半導体装置の製造方法
【課題】シリコン酸化膜に対して、高選択比にシリコン窒化膜をエッチングすることができる半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】半導体装置の製造方法は、フルオロカーボンガスを含むエッチングガスを用いて、シリコン窒化膜５の上に設けられた層間絶縁膜６をドライエッチングする第一の工程と、第一の工程に引き続き、酸化性ガスを供給してプラズマを発生させて、サイドウォール４の上に設けられたシリコン窒化膜５をドライエッチングする第二の工程と、を含み、第二の工程は、フルオロカーボンガスを供給しないことを特徴とする。
【解決手段】半導体装置の製造方法は、フルオロカーボンガスを含むエッチングガスを用いて、シリコン窒化膜５の上に設けられた層間絶縁膜６をドライエッチングする第一の工程と、第一の工程に引き続き、酸化性ガスを供給してプラズマを発生させて、サイドウォール４の上に設けられたシリコン窒化膜５をドライエッチングする第二の工程と、を含み、第二の工程は、フルオロカーボンガスを供給しないことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程におけるプラズマエッチングでは、所望の形状を得るためにエッチング処理する膜とエッチング処理しない膜との高選択比が必要とされる。シリコン窒化膜をエッチングする際の対シリコン酸化膜選択比も高選択比を求められる重要なプロセスであり、さまざまな手法で高選択比を目指してきた。
【０００３】
現在、選択的にエッチングする方法として各種の提案がある（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
特許文献１では、シリコン酸化膜（サイドウォール）上のシリコン窒化膜（ストッパー膜）を、選択的にエッチングする方法として、たとえばＣＨ２Ｆ２ガス、ＣＨＦ３ガス、ＣＨ３Ｆガスなどのフルオロカーボンガスを４７％以上６８％以下含有する、フルオロカーボンガスと酸素ガスの混合ガスでプラズマを発生させることが記載されている。
【特許文献１】特開２００４−１５３１２７号公報
【特許文献２】特開昭５７−０４９２３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、フルオロカーボンガスによりシリコン窒化膜とともに、シリコン酸化膜もエッチングされてしまい、高い選択比が得られないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、フルオロカーボンガスを含むエッチングガスを用いて、シリコン窒化膜の上に設けられた第一のシリコン酸化膜をドライエッチングする第一の工程と、
前記第一の工程に引き続き、酸化性ガスを供給してプラズマを発生させて、第二のシリコン酸化膜の上に設けられた前記シリコン窒化膜をドライエッチングする第二の工程と、を含み、
前記第二の工程は、前記フルオロカーボンガスを供給しないか、または前記第一の工程より低減した流量で、前記フルオロカーボンガスを供給する工程を含む半導体装置の製造方法を提供する。
【０００６】
さらに、本発明は、基板上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上にゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極の側面にサイドウォールを形成する工程と、
前記ゲート電極および前記サイドウォールの上を覆うようにシリコン窒化膜を形成する工程と、
前記シリコン窒化膜上にシリコン酸化膜を形成する工程と、
選択的エッチングにより、前記ゲート電極近傍に前記基板上に達する凹部を形成する工程と、を含み、
前記凹部を形成する工程が、
フルオロカーボンガスを含むエッチングガスを用いて、前記シリコン窒化膜の上に設けられた前記シリコン酸化膜をドライエッチングする第一の工程と、
前記第一の工程に引き続き、酸化性ガスを供給してプラズマを発生させて、前記サイドウォールの上に設けられた前記シリコン窒化膜をドライエッチングする第二の工程と、を含み、
前記第二の工程は、前記フルオロカーボンガスを供給しないか、または前記第一の工程より低減した流量で、前記フルオロカーボンガスを供給する工程を含む半導体装置の製造方法を提供する。
【０００７】
酸素プラズマで、フルオロカーボンガスでシリコン酸化膜をドライエッチングしたときに生成されたデポ物のフッ素含有成分を揮発させ、このフッ素含有成分を用いて、シリコン酸化膜上のシリコン窒化膜をエッチングすることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、シリコン酸化膜に対して、高選択比にシリコン窒化膜をエッチングすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態について、図面を用いて説明する。ただし、全ての図面において、同様な構成要素には同一符号を付し、適宜説明を省略する。なお、本実施の形態では図示するように前後左右上下の方向を規定して説明する。しかし、これは構成要素の相対関係を簡単に説明するために便宜的に規定するものである。従って、本発明を実施する製品の製造時や使用時の方向を限定するものではない。
【００１０】
本実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、以下の工程を含むことができる。
(ｉ)フルオロカーボンガスを含むエッチングガスを用いて、シリコン窒化膜の上に設けられた第一のシリコン酸化膜をドライエッチングする第一の工程。
(ｉｉ)第一の工程に引き続き、酸化性ガスを供給してプラズマを発生させて、第二のシリコン酸化膜の上に設けられた該シリコン窒化膜をドライエッチングする第二の工程。
さらに、第二の工程は、フルオロカーボンガスを供給しないか、または第一の工程より低減した流量で、フルオロカーボンガスを供給することができる。
また、第一の工程が、フルオロカーボンガスと酸化性ガスとを含む混合ガスにプラズマを発生させて、ドライエッチングすることができる。
以下、各ステップについて、本発明の実施の形態の製造工程の断面図(図１および図２)を用いて説明する。
図１、２は、特に本実施形態の半導体装置の製造方法におけるエッチング工程を順に示す工程断面図である。なお、以下の各工程は同一のエッチング装置内で、ステップ切り替えにより連続して行われる。
