JP3272442B2 - 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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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法及
び半導体装置に関し、より詳細には、酸化シリコン膜の
窒化シリコン膜に対する選択的なドライエッチングによ
り半導体装置を製造する方法、及びこの方法を用いて製
造された半導体装置に関する。
び半導体装置に関し、より詳細には、酸化シリコン膜の
窒化シリコン膜に対する選択的なドライエッチングによ
り半導体装置を製造する方法、及びこの方法を用いて製
造された半導体装置に関する。
【０００２】なお以下の説明において、炭素はＣ、フッ
素はＦ、シリコンはＳｉ、酸素はＯと記す。
素はＦ、シリコンはＳｉ、酸素はＯと記す。
【０００３】
【従来の技術】エッチングは半導体装置の製造工程にお
ける重要な技術であり、半導体装置の微細化にともな
い、より高精度のエッチング技術が要求されている。従
来から用いられていたウエット法では高精度のエッチン
グへの対応が困難であり、近年はフッ素化合物に代表さ
れるガスを用いたドライエッチング法が広く採用されて
きている。
ける重要な技術であり、半導体装置の微細化にともな
い、より高精度のエッチング技術が要求されている。従
来から用いられていたウエット法では高精度のエッチン
グへの対応が困難であり、近年はフッ素化合物に代表さ
れるガスを用いたドライエッチング法が広く採用されて
きている。
【０００４】図８は従来のＬＤＤ（Lightly Doped Drai
n)構造を有するＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor)ト
ランジスタを形成する半導体装置の製造工程において、
コンタクトホール６０を形成する前工程の状態を模式的
に示した部分断面図であり、図中５０はＳｉ基板を示し
ている。Ｓｉ基板５０上にはＬＯＣＯＳ等の方法により
分離絶縁膜５１が形成され、Ｓｉ基板５０上にはゲート
絶縁膜５２が形成され、ゲート絶縁膜５２上にはゲート
電極５３がポリシリコン等を用いて形成されている。ゲ
ート電極５３上には第１の絶縁膜５４が形成され、ゲー
ト電極５３の両側面にはサイドウォール絶縁膜５５が形
成されており、さらに分離絶縁膜５１、ゲート絶縁膜５
２、サイドウォール絶縁膜５５及び第１の絶縁膜５４上
に第２の絶縁膜５６がＴＥＯＳ等を用いて積層されてい
る。またＳｉ基板５０上部には、低濃度ソース領域５７
ａ、高濃度ソース領域５７ｂ及び低濃度ドレイン領域５
８ａ、高濃度ドレイン領域５８ｂがイオン注入法で形成
されることにより、ＬＤＤ構造が形成されている。
n)構造を有するＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor)ト
ランジスタを形成する半導体装置の製造工程において、
コンタクトホール６０を形成する前工程の状態を模式的
に示した部分断面図であり、図中５０はＳｉ基板を示し
ている。Ｓｉ基板５０上にはＬＯＣＯＳ等の方法により
分離絶縁膜５１が形成され、Ｓｉ基板５０上にはゲート
絶縁膜５２が形成され、ゲート絶縁膜５２上にはゲート
電極５３がポリシリコン等を用いて形成されている。ゲ
ート電極５３上には第１の絶縁膜５４が形成され、ゲー
ト電極５３の両側面にはサイドウォール絶縁膜５５が形
成されており、さらに分離絶縁膜５１、ゲート絶縁膜５
２、サイドウォール絶縁膜５５及び第１の絶縁膜５４上
に第２の絶縁膜５６がＴＥＯＳ等を用いて積層されてい
る。またＳｉ基板５０上部には、低濃度ソース領域５７
ａ、高濃度ソース領域５７ｂ及び低濃度ドレイン領域５
８ａ、高濃度ドレイン領域５８ｂがイオン注入法で形成
されることにより、ＬＤＤ構造が形成されている。
【０００５】次の工程として、ゲート電極５３と分離絶
縁膜５１との間にコンタクトホール６０を形成する場
合、まず第２の絶縁膜５６上の、ゲート絶縁膜５２に接
する分離絶縁膜５１の端部５１ａとサイドウォール絶縁
膜５５の下端部５５ａとの間を除く箇所に、フォトレジ
スト５９を形成する。そして、フォトレジスト５９をマ
スクとして第２の絶縁膜５６及びゲート絶縁膜５２にド
ライエッチング処理を施すことにより、コンタクトホー
ル６０を形成する。
縁膜５１との間にコンタクトホール６０を形成する場
合、まず第２の絶縁膜５６上の、ゲート絶縁膜５２に接
する分離絶縁膜５１の端部５１ａとサイドウォール絶縁
膜５５の下端部５５ａとの間を除く箇所に、フォトレジ
スト５９を形成する。そして、フォトレジスト５９をマ
スクとして第２の絶縁膜５６及びゲート絶縁膜５２にド
ライエッチング処理を施すことにより、コンタクトホー
ル６０を形成する。
【０００６】図９は前記ドライエッチング処理に用いら
れる従来の平行平板型エッチング装置を模式的に示した
断面図であり、図中７１は反応室を示している。反応室
７１には平板形状に形成された２枚の高周波電極７２、
７３が平行に配設され、高周波電極７３上には試料７７
が載置されている。高周波電極７２、７３には高周波電
源７４が接続されており、高周波電極７２側は接地され
ている。また反応室７１の側壁７１ａにはガス導入管７
５が接続され、反応室７１の底部壁７１ｂには排気管７
６ａを介して真空ポンプ７６が接続されている。
れる従来の平行平板型エッチング装置を模式的に示した
断面図であり、図中７１は反応室を示している。反応室
７１には平板形状に形成された２枚の高周波電極７２、
７３が平行に配設され、高周波電極７３上には試料７７
が載置されている。高周波電極７２、７３には高周波電
源７４が接続されており、高周波電極７２側は接地され
ている。また反応室７１の側壁７１ａにはガス導入管７
５が接続され、反応室７１の底部壁７１ｂには排気管７
６ａを介して真空ポンプ７６が接続されている。
【０００７】このように構成された平行平板型エッチン
グ装置を用い、コンタクトホール６０（図８）を形成す
る場合、まず真空ポンプ７６を駆動して反応室７１の空
気を排気した後、例えばフロロカーボン系のＣＦ4 、Ｃ
2 Ｆ6 、ＣＦ4 ＋Ｏ2 、ＣＦ4 ＋Ｈ2 、あるいはＮＦ
3 、ＳＦ6 、ＣＨＦ3 またはＣＨ2 Ｆ2 等のエッチング
ガスをガス導入管７５より導入し、反応室７１のガス圧
力を略０．１Torrに調整する。次いで高周波電源７４を
用いて高周波電極７２、７３に高周波電力を印加し、前
記エッチングガスをプラズマ化して、試料７７における
コンタクトホール６０部分の第２の絶縁膜５６を選択的
にエッチング除去している。
グ装置を用い、コンタクトホール６０（図８）を形成す
る場合、まず真空ポンプ７６を駆動して反応室７１の空
気を排気した後、例えばフロロカーボン系のＣＦ4 、Ｃ
2 Ｆ6 、ＣＦ4 ＋Ｏ2 、ＣＦ4 ＋Ｈ2 、あるいはＮＦ
3 、ＳＦ6 、ＣＨＦ3 またはＣＨ2 Ｆ2 等のエッチング
ガスをガス導入管７５より導入し、反応室７１のガス圧
力を略０．１Torrに調整する。次いで高周波電源７４を
用いて高周波電極７２、７３に高周波電力を印加し、前
記エッチングガスをプラズマ化して、試料７７における
コンタクトホール６０部分の第２の絶縁膜５６を選択的
にエッチング除去している。
【０００８】また、窒化シリコン（以下、ＳｉＮと記
す）をＳｉＯ2 に対して高選択的にエッチングする場合
に用いられるガスとしてはＣＨＦ3 、ＣＦ4 ＋Ｈ2 、Ｃ
Ｈ2 Ｆ2 、ＮＦ3 、ＳＦ6 、ＣＦ4 ＋Ｏ2 等が知られ、
ＳｉＯ2 をＳｉに対して高選択的にエッチングする場合
に用いられるガスとしてはＣＨＦ3 、ＣＦ4 ＋Ｈ2 、Ｃ
Ｈ2 Ｆ2 等が知られている。また、ＳｉＯ2 をＳｉＮに
対して選択的にエッチングする場合に用いられるガスと
しては、ＣＦ4 、Ｃ2 Ｆ6 等が知られている。
す）をＳｉＯ2 に対して高選択的にエッチングする場合
に用いられるガスとしてはＣＨＦ3 、ＣＦ4 ＋Ｈ2 、Ｃ
Ｈ2 Ｆ2 、ＮＦ3 、ＳＦ6 、ＣＦ4 ＋Ｏ2 等が知られ、
ＳｉＯ2 をＳｉに対して高選択的にエッチングする場合
に用いられるガスとしてはＣＨＦ3 、ＣＦ4 ＋Ｈ2 、Ｃ
Ｈ2 Ｆ2 等が知られている。また、ＳｉＯ2 をＳｉＮに
対して選択的にエッチングする場合に用いられるガスと
しては、ＣＦ4 、Ｃ2 Ｆ6 等が知られている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記した半導体装置の
製造方法においては、マスク合わせのズレによりフォト
レジスト５９を所定の箇所に正確に形成することは困難
であり、このためフォトレジスト５９をマスクとしてエ
ッチング処理を施す場合、分離絶縁膜５１の端部５１ａ
とサイドウォール絶縁膜５５の下端部５５ａとに接する
箇所に、コンタクトホール６０を正確に形成することが
難しいという課題があった。
製造方法においては、マスク合わせのズレによりフォト
