理室２１は接地されており、ま
たプラズマ処理室２１には、排気口２５とエッチングガ
スの導入口（図示略）とがそれぞれ形成されている。そ
して、排気口２５からの排気によってプラズマ処理室２
１内が所定の減圧状態に設定され、また導入口からプラ
ズマ処理室２１内へエッチングガスが供給されるように
なっている。
たプラズマ処理室２１には、排気口２５とエッチングガ
スの導入口（図示略）とがそれぞれ形成されている。そ
して、排気口２５からの排気によってプラズマ処理室２
１内が所定の減圧状態に設定され、また導入口からプラ
ズマ処理室２１内へエッチングガスが供給されるように
なっている。
【００１６】プラズマ処理室２１内のステージ２２は、
被処理体１をプラズマ処理室２１内に配置するためのも
のである。ステージ２２には、コンデンサ２６を介して
高周波（ＲＦ）電源２７が接続されており、したがって
ステージ２２は、プラズマを励起し制御するための電極
ともなっている。
被処理体１をプラズマ処理室２１内に配置するためのも
のである。ステージ２２には、コンデンサ２６を介して
高周波（ＲＦ）電源２７が接続されており、したがって
ステージ２２は、プラズマを励起し制御するための電極
ともなっている。
【００１７】このようなステージ２２の周辺に配置され
たプレート２３は、図示しない昇降機構に接続されてお
り、ステージ２２の周辺の下方から、図１（ｂ）に示す
ごとくステージ２２上面近傍まで、すなわちステージ２
２上方に発生するプラズマ２８にさらされる位置まで昇
降自在となっている。このプレート２３は、例えばシリ
コン基板２３１上に、プラズマによってＣＦ+ ，ＣＦ2
+ を生成可能な物質からなる膜、例えば誘電率が３以下
の有機低誘電体材料からなる有機低誘電体膜２３２が形
成されて構成されている。
たプレート２３は、図示しない昇降機構に接続されてお
り、ステージ２２の周辺の下方から、図１（ｂ）に示す
ごとくステージ２２上面近傍まで、すなわちステージ２
２上方に発生するプラズマ２８にさらされる位置まで昇
降自在となっている。このプレート２３は、例えばシリ
コン基板２３１上に、プラズマによってＣＦ+ ，ＣＦ2
+ を生成可能な物質からなる膜、例えば誘電率が３以下
の有機低誘電体材料からなる有機低誘電体膜２３２が形
成されて構成されている。
【００１８】ここでＣＦ+ ，ＣＦ2 + を生成可能な物質
は、ＣＦ+ のみあるいはＣＦ2 + のみを生成可能な物質
であっても、ＣＦ+ およびＣＦ2 + を生成可能な物質で
あってもよく、このような有機低誘電体材料としては、
例えば炭素原子（Ｃ），フッ素原子（Ｆ），水素原子
（Ｈ），酸素原子（Ｏ）の組み合わせからなるものが挙
げられる。しかし、カーボンリッチポリマーの堆積制御
等が難しくなるおそれがあるため、有機低誘電体材料と
しては、特にＣとＦとからなる材料を用いるのが好まし
い。
は、ＣＦ+ のみあるいはＣＦ2 + のみを生成可能な物質
であっても、ＣＦ+ およびＣＦ2 + を生成可能な物質で
あってもよく、このような有機低誘電体材料としては、
例えば炭素原子（Ｃ），フッ素原子（Ｆ），水素原子
（Ｈ），酸素原子（Ｏ）の組み合わせからなるものが挙
げられる。しかし、カーボンリッチポリマーの堆積制御
等が難しくなるおそれがあるため、有機低誘電体材料と
しては、特にＣとＦとからなる材料を用いるのが好まし
い。
【００１９】ここでは、ＣとＦとから構成されかつプラ
ズマによってＣＦ+ ，ＣＦ2 + を生成可能な有機低誘電
体膜２３２として、下記式〔１〕に示すシクロポリマラ
イズドフロネーテッドポリマー構造の有機低誘電体材料
（誘電率２．１）からなる膜〔例えばサイトップ（商品
名）〕を用いる。そして、シリコン基板２３１上に上記
有機低誘電体材料を塗布し、その後、ベーキングして１
００μｍ程度の厚みの有機低誘電体膜２３２を形成する
ことにより、プレート２３が構成されている。
ズマによってＣＦ+ ，ＣＦ2 + を生成可能な有機低誘電
体膜２３２として、下記式〔１〕に示すシクロポリマラ
イズドフロネーテッドポリマー構造の有機低誘電体材料
（誘電率２．１）からなる膜〔例えばサイトップ（商品
名）〕を用いる。そして、シリコン基板２３１上に上記
有機低誘電体材料を塗布し、その後、ベーキングして１
００μｍ程度の厚みの有機低誘電体膜２３２を形成する
ことにより、プレート２３が構成されている。
【化１】
【００２０】このようなエッチング装置２０では、プラ
ズマ処理室２１内を所定の減圧度に設定した後、プラズ