【００１１】
図１に示すように、基板上（シリコン基板１）に絶縁膜２が形成され、絶縁膜２上にゲート電極３が形成されている。ゲート電極３の側面には、サイドウォール４が形成され、ゲート電極３およびサイドウォール４の上を覆うようにシリコン窒化膜５が形成されている。さらに、シリコン窒化膜５上にシリコン酸化膜（層間絶縁膜６）が形成され、選択的エッチングにより、ゲート電極３近傍の層間絶縁膜６上に凹部(コンタクトホール７)が形成されている。
次に、図２に示すように、上記選択的エッチングにより、ゲート電極３近傍にシリコン基板１上に達するコンタクトホール７が形成されている。
【００１２】
本実施形態において、絶縁膜２は、たとえばシリコン酸化膜などを用いて形成されている。また、ゲート電極３は、たとえばポリシリコン、金属シリサイドおよびＡｌなどから選択して形成することができる。さらに、サイドウォール４は、たとえばシリコン酸化膜などを用いて形成される。
【００１３】
本実施形態の半導体装置の製造方法におけるエッチング工程は、たとえば、所定のパターンを有するフォトレジスト膜８をマスクとして、コンタクトホール７を形成する工程が、フルオロカーボンガスを含むエッチングガスを用いて、シリコン窒化膜５の上に設けられた層間絶縁膜６をドライエッチングする第一の工程と、第一の工程に引き続き、酸化性ガスを供給してプラズマを発生させて、サイドウォール４の上に設けられたシリコン窒化膜５をドライエッチングする第二の工程と、を含み、第二の工程は、フルオロカーボンガスを供給しないか、または第一の工程より低減した流量で、フルオロカーボンガスを供給することができる。以下、第一の工程をシリコン酸化膜エッチング工程といい、第二の工程をシリコン窒化膜エッチング工程という。
【００１４】
上記シリコン窒化膜エッチング工程は、フルオロカーボンガスを供給しないことが好ましい。
【００１５】
上記第一の工程に引き続きとは、シリコン酸化膜エッチング工程とシリコン窒化膜エッチング工程が、同じチャンバー内で操作することが好ましく、また連続して操作することが好ましい。さらに、この２つの工程の間は、連続して操作してもよく、すこし時間をあけてから操作してもよい。
【００１６】
エッチングガスとしては、たとえば、ＣＦ４、ＣＨ３Ｆ、ＣＨ２Ｆ２、ＣＨＦ３、Ｃ４Ｆ６、Ｃ４Ｆ８およびＣ５Ｆ８からなる群から選択される少なくとも一種以上を含むフルオロカーボンを用いることができる。本実施形態においては、Ｃ４Ｆ６を用いた。
【００１７】
本実施形態のエッチングガスとしては、上記フルオロカーボンガスと酸化性ガスとを含む混合ガスを用いることができる。
【００１８】
上記酸化性ガスは、Ｏ２、Ｏ３、ＮＯ、Ｎ２Ｏ、ＣＯ、およびＣＯ２からなる群から選択される少なくとも一種以上を用いることができる。酸化性ガスとして、Ｏ２が好ましい。
【００１９】
さらに、上記混合ガスに、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｘｅ、およびＫｒからなる群から選択される少なくとも一種以上の希ガスを含めることができる。シリコン窒化膜エッチング工程において、さらにこれらの希ガスを含む酸化性ガスを供給することができる。
【００２０】
たとえば、本実施形態においては、ゲート電極３は、導電膜とキャップ膜との積層膜であってもよい。
【００２１】
また、本実施形態においては、フォトレジスト膜８をアッシングにより除去する工程をさらに含んでもよい。
【００２２】
以下、本実施の形態のエッチングの詳細について説明する。
図１では、シリコン窒化膜５上の層間絶縁膜６のエッチングにおいて、Ｃ４Ｆ６等のカーボンリッチなフルオロカーボンガスを用いたプラズマにより、デポ物をシリコン窒化膜５上に生成し、表面を保護することにより、シリコン窒化膜に対するシリコン酸化膜の選択比を得ている。エッチングガスとして、Ｃ４Ｆ６ガスとＯ２ガス９の混合ガスでもよく、さらに混合ガスに例えばＡｒ等の希ガスを含んでもよい。このデポ物として、ＣＦ系のデポ物が挙げられる。ＣＦ系のデポ物には、たとえばＣＦ＋や、このポリマーなどが含まれるが、これに限定されない。
【００２３】
続けて、図２では、シリコン窒化膜エッチング工程は、酸素プラズマで、フルオロカーボンガスで層間絶縁膜６のシリコン酸化膜をドライエッチングしたときに生成されたＣＦ系のデポ物のフッ素含有成分を揮発させ、このフッ素含有成分を用いて、サイドウォール４上のシリコン窒化膜５をエッチングすることができる。
【００２４】
ここで、ＣＦ系のデポ物には、シリコン窒化膜をエッチングするために必要なフッ素含有成分が存在する。そのため、このフッ素含有成分をエッチャントとして利用しているので、シリコン酸化膜上のシリコン窒化膜を高選択比にエッチングすることができる。
【００２５】
選択比が高くなる理由は、シリコン窒化膜５のエッチングは、ケミカル反応主体で進むため、デポ物のフッ素含有成分のみでも充分進行する。一方、サイドウォール４のエッチングは、結合を切る物理エネルギーも必要となるため、デポ物のフッ素含有成分のみでは、エッチングが進行しなくなると考えられる。
【００２６】
たとえば、シリコン窒化膜エッチング工程において、フルオロカーボンガスを供給しないで、酸化性ガスとしてＯ２ガス１１を供給してプラズマを発生させて、シリコン窒化膜５をエッチングしてもよい（図２）。Ｏ２ガス１１は、さらに混合ガスに例えばＡｒ等の希ガスを含んでもよい。
酸素プラズマにより、ＣＦ系のデポ物の炭素含有成分は、ＣＯまたはＣＯ２となって、除かれる。一方、フッ素含有成分はエッチャントとして、サイドウォール４上のシリコン窒化膜５をエッチングすると考えられる。
【００２７】
具体的には、Ｃ４Ｆ６ガスを２０ｓｃｃｍ程度導入し、Ａｒ：１０００ｓｃｃｍ、Ｏ２：２０ｓｃｃｍで希釈して、圧力を３０ｍＴｏｒr程度に調整し、プラズマを生成して層間絶縁膜６のエッチングを行う。層間絶縁膜６のエッチング後、１０秒程度後、同一チャンバー内にて、Ｏ２：２００ｓｃｃｍを導入、２００ｍＴｏｒr程度に調圧してプラズマを生成することにより、選択的にシリコン窒化膜５のエッチングが可能となる。
【００２８】
ｓｃｃｍは、ｓｔａｎｄａｒｄ ｃｃ／ｍｉｎを示し、１ａｔｍ(大気圧１０１３ｈＰａ)、０℃一定温度で規格化されたｃｃｍである。また、１Ｔｏｒｒは、ＳＩ単位で約１３３．３２２Ｐａである。
また、層間絶縁膜６とシリコン窒化膜５の膜厚は、同程度または層間絶縁膜６の膜厚の方が大きいほうが好ましい。
