JPH03241740A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH03241740A JPH03241740A JP3923090A JP3923090A JPH03241740A JP H03241740 A JPH03241740 A JP H03241740A JP 3923090 A JP3923090 A JP 3923090A JP 3923090 A JP3923090 A JP 3923090A JP H03241740 A JPH03241740 A JP H03241740A
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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】
〔概 要〕
半導体装置の製造工程におけるシリコン窒化膜の反応性
イオンエツチング方法の改良に関し、エッチレートが高
く、シリコン酸化膜に対する選択比が大きなシリコン窒
化膜の反応性イオンエツチングを行うことが可能となる
半導体装置の製造方法の提供を目的とし、 被処理物を載置する下部電極の表面に電極カバーを具備
する反応性イオンエツチング装置を用いて行うシリコン
窒化膜の反応性イオンエツチング工程において、前記反
応性イオンエツチング装置の前記電極カバーに硫化亜鉛
からなる電極カバーを用い、エツチングガスとして四弗
化炭素を含むガスを用い、反応圧力を０．１５〜０．３
０Ｔｏｒｒとして反応性イオンエツチングを行うよう構
成する。
イオンエツチング方法の改良に関し、エッチレートが高
く、シリコン酸化膜に対する選択比が大きなシリコン窒
化膜の反応性イオンエツチングを行うことが可能となる
半導体装置の製造方法の提供を目的とし、 被処理物を載置する下部電極の表面に電極カバーを具備
する反応性イオンエツチング装置を用いて行うシリコン
窒化膜の反応性イオンエツチング工程において、前記反
応性イオンエツチング装置の前記電極カバーに硫化亜鉛
からなる電極カバーを用い、エツチングガスとして四弗
化炭素を含むガスを用い、反応圧力を０．１５〜０．３
０Ｔｏｒｒとして反応性イオンエツチングを行うよう構
成する。
本発明は、半導体装置の製造工程におけるシリコン窒化
膜の反応性イオンエツチング方法の改良に関するもので
ある。
膜の反応性イオンエツチング方法の改良に関するもので
ある。
近年の半導体装置の高集積化・高速化に伴い、ドライエ
ツチング技術に対してはより高い加工精度が要求されて
おり、エッチレートが大きなことと、下地の膜との選択
比が大きなことが必要不可欠となっている。
ツチング技術に対してはより高い加工精度が要求されて
おり、エッチレートが大きなことと、下地の膜との選択
比が大きなことが必要不可欠となっている。
特に多方面で用いられている下地がシリコン酸化膜のシ
リコン窒化膜の反応性イオンエツチングにおいては、使
用するエツチングガスの種類によってそれぞれ長所、短
所があり、すべての点で優れているものがないのが現状
である。
リコン窒化膜の反応性イオンエツチングにおいては、使
用するエツチングガスの種類によってそれぞれ長所、短
所があり、すべての点で優れているものがないのが現状
である。
以上のような状況からエッチレートが大きく、下地のシ
リコン酸化膜に対する選択比が大きなシリコン窒化膜の
反応性イオンエツチングを行うことが可能な半導体装置
の製造方法が要望されている。
リコン酸化膜に対する選択比が大きなシリコン窒化膜の
反応性イオンエツチングを行うことが可能な半導体装置
の製造方法が要望されている。
従来の半導体装置の製造方法を第１図〜第３図により詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図は反応性イオンエツチング装置の概略構造を示す
図、第２図は本発明と従来方法のエツチングレートを示
す図、第３図は本発明と従来方法のシリコン窒化膜のシ
リコン酸化膜に対する選択比を示す図である。
図、第２図は本発明と従来方法のエツチングレートを示
す図、第３図は本発明と従来方法のシリコン窒化膜のシ
リコン酸化膜に対する選択比を示す図である。
反応性イオンエンチング装置は第１図に示すように、高
真空に保持可能なチャンバ１の上部に対向電極２を備え
、下部には下部電極３が設けられており、これらの電極
には高周波電源５によって高周波電圧が印加される構造
を有している。
真空に保持可能なチャンバ１の上部に対向電極２を備え
、下部には下部電極３が設けられており、これらの電極
には高周波電源５によって高周波電圧が印加される構造
を有している。
下部電極３の表面には被処理物、例えば半導体ウェーハ
６が中央部に載置され、この半導体ウェー八６を取り囲
むように電極カバー４が載置されている。
６が中央部に載置され、この半導体ウェー八６を取り囲
むように電極カバー４が載置されている。