レジスト５９を所定の箇所に正確に形成することは困難
であり、このためフォトレジスト５９をマスクとしてエ
ッチング処理を施す場合、分離絶縁膜５１の端部５１ａ
とサイドウォール絶縁膜５５の下端部５５ａとに接する
箇所に、コンタクトホール６０を正確に形成することが
難しいという課題があった。
【００１０】また、従来の平行平板型エッチング装置を
使用し、エッチングガスとしてＣＦ4 、Ｃ2 Ｆ6 等を用
いた場合、ＳｉＯ2 とＳｉＮとのエッチング速度比（以
下、選択比と記す）はわずか２程度にしかならない。さ
らにＦ／Ｃ比が小さいＣ3 Ｆ8 、Ｃ4 Ｆ8 等に酸素含有
ガスを混合して用いた場合においても、ＳｉＯ2 のＳｉ
Ｎに対する選択比は約３程度までしか増加しない。この
ように選択比が３程度の場合には、エッチングストッパ
ーとしてのマージンが少なく、ＳｉＮ膜をエッチングス
トッパーとして採用することができないという課題があ
った。
使用し、エッチングガスとしてＣＦ4 、Ｃ2 Ｆ6 等を用
いた場合、ＳｉＯ2 とＳｉＮとのエッチング速度比（以
下、選択比と記す）はわずか２程度にしかならない。さ
らにＦ／Ｃ比が小さいＣ3 Ｆ8 、Ｃ4 Ｆ8 等に酸素含有
ガスを混合して用いた場合においても、ＳｉＯ2 のＳｉ
Ｎに対する選択比は約３程度までしか増加しない。この
ように選択比が３程度の場合には、エッチングストッパ
ーとしてのマージンが少なく、ＳｉＮ膜をエッチングス
トッパーとして採用することができないという課題があ
った。
【００１１】本発明はこのような課題に鑑みなされたも
のであり、ＳｉＯ2 膜をＳｉＮ膜に対して高選択的にド
ライエッチングすることができ、また、マスク合わせを
少々ルーズに行ってもコンタクトホールによるコンタク
トを確実に得ることができ、集積度を高めることが可能
な半導体装置の製造方法及び半導体装置を提供すること
を目的としている。
のであり、ＳｉＯ2 膜をＳｉＮ膜に対して高選択的にド
ライエッチングすることができ、また、マスク合わせを
少々ルーズに行ってもコンタクトホールによるコンタク
トを確実に得ることができ、集積度を高めることが可能
な半導体装置の製造方法及び半導体装置を提供すること
を目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る半導体装置の製造方法は、ガスプラズマ
を用いてＳｉＮ膜に対して選択的にＳｉＯ2 膜のエッチ
ングを行う半導体装置の製造方法において、Ｃ及びＦか
ら構成されるフロロカーボン系ガスの一種または二種以
上からなるガス、または前記フロロカーボン系ガスの一
種または二種以上からなるガスに酸素含有ガスまたはＣ
含有ガスの少なくとも一種を添加したガスであって、Ｃ
に対するＦの比（Ｆ／Ｃ）が３以下であるガスを、電子
サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）によりプラズマ化してエ
ッチングを行うと共に、反応室内の磁場分布を調整すべ
く設けられた励磁コイルにより、磁界の発散度を緩和し
て試料近傍にプラズマ輸送を行うことを特徴としている
（１）。
に本発明に係る半導体装置の製造方法は、ガスプラズマ
を用いてＳｉＮ膜に対して選択的にＳｉＯ2 膜のエッチ
ングを行う半導体装置の製造方法において、Ｃ及びＦか
ら構成されるフロロカーボン系ガスの一種または二種以
上からなるガス、または前記フロロカーボン系ガスの一
種または二種以上からなるガスに酸素含有ガスまたはＣ
含有ガスの少なくとも一種を添加したガスであって、Ｃ
に対するＦの比（Ｆ／Ｃ）が３以下であるガスを、電子
サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）によりプラズマ化してエ
ッチングを行うと共に、反応室内の磁場分布を調整すべ
く設けられた励磁コイルにより、磁界の発散度を緩和し
て試料近傍にプラズマ輸送を行うことを特徴としている
（１）。
【００１３】
【００１４】
【００１５】また本発明に係る半導体装置の製造方法
は、ゲート絶縁膜、第１の絶縁膜、サイドウォール絶縁
膜及び分離絶縁膜上にＳｉＮ膜を形成する工程、該Ｓｉ
Ｎ膜上に酸化シリコン膜からなる第２の絶縁膜を形成す
る工程、及び前記第２の絶縁膜、前記ＳｉＮ膜、前記ゲ
ート絶縁膜の順にエッチングを行い、前記第１の絶縁
膜、前記サイドウォール絶縁膜、前記分離絶縁膜及びソ
ース・ドレイン領域の上方にコンタクトホールを形成す
る工程を含み、前記第２の絶縁膜のエッチングを上記方
法（１）を用いて行うことを特徴としている（２）。
は、ゲート絶縁膜、第１の絶縁膜、サイドウォール絶縁
膜及び分離絶縁膜上にＳｉＮ膜を形成する工程、該Ｓｉ
Ｎ膜上に酸化シリコン膜からなる第２の絶縁膜を形成す
る工程、及び前記第２の絶縁膜、前記ＳｉＮ膜、前記ゲ
ート絶縁膜の順にエッチングを行い、前記第１の絶縁
膜、前記サイドウォール絶縁膜、前記分離絶縁膜及びソ
ース・ドレイン領域の上方にコンタクトホールを形成す
る工程を含み、前記第２の絶縁膜のエッチングを上記方
法（１）を用いて行うことを特徴としている（２）。
【００１６】コンタクトが確実にとれた集積度の高い半
導体装置の製造が難しいという課題を解決するため、発
明者等は、従来形成されているＳｉＯ2 よりなる分離絶
縁膜５１、ゲート絶縁膜５２、サイドウォール絶縁膜５
５及び第１の絶縁膜５４と第２の絶縁膜５６との間にエ
ッチングストッパーとしてＳｉＮ膜が形成された構造の
半導体装置について研究を行った。この半導体装置を製
造する場合、マスク合わせのマージンを大きくとってフ
ォトレジストを形成しても、ＳｉＯ2 のＳｉＮに対する
選択比を高めれば第１のＳｉＯ2 の絶縁膜５４は前記Ｓ
ｉＮ膜により保護される。次に前記フォトレジストをマ
スクとし、ＳｉＮのＳｉＯ2 に対する選択比が高いエッ
チングにより、前記ＳｉＮ膜を除去する。さらに前記フ
ォトレジストをマスクとし、ＳｉＯ2 のＳｉに対する選
択比が高いエッチングにより、ゲート絶縁膜５２を除去
する。この際、第１の絶縁膜５４、分離絶縁膜５１も同
時にエッチングされ、これらの上部には前記段差が形成
されることとなるが、第１の絶縁膜５４及びサイドウォ
ール絶縁膜５５によりゲート電極５３が確実に絶縁され
るとともに、高濃度ソース・ドレイン領域の各両端部を
含んで確実にコンタクトホールが形成されることとな
る。
導体装置の製造が難しいという課題を解決するため、発
明者等は、従来形成されているＳｉＯ2 よりなる分離絶
縁膜５１、ゲート絶縁膜５２、サイドウォール絶縁膜５
５及び第１の絶縁膜５４と第２の絶縁膜５６との間にエ
ッチングストッパーとしてＳｉＮ膜が形成された構造の
半導体装置について研究を行った。この半導体装置を製
造する場合、マスク合わせのマージンを大きくとってフ
ォトレジストを形成しても、ＳｉＯ2 のＳｉＮに対する
選択比を高めれば第１のＳｉＯ2 の絶縁膜５４は前記Ｓ
ｉＮ膜により保護される。次に前記フォトレジストをマ
スクとし、ＳｉＮのＳｉＯ2 に対する選択比が高いエッ
チングにより、前記ＳｉＮ膜を除去する。さらに前記フ
ォトレジストをマスクとし、ＳｉＯ2 のＳｉに対する選
択比が高いエッチングにより、ゲート絶縁膜５２を除去
する。この際、第１の絶縁膜５４、分離絶縁膜５１も同
時にエッチングされ、これらの上部には前記段差が形成
されることとなるが、第１の絶縁膜５４及びサイドウォ
ール絶縁膜５５によりゲート電極５３が確実に絶縁され
るとともに、高濃度ソース・ドレイン領域の各両端部を
含んで確実にコンタクトホールが形成されることとな
る。
【００１７】そこで本発明者等は、ＳｉＯ2 のＳｉＮに
対する選択比が高いエッチングについて研究を行い、本
発明に係る半導体装置の製造方法及び半導体装置を完成
するに至った。
対する選択比が高いエッチングについて研究を行い、本
発明に係る半導体装置の製造方法及び半導体装置を完成
するに至った。
【００１８】
【作用】本発明者等の調査によれば、ＥＣＲプラズマ装
置を用いて高密度のプラズマでフロロカーボン系ガスを
分解すると、発光スペクトルにより遊離Ｆ、Ｃの生成が
観察され、ガス種等を変えてＦ／Ｃ比を変化させると、
Ｆ／Ｃ比の値の低下にともなってプラズマ中の遊離Ｃの
発光強度が増加する。Ｆ／Ｃ比が２の場合の強度はＦ／
Ｃ比が４の場合の略４倍の強度である。試料上にこれら
により形成された膜が堆積する。この堆積膜をＩＲ（赤
外分光分析）で分析すると、Ｆ／Ｃ比が３を超えるガス
の場合はＣが略３０％程度であり、Ｆ／Ｃ比が３以下の
ガスの場合はＣが略４５％となり、Ｃ含有率が多くな
る。これらの遊離Ｆ、Ｃがデポ膜としてＳｉＯ2 膜上に
堆積した場合、遊離ＣがＳｉとＯ2 との結合を切断して
Ｏ2 と化合し、遊離ＦがＳｉと化合することによりＳｉ
Ｏ2 膜をエッチングする。一方、前記遊離Ｆ、Ｃがデポ
膜としてＳｉＮ膜上に堆積しても、遊離ＣはＳｉとＮと
の結合を切断することが少ないため、ＳｉＮ膜のエッチ
ングはあまり進行しない。したがってＥＣＲプラズマエ
