JPH0629257A

JPH0629257A - 反応性イオン・エッチング方法

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Publication number: JPH0629257A
Application number: JP5091102A
Authority: JP
Inventors: Derario Davis Patricia; パトリシア・デラリオ・デイヴィス; Christine Northcut Dana; ダナ・クリスティン・ノースカット
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1992-05-08
Filing date: 1993-04-19
Publication date: 1994-02-04
Anticipated expiration: 2011-02-21
Also published as: JPH0817172B2

Abstract

(57)【要約】【目的】金属シリサイドをエッチングするために、Ｈ
Ｂｒと塩素の混合気体を用いて、反応性イオン・エッチ
ング（ＲＩＥ）を制御する。【構成】ＨＢｒと塩素の混合気体は、反応性イオン・
エッチング（ＲＩＥ）によって、金属シリサイド（たと
えばＴｉＳｉ₂やＷＳｉおよび他の耐熱性シリサイド）
のエッチングを制御できるように使用される。磁界は、
エッチング速度を高め、エッチング・プロファイルを制
御するために使用される。低圧力は、絶縁マスク（たと
えばＳｉ₃Ｎ₄またはＳｉＯ₂）を使用し、金属シリサ
イド（たとえばＴｉＳｉ₂）をエッチングするときに要
求される。エッチング剤の組成は、ＤＲＡＭのゲート構
造をエッチングする場合に特に有用である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属シリサイドをエッ
チングする反応性イオン・エッチング（Ｒｅａｃｔｉｖ
ｅＩｏｎＥｔｃｈ：ＲＩＥ）方法、より詳細には、
チタン・シリサイドを含むポリシリコンのサンドイッチ
構造をエッチングする反応性イオン・エッチング方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ＴｉＳｉ₂やＷＳｉのような、耐熱性金
属シリサイドは、ダイナミック・ランダム・アクセス・
メモリ（ＤＲＡＭ）高性能デバイスにおいて、急速に相
互接続用の材料になりつつある。金属シリサイドは、ゲ
ート構造に重要な低抵抗性であるため、特に魅力のある
材料である。

【０００３】最近の、より細い線幅が要求されるＤＲＡ
Ｍの現在の傾向において、垂直エッチング・プロファイ
ルを与えるエッチング処理が必要である。Ｒｏｔｈ等
著、“Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．，Ｂ７
（３）”，Ｍａｙ１９８９に示されているように、ア
ンダーカットの量を少なくすることにより、デバイスの
速度が上がり、全体的な性能を良くすることができる。
最も極端な場合には、サンドイッチ構造における金属シ
リサイドのアンダーカットは、ポリシリコン層からマス
ク・ライン（二酸化シリコンまたは窒化シリコン）のリ
フトオフまたは分離を可能とする。

【０００４】ＣＦ₄−Ｏ₂の混合気体のような過フッ化
炭素は、これまでにシリコンのＲＩＥに使用されてき
た。この混合気体が電気放電で分離するときフッ素原子
は解放され、シリコンはＳｉＦ₄として蒸発する。この
種の処理は、等方的に作用する。絶縁マスクを有するサ
ンドイッチ構造が使用されるときには、金属シリサイド
とゲート構造のアンダーカットが発生する。

【０００５】米国特許第４，４５０，０４２号明細書
は、異方性エッチングに近いエッチングを与えるＢＣｌ
₃に基づいたエッチング処理を開示している。Ｈ−ＢＣ
ｌ₃−Ｂｒ₂混合気体を用いると、高いエッチング速度
が得られた。この米国特許明細書には、臭素分子は、塩
素またはフッ素含有化合物と結合されるときに、ポリシ
リコンのみをエッチングできることがわかったというこ
とが述べられている。