その他のエッチング条件として、温度、バイアス、膜厚、真空度、時間等は適宜、調整することができる。
【００２９】
サイドウォール４に対するシリコン窒化膜５の選択比（シリコン窒化膜５のエッチング速度／サイドウォール４のエッチング速度）は、算出できないほど高い選択比が得られた。
これは、第２工程において、フルオロカーボンガスが導入されないため、デポ物の炭素含有成分が酸素プラズマで充分除去される結果、炭素含有成分によるシリコン酸化膜（サイドウォール４）のエッチングが抑制されたこと、デポ物のフッ素含有成分はシリコン窒化膜５のみエッチングしシリコン酸化膜（サイドウォール４）をほとんどエッチングしないためである。
【００３０】
(第２の実施の形態)
第２の実施の形態について、図３、図４を用いて説明する。図３、図４は、本実施形態の半導体装置の製造方法におけるエッチング工程を順に示す工程断面図である。なお、以下の各工程は同一のエッチング装置内で、ステップ切り替えにより連続して行われる。尚、第１の実施の形態と同様の構成については、省略して説明する。
第１の実施の形態では、シリコン酸化膜エッチング工程開始からシリコン窒化膜エッチング工程終了まで、フルオロカーボンガスを供給しないことを特徴とする。第２の実施の形態では、シリコン窒化膜エッチング工程が、シリコン窒化膜エッチング工程の全体または一部にわたって、シリコン酸化膜エッチング工程より低減した流量で、上記フルオロカーボンガスを供給してもよいことを特徴とする点が異なる。すなわち、シリコン窒化膜エッチング工程において、フルオロカーボンガスの供給時期を調整することができる(図３、図４)。
【００３１】
フルオロカーボンガスの供給時期として、(ｉ) シリコン窒化膜エッチング工程開始からシリコン窒化膜エッチング工程終了まで、(ｉｉ) シリコン窒化膜エッチング工程開始からシリコン窒化膜エッチング工程の途中まで、(ｉｉｉ) シリコン窒化膜エッチング工程開始からシリコン窒化膜エッチング工程が終了する直前であるシリコン酸化膜が露出する前まで(図３、図４)、が挙げられる。
【００３２】
ここで、シリコン窒化膜エッチング工程のフルオロカーボンガスの流量は、シリコン酸化膜エッチング工程の流量より低減していることが好ましく。たとえば、フルオロカーボンガスは、酸化性ガス中にわずかに含まれていてもよい。
本実施の形態では、エッチングとして、例えばＣ４Ｆ６ガスとＯ２ガス９の混合ガスを用いた後、このＣ４Ｆ６ガスの流量より低減したＣ４Ｆ６ガスとＯ２ガス１０の混合ガスを用いることができる。
【００３３】
(ｉ)〜(ｉｉｉ)では、デポ物のフッ素含有成分とともに、フルオロカーボンガスも、シリコン窒化膜５のエッチングのエッチャントなることができる。そのため、フルオロカーボンガスがわずかでも、充分にシリコン窒化膜５をエッチングできる。
また、シリコン酸化膜エッチング工程とシリコン窒化膜エッチング工程とは、同種のフルオロカーボンガスを用いることができる。フルオロカーボンガスは、連続して供給されてもよく、すこし時間をあけてから供給されてもよい。
【００３４】
エッチング条件は、第１の実施の形態と同様にすることができる。ただし、シリコン窒化膜エッチング工程において、フルオロカーボンガスの流量は、シリコン酸化膜エッチング工程より低減させ、かつフルオロカーボンガスを供給する時間帯は、(ｉ)〜(ｉｉｉ)の時期であることが好ましい。
【００３５】
また、シリコン酸化膜エッチング工程とシリコン窒化膜エッチング工程とは、同じチャンバーで実施することが好ましい。この２つの工程の間は、連続して操作してもよく、すこし時間をあけてから操作してもよい。
さらに、フルオロカーボンガスの供給後は、連続して操作してもよく、すこし時間をあけてから操作してもよい。
【００３６】
(ｉ)の場合に、フッ素含有成分が、エッチャントの主体であるため、サイドウォール４に対するシリコン窒化膜５の選択比を従来と比較して高くすることができる。
【００３７】
とくに、(ｉｉ)または(ｉｉｉ)では、シリコン窒化膜５の中間層あたり、またはシリコン窒化膜５のサイドウォール４と接する部分あたりまでで、フルオロカーボンガスの供給が止まる。これにより、シリコン窒化膜５のサイドウォール４と接する部分は、フッ素含有成分がエッチャントとなるので、サイドウォール４に対するシリコン窒化膜５の選択比を(ｉ)と比較して高くすることができる。
ただし、シリコン窒化膜エッチング工程において、フルオロカーボンガスが導入されているため、微量ではあるが、第１の実施例と異なり層間絶縁膜６もエッチングされる。
【００３８】
(第３の実施の形態)
第３の実施の形態について、図５から図７を用いて説明する。図５から図７は、本実施形態の半導体装置の製造方法におけるエッチング工程を順に示す工程断面図である。なお、以下の各工程は同一のエッチング装置内で、ステップ切り替えにより連続して行われる。尚、第１の実施の形態と同様の構成については、省略して説明する。
【００３９】
第一の実施の形態では、層間絶縁膜６のコンタクトホール７の例を示したが、図５のように、第１のシリコン酸化膜１２（１層目のシリコン酸化膜１２）、シリコン窒化膜５、第２のシリコン酸化膜（２層目のシリコン酸化膜１３）というような積層構造の全面エッチングの場合にも適用できる。
【００４０】
本実施形態の半導体装置の製造方法におけるエッチング工程は、フルオロカーボンガスを含むエッチングガスを用いて、シリコン窒化膜５の上に設けられた第一のシリコン酸化膜（１層目のシリコン酸化膜１２）をドライエッチングする第一の工程と、第一の工程に引き続き、酸化性ガスを供給してプラズマを発生させて、第二のシリコン酸化膜（２層目のシリコン酸化膜１３）の上に設けられたシリコン窒化膜５をドライエッチングする第二の工程と、を含み、第二の工程は、フルオロカーボンガスを供給しないことを特徴としている。
図６では、シリコン窒化膜５上の１層目のシリコン酸化膜１２のエッチングにおいて、エッチングガスとして、Ｃ４Ｆ６ガスとＯ２ガス９の混合ガスでもよく、さらに混合ガスに例えばＡｒ等の希ガスを含んでもよい。
【００４１】
続けて、図７では、シリコン窒化膜エッチング工程は、酸素プラズマで、フルオロカーボンガスで１層目のシリコン酸化膜１２をドライエッチングしたときに生成されたＣＦ系のデポ物のフッ素含有成分を揮発させ、このフッ素含有成分を用いて、２層目のシリコン酸化膜１３上のシリコン窒化膜５をエッチングすることができる。