マ処理室２１内にエッチングガスを導入し、ＲＦ電源２
７より電圧を印加することにより、ステージ２２の上方
にプラズマ２８が生成される。
ズマ処理室２１内を所定の減圧度に設定した後、プラズ
マ処理室２１内にエッチングガスを導入し、ＲＦ電源２
７より電圧を印加することにより、ステージ２２の上方
にプラズマ２８が生成される。
【００２１】次に、上記エッチング装置２０を用いて行
う第１実施形態のシリコン酸化膜のエッチング方法を図
１および図２を用いて説明する。この実施形態は、本発
明を、被処理体１としてシリコン基板を用い、被処理体
１の表面に形成されたシリコン酸化膜２をエッチングす
ることにより、被処理体１の表面に到達する凹部となる
接続孔４を形成するのに適用した場合の例である。ま
ず、被処理体１をエッチング装置２０のプラズマ処理室
２１内に配置するに先立ち、図２（ａ）に示すように、
被処理体１の表面にシリコン酸化膜２と、エッチングマ
スクとなるフォトレジストパターン３とを形成する。
う第１実施形態のシリコン酸化膜のエッチング方法を図
１および図２を用いて説明する。この実施形態は、本発
明を、被処理体１としてシリコン基板を用い、被処理体
１の表面に形成されたシリコン酸化膜２をエッチングす
ることにより、被処理体１の表面に到達する凹部となる
接続孔４を形成するのに適用した場合の例である。ま
ず、被処理体１をエッチング装置２０のプラズマ処理室
２１内に配置するに先立ち、図２（ａ）に示すように、
被処理体１の表面にシリコン酸化膜２と、エッチングマ
スクとなるフォトレジストパターン３とを形成する。
【００２２】シリコン酸化膜２は、例えばプラズマを用
いた化学的気相成長装置（以下、プラズマＣＶＤ装置と
記す）を用いて、１．０μｍ程度の厚みに成膜する。ま
たシリコン酸化膜２上にフォトレジストを成膜し、その
後、例えばＫｒＦエキシマレーザステッパーを用いてフ
ォトレジストをパターニングし、０．３μｍ程度の径の
開孔を有するフォトレジストパターン３を形成する。次
に、被処理体１をエッチング装置２０のステージ２２上
に載置し、続いてエッチングガスにフルオロカーボンガ
スを用いて、プラズマ処理室２１内にプラズマ２８を発
生させ、被処理体１の表面のシリコン酸化膜２をエッチ
ングする。
いた化学的気相成長装置（以下、プラズマＣＶＤ装置と
記す）を用いて、１．０μｍ程度の厚みに成膜する。ま
たシリコン酸化膜２上にフォトレジストを成膜し、その
後、例えばＫｒＦエキシマレーザステッパーを用いてフ
ォトレジストをパターニングし、０．３μｍ程度の径の
開孔を有するフォトレジストパターン３を形成する。次
に、被処理体１をエッチング装置２０のステージ２２上
に載置し、続いてエッチングガスにフルオロカーボンガ
スを用いて、プラズマ処理室２１内にプラズマ２８を発
生させ、被処理体１の表面のシリコン酸化膜２をエッチ
ングする。
【００２３】このときのエッチング条件の一例を以下に
示す。 プラズマ処理室内の圧力 ：５Ｐａ ＲＦ電力（１３．５６ＭＨｚ）：１５００Ｗ ステージ（電極）温度 ：２０℃ ステージ上の磁場強度 ：１５ｍＴ（１５０Gauss) エッチングガスおよび流量 ：ＣＨＦ3 ／Ａｒ ＝２０(ml/min)／１００(ml/min) ここで、エッチング開始から被処理体１の表面に接続孔
４が到達する直前までは、図１（ａ）に示すように、プ
ラズマ処理室２１内のプレート２３をステージ２２の下
方に位置させておき、プレート２３の有機低誘電体膜２
３２が発生したプラズマ２８にさらされないようにす
る。
示す。 プラズマ処理室内の圧力 ：５Ｐａ ＲＦ電力（１３．５６ＭＨｚ）：１５００Ｗ ステージ（電極）温度 ：２０℃ ステージ上の磁場強度 ：１５ｍＴ（１５０Gauss) エッチングガスおよび流量 ：ＣＨＦ3 ／Ａｒ ＝２０(ml/min)／１００(ml/min) ここで、エッチング開始から被処理体１の表面に接続孔
４が到達する直前までは、図１（ａ）に示すように、プ
ラズマ処理室２１内のプレート２３をステージ２２の下
方に位置させておき、プレート２３の有機低誘電体膜２
３２が発生したプラズマ２８にさらされないようにす
る。
【００２４】その後、図２（ｂ）に示すように被処理体
１の表面近くまで接続孔４のエッチングが進行した段階
で、図１（ｂ）に示すように、プレート２３をプラズマ
２８の発生領域まで位置させて有機低誘電体膜２３２を
プラズマ２８にさらし、この状態のままエッチングを進
めて、図２（ｃ）に示すごとく被処理体１の表面に到達
