JPS6277485A - 酸化シリコン薄膜のエツチング方法 - Google Patents
酸化シリコン薄膜のエツチング方法Info
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は集積回路のVJ造方法に関する。
(従来の技術)
集積回路の製造においては、一般に、酸化シリコンのエ
ツチングは、最も頻緊に要求される処理工程の一つであ
る。化学量論上の二酸化シリ:Jンのみならず、わずか
に、又はかなり化学FAQからは異4Cる他の酸化シリ
コン、すなわち実71的に一部の他の元素(例えば、フ
オスフオシリケ−1〜・ガラス、又はゲルマニウム・フ
ォスフオシリケード・ガラス、又はボロ・)Aスフオシ
リケード・ガラスのようなシリケートガラス)を含む醇
化シリコンもまた同様なエツチング問題がある。
ツチングは、最も頻緊に要求される処理工程の一つであ
る。化学量論上の二酸化シリ:Jンのみならず、わずか
に、又はかなり化学FAQからは異4Cる他の酸化シリ
コン、すなわち実71的に一部の他の元素(例えば、フ
オスフオシリケ−1〜・ガラス、又はゲルマニウム・フ
ォスフオシリケード・ガラス、又はボロ・)Aスフオシ
リケード・ガラスのようなシリケートガラス)を含む醇
化シリコンもまた同様なエツチング問題がある。
酸化シリコン薄膜をエツブーングするために(例えば、
集積回路の製造において層間接続路を設けるために)、
使用覆る通常のグロー放電処即では、主活性成分として
、飽和又は不飽和のフルオロカーボンを使用する。例え
ば、CF 、CHF3、及びC3F8は、Si基板に対
して選択的にS i O2をエツチングづるための活性
エツチング剤ガスとして、すべて満足に使用されてきた
。フッ素化炭素水素の電子衝突による破壊及び光解離に
おいては、極めて反応的な原子フッ素と、分子CxF、
ラジカル、ならびに多くのイオン化した種を生じる。
集積回路の製造において層間接続路を設けるために)、
使用覆る通常のグロー放電処即では、主活性成分として
、飽和又は不飽和のフルオロカーボンを使用する。例え
ば、CF 、CHF3、及びC3F8は、Si基板に対
して選択的にS i O2をエツチングづるための活性
エツチング剤ガスとして、すべて満足に使用されてきた
。フッ素化炭素水素の電子衝突による破壊及び光解離に
おいては、極めて反応的な原子フッ素と、分子CxF、
ラジカル、ならびに多くのイオン化した種を生じる。
不幸にして、GxF、分子ラジカルは、単が体単位に容
易に結合して、反応炉中に、また、一定の条件のもとで
は、エツチングするu板上にも、1合体物質を形成する
。重合は、主として破壊されるラジアルのフッ素と炭素
の比が2=1に近いとぎ、特に容易にあって、この場合
、SiO2とSiとの最適選択麿が通常観察される。重
合を汀意して制御しないと、エツチングされるM板−F
への沈積がデバイスの欠陥の原因となって、酸化物をエ
ツチングした層間接続路に高い接触抵抗を生じやづい。
易に結合して、反応炉中に、また、一定の条件のもとで
は、エツチングするu板上にも、1合体物質を形成する
。重合は、主として破壊されるラジアルのフッ素と炭素
の比が2=1に近いとぎ、特に容易にあって、この場合
、SiO2とSiとの最適選択麿が通常観察される。重
合を汀意して制御しないと、エツチングされるM板−F
への沈積がデバイスの欠陥の原因となって、酸化物をエ
ツチングした層間接続路に高い接触抵抗を生じやづい。
まIこ、反応炉ブA7ンバへの沈積は、内在的な微粒子
源となるので、この微粒子源を取り除くことが重要にな
る。クリーンルームの技杯Jでは、他の源による微粒子
のレベルを低減ηることができる。さらにまた、CF4
のようなフルオロカーボンを使用するプラズマ・エツチ
ング方法ではインターフェース(界面)状態の増加キャ
リA7の寿命を短縮さLるような性負をもつシリコーン
に対し他のガスを使用する方法より多くの破損を与える
との研究報告がある。これについては、バング等(Pa
ng et al)がr54 J、Al111+、P
hys、3272 (1983)Jに発表しているので
、ここに参照して本説明の一部とする。この問題は、耐
火金属又は耐火金属ケイ化物に対しては停止覆る酸化物
エツチングにおいては、極めて悪化する。
源となるので、この微粒子源を取り除くことが重要にな
る。クリーンルームの技杯Jでは、他の源による微粒子
のレベルを低減ηることができる。さらにまた、CF4
のようなフルオロカーボンを使用するプラズマ・エツチ
ング方法ではインターフェース(界面)状態の増加キャ
リA7の寿命を短縮さLるような性負をもつシリコーン
に対し他のガスを使用する方法より多くの破損を与える
との研究報告がある。これについては、バング等(Pa
ng et al)がr54 J、Al111+、P
hys、3272 (1983)Jに発表しているので
、ここに参照して本説明の一部とする。この問題は、耐
火金属又は耐火金属ケイ化物に対しては停止覆る酸化物
エツチングにおいては、極めて悪化する。
多くのこれら金属元素は、接触反応で重合体を形成し易
いので、重合は、通常のオーバーエツチング中に実際の
障害となることがあり、また、平面状のレベル間酸化物
を通してコンタントのエツチングを行なおうとする場合
のように、オーバーエツチングの昂がかなり必要なとき
にはさらに悪化Jる。
