JPH09321025A - 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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- JPH09321025A JPH09321025A JP13619996A JP13619996A JPH09321025A JP H09321025 A JPH09321025 A JP H09321025A JP 13619996 A JP13619996 A JP 13619996A JP 13619996 A JP13619996 A JP 13619996A JP H09321025 A JPH09321025 A JP H09321025A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体装置の製造方法に関し、シリコン基板
及びパッド酸化膜にダメージを与えることなく、窒化シ
リコン膜とシリコン膜を連続してドライ・エッチングす
る。 【解決手段】 パッド酸化膜及びシリコン薄膜を介して
設けた窒化シリコン膜を耐酸化性マスクとして半導体基
板を選択酸化して素子分離酸化膜を形成したのち、フッ
素系ガスと塩素系ガスとを反応ガスとして用い、まず、
反応ガスに占めるフッ素系ガスの分圧を塩素系ガスの分
圧より高くした状態でエッチングを開始し、次いで、塩
素系ガスの分圧が徐々に大きくなるように各ガスの流量
比を調整する。
及びパッド酸化膜にダメージを与えることなく、窒化シ
リコン膜とシリコン膜を連続してドライ・エッチングす
る。 【解決手段】 パッド酸化膜及びシリコン薄膜を介して
設けた窒化シリコン膜を耐酸化性マスクとして半導体基
板を選択酸化して素子分離酸化膜を形成したのち、フッ
素系ガスと塩素系ガスとを反応ガスとして用い、まず、
反応ガスに占めるフッ素系ガスの分圧を塩素系ガスの分
圧より高くした状態でエッチングを開始し、次いで、塩
素系ガスの分圧が徐々に大きくなるように各ガスの流量
比を調整する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造方
法に関するものであり、特に、ポリバッファード局所酸
化工程において用いた耐酸化マスクを基板にダメージを
与えることなく除去するための絶縁膜のエッチング方法
に関するものである。
法に関するものであり、特に、ポリバッファード局所酸
化工程において用いた耐酸化マスクを基板にダメージを
与えることなく除去するための絶縁膜のエッチング方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置の素子分離法として
は、局所酸化法（ＬＯＣＯＳ法）、即ち、選択酸化法が
広く用いられているが、一般的な選択酸化法ではバーズ
ビークやバーズヘッドが発生して微細な分離が困難で、
且つ、段差が形成されると言う問題があり、さらには、
ストレスによる半導体基板中への欠陥の発生等の問題が
あった。
は、局所酸化法（ＬＯＣＯＳ法）、即ち、選択酸化法が
広く用いられているが、一般的な選択酸化法ではバーズ
ビークやバーズヘッドが発生して微細な分離が困難で、
且つ、段差が形成されると言う問題があり、さらには、
ストレスによる半導体基板中への欠陥の発生等の問題が
あった。
【０００３】そこで、この様な問題を解決するために、
窒化シリコン膜からなる耐酸化膜の下に多結晶シリコン
膜を設けるポリバッファードＬＯＣＯＳ法が開発され、
選択酸化後には、まず、加熱燐酸を用いて窒化シリコン
膜を除去し、次いで、中性活性粒子を用いるダウンフロ
ー型のプラズマエッチングによって多結晶シリコン膜を
除去していた。
窒化シリコン膜からなる耐酸化膜の下に多結晶シリコン
膜を設けるポリバッファードＬＯＣＯＳ法が開発され、
選択酸化後には、まず、加熱燐酸を用いて窒化シリコン
膜を除去し、次いで、中性活性粒子を用いるダウンフロ
ー型のプラズマエッチングによって多結晶シリコン膜を
除去していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年のシリコ