する接続孔４を得る。なお、エッチングガスとしてフル
オロカーボンガスを用いているため、接続孔４の底部の
被処理体１表面にはカーボンリッチポリマー５が形成さ
れる。
１の表面近くまで接続孔４のエッチングが進行した段階
で、図１（ｂ）に示すように、プレート２３をプラズマ
２８の発生領域まで位置させて有機低誘電体膜２３２を
プラズマ２８にさらし、この状態のままエッチングを進
めて、図２（ｃ）に示すごとく被処理体１の表面に到達
する接続孔４を得る。なお、エッチングガスとしてフル
オロカーボンガスを用いているため、接続孔４の底部の
被処理体１表面にはカーボンリッチポリマー５が形成さ
れる。
【００２５】接続孔４が被処理体１の表面に到達する直
前に、有機低誘電体膜２３２をプラズマ２８にさらすこ
とにより、有機低誘電体膜２３２からＣＦ+ ，ＣＦ2 +
が生成される。このＣＦ+ ，ＣＦ2 + は、上記カーボン
リッチポリマー５の前駆体となるものである。これらの
イオンは、ＣＦ3 + のようなフッ素の割合の多いイオン
に比較して、被処理体１の表面に吸着した後に、後から
入射してきたイオンと反応が進んで排気されエッチング
されるといったことが起こり難く、カーボンの割合の高
いポリマーを生成することから、カーボンリッチポリマ
ー５の前駆体として重要なものである。
前に、有機低誘電体膜２３２をプラズマ２８にさらすこ
とにより、有機低誘電体膜２３２からＣＦ+ ，ＣＦ2 +
が生成される。このＣＦ+ ，ＣＦ2 + は、上記カーボン
リッチポリマー５の前駆体となるものである。これらの
イオンは、ＣＦ3 + のようなフッ素の割合の多いイオン
に比較して、被処理体１の表面に吸着した後に、後から
入射してきたイオンと反応が進んで排気されエッチング
されるといったことが起こり難く、カーボンの割合の高
いポリマーを生成することから、カーボンリッチポリマ
ー５の前駆体として重要なものである。
【００２６】したがって上記実施形態では、接続孔４が
被処理体１の表面に達し、接続孔４の底部の被処理体１
表面にカーボンリッチポリマー５が堆積されると同時
に、先に有機低誘電体膜２３２から生成されたＣＦ+ ，
ＣＦ2 + がそのカーボンリッチポリマー５の生成に大き
く寄与し、このポリマー５の堆積性が向上する。この結
果、接続孔４の底部の被処理体１表面にカーボンリッチ
ポリマー５を効果的に堆積させることができる。またこ
の実施形態では、ＨとＯとを含まず、ＣとＦとからなる
有機低誘電体膜２３２を用いているので、カーボンリッ
チポリマー５を一層容易に堆積させることができる。
被処理体１の表面に達し、接続孔４の底部の被処理体１
表面にカーボンリッチポリマー５が堆積されると同時
に、先に有機低誘電体膜２３２から生成されたＣＦ+ ，
ＣＦ2 + がそのカーボンリッチポリマー５の生成に大き
く寄与し、このポリマー５の堆積性が向上する。この結
果、接続孔４の底部の被処理体１表面にカーボンリッチ
ポリマー５を効果的に堆積させることができる。またこ
の実施形態では、ＨとＯとを含まず、ＣとＦとからなる
有機低誘電体膜２３２を用いているので、カーボンリッ
チポリマー５を一層容易に堆積させることができる。
【００２７】さらに、カーボンリッチポリマー５を効果
的に堆積できることから、エッチングガスに水素ガスま
たは一酸化炭素ガス等を添加する必要がないので、主な
エッチャントの生成元であるフルオロカーボンガスの希
釈によるエッチング速度の低下を防止することができ、
これによりシリコン酸化膜２を高速でエッチングするこ
とができる。有機低誘電体膜２３２としてサイトップを
用い、前述のエッチング条件にてシリコン酸化膜２のエ
ッチングを行ったところ、シリコン酸化膜２のエッチン
グ速度が３００ｎｍ／ｍｉｎ、シリコン酸化膜２のエッ
チング速度と被処理体１のエッチング速度との選択比が
３０といったエッチング性能が得られた。
的に堆積できることから、エッチングガスに水素ガスま
たは一酸化炭素ガス等を添加する必要がないので、主な
エッチャントの生成元であるフルオロカーボンガスの希
釈によるエッチング速度の低下を防止することができ、
これによりシリコン酸化膜２を高速でエッチングするこ
とができる。有機低誘電体膜２３２としてサイトップを
用い、前述のエッチング条件にてシリコン酸化膜２のエ
ッチングを行ったところ、シリコン酸化膜２のエッチン
グ速度が３００ｎｍ／ｍｉｎ、シリコン酸化膜２のエッ
チング速度と被処理体１のエッチング速度との選択比が
３０といったエッチング性能が得られた。
