JPH1050660A - Etching silicon nitride film - Google Patents
Etching silicon nitride filmInfo
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- JPH1050660A JPH1050660A JP20166596A JP20166596A JPH1050660A JP H1050660 A JPH1050660 A JP H1050660A JP 20166596 A JP20166596 A JP 20166596A JP 20166596 A JP20166596 A JP 20166596A JP H1050660 A JPH1050660 A JP H1050660A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、シリコン基板上
のシリコン窒化膜をシリコン酸化膜に対して高選択比で
エッチングする方法に係り、特に、シリコン窒化膜のサ
イドウォールの形成に有用なシリコン窒化膜のエッチン
グ方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of etching a silicon nitride film on a silicon substrate with a high selectivity to a silicon oxide film, and more particularly to a method of etching a silicon nitride film useful for forming a sidewall of a silicon nitride film. The present invention relates to a method for etching a film.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体装置の集積度の向上とともに加工
の微細化が求められ、フォトマスク工程におけるマスク
の位置合わせ誤差を見込んだマスク合わせ余裕も、削減
が迫られるようになってきた。このため、例えば、ＭＯ
ＳＦＥＴをシリコン基板上に作製する際に、ソース電極
又はドレイン電極のためのコンタクトを形成する工程に
おいては、自己整合コンタクト（セルフ・アライン・コ
ンタクト）を形成する方法が採用されている。すなわ
ち、この自己整合コンタクト形成の技術は、ゲート電極
の周りを、シリコン酸化膜に対してエッチングの選択性
を有するシリコン窒化膜（Ｓｉ3Ｎ4）等の絶縁膜で被覆
してサイドウォールを形成した後にコンタクトを形成
し、もし、コンタクトの位置がずれてしまうようなこと
があっても、このコンタクトとゲート電極との短絡を防
止するものである。上記サイドウォールは、シリコン基
板上に、ゲート酸化膜としてのシリコン酸化膜（ＳｉＯ
2）や電極材料等を積層してゲート電極を形成した後
に、シリコン窒化膜で被覆し、エッチングを行って形成
される。このシリコン窒化膜のエッチングは、フルオロ
カーボンガスを用いて行うことができるが、フルオロカ
ーボンガスでは、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化
膜のエッチング速度比（以下、選択比ともいう）が低い
ために、上記サイドウォールの形成の過程で、下地の薄
いシリコン酸化膜も同時にエッチングされ、シリコン基
板がプラズマに晒されてしまう。フルオロカーボンガス
のプラズマに晒されたシリコン基板は、表面にカーボン
が打ち込まれることにより、コンタクト抵抗が増加する
ことが報告されている（八木他 ＤＰＳ（Dry Process
Symposium） 1995 P201、橋見他 ＤＰＳ（Dry Process
Symposium） 1995 P207、上西園他 ＤＰＳ（Dry Proce
ss Symposium） 1995 P213等参照）。シリコン窒化膜の
サイドウォール形成工程において、ゲート酸化膜上でエ
ッチングを止めるために、例えば、特開平２−２６２３
３４号公報、特開平３−１０９７３０号公報、及び特開
平１−１０１６３２号公報に記載されているように、従
来から用いられている弗素系ガスにシリコン酸化膜と反
応しない塩素系ガスを添加して、シリコン酸化膜のエッ
チング速度を低下させることによって、シリコン酸化膜
に対するシリコン窒化膜のエッチング速度比（選択比）
を向上させる方法が提案されている。上記公報記載の方
法においては、例えば、ＮＦ3ガスと塩素ガスとからな
る混合ガスを用いている。2. Description of the Related Art As the degree of integration of a semiconductor device is improved, the processing is required to be finer, and a margin for mask alignment in consideration of a mask alignment error in a photomask process has been required to be reduced. For this reason, for example, MO
In manufacturing an SFET on a silicon substrate, a method of forming a contact for a source electrode or a drain electrode employs a method of forming a self-aligned contact (self-aligned contact). In other words, this self-aligned contact formation technique involves forming a sidewall around a gate electrode with an insulating film such as a silicon nitride film (Si 3 N 4 ) having etching selectivity with respect to a silicon oxide film. After that, a contact is formed, and even if the position of the contact is shifted, a short circuit between the contact and the gate electrode is prevented. The sidewall is formed on a silicon substrate by a silicon oxide film (SiO 2) as a gate oxide film.
2 ) After forming a gate electrode by laminating electrode materials and the like, the gate electrode is covered with a silicon nitride film and etched. The etching of the silicon nitride film can be performed using a fluorocarbon gas. However, the fluorocarbon gas has a low etching rate ratio of the silicon nitride film to the silicon oxide film (hereinafter, also referred to as a selectivity). During the formation process, the underlying thin silicon oxide film is simultaneously etched, exposing the silicon substrate to plasma. It has been reported that silicon substrates exposed to fluorocarbon gas plasma have increased contact resistance when carbon is implanted on the surface (Yagi et al., DPS (Dry Process)
Symposium) 1995 P201, Hashimi et al. DPS (Dry Process)
Symposium) 1995 P207, Kamishien, etc. DPS (Dry Proce
ss Symposium) 1995 P213 etc.). In order to stop the etching on the gate oxide film in the step of forming the side wall of the silicon nitride film, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-2623
No. 34, JP-A-3-109730 and JP-A-1-101632, a chlorine-based gas which does not react with a silicon oxide film is added to a conventionally used fluorine-based gas. By lowering the etching rate of the silicon oxide film, the etching rate ratio (selectivity) of the silicon nitride film to the silicon oxide film is reduced.
There have been proposed methods for improving the quality. In the method described in the above publication, for example, a mixed gas composed of NF 3 gas and chlorine gas is used.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、上記特開平２−２６２３３４号公報記載の方法にお
いて、ＮＦ3ガスと塩素ガスとからなる混合ガスを用い
てシリコン窒化膜のエッチングを行うと、ＮＦ3ガスと
塩素ガスとの合計量に対するＮＦ3ガスの割合（以下、
ＮＦ3ガス混合比という）［％］とシリコン窒化膜のエ
ッチング速度［オングストローム／ｍｉｎ］との関係、
ＮＦ3ガス混合比［％］とシリコン酸化膜のエッチング
速度［オングストローム／ｍｉｎ］との関係、及びＮＦ
3ガス混合比［％］とシリコン酸化膜に対するシリコン
窒化膜のエッチング速度比（選択比）との関係は、それ
ぞれ、図６において、折線Ａ，Ｂ，Ｃによって示される
ような結果となる。同図よりわかるとおり、得られる選
択比は１０以下であって、下地のシリコン酸化膜が、膜
厚が２０［ｎｍ］以下であるゲート酸化膜のように薄い
膜の場合には、シリコン酸化膜上でエッチングを停止さ
せることができないという問題点がある。However, for example, in the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-262334, when a silicon nitride film is etched using a mixed gas of NF 3 gas and chlorine gas, NF Ratio of NF 3 gas to the total amount of 3 gas and chlorine gas (hereinafter, referred to as
Relationship between the NF 3 gas mixing ratio) [%] and the etching rate of the silicon nitride film [angstrom / min],
Relationship between NF 3 gas mixture ratio [%] and silicon oxide film etching rate [angstrom / min], and NF
The relationship between the 3 gas mixture ratio [%] and the etching rate ratio (selection ratio) of the silicon nitride film to the silicon oxide film is as shown by broken lines A, B, and C in FIG. 6, respectively. As can be seen from the figure, when the obtained selectivity is 10 or less and the underlying silicon oxide film is a thin film such as a gate oxide film having a thickness of 20 [nm] or less, the silicon oxide film There is a problem that the etching cannot be stopped.