【０００６】米国特許第４，４９０，２０９号明細書
は、ＨＢｒ，ＨＣｌおよびＨｅの混合気体による、単層
構造シリコンの異方性ＲＩＥを開示している。この米国
特許明細書では、エッチングの間、臭素は四臭化シリコ
ンとして側壁に吸収され、横方向エッチングを阻止する
パシベ−ティング物質として働き、垂直方向のイオン衝
撃が、エッチングされる領域上にパシベーティング物質
の形成を禁止する、という仮説を立てている。シリコン
は、Ｓｉ−Ｃｌ−Ｂｒ化合物としてエッチングされる。
この米国特許明細書では、窒化シリコンおよび金属シリ
サイドを含む別のシリコン含有材料は、前記混合気体を
用いて効果的にエッチングできることを提案している。
また、この米国特許明細書では、ポリシリコンがエッチ
ングされるとき、単一基板反応装置内で１．５トルの圧
力が用いられ、この圧力は、０．２５〜５．００トルの
間で変更できる、ということを提案している。

【０００７】米国特許第４，７４４，８６１号明細書
は、臭素ガスが単独で、またはヘリウム、ネオン、クリ
プトンのような不活性ガスと混合されて使用される場合
の処理を開示している。これは、前述した米国特許第
４，４５０，０４２号明細書で開示された考え方とは逆
である。米国特許第４，７４４，８６１号明細書の処理
は、多層構造のエッチングには使用されておらず、臭素
ガス単独では反応的にエッチングしないために、チタン
またはタングステンのシリサイドのエッチングには使用
することができない。

【０００８】米国特許第５，００７，９８２号明細書
は、ＨＢｒ単独またはＨＢｒと不活性ガスとの混合気体
を用いたポリシリコンのＲＩＥを開示している。このＲ
ＩＥは、薄い酸化物に対して選択的な単一層構造を有す
るレジスト・マスクのみを使用している構造に対するも
のである。またこの処理は、バッチ反応装置において、
タンタルまたはチタンのシリサイド層のみをエッチング
するのに用いられるということも、この米国特許明細書
には提案されている。単一ウエハ反応装置において、電
力密度は、極端に異なり、システムの限界内で、ＨＢｒ
単独でまたはＨＢｒと不活性ガスとを混合して使用する
ことは、米国特許第５，００７，９８２号明細書で検討
されているシリサイド構造に対して実行可能な反応性エ
ッチング処理を実現できない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、停止層用の薄いゲート酸化物と、マスク用の二
酸化シリコンまたは窒化シリコンまたはこれらのいかな
る組み合わせに対しても選択的な多層金属シリサイド／
ポリシリコン構造のエッチング・プロファイルの精密制
御が可能な、サブミクロン（０．３μｍ未満のライン
幅）ＲＩＥ処理を提供することにある。ポリシリコン層
は、ｎ⁺またはｐ⁺に均一にドープまたはアンドープさ
れる。

【００１０】本発明の他の目的は、フォトレジスト・マ
スクを用いない制御方法によって、チタン・シリサイド
と他の金属シリサイドをエッチングするために、ＨＢｒ
と塩素含有ガスを使用することにある。本発明のエッチ
ング処理の間に使用される絶縁マスクは、フォトレジス
ト・マスクが輪郭形成層として使用される前工程で輪郭
形成され、この絶縁マスクは、過フッ化炭素によりエッ
チングされ、次に、この構造は本発明のゲート構造ＲＩ
Ｅ処理用のレジストが除去される。

【００１１】本発明のさらに他の目的は、磁界強化反応
室の圧力を最適化し、サンドイッチ構造をエッチングす
るときの混合気体の混合比を最適化して、塩素原子とＨ
Ｂｒの混合ガスが使用されたときに、所望の垂直プロフ
ァイルまたはエッチング・バイアスを形成する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、ＨＢｒ
と塩素を含有するガスで構成されたエッチング用混合気
体は、絶縁マスクと、薄い金属シリサイド層と、ポリシ
リコン層とによりなるサンドイッチ構造をエッチングす
るために使用される。シリサイド／ポリシリコン層のプ
ロファイルは、反応装置内の磁界の大きさと、反応装置
内の圧力の大きさと、ＨＢｒと塩素の混合比を調整する
ことにより、垂直状態から傾斜状態（もし必要なら）ま
で、制御的変化できることが調べられた。これらのファ
クタ（磁界、圧力、混合比）の組み合わせを用いて、シ
リサイド／ポリシリコン層のプロファイルを制御しなが
ら変化させることができる。その理由は、これらファク
タを互いに干渉しないで決定できるからである。