ン基板の大口径化に伴い、大口径のシリコン基板をエッ
チング液に浸漬することが困難になり、また、浸漬する
場合にもエッチング液の温度をエッチング全体に渡って
均一に保つことが困難になり、面内均一性が得られない
等の問題が発生している。
ン基板の大口径化に伴い、大口径のシリコン基板をエッ
チング液に浸漬することが困難になり、また、浸漬する
場合にもエッチング液の温度をエッチング全体に渡って
均一に保つことが困難になり、面内均一性が得られない
等の問題が発生している。
【０００５】また、ウェット・エッチングの代わりに、
全ての工程をダウンフロー型のプラズマエッチングで行
う方法も提案されているが、中性活性粒子を用いるとは
いうものの、シリコン基板にダメージを与え、さらに、
多結晶シリコン膜とシリコン基板との間の緩衝用に形成
してある１０ｎｍ程度の薄いパッド酸化膜をエッチング
してしまうという問題もある。
全ての工程をダウンフロー型のプラズマエッチングで行
う方法も提案されているが、中性活性粒子を用いるとは
いうものの、シリコン基板にダメージを与え、さらに、
多結晶シリコン膜とシリコン基板との間の緩衝用に形成
してある１０ｎｍ程度の薄いパッド酸化膜をエッチング
してしまうという問題もある。
【０００６】したがって、本発明は、シリコン基板及び
パッド酸化膜にダメージを与えることなく、窒化シリコ
ン膜とシリコン膜を連続してドライ・エッチングする方
法を提供することを目的とする。
パッド酸化膜にダメージを与えることなく、窒化シリコ
ン膜とシリコン膜を連続してドライ・エッチングする方
法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理的構
成の説明図であり、この図１を参照して本発明における
課題を解決するための手段を説明する。 図１参照 （１）本発明は、半導体装置の製造方法において、パッ
ド酸化膜及びシリコン薄膜を介して設けた窒化シリコン
膜を耐酸化性マスクとして半導体基板を選択酸化して素
子分離酸化膜を形成したのち、フッ素系ガスと塩素系ガ
スとを反応ガスとして用い、まず、反応ガスに占めるフ
ッ素系ガスの分圧を塩素系ガスの分圧より高くした状態
でエッチングを開始し、次いで、塩素系ガスの分圧が徐
々に大きくなるように各ガスの流量比を調整することを
特徴とする。
成の説明図であり、この図１を参照して本発明における
課題を解決するための手段を説明する。 図１参照 （１）本発明は、半導体装置の製造方法において、パッ
ド酸化膜及びシリコン薄膜を介して設けた窒化シリコン
膜を耐酸化性マスクとして半導体基板を選択酸化して素
子分離酸化膜を形成したのち、フッ素系ガスと塩素系ガ
スとを反応ガスとして用い、まず、反応ガスに占めるフ
ッ素系ガスの分圧を塩素系ガスの分圧より高くした状態
でエッチングを開始し、次いで、塩素系ガスの分圧が徐
々に大きくなるように各ガスの流量比を調整することを
特徴とする。
【０００８】一般に、フッ素系ガスはシリコン、窒化シ
リコン、酸化シリコンの順でエッチングレートが高く、
一方、塩素系ガスはシリコンはエッチングするものの、
窒化シリコン及び酸化シリコンを全くエッチングしない
ので、耐酸化性マスクを構成する窒化シリコン膜を除去
する場合には、フッ素系ガスの分圧を塩素系ガスの分圧
より高くした状態でエッチングを行い、次いで、塩素系
ガスの分圧が徐々に大きくなるようにして、塩素系ガス
の分圧をフッ素系ガスの分圧より高くした状態でシリコ
ン薄膜を除去することにより、シリコン薄膜の下に設け
たパッド酸化膜がエッチングされることがない。
リコン、酸化シリコンの順でエッチングレートが高く、
一方、塩素系ガスはシリコンはエッチングするものの、
窒化シリコン及び酸化シリコンを全くエッチングしない
ので、耐酸化性マスクを構成する窒化シリコン膜を除去
する場合には、フッ素系ガスの分圧を塩素系ガスの分圧
より高くした状態でエッチングを行い、次いで、塩素系
ガスの分圧が徐々に大きくなるようにして、塩素系ガス
の分圧をフッ素系ガスの分圧より高くした状態でシリコ
ン薄膜を除去することにより、シリコン薄膜の下に設け
たパッド酸化膜がエッチングされることがない。
【０００９】また、このエッチング工程は純粋に化学反