【０００４】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜のエッ
チング速度比（選択比）を一段と高めて、シリコン窒化
膜を選択的に、かつ、確実にエッチングして、例えば、
シリコン窒化膜のサイドウォールを確実に形成し、より
信頼性の高い半導体装置を製造するためのシリコン窒化
膜のエッチング方法を提供することを目的としている。The present invention has been made in view of the above circumstances, and further increases the etching rate ratio (selection ratio) of a silicon nitride film to a silicon oxide film to selectively and reliably form a silicon nitride film. Etch, for example,
It is an object of the present invention to provide a method for etching a silicon nitride film for reliably forming a sidewall of the silicon nitride film and manufacturing a more reliable semiconductor device.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、シリコン酸化膜及びシリコ
ン窒化膜が成膜された被処理体を真空容器内に置き、プ
ラズマ発生手段によって反応ガスをプラズマ状態とし、
上記被処理体を上記プラズマに晒すことによって、上記
シリコン酸化膜に対して上記シリコン窒化膜を選択的に
エッチングするシリコン窒化膜のエッチング方法であっ
て、上記反応ガスは、塩素原子を含むガスと、臭素原子
を含むガスとからなる（弗素原子を含まない）混合ガス
であることを特徴としている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a plasma generating means comprising: placing an object on which a silicon oxide film and a silicon nitride film are formed in a vacuum vessel; The reaction gas into a plasma state,
A method for etching a silicon nitride film by selectively exposing the silicon nitride film with respect to the silicon oxide film by exposing the object to be processed to the plasma, wherein the reaction gas is a gas containing chlorine atoms. And a gas containing bromine atoms (not including fluorine atoms).
【０００６】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載のシリコン窒化膜のエッチング方法であって、上記真
空容器内で、第１の電極と第２の電極とを対向させ、上
記第１の電極側に上記被処理体を置き、上記第１及び第
２の電極間に上記反応ガスを導入し、上記第１又は第２
の電極に高周波電源によって生成された所定の高周波電
力を投入することにより、上記反応ガスをプラズマ状態
とすると共にプラズマ中のイオンを上記被処理体に入射
させて、上記シリコン酸化膜に対して上記シリコン窒化
膜を選択的にエッチングすることを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, there is provided the method for etching a silicon nitride film according to the first aspect, wherein the first electrode and the second electrode are opposed to each other in the vacuum vessel. The object to be processed is placed on one electrode side, the reaction gas is introduced between the first and second electrodes, and the first or second
By applying a predetermined high-frequency power generated by a high-frequency power source to the electrodes, the reaction gas is turned into a plasma state, and ions in the plasma are made incident on the object to be processed. It is characterized in that the silicon nitride film is selectively etched.
【０００７】また、請求項３記載の発明は、請求項２記
載のシリコン窒化膜のエッチング方法であって、上記シ
リコン酸化膜に対する上記シリコン窒化膜のエッチング
速度比が比較的小さい高速エッチング条件でまず初期段
階エッチングを行った後、上記エッチング速度比が比較
的大きい低速エッチング条件で最終段階エッチングを行
うことを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, there is provided the method for etching a silicon nitride film according to the second aspect, wherein the etching rate ratio of the silicon nitride film to the silicon oxide film is relatively small under a high-speed etching condition. It is characterized in that after the initial stage etching is performed, the final stage etching is performed under low-speed etching conditions in which the etching rate ratio is relatively large.
【０００８】また、請求項４記載の発明は、請求項３記
載のシリコン窒化膜のエッチング方法であって、初期エ
ッチング段階では、比較的大きい上記高周波電力を投入
することで、まず、上記高速エッチングを行い、最終エ
ッチング段階では、比較的小さい上記高周波電力を投入
することで、上記低速エッチングを行うことを特徴とし
ている。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the method of etching a silicon nitride film according to the third aspect, wherein the relatively high-frequency power is supplied in the initial etching step, so that the high-speed etching is performed first. In the final etching stage, the low-speed etching is performed by applying the relatively small high-frequency power.
【０００９】また、請求項５記載の発明は、請求項１，
２，３又は４記載のシリコン窒化膜のエッチング方法で
あって、上記反応ガスには、不活性ガスが添加されてい
ることを特徴としている。[0009] The invention according to claim 5 is based on claim 1,
5. The method for etching a silicon nitride film according to 2, 3, or 4, wherein an inert gas is added to the reaction gas.
【００１０】また、請求項６記載の発明は、請求項１，
２，３，４又は５記載のシリコン窒化膜のエッチング方
法であって、上記塩素原子を含むガスは塩素ガスである
ことを特徴としている。[0010] The invention according to claim 6 is based on claim 1,
6. The method for etching a silicon nitride film according to 2, 3, 4, or 5, wherein the gas containing chlorine atoms is chlorine gas.
【００１１】また、請求項７記載の発明は、請求項１，
２，３，４，５又は６記載のシリコン窒化膜のエッチン
グ方法であって、上記臭素原子を含むガスは臭化水素ガ
スであることを特徴としている。[0011] The invention according to claim 7 is based on claim 1,
7. The method for etching a silicon nitride film according to 2, 3, 4, 5, or 6, wherein the gas containing a bromine atom is a hydrogen bromide gas.
