JP2574045B2 - プラズマ散乱現象を利用した蝕刻方法 - Google Patents
プラズマ散乱現象を利用した蝕刻方法Info
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Description
ので、特に、夫々のパターンが形成された多層構造物上
部で蝕刻工程を施した場合、段差部位に残される薄膜の
残留物をプラズマ乱(Scattering)現象を利用して除去
する方法に関するものである。
ンが形成された多層構造物上部で蝕刻工程を施すと一般
的に段差(Topology)が形成されていてその段差部位に
残留物が残ることになる。上記の残留物は半導体記憶素
子の特性に影響を及ぼす不純物であって、蝕刻されるべ
きであるが上記の残留物を除去する従来の技術は次のと
おりである。
間をもいっそう延ばして進行する方法がある。しかし、
この方法は蝕刻工程そのものの選択度が低い場合にのぞ
まない他の薄膜まで蝕刻される問題と、蝕刻されないよ
うにするためには他の薄膜に対する蝕刻速度の選択度が
甚だ高くなければならないという問題点をもっている。
図は追加にマスクパターン工程と蝕刻工程を再度施すこ
とである。すなわち、除去をのぞむ残留物および他の物
質の上部に全体的感光膜を塗布して残留物がある部分の
感光膜を除去した後、残留物を蝕刻工程を介して除去す
る。しかし、上記の工程は感光膜の形成および蝕刻工程
等の追加工程が要されるため工程が複雑化されマスクパ
ターン形成工程磁に細密な注意が要される問題点が発生
する。
ラズマ散乱現象を利用した蝕刻方法を提供することを目
的とする。
多層薄膜構造体上に形成された蝕刻対象膜を非等方蝕刻
して蝕刻対象膜の下部の他の薄膜を露出させる第1の非
等方蝕刻工程と、第1の非等方蝕刻工程の後に段差部に
残留する蝕刻対象膜の残留物を、第1の非等方蝕刻工程
によって露出された蝕刻対象膜の下部の他の薄膜の表面
で、プラズマ散乱現象を発生させて除去する第2の非等
方蝕刻工程とを備えたことを特徴とする。
刻工程とを、同一のプラズマ蝕刻装置を用いて行う。
蝕刻装置のチェンバ内の圧力は、第1の非等方蝕刻工程
におけるプラズマ蝕刻装置のチェンバ内の圧力よりも高
い。
蝕刻装置のチェンバ内の圧力を280mTOrrとし、一方第2
の非等方蝕刻工程におけるプラズマ蝕刻装置のチェンバ
内の圧力300mTorrとする。
バ内のRF電力を250W、雰囲気ガス間の混合比をCCl4100:
He150(SCCM)とする。
チェンバ内のRF電力を250W、雰囲気ガス間の混合比をCC
l4100:He150:SF66(SCCM)とする。
蝕刻方法を図面を参照しながら詳細に説明する。
の断面図である。シリコン基板(8)上部の左側の一定
部分にフィールド酸化膜(2)第1ポリシリコン(4)
及び絶縁膜用酸化膜を順次的に形成した後、これに離隔
された右側シリコン基板(8)上部には閾酸化膜
(3)、第2ポリシリコン(6)および感光膜(7)を
順次的に形成した後、感光膜(7)の上部にマスクパタ
ーン工程をなして非等方性蝕刻で多結晶シリコン(6)
を除去する状態である。
左側第1ポリシリコン(4)側面部位に残留物(9)が
完全に除去されてなく少量が残っているのがみられる。
(4)の側面部位に残留物が除去された部分(1)を示
す断面図である。すなわち、第1図の如くシリコン基板
(8)の左側上段にフィールド酸化膜(2)、第1ポリ
シリコン(4)および絶縁膜用酸化膜(5)を順次的に
夫々形成する。
(3)を形成して全体的に蝕刻対象膜である第2ポリシ
リコン(6)を形成した後、上記の第2ポリシリコン
(6)の上部に感光膜(7)を塗布する。その後、マス
クパターン工程で一部分だけ残して除去した後、本発明
による蝕刻工程で感光膜(7)が露出された部分の上記
の第2ポリシリコン(6)を蝕刻なして第1ポリシリコ
ン(4)の側面の部位にも残留物が完全に蝕刻された状
態を示したものである。
の第2ポリシリコン(6)の蝕刻工程は平面プラズマ蝕
刻装置を利用するもので、チャンバ内の圧力280(m Tor
r)、チャンバ内のRF(Radio Frequency)電力250(Wat
t)、陰極と陽極との距離は1.5(Cm)(全電極間距離0.
3〜2.5Cm)および雰囲気ガスはCCL4100;He150(Standar
d CC/Min)の条件で閾酸化膜(3)が露出されるまで非
等方性蝕刻で蝕刻工程を実施した。
は散乱現象が発生できるようにガスの選択とガスの混合
比率はCCL4100;He150;SF66(SCCM)および圧力は300mto
rrに変化させ、電力および電極間の距離は前と同一な条
件でプラズマを発生する場合プラズマ散乱現象が閾酸化
膜(3)表面で発生し、段差に残っている残留物(9)
を蝕刻することになる。これと共に、蝕刻をのぞむ第2
ポリシリコン(6)薄膜の下部部分6Aも若干蝕刻され
る。
コン(6)の蝕刻を了えた後、プラズマ蝕刻装置の条件
を僅少に変化させ蝕刻工程を更に進行させてプラズマ散
乱現象で残留物(第1図の9)を除去する方法である。
ことで過度な蝕刻が不要となり、プラズマの散乱現象を
人工的に誘導なして残留物を除去するので、従来の技術
の問題点を解決でき得る。
させて工程を進行するために、従来の技術方法に比較し
た時工程の単純化および生産性向上に寄与することにな
って経済性を高める効果がある。
断面図。 第2図は本発明の工程による残留物が除去された状態の
断面図。 ※図面の主要部分に対する符号の説明※ 1:残留物が除去された部分、2:フィールド酸化膜 3:閾酸化膜、4:ポリシリコン 5:酸化膜、6:第2ポリシリコン 7:感光膜、8:基板 9:残留物
Claims (6)
- 【請求項1】段差部を持つ多層薄膜構造体上に形成され
た蝕刻対象膜を非等方蝕刻して前記蝕刻対象膜の下部の
他の薄膜を露出させる第1の非等方蝕刻工程と; 前記第1の非等方蝕刻工程の後に前記段差部に残留する
前記蝕刻対象膜の残留物を、前記第1の非等方蝕刻工程
によって露出された前記蝕刻対象膜の下部の他の薄膜の
表面で、プラズマ散乱現象を発生させて除去する第2の
非等方蝕刻工程と を備えたことを特徴とするプラズマ散乱現象を利用した
蝕刻方法。 - 【請求項2】前記第1の非等方蝕刻工程と前記第2の非
等方蝕刻工程とを、同一のプラズマ蝕刻装置を用いて行
うことを特徴とする請求項1に記載のプラズマ散乱現象
を利用した蝕刻方法。 - 【請求項3】前記第2の非等方蝕刻工程における前記プ
ラズマ蝕刻装置のチェンバ内の圧力は、前記第1の非等
方蝕刻工程における前記プラズマ蝕刻装置のチェンバ内
の圧力よりも高いことを特徴とする請求項2に記載のプ
ラズマ散乱現象を利用した蝕刻方法。 - 【請求項4】前記第1の非等方蝕刻工程における前記プ
ラズマ蝕刻装置のチェンバ内の圧力を280mTorrとし、一
方前記第2の非等方蝕刻工程における前記プラズマ蝕刻
装置のチェンバ内の圧力300mTorrとすることを特徴とす
る請求項3に記載のプラズマ散乱現象を利用した蝕刻方
法。 - 【請求項5】前記第1の非等方蝕刻工程において、チェ
ンバ内のRF電力を250W、雰囲気ガス間の混合比をCCl410
0:He150(SCCM)とすることを特徴とする請求項4に記
載のプラズマ散乱現象を利用した蝕刻方法。 - 【請求項6】前記第2の非等方蝕刻工程において、チェ
ンバ内のRF電力を250W、雰囲気ガス間の混合比をCCl410
0:He150:SF66(SCCM)とすることを特徴とする請求項4
または5に記載のプラズマ散乱現象を利用した蝕刻方
法。
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