この電極カバー４は石英、即ち、シリコン酸化膜からな
り、エツチングガスとしては四弗化炭素（ＣＦ ４．）
或いは六弗化硫黄（ＳＦ６）が用いられている。
り、エツチングガスとしては四弗化炭素（ＣＦ ４．）
或いは六弗化硫黄（ＳＦ６）が用いられている。
四弗化炭素を用いた場合には、エッチレートは第２図に
点線で示すように、反応圧力が０．２５Ｔｏｒｒ以下な
らば１６０ｎｍ／ｍｉｎ以上で大きいが、シリコン酸化
膜に対するシリコン窒化膜の選択比は第３図に点線で示
すように、反応圧力が０．２５Ｔｏｒｒ以下ならば３以
下と非常に小さく、レジスト膜に対する選択比は２程度
である。
点線で示すように、反応圧力が０．２５Ｔｏｒｒ以下な
らば１６０ｎｍ／ｍｉｎ以上で大きいが、シリコン酸化
膜に対するシリコン窒化膜の選択比は第３図に点線で示
すように、反応圧力が０．２５Ｔｏｒｒ以下ならば３以
下と非常に小さく、レジスト膜に対する選択比は２程度
である。
一方、六弗化硫黄を用いた場合には、シリコン窒化膜に
対するシリコン窒化膜の選択比は５程度と四弗化炭素を
用いた場合よりも大きいが、エッチレートは四弗化炭素
を用いた場合よりも小さく、レジスト膜に対する選択比
は四弗化炭素を用いた場合と同様に２程度である。
対するシリコン窒化膜の選択比は５程度と四弗化炭素を
用いた場合よりも大きいが、エッチレートは四弗化炭素
を用いた場合よりも小さく、レジスト膜に対する選択比
は四弗化炭素を用いた場合と同様に２程度である。
エツチングガスにフロン４１ （ＣＨ３Ｆ）或いはフロ
ン３２（ＣＨｚ Ｆ ２）等のデボ性のガスを用いた場
合に、シリコン酸化膜に対する選択比を１５以上にでき
たという例もあるが、マージンが少なく再現性に乏しい
。
ン３２（ＣＨｚ Ｆ ２）等のデボ性のガスを用いた場
合に、シリコン酸化膜に対する選択比を１５以上にでき
たという例もあるが、マージンが少なく再現性に乏しい
。
マイクロ波を用いる化学種のみによりエツチングするダ
ウンフロータイブのエツチングを行えば選択比を高くす
ることができるが、このエツチングは等方性エツチング
であり、パターン制御性が良くない。
ウンフロータイブのエツチングを行えば選択比を高くす
ることができるが、このエツチングは等方性エツチング
であり、パターン制御性が良くない。
以上説明した従来の半導体装置の製造方法においては、
四弗化炭素の場合はエッチレートが高いという長所があ
る反面シリコン酸化膜に対する選択比が小さいという欠
点があり、六弗化硫黄の場合はシリコン酸化膜に対する
選択比が大きいという長所がある反面エッチレートが低
いという欠点があり、マイクロ波を用いる化学種のみに
よりエツチングするダウンフロータイブのエツチングの
場合は、パターン制御性が悪く、被エツチング膜の下地
をもエツチングしてしまうという問題点があった。
四弗化炭素の場合はエッチレートが高いという長所があ
る反面シリコン酸化膜に対する選択比が小さいという欠
点があり、六弗化硫黄の場合はシリコン酸化膜に対する
選択比が大きいという長所がある反面エッチレートが低
いという欠点があり、マイクロ波を用いる化学種のみに
よりエツチングするダウンフロータイブのエツチングの
場合は、パターン制御性が悪く、被エツチング膜の下地
をもエツチングしてしまうという問題点があった。
本発明は以上のような状況から、エッチレートが高く、
シリコン酸化膜に対する選択比が大きなシリコン窒化膜
の反応性イオンエツチングを行うことが可能となる半導
体装置の製造方法の提供を目的としたものである。
シリコン酸化膜に対する選択比が大きなシリコン窒化膜
の反応性イオンエツチングを行うことが可能となる半導
体装置の製造方法の提供を目的としたものである。
本発明の半導体装置の製造方法は、被処理物を載置する
下部電極の表面に電極カバーを具備する反応性イオンエ
ツチング装置を用いて行うシリコン窒化膜の反応性イオ
ンエツチング工程において、この反応性イオンエツチン
グ装置のこの電極カバーに硫化亜鉛からなる電極カバー
を用い、エツチングガスとして四弗化炭素を含むガスを
用い、反応圧力を０，１５〜Ｑ、３ＱＴｏｒｒとして反
応性イオンエツチングを行うよう構成する。
下部電極の表面に電極カバーを具備する反応性イオンエ
ツチング装置を用いて行うシリコン窒化膜の反応性イオ
ンエツチング工程において、この反応性イオンエツチン
グ装置のこの電極カバーに硫化亜鉛からなる電極カバー
を用い、エツチングガスとして四弗化炭素を含むガスを
用い、反応圧力を０，１５〜Ｑ、３ＱＴｏｒｒとして反
応性イオンエツチングを行うよう構成する。
即ち本発明においては、反応性イオンエツチング装置の
下部電極に硫化亜鉛からなる電極カバーを載置し、エツ
チングガスとして四弗化炭素を含むガスを用い、反応圧
力を０．１５〜０．３０Ｔｏｒｒに設定して反応性イオ
ンエツチングを行うので、四弗化炭素から生成されるＣ
Ｆ”イオンが電極カバーの硫化亜鉛に衝突して硫化亜鉛
から硫黄ガスが発生し、この硫黄ガスが下地のシリコン