【００１２】また、請求項８記載の発明は、請求項５，
６又は７記載のシリコン窒化膜のエッチング方法であっ
て、上記不活性ガスはヘリウムガスであることを特徴と
している。[0012] Further, the invention according to claim 8 is based on claim 5,
8. The method for etching a silicon nitride film according to 6 or 7, wherein the inert gas is helium gas.
【００１３】さらにまた、請求項９記載の発明は、請求
項２，３，４，５，６，７又は８記載のシリコン窒化膜
のエッチング方法であって、シリコン基板上に上記シリ
コン酸化膜が成膜され、該シリコン酸化膜上に電極が形
成され、さらに、その上を上記シリコン窒化膜で被覆さ
れた上記被処理体を、上記真空容器内の上記第１の電極
側に置き、上記シリコン窒化膜を、上記シリコン酸化膜
に対して選択的にエッチングすることによって、上記電
極の側面に上記シリコン窒化膜のサイドウォールを形成
することを特徴としている。Further, the invention according to claim 9 is the method for etching a silicon nitride film according to claims 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8, wherein the silicon oxide film is formed on a silicon substrate. A film is formed, an electrode is formed on the silicon oxide film, and the object to be processed, further covered with the silicon nitride film, is placed on the first electrode side in the vacuum vessel, and the silicon By selectively etching the nitride film with respect to the silicon oxide film, sidewalls of the silicon nitride film are formed on side surfaces of the electrode.
【００１４】[0014]
【作用】この発明の構成によれば、エッチングのための
反応ガスとして、塩素原子を含むガスと臭素原子を含む
ガスとからなり、弗素原子を含まない混合ガスを用いて
いるので、シリコン酸化膜に対するシリコン窒化膜のエ
ッチング速度比（選択比）を一段と高めて、シリコン窒
化膜を、シリコン酸化膜に対して選択的に、かつ、確実
にエッチングすることができる。それ故、より信頼性の
高い半導体装置を製造することができる。According to the structure of the present invention, since a mixed gas containing chlorine atoms and bromine atoms and containing no fluorine atoms is used as a reaction gas for etching, a silicon oxide film is formed. By further increasing the etching rate ratio (selection ratio) of the silicon nitride film to the silicon nitride film, the silicon nitride film can be selectively and reliably etched with respect to the silicon oxide film. Therefore, a more reliable semiconductor device can be manufactured.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。 ◇第１実施例 図１は、この発明の第１実施例であるシリコン窒化膜の
エッチング方法において用いられるドライエッチング装
置を模式的に示す断面図、図２は、ＨＢｒガス混合比と
シリコン窒化膜のエッチング速度との関係、ＨＢｒガス
混合比とシリコン酸化膜のエッチング速度との関係、及
びＨＢｒガス混合比と選択比との関係を示す特性図、ま
た、図３及び図４は、同シリコン窒化膜のエッチング方
法によるエッチングの過程を説明するための説明図であ
る。まず、この例のドライエッチング装置１の構成から
説明する。図１に示すように、ドライエッチング装置１
は、内部が所定の真空度に保たれる真空容器１１と、真
空容器１１内に平行に対向して配置されるターゲット電
極１２及び対向電極１３と、ターゲット電極１２と対向
電極１３との間に高周波電力を投入するための高周波電
源１４と、エッチングガス２を真空容器１１内に導入す
るためのガス導入管１５と真空容器１１のエッチングガ
ス２が導入される側と反対側に設けられ、図示せぬ真空
ポンプに接続されるガス排気管１６とを有してなってい
る。ターゲット電極１２には被処理体３が載置され、か
つ、コンデンサＣ１を介して高周波電源１４が接続され
る。また、ターゲット電極１２及び対向電極１３は、平
板状の電極である。高周波電源１４は、ターゲット電極
１２と対向電極１３との間に高周波電力を投入して、両
電極間に導入されたエッチングガス２をプラズマ状態と
すると共に、プラズマ中のイオンを被処理体３に入射さ
せる。なお、高周波電源１４の周波数は、例えば、略１
３．５６［ＭＨｚ］である。なお、真空ポンプとして
は、予備排気用にはロータリポンプを、本排気用にはタ
ーボ分子ポンプを用いている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The description will be specifically made using an embodiment. First Embodiment FIG. 1 is a sectional view schematically showing a dry etching apparatus used in a method for etching a silicon nitride film according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a mixture ratio of HBr gas and silicon nitride film. FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between the HBr gas mixing ratio and the etching rate of the silicon oxide film, and the relationship between the HBr gas mixing ratio and the selectivity. FIG. 3 and FIG. FIG. 9 is an explanatory diagram for describing an etching process by a film etching method. First, the configuration of the dry etching apparatus 1 of this example will be described. As shown in FIG. 1, a dry etching apparatus 1
Is a vacuum vessel 11 whose inside is maintained at a predetermined degree of vacuum, a target electrode 12 and a counter electrode 13 that are arranged in parallel in the vacuum vessel 11 so as to face each other, and between the target electrode 12 and the counter electrode 13. A high-frequency power supply 14 for supplying high-frequency power, a gas introduction pipe 15 for introducing the etching gas 2 into the vacuum vessel 11, and a high-frequency power supply 14 are provided on the side of the vacuum vessel 11 opposite to the side on which the etching gas 2 is introduced. A gas exhaust pipe 16 connected to a vacuum pump (not shown). The target object 3 is placed on the target electrode 12, and a high-frequency power source 14 is connected via a capacitor C1. Further, the target electrode 12 and the counter electrode 13 are plate-shaped electrodes. The high-frequency power supply 14 supplies high-frequency power between the target electrode 12 and the counter electrode 13 to bring the etching gas 2 introduced between the two electrodes into a plasma state, and to transfer ions in the plasma to the workpiece 3. Make it incident. The frequency of the high frequency power supply 14 is, for example, approximately 1
It is 3.56 [MHz]. As a vacuum pump, a rotary pump is used for preliminary exhaust, and a turbo molecular pump is used for main exhaust.