応によるものであり、プラズマ或いは中性活性粒子を用
いていないので、半導体基板やパッド酸化膜にダメージ
を与えることはなく、且つ、全体のエッチング工程がド
ライ・エッチング工程であるので、半導体基板の大口径
化にも対応できることになる。
応によるものであり、プラズマ或いは中性活性粒子を用
いていないので、半導体基板やパッド酸化膜にダメージ
を与えることはなく、且つ、全体のエッチング工程がド
ライ・エッチング工程であるので、半導体基板の大口径
化にも対応できることになる。
【００１０】（２）また、本発明は、上記（１）におい
て、フッ素系ガスとして、三フッ化塩素、フッ化塩素、
三フッ化窒素、フッ素、或いは、フッ化水素の内のいず
れか一つのガスを用い、また、塩素系ガスとして、塩
素、或いは、塩化水素の内のいずれかを用いたことを特
徴とする。
て、フッ素系ガスとして、三フッ化塩素、フッ化塩素、
三フッ化窒素、フッ素、或いは、フッ化水素の内のいず
れか一つのガスを用い、また、塩素系ガスとして、塩
素、或いは、塩化水素の内のいずれかを用いたことを特
徴とする。
【００１１】この様に、フッ素系ガスとしては、三フッ
化塩素（ＣｌＦ3 ）、フッ化塩素（ＣｌＦ）、三フッ化
窒素（ＮＦ3 ）、フッ素（Ｆ2 ）、及び、フッ化水素
（ＨＦ）が好適であり、また、塩素系ガスとしては、塩
素（Ｃｌ2 ）及び塩化水素（ＨＣｌ）が好適である。
化塩素（ＣｌＦ3 ）、フッ化塩素（ＣｌＦ）、三フッ化
窒素（ＮＦ3 ）、フッ素（Ｆ2 ）、及び、フッ化水素
（ＨＦ）が好適であり、また、塩素系ガスとしては、塩
素（Ｃｌ2 ）及び塩化水素（ＨＣｌ）が好適である。
【００１２】（３）また、本発明は、上記（１）または
（２）において、塩素系ガスの分圧を、窒化シリコン膜
のエッチング終了後に徐々に高めることを特徴とする。
（２）において、塩素系ガスの分圧を、窒化シリコン膜
のエッチング終了後に徐々に高めることを特徴とする。
【００１３】この様に、塩素系ガスの分圧を、窒化シリ
コン膜のエッチング終了後に徐々に高めることによっ
て、シリコン薄膜のエッチング工程において素子分離酸
化膜が不所望にエッチングされることがなくなる。
コン膜のエッチング終了後に徐々に高めることによっ
て、シリコン薄膜のエッチング工程において素子分離酸
化膜が不所望にエッチングされることがなくなる。
【００１４】（４）また、本発明は、上記（１）または
（３）のいずれかにおいて、エッチング工程において、
半導体基板に紫外線を照射することを特徴とする。
（３）のいずれかにおいて、エッチング工程において、
半導体基板に紫外線を照射することを特徴とする。
【００１５】図２参照 図２は、エッチング工程における紫外線照射効果を説明
する図であり、塩素（Ｃｌ2 ）／三フッ化水素塩素（Ｃ
ｌＦ3 ）分圧比に対するシリコン、窒化シリコン、及
び、酸化シリコンのエッチング速度を塩素分圧１００％
の紫外線照射下におけるシリコンのエッチング速度を１
００とした場合の相対値で示すものである。
する図であり、塩素（Ｃｌ2 ）／三フッ化水素塩素（Ｃ
ｌＦ3 ）分圧比に対するシリコン、窒化シリコン、及
び、酸化シリコンのエッチング速度を塩素分圧１００％
の紫外線照射下におけるシリコンのエッチング速度を１
００とした場合の相対値で示すものである。
【００１６】図から明らかなように、シリコンの場合に
は、各分圧比においてかなりエッチングされるが、窒化
シリコンの場合には、塩素が８８％程度でほとんどエッ
チングされなくなり、また、酸化シリコンの場合には塩
素が６６％程度でほとんどエッチングされなくなる。
は、各分圧比においてかなりエッチングされるが、窒化
シリコンの場合には、塩素が８８％程度でほとんどエッ
チングされなくなり、また、酸化シリコンの場合には塩
素が６６％程度でほとんどエッチングされなくなる。
【００１７】また、シリコンの場合には、紫外線照射が
エッチングを加速し、窒化シリコンの場合には変化がな
く、酸化シリコンの場合にはエッチングを抑制するの
で、エッチング工程において、紫外線を照射することに
より、窒化シリコン膜のエッチング工程においては、素
子分離酸化膜の不所望なエッチングを抑制する効果があ