酸化膜の表面に付着し、六弗化硫黄を反応ガスとして用
いた場合と同様にシリコン酸化膜を保護するので、この
シリコン酸化膜に対する選択比が高いシリコン窒化膜の
反応性イオンエツチングを行うことが可能となる。
下部電極に硫化亜鉛からなる電極カバーを載置し、エツ
チングガスとして四弗化炭素を含むガスを用い、反応圧
力を０．１５〜０．３０Ｔｏｒｒに設定して反応性イオ
ンエツチングを行うので、四弗化炭素から生成されるＣ
Ｆ”イオンが電極カバーの硫化亜鉛に衝突して硫化亜鉛
から硫黄ガスが発生し、この硫黄ガスが下地のシリコン
酸化膜の表面に付着し、六弗化硫黄を反応ガスとして用
いた場合と同様にシリコン酸化膜を保護するので、この
シリコン酸化膜に対する選択比が高いシリコン窒化膜の
反応性イオンエツチングを行うことが可能となる。
以下第１図〜第３図により本発明の一実施例を６インチ
の半導体ウェーハの場合について詳細に説明する。
の半導体ウェーハの場合について詳細に説明する。
本発明による一実施例においても従来と同じ第１図に示
すような概略構造の反応性イオンエ・ノチング装置を用
いるが、本実施例においては半導体ウェーハ６の外径１
５０龍よりやや大きな内径１５５ｍ＋１．外径２５０ｍ
ｍ、厚さ３１１ｍの電極カバー４の材料を硫化亜鉛（Ｚ
ｎ Ｓ ）とした点が異なっている。
すような概略構造の反応性イオンエ・ノチング装置を用
いるが、本実施例においては半導体ウェーハ６の外径１
５０龍よりやや大きな内径１５５ｍ＋１．外径２５０ｍ
ｍ、厚さ３１１ｍの電極カバー４の材料を硫化亜鉛（Ｚ
ｎ Ｓ ）とした点が異なっている。
エツチングガスとしては四弗化炭素１１００５ＣＣと酸
素１１０５ＣＣの混合ガスを用い、チャンバ１の室内圧
は０，２ Ｔｏｒｒ 、、高周波電源５のパワー密度は
、０．４Ｗ／ＣｒＡである。
素１１０５ＣＣの混合ガスを用い、チャンバ１の室内圧
は０，２ Ｔｏｒｒ 、、高周波電源５のパワー密度は
、０．４Ｗ／ＣｒＡである。
このような条件で反応性イオンエツチングを行うと第２
図に実線で示すように、シリコン窒化膜のエッチレート
は１５０ｎｍ／ｍｉｎとなり、第３図に実線で示すよう
に、シリコン酸化膜に対する選択比は８となり、レジス
ト膜に対する選択比は５となった。
図に実線で示すように、シリコン窒化膜のエッチレート
は１５０ｎｍ／ｍｉｎとなり、第３図に実線で示すよう
に、シリコン酸化膜に対する選択比は８となり、レジス
ト膜に対する選択比は５となった。
エツチングガスとして四弗化炭素１００ ｓｃ工のみを
用い、チャンバ１の室内圧は０．２ Ｔｏｒｒ、高周波
電源５のパワー密度は、０．４ Ｗ／ｃＡとした他の実
施例では、エッチレートは１２０ｎｍ／ｍｉｎとなり、
シリコン酸化膜に対する選択比は７となり、レジスト膜
に対する選択比は８となった。
用い、チャンバ１の室内圧は０．２ Ｔｏｒｒ、高周波
電源５のパワー密度は、０．４ Ｗ／ｃＡとした他の実
施例では、エッチレートは１２０ｎｍ／ｍｉｎとなり、
シリコン酸化膜に対する選択比は７となり、レジスト膜
に対する選択比は８となった。
以上の説明から明らかなように本発明によれば、極めて
簡単な電極カバーの材料の変更と、処理条件の限定によ
り、シリコン窒化膜のシリコン酸化膜に対する選択比を
向上させることが可能となり、半導体装置の製造工程に
おけるシリコン窒化膜のエツチングを良好な状態で行う
ことが可能となる等の利点があり、著しい経済的及び、
信顛性向上の効果が期待できる半導体装置の製造方法の
提供が可能である。
簡単な電極カバーの材料の変更と、処理条件の限定によ
り、シリコン窒化膜のシリコン酸化膜に対する選択比を
向上させることが可能となり、半導体装置の製造工程に
おけるシリコン窒化膜のエツチングを良好な状態で行う
ことが可能となる等の利点があり、著しい経済的及び、
信顛性向上の効果が期待できる半導体装置の製造方法の
提供が可能である。
一
【図面の簡単な説明】
第１図は反応性イオンエツチング装置の概略構造を示す
図、 第２図は本発明と従来方法のエッチレートを示す図、 第３図は本発明と従来方法のシリコン窒化膜のシリコン
酸化膜に対する選択比を示す図、である。 図において、 １はチャンバ、 ２は対向電極、 ３は下部電極、 ４は電極カバー ５は高周波電源、 ６は半導体ウェーハ、 を示す。 ０ ２２３−
図、 第２図は本発明と従来方法のエッチレートを示す図、 第３図は本発明と従来方法のシリコン窒化膜のシリコン
酸化膜に対する選択比を示す図、である。 図において、 １はチャンバ、 ２は対向電極、 ３は下部電極、 ４は電極カバー ５は高周波電源、 ６は半導体ウェーハ、 を示す。 ０ ２２３−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 被処理物を載置する下部電極の表面に電極カバーを具
備する反応性イオンエッチング装置を用いて行うシリコ
