JPH0864583A - チタンナイトライド又はチタンオキシナイトライドの残渣除去方法 - Google Patents
チタンナイトライド又はチタンオキシナイトライドの残渣除去方法Info
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- JPH0864583A JPH0864583A JP6220905A JP22090594A JPH0864583A JP H0864583 A JPH0864583 A JP H0864583A JP 6220905 A JP6220905 A JP 6220905A JP 22090594 A JP22090594 A JP 22090594A JP H0864583 A JPH0864583 A JP H0864583A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 プラズマシリコンナイトライド膜を下地とす
るチタンナイトライド膜又はチタンオキシナイトライド
膜の選択的形成後のチタンナイトライド又はチタンオキ
シナイトライドの残渣をマイクロ波放電タイプのエッチ
ャーによりドライエッチングで除去するチタンナイトラ
イド又はチタンオキシナイトライドの残渣除去方法にお
いて、チタンナイトライド又はチタンオキシナイトライ
ドの残渣をより完全に除去するようにする。 【構成】 三塩化ホウ素ＢＣｌ3 と塩素Ｃｌ2 を少なく
とも含んだ混合ガスを三塩化ホウ素ＢＣｌ3 よりも塩素
Ｃｌ2 の流量が多くなるように、例えば三塩化ホウ素と
塩素の流量比が１：４なるようにし、イオンをバイアス
する高周波パワーを０．０８〜０．１２Ｗ／ｃｍ2 、例
えば０．１０Ｗ／ｃｍ2 程度に弱くする。
るチタンナイトライド膜又はチタンオキシナイトライド
膜の選択的形成後のチタンナイトライド又はチタンオキ
シナイトライドの残渣をマイクロ波放電タイプのエッチ
ャーによりドライエッチングで除去するチタンナイトラ
イド又はチタンオキシナイトライドの残渣除去方法にお
いて、チタンナイトライド又はチタンオキシナイトライ
ドの残渣をより完全に除去するようにする。 【構成】 三塩化ホウ素ＢＣｌ3 と塩素Ｃｌ2 を少なく
とも含んだ混合ガスを三塩化ホウ素ＢＣｌ3 よりも塩素
Ｃｌ2 の流量が多くなるように、例えば三塩化ホウ素と
塩素の流量比が１：４なるようにし、イオンをバイアス
する高周波パワーを０．０８〜０．１２Ｗ／ｃｍ2 、例
えば０．１０Ｗ／ｃｍ2 程度に弱くする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、チタンナイトライド又
はチタンオキシナイトライドの残渣除去方法、特にプラ
ズマシリコンナイトライド膜を下地とするチタンナイト
ライド膜又はチタンオキシナイトライド膜の選択的形成
後のチタンナイトライド又はチタンオキシナイトライド
の残渣をマイクロ波放電タイプのエッチャーによりドラ
イエッチングで除去するチタンナイトライド又はチタン
オキシナイトライドの残渣除去方法に関する。
はチタンオキシナイトライドの残渣除去方法、特にプラ
ズマシリコンナイトライド膜を下地とするチタンナイト
ライド膜又はチタンオキシナイトライド膜の選択的形成
後のチタンナイトライド又はチタンオキシナイトライド
の残渣をマイクロ波放電タイプのエッチャーによりドラ
イエッチングで除去するチタンナイトライド又はチタン
オキシナイトライドの残渣除去方法に関する。
【０００２】
【背景技術】ＣＣＤ型固体撮像素子において、反射防止
膜としてチタンナイトライド膜或いはチタンオキシナイ
トライド膜がよく用いられており、そして、その下地は
従来においてはＳｉＯ2 系の薄膜であった。そして、チ
タンナイトライド膜或いはチタンオキシナイトライド膜
の選択的ドライエッチング後の残渣除去は、フッ素系の
ガスを用いることによって行われており、フッ素系のガ
スを用いたときチタンナイトライド膜或いはチタンオキ
シナイトライド膜の下地、すなわちＳｉ０2 系の薄膜に
対する選択比はある程度とることができ、特に問題がな
かった。
膜としてチタンナイトライド膜或いはチタンオキシナイ
トライド膜がよく用いられており、そして、その下地は
従来においてはＳｉＯ2 系の薄膜であった。そして、チ
タンナイトライド膜或いはチタンオキシナイトライド膜
の選択的ドライエッチング後の残渣除去は、フッ素系の
ガスを用いることによって行われており、フッ素系のガ
スを用いたときチタンナイトライド膜或いはチタンオキ
シナイトライド膜の下地、すなわちＳｉ０2 系の薄膜に
対する選択比はある程度とることができ、特に問題がな
かった。
【０００３】ところが、２００万画素のＣＣＤ型固体撮
像素子においては、下地がプラズマシリコンナイトライ
ド膜となり、そのプラズマシリコンナイトライド膜上の
チタンナイトライド膜或いはチタンオキシナイトライド
膜を選択的に形成した後そのチタンナイトライド或いは
チタンオキシナイトライドの残渣を除去することが必要
となる。図３はそのような下地上のチタンナイトライド
膜或いはチタンオキシナイトライド膜を反射防止膜とす
るＣＣＤ型固体撮像素子のチタンナイトライド膜或いは
チタンオキシナイトライド膜の選択的除去後の状態を示
す断面図である。図面において、１は半導体基板、２は
画素を成す受光素子、３は垂直転送レジスタ、４はゲー
ト酸化膜、５は転送電極を成す第１層目のポリシリコン
層、６は例えばＰＳＧからなる層間絶縁膜、７は転送電
極を成す第２層目のポリシリコン層である。尚、第３層
