NL8401774A - Gas voor het selectief etsen van siliciumnitride en werkwijze voor het selectief etsen van siliciumnitride met het gas. - Google Patents

Gas voor het selectief etsen van siliciumnitride en werkwijze voor het selectief etsen van siliciumnitride met het gas. Download PDF

Info

Publication number
NL8401774A
NL8401774A NL8401774A NL8401774A NL8401774A NL 8401774 A NL8401774 A NL 8401774A NL 8401774 A NL8401774 A NL 8401774A NL 8401774 A NL8401774 A NL 8401774A NL 8401774 A NL8401774 A NL 8401774A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
gas
etching
silicon nitride
film
silicon
Prior art date
Application number
NL8401774A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Showa Denko Kk
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP58095651A external-priority patent/JPH0612765B2/ja
Priority claimed from JP22207283A external-priority patent/JPS60115232A/ja
Application filed by Showa Denko Kk, Hitachi Ltd filed Critical Showa Denko Kk
Publication of NL8401774A publication Critical patent/NL8401774A/nl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/009After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/53After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone involving the removal of at least part of the materials of the treated article, e.g. etching, drying of hardened concrete
    • C04B41/5338Etching
    • C04B41/5346Dry etching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/91After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics involving the removal of part of the materials of the treated articles, e.g. etching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K13/00Etching, surface-brightening or pickling compositions
    • C09K13/04Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid
    • C09K13/08Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid containing a fluorine compound
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105After-treatment
    • H01L21/311Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31105Etching inorganic layers
    • H01L21/31111Etching inorganic layers by chemical means
    • H01L21/31116Etching inorganic layers by chemical means by dry-etching

