JPH0262038A - ドライエッチング方法 - Google Patents
ドライエッチング方法Info
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- JPH0262038A JPH0262038A JP21277588A JP21277588A JPH0262038A JP H0262038 A JPH0262038 A JP H0262038A JP 21277588 A JP21277588 A JP 21277588A JP 21277588 A JP21277588 A JP 21277588A JP H0262038 A JPH0262038 A JP H0262038A
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- Japan
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- layer
- hydrogen
- etching
- nitride layer
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
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。
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〕
本発明は弗素を含む反応ガスを主たるエッチャントとす
るドライエツチング方法に関する。
るドライエツチング方法に関する。
本発明は、弗素を含む反応ガスを主たるエッチャントと
するドライエツチング方法において、エツチングすべき
材料層中に水素を導入した水素導入領域を設けることに
より、その水素導入領域でエツチングの停止５＄ｉ速等
のエツチング速度の制御を行うものである。
するドライエツチング方法において、エツチングすべき
材料層中に水素を導入した水素導入領域を設けることに
より、その水素導入領域でエツチングの停止５＄ｉ速等
のエツチング速度の制御を行うものである。
〔従来の技術］
ＶＬＳ Ｉの微細化や素子の多様化に従って、各種材料
層を異方的にエツチングするドライエツチング技術は、
そのプロセスの中でも中心的役割を担っている。
層を異方的にエツチングするドライエツチング技術は、
そのプロセスの中でも中心的役割を担っている。
その異方性エツチングを行う場合には、エツチングすべ
き層のみが微細加工され、その下地層は加工されないよ
うな選択性をもたせることが行われる０例えば、ポリシ
リコン層とシリコン基板。
き層のみが微細加工され、その下地層は加工されないよ
うな選択性をもたせることが行われる０例えば、ポリシ
リコン層とシリコン基板。
ポリシリコン層とシリコン酸化層、或いはＡ１層とシリ
コン酸化層の間などでは、プロセス技術で周知のように
、選択異方性加工が実用化されてぃ〔発明が解決しよう
とする課題〕 ところが、デバイス構造によっては、絶縁層同士の間で
の選択性が要求されることがある。しかし、シリコン窒
化層とシリコン酸化層やシリコン酸化層とＰＳＧ （リ
ン・シリケート・ガラス）層等の間では、エッチャント
が同じであることから、その選択比がとれないでいる０
例えば、シリコン酸化層上のシリコン窒化層をＣＨＦ５
ガスを用いてドライエツチングする場合には、ＳｉＦ、
、ＣＮ等が生じてエツチングが進むが、その下のシリコ
ン酸化層でも同様にＳｉＦ４．Ｃｏ等が生じてエツチン
グ進む、その結果、炭素等の生成物による堆積物がシリ
コン酸化層の表面には形成されず、選択比がとれないで
いる。
コン酸化層の間などでは、プロセス技術で周知のように
、選択異方性加工が実用化されてぃ〔発明が解決しよう
とする課題〕 ところが、デバイス構造によっては、絶縁層同士の間で
の選択性が要求されることがある。しかし、シリコン窒
化層とシリコン酸化層やシリコン酸化層とＰＳＧ （リ
ン・シリケート・ガラス）層等の間では、エッチャント
が同じであることから、その選択比がとれないでいる０
例えば、シリコン酸化層上のシリコン窒化層をＣＨＦ５
ガスを用いてドライエツチングする場合には、ＳｉＦ、
、ＣＮ等が生じてエツチングが進むが、その下のシリコ
ン酸化層でも同様にＳｉＦ４．Ｃｏ等が生じてエツチン
グ進む、その結果、炭素等の生成物による堆積物がシリ
コン酸化層の表面には形成されず、選択比がとれないで
いる。
また、同じ絶縁層同士ではなく、例えばポリシリコン層
の中間でエツチングを停止をしたい等の場合も、途中に
薄い別の材料層を挟む等の手段でドライエツチングを行
っており、その工程が複雑化していた。
の中間でエツチングを停止をしたい等の場合も、途中に
薄い別の材料層を挟む等の手段でドライエツチングを行
っており、その工程が複雑化していた。
