JP2004193286A - 超微細カーボンピラーの形成方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】超微細カーボンピラーを形成する。
【解決手段】シリコン基板1上にSiLK(2)を形成し、その上に直径数Å〜数百Åの空孔11を有するポーラスSiLK(3)を形成する。チャンバ内に石英製の上部電極4を備えたプラズマエッチング装置においてドライエッチングを行うと、プラズマ5中で分解されたイオン及びラジカル9により上部電極4がスパッタされ、Si含有生成物10が発生する。Si含有生成物10はポーラスSiLK(3)の表面及び空孔11内に付着し、この空孔11内に付着したSi含有生成物10をマスクとしてポーラスSiLK(3)及びSiLK(2)が順次エッチングされることにより、シリコン基板1上にカーボンピラー12が形成される。
【選択図】 図1
【解決手段】シリコン基板1上にSiLK(2)を形成し、その上に直径数Å〜数百Åの空孔11を有するポーラスSiLK(3)を形成する。チャンバ内に石英製の上部電極4を備えたプラズマエッチング装置においてドライエッチングを行うと、プラズマ5中で分解されたイオン及びラジカル9により上部電極4がスパッタされ、Si含有生成物10が発生する。Si含有生成物10はポーラスSiLK(3)の表面及び空孔11内に付着し、この空孔11内に付着したSi含有生成物10をマスクとしてポーラスSiLK(3)及びSiLK(2)が順次エッチングされることにより、シリコン基板1上にカーボンピラー12が形成される。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、ナノテクノロジー、マイクロマシン及び半導体集積回路に係り、特に微細なカーボンピラーの形成に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の微細カーボンピラーの形成方法について説明する。
先ず、シリコン基板上にカーボンを主成分とする膜を堆積し、その上にハードマスクを形成する。そして、ハードマスク上にレジストパターンを形成する。
次に、レジストパターンをマスクとし、ハードマスクをパターニングする。
そして、パターニングされたハードマスクをマスクとして、上記カーボンを主成分とする膜をプラズマエッチングすることにより、シリコン基板上にカーボンピラーを形成していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、レジストマスクで形成できる最小のパターンは、現在のところ、直径70nm〜100nm程度が限界となっている。従って、従来の形成方法により、直径70nm〜100nmよりも微細なカーボンピラーを形成することができなかった。
【0004】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたもので、超微細なカーボンピラーを形成することを目的とする。
【0005】
【課題を解決する為の手段】
この発明に係る超微細カーボンピラーの形成方法は、基板上に、表層に空孔を有しカーボンを主成分とする膜を形成する工程と、
前記空孔内にシリコン含有生成物を付着させる工程と、
付着した前記シリコン含有生成物をマスクとして、前記表層に空孔を有しカーボンを主成分とする膜をドライエッチングする工程と、
を含むことを特徴とするものである。
【0006】
前記シリコン含有生成物は、半導体製造装置の処理室内に配置されたシリコンを含有する部材から供給されたものである。
【0007】
前記半導体製造装置は、2周波励起平行平板型RIE装置、マグネトロン型RIE装置、誘導結合プラズマエッチング装置、ECRエッチング装置、磁場、マイクロ波又はUHFをプラズマ源とするプラズマエッチング装置の何れかである。
【0008】
この発明に係る超微細カーボンピラーの形成方法は、前記シリコン含有生成物を付着させる工程の前に、シリコンを含有する膜を前記基板の一部に形成する工程を更に含み、
前記シリコン含有生成物は、前記シリコンを含有する膜から供給されたものである。
【0009】
前記シリコンを含有する膜は、ポリシリコン膜、アモルファスシリコン膜、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜、炭化シリコン膜の何れかである。
【0010】
前記表層に空孔を有し、カーボンを主成分とする膜を形成する工程は、
カーボンを主成分とする膜を形成する工程と、
前記カーボンを主成分とする膜上に、空孔を有しカーボンを主成分とする膜を形成する工程と、
