JPH043929A - シリコン系材料層のエッチング方法 - Google Patents
シリコン系材料層のエッチング方法Info
- Publication number
- JPH043929A JPH043929A JP10474590A JP10474590A JPH043929A JP H043929 A JPH043929 A JP H043929A JP 10474590 A JP10474590 A JP 10474590A JP 10474590 A JP10474590 A JP 10474590A JP H043929 A JPH043929 A JP H043929A
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- etching
- gas
- material layer
- layer
- silicon
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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。
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］
本発明はシリコン系材料層のエツチング方法に関する。
［発明の概要］
本発明は、基板上に形成されたシリコン系材料層をエツ
チングする方法において、 ＣとＢｒとを含むガスと、フッ素ラジカルを発生し得る
ガスとの混合ガスを用いることにより、少なくともエツ
チングガスの分解生成物により側壁保護を行いながらレ
ジストと下地とに対する選択比を大きく取ることかでき
るようにしたらのである。
チングする方法において、 ＣとＢｒとを含むガスと、フッ素ラジカルを発生し得る
ガスとの混合ガスを用いることにより、少なくともエツ
チングガスの分解生成物により側壁保護を行いながらレ
ジストと下地とに対する選択比を大きく取ることかでき
るようにしたらのである。
１従来の技術］
ＵＬＳＩ、ＶＬＳＩ等のケート電極のエツチングには、
デザインルールの微細化が進むに伴って、ゲート酸化膜
の膜厚も１００人程戻限薄くなりつつあることから、低
パワー密度で、下地としてのゲート酸化膜に対する高選
択性を有する異方性エツチングが要求されてきている。
デザインルールの微細化が進むに伴って、ゲート酸化膜
の膜厚も１００人程戻限薄くなりつつあることから、低
パワー密度で、下地としてのゲート酸化膜に対する高選
択性を有する異方性エツチングが要求されてきている。
このようなことから、反応性イオンエツチング（ＲＩＥ
）として平行平板型エツチング、または電子のす゛イク
ロトロン共鳴（ＥＣＲ）を利用したエツチング、あるい
はＥＣＲと磁界とを利用したエツチング等、種々のエツ
チング技術が開発されてきている。
）として平行平板型エツチング、または電子のす゛イク
ロトロン共鳴（ＥＣＲ）を利用したエツチング、あるい
はＥＣＲと磁界とを利用したエツチング等、種々のエツ
チング技術が開発されてきている。
［発明が解決しようとする課題〕
前述したＥＣＲと磁界とを利用したエッチングては、塩
素（Ｃ１２）の単独ガスで異方性エツチングを達成して
いる例もあるか、磁界として発散磁界を利用しなければ
ならないのでので、ウェハーの中心部分と周辺部分とで
エツチング形状か異なる不都合かある。また、ＥＣＲを
利用したエツチングと平行平板型エツチングでは、低パ
ワー領域で異方性エツチングができるように、エツチン
グガスを工夫しているが、しかし、エツチングガスとし
て、オゾン層破壊原因とされているＣＣｌ２Ｆ４やＣ２
Ｃｌ ３Ｆ ３等の２個以上の塩素（ＣＩ）を含むフロ
ンガスや発ガン性の指摘されている四塩化炭素（ＣＣ１
、）ガスを使用しており、今後そのまま使えなくなるこ
とが予想されるばかりでなく、アンダーカットの発生が
指摘されている。これを、例えば代表的なエツチングガ
スとしてのＳＰ、／ＣＣｌ４ガスにより、ＤＯＰＯＳ
（ｎ −Ｐｏ１ｙ Ｓｉ）をエツチングしてゲート
電極を形成した場合について説明すると、Ｆランカルが
エツチングに寄与し、ＣＣｌ４かＤＯＰＯＳのエツチン
グされた側壁に堆積して保護するという側壁保護に寄与
して異方性エツチングが行われるか、ＣｌシラノルかＤ
ＯＰＯＳ中のリン（Ｐ）と反応して蒸発するというリン
の引き抜き反応かおこり、アンダーカットを生しる。
素（Ｃ１２）の単独ガスで異方性エツチングを達成して
