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JP3083898B2 - Dry etching method - Google Patents

Dry etching method

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Publication number
JP3083898B2
JP3083898B2 JP03352074A JP35207491A JP3083898B2 JP 3083898 B2 JP3083898 B2 JP 3083898B2 JP 03352074 A JP03352074 A JP 03352074A JP 35207491 A JP35207491 A JP 35207491A JP 3083898 B2 JP3083898 B2 JP 3083898B2
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JP
Japan
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etching
gas
sio
susceptor
dry etching
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JP03352074A
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Japanese (ja)
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好文 田原
能久 平野
功宏 長谷川
啓治 堀岡
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Toshiba Corp
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Electron Ltd
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Publication date
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Priority to TW081109905A priority patent/TW224492B/zh
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  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体素子の製
造工程等において使用される、ドライエッチング方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dry etching method used in, for example, a semiconductor device manufacturing process.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ドライエッチング方法として、処
理室内にハロゲン系ガスのプラズマを生成し、このプラ
ズマ内のイオン、ラジカル、電子等の作用を利用してエ
ッチングを行なう方法が、プラズマエッチングとして知
られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a dry etching method, a method of generating a plasma of a halogen-based gas in a processing chamber and performing etching by utilizing the action of ions, radicals, electrons, and the like in the plasma is known as plasma etching. Have been.

【0003】また、このようなエッチング方法におい
て、エッチング速度を向上させつつ、エッチングの選択
性等の改善を図るための提案が、多数なされている。
In such an etching method, many proposals have been made to improve the etching selectivity while improving the etching rate.

【0004】例えば、シリコン(Si)および酸化シリ
コン(SiO2 )のエッチングを行なう際のエッチング
速度を向上させ、且つ、フォトレジストのエッチング速
度を遅くする方法として、エッチングガスとしてCHF
3 等のふっ化炭素系ガスを使用し、基板温度を零度以下
に制御してエッチングを行なう方法が、既に提案されて
いる。この方法は、Si膜或いはSi基板のエッチング
とSiO2 膜のエッチングとを同時に行ないたいとき
に、非常に有用である。
For example, as a method of increasing the etching rate when etching silicon (Si) and silicon oxide (SiO 2 ) and reducing the etching rate of a photoresist, CHF is used as an etching gas.
A method of performing etching while controlling the substrate temperature to zero degree or less using a carbon fluoride gas such as 3 has already been proposed. This method is very useful when it is desired to simultaneously etch the Si film or Si substrate and the SiO 2 film.

【0005】また、Siのエッチング速度を向上させ、
且つ、SiO2 およびフォトレジストのエッチング速度
を遅くする方法として、SF6 をエッチングガスとして
用い、基板温度を−100〜130℃に制御してエッチ
ングを行なう方法が、提案されている(月刊Semicondac
tor World 1988,1,P58)。この方法は、SiO2 膜のエ
ッチングを行なわず、Si膜やSi基板のみをエッチン
グしたいときに、非常に有用である。
Further, the etching rate of Si is improved,
In addition, as a method of reducing the etching rate of SiO 2 and photoresist, there has been proposed a method of performing etching while controlling the substrate temperature at −100 to 130 ° C. using SF 6 as an etching gas (Monthly Semicondac).
tor World 1988, 1, P58). This method is very useful when only the Si film or the Si substrate is to be etched without etching the SiO 2 film.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
半導体素子の製造工程においては、例えばSiO2 のみ
をエッチングし、Siやフォトレジストのエッチングを
行ないたくない場合がある。
However, for example, in a manufacturing process of a semiconductor device, for example, there is a case where only SiO 2 is etched, and Si or a photoresist is not required to be etched.

【0007】図4(a)は、半導体ウエハに形成された
薄膜構造の一例を示す概略的断面図であり、このような
場合の一例を説明するための図である。
FIG. 4A is a schematic cross-sectional view showing an example of a thin film structure formed on a semiconductor wafer, and is a diagram for explaining an example of such a case.

【0008】図において、52はSi基板、54はSi
基板52中に形成された拡散層、56はSi基板52上
に形成されたSiO2 層、58はSiO2 層中に形成さ
れたポリシリコン(Poly−Si)の配線、60はフォト
レジスト層である。
In the figure, 52 is a Si substrate and 54 is a Si substrate.
Diffusion layers formed in the substrate 52, 56 is SiO 2 layer formed on the Si substrate 52, 58 is a polysilicon line formed on the SiO 2 layer in (Poly-Si), 60 is a photoresist layer is there.