ッチング装置を用い、エッチングガスにＦ／Ｃ比が３以
下のフロロカーボン系ガスを用いた場合、ＳｉＯ2 膜を
ＳｉＮ膜に対して高選択的にエッチングし得ることとな
る。
置を用いて高密度のプラズマでフロロカーボン系ガスを
分解すると、発光スペクトルにより遊離Ｆ、Ｃの生成が
観察され、ガス種等を変えてＦ／Ｃ比を変化させると、
Ｆ／Ｃ比の値の低下にともなってプラズマ中の遊離Ｃの
発光強度が増加する。Ｆ／Ｃ比が２の場合の強度はＦ／
Ｃ比が４の場合の略４倍の強度である。試料上にこれら
により形成された膜が堆積する。この堆積膜をＩＲ（赤
外分光分析）で分析すると、Ｆ／Ｃ比が３を超えるガス
の場合はＣが略３０％程度であり、Ｆ／Ｃ比が３以下の
ガスの場合はＣが略４５％となり、Ｃ含有率が多くな
る。これらの遊離Ｆ、Ｃがデポ膜としてＳｉＯ2 膜上に
堆積した場合、遊離ＣがＳｉとＯ2 との結合を切断して
Ｏ2 と化合し、遊離ＦがＳｉと化合することによりＳｉ
Ｏ2 膜をエッチングする。一方、前記遊離Ｆ、Ｃがデポ
膜としてＳｉＮ膜上に堆積しても、遊離ＣはＳｉとＮと
の結合を切断することが少ないため、ＳｉＮ膜のエッチ
ングはあまり進行しない。したがってＥＣＲプラズマエ
ッチング装置を用い、エッチングガスにＦ／Ｃ比が３以
下のフロロカーボン系ガスを用いた場合、ＳｉＯ2 膜を
ＳｉＮ膜に対して高選択的にエッチングし得ることとな
る。
【００１９】また、フロロカーボン系ガスに酸素を含む
ガスを混合すると、ＣとＦとの遊離が促進され、さらに
一層ＳｉＯ2 膜をＳｉＮ膜に対して高選択的にエッチン
グし得ることとなる。
ガスを混合すると、ＣとＦとの遊離が促進され、さらに
一層ＳｉＯ2 膜をＳｉＮ膜に対して高選択的にエッチン
グし得ることとなる。
【００２０】また、ＥＣＲプラズマエッチング装置の反
応室に励磁コイルを設けてミラー的に磁場を形成する
と、磁界の発散度が緩和され、遊離Ｃがより効率よく試
料近傍に輸送されることとなる。
応室に励磁コイルを設けてミラー的に磁場を形成する
と、磁界の発散度が緩和され、遊離Ｃがより効率よく試
料近傍に輸送されることとなる。
【００２１】本発明に係る半導体装置の製造方法（１）
によれば、Ｃ及びＦから構成されるフロロカーボン系ガ
スの一種または二種以上からなるガス、または前記フロ
ロカーボン系ガスの一種または二種以上からなるガスに
Ｏ2 含有ガスまたはＣ含有ガスの少なくとも一種を添加
したガスであって、Ｃに対するＦの比が３以下であるガ
スを、ＥＣＲによりプラズマ化してエッチングを行うの
で、前記フロロカーボン系ガスから遊離Ｃが多く生成さ
れることとなり、ＳｉＯ2 膜が前記遊離Ｃにより分解さ
れ、ＳｉＯ2 膜がＳｉＮ膜に対して高選択的にエッチン
グされることとなる。また励磁コイルにより、磁界の発
散度を緩和して試料近傍にプラズマ輸送を行うので、前
記フロロカーボン系ガスから遊離Ｃがより効率よく試料
に輸送されることとなり、ＳｉＯ 2 膜の分解が前記遊離
Ｃによってより一層進み、ＳｉＯ 2 膜がＳｉＮ膜に対し
て一層高選択的にエッチングされることとなる。
によれば、Ｃ及びＦから構成されるフロロカーボン系ガ
スの一種または二種以上からなるガス、または前記フロ
ロカーボン系ガスの一種または二種以上からなるガスに
Ｏ2 含有ガスまたはＣ含有ガスの少なくとも一種を添加
したガスであって、Ｃに対するＦの比が３以下であるガ
スを、ＥＣＲによりプラズマ化してエッチングを行うの
で、前記フロロカーボン系ガスから遊離Ｃが多く生成さ
れることとなり、ＳｉＯ2 膜が前記遊離Ｃにより分解さ
れ、ＳｉＯ2 膜がＳｉＮ膜に対して高選択的にエッチン
グされることとなる。また励磁コイルにより、磁界の発
散度を緩和して試料近傍にプラズマ輸送を行うので、前
記フロロカーボン系ガスから遊離Ｃがより効率よく試料
に輸送されることとなり、ＳｉＯ 2 膜の分解が前記遊離
Ｃによってより一層進み、ＳｉＯ 2 膜がＳｉＮ膜に対し
て一層高選択的にエッチングされることとなる。
【００２２】
【００２３】
【００２４】また本発明に係る半導体装置の製造方法
（２）によれば、酸化シリコン膜からなる前記第２の絶
縁膜を除去する際、ＳｉＯ2 のＳｉＮに対する選択比が
高いエッチングを施せば前記第１の絶縁膜、サイドウォ
ール絶縁膜及び分離絶縁膜が前記ＳｉＮ膜で保護される
こととなり、そのため前記第１の絶縁膜及びサイドウォ
ール絶縁膜により前記ゲート電極が確実に絶縁されるこ
ととなる。次にＳｉＮのＳｉＯ2 に対する選択比が高い
エッチングを施して前記ＳｉＮ膜、ゲート絶縁膜を除去
すれば、高濃度の前記ソース・ドレイン領域における各
両端部を確実に含んで前記コンタクトホールが形成され
ることとなる。したがってコンタクトホール形成用のフ
ォトレジストを比較的ルーズに形成しても確実にコンタ
クトがとれることとなり、高い集積度の半導体装置を容
易に製造し得ることとなる。
（２）によれば、酸化シリコン膜からなる前記第２の絶
縁膜を除去する際、ＳｉＯ2 のＳｉＮに対する選択比が
高いエッチングを施せば前記第１の絶縁膜、サイドウォ
ール絶縁膜及び分離絶縁膜が前記ＳｉＮ膜で保護される
こととなり、そのため前記第１の絶縁膜及びサイドウォ
ール絶縁膜により前記ゲート電極が確実に絶縁されるこ
ととなる。次にＳｉＮのＳｉＯ2 に対する選択比が高い
エッチングを施して前記ＳｉＮ膜、ゲート絶縁膜を除去
すれば、高濃度の前記ソース・ドレイン領域における各
両端部を確実に含んで前記コンタクトホールが形成され
ることとなる。したがってコンタクトホール形成用のフ
ォトレジストを比較的ルーズに形成しても確実にコンタ
クトがとれることとなり、高い集積度の半導体装置を容
易に製造し得ることとなる。
【００２５】
【実施例及び比較例】以下、本発明に係る半導体装置の
製造方法の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本
発明に係る半導体装置の製造方法の実施例に用いられる
ＥＣＲプラズマエッチング装置を示した模式的断面図で
あり、図中１１はプラズマ生成室を示している。プラズ
マ生成室１１の上部壁１１ａ中央部には石英ガラス板１
２ａにより封止されたマイクロ波導入窓１２が形成され
ており、マイクロ波導入窓１２上部には導波管１３の一
端が接続され、導波管１３の他端にはマイクロ波発振器
１４が接続されている。プラズマ生成室１１及びこれに
接続された導波管１３の一端部にわたり、これらを囲繞
する態様で、これらと同心状に励磁コイル２４が配設さ
れており、励磁コイル２４は図示しない直流電源に接続
されている。
製造方法の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本
発明に係る半導体装置の製造方法の実施例に用いられる
ＥＣＲプラズマエッチング装置を示した模式的断面図で
あり、図中１１はプラズマ生成室を示している。プラズ
マ生成室１１の上部壁１１ａ中央部には石英ガラス板１
２ａにより封止されたマイクロ波導入窓１２が形成され
ており、マイクロ波導入窓１２上部には導波管１３の一
端が接続され、導波管１３の他端にはマイクロ波発振器
１４が接続されている。プラズマ生成室１１及びこれに
接続された導波管１３の一端部にわたり、これらを囲繞
する態様で、これらと同心状に励磁コイル２４が配設さ
れており、励磁コイル２４は図示しない直流電源に接続
されている。
【００２６】プラズマ生成室１１の下側には反応室１５
が連設され、プラズマ生成室１１と反応室１５とは仕切
り板１６により仕切られており、仕切り板１６中央部に
はマイクロ波導入窓１２と対向する位置にプラズマ引き
出し窓１６ａが形成されている。反応室１５にはプラズ
マ引き出し窓１６ａと対向する位置に試料台１７が配設
され、試料台１７上面には試料である半導体基板２５が
静電吸着等の手段により着脱可能に装着されている。試
料台１７には電極１８が埋設されており、電極１８は高
周波電源２０に接続され、高周波電源２０には直流電源
２１が接続され、直流電源２１の一端は接地されてい
る。反応室１５の下部側壁１５ｂには排気管２３ａを介
して真空ポンプ２３が接続され、また反応室１５の上部
側壁１５ａにはガス導入管２２が接続されており、エッ
チングガス２６が反応室１５に導入されるようになって
いる。
が連設され、プラズマ生成室１１と反応室１５とは仕切
り板１６により仕切られており、仕切り板１６中央部に
はマイクロ波導入窓１２と対向する位置にプラズマ引き
出し窓１６ａが形成されている。反応室１５にはプラズ
マ引き出し窓１６ａと対向する位置に試料台１７が配設
され、試料台１７上面には試料である半導体基板２５が
静電吸着等の手段により着脱可能に装着されている。試
料台１７には電極１８が埋設されており、電極１８は高
周波電源２０に接続され、高周波電源２０には直流電源
２１が接続され、直流電源２１の一端は接地されてい
る。反応室１５の下部側壁１５ｂには排気管２３ａを介
して真空ポンプ２３が接続され、また反応室１５の上部