いる例もあるか、磁界として発散磁界を利用しなければ
ならないのでので、ウェハーの中心部分と周辺部分とで
エツチング形状か異なる不都合かある。また、ＥＣＲを
利用したエツチングと平行平板型エツチングでは、低パ
ワー領域で異方性エツチングができるように、エツチン
グガスを工夫しているが、しかし、エツチングガスとし
て、オゾン層破壊原因とされているＣＣｌ２Ｆ４やＣ２
Ｃｌ ３Ｆ ３等の２個以上の塩素（ＣＩ）を含むフロ
ンガスや発ガン性の指摘されている四塩化炭素（ＣＣ１
、）ガスを使用しており、今後そのまま使えなくなるこ
とが予想されるばかりでなく、アンダーカットの発生が
指摘されている。これを、例えば代表的なエツチングガ
スとしてのＳＰ、／ＣＣｌ４ガスにより、ＤＯＰＯＳ
（ｎ −Ｐｏ１ｙ Ｓｉ）をエツチングしてゲート
電極を形成した場合について説明すると、Ｆランカルが
エツチングに寄与し、ＣＣｌ４かＤＯＰＯＳのエツチン
グされた側壁に堆積して保護するという側壁保護に寄与
して異方性エツチングが行われるか、ＣｌシラノルかＤ
ＯＰＯＳ中のリン（Ｐ）と反応して蒸発するというリン
の引き抜き反応かおこり、アンダーカットを生しる。
ところで本出願人は、オゾン層を破壊する２個の塩素（
Ｃ１）を含むフロンガスや発ガン性を有する四塩化炭素
（ＣＣ１，）等の有害ガスを使用することなく、シリコ
ン系材料層の側壁をレノストパターンと臭素（Ｂｒ）と
の反応生成物で保護しつつ、ノリコン系材料層をアンダ
ーカットなく異方性エツチングする方法として、特願平
２−１０４８９号（ＳＦ６ガスとＨＢｒガスとによりレ
ジストとＢｒとの反応生成物を側壁保護膜としつつエツ
チングするとともに、ＨＢｒガス単独でオーバエツチン
グする方法）、および平成２年２月２７日に出願（ＳＰ
、ガスとＨＢｒガスとによりレノストとＢｒとの反応生
成物を側壁保護膜としつつエツチングするとともに、Ｓ
Ｆ６ガス単独でオーバエツチングする方法）しである。
Ｃ１）を含むフロンガスや発ガン性を有する四塩化炭素
（ＣＣ１，）等の有害ガスを使用することなく、シリコ
ン系材料層の側壁をレノストパターンと臭素（Ｂｒ）と
の反応生成物で保護しつつ、ノリコン系材料層をアンダ
ーカットなく異方性エツチングする方法として、特願平
２−１０４８９号（ＳＦ６ガスとＨＢｒガスとによりレ
ジストとＢｒとの反応生成物を側壁保護膜としつつエツ
チングするとともに、ＨＢｒガス単独でオーバエツチン
グする方法）、および平成２年２月２７日に出願（ＳＰ
、ガスとＨＢｒガスとによりレノストとＢｒとの反応生
成物を側壁保護膜としつつエツチングするとともに、Ｓ
Ｆ６ガス単独でオーバエツチングする方法）しである。
「課題を解決するための手段］
そこで本発明にあっては、ＣとＢｒとを含むガスと、フ
ッ素ラジカルを発生し得ろガスとの混合ガスを用いるこ
とにより、ノリコン系材料層を異方性エツチングする。
ッ素ラジカルを発生し得ろガスとの混合ガスを用いるこ
とにより、ノリコン系材料層を異方性エツチングする。
［作用］
基板上のシリコン系材料層上に、レジストパターンを形
成した後、このレジストパターンをマスクとして、例え
ば、Ｓ Ｆ ｓ／ ＣＢ ｒ ４ガスにより少なくとも
ＣＢ ｒ ４ガスの分解生成物で側壁保護を行いながら
上記ノリコン系材料層をエツチングする。
成した後、このレジストパターンをマスクとして、例え
ば、Ｓ Ｆ ｓ／ ＣＢ ｒ ４ガスにより少なくとも
ＣＢ ｒ ４ガスの分解生成物で側壁保護を行いながら
上記ノリコン系材料層をエツチングする。
［実施例］
第１図（Ａ）に示すように、ｌはシリコン基板のような
基板、２は基板ｌ上に形成したゲート酸化膜、３はゲー
ト酸化膜膜２上に例えば３０００人の膜厚に形成したシ
リコン系材料層としてのＤＯＰＯＳ（ｎ−ＰｏｌｙＳｉ
）層であって、このＤＯＰＯＳ上に、フォトリソグラフ
ィの技法でレノストパターン４を形成しである。
基板、２は基板ｌ上に形成したゲート酸化膜、３はゲー
ト酸化膜膜２上に例えば３０００人の膜厚に形成したシ
リコン系材料層としてのＤＯＰＯＳ（ｎ−ＰｏｌｙＳｉ
）層であって、このＤＯＰＯＳ上に、フォトリソグラフ
ィの技法でレノストパターン４を形成しである。
この後、例えばマイクロ波で原料ガスをプラズマガスと
し、このプラズマガス中の活性種により被エツチング膜
をエツチングするＥＣＲを利用したエツチング装置を用
いて、第１図（Ｂ）に示すように、ＣとＢｒとを含むガ
スとフッ素ラジカルを発生しうるガスとの混合ガスなる