【００１６】次に、上記構成のドライエッチング装置１
を用いて、塩素（Ｃｌ2）ガスと臭化水素（ＨＢｒ）ガ
スとヘリウム（Ｈｅ）ガスとからなるエッチングガス２
の組成を変化させて、シリコン酸化膜及びシリコン窒化
膜が成膜された被処理体３をエッチングし、このときの
シリコン酸化膜及びシリコン窒化膜のエッチング速度を
測定すると、図２に示すような結果となる。すなわち、
エッチングガス２として、塩素（Ｃｌ2）ガスと臭化水
素（ＨＢｒ）ガスとヘリウム（Ｈｅ）ガスをガス導入管
１５から真空容器１１内に導入し、真空容器１１内の真
空度を略４２５［ｍＴｏｒｒ］に保った状態で、塩素
（Ｃｌ2）ガスと臭化水素（ＨＢｒ）ガスとの合計量に
対する臭化水素（ＨＢｒ）ガスの割合（以下、ＨＢｒガ
ス混合比という）を変えて両エッチング速度を測定して
いる。ここで、高周波電源１４の電力は略２２５［Ｗ］
である。百分率で表したＨＢｒガス混合比［％］とシリ
コン窒化膜のエッチング速度［オングストローム／ｍｉ
ｎ］との関係、ＨＢｒガス混合比［％］とシリコン酸化
膜のエッチング速度［オングストローム／ｍｉｎ］との
関係、ＨＢｒガス混合比［％］とシリコン窒化膜のシリ
コン酸化膜に対するエッチング速度比（選択比）との関
係を、それぞれ、同図において、折線Ｄ，Ｅ，Ｆによっ
て示す。Next, the dry etching apparatus 1 having the above configuration
Etching gas 2 comprising chlorine (Cl 2 ) gas, hydrogen bromide (HBr) gas, and helium (He) gas
The substrate 3 on which the silicon oxide film and the silicon nitride film were formed was etched by changing the composition of the silicon oxide film and the silicon nitride film, and the etching rates of the silicon oxide film and the silicon nitride film at this time were measured. Results. That is,
As the etching gas 2, a chlorine (Cl 2 ) gas, a hydrogen bromide (HBr) gas, and a helium (He) gas are introduced into the vacuum vessel 11 from the gas introduction pipe 15, and the degree of vacuum in the vacuum vessel 11 is approximately 425 [ mTorr], and the ratio of the hydrogen bromide (HBr) gas to the total amount of the chlorine (Cl 2 ) gas and the hydrogen bromide (HBr) gas (hereinafter referred to as the HBr gas mixture ratio) was changed to perform both etchings. Measuring speed. Here, the power of the high frequency power supply 14 is approximately 225 [W].
It is. HBr gas mixture ratio [%] expressed in percentage and etching rate of silicon nitride film [angstrom / mi]
n], the relationship between the HBr gas mixture ratio [%] and the etching rate of the silicon oxide film [angstrom / min], the HBr gas mixture ratio [%] and the etching rate ratio of the silicon nitride film to the silicon oxide film (selection). ) Are indicated by broken lines D, E, and F in FIG.
【００１７】同図よりわかるように、ＨＢｒガス混合比
［％］が０［％］、すなわち、ＨＢｒを含まない場合
は、シリコン酸化膜のエッチング速度は速く、高い選択
比は得られないが、ＨＢｒガス混合比を増していくに従
って、シリコン酸化膜のエッチング速度が低下していく
ため、選択比は増加する。これは、ＨＢｒガス混合比を
増加させることにより、ＢｒとＯとＳｉとの反応生成物
であるオキシ臭化物がシリコン酸化膜上に堆積してシリ
コン酸化膜のエッチングを抑制するためである。同図よ
り、ＨＢｒ混合比が略１４［％］以上となるようにＨＢ
ｒを添加することで、選択比は略２０以上となることが
わかる。なお、不活性ガスであるヘリウム（Ｈｅ）ガス
は、プラズマ中のイオン電流密度を増加させ、エッチン
グを促進させる働きがある。As can be seen from FIG. 1, when the HBr gas mixture ratio [%] is 0 [%], that is, when HBr is not contained, the etching rate of the silicon oxide film is high and a high selectivity cannot be obtained. As the HBr gas mixture ratio increases, the etching rate of the silicon oxide film decreases, so that the selectivity increases. This is because, by increasing the HBr gas mixture ratio, oxybromide, which is a reaction product of Br, O, and Si, is deposited on the silicon oxide film to suppress etching of the silicon oxide film. As shown in the figure, HB was mixed so that the HBr mixture ratio became approximately 14% or more.
It can be seen that by adding r, the selectivity becomes approximately 20 or more. Note that helium (He) gas, which is an inert gas, has a function of increasing ion current density in plasma and promoting etching.
【００１８】次に、上記構成のドライエッチング装置１
を用いて被処理体３にシリコン窒化膜のサイドウォール
を形成する方法について説明する。この例の方法は、例
えば、ＤＲＡＭの製作においてＭＯＳＦＥＴを基板上に
作製する過程で、「従来の技術」の項で述べたように、
ソース電極又はドレイン電極のための自己整合コンタク
トを形成するために、ゲート電極の周りにシリコン窒化
膜のサイドウォールを形成する工程において用いられ
る。Next, the dry etching apparatus 1 having the above configuration
A method for forming sidewalls of a silicon nitride film on the processing target 3 using the method will be described. In the method of this example, for example, in the process of fabricating a MOSFET on a substrate in the fabrication of a DRAM, as described in the section of “Prior Art”,
It is used in the process of forming a silicon nitride sidewall around a gate electrode to form a self-aligned contact for a source or drain electrode.
【００１９】まず、図３（ａ）に示すように、予め、ソ
ース・ドレイン拡散層３１ａ，３１ａ，…が形成された
シリコン基板３１上に、熱酸化法によって、厚さ略１０
［ｎｍ］のゲートシリコン酸化膜３２を形成して、この
ゲートシリコン酸化膜３２の上に、気相成長法によっ
て、厚さ略１００［ｎｍ］の多結晶シリコン膜３３を形
成する。そして、この多結晶シリコン膜３３には、導電
性を与えるために、イオン注入法によって、リンを１×
１０16［ｃｍ-2］のドーズ量拡散させる。次に、スパッ
タ法によって、多結晶シリコン膜３３の上に、タングス
テンシリサイド（ＷＳｉ2）膜３４を形成する。上記多
結晶シリコン膜３３及びタングステンシリサイド（ＷＳ
ｉ2）膜３４は、この二層構造によって、低抵抗のゲー
ト電極をなすこととなる。次に、気相成長法（減圧ＣＶ
Ｄ法）によって、タングステンシリサイド（ＷＳｉ2）
膜３４の上に、厚さ略２００［ｎｍ］の均一なシリコン
窒化膜３５を形成する。この後、このシリコン窒化膜３
５の上に、フォトレジストを塗布し、フォトリソグラフ
ィの技法によってゲート電極パターンをフォトレジスト
に転写して、フォトレジストマスク３６を形成する。First, as shown in FIG. 3A, a silicon substrate 31 on which source / drain diffusion layers 31a, 31a,.
A [nm] gate silicon oxide film 32 is formed, and a polycrystalline silicon film 33 having a thickness of approximately 100 [nm] is formed on the gate silicon oxide film 32 by a vapor growth method. Then, in order to impart conductivity to the polycrystalline silicon film 33, 1 × phosphorus is applied by ion implantation.
A dose of 10 16 [cm -2 ] is diffused. Next, a tungsten silicide (WSi 2 ) film 34 is formed on the polycrystalline silicon film 33 by a sputtering method. The polycrystalline silicon film 33 and tungsten silicide (WS
i 2 ) The film 34 forms a low-resistance gate electrode due to this two-layer structure. Next, a vapor phase growth method (decompression CV
D method), tungsten silicide (WSi 2 )
On the film 34, a uniform silicon nitride film 35 having a thickness of about 200 [nm] is formed. Thereafter, the silicon nitride film 3
5 is coated with a photoresist, and the gate electrode pattern is transferred to the photoresist by a photolithography technique to form a photoresist mask 36.
