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Dokumentenidentifikation DE69229814T2 20.01.2000
EP-Veröffentlichungsnummer 0516043
Titel Methode für die Trockenätzung
Anmelder Tokyo Electron Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Hori, Masaru, c/o Intellectual Property Division, Minato-ku, Tokyo 105, JP;
Horioka, Keiji, c/o Intellectual Property Division, Minato-ku, Tokyo 105, JP;
Okano, Haruo, c/o Intellectual Property Division, Minato-ku, Tokyo 105, JP;
Ito, Masao, c/o Intellectual Property Division, Minato-ku, Tokyo 105, JP;
Hiratsuka, Masahito, c/o Operat. Head Office Tokyo, Fuchu, Tokyo 183, JP;
Ishikawa, Yoshio, c/o Operat. Head Office Tokyo, Fuchu, Tokyo 183, JP
Vertreter HOFFMANN · EITLE, 81925 München
DE-Aktenzeichen 69229814
Vertragsstaaten DE, GB, IT
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 26.05.1992
EP-Aktenzeichen 921088449
EP-Offenlegungsdatum 02.12.1992
EP date of grant 18.08.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.01.2000
IPC-Hauptklasse H01L 21/321

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Trockenätzverfahren zum Ätzen eines Films mit einem Mehrschichtaufbau, der einen Isolierfilm, beispielsweise einen Siliziumoxidfilm, und einen Film aus Wolfram, Molybdän, oder einem Silikat dieser Substanzen aufweist, der auf dem Isolierfilm vorgesehen ist, oder mit einem Aufbau mit einem Film aus einem dieser Metalle mit hohem Schmelzpunkt und einem polykristallinen Siliziumfilm.

Entsprechend höherer Integrationsdichte von Halbleitergeräten nehmen die Abmessungen von Schaltungen drastisch ab. Eine derartige Verringerung der Abmessungen führt jedoch zu einer Anzahl an Schwierigkeiten, insbesondere in solchen Fällen, in welchen deren Gateelektrode oder Leitung besteht aus:

(1) einem Metall mit niedrigem spezifischen Widerstand und niedrigem Schmelzpunkt, beispielsweise Aluminium (Al);

(2) einem Halbleitermaterial wie beispielsweise polykristallinem Silizium; oder

(3) einem Metall mit hohem Schmelzpunkt, beispielsweise Wolfram (W) oder Molybdän (Mo).

Im Falle (1), in welchem Al als die Gateelektrode verwendet wird, kann infolge der Tatsache, daß der Schmelzpunkt von Al nahe an 660ºC liegt, ein Heizverfahren nicht eingesetzt werden, nachdem Al im Verlauf der Ausbildung eines Elements abgelagert wurde. Dies führt dazu, daß es bei der Verwendung von Al schwierig ist, einen Mehrschichtaufbau zu erzielen, und die Integrationsdichte einer derartigen Anordnung nicht erhöht werden kann. Darüber hinaus kann nach der Ausbildung der Al-Elektrode ein Diffusionsvorgang nicht durchgeführt werden, der eine hohe Temperatur von etwa 1000ºC erfordert. Daher muß die Gateelektrode nach der Diffusion des Source- Drainbereichs im Verlaufe der Herstellung von MOSFETs ausgebildet werden. Allerdings muß ein bestimmtes Ausmaß der Maskenanpassungstoleranz zwischen der Gateelektrode und dem Source-Drainbereich eingestellt werden, wodurch die Integrationsdichte der Anordnung verringert wird. Weiterhin wird die vereinigte Kapazität des Gates und der Source oder des Drains erhöht.

Im Falle (2), in welchem polykristallines Silizium als die Gateelektrode verwendet wird, können die Gate-, Source- und Drainbereiche in Form einer Maske ausgebildet werden, so daß eine Selbstanpassung dieser Teile erzielt wird, und ist polykristallines Silizium in einem Erwärmungsvorgang relativ stabil; die Leitungsbildung kann daher mehrschichtig durchgeführt werden, wodurch eine hohe Integrationsdichte erzielt wird. Jedoch weist ein polykristalliner Siliziumfilm einen spezifischen Widerstand auf, und daher ist es erforderlich, dem Film geeignete Verunreinigungen hinzuzufügen, um seinen Widerstand zu verringern.

In der Praxis kann selbst dann, wenn die Verunreinigungen zugegeben werden, der spezifische Widerstand nur auf 1 · 10&supmin;³ Ω cm verringert werden, was immer noch sehr hoch ist, wenn man es mit 1 · 10&supmin;&sup6; Ω cm für W oder 1 · 10&supmin;&sup5;' Ω cm für Mo vergleicht. Wenn daher Schaltungselemente auf einem Halbleiter miteinander durch den polykristallinen Siliziumfilm verbunden werden, wird die Übertragung eines Signals so langsam, daß die Betriebsgeschwindigkeit begrenzt ist. Entsprechend wird, wenn polykristallines Silizium als Gateelektrode eines MOSFET verwendet wird, das Produkt aus Widerstand und Kapazität groß, infolge des hohen Widerstands. Daher ist eine beträchtliche Zeit dafür erforderlich, die Spannung des Gates auf eine eingestellte Betriebsspannung zu erhöhen, was die Betriebsgeschwindigkeit verringert.

Im Falle (3), in welchem ein Metall mit hohem Schmelzpunkt wie beispielsweise W als Gate verwendet wird, ist W trotz seines hohen spezifischen Widerstands relativ stabil bei einem Heizvorgang von 1000ºC, der im Verlauf der Ausbildung von Halbleitergeräten erforderlich ist, da W einen sehr hohen Schmelzpunkt aufweist. Wie im Falle von Metallen im allgemeinen ist W jedoch nicht bei einem Vorgang in einer oxidierenden Atmosphäre unter hoher Temperatur beständig.

Wie geschildert kann eine zufriedenstellende Gateelektrode in keinem der voranstehend geschilderten Fälle ausgebildet werden. Einige der Kriterien für eine gute Gateelektrode sind: die Gateelektrode ist aus einem Kristallmaterial mit kleiner Korngröße hergestellt; die Oberfläche der Elektrode kann einfach stabilisiert werden; ihr chemisches Widerstandsvermögen ist hoch; ihr Kontaktvermögen gegenüber Al oder einem Si-Substrat ist hoch; und die Anti-Elektromigrationseigenschaften sind gut.

Inzwischen wurde die Verwendung eines Gatematerials vorgeschlagen, welches einen Mehrschichtaufbau aus einem Metallsilizidfilm, beispielsweise Wolframsilizid (WSi&sub2;) und einem polykristallinen Siliziumfilm aufweist, um ein Halbleitergerät mit den voranstehend geschilderten Eigenschaften herzustellen, nämlich einer hohen Integrationsdichte eines MOSFET mit einer Gateelektrode aus polykristallinen Silizium, einer hohen Stabilität und Verläßlichkeit des MOSFET in einem Heizvorgang während der Herstellung, einem niedrigen spezifischen Widerstand des Halbleitergeräts, verglichen mit polykristallinem Silizium, und mit hoher Betriebsgeschwindigkeit des Geräts. Darüber hinaus wurde eine Mehrschichtanordnung aus einem Metall mit hohem Schmelzpunkt, beispielsweise Wolfram, und einem polykristallinen Siliziumfilm vorgeschlagen.

Verfahren, die mit derartigen Mehrfachschichten umgehen, weisen jedoch folgende Probleme auf. Entsprechend der Verringerung der Abmessungen von Schaltungen werden Gateelektroden minimiert. Daher wurden Gateisolierfilme, die unterhalb der Gateelektroden ausgebildet wurden, verdünnt auf etwa 10 nm. Die Bearbeitbarkeit einer Gateelektrode hängt daher nicht von ihren Metallsilizidfilmkristallen mit hohem Schmelzpunkt ab, sondern von ihrem polykristallinem Siliziumfilm. Wenn eine gewünschte Form nicht erhalten wird, also das Ende eines Siliziumfilms nicht von dem Niveau des Endes eines Silizidfilms abgezogen werden kann, tritt eine Abweichung der Kanallänge auf. Da das Ätzselektionsverhältnis zwischen einem Oxidationssiliziumfilm, der als der Gateisolierfilm dient, und einem polykristallinem Siliziumfilm, der als die Gateelektrode dient, ein Hauptfaktor zur Bestimmung der Ausbeute von Produkten ist, muß darüber hinaus ein Ätzvorgang auf der Grundlage eines hohen Selektionsverhältnisses zwischen dem Oxidationssiliziumfilm und dem Gateisolierfilm durchgeführt werden. Das Verfahren zur Ausbildung einer Gateelektrode führt daher zu schwierigen Problemen.

Es gibt zahlreiche Berichte über die Ätzung eines Metalls mit hohem Schmelzpunkt wie beispielsweise Wolfram. Einige dieser Beispiele sind D. W. Hess (Tungsten Etching and CF&sub4; and SF&sub6; Discharges: Journal of the Electrochemical Society: January 1984, Seiten 115-120), Picard et al. (Plasma Etching of Refractory Metals (N. Mo. Ta) and Silicon in SF&sub6; and SF&sub6;- O&sub2;: Plasma Chemistry and Plasma Processing Vol. 5, No. 4, 1985, Seiten 335-351), und E. Degenkolb et al (Selective Dry Etching of W for VLSI Metalization: Journal of the Electrochemical Society 17, Society Meeting Vol. 85-1, 1985, Seite 353). In jedem Bericht wird ein Ätzgas verwendet, welches Fluor enthält (SF&sub6;, CF&sub4;, CF&sub3;Br oder dergleichen). Bei einem Mehrschichtaufbau aus Wolframsilizid und polykristallinem Silizium, oder einem Wärmeoxidationsfilm treten jedoch während des Verarbeitungsschritts verschiedene Probleme auf, die nicht bei einer Einzelschicht aus Wolfram auftreten.