【００１３】この処理で使用される絶縁マスク（たとえ
ば二酸化シリコンまたは窒化シリコン）により、プロフ
ァイル制御のためのエッチングに対して異方性を与える
ために、低圧力状態（３０ｍトル未満）が、混合比に関
係なく使用することが必要である。低圧力状態により、
層への同時Ｓｉ−Ｂｒ側壁のパシベーションが可能にな
り構造のアンダーカットを阻止する。

【００１４】ＨＢｒ：Ｃｌ₂混合比と圧力は、プロファ
イル制御およびゲート酸化物に対する選択性に対して最
適化すべきである。ゲート酸化物の厚さに基づいて、Ｈ
Ｂｒ：Ｃｌ₂混合比は、選択性とプロファイルを維持す
るために確認された処理状態の中で簡単に調整すること
ができる。

【００１５】最適化処理は、窒化シリコンまたは二酸化
シリコンのマスクを使用する場合で、混合比が異なる。
というのは、各膜は異なる量の側壁パシベーションを与
えるからである。堆積方法が垂直マスク・プロファイル
をもたらす限り、絶縁マスクの堆積方法（ＬＰＣＶＤ，
ＰＥＣＶＤ等）に依存しない。

【００１６】

【実施例】図１は、磁界強化型単一ウエハ反応装置の略
図を示す。この反応装置は、反応室１０、反応室１０の
中に配置されたプラットホーム１２、プラットホーム１
２内の電極１６に電気的に接続された無線周波電源１
４、反応室１０の中に流入口２０を有するガス源１８、
反応室１０を取り巻く磁気コイル２２、反応室１０に接
続された真空ポンプ２４から構成されている。ＲＩＥ処
理においては、基板（図示せず）は、プラットホーム１
２の上に置かれ、無線周波電源１４を与えることにより
反応室１０内のガスから生成されたプラズマによってエ
ッチングされる。流入口２０は、エッチング・プラズマ
が均一になるように、基板上にガスを均等に分散する拡
散スクリーン２６を有するのが好適である。バルブ２８
は、反応室１０内の真空圧を調節し、真空ポンプ２４
は、基板がエッチングされるに従って生じるエッチング
生成物を取り除く。

【００１７】本発明は、特に、シリコン基板上の金属シ
リサイド（たとえば最も好適にはチタン・シリサイド）
サンドイッチ・ゲート構造をエッチングする場合に使用
されるエッチング用ガスに関する。特に、低圧力（３０
ｍトル以下）および高電力（２００ワット以上）下で、
ＨＢｒが、塩素含有ガスと混合して、金属シリサイドを
含むゲート積層に垂直または制御された傾斜の側壁を有
する構造を生成でき、他方、フッ素または塩素系エッチ
ング材の使用は、使用される圧力または磁界にかかわら
ず、しばしば構造に重大なアンダーカットを引き起こす
ということが発見された。

【００１８】図２（ａ）において、ＨＢｒが塩素ガス
（Ｃｌ₂，ＨＣｌ，ＢＣｌ₃など）と１：１〜１：９の
比で混合するとき、ゲート酸化物の薄い層上に配置され
た絶縁マスク（Ｓｉ₃Ｎ₄またはＳｉＯ₂）、金属シリ
サイド層（たとえばＴｉＳｉ₂など）、ポリシリコン層
（Ｎ⁺またはＰ⁺にドープまたはアンドープされた）か
ら構成される積層内のシリサイド層のアンダーカットが
存在しない。反応装置内の圧力や磁界の変化は、混合ガ
スによる異方性エッチングに悪影響を与えない。ポリシ
リコン・プロファイルは、ド−パントにかかわらず、他
のすべての条件が一定のとき、ＨＢｒの増加に従い徐々
正に傾斜する。磁界の増加は、エッチング速度の増加と
エッチングされた側壁上の重合に影響を及ぼす。自由原
子ハロゲン種の量は、磁界（０〜７５ガウス）と共に増
加する。これは、光放出スペクトルと、ＳＥＭコンカレ
ンス（ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｃｅ）で結果として得られる
プロファイルとによって決定される。

