JPH11186236A - エッチング方法 - Google Patents
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- JPH11186236A JPH11186236A JP9355353A JP35535397A JPH11186236A JP H11186236 A JPH11186236 A JP H11186236A JP 9355353 A JP9355353 A JP 9355353A JP 35535397 A JP35535397 A JP 35535397A JP H11186236 A JPH11186236 A JP H11186236A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 パターンの側壁部にて十分な膜厚を有するシ
リコン窒化膜を得ることができるように改良されたエッ
チング方法を提供することを主要な目的とする。 【解決手段】 段差のあるパターン２を覆うように形成
されたシリコン窒化膜５を、ＣＨ2 Ｆ2 とＯ2 を含む混
合ガスのプラズマを用いてドライエッチングする。これ
によって、パターン２の側壁に、自己整合的に、シリコ
ン窒化膜のサイドウォールスペーサ７を形成する。
リコン窒化膜を得ることができるように改良されたエッ
チング方法を提供することを主要な目的とする。 【解決手段】 段差のあるパターン２を覆うように形成
されたシリコン窒化膜５を、ＣＨ2 Ｆ2 とＯ2 を含む混
合ガスのプラズマを用いてドライエッチングする。これ
によって、パターン２の側壁に、自己整合的に、シリコ
ン窒化膜のサイドウォールスペーサ７を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、一般にエッチン
グ方法に関するものであり、より特定的には、ＤＲＡ
Ｍ、ＳＲＡＭ等のメモリセルに使用する、シリコン窒化
膜ストッパ方式のセルフアライン直接コンタクトの形成
のためのエッチング方法に関する。
グ方法に関するものであり、より特定的には、ＤＲＡ
Ｍ、ＳＲＡＭ等のメモリセルに使用する、シリコン窒化
膜ストッパ方式のセルフアライン直接コンタクトの形成
のためのエッチング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のシリコン窒化膜の選択エッチング
方法としては、熱リン酸を用いるウエットエッチング法
や、特公平６−１２７６５号公報に示されるＣＨ2 Ｆ2
またはＣＨ3 Ｆを用いるドライエッチング方法が知られ
ている。
方法としては、熱リン酸を用いるウエットエッチング法
や、特公平６−１２７６５号公報に示されるＣＨ2 Ｆ2
またはＣＨ3 Ｆを用いるドライエッチング方法が知られ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シリコ
ン窒化膜ストッパ方式のセルフアライン直接コンタクト
構造のメモリセル部において、シリコン窒化膜のエッチ
ング時に、ストッパ層に供したシリコン窒化膜をウエッ
トエッチングで除去した場合、エッチングが等方的に進
行するため、シリコン窒化膜を、パターンの側壁に残せ
ないという問題点があった。
ン窒化膜ストッパ方式のセルフアライン直接コンタクト
構造のメモリセル部において、シリコン窒化膜のエッチ
ング時に、ストッパ層に供したシリコン窒化膜をウエッ
トエッチングで除去した場合、エッチングが等方的に進
行するため、シリコン窒化膜を、パターンの側壁に残せ
ないという問題点があった。
【０００４】また、エッチング装置として、平行平板型
の反応性イオンエッチング装置（ＲＩＥ）を用い、反応
ガスとして一般的な、ＣＦ4 やＣＨＦ3 等を用いた場合
は、スパッタ作用のために、パターンの側壁部でのエッ
チング速度がホール底より高くなり、必要な高さの、シ
リコン窒化膜のサイドウォールを形成することが困難で
あった。また、特公平６−１２７６５号公報に示される
ドライエッチング方法でエッチングした場合、シリコン
窒化膜に対するシリコン酸化膜の選択比が１０以上であ
るため、シリコン窒化膜の下層にあるシリコン酸化膜で
エッチングが停止し、電気的なコンタクトがとれないと
いう問題点があった。
の反応性イオンエッチング装置（ＲＩＥ）を用い、反応
ガスとして一般的な、ＣＦ4 やＣＨＦ3 等を用いた場合
は、スパッタ作用のために、パターンの側壁部でのエッ
チング速度がホール底より高くなり、必要な高さの、シ