側壁１５ａにはガス導入管２２が接続されており、エッ
チングガス２６が反応室１５に導入されるようになって
いる。
【００２７】このように構成された装置を用いて試料２
５をエッチングする場合、まず試料２５を試料台に置
き、直流電源２１をオンして電極１８に静電吸着させ
る。次に真空ポンプ２３を駆動させ、プラズマ生成室１
１及び反応室１５を所定の真空度に設定した後、エッチ
ングガス２６を反応室１５に導入して所定の圧力に設定
する。また励磁コイル２４により磁界を形成しつつ、マ
イクロ波発振器１４で発生させたマイクロ波を導波管１
３、マイクロ波導入窓１２を通してプラズマ生成室１１
へ導入する。マイクロ波に対して空洞共振器として働く
プラズマ生成室１１では、マイクロ波放電で生成された
電子が励磁コイル２４によって形成された磁界により螺
旋運動を行ない、例えば周波数が２．４５ＧＨｚのマイ
クロ波に対して８７５Ｇａｕｓｓの磁界が形成されてい
ると、電子はサイクロトロン共鳴し、多くの気体分子が
電離してプラズマを生成する。反応室１５には励磁コイ
ル２４により下方へ向うにしたがって磁束密度が低下す
る発散磁界が形成されており、生成された前記プラズマ
はこの発散磁界により試料２５周辺に投射され、試料２
５表面がエッチングされる。またエッチングに際し、高
周波電源２０により電極１８に誘起されるバイアス電界
を試料２５表面に作用させ、イオンの運動エネルギー、
運動方向を制御する。
５をエッチングする場合、まず試料２５を試料台に置
き、直流電源２１をオンして電極１８に静電吸着させ
る。次に真空ポンプ２３を駆動させ、プラズマ生成室１
１及び反応室１５を所定の真空度に設定した後、エッチ
ングガス２６を反応室１５に導入して所定の圧力に設定
する。また励磁コイル２４により磁界を形成しつつ、マ
イクロ波発振器１４で発生させたマイクロ波を導波管１
３、マイクロ波導入窓１２を通してプラズマ生成室１１
へ導入する。マイクロ波に対して空洞共振器として働く
プラズマ生成室１１では、マイクロ波放電で生成された
電子が励磁コイル２４によって形成された磁界により螺
旋運動を行ない、例えば周波数が２．４５ＧＨｚのマイ
クロ波に対して８７５Ｇａｕｓｓの磁界が形成されてい
ると、電子はサイクロトロン共鳴し、多くの気体分子が
電離してプラズマを生成する。反応室１５には励磁コイ
ル２４により下方へ向うにしたがって磁束密度が低下す
る発散磁界が形成されており、生成された前記プラズマ
はこの発散磁界により試料２５周辺に投射され、試料２
５表面がエッチングされる。またエッチングに際し、高
周波電源２０により電極１８に誘起されるバイアス電界
を試料２５表面に作用させ、イオンの運動エネルギー、
運動方向を制御する。
【００２８】次に実施例（１）として、図１に示した装
置を使用し、エッチングガス２６にＦ／Ｃ比が３以下の
フロロカーボン系ガス（Ｃ2 Ｆ6 、Ｃ3 Ｆ8 、Ｃ4 Ｆ
8 ）を用い、試料２５におけるＳｉＯ2 膜、ＳｉＮ膜の
エッチング速度を測定した結果について説明する。図２
に示したように、試料はＳｉ基板３０上にＳｉＯ2 膜３
３を形成し、このＳｉＯ2 膜３３上面の一部にフォトレ
ジスト３２を形成した試料２５ａ（図２（ａ））と、Ｓ
ｉ基板３０上にＳｉＮ膜３１を形成し、このＳｉＮ膜３
１上面の一部にフォトレジスト３２を形成した試料２５
ｂ（図２（ｂ））との２種類を用いた。また比較例とし
て、エッチングガス２６にＦ／Ｃ比が４のＣＦ4 を用い
た。またエッチングガス２６は、それぞれ１種類ずつ用
い、かつ４０ｓｃｃｍの流量で反応室１５に供給し、圧
力を１ｍＴｏｒｒに設定した。またマイクロ波パワーは
１ｋＷを供給した。また試料２５ａ、２５ｂ上のバイア
ス電界の調整は、フォトレジスト３２に対するＳｉＯ2
膜３３のエッチング速度比が略６になるように、高周波
電源２０の高周波パワーを調節することによってエッチ
ングガス２６の種類ごとに行った。
置を使用し、エッチングガス２６にＦ／Ｃ比が３以下の
フロロカーボン系ガス（Ｃ2 Ｆ6 、Ｃ3 Ｆ8 、Ｃ4 Ｆ
8 ）を用い、試料２５におけるＳｉＯ2 膜、ＳｉＮ膜の
エッチング速度を測定した結果について説明する。図２
に示したように、試料はＳｉ基板３０上にＳｉＯ2 膜３
３を形成し、このＳｉＯ2 膜３３上面の一部にフォトレ
ジスト３２を形成した試料２５ａ（図２（ａ））と、Ｓ
ｉ基板３０上にＳｉＮ膜３１を形成し、このＳｉＮ膜３
１上面の一部にフォトレジスト３２を形成した試料２５
ｂ（図２（ｂ））との２種類を用いた。また比較例とし
て、エッチングガス２６にＦ／Ｃ比が４のＣＦ4 を用い
た。またエッチングガス２６は、それぞれ１種類ずつ用
い、かつ４０ｓｃｃｍの流量で反応室１５に供給し、圧
力を１ｍＴｏｒｒに設定した。またマイクロ波パワーは
１ｋＷを供給した。また試料２５ａ、２５ｂ上のバイア
ス電界の調整は、フォトレジスト３２に対するＳｉＯ2
膜３３のエッチング速度比が略６になるように、高周波
電源２０の高周波パワーを調節することによってエッチ
ングガス２６の種類ごとに行った。
【００２９】図３は実施例（１）及び比較例におけるエ
ッチング速度を測定した結果を示したグラフであり、図
中（ａ）はＳｉＯ2 膜３３のエッチング速度、（ｂ）は
ＳｉＮ膜３１のエッチング速度を示している。
ッチング速度を測定した結果を示したグラフであり、図
中（ａ）はＳｉＯ2 膜３３のエッチング速度、（ｂ）は
ＳｉＮ膜３１のエッチング速度を示している。
【００３０】図３から明らかなように、図１に示した装
置を用い、エッチングガス２６にＦ／Ｃ比が３を超える
ガスを用いた比較例の場合、ＳｉＮ膜３１に対するＳｉ
Ｏ2膜３３のエッチング速度比は低いものであった。他
方、Ｆ／Ｃ比が３以下のガスを用いた実施例（１）の場
合、ＳｉＯ2 膜３３のエッチング速度を３００〜４５０
ｎｍ／ｍｉｎに早めることができ、また、ＳｉＮ膜３１
のエッチング速度を７０〜３０ｎｍ／ｍｉｎに抑えるこ
とができた。このように実施例（１）によれば、ＳｉＮ
膜３１に対するＳｉＯ2 膜３３のエッチング速度比、す
なわち選択比を４〜１５にすることができ、ＳｉＯ2 の
大きなエッチング速度と高選択性とを実現することがで
きた。なお圧力が０．２〜５．０ｍＴｏｒｒの範囲で、
略同様の結果が得られた。
置を用い、エッチングガス２６にＦ／Ｃ比が３を超える
ガスを用いた比較例の場合、ＳｉＮ膜３１に対するＳｉ
Ｏ2膜３３のエッチング速度比は低いものであった。他
方、Ｆ／Ｃ比が３以下のガスを用いた実施例（１）の場
合、ＳｉＯ2 膜３３のエッチング速度を３００〜４５０
ｎｍ／ｍｉｎに早めることができ、また、ＳｉＮ膜３１
のエッチング速度を７０〜３０ｎｍ／ｍｉｎに抑えるこ
とができた。このように実施例（１）によれば、ＳｉＮ
膜３１に対するＳｉＯ2 膜３３のエッチング速度比、す
なわち選択比を４〜１５にすることができ、ＳｉＯ2 の
大きなエッチング速度と高選択性とを実現することがで
きた。なお圧力が０．２〜５．０ｍＴｏｒｒの範囲で、
略同様の結果が得られた。
【００３１】この結果から明らかなように、実施例
（１）に係る半導体装置の製造方法では、フロロカーボ
ン系ガスであって、Ｃに対するＦの比が３以下であるＣ
4 Ｆ8 、Ｃ3 Ｆ8 、Ｃ2 Ｆ6 ガスを、ＥＣＲによりプラ
ズマ化してエッチングを行うので、Ｃ4 Ｆ8 、Ｃ3 Ｆ
8 、Ｃ2 Ｆ6 ガスから遊離Ｃを多く生成させることがで
き、ＳｉＯ2 膜３３をこの遊離Ｃにより効率的に分解す
ることができ、ＳｉＯ2 膜３３をＳｉＮ膜３１に対して
高選択的にエッチングすることができる。
（１）に係る半導体装置の製造方法では、フロロカーボ
ン系ガスであって、Ｃに対するＦの比が３以下であるＣ
4 Ｆ8 、Ｃ3 Ｆ8 、Ｃ2 Ｆ6 ガスを、ＥＣＲによりプラ
ズマ化してエッチングを行うので、Ｃ4 Ｆ8 、Ｃ3 Ｆ
8 、Ｃ2 Ｆ6 ガスから遊離Ｃを多く生成させることがで
き、ＳｉＯ2 膜３３をこの遊離Ｃにより効率的に分解す
ることができ、ＳｉＯ2 膜３３をＳｉＮ膜３１に対して
高選択的にエッチングすることができる。
【００３２】また実施例（２）として、図１に示した装
置を使用し、エッチングガス２６にＦ／Ｃ比が３以下の
ＣＦ4 ＋ＣＯ（一酸化炭素）を用い、試料２５における
ＳｉＯ2 膜、ＳｉＮ膜のエッチング速度を測定した結果
について説明する。試料は図２に示した２種類の試料２
５ａ、２５ｂを用い、エッチングガス２６は流量が４０
ｓｃｃｍのＣＦ4 に、流量がそれぞれ２０、３０、４０
ｓｃｃｍのＣＯを混合し、Ｆ／Ｃ比を３以下に調整した
ものを用いた。また比較例として、４０ｓｃｃｍのＣＦ
4 に、流量がそれぞれ１０、０ｓｃｃｍのＣＯを混合
し、Ｆ／Ｃ比が３を超えるように調整したものを用い
た。また圧力はいずれの場合も１ｍＴｏｒｒに設定し、
マイクロ波パワーは１ｋＷを供給した。また試料２５
ａ、２５ｂ上のバイアス電界の調整は、フォトレジスト
３２に対するＳｉＯ2 膜３３のエッチング速度比が略６
になるように、高周波電源２０の高周波パワーを調節す
ることによってエッチングガス２６の混合比ごとに行っ