【００４２】
ここで、ＣＦ系のデポ物には、シリコン窒化膜をエッチングするために必要なフッ素含有成分が存在する。そのため、このフッ素含有成分をエッチャントとして利用しているので、シリコン酸化膜上のシリコン窒化膜を高選択比にエッチングすることができる。
【００４３】
たとえば、シリコン窒化膜エッチング工程において、フルオロカーボンガスを供給しないで、酸化性ガスとしてＯ２ガス１１を供給してプラズマを発生させて、シリコン窒化膜５をエッチングしてもよい（図７）。Ｏ２ガス１１は、さらに混合ガスに例えばＡｒ等の希ガスを含んでもよい。
酸素プラズマにより、ＣＦ系のデポ物の炭素含有成分は、ＣＯまたはＣＯ２となって、除かれる。一方、フッ素含有成分はエッチャントとして、２層目のシリコン酸化膜１３上のシリコン窒化膜５をエッチングすると考えられる。
【００４４】
エッチング条件は、第一の実施の形態と同様にすることができる。
これにより、シリコン窒化膜エッチング工程においてフルオロカーボンガスを導入しない場合、２層目のシリコン酸化膜１３に対するシリコン窒化膜５の選択比（シリコン窒化膜５のエッチング速度／２層目のシリコン酸化膜１３のエッチング速度）は、算出できないほど高い選択比が得られた。
これは、第２工程において、フルオロカーボンガスが導入されないため、デポ物の炭素含有成分が酸素プラズマで充分除去される結果、炭素含有成分によるシリコン酸化膜（２層目のシリコン酸化膜１３）のエッチングが抑制され、デポ物のフッ素含有成分はシリコン窒化膜５のみエッチングしシリコン酸化膜（２層目のシリコン酸化膜１３）をほとんどエッチングしないためである。
【００４５】
なお、当然ながら、上述した実施の形態および複数の変形例は、その内容が相反しない範囲で組み合わせることができる。また、上述した実施の形態および変形例では、各部の構造などを具体的に説明したが、その構造などは本願発明を満足する範囲で各種に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】第１の実施の形態の半導体装置の製造方法を示す図である。
【図２】第１の実施の形態の半導体装置の製造方法を示す図である。
【図３】第２の実施の形態の半導体装置の製造方法を示す図である。
【図４】第２の実施の形態の半導体装置の製造方法を示す図である。
【図５】第３の実施の形態の半導体装置の製造方法を示す図である。
【図６】第３の実施の形態の半導体装置の製造方法を示す図である。
【図７】第３の実施の形態の半導体装置の製造方法を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１ シリコン基板
２ 絶縁膜
３ ゲート電極
４ サイドウォール
５ シリコン窒化膜
６ 層間絶縁膜
７ コンタクトホール
８ フォトレジスト膜
９ Ｃ４Ｆ６ガスとＯ２ガス
１０ Ｃ４Ｆ６ガスとＯ２ガス
１１ Ｏ２ガス
１２ １層目のシリコン酸化膜
１３ ２層目のシリコン酸化膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程におけるプラズマエッチングでは、所望の形状を得るためにエッチング処理する膜とエッチング処理しない膜との高選択比が必要とされる。シリコン窒化膜をエッチングする際の対シリコン酸化膜選択比も高選択比を求められる重要なプロセスであり、さまざまな手法で高選択比を目指してきた。
【０００３】
現在、選択的にエッチングする方法として各種の提案がある（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
特許文献１では、シリコン酸化膜（サイドウォール）上のシリコン窒化膜（ストッパー膜）を、選択的にエッチングする方法として、たとえばＣＨ２Ｆ２ガス、ＣＨＦ３ガス、ＣＨ３Ｆガスなどのフルオロカーボンガスを４７％以上６８％以下含有する、フルオロカーボンガスと酸素ガスの混合ガスでプラズマを発生させることが記載されている。
【特許文献１】特開２００４−１５３１２７号公報
【特許文献２】特開昭５７−０４９２３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、フルオロカーボンガスによりシリコン窒化膜とともに、シリコン酸化膜もエッチングされてしまい、高い選択比が得られないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、フルオロカーボンガスを含むエッチングガスを用いて、シリコン窒化膜の上に設けられた第一のシリコン酸化膜をドライエッチングする第一の工程と、
前記第一の工程に引き続き、酸化性ガスを供給してプラズマを発生させて、第二のシリコン酸化膜の上に設けられた前記シリコン窒化膜をドライエッチングする第二の工程と、を含み、
前記第二の工程は、前記フルオロカーボンガスを供給しないか、または前記第一の工程より低減した流量で、前記フルオロカーボンガスを供給する工程を含む半導体装置の製造方法を提供する。
【０００６】
さらに、本発明は、基板上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上にゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極の側面にサイドウォールを形成する工程と、
前記ゲート電極および前記サイドウォールの上を覆うようにシリコン窒化膜を形成する工程と、
前記シリコン窒化膜上にシリコン酸化膜を形成する工程と、
選択的エッチングにより、前記ゲート電極近傍に前記基板上に達する凹部を形成する工程と、を含み、
前記凹部を形成する工程が、
フルオロカーボンガスを含むエッチングガスを用いて、前記シリコン窒化膜の上に設けられた前記シリコン酸化膜をドライエッチングする第一の工程と、
前記第一の工程に引き続き、酸化性ガスを供給してプラズマを発生させて、前記サイドウォールの上に設けられた前記シリコン窒化膜をドライエッチングする第二の工程と、を含み、
前記第二の工程は、前記フルオロカーボンガスを供給しないか、または前記第一の工程より低減した流量で、前記フルオロカーボンガスを供給する工程を含む半導体装置の製造方法を提供する。
【０００７】