リコン窒化膜のサイドウォールを形成することが困難で
あった。また、特公平６−１２７６５号公報に示される
ドライエッチング方法でエッチングした場合、シリコン
窒化膜に対するシリコン酸化膜の選択比が１０以上であ
るため、シリコン窒化膜の下層にあるシリコン酸化膜で
エッチングが停止し、電気的なコンタクトがとれないと
いう問題点があった。
【０００５】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、パターンの側壁部において、十
分な膜厚を有するシリコン窒化膜を得ることができるよ
うに改良されたエッチング方法を提供することを目的と
する。
ためになされたもので、パターンの側壁部において、十
分な膜厚を有するシリコン窒化膜を得ることができるよ
うに改良されたエッチング方法を提供することを目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
段差のあるパターンの側壁に、自己整合的に、シリコン
窒化膜のサイドウォールスペーサを形成するエッチング
方法にかかる。上記パターンを覆うように形成されたシ
リコン窒化膜を、ＣＨ2 Ｆ2 とＯ2 を含む混合ガスのプ
ラズマを用いてドライエッチングする。
段差のあるパターンの側壁に、自己整合的に、シリコン
窒化膜のサイドウォールスペーサを形成するエッチング
方法にかかる。上記パターンを覆うように形成されたシ
リコン窒化膜を、ＣＨ2 Ｆ2 とＯ2 を含む混合ガスのプ
ラズマを用いてドライエッチングする。
【０００７】請求項１に係る発明によれば、シリコン窒
化膜をＣＨ2 Ｆ2 とＯ2 を含む混合ガスのプラズマを用
いてドライエッチングするので、選択比を酸素分圧によ
って、容易に変化させることができる。
化膜をＣＨ2 Ｆ2 とＯ2 を含む混合ガスのプラズマを用
いてドライエッチングするので、選択比を酸素分圧によ
って、容易に変化させることができる。
【０００８】請求項２に係る発明においては、上記シリ
コン窒化膜が、酸化膜を介在させて、上記パターンを覆
うように形成されている。
コン窒化膜が、酸化膜を介在させて、上記パターンを覆
うように形成されている。
【０００９】請求項２に係る発明によれば、シリコン窒
化膜が、酸化膜を介在させてパターンを覆うように形成
されているので、ホットキャリアの発生を抑制しつつ、
シリコン窒化膜のサイドウォールをさらに高く残すこと
ができる。
化膜が、酸化膜を介在させてパターンを覆うように形成
されているので、ホットキャリアの発生を抑制しつつ、
シリコン窒化膜のサイドウォールをさらに高く残すこと
ができる。
【００１０】請求項３に係る発明によれば、ＣＨ2 Ｆ2
に対するＯ2 の混合比を、２５〜４０％にして、上記エ
ッチングを行なう。
に対するＯ2 の混合比を、２５〜４０％にして、上記エ
ッチングを行なう。
【００１１】請求項３に係る発明によれば、Ｏ2 の混合
比を２５〜４０％にするので、シリコン窒化膜とシリコ
ン酸化膜との選択比を２〜３の範囲内にすることができ
る。
比を２５〜４０％にするので、シリコン窒化膜とシリコ
ン酸化膜との選択比を２〜３の範囲内にすることができ
る。
【００１２】請求項４に記載の発明によれば、上記シリ
コン窒化膜をエッチングした後、上記酸化膜を、シリコ
ン窒化膜に対する酸化膜の選択比を１以下にした条件
で、エッチングする。
コン窒化膜をエッチングした後、上記酸化膜を、シリコ
ン窒化膜に対する酸化膜の選択比を１以下にした条件
で、エッチングする。
【００１３】請求項４に記載の発明によれば、シリコン
窒化膜に対する酸化膜の選択比を１以下にした条件でエ
ッチングするので、シリコン窒化膜のサイドウォール
を、より高く形成できる。
窒化膜に対する酸化膜の選択比を１以下にした条件でエ
ッチングするので、シリコン窒化膜のサイドウォール
を、より高く形成できる。
【００１４】請求項５に記載の発明によれば、上記シリ
コン窒化膜のエッチングを、その開孔径が０．１〜０．
５μｍの開孔を有するエッチングマスクを用い、開孔面
積が小さくなるにつれて、シリコン窒化膜のエッチング
速度が高くなるようなエッチング条件で、上記エッチン
グを行なう。
コン窒化膜のエッチングを、その開孔径が０．１〜０．
５μｍの開孔を有するエッチングマスクを用い、開孔面
積が小さくなるにつれて、シリコン窒化膜のエッチング
速度が高くなるようなエッチング条件で、上記エッチン
グを行なう。
【００１５】請求項５に記載の発明によれば、開孔面積
が小さくなるにつれて、シリコン窒化膜のエッチング速