た。
置を使用し、エッチングガス２６にＦ／Ｃ比が３以下の
ＣＦ4 ＋ＣＯ（一酸化炭素）を用い、試料２５における
ＳｉＯ2 膜、ＳｉＮ膜のエッチング速度を測定した結果
について説明する。試料は図２に示した２種類の試料２
５ａ、２５ｂを用い、エッチングガス２６は流量が４０
ｓｃｃｍのＣＦ4 に、流量がそれぞれ２０、３０、４０
ｓｃｃｍのＣＯを混合し、Ｆ／Ｃ比を３以下に調整した
ものを用いた。また比較例として、４０ｓｃｃｍのＣＦ
4 に、流量がそれぞれ１０、０ｓｃｃｍのＣＯを混合
し、Ｆ／Ｃ比が３を超えるように調整したものを用い
た。また圧力はいずれの場合も１ｍＴｏｒｒに設定し、
マイクロ波パワーは１ｋＷを供給した。また試料２５
ａ、２５ｂ上のバイアス電界の調整は、フォトレジスト
３２に対するＳｉＯ2 膜３３のエッチング速度比が略６
になるように、高周波電源２０の高周波パワーを調節す
ることによってエッチングガス２６の混合比ごとに行っ
た。
【００３３】図４は実施例（２）及び比較例におけるエ
ッチング速度を測定した結果を示したグラフであり、図
中（ａ）はＳｉＯ2 膜３３のエッチング速度、（ｂ）は
ＳｉＮ膜３１のエッチング速度を示している。
ッチング速度を測定した結果を示したグラフであり、図
中（ａ）はＳｉＯ2 膜３３のエッチング速度、（ｂ）は
ＳｉＮ膜３１のエッチング速度を示している。
【００３４】図４から明らかなように、図１に示した装
置を用い、エッチングガス２６にＦ／Ｃ比が３を超える
混合ガスを用いた比較例の場合、ＳｉＮ膜３１に対する
ＳｉＯ2 膜３３のエッチング速度比は低いものであっ
た。他方、Ｆ／Ｃ比が３以下の混合ガスを用いた実施例
（２）の場合、ＳｉＯ2 膜３３のエッチング速度を２３
０〜２８０ｎｍ／ｍｉｎに早めることができ、また、Ｓ
ｉＮ膜３１のエッチング速度を７０〜２０ｎｍ／ｍｉｎ
に抑えることができた。このように実施例（２）によれ
ば、ＳｉＮ膜３１に対するＳｉＯ2 膜３３のエッチング
速度比を３〜１４にすることができ、ＳｉＯ2 の大きな
エッチング速度と高選択性とを実現することができた。
なお０．２〜５．０ｍＴｏｒｒの圧力範囲で、略同様の
結果が得られた。
置を用い、エッチングガス２６にＦ／Ｃ比が３を超える
混合ガスを用いた比較例の場合、ＳｉＮ膜３１に対する
ＳｉＯ2 膜３３のエッチング速度比は低いものであっ
た。他方、Ｆ／Ｃ比が３以下の混合ガスを用いた実施例
（２）の場合、ＳｉＯ2 膜３３のエッチング速度を２３
０〜２８０ｎｍ／ｍｉｎに早めることができ、また、Ｓ
ｉＮ膜３１のエッチング速度を７０〜２０ｎｍ／ｍｉｎ
に抑えることができた。このように実施例（２）によれ
ば、ＳｉＮ膜３１に対するＳｉＯ2 膜３３のエッチング
速度比を３〜１４にすることができ、ＳｉＯ2 の大きな
エッチング速度と高選択性とを実現することができた。
なお０．２〜５．０ｍＴｏｒｒの圧力範囲で、略同様の
結果が得られた。
【００３５】この結果から明らかなように、実施例
（２）に係る半導体装置の製造方法では、フロロカーボ
ン系ガスのＣＦ4 にＣＯを添加したガスであって、Ｃに
対するＦの比が３以下であるガスを、ＥＣＲによりプラ
ズマ化してエッチングを行うので、ＣＦ4 とＣＯとの混
合ガスから遊離Ｃを多く生成させることができ、ＳｉＯ
2膜３３をこの遊離Ｃにより効率的に分解することがで
き、ＳｉＯ2 膜３３をＳｉＮ膜３１に対して高選択的に
エッチングすることができる。
（２）に係る半導体装置の製造方法では、フロロカーボ
ン系ガスのＣＦ4 にＣＯを添加したガスであって、Ｃに
対するＦの比が３以下であるガスを、ＥＣＲによりプラ
ズマ化してエッチングを行うので、ＣＦ4 とＣＯとの混
合ガスから遊離Ｃを多く生成させることができ、ＳｉＯ
2膜３３をこの遊離Ｃにより効率的に分解することがで
き、ＳｉＯ2 膜３３をＳｉＮ膜３１に対して高選択的に
エッチングすることができる。
【００３６】次に実施例（３）として、図１に示した装
置を使用し、エッチングガス２６にＦ／Ｃ比が３以下の
フロロカーボン系ガスを用い、図５に示した半導体装置
を製造する方法について説明する。図５は、実施例
（３）のＬＤＤ構造を有するＭＯＳトランジスタを形成
する半導体装置の製造工程において、コンタクトホール
を形成する前後の工程の状態を模式的に示した部分断面
図であり、（ａ）はコンタクトホールを形成する前の状
態、（ｂ）は形成途中の状態、（ｃ）は形成後の状態を
示している。図中５０はＳｉ基板を示しており、シリコ
ン基板５０上部には低濃度ソース・ドレイン領域５７
ａ、５８ａ、高濃度ソース・ドレイン領域５７ｂ、５８
ｂが形成され、Ｓｉ基板５０上にはＳｉＯ2 より成る分
離絶縁膜５１、ゲート絶縁膜５２、ゲート電極５３、サ
イドウォール絶縁膜５５及び第１の絶縁膜５４が形成さ
れており、第１の絶縁膜５４はゲート絶縁膜５２の厚さ
にさらに電気的特性を保持し得る厚さを加えた厚さを有
して形成されている。またＳｉＯ2 より成る分離絶縁膜
５１、ゲート絶縁膜５２、第１の絶縁膜５４及びサイド
ウォール絶縁膜５５上には厚さが略１０００ÅのＳｉＮ
膜６１が形成されており、ＳｉＮ膜６１上にはＳｉＯ2
より成る第２の絶縁膜５６が形成されている。さらに、
第２の絶縁膜５６上におけるマスク合わせのマージンを
大きくとった、フォトレジスト６２が形成されている
（図５（ａ））。
置を使用し、エッチングガス２６にＦ／Ｃ比が３以下の
フロロカーボン系ガスを用い、図５に示した半導体装置
を製造する方法について説明する。図５は、実施例
（３）のＬＤＤ構造を有するＭＯＳトランジスタを形成
する半導体装置の製造工程において、コンタクトホール
を形成する前後の工程の状態を模式的に示した部分断面
図であり、（ａ）はコンタクトホールを形成する前の状
態、（ｂ）は形成途中の状態、（ｃ）は形成後の状態を
示している。図中５０はＳｉ基板を示しており、シリコ
ン基板５０上部には低濃度ソース・ドレイン領域５７
ａ、５８ａ、高濃度ソース・ドレイン領域５７ｂ、５８
ｂが形成され、Ｓｉ基板５０上にはＳｉＯ2 より成る分
離絶縁膜５１、ゲート絶縁膜５２、ゲート電極５３、サ
イドウォール絶縁膜５５及び第１の絶縁膜５４が形成さ
れており、第１の絶縁膜５４はゲート絶縁膜５２の厚さ
にさらに電気的特性を保持し得る厚さを加えた厚さを有
して形成されている。またＳｉＯ2 より成る分離絶縁膜
５１、ゲート絶縁膜５２、第１の絶縁膜５４及びサイド
ウォール絶縁膜５５上には厚さが略１０００ÅのＳｉＮ
膜６１が形成されており、ＳｉＮ膜６１上にはＳｉＯ2
より成る第２の絶縁膜５６が形成されている。さらに、
第２の絶縁膜５６上におけるマスク合わせのマージンを
大きくとった、フォトレジスト６２が形成されている
（図５（ａ））。
【００３７】次に図１に示した装置を使用し、エッチン
グガス２６にＦ／Ｃ比が３以下のフロロカーボン系ガス
を用い、フォトレジスト６２をマスクとしてＳｉＯ2 よ
り成る第２の絶縁膜５６をＳｉＮ膜６１に対し高選択的
にエッチング除去する（図５（ｂ））。さらに、エッチ
ングガス２６に周知のＣＨＦ3 、ＣＦ4 ＋Ｈ2 、ＣＨ2
Ｆ2 等のＳｉＮ／ＳｉＯ2 選択比が略２のガスを用い、
フォトレジスト６２をマスクとしてＳｉＮ膜６１を選択
的にエッチング除去する。なおＳｉＮ膜６１をエッチン
グする場合、リアクティブエッチング（ＲＩＥ）により
ＣＨＦ3 、ＣＨＦ3 ＋ＣＦ4 等を用いてエッチングして
もよく、また等方性エッチングによりＣＦ4 ＋Ｏ2 、Ｓ
Ｆ6 ＋Ｏ2 等を用いてエッチングしてもよい。その後、
ゲート絶縁膜５２をエッチング除去してコンタクトホー
ル６３を形成した（図５（ｃ））。
グガス２６にＦ／Ｃ比が３以下のフロロカーボン系ガス
を用い、フォトレジスト６２をマスクとしてＳｉＯ2 よ
り成る第２の絶縁膜５６をＳｉＮ膜６１に対し高選択的
にエッチング除去する（図５（ｂ））。さらに、エッチ
ングガス２６に周知のＣＨＦ3 、ＣＦ4 ＋Ｈ2 、ＣＨ2
Ｆ2 等のＳｉＮ／ＳｉＯ2 選択比が略２のガスを用い、
フォトレジスト６２をマスクとしてＳｉＮ膜６１を選択
的にエッチング除去する。なおＳｉＮ膜６１をエッチン
グする場合、リアクティブエッチング（ＲＩＥ）により
ＣＨＦ3 、ＣＨＦ3 ＋ＣＦ4 等を用いてエッチングして
もよく、また等方性エッチングによりＣＦ4 ＋Ｏ2 、Ｓ
Ｆ6 ＋Ｏ2 等を用いてエッチングしてもよい。その後、
ゲート絶縁膜５２をエッチング除去してコンタクトホー
ル６３を形成した（図５（ｃ））。
【００３８】図５（ｃ）に示したように、実施例（３）
係る半導体装置では、第１の絶縁膜５４及び分離絶縁膜
５１上の大部分に形成されたＳｉＮ膜６１と、第１の絶
縁膜５４、サイドウォール絶縁膜５５、分離絶縁膜５１
及び高濃度ソース・ドレイン領域５７ｂ、５８ｂの上方
に形成されたコンタクトホール６３とを備えているの
で、第２の絶縁膜５６を除去する際、ＳｉＯ2 のＳｉＮ
に対する選択比が高いエッチングを施せば第１の絶縁膜
５４、サイドウォール絶縁膜５５及び分離絶縁膜５１を
