DE69733962T2

DE69733962T2 - Plasma-ätzmethode

Info

Publication number: DE69733962T2
Application number: DE69733962T
Authority: DE
Inventors: Koichi Yatsuda; Tetsuya Yokohama-shi NISHIARA; Kouichiro Inazawa; Shin Kofu-shi Okamoto
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1996-10-11
Filing date: 1997-10-09
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2017-10-10
Also published as: KR20000049010A; TW366531B; KR100430189B1; US6488863B2; DE69733962D1; WO1998016950A1; EP0945896A1; JP3808902B2; US20020084254A1; EP0945896A4; EP0945896B1

Description

TECHNISCHES GEBIET:
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Plasmaätzverfahren zum bevorzugten Ätzen einer Siliciumnitridschicht (SiNx), die auf einer Oberfläche eines Zielobjekts, wie beispielsweise einem Halbleiterwafer, angeordnet ist.
STAND DER TECHNIK:
In den Herstellungsverfahren für Halbleitervorrichtungen, wie beispielsweise ICs und LSIs, werden vorherbestimmte Schaltkreismuster hergestellt, indem ein Halbleiterwafer mittels beispielsweise CVD (Chemical Vapor Deposition) einer Schichtbildung und mittels z.B. Ätzen einer Musterbildung unterworfen wird. Repräsentativ für die Ätzverfahren ist das Plasmatrockenätzen. Beim Plasmatrockenätzen wird ein bemusterter Fotoresistfilm als Maske verwendet, und der belichtete Bereich der Zielschicht wird mit einem Ätzgas, das zu einem Plasma umgewandelt wird, geätzt.
Beim Plasmatrockenätzen ist es wichtig, die Selektivität der zu ätzenden Zielschicht in bezug auf eine andere, nicht zu ätzende Schichtart so hoch wie möglich einzustellen. Üblicherweise wird eine Gasmischung aus CHF₃ und O₂ zum bevorzugten Ätzen einer Siliciumnitrid (SiNx)-Schicht relativ zu einer Siliciumoxid (SiO₂)-Schicht verwendet. Diese Gasmischung wird zusammen mit Argongas, das ein Trägergas ist, verwendet. Wenn die Gasmischung aus CHF₃ und O₂ verwendet wird, ist die Selektivität für SiNx relativ zu SiO₂, d.h. (SiNx-Ätzgeschwindigkeit)/(SiO₂-Ätzgeschwindigkeit), etwa höchstens zwei. In diesem Fall ist auch die Selektivität von SiNx relativ zu Si, d.h. (SiNx-Ätzgeschwindigkeit)/(Si-Ätzgeschwindigkeit) ebenfalls etwa höchstens zwei.
Wo die Anforderungen an die Linienbreiten und Lochdurchmesser nicht so streng sind, ruft eine Selektivität von etwa zwei keine ernsthaften Probleme hervor. Wenn die Linienbreiten und Lochdurchmesser jedoch in der Submikrometer-Grössenordnung liegen müssen, wie bei der Zunahme der Dichte und des Integrationsgrads von Halbleitervorrichtungen, kann eine Selektivität von etwa zwei die Anforderungen nicht erfüllen.
JP-OS 8-59215 (US 08/189027) offenbart ein Ätzverfahren, worin ein Mischgas aus CH_xF_4-x (x = 2–3) und einem oder mehreren sauerstoffhaltigen Gasen, ausgewählt aus O₂, CO und CO₂, zum bevorzugten Ätzen von Siliciumnitrid gegenüber Siliciumoxid, Metallsilicid oder Silicium verwendet wird. In diesen Ätzverfahren besteht das CH_xF₄__x vorzugsweise im wesentlichen aus CHF₃, das sauerstoffhaltige Gas besteht im wesentlichen aus CO, CO₂ oder beidem, und weiter bevorzugt aus CO₂. Als Ergebnis gibt diese Veröffentlichung an, dass das Ätzverfahren die Selektivität verbessert, d.h. (SiNx-Ätzgeschwindigkeit)/ (SiO₂-Ätzgeschwindigkeit) ist etwa vier.
Andererseits ist es beim Plasmatrockenätzen wichtig, die planare Gleichförmigkeit der Ätzhöhe beizubehalten, wobei die planare Gleichförmigkeit definiert ist als der Unterschied zwischen bearbeiteten Höhen im Zentrum und am Rand eines Targetsubstrats. Beispielsweise kann die planare Gleichförmigkeit als bevorzugt angesehen werden, wenn der Unterschied zwischen der bearbeiteten Höhe im Zentrum und am Rand in einen Bereich von ± 7 %, weiter bevorzugt in einen Bereich von ± 5 %, fällt. Die Selektivität und die planare Gleichförmigkeit stehen in bezug auf einen bestimmten Parameter in einer konkurrierenden Beziehung. Die oben beschriebene JP-OS 8-59215 gibt einen zusammenfassenden Bericht über die Selektivität, zieht die planare Gleichförmigkeit jedoch überhaupt nicht in Betracht. US 4 654 114 beschreibt das selektive Ätzen mit Si₃N₄ mit guter planarer Gleichförmigkeit, wobei eine CH₂F₂ + CO₂-Mischung verwendet wird.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG:
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf den oben beschriebenen Stand der Technik gemacht, und ihr Ziel ist die Bereitstellung eines Plasmaätzverfahrens, das ein gutes Gleichgewicht zwischen Ätzselektivität und planarer Gleichförmigkeit des Ätzens von Siliciumnitrid relativ zu Siliciumoxid und Silicium liefern kann.