り、また、シリコン薄膜のエッチング工程においては、
エッチング時間を短縮する効果がある。
エッチングを加速し、窒化シリコンの場合には変化がな
く、酸化シリコンの場合にはエッチングを抑制するの
で、エッチング工程において、紫外線を照射することに
より、窒化シリコン膜のエッチング工程においては、素
子分離酸化膜の不所望なエッチングを抑制する効果があ
り、また、シリコン薄膜のエッチング工程においては、
エッチング時間を短縮する効果がある。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図３乃至図
５を参照して説明する。なお、図３は本発明の実施の形
態に用いるエッチング装置の説明図であり、また、図４
は本発明の実施の形態におけるエッチングガス切替えの
説明図であり、さらに、図５は、本発明の実施の形態の
製造工程の説明図である。
５を参照して説明する。なお、図３は本発明の実施の形
態に用いるエッチング装置の説明図であり、また、図４
は本発明の実施の形態におけるエッチングガス切替えの
説明図であり、さらに、図５は、本発明の実施の形態の
製造工程の説明図である。
【００１９】図３参照 まず、本発明の実施の形態に用いるエッチング装置の概
略的構成を説明すると、エッチング装置はステンレス製
反応室１１、ガス供給系、及び、紫外線源２５から構成
され、反応室１１内には半導体基板１２を載置するステ
ージ１３が設けられ、このステージ１３はヒーター１４
によって所定温度に加熱される。
略的構成を説明すると、エッチング装置はステンレス製
反応室１１、ガス供給系、及び、紫外線源２５から構成
され、反応室１１内には半導体基板１２を載置するステ
ージ１３が設けられ、このステージ１３はヒーター１４
によって所定温度に加熱される。
【００２０】また、反応室１１には、紫外線源２５から
の紫外線２７を反応室１１内に導く石英製窓１５が設け
られていると共に、ガス供給系からの各ガスを反応室１
１内に導入するガス導入口１６、及び、反応生成物或い
は未反応のガスを排出するガス排出口１７が設けられて
いる。
の紫外線２７を反応室１１内に導く石英製窓１５が設け
られていると共に、ガス供給系からの各ガスを反応室１
１内に導入するガス導入口１６、及び、反応生成物或い
は未反応のガスを排出するガス排出口１７が設けられて
いる。
【００２１】なお、紫外線源２５からの紫外線２７は、
選択ミラー２６によって所望波長の紫外線２７のみが選
択的に反射されて反応室１１内に導かれて半導体基板１
２を照射すると共に、紫外線源２５から放射される熱線
を選択ミラー２６によって除去し、半導体基板１２の温
度制御を安定化する。
選択ミラー２６によって所望波長の紫外線２７のみが選
択的に反射されて反応室１１内に導かれて半導体基板１
２を照射すると共に、紫外線源２５から放射される熱線
を選択ミラー２６によって除去し、半導体基板１２の温
度制御を安定化する。
【００２２】また、ガス供給系は、ＭＦＣ１８及びスロ
ーリーク弁１９を介してフッ素系ガス、例えば、三フッ
化塩素（ＣｌＦ3 ）を供給するＣｌＦ3 ライン２０、Ｍ
ＦＣ２１及びスローリーク弁２２を介して塩素系ガス、
例えば、塩素（Ｃｌ2 ）を供給するＣｌ2 ライン２３、
及び、Ｎ2 等の希釈調整用の不活性ガスを供給する希釈
調整用不活性ガスライン２４から構成される。
ーリーク弁１９を介してフッ素系ガス、例えば、三フッ
化塩素（ＣｌＦ3 ）を供給するＣｌＦ3 ライン２０、Ｍ
ＦＣ２１及びスローリーク弁２２を介して塩素系ガス、
例えば、塩素（Ｃｌ2 ）を供給するＣｌ2 ライン２３、
及び、Ｎ2 等の希釈調整用の不活性ガスを供給する希釈
調整用不活性ガスライン２４から構成される。
【００２３】次に、図４及び図５を参照して、本発明の
実施の形態の製造工程を説明する。 図４及び図５（ａ）参照 まず、直径８インチのシリコン基板３１上に熱酸化法に
よって形成した厚さ２〜３０ｎｍ、例えば、１０ｎｍの
緩衝用のパッド酸化膜３２を設けたのち、ＣＶＤ法（化
学気相成長法）によって、厚さ１０〜１００ｎｍ、例え
ば、５０ｎｍのシリコン膜３３、及び、厚さ８０〜２０