【００１９】電力と圧力の影響（したがってＤＣバイア
ス電圧）は、文献に十分に記述されている。ＤＣバイア
スが増加するにつれて、エッチングの異方性が増加す
る。圧力が減少し電力が増加するにつれて、金属シリサ
イドの垂直プロファイルは、エッチングの垂直成分によ
り達成される（他の変数が一定のとき）。さらに、側壁
上のパシベーション膜の量も、これらの条件下で増加す
る。

【００２０】一連のエッチング実験において、２５００
〜４０００オングストロームのＳｉＮ₄またはＳｉ
Ｏ₂、１０００オングストロームのＴｉＳｉ₂、２００
０オングストロームのポリシリコンよりなる積層は、Ｈ
Ｂｒと塩素により高速度（４０００オングストローム／
分以上）でエッチングされ、上述した変化条件下でのポ
リシリコンのド−パント濃度にかかわらず、０．００〜
０．０５のエッチング・バイアスが証明された。少量の
不活性ガスを混入しても（全流量の０〜１０％）、プロ
ファイルにはほとんど影響がない。さらに、この処理
は、１０％未満のエッチング速度不均一性、すなわち６
ｍｍエッジ・エクスクルージョン（ｅｄｇｅｅｘｃｌｕ
ｓｉｏｎ）を有する２００ｍｍ基板上の３シグマを容易
に与えることができる。特に、２００ｍｍシリコン基板
のエッジから６ｍｍ内側で、エッチングは、ウエハ表面
の９９．７３％のうちの９０％が均一である。この利点
は、プロファイル制御と正確な終点検出である。ゲート
酸化物厚に要求される選択性により、高選択性オーバエ
ッチングは、ＨＢｒ：Ｃｌ₂混合比を低くすることによ
って、または低圧力または高圧力（２０ｍトル〜２００
ｍトル）の酸素を付加することによって、使用すること
ができる。エッチング均一性が与えられると、もし必要
であれば、１００％オーバエッチングをしても構造の全
体的なプロファイルに影響を与えないであろう。

【００２１】米国特許第５，００７，９８２号明細書お
よび米国特許第５，０１３，３９８号明細書は、チタン
・シリサイドやタングステン・シリサイドのような耐熱
性金属シリサイドをエッチングするとき、エッチング・
ガスとしてＨＢｒのみを用いることを提案しているが、
本発明による実験では、たとえ高ＤＣバイアスと組み合
わせても、ＨＢｒ単独またはＨＢｒと不活性ガスとの混
合気体で、非常に低いエッチング速度しか得られない。
さらに、ＨＢｒ単独またはＨＢｒと不活性ガスとの混合
気体によるエッチングは、不均一性が高いプロファイル
を生じる。したがって、ＨＢｒ単独またはＨＢｒと不活
性ガスとの混合気体によるエッチングは、製造には不適
切である。ＨＢｒが塩素と混合されると、シリコンに対
する塩素の反応速度が増加するために、エッチング速度
は飛躍的に増大する。ガスの混合は、全製造スループッ
トを増大させる。

【００２２】図２（ａ）に示されているゲート積層の重
要な特徴は、エッチング処理において、フォトレジスト
ではなくハード・マスク（窒化シリコンまたは二酸化シ
リコン）が使用されることにある。レジストを使用しな
いエッチングのときの垂直側壁は、特に興味をひく。な
ぜならば、ハードマスクに対するプラズマの選択性のた
めに、ハード・マスクは、多量の側壁パシベーション膜
を与えないからである。塩素と臭素は、絶縁体と比較し
てレジストに対し低選択性を有し、側壁パシベーション
膜を与えるために、このマスク層を本質的にスパッタダ
ウンすることができる。この処理の後、次のフッ化水素
酸エッチングでこの側壁を除去することが必要である。
これは、適確な製品を得るのに処理時間を追加する。