いので、重合は、通常のオーバーエツチング中に実際の
障害となることがあり、また、平面状のレベル間酸化物
を通してコンタントのエツチングを行なおうとする場合
のように、オーバーエツチングの昂がかなり必要なとき
にはさらに悪化Jる。
従って、重合とシリコン破壊の可能性にlIl連づ゛る
問題を生じない、別の酸化物プラズマ・エツチング方法
を開発することが極めて重要である。
問題を生じない、別の酸化物プラズマ・エツチング方法
を開発することが極めて重要である。
フルオロカーボンを基礎にした化学的物質を用いるシリ
コン酸化物エツチングは、種々のグロー放電状態の下で
広く研究されて、多くの一般に適用可能な観察が行われ
た。ハイネツケ(tlc i necke )[18S
olid 5tate Flcctronics 11
46 (1975)J及び「21 5olid 5ta
te Technology104 (1978)Jを
参照し、ここに本説明の一部とする)は、フッ素の存在
しない放電では、CF プラズマよりも?いS i
O2/S iエツチング速庶が111られることを発表
した最初の人である。この選択性能は、ドープされたポ
リシリコンがしばしばエツチング停止2.t &となる
ので、ず導体SiO2エツチングプロセスにおいて重大
なことである。その後の多くの研究では、種々の方法で
フッ素欠乏状態をつくり、フッ素の存在しないプラズマ
を利用して良好な5i02と3iとのエツチング速度比
が得られたことが報告されている。
コン酸化物エツチングは、種々のグロー放電状態の下で
広く研究されて、多くの一般に適用可能な観察が行われ
た。ハイネツケ(tlc i necke )[18S
olid 5tate Flcctronics 11
46 (1975)J及び「21 5olid 5ta
te Technology104 (1978)Jを
参照し、ここに本説明の一部とする)は、フッ素の存在
しない放電では、CF プラズマよりも?いS i
O2/S iエツチング速庶が111られることを発表
した最初の人である。この選択性能は、ドープされたポ
リシリコンがしばしばエツチング停止2.t &となる
ので、ず導体SiO2エツチングプロセスにおいて重大
なことである。その後の多くの研究では、種々の方法で
フッ素欠乏状態をつくり、フッ素の存在しないプラズマ
を利用して良好な5i02と3iとのエツチング速度比
が得られたことが報告されている。
前記種々の方法には、(2) ト12を追加しHFを形
成することによって原子フッ素の反応性を抑止すること
、(ハ) CF や03F8のような化学伊論上低い
フッ素対炭素比をもつフルオロカーボンを利用すること
、及び(へ) 原子フッ素と反応してそれを消費づる炭
素、シリコン、又はデフロン(TM)のような電極を使
用するh払がある。フッ素の存在しないプラズマについ
て観察されたエツチング動作の理論的説明で広く受1ノ
入れられている模型では、炭素が中性及びイオン化Cx
F。
成することによって原子フッ素の反応性を抑止すること
、(ハ) CF や03F8のような化学伊論上低い
フッ素対炭素比をもつフルオロカーボンを利用すること
、及び(へ) 原子フッ素と反応してそれを消費づる炭
素、シリコン、又はデフロン(TM)のような電極を使
用するh払がある。フッ素の存在しないプラズマについ
て観察されたエツチング動作の理論的説明で広く受1ノ
入れられている模型では、炭素が中性及びイオン化Cx
F。
ラジカルの形でエツチング表面に連続的に衝突すること
によって、意味あるエツチングについては、衝突による
破壊又は解離的な化学吸着によって、Siには傷害をう
えるが5i02表面には傷害を与えないのだと説明して
いる。これについてはウインタ(WintcrS )の
発表r 49 J、Appl、Phys、 5165
(1978)Jならびにコバン(Coburn)ウイン
タNJintcrs >及びヂャン(Chuang )
の発表r /I 8 J、Appl、phys、35
32 (1977) Jがあるので、ここに参照して本
説明の一部とする。
によって、意味あるエツチングについては、衝突による
破壊又は解離的な化学吸着によって、Siには傷害をう
えるが5i02表面には傷害を与えないのだと説明して
いる。これについてはウインタ(WintcrS )の
発表r 49 J、Appl、Phys、 5165
(1978)Jならびにコバン(Coburn)ウイン
タNJintcrs >及びヂャン(Chuang )
の発表r /I 8 J、Appl、phys、35
32 (1977) Jがあるので、ここに参照して本
説明の一部とする。
Slと容易に反応してSiF の形で3+を揮発×
させるフッ素原子は、炭素による表面被覆があることで
炭素をCFxの形で揮発させるために消費されるので、
この場合Siエツチングは抑止される。これに反して、
SiO2面上の炭素は酸化物中の格子酸素と反応してc
o、co2及びCOF、、を形成するのでフッ素原子を
消耗しないで揮発される。また、多くの研究結果では、
CF3のようなCxF、ラジカルはSiO2の活性エツ
チング剤としては重要な役割を果すが、3iには作用し
ないのでS i O2とSiとの1ツチング差をさらに
増大させると発表している。従って、シリコンはその酸
化物と比較して気化がフッ素の存在しないプラズマに対