【００２０】次に、こうして作成された被処理体３をド
ライエッチング装置１のターゲット電極１６に載置し、
エッチングガス２をガス導入管１５から導き、真空容器
１１内の真空度を略２７５［ｍＴｏｒｒ］に保った状態
で、プラズマを生成させて、同図（ｂ）に示すように、
フォトレジストマスク３６をマスクとして、シリコン窒
化膜３５のエッチングを開始する。ここで、エッチング
ガス２は、六弗化硫黄（ＳＦ6）ガスを１０［ｓｃｃ
ｍ］（standard cubic centimeter per minute）、三弗
化メタン（ＣＨＦ3）ガスを２０［ｓｃｃｍ］、アルゴ
ン（Ａｒ）ガスを１００［ｓｃｃｍ］とした混合ガスで
ある。また、高周波電源１４の電力を２５０［Ｗ］とし
ている。このエッチングは、タングステンシリサイド
（ＷＳｉ2）膜３４上で停止される。そして、同図
（ｃ）に示すように、タングステンシリサイド（ＷＳｉ
2）膜３４及び多結晶シリコン膜３３をエッチングして
ゲート電極を形成する。ここで、エッチングガス２は、
塩素ガス（Ｃｌ2）ガスを２００［ｓｃｃｍ］、臭化水
素（ＨＢｒ）ガスを１５［ｓｃｃｍ］、酸素（Ｏ2）ガ
スを２［ｓｃｃｍ］とした混合ガスである。また、真空
容器１１内の真空度を略４２５［ｍＴｏｒｒ］、高周波
電源１４の電力を略２５０［Ｗ］としている。このエッ
チングは、ゲートシリコン酸化膜３２上で停止される。Next, the object 3 thus prepared is placed on the target electrode 16 of the dry etching apparatus 1, and
The etching gas 2 is led from the gas introduction pipe 15 and plasma is generated in a state where the degree of vacuum in the vacuum vessel 11 is maintained at approximately 275 [mTorr], and as shown in FIG.
The etching of the silicon nitride film 35 is started using the photoresist mask 36 as a mask. Here, the etching gas 2 is 10 [scc] sulfur hexafluoride (SF 6 ) gas.
m] (standard cubic centimeter per minute), a mixed gas of methane trifluoride (CHF 3 ) gas of 20 [sccm] and argon (Ar) gas of 100 [sccm]. The power of the high frequency power supply 14 is set to 250 [W]. This etching is stopped on the tungsten silicide (WSi 2 ) film 34. Then, as shown in FIG. 3C, tungsten silicide (WSi
2 ) The film 34 and the polycrystalline silicon film 33 are etched to form a gate electrode. Here, the etching gas 2 is
This is a mixed gas in which chlorine gas (Cl 2 ) gas is 200 [sccm], hydrogen bromide (HBr) gas is 15 [sccm], and oxygen (O 2 ) gas is 2 [sccm]. The degree of vacuum in the vacuum vessel 11 is set to approximately 425 [mTorr], and the power of the high-frequency power supply 14 is set to approximately 250 [W]. This etching is stopped on the gate silicon oxide film 32.
【００２１】次に、上記ゲート電極が形成された被処理
体３からフォトレジストマスク３６を剥離した後に、図
４（ｄ）に示すように、気相成長法により厚さ略１００
［ｎｍ］のシリコン窒化膜３７を成膜する。この後、ド
ライエッチング装置１を用いたドライエッチングによっ
て、エッチバック処理を行って、同図（ｅ）に示すよう
に、シリコン窒化膜のサイドウォール３７ａを形成す
る。すなわち、シリコン窒化膜をシリコン酸化膜に対し
て高選択比でエッチングを行う。この際、プラズマ中の
イオンがターゲット電極１２に垂直な方向（同図中、上
下方向）に運動することにより、サイドウォール３７ａ
となる部位が残されて、エッチングがなされる。ここ
で、上述した、図２に示すようなＨＢｒガス混合比
［％］とシリコン窒化膜のエッチング速度［オングスト
ローム／ｍｉｎ］との関係、ＨＢｒガス混合比［％］と
シリコン酸化膜のエッチング速度［オングストローム／
ｍｉｎ］との関係、及びＨＢｒガス混合比［％］とシリ
コン窒化膜のシリコン酸化膜に対するエッチング速度比
（選択比）との関係に基づいて、例えば、エッチングガ
ス２は、塩素（Ｃｌ2）ガスを１８５［ｓｃｃｍ］、臭
化水素（ＨＢｒ）ガスを３０［ｓｃｃｍ］、ヘリウム
（Ｈｅ）ガスを４００［ｓｃｃｍ］とした混合ガスであ
る。また、真空容器１１内の真空度を略４２５［ｍＴｏ
ｒｒ］、高周波電源１４の高周波電力を略２２５［Ｗ］
としている。Next, after the photoresist mask 36 is removed from the object 3 on which the gate electrode is formed, as shown in FIG.
A silicon nitride film 37 of [nm] is formed. Thereafter, an etch-back process is performed by dry etching using the dry etching apparatus 1 to form a silicon nitride film sidewall 37a as shown in FIG. That is, the silicon nitride film is etched at a high selectivity with respect to the silicon oxide film. At this time, the ions in the plasma move in a direction perpendicular to the target electrode 12 (vertical direction in the figure), so that the side wall 37 a
Etching is performed while leaving a portion to be formed. Here, as described above, the relationship between the HBr gas mixture ratio [%] and the etching rate [angstrom / min] of the silicon nitride film as shown in FIG. 2, the HBr gas mixture ratio [%] and the etching rate of the silicon oxide film [ Angstrom /
For example, based on the relationship between the HBr gas mixture ratio [%] and the etching rate ratio (selectivity) of the silicon nitride film to the silicon oxide film (selectivity), the etching gas 2 may be chlorine (Cl 2 ) gas. Is 185 [sccm], hydrogen bromide (HBr) gas is 30 [sccm], and helium (He) gas is 400 [sccm]. Further, the degree of vacuum in the vacuum vessel 11 is set to approximately 425 [mTo
rr], the high-frequency power of the high-frequency power supply 14 is approximately 225 [W]
And
【００２２】上記構成によれば、エッチングガスとし
て、シリコン酸化膜と反応しにくい塩素系ガスと臭素系
ガスとの混合ガスを用いているので、シリコン酸化膜の
エッチングを抑制しつつ、シリコン窒化膜のエッチング
は進行させるため、シリコン窒化膜をシリコン酸化膜に
対して高選択比でエッチングを行うことができる。それ
故、サイドウォールを形成するために薄いゲートシリコ
ン酸化膜近傍でシリコン窒化膜をエッチングする場合
に、ゲートシリコン酸化膜をエッチングしてしまって、
シリコン基板を露出させ、シリコン基板にダメージを与
えることなく、確実にサイドウォールを形成することが
できるので、一段と信頼性の高い半導体装置を製造する
ことができる。According to the above configuration, since the mixed gas of the chlorine-based gas and the bromine-based gas which hardly reacts with the silicon oxide film is used as the etching gas, the etching of the silicon oxide film is suppressed while the silicon nitride film is suppressed. Of the silicon nitride film can be etched at a high selectivity with respect to the silicon oxide film. Therefore, when etching the silicon nitride film near the thin gate silicon oxide film to form the sidewall, the gate silicon oxide film is etched,
Since the silicon substrate is exposed and the sidewalls can be formed reliably without damaging the silicon substrate, a more reliable semiconductor device can be manufactured.