Erfindungsgemäss wird ein Verfahren zum Plasmaätzen eines Targetsubstrats in einer Plasmaätzvorrichtung bereitgestellt, wobei das Targetsubstrat eine Oberfläche aufweist, auf der eine erste Schicht, die aus Siliciumnitrid besteht, und eine zweite Schicht, die aus Silicium oder Siliciumoxid besteht, angeordnet sind, und das die folgenden Schritte umfasst:
Einstellen der Ätzvorrichtung im Hinblick auf einen Einstellwert der Ätzselektivität der ersten Schicht relativ zur zweiten Schicht, und eines Einstellwerts der planaren Ätzgleichförmigkeit, definiert durch den Unterschied zwischen den zu bearbeitenden Grössenordnungen im Zentrum und am Rand des Targetsubstrats;
Einsetzen des Targetsubstrats in eine Bearbeitungskammer der Ätzvorrichtung;
Zuführen eines Prozessgases in die Bearbeitungskammer unter Entleeren der Bearbeitungskammer, wobei das Prozessgas ein Mischgas aus CH₂F₂-Gas und O₂-Gas in einem Verhältnis von 55-100 Vol.% des Prozessgases umfasst, und das CH₂F₂-Gas und das O₂-Gas in einem ersten Mischungsverhältnis (CH₂F₂/O₂) von 0,2–0,6 als Volumenverhältnis gemischt werden;
Umwandeln des Prozessgases in ein Plasma durch elektrische Entladung, wobei die Bearbeitungskammer bei einem ersten Druck von 50–100 mTorr gehalten wird; und
bevorzugtes Ätzen der ersten Schicht gegenüber der zweiten Schicht mit dem Plasma,
worin die Parameter für die planare Gleichförmigkeit, durch die die Ätzvorrichtung im Hinblick auf den Einstellwert der planaren Gleichförmigkeit eingestellt wird, den ersten Druck und das erste Mischungsverhältnis umfassen, und wenn der Einstellwert der planaren Gleichförmigkeit strenger ist, wird entweder der erste Druck oder das erste Mischungsverhältnis höher eingestellt.
Erfindungsgemäss wird durch Verwendung des Mischgases aus CH₂F₂ und O₂ und Einstellen der spezifischen Parameter die Bereitstellung eines Plasmaätzverfahrens möglich, das ein gutes Gleichgewicht zwischen Ätzselektivität und planarer Gleichförmigkeit des Ätzens von Siliciumnitrid relativ zu Siliciumoxid und Silicium, insbesondere zu Siliciumoxid, liefern kann. Beispielsweise erlaubt die vorliegende Erfindung die Durchführung eines Plasmaätzverfahrens mit einer Selektivität [(SiNx-Ätzgeschwindigkeit)/(SiO₂-Ätzgeschwindigkeit)] von 3,5 oder mehr, und eine planare Gleichförmigkeit innerhalb von ± 7,0 %.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN:
1 ist eine schematische Ansicht, die eine Plasmaätzvorrichtung zur Durchführung eines Plasmaätzverfahrens gemäss einer erfindungsgemässen Ausführungsform zeigt;
2A bis 2C sind fotografische Querschnittsansichten, die die Ätzergebnisse nach einem Vergleichsverfahren zeigen;
3A bis 3C sind fotografische Querschnittsansichten, die die Ätzergebnisse gemäss einem Beispiel eines Verfahrens unter Verwendung von CH₂F₂ zeigen;
4 ist eine vergrösserte Querschnittsansicht, die einen Teil einer Halbleitervorrichtung während der Kontaktlochbildung zeigt;
5 ist ein Graph, der die Beziehungen zwischen Selektivität (SiNx/SiO₂) und planarer Gleichförmigkeit relativ zum Mischungsverhältnis (CH₂F₂/O₂) zeigt;
6 ist ein Graph, der die Beziehungen zwischen Selektivität (SiNx/SiO₂) und der planaren Gleichförmigkeit relativ zum Arbeitsdruck zeigt; und
7 ist ein Graph, der die Beziehung von Selektivität (SiNx/SiO₂) und planarer Gleichförmigkeit relativ zum Mischungsverhältnis (Mischgas/Trägergas) zeigt.
BESTE ERFINDUNGSGEMÄSSE AUSFÜHRUNGSFORM:
Wie in 1 gezeigt, schliesst eine Plasmaätzvorrichtung (14) zur Durchführung eines erfindungsgemässen Verfahrens eine Bearbeitungskammer (16) ein, die z.B. aus einem zylindrischen Aluminiumkörper gefertigt ist. Der obere Teil der Bearbeitungskammer (16) hat einen geringfügig verringerten Durchmesser mit einem Stufenbereich, in dem ein später beschriebener Ringmagnet plaziert ist. Die Bearbeitungskammer (16) ist geerdet. Ein flacher kreisförmiger Arbeitstisch (18) aus einem leitfähigen Material, wie beispielsweise Aluminium, ist als untere Elektrode in der Bearbeitungskammer (16) angebracht. Der Arbeitstisch (18) wird von einem Arbeitstischträger (22), der aus einem leitfähigen Material hergestellt ist und eine tassenförmige Struktur besitzt, über ein Isolierelement (20) aus z.B. Keramik getragen.
Das untere Ende des Arbeitstischträgers (22) wird von einem Hubstab (26) getragen, an dessen oberem Ende er angebracht ist, und dieser ist in eine Öffnung (24) eingeführt, die im Zentrum des Bodens (16A) der Bearbeitungskammer ausgebildet ist.
Auf der oberen Oberfläche des Arbeitstisches (18) befindet sich eine elektrostatische Einspannung (28) aus Keramik oder Polyimidharz mit einer darin eingebetteten leitfähigen Platte, an die ein Gleichstrom mit hoher Spannung angelegt wird. Ein Halbleiterwafer (W), d.h. ein Zielgegenstand, wird durch Coulomb-Kräfte auf die obere Oberfläche der elektrostatischen Spannvorrichtung (28) angezogen und darauf festgehalten.
Ein Fokusring (30) aus z.B. Quarz ist in der Nähe der oberen Oberfläche des Arbeitstisches (18) so angebracht, dass er den gesamten Umfang des Wafers (W) auf weitestgehend dem gleichen horizontalen Niveau umgibt. Der Fokusring (30) ermöglicht die Konzentration eines elektrischen Feldes auf der Waferoberflächenseite während der Plasmaerzeugung.
Die Unterseite des Arbeitstischträgers (22) und die Randkante der Öffnung (24), die im Boden (16A) der Bearbeitungskammer ausgebildet ist, sind durch einen Balg (32), der ausgezogen und zusammengedrückt werden kann, luftdicht verbunden. Der Balg (32) ermöglicht die Auf-und-Ab-Bewegen des Arbeitstisches (18) unter Aufrechterhaltung der Luftdichtigkeit der Bearbeitungskammer (16).