そこで、本発明は上述の技術的な課題に鑑み、絶縁層同
士や同し材料層中での選択的なエツチングを実現するド
ライエツチング方法を提供することを目的とする。
士や同し材料層中での選択的なエツチングを実現するド
ライエツチング方法を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段］
上述の目的を達成するために、本発明のドライエンチン
グ方法は、所要の厚みの材料層中に水素を導入した水素
導入領域を設け、弗素を含む反応カースを主たるエッチ
ャントとして上記材料層をエツチングすること特徴とす
る。ここで、上記材料層は、水素導入領域の上下で同じ
材料層であっても良く、異なる材料層であっても良い。
グ方法は、所要の厚みの材料層中に水素を導入した水素
導入領域を設け、弗素を含む反応カースを主たるエッチ
ャントとして上記材料層をエツチングすること特徴とす
る。ここで、上記材料層は、水素導入領域の上下で同じ
材料層であっても良く、異なる材料層であっても良い。
その一部を例示すると、Ｓ ｉ Ｏｘ ／Ｓ ＋３ Ｎ
ａ 、 Ｓ ｉ３Ｎ４／ Ｓ ｉ Ｏ□、ＳｉＯ□／
ＳｉＯ□、５ｔｏｚ／ｐＳＧ、その他各種絶縁膜からな
る各種絶縁層同士の積層構造や、ポリシリコン層の層中
に水素導入領域を設ける構造等が挙げられる。また、主
たるエッチャントとなる弗素を含む反応ガスとしては、
Ｆ” （ラジカル）、ＣＦｘ” （Ｘは１〜３）等
のエツチングガスが例示される。水素導入領域の形成方
法としては、例えばイオン注入により水素を導入して行
うことができる。
ａ 、 Ｓ ｉ３Ｎ４／ Ｓ ｉ Ｏ□、ＳｉＯ□／
ＳｉＯ□、５ｔｏｚ／ｐＳＧ、その他各種絶縁膜からな
る各種絶縁層同士の積層構造や、ポリシリコン層の層中
に水素導入領域を設ける構造等が挙げられる。また、主
たるエッチャントとなる弗素を含む反応ガスとしては、
Ｆ” （ラジカル）、ＣＦｘ” （Ｘは１〜３）等
のエツチングガスが例示される。水素導入領域の形成方
法としては、例えばイオン注入により水素を導入して行
うことができる。
材料層中に、水素導入領域を設けることにより、エンチ
ングが進んで水素導入領域にかかったところで、その水
素がメインエッチャントであるビを取り込む働きをする
。すると、水素とビが結合したがＨＦが気相中に取り出
されて行き、その結果、エツチング速度は減速、停止し
て行くことになる。
ングが進んで水素導入領域にかかったところで、その水
素がメインエッチャントであるビを取り込む働きをする
。すると、水素とビが結合したがＨＦが気相中に取り出
されて行き、その結果、エツチング速度は減速、停止し
て行くことになる。
本発明の好適な実施例を図面を参照しながら説明する。
本実施例は、下地層をシリコン窒化層とし、バクーニン
グされる上層をシリコン酸化層とする例である。その工
程に従って、第１図ａ〜第１図Ｃを参照しながら説明す
る。
グされる上層をシリコン酸化層とする例である。その工
程に従って、第１図ａ〜第１図Ｃを参照しながら説明す
る。
まず、第１図ａに示すように、基体１上にシリコン窒化
層２を形成する。そして、そのシリコン窒化層２の表面
部分に多量に水素をイオン注入して水素導入領域３を形
成する。このイオン注入時に必要ならばバッファ層を設
けても良い。また、水素導入領域３の形成は、イオン注
入に限定されず他の手段でも良い。
層２を形成する。そして、そのシリコン窒化層２の表面
部分に多量に水素をイオン注入して水素導入領域３を形
成する。このイオン注入時に必要ならばバッファ層を設
けても良い。また、水素導入領域３の形成は、イオン注
入に限定されず他の手段でも良い。
次に、第１図すに示すように、シリコン酸化層４を上記
水素導入領域３の形成されたシリコン窒化層２上に積層
する。なお、このシリコン酸化層４を形成してからイオ
ン注入により水素導入領域３を形成することもできる。
水素導入領域３の形成されたシリコン窒化層２上に積層
する。なお、このシリコン酸化層４を形成してからイオ
ン注入により水素導入領域３を形成することもできる。
次に、そのシリコン酸化Ｎ４上にレジスト層５を形成し
、このレジスト層５に選択露光、現像等を行って、開口
部６を有したレジストマスクを形成する。
、このレジスト層５に選択露光、現像等を行って、開口
部６を有したレジストマスクを形成する。
そして、第１図Ｃに示すように、ＣＨＦ、等の弗素を含
む反応ガスを主たるエッチャントとするエツチングを行
って、上記シリコン酸化層４のレジスト層５のマスクを
反映した異方性工ンチングを行う。この工・ノチングが
進み、シリコン酸化層４とシリコン窒化層２の界面が露
出する。
む反応ガスを主たるエッチャントとするエツチングを行
って、上記シリコン酸化層４のレジスト層５のマスクを
反映した異方性工ンチングを行う。この工・ノチングが
進み、シリコン酸化層４とシリコン窒化層２の界面が露
出する。