【００２３】◇第２実施例 図５は、高周波電力とシリコン窒化膜のエッチング速度
との関係、高周波電力とシリコン酸化膜のエッチング速
度との関係、及び高周波電力と選択比との関係を示す特
性図である。この第２実施例が上述の第１実施例と大き
く異なるところは、被処理体のシリコン窒化膜のエッチ
ングの進行に応じて、投入する高周波電力を変化させる
ことにより、シリコン窒化膜のシリコン酸化膜に対する
エッチング速度比（選択比）を制御する点である。これ
以外は、第１実施例と略同一であるので、その説明を簡
略にする。ドライエッチング装置の構成については、第
１実施例の装置の構成と同一であるので省略する。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the high frequency power and the etching rate of the silicon nitride film, the relationship between the high frequency power and the etching rate of the silicon oxide film, and the relationship between the high frequency power and the selectivity. FIG. The second embodiment is largely different from the first embodiment in that the high-frequency power to be supplied is changed in accordance with the progress of the etching of the silicon nitride film of the object to be processed. The point is that the etching rate ratio (selection ratio) with respect to is controlled. Except for this point, the configuration is substantially the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof will be simplified. The configuration of the dry etching apparatus is the same as the configuration of the apparatus of the first embodiment, and will not be described.
【００２４】上記構成のドライエッチング装置１を用い
て、高周波電源１４の高周波電力を変化させて、シリコ
ン酸化膜及びシリコン窒化膜が成膜された被処理体３を
エッチングし、シリコン酸化膜及びシリコン窒化膜のエ
ッチング速度を測定すると、図５に示すような結果が得
られる。すなわち、エッチングガス２として、塩素（Ｃ
ｌ2）ガス、臭化水素（ＨＢｒ）ガス、及びヘリウム
（Ｈｅ）ガスの混合ガスをガス導入管１５から真空容器
１１内に導入し、真空容器１１内の真空度を略４２５
［ｍＴｏｒｒ］に保った状態で、高周波電力を変えて両
エッチング速度を測定している。高周波電力［Ｗ］とシ
リコン窒化膜のエッチング速度［オングストローム／ｍ
ｉｎ］との関係、高周波電力［Ｗ］とシリコン酸化膜の
エッチング速度［オングストローム／ｍｉｎ］との関
係、及び高周波電力［Ｗ］とシリコン窒化膜のシリコン
酸化膜に対するエッチング速度比（選択比）との関係
を、それぞれ、同図において、折線Ｇ，Ｈ，Ｉによって
示す。The object 3 on which the silicon oxide film and the silicon nitride film are formed is etched by changing the high frequency power of the high frequency power source 14 using the dry etching apparatus 1 having the above-described structure. When the etching rate of the nitride film is measured, the result shown in FIG. 5 is obtained. That is, chlorine (C
l 2 ) A mixed gas of gas, hydrogen bromide (HBr) gas, and helium (He) gas is introduced into the vacuum vessel 11 from the gas introduction pipe 15, and the degree of vacuum in the vacuum vessel 11 is reduced to about 425.
While maintaining [mTorr], both etching rates are measured by changing the high frequency power. High frequency power [W] and etching rate of silicon nitride film [angstrom / m]
in], the relationship between the high-frequency power [W] and the etching rate [angstrom / min] of the silicon oxide film, and the high-frequency power [W] and the etching rate ratio (selectivity) of the silicon nitride film to the silicon oxide film. Are shown by broken lines G, H, and I in FIG.
【００２５】同図よりわかるように、シリコン窒化膜の
エッチング速度及びシリコン酸化膜のエッチング速度
は、高周波電の低下に伴って共に低下するが、シリコン
窒化膜のエッチング速度は、シリコン酸化膜のエッチン
グ速度に比べて速いため、シリコン酸化膜のエッチング
が停止する高周波電力に到っても、シリコン窒化膜にお
いては引き続きエッチングが進行している。従って、高
周波電力を低く抑えることによって、高い選択性が得ら
れる。As can be seen from the figure, the etching rate of the silicon nitride film and the etching rate of the silicon oxide film both decrease with a decrease in the high-frequency voltage. Since the speed is higher than the speed, the etching continues to progress in the silicon nitride film even at a high frequency power at which the etching of the silicon oxide film is stopped. Therefore, high selectivity can be obtained by keeping the high-frequency power low.
【００２６】第１実施例において、被処理体３からフォ
トレジストマスク３６を剥離した後に、図４（ｄ）に示
すように、シリコン窒化膜３７を成膜した後、エッチバ
ック処理を行って、同図（ｅ）に示すように、シリコン
窒化膜のサイドウォール３７ａを形成した工程に対応す
る工程については、図５に示すような高周波電力［Ｗ］
とシリコン窒化膜のエッチング速度［オングストローム
／ｍｉｎ］との関係、高周波電力［Ｗ］とシリコン酸化
膜のエッチング速度［オングストローム／ｍｉｎ］との
関係、及び高周波電力［Ｗ］とシリコン窒化膜のシリコ
ン酸化膜に対するエッチング速度比（選択比）との関係
に基づいて、エッチングを行う。まず、例えば、エッチ
ングガス２を、塩素（Ｃｌ2）ガスを２００［ｓｃｃ
ｍ］、臭化水素（ＨＢｒ）ガスを１５［ｓｃｃｍ］、ヘ
リウム（Ｈｅ）ガスを４００［ｓｃｃｍ］とした混合ガ
スとし、また、真空容器１１内の真空度を略４２５［ｍ
Ｔｏｒｒ］、高周波電源１４の高周波電力を略２５０
［Ｗ］として、高速にシリコン窒化膜のエッチングをゲ
ートシリコン酸化膜３２の上まで行った後、高周波電力
を２００［Ｗ］まで下げてオーバエッチングを行って、
エッチング速度のばらつき等に起因するエッチング残り
を取り除き、シリコン窒化膜のサイドウォール３７ａを
完成させる。In the first embodiment, as shown in FIG. 4D, after the photoresist mask 36 is peeled off from the object 3 to be processed, a silicon nitride film 37 is formed, and an etch-back process is performed. As shown in FIG. 5E, in the process corresponding to the process of forming the side wall 37a of the silicon nitride film, the high-frequency power [W] as shown in FIG.