【0009】このような半導体ウエハにエッチング加工
を施してコンタクトホール62を形成した状態を図4
(b)に示す。このように、Poly−Si配線58の表面
および拡散層54の表面が露出するまでエッチングを施
す場合、Poly−Si配線58の表面を露出させるために
必要なエッチング量は小さく、拡散層54の表面を露出
させるために必要なエッチング量は大きい。したがっ
て、これらのコンタクトホール62を一回のエッチング
で同時に短時間で形成するためには、Poly−Siに対す
るエッチング速度が非常に遅くなり、これに比べてSi
2 に対するエッチング速度が非常に速くなるように、
エッチングを行なわなければならない。
FIG. 4 shows a state in which a contact hole 62 is formed by performing an etching process on such a semiconductor wafer.
(B). As described above, when etching is performed until the surface of the Poly-Si wiring 58 and the surface of the diffusion layer 54 are exposed, the amount of etching required to expose the surface of the Poly-Si wiring 58 is small, and the surface of the diffusion layer 54 is small. The amount of etching required for exposing is large. Therefore, in order to simultaneously form these contact holes 62 in one etching in a short time, the etching rate for Poly-Si becomes very slow.
To make the etching rate for O 2 very fast,
Etching must be performed.

【0010】従来、Poly−Siに対するSiO2 の選択
比(エッチング速度の比)は、13程度が限界であっ
た。すなわち、選択比が最も優れた場合でも、SiO2
の13分の1程度の速度でPoly−Siがエッチングされ
てしまっていた。
Conventionally, the selectivity (ratio of etching rate) of SiO 2 to Poly-Si has been limited to about 13. That is, even when the selectivity is the highest, the SiO 2
Poly-Si was etched at a speed about one-third of the above.

【0011】本発明は、かかる従来技術の課題に鑑みて
試されたものであり、例えばSiO2 等のエッチング速
度を向上させ、且つ、Siやフォトレジストをエッチン
グをほとんど行なわないドライエッチング方法、すなわ
ち、エッチング速度が速く、且つ、被エッチング膜のS
iやフォトレジストに対する選択比が優れたドライエッ
チング方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the problems of the related art, and is a dry etching method that improves the etching rate of, for example, SiO 2 and hardly etches Si or photoresist. , The etching rate is high, and the S
An object of the present invention is to provide a dry etching method excellent in selectivity to i and photoresist.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の一態様に係るド
ライエッチング方法は、被処理体を臨む領域のエッチン
グガスの少なくとも一部をプラズマ化し、このプラズマ
によって前記被処理体のエッチングを行なうドライエッ
チング方法において、エッチング時の前記被処理体の温
度を零度以下の所定の温度とし、ラズマガスとして、
COガスとハロゲン系ガスと含む混合ガスを使用し、
つ、前記ハロゲン系ガスに対する前記COガスの割合を
1以上として、前記被処理体上のSiO 2 、BPSG、
SiN、SiON、Ta25、TiO2またはTiN
被エッチング層をエッチングすることを特徴とする。
た、前記被エッチング層の下地層は、ポリシリコン層ま
たはシリコン層とすることができる。
According to one aspect of the present invention, there is provided a dry etching method in which at least a part of an etching gas in a region facing an object to be processed is turned into plasma, and the object to be processed is etched by the plasma. in the etching method, the a predetermined temperature the temperature below zero degrees of the object at the time of etching, as flop Razumagasu,
Use a mixed gas containing CO gas and halogen-based gas .
The ratio of the CO gas to the halogen-based gas is
At least one of SiO 2 , BPSG,
SiN, SiON, Ta 2 O 5 , TiO 2 or TiN
The etching target layer is etched. Ma
The underlying layer of the layer to be etched may be a polysilicon layer.
Or a silicon layer.