シリコン窒化Ｎ２のが露出し、そのエンチングが始まる
と、水素導入領域３の水素がｉｌｆし、プラズマ中のＦ
“を取り込むことになる。その結果、シリコン窒化Ｎ２
のエツチング速度は確実に遅くなり、シリコン酸化層４
とシリコン窒化層２の選択比のとれた異方性エツチング
が可能となる。
と、水素導入領域３の水素がｉｌｆし、プラズマ中のＦ
“を取り込むことになる。その結果、シリコン窒化Ｎ２
のエツチング速度は確実に遅くなり、シリコン酸化層４
とシリコン窒化層２の選択比のとれた異方性エツチング
が可能となる。
なお、上述の実施例では、下地層をシリコン窒化層とし
、上層をシリコン酸化層について説明したが、ポリシリ
コン層の間に水素導入領域を設けるようにしても良く、
例えばＣＣ１ａ ＋ＳＦ、のエツチングガスのＦｏを水
素が取り込むことから、その水素導入領域での選択性を
得ることが可能となる。また、さらに、Ｓ ｉｚ Ｎ４
／Ｓ ｉＯｚ 、 ＳｉＯ□／ｓ ｌ ０２ 、
Ｓ ｉ Ｏｚ ／Ｐ ＳＧなる構造の界面部分や、同じ
材料層中の途中に水素導入領域を設けるようにしても良
い。
、上層をシリコン酸化層について説明したが、ポリシリ
コン層の間に水素導入領域を設けるようにしても良く、
例えばＣＣ１ａ ＋ＳＦ、のエツチングガスのＦｏを水
素が取り込むことから、その水素導入領域での選択性を
得ることが可能となる。また、さらに、Ｓ ｉｚ Ｎ４
／Ｓ ｉＯｚ 、 ＳｉＯ□／ｓ ｌ ０２ 、
Ｓ ｉ Ｏｚ ／Ｐ ＳＧなる構造の界面部分や、同じ
材料層中の途中に水素導入領域を設けるようにしても良
い。
本発明のドライエンチング方法は、材料層に水素導入領
域が設けられ、その水素導入領域からの水素によって、
主たるエッチャントである弗素を含む反応ガスのＦｌ等
が取り込まれる。その結果、工、チングが水素導入領域
に達した時に、そのＦｌ等のエッチャントとしての機能
が大幅に弱められ、従って、選択的なエツチングやエツ
チング速度の減速等が実現されることになる。
域が設けられ、その水素導入領域からの水素によって、
主たるエッチャントである弗素を含む反応ガスのＦｌ等
が取り込まれる。その結果、工、チングが水素導入領域
に達した時に、そのＦｌ等のエッチャントとしての機能
が大幅に弱められ、従って、選択的なエツチングやエツ
チング速度の減速等が実現されることになる。
第１図ａ〜第１図Ｃは本発明のドライエツチング方法の
一例をその工程に従って説明するためのそれぞれ工程断
面図である。 ２・・・シリコン窒化層 ３・・・水素導入領域 ４・・・シリコン酸化層 特許出願人 ソニー株式会社 代理人弁理士 小池 晃（他２名） ＋ ＋ Ｊ ｉ ＋Ｈ゛ 水素めイオン達人工程 第１図ａ マスク形放工程 第１図す 手続補正書（自制 平成１年１月１８日
一例をその工程に従って説明するためのそれぞれ工程断
面図である。 ２・・・シリコン窒化層 ３・・・水素導入領域 ４・・・シリコン酸化層 特許出願人 ソニー株式会社 代理人弁理士 小池 晃（他２名） ＋ ＋ Ｊ ｉ ＋Ｈ゛ 水素めイオン達人工程 第１図ａ マスク形放工程 第１図す 手続補正書（自制 平成１年１月１８日
Claims (3)
- （１）所要の厚みの材料層中に水素を導入した水素導入
領域を設け、弗素を含む反応ガスを主たるエッチャント
として上記材料層をエッチングすること特徴とするドラ
イエッチング方法。 - （２）水素導入領域の上下の層が同じ材料層である請求
項第（１）項記載のドライエッチング方法。 - （３）水素導入領域の上下の層が異なる材料層である請
求項第（１）項記載のドライエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21277588A JPH0262038A (ja) | 1988-08-27 | 1988-08-27 | ドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21277588A JPH0262038A (ja) | 1988-08-27 | 1988-08-27 | ドライエッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0262038A true JPH0262038A (ja) | 1990-03-01 |
Family
ID=16628187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21277588A Pending JPH0262038A (ja) | 1988-08-27 | 1988-08-27 | ドライエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0262038A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5369061A (en) * | 1992-06-16 | 1994-11-29 | Sony Corporation | Method of producing semiconductor device using a hydrogen-enriched layer |