目のポリシリコン層も存在するが、便宜上、ポリシリコ
ン層は第２層目までしかないかのように示した。
像素子においては、下地がプラズマシリコンナイトライ
ド膜となり、そのプラズマシリコンナイトライド膜上の
チタンナイトライド膜或いはチタンオキシナイトライド
膜を選択的に形成した後そのチタンナイトライド或いは
チタンオキシナイトライドの残渣を除去することが必要
となる。図３はそのような下地上のチタンナイトライド
膜或いはチタンオキシナイトライド膜を反射防止膜とす
るＣＣＤ型固体撮像素子のチタンナイトライド膜或いは
チタンオキシナイトライド膜の選択的除去後の状態を示
す断面図である。図面において、１は半導体基板、２は
画素を成す受光素子、３は垂直転送レジスタ、４はゲー
ト酸化膜、５は転送電極を成す第１層目のポリシリコン
層、６は例えばＰＳＧからなる層間絶縁膜、７は転送電
極を成す第２層目のポリシリコン層である。尚、第３層
目のポリシリコン層も存在するが、便宜上、ポリシリコ
ン層は第２層目までしかないかのように示した。
【０００４】８はプラズマシリコンナイトライド膜、９
は反射防止膜を成すチタンナイトライド膜或いはチタン
オキシナイトライド膜であり、部分的にプラズマシリコ
ンナイトライド膜８を下地としている。そして、この反
射防止膜９は選択的にエッチングされる。１０はその選
択的にエッチングされた部分であり、プラズマシリコン
ナイトライド膜８のあるところに位置している。このよ
うに、反射防止膜９を選択的に除去するのは、後で遮光
膜として形成される図示しないアルミニウム中の水素を
反射防止膜９を成すチタンナイトライド膜或いはチタン
オキシナイトライド膜が横取りしないようにするためで
ある。即ち、遮光膜として垂直転送レジスタ内への光の
進入を阻むアルミニウムは、水素吸蔵性を有し、それが
形成された後、フォーミングシンターされるとそのアル
ミニウム内に吸蔵された水素が半導体基板１とゲート酸
化膜４との界面に達して界面準位を消滅させて暗電流を
低減させるなど特性向上に寄与する役割も果たす。
は反射防止膜を成すチタンナイトライド膜或いはチタン
オキシナイトライド膜であり、部分的にプラズマシリコ
ンナイトライド膜８を下地としている。そして、この反
射防止膜９は選択的にエッチングされる。１０はその選
択的にエッチングされた部分であり、プラズマシリコン
ナイトライド膜８のあるところに位置している。このよ
うに、反射防止膜９を選択的に除去するのは、後で遮光
膜として形成される図示しないアルミニウム中の水素を
反射防止膜９を成すチタンナイトライド膜或いはチタン
オキシナイトライド膜が横取りしないようにするためで
ある。即ち、遮光膜として垂直転送レジスタ内への光の
進入を阻むアルミニウムは、水素吸蔵性を有し、それが
形成された後、フォーミングシンターされるとそのアル
ミニウム内に吸蔵された水素が半導体基板１とゲート酸
化膜４との界面に達して界面準位を消滅させて暗電流を
低減させるなど特性向上に寄与する役割も果たす。
【０００５】しかるに、その下地となる反射防止膜９は
チタンナイトライド膜或いはチタンオキシナイトライド
膜からなり、このようなチタン系の膜がやはり水素吸蔵
性を有してアルミニウムからなる遮光膜中の水素が上記
界面に進入しようとするときその水素の一部を吸収して
しまう。これでは充分に界面準位を消滅させることがで
きない。そこで、その反射防止膜９の一部、特に、遮光
膜が形成される垂直転送レジスタの上方にあたる部分上
においてエッチングしてアルミニウム内の水素のより多
くが上記界面に達して準位を消滅させるようにするので
ある。そして、チタンナイトライド膜或いはチタンオキ
シナイトライド膜からなる反射防止膜９の選択的エッチ
ングは一般的に行われる平行平板ＲＩＥにより行うこと
ができるが、その後の残渣のエッチングが問題なのであ
る。というのは、フッ素系のガスを用いると上述したよ
うに充分な選択比がとれないからである。
チタンナイトライド膜或いはチタンオキシナイトライド
膜からなり、このようなチタン系の膜がやはり水素吸蔵
性を有してアルミニウムからなる遮光膜中の水素が上記
界面に進入しようとするときその水素の一部を吸収して
しまう。これでは充分に界面準位を消滅させることがで
きない。そこで、その反射防止膜９の一部、特に、遮光
膜が形成される垂直転送レジスタの上方にあたる部分上
においてエッチングしてアルミニウム内の水素のより多
くが上記界面に達して準位を消滅させるようにするので
ある。そして、チタンナイトライド膜或いはチタンオキ
シナイトライド膜からなる反射防止膜９の選択的エッチ
ングは一般的に行われる平行平板ＲＩＥにより行うこと
ができるが、その後の残渣のエッチングが問題なのであ
る。というのは、フッ素系のガスを用いると上述したよ
うに充分な選択比がとれないからである。
【０００６】そこで、プラズマシリコンナイトライド膜
に対するエッチングレートが比較的低い塩素系ガス、例
えば３塩化ホウ素ＢＣｌ3 、塩素Ｃｌ2 の混合ガスによ
るドライエッチングにより残渣の除去をすることが試み
られた。具体的には、マイクロ波放電タイプのエッチャ
ーによりアルミニウム等をエッチングするときに多く行
われる条件で試みられた。図４はマイクロ波放電タイプ
のエッチャーの一例を示す断面図である。同図におい
て、１１は石英からなるチャンバで、このチャンバ１１
内にはその上方からマイクロ波１２が導入される。１
３、１４はチャンバ１１内に磁界を生ぜしめる上部、下
部のコイルで、このコイル１３、１４により生じた磁界
と、上記マイクロ波１２とによって電子サイクロトロン
共鳴反応（ＥｌｅｃｔｏｒｏｎＣｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒ
ｅｓｏｎａｎｃｅ；ＥＣＲ）が生じ、このＥＣＲによっ
てプラズマ１５が生成される。
に対するエッチングレートが比較的低い塩素系ガス、例
えば３塩化ホウ素ＢＣｌ3 、塩素Ｃｌ2 の混合ガスによ
るドライエッチングにより残渣の除去をすることが試み
られた。具体的には、マイクロ波放電タイプのエッチャ
ーによりアルミニウム等をエッチングするときに多く行
われる条件で試みられた。図４はマイクロ波放電タイプ
のエッチャーの一例を示す断面図である。同図におい
て、１１は石英からなるチャンバで、このチャンバ１１
内にはその上方からマイクロ波１２が導入される。１
３、１４はチャンバ１１内に磁界を生ぜしめる上部、下
部のコイルで、このコイル１３、１４により生じた磁界
と、上記マイクロ波１２とによって電子サイクロトロン
共鳴反応（ＥｌｅｃｔｏｒｏｎＣｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒ
ｅｓｏｎａｎｃｅ；ＥＣＲ）が生じ、このＥＣＲによっ
てプラズマ１５が生成される。
【０００７】１６は半導体ウェハ１７を置くステージ、
１８はステージ１７とプラズマ１５との間にバイアスを
かける高周波電圧を発生する電源で、例えば２ＭＨｚの
周波数の電圧を発生する。この高周波電圧によるバイア
スは、ステージ１６に対して垂直の向きで、プラズマ１
５側が正、ステージ１６側が負になる。上記プラズマ１
５で発生したイオン１９はそのバイアスにより負のステ
ージ１６上の半導体ウェハ１７に垂直に衝突する。そし
て、この衝突力により残渣等のエッチングができるので
ある。そして、アルミニウム等のエッチングをする場合
には、三塩化ホウ素ＢＣｌ3／塩素Ｃｌ2 の流量を５０
／５０ＳＣＣＭにし、処理圧力を３２００ｍＰａ、マイ
クロ波源マグネトロン電流を３００ｍＡ、高周波のパワ
ーを約０．２０Ｗ／ｃｍ2 、上部コイル１３の電流を２
５Ａ、下部コイル１４の電流を１１Ａにするという条件
で行うと良好なドライエッチングができた。そこで、チ
タンナイトライド膜或いはチタンオキシナイトライド膜
の選択的エッチング後の残渣除去のためのエッチングも
そのアルミニウムのエッチングと同じ条件で行ってみ
た。
１８はステージ１７とプラズマ１５との間にバイアスを
かける高周波電圧を発生する電源で、例えば２ＭＨｚの
周波数の電圧を発生する。この高周波電圧によるバイア
スは、ステージ１６に対して垂直の向きで、プラズマ１
５側が正、ステージ１６側が負になる。上記プラズマ１
５で発生したイオン１９はそのバイアスにより負のステ
ージ１６上の半導体ウェハ１７に垂直に衝突する。そし
て、この衝突力により残渣等のエッチングができるので
ある。そして、アルミニウム等のエッチングをする場合
には、三塩化ホウ素ＢＣｌ3／塩素Ｃｌ2 の流量を５０
／５０ＳＣＣＭにし、処理圧力を３２００ｍＰａ、マイ
クロ波源マグネトロン電流を３００ｍＡ、高周波のパワ
ーを約０．２０Ｗ／ｃｍ2 、上部コイル１３の電流を２
５Ａ、下部コイル１４の電流を１１Ａにするという条件
で行うと良好なドライエッチングができた。そこで、チ
タンナイトライド膜或いはチタンオキシナイトライド膜
の選択的エッチング後の残渣除去のためのエッチングも
そのアルミニウムのエッチングと同じ条件で行ってみ
た。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、そのようにす
るとチタンナイトライド膜或いはチタンオキシナイトラ
イド膜のプラズマシリコンナイトライド膜に対するエッ
チング選択比が低いという問題があった。具体的には、
その選択比は２程度にしかならなかった。そのため、オ
ーバーエッチング時間を充分にとることが難しく、延い
ては残渣の完全な除去も難しかった。図２（Ｂ）はフレ
ームインターラインタイプのＣＣＤ型固体撮像素子のス
トレージ部における上記条件でのチタンオキシナイトラ
イド残渣除去ドライエッチング後のＳＥＭ写真を筆写し
た筆写図である。同図において２０がチタンオキシナイ
トライドのエッチング残り（ストリンガー）であり、段
差部において生じ易いことが解る。そして、チタンオキ
シナイトライド等のエッチング残り配線間をショートす
る原因になるおそれがある。
るとチタンナイトライド膜或いはチタンオキシナイトラ
イド膜のプラズマシリコンナイトライド膜に対するエッ
チング選択比が低いという問題があった。具体的には、
その選択比は２程度にしかならなかった。そのため、オ
ーバーエッチング時間を充分にとることが難しく、延い
ては残渣の完全な除去も難しかった。図２（Ｂ）はフレ
ームインターラインタイプのＣＣＤ型固体撮像素子のス
トレージ部における上記条件でのチタンオキシナイトラ
イド残渣除去ドライエッチング後のＳＥＭ写真を筆写し
た筆写図である。同図において２０がチタンオキシナイ
トライドのエッチング残り（ストリンガー）であり、段
差部において生じ易いことが解る。そして、チタンオキ
シナイトライド等のエッチング残り配線間をショートす
る原因になるおそれがある。
【０００９】そこで、本願発明者は、エッチングガスが
エッチング残りを除去するメカニズムを次のように考え
た。エッチングに用いるガスである三塩化ホウ素ＢＣｌ
3 と塩素Ｃｌ2 のうち三塩化ホウ素ＢＣｌ3 は、ＢＣｌ
2 +等の陽イオンを供給するガスであり、そしてそのＢＣ
ｌ2 +等の陽イオンは物理的衝撃力によりエッチングす