ＳｉＮ膜６１で保護することができる。そのため、第１
の絶縁膜５４及びサイドウォール絶縁膜５５によりゲー
ト電極５３を確実に絶縁することができるとともに、高
濃度のソース・ドレイン領域５７ｂ、５８ｂにおける各
両端部を確実に含んでコンタクトホール６３を形成する
ことができる。また第２の絶縁膜５６を除去した後、Ｓ
ｉＮのＳｉＯ2 に対する選択比が高いエッチングを施し
てＳｉＮ膜６１、ゲート絶縁膜５２を除去する際、第１
の絶縁膜５４、サイドウォール絶縁膜５５、分離絶縁膜
５１も同時にエッチングされる。このとき、第１の絶縁
膜５４、分離絶縁膜５１上に段差６４ａ、６４ｂが形成
されるが、第１の絶縁膜５４がゲート絶縁膜５２とエッ
チングマージンとを含んで十分に厚く形成されいるの
で、ゲート電極５３の特性が保持される。このようにフ
ォトレジスト６２のマスク合わせを比較的ルーズに行な
っても確実にコンタクトをとることができ、ゲート電極
５３の特性を損なうことなく高い集積度の半導体装置を
容易に得ることができる。
係る半導体装置では、第１の絶縁膜５４及び分離絶縁膜
５１上の大部分に形成されたＳｉＮ膜６１と、第１の絶
縁膜５４、サイドウォール絶縁膜５５、分離絶縁膜５１
及び高濃度ソース・ドレイン領域５７ｂ、５８ｂの上方
に形成されたコンタクトホール６３とを備えているの
で、第２の絶縁膜５６を除去する際、ＳｉＯ2 のＳｉＮ
に対する選択比が高いエッチングを施せば第１の絶縁膜
５４、サイドウォール絶縁膜５５及び分離絶縁膜５１を
ＳｉＮ膜６１で保護することができる。そのため、第１
の絶縁膜５４及びサイドウォール絶縁膜５５によりゲー
ト電極５３を確実に絶縁することができるとともに、高
濃度のソース・ドレイン領域５７ｂ、５８ｂにおける各
両端部を確実に含んでコンタクトホール６３を形成する
ことができる。また第２の絶縁膜５６を除去した後、Ｓ
ｉＮのＳｉＯ2 に対する選択比が高いエッチングを施し
てＳｉＮ膜６１、ゲート絶縁膜５２を除去する際、第１
の絶縁膜５４、サイドウォール絶縁膜５５、分離絶縁膜
５１も同時にエッチングされる。このとき、第１の絶縁
膜５４、分離絶縁膜５１上に段差６４ａ、６４ｂが形成
されるが、第１の絶縁膜５４がゲート絶縁膜５２とエッ
チングマージンとを含んで十分に厚く形成されいるの
で、ゲート電極５３の特性が保持される。このようにフ
ォトレジスト６２のマスク合わせを比較的ルーズに行な
っても確実にコンタクトをとることができ、ゲート電極
５３の特性を損なうことなく高い集積度の半導体装置を
容易に得ることができる。
【００３９】また実施例（３）に係る半導体装置の製造
方法では、ゲート絶縁膜５２、第１の絶縁膜５４、サイ
ドウォール絶縁膜５５及び分離絶縁膜５１上にＳｉＮ膜
６１を形成する工程、ＳｉＮ膜６１上に第２の絶縁膜５
６を形成する工程、及び第２の絶縁膜５６、ＳｉＮ膜６
１、ゲート絶縁膜５２の順にエッチングを行い、第１の
絶縁膜５４、サイドウォール絶縁膜５５、分離絶縁膜５
１及び高濃度ソース・ドレイン領域５７ｂ、５８ｂの上
方にコンタクトホール６３を形成する工程を含んでいる
ので、ＳｉＯ2 より成る第２の絶縁膜５６を除去する
際、ＳｉＯ2 のＳｉＮに対する選択比が高いエッチング
を施すことにより第１の絶縁膜５４、サイドウォール絶
縁膜５５及び分離絶縁膜５１をＳｉＮ膜６１で保護する
ことができる。そのため、ゲート絶縁膜５２を除去する
際においても所要の絶縁膜厚さを確保することができ、
第１の絶縁膜５４及びサイドウォール絶縁膜５５により
ゲート電極５３を確実に絶縁することができるととも
に、高濃度ソース・ドレイン領域５７ｂ、５８ｂにおけ
る各両端部を確実に含んでコンタクトホール６３を形成
することができる。したがってフォトレジスト６２のマ
スク合わせを比較的ルーズに行っても確実にコンタクト
をとることができ、高い集積度の半導体装置を容易に製
造することができる。
方法では、ゲート絶縁膜５２、第１の絶縁膜５４、サイ
ドウォール絶縁膜５５及び分離絶縁膜５１上にＳｉＮ膜
６１を形成する工程、ＳｉＮ膜６１上に第２の絶縁膜５
６を形成する工程、及び第２の絶縁膜５６、ＳｉＮ膜６
１、ゲート絶縁膜５２の順にエッチングを行い、第１の
絶縁膜５４、サイドウォール絶縁膜５５、分離絶縁膜５
１及び高濃度ソース・ドレイン領域５７ｂ、５８ｂの上
方にコンタクトホール６３を形成する工程を含んでいる
ので、ＳｉＯ2 より成る第２の絶縁膜５６を除去する
際、ＳｉＯ2 のＳｉＮに対する選択比が高いエッチング
を施すことにより第１の絶縁膜５４、サイドウォール絶
縁膜５５及び分離絶縁膜５１をＳｉＮ膜６１で保護する
ことができる。そのため、ゲート絶縁膜５２を除去する
際においても所要の絶縁膜厚さを確保することができ、
第１の絶縁膜５４及びサイドウォール絶縁膜５５により
ゲート電極５３を確実に絶縁することができるととも
に、高濃度ソース・ドレイン領域５７ｂ、５８ｂにおけ
る各両端部を確実に含んでコンタクトホール６３を形成
することができる。したがってフォトレジスト６２のマ
スク合わせを比較的ルーズに行っても確実にコンタクト
をとることができ、高い集積度の半導体装置を容易に製
造することができる。
【００４０】図６は本発明に係る半導体装置の製造方法
の実施例（４）に用いたＥＣＲプラズマエッチング装置
を示した模式的断面図であり、図中１５は反応室を示し
ている。反応室１５の外周部には励磁コイル２７が周設
され、反応室１５に配設された試料台１７の下方には励
磁コイル２８が周設されており、励磁コイル２７、２８
は図示しない直流電源に接続されている。その他の構成
は図１に示した装置と同様であるため、ここではその詳
細な説明は省略する。
の実施例（４）に用いたＥＣＲプラズマエッチング装置
を示した模式的断面図であり、図中１５は反応室を示し
ている。反応室１５の外周部には励磁コイル２７が周設
され、反応室１５に配設された試料台１７の下方には励
磁コイル２８が周設されており、励磁コイル２７、２８
は図示しない直流電源に接続されている。その他の構成
は図１に示した装置と同様であるため、ここではその詳
細な説明は省略する。
【００４１】このように構成された装置を用いて試料台
１７上に載置された試料２５をエッチングする場合、ま
ず真空ポンプ２３を駆動させ、プラズマ生成室１１及び
反応室１５を所定の真空度に設定した後、エッチングガ
ス２６を反応室１５に導入して所定の圧力に設定する。
また励磁コイル２４により磁界を形成しつつ、マイクロ
波発振器１４で発生させたマイクロ波を導波管１３、マ
イクロ波導入窓１２を通してプラズマ生成室１１へ導入
する。マイクロ波に対して空洞共振器として働くプラズ
マ生成室１１では、マイクロ波放電で生成された電子が
励磁コイル２４によって形成された磁界により螺旋運動
を行ない、例えば周波数が２．４５ＧＨｚのマイクロ波
に対して８７５Ｇａｕｓｓの磁界が形成されていると、
電子はサイクロトロン共鳴し、多くの気体分子が電離し
てプラズマを生成する。さらに図示しない直流電源より
励磁コイル２７、２８に通電して反応室１５にミラー的
に磁場を形成し、励磁コイル２４で生じる磁界の発散度
を緩和することにより、生成した前記プラズマを高密度
状態で試料２５に投射してエッチング処理を施す。ま
た、高周波電源２０により電極１８に誘起されるバイア
ス電界を試料２５表面に作用させ、イオンの運動エネル
ギー、運動方向を制御する。
１７上に載置された試料２５をエッチングする場合、ま
ず真空ポンプ２３を駆動させ、プラズマ生成室１１及び
反応室１５を所定の真空度に設定した後、エッチングガ
ス２６を反応室１５に導入して所定の圧力に設定する。
また励磁コイル２４により磁界を形成しつつ、マイクロ
波発振器１４で発生させたマイクロ波を導波管１３、マ
イクロ波導入窓１２を通してプラズマ生成室１１へ導入
する。マイクロ波に対して空洞共振器として働くプラズ
マ生成室１１では、マイクロ波放電で生成された電子が
励磁コイル２４によって形成された磁界により螺旋運動
を行ない、例えば周波数が２．４５ＧＨｚのマイクロ波
に対して８７５Ｇａｕｓｓの磁界が形成されていると、
電子はサイクロトロン共鳴し、多くの気体分子が電離し
てプラズマを生成する。さらに図示しない直流電源より
励磁コイル２７、２８に通電して反応室１５にミラー的
に磁場を形成し、励磁コイル２４で生じる磁界の発散度
を緩和することにより、生成した前記プラズマを高密度
状態で試料２５に投射してエッチング処理を施す。ま
た、高周波電源２０により電極１８に誘起されるバイア
ス電界を試料２５表面に作用させ、イオンの運動エネル
ギー、運動方向を制御する。
【００４２】次に実施例（４）として、図６に示した装
置を使用し、エッチングガス２６にＣ4 Ｆ8 ＋Ｏ2 を用
い、励磁コイル２７に直流電流（２４〜３２Ａ）を通電
してミラー的に磁場を形成した場合、試料２５における
ＳｉＯ2 膜のエッチング速度、対Ｓｉ選択比を測定した
結果について説明する。試料には図２に示した２種類の
試料２５ａ、２５ｂを用い、またエッチングガス２６は