度が高くなるようなエッチング条件で、エッチングを行
なうので、セルフアライン直接コンタクトを形成するた
めのシリコン窒化膜のエッチングに適用した場合、ホー
ル底のエッチング速度が高くなり、一方、ホール径の大
きいシリコン窒化膜サイドウォール部分では、速度の制
御が可能となる。
が小さくなるにつれて、シリコン窒化膜のエッチング速
度が高くなるようなエッチング条件で、エッチングを行
なうので、セルフアライン直接コンタクトを形成するた
めのシリコン窒化膜のエッチングに適用した場合、ホー
ル底のエッチング速度が高くなり、一方、ホール径の大
きいシリコン窒化膜サイドウォール部分では、速度の制
御が可能となる。
【００１６】請求項６に記載の発明によれば、メモリセ
ル構造上の直接コンタクトの形成の際に、上記エッチン
グが行なわれる。
ル構造上の直接コンタクトの形成の際に、上記エッチン
グが行なわれる。
【００１７】請求項６に記載の発明によれば、メモリセ
ル構造上の直接コンタクトの形成の際に、上記エッチン
グを行なうので、パターンの側壁部において、十分な膜
厚を有するシリコン窒化膜を備えるメモリセルが得られ
る。
ル構造上の直接コンタクトの形成の際に、上記エッチン
グを行なうので、パターンの側壁部において、十分な膜
厚を有するシリコン窒化膜を備えるメモリセルが得られ
る。
【００１８】請求項７に記載の発明によれば、上記エッ
チングは、平行平板型エッチング装置を用いて行なわれ
る。
チングは、平行平板型エッチング装置を用いて行なわれ
る。
【００１９】請求項７に記載の発明によれば、平行平板
型エッチング装置を用いるので、汎用のエッチング装置
で、本発明を実施することができる。
型エッチング装置を用いるので、汎用のエッチング装置
で、本発明を実施することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】実施の形態１ 実施の形態１は、シリコン窒化膜ストッパ方式のセルフ
アライン直接コンタクトの製造方法に関する。
アライン直接コンタクトの製造方法に関する。
【００２１】図１を参照して、半導体基板３０の上に、
図示はしないがゲート酸化膜を介在させてゲート配線１
（ドープトアモルファスシリコンで形成される）および
ゲート配線２（ＷＳｉで形成される）が形成されてい
る。ゲート配線１およびゲート配線２は、酸化膜のハー
ドマスク３を用いて、アモルファスシリコン膜とタング
ステンシリサイド膜をエッチングすることによって得ら
れる。ゲート配線１およびゲート配線２を被覆するよう
に、ホットキャリア対策としての下敷きＴＥＯＳ膜４
を、半導体基板３０の上に形成する。ゲート配線１およ
びゲート配線２を覆うように、シリコン窒化膜ストッパ
層５を形成する。半導体基板３０の上に層間絶縁膜６
（ＳｉＯ2 ）を形成し、これを平坦化し、その後、層間
絶縁膜６の上にレジストマスク８を、写真製版により形
成する。
図示はしないがゲート酸化膜を介在させてゲート配線１
（ドープトアモルファスシリコンで形成される）および
ゲート配線２（ＷＳｉで形成される）が形成されてい
る。ゲート配線１およびゲート配線２は、酸化膜のハー
ドマスク３を用いて、アモルファスシリコン膜とタング
ステンシリサイド膜をエッチングすることによって得ら
れる。ゲート配線１およびゲート配線２を被覆するよう
に、ホットキャリア対策としての下敷きＴＥＯＳ膜４
を、半導体基板３０の上に形成する。ゲート配線１およ
びゲート配線２を覆うように、シリコン窒化膜ストッパ
層５を形成する。半導体基板３０の上に層間絶縁膜６
（ＳｉＯ2 ）を形成し、これを平坦化し、その後、層間
絶縁膜６の上にレジストマスク８を、写真製版により形
成する。
【００２２】図１と図２を参照して、レジストマスク８
を用いて、層間絶縁膜６のエッチングを行ない、このエ
ッチングをシリコン窒化膜ストッパ層５の表面で止め
る。次に、レジストマスク８を除去する。
を用いて、層間絶縁膜６のエッチングを行ない、このエ
ッチングをシリコン窒化膜ストッパ層５の表面で止め
る。次に、レジストマスク８を除去する。
【００２３】図２と図３を参照して、ストッパ層に供し
たシリコン窒化膜ストッパ層５を、コンタクトホールの
底にシリコン窒化膜の残膜が残らないような十分な時間
でエッチングし、ホールを開孔させる。図３は、少しオ
ーバーエッチングした状態を描いている。
たシリコン窒化膜ストッパ層５を、コンタクトホールの
底にシリコン窒化膜の残膜が残らないような十分な時間