ン窒化膜の反応性イオンエッチング工程において、 前記反応性イオンエッチング装置の前記電極カバーに硫
化亜鉛からなる電極カバー（４）を用い、エッチングガ
スとして四弗化炭素を含むガスを用い、反応圧力を０．
１５〜０．３０Ｔｏｒｒとして反応性イオンエッチング
を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3923090A JPH03241740A (ja) | 1990-02-19 | 1990-02-19 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3923090A JPH03241740A (ja) | 1990-02-19 | 1990-02-19 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03241740A true JPH03241740A (ja) | 1991-10-28 |
Family
ID=12547326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3923090A Pending JPH03241740A (ja) | 1990-02-19 | 1990-02-19 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03241740A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06101073A (ja) * | 1992-09-18 | 1994-04-12 | Hitachi Ltd | プラズマエッチング方法 |
| WO1998000858A1 (en) * | 1996-07-03 | 1998-01-08 | Tegal Corporation | Plasma etch reactor and method |
| US6048435A (en) * | 1996-07-03 | 2000-04-11 | Tegal Corporation | Plasma etch reactor and method for emerging films |
| US6143125A (en) * | 1996-09-20 | 2000-11-07 | Nec Corporation | Apparatus and method for dry etching |
-
1990
- 1990-02-19 JP JP3923090A patent/JPH03241740A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06101073A (ja) * | 1992-09-18 | 1994-04-12 | Hitachi Ltd | プラズマエッチング方法 |
| WO1998000858A1 (en) * | 1996-07-03 | 1998-01-08 | Tegal Corporation | Plasma etch reactor and method |
| US6048435A (en) * | 1996-07-03 | 2000-04-11 | Tegal Corporation | Plasma etch reactor and method for emerging films |
| US6190496B1 (en) | 1996-07-03 | 2001-02-20 | Tegal Corporation | Plasma etch reactor and method for emerging films |
| US6354240B1 (en) | 1996-07-03 | 2002-03-12 | Tegal Corporation | Plasma etch reactor having a plurality of magnets |
| US6500314B1 (en) | 1996-07-03 | 2002-12-31 | Tegal Corporation | Plasma etch reactor and method |
| US6620335B1 (en) | 1996-07-03 | 2003-09-16 | Tegal Corporation | Plasma etch reactor and method |
| US6905969B2 (en) | 1996-07-03 | 2005-06-14 | Tegal Corporation | Plasma etch reactor and method |
| US6143125A (en) * | 1996-09-20 | 2000-11-07 | Nec Corporation | Apparatus and method for dry etching |
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