を含んでいる。
【0011】
前記空孔の直径は数Å〜数百Åであることが好ましい。
【0012】
前記表層に空孔を有しカーボンを主成分とする膜を膜厚数十nm〜数μmで形成することが好ましい。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図中、同一または相当する部分には同一の符号を付してその説明を簡略化ないし省略することがある。
【0014】
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1による超微細カーボンピラーの形成方法を説明するための概略図である。
先ず、図1(a)に示すように、基板1としてのシリコン基板上に、カーボンを主成分とする膜としてSiLK(2)を膜厚500nm程度で形成する。ここで、カーボンを主成分とする膜は、膜厚数十nm〜数μm程度で形成することが好ましい。次に、SiLK(2)上に、表層に空孔を有し、且つカーボンを主成分とする膜として、直径が5Å〜50Å程度の空孔を有するポーラスSiLK(3)を膜厚50nm程度で形成する。ここで、表層に空孔を有しカーボンを主成分とする膜は、空孔の直径が数Å〜数百Åのものを、膜厚数nm〜100nm程度で形成することが好ましい。
【0015】
次に、チャンバ内にシリコン(Si)を含有する部材を備えたプラズマエッチング装置において、ドライエッチングを行う。このプラズマエッチング装置として、2周波励起平行平板型RIE(reactive ion etching)装置を用いた。また、本実施の形態1では、上記Siを含有する部材として、石英製の上部電極を用いた。
【0016】
以下、図1(b)〜(d)を参照して、ドライエッチングについて説明する。先ず、図1(b)に示すように、上部電極4と対向する下部電極6上に、成膜されたシリコン基板1を載置する。次に、チャンバ内にプロセスガスとしてアンモニア(NH3)ガスを例えば流量300sccmで導入して、排気機構(図示省略)を用いてチャンバ内の圧力を20Paに保つ。そして、高周波電源7から上部電極4に周波数60MHz、出力1500Wの高周波を印加し、高周波電源8から下部電極6に周波数13.56MHz、出力400Wの高周波を印加すると、チャンバ内にプラズマ5が発生する。このプラズマ5中では、NH3ガスが分解され、N,H,NHx(X=1〜3)等のラジカル及びイオン9が生成する。
そして、これらのラジカル及びイオン9が上部電極4に衝突して、上部電極4からSiを含有する生成物(以下「Si含有生成物」という。)10がスパッタされる。スパッタされたSi含有生成物10は、プラズマ5を経由して、ポーラスSiLK(3)上に飛来する。この飛来したSi含有生成物10は、ポーラスSiLK(3)の表面(平坦部分)及びその表面に露出する空孔(ポア)11の内部に付着する。
【0017】
次に、図1(c)に示すように、付着したSi含有生成物10のうち、ポーラスSiLK(3)の平坦部分に付着したものは、下部電極6に印加された高周波によってプラズマ5から引き込まれたラジカル及びイオン9によりスパッタされ除去される。一方、ポーラスSiLK(3)の空孔11内部に付着したSi含有生成物10はラジカル及びイオン9によってスパッタされず、除去されにくい。従って、ポーラスSiLK(3)表面に露出する空孔11内部にのみ、Si含有生成物10が存在する。
【0018】
次に、図1(d)に示すように、ポーラスSiLK(3)及びSiLK(2)は、プラズマ5において生成するNHX(X=0〜3)ラジカル及びイオン、並びに、Hラジカル及びHイオンにより異方性エッチングされる。しかし、これらのラジカル及びイオンは、Siを含む物質をほとんどエッチングしない。すなわち、N、H、NHXラジカル及びイオンは、Si含有生成物10に対して非常に高い選択性を持って、ポーラスSiLK(3)及びSiLK(2)をエッチングする。このため、空孔11内部に付着したSi含有生成物10をマスクとして、ポーラスSiLK(3)及びSiLK(2)が選択的にエッチングされる。
かかるドライエッチングにより、直径5Å〜50Å、高さ500nm、アスペクト比100〜1000の超高アスペクト比且つ超微細カーボンピラー12がシリコン基板1上に形成される。
【0019】
以上説明したように、本実施の形態1では、ポーラスSiLK(3)の表面に形成された空孔11内に、石英製の上部電極4をスパッタすることによって得られたSi含有生成物10を付着させ、この空孔11内に付着したSi含有生成物10をマスクとしてポーラスSiLK(3)及びSiLK(2)をエッチングすることにより、シリコン基板1上にカーボンピラー12を形成した。