でエッチングし、ホールを開孔させる。図３は、少しオ
ーバーエッチングした状態を描いている。
【００２４】図３と図４を参照して、シリコン窒化膜を
エッチングした際に生じるシリコンの変質層を、フロン
系ガスを主とする反応ガスでドライエッチングして除去
する。この際、ゲート配線１，２とその後に形成される
ビット線との間を、電気的に分離するために、ゲート配
線１，２の側壁部に、シリコン窒化膜サイドウォール７
を残す必要がある。次に、図示しないが、ホール内にビ
ット線を埋込むとメモリセルが完成する。
エッチングした際に生じるシリコンの変質層を、フロン
系ガスを主とする反応ガスでドライエッチングして除去
する。この際、ゲート配線１，２とその後に形成される
ビット線との間を、電気的に分離するために、ゲート配
線１，２の側壁部に、シリコン窒化膜サイドウォール７
を残す必要がある。次に、図示しないが、ホール内にビ
ット線を埋込むとメモリセルが完成する。
【００２５】図５は、シリコン窒化膜サイドウォールを
形成するためのエッチングに用いるエッチング装置の概
略図である。このエッチング装置は、一般に平行平板型
と呼ばれる装置である。
形成するためのエッチングに用いるエッチング装置の概
略図である。このエッチング装置は、一般に平行平板型
と呼ばれる装置である。
【００２６】チャンバ１５内に、１対の電極１１，１２
が対向して設けられている。高周波電源１３は電極１２
に接続されている。電極１２上に、ウェハ１８が設置さ
れる。チャンバ１５内は、ターボ分子ポンプ１４によ
り、１０-5Ｔｏｒｒ程度に排気される。エッチング時に
は、ＣＨ2 Ｆ2 およびＯ2 からなる混合ガスが、ガス導
入口１６からチャンバ１５内に導入される。チャンバ１
５内を数百ｍＴｏｒｒ程度に保った後、高周波電源１３
より電力を印加することによりプラズマを発生させる。
これによって、ウェハ１８の表面のエッチングが行なわ
れる。なお、エッチング中は、ウェハ１８は冷却器１７
により冷却され、ウェハ１８の温度が制御される。
が対向して設けられている。高周波電源１３は電極１２
に接続されている。電極１２上に、ウェハ１８が設置さ
れる。チャンバ１５内は、ターボ分子ポンプ１４によ
り、１０-5Ｔｏｒｒ程度に排気される。エッチング時に
は、ＣＨ2 Ｆ2 およびＯ2 からなる混合ガスが、ガス導
入口１６からチャンバ１５内に導入される。チャンバ１
５内を数百ｍＴｏｒｒ程度に保った後、高周波電源１３
より電力を印加することによりプラズマを発生させる。
これによって、ウェハ１８の表面のエッチングが行なわ
れる。なお、エッチング中は、ウェハ１８は冷却器１７
により冷却され、ウェハ１８の温度が制御される。
【００２７】一例として、高周波電力を２００Ｗとし、
Ａｒで希釈しつつ、ＣＨ2 Ｆ2 とＯ 2 の混合比を変化さ
せた場合に得られた、Ｏ2 混合比と、シリコン窒化膜、
シリコン酸化膜のエッチング速度および選択比の関係を
図６に示す。
Ａｒで希釈しつつ、ＣＨ2 Ｆ2 とＯ 2 の混合比を変化さ
せた場合に得られた、Ｏ2 混合比と、シリコン窒化膜、
シリコン酸化膜のエッチング速度および選択比の関係を
図６に示す。
【００２８】図６から明らかなように、Ｏ2 の混合比が
高くなるにつれて、シリコン窒化膜の、シリコン酸化膜
に対する選択比は向上する。しかし、選択比が３を超え
る領域すなわち酸素混合比が４０％以上の領域では、エ
ッチング雰囲気中のフッ素ラジカルが過剰となり、等方
的なエッチングとなった。また、選択比が２を下回る、
酸素混合比が２５％以下の領域では、炭素とフッ素を成
分とする保護膜が過剰に形成されるためにエッチングが
停止し、開孔不良が生じた。
高くなるにつれて、シリコン窒化膜の、シリコン酸化膜
に対する選択比は向上する。しかし、選択比が３を超え
る領域すなわち酸素混合比が４０％以上の領域では、エ
ッチング雰囲気中のフッ素ラジカルが過剰となり、等方
的なエッチングとなった。また、選択比が２を下回る、
酸素混合比が２５％以下の領域では、炭素とフッ素を成
分とする保護膜が過剰に形成されるためにエッチングが
停止し、開孔不良が生じた。
【００２９】このため、選択比が２〜３の範囲内となる
酸素分圧の領域でエッチングすることが望ましい。この
条件を、シリコン窒化膜ストッパ方式のセルフアライン
直接コンタクトを形成するためのシリコン窒化膜のエッ
チングに適用した結果、十分な高さのシリコン窒化膜の
サイドウォールが形成できることが確認された。
酸素分圧の領域でエッチングすることが望ましい。この