酸素プラズマで、フルオロカーボンガスでシリコン酸化膜をドライエッチングしたときに生成されたデポ物のフッ素含有成分を揮発させ、このフッ素含有成分を用いて、シリコン酸化膜上のシリコン窒化膜をエッチングすることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、シリコン酸化膜に対して、高選択比にシリコン窒化膜をエッチングすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施の形態について、図面を用いて説明する。ただし、全ての図面において、同様な構成要素には同一符号を付し、適宜説明を省略する。なお、本実施の形態では図示するように前後左右上下の方向を規定して説明する。しかし、これは構成要素の相対関係を簡単に説明するために便宜的に規定するものである。従って、本発明を実施する製品の製造時や使用時の方向を限定するものではない。
【００１０】
本実施の形態に係る半導体装置の製造方法は、以下の工程を含むことができる。
(ｉ)フルオロカーボンガスを含むエッチングガスを用いて、シリコン窒化膜の上に設けられた第一のシリコン酸化膜をドライエッチングする第一の工程。
(ｉｉ)第一の工程に引き続き、酸化性ガスを供給してプラズマを発生させて、第二のシリコン酸化膜の上に設けられた該シリコン窒化膜をドライエッチングする第二の工程。
さらに、第二の工程は、フルオロカーボンガスを供給しないか、または第一の工程より低減した流量で、フルオロカーボンガスを供給することができる。
また、第一の工程が、フルオロカーボンガスと酸化性ガスとを含む混合ガスにプラズマを発生させて、ドライエッチングすることができる。
以下、各ステップについて、本発明の実施の形態の製造工程の断面図(図１および図２)を用いて説明する。
図１、２は、特に本実施形態の半導体装置の製造方法におけるエッチング工程を順に示す工程断面図である。なお、以下の各工程は同一のエッチング装置内で、ステップ切り替えにより連続して行われる。
【００１１】
図１に示すように、基板上（シリコン基板１）に絶縁膜２が形成され、絶縁膜２上にゲート電極３が形成されている。ゲート電極３の側面には、サイドウォール４が形成され、ゲート電極３およびサイドウォール４の上を覆うようにシリコン窒化膜５が形成されている。さらに、シリコン窒化膜５上にシリコン酸化膜（層間絶縁膜６）が形成され、選択的エッチングにより、ゲート電極３近傍の層間絶縁膜６上に凹部(コンタクトホール７)が形成されている。
次に、図２に示すように、上記選択的エッチングにより、ゲート電極３近傍にシリコン基板１上に達するコンタクトホール７が形成されている。
【００１２】
本実施形態において、絶縁膜２は、たとえばシリコン酸化膜などを用いて形成されている。また、ゲート電極３は、たとえばポリシリコン、金属シリサイドおよびＡｌなどから選択して形成することができる。さらに、サイドウォール４は、たとえばシリコン酸化膜などを用いて形成される。
【００１３】
本実施形態の半導体装置の製造方法におけるエッチング工程は、たとえば、所定のパターンを有するフォトレジスト膜８をマスクとして、コンタクトホール７を形成する工程が、フルオロカーボンガスを含むエッチングガスを用いて、シリコン窒化膜５の上に設けられた層間絶縁膜６をドライエッチングする第一の工程と、第一の工程に引き続き、酸化性ガスを供給してプラズマを発生させて、サイドウォール４の上に設けられたシリコン窒化膜５をドライエッチングする第二の工程と、を含み、第二の工程は、フルオロカーボンガスを供給しないか、または第一の工程より低減した流量で、フルオロカーボンガスを供給することができる。以下、第一の工程をシリコン酸化膜エッチング工程といい、第二の工程をシリコン窒化膜エッチング工程という。
【００１４】
上記シリコン窒化膜エッチング工程は、フルオロカーボンガスを供給しないことが好ましい。
【００１５】
上記第一の工程に引き続きとは、シリコン酸化膜エッチング工程とシリコン窒化膜エッチング工程が、同じチャンバー内で操作することが好ましく、また連続して操作することが好ましい。さらに、この２つの工程の間は、連続して操作してもよく、すこし時間をあけてから操作してもよい。
【００１６】
エッチングガスとしては、たとえば、ＣＦ４、ＣＨ３Ｆ、ＣＨ２Ｆ２、ＣＨＦ３、Ｃ４Ｆ６、Ｃ４Ｆ８およびＣ５Ｆ８からなる群から選択される少なくとも一種以上を含むフルオロカーボンを用いることができる。本実施形態においては、Ｃ４Ｆ６を用いた。
【００１７】
本実施形態のエッチングガスとしては、上記フルオロカーボンガスと酸化性ガスとを含む混合ガスを用いることができる。
【００１８】
上記酸化性ガスは、Ｏ２、Ｏ３、ＮＯ、Ｎ２Ｏ、ＣＯ、およびＣＯ２からなる群から選択される少なくとも一種以上を用いることができる。酸化性ガスとして、Ｏ２が好ましい。
【００１９】
さらに、上記混合ガスに、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｘｅ、およびＫｒからなる群から選択される少なくとも一種以上の希ガスを含めることができる。シリコン窒化膜エッチング工程において、さらにこれらの希ガスを含む酸化性ガスを供給することができる。
【００２０】
たとえば、本実施形態においては、ゲート電極３は、導電膜とキャップ膜との積層膜であってもよい。
【００２１】
また、本実施形態においては、フォトレジスト膜８をアッシングにより除去する工程をさらに含んでもよい。
【００２２】
以下、本実施の形態のエッチングの詳細について説明する。
図１では、シリコン窒化膜５上の層間絶縁膜６のエッチングにおいて、Ｃ４Ｆ６等のカーボンリッチなフルオロカーボンガスを用いたプラズマにより、デポ物をシリコン窒化膜５上に生成し、表面を保護することにより、シリコン窒化膜に対するシリコン酸化膜の選択比を得ている。エッチングガスとして、Ｃ４Ｆ６ガスとＯ２ガス９の混合ガスでもよく、さらに混合ガスに例えばＡｒ等の希ガスを含んでもよい。このデポ物として、ＣＦ系のデポ物が挙げられる。ＣＦ系のデポ物には、たとえばＣＦ＋や、このポリマーなどが含まれるが、これに限定されない。
【００２３】
続けて、図２では、シリコン窒化膜エッチング工程は、酸素プラズマで、フルオロカーボンガスで層間絶縁膜６のシリコン酸化膜をドライエッチングしたときに生成されたＣＦ系のデポ物のフッ素含有成分を揮発させ、このフッ素含有成分を用いて、サイドウォール４上のシリコン窒化膜５をエッチングすることができる。
【００２４】
ここで、ＣＦ系のデポ物には、シリコン窒化膜をエッチングするために必要なフッ素含有成分が存在する。そのため、このフッ素含有成分をエッチャントとして利用しているので、シリコン酸化膜上のシリコン窒化膜を高選択比にエッチングすることができる。
