JPH1056003A

JPH1056003A - ドライエッチング方法

Info

Publication number: JPH1056003A
Application number: JP21078896A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Yanagida; 敏治柳田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-08-09
Filing date: 1996-08-09
Publication date: 1998-02-24

Abstract

(57)【要約】【課題】パーティクル汚染やエッチングレートの低下
のないゲート電極加工プロセスを提供し、微細なデザイ
ンルールに基づいて設計された高集積度、高性能、高信
頼性の何れの要求にも対応できるドライエッチング方法
の提供。【解決手段】基板１上に形成され、多結晶シリコン層
３と高融点金属シリサイド層４とを有するポリサイド膜
５を、Ｈ₂ＯまたはＨ₂Ｏ₂の何れか一方のものとフッ
素系化合物あるいは塩素系化合物とを有するエッチング
ガスによりエッチングする、エッチング工程を有するこ
とを特徴とする。【効果】微細なデザインルールに基づいて設計され、
高集積度、高性能、高信頼性の何れの要求にも対応でき
るドライエッチング方法を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はドライエッチング方
法に関し、さらに詳しくは、基板上に形成され、多結晶
シリコン層と高融点金属シリサイド層とを有するポリサ
イド膜をエッチングする、ドライエッチング方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体装置のゲート配線材料とし
ては多結晶シリコンが広く使用されてきたが、高集積化
メモリ装置におけるアクセス時間の短縮化等のデバイス
高速化への要求が高まるに伴い、多結晶シリコンよりも
略一桁低い抵抗値が得られる高融点金属シリサイドが用
いられる傾向にある。高融点金属シリサイドを用いてゲ
ート配線層を形成する場合、デバイス特性や信頼性に最
も影響を与えるゲート絶縁膜との界面特性を考慮して、
先ずゲート絶縁膜上に従来から実績のある不純物含有多
結晶シリコン（Ｄoped Ｐoly −Ｓｉ）層を形成し、こ
れに高融点金属シリサイド層を積層する、所謂ポリサイ
ド膜構造の採用が主流となりつつある。ところで、この
ようなポリサイド膜は異なる二種類の材料に対して共に
異方性を実現しなければならないことから、ドライエッ
チング技術に新たな困難が生じている。即ち、ポリサイ
ド膜のドライエッチングにおいては、再生するハロゲン
化合物の蒸気圧の差に起因して上層の高融点金属シリサ
イド層よりも下層の多結晶シリコン層のエッチング速度
が大であること、あるいは多結晶シリコン層と高融点金
属シリサイド層の界面に反応層が形成される等の理由に
より、パターンにアンダーカットや括れが生じやすい。
これ等の形状異常は、ソースドレイン領域を形成する為
のイオン注入時に不純物の導入されないオフセット領域
を発生させたり、ＬＤＤ（Ｌightly Ｄoped Ｄrain）
構造を実現する為の側壁形成時の寸法精度を低下させる
こと等の原因となり、特に、ディープサブミクロンデバ
イスでは許容されないものである。

【０００３】従来、ポリサイド膜のドライエッチングガ
スとして広く使用されてきたものとして、例えば月刊セ
ミコンダクタワールド（プレスジャーナル社刊）１９８
９年１０月号１２６〜１３０ページにも報告されている
ように、フロン１１３（Ｃ₂Ｃｌ₂Ｆ₃）に代表される
フロン系ガスを主体とするガスがある。このガスは、分
子中にフッ素原子と塩素原子とを有する為にラジカルモ
ードおよびイオンモードの双方により効果的にエッチン
グ反応を進行させ、且つ炭素系ポリマーの堆積により側
壁保護を行いながら高異方性エッチングを可能とするも
のである。しかしながら、周知のようにフロン系ガスは
地球のオゾン層破壊の元凶となることが指摘されてお
り、生産および使用が禁止される運びとなった。従っ
て、ドライエッチングの分野においてもフロン系ガスの
代替品を見出し、その効果的な利用法、即ち脱フロンプ
ロセスを確立することが急務となっている。