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Description

%* - A
** -1-
843072/vdV/vL
Gas
Korte aanduiding:/ voor het selectief etsen van siliciumnitri- de en werkwijze voor het selectief etsen van siliciumnitride met het gas
De uitvinding heeft betrekking op een voor het selectief etsen van siliciumnitride geschikt etsend gas en een werkwijze voor het selectief etsen van siliciumnitride met het etsend gas en meer in het bijzonder op een etsend gas dat silicium-5 nitride selectief kan etsen met een grotere selectiviteit of met een grotere etssnelheid dan siliciumoxyde en silicium en een werkwijze voor het etsen met het etsende gas.
Zoals algemeen bekend, wordt het droogetsen van silicium of zijn verbinding uitgevoerd met een reagerend gas bijvoor-10 beeld CF4, CF^ + 02, NF^, SFg, CHF^, CF^ + enz. Bij het bekende droge etsen met deze reagerende gassen, zijn de etssnel-heden van Si, Si02 en Si^N^ met een reagerend gas zoals CF^, C^4 + °2f NF3 SF6 zo^ani9' <*e etssnelheid van silicium het hoogst is en de etssnelheid afneemt in de volgorde van 15 Si^N^ en SiC>2. Met CHF^ of CF4 + h2 als het reagerende gas worden de etssnelheden van Si02 en Si3N4 vergroot in vergelijking met die van silicium doch de etssnelheidverhouding van Si3N4 tot Si02 is ongeveer 2-3 en derhalve kan S3N4 niet selectief geëtst worden.
20 Een reagerend gas zoals CF4 + 02 of SFg is derhalve ge bruikt voor het selectief etsen van Si3N4 doch de etssnelheid van silicium is zo groot dat het substraat Si geëtst kan worden en derhalve bestaat het gevaar van aanzienlijke beschadigingen. Om dit gevaar te voorkomen moet een Si02 film aange-25 bracht worden tussen de Si3N4 film en het Si substraat en bovendien moet de Si02 film dikker zijn tengevolge van een lage selectiviteit tussen Si02 en Si3N4· Het is derhalve tot nu toe moeilijk geweest om een Si3N4 film selectief droog te etsen met een grotere selectiviteit of met een grotere etssnel-30 heid dan silicium en siliciumdioxyde en dit is een ernstig bezwaar bij het vormen van halfgeleiderinrichtingen.
De onderhavige uitvinding beoogt nu de bovengenoemde problemen van de bekende stand der techniek op te lossen en een 8401774 -2- I- * a * droog etsend gas te verschaffen dat selectief Si^N^ kan etsen met een grotere selectiviteit of met een grotere etssnelheid dan silicium of siliciumdioxyde en een werkwijze voor het selectief etsen van Si^N^ met het droge etsende gas.
5 Om dit oogmerk .te bereiken wordt een gas bestaande uit C, H en F atomen in een atoomverhouding van F tot H (F/H) van niet meer dan 2 zoals CH3F, CH2F of C2H3F3 9ekruikt kij de on" derhavige uitvinding als een reagerend gas voor het etsen van Si^N^ met een grotere selectiviteit.
10 De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld met behulp van de tekening waarin: fig. 1 een schematisch aanzicht toont van een opbouw van een droog etsende inrichting van het evenwijdige platentype voor toepassing bij de voorbeelden volgens de uitvinding.
15 Fig. 2 tot 6 diagrammen tonen die elk de effekten van de uitvinding weergeven.
Voorbeeld 1
In fig. 1 is een droog-etsende inrichting zoals gebruikt bij de volgende voorbeelden schematisch weergegeven. De droog-20 etsende inrichting van dit type is een apparaat van het zogenaamde evenwijdige platentype.
Een te etsen voorwerp A werd geplaatst op een van een paar elektrodeplaten 2 en 3 die evenwijdig ten opzichte van elkaar aangebracht zijn in een vacuümkamer JL, waarbij de elek-25 troden schijven waren met een diameter van 40 cm, dat wil zeggen in dit voorbeeld, op de elektrodeplaat 2, en de vacuumka- —5 mer werd geëvacueerd tot ongeveer 10 Torr via gasafvoer 5. Vervolgens werd CH^F^ in de vacuümkamer 1_ geleid via gastoevoer _6, en de druk in de kamer _1 werd gehouden op ongeveer 30 0,03 Torr.
Vervolgens werd een hoog frequentvermogen aangebracht op de elektrodeplaat 2 uit een hoog frequentvermogensbron ]_ om een plasma op te wekken tussen de elektrodeplaten 2 en 3.
Het ingeleide CH2F2 werd ontleed en . daarbij aangeslagen 35 voor het uitvoeren van de etsing van het voorwerp _4.
De frequentie van het hoog frequentvermogen werd constant gehouden op 13,56 MHz en het hoog frequentvermogen werd gewis- 8401774 * -3- seld tussen 200 en 500 W, De verkregen etssnelheden van Si^N^, Si02 en Si 2ijn weergegeven in fig. 2.