【0013】[0013]

【作用】エッチング時の被処理体の温度を零度以下とす
ることにより、被エッチング膜のエッチング速度を飛躍
的に向上させることができると共に、エッチングガスと
してCOガスとハロゲン系ガスとを含む混合ガスとし、
ハロゲン系ガスに対するCOガスの割合を1以上とし
て、SiO 2 、BPSG、SiN、SiON、Ta
2 5 、TiO 2 またはTiNの被エッチング層をエッチ
ングし、かつSiおよびフォトレジストのエッチングを
抑制する。
The temperature of the object to be processed at the time of etching is set to zero degree or less.
Speed up the etching rate of the film to be etched
In addition to the etching gas
do itA mixed gas containing a CO gas and a halogen-based gas,
The ratio of CO gas to halogen gas is 1 or more
And SiO Two , BPSG, SiN, SiON, Ta
Two O Five , TiO Two Or etch TiN layer to be etched
AndEtch Si and photoresist
Suppress.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の一実施例として、本発明のド
ライエッチング方法をマグネトロンプラズマエッチング
装置を用いたエッチングに適用した場合を例に採って説
明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, as an embodiment of the present invention, a case where the dry etching method of the present invention is applied to etching using a magnetron plasma etching apparatus will be described as an example.

【0015】図1は、本実施例に係わるマグネトロンプ
ラズマエッチング装置の構成を概略的に示す断面図であ
る。
FIG. 1 is a sectional view schematically showing a configuration of a magnetron plasma etching apparatus according to this embodiment.

【0016】被処理体であるウエハ10は、第1のサセ
プター12の上面に載置固定される。載置固定を行なう
方式としては、例えば、静電チャック(図示せず)方式
を用いることができる。これは、クーロン力によってウ
エハ10を吸引して固定する方式である。前記第1のサ
セプター12は、第2のサセプター14の上面に対して
着脱自在に固定される。このように、サセプターを2つ
に分割しているのは、サセプターが汚染された場合に上
側の第1のサセプター12のみを交換すればよいことと
し、そのメンテナンスを容易にするためである。
The wafer 10 to be processed is mounted and fixed on the upper surface of the first susceptor 12. As a method for mounting and fixing, for example, an electrostatic chuck (not shown) method can be used. In this method, the wafer 10 is sucked and fixed by Coulomb force. The first susceptor 12 is detachably fixed to an upper surface of the second susceptor 14. The reason why the susceptor is divided into two is that only the upper first susceptor 12 needs to be replaced when the susceptor is contaminated, thereby facilitating maintenance.

【0017】第1のサセプター12並びに第2のサセプ
ター14の側面および底面は、絶縁セラミック16によ
って覆われている。また、この絶縁セラミック16の下
面には、冷却部としての液体チッ素収容部20が設けら
れている。この液体チッ素収容部20の内壁底面は、例
えばポーラスに形成され、核沸騰を起することができる
ようになっており、その内部の液体チッ素を−196℃
に維持できる。
The side and bottom surfaces of the first susceptor 12 and the second susceptor 14 are covered with an insulating ceramic 16. On the lower surface of the insulating ceramic 16, a liquid nitrogen storage unit 20 as a cooling unit is provided. The bottom surface of the inner wall of the liquid nitrogen storage section 20 is formed, for example, in a porous manner so that nucleate boiling can occur.
Can be maintained.

【0018】反応室を形成するためのチャンバーは、上
部チャンバー30と下部チャンバー32とから形成され
る。前記下部チャンバー32は、第1のサセプター12
のウエハ載置面のみをチャンバー室内に露出し、他の部
分を覆うような有底筒部を有する。すなわち、前記第
1,第2のサセプター12,14,絶縁セラミック1
6,液体チッ素収容部20の側面を覆う側壁32aと、
支持壁32bとを有している。一方、前記上部チャンバ
ー30は、下部チャンバー32の側壁32aの周囲を覆
うように筒状に形成され、その下端側が前記下部チャン
バー32と連結固定されている。また、この上部チャン
バー30は、第1のサセプター12の上面と対向する面
30aを有している。なお、エッチングガスは、この面
30aに設けられたエッチングガス導入口30bを介し
て、図示していない機構により、導入される。
A chamber for forming a reaction chamber is formed of an upper chamber 30 and a lower chamber 32. The lower chamber 32 contains the first susceptor 12.
Has a bottomed cylindrical portion that exposes only the wafer mounting surface of the above into the chamber chamber and covers other portions. That is, the first and second susceptors 12, 14, the insulating ceramic 1
6, a side wall 32a that covers a side surface of the liquid nitrogen storage unit 20,
And a support wall 32b. On the other hand, the upper chamber 30 is formed in a cylindrical shape so as to cover the periphery of the side wall 32 a of the lower chamber 32, and the lower end thereof is connected and fixed to the lower chamber 32. Further, the upper chamber 30 has a surface 30 a facing the upper surface of the first susceptor 12. The etching gas is introduced by a mechanism (not shown) through an etching gas inlet 30b provided on the surface 30a.