【０００４】以上のようなデバイスの高速化やパターン
の微細化要求および脱フロン対策の観点から、近年ＨＢ
ｒがドライエッチングガスとして注目されている。例え
ば、Ｄigest of Ｐapers １９８９２nd Ｍicro Ｐ
rocess Ｃonference 、１９０ページにはｎ⁺型多結晶
シリコン層に対してＨＢｒを使用した反応性イオンエッ
チングを行い、良好な異方性形状を達成した事例が報告
されている。Ｂｒはイオン半径が大きく、容易には被エ
ッチング物の結晶格子内もしくは結晶粒界内に侵入しな
い為、自発的なエッチング反応を起こすことは困難であ
るが、イオン衝撃を伴った場合にエッチング反応を起こ
すことができ、異方性加工には有利なエッチング種を提
供することができる。

【０００５】しかしながら、上記したＨＢｒによるドラ
イエッチングをポリサイド膜に適用した場合、高融点金
属シリサイド層のエッチング時にスパッタリング除去さ
れた高融点金属の臭化物がエッチング室内を汚染するこ
と、また元来反応性の低いＢｒ系ラジカルをエッチング
種とする為に、従来のフロン系ガスを使用するドライエ
ッチングに比べてエッチング速度の大幅な低下が問題と
なる。このような状況に鑑み、高異方性、高エッチング
レート、高選択比、低パーティクルの諸特性を何れも満
足するポリサイド膜のドライエッチング方法の確立が切
望されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、パー
ティクル汚染やエッチングレートの低下のないゲート電
極加工プロセスを提供し、微細なデザインルールに基づ
いて設計された高集積度、高性能、高信頼性の何れの要
求にも対応できるドライエッチング方法を提供すること
である。

【０００７】

【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および２の発明のドライエッチング方法で
は、基板上に形成され、多結晶シリコン層と高融点金属
シリサイド層とを有するポリサイド膜を、Ｈ₂Ｏまたは
Ｈ₂Ｏ₂の何れか一方のものとフッ素系化合物とを有す
るエッチングガスによりエッチングする、エッチング工
程を有することを特徴とする。そして、フッ素系化合物
としてはＳＦ₆が望ましい。

【０００８】請求項３の発明のドライエッチング方法で
は、基板上に形成され、多結晶シリコン層と高融点金属
シリサイド層とを有するポリサイド膜を、Ｈ₂Ｏまたは
Ｈ₂Ｏ₂の何れか一方のものと塩素系化合物とを有する
エッチングガスによりエッチングする、エッチング工程
を有することを特徴とする。

【０００９】請求項４および５の発明のドライエッチン
グ方法では、基板上に形成され、多結晶シリコン層と高
融点金属シリサイド層とを有するポリサイド膜を、Ｈ₂
ＯまたはＨ₂Ｏ₂の何れか一方のものとフッ素系化合物
とを有するエッチングガスにより、高融点金属シリサイ
ド層をエッチングする第一のエッチング工程と、第一の
エッチング工程の後に、臭素系化合物を主体とするエッ
チングガスにより多結晶シリコン層をエッチングする第
二のエッチング工程とを有することを特徴とする。そし
て、フッ素系化合物がＳＦ₆であり、臭素系化合物がＨ
Ｂｒであることが望ましい。

【００１０】請求項６の発明のドライエッチング方法で
は、基板を室温以下の低温に制御し、基板上に形成さ
れ、多結晶シリコン層と高融点金属シリサイド層とを有
するポリサイド膜を、Ｈ₂ＯまたはＨ₂Ｏ₂の何れか一
方のものと、放電解離条件下でプラズマ中に遊離の硫黄
を生成するハロゲン化硫黄系化合物とを有するエッチン
グガスによりエッチングする、エッチング工程を有する
ことを特徴とする。