本実施の形態1によれば、直径5Å〜50Å、高さ500nm、アスペクト比100〜1000の超高アスペクト比且つ超微細カーボンピラー12を基板上に形成することができる。すなわち、直径数Å〜数百Å、高さ数十nm〜数μmの超微細カーボンピラーを形成することができる。
【0020】
なお、本実施の形態1では、シリコン基板1上にSiLK(2)を形成し、SiLK(2)上にポーラスSiLK(3)を形成したが、シリコン基板1上にポーラスSiLK(3)のみを形成してもよい。この場合も、上記実施の形態1と同様に、直径5Å〜50Å、高さ500nm、アスペクト比100〜1000の超高アスペクト比且つ超微細カーボンピラーを形成することができる(後述する実施の形態2についても同様)。
【0021】
また、本実施の形態1では、Siを含有する部材として石英製の上部電極4を用いているが、これに限らず、例えば石英製のフォーカスリング等を用いてもよい。
【0022】
また、プラズマエッチング装置として、上述した2周波励起平行平板型RIE装置以外に、磁場、マイクロ波又はUHFをプラズマ源とするプラズマエッチング装置、マグネトロン型RIE装置、誘導結合プラズマエッチング装置、ECRエッチング装置等を用いてもよい。
【0023】
また、ドライエッチング条件についても一例であって、適宜変更可能である。例えば、チャンバ内の圧力は、数Pa〜数百Paの範囲で最適化すればよい。
【0024】
実施の形態2.
図2は、本発明の実施の形態2による超微細カーボンピラーの形成方法を説明するための概略図である。
前述した実施の形態1では、Si含有生成物10をチャンバ内の部材(上部電極4)から供給した。これに対して、本実施の形態2では、Si含有生成物をウェハ上の一部から供給する。以下、この相違点を中心に説明する。なお、本実施の形態2において、実施の形態1と同一部位には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【0025】
先ず、図2(a)に示すように、実施の形態1と同様の方法により(図1(a)参照)、シリコン基板1上にSiLK(2)を形成し、SiLK(2)上にポーラスSiLK(3)を形成する。さらに、シリコン基板1上の一部に、Siを含む膜として炭化シリコン膜(SiC膜)13を形成する。
【0026】
次に、実施の形態1と同様に、2周波励起平行平板型RIE装置等のプラズマエッチング装置において、ドライエッチングを行う。ここで、本実施の形態2では、実施の形態1のようにチャンバ内にSiを含有する部材を備える必要はない。すなわち、上部電極4は、石英以外の材料で製造されたものであってもよい。
【0027】
以下、図2(b)を参照して、ドライエッチングについて説明する。
図2(b)に示すように、実施の形態1と同じプロセス条件で、チャンバ内にプラズマ5を発生させる。このプラズマ5中では、プロセスガスであるNH3ガスが分解され、N,H,NHx等のラジカル及びイオン9が生成する。
そして、これらのラジカル及びイオン9がシリコン基板1上に露出するSiC膜13に衝突して、SiC膜13からSi含有生成物10がスパッタされる。このスパッタされたSi含有生成物10は、プラズマ5を経由して、ポーラスSiLK(3)上に飛来して、ポーラスSiLK(3)の表面(平坦部分)及びその表面に露出する空孔11内部に付着する。
【0028】
その後、実施の形態1と同様に(図1(c)及び図1(d)参照)、ポーラスSiLK(3)の平坦部分に付着したSi含有生成物10がスパッタ除去され、空孔11内部に付着したSi含有生成物10をマスクとして、ポーラスSiLK(3)及びSiLK(2)をエッチングすることにより、シリコン基板1上にカーボンピラーが形成される。
【0029】
以上説明したように、本実施の形態2では、ポーラスSiLK(3)上に形成されたSiC膜13をスパッタすることにより得られたSi含有生成物10をポーラスSiLK(3)表面上に露出する空孔11内部に付着させ、この空孔11内部に付着したSi含有生成物10をマスクとしてポーラスSiLK(3)及びSiLK(2)をドライエッチングした。
本実施の形態2によれば、実施の形態1と同様に、直径5Å〜50Å、高さ500nm、アスペクト比100〜1000の超高アスペクト比且つ超微細カーボンピラー12を基板上に形成することができる。
【0030】
なお、本実施の形態2では、Siを含む膜としてSiC膜13を形成しているが、これに限らず、ポリシリコン膜、アモルファスシリコン膜、シリコン窒化膜(SiN膜)、シリコン酸化膜、シリコン酸窒化膜等を用いることができる。