Ein Kühlmantel (34), wie beispielsweise eine Durchleitung, ist in dem Arbeitstisch (18) ausgebildet, so dass der Wafer (W) durch einen Kühlmittelfluss in der Ummantelung (34) auf einer vorherbestimmten Temperatur gehalten wird. Mehrere Aufnahmelöcher (36) sind vertikal durch den Arbeitstisch (18) in vorherbestimmten Positionen im Randbereich des Arbeitstisches (18) ausgebildet. Waferaufnehmerstifte (38) sind so angeordnet, dass sie den Aufnahmelöchern (36) entsprechen, und können auf und ab bewegt werden. Die Aufnehmerstifte (38) können durch einen Stiftanhebestab (40), der in die Bodenöffnung (24) eingeführt ist und vertikal angetrieben wird, integral auf und ab bewegt werden. Ein Metallbalg (42), der ausgezogen und zusammengedrückt werden kann, ist zwischen jedem Stift (38) und dem Boden des Arbeitstischträgers (22) in der Position angebracht, in der der Stift (38) in den Arbeitstisch (22) eindringt. Die Bälge (42) ermöglichen die Auf-und-Ab-Bewegung des Stiftes (38) unter Aufrechterhaltung der Luftdichtigkeit. Wenn der Arbeitstisch (18) in der Position befindlich ist, die in 1 durch Ein-Punkt-Kettenlinien wiedergegeben ist, kann der Wafer durch vertikale Bewegung der Stifte (38) angehoben oder nach unten bewegt werden. Im allgemeinen sind vier Waferaufnehmerstifte (38) im Randbereich des Wafers angeordnet.
Ein Leiter (44) ist an den Arbeitstisch (18) angeschlossen und führt isoliert nach aussen. Der Leiter (44) ist über eine Anpassungsschaltung (46) an eine Radiofrequenzstromquelle (48) angeschlossen, die eine Radiofrequenzleistung von z.B. 13,56 MHz abgibt, so dass eine Radiofrequenzleistung zur Plasmaerzeugung an den Arbeitstisch (18) angelegt werden kann.
Andererseits ist ein Duschkopf (50) wie ein dünner Behälter am Himmel (16B) der Bearbeitungskammer (16) in dem Arbeitstisch (18) gegenüberliegender Weise angeordnet. Der Duschkopf (50) ist mit einer Anzahl Ausströmlöchern (52) auf der unteren Oberfläche, d.h. der Gasausströmoberfläche, zum Ausströmen eines Plasmagases aus dem Kopf (50) in den Bearbeitungsraum (S) ausgerüstet. Der Duschkopf (50) ist aus einem leitfähigen Material, wie beispielsweise Aluminium mit eine anodisierten Oberfläche, hergestellt, so dass er als Elektrode wirkt.
Ein Ringmagnet (56) ist ausserhalb der Bearbeitungskammer in abgewinkelter Richtung drehbar angeordnet. Der Magnet (56) erzeugt ein magnetisches Wirbelfeld (M), das parallel zur Waferoberfläche im Bearbeitungsraum (S) ausgerichtet ist. Die Plasmadichte kann durch Lorentz-Kräfte, die zwischen dem magnetischen Wirbelfeld (M) und dem Plasma erzeugt werden, erhöht werden.
Der Duschkopf (50) besitzt einen Gaseinlass (58), der an eine Gaszuführleitung (60) angeschlossen ist. Die Gaszuführleitung (60) ist in mehrere Leitungen aufgeteilt, so dass sie an eine Ar-Gasquelle (62) eine CH₂F₂-Gasquelle (64), eine O₂-Gasquelle (66), eine C₄F₈-Gasquelle (71), eine CO-Gasquelle (72) bzw. eine H₂-Gasquelle (73) angeschlossen sind. Das aus der Gasquelle (62) abgegebene Ar-Gas wird als Zusatzgas oder Trägergas zum Verdünnen verwendet. Das CH₂F₂-Gas und das O₂-Gas aus den Gasquellen (64) und (66) werden als Ätzgas zum Ätzen einer Siliciumnitridschicht verwendet. Das aus der Gasquelle (73) abgegebene H₂-Gas wird als Zusatzgas verwendet, das bei Bedarf zugegeben wird. Das C₄F₈-Gas und das CO-Gas aus den Gasquellen (71) und (72) wird als Ätzgas zum Ätzen einer Siliciumoxidschicht verwendet. Die Gase werden unter Steuerung der Flussgeschwindigkeiten mit Massenflusssteuergeräten (68) und Schaltventilen (70), die in der Leitung angeordnet sind, zugeführt.
Eine Wafertransportöffnung (74) ist auf einer Seitenwand der Bearbeitungskammer (16) so angeordnet, dass sie der Position entspricht, in der der Arbeitstisch (18) abwärts bewegt wird. Die Übertragungsöffnung (74) ist mit einem Absperrschieber (G) ausgerüstet, über den sie selektiv mit einer evakuierbaren Beschickungsverschlusskammer (76) kommunizieren kann. Ferner ist eine Abgasöffnung (78) auf eine Seitenwand der Bearbeitungskammer (16) angebracht und ist an ein Vakuumabgassystem, einschliesslich einer Vakuumpumpe (nicht gezeigt) usw., angeschlossen.
Der Träger (22) des Arbeitstisches (18) ist mit einer Ablenkplatte (80) ausgerüstet, die sich in Richtung der Innenwand der Bearbeitungskammer erstreckt. Eine Vielzahl von Ablenkplattenlöchern (82) ist in der Ablenkplatte (80) zur Abführung der Atmosphäre im Bearbeitungsraum (S) zur Abgasöffnung (78) ausgebildet.
Als nächstes wird eine Erläuterung eines Plasmaätzverfahrens gemäss einer erfindungsgemässen Ausführungsform unter Verwendung der oben beschriebenen Vorrichtung (14) gegeben. Die nachfolgende Ausführungsform wird beispielhaft ausgeführt anhand eines Verfahrens zur Herstellung eines Kontaktlochs nahe einer Feldoxidschicht einer Halbleitervorrichtung, die nach einem LOCOS (lokale Oxidation von Silicium)-Verfahren hergestellt wurde.
LOCOS-Verfahren werden zur Herstellung eines Isolierbereichs einer Vorrichtung zur Isolierung von zwei Vorrichtungsaufbaubereichen voneinander oder eines Vorrichtungsaufbaubereichs von einem Feldbereich angewendet. Der Vorrichtungsisolierbereich spielt eine wichtige Rolle in einem MOSLSI und dergleichen. Wenn ein Kontaktloch nahe des Vorrichtungsisolierbereichs durch Ätzen hergestellt wird, ist es notwendig, die Entfernung der Siliciumoxidschicht des Vorrichtungsisolierbereichs durch Ätzen so weit wie möglich zu vermeiden.
4 ist eine vergrösserte Querschnittsansicht, die einen Teil einer Halbleitervorrichtung während der Kontaktlocherzeugung zeigt. In dem in 4 gezeigten Schritt ist das Siliconsubstrat (2) vollständig mit einer SiO₂-Isolierschicht (6), die eine Zwischenniveauisolierschicht ist, bedeckt. Eine LOCOS-Feldoxidschicht (4) ist auf der Oberfläche des Siliciumsubstrats zur Festlegung eines Vorrichtungsaufbaubereichs ausgebildet. Eine Verschaltungsschicht (10) erstreckt sich in einer solchen Weise, dass sie mit der Feldoxidschicht (4) überlappt.