【００１１】請求項１ないし６のエッチング工程におけ
るプラズマ密度としては、何れも１×１０¹¹ｃｍ^-3以上
１×１０¹⁴ｃｍ^-3以下が望ましい。

【００１２】上述した手段による作用を以下に記す。請
求項１および２の、Ｈ₂ＯまたはＨ₂Ｏ₂の何れか一方
のものとフッ素系化合物とを有するエッチングガスによ
りポリサイド膜をエッチングする工程を有するもので
は、タングステン等で構成される高融点金属シリサイド
層はオキシフッ化物を主反応生成物としてエッチングが
進行する。このタングステンやシリコンのオキシフッ化
物はフッ化物と塩化物の略中間の蒸気圧を有し、イオン
の垂直照射を受けるパターン底部においてのみ反応生成
物が揮発除去されるものの、イオンの垂直照射を受けな
い側壁部においては反応生成物が揮発せず、側壁保護膜
を形成して異方性加工が行われる。また、多結晶シリコ
ン層のエッチングはフッ化シリコンを主反応生成物とし
て進行し、パターンの側壁部はシリコン酸化物やオキシ
フッ化物が保護膜を形成して異方性加工が行われる。さ
らに、被エッチング物がなくなりエッチャントが過剰と
なるオーバーエッチング時には、Ｈ₂ＯまたはＨ₂Ｏ₂
から解離生成するＨ原子がフッ素ラジカルを捕捉し、側
壁のエッチング進行を防止してパターンの異方性形状を
維持することができる。従って、従来のようにレジスト
マスクの分解生成物である炭素系ポリマーを側壁保護膜
として厚く堆積することやウェハを低温冷却することな
く微細パターンの異方性加工が可能となり、パーティク
ル汚染を小とし、高エッチングレートを維持するゲート
電極加工プロセスとすることができる。

【００１３】請求項３の、Ｈ₂ＯまたはＨ₂Ｏ₂の何れ
か一方のものと塩素系化合物とを有するエッチングガス
によりポリサイド膜をエッチングする工程を有するもの
では、タングステン等で構成される高融点金属シリサイ
ド層はオキシ塩化物を主反応生成物としてエッチングが
進行する。このタングステンやシリコンのオキシ塩化物
はフッ化物と塩化物の略中間の蒸気圧を有し、イオンの
垂直照射を受けるパターン底部においてのみ反応生成物
が揮発除去されるものの、イオンの垂直照射を受けない
側壁部においては反応生成物が揮発せず、側壁保護膜を
形成して異方性加工が行われる。また、多結晶シリコン
層のエッチングでは、オーバーエッチング時における過
剰ラジカルの反応性がフッ素系化合物を用いたものより
も低下させることができ、パターン異方性と下地選択性
を向上させることができる。

【００１４】請求項４および５の発明の、Ｈ₂Ｏまたは
Ｈ₂Ｏ₂の何れか一方のものとＳＦ₆等のフッ素系化合
物とを有するエッチングガスにより、高融点金属シリサ
イド層をエッチングする第一のエッチング工程と、第一
のエッチング工程の後、ＨＢｒ等の臭素系化合物を主体
とするエッチングガスにより多結晶シリコン層をエッチ
ングする第二のエッチング工程とを有するものでは、高
融点金属シリサイド層がオキシフッ化物を主反応生成物
として高エッチングレートで異方性加工される。また、
多結晶シリコン層のエッチングでは、フッ素系化合物か
ら臭素系化合物を主体とするガス系に切り換えることに
よりアンダーカットを生じさせることなく、下地ゲート
酸化膜との高選択性を確保することができる。

【００１５】請求項６の、ポリサイド膜が形成された基
板を室温以下に制御しつつＨ₂ＯまたはＨ₂Ｏ₂の何れ
か一方のものと、放電解離条件下でプラズマ中に遊離の
硫黄を生成するハロゲン化硫黄系化合物とを有するエッ
チングガスによりポリサイド膜をエッチングする工程を
有するものでは、基板が室温以下に制御されることによ
り、パターン側壁における反応生成物の堆積が促進され
る。また同時に、原則的にイオンの垂直照射を受けない
側壁部においては、ラジカル反応による側壁のエッチン
グ進行が抑制される。さらに、高融点金属やシリコンの
オキシハロゲン化物等の反応生成物に加えて、硫黄の堆
積が側壁保護膜を一層強固なものとする。従って、異方
性加工に必要な入射イオンエネルギーを低減させること
が可能となり、選択性のより向上とエッチングダメージ
の軽減が図れる。エッチング中に堆積した硫黄は、炭素
系ポリマーとともにレジストアッシング時に容易に除去
される為、パーティクル汚染を悪化させる虞もない。

【００１６】上記した請求項１ないし６のエッチング工
程におけるプラズマ密度を１×１０¹¹ｃｍ^-3以上１×１
０¹⁴ｃｍ^-3以下とすれば、処理速度を損なうことなく、
入射イオンエネルギーを抑えたプロセス条件の設定が可
能となる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を適用したドライエッチング方
法の好ましい具体的な実施例についてゲート電極加工の
工程順を示し、これをウェハの概略断面図である図１お
よび図２を参照して説明する。

【００１８】図１は実施例１、２および４を説明するも
のであり、同図（ａ）はポリサイド膜５上にレジストマ
スク６が形成された状態を示し、同図（ｂ）はゲート電
極５ａが形成されるとともに側壁保護膜７が形成された
状態を示し、同図（ｃ）はレジストマスク６および側壁
保護膜７がアッシング除去された状態を示す。また、図
２は実施例３を説明するものであり、同図（ａ）はポリ
サイド膜５上にレジストマスク６が形成された状態を示
し、同図（ｂ）は高融点金属シリサイド層４がエッチン
グされた状態を示し、同図（ｃ）は高融点金属シリサイ
ド層４の残余部４ａと多結晶シリコン層３がエッチング
された状態を示し、同図（ｄ）はレジストマスク６およ
び側壁保護膜７がアッシング除去された状態を示す。

【００１９】実施例１本実施例は、ＳＦ₆／Ｈ₂Ｏ混合ガスを用いてポリサイ
ド膜５をドライエッチングした一例である。これを図１
（ａ）ないし（ｃ）を参照して説明する。

【００２０】図１（ａ）に示したように、単結晶シリコ
ン等の基板１上に酸化シリコン等のゲート絶縁膜２を形
成し、ゲート絶縁膜２上にｎ型不純物をドープした多結
晶シリコン層３と、多結晶シリコン層３上に形成した高
融点金属シリサイド層４とを有するポリサイド膜５を形
成し、さらに高融点金属シリサイド層４上にポリサイド
膜５のエッチング用マスクであるレジストマスク６を選
択的に形成したウェハを用意した。そして、高周波バイ
アス印加型ＥＣＲプラズマエッチング装置にウェハをセ
ットし、下記条件でポリサイド膜５をドライエッチング
した。

【００２１】ガス流量ＳＦ₆／Ｈ₂Ｏ＝３５／１５ｓｃｃｍ圧力０．６７Ｐａ μ波電力９００Ｗ（２．４５ＧＨｚ）ＲＦバイアス２００Ｗ（２ＭＨｚ）ウェハ温度常温なお、Ｈ₂Ｏは液体ソースである為、加熱蒸発やＨｅガ
スバブリング等の手段によって気化させた状態でエッチ
ングチャンバに供給した。

【００２２】本実施例のエッチング工程では、ＥＣＲ放
電によりＳＦ₆から解離生成するＦ^*ラジカルを主エッ
チング種とするラジカル反応がＳＦ_x ⁺、Ｏ⁺等のイオ
ンにアシストされる機構でエッチングが進行する。そし
て、同時に放電プラズマ中にＨ₂Ｏから遊離生成するＯ
原子がタングステンをはじめとする高融点金属層表面を
僅かに酸化しながらエッチングが進行する為、純粋なフ
ッ化物以外に反応生成物としてオキシフッ化物も多く生
成するようになる。タングステンのオキシフッ化物は、
フッ化タングステン程の高い蒸気圧を有しない為、反応
生成物の脱離にはある程度のエネルギーを有するイオン
衝撃が必要となる。従って、従来のようにラジカル反応
で占められていたエッチングの形態がイオンアシスト反
応の要素を多く有するようになる為、オーバーエッチン
グ時の過剰ラジカルに起因した側壁のエッチング進行が
防止され、図１（ｂ）に示したように良好な異方性形状
を有するゲート電極５ａが形成された。エッチング終了
後、このウェハをドライエッチング装置に附属するプラ
ズマアッシング装置に搬送し、通常の条件でＯ₂プラズ
マアッシングを行い、図１（ｃ）に示したように、レジ
ストマスク６と側壁保護膜７を燃焼除去してゲート電極
５ａの形成工程が完了した。

【００２３】実施例２本実施例は、Ｃｌ₂／Ｈ₂Ｏ混合ガスを用いてポリサイ
ド膜５をドライエッチングした一例である。これを図１
（ａ）ないし（ｃ）を参照して説明する。なお、用意し
たウェハは実施例１における図１（ａ）を参照して説明
した事例と同様のものを用意し、高周波バイアス印加型
ＥＣＲプラズマエッチング装置にこのウェハをセット
し、下記条件でポリサイド膜５をドライエッチングし
た。

【００２４】ガス流量Ｃｌ₂／Ｈ₂Ｏ＝３５／１５ｓｃｃｍ圧力０．６７Ｐａ μ波電力９００Ｗ（２．４５ＧＨｚ）ＲＦバイアス２００Ｗ（２ＭＨｚ）ウェハ温度常温なお、Ｈ₂Ｏは液体ソースである為、加熱蒸発やＨｅガ
スバブリング等の手段によって気化させた状態でエッチ
ングチャンバに供給した。

【００２５】本実施例では、塩素系化合物をエッチング
ガスに用いることによりオーバーエッチング時における
側壁のエッチングがより抑制され、実施例１に示した事
例のものよりもパターン異方性と下地選択性を向上させ
ることができた。そして、図１（ｂ）に示したように良
好な異方性形状を有するゲート電極５ａが形成された。
エッチング終了後、このウェハをドライエッチング装置
に附属するプラズマアッシング装置に搬送し、通常の条
件でＯ₂プラズマアッシングを行い、図１（ｃ）に示し
たように、レジストマスク６と側壁保護膜７を燃焼除去
してゲート電極５ａの形成工程が完了した。

【００２６】実施例３本実施例はポリサイド膜５を二段階でエッチングするも
のであり、第一のエッチング工程において高融点金属シ
リサイド層４をＳＦ₆／Ｈ₂Ｏ混合ガスを用いてエッチ
ングした後、第二のエッチング工程において多結晶シリ
コン層３をＨＢｒガスを用いてエッチングするものであ
る。これを、図２（ａ）ないし（ｄ）を参照して説明す
る。なお、用意したウェハは実施例１における図１
（ａ）を参照して説明した事例と同様のものを用意し
た。

【００２７】先ず、第一のエッチング工程では、高周波
バイアス印加型ＥＣＲプラズマエッチング装置にウェハ
をセットし、下記条件で高融点金属シリサイド層４の層
厚を越えない深さまでドライエッチングした。

【００２８】ガス流量ＳＦ₆／Ｈ₂Ｏ＝３５／１５ｓｃｃｍ圧力０．６７Ｐａ μ波電力９００Ｗ（２．４５ＧＨｚ）ＲＦバイアス２００Ｗ（２ＭＨｚ）ウェハ温度常温なお、Ｈ₂Ｏは液体ソースである為、加熱蒸発やＨｅガ
スバブリング等の手段によって気化させた状態でエッチ
ングチャンバに供給した。

【００２９】この結果、図２（ｂ）に示したように、良
好な異方性形状を有する高融点金属シリサイド層４のパ
ターンが形成された。このエッチングは、多結晶シリコ
ン層３の表面が露出した時点で終了したが、被エッチン
グ領域には同図に示したように部分的に高融点金属シリ
サイド層４の残余部４ａが残っていた。