【００２８】この結果からも明らかなように、上記実施
形態によれば、シリコン基板からなる被処理体１に対し
て高選択的かつ高速にシリコン酸化膜２をエッチングで
きるので、この実施形態の方法を用いることにより多層
配線構造の微細化、ひいては半導体装置の高集積化を一
層進展させることができる。また上記実施形態では、エ
ッチングガスに水素ガスまたは一酸化炭素ガス等を添加
しないので、これらガスの安全対策や除害装置の設置に
要していた作業およびコストの負担分を削減することが
できる。
形態によれば、シリコン基板からなる被処理体１に対し
て高選択的かつ高速にシリコン酸化膜２をエッチングで
きるので、この実施形態の方法を用いることにより多層
配線構造の微細化、ひいては半導体装置の高集積化を一
層進展させることができる。また上記実施形態では、エ
ッチングガスに水素ガスまたは一酸化炭素ガス等を添加
しないので、これらガスの安全対策や除害装置の設置に
要していた作業およびコストの負担分を削減することが
できる。
【００２９】次に、本発明に係る第２実施形態のシリコ
ン酸化膜のエッチング方法を図３を用いて説明する。な
お、図において第１実施例と同一の形成要素には同一の
符号を付して説明を省略する。またこの実施形態も、本
発明を、被処理体１の表面に形成されたシリコン酸化膜
２をエッチングすることにより、被処理体１の表面に到
達する凹部となる接続孔を形成するのに適用した場合の
例である。まずシリコン酸化膜２のエッチングに先立
ち、図３（ａ）に示すように、被処理体１の表面にシリ
コン酸化膜２と、プラズマによってＣＦ+ ，ＣＦ2 + を
生成可能な物質からなる膜、例えば誘電率が３以下の有
機低誘電体膜１１と、エッチングマスクとなるフォトレ
ジストパターン１２とを形成する。
ン酸化膜のエッチング方法を図３を用いて説明する。な
お、図において第１実施例と同一の形成要素には同一の
符号を付して説明を省略する。またこの実施形態も、本
発明を、被処理体１の表面に形成されたシリコン酸化膜
２をエッチングすることにより、被処理体１の表面に到
達する凹部となる接続孔を形成するのに適用した場合の
例である。まずシリコン酸化膜２のエッチングに先立
ち、図３（ａ）に示すように、被処理体１の表面にシリ
コン酸化膜２と、プラズマによってＣＦ+ ，ＣＦ2 + を
生成可能な物質からなる膜、例えば誘電率が３以下の有
機低誘電体膜１１と、エッチングマスクとなるフォトレ
ジストパターン１２とを形成する。
【００３０】すなわち、被処理体１の表面に、例えばプ
ラズマＣＶＤ装置を用いて１．０μｍ程度の厚みのシリ
コン酸化膜２を堆積する。次いで、シリコン酸化膜２の
表面に有機低誘電体材料を０．５μｍ程度の厚みに塗布
し、ベーキングを行って有機低誘電体膜１１を形成す
る。前述の実施形態と同様、有機低誘電体膜１１として
は、例えばＣ，Ｆ，Ｈ，Ｏの組み合わせからなるものが
挙げられるが、特にＣとＦとから構成される前記式
〔１〕に示したような膜〔例えばサイトップ（商品
名）〕が好適に用いられる。
ラズマＣＶＤ装置を用いて１．０μｍ程度の厚みのシリ
コン酸化膜２を堆積する。次いで、シリコン酸化膜２の
表面に有機低誘電体材料を０．５μｍ程度の厚みに塗布
し、ベーキングを行って有機低誘電体膜１１を形成す
る。前述の実施形態と同様、有機低誘電体膜１１として
は、例えばＣ，Ｆ，Ｈ，Ｏの組み合わせからなるものが
挙げられるが、特にＣとＦとから構成される前記式
〔１〕に示したような膜〔例えばサイトップ（商品
名）〕が好適に用いられる。
【００３１】続いて、有機低誘電体膜１１上に、フォト
レジストを成膜し、その後、例えばＫｒＦエキシマレー
ザステッパーを用いてフォトレジストをパターニング
し、０．３μｍ程度の開孔径を有するフォトレジストパ
ターン１２を形成する。この際、フォトレジストパター
ン１２の厚みを、後述するようにシリコン酸化膜２のエ
ッチングによって形成する接続孔が被処理体１表面に到
達する直前に、有機低誘電体膜１１が露出する厚みとす
る。ここでは、フォトレジストパターン１２を０．７μ
ｍ程度の厚みに形成する。
レジストを成膜し、その後、例えばＫｒＦエキシマレー
ザステッパーを用いてフォトレジストをパターニング
し、０．３μｍ程度の開孔径を有するフォトレジストパ
ターン１２を形成する。この際、フォトレジストパター
ン１２の厚みを、後述するようにシリコン酸化膜２のエ
ッチングによって形成する接続孔が被処理体１表面に到
達する直前に、有機低誘電体膜１１が露出する厚みとす