る。従って、エッチングの対象物に対しても下地に対し
ても強いエッチング力を発揮する。それに対して、塩素
Ｃｌ2 は、アルミニウム、チタン等と化学的に結びつき
易いエッチャントである塩素Ｃｌラジカルを供給するガ
スであり、そして、塩素Ｃｌラジカルは化学的にチタン
等と反応性を有するが故に段差の厳しい箇所に残る残渣
をエッチングする性質が強い。
エッチング残りを除去するメカニズムを次のように考え
た。エッチングに用いるガスである三塩化ホウ素ＢＣｌ
3 と塩素Ｃｌ2 のうち三塩化ホウ素ＢＣｌ3 は、ＢＣｌ
2 +等の陽イオンを供給するガスであり、そしてそのＢＣ
ｌ2 +等の陽イオンは物理的衝撃力によりエッチングす
る。従って、エッチングの対象物に対しても下地に対し
ても強いエッチング力を発揮する。それに対して、塩素
Ｃｌ2 は、アルミニウム、チタン等と化学的に結びつき
易いエッチャントである塩素Ｃｌラジカルを供給するガ
スであり、そして、塩素Ｃｌラジカルは化学的にチタン
等と反応性を有するが故に段差の厳しい箇所に残る残渣
をエッチングする性質が強い。
【００１０】そして、ＣＣＤ型固体撮像素子の表面は段
差が非常に大きく、段差の厳しいところの残渣を除去で
きるようにすることが必要である。しかし、三塩化ホウ
素ＢＣｌ3 と塩素Ｃｌ2 の流量比を１：１（５０ＳＣＣ
Ｍ／５０ＳＣＣＭ）にした場合、アルミニウム、チタン
等と化学的に結びつき易いエッチャントである塩素Ｃｌ
ラジカルを供給ガスである塩素Ｃｌ2 の割合が少なく、
そのため段差の厳しいところの残差を充分に除去できな
い。また、逆に三塩化ホウ素ＢＣｌ3 の割合が多すぎて
エッチング対象物であるチタンオキシナイトライド膜或
いはチタンナイトライド膜をエッチングするが下地であ
るプラズマシリコンナイトライド膜をも相当にエッチン
グしてしまい、オーバーエッチングし易い。そのため、
オーバーエッチングしないようにする配慮が不可欠であ
るが、それは残渣のエッチング残りを多くすることにつ
ながり易い。これがエッチング残りの生じる原因の一つ
である。
差が非常に大きく、段差の厳しいところの残渣を除去で
きるようにすることが必要である。しかし、三塩化ホウ
素ＢＣｌ3 と塩素Ｃｌ2 の流量比を１：１（５０ＳＣＣ
Ｍ／５０ＳＣＣＭ）にした場合、アルミニウム、チタン
等と化学的に結びつき易いエッチャントである塩素Ｃｌ
ラジカルを供給ガスである塩素Ｃｌ2 の割合が少なく、
そのため段差の厳しいところの残差を充分に除去できな
い。また、逆に三塩化ホウ素ＢＣｌ3 の割合が多すぎて
エッチング対象物であるチタンオキシナイトライド膜或
いはチタンナイトライド膜をエッチングするが下地であ
るプラズマシリコンナイトライド膜をも相当にエッチン
グしてしまい、オーバーエッチングし易い。そのため、
オーバーエッチングしないようにする配慮が不可欠であ
るが、それは残渣のエッチング残りを多くすることにつ
ながり易い。これがエッチング残りの生じる原因の一つ
である。
【００１１】次に、高周波電源１８のパワーは、イオン
エネルギーを左右するので、エッチング選択比を左右
し、上述したパワーが上述したような０．２Ｗ／ｃｍ2
だと強過ぎて下地も相当に侵されるため選択比を２程度
にしかできない。これも残渣除去の不完全性の原因とな
るおそれがある。
エネルギーを左右するので、エッチング選択比を左右
し、上述したパワーが上述したような０．２Ｗ／ｃｍ2
だと強過ぎて下地も相当に侵されるため選択比を２程度
にしかできない。これも残渣除去の不完全性の原因とな
るおそれがある。
【００１２】そこで、本願発明者はこのような問題点を
解決すべく研究を進め、種々の試み、思索を重ね本発明
を為すに至った。即ち、本発明はプラズマシリコンナイ
トライド膜を下地とするチタンナイトライド膜又はチタ
ンオキシナイトライド膜の選択的形成後のチタンナイト
ライド又はチタンオキシナイトライドの残渣をマイクロ
波放電タイプのエッチャーによりドライエッチングでよ
り完全に除去することを目的とする。
解決すべく研究を進め、種々の試み、思索を重ね本発明
を為すに至った。即ち、本発明はプラズマシリコンナイ
トライド膜を下地とするチタンナイトライド膜又はチタ
ンオキシナイトライド膜の選択的形成後のチタンナイト
ライド又はチタンオキシナイトライドの残渣をマイクロ
波放電タイプのエッチャーによりドライエッチングでよ
り完全に除去することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１のチタンナイト
ライド又はチタンオキシナイトライドの残渣除去方法
は、三塩化ホウ素と塩素を少なくとも含んだ混合ガスを
三塩化ホウ素よりも塩素の流量が多くなるようにチャン
バ内に供給してドライエッチングすることを特徴とす
る。請求項２のチタンナイトライド又はチタンオキシナ
イトライドの残渣除去方法は、請求項１記載のチタンナ
イトライド又はチタンオキシナイトライドの残渣除去方
法において、三塩化ホウ素と塩素の流量比が１：４であ
ることを特徴とする。請求項３のチタンナイトライド又
はチタンオキシナイトライドの残渣除去方法は、請求項
１又は２記載のチタンナイトライド又はチタンオキシナ
イトライドの残渣除去方法において、イオンをバイアス
する高周波パワーが０．０８〜０．１２Ｗ／ｃｍ2 にし
てドライエッチングすることを特徴とする。
ライド又はチタンオキシナイトライドの残渣除去方法
は、三塩化ホウ素と塩素を少なくとも含んだ混合ガスを
三塩化ホウ素よりも塩素の流量が多くなるようにチャン
バ内に供給してドライエッチングすることを特徴とす