条件を、シリコン窒化膜ストッパ方式のセルフアライン
直接コンタクトを形成するためのシリコン窒化膜のエッ
チングに適用した結果、十分な高さのシリコン窒化膜の
サイドウォールが形成できることが確認された。
【００３０】また、この条件では、レジストマスクの開
孔径が０．１〜０．５μｍ程度の範囲において、コンタ
クトホールの下部に進むにつれて、すなわち、開孔径が
小さくなるほどエッチング速度が高くなる。したがっ
て、セルフアライン直接コンタクトを形成するためのシ
リコン窒化膜のエッチングに適用した場合、ホール底の
エッチング速度は高くなり、一方、ホール径の大きいシ
リコン窒化膜サイドウォール部分では、速度の制御が可
能となり、その結果、窒化膜サイドウォール形成に有利
な効果が得られることがわかった。
孔径が０．１〜０．５μｍ程度の範囲において、コンタ
クトホールの下部に進むにつれて、すなわち、開孔径が
小さくなるほどエッチング速度が高くなる。したがっ
て、セルフアライン直接コンタクトを形成するためのシ
リコン窒化膜のエッチングに適用した場合、ホール底の
エッチング速度は高くなり、一方、ホール径の大きいシ
リコン窒化膜サイドウォール部分では、速度の制御が可
能となり、その結果、窒化膜サイドウォール形成に有利
な効果が得られることがわかった。
【００３１】実施の形態２ 実施の形態１では、シリコン窒化膜と、その下にある下
敷きＴＥＯＳ膜を同一のエッチング条件で除去する場合
を例示して、説明した。しかし、同一条件下で、下敷き
ＴＥＯＳ膜もエッチングする場合、シリコン窒化膜の、
シリコン酸化膜に対する選択比が２〜３のエッチング条
件であるため、下敷きＴＥＯＳ膜のエッチング中に、下
敷きＴＥＯＳ膜の膜厚の２〜３倍のシリコン窒化膜がエ
ッチングされる。したがって、シリコン窒化膜サイドウ
ォールをさらに高く残す必要がある場合には、以下の２
段階のエッチングをすることが望ましい。
敷きＴＥＯＳ膜を同一のエッチング条件で除去する場合
を例示して、説明した。しかし、同一条件下で、下敷き
ＴＥＯＳ膜もエッチングする場合、シリコン窒化膜の、
シリコン酸化膜に対する選択比が２〜３のエッチング条
件であるため、下敷きＴＥＯＳ膜のエッチング中に、下
敷きＴＥＯＳ膜の膜厚の２〜３倍のシリコン窒化膜がエ
ッチングされる。したがって、シリコン窒化膜サイドウ
ォールをさらに高く残す必要がある場合には、以下の２
段階のエッチングをすることが望ましい。
【００３２】まず、シリコン窒化膜を、実施の形態１で
説明した条件で、下敷きＴＥＯＳ膜上にシリコン窒化膜
ストッパ層の残膜が残らないような適正なオーバーエッ
チ量を設定して、エッチングする。
説明した条件で、下敷きＴＥＯＳ膜上にシリコン窒化膜
ストッパ層の残膜が残らないような適正なオーバーエッ
チ量を設定して、エッチングする。
【００３３】次に、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜の
エッチング速度がほぼ同等となる条件（あるいは、シリ
コン窒化膜に対する酸化膜の選択比を１以下にした条
件）、たとえばフロン系ガスとＡｒの混合ガスを反応ガ
スとして用いるという条件で、下敷きＴＥＯＳ膜をエッ
チングし、ホールを形成する。このように、２段階エッ
チングした場合は、得られるシリコン窒化膜サイドウォ
ールの高さは、同一条件の処理で得られるものより、下
敷きＴＥＯＳ膜の膜厚の２倍以上高くできる。その結
果、絶縁マージンが大きくなるという効果が得られた。
エッチング速度がほぼ同等となる条件（あるいは、シリ
コン窒化膜に対する酸化膜の選択比を１以下にした条
件）、たとえばフロン系ガスとＡｒの混合ガスを反応ガ
スとして用いるという条件で、下敷きＴＥＯＳ膜をエッ
チングし、ホールを形成する。このように、２段階エッ
チングした場合は、得られるシリコン窒化膜サイドウォ
ールの高さは、同一条件の処理で得られるものより、下
敷きＴＥＯＳ膜の膜厚の２倍以上高くできる。その結
果、絶縁マージンが大きくなるという効果が得られた。
【００３４】実施の形態３ 実施の形態１および２では、ゲート電極にサイドウォー
ルスペーサがない構造において、セルフアライン直接コ
ンタクトを形成する場合のエッチングについて例示し
た。しかし、この発明はこれに限られるものではない。
ルスペーサがない構造において、セルフアライン直接コ
ンタクトを形成する場合のエッチングについて例示し
た。しかし、この発明はこれに限られるものではない。
【００３５】図７を参照して、ゲート電極１，２の側壁