Zoals uit fig. 2 blijkt, was de etssnelheid van Si3N4 aanzienlijk hoger dan die van Si02 en Si wanneer het droog 5 etsen uitgevoerd werd met CH2F2 als reagerend gas. In het bijzonder met toenemend hoog frequentvermogen werd het verschil in de etssnelheid aanzienlijk groter tussen Si^N^ en Si02 of Si, en gevonden werd dat Si3N4 selectief geëtst kon worden met een grotere selectiviteit.
10 Voorbeeld 2
Etsing van Si^N^, Si02 en Si werd uitgevoerd in dezelfde droogetsende inrichting als gebruikt in voorbeeld 1, waarbij de frequentie en het vermogen van de hoogfrequentvermogens-bron constant gehouden werd op 13,56 MHz resp. 400 W en ver-15 andering van de druk van het CH2F2 gas tussen 0,02 en 0,05 Torr. De resultaten zijn weergegeven in fig. 3.
Zoals uit fig. 3 blijkt werd, als de druk van het CH2F2 boven ongeveer 0,02 Torr kwam, de etssnelheid snel hoger, en de etssnelheid van Si^N^ bereikte ongeveer 3,00-4,00 S/mi-20 nuut boven ongeveer 0,03 Torr. Gevonden werd derhalve dat Si^N^ selectief geëtst kon worden met een hoge etssnelheidverhouding van Si^N^ tot Si02 en Si van tenminste ongeveer 10.
Voorbeeld 3
Etssnelheden van Si^N^, Si02 en Si werden vergeleken in 25 dezelfde droogetsende inrichting als gebruikt in voorbeeld 1 met CH^F als een reagerend gas. De etssnelheden werden gemeten door de frequentie van het hoogfrequentvermogen en de druk van het CH^F constant te houden op 13,56 MHz resp. 0,03 Torr, onder verandering van het hoogfrequentvermogen tussen 200 en 30 500 W. Resultaten zijn weergegeven in fig. 4.
Uit fig. 4 is duidelijk dat bij gebruik van CH^F als reagerend gas de etssnelheid van Si^N^ aanzienlijk groter was dan die van Si02 en Si daar bij het gebruik van CH2F2 als reagerend gas, en in het bijzonder met toenemend hoogfrequent-35 vermogen, de etssnelheidverhouding van Si^N^ tot Si02 en Si groter werd, en gevonden werd dat Si^N^ selectief geëtst kon 8401774 # » I \ -4- worden met een hoge etssnelheidverhouding van tenminste ongeveer 10 .
De afhankelijkheid van de etssnelheid op de druk was in hoofdzaak dezelfde als bij het in fig. 3 weergegeven CE^F^.
5 Voorbeeld 4
Dit voorbeeld heeft betrekking op een werkwijze voor het bereiden van CH2F2, waarbij CH2F2 bereid wordt door een gas-fasereactie van dichloormethaan en fluorwaterstof in tegenwoordigheid van een katalysator in de vorm van chroomfluoride, 10 of een katalysator bereid door mengen en vormen van chroom-fluoride en een drager of een katalysator van chroomfluoride op een drager. Een van de specifieke werkwijze zal hierna beschreven worden. .
,werd 300 g in de handel verkrijgbaar CrF^.3H20/gevormd tot 15 korreltjes, 6 mm diameter en 6 mm dik, en vervolgens geleidelijk verhit in een stikstofgasstroom voor het drogen en gedurende 2 uren op ongeveer 400°C gehouden, waarbij een CrF^ katalysator verkregen werd.
100 ml katalysator werd gebracht in een reactor vervaar-20 digd uit Hastelloy C, 20 mm binnendiameter en 1 m lengte. Ci^C^ en HF werden verdampt in verdampers met een snelheid van 5,4 g/h resp. 7,4 g/h en de verkregen gassen werden in de reactor geleid, waarbij de temperatuur in de reactor onder atmosferische druk op 380°C gehouden werd. Nadat het systeem 25 zorgvuldig gestabiliseerd was, werd niet omgezet HF en gevormd HC1 in het gas uit de reactor afgevangen door een alkali ter verwijdering van de zuren en de resterende organische stoffen werden 5 uren als een vloeibaar condensaat verzameld.
De samenstelling van de verzamelde organische stoffen 30 werd geanalyseerd door middel van gaschromatografie waarbij de volgende resultaten verkregen werden.
CH2F2 : 11,6 g CH2C1F : 2,8 g CH2C12 : 3,8 g 8401774 «- * -5- üit de resultaten blijkt dat opbrengsten op de basis van het ingeleide CH2C12 als volgt waren: CH2F2 : 70% CH2C1F : 13% 5 In de voorgaande voorbeelden 1 en 2, werden de etssnel- heden van Si^N^, Si02 en. Si verkregen door deze te etsen met het aldus verkregen CH2F2.
Voorbeeld 5
Dit voorbeeld heeft betrekking op een werkwijze voor het 10 bereiden van CH^F, waarbij CH^F bereid wordt gasfasereactie van methylchloride en fluorwaterstof in tegenwoordigheid van een aluminiumfluoridekatalysator of een katalysator bereid door mengen en vormen van aluminiumfluoride en een drager, of een katalysator van aluminiumfluoride op een drager.
15 Een van de specifieke werkwijzen zal hieronder beschre ven worden.
300 g Α1013·6Η20 werd opgelost in water en 250 g van een in de handel verkrijgbare waterige 46%'s fluorwaterstofoplos-sing werd langzaam hieraan toegevoegd voor het vormen van alu-20 miniumtrifluoride.