る。請求項２のチタンナイトライド又はチタンオキシナ
イトライドの残渣除去方法は、請求項１記載のチタンナ
イトライド又はチタンオキシナイトライドの残渣除去方
法において、三塩化ホウ素と塩素の流量比が１：４であ
ることを特徴とする。請求項３のチタンナイトライド又
はチタンオキシナイトライドの残渣除去方法は、請求項
１又は２記載のチタンナイトライド又はチタンオキシナ
イトライドの残渣除去方法において、イオンをバイアス
する高周波パワーが０．０８〜０．１２Ｗ／ｃｍ2 にし
てドライエッチングすることを特徴とする。
【００１４】
【作用】請求項１のチタンナイトライド又はチタンオキ
シナイトライドの残渣除去方法によれば、化学的にチタ
ン等と反応性を有するが故に段差の厳しい箇所に残る残
渣をエッチングする性質が強い塩素Ｃｌラジカルを供給
するガスである塩素Ｃｌ 2 の流量を下地を成すプラズマ
シリコンナイトライド膜に強いエッチング性を有する三
塩化ホウ素ＢＣｌ3 の流量よりも大きくしたのでチタン
ナイトライド膜或いはチタンオキシナイトライド膜のプ
ラズマシリコンナイトライド膜に対するエッチング選択
比を大きくすることができ、そして、段差の厳しい箇所
に残る残渣をより完全にエッチングすることができる。
シナイトライドの残渣除去方法によれば、化学的にチタ
ン等と反応性を有するが故に段差の厳しい箇所に残る残
渣をエッチングする性質が強い塩素Ｃｌラジカルを供給
するガスである塩素Ｃｌ 2 の流量を下地を成すプラズマ
シリコンナイトライド膜に強いエッチング性を有する三
塩化ホウ素ＢＣｌ3 の流量よりも大きくしたのでチタン
ナイトライド膜或いはチタンオキシナイトライド膜のプ
ラズマシリコンナイトライド膜に対するエッチング選択
比を大きくすることができ、そして、段差の厳しい箇所
に残る残渣をより完全にエッチングすることができる。
【００１５】請求項２のチタンナイトライド又はチタン
オキシナイトライドの残渣除去方法によれば、塩素Ｃｌ
ラジカルを供給するガスである塩素Ｃｌ2 の流量を下地
を成すプラズマシリコンナイトライド膜に強いエッチン
グ性を有する三塩化ホウ素ＢＣｌ3 の流量よりもその比
が１：４というように相当に大きくしたので、チタンナ
イトライド膜或いはチタンオキシナイトライド膜のプラ
ズマシリコンナイトライド膜に対するエッチング選択比
を大きくすることができ、そして、段差の厳しい箇所に
残る残渣をより完全にエッチングすることができる。請
求項３のチタンナイトライド又はチタンオキシナイトラ
イドの残渣除去方法によれば、バイアス用高周波パワー
を低くしたので、物理的衝撃力によるエッチングのウエ
イトが低くなり、従って、下地であるプラズマシリコン
ナイトライド膜がエッチングにより侵されにくい。それ
に対して、段差の厳しい箇所に残る残渣は、化学的にチ
タン等と反応性を有する塩素Ｃｌラジカルの働きにより
図２（Ａ）に示すように極めて有効に除去できる。
オキシナイトライドの残渣除去方法によれば、塩素Ｃｌ
ラジカルを供給するガスである塩素Ｃｌ2 の流量を下地
を成すプラズマシリコンナイトライド膜に強いエッチン
グ性を有する三塩化ホウ素ＢＣｌ3 の流量よりもその比
が１：４というように相当に大きくしたので、チタンナ
イトライド膜或いはチタンオキシナイトライド膜のプラ
ズマシリコンナイトライド膜に対するエッチング選択比
を大きくすることができ、そして、段差の厳しい箇所に
残る残渣をより完全にエッチングすることができる。請
求項３のチタンナイトライド又はチタンオキシナイトラ
イドの残渣除去方法によれば、バイアス用高周波パワー
を低くしたので、物理的衝撃力によるエッチングのウエ
イトが低くなり、従って、下地であるプラズマシリコン
ナイトライド膜がエッチングにより侵されにくい。それ
に対して、段差の厳しい箇所に残る残渣は、化学的にチ
タン等と反応性を有する塩素Ｃｌラジカルの働きにより
図２（Ａ）に示すように極めて有効に除去できる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明チタンナイトライド又はチタン
オキシナイトライドの残渣除去方法を図示実施例に従っ
て詳細に説明する。図１は、本発明チタンナイトライド
又はチタンオキシナイトライドの残渣除去方法の一つの
実施例を説明するためのエッチャーの断面図である。こ
のエッチャーは、図４に示したエッチャーとは同じであ
り、エッチングの条件において異なる。従って、エッチ
ャーの構造については既に説明済みであるので説明を省
略し、エッチング条件について説明する。尚、全図を通
して共通の部分には共通の符号を使用した。
オキシナイトライドの残渣除去方法を図示実施例に従っ
て詳細に説明する。図１は、本発明チタンナイトライド
又はチタンオキシナイトライドの残渣除去方法の一つの
実施例を説明するためのエッチャーの断面図である。こ
のエッチャーは、図４に示したエッチャーとは同じであ
り、エッチングの条件において異なる。従って、エッチ
ャーの構造については既に説明済みであるので説明を省
略し、エッチング条件について説明する。尚、全図を通
して共通の部分には共通の符号を使用した。
【００１７】本チタンナイトライド又はチタンオキシナ
イトライドの残渣除去方法、具体的には、ＨＤＴＶカメ
ラ用２００万画素ＣＣＤ型固体撮像素子（フレームイン
ターラインタイプ）のプラズマシリコンナイトライド膜
を下地とする反射防止膜を成すチタンナイトライド膜或
いはチタンオキシナイトライド膜に対する選択的エッチ
ング後のチタンナイトライド或いはチタンオキシナイト
ライドの残渣のドライエッチングによる除去方法は、三