に、シリコン酸化膜のサイドウォール１０が設けられて
いる構造のものに本発明を適用しても、同様の効果が得
られる。
に、シリコン酸化膜のサイドウォール１０が設けられて
いる構造のものに本発明を適用しても、同様の効果が得
られる。
【００３６】すなわち、図７と図８を参照して、レジス
トマスク８をマスクにして、層間絶縁膜６をエッチング
し、このエッチングを、シリコン窒化膜ストッパ層５の
表面で止める。
トマスク８をマスクにして、層間絶縁膜６をエッチング
し、このエッチングを、シリコン窒化膜ストッパ層５の
表面で止める。
【００３７】図８と図９を参照して、ストッパ層に供し
たシリコン窒化膜５を、ホール底にシリコン窒化膜の残
膜が残らないような十分な時間でエッチングし、ホール
を開孔させる。実施の形態３によれば、酸化膜のサイド
ウォールスペーサ１０が存在するので、ゲート配線１，
２とその後に形成される導電性配線間における電気的耐
圧が十分に確保される。
たシリコン窒化膜５を、ホール底にシリコン窒化膜の残
膜が残らないような十分な時間でエッチングし、ホール
を開孔させる。実施の形態３によれば、酸化膜のサイド
ウォールスペーサ１０が存在するので、ゲート配線１，
２とその後に形成される導電性配線間における電気的耐
圧が十分に確保される。
【００３８】なお、上記発明の実施の形態１、２および
３では、メモリセル部のビットラインコンタクトに本発
明を適用した場合について説明したが、この発明はこれ
ら限られるものではない。すなわち、本発明を、ストレ
ージノードコンタクトの形成に適用しても、同様の効果
が得られる。
３では、メモリセル部のビットラインコンタクトに本発
明を適用した場合について説明したが、この発明はこれ
ら限られるものではない。すなわち、本発明を、ストレ
ージノードコンタクトの形成に適用しても、同様の効果
が得られる。
【００３９】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、ＣＨ2 Ｆ
2 とＯ2 を含む混合ガスのプラズマを用いてドライエッ
チングするので、十分な高さのシリコン窒化膜のサイド
ウォールが形成することができる。
2 とＯ2 を含む混合ガスのプラズマを用いてドライエッ
チングするので、十分な高さのシリコン窒化膜のサイド
ウォールが形成することができる。
【００４０】請求項２に係る発明によれば、シリコン窒
化膜が、酸化膜を介在させて、パターンを覆うように形
成されているので、ホットキャリアの発生を抑制しつ
つ、シリコン窒化膜のサイドウォールの高さを、さらに
高くできる。その結果、絶縁マージンが大きくなるとい
う効果を奏する。
化膜が、酸化膜を介在させて、パターンを覆うように形
成されているので、ホットキャリアの発生を抑制しつ
つ、シリコン窒化膜のサイドウォールの高さを、さらに
高くできる。その結果、絶縁マージンが大きくなるとい
う効果を奏する。
【００４１】請求項３に係る発明によれば、ＣＨ2 Ｆ2
に対するＯ2 の混合比を２５〜４０％にして、エッチン
グを行なうので、選択比を２〜３の範囲内にすることが
でき、ひいては十分な高さのシリコン窒化膜のサイドウ
ォールが形成できるという効果を奏する。
に対するＯ2 の混合比を２５〜４０％にして、エッチン
グを行なうので、選択比を２〜３の範囲内にすることが
でき、ひいては十分な高さのシリコン窒化膜のサイドウ
ォールが形成できるという効果を奏する。
【００４２】請求項４に記載の発明によれば、シリコン
窒化膜をエッチングした後、酸化膜を、シリコン窒化膜
に対する酸化膜の選択比を１以下にした条件でエッチン
グするので、シリコン窒化膜のサイドウォールの高さ
を、さらに高くすることができる。その結果、絶縁マー
ジンが大きくなるという効果を奏する。
窒化膜をエッチングした後、酸化膜を、シリコン窒化膜
に対する酸化膜の選択比を１以下にした条件でエッチン
グするので、シリコン窒化膜のサイドウォールの高さ
を、さらに高くすることができる。その結果、絶縁マー
ジンが大きくなるという効果を奏する。
【００４３】請求項５に記載の発明によれば、その開孔
径が０．１〜０．５μｍの開孔を有するエッチングマス
クを用い、開孔面積が小さくなるにつれて、シリコン窒
化膜のエッチング速度が高くなるような条件で、エッチ
ングを行なうので、ホール底のエッチング速度を高くす
ることができ、一方、ホール径の大きいシリコン窒化膜
のサイドウォール部分で、速度の制御が可能になるとい
う効果を奏する。
径が０．１〜０．５μｍの開孔を有するエッチングマス