【0031】
また、本実施の形態2では、SiC膜13をポーラスSiLK(3)上に形成しているが、基板表面に露出していればポーラスSiLK(3)上に形成しなくてもよい。また、SiC膜13は、本実施の形態2のように2箇所に形成しなくてもよく、少なくとも一箇所に形成すればよい。
【0032】
【発明の効果】
本発明によれば、超微細カーボンピラーを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1による超微細カーボンピラーの形成方法を説明するための概略図である。
【図2】本発明の実施の形態2による超微細カーボンピラーの形成方法を説明するための概略図である。
【符号の説明】
1 基板(シリコン基板)
2 SiLK
3 ポーラスSiLK
4 上部電極
5 プラズマ
6 下部電極
7 高周波電源
8 高周波電源
9 イオン、ラジカル
10 Si含有生成物
11 空孔(ポア)
12 カーボンピラー
13 SiC膜
【発明が属する技術分野】
本発明は、ナノテクノロジー、マイクロマシン及び半導体集積回路に係り、特に微細なカーボンピラーの形成に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の微細カーボンピラーの形成方法について説明する。
先ず、シリコン基板上にカーボンを主成分とする膜を堆積し、その上にハードマスクを形成する。そして、ハードマスク上にレジストパターンを形成する。
次に、レジストパターンをマスクとし、ハードマスクをパターニングする。
そして、パターニングされたハードマスクをマスクとして、上記カーボンを主成分とする膜をプラズマエッチングすることにより、シリコン基板上にカーボンピラーを形成していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、レジストマスクで形成できる最小のパターンは、現在のところ、直径70nm〜100nm程度が限界となっている。従って、従来の形成方法により、直径70nm〜100nmよりも微細なカーボンピラーを形成することができなかった。
【0004】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたもので、超微細なカーボンピラーを形成することを目的とする。
【0005】
【課題を解決する為の手段】
この発明に係る超微細カーボンピラーの形成方法は、基板上に、表層に空孔を有しカーボンを主成分とする膜を形成する工程と、
前記空孔内にシリコン含有生成物を付着させる工程と、
付着した前記シリコン含有生成物をマスクとして、前記表層に空孔を有しカーボンを主成分とする膜をドライエッチングする工程と、
を含むことを特徴とするものである。
【0006】
前記シリコン含有生成物は、半導体製造装置の処理室内に配置されたシリコンを含有する部材から供給されたものである。
【0007】
前記半導体製造装置は、2周波励起平行平板型RIE装置、マグネトロン型RIE装置、誘導結合プラズマエッチング装置、ECRエッチング装置、磁場、マイクロ波又はUHFをプラズマ源とするプラズマエッチング装置の何れかである。
【0008】
この発明に係る超微細カーボンピラーの形成方法は、前記シリコン含有生成物を付着させる工程の前に、シリコンを含有する膜を前記基板の一部に形成する工程を更に含み、
前記シリコン含有生成物は、前記シリコンを含有する膜から供給されたものである。
【0009】
前記シリコンを含有する膜は、ポリシリコン膜、アモルファスシリコン膜、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜、炭化シリコン膜の何れかである。
【0010】
前記表層に空孔を有し、カーボンを主成分とする膜を形成する工程は、
カーボンを主成分とする膜を形成する工程と、
前記カーボンを主成分とする膜上に、空孔を有しカーボンを主成分とする膜を形成する工程と、
を含んでいる。
【0011】
前記空孔の直径は数Å〜数百Åであることが好ましい。
【0012】
前記表層に空孔を有しカーボンを主成分とする膜を膜厚数十nm〜数μmで形成することが好ましい。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図中、同一または相当する部分には同一の符号を付してその説明を簡略化ないし省略することがある。
【0014】
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1による超微細カーボンピラーの形成方法を説明するための概略図である。