０ｎｍ、例えば、１００ｎｍの窒化シリコン膜３４を順
次堆積させ、パターニングすることによって耐酸化膜マ
スクを形成し、この耐酸化膜マスクを用いてシリコン基
板３１を熱酸化することによって、厚さ２００〜５００
ｎｍ、例えば、４００ｎｍの素子分離用の選択酸化膜３
５を形成する。
実施の形態の製造工程を説明する。 図４及び図５（ａ）参照 まず、直径８インチのシリコン基板３１上に熱酸化法に
よって形成した厚さ２〜３０ｎｍ、例えば、１０ｎｍの
緩衝用のパッド酸化膜３２を設けたのち、ＣＶＤ法（化
学気相成長法）によって、厚さ１０〜１００ｎｍ、例え
ば、５０ｎｍのシリコン膜３３、及び、厚さ８０〜２０
０ｎｍ、例えば、１００ｎｍの窒化シリコン膜３４を順
次堆積させ、パターニングすることによって耐酸化膜マ
スクを形成し、この耐酸化膜マスクを用いてシリコン基
板３１を熱酸化することによって、厚さ２００〜５００
ｎｍ、例えば、４００ｎｍの素子分離用の選択酸化膜３
５を形成する。
【００２４】次いで、ヒーターによってシリコン基板３
１を１００〜６００、例えば、３５０℃に加熱した状態
で、希釈調整用不活性ガスライン２４からＮ2 ガスを２
０００ｓｃｃｍ、ＣｌＦ3 ライン２０及びＣｌ2 ライン
２３からフッ素系エッチングガス３６を２００ｓｃｃｍ
流して全圧を０．０１〜０．９気圧、例えば、０．１気
圧にし、紫外線を１０〜１００ｍＷ／ｃｍ2 、例えば、
２０ｍＷ／ｃｍ2 の強度で照射しながらエッチングを開
始する。
１を１００〜６００、例えば、３５０℃に加熱した状態
で、希釈調整用不活性ガスライン２４からＮ2 ガスを２
０００ｓｃｃｍ、ＣｌＦ3 ライン２０及びＣｌ2 ライン
２３からフッ素系エッチングガス３６を２００ｓｃｃｍ
流して全圧を０．０１〜０．９気圧、例えば、０．１気
圧にし、紫外線を１０〜１００ｍＷ／ｃｍ2 、例えば、
２０ｍＷ／ｃｍ2 の強度で照射しながらエッチングを開
始する。
【００２５】この場合のフッ素系エッチングガス３６に
おける塩素（Ｃｌ2 ）／三フッ化水素塩素（ＣｌＦ3 ）
分圧比は、例えば、１／７とし、また、紫外線２７の波
長としては、２５０〜４５０ｎｍを用いた。
おける塩素（Ｃｌ2 ）／三フッ化水素塩素（ＣｌＦ3 ）
分圧比は、例えば、１／７とし、また、紫外線２７の波
長としては、２５０〜４５０ｎｍを用いた。
【００２６】この状態で約６．５分エッチングすること
によって、窒化シリコン膜３４は殆どエッチングされる
が、シリコン酸化膜である選択酸化膜３５は紫外線照射
によるエッチング抑制作用によって窒化シリコン膜３４
の４０％程度しかエッチングされないので、厚さ４０ｎ
ｍ程度しか減少しない。
によって、窒化シリコン膜３４は殆どエッチングされる
が、シリコン酸化膜である選択酸化膜３５は紫外線照射
によるエッチング抑制作用によって窒化シリコン膜３４
の４０％程度しかエッチングされないので、厚さ４０ｎ
ｍ程度しか減少しない。
【００２７】図４及び図５（ｂ）参照 次いで、シリコン基板３１の温度を３５０℃に保ち、全
圧を０．１気圧に保ち、紫外線照射条件を同じにした状
態で、ＣｌＦ3 ライン２０からのＣｌＦ3 ガスの供給量
を徐々に減らし、一方、Ｃｌ2 ライン２３からＣｌ2 ガ
スの供給量を徐々に増加させて、エッチングガスをフッ
素系エッチングガス３６から塩素系エッチングガス３８
に徐々に切り替えることによってシリコン膜３３をエッ
チングする。
圧を０．１気圧に保ち、紫外線照射条件を同じにした状
態で、ＣｌＦ3 ライン２０からのＣｌＦ3 ガスの供給量
を徐々に減らし、一方、Ｃｌ2 ライン２３からＣｌ2 ガ
スの供給量を徐々に増加させて、エッチングガスをフッ
素系エッチングガス３６から塩素系エッチングガス３８
に徐々に切り替えることによってシリコン膜３３をエッ
チングする。
【００２８】図４及び図５（ｃ）参照 この場合のエッチングガスの切替えは、約２．５分間で
ＣｌＦ3 ：Ｃｌ2 が８７．５：１２．５から０：１００
に変化するように切り替え、ＣｌＦ3 ：Ｃｌ2＝０：１
００状態で約１分間エッチングすることにより、シリコ
ン膜３３は完全に除去され、厚さ１０ｎｍの薄いパッド
酸化膜３２表面でエッチングが自動的に停止する。