【００２３】米国特許第４，４９０，２０９号明細書
は、ＨＢｒとＨＣｌによる金属シリサイドのエッチング
を開示している。しかしながら、この処理はエッチング
層に対して、側壁パシベーション膜を与えるフォトレジ
スト・マスクを使用している。本発明によって企画され
る絶縁マスクの使用、特にゲート構造に対する使用は、
ゲート酸化物に対するより高い選択性を与える。なぜな
らば、二酸化シリコンと反応する、レジスト膜からのプ
ラズマ中の塩化炭素が存在せず、二酸化シリコンに対し
てより低い選択性のためである。

【００２４】図３（ａ）〜（ｃ）は、ゲート構造の側壁
プロファイルを制御するために、本発明のＨＢｒ：塩素
ガス混合気体と共に、磁界の封じ込めおよび／または低
減圧力を用いることができることを示している。ほとん
どの応用においては、垂直プロファイル（図３（ａ）に
示される）が、要求される。しかしながら、他の幾つか
の応用は、所望のデバイス速度を達成するために、傾斜
プロファイル（図３（ｂ）と（ｃ）に示される）を必要
とする。エッチング時の磁界使用による一般的影響は、
プラズマ中にイオン種の量を増加させることである。こ
れは、プラズマの原子放出分光によって確認された。し
たがって、磁界の使用は、エッチング速度を増加させ、
横方向へのエッチングを阻止するために、側壁上で吸収
されおよび／または反応する自由に遊離した臭素の増加
によって、側壁パシベーション膜を増大させる。その結
果、他のすべての変数（混合比、電力など）が一定であ
ると仮定して、シリサイドのアンダーカットおよび全体
的構造に対する正傾斜プロファイルが小さくなる。吟味
された混合比と圧力の条件に対し、磁界の最適条件は、
０〜３０ガウスである。しかしながら、エッチング実験
において、磁界を０〜７５ガウスで変化したときに好結
果が得られた。

【００２５】この処理で使用される絶縁マスク（たとえ
ば二酸化シリコンまたは窒化シリコン）により、プロフ
ァイル制御のためのエッチングに十分な異方性を与える
ために、低圧力状態（３０ｍトル未満）が、混合比に関
係なく使用することが必要である。低圧力状態により、
Ｓｉ−Ｂｒ側壁パシベーション膜ゲート構造のアンダー
カットを阻止することを可能にする。より低いＨＢｒ：
Ｃｌ₂混合比と組み合わせて低圧力を用いることによっ
て、図３（ｃ）に示すようなより正傾斜のプロファイル
を得ることができた。

【００２６】本発明を、特に好適な実施例について説明
したが、発明の趣旨および範囲を逸脱することなく、種
々の変形を行なうことができることを当業者は理解する
ことができるであろう。

【００２７】以下、本発明の実施態様を示す。

【００２８】（１）金属シリサイドを反応性イオン・エ
ッチングする方法において、基板上に金属シリサイド層
を形成する工程と、前記金属シリサイド層の上に、エッ
チングのために前記金属シリサイド層の部分を露出する
ようにパターン化された層を形成する工程と、エッチン
グ室の内部に前記基板を配置する工程と、１：１〜１：
９の範囲の比の、臭化水素と塩素ガスの混合気体から生
成されたプラズマにより、前記金属シリサイド層をエッ
チングする工程と、前記エッチング工程の間、前記エッ
チング室内を３０ｍトル以下の圧力に保持する工程と、
を含むことを特徴とする反応性イオン・エッチング方
法。