【0019】この上部チャンバー30と下部チャンバー
32とで構成される反応室内は、配管34によって真空
引きが可能である。
The inside of the reaction chamber constituted by the upper chamber 30 and the lower chamber 32 can be evacuated by a pipe 34.

【0020】なお、図1に示すように、第2のサセプタ
ー14、絶縁セラミック16、液体チッ素収容部20に
は、それぞれ貫通穴が設けられており、この貫通穴には
配管36が配置されている。この配管36には、所定の
圧力の冷却ガス(例えばH2 ガス等)が導入され、これ
により第1のサセプター12を冷却し、この第1のサセ
プター12を介してウエハ10の温度を零度以下の所定
の温度に制御することができる。なお、第1のサセプタ
ー12にガス導入口(図示せず)を設け、このガス導入
口により、ウエハ10と第1のサセプター12との接合
面からウエハ10の裏面の微細な凹凸等に起因する空隙
に導入することとすれば、ウエハ10の裏面の微細な凹
凸等に起因してこのウエハ10に温度むらが生じること
を防止することもできる。
As shown in FIG. 1, the second susceptor 14, the insulating ceramic 16, and the liquid nitrogen accommodating section 20 are each provided with a through hole, and a pipe 36 is disposed in the through hole. ing. A cooling gas (for example, H 2 gas or the like) having a predetermined pressure is introduced into the pipe 36, thereby cooling the first susceptor 12, and lowering the temperature of the wafer 10 to zero degree or less through the first susceptor 12. Can be controlled to a predetermined temperature. A gas inlet (not shown) is provided in the first susceptor 12, and the gas inlet causes fine irregularities on the back surface of the wafer 10 from the joint surface between the wafer 10 and the first susceptor 12. The introduction into the gap can also prevent the occurrence of temperature unevenness in the wafer 10 due to minute irregularities on the back surface of the wafer 10.

【0021】本実施例のマグネトロンエッチング装置で
は、上部チャンバー30の面30aをカソード電極とし
て作用させ、第1のサセプター12の表面をアノード電
極として作用させることにより、RIE方式のマグネト
ロンプラズマエッチング装置を構成している。そして、
チャンバー内を真空引きした状態でエッチングガスを導
入し、上記対向電極間にエッチングガスによるプラズマ
を生成する。このように、本実施例では、上部チャンバ
ー30の面30aをアノード電極として使用しているの
で、装置の構成を簡単にすることができ、さらに、後述
する永久磁石38を上部チャンバー30の外に配置する
ことができる。また、このように、永久磁石38を上部
チャンバー30の外に配置することにより、反応室の容
積を小さくすることができるので、配管34につながれ
た真空ポンプ(図示せず)の負担を小さくすることがで
き、或いは、真空引きに要する時間を短縮することがで
きる。
In the magnetron etching apparatus of the present embodiment, the surface 30a of the upper chamber 30 functions as a cathode electrode, and the surface of the first susceptor 12 functions as an anode electrode. doing. And
An etching gas is introduced while the inside of the chamber is evacuated, and plasma is generated between the opposed electrodes by the etching gas. As described above, in this embodiment, since the surface 30a of the upper chamber 30 is used as an anode electrode, the configuration of the apparatus can be simplified, and further, a permanent magnet 38 described later is disposed outside the upper chamber 30. Can be arranged. Further, by disposing the permanent magnet 38 outside the upper chamber 30 in this manner, the volume of the reaction chamber can be reduced, so that the load on a vacuum pump (not shown) connected to the pipe 34 is reduced. Alternatively, the time required for evacuation can be reduced.

【0022】また、本実施例のマグネトロンエッチング
装置では、永久磁石38を回転させることにより、上部
チャンバー30の面30aと第1のサセプター12のと
の間に回転磁界を形成することができる。永久磁石38
によって上部チャンバー30の面30aと第1のサセプ
ター12のとの間に磁界を形成するのは、上部チャンバ
ー30の面30aと第1のサセプター12との間に発生
する電界と、この電界に直交する磁界成分との作用によ
って、フレミングの左手の法則により、それぞれに直交
する方向に電子のサイクロイド運動を行なわせ、これに
より電子とガス分子との衝突の頻度を増大させるためで
ある。
In the magnetron etching apparatus of this embodiment, a rotating magnetic field can be formed between the surface 30a of the upper chamber 30 and the first susceptor 12 by rotating the permanent magnet 38. Permanent magnet 38
The formation of a magnetic field between the surface 30a of the upper chamber 30 and the first susceptor 12 due to the electric field generated between the surface 30a of the upper chamber 30 and the first susceptor 12 and the electric field orthogonal to the electric field This is because, due to the action with the magnetic field component, the cycloidal motion of the electrons is performed in a direction orthogonal to each other according to Fleming's left-hand rule, thereby increasing the frequency of collision between the electrons and gas molecules.

【0023】エッチングガス導入口30bからチャンバ
ー内に導入されるエッチングガスとしては、少なくとも
酸化数4未満の炭素(C)と酸素(O)とを含むガスと
ハロゲン系ガスとの混合ガスを使用するが、本実施例で
は、少なくとも酸化数4未満の炭素(C)と酸素(O)
とを含むガスとしては一酸化炭素(CO)ガスを使用
し、ハロゲン系ガスとしてはCHF3 ガスを使用するこ
ととする。
As an etching gas introduced into the chamber from the etching gas inlet 30b, a mixed gas of a gas containing at least carbon (C) and oxygen (O) having an oxidation number of less than 4 and a halogen-based gas is used. However, in this embodiment, at least carbon (C) and oxygen (O) having an oxidation number of less than 4 are used.
Is used as a gas containing carbon monoxide (CO) gas, and CHF 3 gas is used as a halogen-based gas.

【0024】なお、これらの2種類のガスの混合比は、
かかる混合比がエッチング速度および選択比に与える影
響を考慮して決定する必要がある。例えば本実施例に係
わるドライエッチング方法の場合、CHF3 ガスに対す
るCOガスの割合を増加させると、これに比例して選択
比が向上し、且つ、エッチング速度が低下する。半発明
者の検討によれば、充分なエッチング速度と選択比を確
保するためには、CHF3 ガスに対するCOガスの割合
は、「1」以上とすることが望ましい。
The mixing ratio of these two gases is
It is necessary to determine the mixing ratio in consideration of the influence on the etching rate and the selection ratio. For example, in the case of the dry etching method according to the present embodiment, when the ratio of the CO gas to the CHF 3 gas is increased, the selectivity increases in proportion to the increase, and the etching rate decreases. According to the study by the semi-inventor, the ratio of the CO gas to the CHF 3 gas is desirably set to “1” or more in order to secure a sufficient etching rate and selectivity.

【0025】図2は、このようなエッチングガスを用い
て、図1に示したマグネトロンプラズマエッチング装置
によりエッチングを行なった場合の、エッチング速度の
測定結果を示すグラフである。図において、縦軸はエッ
チング速度であるが、BPSG(リン(P)およびボロ
ン(B)をドープしたSiO2 )およびSiO2 のエッ
チング速度については左側に、また、Poly−Siおよび
フォトレジストのエッチング速度については右側に示し
てある。また、横軸は、ウエハ10の表面温度である。
なお、このときのエッチング条件を、表1に示す。
FIG. 2 is a graph showing the measurement results of the etching rate when etching is performed by using the etching gas with the magnetron plasma etching apparatus shown in FIG. 1 using such an etching gas. In the figure, the vertical axis represents the etching rate, but the etching rates of BPSG (SiO 2 doped with phosphorus (P) and boron (B)) and SiO 2 are on the left, and the etching of Poly-Si and photoresist is shown on the left. The speed is shown on the right. The horizontal axis is the surface temperature of the wafer 10.
Table 1 shows the etching conditions at this time.

【表1】 図2から判るように、ウエハ10の表面温度を零度以下
にすることにより、SiO2 のエッチング速度を飛躍的
に向上させることができた。また、このとき、Poly−S
iやフォトレジストのエッチング速度も速くなるが、S
iO2 のエッチング速度に比べれば非常に遅く、十分な
選択比を得ることができた。例えば、従来のエッチング
方法における選択比は上述のように13程度が限界であ
ったのに対し、本実施例のエッチング方法ではウエハ1
0の温度が−50℃の場合の選択比は約45である。
[Table 1] As can be seen from FIG. 2, by setting the surface temperature of the wafer 10 to zero degree or less, the etching rate of SiO 2 could be dramatically improved. At this time, Poly-S
The etching rate of i and the photoresist also increases, but S
The etching rate was very slow as compared with the etching rate of iO 2 , and a sufficient selectivity was obtained. For example, the selectivity in the conventional etching method is limited to about 13 as described above, whereas the etching method of this embodiment is
When the temperature of 0 is −50 ° C., the selectivity is about 45.

【0026】なお、エッチングの異方性についても非常
に良好な結果を得ることができ、マイクロローディング
効果(エッチング径を小さくするとエッチング深さが減
少する効果)もほとんどみられなかった。
It is to be noted that a very good result can be obtained with respect to the anisotropy of the etching, and the microloading effect (the effect of decreasing the etching depth by reducing the etching diameter) was hardly observed.

【0027】また、図3は、上述のエッチングガスを用
い、RFパワーを変えてエッチングを行なった結果を示
すグラフである。このように、RFパワーを増大させて
エッチングを行なうことにより、エッチング速度をさら
に向上させることが可能である。
FIG. 3 is a graph showing the results of etching using the above-described etching gas while changing the RF power. As described above, by performing the etching by increasing the RF power, the etching rate can be further improved.

【0028】以上説明したように、本実施例によれば、
エッチング装置としてマグネトロンプラズマエッチング
装置を用いたこと、および、ウエハ10を零度以下の温
度で制御し、エッチングガスとしてCHF3 ガスとCO
ガスとの混合ガスを使用したことにより、SiO2 のエ
ッチング速度が速く、このSiO2 エッチングのSiや
フォトレジストに対する選択比が優れ、且つ、異方性が
良好でマイクロローディング効果がほとんど無いプラズ
マエッチングを実現することができた。
As described above, according to this embodiment,
A magnetron plasma etching apparatus was used as an etching apparatus, and the wafer 10 was controlled at a temperature of zero degree or less, and CHF 3 gas and CO 2 were used as etching gases.
By using the mixed gas of the gas, the etching rate of SiO 2 is faster, better selectivity to Si or photoresist of the SiO 2 etching, and, little plasma etching anisotropy good micro-loading effect Was realized.

【0029】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨の範囲内で種々変形実施が可
能である。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention.

【0030】例えば、本実施例のマグネトロンプラズマ
エッチング装置では、上部チャンバー30の面30aを
カソード電極として使用し、また、永久磁石38を上部
チャンバー30の外に配置する構成としたが、反応室内
にカソード電極と磁界発生器とを配置する構成としても
よい。
For example, in the magnetron plasma etching apparatus of this embodiment, the surface 30a of the upper chamber 30 is used as a cathode electrode, and the permanent magnet 38 is arranged outside the upper chamber 30. A configuration in which a cathode electrode and a magnetic field generator are arranged may be adopted.

【0031】また、本実施例では、エッチングガスとし
てCHF3 ガスとCOガスとの混合ガスを使用したが、
少なくとも酸化数4未満のCとOとを含むガスとハロゲ
ン系ガスとの混合ガスでありさえすれば、本発明の効果
を得ることができる。
In this embodiment, a mixed gas of CHF 3 gas and CO gas is used as an etching gas.
The effect of the present invention can be obtained as long as it is a mixed gas of a gas containing at least C and O having an oxidation number of less than 4 and a halogen-based gas.

【0032】例えば、少なくとも酸化数4未満のCとO
とを含むガスとしては、COガスの他、COOHガス、
HCHOガス、CH3 COOHガス、CH3 OHガス等
が挙げられる。
For example, at least C and O having an oxidation number of less than 4
As the gas containing, in addition to CO gas, COOH gas,
HCHO gas, CH 3 COOH gas, CH 3 OH gas and the like can be mentioned.

【0033】また、ハロゲン系ガスとしては、例えばふ
っ素系ガスであれば、CHF3 、CBrF3 、SF6
NF3 、F2 等も、使用することができる。また、ふっ
素以外のハロゲン元素である、塩素(Cl)、臭素(B
r)、ヨウ素(I)等を含むガスであってもよい。
As the halogen-based gas, for example, a fluorine-based gas such as CHF 3 , CBrF 3 , SF 6 ,
NF 3, F 2, etc. may also be used. In addition, chlorine (Cl), bromine (B
r) or a gas containing iodine (I) or the like.