【００２５】
選択比が高くなる理由は、シリコン窒化膜５のエッチングは、ケミカル反応主体で進むため、デポ物のフッ素含有成分のみでも充分進行する。一方、サイドウォール４のエッチングは、結合を切る物理エネルギーも必要となるため、デポ物のフッ素含有成分のみでは、エッチングが進行しなくなると考えられる。
【００２６】
たとえば、シリコン窒化膜エッチング工程において、フルオロカーボンガスを供給しないで、酸化性ガスとしてＯ２ガス１１を供給してプラズマを発生させて、シリコン窒化膜５をエッチングしてもよい（図２）。Ｏ２ガス１１は、さらに混合ガスに例えばＡｒ等の希ガスを含んでもよい。
酸素プラズマにより、ＣＦ系のデポ物の炭素含有成分は、ＣＯまたはＣＯ２となって、除かれる。一方、フッ素含有成分はエッチャントとして、サイドウォール４上のシリコン窒化膜５をエッチングすると考えられる。
【００２７】
具体的には、Ｃ４Ｆ６ガスを２０ｓｃｃｍ程度導入し、Ａｒ：１０００ｓｃｃｍ、Ｏ２：２０ｓｃｃｍで希釈して、圧力を３０ｍＴｏｒr程度に調整し、プラズマを生成して層間絶縁膜６のエッチングを行う。層間絶縁膜６のエッチング後、１０秒程度後、同一チャンバー内にて、Ｏ２：２００ｓｃｃｍを導入、２００ｍＴｏｒr程度に調圧してプラズマを生成することにより、選択的にシリコン窒化膜５のエッチングが可能となる。
【００２８】
ｓｃｃｍは、ｓｔａｎｄａｒｄ ｃｃ／ｍｉｎを示し、１ａｔｍ(大気圧１０１３ｈＰａ)、０℃一定温度で規格化されたｃｃｍである。また、１Ｔｏｒｒは、ＳＩ単位で約１３３．３２２Ｐａである。
また、層間絶縁膜６とシリコン窒化膜５の膜厚は、同程度または層間絶縁膜６の膜厚の方が大きいほうが好ましい。
その他のエッチング条件として、温度、バイアス、膜厚、真空度、時間等は適宜、調整することができる。
【００２９】
サイドウォール４に対するシリコン窒化膜５の選択比（シリコン窒化膜５のエッチング速度／サイドウォール４のエッチング速度）は、算出できないほど高い選択比が得られた。
これは、第２工程において、フルオロカーボンガスが導入されないため、デポ物の炭素含有成分が酸素プラズマで充分除去される結果、炭素含有成分によるシリコン酸化膜（サイドウォール４）のエッチングが抑制されたこと、デポ物のフッ素含有成分はシリコン窒化膜５のみエッチングしシリコン酸化膜（サイドウォール４）をほとんどエッチングしないためである。
【００３０】
(第２の実施の形態)
第２の実施の形態について、図３、図４を用いて説明する。図３、図４は、本実施形態の半導体装置の製造方法におけるエッチング工程を順に示す工程断面図である。なお、以下の各工程は同一のエッチング装置内で、ステップ切り替えにより連続して行われる。尚、第１の実施の形態と同様の構成については、省略して説明する。
第１の実施の形態では、シリコン酸化膜エッチング工程開始からシリコン窒化膜エッチング工程終了まで、フルオロカーボンガスを供給しないことを特徴とする。第２の実施の形態では、シリコン窒化膜エッチング工程が、シリコン窒化膜エッチング工程の全体または一部にわたって、シリコン酸化膜エッチング工程より低減した流量で、上記フルオロカーボンガスを供給してもよいことを特徴とする点が異なる。すなわち、シリコン窒化膜エッチング工程において、フルオロカーボンガスの供給時期を調整することができる(図３、図４)。
【００３１】
フルオロカーボンガスの供給時期として、(ｉ) シリコン窒化膜エッチング工程開始からシリコン窒化膜エッチング工程終了まで、(ｉｉ) シリコン窒化膜エッチング工程開始からシリコン窒化膜エッチング工程の途中まで、(ｉｉｉ) シリコン窒化膜エッチング工程開始からシリコン窒化膜エッチング工程が終了する直前であるシリコン酸化膜が露出する前まで(図３、図４)、が挙げられる。
【００３２】
ここで、シリコン窒化膜エッチング工程のフルオロカーボンガスの流量は、シリコン酸化膜エッチング工程の流量より低減していることが好ましく。たとえば、フルオロカーボンガスは、酸化性ガス中にわずかに含まれていてもよい。
本実施の形態では、エッチングとして、例えばＣ４Ｆ６ガスとＯ２ガス９の混合ガスを用いた後、このＣ４Ｆ６ガスの流量より低減したＣ４Ｆ６ガスとＯ２ガス１０の混合ガスを用いることができる。
【００３３】
(ｉ)〜(ｉｉｉ)では、デポ物のフッ素含有成分とともに、フルオロカーボンガスも、シリコン窒化膜５のエッチングのエッチャントなることができる。そのため、フルオロカーボンガスがわずかでも、充分にシリコン窒化膜５をエッチングできる。
また、シリコン酸化膜エッチング工程とシリコン窒化膜エッチング工程とは、同種のフルオロカーボンガスを用いることができる。フルオロカーボンガスは、連続して供給されてもよく、すこし時間をあけてから供給されてもよい。
【００３４】
エッチング条件は、第１の実施の形態と同様にすることができる。ただし、シリコン窒化膜エッチング工程において、フルオロカーボンガスの流量は、シリコン酸化膜エッチング工程より低減させ、かつフルオロカーボンガスを供給する時間帯は、(ｉ)〜(ｉｉｉ)の時期であることが好ましい。
【００３５】
また、シリコン酸化膜エッチング工程とシリコン窒化膜エッチング工程とは、同じチャンバーで実施することが好ましい。この２つの工程の間は、連続して操作してもよく、すこし時間をあけてから操作してもよい。
さらに、フルオロカーボンガスの供給後は、連続して操作してもよく、すこし時間をあけてから操作してもよい。
【００３６】
(ｉ)の場合に、フッ素含有成分が、エッチャントの主体であるため、サイドウォール４に対するシリコン窒化膜５の選択比を従来と比較して高くすることができる。
【００３７】
とくに、(ｉｉ)または(ｉｉｉ)では、シリコン窒化膜５の中間層あたり、またはシリコン窒化膜５のサイドウォール４と接する部分あたりまでで、フルオロカーボンガスの供給が止まる。これにより、シリコン窒化膜５のサイドウォール４と接する部分は、フッ素含有成分がエッチャントとなるので、サイドウォール４に対するシリコン窒化膜５の選択比を(ｉ)と比較して高くすることができる。
ただし、シリコン窒化膜エッチング工程において、フルオロカーボンガスが導入されているため、微量ではあるが、第１の実施例と異なり層間絶縁膜６もエッチングされる。
【００３８】
(第３の実施の形態)