Weiterhin haben Chi-Hwa et al (Anisotropic Plasma Etching of Tungsten: US-A-4,713,141, December 15, 1987) ein Verfahren zur richtungsabhängigen Ätzung einer Mehrfachschicht aus einem Metall mit einem hohem Schmelzpunkt (beispielsweise W) und einem Silizium- oder einem Isolierfilm vorgeschlagen. In diesem Bericht wird Wolfram unter Verwendung eines Mischgases aus SF&sub6; und Cl&sub2; geätzt, welches als Ätzgas dient. Bei dem beschriebenen Verfahren haftet Cl, welches eine Reaktion zwischen Wolfram und SF&sub6; unterdrücken kann, an der Seitenoberfläche eines Ätzmusters an, wodurch eine richtungsabhängige Ätzung erzielt wird. S. Tachi beschreibt "Low Temperature Microwave Plasma Etching", 20th Conference an Solid State Devices and Materials, 1988, Seiten 553-556, ein Ätzverfahren für Poly- Si, WSi&sub2; und W, welches in einem Temperaturbereich von -150 bis +30ºC durchgeführt wird, um die Anisotropie, die Selektivität und das Ätzverhältnis zu verbessern. Auch die EP-A-0 297 898 beschreibt ein Ätzen bei niedriger Temperatur, um die Selektivität in Bezug auf die Unterschicht zu maximieren.

Die EP-A-0 094 528 beschreibt die Ätzung eines Stapels aus Silizid und Poly-Si durch SF&sub6; und Cl&sub2;.

In der Praxis kann jedoch ein gutes Ätzen nicht durch Verwendung eines fluorhaltigen Gases wie beispielsweise Schwefelhexafluorid (SF&sub6;) oder eines Mischgases aus einem fluorhaltigen Gas und Kohlenstofftetrachlorid (CCl&sub4;) oder Cl&sub2; durchgeführt werden, welches ein herkömmliches benutztes Ätzgas für einen Metallsilizidfilm darstellt, da das Selektionsverhältnis dieses Gases gegenüber Siliziumoxid nicht ausreichend ist, nämlich 10 oder weniger beträgt.

Weiterhin wird herkömmlich ein Verfahren mit reaktiver Ionenätzung durchgeführt, um einen polykristallinen Siliziumfilm zu ätzen. In einem Fall, in welchem eine Anodenkopplungsbetriebsart für die Musterbildung eingesetzt wird, wird zwar das Selektionsverhältnis hoch, jedoch ist die verarbeitete Form unerwünscht, wogegen dann, wenn eine Kathodenkopplungsbetriebsart verwendet wird, das Selektionsverhältnis klein wird, jedoch die gewünschte Form erhalten werden kann.

Weiterhin ist es ebenfalls wesentlich, daß das Ätzen mit derselben Geschwindigkeit überall in einer Waferoberfläche vor sich geht. Wenn beispielsweise das Ätzen im Umfangsabschnitt des Wafers schneller abläuft als im Zentrumsabschnitt, so tritt eine Schwierigkeit auf, da nämlich dann, wenn das Ätzen durchgeführt wird, bis der Zentrumsabschnitt des polykristallinen Siliziums vollständig entfernt wurde, ein Teil des darunterliegenden Siliziumoxidfilms in dem Umfangsabschnitt bereits geätzt wurde.

In einem Fall, in welchem das Selektionsverhältnis gegenüber Siliziumoxid niedrig ist, geht die Ätzung des Umfangsabschnitts des Siliziumoxids weiter, bis der Gateisolierfilm beschädigt wird. Da sich die Ätzergebnisse der Umfangsabschnitte und Zentrumsabschnitte voneinander unterschieden, werden darüber hinaus die Eigenschaften des Plasmas selbst geändert. Daher kann die gewünschte Form nicht erhalten werden.

Wie geschildert ist es bei dem herkömmlichen Verfahren für einen Mehrschichtfilm, der auf einem Siliziumoxidationsfilm ausgebildet wird, und aus einem Metall mit hohem Schmelzpunkt oder einem Silizid des Metalls und polykristallinem Silizium besteht, schwierig, eine Ätzung zu erzielen, die in Bezug auf die bearbeitete Form, das Selektionsverhältnis, und die Gleichförmigkeit ausreichend ist.

Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der voranstehend geschilderten Umstände vorgeschlagen, und ihr Zweck besteht in der Bereitstellung eines Trockenätzverfahrens, um eine hervorragende verarbeitete Form und ausreichende Selektivität zu erzielen, in Verfahren für einen Mehrschichtfilm, der auf einem Siliziumoxidationsfilm oder dergleichen ausgebildet wird, und aus einem Metall mit hohem Schmelzpunkt oder einem Silizid des Metalls und polykristallinem Silizium besteht.

Das Hauptmerkmal der Erfindung besteht in der Auswahl der geeignetsten Art des Gases in dem Trockenätzvorgang, und in der Einstellung der bestmöglichen Ätzbedingungen zur Bearbeitung des voranstehend geschilderten Mehrschichtfilms.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Trockenätzverfahren zur Verfügung gestellt, wie es im nachstehenden Patentanspruch 1 angegeben ist.

In dem ersten Ätzschritt sollte das Ätzen in dem ersten Schritt vorzugsweise unter solchen Bedingungen durchgeführt werden, daß die Gasflußmenge auf zwischen 20 und 150 sccm eingestellt wird, und die Hochfrequenzleistungsdichte zwischen 0,4 und 0,9 W/cm² eingestellt wird.

In dem zweiten Ätzschritt sollte die Menge an dem dritten Gas, die dem zweiten Gas hinzugefügt wird, vorzugsweise im Bereich zwischen 0 und 10 Vol.-% des gesamten Ätzgases liegen, wobei das dritte Gas eines ist, welches unter Inertgas und Stickstoffgas ausgesucht wird.

Weiterhin kann in dem ersten Ätzschritt das dritte Gas dem Ätzgas in einer Menge im Bereich zwischen 0 und 10 Vol.-% des gesamten Ätzgases zugesetzt werden.

Der erste und zweite Ätzvorgang werden durchgeführt, während die Temperatur des zu bearbeitenden Substrats im Bereich zwischen -10 und -120ºC gehalten wird, spezieller zwischen -30 und -60ºC. Der Druck des Ätzgases sollte vorzugsweise auf einen Wert zwischen 50 und 150 mTorr eingestellt werden.

Weiterhin kann der erste Ätzvorgang durchgeführt werden, während der Endpunkt der Ätzung dadurch festgestellt wird, daß von den reaktiven Substanzen ausgesandtes Licht überwacht wird, eine Druckänderung der Reaktionsprodukte, die Plasmaimpedanz oder dergleichen. Spezieller wird in dem Schritt der Ätzung der ersten Schicht der Endpunkt der Ätzung dadurch festgestellt, daß Licht überwacht wird, welches von Wolfram, Molybdän oder einem Molybdänfluorid ausgesandt wird. Entsprechend wird in dem Schritt der Ätzung der zweiten Schicht der Endpunkt dadurch festgestellt, daß Licht überwacht wird, welches von Chlor, Brom, Siliziumchlorid oder Siliziumbromid ausgesandt wird.

Selbst nach der Ätzung der ersten Schicht kann die Ätzung fortgesetzt werden, um das darunterliegende polykristalline Silizium zu ätzen, bis zur vollständigen Entfernung der ersten Schicht.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung führten verschiedene Experimente in Bezug auf die Ätzung eines Mehrschichtfilms durch, der auf einem Siliziumoxidfilm ausgebildet wird, und einen Wolframsilizidfilm als die obere Schicht aufweist, und einen phosphorhaltigen polykristallinen Siliziumfilm als die untere Schicht, und stellten folgende Tatsache fest.

Bei der reaktiven Trockenätzung von Wolframsilizid unter Verwendung von SF&sub6;-Gas ist die Ätzgeschwindigkeit, wenn die Temperatur des Substrats 25ºC beträgt, so schnell wie 300-400 nm/Minute. Daher kann eine Hochgeschwindigkeitsätzung erzielt werden. In einem derartigen Fall ist jedoch die seitliche Ätzung des Wolframsilizidfilms und des darunterliegenden polykristallinen Siliziums unvermeidlich. Eine derartige seitliche Ätzung kann zu Schwierigkeiten führen, insbesondere wenn die Abmessungen der Elemente immer kleiner werden.

Andererseits ist in einem Fall, in welchem mit dem Wolframsilizid eine reaktive Trockenätzung unter Verwendung von Cl&sub2;-Gas durchgeführt wird, die Ätzgeschwindigkeit bei einer Temperatur des Substrats von 25ºC so niedrig wie 50-100 nm/Minute.

Weiterhin wurde die Abhängigkeit der Ätzgeschwindigkeit von der Substrattemperatur in Bezug auf jenen Fall untersucht, in welchem Wolframsilizid unter Verwendung von SF&sub6;-Gas geätzt wird. Die Ätzgeschwindigkeit nimmt proportional zum Kehrwert der Substrattemperatur ab, jedoch war bei einer Substrattemperatur von -30ºC die Atzgeschwindigkeit immer noch so hoch wie 230-370 nm/Minute. In diesem Fall trat keine seitliche Ätzung bei dem Muster des Wolframsilizids auf, und daher wurde eine vertikale Form erhalten. Allerdings trat eine seitliche Ätzung bei dem darunterliegenden polykristallinen Silizium in bestimmtem Ausmaß auf.

Aus den erhaltenen Ergebnissen wurde bestätigt, daß dann, wenn 40 bis 70% an Cl&sub2;-Gas dem SF&sub6; hinzugefügt wird, während die Substrattemperatur auf -30ºC gehalten wird, eine seitliche Ätzung nicht bei Wolframsilizid und polykristallinem Silizium auftritt, was eine Musterherstellung mit einer vertikalen Form ermöglicht. Dieser Effekt kann folgendermaßen erklärt werden:

Selbst in einem derartig kalten Zustand des Substrats, wie dies voranstehend erwähnt wurde, sind die Dampfdrücke von WF&sub6;, SiF&sub4; und dergleichen, die durch Vereinigung von Wolfram- und Siliziumatomen des Wolframsilizids und Fluor miteinander erzeugt werden, hoch, und daher tritt eine seitliche Ätzung auf. Allerdings ist der Dampfdruck von WCl&sub5; oder WCl&sub6;, die durch die Vereinigung von Wolfram und Chlor miteinander entstehen, sehr niedrig, und daher ist die Entfernung des Films schwierig. Daher ist die Ätzgeschwindigkeit niedrig, wenn Cl&sub2; verwendet wird, und ist das Auftreten einer Ablagerung wahrscheinlich. Durch Mischung einer geeigneten Menge an Cl&sub2; in das fluorhaltige Gas, beispielsweise SF&sub6;, kann daher eine Ätzgeschwindigkeit mit zufriedenstellendem Niveau aufrechterhalten werden, und wird eine Ablagerungsschicht von WClx (x = 5,6) selektiv auf der Seitenwand des Musters ausgebildet. Daher wird die Reaktion zwischen Fluor oder Wolfram und Siliziumatomen unterdrückt, wodurch ein Muster mit vertikaler Form ausgebildet wird.

Es wird darauf hingewiesen, daß dann, wenn ein Mehrschichtaufbau geätzt wird, der Wolframsilizid, polykristallines Silizium und einen Siliziumoxidfilm enthält, die Ätzgeschwindigkeit für das Siliziumoxid signifikant dadurch erhöht werden kann, daß eine kleine Menge an SF&sub6; hinzugefügt wird. Wenn daher das Ätzselektionsverhältnis zwischen polykristallinem Silizium und dem Siliziumoxidfilm klein ist, und die Ätzgeschwindigkeit innerhalb der Waferoberfläche nicht ausreichend vergleichmäßigt werden kann, wird der Oxidsiliziumfilm vollständig an einem Abschnitt der Waferoberfläche geätzt.

Wenn beim Ätzen polykristallinen Siliziums unter Verwendung von Cl&sub2;-Gas die Substrattemperatur niedrig ist, wird die Ätzgeschwindigkeit nicht so niedrig, und kann ein ausreichendes Selektionsverhältnis gegen den darunterliegenden Siliziumoxidfilm erzielt werden. Daher wurde bestätigt, daß unter den voranstehend geschilderten Bedingungen eine Ätzung durchgeführt werden kann, durch welche eine gewünschte vertikale Form und eine gleichförmige Ätzgeschwindigkeit innerhalb einer Waferoberfläche erzielt werden können.

Weiterhin wurde unter Verwendung eines Spektrometers jeder Ätzschritt in Bezug auf die Lichtemission untersucht. Im einzelnen wurden der Spitzenwert im Zusammenhang mit Wolfram oder Wolframsilizid in dem ersten Schritt, und der Spitzenwert im Zusammenhang mit Cl&sub2; in dem zweiten Schritt festgestellt, um den Endpunkt der Ätzung zu ermitteln. Es wurde bestätigt, daß durch dieses Endpunktmeßverfahren jeder Ätzschritt mit extrem hoher Genauigkeit gesteuert werden kann.

Unter Verwendung des Verfahrens wird die Temperatur des zu bearbeitenden Substrat auf -60ºC abgesenkt, und wurde die Ätzung des Wolframsilizidfilms wie in dem ersten Schritt durchgeführt. Hierbei war es möglich, nur unter Verwendung von SF&sub6; den Film in eine vertikale Form zu ätzen. Daraufhin wurde, während die Substrattemperatur auf -60ºC gehalten wurde, der polykristalline Siliziumfilm unter Verwendung nur von Cl&sub2; geätzt, wie in dem zweiten Schritt. Auch hier war es möglich, den polykristallinen Siliziumfilm zu einer vertikalen Form zu ätzen, und ein ausreichendes Selektionsverhältnis zwischen dem polykristallinen Silizium und dem Siliziumoxid zu erzielen. Daher wurde bestätigt, daß es möglich ist, einen Film in eine vertikale Form zu ätzen, sowohl in den Umfangsabschnitten als auch den zentralen Abschnitten eines Wafers.

Entsprechend der Verringerung der Wafertemperatur wurde die Selektivität zwischen dem polykristallinen Silizium und dem Siliziumoxidfilm wesentlich verbessert. Darüber hinaus wurden keine Reste oder Ablagerungen beobachtet.

Wie geschildert wird zuerst ein Wolframsilizidfilm nur durch SF&sub6;-Gas geätzt, oder durch eine Gasmischung aus Cl&sub2; und SF&sub6;, bis keine Ätzreste mehr vorhanden sind, und dann wird ein polykristalliner Siliziumfilm durch ein Gas geätzt, welches hauptsächlich Cl&sub2; enthält. Daher kann eine Ätzung mit hoher Selektivität gegenüber dem Siliziumoxid erzielt werden, und können das darüberliegende Wolframsilizid und das darunterliegende polykristalline Silizium ordnungsgemäß geätzt werden, ohne eine seitliche Ätzung, oder Reste wie beispielsweise Ablagerungen. Da die darüberliegenden und darunterliegenden Filme bei derselben Wafertemperatur geätzt werden können, wird darüber hinaus die Vorgehensweise bei dem Ätzverfahren vereinfacht, was den Wirkungsgrad erhöht.

Die Erfindung wird aus der nachstehenden, detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen noch besser verständlich. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht des Aufbaus eines Trockenätzgerätes, welches bei einer Ausführungsform des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird;

Fig. 2A bis 2C Querschnitte durch ein Material in verschiedenen Stufen des Musterausbildungsschritts bei dem Verfahren gemäß der Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 ein Eigenschaftsdiagramm, welches die Beziehung zwischen einem Mischungsverhältnis von Gasen und der Ätzgeschwindigkeit zeigt;

Fig. 4 ein Eigenschaftsdiagramm, welches die Beziehung zwischen der Temperatur einer unteren Elektrode und der Ätzgeschwindigkeit zeigt;

Fig. 5A bis 5F Querschnitte durch geätzte Formen, wenn eine Ätzung wie in Fig. 3 gezeigt erfolgt;

Fig. 6A bis 6C Querschnitte durch geätzte Formen mit verschiedenen Gasmischungsverhältnissen;

Fig. 7 ein Eigenschaftsdiagramm, welches die Beziehungen zwischen der Hochfrequenzleistung und der Ätzgeschwindigkeit zeigt, sowie zwischen der Hochfreguenzleistung und der Gleichförmigkeit der Ätzgeschwindigkeit;

Fig. 8 ein Eigenschaftsdiagramm, welches die Beziehungen zwischen dem Druck und der Ätzgeschwindigkeit zeigt, sowie zwischen dem Druck und der Gleichförmigkeit der Ätzgeschwindigkeit;

Fig. 9 ein Eigenschaftsdiagramm, welches die Beziehungen zwischen einer Gasflußmenge und einer Ätzgeschwindigkeit zeigt, sowie zwischen der Gasflußmenge und der Gleichförmigkeit der Ätzgeschwindigkeit;

Fig. 10 ein Eigenschaftsdiagramm, welches die Beziehungen zwischen einem Mischungsverhältnis von Gasen und der Ätzgeschwindigkeit zeigt, sowie zwischen dem Mischungsverhältnis und der Gleichförmigkeit der Ätzgeschwindigkeit;

Fig. 11 ein Eigenschaftsdiagramm, welches die Beziehungen zwischen der Hochfrequenzleistung und der Ätzgeschwindigkeit zeigt, sowie zwischen der Hochfrequenzleistung und der Gleichförmigkeit der Ätzgeschwindigkeit;

Fig. 12A und 12B Querschnitte durch geätzte Formen eines Halbleiterwafers zu Vergleichszwecken;

Fig. 13 ein Eigenschaftsdiagramm, welches die Beziehungen zwischen dem Gasdruck und der Ätzgeschwindigkeit, zwischen dem Gasdruck und der Gleichförmigkeit der Ätzgeschwindigkeit, sowie zwischen dem Gasdruck und dem Selektionsverhältnis zeigt;

Fig. 14 eine schematische Ansicht des Aufbaus eines Trockenätzgeräts mit einer Plasmaätzbetriebsart, welches bei der vorliegenden Erfindung einsetzbar ist und

Fig. 15 eine schematische Ansicht des Aufbaus eines Trockenätzgerätes mit einer Betriebsart mit reaktiver Ionenätzung, welches bei der vorliegenden Erfindung einsetzbar ist.

Die vorliegende Erfindung wird nunmehr im einzelnen unter Bezugnahme auf Ausführungsformen erläutert, die in den beigefügten Figuren dargestellt sind.

In den Fig. 3, 4, 7 bis 10, 11 und 13 entspricht eine Ätzgeschwindigkeit von 1 Å/mm einer Ätzgeschwindigkeit von 0,1 nm/mm.

Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau eines Trockenätzgerätes, welches bei einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Das Gerät enthält eine Ätzkammer 10 eines Vakuumbehälters, eine Einlaßvorbereitungskammer 20, und eine Auslaßvorbereitungskammer 30, die miteinander in Reihe geschaltet sind. Ein Absperrventil 21 ist zwischen der Ätzkammer 10 und der Einlaßvorbereitungskammer 20 vorgesehen, um die Verbindung zwischen ihnen zu verschließen, und ein Absperrventil 31 ist zwischen der Einlaß- und der Auslaßvorbereitungskammer 10 bzw. 20 vorgesehen, um die Verbindung zwischen ihnen zu schließen.

In der Einlaßvorbereitungskammer 20 ist eine Substratmontagebasis 23 vorgesehen, und entsprechend ist eine andere Substratmontagebasis 33 in der Auslaßvorbereitungskammer 30 vorgesehen. Während der Vakuumzustand in der Ätzkammer aufrechterhalten wird, kann ein zu bearbeitendes Substrat 11 in die Einlaßvorbereitungskammer 20 durch das Absperrventil 22 eingegeben werden, oder aus der Auslaßvorbereitungskammer 30 durch das Absperrventil 32 entnommen werden. Daher können Einflüsse von Feuchtigkeit, Sauerstoff oder dergleichen in der Atmosphäre verhindert werden.

In der Ätzkammer 10 ist die erste Elektrode 12 vorgesehen, auf welcher das zu verarbeitende Substrat 11 angebracht wird. Eine Hochfrequenzleistungsquelle 14 ist an die Elektrode 12 über eine Absperrdiode 13 angeschlossen, und eine Hochfrequenzspannung von 13,56 MHz wird an die Elektrode 12 angelegt. Eine elektrostatische Aufspannvorrichtung (nicht dargestellt) zur Befestigung des Substrats 11 ist auf der Elektrode 12 vorgesehen, und die Temperatur der Aufspannvorrichtung wird durch ein Kühlrohr 15 gesteuert. Der Umfang der Elektrode 12 ist von einem Ring 50 abgedeckt, der aus Kohlenstoff besteht, so daß die Elektrode durch das Plasma nicht geätzt wird.

Die obere Wand der Ätzkammer 12 dient als entgegengesetzte Elektrode 10a (zweite Elektrode) für die erste Elektrode 12. Ein Permanentmagnet 18 ist auf den oberen Abschnitt der zweiten Elektrode 10a aufgesetzt, und der Magnet 18 wird durch einen Motor 18 gedreht. Die Magnetflußdichte in dem Oberflächenabschnitt des Substrats 11 kann im Bereich zwischen 60 und 120 G geändert werden, durch Änderung der magnetischen Kraft des Permanentmagneten 18. Weiterhin wird die Innenwandoberfläche der Ätzkammer 10 durch eine Heizvorrichtung (nicht gezeigt) auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt.

An die Ätzkammer 10 sind eine Chlorgasversorgungsleitung a, eine Sauerstoffversorgungsleitung b, eine SF&sub6;-Versorgungsleitung d und eine F&sub2;-Versorgungsleitung e angeschlossen. Ventile 16a bis 16e und Flußmengeneinsteller 17a bis 17e sind in den jeweiligen Gasversorgungsleitungen a bis e vorgesehen, so daß die Flußmenge und der Gasdruck in jeder Leitung gesteuert werden kann. Bei dem voranstehend geschilderten Aufbau wird ein vorbestimmtes Gas in die Ätzkammer 10 eingelassen, und dann wird eine Hochfrequenzspannung zwischen der ersten und zweiten Elektrode 12 bzw. 10a angelegt, damit dazwischen eine elektrische Entladung hervorgerufen wird.

Es wird darauf hingewiesen, daß ein Endpunktdetektor 34 zur Feststellung des Endpunktes der Ätzung für jede der ersten und zweiten Schichten vorgesehen sein kann, wie in der Figur durch gestrichelte Linien angedeutet ist, an der Außenseite des Absperrventils 31. Der Endpunktdetektor 34 kann von jener Art sein, bei welchem eine Änderung der Lichtemissionsmenge entsprechend der Wellenlänge eines Reaktionsprodukts festgestellt wird, um dessen Endpunkt festzustellen, oder von einer solchen Art, bei welcher die Druckänderung des Reaktionsproduktes festgestellt wird, oder von jener Art, bei welcher die Änderung der Plasmaimpedanz festgestellt wird.

Nunmehr wird ein Ätzverfahren beschrieben, bei welchem das voranstehend geschilderte Gerät eingesetzt wird.

Wie in Fig. 2a gezeigt wird ein 10 nm dicker Film aus Siliziumoxid (SiO&sub2;) 41 auf einem Siliziumsubstrat 40 durch Oxidation unter Wärmeeinwirkung ausgebildet, und wird ein polykristalliner Siliziumfilm 42 von 150 nm durch ein CVD-Verfahren darauf abgelagert. Dann läßt man Phosphor in den polykristallinen Siliziumfilm 42 eindiffundieren, damit ein polykristalliner Siliziumfilm des N-Typs ausgebildet wird, auf welchem ein Wolframsilizidfilm (WSi&sub2;) 43 von 200 nm durch das Sputterablagerungsverfahren ausgebildet wird. Daraufhin wird ein Photolackmuster 44 auf der ausgebildeten Schicht ausgebildet. Das Photolackmuster 44 wird dadurch hergestellt, daß eine Substratoberfläche mit einem lichtempfindlichen Lack beschichtet wird, der aus Novolak-Harz besteht, und die Beschichtung selektiv zur Ausbildung eines gewünschten Musters photolithographisch entfernt wird.

Das so ausgebildete Substrat 11, welches bearbeitet werden soll, wird auf die Elektrode 12 des in Fig. 1 dargestellten Trockenätzgerätes aufgesetzt, und der Film 43 aus WSi&sub2; wird selektiv durch ein Verfahren geätzt, welches nachstehend genauer erläutert wird, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist.

Weiterhin wird der polykristalline Siliziumfilm 42 selektiv geätzt, wie dies in Fig. 2C gezeigt ist.

Als nächstes wird das Verfahren zum Ätzen des WSi&sub2; unter Verwendung des in Fig. 1 dargestellten Geräts erläutert.

Fig. 3 ist ein Diagramm, in welchem die Beziehung zwischen dem Mischungsverhältnis eines Mischgases und der Ätzgeschwindigkeit aufgetragen ist, wobei ein Mischgas aus SF&sub6; und Cl&sub2; mit einem bestimmten Mischungsverhältnis in die Ätzkammer 10 eingelassen wurde, um den WSi&sub2;-Film 43, den polykristallinen Siliziumfilm 42, den SiO&sub2;-Film 41 und den Photolack 44 zu ätzen, und es wurden das Gas 10 und die Ätzgeschwindigkeit beim Ätzen jeder der Schichten, die sich entsprechend dem Mischungsverhältnis des Mischungsgases ändert, untersucht.

Hierbei wurden die Partialdrucke des Cl&sub2;-Gases und des SF&sub6;-Gases geändert, während der Druck in der Ätzkammer 10 auf konstant 10 Pa (75 mTorr) gehalten wurde, und die Gesamtflußmenge auf 100 sccm gehalten wurde. Die Temperatur der Elektrode 12 betrug -30ºC, und die Hochfrequenzleistung betrug 100 W (Leistungsdichte: 0,57 W/cm²). Die Seitenwände der Ätzkammer 10 und die obere Elektrode 10a wurden auf 60ºC erhitzt. In Fig. 3 bezeichnet ein offener Kreis die Ätzgeschwindigkeit für WSi&sub2;, ein Dreieck den Photolack, ein gefüllter Kreis polykristallines Silizium, und ein Quadrat SiO&sub2;.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht ist, je kleiner der Mischungsanteil an Cl&sub2; ist, die Ätzgeschwindigkeit in den Schichten aus WSi&sub2;, polykristallinem Si, SiO&sub2; und dem Widerstandslack desto größer. Insbesondere nimmt die Ätzgeschwindigkeit in der Schicht aus polykristallinem Si signifikant zu, wenn der Mischungsanteil von Cl&sub2; auf 40% oder weniger absinkt, wogegen die Ätzgeschwindigkeit sich nicht wesentlich ändert, wenn der Anteil 40% oder mehr beträgt.

Unter Verwendung von Cl&sub2;-Gas (100%) beträgt die Ätzgeschwindigkeit in Bezug auf SiO&sub2; 12 nm/Minute, wogegen unter Verwendung von 80% Cl&sub2;-Gas die Ätzgeschwindigkeit 36 nm/Minute beträgt. Daher wird die Ätzgeschwindigkeit dadurch erhöht, daß eine kleine Menge an SF&sub6; hinzugefügt wird. Weiterhin wird beim Ätzen der WSi&sub2;-Schicht eine Ablagerung unter Cl&sub2;-Gas (100%) erzeugt, und nimmt die Ätzgeschwindigkeit schnell ab.

Als nächstes wurde die Abhängigkeit der Ätzgeschwindigkeit von der Temperatur der unteren Elektrode untersucht, in Bezug auf den WSi&sub2;-Film, den Photolack, und den SiO&sub2;-Film, unter Verwendung von SF&sub6; als Ätzgas, bei einer Hochfrequenzleistung von 100 W, einem Druck von 10 Pa (75 mTorr), und einer Flußmenge von 100 sccm. Die Ergebnisse sind in dem in Fig. 4 dargestellten Diagramm aufgetragen. In Fig. 4 bezeichnet ein offener Kreis die Ätzgeschwindigkeit für WSi&sub2;, ein Dreieck den Photolack, und ein gefülltes Quadrat SiO&sub2;.

Wie aus Fig. 4 hervorgeht, wird entsprechend der Verringerung der Temperatur der unteren Elektrode die Ätzgeschwindigkeit in Bezug sowohl auf WSi&sub2;, Photolack, und SiO&sub2; etwas verringert. Im Falle von WSi&sub2; betrug die Ätzgeschwindigkeit etwa 350 nm/Minute bei der Temperatur der unteren Elektrode von 25ºC, dagegen etwa 300 nm/Minute bei -30ºC. Kein signifikanter Abfall wurde beobachtet. Entsprechend betrug im Falle von SiO&sub2; die Ätzgeschwindigkeit 70 nm/Minute bei der Temperatur der unteren Elektrode von 25ºC, dagegen 60 nm/Minute bei -30ºC, so daß kein signifikanter Abfall beobachtet wurde.

Die Fig. 5A bis 5F zeigen die Formen von Mustern des WSi&sub2;-Films, der bei einigen Temperaturen der unteren Elektrode geätzt wurde. In diesen Figuren sind entsprechende Elemente durch dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 2A bezeichnet, beispielsweise das Siliziumsubstrat 40, der Film 41 aus Siliziumoxid mit einer Dicke von 10 nm, der Film 42 aus polykristallinem Silizium mit einer Dicke von 150 nm, der Film 43 aus Wolframsilizid (WSi&sub2;) mit einer Dicke von 200 nm, und das Photolackmuster 44. Die Fig. 5A bis 5F zeigen jene Fälle, in welchen die Temperatur der unteren Elektrode (oder die Substrattemperatur) 25ºC, 0ºC, -10ºC, -30ºC, -120ºC bzw. -150ºC betrug.

Aus den Figuren wird deutlich, daß das Ausmaß der seitlichen Ätzung des Musters desto geringer war, je niedriger die Temperatur der unteren Elektrode war. In jenem Fall, in welchem die Temperatur der unteren Elektrode -30ºC betrug, war die Ätzung des WSi&sub2; in eine vertikale Form unter Verwendung nur von SF&sub6;-Gas möglich. Bei einer Temperatur von -10ºC betrug das Ausmaß der seitlichen Ätzung höchstens 10%, was in dem Bereich liegt, der allgemein für die Musterbildung zulässig ist. Weiterhin wurden bei einer Temperatur von -10ºC oder darunter Seitenwandablagerungen 45 erzeugt, welche das Muster verformten (den Bodenabschnitt verbreiterten). Daher sollte die Temperatur des Substrats vorzugsweise im Bereich zwischen -10ºC und -120ºC liegen.

Die Fig. 6A bis 6C zeigen mittels SEM beobachtete Querschnitte eines Materials, welches einen Mehrschichtaufbau aus WSi&sub2;/polykristallinem Si aufwies, und bei verschiedenen Mischungsverhältnissen von Cl&sub2; und SF&sub6; unter denselben Bedingungen wie in Fig. 3 geätzt wurde. In diesen Figuren sind entsprechende Elemente durch dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 2A bezeichnet, etwa das Siliziumsubstrat 40, der Film 41 aus Siliziumoxid (SiO&sub2;) mit einer Dicke von 10 nm, der Film 42 aus polykristallinem Silizium mit einer Dicke von 150 nm, der Film 43 aus Wolframsilizid (WSi&sub2;) mit einer Dicke von 200 nm, und das Photolackmuster 44. Die Fig. 6A bis 6C zeigen jene Fälle, in denen der Anteil an SF&sub6; 100%, 40 bis 70%, und der Anteil von Cl&sub2;-Gas 100% betrug.

Wie aus dieser Figur deutlich wird, trat bei 100% SF&sub6; eine Hinterschneidung bei dem polykristallinen Film 42 auf, wie dies in Fig. 6A dargestellt ist. Das Ausmaß der Hinterschneidung nahm bei hinzugefügtem Cl&sub2; ab, und wenn die Menge an Cl&sub2; 40% betrug, wurde keine Hinterschneidung beobachtet. Wie in Fig. 6B gezeigt wurde, wenn die Menge an hinzugefügtem Cl&sub2; 40 bis 70% betrug, eine im wesentlichen vertikale Form hergestellt.

Bei weiterem Anstieg der Menge an hinzugefügtem Cl&sub2; wurde das Muster des polykristallinen Siliziumfilms 42 und des WSi&sub2;-Films 43 verformt, und zwar mit einem verbreiterten Boden. Bei 100% Cl&sub2; wurden Ablagerungen 45 an der Seitenwand des Musters erzeugt, wie dies in Fig. 6C dargestellt ist. Man erwartet, daß die erzeugten Ablagerungen Wolframchloride sind, die in dem WSi&sub2;-Film enthalten waren, beispielsweise Wolframpentachlorid (WCl&sub5;) und Wolframhexachlorid (WCl&sub6;), und diese Chloride wurden infolge eines niedrigen Dampfdrucks abgelagert.

Es wurde verschiedene Versuche in Bezug auf die Ätzgeschwindigkeit in einer Waferoberfläche und auf deren Gleichförmigkeit durchgeführt. Genauer gesagt wurden die Ätzgeschwindigkeit für den WSi&sub2;-Film einer Waferoberfläche und deren Gleichförmigkeit unter variablen Bedingungen gemessen, welche die Hochfrequenzleistung, den Druck, die Gesamtflußmenge, und das Mischungsverhältnis von Cl&sub2;/SF&sub6; betrafen. Die Ergebnisse sind so, wie dies in den Fig. 7 bis 10 gezeigt ist. In diesen Figuren bezeichnet O die Gleichförmigkeit der Ätzgeschwindigkeit, und die Ätzgeschwindigkeit. Die Temperatur der unteren Elektrode wurde auf -30º festgehalten. Unter den voranstehend geschilderten Bedingungen stellte sich heraus, daß die Ätzgeschwindigkeit am Umfang eines Wafers größer ist als in dessen Zentrumsabschnitt, und zwar in sämtlichen Fällen.

Fig. 7 ist ein Diagramm, welches die Ätzgeschwindigkeit für WSi&sub2; und deren Gleichförmigkeit zeigt, bei einem auf 60% festgesetzten Mischungsverhältnis von Cl&sub2; und SF&sub6; (Cl&sub2;/Cl&sub2;+SF&sub6;), einer Gesamtflußmenge von 100 sccm, und einem Druck von 10 Pa (75 mTorr), bei variabler Hochfrequenzleistung. Wie aus dieser Figur hervorgeht, nimmt die Ätzgeschwindigkeit zu, wenn die Hochfrequenzleistung zunimmt, wogegen ihre Gleichförmigkeit verringert wird. Weiterhin ist aus der Figur zu entnehmen, daß zur Erzielung einer Gleichförmigkeit von 20% oder weniger, was innerhalb des zulässigen Bereiches zur Musterbildung für eine Gateelektrode oder dergleichen liegt, die Hochfrequenzleistung auf 160 W oder weniger eingestellt werden sollte, und daß zur Erzielung einer Ätzgeschwindigkeit von 100 nm/Minute oder höher die Hochfrequenzleistung auf 70 W oder höher eingestellt werden sollte. Es wird darauf hingewiesen, daß eine Leistung von 70 bis 160 W einer Leistungsdichte von 0,4 bis 0,9 W/cm² entspricht, angesichts der Abmessungen (Durchmesser 150 mm) (6 Zoll) des bei diesem Versuchs verwendeten Wafers.

Fig. 8 ist ein Diagramm, welches die Ätzgeschwindigkeit für WSi&sub2; und deren Gleichförmigkeit zeigt, bei einem 60% festgelegten Mischungsverhältnis von Cl&sub2; und SF&sub6; (Cl&sub2;/Cl&sub2;+SF&sub6;), einer Gesamtflußmenge von 100 sccm, und einer Hochfrequenzleistung von 75 W, bei variablem Druck. Wie aus dieser Figur deutlich wird, ändert sich die Ätzgeschwindigkeit nicht, selbst wenn der Druck geändert wird, wogegen ihre Gleichförmigkeit verbessert wird, wenn man den Druck erhöht. Bei einem Druck von 13,3 Pa (100 mTorr) oder höher tritt jedoch eine Hinterschneidung bei dem WSi&sub2;-Filmmuster auf, und daher kann eine gewünschte Form nicht erhalten werden.

Fig. 9 ist ein Diagramm, welches die Ätzgeschwindigkeit für WSi&sub2; und deren Gleichförmigkeit zeigt, bei einem auf 60% festgesetzten Mischungsverhältnis von Cl&sub2; und SF&sub6; (Cl&sub2;/Cl&sub2;+SF&sub6;), eine Hochfrequenzleistung von 75 W, und einem Druck von 10 Pa (75 mTorr), mit variabler Gesamtflußmenge. Wie aus dieser Figur hervorgeht, ändert sich die Ätzgeschwindigkeit bei Änderung der Flußmenge nicht, wogegen ihre Gleichförmigkeit zunimmt, wenn die Flußmenge geringer wird. Wenn die Flußmenge auf weniger als 20 sccm verringert wurde, wurde die Ausbildung von Ablagerungen auf der Seitenwand des Photolackmusters beobachtet, wogegen dann, wenn die Flußmenge 150 sccm überschritt, die Gleichförmigkeit über 20% hinausging. Daher sollte die Flußmenge einer Gasmischung, die in die Ätzkammer eingelassen wird, vorzugsweise 20 bis 150 sccm betragen.

Fig. 10 ist ein Diagramm, welches die Ätzgeschwindigkeit für WSi&sub2; und deren Gleichförmigkeit zeigt, bei einer auf 75 W festgelegten Hochfrequenzleistung, einem Druck von 10 Pa (75 mTorr), und einer Gesamtflußmenge von 30 sccm, bei variablem Mischungsverhältnis von Cl&sub2; und SF&sub6;. Wie aus dieser Figur hervorgeht, nimmt die Ätzgeschwindigkeit ab, wenn der Mischungsanteil an Cl&sub2; erhöht wird, wie dies bereits in Fig. 3 gezeigt wurde, wogegen sich ihre Gleichförmigkeit bei einer Erhöhung des Cl&sub2;-Verhältnisses verbessert.

Faßt man die Versuchsergebnisse zusammen, so wurde bestätigt, daß es zur Durchführung einer Ätzung, bei welcher eine ausreichende Ätzgeschwindigkeit für WSi&sub2; erzielt wird, eine zufriedenstellende Gleichförmigkeit der Ätzgeschwindigkeit, und eine zufriedenstellende Musterform, wesentlich ist, das Mischungsverhältnis von Cl&sub2; (Cl&sub2;/Cl&sub2;+SF&sub6;) innerhalb von 40 bis 70% zu halten, den Druck auf 13,3 Pa (100 mTorr) zu halten, und die Hochfrequenzleistung und die Gesamtflußmenge ordnungsgemäß zu steuern. Wie jedoch bereits in Fig. 3 gezeigt wurde, nimmt bei einer kleinen zugefügten Menge an SF&sub6; die Ätzgeschwindigkeit sowohl in polykristallinem Si als auch in SiO&sub2; signifikant zu. Wenn die Gleichförmigkeit der Ätzgeschwindigkeit in einer Waferoberfläche selbst in geringem Ausmaß verringert wird, so wird, da die Ätzgeschwindigkeit am Umfang des Wafers größer ist als im Zentrumsabschnitt, der SiO&sub2;-Film 41 im Umfangsbereich geätzt, wie dies in Fig. 12B gezeigt ist.

Um daher eine äußerst exakte Ätzung eines Wafers zu erzielen, der die voranstehend geschilderte Mehrfachschicht aufweist, sind folgende Punkte wesentlich: das Substrat sollte auf die erforderliche Temperatur heruntergekühlt werden; der WSi&sub2;-Film 43 sollte durch eine Gasmischung geätzt werden, die SF&sub6; und Cl&sub2; enthält; der polykristalline Siliziumfilm 42 sollte durch ein Ätzgas geätzt werden, welches hauptsächlich Cl&sub2;-Gas enthält, so daß es ein zufriedenstellendes Ätzselektionsverhältnis in Bezug auf den polykristallinen Siliziumfilm 42 und den SiO&sub2;-Film 41 nach Ätzung des WSi&sub2; 43 aufweist.

Daraufhin wurde, um die Ätzeigenschaften des polykristallinen Siliziumfilms 42 zu messen, die Ätzgeschwindigkeit für polykristallines Si, dem Phosphor zugefügt wurde, und deren Gleichförmigkeit bei variabler Hochfrequenzleistung gemessen. Die Temperatur des unteren Substrats wurde auf -30ºC gehalten. Das verwendete Ätzgas war 100%-iges Cl&sub2;, und seine Flußmenge betrug 100 sccm.

Fig. 11 zeigt die Beziehungen zwischen der Ätzgeschwindigkeit für polykristallines Si, dem Phosphor hinzugefügt war, und der variablen Hochfrequenzleistung, sowie zwischen der Gleichförmigkeit der Ätzgeschwindigkeit und der variablen Hochfrequenzleistung. In dieser Figur bezeichnet O die Gleichförmigkeit der Ätzgeschwindigkeit, und die Ätzgeschwindigkeit. Wie aus der Figur deutlich wird, nahm die Ätzgeschwindigkeit mit wachsender Hochfrequenzleistung zu, wogegen sich die Gleichförmigkeit der Ätzgeschwindigkeit in der Waferoberfläche um 90 W herum signifikant verbesserte. Bei einer Hochfrequenzleistung von 50 W trat ein Hinterschneiden bei dem polykristallinen Silizium auf, wogegen bei einer Leistung von 75 W oder mehr eine vertikale Form durch Ätzung erhalten wurde.

Daraufhin wurden die Ätzgeschwindigkeit für polykristallines Si und die Gleichförmigkeit der Ätzgeschwindigkeit bei variablem Druck gemessen. Fig. 13 zeigt die Ätzgeschwindigkeit (bezeichnet durch ) für polykristallines Silizium, die Gleichförmigkeit (O), und das Selektionsverhältnis (Si/SiO&sub2;) (Δ), bei Verwendung von Cl&sub2;-Gas, bei einer auf 150 W festgehaltenen Hochfrequenzleistung, wobei die Substrattemperatur auf -30ºC und die Flußmenge auf 100 sccm gehalten wurde, und der Druck variiert wurde.

Wie aus dieser Figur deutlich wird, nahm die Ätzgeschwindigkeit für polykristallines Silizium mit steigendem Druck zu. Das Selektionsverhältnis zwischen dem polykristallinen Silizium und SiO&sub2; (Wärmeoxidationsfilm) nahm proportional zum Druck zu. Andererseits verbesserte sich die Gleichförmigkeit der Ätzgeschwindigkeit bis zum Spitzenwert um den Druck von 10 Pa (75 mTorr) herum, und wenn sich der Druck von dem Wert 10 Pa (75 mTorr) zu einem höheren oder niedrigeren Bereich entfernte, nahm die Gleichförmigkeit ab. Die Beobachtung der geätzten Form mittels SEM ergab, daß eine Seitenätzung bei dem Muster auftrat, wenn der Druck höher war als 10 Pa (75 mTorr).

Um die Gleichförmigkeit der Ätzgeschwindigkeit für polykristallines Si zu verbessern, und die Selektivität in Bezug auf den SiO&sub2;-Film, wurde dann eine kleine Menge verschiedener Arten reaktiver Gase zu dem Cl&sub2;-Gas hinzugefügt. Auf diese Weise wurden die Ätzeigenschaften untersucht. Der Ätzvorgang wurde anhand der Ätzgeschwindigkeit, der Gleichförmigkeit, der Selektionsverhältnisse gegen SiO&sub2; und Photolack, und der Form des Musters bewertet, und die Ätzbedingungen waren wie folgt: der Druck, die Hochfrequenzleistung, und die Gasflußmenge wurden auf 10 Pa (75 mTorr), 100 W bzw. 100 sccm festgehalten, und dem Cl&sub2;-Gas wurde etwa 0 bis 10% Sauerstoff (O&sub2;), Siliziumtetrachlorid (SiCl&sub4;), Stickstoff (N&sub2;) bzw. Kohlenmonoxid (CO) zugesetzt.

Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse dieser Untersuchung. Die Ätzeigenschaften ändern sich entsprechend dem Druck, der Hochfrequenzleistung, der Flußmenge, und der Menge an hinzugefügtem Gas. Wie aus Tabelle 1 deutlich wird, unterstützt eine kleine Menge von O&sub2;, welcher Cl&sub2; hinzugefügt wird, die Verbesserung des Selektionsverhältnisses, während die Gleichförmigkeit und die anisotrope Form beibehalten werden.

Tabelle 1

Bei diesem Beispiel wurde der Ätzschritt in zwei Schritte unterteilt, nämlich die Ätzung des WSi&sub2;-Films und jene des polykristallinen Siliziumfilms, auf der Grundlage der Ätzeigenschaften, und wurde ein zu bearbeitendes Substrat, welches einen Mehrschichtaufbau mit WSi&sub2;/polykristallinem Silizium/SiO&sub2; aufwies, unter Verwendung des in Fig. 1 dargestellten Geräts geätzt, unter den geeignetsten Ätzbedingungen und durch das geeignetste Ätzgas.

Zuerst wurde, wie aus Fig. 2B deutlich wird, der WSi&sub2;-Film 43 geätzt. Die Ätzbedingungen waren: die Temperatur der unteren Elektrode wurde auf -30ºC festgehalten; Cl&sub2;-SF&sub6;-Gasmischung mit einem Mischungsverhältnis (Cl&sub2;/Cl&sub2;+SF&sub6;) mit 40% wurde als das Ätzgas verwendet; und die Gasflußmenge, der Druck, und die Hochfrequenzleistung (Leistungsdichte) wurden eingestellt auf 30 sccm, 10 Pa (75 mTorr), bzw. 75 W (etwa 0,4 W/cm²). Unter diesen Bedingungen wurde eine Magnetronentladung angelegt, um eine reaktive Ionenätzung durchzuführen, bis das WSi&sub2; vollständig geätzt war.

Dann wurde die Zufuhr des Cl&sub2;-SF&sub6;-Gases unterbrochen, und das verbleibende Gas abgesaugt. Während die Temperatur der unteren Elektrode auf -30ºC gehalten wurde, wurde eine Magnetronentladung unter Verwendung des Cl&sub2;-Gases durchgeführt, bei einer Flußmenge, einem Druck, und einer Hochfrequenzleistungsdichte, die auf 100 sccm, 20 Pa (75 mTorr), bzw. 0,5 W/cm² festgesetzt waren, um so den polykristallinen Siliziumfilm 42 zu ätzen, dem Phosphor zugesetzt war. Selbst nachdem der Film so aussah, als wäre er geätzt worden, ließ man den Ätzvorgang weitere 20% der Ätzzeit weitergehen, um sicherzustellen, daß der Film vollständig geätzt war.

Fig. 12A zeigt die Ergebnisse der Ätzung. Wie aus dieser Figur hervorgeht, trat keine Seitenätzung auf, weder am Umfang noch am Zentrumsabschnitt des Wafers, oder des WSi&sub2;-Films 34, oder des polykristallinen Siliziumfilms 42 mit dem zugefügten Phosphor, und wurde im Querschnitt eine Vertikalform erzielt. Darüber hinaus wurde das darunterliegende Siliziumoxid in gutem Zustand gehalten, ohne geätzt zu werden.

Wie erwähnt wurde bei dem Verfahren gemäß diesem Beispiel der Ätzschritt in zwei Schritte aufgeteilt, einen für den WSi&sub2;-Film 43 und einen anderen für den polykristallinen Siliziumfilm 42. In beiden Ätzschritten wurde die untere Elektrode auf -30ºC heruntergekühlt. Bei der Ätzung des WSi&sub2;-Films 43 wurden ein fluorhaltiges Gas (beispielsweise F&sub2; oder SF&sub6;) und Cl&sub2;-Gas verwendet, wogegen bei der Ätzung des polykristallinen Siliziumfilms 42 Cl&sub2;-Gas rein oder mit geringfügiger Zufügung an O&sub2; verwendet wurde. Bei der Ätzung sowohl von WSi&sub2; als auch polykristallinem Si wurden eine ausreichende Ätzgeschwindigkeit, eine gewünschte Form, eine ausreichende Gleichförmigkeit der Ätzgeschwindigkeit, und eine hohe Selektivität zwischen dem polykristallinen Siliziumfilm 42 und dem SiO&sub2;-Film 41 erzielt, und daher wurde die Ätzung des Wafers mit dem Mehrschichtaufbau mit extrem hoher Genauigkeit und hoher Verläßlichkeit durchgeführt.

Wenn daher dieses Verfahren bei der Musterbildung für eine Gateelektrode eingesetzt wird, kann ein Muster mit hoher Genauigkeit und ohne Hervorrufung einer Seitenätzung ausgebildet werden. Da der Siliziumoxidfilm niemals beschädigt wird, kann darüber hinaus der Gateisolierfilm in gutem Zustand gehalten werden. Daher kann eine Gateelektrode mit hoher Verläßlichkeit und niedrigem Widerstand erhalten werden.

Als nächstes wurden, unter Verwendung verschiedener Arten an Ätzgas, Ätzungen eines Wolframsilizidfilms, eines polykristallinen Siliziumfilms, eines Wärmeoxidationsfilms, und einer Mehrschicht durchgeführt, die einen Wolframsilizidfilm/polykristallinen Siliziumfilm/Wärmeoxidationsfilm aufweist.

Als das Ätzgas für den Wolframsilizidfilm wurde eine Gasmischung von SF&sub6;/Cl&sub2; bei dem voranstehend geschilderten Beispiel aus folgendem Grund verwendet. Es ist nämlich durch Herunterkühlen der unteren Elektrode auf -30ºC möglich, eine vertikale Form des Wolframsilizidfilms nur durch Einsatz von SF&sub6; zu erzeugen. In einem Fall, in welchem der Ätzvorgang weitere 20% der Ätzzeit fortgesetzt wurde, um sicherzustellen, daß der Wolframsilizidfilm vollständig durch das erwähnte Gas geätzt worden war, selbst nachdem der Film geätzt zu sein schien, tritt jedoch eine Seitenätzung infolge des darunterliegenden polykristallinen Siliziumfilms auf, infolge des Ausmaßes der Ungleichförmigkeit der Ätzgeschwindigkeit.

Unter Berücksichtigung dieser Umstände wurde die Ätzung des Wolframsilizidfilms unter Verwendung nur von SF&sub6;-Gas durchgeführt, und wurde die Feststellung des Endpunktes der Ätzung durchgeführt, um die Ätzgeschwindigkeit zu erhöhen, sowie Verschmutzungen und Abfall zu verhindern, die durch Wolframsilizide mit niedrigem Dampfdruck hervorgerufen werden. Daher wurde die Zeit für eine übermäßige Ätzung verkürzt.

Die Ätzbedingungen waren: Hochfrequenzleistung von 100 W, Druck von 10 Pa (75 mTorr), Temperatur der unteren Elektrode von -30ºC, und Flußmenge an SF&sub6; von 100 sccm.

Weiterhin wurde, um den Endpunkt der Ätzung zu ermitteln, ein Spektroskop verwendet, um das Emissionsspektrum (Wellenlänge: 468 nm, 466 nm) des Molybdänfluorids zu erfassen. Es wurde daher der Punkt der Abschwächung der Emissionsspektrumsintensität überwacht, um den Endpunkt der Ätzung festzustellen. Die geätzte Form des Wolframsilizidfilms wurde tatsächlich mittels SEM beobachtet, und mit dem Abschwächungspunkt der Intensität des Spektrums verglichen, und es wurde bestätigt, daß der Endpunkt der Ätzung mit dem Endpunkt übereinstimmt, der sich aus dem überwachten Emissionsspektrum ergab.

Daher wurde die Ätzung durchgeführt, während das Emissionsspektrum überwacht wurde, um den Endpunkt des Wolframsilizidfilms festzustellen. Dann wurde die Ätzung des darunterliegenden polykristallinen Siliziums unter Einsatz von Cl&sub2; als Ätzgas unter folgenden Bedingungen durchgeführt: Hochfrequenzleistung von 100 W, Druck von 10 Pa (75 mTorr), und Temperatur der unteren Elektrode von -60ºC. Die Betrachtung der geätzten Form zeigte keine Seitenätzung, die bei dem Wolframsilizidfilm und dem polykristallinen Silizium auftrat, und daher wurde ein Muster mit vertikaler Form erhalten.

Als nächstes wurde in Bezug auf Stickstofftrifluoridgas (NF&sub3;) und Fluorgas (F&sub2;) die Ätzung eines Wafers mit Mehrschichtaufbau unter denselben Bedingungen wie jenen durchgeführt, wie sie für das voranstehend geschilderte SF&sub6; galten. Hierbei ergab die Beobachtung der geätzten Form mittels SEM, daß ein Muster mit vertikaler Form in beiden Fällen erhalten wurde, also bei NF&sub3;-Gas und F&sub2;-Gas.

Weiterhin wurden entsprechende Ergebnisse mit einer Gasmischung erhalten, die dadurch hergestellt wurde, daß eine geeignete Menge an Cl&sub2; dem NF&sub3; oder F&sub2; hinzugefügt wurde, oder bei einer Gasmischung, die dadurch hergestellt wurde, daß eine geeignete Menge an HBr-Gas dem SF&sub6;, F&sub2; oder NF&sub3; hinzugefügt wurde.

In dem zweiten Schritt der Ätzung des polykristallinen Siliziums wurde ein überwiegend Cl&sub2;-Gas enthaltendes Gas als das Ätzgas verwendet. Hierbei wurde das Emissionsspektrum von Cl (Wellenlänge: 285 nm) während der Ätzung überwacht. Wie im Falle des Wolframsilizidfilms stimmt der Abschwächungspunkt des Emissionsspektrums mit dem Endpunkt der Ätzung überein, und daher konnte der Endpunkt mit hoher Reproduzierbarkeit erfaßt werden. Für den Vergleich mit anderen Arten von Gasen wurde die Ätzung des polykristallinen Siliziums durchgeführt unter Verwendung von Wasserstoffchlorid (HCl), Wasserstoffbromid (HBr), Kohlenstofftetrachlorid (CCl&sub4;) und Brom (Br&sub2;).

Die Ätzbedingungen wurden auf der Grundlage des Falles von Cl&sub2;-Gas eingestellt, nämlich der Druck auf 10 Pa (75 mTorr), die Hochfrequenzleistung auf 100 W, die Flußmenge auf 100 sccm, und die Temperatur der unteren Elektrode auf -30ºC, und die Bedingungen wurden für den Zweck jedes Versuches geändert. Die Ergebnisse zeigten, daß die Ausbildung eines Musters mit vertikaler Form unter geeigneten Bedingungen und Verwendung dieser Gase möglich war. Darüber hinaus war es möglich, eine erfolgreiche Ätzung unter Verwendung eines Gases durchzuführen, welches hauptsächlich ein fluorhaltiges Gas enthält, beispielsweise SF&sub6;, NF&sub3; oder F&sub2;, oder einer Gasmischung, welche dieses Gas und Cl&sub2; oder HBr enthält, in dem ersten Schritt der Ätzung des Wolframsilizids, und eines Gases, welches hauptsächlich ein fluorfreies Halogengas enthält, beispielsweise Cl&sub2;, CCl&sub4; oder Br&sub2;, in dem zweiten Schritt der Ätzung des polykristallinen Siliziums.

Weiterhin kann durch Einlaß eines Edelgases wie beispielsweise He, Ar, Kr oder Xe zu dem voranstehend geschilderten Gas die Gleichförmigkeit der Ätzgeschwindigkeit verbessert werden. Obwohl sich dieser Versuch auf die Ätzung eines Wolframsilizids richtete, kann das Ätzverfahren gemäß diesem Versuch bei einem Wafer eingesetzt werden, der einen Mehrschichtaufbau von Metallsiliziden mit hohem Schmelzpunkt, beispielsweise Wolframsilizid und Titansilizid, aufweist, oder aus diesen Metallen, polykristallinem Silizium und einem Siliziumoxidfilm besteht. Die Temperatur der unteren Elektrode kann in dem Bereich zwischen -120ºC und 50ºC geändert werden, in Abhängigkeit von dem zu ätzenden Material, der Kombination der Ätzgase, und von den Ätzbedingungen.

Das Gerät für die reaktive Ionenätzung, welches bei diesem Beispiel verwendet wurde, war vom Magnetrontyp mit Elektroden in Form paralleler ebener Platten. Allerdings ist die Erfindung nicht auf Geräte dieser Art beschränkt. Es kann auch jener Typ verwendet werden, bei welchem Mikrowellen eingesetzt werden, um eine ECR-Entladung hervorzurufen, oder jener Typ, bei welcher eine Spannung an ein zu ätzendes Substrat in einem Entladungsplasma angelegt wird, welches durch Einsatz von Mikrowellen oder eines Elektronenstrahls erzeugt wird. Die Fig. 14 und 15 zeigen Ätzgeräte, die bei der vorliegenden Erfindung einsetzbar sind. Im einzelnen zeigt Fig. 14 ein Trockenätzgerät der Plasmaätzbetriebsart, welches so aufgebaut ist, daß eine Ätzkammer 10 mit einem Absperrventil 21 an einer Seite versehen ist, eine untere Elektrode 12 vorgesehen ist, auf welcher sich ein noch nicht bearbeitetes Substrat 11 an der Unterseite befindet, und eine Hochfrequenzversorgungsquelle 14 an die Elektrode 12 über eine Sperrdiode 13 angeschlossen ist, so daß der Elektrode 12 Hochfrequenzenergie von 13,56 MHz zugeführt wird. Weiterhin ist bei diesem Aufbau das Kühlrohr 15 an die untere Elektrode 12 angeschlossen, wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Gerät, um die untere Elektrode 12 auf eine vorbestimmte Temperatur abzukühlen. Oberhalb der Oberseite der unteren Elektrode 12 ist ein Elektronenkörper 52 vorgesehen, der eine obere Elektrode 51 gegenüberliegend der unteren Elektrode 12 aufweist. Es gibt einen gewissen Zwischenraum 53 zwischen der oberen Elektrode 51 und dem Elektrodenkörper 52, und mit diesem Raum 53 ist ein Gasversorgungsrohr 54 verbunden, über welches ein Reaktionsgas dem Raum 53 von der außerhalb angeordneten Gasquelle zugeführt werden kann. Das diesem Raum 53 zugeführte Reaktionsgas kann in die Ätzkammer 10 über mehrere Löcher 55 eingelassen werden, die in der oberen Elektrode 51 vorgesehen sind. Eine Hochfrequenzversorgungsquelle 14 ist über einen Kondensator 13 an die obere Elektrode 51 angeschlossen.

Weiterhin zeigt Fig. 15 ein Trockenätzgerät mit einer Betriebsart mit reaktiver Ionenätzung, welches ähnlich aufgebaut ist wie das voranstehend geschilderte Trockenätzgerät, mit Ausnahme der Tatsache, daß eine Hochfrequenzelektrode 14 mit einer unteren Elektrode 12 verbunden ist. Gleiche Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 14 bezeichnet, und ihre Beschreibung ist weggelassen.

Jedes der Geräte, die in den Fig. 14 und 15 dargestellt sind, kann mit demselben Verfahrensablauf wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Gerät betrieben werden.

Weiterhin wurde in dem ersten Schritt das Emissionsspektrum der Wolframatome überwacht, um den Endpunkt der Ätzung festzustellen, jedoch kann man auch das Emissionsspektrum einer Wolframverbindung überwachen, beispielsweise Wolframfluorid. In dem zweiten Schritt wurde das Emissionsspektrum von Chlor überwacht, um den Endpunkt der Ätzung festzustellen, jedoch kann man auch das Emissionsspektrum einer Siliziumverbindung überwachen, beispielsweise Siliziumtetrachlorid. Abgesehen davon kann der Endpunkt der Ätzung dadurch festgestellt werden, daß die Änderung des Drucks der Reaktionsprodukte überwacht wird, oder die Änderung der Plasmaimpedanz.

Wie voranstehend geschildert wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Bearbeitung eines Films zur Verfügung gestellt, der einen Mehrschichtaufbau aufweist, einschließlich eines Metallsilizids (oder eines Metalls mit hohem Schmelzpunkt), und polykristallinen Siliziums, das auf einem Isolierdünnfilm beispielsweise aus Siliziumoxid vorgesehen ist.


Anspruch[de]

1. Trockenätzverfahren, bei welchem ein Mehrschichtfilm eine Substanz, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Wolfram, Molybdän, Wolframsilizid, und Molybdänsilizid besteht, als die erste Schicht aufweist, und polykristallines Silizium als die zweite Schicht unter der ersten Schicht, auf einem Siliziumoxidisolierfilm ausgebildet wird, ein bearbeitetes Substrat, welches dadurch hergestellt wird, daß ein Maskenmuster auf dem Mehrschichtfilm ausgebildet wird, in einen Vakuumbehälter eingebracht wird, ein Ätzgas in dem Vakuumbehälter eingelassen wird, und eine elektrische Entladung dadurch induziert wird, daß ein elektrisches Feld in dem Vakuumbehälter angelegt wird, wodurch der Mehrschichtfilm entsprechend dem Maskenmuster anisotrop geätzt wird, mit:

einem ersten Ätzschritt zum Ätzen der ersten Schicht unter Verwendung eines ersten Gases, welches eine Mischung von Chlor und Schwefelhexafluorid in einem Mol-Verhältnis (Cl&sub2;/Cl&sub2;+SF&sub6;) von 0,4 bis 0,7 darstellt, wobei der erste Ätzschritt durchgeführt wird, während das Substrat auf einer Temperatur gehalten wird, die im Bereich von -10ºC bis -120ºC liegt und

einem zweiten Ätzschritt zum Ätzen der zweiten Schicht unter Verwendung eines zweiten Gases, welches unter Wasserstoffchlorid, Wasserstoffbromid, Chlor, Brom und Kohlenstofftetrachlorid ausgewählt wird, oder einer Gasmischung, die das zweite Gas enthält, sowie eines dritten Gases, welches unter Inertgasen oder Stickstoffgas ausgewählt wird, wobei der zweite Ätzschritt durchgeführt wird, während das Substrat auf einer Temperatur gehalten wird, die im Bereich von -10ºC bis -120ºC liegt.

2. Trockenätzverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Ätzschritt eine Gasflußmenge, und eine Hochfrequenzleistungsdichte auf 20 bis 150 sccm bzw. 0,4 bis 0,9 W/cm² eingestellt werden, um die erste Schicht zu ätzen.

3. Trockenätzverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zweiten Ätzschritt die Menge an drittem Gas, die dem zweiten Gas hinzugemischt wird, bis zu 10 Vol.-% der Gesamtmenge an Ätzgas beträgt.

4. Trockenätzverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Ätzschritt das dritte Gas dem Ätzgas in einer Menge von bis zu 10 Vol.-% der Gesamtmenge an Ätzgas hinzugefügt wird.

5. Trockenätzverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Ätzschritt durchgeführt werden, während die Temperatur des zu bearbeitenden Substrats im Bereich zwischen -30 und -60ºC gehalten wird.

6. Trockenätzverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ätzschritt durchgeführt wird, während durch Überwachung ein Endpunkt der Ätzung erfaßt wird.

7. Trockenätzverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ätzschritt durchgeführt wird, während durch Überwachung ein Endpunkt der Ätzung erfaßt wird.

8. Trockenätzverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Ätzung der ersten Schicht die Ätzung fortgesetzt wird, um das darunterliegende polykristalline Silizium zu ätzen, bis zur vollständigen Entfernung der ersten Schicht.

9. Trockenätzverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ersten und der zweite Ätzschritt durch ein Gerät mit reaktiver Ionenätzung des Magnetrontyps oder des Entladungsplasmatyps durchgeführt werden.

10. Trockenätzverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Ätzschritt durch ein Ätzgerät des Plasmatyps durchgeführt werden.







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