【００２９】（２）前記エッチング工程の間、磁界によ
り前記プラズマに影響を及ぼす工程をさらに含むことを
特徴とする（１）記載の方法。

【００３０】（３）前記磁界を０〜７５ガウスの範囲で
変化させることを特徴とする（２）記載の方法。

【００３１】（４）前記金属シリサイドがチタン・シリ
サイドであることを特徴とする（１）記載の方法。

【００３２】（５）前記金属シリサイド層の上にパター
ン化された層を、二酸化シリコンと窒化シリコンよりな
る群から選択することを特徴とする（１）記載の方法。

【００３３】（６）前記エッチング工程において生成さ
れるプラズマを、２００ワット以上の電力を使用して生
成することを特徴とする（１）記載の方法。

【００３４】（７）金属シリサイドを反応性イオン・エ
ッチングする方法において、ポリシリコン層と、金属シ
リサイド層と、エッチングのために前記金属シリサイド
層の部分を露出するようにパターン化された絶縁マスク
とから構成される複合構造を基板上に形成する工程と、
エッチング室の内部に前記基板を配置する工程と、１：
１〜１：９の範囲の比の、臭化水素と塩素ガスの混合気
体から生成されたプラズマにより、前記金属シリサイド
層と前記ポリシリコン層をエッチングする工程と、を含
むことを特徴とする反応性イオン・エッチング方法。

【００３５】（８）前記エッチング工程の間、前記エッ
チング室内を３０ｍトル以下の圧力に保持する工程をさ
らに含むことを特徴とする（７）記載の方法。

【００３６】（９）前記エッチング工程の間、磁界によ
り前記プラズマに影響を及ぼす工程をさらに含むことを
特徴とする（７）記載の方法。

【００３７】（１０）前記磁界を０〜７５ガウスの範囲
で変化させることを特徴とする（９）記載の方法。

【００３８】（１１）前記金属シリサイドがチタン・シ
リサイドであることを特徴とする（７）記載の方法。

【００３９】（１２）前記金属シリサイド層の上にパタ
ーン化された層を、二酸化シリコンと窒化シリコンより
なる群から選択することを特徴とする（７）記載の方
法。

【００４０】（１３）前記エッチング工程において生成
されるプラズマを、２００ワット以上の電力を使用して
生成することを特徴とする（７）記載の方法。

【００４１】（１４）前記ポリシリコン層を、Ｎ⁺また
はＰ⁺にド−プすることを特徴とする（７）記載の方
法。

【００４２】（１５）前記ポリシリコン層を、ドープし
ないことを特徴とする（７）記載の方法。

【００４３】（１６）ゲート構造のプロファイルまたは
エッチング・バイアスを制御する方法において、ポリシ
リコン層と、金属シリサイド層と、エッチングのために
前記金属シリサイド層の部分を露出するようにパターン
化された絶縁マスクとから構成される複合構造を基板上
に形成する工程と、１：１〜１：９の範囲の比の、臭化
水素と塩素ガスの混合気体から生成されたプラズマによ
り、前記金属シリサイド層とポリシリコン層をエッチン
グする工程と、前記プラズマに対して磁界を与えるか、
または前記エッチング室内の圧力を３０ｍトル以下で変
化させるか、または磁界付与および圧力変化の組み合わ
せによって、前記反応性イオン・エッチングに影響を及
ぼす工程と、を含むことを特徴とする制御方法。

【００４４】（１７）前記影響を及ぼす工程が、前記圧
力を３０ｍトル以下に保持しながら、磁界を０〜７５ガ
ウスで変化させる工程を含むことを特徴とする（１６）
記載の方法。

【００４５】（１８）前記磁界を０〜３０ガウスの範囲
で変化させることを特徴とする（１７）記載の方法。

【００４６】（１９）前記影響を及ぼす工程が、２００
ワット以上の電力によって前記反応室の内部で前記プラ
ズマを生成しながら、３０ｍトル未満の範囲で前記圧力
を変化させる工程を含むことを特徴とする（１６）記載
の方法。

【００４７】（２０）前記プラズマの生成において使用
される臭化水素と塩素ガスの前記混合比を変化させる工
程をさらに含むことを特徴とする（１６）記載の方法。

【００４８】（２１）前記金属シリサイドがチタン・シ
リサイドであることを特徴とする（１６）記載の方法。

【００４９】（２２）前記絶縁マスクを、二酸化シリコ
ンと窒化シリコンよりなる群から選択することを特徴と
する（１６）記載の方法。

【００５０】

【発明の効果】本発明により、停止層用の薄いゲート酸
化膜と、マスク用の二酸化シリコンまたは窒化シリコン
またはこれらのいかなる組み合わせに対しても選択的な
多層金属シリサイド／ポリシリコン構造のエッチング・
プロファイルの精密制御が可能な、サブミクロンＲＩＥ
処理が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】磁気強化型単一ウエハ反応装置の一実施例の略
図である。