Between silicon nitride film etching rate [angstrom / min], high frequency power [W] and silicon oxide film etching rate [angstrom / min], high frequency power [W] and silicon oxidation of silicon nitride film Etching is performed based on the relationship with the etching rate ratio (selection ratio) to the film. First, for example, the etching gas 2 is changed to 200 [scc] by chlorine (Cl 2 ) gas.
m], a mixed gas of 15 [sccm] hydrogen bromide (HBr) gas and 400 [sccm] helium (He) gas, and the degree of vacuum in the vacuum chamber 11 is approximately 425 [m].
Torr], the high frequency power of the high frequency power
As [W], after the silicon nitride film is etched up to the gate silicon oxide film 32 at high speed, the high frequency power is lowered to 200 [W] to perform over-etching,
The etching residue resulting from the variation in the etching rate or the like is removed, and the sidewall 37a of the silicon nitride film is completed.
【００２７】上記構成によれば、上述した第１実施例に
おいて得られた選択性よりもさらに高い選択性を得るこ
とができる。また、高周波電力を下げてエッチングを行
うことによって、ゲートシリコン酸化膜上でエッチング
を確実に停止することができるので、シリコン基板を露
出させ、シリコン基板にダメージを与えることなく、サ
イドウォールを形成することができる。加えて、まず、
比較的大きい高周波電力でシリコン窒化膜のエッチング
を高速に行った後、比較的小さい高周波電力に切り替え
て高選択性を確保してオーバエッチングを行うことによ
り、サイドウォールの形成に要する時間を短縮すること
ができる。それ故、単位時間当たりの処理枚数を多くし
て生産効率を向上させることができる。According to the above configuration, selectivity higher than that obtained in the first embodiment can be obtained. In addition, since etching can be reliably stopped on the gate silicon oxide film by lowering the high-frequency power and performing etching, the silicon substrate is exposed and the sidewall is formed without damaging the silicon substrate. be able to. In addition,
After the silicon nitride film is etched at a high speed with a relatively large high-frequency power, it is switched to a relatively small high-frequency power to perform high-selectivity overetching, thereby shortening the time required for forming a sidewall. be able to. Therefore, the number of processed sheets per unit time can be increased to improve the production efficiency.
【００２８】以上、この発明の実施例を図面により詳述
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があってもこの発明に含まれる。例えば、上述した
実施例で用いるドライエッチング装置１においては、真
空容器１１内でプラズマを発生させる方式としている
が、真空容器外で発生させたプラズマを真空容器内へ導
入する方式としても良い。また、高周波電源１４をター
ゲット電極１２側に接続するのに替えて、対向電極１３
側に接続するようにしても良い。また、多結晶シリコン
膜３３にリンを拡散させる工程において、イオン注入法
を用いているが、熱拡散法によっても良い。また、タン
グステンシリサイド（ＷＳｉ2）膜３４に替えて、例え
ば、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ2）膜としても良
い。また、シリコン窒化膜３５，３７を成膜する工程に
おいて、減圧ＣＶＤ法を用いているが、プラズマＣＶＤ
法によっても良い。また、各処理工程におけるエッチン
グガス２の組成、流量等は、上述した実施例において採
用したものに限らない。例えば、不活性ガスは、ヘリウ
ムガスに限らず、アルゴンガス等でも良い。また、上述
した実施例では、真空ポンプとしては、予備排気用には
ロータリポンプを、本排気用にはターボ分子ポンプを用
いているが、予備排気を省略しても良い。また、真空ポ
ンプとしては、例えば、油拡散ポンプ等を用いても良
い。Although the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like that do not depart from the gist of the present invention. Is also included in the present invention. For example, in the dry etching apparatus 1 used in the above-described embodiment, the plasma is generated in the vacuum vessel 11, but the plasma generated outside the vacuum vessel may be introduced into the vacuum vessel. Also, instead of connecting the high-frequency power supply 14 to the target electrode 12 side,
Side may be connected. Further, in the step of diffusing phosphorus into the polycrystalline silicon film 33, an ion implantation method is used, but a thermal diffusion method may be used. Further, instead of the tungsten silicide (WSi 2 ) film 34, for example, a molybdenum silicide (MoSi 2 ) film may be used. In the process of forming the silicon nitride films 35 and 37, a low pressure CVD method is used.
Depending on the law. Further, the composition, flow rate, and the like of the etching gas 2 in each processing step are not limited to those employed in the above-described embodiment. For example, the inert gas is not limited to helium gas, but may be argon gas or the like. In the above-described embodiment, a rotary pump is used as a vacuum pump for preliminary evacuation, and a turbo molecular pump is used for main evacuation. However, the preliminary evacuation may be omitted. Further, as the vacuum pump, for example, an oil diffusion pump or the like may be used.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上説明したように、この発明の構成に
よれば、エッチングのための反応ガスとして、塩素原子
を含むガスと臭素原子を含むガスとからなり、弗素原子
を含まない混合ガスを用いているので、シリコン酸化膜
に対するシリコン窒化膜のエッチング速度比（選択比）
を一段と高めて、シリコン窒化膜を、シリコン酸化膜に
対して選択的に、かつ、確実にエッチングすることがで
きる。それ故、より信頼性の高い半導体装置を製造する
ことができる。As described above, according to the structure of the present invention, a gas mixture containing a chlorine atom and a bromine atom and containing no fluorine atom is used as a reaction gas for etching. Since it is used, the etching rate ratio of silicon nitride film to silicon oxide film (selectivity)
And the silicon nitride film can be selectively and reliably etched with respect to the silicon oxide film. Therefore, a more reliable semiconductor device can be manufactured.
【図１】この発明の第１実施例であるシリコン窒化膜の
エッチング方法において用いられるドライエッチング装
置を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view schematically showing a dry etching apparatus used in a method for etching a silicon nitride film according to a first embodiment of the present invention.
【図２】ＢＨｒガス混合比とシリコン窒化膜のエッチン
グ速度との関係、ＢＨｒガス混合比とシリコン酸化膜の
エッチング速度との関係、及びＢＨｒガス混合比と選択
比との関係を示す特性図である。FIG. 2 is a characteristic diagram showing a relationship between a BHr gas mixture ratio and an etching rate of a silicon nitride film, a relationship between a BHr gas mixture ratio and an etching rate of a silicon oxide film, and a relationship between a BHr gas mixture ratio and a selectivity. is there.