塩化ホウ素ＢＣｌ3 ／塩素Ｃｌ2 の流量を２０／８０Ｓ
ＣＣＭにし、処理圧力を３２００ｍＰａ、マイクロ波源
マグネトロン電流を３００ｍＡ、高周波のパワーを約
０．０８〜０．１２Ｗ／ｃｍ2 、例えば、０．１０Ｗ／
ｃｍ2 、上部コイル１３の電流を２５Ａ、下部コイル１
４の電流を１１Ａにするという条件で行う。このエッチ
ング条件のアルミニウム配線の形成のために行われる前
述のエッチングの条件との違いは、第１に三塩化ホウ素
ＢＣｌ3 と塩素Ｃｌ2 との流量比が１：１ではなく、
１：４と塩素Ｃｌ2 の流量の方を三塩化ホウ素ＢＣｌ3
の流量よりも相当に多くしたことにある。
イトライドの残渣除去方法、具体的には、ＨＤＴＶカメ
ラ用２００万画素ＣＣＤ型固体撮像素子（フレームイン
ターラインタイプ）のプラズマシリコンナイトライド膜
を下地とする反射防止膜を成すチタンナイトライド膜或
いはチタンオキシナイトライド膜に対する選択的エッチ
ング後のチタンナイトライド或いはチタンオキシナイト
ライドの残渣のドライエッチングによる除去方法は、三
塩化ホウ素ＢＣｌ3 ／塩素Ｃｌ2 の流量を２０／８０Ｓ
ＣＣＭにし、処理圧力を３２００ｍＰａ、マイクロ波源
マグネトロン電流を３００ｍＡ、高周波のパワーを約
０．０８〜０．１２Ｗ／ｃｍ2 、例えば、０．１０Ｗ／
ｃｍ2 、上部コイル１３の電流を２５Ａ、下部コイル１
４の電流を１１Ａにするという条件で行う。このエッチ
ング条件のアルミニウム配線の形成のために行われる前
述のエッチングの条件との違いは、第１に三塩化ホウ素
ＢＣｌ3 と塩素Ｃｌ2 との流量比が１：１ではなく、
１：４と塩素Ｃｌ2 の流量の方を三塩化ホウ素ＢＣｌ3
の流量よりも相当に多くしたことにある。
【００１８】そして、塩素Ｃｌ2 の流量の方を三塩化ホ
ウ素ＢＣｌ3 の流量よりも相当に多くしたので、チタン
ナイトライド膜或いはチタンオキシナイトライド膜のプ
ラズマシリコンナイトライド膜に対するエッチング選択
比を大きくすることができ、そして、段差の厳しい箇所
に残る残渣をより完全にエッチングすることができる。
というのは、塩素ガスＣｌ2 は、化学的にチタン等と反
応性を有するが故に段差の厳しい箇所に残る残渣をエッ
チングする性質が強い塩素Ｃｌラジカルを供給するガス
であるのに対して、三塩化ホウ素ＢＣｌ3 は、ＢＣｌ2 +
等の陽イオンを供給するガスであり、そしてそのＢＣｌ
2 +等の陽イオンは物理的衝撃力によりエッチングし、従
って、エッチングの対象物に対しても下地に対しても強
いエッチング力を発揮する。そして、下地を成すプラズ
マシリコンナイトライド膜に強いエッチング性を有する
三塩化ホウ素ＢＣｌ3 の流量よりも、段差の厳しい箇所
に残る残渣をより完全にエッチングすることができる塩
素Ｃｌ2 の流量の方を多くしたので、プラズマシリコン
ナイトライド膜に対するチタンナイトライド膜或いはチ
タンオキシナイトライド膜のエッチング選択比を大きく
でき、塩素ラジカルにより化学反応で段差の厳しい箇所
に残る残渣をより完全にエッチングすることができる。
ウ素ＢＣｌ3 の流量よりも相当に多くしたので、チタン
ナイトライド膜或いはチタンオキシナイトライド膜のプ
ラズマシリコンナイトライド膜に対するエッチング選択
比を大きくすることができ、そして、段差の厳しい箇所
に残る残渣をより完全にエッチングすることができる。
というのは、塩素ガスＣｌ2 は、化学的にチタン等と反
応性を有するが故に段差の厳しい箇所に残る残渣をエッ
チングする性質が強い塩素Ｃｌラジカルを供給するガス
であるのに対して、三塩化ホウ素ＢＣｌ3 は、ＢＣｌ2 +
等の陽イオンを供給するガスであり、そしてそのＢＣｌ
2 +等の陽イオンは物理的衝撃力によりエッチングし、従
って、エッチングの対象物に対しても下地に対しても強
いエッチング力を発揮する。そして、下地を成すプラズ
マシリコンナイトライド膜に強いエッチング性を有する
三塩化ホウ素ＢＣｌ3 の流量よりも、段差の厳しい箇所
に残る残渣をより完全にエッチングすることができる塩
素Ｃｌ2 の流量の方を多くしたので、プラズマシリコン
ナイトライド膜に対するチタンナイトライド膜或いはチ
タンオキシナイトライド膜のエッチング選択比を大きく
でき、塩素ラジカルにより化学反応で段差の厳しい箇所
に残る残渣をより完全にエッチングすることができる。
【００１９】本エッチング条件のアルミニウム配線の形
成のために行われる前述のエッチングの条件との違いの
第２の点は、高周波電源１８によりイオン加速のための
バイアスをかける高周波パワーを、約０．０８〜０．１
２Ｗ／ｃｍ2 、例えば、０．１０Ｗ／ｃｍ2 と略半減さ
せた点である。このように、バイアスをかける高周波パ
ワーを弱くしたので物理的衝撃力によるエッチングのウ
エイトが低くなり、下地であるプラズマシリコンナイト
ライド膜がエッチングにより侵されにくい。それに対し
て、段差の厳しい箇所に残る残渣は、化学的にチタン等
と反応性を有する塩素Ｃｌラジカルの働きにより有効に
除去できる。従って、本エッチング条件によれば、プラ
ズマシリコンナイトライド膜に対するチタンナイトライ
ド膜或いはチタンオキシナイトライド膜のエッチング選
択比を約４．２程度まで大きくでき、そして、チタンオ
キシナイトライドのエッチング残りを図２（Ａ）に示す
ように少なくすることができた。２０はエッチング残り
である。
成のために行われる前述のエッチングの条件との違いの
第２の点は、高周波電源１８によりイオン加速のための
バイアスをかける高周波パワーを、約０．０８〜０．１
