JPS6252935A - エツチング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、絶縁膜に微細な寸法のパターンを形成する
ためのエツチング方法に゛関し、特にＬＳＩ等の半導体
装置の製造にあたり微細な寸法のコンタクトパターン、
エツチングパターン、不純物透過パターン等を得るのに
好適なものである。

〔発明の概要〕

この発明は、絶縁膜上に例えばポリシリコン層を形成し
た後、このポリシリコン層に開ロ部ヲ設けてから開口部
側壁を含めてポリシリコン層にのみ選択的にタングステ
ン等の高融点金属層を被着し、この金属層をマスクとす
る異方性ドライエツチングにより絶縁膜ン選択的にエッ
チするようにしたものである。この発明によれば、絶縁
膜に微細なパターン乞簡単に形成することができ、その
寸法制御性も良好であるう 〔従来の技術〕 従来、絶縁膜に微細な寸法の開ロバターンχ形成する方
法としては、絶縁膜上に開口部を有するポリシリコン属
音配置した後、開ロ部内ン含めてポリシリコン層上に白
金等のシリサイド形成金属ン被着して熱処理することに
よりポリシリコン層ｔシリサイド層に変換し、未反応の
金属を除去した後シリサイド層馨マスクとして絶縁膜を
選択的にエッチするようにしたものが知られている（例
えば、特開昭５９−２０２６３８号公報参照）。この方
法は、電子線、Ｘ線等による特別のリソグラフィ技術ケ
用いることなく、通常のホトリソグラフィ技術により１
μｍ以下の微細な開ロバターン馨絶縁膜に形成できるも
のである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記した従来技術によると、金属シリサイドの体積増加
？利用して開口部の寸法を減少させているので、寸法制
御性が良好でないうまた、シリサイド化のための熱処理
工程が不可欠であって、工程的に複雑である。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の目的は、工程の簡略化７図ると共に、寸法側
（２）性ン向上嘔せることにある。

この発明によるエツチング方法は、絶縁膜上に開口部を
有する多結晶半導体層を配置した後、開口部の側壁χ含
めて多結晶半導体層にのみ選択的に高融点金属層ン被着
し、この金属層をマスクとする異方性ドライエツチング
により絶縁膜乞選択的にエッチするようにしたものであ
る。

〔作用〕

この発明の方法によれば、多結晶半導体層の開口部の寸
法を高融点金属層の被着浮式に応じて減少させて絶縁膜
ン選択エッチするようにしているので、絶縁膜に形成さ
れる開ロバターンの寸法は、高融点金属層の被着厚をを
制御することにより任意に設定することができる。

また、高融点金属の選択被着技術〉利用しているので、
被着金属の一部ケ除去する工程が不要である。このこと
は、シリサイド化処理が不要なことと相俟って工程の簡
略化のために有益である。

〔実施例〕

第１図乃至第４図は、この発明の一実施例によるエツチ
ング方法を示すもので、各々の図番に対応する工程（１
１〜（４）を順次に説明する。

（１）シリコン等からなる半導体基板１００表面に絶縁
膜１２及びポリシリコン層１４ヲ順次に積層状に形成す
る。絶縁膜１２としては、熱酸化伝又はＣＶＤ（ケミカ
ル・イーパー・デポジション）法により形成したシリコ
ンオキティ１１用いることができ、この他にもシリコン
ナイトライド膜、アルミナ膜、酸化タンタル膜等乞適官
用いることができる。

次に、ポリシリコン層１４上にホトレジストを塗布し、
これに所望の開ロバターン乞露光によ妙転写して現像す
ることにより開口部１６　Ａ　４有するホトレジスト膜
１６’４形成するつ （２）次に、ホトレジスト層１６χマスクとする異方性
ドライエツチングによりポリシリコン層１４ヲ選択的に
エッチして開口部１６Ａに対応する開口部１４Ａｇポリ
シリコン層１４に形成する。

（３）次に、タングステン、モリブデン等の選択ＣＶＤ
技術を用いてポリシリコン層１４上にのみ選択的に高融
点金属層１８馨被着する。このとき、高融点金属層１８
は、開口部１４Ａの側壁にも被着され、開口部１４Ａの
寸法を減少嘔せるつすなわち、第２図における開口部寸
法ｙ＜ｗｌ　　とし、高融点金属層１８の被着厚さχｔ
とすれば（ただし、Ｗｌ）２ｔ）、第３図における開口
部寸法Ｗ２は、ｗ２＝ｗ１−ｚｔとなり、被着厚さｔに
応じて０　＜Ｗ２　＜Ｗｔの範囲で適宜制御できろう （４）次に、高融点金［／ｉ！１８’＆マスクとする異
方性ドライエツチングにより絶縁膜１２Ｙ遺択的にエッ
チして開口部１４　Ａ　Ｋ対応する開口部１２Ａ４絶Ｒ
膜１２に形成する。例えば、上記した開口部寸法Ｗ１ｇ
１μｍ程度に定めておけば、開口部１２Ａとしてはサブ
ミクロンの寸法を有するものを容易に形成することがで
きる。

この後は、一応用例として第５図に示すように高融点金
属層１８及び絶縁膜１２にマスクとして適当々導電型決
定不純物を拡散又はイオン注入により基板表面に選択的
にドープして不純物ドープ層加を形成することができる
。また、電極金属ン蒸着するなどして不純物ドープ層加
のための電極層ン開ロ部１２Ａ内に形成することができ
、ポリシリコン層１４及び高融点金属層１８は該電極層
に接続された配線層として利用することもできるう第４
図の工程に続く他の応用例としては、第６図に示すよう
に高融点金属層１８及び絶縁膜１２′Ｊｊ！：：マスク
とする異方性ドライエツチングにより基板表面を選択的
にエッチして微細な幅の溝２２を形成することができる
。この溝には、シリコンオキサイｒ等の絶縁体を埋設し
てアイソレーション（素子間分離）領域としたり、絶縁
膜？介してポリシリコン等用埋設してキャパシタを構成
したりするのに好都合なものであるつ 〔発明の効果〕 以上のように、この発明によれば、電子線、Ｘ靴等によ
る特別のリングラフィ技術を用いることなく、通常のホ
トリングラフィ技術により１μｍ以下の微細な開ロバタ
ーンを絶縁膜に形成することができる。

また、開ロバターンの寸法は、高融点金属の被着写場に
応じて制御でき、従来法のようにシリサイド化による体
積増加等を考慮する必要がないので、高い寸法制御性が
得られる。

さらに、高融点金属の選択ＣＶＤ技術技術用利用と共に
シリサイド化処理ン不要としたので、工程が大幅に簡単
になり、製造歩留の向上並びにコスト低減を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は、この発明の一実施例によるエツチ
ング方法？示す基板断面図、 第５図は、第４図の工程に続く不純物ドーピング工程を
示す基板断面図、 第６図は、第４図の工程に続く基板エッチング工程馨示
す基板断面図である。 １０・・・半導体基板、１２・・・絶縁膜、１４・・・
ポリシリコン層、１６・・・ホトレジスト層、１８・・
・高融点金属層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ａ）絶縁膜上に開口部を有する多結晶半導体層を配置
   する工程と、 （ｂ）前記開口部の側壁を含めて前記多結晶半導体層に
   のみ選択的に高融点金属層を被着する工程と、（ｃ）前
   記高融点金属層をマスクとする異方性ドライエッチング
   により前記絶縁膜を選択的にエッチする工程と を含むエッチング方法。