| US5423945A (en) * | 1992-09-08 | 1995-06-13 | Applied Materials, Inc. | Selectivity for etching an oxide over a nitride |
| US5880036A (en) * | 1992-06-15 | 1999-03-09 | Micron Technology, Inc. | Method for enhancing oxide to nitride selectivity through the use of independent heat control |
| US6171974B1 (en) | 1991-06-27 | 2001-01-09 | Applied Materials, Inc. | High selectivity oxide etch process for integrated circuit structures |
| US6194325B1 (en) | 1992-09-08 | 2001-02-27 | Applied Materials Inc. | Oxide etch process with high selectivity to nitride suitable for use on surfaces of uneven topography |
| KR20010066284A (ko) * | 1999-12-31 | 2001-07-11 | 황인길 | 박막 증착 공정에 있어서 웨이퍼별 두께 변화 방지 방법 |
-
1988
- 1988-08-27 JP JP21277588A patent/JPH0262038A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6171974B1 (en) | 1991-06-27 | 2001-01-09 | Applied Materials, Inc. | High selectivity oxide etch process for integrated circuit structures |
| US5880036A (en) * | 1992-06-15 | 1999-03-09 | Micron Technology, Inc. | Method for enhancing oxide to nitride selectivity through the use of independent heat control |
| US6015760A (en) * | 1992-06-15 | 2000-01-18 | Micron Technology, Inc. | Method for enhancing oxide to nitride selectivity through the use of independent heat control |
| US6287978B1 (en) | 1992-06-15 | 2001-09-11 | Micron Technology, Inc. | Method of etching a substrate |
| US5369061A (en) * | 1992-06-16 | 1994-11-29 | Sony Corporation | Method of producing semiconductor device using a hydrogen-enriched layer |
| US5423945A (en) * | 1992-09-08 | 1995-06-13 | Applied Materials, Inc. | Selectivity for etching an oxide over a nitride |
| US6194325B1 (en) | 1992-09-08 | 2001-02-27 | Applied Materials Inc. | Oxide etch process with high selectivity to nitride suitable for use on surfaces of uneven topography |
| KR20010066284A (ko) * | 1999-12-31 | 2001-07-11 | 황인길 | 박막 증착 공정에 있어서 웨이퍼별 두께 변화 방지 방법 |
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