しより敏感であるので、これににすS i O,、とS
iとの大きなエツチング速度比がjqられるエツチング
方法が可能となる。
炭素をCFxの形で揮発させるために消費されるので、
この場合Siエツチングは抑止される。これに反して、
SiO2面上の炭素は酸化物中の格子酸素と反応してc
o、co2及びCOF、、を形成するのでフッ素原子を
消耗しないで揮発される。また、多くの研究結果では、
CF3のようなCxF、ラジカルはSiO2の活性エツ
チング剤としては重要な役割を果すが、3iには作用し
ないのでS i O2とSiとの1ツチング差をさらに
増大させると発表している。従って、シリコンはその酸
化物と比較して気化がフッ素の存在しないプラズマに対
しより敏感であるので、これににすS i O,、とS
iとの大きなエツチング速度比がjqられるエツチング
方法が可能となる。
(発明がM決しようとづる問題点およびそのための手段
) 本発明は、グロー放雷用の供給ガス混合物としてフッ素
化無機物に水メ、を加えたものを使用して酸化物を選択
的にエツチングする新しい7J法を教示づるものである
。特に、NF 、BF3、SiF 及びS[6のよ
うなガスと水素(又は水1AT1m種)どのエツチング
剤混合物を含むプラズマ・エツチング方法では、1ぐれ
たSin、、と3iとの選択的エツチング速度比を示す
。これらの化学物デー系形についは、本発明に一致する
エツチング傾向を示さなかったSF6/H2の研究以外
は、実際な努力は払われていなかった。これについては
、トヨタ、(Toyoda) 、トビセマ(Tob i
yama )及びコミャ(Komiya)の発表「2
0Jpn、 J、^pp1.phys、 681 (1
981) Jをここに参照して本説明の一部とする。
) 本発明は、グロー放雷用の供給ガス混合物としてフッ素
化無機物に水メ、を加えたものを使用して酸化物を選択
的にエツチングする新しい7J法を教示づるものである
。特に、NF 、BF3、SiF 及びS[6のよ
うなガスと水素(又は水1AT1m種)どのエツチング
剤混合物を含むプラズマ・エツチング方法では、1ぐれ
たSin、、と3iとの選択的エツチング速度比を示す
。これらの化学物デー系形についは、本発明に一致する
エツチング傾向を示さなかったSF6/H2の研究以外
は、実際な努力は払われていなかった。これについては
、トヨタ、(Toyoda) 、トビセマ(Tob i
yama )及びコミャ(Komiya)の発表「2
0Jpn、 J、^pp1.phys、 681 (1
981) Jをここに参照して本説明の一部とする。
本発明は、重合又はSi破壊の可能性のない効果的な酸
化物エツチング方法を提供する。大部分の金属を含む多
くの材料は、活性フッ素によって容易に気化されるので
、非酸化物エツチング停止基板に対する選択性が容易に
実現できる。これは特に、フルオロカーボンを基礎にし
たエツチングに対して重合がより顕著となる金属上で酸
化物エツチングが停止するように要求される多レベル金
属化手法においては特に重要である。
化物エツチング方法を提供する。大部分の金属を含む多
くの材料は、活性フッ素によって容易に気化されるので
、非酸化物エツチング停止基板に対する選択性が容易に
実現できる。これは特に、フルオロカーボンを基礎にし
たエツチングに対して重合がより顕著となる金属上で酸
化物エツチングが停止するように要求される多レベル金
属化手法においては特に重要である。
(実施例)
税在までに実施した本発明のサンプル実施例では、BF
3/ト12/Ar気体混合物を使用してSiO,、に対
するSlのエツチング速度比を、全体のガス流fi1(
B F 十82流か)中における水素の百分率の関数
として評価した。H2の源は3%の水素とArとの82
合物であったので、正規化したSiとS i 02との
エツチング速度は、8F/)−12/△r混合物による
材料のエツヂング速度を、BF3/△r混合物に対づる
エツチング速度で割って計9した。この場合各評価にお
いて全0、の流部は一定とした。これは観察された結果
について増加したArガスの流hyの影ν■を増加した
水県百分率の効宋とト別りるために必四であった。実験
はスライス1枚用のRI E (反応性イAンエツブン
グ)実験反応炉の温度を15°C、1,−E力を5 Q
Q 1llTOrr l、:保ち試料の周囲に150
ワツトの無線周波放電を与えて行った。B「3の流部は
、50 sccm一定に維持した。第工表に(よAr流
か及びΔr/3%ト12流吊の関数として3i及び5h
o2のエツチング速度及びエツチング速度比の牛のデー
タを示した。
3/ト12/Ar気体混合物を使用してSiO,、に対
するSlのエツチング速度比を、全体のガス流fi1(
B F 十82流か)中における水素の百分率の関数
として評価した。H2の源は3%の水素とArとの82
合物であったので、正規化したSiとS i 02との
エツチング速度は、8F/)−12/△r混合物による
材料のエツヂング速度を、BF3/△r混合物に対づる
エツチング速度で割って計9した。この場合各評価にお
いて全0、の流部は一定とした。これは観察された結果
について増加したArガスの流hyの影ν■を増加した
水県百分率の効宋とト別りるために必四であった。実験
はスライス1枚用のRI E (反応性イAンエツブン
グ)実験反応炉の温度を15°C、1,−E力を5 Q
Q 1llTOrr l、:保ち試料の周囲に150
ワツトの無線周波放電を与えて行った。B「3の流部は
、50 sccm一定に維持した。第工表に(よAr流
か及びΔr/3%ト12流吊の関数として3i及び5h
o2のエツチング速度及びエツチング速度比の牛のデー
タを示した。
、−→−
ωへ
づ
世
へ
第■表には、百分ヰ′ト12の関数として正規化したS
lとS : O2どのエツヂング速瓜及σエツチング速
度比を示した。
lとS : O2どのエツヂング速瓜及σエツチング速
度比を示した。
第1図は第2表からのデータのプ「1ツ1〜である。
第1図は、水素の百分率が増加するにしたがってSiに
対する1ツヂング速瓜は、5i02に対するエツチング
速度よりも迅速に減少すること、すなわら、5i02対
Siの1ツブング速瓜比は水素の流化の増加に従って増
加することを示す。
対する1ツヂング速瓜は、5i02に対するエツチング
速度よりも迅速に減少すること、すなわら、5i02対
Siの1ツブング速瓜比は水素の流化の増加に従って増
加することを示す。
第2図は水素5%付近でエツチング速度比は最大となっ
て、それ以上に水素百分率が増加すると減少することを
示す。これらのサンプル実施例で得られた最大エツチン
グ速度比(選択度)は、フルオロカーボンを使用づる通
常の高圧力醇化物エツチングで観察される選択度と同程
度の大きさである。
て、それ以上に水素百分率が増加すると減少することを
示す。これらのサンプル実施例で得られた最大エツチン
グ速度比(選択度)は、フルオロカーボンを使用づる通
常の高圧力醇化物エツチングで観察される選択度と同程
度の大きさである。
他の無機質のフッ素遊頗源ガス、又は他の水素遊111
1源ガスを用いて最適選択度を得るには、フッ素と水素
との好適原子比は15:1と30:1との間にある。し
かしながら、この範囲内に含まれない他のガス混合物は
、々738さは劣るものの、本発明の範囲内で使用でき
る。別の好適実施例の−PI’では、フッ素遊!ill
ilQガスにSF6 (又は比較的豊富なフッ素遊v
i源)を使用覆るが、この種の実施例ではフッ素対水素
の好適原子比は、10:1と20:1の範囲内にある。
1源ガスを用いて最適選択度を得るには、フッ素と水素
との好適原子比は15:1と30:1との間にある。し
かしながら、この範囲内に含まれない他のガス混合物は
、々738さは劣るものの、本発明の範囲内で使用でき
る。別の好適実施例の−PI’では、フッ素遊!ill
ilQガスにSF6 (又は比較的豊富なフッ素遊v
i源)を使用覆るが、この種の実施例ではフッ素対水素
の好適原子比は、10:1と20:1の範囲内にある。
現在における本発明の最良形態では、気相の無機フッ素
T1部源種として3フッ価小つ累を使用するが、他のも
のも代りに使用できる。最も好適な秤は、NF 1S
F 、SiF 及びBF3であって、好適さの順序
はこの記載の順序である。しかしながら、仙の無機フッ
化物も代りに使用できる。N[及びSF は、Sio
2の還元時に容易に気体酸化物を遊111するので、最
も好適なフッ化物である。プラズマ・エツチングのはげ
しい衝突状態にあっては、どちらの秤が揮発性であるか
、ないかを精密に定義することは少しく誤解を伴うが、
絶対的な定義よりもこの場合比較の方が容易である。N
F3とSF6とは、ともにBF3よりは好適と期待され
ている。NF とSF6のSiO2との反応による生
成物はホウ素による生成物よりも揮発性が大きいからで
ある。
T1部源種として3フッ価小つ累を使用するが、他のも
のも代りに使用できる。最も好適な秤は、NF 1S
F 、SiF 及びBF3であって、好適さの順序
はこの記載の順序である。しかしながら、仙の無機フッ
化物も代りに使用できる。N[及びSF は、Sio
2の還元時に容易に気体酸化物を遊111するので、最
も好適なフッ化物である。プラズマ・エツチングのはげ
しい衝突状態にあっては、どちらの秤が揮発性であるか
、ないかを精密に定義することは少しく誤解を伴うが、
絶対的な定義よりもこの場合比較の方が容易である。N
F3とSF6とは、ともにBF3よりは好適と期待され
ている。NF とSF6のSiO2との反応による生
成物はホウ素による生成物よりも揮発性が大きいからで
ある。
無機フッ素遊#源ガスとしては、過フッ素化物が最ら便
利な秤では市るが、必ずしも過フッ素化物を必要としイ
jい。
利な秤では市るが、必ずしも過フッ素化物を必要としイ
jい。
しかしながら、]、ツヂング剤気体混合物は、エツチン
グされる醇化物を還元りることがでさる秤を含むことが
絶対必要である。例えば、肖ガスフッ化物は、エツチン
グ剤気体u合・物中のなにか他の成分が、エツチングさ
れる酸化物を還元する能力のある十分な聞の種を提供で
きないときは、フッ素遊離源ガスとしてFJ換できない
。
グされる醇化物を還元りることがでさる秤を含むことが
絶対必要である。例えば、肖ガスフッ化物は、エツチン
グ剤気体u合・物中のなにか他の成分が、エツチングさ
れる酸化物を還元する能力のある十分な聞の種を提供で
きないときは、フッ素遊離源ガスとしてFJ換できない
。
同様に、水素T1f!ii源ガスは必ずしもト12であ
る必要はなく、当業者に周知のアンモニア、ボラン、メ
タン、又は他の水系遊Ifを使用することができる。
る必要はなく、当業者に周知のアンモニア、ボラン、メ
タン、又は他の水系遊Ifを使用することができる。
さらにまた、フッLMeJJ源ガスと水素遊頗源ガスと
は、2つの別個の種である必要はなく、1個の種に化合
されることも、3個又はそれ以」:の種(水素ドナでも
あり、またフッ素源でもある1個又は複数個の種を含む
ことは任意)の形体とすることもできる。そのような実
施例を実行するについての本発明の基本教示は、炭素の
原子百分率(不活性ガス成分を無視して、水素、疾累、
又はフッ素を含むすべての源ガス成分の種について原子
百分率を計算)が5%以内でなければならないことであ
る。また、炭素に対するフッ素の原子比は実質的に2:
1よりも大きくてもつと大きな偵(又は無限大)でなけ
ればならない。
は、2つの別個の種である必要はなく、1個の種に化合
されることも、3個又はそれ以」:の種(水素ドナでも
あり、またフッ素源でもある1個又は複数個の種を含む
ことは任意)の形体とすることもできる。そのような実
施例を実行するについての本発明の基本教示は、炭素の
原子百分率(不活性ガス成分を無視して、水素、疾累、
又はフッ素を含むすべての源ガス成分の種について原子
百分率を計算)が5%以内でなければならないことであ
る。また、炭素に対するフッ素の原子比は実質的に2:
1よりも大きくてもつと大きな偵(又は無限大)でなけ
ればならない。
本発明による第2の教示は、シリコン酸化物上に吸着さ
れてシリコン酸化物を還元させることのできる分子及び
ラジカルを形成する(グロー放電において)すべての原
子種(B、C,S又はNのような)原子百分率は、エツ
チング剤ガス混合物(不活性ガスを無視し、水素、炭素
、又はフッ素を含むリベての源ガス成分科について原子
百分率を81算)に対し5%から50%の範囲でなけれ
ばならないことである。この教示は選択的エツチングを
可能にする。
れてシリコン酸化物を還元させることのできる分子及び
ラジカルを形成する(グロー放電において)すべての原
子種(B、C,S又はNのような)原子百分率は、エツ
チング剤ガス混合物(不活性ガスを無視し、水素、炭素
、又はフッ素を含むリベての源ガス成分科について原子
百分率を81算)に対し5%から50%の範囲でなけれ
ばならないことである。この教示は選択的エツチングを
可能にする。
プラズマ・エツチングの当T、省には周知のように、ア
ルゴン又はヘリウムのような不活性ガスをエツチング剤
ガス混合物に加えて、良好な温瓜制御を行い、または、
水素のような爆発性ガスの安全な取扱いを可能とづるこ
とができる。
ルゴン又はヘリウムのような不活性ガスをエツチング剤
ガス混合物に加えて、良好な温瓜制御を行い、または、
水素のような爆発性ガスの安全な取扱いを可能とづるこ
とができる。
本発明は、酸化シリコンの選択的エツチングを主として
狙ったものであるが、タンタル、アルミニウム、ジル′
:1ニウムなどの種を合む仙の酸化物及びその他の金属
酸化物に適用することしできる。
狙ったものであるが、タンタル、アルミニウム、ジル′
:1ニウムなどの種を合む仙の酸化物及びその他の金属
酸化物に適用することしできる。
これらの酸化物をエツチングするときは、同じ1合の問
題はざけなければならず、また(少くともいくつかの酸
化物に対しでは)吸着される分子又はラジカルによって
酸化物を還元する同一の方法を選択的エツチングに使用
することができる。他の酸化物をエツチングする場合、
本発明の基本的教示は、1)炭素の原子百分率(不活性
ガス成分を無視して、水素、炭素、又はフッ素を含むη
べての源ガス成分秤についての原子百分率を:I C”
i )は5%以下でな(すればなら41いことである。
題はざけなければならず、また(少くともいくつかの酸
化物に対しでは)吸着される分子又はラジカルによって
酸化物を還元する同一の方法を選択的エツチングに使用
することができる。他の酸化物をエツチングする場合、
本発明の基本的教示は、1)炭素の原子百分率(不活性
ガス成分を無視して、水素、炭素、又はフッ素を含むη
べての源ガス成分秤についての原子百分率を:I C”
i )は5%以下でな(すればなら41いことである。
j、た2) フッ素対酸素の原子比は実質的に2:1以
、1−ぐもつと大きな顧(又は無限大)でなければなら
4Tい。3)本発明の他の教示は、エツチングされる酸
化物に吸名されて酸化物を還元させることがでさる分子
及びラジカルを(グロー放電中に)形成するJべての原
了秤(B、C,S又はNのような)原子百分率はエツチ
ング剤ガス混合物(不活竹ガス成分を無視して、水系、
炭素、又はフッ素を含むづべでの諒ガス成分秤について
原子百分率を:lt’a>5%から50%の範囲内にな
ければならない。この教示は選択的エツチングを提供(
る。
、1−ぐもつと大きな顧(又は無限大)でなければなら
4Tい。3)本発明の他の教示は、エツチングされる酸
化物に吸名されて酸化物を還元させることがでさる分子
及びラジカルを(グロー放電中に)形成するJべての原
了秤(B、C,S又はNのような)原子百分率はエツチ
ング剤ガス混合物(不活竹ガス成分を無視して、水系、
炭素、又はフッ素を含むづべでの諒ガス成分秤について
原子百分率を:lt’a>5%から50%の範囲内にな
ければならない。この教示は選択的エツチングを提供(
る。
当業省には明かなように、本発明は広く変形でき、また
変化できるので、ここに示した特定の処理条イ1は甲な