クを用い、開孔面積が小さくなるにつれて、シリコン窒
化膜のエッチング速度が高くなるような条件で、エッチ
ングを行なうので、ホール底のエッチング速度を高くす
ることができ、一方、ホール径の大きいシリコン窒化膜
のサイドウォール部分で、速度の制御が可能になるとい
う効果を奏する。
【００４４】請求項６に記載の発明によれば、メモリセ
ル構造上の直接コンタクトの形成の際に、上記エッチン
グを行なうので、絶縁マージンの大きいメモリセルが得
られるという効果を奏する。
ル構造上の直接コンタクトの形成の際に、上記エッチン
グを行なうので、絶縁マージンの大きいメモリセルが得
られるという効果を奏する。
【００４５】請求項７に記載の発明によれば、平行平板
型エッチング装置を用いてエッチングを行なうので、汎
用の技術を用いて本発明を実施することができる。
型エッチング装置を用いてエッチングを行なうので、汎
用の技術を用いて本発明を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１に係る半導体装置の製造方法の
順序の第１の工程における半導体装置の断面図である。
順序の第１の工程における半導体装置の断面図である。
【図２】 実施の形態１に係る半導体装置の製造方法の
順序の第２の工程における半導体装置の断面図である。
順序の第２の工程における半導体装置の断面図である。
【図３】 実施の形態１に係る半導体装置の製造方法の
順序の第３の工程における半導体装置の断面図である。
順序の第３の工程における半導体装置の断面図である。
【図４】 実施の形態１に係る半導体装置の製造方法の
順序の第４の工程における半導体装置の断面図である。
順序の第４の工程における半導体装置の断面図である。
【図５】 実施の形態１に係る方法において使用する、
代表的なエッチング装置の概念図である。
代表的なエッチング装置の概念図である。
【図６】 シリコン窒化膜およびＴＥＯＳ膜のエッチン
グ速度と、ＣＨ2 Ｆ 2 ＋Ｏ2 ガス中のＯ2 混合比との関
係を示すグラフ図である。
グ速度と、ＣＨ2 Ｆ 2 ＋Ｏ2 ガス中のＯ2 混合比との関
係を示すグラフ図である。
【図７】 実施の形態３に係る半導体装置の製造方法の
順序の第１の工程における半導体装置の断面図である。
順序の第１の工程における半導体装置の断面図である。
【図８】 実施の形態３に係る半導体装置の製造方法の
順序の第２の工程における半導体装置の断面図である。
順序の第２の工程における半導体装置の断面図である。
【図９】 実施の形態３に係る半導体装置の製造方法の
順序の第３の工程における半導体装置の断面図である。
順序の第３の工程における半導体装置の断面図である。
２ パターン、５ シリコン窒化膜、７ サイドウォー
ルスペーサ。
ルスペーサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/8242 (72)発明者 小田 拓嗣 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 横山 雄一 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 前田 清司 兵庫県伊丹市瑞原四丁目１番地 菱電セミ コンダクタシステムエンジニアリング株式 会社内 (72)発明者 井上 慎也 兵庫県伊丹市瑞原四丁目１番地 菱電セミ コンダクタシステムエンジニアリング株式 会社内 (72)発明者 山本 祐司 兵庫県伊丹市瑞原四丁目１番地 菱電セミ コンダクタシステムエンジニアリング株式 会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 段差のあるパターンの側壁に、自己整合
的に、シリコン窒化膜のサイドウォールスペーサを形成
するエッチング方法であって、 前記パターンを覆うように形成されたシリコン窒化膜
を、ＣＨ2 Ｆ2 とＯ2 を含む混合ガスのプラズマを用い
てドライエッチングする工程を備えるエッチング方法。 - 【請求項２】 前記シリコン窒化膜は、酸化膜を介在さ
せて、前記パターンを覆うように形成されている、請求
項１に記載のエッチング方法。 - 【請求項３】 前記ＣＨ2 Ｆ2 に対する前記Ｏ2 の混合
比を、２５〜４０％にして、前記エッチングを行なう、
請求項２に記載のエッチング方法。 - 【請求項４】 前記シリコン窒化膜をエッチングした
後、前記酸化膜を、シリコン窒化膜に対する酸化膜の選
択比を１以下にした条件でエッチングする、請求項２に