る。ここでは、フォトレジストパターン１２を０．７μ
ｍ程度の厚みに形成する。
【００３２】次に、プラズマエッチング装置を用いて、
まず図３（ｂ）に示すように、有機低誘電体膜１１をエ
ッチングする。エッチング装置としては、図１に示した
マグネトロン形のエッチング装置２０において、プレー
ト２３を備えていないものを用いることができる。有機
低誘電体膜１１のエッチング条件の一例を以下に示す。 プラズマ処理室内の圧力 ：５Ｐａ ＲＦ電力（１３．５６ＭＨｚ）：１０００Ｗ ステージ（電極）温度 ：−５０℃ ステージ上の磁場強度 ：１５ｍＴ（１５０Gauss) エッチングガスおよび流量 ：Ｏ2 ＝１０(ml/min)
まず図３（ｂ）に示すように、有機低誘電体膜１１をエ
ッチングする。エッチング装置としては、図１に示した
マグネトロン形のエッチング装置２０において、プレー
ト２３を備えていないものを用いることができる。有機
低誘電体膜１１のエッチング条件の一例を以下に示す。 プラズマ処理室内の圧力 ：５Ｐａ ＲＦ電力（１３．５６ＭＨｚ）：１０００Ｗ ステージ（電極）温度 ：−５０℃ ステージ上の磁場強度 ：１５ｍＴ（１５０Gauss) エッチングガスおよび流量 ：Ｏ2 ＝１０(ml/min)
【００３３】続いて、エッチングガスにフルオロカーボ
ンガスを用い、上記と同じエッチング装置にて、図３
（ｃ）に示すようにシリコン酸化膜２をエッチングす
る。そして、図３（ｄ）に示すごとく被処理体１の表面
に到達する接続孔１３を得る。なお、エッチングガスと
してフルオロカーボンガスを用いているため、接続孔１
３の底部の被処理体１表面にはカーボンリッチポリマー
１４が形成される。
ンガスを用い、上記と同じエッチング装置にて、図３
（ｃ）に示すようにシリコン酸化膜２をエッチングす
る。そして、図３（ｄ）に示すごとく被処理体１の表面
に到達する接続孔１３を得る。なお、エッチングガスと
してフルオロカーボンガスを用いているため、接続孔１
３の底部の被処理体１表面にはカーボンリッチポリマー
１４が形成される。
【００３４】シリコン酸化膜２のエッチング条件の一例
を以下に示す。 プラズマ処理室内の圧力 ：５Ｐａ ＲＦ電力（１３．５６ＭＨｚ）：１５００Ｗ ステージ（電極）温度 ：２０℃ ステージ上の磁場強度 ：１５ｍＴ（１５０Gauss) エッチングガスおよび流量 ：ＣＨＦ3 ／Ａｒ ＝２０(ml/min)／１００(ml/min)
を以下に示す。 プラズマ処理室内の圧力 ：５Ｐａ ＲＦ電力（１３．５６ＭＨｚ）：１５００Ｗ ステージ（電極）温度 ：２０℃ ステージ上の磁場強度 ：１５ｍＴ（１５０Gauss) エッチングガスおよび流量 ：ＣＨＦ3 ／Ａｒ ＝２０(ml/min)／１００(ml/min)
【００３５】このようにしてエッチングを行うと、前述
したように、接続孔１３が被処理体１の表面に到達する
直前に、有機低誘電体膜１１の表面が露出し、エッチン
グ処理室内に発生しているプラズマにさらされるので、
有機低誘電体膜１１から上記カーボンリッチポリマー１
４の前駆体となるＣＦ+ ，ＣＦ2 + が生成する。する
と、接続孔１３が被処理体１の表面に達し、接続孔１３
の底部の被処理体１表面にカーボンリッチポリマー１４
が堆積されると同時に、有機低誘電体膜１１から生成さ
れたＣＦ+ ，ＣＦ2 + がカーボンリッチポリマー１４の
生成に大きく寄与し、接続孔１の底部の被処理体１表面
にカーボンリッチポリマー１４が効果的に堆積される。
したように、接続孔１３が被処理体１の表面に到達する
直前に、有機低誘電体膜１１の表面が露出し、エッチン
グ処理室内に発生しているプラズマにさらされるので、
有機低誘電体膜１１から上記カーボンリッチポリマー１
４の前駆体となるＣＦ+ ，ＣＦ2 + が生成する。する
と、接続孔１３が被処理体１の表面に達し、接続孔１３
の底部の被処理体１表面にカーボンリッチポリマー１４
が堆積されると同時に、有機低誘電体膜１１から生成さ
れたＣＦ+ ，ＣＦ2 + がカーボンリッチポリマー１４の
生成に大きく寄与し、接続孔１の底部の被処理体１表面
にカーボンリッチポリマー１４が効果的に堆積される。
【００３６】また前述した実施形態と同様、ＨとＯとを
含まず、ＣとＦとからなる有機低誘電体膜１１を用いて
いるので、カーボンリッチポリマー１４が一層容易に堆
積されるとともに、エッチングガスに水素ガスまたは一
酸化炭素ガス等を添加することなくエッチングを行える
ので、シリコン酸化膜２が高速でエッチングされる。有