Ｆ／Ｃ比が２のＣ4 Ｆ8 （４０ｓｃｃｍ）にＯ2 （１２
ｓｃｃｍ）を混合したものを用い、圧力を１ｍＴｏｒｒ
に設定した。またマイクロ波パワーは１ｋＷを供給し
た。また試料２５ａ、２５ｂ上のバイアス電界の調整
は、フォトレジスト３２に対するＳｉＯ2 膜３３のエッ
チング速度比が略６になるように、高周波電源２０の高
周波パワーを調節することによってミラー的に磁場強度
を変えるごとに行った。
置を使用し、エッチングガス２６にＣ4 Ｆ8 ＋Ｏ2 を用
い、励磁コイル２７に直流電流（２４〜３２Ａ）を通電
してミラー的に磁場を形成した場合、試料２５における
ＳｉＯ2 膜のエッチング速度、対Ｓｉ選択比を測定した
結果について説明する。試料には図２に示した２種類の
試料２５ａ、２５ｂを用い、またエッチングガス２６は
Ｆ／Ｃ比が２のＣ4 Ｆ8 （４０ｓｃｃｍ）にＯ2 （１２
ｓｃｃｍ）を混合したものを用い、圧力を１ｍＴｏｒｒ
に設定した。またマイクロ波パワーは１ｋＷを供給し
た。また試料２５ａ、２５ｂ上のバイアス電界の調整
は、フォトレジスト３２に対するＳｉＯ2 膜３３のエッ
チング速度比が略６になるように、高周波電源２０の高
周波パワーを調節することによってミラー的に磁場強度
を変えるごとに行った。
【００４３】図７は励磁コイル２７に直流電流を流し、
試料台１７上の略中心部における磁場の強度、ＳｉＯ2
のエッチング速度、対ＳｉＮ選択比を測定した結果を示
したグラフである。図７から明らかなように、試料台１
７上の略中心部における磁場の強度を略３２０〜３８０
Ｇａｕｓｓにすると、ＳｉＯ2 膜３３のエッチング速度
は速く、かつＳｉＮ膜３１に対するＳｉＯ2 膜３３のエ
ッチング速度比を１０〜２５にすることができた。
試料台１７上の略中心部における磁場の強度、ＳｉＯ2
のエッチング速度、対ＳｉＮ選択比を測定した結果を示
したグラフである。図７から明らかなように、試料台１
７上の略中心部における磁場の強度を略３２０〜３８０
Ｇａｕｓｓにすると、ＳｉＯ2 膜３３のエッチング速度
は速く、かつＳｉＮ膜３１に対するＳｉＯ2 膜３３のエ
ッチング速度比を１０〜２５にすることができた。
【００４４】この結果から明らかなように、実施例
（４）に係る半導体装置の製造法では、Ｆ／Ｃ比が３以
下のＣ4 Ｆ8 にＯ2 を混合したガスをＥＣＲによりプラ
ズマ化し、かつ反応室１５内の磁場分布を調整すべく設
けられた励磁コイル２７により、磁界の発散度を緩和し
てプラズマ輸送を行っているので、遊離Ｃをより効率よ
く輸送することができ、ＳｉＯ2 膜をこの遊離Ｃによっ
てより一層効率的に分解することができ、ＳｉＯ2 膜３
３をＳｉＮ膜３１に対してさらに一層高選択的にエッチ
ングすることができる。
（４）に係る半導体装置の製造法では、Ｆ／Ｃ比が３以
下のＣ4 Ｆ8 にＯ2 を混合したガスをＥＣＲによりプラ
ズマ化し、かつ反応室１５内の磁場分布を調整すべく設
けられた励磁コイル２７により、磁界の発散度を緩和し
てプラズマ輸送を行っているので、遊離Ｃをより効率よ
く輸送することができ、ＳｉＯ2 膜をこの遊離Ｃによっ
てより一層効率的に分解することができ、ＳｉＯ2 膜３
３をＳｉＮ膜３１に対してさらに一層高選択的にエッチ
ングすることができる。
【００４５】なお実施例（２）では、ＣＦ4 ガスとＣＯ
ガスを混合したが、別の実施例ではフロロカーボンガス
としてＣ2 Ｆ6 、Ｃ3 Ｆ8 、Ｃ4 Ｆ8 等を用い、炭素含
有ガス及び酸素含有ガスとしてＣＯ2 、Ｏ2 等を用いて
も、実施例（２）の場合と略同様の効果を得ることがで
きる。
ガスを混合したが、別の実施例ではフロロカーボンガス
としてＣ2 Ｆ6 、Ｃ3 Ｆ8 、Ｃ4 Ｆ8 等を用い、炭素含
有ガス及び酸素含有ガスとしてＣＯ2 、Ｏ2 等を用いて
も、実施例（２）の場合と略同様の効果を得ることがで
きる。
【００４６】また実施例（３）では、図１に示した装置
を用いたが、別の実施例では図６に示した装置を用いて
も、実施例（３）の場合と略同様の効果を得ることがで
きる。
を用いたが、別の実施例では図６に示した装置を用いて
も、実施例（３）の場合と略同様の効果を得ることがで
きる。
【００４７】また実施例（４）では、励磁コイル２７
（図６）を用いたが、励磁コイル２８（図６）を用いて
も、実施例（４）の場合と略同様の効果を得ることがで
きる。
（図６）を用いたが、励磁コイル２８（図６）を用いて
も、実施例（４）の場合と略同様の効果を得ることがで
きる。
【００４８】なお、実施例（１）、実施例（２）、実施
例（３）、実施例（４）ではコンタクトホールを形成す
る場合について説明したが、必ずしもコンタクトホール
の形成に限られたものではなく、ＳｉＯ2 膜とＳｉＮ膜
との多層構成で、ＳｉＯ2 膜／ＳｉＮ膜の高選択比エッ
チングが要求される構造に適用してもよい。このよう
に、また、ＳｉＯ2 のＳｉＮに対する選択比が上がるこ
とにより、高集積化を図るうえで有効なその他の工程を
採用することが可能となり、より高い集積度の半導体装
置の製造が可能となる。
例（３）、実施例（４）ではコンタクトホールを形成す
る場合について説明したが、必ずしもコンタクトホール
の形成に限られたものではなく、ＳｉＯ2 膜とＳｉＮ膜
との多層構成で、ＳｉＯ2 膜／ＳｉＮ膜の高選択比エッ
チングが要求される構造に適用してもよい。このよう
に、また、ＳｉＯ2 のＳｉＮに対する選択比が上がるこ
とにより、高集積化を図るうえで有効なその他の工程を
採用することが可能となり、より高い集積度の半導体装
置の製造が可能となる。
【００４９】
【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る半導体
装置の製造方法（１）にあっては、炭素及びフッ素から
構成されるフロロカーボン系ガスの一種または二種以上
からなるガス、または前記フロロカーボン系ガスの一種
または二種以上からなるガスに酸素含有ガスまたは炭素
含有ガスの少なくとも一種を添加したガスであって、炭
素に対するフッ素の比が３以下であるガスを、ＥＣＲに
よりプラズマ化してエッチングを行うので、前記フロロ
カーボン系ガスから遊離Ｃを多く生成させることがで
き、ＳｉＯ2 膜を前記遊離Ｃにより分解することがで
き、ＳｉＮ膜に対してＳｉＯ2 膜をより一層高選択的に
エッチングすることができる。また反応室内の磁場分布
を調整すべく設けられた励磁コイルにより、磁界の発散
度を緩和して試料近傍にプラズマ輸送を行うので、生成
した前記遊離Ｃをより一層効率的に輸送することがで
き、ＳｉＯ 2 膜を前記遊離Ｃによってより一層分解する
ことができ、ＳｉＮ膜に対してＳｉＯ 2 膜をさらに一層
高選択的にエッチングすることができる。
装置の製造方法（１）にあっては、炭素及びフッ素から
構成されるフロロカーボン系ガスの一種または二種以上
からなるガス、または前記フロロカーボン系ガスの一種
または二種以上からなるガスに酸素含有ガスまたは炭素
含有ガスの少なくとも一種を添加したガスであって、炭
素に対するフッ素の比が３以下であるガスを、ＥＣＲに
よりプラズマ化してエッチングを行うので、前記フロロ
カーボン系ガスから遊離Ｃを多く生成させることがで
き、ＳｉＯ2 膜を前記遊離Ｃにより分解することがで
き、ＳｉＮ膜に対してＳｉＯ2 膜をより一層高選択的に
エッチングすることができる。また反応室内の磁場分布
を調整すべく設けられた励磁コイルにより、磁界の発散
度を緩和して試料近傍にプラズマ輸送を行うので、生成
した前記遊離Ｃをより一層効率的に輸送することがで
き、ＳｉＯ 2 膜を前記遊離Ｃによってより一層分解する
ことができ、ＳｉＮ膜に対してＳｉＯ 2 膜をさらに一層
高選択的にエッチングすることができる。
【００５０】
【００５１】
【００５２】また本発明に係る半導体装置の製造方法
（２）にあっては、酸化シリコン膜からなる前記第２の
絶縁膜を除去する際、ＳｉＯ2 膜のＳｉＮに対する選択
比が高いエッチングを施せば、前記第１の絶縁膜、サイ
ドウォール絶縁膜及び分離絶縁膜を前記ＳｉＮ膜で保護
することができ、そのため前記第１の絶縁膜及びサイド
ウォール絶縁膜により前記ゲート電極を絶縁することが
できる。次にＳｉＮのＳｉＯ2 に対する選択比が高いエ
ッチングを施して前記ＳｉＮ膜、ゲート絶縁膜を除去す
れば、高濃度の前記ソース・ドレイン領域における各両
端部を確実に含んで前記コンタクトホールを形成するこ
とができる。したがってコンタクトホール形成のための
フォトレジストを比較的ルーズに形成しても確実にコン
タクトをとることができ、高い集積度の半導体装置を容
易に製造することができる。また、ＳｉＯ2 のＳｉＮに
対する選択比が上がることにより、高集積化を図るうえ
で有効なその他の工程を採用することが可能となり、よ
り高い集積度の半導体装置の製造が可能となる。
（２）にあっては、酸化シリコン膜からなる前記第２の
絶縁膜を除去する際、ＳｉＯ2 膜のＳｉＮに対する選択
比が高いエッチングを施せば、前記第１の絶縁膜、サイ
ドウォール絶縁膜及び分離絶縁膜を前記ＳｉＮ膜で保護