る説明的のものであって、本弁明の範囲は特許請求の範
囲に示した以外には限定されるものではない。
変化できるので、ここに示した特定の処理条イ1は甲な
る説明的のものであって、本弁明の範囲は特許請求の範
囲に示した以外には限定されるものではない。
以上の説明に関連して更に以下の項を開示する。
(1)基板上の仙の薄膜層に対して選択的にエツチング
されな()ればならない酸化物の薄膜をイの表面に備え
る前記の基板を設けること、前記基板に近接してグロー
放電を発生させること、 及び、前記グロー放電を介してエツチング剤ガス混合物
を通過させること、 以上の工程を含む酸化シリコンの選択的エツチングの方
法において、 前記エツチング剤が282合物中にお()る炭素の原子
百分率が15%以下であり、 前記上ツヂング剤ガス混合物中の炭^に対重るフッ素の
原子比が実賀」2:1以]−であり、酸化シリコン上に
吸名されて酸化シリコンを還元することのeきる分子及
びラジカルを(グ1]−放電にJ3いて)、形成覆る(
べての種類の原子の前記エツチング剤ガス混合物中にお
ける原子百分率は、5%/)s +ろ50%の範囲内に
あること、前記すべての原子15分率は、不活竹ガス成
分を無視して水素、炭素、又はフッ素を含む前記エツチ
ング剤ガス混合物のすべての種類の成分について尉わさ
れる、 酸化シリコンの選択的エツチング方法。
されな()ればならない酸化物の薄膜をイの表面に備え
る前記の基板を設けること、前記基板に近接してグロー
放電を発生させること、 及び、前記グロー放電を介してエツチング剤ガス混合物
を通過させること、 以上の工程を含む酸化シリコンの選択的エツチングの方
法において、 前記エツチング剤が282合物中にお()る炭素の原子
百分率が15%以下であり、 前記上ツヂング剤ガス混合物中の炭^に対重るフッ素の
原子比が実賀」2:1以]−であり、酸化シリコン上に
吸名されて酸化シリコンを還元することのeきる分子及
びラジカルを(グ1]−放電にJ3いて)、形成覆る(
べての種類の原子の前記エツチング剤ガス混合物中にお
ける原子百分率は、5%/)s +ろ50%の範囲内に
あること、前記すべての原子15分率は、不活竹ガス成
分を無視して水素、炭素、又はフッ素を含む前記エツチ
ング剤ガス混合物のすべての種類の成分について尉わさ
れる、 酸化シリコンの選択的エツチング方法。
(2)第1狛において、前記エツチング剤ガス混合物が
100ミリTorrから3 Torrまでの範囲内の圧
力をもつ酸化シリコンの選択的エツチング方法。
100ミリTorrから3 Torrまでの範囲内の圧
力をもつ酸化シリコンの選択的エツチング方法。
(3)第1項において、前記無機フッ素M頗源ガスを3
フツ化窒素、6フツ化硫員、4フツ化シリコン及び3フ
ツ化ホウ素からなるグループから選択する酸化シリコン
の選択的エツチング方法。
フツ化窒素、6フツ化硫員、4フツ化シリコン及び3フ
ツ化ホウ素からなるグループから選択する酸化シリコン
の選択的エツチング方法。
(4)第1項において、
前記のシリコン酸化物は平面状でない基板の上に平面状
の層を形成し、前記平面状酸化物層が前記基板上に可変
厚さをもち、また 前記基板を前記グロー放電に露出する前記の■稈は、前
記平面状酸化物層の最も厚い部分を通して前記基板まで
エツチングするのに十分な長時間中継続する、 酸化シリコンの選択的エツチング方法。
の層を形成し、前記平面状酸化物層が前記基板上に可変
厚さをもち、また 前記基板を前記グロー放電に露出する前記の■稈は、前
記平面状酸化物層の最も厚い部分を通して前記基板まで
エツチングするのに十分な長時間中継続する、 酸化シリコンの選択的エツチング方法。
(5)第1B′1において、前記第2薄FA層が金属ケ
イ化物である、酸化シリコンの選択的エツチング方法。
イ化物である、酸化シリコンの選択的エツチング方法。
(6)第1項において、前記第2薄膜層の少くとも1部
に少くとも原子百分率10%の耐火金属層を含む酸化シ
リコンの選択的エツチング7J vA。
に少くとも原子百分率10%の耐火金属層を含む酸化シ
リコンの選択的エツチング7J vA。
(7)第11fjにおいて、前記酸化物に7オスフオシ
リケード・ガラスを合む、酸化シリコンの選択的エツチ
ング方法。
リケード・ガラスを合む、酸化シリコンの選択的エツチ
ング方法。
(8)第1項において、前記酸化物に添加シリケート・
ガラスを含む、酸化シリコンの選択的1ツチング方法。
ガラスを含む、酸化シリコンの選択的1ツチング方法。
(9)第1項にJ3いて、前記水iia源ガスにH2を
含む、酸化シリ」ンの選択的エツチング方法。
含む、酸化シリ」ンの選択的エツチング方法。
(10)第1項において、前記水素is源ガスが基本的
にアンモニアからなる、酸化シリコンの選択的エツチン
グ方法。
にアンモニアからなる、酸化シリコンの選択的エツチン
グ方法。
(11)第1項において、前記水素Ti@Nガスをモノ
ハロゲン置換メタン化合物およびジハロゲン直換メタン
化合物からなるグループから選択する、酸化シリコンの
選択的エツチング方法。
ハロゲン置換メタン化合物およびジハロゲン直換メタン
化合物からなるグループから選択する、酸化シリコンの
選択的エツチング方法。
(12)第1項において、前記第2薄膜層にシリコンを
含む、酸化シリコンの選択的エツチング方法。
含む、酸化シリコンの選択的エツチング方法。