o /gehouden
Vervolgens werd de oplossing op ongeveer 70 C/onder verminderde druk van ongeveer 50 mmHg om het bijprodukt chloor-waterstof, overmaat fluorwaterstof en het meeste water te verwijderen door verdampen waarbij een aluminiumtrifluoridepasta 25 verkregen werd.
Vervolgens werd de pasta gevormd tot korreltjes, 6 mm diameter en 6 mm dik, en daarna werden de korreltjes verhit en gedroogd in een stikstofgasstroom en 3 uren gehouden op ongeveer 400°C waarbij ongeveer 100 g aluminiumfluoridekatalysa-30 tor verkregen werd.
100 ml van de katalysator werd gebracht in een reactor vervaardigd uit Hastelloy C, 2 mm binnendiameter en 1 m lengte. CHgCl en HF werden verdampt met een snelheid van 0,845 g/h resp.
2,34 g/h, in verdampers en de verkregen gassen werden toege- 8401774 i \ , \ -6- voerd aan de reactor, waarbij de temperatuur in de reactor gehouden werd op 300°C onder atmosferische druk. Nadat het systeem zorgvuldig gestabiliseerd was, werden niet omgezet HF en gevormd HC1 in het gas uit de reactor afgevangen door een 5 alkali ter verwijdering van de zuren en de resterende organische stoffen werden afgekoeld en geleid door een oplosmiddel gedurende 3 uren om de organische stoffen terug te winnen door absorptie in het oplosmiddel.
De op de bovenstaande wijze in het oplosmiddel teruggewon-10 nen gevormd CH^E en toegevoerd CH^Cl werden geanalyseerd door gaschromatografie waarbij de volgende resultaten verkregen werden: CH3F : 0,358 g CH3C1 : 1,98 g 15 Als andere produkten werden slechts enkele laagkokende verbindingenjdie gevormd schijnen door ontleding^aangetoond.
De bovenstaande resultaten tonen dat CH3F gevormd werd in een opbrengst van 21% op basis van toegevoerd CH3C1 en de selectiviteit ten opzichte van CH3F op basis van het omgezette 20 CH3C1 was ongeveer 96%.
CH3F gebruikt als reagerend gas in voorbeeld 3 werd bereid op de wijze als beschreven in dit voorbeeld.
Voorbeeld 6
Het verband tussen de etssnelheid en de gasdruk werd be-25 paald als Si3N^, SiC^ en Si geëtst werden onder toepassing van C2H3F3 als rea9erend gas, de resultaten zijn weergegeven in fig. 5, waarbij de stroomsnelheid van C2H3F3 10 cc/minuut bedroeg enhet'toegepaste hoogfrequentvermogenfce3cceg400 W.
Zoals uit fig. 5 blijkt kon Si3N4, bij gebruik van 30 C3H3F3 als reagerend gas, geëtst worden met een grotere selectiviteit of met een grotere etssnelheid dan Si03 en Si op dezelfde wijze als in de voorgaande voorbeelden.
Voorbeeld 7
Het etsen werd uitgevoerd met C2H3F, C2H4F2' 03Η3Ρ3, 8401774 - * -7- C2^2^4' C3H7F' C3H6F2' C2H5F3' C3H4F4 en ^3¾02^1^ gas op dezelfde wijze als in de voorgaande voorbeelden en gevonden werd dat Si^N^ geëtst kon worden met een grotere selectiviteit en dat Si^N^ selectief geëtst kon worden met vele 5 gassen die elk bestaan uit C, H en F atomen met een atoomver-houding van F tot H van niet meer dan 2.
Anderzijds werden geen goede resultaten verkregen met gassen met een verhouding van F tot H van meer dan 2 zoals CHFg of C2HF5.
10 Met toenemend aantal koolstofatomen kunnen ongewenste ver schijnselen^ zoals toename van afzettingen en dergelijke^optreden.
Het is derhalve het meest aan te bevelen om een gas te gebruiken met een verhouding van F tot H van niet meer dan 2 15 en een aantal koolstofatomen van niet meer dan 3. Deze gassen kunnen alleen gebruikt worden en Sl^ï^ kan selectief geëtst worden zelfs met een mengsel van tenminste twee soorten van deze gassen.
Voorbeeld 8 20 In dit voorbeeld werd een mengsel7,van twee soorten gassen, die elk voldeden aan de bovengenoemde omstandigheden, dat wil zeggen een gas bestaande uit C, H en F atomen en met een atoom-verhouding van F tot H van niet meer dan 2. Etssnelheden werden gemeten door verandering van een mengverhouding van CF2 ten 25 opzichte van H2 in verschillende mate en de resultaten zijn weergegeven in fig. 6.
Uit fig. 6 blijkt dat Si^F^ geëtst kon worden met een mengsel van gassen met een grotere selectiviteit, zolang het mengsel van gassen voldoet aan de bovengenoemde voorwaarden, 30 dat wil zeggen zolang het mengsel van gassen bestaat uit C, H en F atomen en een atoomverhouding van F tot H bezit van niet meer dan 2. Het spreekt vanzelf dat mengsels van andere gassen van CF^, bijvoorbeeld, CHF^ enz. gebruikt kunnen worden, zolang de mengsels van gassen kunnen voldoen aan de bovengenoemde 35 voorwaarden.
Het is echter uit praktisch oogpunt met betrekking tot 8401774