【００３０】次に、残余部４ａと多結晶シリコン層３を
下記条件でさらにドライエッチングした。

【００３１】ガス流量ＨＢｒ＝５０ｓｃｃｍ圧力０．６７Ｐａ μ波電力９００Ｗ（２．４５ＧＨｚ）ＲＦバイアス１５０Ｗ（２ＭＨｚ）ウェハ温度常温

【００３２】この段階では、エッチング反応系に反応性
の高いＦ^*ラジカルやＣｌ^*ラジカルが関与していない
為、図２（ｃ）に示したように、ゲート電極５ａがアン
ダーカットを生じることもなく良好な形状に形成され
た。また、実施例１〜２に示した事例よりも、下地のゲ
ート絶縁膜２に対して高い選択性と低ダメージ性とが確
保された。エッチング終了後、このウェハをドライエッ
チング装置に附属するプラズマアッシング装置に搬送
し、通常の条件でＯ₂プラズマアッシングを行い、図２
（ｄ）に示したように、レジストマスク６と側壁保護膜
７を燃焼除去してゲート電極５ａの形成工程が完了し
た。

【００３３】実施例４本実施例はポリサイド膜５をＳＦ₆／Ｓ₂Ｃｌ₂／Ｈ₂
Ｏ₂混合ガスを用いて、室温以下の低温でエッチングす
るものである。これを、図１（ａ）ないし（ｃ）を参照
して説明する。なお、用意したウェハは実施例１におけ
る図１（ａ）を参照して説明した事例と同様のものを用
意し、高周波バイアス印加型ＥＣＲプラズマエッチング
装置にこのウェハをセットし、下記条件でポリサイド膜
５をドライエッチングした。

【００３４】ガス流量ＳＦ₆／Ｓ₂Ｃｌ₂／Ｈ₂Ｏ₂＝２０／
２０／１０ｓｃｃｍ圧力０．６７Ｐａ μ波電力９００Ｗ（２．４５ＧＨｚ）ＲＦバイアス１００Ｗ（２ＭＨｚ）ウェハ温度 −２０℃ ウェハの冷却は、ウェハ載置電極に内蔵されている冷却
配管に、高周波バイアス印加型ＥＣＲプラズマエッチン
グ装置外部に設置したチラーからエタノール系冷媒を供
給し、循環させることにより行った。また、Ｈ₂Ｏ₂は
液体ソースである為、加熱蒸発やＨｅガスバブリング等
の手段によって気化させた状態でエッチングチャンバに
供給した。

【００３５】上記した混合ガスのうち、Ｓ₂Ｃｌ₂はＣ
ｌ系化学種を供給してポリサイド膜５のエッチングに寄
与することは勿論であるが、放電解離条件下において硫
黄を放出する重要な役割を担っている。即ち、本実施例
では反応生成物として生成されるタングステンやＳｉの
オキシハロゲン化物に加え、この硫黄も側壁保護膜７の
形成に寄与する。しかも、本実施例では側壁部における
ラジカル反応がウェハを冷却することにより抑制され
る。これ等の相乗効果により、実施例１に示した事例の
ものよりも入射イオンエネルギーを小とする条件である
にもかかわらず、良好な異方性加工を行うことができ
た。また、硫黄の堆積が期待できる分だけ炭素系ポリマ
ーの生成量が低減するので、パーティクル汚染を非常に
減少することができた。

【００３６】以上、本発明ついて実施例１、２、３およ
び４において具体的な事例を示したがこれに限定される
ものでなく、被エッチング物の膜種や構造、エッチング
装置、エッチング条件等、発明の主旨を逸脱しない範囲
で適宜選択可能である。例えば、高融点金属シリサイド
層４として実施例中で述べたＷＳｉ_xの他にＭｏＳｉ_x
やＴａＳｉ_x等、他の高融点金属のシリサイドを任意に
用いることができる。また、使用するエッチング装置と
してＥＣＲプラズマエッチング装置の他にＩＣＰ、ＴＣ
Ｐ、ヘリコン波プラズマエッチング装置等の高密度プラ
ズマエッチング装置、または平行平板型ＲＩＥ装置等各
種エッチング装置への適用も可能である。