２Ｗ／ｃｍ2 、例えば、０．１０Ｗ／ｃｍ2 と略半減さ
せた点である。このように、バイアスをかける高周波パ
ワーを弱くしたので物理的衝撃力によるエッチングのウ
エイトが低くなり、下地であるプラズマシリコンナイト
ライド膜がエッチングにより侵されにくい。それに対し
て、段差の厳しい箇所に残る残渣は、化学的にチタン等
と反応性を有する塩素Ｃｌラジカルの働きにより有効に
除去できる。従って、本エッチング条件によれば、プラ
ズマシリコンナイトライド膜に対するチタンナイトライ
ド膜或いはチタンオキシナイトライド膜のエッチング選
択比を約４．２程度まで大きくでき、そして、チタンオ
キシナイトライドのエッチング残りを図２（Ａ）に示す
ように少なくすることができた。２０はエッチング残り
である。
【００２０】
【発明の効果】請求項１のチタンナイトライド又はチタ
ンオキシナイトライドの残渣除去方法は、三塩化ホウ素
と塩素を少なくとも含んだ混合ガスを三塩化ホウ素より
も塩素の流量が多くなるようにチャンバ内に供給してド
ライエッチングすることを特徴とする。従って、請求項
１のチタンナイトライド又はチタンオキシナイトライド
の残渣除去方法によれば、化学的にチタン等と反応性を
有するが故に段差の厳しい箇所に残る残渣をエッチング
する性質が強い塩素Ｃｌラジカルを供給するガスである
塩素Ｃｌ2 の流量を下地を成すプラズマシリコンナイト
ライド膜に強いエッチング性を有する三塩化ホウ素ＢＣ
ｌ3 の流量よりも多くしたので、チタンナイトライド膜
或いはチタンオキシナイトライド膜のプラズマシリコン
ナイトライド膜に対するエッチング選択比を大きくする
ことができ、そして、段差の厳しい箇所に残る残渣をよ
り完全にエッチングすることができる。
ンオキシナイトライドの残渣除去方法は、三塩化ホウ素
と塩素を少なくとも含んだ混合ガスを三塩化ホウ素より
も塩素の流量が多くなるようにチャンバ内に供給してド
ライエッチングすることを特徴とする。従って、請求項
１のチタンナイトライド又はチタンオキシナイトライド
の残渣除去方法によれば、化学的にチタン等と反応性を
有するが故に段差の厳しい箇所に残る残渣をエッチング
する性質が強い塩素Ｃｌラジカルを供給するガスである
塩素Ｃｌ2 の流量を下地を成すプラズマシリコンナイト
ライド膜に強いエッチング性を有する三塩化ホウ素ＢＣ
ｌ3 の流量よりも多くしたので、チタンナイトライド膜
或いはチタンオキシナイトライド膜のプラズマシリコン
ナイトライド膜に対するエッチング選択比を大きくする
ことができ、そして、段差の厳しい箇所に残る残渣をよ
り完全にエッチングすることができる。
【００２１】請求項２のチタンナイトライド又はチタン
オキシナイトライドの残渣除去方法は、三塩化ホウ素と
塩素の流量比が１：４であることを特徴とする。従っ
て、請求項２のチタンナイトライド又はチタンオキシナ
イトライドの残渣除去方法によれば、塩素Ｃｌラジカル
を供給するガスである塩素Ｃｌ2 の流量を下地を成すプ
ラズマシリコンナイトライド膜に強いエッチング性を有
する三塩化ホウ素ＢＣｌ3 の流量よりも流量比１：４と
いうように相当に大きくしたので、チタンナイトライド
膜或いはチタンオキシナイトライド膜のプラズマシリコ
ンナイトライド膜に対するエッチング選択比を例えば
４．２程度に大きくすることができ、そして、段差の厳
しい箇所に残る残渣をより完全にエッチングすることが
できる。
オキシナイトライドの残渣除去方法は、三塩化ホウ素と
塩素の流量比が１：４であることを特徴とする。従っ
て、請求項２のチタンナイトライド又はチタンオキシナ
イトライドの残渣除去方法によれば、塩素Ｃｌラジカル
を供給するガスである塩素Ｃｌ2 の流量を下地を成すプ
ラズマシリコンナイトライド膜に強いエッチング性を有
する三塩化ホウ素ＢＣｌ3 の流量よりも流量比１：４と
いうように相当に大きくしたので、チタンナイトライド
膜或いはチタンオキシナイトライド膜のプラズマシリコ
ンナイトライド膜に対するエッチング選択比を例えば
４．２程度に大きくすることができ、そして、段差の厳
しい箇所に残る残渣をより完全にエッチングすることが
できる。
【００２２】請求項３のチタンナイトライド又はチタン
オキシナイトライドの残渣除去方法は、イオンをバイア
スする高周波パワーを０．０８〜０．１２Ｗ／ｃｍ2 に
してドライエッチングすることを特徴とする。従って、
請求項３のチタンナイトライド又はチタンオキシナイト
ライドの残渣除去方法によれば、バイアス用高周波パワ
ーを低くしたので、物理的衝撃力によるエッチングのウ
エイトが低くなり、下地であるプラズマシリコンナイト
ライド膜がエッチングにより侵されにくい。それに対し
て、段差の厳しい箇所に残る残渣は、化学的にチタン等
と反応性を有する塩素Ｃｌラジカルの働きにより図２
（Ａ）に示すように極めて有効に除去できる。
オキシナイトライドの残渣除去方法は、イオンをバイア
スする高周波パワーを０．０８〜０．１２Ｗ／ｃｍ2 に
してドライエッチングすることを特徴とする。従って、
請求項３のチタンナイトライド又はチタンオキシナイト
ライドの残渣除去方法によれば、バイアス用高周波パワ
ーを低くしたので、物理的衝撃力によるエッチングのウ
エイトが低くなり、下地であるプラズマシリコンナイト
ライド膜がエッチングにより侵されにくい。それに対し
て、段差の厳しい箇所に残る残渣は、化学的にチタン等
と反応性を有する塩素Ｃｌラジカルの働きにより図２
（Ａ）に示すように極めて有効に除去できる。
【図１】本発明チタンナイトライド又はチタンオキシナ
イトライドの残渣除去方法の一つの実施例を説明するた