機低誘電体膜１１としてサイトップを用い、前述のエッ
チング条件にてシリコン酸化膜２のエッチングを行った
ところ、シリコン酸化膜２のエッチング速度が３００ｎ
ｍ／ｍｉｎ、シリコン酸化膜２のエッチング速度と被処
理体１のエッチング速度との選択比が３０といったエッ
チング性能が得られた。
含まず、ＣとＦとからなる有機低誘電体膜１１を用いて
いるので、カーボンリッチポリマー１４が一層容易に堆
積されるとともに、エッチングガスに水素ガスまたは一
酸化炭素ガス等を添加することなくエッチングを行える
ので、シリコン酸化膜２が高速でエッチングされる。有
機低誘電体膜１１としてサイトップを用い、前述のエッ
チング条件にてシリコン酸化膜２のエッチングを行った
ところ、シリコン酸化膜２のエッチング速度が３００ｎ
ｍ／ｍｉｎ、シリコン酸化膜２のエッチング速度と被処
理体１のエッチング速度との選択比が３０といったエッ
チング性能が得られた。
【００３７】この結果からも明らかなように、第２実施
形態によっても、水素ガスや一酸化炭素ガスを用いるこ
となくシリコン基板からなる被処理体１に対して高選択
的かつ高速にシリコン酸化膜２をエッチングできる。よ
って、この方法を用いれば、多層配線構造の微細化、ひ
いては半導体装置の高集積化を一層進展させることがで
きる。
形態によっても、水素ガスや一酸化炭素ガスを用いるこ
となくシリコン基板からなる被処理体１に対して高選択
的かつ高速にシリコン酸化膜２をエッチングできる。よ
って、この方法を用いれば、多層配線構造の微細化、ひ
いては半導体装置の高集積化を一層進展させることがで
きる。
【００３８】また第２実施形態によれば、上記のごとく
良好なエッチング特性を得ることができると同時に、膜
中に有機低誘電体膜１１を備えた誘電率の低い層間絶縁
膜の形成が可能となるので、第２実施形態の方法は、配
線間の容量が低減されて高速化された半導体装置を製造
するうえで非常に有効な方法となる。
良好なエッチング特性を得ることができると同時に、膜
中に有機低誘電体膜１１を備えた誘電率の低い層間絶縁
膜の形成が可能となるので、第２実施形態の方法は、配
線間の容量が低減されて高速化された半導体装置を製造
するうえで非常に有効な方法となる。
【００３９】なお、本実施形態では、被処理体１をシリ
コン基板としたが、この例に限定されるものでなくシリ
コン窒化膜、金属シリサイド、金属材料等であってもよ
いのはもちろんである。また、本実施形態のエッチング
装置およびエッチング条件は一例に過ぎず、本発明の主
旨を逸脱しない範囲において適宜変更できることは言う
までもない。
コン基板としたが、この例に限定されるものでなくシリ
コン窒化膜、金属シリサイド、金属材料等であってもよ
いのはもちろんである。また、本実施形態のエッチング
装置およびエッチング条件は一例に過ぎず、本発明の主
旨を逸脱しない範囲において適宜変更できることは言う
までもない。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明に係
るシリコン酸化膜のエッチング方法によれば、エッチン
グの際に、ＣＦ+ ，ＣＦ2 + を生成可能な物質をプラズ
マ処理室内に配置し、カーボンリッチポリマーの前駆体
として重要な働きをするＣＦ+，ＣＦ2 + をエッチング
中に生成させるので、露出した下地材料層である被処理
体の表面にカーボンリッチポリマーを効果的に堆積させ
ることができる。またエッチングガスに水素ガスや一酸
化炭素ガス等を添加する必要がないので、エッチングガ
スの希釈によるエッチング速度の低下を回避することが
できる。よって、被処理体に対して高選択性を有し、か
つ高速なシリコン酸化膜のエッチングを実現できるとい
った良好なエッチング特性を得ることができるので、こ
の発明を用いれば半導体装置の微細化、高集積化を一層
進展させることが可能となる。
るシリコン酸化膜のエッチング方法によれば、エッチン
グの際に、ＣＦ+ ，ＣＦ2 + を生成可能な物質をプラズ
マ処理室内に配置し、カーボンリッチポリマーの前駆体
として重要な働きをするＣＦ+，ＣＦ2 + をエッチング
中に生成させるので、露出した下地材料層である被処理
体の表面にカーボンリッチポリマーを効果的に堆積させ
ることができる。またエッチングガスに水素ガスや一酸
化炭素ガス等を添加する必要がないので、エッチングガ
スの希釈によるエッチング速度の低下を回避することが
できる。よって、被処理体に対して高選択性を有し、か