(13)第1項において、前記第2薄膜層が多結晶質で
ある、酸化シリコンの選択的エツチング方法。
ある、酸化シリコンの選択的エツチング方法。
(14)第1項において、前記エツチング剤ガス混合物
に不活性ガスも含む、酸化シリコンの選択的エツチング
方法。
に不活性ガスも含む、酸化シリコンの選択的エツチング
方法。
(15)第1項において、前記エツチング剤ガス混合物
のフッ素対水苑の原子比が15:1から30=1の範囲
内にある、酸化シリコンの選択的エツチング方法。
のフッ素対水苑の原子比が15:1から30=1の範囲
内にある、酸化シリコンの選択的エツチング方法。
(16)第1項において、前記酸化シリコンのシリコン
対酸素の原子比が1:1.7から1:1.98の範囲内
にある、酸化シリコンの選択的エツチング方法。
対酸素の原子比が1:1.7から1:1.98の範囲内
にある、酸化シリコンの選択的エツチング方法。
(17)第1項において、前記エツチング剤ガス混合物
に、フッ素M1!源ガスでありまた水素Tt l1lf
鯨ガスでもある少くとも1つの無機種を含む、酸化シ
リコンの選択的エツチング方法。
に、フッ素M1!源ガスでありまた水素Tt l1lf
鯨ガスでもある少くとも1つの無機種を含む、酸化シ
リコンの選択的エツチング方法。
(18)第1項において、前記エツチング剤ガス混合物
に、フッ素をf2離するか、水素を遊離するか、又は両
方を遊!IIするかの少くとも3つの別個の種を含む、
酸化シリコンの選択的エツチング方法。
に、フッ素をf2離するか、水素を遊離するか、又は両
方を遊!IIするかの少くとも3つの別個の種を含む、
酸化シリコンの選択的エツチング方法。
(19)第1項において、前記エツチング剤ガス混合物
中における炭素の原子百分率(不活性ガス成分は無視し
て、水素、炭素又はフッ素を含む前記エツチング剤のす
べての成分種について原子百分子を;it t” )は
5%以下である、^り化シリコンの選択的エツチングI
J′11.。
中における炭素の原子百分率(不活性ガス成分は無視し
て、水素、炭素又はフッ素を含む前記エツチング剤のす
べての成分種について原子百分子を;it t” )は
5%以下である、^り化シリコンの選択的エツチングI
J′11.。
(20)第1 Inにおいて、前記エツチング剤ガス混
合物中にお番ノるフッ素対炭素の原子比は実tl的に2
:1より大きい、酸化シリコンの選択的エツチング方法
。
合物中にお番ノるフッ素対炭素の原子比は実tl的に2
:1より大きい、酸化シリコンの選択的エツチング方法
。
(21)第1項において、(グロー放電中)酸化シリコ
ンに吸rJされて酸化シリコンを37元−4ることがで
きる分子及びラジカルを形成するすべての秤類の原子の
前記エツチング剤ガスiIシ合物中にお【ノる原子百分
率は、エツチング剤ガス混合物(不活性ガスを無視して
水素、炭素、又はフッ素を含むエツチング剤ガス成分科
についCの原子百分率を計口)5%から50%の範囲内
にある、酸化シリコンの選択的エツチング方法。
ンに吸rJされて酸化シリコンを37元−4ることがで
きる分子及びラジカルを形成するすべての秤類の原子の
前記エツチング剤ガスiIシ合物中にお【ノる原子百分
率は、エツチング剤ガス混合物(不活性ガスを無視して
水素、炭素、又はフッ素を含むエツチング剤ガス成分科
についCの原子百分率を計口)5%から50%の範囲内
にある、酸化シリコンの選択的エツチング方法。
(22) 13板上の他の薄膜層に対して選択的にエ
ツチングされな【ノればならない酸化物の薄膜なその表
面に備える基板を設けること、前記基板に近接してグロ
ー放電を発生さゼること、及び、無機のフッ素M 1l
lfl Dガスと水素のTiwl源ガスの両方を含む前
記エツチング剤ガス混合物を前記グロー放電を介して通
過させること、 以上の各工程を含む、酸化シリコンの選択的エツチング
方法。
ツチングされな【ノればならない酸化物の薄膜なその表
面に備える基板を設けること、前記基板に近接してグロ
ー放電を発生さゼること、及び、無機のフッ素M 1l
lfl Dガスと水素のTiwl源ガスの両方を含む前
記エツチング剤ガス混合物を前記グロー放電を介して通
過させること、 以上の各工程を含む、酸化シリコンの選択的エツチング
方法。
(23)基板上の他の薄膜層に対して選択的にエツチン
グされなければならない金mW化物の薄膜をその表面に
備える前記の基板を設けること、前記基板に近接してグ
ロー放電を発生させること、及び、 無機のフッ素Mm源ガスと水素遊111源ガスの両方を
含むエツチング剤ガス混合物を前記のグロー放電を介し
て通過させること 以上の各工程を含む金属酸化物の選択的エツチング方法
。
グされなければならない金mW化物の薄膜をその表面に
備える前記の基板を設けること、前記基板に近接してグ
ロー放電を発生させること、及び、 無機のフッ素Mm源ガスと水素遊111源ガスの両方を
含むエツチング剤ガス混合物を前記のグロー放電を介し
て通過させること 以上の各工程を含む金属酸化物の選択的エツチング方法
。
(24) zt根板上他の薄膜層に対して選択的にエ
ツチングされなければならない酸化物の薄膜をその表面
に備える前記のV板を設けること、前記基板に近接して
グロー放電を発生させること、及び エツチング剤ガス混合物を前記グロー放電を介して通過
させること 以上の各工程を含む金El化物の選択的エツチング方法