4 V
-8- gasstabiliteit, gelijkmatige samenstelling en dergelijke vaak gewenst om een gas te gebruiken met een samenstelling die voldoet aan de bovengenoemde voorwaarde in plaats van een mengsel te gebruiken van een aantal gassen om aan de bovengenoemde 5 voorwaarden te voldoen.
Gassen die elke samenstelling bezitten welke voldoet aan de bovengenoemde voorwaarde kunnen alleen gebruikt worden, doch ook in een combinatie in een geschikte verhouding, of een aantal gassen kunnen gemengd worden om te voldoen aan de boven-10 genoemde voorwaarde, hoewel praktisch niet zo aan te bevelen zoals hierboven vermeld.
Bij het etsen is de gasdruk in de reactor gewoonlijk onge--2 veer 10 Torr, doch deze kan doelmatig gekozen worden afhankelijk van de wijze van etsen.
15 Het is ook mogelijk om tenminste een der andere gassen zoals H2 of He aan ^et etsende gas toe te voegen.
Zoals hierboven beschreven kan Si^N^ geëtst worden met een grotere etssnelheid dan SiC^ en Si volgens de onderhavige uitvinding en als tegelijkertijd SiC^ of Si aanwezig zijn naast 20 Si^N^, kan Si^N^ selectief geëtst worden. Als bijvoorbeeld een Si-^Nj film gevormd wordt op een substraat van Si02 of Si, of op een polykristallijne siliciumfilm, kan alleen de Si^N^ film geëtst worden zonder enige merkbare beschadiging van het substraat of van de polykristallijne siliciumfilm. Het is ook mo-25 gelijk om selectief de Si3N4 film te etsen door de SiC>2 film of polykristallijne siliciumfilm te maskeren en wanneer tegelijkertijd Si^N^, SiC>2 en Si op een wafel aanwezig zijn, kan alleen Si3N4 geëtst worden terwijl S1O2 of Si achterblijven als zodanig.
30 Bij het droog-etsen van Si3N4 volgens de bekende droge etswerkwijze is het onmogelijk om Si3N4 droog te etsen met een duidelijk hoge/^selectiviteit of met een grotere etssnelheid dan S1O2 of Si en dientengevolge zijn de werkwijzen voor het vervaardigen van halfgeleiderinrichtingen in verschillende ma-35 te beperkt en ook de structuur van de halfgeleiderinrichtingen is beperkt.
8401774 -9-
-» V
, r
Volgens de onderhavige uitvinding kan Si^N^ selectief geëtst worden met een grotere selectiviteit dan SiC>2 en Si, zoals hierboven beschreven, en is derhalve deze beperking bij de werkwijze voor het vervaardigen van halfgeleiderinrichtin-5 gen of bij de structuur van halfgeleiderinrichtingen aanzienlijk kleiner en de keuze van vrijheid van ontwerp bij de werkwijze of structuur van de inrichting wordt aanzienlijk vergroot. Het is bijvoorbeeld mogelijk om selectief alleen de * blootgestelde delen van^Si^N^ film te verwijderen door etsen 10 volgens de onderhavige uitvinding zonder verwijdering van blootgestelde delen van Si02 of Si en ook om een Si^N^ film gevormd op een Si02 film, een Si substraat of een Si film te etsen zonder enige ernstige beschadiging van de Si02 film,
Si substraat of Si film als onderlaag. Voorts is het mogelijk 15 om een siliciumnitridefilm te etsen door maskeren van een si-liciumdioxydefilm of een polykristallijne siliciumfilm.
Een dergelijke selectieve etsing van Si^N^ is vrijwel ónmogelijk uit te voeren volgens de bekende droge etswerkwijze waarbij gebruik gemaakt wordt van CF^, SFg of CHF^ als reage-20 rend gas, en is bijzonder geschikt voor het vormen van halfgeleider- geïntegreerde circuits met een hoge integratiedichtheid.
In de voorgaande voorbeelden werd de zogenaamde reactieve kathodeverstuivingsetsinrichting van het evenwijldige plaat-25 type als weergegeven in fig. 1 gebruikt als een droog-etsinrichting en de onderhavige uitvinding bezit het meest opvallende kenmerk door het selectief etsen van Si^N^ met een reagerend gas bestaande uit C, H en F atomen en met een atoomverhouding van F tot H van niet meer dan 2. De droog-etsinrichting die 30 gebruikt wordt bij de onderhavige uitvinding is derhalve niet beperkt tot de genoemde inrichting van het evenwijdige plaat-type en Si^N^ kan selectief geëtst worden in verschillende soorten algemeen bekende droog-etsinrichtingen,zoals de zogenaamde microgolfplasma etsinrichting welke plasma opwekt door 35 microgolfaanslag of een vlakke magnetrontype plasma-etsinrichting. Betere resultaten kunnen verkregen worden in een droog- 8401774 4 r I > -10- etsinrichting van het evenwijdige plaattype wanneer een reagerende gasdruk gebruikt wordt tussen 0,01-0,1 Torr.In een droog-etsinrichting van een ander type wordt een geschikte reagerende gasdruk gekozen.
8401774