先ず、図1(a)に示すように、基板1としてのシリコン基板上に、カーボンを主成分とする膜としてSiLK(2)を膜厚500nm程度で形成する。ここで、カーボンを主成分とする膜は、膜厚数十nm〜数μm程度で形成することが好ましい。次に、SiLK(2)上に、表層に空孔を有し、且つカーボンを主成分とする膜として、直径が5Å〜50Å程度の空孔を有するポーラスSiLK(3)を膜厚50nm程度で形成する。ここで、表層に空孔を有しカーボンを主成分とする膜は、空孔の直径が数Å〜数百Åのものを、膜厚数nm〜100nm程度で形成することが好ましい。
【0015】
次に、チャンバ内にシリコン(Si)を含有する部材を備えたプラズマエッチング装置において、ドライエッチングを行う。このプラズマエッチング装置として、2周波励起平行平板型RIE(reactive ion etching)装置を用いた。また、本実施の形態1では、上記Siを含有する部材として、石英製の上部電極を用いた。
【0016】
以下、図1(b)〜(d)を参照して、ドライエッチングについて説明する。先ず、図1(b)に示すように、上部電極4と対向する下部電極6上に、成膜されたシリコン基板1を載置する。次に、チャンバ内にプロセスガスとしてアンモニア(NH3)ガスを例えば流量300sccmで導入して、排気機構(図示省略)を用いてチャンバ内の圧力を20Paに保つ。そして、高周波電源7から上部電極4に周波数60MHz、出力1500Wの高周波を印加し、高周波電源8から下部電極6に周波数13.56MHz、出力400Wの高周波を印加すると、チャンバ内にプラズマ5が発生する。このプラズマ5中では、NH3ガスが分解され、N,H,NHx(X=1〜3)等のラジカル及びイオン9が生成する。
そして、これらのラジカル及びイオン9が上部電極4に衝突して、上部電極4からSiを含有する生成物(以下「Si含有生成物」という。)10がスパッタされる。スパッタされたSi含有生成物10は、プラズマ5を経由して、ポーラスSiLK(3)上に飛来する。この飛来したSi含有生成物10は、ポーラスSiLK(3)の表面(平坦部分)及びその表面に露出する空孔(ポア)11の内部に付着する。
【0017】
次に、図1(c)に示すように、付着したSi含有生成物10のうち、ポーラスSiLK(3)の平坦部分に付着したものは、下部電極6に印加された高周波によってプラズマ5から引き込まれたラジカル及びイオン9によりスパッタされ除去される。一方、ポーラスSiLK(3)の空孔11内部に付着したSi含有生成物10はラジカル及びイオン9によってスパッタされず、除去されにくい。従って、ポーラスSiLK(3)表面に露出する空孔11内部にのみ、Si含有生成物10が存在する。
【0018】
次に、図1(d)に示すように、ポーラスSiLK(3)及びSiLK(2)は、プラズマ5において生成するNHX(X=0〜3)ラジカル及びイオン、並びに、Hラジカル及びHイオンにより異方性エッチングされる。しかし、これらのラジカル及びイオンは、Siを含む物質をほとんどエッチングしない。すなわち、N、H、NHXラジカル及びイオンは、Si含有生成物10に対して非常に高い選択性を持って、ポーラスSiLK(3)及びSiLK(2)をエッチングする。このため、空孔11内部に付着したSi含有生成物10をマスクとして、ポーラスSiLK(3)及びSiLK(2)が選択的にエッチングされる。
かかるドライエッチングにより、直径5Å〜50Å、高さ500nm、アスペクト比100〜1000の超高アスペクト比且つ超微細カーボンピラー12がシリコン基板1上に形成される。
【0019】
以上説明したように、本実施の形態1では、ポーラスSiLK(3)の表面に形成された空孔11内に、石英製の上部電極4をスパッタすることによって得られたSi含有生成物10を付着させ、この空孔11内に付着したSi含有生成物10をマスクとしてポーラスSiLK(3)及びSiLK(2)をエッチングすることにより、シリコン基板1上にカーボンピラー12を形成した。
本実施の形態1によれば、直径5Å〜50Å、高さ500nm、アスペクト比100〜1000の超高アスペクト比且つ超微細カーボンピラー12を基板上に形成することができる。すなわち、直径数Å〜数百Å、高さ数十nm〜数μmの超微細カーボンピラーを形成することができる。
【0020】