原料ガスにより、上記レジストパターン４をマスクとし
てり。
し、このプラズマガス中の活性種により被エツチング膜
をエツチングするＥＣＲを利用したエツチング装置を用
いて、第１図（Ｂ）に示すように、ＣとＢｒとを含むガ
スとフッ素ラジカルを発生しうるガスとの混合ガスなる
原料ガスにより、上記レジストパターン４をマスクとし
てり。
ＰＯ９層３を下地たるゲート酸化膜２が露出するまでエ
ツチングして、当該ＤＯＰＯＳ層３をゲート電極３Ａに
形成した。このエツチングの具体的な条件は、 原料ガス； ＳＦａ／ＣＢｒ ４１３０／ＩＯ５ＣＣＭ
圧 カー １ ００ ｍｔｏｒｒパワー密度；
０．０６ Ｗ／ ｃ ｍ”とした。
ツチングして、当該ＤＯＰＯＳ層３をゲート電極３Ａに
形成した。このエツチングの具体的な条件は、 原料ガス； ＳＦａ／ＣＢｒ ４１３０／ＩＯ５ＣＣＭ
圧 カー １ ００ ｍｔｏｒｒパワー密度；
０．０６ Ｗ／ ｃ ｍ”とした。
このエツチングでは、プラズマガス中のＳＦ６から発生
するＦラジカルによるＤＯＰＯＳ層２のエツチングが進
行し、ＣＢ ｒ４ガスの分解で発生するＣＢｒｘ、なら
びにしシストパターン４の分解物であるカーボン（Ｃ）
とＣＢ ｒ ４の分解て発生するＢｒとの反応生成物で
あるＣＢｒｘそれぞれが、エツチングされてケート電極
となるＤＯＰＯＳ層３の側壁に堆積し、もって当該側壁
がＦラジカルによるエツチングから保護され、しかも、
原料ガス中のＢｒとＤＯＰＯＳ層３中のリン（Ｐ）との
反応が少ないので、ＤＯＰＯ３層３はアンダーカットな
く、方形状に異方性エツチングされる。
するＦラジカルによるＤＯＰＯＳ層２のエツチングが進
行し、ＣＢ ｒ４ガスの分解で発生するＣＢｒｘ、なら
びにしシストパターン４の分解物であるカーボン（Ｃ）
とＣＢ ｒ ４の分解て発生するＢｒとの反応生成物で
あるＣＢｒｘそれぞれが、エツチングされてケート電極
となるＤＯＰＯＳ層３の側壁に堆積し、もって当該側壁
がＦラジカルによるエツチングから保護され、しかも、
原料ガス中のＢｒとＤＯＰＯＳ層３中のリン（Ｐ）との
反応が少ないので、ＤＯＰＯ３層３はアンダーカットな
く、方形状に異方性エツチングされる。
なお、この実施例において、ＣＢｒ、の流量は最適化が
必要であるが、従来のエツチングでのＣＣｌ ４の流量
の最適値である６ ５ＣＣＭを参考に１Ｏ５ＣＣＨに設
定した。
必要であるが、従来のエツチングでのＣＣｌ ４の流量
の最適値である６ ５ＣＣＭを参考に１Ｏ５ＣＣＨに設
定した。
また、ＤＯＰＯＳ層３のエツチングについて説明したが
、メインガスをＦラジカルとしたので、ＷＳｉｘを用い
たＷ−ポリサイド構造、あるいはＭｏ−ポリサイド構造
のエツチングにも適用できる。
、メインガスをＦラジカルとしたので、ＷＳｉｘを用い
たＷ−ポリサイド構造、あるいはＭｏ−ポリサイド構造
のエツチングにも適用できる。
さらに、メインガスとしてはＦラジカルが発生し得るＮ
Ｆ３．ＣｌＦ３．ＣＰ、等のガス、添加ガスとしてはＣ
ＨＢｒ３．ＣＨ２Ｂｒｚ、Ｃ７Ｂｒａ、ＣＰＢｒ等のガ
スでも良い。なお、上記ＣＦ、ガスとＣＢ ｒ ａガス
とを用いた場合には酸素（０２）を添加してカーホン（
Ｃ）の堆積物を除去すれば良い。
Ｆ３．ＣｌＦ３．ＣＰ、等のガス、添加ガスとしてはＣ
ＨＢｒ３．ＣＨ２Ｂｒｚ、Ｃ７Ｂｒａ、ＣＰＢｒ等のガ
スでも良い。なお、上記ＣＦ、ガスとＣＢ ｒ ａガス
とを用いた場合には酸素（０２）を添加してカーホン（
Ｃ）の堆積物を除去すれば良い。
［発明の効果ｊ
以上のように本発明によれば、ＣとＢｒとを含むガスと
、フッ素ラジカルを発生しうるガスとの混合ガスを用い
ているので、オゾン層を破壊する２個以上のＣ１を含む
フロンガスや発ガン性を有するＣＣ１４等の有害性ガス
を使用することなく、シリコン系材料層をエツチングガ
スの分解生成物による側壁保護を行いながらアンダーカ
ットなく方形状に異方性ニックすることができ、しかも
レジストと下地とに対するの選択比を大きく取ることが
できる。
、フッ素ラジカルを発生しうるガスとの混合ガスを用い
ているので、オゾン層を破壊する２個以上のＣ１を含む
フロンガスや発ガン性を有するＣＣ１４等の有害性ガス
を使用することなく、シリコン系材料層をエツチングガ
スの分解生成物による側壁保護を行いながらアンダーカ
ットなく方形状に異方性ニックすることができ、しかも
レジストと下地とに対するの選択比を大きく取ることが
できる。
第１図（Ａ）は本発明の一実施例のレジストパターンの
バターニング工程を示す断面図、第１図（Ｂ）は同実施