【図３】同シリコン窒化膜のエッチング方法によるエッ
チング処理の過程を説明するための説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a process of an etching process by the etching method of the silicon nitride film.
【図４】同シリコン窒化膜のエッチング方法によるエッ
チング処理の過程を説明するための説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a process of an etching process by the etching method of the silicon nitride film.
【図５】高周波電力とシリコン窒化膜のエッチング速度
との関係、高周波電力とシリコン酸化膜のエッチング速
度との関係、及び高周波電力と選択比との関係を示す特
性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between the high-frequency power and the etching rate of the silicon nitride film, a relationship between the high-frequency power and the etching rate of the silicon oxide film, and a relationship between the high-frequency power and the selectivity.
【図６】従来技術を説明するための特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram for explaining a conventional technique.
１ ドライエッチング装置 １１ 真空容器 １２ ターゲット電極（第１の電極） １３ 対向電極（第２の電極） １４ 高周波電源 ２ エッチングガス（反応ガス） ３ 被処理体 ３２ ゲートシリコン酸化膜（シリコン酸化膜） ３５，３７ シリコン窒化膜 ３７ａ サイドウォール（シリコン窒化膜） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dry etching apparatus 11 Vacuum container 12 Target electrode (1st electrode) 13 Counter electrode (2nd electrode) 14 High frequency power supply 2 Etching gas (reaction gas) 3 Workpiece 32 Gate silicon oxide film (silicon oxide film) 35 , 37 Silicon nitride film 37a Side wall (silicon nitride film)
Claims (9)
膜された被処理体を真空容器内に置き、プラズマ発生手
段によって反応ガスをプラズマ状態とし、前記被処理体
を前記プラズマに晒すことによって、前記シリコン酸化
膜に対して前記シリコン窒化膜を選択的にエッチングす
るシリコン窒化膜のエッチング方法であって、 前記反応ガスは、塩素原子を含むガスと、臭素原子を含
むガスとからなる（弗素原子を含まない）混合ガスであ
ることを特徴とするシリコン窒化膜のエッチング方法。An object in which a silicon oxide film and a silicon nitride film are formed is placed in a vacuum vessel, a reaction gas is brought into a plasma state by plasma generation means, and the object is exposed to the plasma. A silicon nitride film etching method for selectively etching the silicon nitride film with respect to the silicon oxide film, wherein the reaction gas comprises a gas containing chlorine atoms and a gas containing bromine atoms (fluorine atoms A method of etching a silicon nitride film, wherein the method is a mixed gas.
電極とを対向させ、前記第１の電極側に前記被処理体を
置き、前記第１及び第２の電極間に前記反応ガスを導入
し、前記第１又は第２の電極に高周波電源によって生成
された所定の高周波電力を投入することにより、前記反
応ガスをプラズマ状態とすると共にプラズマ中のイオン
を前記被処理体に入射させて、前記シリコン酸化膜に対
して前記シリコン窒化膜を選択的にエッチングすること
を特徴とする請求項１記載のシリコン窒化膜のエッチン
グ方法。2. A first electrode and a second electrode are opposed to each other in the vacuum vessel, the object to be processed is placed on the first electrode side, and the object is placed between the first and second electrodes. A reaction gas is introduced, and a predetermined high-frequency power generated by a high-frequency power supply is applied to the first or second electrode, whereby the reaction gas is brought into a plasma state and ions in plasma are applied to the object to be processed. 2. The method for etching a silicon nitride film according to claim 1, wherein the silicon nitride film is selectively etched with respect to the silicon oxide film by being incident.
ン窒化膜のエッチング速度比が比較的小さい高速エッチ
ング条件で、まず、初期段階エッチングを行った後、前
記エッチング速度比が比較的大きい低速エッチング条件
で、最終段階エッチングを行うことを特徴とする請求項
２記載のシリコン窒化膜のエッチング方法。3. Under a high-speed etching condition in which an etching rate ratio of the silicon nitride film to the silicon oxide film is relatively small, first, after performing an initial stage etching, under a low-speed etching condition in which the etching rate ratio is relatively large, 3. The method for etching a silicon nitride film according to claim 2, wherein a final stage etching is performed.
前記高周波電力を投入することで、まず、前記高速エッ
チングを行い、最終エッチング段階では、比較的小さい
前記高周波電力を投入することで、前記低速エッチング
を行うことを特徴とする請求項３記載のシリコン窒化膜
のエッチング方法。4. In the initial etching stage, the relatively high-frequency power is applied to perform the high-speed etching first. In the final etching stage, the relatively low-frequency power is applied to perform the low-speed etching. 4. The method for etching a silicon nitride film according to claim 3, wherein:
れていることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載
のシリコン窒化膜のエッチング方法。5. The method for etching a silicon nitride film according to claim 1, wherein an inert gas is added to said reaction gas.
あることを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載
のシリコン窒化膜のエッチング方法。6. The method for etching a silicon nitride film according to claim 1, wherein said gas containing chlorine atoms is chlorine gas.
あることを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６
記載のシリコン窒化膜のエッチング方法。7. The method according to claim 1, wherein the gas containing a bromine atom is hydrogen bromide.
The method for etching a silicon nitride film according to the above.
ことを特徴とする請求項５，６又は７記載のシリコン窒
化膜のエッチング方法。8. The method according to claim 5, wherein the inert gas is helium gas.
成膜され、該シリコン酸化膜上に電極が形成され、さら
に、その上を前記シリコン窒化膜で被覆された前記被処
理体を、前記真空容器内の前記第１の電極側に置き、前
記シリコン窒化膜を、前記シリコン酸化膜に対して選択
的にエッチングすることによって、前記電極の側面に、
前記シリコン窒化膜のサイドウォールを形成することを
特徴とする請求項２，３，４，５，６，７又は８記載の
シリコン窒化膜のエッチング方法。9. An object to be processed in which the silicon oxide film is formed on a silicon substrate, an electrode is formed on the silicon oxide film, and the surface of the electrode is coated with the silicon nitride film, By placing the silicon nitride film on the side of the first electrode in the container and selectively etching the silicon nitride film with respect to the silicon oxide film,
9. The method for etching a silicon nitride film according to claim 2, wherein sidewalls of the silicon nitride film are formed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20166596A JPH1050660A (en) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | Etching silicon nitride film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20166596A JPH1050660A (en) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | Etching silicon nitride film |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1050660A true JPH1050660A (en) | 1998-02-20 |
Family
ID=16444874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20166596A Pending JPH1050660A (en) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | Etching silicon nitride film |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1050660A (en) |
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- 1996-07-31 JP JP20166596A patent/JPH1050660A/en active Pending
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