記載のエッチング方法。 - 【請求項５】 前記シリコン窒化膜のエッチングを、そ
の開孔径が０．１〜０．５μｍの開孔を有するエッチン
グマスクを用い、 開孔面積が小さくなるにつれて、シリコン窒化膜のエッ
チング速度が高くなるようなエッチング条件で行なう、
請求項１に記載のエッチング方法。 - 【請求項６】 前記エッチングは、メモリセル構造上の
直接コンタクトの形成の際において行なわれる、請求項
１に記載のエッチング方法。 - 【請求項７】 平行平板型エッチング装置を用いて、前
記エッチングを行なう、請求項１に記載のエッチング方
法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9355353A JPH11186236A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | エッチング方法 |
| US09/119,045 US5994227A (en) | 1997-12-24 | 1998-07-20 | Method of manufacturing semiconductor device |
| TW087113243A TW388916B (en) | 1997-12-24 | 1998-08-12 | Etching method |
| KR1019980037531A KR100302930B1 (ko) | 1997-12-24 | 1998-09-11 | 에칭방법 |
| US09/417,086 US6461977B1 (en) | 1997-12-24 | 1999-10-13 | Method of manufacturing semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9355353A JPH11186236A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | エッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11186236A true JPH11186236A (ja) | 1999-07-09 |
Family
ID=18443446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9355353A Pending JPH11186236A (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | エッチング方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5994227A (ja) |
| JP (1) | JPH11186236A (ja) |
| KR (1) | KR100302930B1 (ja) |
| TW (1) | TW388916B (ja) |
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-
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- 1997-12-24 JP JP9355353A patent/JPH11186236A/ja active Pending
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1998
- 1998-07-20 US US09/119,045 patent/US5994227A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-08-12 TW TW087113243A patent/TW388916B/zh not_active IP Right Cessation
- 1998-09-11 KR KR1019980037531A patent/KR100302930B1/ko not_active IP Right Cessation
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- 1999-10-13 US US09/417,086 patent/US6461977B1/en not_active Expired - Fee Related
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