なお、本実施の形態1では、シリコン基板1上にSiLK(2)を形成し、SiLK(2)上にポーラスSiLK(3)を形成したが、シリコン基板1上にポーラスSiLK(3)のみを形成してもよい。この場合も、上記実施の形態1と同様に、直径5Å〜50Å、高さ500nm、アスペクト比100〜1000の超高アスペクト比且つ超微細カーボンピラーを形成することができる(後述する実施の形態2についても同様)。
【0021】
また、本実施の形態1では、Siを含有する部材として石英製の上部電極4を用いているが、これに限らず、例えば石英製のフォーカスリング等を用いてもよい。
【0022】
また、プラズマエッチング装置として、上述した2周波励起平行平板型RIE装置以外に、磁場、マイクロ波又はUHFをプラズマ源とするプラズマエッチング装置、マグネトロン型RIE装置、誘導結合プラズマエッチング装置、ECRエッチング装置等を用いてもよい。
【0023】
また、ドライエッチング条件についても一例であって、適宜変更可能である。例えば、チャンバ内の圧力は、数Pa〜数百Paの範囲で最適化すればよい。
【0024】
実施の形態2.
図2は、本発明の実施の形態2による超微細カーボンピラーの形成方法を説明するための概略図である。
前述した実施の形態1では、Si含有生成物10をチャンバ内の部材(上部電極4)から供給した。これに対して、本実施の形態2では、Si含有生成物をウェハ上の一部から供給する。以下、この相違点を中心に説明する。なお、本実施の形態2において、実施の形態1と同一部位には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【0025】
先ず、図2(a)に示すように、実施の形態1と同様の方法により(図1(a)参照)、シリコン基板1上にSiLK(2)を形成し、SiLK(2)上にポーラスSiLK(3)を形成する。さらに、シリコン基板1上の一部に、Siを含む膜として炭化シリコン膜(SiC膜)13を形成する。
【0026】
次に、実施の形態1と同様に、2周波励起平行平板型RIE装置等のプラズマエッチング装置において、ドライエッチングを行う。ここで、本実施の形態2では、実施の形態1のようにチャンバ内にSiを含有する部材を備える必要はない。すなわち、上部電極4は、石英以外の材料で製造されたものであってもよい。
【0027】
以下、図2(b)を参照して、ドライエッチングについて説明する。
図2(b)に示すように、実施の形態1と同じプロセス条件で、チャンバ内にプラズマ5を発生させる。このプラズマ5中では、プロセスガスであるNH3ガスが分解され、N,H,NHx等のラジカル及びイオン9が生成する。
そして、これらのラジカル及びイオン9がシリコン基板1上に露出するSiC膜13に衝突して、SiC膜13からSi含有生成物10がスパッタされる。このスパッタされたSi含有生成物10は、プラズマ5を経由して、ポーラスSiLK(3)上に飛来して、ポーラスSiLK(3)の表面(平坦部分)及びその表面に露出する空孔11内部に付着する。
【0028】
その後、実施の形態1と同様に(図1(c)及び図1(d)参照)、ポーラスSiLK(3)の平坦部分に付着したSi含有生成物10がスパッタ除去され、空孔11内部に付着したSi含有生成物10をマスクとして、ポーラスSiLK(3)及びSiLK(2)をエッチングすることにより、シリコン基板1上にカーボンピラーが形成される。
【0029】
以上説明したように、本実施の形態2では、ポーラスSiLK(3)上に形成されたSiC膜13をスパッタすることにより得られたSi含有生成物10をポーラスSiLK(3)表面上に露出する空孔11内部に付着させ、この空孔11内部に付着したSi含有生成物10をマスクとしてポーラスSiLK(3)及びSiLK(2)をドライエッチングした。
本実施の形態2によれば、実施の形態1と同様に、直径5Å〜50Å、高さ500nm、アスペクト比100〜1000の超高アスペクト比且つ超微細カーボンピラー12を基板上に形成することができる。
【0030】
なお、本実施の形態2では、Siを含む膜としてSiC膜13を形成しているが、これに限らず、ポリシリコン膜、アモルファスシリコン膜、シリコン窒化膜(SiN膜)、シリコン酸化膜、シリコン酸窒化膜等を用いることができる。
【0031】
また、本実施の形態2では、SiC膜13をポーラスSiLK(3)上に形成しているが、基板表面に露出していればポーラスSiLK(3)上に形成しなくてもよい。また、SiC膜13は、本実施の形態2のように2箇所に形成しなくてもよく、少なくとも一箇所に形成すればよい。
【0032】
【発明の効果】
本発明によれば、超微細カーボンピラーを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1による超微細カーボンピラーの形成方法を説明するための概略図である。