【００３７】

【発明の効果】本発明では、従来のようにレジストマス
クの分解生成物である炭素系ポリマーを側壁保護膜とし
て厚く堆積することやウェハを低温冷却することなく、
微細な配線パターンを異方性形状にする加工が可能であ
り、パーティクル汚染やエッチングレートを低下させな
いゲート電極加工プロセスとすることができる。従っ
て、微細なデザインルールに基づいて設計され、高集積
度、高性能、高信頼性の何れの要求にも対応できるドラ
イエッチング方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した実施例１、２および４のプ
ロセスの工程順を示すウェハの概略断面図であり、
（ａ）はポリサイド膜上にレジストマスクが形成された
状態を示し、（ｂ）はゲート電極が形成されるとともに
側壁保護膜が形成された状態を示し、（ｃ）はレジスト
マスクおよび側壁保護膜がアッシング除去された状態を
示す。

【図２】本発明を適用した実施例３のプロセスの工程
順を示すウェハの概略断面図であり、（ａ）はポリサイ
ド膜上にレジストマスクが形成された状態を示し、
（ｂ）は高融点金属シリサイド層がエッチングされた状
態を示し、（ｃ）は高融点金属シリサイド層の残余部と
多結晶シリコン層がエッチングされた状態を示し、
（ｄ）はレジストマスクおよび側壁保護膜がアッシング
除去された状態を示す。

【符号の説明】

１…基板、２…ゲート絶縁膜、３…多結晶シリコン層、
４…高融点金属シリサイド層、４ａ…残余部、５…ポリ
サイド膜、５ａ…ゲート電極、６…レジストマスク、７
…側壁保護膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に形成され、多結晶シリコン層と高融点金属シリサイド層とを有する
ポリサイド膜のドライエッチング方法であって、Ｈ₂ＯまたはＨ₂Ｏ₂の何れか一方のものと、フッ素系
化合物とを有するエッチングガスにより、前記ポリサイド膜をエッチングするエッチング工程を有
することを特徴とするドライエッチング方法。
【請求項２】前記フッ素系化合物がＳＦ₆であること
を特徴とする請求項１に記載のドライエッチング方法。
【請求項３】基板上に形成され、多結晶シリコン層と高融点金属シリサイド層とを有する
ポリサイド膜のドライエッチング方法であって、Ｈ₂ＯまたはＨ₂Ｏ₂の何れか一方のものと、塩素系化
合物とを有するエッチングガスにより、前記ポリサイド膜をエッチングするエッチング工程を有
することを特徴とするドライエッチング方法。
【請求項４】基板上に形成され、多結晶シリコン層と高融点金属シリサイド層とを有する
ポリサイド膜のドライエッチング方法であって、Ｈ₂ＯまたはＨ₂Ｏ₂の何れか一方のものと、フッ素系
化合物とを有するエッチングガスにより、前記高融点金属シリサイド層をエッチングする第一のエ
ッチング工程と、前記第一のエッチング工程の後に、臭素系化合物を主体とするエッチングガスにより、前記多結晶シリコン層をエッチングする第二のエッチン
グ工程とを有することを特徴とするドライエッチング方
法。
【請求項５】前記フッ素系化合物がＳＦ₆であり、前
記臭素系化合物がＨＢｒであることを特徴とする請求項
４に記載のドライエッチング方法。
【請求項６】基板上に形成され、多結晶シリコン層と高融点金属シリサイド層とを有する
ポリサイド膜のドライエッチング方法であって、前記基板を室温以下に制御し、Ｈ₂ＯまたはＨ₂Ｏ₂の何れか一方のものと、放電解離
条件下でプラズマ中に遊離の硫黄を生成するハロゲン化
硫黄系化合物とを有するエッチングガスにより、前記ポリサイド膜をエッチングするエッチング工程を有
することを特徴とするドライエッチング方法。
【請求項７】前記エッチング工程におけるプラズマ密
度が、１×１０¹¹ｃｍ^-3以上１×１０¹⁴ｃｍ^-3以下であ
ることを特徴とする請求項１ないし６の何れか１項に記
載のドライエッチング方法。