つ高速なシリコン酸化膜のエッチングを実現できるとい
った良好なエッチング特性を得ることができるので、こ
の発明を用いれば半導体装置の微細化、高集積化を一層
進展させることが可能となる。
【００４１】請求項３の発明に係るシリコン酸化膜のエ
ッチング方法によれば、凹部が被処理体の表面に到達す
る直前に、プラズマにさらすことによってＣＦ+ ，ＣＦ
2 +を生成させるので、凹部の底部である被処理体の表
面が露出すると同時に、ＣＦ + ，ＣＦ2 + によって被処
理体の表面にカーボンリッチポリマーを効果的に堆積さ
せることができる。また、エッチングガスに水素ガスや
一酸化炭素ガス等を添加する必要がないので、エッチン
グガスの希釈による不都合を回避することができる。し
たがって、請求項３の発明によっても、請求項１の発明
と同様の効果を得ることができる。
ッチング方法によれば、凹部が被処理体の表面に到達す
る直前に、プラズマにさらすことによってＣＦ+ ，ＣＦ
2 +を生成させるので、凹部の底部である被処理体の表
面が露出すると同時に、ＣＦ + ，ＣＦ2 + によって被処
理体の表面にカーボンリッチポリマーを効果的に堆積さ
せることができる。また、エッチングガスに水素ガスや
一酸化炭素ガス等を添加する必要がないので、エッチン
グガスの希釈による不都合を回避することができる。し
たがって、請求項３の発明によっても、請求項１の発明
と同様の効果を得ることができる。
【００４２】請求項５の発明に係るシリコン酸化膜のエ
ッチング方法によれば、凹部用のマスクを、エッチング
によって凹部が被処理体表面に到達する直前に、Ｃ
Ｆ+ ，ＣＦ2 + を生成可能な物質からなる膜が露出する
厚みに形成して、凹部が被処理体表面に到達する直前
に、カーボンリッチポリマーの前駆体となるＣＦ+ ，Ｃ
Ｆ2 + を生成させるので、被処理体の表面にカーボンリ
ッチポリマーを効果的に堆積させることができる。ま
た、エッチングガスに水素ガスや一酸化炭素ガス等を添
加する必要がないので、エッチングガスの希釈によるエ
ッチング速度の低下を回避することができる。したがっ
て、請求項５の発明によっても、請求項１の発明と同様
の効果を得ることができる。
ッチング方法によれば、凹部用のマスクを、エッチング
によって凹部が被処理体表面に到達する直前に、Ｃ
Ｆ+ ，ＣＦ2 + を生成可能な物質からなる膜が露出する
厚みに形成して、凹部が被処理体表面に到達する直前
に、カーボンリッチポリマーの前駆体となるＣＦ+ ，Ｃ
Ｆ2 + を生成させるので、被処理体の表面にカーボンリ
ッチポリマーを効果的に堆積させることができる。ま
た、エッチングガスに水素ガスや一酸化炭素ガス等を添
加する必要がないので、エッチングガスの希釈によるエ
ッチング速度の低下を回避することができる。したがっ
て、請求項５の発明によっても、請求項１の発明と同様
の効果を得ることができる。
【図１】（ａ），（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に
係るシリコン酸化膜のエッチング方法の実施に適用され
るエッチング装置の一構成例を示した断面図である。
係るシリコン酸化膜のエッチング方法の実施に適用され
るエッチング装置の一構成例を示した断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１実施形態に係
るシリコン酸化膜のエッチング方法を工程順に説明する
ための要部側断面図である。
るシリコン酸化膜のエッチング方法を工程順に説明する
ための要部側断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第２実施形態に係
るシリコン酸化膜のエッチング方法を工程順に示す要部
側断面図である。
るシリコン酸化膜のエッチング方法を工程順に示す要部
側断面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、従来のシリコン酸化膜のド
ライエッチング技術のメカニズムを説明するための模式
図である。
ライエッチング技術のメカニズムを説明するための模式
図である。
１ 被処理体 ２ シリコン酸化膜 ４，１３ 接
続孔 １１，２３２ 有機低誘電体膜 １２ フォトレジス
トパターン ２１ プラズマ処理室 ２８ プラズマ
続孔 １１，２３２ 有機低誘電体膜 １２ フォトレジス
トパターン ２１ プラズマ処理室 ２８ プラズマ
Claims (6)
- 【請求項１】 プラズマ処理室内に被処理体を配置する