【図2】本発明の実施の形態2による超微細カーボンピラーの形成方法を説明するための概略図である。
【符号の説明】
1 基板(シリコン基板)
2 SiLK
3 ポーラスSiLK
4 上部電極
5 プラズマ
6 下部電極
7 高周波電源
8 高周波電源
9 イオン、ラジカル
10 Si含有生成物
11 空孔(ポア)
12 カーボンピラー
13 SiC膜
Claims (8)
- 基板上に超微細カーボンピラーを形成する方法であって、
前記基板上に、表層に空孔を有しカーボンを主成分とする膜を形成する工程と、
前記空孔内にシリコン含有生成物を付着させる工程と、
付着した前記シリコン含有生成物をマスクとして、前記表層に空孔を有しカーボンを主成分とする膜をドライエッチングする工程と、
を含むことを特徴とする超微細カーボンピラーの形成方法。 - 請求項1に記載の形成方法において、
前記シリコン含有生成物が、半導体製造装置の処理室内に配置されたシリコンを含有する部材から供給されたことを特徴とする超微細カーボンピラーの形成方法。 - 請求項2に記載の形成方法において、
前記半導体製造装置が、2周波励起平行平板型RIE装置、マグネトロン型RIE装置、誘導結合プラズマエッチング装置、ECRエッチング装置、磁場、マイクロ波又はUHFをプラズマ源とするプラズマエッチング装置の何れかであることを特徴とする超微細カーボンピラーの形成方法。 - 請求項1に記載の形成方法において、
前記シリコン含有生成物を付着させる工程の前に、シリコンを含有する膜を前記基板の一部に形成する工程を更に含み、
前記シリコン含有生成物が、前記シリコンを含有する膜から供給されたことを特徴とする超微細カーボンピラーの形成方法。 - 請求項4に記載の形成方法において、
前記シリコンを含有する膜が、ポリシリコン膜、アモルファスシリコン膜、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜、炭化シリコン膜の何れかであることを特徴とする超微細カーボンピラーの形成方法。 - 請求項1から5の何れかに記載の形成方法において、
前記表層に空孔を有し、カーボンを主成分とする膜を形成する工程は、
カーボンを主成分とする膜を形成する工程と、
前記カーボンを主成分とする膜上に、空孔を有しカーボンを主成分とする膜を形成する工程と、
を含むことを特徴とする超微細カーボンピラーの形成方法。 - 請求項1から6の何れかに記載の形成方法において、
前記空孔の直径が数Å〜数百Åであることを特徴とする超微細カーボンピラーの形成方法。 - 請求項1から7の何れかに記載の形成方法において、
前記表層に空孔を有しカーボンを主成分とする膜を膜厚数十nm〜数μmで形成することを特徴とする超微細カーボンピラーの形成方法。
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WO2016105881A1 (en) * | 2014-12-22 | 2016-06-30 | Applied Materials, Inc. | Fcvd line bending resolution by deposition modulation |
JP2018026514A (ja) * | 2016-08-01 | 2018-02-15 | 日亜化学工業株式会社 | ナノロッドの形成方法及び半導体素子の製造方法 |
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2002
- 2002-12-10 JP JP2002358667A patent/JP2004193286A/ja active Pending
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WO2016105881A1 (en) * | 2014-12-22 | 2016-06-30 | Applied Materials, Inc. | Fcvd line bending resolution by deposition modulation |
US9896326B2 (en) | 2014-12-22 | 2018-02-20 | Applied Materials, Inc. | FCVD line bending resolution by deposition modulation |
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