[發(fā)明專利]等離子蝕刻方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310015232.X
• 申請日: 2013-01-16
• 公開（公告）號: CN103779203B
• 公開（公告）日: 2016-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 渡邊智行;森本未知數(shù);藥師寺守;小野哲郎
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社日立高新技術(shù)
• 主分類號: H01L21/311
• 分類號: H01L21/311;H01L21/02
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所 11038
• 代理人: 王永紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及使用等離子進行蝕刻的等離子蝕刻方法。

背景技術(shù)

由于氧化硅膜及氮化硅膜作為絕緣膜具有優(yōu)異的特性，因此在半導(dǎo)體裝置的制造中在許多的工序中被使用。在半導(dǎo)體裝置的制造工序中，對形成于氧化硅膜上的氮化硅膜進行蝕刻的工序比較多見。例如，在晶體管的摻雜層形成時，有配置于柵電極的兩側(cè)的間隔件構(gòu)造的制造工序。在所述的間隔件構(gòu)造中一般使用氮化硅膜，在形成于柵電極的周圍的氧化硅膜上形成氮化硅膜，通過蝕刻該氮化硅膜就能夠制造。作為氮化硅膜蝕刻時的阻擋膜使用氧化硅膜。

作為增大在這樣的氧化硅膜上形成的氮化硅膜相對于氧化硅膜的蝕刻選擇比的技術(shù)，公開有例如專利文獻1那樣的將CHF₃氣體、或CH₂F₂氣體等碳氟化合物氣體作為蝕刻氣體來蝕刻氮化硅膜。

在專利文獻1公開的技術(shù)中，氮化硅膜基于將氟自由基(F＊)作為主蝕刻原料的自由基反應(yīng)而被蝕刻，通過在氧化硅膜上堆積碳氟化合物系的堆積膜，能夠使蝕刻速度降低，且能夠增大相對于氧化硅膜的蝕刻選擇比。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：特開平10-303187號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)，能夠增大氮化硅膜相對于氧化硅膜的蝕刻選擇比。但是，即使對于氧化硅膜，也主要基于以CF₃離子作為主蝕刻原料的離子-輔助反應(yīng)機構(gòu)(ion-assisted?reaction?mechanism)進行蝕刻。因此，在以氮化硅膜蝕刻速度的提高、所述的間隔件構(gòu)造的制造工序等中的形狀控制為目的而對晶片施加高偏壓時，即使是氧化硅膜也進行蝕刻，氮化硅膜相對于氧化硅膜的選擇比降低。

但是，隨著近年的半導(dǎo)體裝置的微細化，在所述間隔件構(gòu)造的制造工序中，作為氮化硅膜蝕刻用的阻擋膜使用的氧化硅膜的薄膜化也顯著。因此，更要求提高氮化硅膜相對于氧化硅膜的選擇比。

鑒于以上的課題，本發(fā)明的目的在于，提供等離子蝕刻方法，其能夠獲得在高微細化的半導(dǎo)體裝置的制造中涉及的氧化硅膜上的氮化硅膜蝕刻中所要求的氮化硅膜相對于氧化硅膜的選擇比。

用于解決課題的手段

本發(fā)明的等離子蝕刻方法，其相對于與被蝕刻膜不同的膜選擇地蝕刻所述被蝕刻膜，其特征在于，使用能夠生成含有與所述膜的成分同樣成分的堆積膜的氣體，等離子蝕刻所述被蝕刻膜。

另外，本發(fā)明提供等離子蝕刻方法，其相對于與被蝕刻膜不同的膜選擇地蝕刻所述被蝕刻膜，其特征在于，使用能夠生成含有Si-O鍵的堆積膜的氣體，等離子蝕刻所述被蝕刻膜。

發(fā)明效果

通過本發(fā)明的構(gòu)成，與現(xiàn)有技術(shù)相比能夠提高相對于與被蝕刻膜不同的膜的被蝕刻膜的蝕刻選擇比。

附圖說明

圖1是表示適用于本發(fā)明的微波等離子蝕刻裝置的構(gòu)成的圖；

圖2是表示對實施例1的條件和現(xiàn)有條件中的氮化硅膜相對于氧化硅膜的蝕刻選擇比進行比較的結(jié)果的圖；

圖3是表示使用X射線光電子分光法的分析結(jié)果的圖；

圖4是表示實施例1的蝕刻經(jīng)過的圖；

圖5是表示氮化硅膜相對于氧化硅膜的蝕刻選擇比中的相對于由CH₃F氣體和O₂氣體構(gòu)成的混合氣體的SiF₄氣體流量的依存性的圖；

圖6是表示氮化硅膜相對于氧化硅膜的蝕刻選擇比中的相對于由CH₃F氣體和SiF₄氣體構(gòu)成的混合氣體的O₂氣體流量的依存性的圖；

圖7是表示對實施例2的條件和現(xiàn)有條件中的氮化硅膜相對于多晶硅膜的蝕刻選擇比進行比較的結(jié)果的圖；

圖8是表示實施例2的蝕刻經(jīng)過的圖；

圖9是表示實施例2的氮化硅膜的間隔件形成的蝕刻經(jīng)過的圖；

圖10是表示實施例3的蝕刻經(jīng)過的圖。

符號說明：

100?試樣

101?真空容器

102?真空泵

103?處理室

104?磁控管電源

105?導(dǎo)波管

106?共振容器

106′?共振室

107?試樣臺

108?螺管線圈

109?窗部件

110?淋浴板

111?高頻偏壓電源

112?直流電源