ＣｌＦ3 ：Ｃｌ2 が８７．５：１２．５から０：１００
に変化するように切り替え、ＣｌＦ3 ：Ｃｌ2＝０：１
００状態で約１分間エッチングすることにより、シリコ
ン膜３３は完全に除去され、厚さ１０ｎｍの薄いパッド
酸化膜３２表面でエッチングが自動的に停止する。
【００２９】この場合、紫外線照射によりシリコン膜３
３のエッチング速度は大きくなるのでエッチング時間が
短縮されると共に、このエッチング工程は純粋に化学反
応のみで行われるので、シリコン基板３１にダメージを
与えることがない。
３のエッチング速度は大きくなるのでエッチング時間が
短縮されると共に、このエッチング工程は純粋に化学反
応のみで行われるので、シリコン基板３１にダメージを
与えることがない。
【００３０】また、酸化シリコン膜は実質上エッチング
されないので、パッド酸化膜３２が不所望にエッチング
除去されることがなく、且つ、選択酸化膜３５のエッチ
ング後の表面３７も殆ど変化しないままである。
されないので、パッド酸化膜３２が不所望にエッチング
除去されることがなく、且つ、選択酸化膜３５のエッチ
ング後の表面３７も殆ど変化しないままである。
【００３１】なお、上記の実施の形態におけるシリコン
膜は、多結晶シリコン膜でも非晶質シリコン膜でも良い
ものであり、非晶質シリコン膜を用いた場合にも選択酸
化工程における熱によって多結晶シリコン膜へ変換され
るので、エッチング工程においては多結晶シリコン膜を
エッチングすることになる。
膜は、多結晶シリコン膜でも非晶質シリコン膜でも良い
ものであり、非晶質シリコン膜を用いた場合にも選択酸
化工程における熱によって多結晶シリコン膜へ変換され
るので、エッチング工程においては多結晶シリコン膜を
エッチングすることになる。
【００３２】また、上記の実施の形態においては、フッ
素系ガスとして三フッ化塩素（ＣｌＦ3 ）を用いている
が、三フッ化塩素に限られるものではなく、フッ化塩素
（ＣｌＦ）、三フッ化窒素（ＮＦ3 ）、フッ素
（Ｆ2 ）、或いは、フッ化水素（ＨＦ）を用いても良い
ものである。
素系ガスとして三フッ化塩素（ＣｌＦ3 ）を用いている
が、三フッ化塩素に限られるものではなく、フッ化塩素
（ＣｌＦ）、三フッ化窒素（ＮＦ3 ）、フッ素
（Ｆ2 ）、或いは、フッ化水素（ＨＦ）を用いても良い
ものである。
【００３３】また、上記の実施の形態においては、塩素
系ガスとして塩素（Ｃｌ2 ）を用いているが、塩素に限
られるものではなく、塩化水素（ＨＣｌ）を用いても良
いものである。
系ガスとして塩素（Ｃｌ2 ）を用いているが、塩素に限
られるものではなく、塩化水素（ＨＣｌ）を用いても良
いものである。
【００３４】また、上記の実施の形態においては、窒化
シリコン膜のエッチングを行う際に、フッ素系エッチン
グガス３６のＣｌＦ3 ／Ｃｌ2 比を塩素系エッチングガ
ス３８への切替えをスムーズにするために塩素系ガスを
少量流してＣｌＦ3 ：Ｃｌ2＝７：１にしているが、
７：１に限られるものではなく、１：２〜１０：１であ
れば良い。
シリコン膜のエッチングを行う際に、フッ素系エッチン
グガス３６のＣｌＦ3 ／Ｃｌ2 比を塩素系エッチングガ
ス３８への切替えをスムーズにするために塩素系ガスを
少量流してＣｌＦ3 ：Ｃｌ2＝７：１にしているが、
７：１に限られるものではなく、１：２〜１０：１であ
れば良い。
【００３５】また、上記の実施の形態においては、半導
体基板の加熱をヒーター１４を用いて行っているが、ヒ
ーター加熱に限られるものではなく、ランプにより加熱
を行っても良いものである。
体基板の加熱をヒーター１４を用いて行っているが、ヒ
ーター加熱に限られるものではなく、ランプにより加熱
を行っても良いものである。
【００３６】さらに、上記のエッチングガスの切替え等
のガスフローシーケンスは、窒化シリコン膜及びシリコ
ン膜の厚さに応じて、適宜時間を調整するものであり、
且つ、そのためのガス流量の調整は、ガス流量を自動的
に制御するシステムを設けて行うことが望ましい。
のガスフローシーケンスは、窒化シリコン膜及びシリコ
ン膜の厚さに応じて、適宜時間を調整するものであり、
且つ、そのためのガス流量の調整は、ガス流量を自動的