において、 前21ツヂング剤ガス混合物中の炭素の原子百分率は5
%以下であること、 前rt!1:ツヂング剤ガス混合物中のフッ素対炭素の
原子比は実質的に2:1以上であること、前記金属酸化
物に吸着されて前記金属酸化物を還元させることのでき
る分子及びラジカルを(グロー放電において)形成する
すべての秤類の原子の前記エツチング剤ガス混合物中の
原子百分子(J、前記エツチング剤ガス混合物の5%か
ら50%の範囲内であること、 前記の原子百分率は、不活性ガス成分を無視して水素、
炭素、又はフッ素を含む前記エツチング剤ガス混合物の
ずべての秒類の成分についてF、1することをさらに含
む前記の金属酸化物の選択的エツチング方法。
ツチングされなければならない酸化物の薄膜をその表面
に備える前記のV板を設けること、前記基板に近接して
グロー放電を発生させること、及び エツチング剤ガス混合物を前記グロー放電を介して通過
させること 以上の各工程を含む金El化物の選択的エツチング方法
において、 前21ツヂング剤ガス混合物中の炭素の原子百分率は5
%以下であること、 前rt!1:ツヂング剤ガス混合物中のフッ素対炭素の
原子比は実質的に2:1以上であること、前記金属酸化
物に吸着されて前記金属酸化物を還元させることのでき
る分子及びラジカルを(グロー放電において)形成する
すべての秤類の原子の前記エツチング剤ガス混合物中の
原子百分子(J、前記エツチング剤ガス混合物の5%か
ら50%の範囲内であること、 前記の原子百分率は、不活性ガス成分を無視して水素、
炭素、又はフッ素を含む前記エツチング剤ガス混合物の
ずべての秒類の成分についてF、1することをさらに含
む前記の金属酸化物の選択的エツチング方法。
(25)第23項において、前記金liIim化物がタ
ンタル酸化物、アルミニウム酸化物、イットリウム酸化
物、ジルコニウム酸化物、及びチタン酸化物からなるグ
ループから選択される、金属酸化物の選択的エツチング
方法。
ンタル酸化物、アルミニウム酸化物、イットリウム酸化
物、ジルコニウム酸化物、及びチタン酸化物からなるグ
ループから選択される、金属酸化物の選択的エツチング
方法。
(26)第24項において、前記金属酸化物がタンタル
酸化物、アルミニウム酸化物、イソ1−リウム酸化物、
ジルコニウム酸化物及びチタン酸化物からなるグループ
から選択される、金属酸化物の選択的エツチング方法。
酸化物、アルミニウム酸化物、イソ1−リウム酸化物、
ジルコニウム酸化物及びチタン酸化物からなるグループ
から選択される、金属酸化物の選択的エツチング方法。
第1図は本発明の多くの実魚例について水累淵可に対す
る正規化エツチング速度の関係を示す図、また、第2図
は水素濃度に対するSi:5i02選択瓜の関係を示す
図である。
る正規化エツチング速度の関係を示す図、また、第2図
は水素濃度に対するSi:5i02選択瓜の関係を示す
図である。
Claims (1)
- (1)基板上の他の薄膜層に対して選択的にエッチング
されなければならない酸化シリコンの薄膜をその表面に
備える基板を設けること、 前記基板に近接してグロー放電を発生させること、及び
、 前記グロー放電を介してエッチング剤ガス混合物を通過
させること、 以上の工程を含む、酸化シリコンの選択的エッチング方
法において、 前記エッチング剤ガス混合物中の炭素の原子百分率は5
%以下であり、 前記エッチング剤ガス混合物中におけるフッ素対炭素の
原子比が実質上2:1以上であり、酸化シリコン上に吸
着されて酸化シリコンを還元することのできる分子及び
ラジカルを(グロー放電中に)形成するすべての種類の
原子の、前記エッチング剤ガス混合物中における原子百
分率は、前記エッチング剤ガス混合物の5%から50%
の範囲内にあり、 前記の原子百分率は、不活性ガス成分は無視して、水素
、炭素、又はフッ素を含む前記エッチング剤気体混合物
のすべての種類の成分について計算される、 前記酸化シリコンの選択的エッチング方法。
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JP2572750B2 JP2572750B2 (ja) | 1997-01-16 |
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ID=25037891
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---|---|
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5713176A (en) * | 1980-06-23 | 1982-01-23 | Toshiba Corp | Ion etching method |
JPS5713177A (en) * | 1980-06-24 | 1982-01-23 | Toshiba Corp | Etching method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2572750B2 (ja) | 1997-01-16 |
US4711698A (en) | 1987-12-08 |
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