することができ、そのため前記第１の絶縁膜及びサイド
ウォール絶縁膜により前記ゲート電極を絶縁することが
できる。次にＳｉＮのＳｉＯ2 に対する選択比が高いエ
ッチングを施して前記ＳｉＮ膜、ゲート絶縁膜を除去す
れば、高濃度の前記ソース・ドレイン領域における各両
端部を確実に含んで前記コンタクトホールを形成するこ
とができる。したがってコンタクトホール形成のための
フォトレジストを比較的ルーズに形成しても確実にコン
タクトをとることができ、高い集積度の半導体装置を容
易に製造することができる。また、ＳｉＯ2 のＳｉＮに
対する選択比が上がることにより、高集積化を図るうえ
で有効なその他の工程を採用することが可能となり、よ
り高い集積度の半導体装置の製造が可能となる。
【図１】本発明に係る半導体装置の製造方法の実施例に
用いられるＥＣＲプラズマエッチング装置を示した模式
的断面図である。
用いられるＥＣＲプラズマエッチング装置を示した模式
的断面図である。
【図２】実施例に用いられる２種類の試料を示した摸式
的断面図であり、（ａ）はＳｉ基板上にＳｉＯ2 膜を形
成し、このＳｉＯ2 膜上面の一部にフォトレジストを形
成したもの、（ｂ）はＳｉ基板上にＳｉＮ膜を形成し、
このＳｉＮ膜上面の一部にフォトレジストを形成したも
のを示している。
的断面図であり、（ａ）はＳｉ基板上にＳｉＯ2 膜を形
成し、このＳｉＯ2 膜上面の一部にフォトレジストを形
成したもの、（ｂ）はＳｉ基板上にＳｉＮ膜を形成し、
このＳｉＮ膜上面の一部にフォトレジストを形成したも
のを示している。
【図３】実施例（１）及び比較例におけるエッチング速
度を測定した結果を示したグラフであり、図中（ａ）は
ＳｉＯ2 膜のエッチング速度、（ｂ）はＳｉＮ膜のエッ
チング速度を示している。
度を測定した結果を示したグラフであり、図中（ａ）は
ＳｉＯ2 膜のエッチング速度、（ｂ）はＳｉＮ膜のエッ
チング速度を示している。
【図４】実施例（２）及び比較例におけるエッチング速
度を測定した結果を示したグラフであり、図中（ａ）は
ＳｉＯ2 膜のエッチング速度、（ｂ）はＳｉＮ膜のエッ
チング速度を示している。
度を測定した結果を示したグラフであり、図中（ａ）は
ＳｉＯ2 膜のエッチング速度、（ｂ）はＳｉＮ膜のエッ
チング速度を示している。
【図５】実施例（３）のＬＤＤ構造を有するＭＯＳトラ
ンジスタを形成する半導体装置の製造工程において、コ
ンタクトホールを形成する前後工程の状態を模式的に示
した部分断面図であり、（ａ）はコンタクトホールを形
成する前の状態、（ｂ）は形成途中の状態、（ｃ）は形
成後の状態を示している。
ンジスタを形成する半導体装置の製造工程において、コ
ンタクトホールを形成する前後工程の状態を模式的に示
した部分断面図であり、（ａ）はコンタクトホールを形
成する前の状態、（ｂ）は形成途中の状態、（ｃ）は形
成後の状態を示している。
【図６】本発明に係る半導体装置の製造方法に用いられ
る別のＥＣＲプラズマエッチング装置を示した模式的断
面図である。
る別のＥＣＲプラズマエッチング装置を示した模式的断
面図である。
【図７】実施例（４）における試料台上の略中心部での
磁場の強度、ＳｉＯ2 のエッチング速度及び対Ｓｉ選択
比を測定した結果を示したグラフである。
磁場の強度、ＳｉＯ2 のエッチング速度及び対Ｓｉ選択
比を測定した結果を示したグラフである。
【図８】従来のＬＤＤ構造を有するＭＯＳトランジスタ
を形成する半導体装置の製造工程において、コンタクト
ホールを形成する前工程の状態を模式的に示した部分断
面図である。
を形成する半導体装置の製造工程において、コンタクト
ホールを形成する前工程の状態を模式的に示した部分断
面図である。
【図９】従来のドライエッチング処理に用いられる平行
平板型エッチング装置を、模式的に示した断面図であ
る。
平板型エッチング装置を、模式的に示した断面図であ
る。
１０ ＥＣＲプラズマエッチング装置 ２５ 試料 ２６ エッチングガス ３１ ＳｉＮ膜 ３３ ＳｉＯ2 膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米田 昌弘 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電 機株式会社 エル・エス・アイ研究所内 (72)発明者 松尾 洋 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電 機株式会社 北伊丹製作所内 (72)発明者 大森 暢彦 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機株式会社 生産技術研究所内 (56)参考文献 特開 平４−110469（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−106929（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−239723（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−13376（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/3065 H01L 21/336
Claims (2)
- 【請求項１】 ガスプラズマを用いて窒化シリコン膜に
対して選択的に酸化シリコン膜のエッチングを行う半導
体装置の製造方法において、炭素及びフッ素から構成さ
れるフロロカーボン系ガスの一種または二種以上からな
るガス、または前記フロロカーボン系ガスの一種または
二種以上からなるガスに酸素含有ガスまたは炭素含有ガ
スの少なくとも一種を添加したガスであって、炭素に対
するフッ素の比が３以下であるガスを、電子サイクロト
ロン共鳴（ＥＣＲ）によりプラズマ化してエッチングを
行うと共に、反応室内の磁場分布を調整すべく設けられ
た励磁コイルにより、磁界の発散度を緩和して試料近傍
にプラズマ輸送を行うことを特徴とする半導体装置の製
造方法。 - 【請求項２】 ゲート絶縁膜、第１の絶縁膜、サイドウ
ォール絶縁膜及び分離絶縁膜上に窒化シリコン膜を形成
する工程、該窒化シリコン膜上に酸化シリコン膜からな
る第２の絶縁膜を形成する工程、及び前記第２の絶縁
膜、前記窒化シリコン膜、前記ゲート絶縁膜の順にエッ
チングを行い、前記第１の絶縁膜、前記サイドウォール
絶縁膜、前記分離絶縁膜及びソース・ドレイン領域の上
方にコンタクトホールを形成する工程を含み、前記第２
の絶縁膜のエッチングを請求項１に記載の方法を用いて
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 |
|---|---|---|---|
| JP03074393A JP3272442B2 (ja) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03074393A JP3272442B2 (ja) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06244152A JPH06244152A (ja) | 1994-09-02 |
| JP3272442B2 true JP3272442B2 (ja) | 2002-04-08 |
Family
ID=12312165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03074393A Expired - Fee Related JP3272442B2 (ja) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3272442B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
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|---|---|---|---|---|
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| JP3808902B2 (ja) * | 1996-10-11 | 2006-08-16 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマエッチング方法 |
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-
1993
- 1993-02-19 JP JP03074393A patent/JP3272442B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06244152A (ja) | 1994-09-02 |
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