めのエッチャーを示す断面図である。
イトライドの残渣除去方法の一つの実施例を説明するた
めのエッチャーを示す断面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は本発明による場合と従来の場
合のチタンオキシナイトライドのドライエッチング後の
エッチング残り（ストリンガー）を比較して示すところ
のＳＥＭ写真を筆写した筆写図であり、（Ａ）は本発明
による場合を、（Ｂ）は従来における場合を示す。
合のチタンオキシナイトライドのドライエッチング後の
エッチング残り（ストリンガー）を比較して示すところ
のＳＥＭ写真を筆写した筆写図であり、（Ａ）は本発明
による場合を、（Ｂ）は従来における場合を示す。
【図３】エッチングの対象を説明するためのＣＣＤ型固
体撮像素子の断面図である。
体撮像素子の断面図である。
【図４】背景技術を説明するためのエッチャーを示す断
面図である。
面図である。
１１ チャンバー １２ マイクロ波 １３、１４ コイル １５ プラズマ １７ 半導体ウェハ １８ 高周波電源 １９ イオン
Claims (3)
- 【請求項１】 プラズマシリコンナイトライド膜を下地
とするチタンナイトライド膜又はチタンオキシナイトラ
イド膜の選択的形成後のチタンナイトライド又はチタン
オキシナイトライドの残渣をマイクロ波放電タイプのエ
ッチャーによりドライエッチングで除去するチタンナイ
トライド又はチタンオキシナイトライドの残渣除去方法
において、 三塩化ホウ素と塩素を少なくとも含んだ混合ガスを三塩
化ホウ素よりも塩素の流量が多くなるようにチャンバ内
に供給してドライエッチングすることを特徴とするチタ
ンナイトライド又はチタンオキシナイトライドの残渣除
去方法 - 【請求項２】 三塩化ホウ素と塩素の流量比が１：４で
あることを特徴とする請求項１記載のチタンナイトライ
ド又はチタンオキシナイトライドの残渣除去方法 - 【請求項３】 イオンをバイアスする高周波パワーを
０．０８〜０．１２Ｗ／ｃｍ2 にしてドライエッチング
することを特徴とする請求項１又は２記載のチタンナイ
トライド又はチタンオキシナイトライドの残渣除去方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6220905A JPH0864583A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | チタンナイトライド又はチタンオキシナイトライドの残渣除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6220905A JPH0864583A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | チタンナイトライド又はチタンオキシナイトライドの残渣除去方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0864583A true JPH0864583A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=16758377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6220905A Pending JPH0864583A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | チタンナイトライド又はチタンオキシナイトライドの残渣除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0864583A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100239442B1 (ko) * | 1996-12-26 | 2000-01-15 | 김영환 | 콘택홀 내의 전도성 플로그 형성방법 |
| US6132550A (en) * | 1995-08-11 | 2000-10-17 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Apparatuses for desposition or etching |
| JP2007335694A (ja) * | 2006-06-16 | 2007-12-27 | Sharp Corp | 固体撮像素子およびその製造方法、電子情報機器 |
-
1994
- 1994-08-22 JP JP6220905A patent/JPH0864583A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6132550A (en) * | 1995-08-11 | 2000-10-17 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Apparatuses for desposition or etching |
| KR100239442B1 (ko) * | 1996-12-26 | 2000-01-15 | 김영환 | 콘택홀 내의 전도성 플로그 형성방법 |
| JP2007335694A (ja) * | 2006-06-16 | 2007-12-27 | Sharp Corp | 固体撮像素子およびその製造方法、電子情報機器 |
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