Claims (13)

1. Gas voor het etsen van siliciumnitride, met het kenmerk dat een gas voor het selectief etsen van sili-ciumnitride een samenstelling bezit bestaande uit C, H en F atomen en met een atoomverhouding van F tot H van niet meer 5 dan 2.
2. Gas volgens conclusie 1 met het kenmerk dat het gas een aantal koolstofatomen bezit van niet meer dan 3.
3. Gas volgens conclusie 1 of 2 met het k e n - 10. e r k dat het gas tenminste een gas is gekozen uit de groep bestaande uit CH9F~, CH,F, C-H-F, C0H.F~, C9H-.F-, C9H9F., C3V, c3h6f2 , c34, c3h4f42 L c3h3f52
4. Werkwijze voor het etsen van een voorwerp door het voorwerp in aanraking te brengen met een plasma van een reagerend 15 gas, met het kenmerk dat men selectief silicium-nitride als voorwerp etstmet een gas bestaande uit C, H en F atomen en met een atoomverhouding van F tot H van niet meer dan 2 als het reagerende gas.
5. Werkwijze volgens conclusie 4 met het ken- 20. e r k dat het reagerend gas een aantal koolstofatomen van niet meer dan 3 bevat.
6. Werkwijze volgens conclusie 4 of 5 met het kenmerk dat het reagerende gas tenminste een gas is gekozen uit de groep bestaande uit 0Η^2, CH3F, C2H2F, C2H4F2A C2H3F3,
25 C2H2F4, C3H7F3, C3H6F2, C3H5F3, en C^.
7. Werkwijze volgens conclusie 4 met het kenmerk dat het etsen uitgevoerd wordt in een reactieve ka-thodeverstuivingsetsinrichting van een evenwijdig platentype.
8. Werkwijze volgens conclusie 7 met hetken- 30 11 e r k dat het reagerende gas een druk bezit van 0,01-0,1 Torr.
9. Werkwijze volgens conclusie 4 met het kenmerk dat tenminste een siliciumdioxydefilm of een polykristallijne siliciumfilm en een film van siliciumnitride aan het oppervlak liggen-. 8401774 -12- -4 * f* l
10. Werkwijze volgens conclusie 9 met het kenmerk dat de film van siliciumnitride geëtst wordt door maskeren van de siliciumdioxydefilm of de polykristallijne siliciumfilm of beide.
11. Werkwijze volgens conclusie 4 met het kenmerk dat de film van siliciumnitride gevormd wordt op een silicium-substraat, de polykristallijne siliciumfilm of de siliciumdioxydefilm.
12. Werkwijze volgens conclusie 4 met het kenmerk 10 dat het reagerende gas gemengd wordt met tenminste een gas gekozen uit de groep bestaande uit r H^ en He.
13. Werkwijze volgens conclusie 4 met het kenmerk dat het reagerend gas een mengsel is van tenminste CF^ en/of CHF3 en/of He. 8401774
NL8401774A 1983-06-01 1984-06-01 Gas voor het selectief etsen van siliciumnitride en werkwijze voor het selectief etsen van siliciumnitride met het gas. NL8401774A (nl)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9565183 1983-06-01
JP58095651A JPH0612765B2 (ja) 1983-06-01 1983-06-01 エ ッ チ ン グ 方 法
JP22207283 1983-11-28
JP22207283A JPS60115232A (ja) 1983-11-28 1983-11-28 ドライエッチング用ガス