【図２】ゲート積層の例を示す断面図であり、（ａ）
は、ＨＢｒを混合した塩素含有ガスでエッチングしたゲ
ート積層を示し、（ｂ）は、ＨＢｒを混合していない塩
素混合ガスでエッチングしたゲート積層を示している。
さらに、（ａ）と（ｂ）は、エッチングのアンダーカッ
トを除去する場合の圧力制御と磁界の影響をも示してい
る。

【図３】磁束および／またはＨＢｒ：Ｃｌ₂混合比およ
び／またはエッチング反応装置内圧力を変化させること
により生成されたゲート積層構造の断面図である。

【符号の説明】

１０反応室１２プラットフォーム１４無線周波数発生源１６電極１８ガス源２０流入口２２磁気コイル２４真空ポンプ２６拡散スクリーン２８バルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０５Ｈ 1/46 9014−2Ｇ (72)発明者ダナ・クリスティン・ノースカットアメリカ合衆国ニューヨーク州パウキープシジャックマンドライブ 97ビー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属シリサイドを反応性イオン・エッチン
グする方法において、基板上に金属シリサイド層を形成する工程と、前記金属シリサイド層の上に、エッチングのために前記
金属シリサイド層の部分を露出するようにパターン化さ
れた層を形成する工程と、エッチング室の内部に前記基板を配置する工程と、１：１〜１：９の範囲の比の、臭化水素と塩素ガスの混
合気体から生成されたプラズマにより、前記金属シリサ
イド層をエッチングする工程と、前記エッチング工程の間、前記エッチング室内を３０ｍ
トル以下の圧力に保持する工程と、を含むことを特徴とする反応性イオン・エッチング方
法。
【請求項２】前記エッチング工程の間、磁界により前記
プラズマに影響を及ぼす工程をさらに含むことを特徴と
する請求項１記載の方法。
【請求項３】前記金属シリサイドがチタン・シリサイド
であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】前記金属シリサイド層の上にパターン化さ
れた層を、二酸化シリコンと窒化シリコンよりなる群か
ら選択することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】前記エッチング工程において生成されるプ
ラズマを、２００ワット以上の電力を使用して生成する
ことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】金属シリサイドを反応性イオン・エッチン
グする方法において、ポリシリコン層と、金属シリサイド層と、エッチングの
ために前記金属シリサイド層の部分を露出するようにパ
ターン化された絶縁マスクとから構成される複合構造を
基板上に形成する工程と、エッチング室の内部に前記基板を配置する工程と、１：１〜１：９の範囲の比の、臭化水素と塩素ガスの混
合気体から生成されたプラズマにより、前記金属シリサ
イド層と前記ポリシリコン層をエッチングする工程と、を含むことを特徴とする反応性イオン・エッチング方
法。
【請求項７】前記ポリシリコン層を、Ｎ⁺またはＰ⁺に
ド−プすることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】前記ポリシリコン層を、ドープしないこと
を特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項９】ゲート構造のプロファイルまたはエッチン
グ・バイアスを制御する方法において、ポリシリコン層と、金属シリサイド層と、エッチングの
ために前記金属シリサイド層の部分を露出するようにパ
ターン化された絶縁マスクとから構成される複合構造を
基板上に形成する工程と、１：１〜１：９の範囲の比の、臭化水素と塩素ガスの混
合気体から生成されたプラズマにより、前記金属シリサ
イド層とポリシリコン層をエッチングする工程と、前記プラズマに対して磁界を与えるか、または前記エッ
チング室内の圧力を３０ｍトル以下で変化させるか、ま
たは磁界付与および圧力変化の組み合わせによって、前
記反応性イオン・エッチングに影響を及ぼす工程と、を含むことを特徴とする制御方法。
【請求項１０】前記プラズマの生成において使用される
臭化水素と塩素ガスの前記混合比を変化させる工程をさ
らに含むことを特徴とする請求項９記載の方法。