例のＤＯＰＯ５層のエツチングガスを示す断面図である
。 １・・・基板、３・・・ソリコン系材料膜、３Ａ・ケー
ト電極、４・・−レジストパターン。 第１図（Ａ） ＋＋ ↓ し−一一一一−Ｆラジ°カル及びＣＢｒｘ
質】乞１り１１のエツチング゛′と斤、ｖ１午潰Ｉ口第
１図（Ｂ）
バターニング工程を示す断面図、第１図（Ｂ）は同実施
例のＤＯＰＯ５層のエツチングガスを示す断面図である
。 １・・・基板、３・・・ソリコン系材料膜、３Ａ・ケー
ト電極、４・・−レジストパターン。 第１図（Ａ） ＋＋ ↓ し−一一一一−Ｆラジ°カル及びＣＢｒｘ
質】乞１り１１のエツチング゛′と斤、ｖ１午潰Ｉ口第
１図（Ｂ）
Claims (1)
- （１）基板上に形成されたシリコン系材料層を異方性エ
ッチングする方法において、 炭素（Ｃ）と臭素（Ｂｒ）とを含むガスと、フッ素ラジ
カルを発生し得るガスとの混合ガスを用いることを特徴
とするシリコン系材料層のエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10474590A JPH043929A (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | シリコン系材料層のエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10474590A JPH043929A (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | シリコン系材料層のエッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH043929A true JPH043929A (ja) | 1992-01-08 |
Family
ID=14389032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10474590A Pending JPH043929A (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | シリコン系材料層のエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH043929A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001063645A3 (en) * | 2000-02-23 | 2002-01-31 | Nat Ct Scient Res Demokritos | Capacitive pressure-responsive devices and their fabrication |
| GR20010100079A (el) * | 2001-02-13 | 2002-11-13 | Pascal Normand | Διαταξεις με αποκριση σε πιεση τυπου χωρητικοτητας και η κατασκευη τους |
-
1990
- 1990-04-20 JP JP10474590A patent/JPH043929A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001063645A3 (en) * | 2000-02-23 | 2002-01-31 | Nat Ct Scient Res Demokritos | Capacitive pressure-responsive devices and their fabrication |
| US6704185B2 (en) | 2000-02-23 | 2004-03-09 | National Center For Scientific Research | Capacitive pressure-responsive devices and their fabrication |
| GR20010100079A (el) * | 2001-02-13 | 2002-11-13 | Pascal Normand | Διαταξεις με αποκριση σε πιεση τυπου χωρητικοτητας και η κατασκευη τους |
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