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8401774A true NL8401774A (nl) 1985-01-02

Family

ID=26436874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8401774A NL8401774A (nl) 1983-06-01 1984-06-01 Gas voor het selectief etsen van siliciumnitride en werkwijze voor het selectief etsen van siliciumnitride met het gas.

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4529476A (nl)
DE (1) DE3420347A1 (nl)
NL (1) NL8401774A (nl)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11437244B2 (en) 2017-04-06 2022-09-06 Kanto Denka Kogyo Co., Ltd. Dry etching gas composition and dry etching method

Families Citing this family (62)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4568410A (en) * 1984-12-20 1986-02-04 Motorola, Inc. Selective plasma etching of silicon nitride in the presence of silicon oxide
US5180466A (en) * 1984-12-29 1993-01-19 Fujitsu Limited Process for dry etching a silicon nitride layer
JPS61158143A (ja) * 1984-12-29 1986-07-17 Fujitsu Ltd 窒化シリコン膜のエッチング方法
GB2183204A (en) * 1985-11-22 1987-06-03 Advanced Semiconductor Mat Nitrogen trifluoride as an in-situ cleaning agent
US4680087A (en) * 1986-01-17 1987-07-14 Allied Corporation Etching of dielectric layers with electrons in the presence of sulfur hexafluoride
DE3725346A1 (de) * 1987-07-30 1989-02-09 Nukem Gmbh Verfahren zur wiederverwendung von silizium-basismaterial einer metall-isolator-halbleiter-(mis)-inversionsschicht-solarzelle
US4832787A (en) * 1988-02-19 1989-05-23 International Business Machines Corporation Gas mixture and method for anisotropic selective etch of nitride
WO1990005994A1 (en) * 1988-11-18 1990-05-31 Kabushiki Kaisha Tokuda Seisakusho Dry-etching method
US5188704A (en) * 1989-10-20 1993-02-23 International Business Machines Corporation Selective silicon nitride plasma etching
US4978420A (en) * 1990-01-03 1990-12-18 Hewlett-Packard Company Single chamber via etch through a dual-layer dielectric
US5376211A (en) * 1990-09-29 1994-12-27 Tokyo Electron Limited Magnetron plasma processing apparatus and processing method
US5431772A (en) * 1991-05-09 1995-07-11 International Business Machines Corporation Selective silicon nitride plasma etching process
EP0541160A1 (en) * 1991-11-07 1993-05-12 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method of manufacturing a semiconductor device whereby contact windows are provided in an insulating layer comprising silicon nitride in two etching steps
US5716494A (en) * 1992-06-22 1998-02-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dry etching method, chemical vapor deposition method, and apparatus for processing semiconductor substrate
US5538659A (en) * 1993-03-29 1996-07-23 E. I. Du Pont De Nemours And Company Refrigerant compositions including hexafluoropropane and a hydrofluorocarbon
US5468342A (en) * 1994-04-28 1995-11-21 Cypress Semiconductor Corp. Method of etching an oxide layer
USRE39895E1 (en) 1994-06-13 2007-10-23 Renesas Technology Corp. Semiconductor integrated circuit arrangement fabrication method
EP0792516B1 (en) 1994-11-18 1999-03-10 Advanced Micro Devices, Inc. Silicon nitride etch process with critical dimension gain
US5922622A (en) * 1996-09-03 1999-07-13 Vanguard International Semiconductor Corporation Pattern formation of silicon nitride
DE69733962T2 (de) * 1996-10-11 2006-05-24 Tokyo Electron Ltd. Plasma-ätzmethode
US5972796A (en) * 1996-12-12 1999-10-26 Texas Instruments Incorporated In-situ barc and nitride etch process
US5786276A (en) * 1997-03-31 1998-07-28 Applied Materials, Inc. Selective plasma etching of silicon nitride in presence of silicon or silicon oxides using mixture of CH3F or CH2F2 and CF4 and O2
JPH11186236A (ja) * 1997-12-24 1999-07-09 Mitsubishi Electric Corp エッチング方法
JPH11214355A (ja) * 1998-01-20 1999-08-06 Nec Corp 異方性ドライエッチング方法
US6656375B1 (en) 1998-01-28 2003-12-02 International Business Machines Corporation Selective nitride: oxide anisotropic etch process
US7173339B1 (en) 1998-06-22 2007-02-06 Micron Technology, Inc. Semiconductor device having a substrate an undoped silicon oxide structure and an overlaying doped silicon oxide structure with a sidewall terminating at the undoped silicon oxide structure
US6875371B1 (en) 1998-06-22 2005-04-05 Micron Technology, Inc. Etchant with selectivity for doped silicon dioxide over undoped silicon dioxide and silicon nitride, processes which employ the etchant, and structures formed thereby
US6117791A (en) * 1998-06-22 2000-09-12 Micron Technology, Inc. Etchant with selectivity for doped silicon dioxide over undoped silicon dioxide and silicon nitride, processes which employ the etchant, and structures formed thereby
US6069087A (en) * 1998-08-25 2000-05-30 Micron Technology, Inc. Highly selective dry etching process
TW424278B (en) * 1999-07-30 2001-03-01 Mosel Vitelic Inc Method for etching protection layer and anti-reflective layer on a substrate
US6656847B1 (en) 1999-11-01 2003-12-02 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Method for etching silicon nitride selective to titanium silicide
JP2004503082A (ja) * 2000-07-05 2004-01-29 マイクロン テクノロジー インコーポレイテッド 無ドープの酸化ケイ素と窒化珪素との上部にあるドープされた酸化ケイ素のための選択性を有するエッチング剤、そのエッチング剤を使用する方法、及びそれにより形成された構造。
JP2002134472A (ja) * 2000-10-20 2002-05-10 Mitsubishi Electric Corp エッチング方法、エッチング装置および半導体装置の製造方法
JP2002158213A (ja) * 2000-11-21 2002-05-31 Sharp Corp 半導体装置の製造方法
US6670278B2 (en) 2001-03-30 2003-12-30 Lam Research Corporation Method of plasma etching of silicon carbide
JP2002319574A (ja) * 2001-04-23 2002-10-31 Nec Corp 窒化シリコン膜の除去方法
WO2002095800A2 (en) * 2001-05-22 2002-11-28 Reflectivity, Inc. A method for making a micromechanical device by removing a sacrificial layer with multiple sequential etchants
US6645848B2 (en) 2001-06-01 2003-11-11 Emcore Corporation Method of improving the fabrication of etched semiconductor devices
JP2004055610A (ja) * 2002-07-16 2004-02-19 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
US7268082B2 (en) * 2004-04-30 2007-09-11 International Business Machines Corporation Highly selective nitride etching employing surface mediated uniform reactive layer films
US20060011578A1 (en) * 2004-07-16 2006-01-19 Lam Research Corporation Low-k dielectric etch
KR20070047624A (ko) * 2005-11-02 2007-05-07 주성엔지니어링(주) 박막 패턴 형성 방법
US8252696B2 (en) * 2007-10-22 2012-08-28 Applied Materials, Inc. Selective etching of silicon nitride
US20110068086A1 (en) * 2008-03-31 2011-03-24 Zeon Corporation Plasma etching method
US20110223770A1 (en) * 2010-03-15 2011-09-15 Lam Research Corporation Nitride plasma etch with highly tunable selectivity to oxide
US8501630B2 (en) * 2010-09-28 2013-08-06 Tokyo Electron Limited Selective etch process for silicon nitride
KR101962191B1 (ko) 2011-03-29 2019-03-26 제온 코포레이션 플라즈마 에칭 가스 및 플라즈마 에칭 방법
US9190316B2 (en) * 2011-10-26 2015-11-17 Globalfoundries U.S. 2 Llc Low energy etch process for nitrogen-containing dielectric layer
US8765613B2 (en) * 2011-10-26 2014-07-01 International Business Machines Corporation High selectivity nitride etch process
US9257293B2 (en) 2013-03-14 2016-02-09 Applied Materials, Inc. Methods of forming silicon nitride spacers
FR3013895B1 (fr) 2013-11-25 2017-04-14 Commissariat Energie Atomique Procede de formation des espaceurs d'une grille d'un transistor
FR3023971B1 (fr) 2014-07-18 2016-08-05 Commissariat Energie Atomique Procede de formation des espaceurs d'une grille d'un transistor
US10217681B1 (en) 2014-08-06 2019-02-26 American Air Liquide, Inc. Gases for low damage selective silicon nitride etching
FR3037717B1 (fr) 2015-06-19 2017-06-09 Commissariat Energie Atomique Procede de formation des espaceurs d'une grille d'un transistor
EP3107124B1 (fr) 2015-06-19 2018-04-04 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procédé de formation des espaceurs d'une grille d'un transistor
FR3041471B1 (fr) 2015-09-18 2018-07-27 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procede de formation des espaceurs d'une grille d'un transistor
CN107731686A (zh) * 2016-08-12 2018-02-23 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 半导体结构的形成方法
WO2018044713A1 (en) * 2016-08-29 2018-03-08 Tokyo Electron Limited Method of quasi-atomic layer etching of silicon nitride
US10879108B2 (en) * 2016-11-15 2020-12-29 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Topographic planarization method for lithography process
US10446405B2 (en) 2017-02-23 2019-10-15 Tokyo Electron Limited Method of anisotropic extraction of silicon nitride mandrel for fabrication of self-aligned block structures
KR102537097B1 (ko) 2017-02-23 2023-05-25 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 실리콘 질화물의 유사 원자층 에칭 방법
US11295960B1 (en) * 2021-03-09 2022-04-05 Hitachi High-Tech Corporation Etching method