Wenn das Kontaktloch zur Verschaltungsschicht (10) hergestellt wird, wird eine bemusterte Fotoresistschicht (8) auf der Isolierschicht (6), wie in 4 gezeigt, ausgebildet. Dann wird die Isolierschicht (6) geätzt, wobei der Fotoresist (8) als Maske verwendet wird.
Da die Isolierschicht (6) und die Feldoxidschicht (4) aus dem gleichen Siliciumoxid hergestellt sind, ist es unmöglich, eine Ätzselektivität zwischen den Schichten (6) und (4) zu erreichen. Folglich wäre es schwierig, den Ätzvorgang ohne Hervorrufung von Zerstörungen an der Feldoxidschicht (4) zu unterbrechen, wenn die Isolierschicht (6) in direktem Kontakt mit der darunterliegenden Feldoxidschicht (4) stünde. Aus diesem Grund wird überall eine Siliciumnitridschicht (12), die aus einem von Siliciumoxid unterschiedlichen Material besteht, hergestellt, bevor die Isolierschicht (6) auf dem Substrat ausgebildet wird, obwohl dieses zu zwei Ätzschritten führt.
Genauer wird im ersten Schritt die Isolierschicht (6) geätzt, wobei ein Ätzgas verwendet wird, das eine grosse Ätzselektivität für SiO₂ relativ zu SiNx (Siliciumnitrid), d.h. (SiO₂-Ätzgeschwindigkeit)/(SiNx-Ätzgeschwindigkeit) besitzt. Dann wird im zweiten Schritt die Siliciumnitridschicht (12) geätzt, wobei ein Ätzgas verwendet wird, das eine grosse Ätzselektivität für SiNx (Siliciumnitrid) relativ zu SiO₂, d.h. (SiNx-Ätzgeschwindigkeit)/(SiO₂-Ätzgeschwindigkeit) besitzt. Als Ergebnis wird das Kontaktloch zur Verschaltungsschicht (10) hergestellt, während Zerstörungen an der Feldoxidschicht (4) und dem Si-Substrat (2) so klein wie möglich gehalten werden.
Noch genauer wird zuerst die Plasmaätzvorrichtung (14) gemäss vorgegebenen Werten, wie beispielsweise den Ätzgeschwindigkeiten der Siliciumoxidsechicht und der Siliciumnitridschicht, der Ätzselektivität der Siliciumnitridschicht relativ zur Siliciumoxidschicht, und der planaren Gleichförmigkeit des Ätzens, definiert durch den Unterschied zwischen den zu bearbeitenden Höhen im Zentrum und am Rand des Wafers, beim Ätzen in den später zu beschreibenden ersten und zweiten Schritten eingestellt. Zu diesem Zweck werden vorab durch Experimente Beziehungen zwischen den eingestellten Werten und einstellbaren Parametern der Ätzvorrichtung (14) erhalten und in eine CPU eingegeben. Durch diesen Vorgang können die Parameter der Vorrichtung (14) automatisch durch Eingabe der vorgegebenen Werte für die Ätzbedingungen in die CPU eingestellt werden.
Der Halbleiterwafer (W) oder das Zielobjekt wird aus der Beschickungseinschlusskammer (76) über die Waferübertragungsvorrichtung (64) in die unter einem Vakuum gehaltene Bearbeitungskammer (16) übertragen. Zu diesem Zeitpunkt ist auf dem Wafer (W) die in Übereinstimmung mit der Öffnungsgrösse des Kontaktlochs bemusterte Fotoresistschicht (8) auf der Zwischenniveauisolierschicht (6) angeordnet, wie in 4 gezeigt. Der Wafer (W) wird auf dem Arbeitstisch (18) montiert, der in heruntergefahrener Position befindlich ist, wie durch die Ein-Punkt-Kettenlinie in 1 gezeigt, und der Wafer (W) wird durch Coulomb-Kräfte des elektrostatischen Spannfutters (28) angezogen und gehalten. Dann wird der Arbeitstisch (18) aufwärts bewegt und in einer vorherbestimmten Verfahrensposition positioniert.
Dann wird ein vorherbestimmtes Prozessgas in die Bearbeitungskammer (16) über den Duschkopf (50) zugeführt, während die Bearbeitungskammer (16) evakuiert wird, so dass die Bearbeitungskammer (16) auf einem vorherbestimmten Prozessdruck gehalten wird. Gleichzeitig wird ein elektrisches Radiofrequenzfeld von 13,56 MHz zwischen den oberen und unteren Elektroden, d.h. zwischen dem Duschkopf (50) und dem Arbeitstisch (18) angelegt, wodurch das Prozessgas in ein Plasma umgewandelt wird, und es wird ein Ätzprozess durchgeführt. Zusätzlich wird der ausserhalb der Bearbeitungskammer (16) angeordnete Magnet (56) gedreht, wodurch er ein magnetisches Wirbelfeld (M) im Bearbeitungsraum (S) erzeugt. Durch die Erzeugung des magnetischen Wirbelfelds (M) kann das Plasma durch Lorentz-Kräfte begrenzt werden, so dass die Plasmadichte erhöht wird, wodurch eine hohe Ätzgeschwindigkeit erzielt wird.
Im ersten Schritt wird die SiO₂-Isolierschicht (6) nur im Kontaktlochbereich geätzt. In diesem Schritt wird ein Mischgas aus C₄F₈-Gas und CO-Gas als Prozessgas zusammen mit einem Trägergas, wie beispielsweise Ar-Gas, verwendet. Nimmt man an, dass die Bearbeitungskammer (16) ein Volumen von 35–45 l aufweist, werden die Bedingungen so eingestellt, dass der Prozessdruck 20-60 mTorr beträgt und die Flussgeschwindigkeiten des C₄F₈-Gases, des CO-Gases und des Ar-Gases 10–20 sccm, 20–300 sccm bzw. 0–400 sccm betragen. Ferner wird die Temperatur der oberen Oberfläche des Arbeitstisches auf –30 bis 30°C eingestellt.
Wenn der Kontaktlochbereich der Isolierschicht (6) vollständig durch das Ätzen des ersten Schrittes geätzt ist, wird die Zuführung von C₄F₈-Gas und CO-Gas unterbrochen. Dann kann mit dem zweiten Schritt, d.h. dem Ätzen des Kontaktlochbereichs der Siliciumnitridschicht (12), begonnen werden.
In dem zweiten Schritt wird ein Mischgas aus CH₂F₂-Gas und O₂-Gas als Prozessgas zusammen mit einem Trägergas, wie beispielsweise Ar-Gas, verwendet. Das O₂-Gas dient der Funktion der Entfernung von Ablagerungen am Grund des Kontaktlochs durch Reaktionsprodukte, die durch das Ätzen erzeugt werden. Nimmt man an, dass die Bearbeitungskammer (16) ein Volumen von 35–45 l besitzt, werden die Bedingungen so eingestellt, dass der Prozessdruck 50–100 mTorr beträgt, vorzugsweise 65–100 mTorr. Die Flussgeschwindigkeiten des CO₂F₂-Gases, des O₂-Gases und des Ar-Gases werden auf 20–60 sccm, 20–100 sccm bzw. 50–300 sccm eingestellt. Wenn die Flussgeschwindigkeit des Mischgases zu gross ist, erleidet der Wafer ernsthafte Beschädigungen. Wenn die Flussgeschwindigkeit des Mischgases zu gering ist, wird kaum eine ausreichende Ätzgeschwindigkeit erzielt. Ferner wird die Temperatur der oberen Oberfläche des Arbeitstisches auf –30 bis 30°C eingestellt.
Wie oben beschrieben, wird auch im zweiten Schritt das Prozessgas über den Duschkopf (50) in die Bearbeitungskammer (16) eingeführt, während die Bearbeitungskammer evakuiert wird, so dass die Bearbeitungskammer (16) bei einem vorherbestimmten Prozessdruck gehalten wird. Gleichzeitig wird ein elektrisches Radiofrequenzfeld von 13,56 MHz zwischen den oberen und unteren Elektroden, d.h. zwischen dem Duschkopf (50) und dem Arbeitstisch (18), angelegt, wodurch das Prozessgas in ein Plasma umgewandelt und ein Ätzprozess durchgeführt wird. Zusätzlich wird der ausserhalb der Bearbeitungskammer (16) angeordnete Magnet (56) gedreht, wodurch ein magnetisches Wirbelfeld (M) im Bearbeitungsraum (S) erzeugt wird.
Durch Verwendung des Mischgases aus CH₂F₂-Gas und O₂-Gas als Ätzgas ist es möglich, die Selektivität für die Siliciumnitridschicht relativ zur Siliciumoxidschicht und der Si-Schicht deutlich zu verbessern. Beispielsweise kann dieses Verfahren die Selektivität um etwa einen Faktor zwei oder drei im Vergleich zu einem herkömmlichen Verfahren unter Verwendung von CHF₃-Gas verbessern. Demzufolge wird die Siliciumnitridschicht (12) präzise nur im Kontaktlochbereich, wie in 4 gezeigt, geätzt, während die Feldoxidschicht (4) aus SiO₂ und das Si-Substrat (2) so weit wie möglich vor dem Ätzprozess geschützt werden.
Es ist festzuhalten, dass, obwohl die oben beschriebene Ausführungsform Ar-Gas als Zusatzgas, das aus einem inaktiven Gas besteht, verwendet, dieses Gas auch weggelassen werden kann. Ferner kann anstelle von Ar-Gas ein anderes inaktives Gas, wie beispielsweise N₂-Gas, Ne-Gas, He-Gas oder Xe-Gas, verwendet werden.
Darüber hinaus werden in der oben beschriebenen Ausführungsform der erste Schritt (Ätzen der Siliciumoxidschicht (6)) und der zweite Schritt (Ätzen der Siliciumnitridschicht (12)) nacheinander in der gleichen Bearbeitungskammer durchgeführt. Beispielsweise kann jedoch der erste Schritt in einer anderen Bearbeitungsvorrichtung durchgeführt und nur der zweite Schritt in der Bearbeitungsvorrichtung, wie in 1 gezeigt, durchgeführt werden.
Nachfolgend wird eine Erläuterung der Vorteile von CH₂F₂ und O₂ unter Bezugnahme auf experimentelle Ergebnisse geliefert.
Die 2A bis 2C sind fotografische Querschnittsansichten, die die Ätzergebnisse nach einem Verfahren unter Verwendung von CHF₃ zeigen. Die 3A bis 3C sind fotografische Querschnittsansichten, die die Ätzergebnisse nach einem Verfahren unter Verwendung von CH₂F₂ zeigen. Diese Ansichten zeigen jeweils das Ergebnis, wenn ein Loch mit einem Durchmesser von 0,6 μm durch Ätzen in SiNx, SiO₂ und Si gebildet wurde. In diesen Ansichten kennzeichnet "Zentrum" Fälle, in denen das Loch nahezu im Zentrum der Waferoberfläche positioniert war, und "Kante" kennzeichnet Fälle, in denen das Loch am Rand der Waferoberfläche positioniert war. In allen fotografischen Ansichten sind die Ätzzeit und die Ätzgeschwindigkeit angegeben.
Unter den Prozessbedingungen des Verfahrens unter Verwendung von CHF₃, wie in den 2A bis 2C gezeigt, wurden der Prozessdruck und die Radiofrequenzleistung auf 40 mTorr bzw. 500 W eingestellt. Als Prozessgas wurde CHF₃/Ar/O₂ mit einer Flussgeschwindigkeit von 20/100/20 sccm zugeführt. Die Temperaturen in der Bearbeitungskammer wurden so eingestellt, dass die obere Elektrode und die Seitenwand 60°C und die untere Elektrode 20°C hatten.
Unter den Prozessbedingungen des Verfahrens unter Verwendung von CH₂F₂, wie in den 3A bis 3C gezeigt, wurden der Prozessdruck und die Radiofrequenzleistung auf 40 mTorr bzw. 500 W eingestellt. Als Prozessgas wurde CH₂F₂/Ar/O₂ mit einer Flussgeschwindigkeit von 20/100/20 sccm zugeführt. Die Temperaturen in der Bearbeitungskammer wurden so eingestellt, dass die obere Elektrode und die Seitenwand 60°C und die untere Elektrode 20°C aufwiesen. Anders gesagt unterschieden sich die beiden Verfahren nur darin, dass das Ätzgas CHF3 oder CH₂F₂ war.
Wie in den 2A bis 2C gezeigt, waren in dem Verfahren unter Verwendung von CHF3 die Ätzgeschwindigkeiten von SiNx grösser als diejenigen von SiO₂ und Si. Im Durchschnitt betrugen die Ätzgeschwindigkeiten von SiNx, SiO₂ und Si 251,7 nm/min, 118,9 nm/min bzw. 94,0 nm/min. Folglich war die Selektivität für SiNx relativ zu SiO₂ und Si etwa 2,1 bzw. etwa 2,7.
Andererseits waren, wie in den 3A bis 3C gezeigt, in dem Verfahren unter Verwendung von CH₂F₂ die Ätzgeschwindigkeiten für SiNx hoch, ähnlich wie in dem Verfahren unter Verwendung von CHF₃, während die Ätzgeschwindigkeiten von SiO₂ und Si deutlich abnahmen. Im Durchschnitt betrugen die Ätzgeschwindigkeiten von SiNx, SiO₂ und Si 252,9 nm/min, 65,3 nm/min bzw. 38,3 nm/min. Folglich waren die Selektivitäten für SiNx relativ zu SiO₂ und Si etwa 3,9 bzw. etwa 6,6.
Wie oben beschrieben, erhöhte das Verfahren unter Verwendung von CH₂F₂ die Selektivitäten für SiNx relativ zu SiO₂ und Si auf bis zu dem 2-fachen derjenigen des Verfahrens unter Verwendung von CHF₃. Unter diesen experimentellen Bedingungen zeigte das Verfahren unter Verwendung von CH₂F₂ jedoch eine geringfügig verschlechterte planare Gleichförmigkeit im Vergleich zu dem Verfahren unter Verwendung von CHF₃.
Als nächstes wird eine Erläuterung der Beziehungen zwischen Selektivität für SiNx relativ zu SiO₂ und der planaren Gleichförmigkeit in einem erfindungsgemässen Verfahren gegeben.
Die 5 bis 7 sind Graphen, die die Ergebnisse der Untersuchung der Beziehungen der Selektivität (SiNx/SiO₂) und der planaren Gleichförmigkeit in bezug auf verschiedene Parameter zeigen. In den 5 bis 7 kennzeichnen "Sel." und "Uni." die Selektivität (SiNx/SiO₂) bzw. die planare Gleichförmigkeit. Da "Sel." die Selektivität selbst kennzeichnet, bedeutet ein grösserer Wert eine bessere Eigenschaft. Das "Uni." andererseits den Unterschied zwischen den Ätzhöhen im Zentrum und am Rand eines Wafers wiedergeben, bedeutet ein kleiner Wert (absoluter Wert) eine bessere Eigenschaft.
In den Experimenten der 5 bis 7 wurden drei Parameter berücksichtigt, d.h. das Mischungsverhältnis CH₂F₂/O₂ zwischen CH₂F₂-Gas und O₂-Gas, der Prozessdruck in der Bearbeitungskammer (16) und das Mischungsverhältnis (Mischgas/Trägergas) zwischen Mischgas (dem CH₂F₂-Gas und dem O₂Gas) und dem Ar-Trägergas. In all diesen Experimenten war die Radiofrequenzleistung auf 500 W eingestellt, und die Temperaturen in der Bearbeitungskammer wurden so eingestellt, dass die obere Elektrode und die Seitenwand bei 60°C und die untere Elektrode bei 20°C waren.
5 zeigt die Beziehung der Selektivität (SiNx/SiO₂) und der planaren Gleichförmigkeit in Abhängigkeit vom Mischungsverhältnis (CH₂F₂/O₂). In diesem Experiment waren der Prozessdruck und die Ar-Trägergasflussgeschwindigkeit auf 100 mTorr bzw. 0 sccm eingestellt. Wie in 5 gezeigt, war bei einem Mischungsverhältnis (CH₂F₂/O₂) von 0,2–0,6 die Selektivität 4,5 oder mehr, und die Gleichförmigkeit lag innerhalb von ± 7,0 %, was ein gegenüber einem herkömmlichen Verfahren besser ausgewogener Zustand zwischen Selektivität und Gleichförmigkeit ist. In diesem Bereich wurde die Selektivität mit der Abnahme des Mischungsverhältnisses (CH₂F₂/O₂) besser, während die Gleichförmigkeit mit eine Zunahme des Mischungsverhältnisses (CH₂F₂/O₂) besser wurde. Ferner war bei einem Mischungsverhältnis (CH₂F₂/O₂) von 0,3–0,5 die Selektivität 5,0 oder mehr, und die Gleichförmigkeit lag innerhalb von ± 6,0 %, was bevorzugte Werte sind. Ferner war bei einem Mischungsverhältnis (CH₂F₂/O₂) von 0,3–0,4 die Selektivität 5,0 oder mehr und die Gleichförmigkeit innerhalb von ± 5,0 %, was weiter bevorzugte Werte sind.
6 zeigt die Beziehung zwischen der Selektivität (SiNx/SiO₂) und der planaren Gleichförmigkeit relativ zum Prozessdruck. In diesem Experiment wurden die Flussgeschwindigkeiten des CH₂F₂-Gases, des O₂-Gases und des Ar-Trägergases auf 60 sccm, 100 sccm bzw. 0 (Null) sccm eingestellt. Wie in 6 gezeigt, war bei einem Prozessdruck von 50–100 mTorr die Selektivität 4,3 oder mehr, und die Gleichförmigkeit lag im Bereich von ± 7,0 %, was ein ausgeglichener Zustand zwischen Selektivität und Gleichförmigkeit ist, der über denjenigen eines herkömmlichen Verfahrens hinausgeht. In diesem Bereich wurden sowohl die Selektivität als auch die Gleichförmigkeit mit ansteigendem Prozessdruck besser. Wenn der Prozessdruck ferner 65–100 mTorr betrug, lag die Gleichförmigkeit innerhalb von ± 5,0 %, was einen bevorzugten Wert darstellt.
7 zeigt die Beziehungen der Selektivität (SiNx/SiO₂) und der planaren Gleichförmigkeit relativ zum Mischungsverhältnis (Mischgas/Trägergas). In diesem Experiment wurden der Prozessdruck und das Mischungsverhältnis (CH₂F₂/O₂) auf 40 mTorr bzw. 1 eingestellt. Wie in 7 gezeigt, war bei einem Verhältnis (Mischgas/Trägergas) von 1,3 oder mehr die Selektivität 3,5 oder mehr und die Gleichförmigkeit lag im Bereich von ± 7,0 %, was einen ausgeglichenen Zustand zwischen Selektivität und Gleichförmigkeit darstellt, der über denjenigen eines herkömmlichen Verfahrens hinausgeht. In diesem Bereich werden sowohl die Selektivität als auch die Gleichförmigkeit mit zunehmendem Mischungsverhältnis (Mischgas/Trägergas) besser. Es ist festzuhalten, dass, wie in den 5 und 6 gezeigt, selbst dann exzellente Ergebnisse erhalten wurden, wenn kein Trägergas verwendet wurde. Aus diesen Ergebnissen wurde entnommen, dass ein bevorzugter Bereich für den Anteil des Mischgases im Prozessgas etwa 55–100 Vol.% beträgt.
Die Tabellen 1 und 2 zeigen eine Zusammenfassung der Beziehungen zwischen Selektivität (SiNx/SiO₂) und planarer Gleichförmigkeit in Abhängigkeit von den oben beschriebenen Parametern, wie sie aus den Ergebnissen der Experimente erhalten wurden.
TABELLE 1
TABELLE 2
Folglich kann unter Berücksichtigung der oben beschriebenen experimentellen Ergebnisse erfindungsgemäss ein weit anwendbares Plasmaätzverfahren bereitgestellt werden, einschliesslich eines Verfahrens zur Erzeugung eines Kontaktlochs, wie in 4 gezeigt.
Genauer wird ein Verfahren zum Plasmaätzen eines Zielsubstrats in einer Plasmaätzvorrichtung bereitgestellt, wobei das Targetsubstrat eine Oberfläche aufweist, auf der eine erste Schicht, die aus Siliciumnitrid besteht, und eine zweite Schicht, die aus Silicium oder Siliciumoxid besteht, angeordnet sind, das die folgenden Schritte umfasst:
Einstellen der Ätzvorrichtung im Hinblick auf einen Einstellwert der Ätzselektivität der ersten Schicht relativ zur zweiten Schicht, und eines Einstellwerts der planaren Ätzgleichförmigkeit, definiert durch den Unterschied zwischen den zu bearbeitenden Grössenordnungen im Zentrum und am Rand des Targetsubstrats;
Einsetzen des Targetsubstrats in eine Bearbeitungskammer der Ätzvorrichtung;
Zuführen eines Prozessgases in die Bearbeitungskammer unter Entleeren der Bearbeitungskammer, wobei das Prozessgas ein Mischgas aus CH₂F₂-Gas und O₂-Gas in einem Verhältnis von 50–100 Vol.% des Prozessgases umfasst und das CH₂F₂-Gas und das O₂-Gas in einem ersten Mischungsverhältnis (CH₂F₂/O₂) von 0,2–0,6 als Volumenverhältnis gemischt werden;
Umwandeln des Prozessgases in ein Plasma durch elektrische Entladung, wobei die Bearbeitungskammer bei einem ersten Druck von 50–100 mTorr gehalten wird; und
bevorzugtes Ätzen der ersten Schicht gegenüber der zweiten Schicht mit dem Plasma;
worin die Parameter für die planare Gleichförmigkeit, durch die die Ätzvorrichtung im Hinblick auf den Einstellwert der planaren Gleichförmigkeit eingestellt wird, den ersten Druck und das erste Mischungsverhältnis umfassen, und wenn der Einstellwert der planaren Gleichförmigkeit strenger ist, wird entweder der erste Druck oder das erste Mischungsverhältnis höher eingestellt.
Der erste Druck wird vorzugsweise auf einen Wert von 65–100 mTorr eingestellt. Das erste Mischungsverhältnis wird vorzugsweise auf einen Wert von 0,3–0,5, weiter bevorzugt einen Wert von 0,3–0,4, eingestellt.
Das Prozessgas kann ferner ein Trägergas aus einem inaktiven Gas enthalten, das ausgewählt ist aus Ar, He, Ne, Xe und N₂. In diesem Fall können die Parameter für die planare Gleichförmigkeit ferner ein zweites Mischungsverhältnis (Mischgas/Trägergas) einschliessen. Wenn der eingestellte Wert der planaren Gleichförmigkeit strenger ist, wird ein beliebiges aus dem ersten Druck, dem ersten Mischungsverhältnis und dem zweiten Mischungsverhältnis eingestellt.
Die Parameter für die Selektivität, durch die die Ätzvorrichtung im Hinblick auf den Einstellwert für die Selektivität eingestellt wird, kann auch den ersten Druck und das erste Mischungsverhältnis einschliessen. In diesem Fall wird, wenn der Einstellwert der Selektivität höher ist, der erste Druck höher oder das erste Mischungsverhältnis niedriger eingestellt.
Die Parameter für die Selektivität können ferner ein zweites Mischungsverhältnis (Mischgas/Trägergas) einschliessen. Wenn der Einstellwert für die Selektivität höher ist, wird eines aus dem ersten Druck und dem zweiten Mischungsverhältnis höher oder das erste Mischungsverhältnis niedriger eingestellt.
Im Schritt des Umwandelns des Prozessgases in ein Plasma durch elektrische Entladung wird das Targetsubstrat vorzugsweise auf einem Arbeitstisch befestigt, der auf eine Temperatur von –30 bis 30°C eingestellt ist, wodurch die Temperatur des Zielgegenstands gesteuert wird.
Vorzugsweise besteht die zweite Schicht im wesentlichen aus Siliciumoxid. Wenn beispielsweise ein Kontaktloch hergestellt wird, umfasst das Target eine Isolierschicht, die aus Siliciumoxid besteht und auf der Oberseite der ersten Schicht angeordnet ist, und eine Feldoxidschicht, die aus Siliciumoxid besteht und auf der Unterseite der ersten Schicht angeordnet ist. In diesem Fall umfasst das erfindungsgemässe Verfahren vor dem Schritt der Zuführung eines Prozessgases in die Bearbeitungskammer einen Schritt der Zuführung eines anderen Prozessgases, das C₄F₈ enthält, in die Bearbeitungskammer unter Evakuierung der Bearbeitungskammer und Umwandlung des anderen Prozessgases in ein Plasma, wodurch die Zwischenlevelisolierschicht Plasmageätzt wird, wodurch ein Loch, das die erste Schicht unter der Zwischenlevelisolierschicht erreicht, gebildet wird.
Vorzugsweise wird im Schritt des bevorzugten Ätzens der ersten Schicht gegenüber der zweiten Schicht mit dem Plasma ein parallel zur Oberfläche des Targetsubstrats ausgerichtetes, magnetisches Wirbelfeld in der Bearbeitungskammer erzeugt, so dass das Plasma begrenzt wird.
Es ist festzuhalten, dass die oben beschriebene Ausführungsform beispielhaft angegeben wurde anhand einer reaktiven Ionenätz (RIE)-Vorrichtung vom Dipoltyp, worin die Plasmadichte durch Anlegen des magnetischen Wirbelfelds im Bearbeitungsraum (S) verstärkt wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Typen von Plasmaverarbeitungsvorrichtungen beschränkt, sondern ist auf Vorrichtungen beliebigen Typs anwendbar. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung angewandt werden bei einer Plasmaätzvorrichtung, worin eine Radiofrequenz nur über die obere Elektrode angelegt wird, einer Plasmaätzvorrichtung, worin eine Radiofrequenz an sowohl der oberen als auch der unteren Elektrode angelegt wird, oder einer Plasmaätzvorrichtung, worin das Plasma mittels Mikrowellen erzeugt wird. Ferner ist die oben beschriebene Ausführungsform beispielhaft ausgeführt für den Fall, dass ein Halbleiterwafer als Zielobjekt geätzt wird. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch auf Fälle angewandt werden, in denen auf einem Glassubstrat, einem LCD-Substrat oder dergleichen eine Schicht ausgebildet ist.

Claims

Verfahren zum Plasmaätzen eines Targetsubstrats in einer Plasmaätzvorrichtung, das Targetsubstrat weist eine Oberfläche auf, auf der eine erste Schicht, die aus Siliziumnitrid besteht, und eine zweite Schicht, die aus Silizium oder Siliziumoxid besteht, angeordnet sind, das die folgenden Schritte umfaßt: Einstellen der Ätzvorrichtung im Hinblick auf einen Einstellwert der Ätzselektivität der ersten Schicht relativ zur zweiten Schicht, und eines Einstellwerts der planaren Ätzgleichförmigkeit, definiert durch den Unterschied zwischen den zu bearbeitenden Größenordnungen im Zentrum und am Rand des Targetsubstrats; Einsetzen des Targetsubstrats in eine Bearbeitungskammer der Ätzvorrichtung; Zuführen eines Prozeßgases in die Bearbeitungskammer unter Entleeren der Bearbeitungskammer, das Prozeßgas umfaßt ein Mischgas aus CH₂F₂-Gas und O₂-Gas in einem Verhältnis von 50 bis 100 Vol.% des Prozeßgases, das CH₂F₂-Gas und das O₂-Gas werden in einem ersten Mischungsverhältnis (CH₂F₂/O₂) von 0,2 bis 0,6 als Volumenverhältnis gemischt; Umwandeln des Prozeßgases in ein Plasma durch elektrische Entladung, wobei die Bearbeitungskammer bei einem ersten Druck von 50 bis 100 mTorr gehalten wird; und bevorzugtes Ätzen der ersten Schicht gegenüber der zweiten Schicht mit dem Plasma, worin die Parameter für die planare Gleichförmigkeit, durch die die Ätzvorrichtung im Hinblick auf den Einstellwert der planaren Gleichförmigkeit eingestellt wird, den ersten Druck und das erste Mischungsverhältnis umfassen, und wenn der Einstellwert der planaren Gleichförmigkeit strenger ist, wird entweder der erste Druck oder das erste Mischungsverhältnis höher eingestellt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, worin der erste Druck auf einen Wert von 65 bis 100 mTorr eingestellt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, worin das erste Mischungsverhältnis auf einen Wert von 0,3 bis 0,5 eingestellt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 3, worin das erste Mischungsverhältnis auf einen Wert von 0,3 bis 0,4 eingestellt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, worin das Prozeßgas ferner ein Trägergas aus einem inaktiven Gas enthält.
Verfahren gemäß Anspruch 5, worin die Parameter für die planare Gleichförmigkeit ferner ein zweites Mischungsverhältnis (Mischgas/Trägergas) umfassen, und wenn der Einstellwert der planaren Gleichförmigkeit strenger ist, wird ein beliebiges aus dem ersten Druck, dem ersten Mischungsverhältnis und dem zweiten Mischungsverhältnis höher eingestellt.
Verfahren gemäß Anspruch 5, worin das Trägergas ausgewählt ist aus Ar, He, Ne, He und N₂.
Verfahren gemäß Anspruch 1, worin die Parameter für die Selektivität, durch die die Ätzvorrichtung im Hinblick auf den Einstellwert der Selektivität eingestellt wird, den ersten Druck und das erste Mischungsverhältnis umfassen, und wenn der Einstellwert der Selektivität höher ist, wird der erste Druck höher eingestellt, oder das erste Mischungsverhältnis wird niedriger eingestellt.
Verfahren gemäß Anspruch 8, worin das Prozeßgas ferner ein Trägergas aus einem inaktiven Gas umfaßt.
Verfahren gemäß Anspruch 9, worin die Parameter für die Selektivität ferner ein zweites Mischungsverhältnis (Mischgas/Trägergas) umfassen, und wenn der Einstellwert für die Selektivität höher ist, wird eines aus dem ersten Druck und dem zweiten Mischungsverhältnis höher eingestellt, oder das erste Mischungsverhältnis wird niedriger eingestellt.
Verfahren gemäß Anspruch 9, worin das Trägergas ausgewählt ist aus Ar, He, He, Xe und N₂.
Verfahren gemäß Anspruch 1, worin das Targetsubstrat im Schritt der Umwandlung des Prozeßgases in ein Plasma durch elektrische Entladung zur Steuerung der Temperatur des Targetsubstrats vorzugsweise auf einem Arbeitstisch befestigt ist, der auf eine Temperatur von –30 bis 30°C eingestellt ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, worin die zweite Schicht aus Siliziumoxid besteht.
Verfahren gemäß Anspruch 13, worin das Targetsubstrat eine Zwischenlevel-Isolierschicht umfaßt, die aus Siliziumoxid besteht und auf der Oberseite der ersten Schicht angeordnet ist, sowie eine Feldoxidschicht, die aus Siliziumoxid besteht und auf der Unterseite der ersten Schicht angeordnet ist, und worin das Verfahren vor dem Schritt der Zuführung des Prozeßgases in die Bearbeitungskammer gemäß Anspruch 1 ferner einen Schritt der Zuführung eines anderen Prozeßgases, das C₄F₈ enthält, in die Bearbeitungskammer unter Entleerung der Bearbeitungskammer und Umwandlung des anderen Prozeßgases in ein Plasma, wodurch die Zwischenlevel-Isolierschicht plasmageätzt wird, wodurch ein Loch, das die erste Schicht unter der Zwischenlevel-Isolierschicht erreicht, gebildet wird, umfaßt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, worin im Schritt des bevorzugten Ätzens der ersten Schicht gegenüber der zweiten Schicht mit dem Plasma ein Rotationsmagnetfeld in der Bearbeitungskammer parallel zur Oberfläche des Targetsubstrats ausgebildet wird, so daß das Plasma begrenzt wird.