に制御するシステムを設けて行うことが望ましい。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、純粋な化学反応による
ドライ・エッチング工程のみを用いているので、緩衝用
のパッド酸化膜は全くエッチングされることなく、非常
に清浄でダメージの無い窒化シリコン膜及びシリコン膜
のエッチングを実現することができ、半導体装置の集積
度の向上及び高品質化に寄与することころが大きい。
ドライ・エッチング工程のみを用いているので、緩衝用
のパッド酸化膜は全くエッチングされることなく、非常
に清浄でダメージの無い窒化シリコン膜及びシリコン膜
のエッチングを実現することができ、半導体装置の集積
度の向上及び高品質化に寄与することころが大きい。
【図１】本発明の原理的構成の説明図である。
【図２】紫外線照射効果の説明図である。
【図３】本発明の実施の形態に用いるエッチング装置の
説明図である。
説明図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるエッチングガス切
替えの説明図である。
替えの説明図である。
【図５】本発明の実施の形態の製造工程の説明図であ
る。 １１ 反応室 １２ 半導体基板 １３ ステージ １４ ヒーター １５ 窓 １６ ガス導入口 １７ ガス排出口 １８ ＭＦＣ １９ スローリーク弁 ２０ ＣｌＦ3 ライン ２１ ＭＦＣ ２２ スローリーク弁 ２３ Ｃｌ2 ライン ２４ 希釈調整用不活性ガスライン ２５ 紫外線源 ２６ 選択ミラー ２７ 紫外線 ３１ シリコン基板 ３２ パッド酸化膜 ３３ シリコン膜 ３４ 窒化シリコン膜 ３５ 選択酸化膜 ３６ フッ素系エッチングガス ３７ エッチング後の表面 ３８ 塩素系エッチングガス
る。 １１ 反応室 １２ 半導体基板 １３ ステージ １４ ヒーター １５ 窓 １６ ガス導入口 １７ ガス排出口 １８ ＭＦＣ １９ スローリーク弁 ２０ ＣｌＦ3 ライン ２１ ＭＦＣ ２２ スローリーク弁 ２３ Ｃｌ2 ライン ２４ 希釈調整用不活性ガスライン ２５ 紫外線源 ２６ 選択ミラー ２７ 紫外線 ３１ シリコン基板 ３２ パッド酸化膜 ３３ シリコン膜 ３４ 窒化シリコン膜 ３５ 選択酸化膜 ３６ フッ素系エッチングガス ３７ エッチング後の表面 ３８ 塩素系エッチングガス
Claims (4)
- 【請求項１】 パッド酸化膜及びシリコン薄膜を介して
設けた窒化シリコン膜を耐酸化性マスクとして半導体基
板を選択酸化して素子分離酸化膜を形成したのち、フッ
素系ガスと塩素系ガスとを反応ガスとして用い、まず、
前記反応ガスに占める前記フッ素系ガスの分圧を前記塩
素系ガスの分圧より高くした状態でエッチングを開始
し、次いで、前記塩素系ガスの分圧が徐々に大きくなる
ように前記各ガスの流量比を調整することを特徴とする
半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 上記フッ素系ガスとして、三フッ化塩
素、フッ化塩素、三フッ化窒素、フッ素、或いは、フッ
化水素の内のいずれか一つのガスを用い、また、上記塩
素系ガスとして、塩素、或いは、塩化水素の内のいずれ
かを用いたことを特徴とする請求項１記載の半導体装置
の製造方法。 - 【請求項３】 上記塩素系ガスの分圧を、上記窒化シリ
コン膜のエッチング終了後に徐々に高めることを特徴と
する請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 上記エッチング工程において、上記半導
体基板に紫外線を照射することを特徴とする請求項１乃