第３の実施の形態について、図５から図７を用いて説明する。図５から図７は、本実施形態の半導体装置の製造方法におけるエッチング工程を順に示す工程断面図である。なお、以下の各工程は同一のエッチング装置内で、ステップ切り替えにより連続して行われる。尚、第１の実施の形態と同様の構成については、省略して説明する。
【００３９】
第一の実施の形態では、層間絶縁膜６のコンタクトホール７の例を示したが、図５のように、第１のシリコン酸化膜１２（１層目のシリコン酸化膜１２）、シリコン窒化膜５、第２のシリコン酸化膜（２層目のシリコン酸化膜１３）というような積層構造の全面エッチングの場合にも適用できる。
【００４０】
本実施形態の半導体装置の製造方法におけるエッチング工程は、フルオロカーボンガスを含むエッチングガスを用いて、シリコン窒化膜５の上に設けられた第一のシリコン酸化膜（１層目のシリコン酸化膜１２）をドライエッチングする第一の工程と、第一の工程に引き続き、酸化性ガスを供給してプラズマを発生させて、第二のシリコン酸化膜（２層目のシリコン酸化膜１３）の上に設けられたシリコン窒化膜５をドライエッチングする第二の工程と、を含み、第二の工程は、フルオロカーボンガスを供給しないことを特徴としている。
図６では、シリコン窒化膜５上の１層目のシリコン酸化膜１２のエッチングにおいて、エッチングガスとして、Ｃ４Ｆ６ガスとＯ２ガス９の混合ガスでもよく、さらに混合ガスに例えばＡｒ等の希ガスを含んでもよい。
【００４１】
続けて、図７では、シリコン窒化膜エッチング工程は、酸素プラズマで、フルオロカーボンガスで１層目のシリコン酸化膜１２をドライエッチングしたときに生成されたＣＦ系のデポ物のフッ素含有成分を揮発させ、このフッ素含有成分を用いて、２層目のシリコン酸化膜１３上のシリコン窒化膜５をエッチングすることができる。
【００４２】
ここで、ＣＦ系のデポ物には、シリコン窒化膜をエッチングするために必要なフッ素含有成分が存在する。そのため、このフッ素含有成分をエッチャントとして利用しているので、シリコン酸化膜上のシリコン窒化膜を高選択比にエッチングすることができる。
【００４３】
たとえば、シリコン窒化膜エッチング工程において、フルオロカーボンガスを供給しないで、酸化性ガスとしてＯ２ガス１１を供給してプラズマを発生させて、シリコン窒化膜５をエッチングしてもよい（図７）。Ｏ２ガス１１は、さらに混合ガスに例えばＡｒ等の希ガスを含んでもよい。
酸素プラズマにより、ＣＦ系のデポ物の炭素含有成分は、ＣＯまたはＣＯ２となって、除かれる。一方、フッ素含有成分はエッチャントとして、２層目のシリコン酸化膜１３上のシリコン窒化膜５をエッチングすると考えられる。
【００４４】
エッチング条件は、第一の実施の形態と同様にすることができる。
これにより、シリコン窒化膜エッチング工程においてフルオロカーボンガスを導入しない場合、２層目のシリコン酸化膜１３に対するシリコン窒化膜５の選択比（シリコン窒化膜５のエッチング速度／２層目のシリコン酸化膜１３のエッチング速度）は、算出できないほど高い選択比が得られた。
これは、第２工程において、フルオロカーボンガスが導入されないため、デポ物の炭素含有成分が酸素プラズマで充分除去される結果、炭素含有成分によるシリコン酸化膜（２層目のシリコン酸化膜１３）のエッチングが抑制され、デポ物のフッ素含有成分はシリコン窒化膜５のみエッチングしシリコン酸化膜（２層目のシリコン酸化膜１３）をほとんどエッチングしないためである。
【００４５】
なお、当然ながら、上述した実施の形態および複数の変形例は、その内容が相反しない範囲で組み合わせることができる。また、上述した実施の形態および変形例では、各部の構造などを具体的に説明したが、その構造などは本願発明を満足する範囲で各種に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】第１の実施の形態の半導体装置の製造方法を示す図である。
【図２】第１の実施の形態の半導体装置の製造方法を示す図である。
【図３】第２の実施の形態の半導体装置の製造方法を示す図である。
【図４】第２の実施の形態の半導体装置の製造方法を示す図である。
【図５】第３の実施の形態の半導体装置の製造方法を示す図である。
【図６】第３の実施の形態の半導体装置の製造方法を示す図である。
【図７】第３の実施の形態の半導体装置の製造方法を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１ シリコン基板
２ 絶縁膜
３ ゲート電極
４ サイドウォール
５ シリコン窒化膜
６ 層間絶縁膜
７ コンタクトホール
８ フォトレジスト膜
９ Ｃ４Ｆ６ガスとＯ２ガス
１０ Ｃ４Ｆ６ガスとＯ２ガス
１１ Ｏ２ガス
１２ １層目のシリコン酸化膜
１３ ２層目のシリコン酸化膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フルオロカーボンガスを含むエッチングガスを用いて、シリコン窒化膜の上に設けられた第一のシリコン酸化膜をドライエッチングする第一の工程と、
前記第一の工程に引き続き、酸化性ガスを供給してプラズマを発生させて、第二のシリコン酸化膜の上に設けられた前記シリコン窒化膜をドライエッチングする第二の工程と、を含み、
前記第二の工程は、前記フルオロカーボンガスを供給しないか、または前記第一の工程より低減した流量で、前記フルオロカーボンガスを供給する工程を含む半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記第一の工程が、前記フルオロカーボンガスと前記酸化性ガスとを含む混合ガスにプラズマを発生させて、ドライエッチングする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記フルオロカーボンガスが、ＣＦ４、ＣＨ３Ｆ、ＣＨ２Ｆ２、ＣＨＦ３、Ｃ４Ｆ６、Ｃ４Ｆ８およびＣ５Ｆ８からなる群から選択される少なくとも一種以上を含む請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記酸化性ガスが、Ｏ２、Ｏ３、ＮＯ、Ｎ２Ｏ、ＣＯ、およびＣＯ２からなる群から選択される少なくとも一種以上を含む請求項１から３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記混合ガスが、さらにＡｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｘｅ、およびＫｒからなる群から選択される少なくとも一種以上の希ガスを含む請求項１から４のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記第二の工程が、さらに前記希ガスを含む前記酸化性ガスを供給する請求項１から５のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記第二の工程は、酸素プラズマで、前記第一の工程で生じたデポ物のフッ素含有成分を揮発させ、前記フッ素含有成分を用いて前記シリコン酸化膜上の前記シリコン窒化膜をエッチングする工程を含む請求項１から６のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