とともに、前記プラズマ処理室内にプラズマを発生させ
て、前記被処理体の表面に成膜されたシリコン酸化膜を
エッチングする方法において、 前記エッチングの際に、前記プラズマによってＣＦ+ ，
ＣＦ2 + を生成可能な物質を前記プラズマ処理室内に配
置して、前記シリコン酸化膜のエッチング特性を制御す
ることを特徴とするシリコン酸化膜のエッチング方法。 - 【請求項２】 前記ＣＦ+ ，ＣＦ2 + を生成可能な物質
は、有機低誘電体材料からなることを特徴とする請求項
１記載のシリコン酸化膜のエッチング方法。 - 【請求項３】 プラズマ処理室内に被処理体を配置する
とともに、前記プラズマ処理室内にプラズマを発生させ
て、前記被処理体の表面に成膜されたシリコン酸化膜を
エッチングし、該シリコン酸化膜に前記被処理体表面に
到達する凹部を形成するシリコン酸化膜のエッチング方
法において、 前記エッチングの際に、前記凹部が前記被処理体表面に
到達する直前に、プラズマによってＣＦ+ ，ＣＦ2 + を
生成可能な物質を前記プラズマにさらすことにより、前
記シリコン酸化膜のエッチング特性を制御することを特
徴とするシリコン酸化膜のエッチング方法。 - 【請求項４】 前記ＣＦ+ ，ＣＦ2 + を生成可能な物質
は、有機低誘電体材料からなることを特徴とする請求項
３記載のシリコン酸化膜のエッチング方法。 - 【請求項５】 プラズマ処理室内に被処理体を配置する
とともに、前記プラズマ処理室内にプラズマを発生させ
て、前記被処理体の表面に成膜されたシリコン酸化膜を
エッチングし、該シリコン酸化膜に前記被処理体表面に
到達する凹部を形成するシリコン酸化膜のエッチング方
法において、 前記エッチングに先立ち、前記シリコン酸化膜上に、プ
ラズマによってＣＦ+，ＣＦ2 + を生成可能な物質から
なる膜を形成し、続いて該膜上に前記凹部用のマスクを
形成するとともに、該マスクを、前記エッチングによっ
て前記凹部が前記被処理体の表面に到達する直前に、前
記ＣＦ+ ，ＣＦ2 + を生成可能な物質からなる膜が露出
する厚みに形成することを特徴とするシリコン酸化膜の
エッチング方法。 - 【請求項６】 前記ＣＦ+ ，ＣＦ2 + を生成可能な物質
は、有機低誘電体材料からなることを特徴とする請求項
５記載のシリコン酸化膜のエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3616196A JPH09232280A (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | シリコン酸化膜のエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3616196A JPH09232280A (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | シリコン酸化膜のエッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09232280A true JPH09232280A (ja) | 1997-09-05 |
Family
ID=12462052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3616196A Pending JPH09232280A (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | シリコン酸化膜のエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09232280A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017208387A (ja) * | 2016-05-16 | 2017-11-24 | 東京エレクトロン株式会社 | エッチング方法 |
-
1996
- 1996-02-23 JP JP3616196A patent/JPH09232280A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017208387A (ja) * | 2016-05-16 | 2017-11-24 | 東京エレクトロン株式会社 | エッチング方法 |
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