至３のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13619996A JPH09321025A (ja) | 1996-05-30 | 1996-05-30 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13619996A JPH09321025A (ja) | 1996-05-30 | 1996-05-30 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09321025A true JPH09321025A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15169662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13619996A Withdrawn JPH09321025A (ja) | 1996-05-30 | 1996-05-30 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09321025A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6495477B2 (en) | 1999-04-26 | 2002-12-17 | Samsung Austin Semiconductor, Llc | Method for forming a nitridized interface on a semiconductor substrate |
| KR20170066603A (ko) | 2014-10-10 | 2017-06-14 | 칸토 덴카 코교 가부시키가이샤 | 규소 화합물용 에칭 가스 조성물 및 에칭 방법 |
| JP2022172744A (ja) * | 2021-05-07 | 2022-11-17 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法および基板処理装置 |
-
1996
- 1996-05-30 JP JP13619996A patent/JPH09321025A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6495477B2 (en) | 1999-04-26 | 2002-12-17 | Samsung Austin Semiconductor, Llc | Method for forming a nitridized interface on a semiconductor substrate |
| KR20170066603A (ko) | 2014-10-10 | 2017-06-14 | 칸토 덴카 코교 가부시키가이샤 | 규소 화합물용 에칭 가스 조성물 및 에칭 방법 |
| JPWO2016056300A1 (ja) * | 2014-10-10 | 2017-07-27 | 関東電化工業株式会社 | ケイ素化合物用エッチングガス組成物及びエッチング方法 |
| GB2551017A (en) * | 2014-10-10 | 2017-12-06 | Kanto Denka Kogyo Kk | Etching gas composition for silicon compound, and etching method |
| TWI648429B (zh) * | 2014-10-10 | 2019-01-21 | 關東電化工業股份有限公司 | 矽化合物用蝕刻氣體組成物及蝕刻方法 |
| US10287499B2 (en) | 2014-10-10 | 2019-05-14 | Kanto Denka Kogyo Co., Ltd. | Etching gas composition for silicon compound, and etching method |
| GB2551017B (en) * | 2014-10-10 | 2020-03-11 | Kanto Denka Kogyo Kk | Etching gas composition for silicon compound, and etching method |
| JP2022172744A (ja) * | 2021-05-07 | 2022-11-17 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法および基板処理装置 |
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