基板上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上にゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極の側面にサイドウォールを形成する工程と、
前記ゲート電極および前記サイドウォールの上を覆うようにシリコン窒化膜を形成する工程と、
前記シリコン窒化膜上にシリコン酸化膜を形成する工程と、
選択的エッチングにより、前記ゲート電極近傍に前記基板上に達する凹部を形成する工程と、を含み、
前記凹部を形成する工程が、
フルオロカーボンガスを含むエッチングガスを用いて、前記シリコン窒化膜の上に設けられた前記シリコン酸化膜をドライエッチングする第一の工程と、
前記第一の工程に引き続き、酸化性ガスを供給してプラズマを発生させて、前記サイドウォールの上に設けられた前記シリコン窒化膜をドライエッチングする第二の工程と、を含み、
前記第二の工程は、前記フルオロカーボンガスを供給しないか、または前記第一の工程より低減した流量で、前記フルオロカーボンガスを供給する工程を含む半導体装置の製造方法。
【請求項１】
フルオロカーボンガスを含むエッチングガスを用いて、シリコン窒化膜の上に設けられた第一のシリコン酸化膜をドライエッチングする第一の工程と、
前記第一の工程に引き続き、酸化性ガスを供給してプラズマを発生させて、第二のシリコン酸化膜の上に設けられた前記シリコン窒化膜をドライエッチングする第二の工程と、を含み、
前記第二の工程は、前記フルオロカーボンガスを供給しないか、または前記第一の工程より低減した流量で、前記フルオロカーボンガスを供給する工程を含む半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記第一の工程が、前記フルオロカーボンガスと前記酸化性ガスとを含む混合ガスにプラズマを発生させて、ドライエッチングする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記フルオロカーボンガスが、ＣＦ４、ＣＨ３Ｆ、ＣＨ２Ｆ２、ＣＨＦ３、Ｃ４Ｆ６、Ｃ４Ｆ８およびＣ５Ｆ８からなる群から選択される少なくとも一種以上を含む請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記酸化性ガスが、Ｏ２、Ｏ３、ＮＯ、Ｎ２Ｏ、ＣＯ、およびＣＯ２からなる群から選択される少なくとも一種以上を含む請求項１から３のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記混合ガスが、さらにＡｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｘｅ、およびＫｒからなる群から選択される少なくとも一種以上の希ガスを含む請求項１から４のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記第二の工程が、さらに前記希ガスを含む前記酸化性ガスを供給する請求項１から５のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記第二の工程は、酸素プラズマで、前記第一の工程で生じたデポ物のフッ素含有成分を揮発させ、前記フッ素含有成分を用いて前記シリコン酸化膜上の前記シリコン窒化膜をエッチングする工程を含む請求項１から６のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
基板上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上にゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極の側面にサイドウォールを形成する工程と、
前記ゲート電極および前記サイドウォールの上を覆うようにシリコン窒化膜を形成する工程と、
前記シリコン窒化膜上にシリコン酸化膜を形成する工程と、
選択的エッチングにより、前記ゲート電極近傍に前記基板上に達する凹部を形成する工程と、を含み、
前記凹部を形成する工程が、
フルオロカーボンガスを含むエッチングガスを用いて、前記シリコン窒化膜の上に設けられた前記シリコン酸化膜をドライエッチングする第一の工程と、
前記第一の工程に引き続き、酸化性ガスを供給してプラズマを発生させて、前記サイドウォールの上に設けられた前記シリコン窒化膜をドライエッチングする第二の工程と、を含み、
前記第二の工程は、前記フルオロカーボンガスを供給しないか、または前記第一の工程より低減した流量で、前記フルオロカーボンガスを供給する工程を含む半導体装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−９８１０１（Ｐ２０１０−９８１０１Ａ）
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６７２６６（Ｐ２００８−２６７２６６）
【出願日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【出願人】（３０２０６２９３１）ＮＥＣエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【出願人】（３０２０６２９３１）ＮＥＣエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
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