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1417085A (en) * 1973-05-17 1975-12-10 Standard Telephones Cables Ltd Plasma etching
US3975252A (en) * 1975-03-14 1976-08-17 Bell Telephone Laboratories, Incorporated High-resolution sputter etching
US4181564A (en) * 1978-04-24 1980-01-01 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Fabrication of patterned silicon nitride insulating layers having gently sloping sidewalls
US4283249A (en) * 1979-05-02 1981-08-11 International Business Machines Corporation Reactive ion etching
US4260649A (en) * 1979-05-07 1981-04-07 The Perkin-Elmer Corporation Laser induced dissociative chemical gas phase processing of workpieces
DE3164742D1 (en) * 1980-09-22 1984-08-16 Tokyo Shibaura Electric Co Method of smoothing an insulating layer formed on a semiconductor body
JPS5834919A (ja) * 1981-08-27 1983-03-01 Japan Synthetic Rubber Co Ltd プラズマ化学反応によるエツチング方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11437244B2 (en) 2017-04-06 2022-09-06 Kanto Denka Kogyo Co., Ltd. Dry etching gas composition and dry etching method

Also Published As

Publication number Publication date
US4529476A (en) 1985-07-16
DE3420347C2 (nl) 1987-08-20
DE3420347A1 (de) 1984-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL8401774A (nl) Gas voor het selectief etsen van siliciumnitride en werkwijze voor het selectief etsen van siliciumnitride met het gas.
CA1136525A (en) Dry etching of metal film
US4981551A (en) Dry etching of silicon carbide
KR100519140B1 (ko) 퍼플루오로탄소의 제조방법 및 그 용도
JP2020533809A (ja) 多積層をエッチングするための化学的性質
JP2002500444A (ja) フッ素化されたカルボニル化合物を用いるエッチング及びクリニングの方法
TWI761616B (zh) 六氟丁二烯之製造方法
WO2016163184A1 (ja) ドライエッチングガスおよびドライエッチング方法
US5618379A (en) Selective deposition process
US4836886A (en) Binary chlorofluorocarbon chemistry for plasma etching
JP7011197B2 (ja) ヘキサフルオロブタジエンの製造方法
JP2002500443A (ja) 地球温暖化影響を減少させたヒドロフルオロカーボンエッチング化合物
JPS60115232A (ja) ドライエッチング用ガス
JPS60169139A (ja) 気相法装置
JPH0648680B2 (ja) 窒化物絶縁層を選択的にドライ・エッチングする気体混合物及び方法
EP1030818B1 (en) Process for purifying perfluorinated products
Fleischman et al. Etching of 3C-SiC using CHF3/O2 and CHF3/O2/He plasmas at 1.75 Torr
US7341764B2 (en) Gas for plasma reaction, process for producing the same, and use
Paraszczak et al. Comparison of CF4/O2 and CF2Cl2/O2 plasmas used for the reactive ion etching of single crystal silicon
JPH0612765B2 (ja) エ ッ チ ン グ 方 法
JP2681058B2 (ja) ドライエッチング方法
TWI749422B (zh) 鹵氟化物之蝕刻方法、半導體之製造方法
JPS62216335A (ja) ドライエツチング方法
JP2677936B2 (ja) ドライエッチング方法
EP0295581A1 (en) Process for etching aluminum in a plasma

Legal Events

Date Code Title Description
A1A A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed