(57)【要約】【課題】  ドライエッチング法を用いてW/WN/Poly-Si/SiO2積層膜にゲート電極構造のパターンを形成する際におけるSiO2層の抜けを防止する、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、SiO2層１２にPoly-Si層１３、WN層１４、及びW層１５を順次に堆積する工程と、W層１５上にマスクパターン１８を形成する工程と、マスクパターン１８をマスクとして、WとWNのエッチ選択性が高い第１のエッチングガスを用いてW層１５を選択的にエッチングする工程と、マスクパターン１８をマスクとして、WNとSiのエッチ選択性が高い第２のエッチングガスを用いてWN層１４及びPoly-Si層１３を選択的にエッチングする工程と、Siと酸化シリコンとのエッチ選択性が高い第３のエッチングガスを用いてPoly-Si層１３を選択的にエッチングする工程とを有する。【選択図】  図９
2005302840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化シリコン層上にシリコン（Si）層、窒化タングステン（WN）層、及び、タングステン（W）層を順次に堆積する工程と、
前記W層上にマスクパターンを形成する工程と、
前記マスクパターンをマスクとして、WとWNのエッチ選択性が高い第１のエッチングガスから生成されたプラズマを用いて前記Ｗ層を選択的にエッチングする工程と、
前記マスクパターンをマスクとして、WNとSiのエッチ選択性が高い第２のエッチングガスから生成されたプラズマを用いて前記WN層及びSi層を選択的にエッチングする工程と、
Siと酸化シリコンとのエッチ選択性が高い第３のエッチングガスから生成されたプラズマを用いて前記Si層を選択的にエッチングする工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記第１のエッチングガスが、SF6又はNF3の何れかとN2とを含み、フロロカーボンガスを含まないガスである、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記第２のエッチングガスがフロロカーボンガスを含む、請求項１又は２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記第２のエッチングガスが、CHF3、CH2F2、CH3F、C2F6、C3F6、C4F6、及び、C4F8から選択される１種以上のガスを含む、請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記W層を選択的にエッチングする工程を、エッチングガスから生成されたプラズマのスペクトル分析においてWの反応生成物の波長の発光が減衰するタイミングで終了する、請求項１〜４の何れか一に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記W層を選択的にエッチングする工程を、前記スペクトル分析において400nm〜600nmの内の１つの波長の発光をモニタし、該波長の発光が減衰するタイミングで終了する、請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記W層及びSi層を選択的にエッチングする工程と、前記Si層を選択的にエッチングする工程との間に、露出した表面の全面をSiN層で覆う工程を有する、請求項１〜６の何れかに記載の半導体装置の製造方法。
【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し、更に詳細には、ドライエッチング法を用いてW/WN/Poly-Si積層膜にパターンを形成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路の高集積化、高性能化の要請により、ゲート電極の配線抵抗値の低減及び薄膜化が行われている。配線抵抗値の低減及び薄膜化を実現するゲート電極構造として、多結晶シリコン（Poly-Si）層上に高融点金属層を積層した、ポリメタル（poly metal）構造が知られている。ポリメタル構造のうち、ゲート電極下のゲート絶縁膜にSiO2を用い、高融点金属膜としてW層を用い、W層とPoly-Si層との間にバリアメタル膜としてWN層を介在させた、W/WN/Poly-Si/SiO2積層を有するゲート電極構造が開発されている。
【０００３】
W/WN/Poly-Si/SiO2積層を有するゲート電極構造は、W/WN/Poly-Si/SiO2積層膜１０上に、図４に示すような絶縁膜から成るマスク２３を形成し、ドライエッチング法を用いて積層膜１０をパターニングすることにより製造される。このようなゲート電極の製造方法については、例えば特許文献１、２に記載されている。
【０００４】
特許文献１、２では、ドライエッチングに際して、先ず、第１ステップで、SF6を含む混合ガスのプラズマを用いて、W層１５及びWN層１４などのメタル層をエッチングする。次いで、第２ステップでCl2、Arを含む混合ガスのプラズマを用いてPoly-Si層１３をエッチングする。引き続き、第３ステップで、HBr、O2を含む混合ガスのプラズマを用いて、SiO2層１２に対する選択性を保ちつつ、Poly-Si層１３の残部をエッチングする。
【特許文献１】特開２０００−４０６９６号公報
【特許文献２】特開２００３−７８０３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、次世代のゲート配線幅が110nmのＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）では、半導体装置の高速化のために、例えばPoly-Si層１３の膜厚が70nm以下、ゲート電極直下に形成されるゲート酸化膜SiO2層１２の膜厚が4nm以下と非常に薄く設計されている。このようなゲート電極構造を有する半導体装置で、特許文献１、２に記載の製造方法を用いた場合、第２ステップ又は第３ステップのエッチング中にSiO2層が貫通する、いわゆる“SiO2層の抜け”が発生する問題があった。SiO2層の抜けを抑制する点については、特許文献１にも記載があるが、上述のような薄いSiO2層１２やPoly-Si層１３を有するゲート電極構造の製造に際しては、SiO2層の抜けを十分に抑制することは困難であった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑み、ドライエッチング法を用いてW/WN/Poly-Si/SiO2積層膜にゲート電極構造のパターンを形成する際におけるSiO2層の抜けを防止する、半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、酸化シリコン層上にシリコン（Si）層、窒化タングステン（WN）層、及び、タングステン（W）層を順次に堆積する工程と、
前記W層上にマスクパターンを形成する工程と、
前記マスクパターンをマスクとして、WとWNのエッチ選択性が高い第１のエッチングガスから生成されたプラズマを用いて前記Ｗ層を選択的にエッチングする工程と、
前記マスクパターンをマスクとして、WNとSiのエッチ選択性が高い第２のエッチングガスから生成されたプラズマを用いて前記WN層及びSi層を選択的にエッチングする工程と、
Siと酸化シリコンとのエッチ選択性が高い第３のエッチングガスから生成されたプラズマを用いて前記Si層を選択的にエッチングする工程とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、WとWNのエッチ選択性が高い第１のエッチングガスから生成されたプラズマを用いてW層を選択的にエッチングすることによって、W/WN界面の近傍においてエッチ深さの疎密差やエッチ表面の凸凹を小さくすることが出来る。また、WNとSiのエッチ選択性が高い第２のエッチングガスから生成されたプラズマを用いてWN層及びSi層を選択的にエッチングすることによって、WN層の先に貫通した部分でエッチングが急激に進行することが無いため、エッチ深さの疎密差やエッチ表面の凸凹が拡大することがなく、酸化シリコン層の抜けが発生することを防止できる。
【０００９】
本発明の第１の好適な実施態様では、前記第１のエッチングガスが、SF6又はNF3の何れかとN2とを含み、フロロカーボンガスを含まないガスである。この場合、（N2＋SF6＋NF3）に対するN2の割合を流量比で10〜90％とすることによって、極めて高いWとWNのエッチ選択性が得られる。
【００１０】
本発明の第２の好適な実施態様では、前記第２のエッチングガスがフロロカーボンガスを含む。本発明の第２の好適な実施態様では、更に、前記第２のエッチングガスが、CHF3、CH2F2、CH3F、C2F6、C3F6、C4F6、及び、C4F8から選択される１種以上のガスを含むことが好ましい。
【００１１】
本発明の第３の好適な実施態様では、前記W層を選択的にエッチングする工程を、エッチングガスから生成されたプラズマのスペクトル分析においてWの反応生成物の波長の発光（W発光）が減衰するタイミングで終了する。この場合、好ましくは、前記W層を選択的にエッチングする工程を、前記スペクトル分析において400nm〜600nmの内の１つの波長の発光をモニタし、該波長の発光が減衰するタイミングで終了する。W層が除去され、WN層が露出したタイミングに適切に合わせてステップを切替えることが出来る。
【００１２】
本発明の第４の好適な実施態様では、前記W層及びSi層を選択的にエッチングする工程と、前記Si層を選択的にエッチングする工程との間に、露出した表面の全面をSiN層で覆う工程を有する。この場合、W層やWN層がSiN層やSi層によって覆われるため、Wやその酸化物による酸化シリコン層上の汚染を低減することが出来る。これによって、これらの物質が半導体基板中に拡散し、リーク電流が増加することを防止することが出来る。
【００１３】
本発明は、例えばゲート電極や配線の形成に適用することが出来る。本発明で、Si層は一般的にはPoly-Si層であって、この場合、下層のW層及びWN層と共にポリメタル構造を有するゲート電極又は配線を構成する。本発明は、Si層の厚さが70nm以下で、酸化シリコン層の厚さが4nm以下である半導体装置の製造に適用しても、酸化シリコン層の抜けを防止することが出来る。酸化シリコン層は、典型的にはSiO2層である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明者の研究によれば、SiO2層の抜けは、下記の段階を経て発生することが判った。図５（ａ）〜（ｃ）に、特許文献１、２に記載の製造方法を用いてW/WN/Poly-Si/SiO2積層膜をエッチングする際に、SiO2層の抜けに至る各段階の断面を示す。先ず、第１ステップによって図５（ａ）に示すように、パターン密度の高い左側の領域（密部）ではエッチ速度が低いためエッチ深さが浅く、パターン密度の低い右側の領域（疎部）ではエッチ速度が高いためエッチ深さが深くなり、いわゆる“エッチ深さの疎密差”が生じる。また、W層１５は大きな粒界２１を有し、粒界２１の近傍はエッチングされ易いため、W層１５表面に凸凹が発生する。
【００１５】
第１ステップで、更にWN層１４が無くなるまでエッチングを行うと、図５（ｂ）に示すようにWN層１４が先に無くなった部分のPoly-Si層１３がエッチングされ、エッチ深さの疎密差が拡大すると共に、Poly-Si層１３表面に大きな凸凹が発生する。これは、SF6ガスは、W層１５やWN層１４に対するエッチ速度よりもPoly-Si層１３に対するエッチ速度が高いからである。
【００１６】
第２ステップにおいて、エッチ深さの疎密差及びPoly-Si層１３表面の凸凹は小さくならずに、そのままの状態でエッチングが進行する。従って、図５（ｃ）に示すように、最も深くエッチングされたPoly-Si層１３の疎部における凹部２２で、SiO2層１２の抜けが発生する。
【００１７】
本発明者は、上記知見に鑑み、SiO2層１２の抜けを防止するためには、エッチングがSiO2層に至る前にエッチ深さの疎密差及びエッチ表面の凸凹を抑制することが必須であると考え、本発明に先立って、下記実験１〜３として説明する実験を行った。実験１では、SF6とN2との混合ガスのプラズマを用いたエッチングにおいて、混合ガス中のN2の濃度とW/WN選択比との関係を調べた。図６に結果を示す。N2が0％では、W/WN選択比はほぼ1であり、N2を添加しないとW/WNの選択性は殆ど無い。N2を添加することによってW/WNの選択性が向上し、N2の含有率が10%〜90%の範囲でW/WN選択比の最大値3が得られた。N2の含有率が90％を超えると、W/WNの選択性は低下し、N2ガスが100%でW/WN選択比はほぼ1となった。
【００１８】
実験２では、SF6、CF4、及びN2を、(SF6+CF4)：N2＝1：4となる割合で混合した混合ガスのプラズマを用いたエッチングにおいて、CF4/（SF6+CF4）混合比とW/WN選択比との関係について調べた。図７に結果を示す。CF4を添加することによってW/WNの選択性が低下し、CF4が100％でW/WN選択比が1まで低下した。
【００１９】
実験１、２の結果から、SF6とN2とを含み、且つCF4を含まない混合ガスのプラズマを用いることによって、高いW/WNの選択性が実現できることが理解できる。更に検討を行い、SF6に代えてNF3を用いても同様の効果があることが判った。また、CF4の代わりに、CHF3、CH2F2、CH3F、C2F6、C3F6、C4F6、及びC4F8などの他のフロロカーボンガスを用いても同様であった。従って、SF6及びNF3のうちの何れかと、N2とを少なくとも含み、且つフロロカーボンガスを含まない混合ガス（第１のエッチングガス）のプラズマを用いることによって高いW/WNの選択性が得られると結論した。
【００２０】
実験３では、CF4とSF6との混合ガスのプラズマを用いたエッチングにおいて、混合ガス中のCF4の濃度とW/Poly-Si選択比との関係を調べた。図８に結果を示す。SF6が100%の場合には、選択比は0.2であった。しかし、CF4の濃度が増えるに従って上昇し、CF4が100%で選択比は1となった。これにより、CF4を含む混合ガスのプラズマを用いることによってWN/Poly-Siの選択性を向上させることが出来ることが理解できる。更に検討を行い、CF4に代えて、CHF3、CH2F2、CH3F、C2F6、C3F6、C4F6、及びC4F8などの他のフロロカーボンガスを用いても同様の効果が得られた。従って、フロロカーボンガスを含む混合ガス（第２のエッチングガス）のプラズマを用いることによって高いWN/Poly-Siの選択性が得られると結論した。
【００２１】
本発明者は、上記実験１〜３の知見に基づき、W/WN/Poly-Si/SiO2積層膜のエッチングを下記のように行うこととした。先ず、第１ステップでは、高いW/WNの選択性が得られる第１のエッチングガスのプラズマを用いて、W層１５をエッチングする。この場合、第１ステップの初期に図５（ａ）に示したようにエッチ深さの疎密差やW層１５表面の凸凹があっても、高いW/WN選択比によって、W/WN界面の近傍でエッチングを停止させることが出来る。従って、第１ステップの終了後には、図９（ａ）に示すようにエッチ深さの疎密差やエッチ表面の凸凹を小さくすることが出来る。
【００２２】
第２ステップでは、高いWN/Poly-Si選択比が得られる第２のエッチングガスのプラズマを用いて、WN層１４及びPoly-Si層１３をエッチングする。第２ステップでは、WN層１４の膜厚は10nm程度と薄いため、図９（ｂ）に示すように、WN層１４のエッチングで生じるWN層１４のエッチ深さの疎密差は10nm以下である。また、疎部や凹部のWN層１４が先に貫通した場合でも、高いWN/Poly-Si選択比によって、Poly-Si層１３が急激にエッチングされることはないので、エッチ深さの疎密差やエッチ表面の凸凹は拡大しない。従って、Poly-Si層１３におけるエッチ深さの疎密差とエッチ表面の凸凹を大幅に低減できるので、SiO2層１２の抜けを効果的に抑制することが出来る。
【００２３】
ところで、第１ステップから第２ステップへの移行に際して、W層１５が除去され、WN層１４のエッチングが始まるタイミングを適切に判定することが望ましい。そこで、本発明者は、このタイミングを判定する方法を検討するために、下記実験４を行った。
【００２４】
実験４では、SF6とN2との混合ガスのプラズマを用いて、W/WN/Poly-Si/SiO2積層膜のW層１５からPoly-Si層１３の上部までをエッチングした。エッチングを行っている際に、Si原子に起因する発光（Si発光）の強度、及びWの反応生成物に起因する発光（W発光）の強度と、そのときの被エッチング材料との関係を調べた。Si発光には、波長が251nm、288nmなどのものがあるが、波長が288nmの発光を測定した。W発光は、波長が400〜600nmの範囲に広く分布しているが、波長が430nmの発光を測定した。
【００２５】
図１０（ａ）に結果を示す。W発光の強度は、W層１５のエッチング中は一定で、W層１５のエッチングが終わり、WN層１４のエッチングが始まると急激に低下した。一方、Si発光は、W層１５及びWN層１４のエッチング中はほぼ一定で、WN層１４のエッチングが終わり、Poly-Si層１３のエッチングが始まると急激に増加した。従って、W発光の強度が急激に落ちるタイミングによって、W層１５が除去され、WN層１４のエッチングが始まるタイミングを判定できることが判った。
【００２６】
比較例として、W/WNの高い選択性が得られない、CF4とN2との混合ガスのプラズマを用いて、同様の実験を行った結果を図１０（ｂ）に示す。この場合、W発光の強度はW/WN界面ではほとんど変化せず、WN層１４が除去され、Poly-Si層１３のエッチングが始まった時点で、急激に低下した。一方、Si発光は、W発光の低下と同時に急激に増加した。従って、CF4とN2との混合ガスのプラズマを用いたドライエッチングでは、W層１５のエッチングの終了を判定できないことが判った。
【００２７】
実験４の知見に基づき本発明者は、第１ステップから第２ステップへの移行に際して、W発光をモニタし、その強度が急激に落ちるタイミングでW層１５の除去を判定することとした。なお、本実験では、W発光に、波長が430nmの発光を用いたが、波長が400nm〜600nmの範囲の発光なら何れの波長のものを用いても同様の効果が得られる。また、SF6とN2との混合ガスのプラズマ以外にも、NF3とN2との混合ガスのプラズマなど、第１エッチングガスのプラズマであれば、どのようなものを用いても同様の効果が得られる。
【００２８】
以下に、実施形態例を挙げ、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を具体的且つ詳細に説明する。図１（ａ）〜（ｃ）、図２（ｄ）〜（ｆ）は、本発明の第１実施形態例に係る半導体装置の製造方法の、各製造段階をそれぞれ示す断面図である。本実施形態例は、本発明の半導体装置の製造方法を、ＤＲＡＭの製造プロセスにおける、ゲート電極の形成に適用したものである。
【００２９】
先ず、単結晶シリコン基板１１に対してイオン注入等を行い、図示しないソース・ドレイン拡散層などを形成する。次いで、単結晶シリコン基板１１上に、膜厚が4nmのゲート酸化膜１２、膜厚が70nmのポリシリコン膜１３、膜厚が10nmのWN膜１４、膜厚が60nmのW膜１５、膜厚が140nmのSiN膜１６、膜厚が80nmのSiO2膜１７を順次に成膜する。引き続き、フォトレジストを形成し、リソグラフィを用いてゲート電極の平面形状に加工することによって、図１（ａ）に示すフォトレジストパターン１８を形成する。
【００３０】
次いで、ドライエッチング法を用いて、図１（ｂ）に示すように、フォトレジストパターン１８をマスクとしたSiO2膜１７及びSiN膜１６のパターニングを行う。引き続き、O2プラズマを用いた処理と薬液洗浄とによってフォトレジストパターン１８を除去し、図１（ｃ）に示すSiN膜１６及びSiO2層１７の積層膜から成る絶縁膜マスク１９を形成する。
【００３１】
次いで、ＵＨＦ−ＥＣＲ（Ultra High Frequency Electron Cyclotron Resonance）方式のプラズマエッチング装置を用いたドライエッチングによって、W膜１５、WN膜１４、及びPoly-Si膜１３をパターニングする。
【００３２】
第１ステップとして、絶縁膜マスク１９を用いたドライエッチングにより、図２（ｄ）に示すように、W層１５をパターニングする。第１ステップには、第１のエッチングガスとして、SF6、N2、及びCl2を、それぞれ20sccm、80sccm、及び100sccmの流量で混合した混合ガスのプラズマを用いる。この混合ガスは、（N2＋SF6）に対するN2の混合率が20%なので、高いW/WN選択性を有する。Cl2はW層１５のサイドエッチングを抑制するために用いる。W層１５のパターニングに際して、波長が430nmのW発光の発光強度が急激に低下するタイミングを、W層１５が除去された時点と判断し、第２ステップに移行する。
【００３３】
第２ステップでは、絶縁膜マスク１９を用いたドライエッチングにより、図２（ｅ）に示すように、WN層１４及びPoly-Si層１３の双方をパターニングする。第２ステップには、第２のエッチングガスとして、CF4、Cl2、N2、及びO2の流量がそれぞれ、30sccm、10sccm、100sccm、及び30sccmの割合で混合したガスのプラズマを用いる。この混合ガスにおいて、CF4は、WN/Poly-Siの選択性を上げるため、Cl2は、エッチ速度を向上させるため、N2は、サイドエッチを抑えるため、O2は、絶縁膜マスク１９とPoly-Si層１３との間の選択性を向上させるためにそれぞれ混合されている。Poly-Si層１３が完全に除去される前に、第３ステップに移行する。
【００３４】
第３ステップでは、高いPoly-Si/SiO2の選択性を有する、HBrとO2との混合ガスのプラズマを用いて、残存するPoly-Si膜１３をエッチングにより完全に除去する。これによって、図２（ｆ）に示すゲート電極を形成することが出来る。
【００３５】
本実施形態例によれば、第１ステップにおいて高いW/WNの選択性を有する第１エッチングガスのプラズマを用いてW層１５をエッチングすることによって、W/WN界面の近傍においてエッチ深さの疎密差やエッチ表面の凸凹を小さくすることが出来る。また、第２ステップにおいて高いWN/Poly-Siの選択性を有する第２エッチングガスのプラズマを用いてWN層１４及びPoly-Si層１３をエッチングすることによって、エッチ深さの疎密差やエッチ表面の凸凹が拡大することがないので、第３ステップで疎部における凹部のSiO2層の抜けが発生することを防止できる。更に、W発光をモニタすることによって、W層１５が除去された時点を適切に判断することが出来る。
【００３６】
本実施形態例によれば、従来の半導体装置の製造方法と比較して、絶縁膜マスク１９の上部層を構成するSiO2層１７をエッチングし易い、フロロカーボンのプラズマを用いる時間が短いため、SiO2層１７に対する選択性を向上させて、SiO2層１７の削れ量を小さくすることが出来る。また、第１ステップで、Cl2を用いてサイドエッチを抑制し、第２ステップで、N2を用いてサイドエッチを抑制することによって、従来の半導体装置の製造方法と比較して、パターンの垂直性を高めることが出来る。また、第２ステップで、Cl2を用いることによって、第２ステップでのエッチ速度を向上させることが出来る。なお、本実施形態例では、第１ステップでSF6に代えてNF3を用い、或いは、第２ステップでCF4に代えて他のフロロカーボンガスを用いても構わない。
【００３７】
図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第２実施形態例に係る半導体装置の製造方法の、各製造段階を順次に示す断面図である。本実施形態例は、本発明を特開２００３−６８８７８号公報に記載の半導体装置の製造方法に適用した一例である。本実施形態例に係る半導体装置の製造方法は、WN層１４をエッチングする工程までは、第１実施形態例に係る半導体装置の製造方法と同様である。即ち、図１（ｃ）に示した工程に後続して、第１実施形態例の第１ステップと同じプラズマ及びエッチング条件によって、W層１５をエッチングする。次いで、第１実施形態例の第２ステップと同じプラズマ及びエッチング条件によって、WN層１４をエッチングする。
【００３８】
WN層１４のエッチングに引き続き、第１実施形態例の第２ステップと同じプラズマ及びエッチング条件によって、図３（ａ）に示すように、Poly-Si膜１３をPoly-Si膜１３の上面から20nm程エッチングする。次いで、図３（ｂ）に示すように、膜厚が13nmのSiN膜２０を全面に堆積し、W層１５の側面をSiN膜２０で覆う。引き続き、CF4を含む混合ガスのプラズマを用いてSiN膜２０をエッチングする。引き続き、HBr及びO2を含む混合ガスのプラズマを用いてPoly-Si膜１３をエッチングし、SiO2層１２を露出させる。これによって、図３（ｃ）に示すように、SiN（１６，２０）とPoly-Si（１３）とによって覆われたW部（１４，１５）を備えるゲート電極を製造することが出来る。
【００３９】
本実施形態例によれば、図３（ａ）に示した段階で、Poly-Si層１３におけるエッチ深さの疎密差やエッチ表面の凸凹が小さいので、SiN層２０及びPoly-Si層１３をエッチングする際にも、エッチ深さの疎密差やエッチ表面の凸凹を小さくすることが出来る。これによって、SiO2層１２の抜けを防止することが出来る。
【００４０】
また、W部（１４，１５）がSiN（１６，２０）とPoly-Si（１３）とによって覆われることにより、Wやその酸化物によるSiO2層１２上の汚染を低減することが出来る。これによって、これらの物質がSi基板１１中に拡散し、リーク電流が増加することを防止することが出来る。
【００４１】
以上、本発明をその好適な実施形態例に基づいて説明したが、本発明に係る半導体装置の製造方法は、上記実施形態例の構成にのみ限定されるものではなく、上記実施形態例の構成から種々の修正及び変更を施した半導体装置の製造方法も、本発明の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、第１実施形態例に係る半導体装置の製造方法の各製造段階を示す断面図である。
【図２】図２（ｄ）〜（ｆ）はそれぞれ、第１実施形態例に係る半導体装置の製造方法の、図１に後続する各製造段階を示す断面図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、第２実施形態例に係る半導体装置の製造方法の各製造段階を示す断面図である。
【図４】従来の半導体装置の製造方法の一製造段階を示す断面図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、従来の半導体装置の製造方法の、図４に後続する各製造段階を示す断面図である。
【図６】W/WN選択比と、N2/（N2+SF6）混合比との関係を示すグラグである。
【図７】W/WN選択比と、（CF4＋SF6）：N2＝１：４の割合で混合した混合ガスにおけるCF4/（CF4＋SF6）混合比との関係を示すグラグである。
【図８】WN/Poly-Si選択比と、CF4/（CF4＋SF6）混合比との関係を示すグラグである。
【図９】図９（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、本発明の一例に係る半導体装置の製造方法の各製造段階を示す断面図である。
【図１０】図１０（ａ）は、実験４に関する発光強度と被エッチング層との関係を示すグラフであり、図１０（ｂ）は、比較例に関する発光強度と被エッチング層との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４３】
１０：W/WN/Poly-Si/SiO2積層膜
１１：Si基板
１２：SiO2膜（ゲート酸化膜）
１３：Poly-Si膜
１４：WN膜
１５：W膜
１６：SiN膜
１７：SiO2膜
１８：フォトレジストパターン
１９：絶縁膜マスク
２０：SiN膜
２１：粒界
２２：（SiO2抜けが発生した）疎部における凹部
２３：マスク
【図１】
2005302840.tif 000003
【図２】
2005302840.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005302840.tif 000006
【図５】
2005302840.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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