【0034】加えて、本実施例では、本発明のドライエ
ッチング方法により、SiO2 膜およびBPSG膜のエ
ッチングを行なう場合について説明したが、SiN膜、
SiON膜或いはこれらを積層した膜のエッチングにお
いても同様の効果を得ることができる。さらには、Ta
2 5 膜、TiO2 膜、TiN膜等のエッチングにおい
ても同様の効果を得ることができる。
In addition, in this embodiment, the case where the SiO 2 film and the BPSG film are etched by the dry etching method of the present invention has been described.
Similar effects can be obtained in etching of a SiON film or a film in which these are laminated. Furthermore, Ta
The same effect can be obtained in etching of a 2 O 5 film, a TiO 2 film, a TiN film and the like.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、エッチング速度が速く、且つ、被エッチング膜の
Siやフォトレジストに対する選択比が優れたドライエ
ッチング方法を提供することができる。
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide a dry etching method in which the etching rate is high and the selectivity of the film to be etched to Si or photoresist is excellent.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係わるドライエッチング方法の実施例
に使用するマグネトロンプラズマエッチング装置の概略
断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a magnetron plasma etching apparatus used in an embodiment of a dry etching method according to the present invention.

【図2】本発明に係わるドライエッチング方法を用い
て、図1に示したマグネトロンプラズマエッチング装置
によりエッチングを行なった場合の、エッチング速度の
測定結果を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing measurement results of an etching rate when etching is performed by the magnetron plasma etching apparatus shown in FIG. 1 using the dry etching method according to the present invention.

【図3】本発明に係わるドライエッチング方法を用い
て、図1に示したマグネトロンプラズマエッチング装置
によりエッチングを行なった場合の、エッチング速度の
測定結果を示すグラフである。
3 is a graph showing measurement results of an etching rate when etching is performed by the magnetron plasma etching apparatus shown in FIG. 1 using the dry etching method according to the present invention.

【図4】(a),(b)は従来のドライエッチング方法
について説明するための図である。
FIGS. 4A and 4B are diagrams for explaining a conventional dry etching method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ウエハ 12,14 サセプター 20 冷却部(液体チッ素収容部) 30 上部チャンバー 30a 上部チャンバーの上面 30b エッチングガス導入口 32 下部チャンバー 34,36 配管 38 永久磁石 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Wafer 12,14 Susceptor 20 Cooling part (liquid nitrogen storage part) 30 Upper chamber 30a Upper surface of upper chamber 30b Etching gas inlet 32 Lower chamber 34,36 Piping 38 Permanent magnet

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 功宏 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株式会社東芝 総合研究所内 (72)発明者 堀岡 啓治 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株式会社東芝 総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−161620(JP,A) 特開 平1−200627(JP,A) 特開 昭57−49236(JP,A) 特開 平3−276626(JP,A) 特開 昭56−111229(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/3065 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor, Yukihiro Hasegawa 1 Kosuka Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Within Toshiba Research Institute, Inc. No. 1 Toshiba Research Institute, Inc. (56) References JP-A-63-161620 (JP, A) JP-A-1-200627 (JP, A) JP-A-57-49236 (JP, A) JP-A-3 -276626 (JP, A) JP-A-56-111229 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/3065

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 被処理体を臨む領域のエッチングガスの
少なくとも一部をプラズマ化し、このプラズマによって
前記被処理体のエッチングを行なうドライエッチング方
法において、 エッチング時の前記被処理体の温度を零度以下の所定の
温度とし、 ラズマガスとして、COガスとハロゲン系ガスと含む
混合ガスを使用し、かつ、前記ハロゲン系ガスに対する
前記COガスの割合を1以上として、 前記被処理体上のSiO 2 、BPSG、SiN、SiO
N、Ta25、TiO2またはTiNの被エッチング層
をエッチングすることを特徴とするドライエッチング方
法。
1. A dry etching method in which at least a part of an etching gas in a region facing an object to be processed is turned into plasma, and the plasma is used to etch the object, wherein the temperature of the object at the time of etching is zero degrees or less. and the predetermined temperature, the flop Razumagasu, using <br/> mixed gas containing a CO gas and a halogen gas, and, with respect to the halogen-containing gas
By setting the ratio of the CO gas to 1 or more, SiO 2 , BPSG, SiN, SiO 2
N, dry etching method characterized by etching the Ta 2 O 5, TiO 2 or etched layer of TiN <br/>.
【請求項2】 請求項1において、 前記被エッチング層の下地層は、ポリシリコン層または
シリコン層である ことを特徴とするドライエッチング方
法。
2. The method according to claim 1, wherein the underlayer of the layer to be etched is a polysilicon layer or
A dry etching method characterized by being a silicon layer .
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