JP2578092B2 - エツチング方法 - Google Patents
エツチング方法Info
- Publication number
- JP2578092B2 JP2578092B2 JP59215098A JP21509884A JP2578092B2 JP 2578092 B2 JP2578092 B2 JP 2578092B2 JP 59215098 A JP59215098 A JP 59215098A JP 21509884 A JP21509884 A JP 21509884A JP 2578092 B2 JP2578092 B2 JP 2578092B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- pattern
- taper angle
- angle
- silicon substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000005530 etching Methods 0.000 title claims description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 12
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 11
- KYKAJFCTULSVSH-UHFFFAOYSA-N chloro(fluoro)methane Chemical compound F[C]Cl KYKAJFCTULSVSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 8
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 7
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 101150085479 CHS2 gene Proteins 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、テーパ角の制御を可能とする単結晶シリ
コン基板のエツチング方法に関する。
コン基板のエツチング方法に関する。
（従来の技術） 従来の単結晶シリコン基板のエツチングとしては、た
とえば特願昭59-54449号には、｛111｝面基板シリコン
単結晶を対象にして、任意の角度のテーパエツチングを
行うことが提案されており、また、特開昭56-104441号
公報には、プラズマエツチングにより異方向性エツチン
グができることが開示されている。
とえば特願昭59-54449号には、｛111｝面基板シリコン
単結晶を対象にして、任意の角度のテーパエツチングを
行うことが提案されており、また、特開昭56-104441号
公報には、プラズマエツチングにより異方向性エツチン
グができることが開示されている。
一方、アルカリ溶液（KOH）による｛100｝面や｛11
0｝面のエツチング、イオンエツチングによる垂直エツ
チング、フツ素系プラズマによる等方性エツチング、あ
るいは塩素系プラズマによる｛111｝面のエツチングな
どが知られている。
0｝面のエツチング、イオンエツチングによる垂直エツ
チング、フツ素系プラズマによる等方性エツチング、あ
るいは塩素系プラズマによる｛111｝面のエツチングな
どが知られている。
（発明が解決しようとする問題点） しかし、いずれもエツチング種によつて断面形状がほ
ぼ決まつてしまい、テーパ角の自由なコントロールはむ
ずかしかつた。また、特開昭56-104441号公報では、テ
ーパ角の制御については何ら記載されていない。
ぼ決まつてしまい、テーパ角の自由なコントロールはむ
ずかしかつた。また、特開昭56-104441号公報では、テ
ーパ角の制御については何ら記載されていない。
この発明は前記従来技術の持つている問題点のうち、
テーパ角の自由なコントロールができない点について解
決したエツチング方法を提供するものである。
テーパ角の自由なコントロールができない点について解
決したエツチング方法を提供するものである。
（問題点を解決するための手段） この発明は、エツチング方法において、単結晶シリコ
ン基板の（001）面上にエツチングマスクパターンを所
定角度ずらせてプラズマエツチングする工程を加えたも
のである。
ン基板の（001）面上にエツチングマスクパターンを所
定角度ずらせてプラズマエツチングする工程を加えたも
のである。
（作用） この発明によれば、以上のような工程を加えることに
より、エツチングマスクパターンを単結晶シリコン基板
の（001）面上に所定の角度ずらすと、エツチング断面
のテーパー角が変化する。しかも、ずらした角度とテー
パー角とは所定の関係にあり、ずらす角度を制御すれば
テーパー角を決めることができる。
より、エツチングマスクパターンを単結晶シリコン基板
の（001）面上に所定の角度ずらすと、エツチング断面
のテーパー角が変化する。しかも、ずらした角度とテー
パー角とは所定の関係にあり、ずらす角度を制御すれば
テーパー角を決めることができる。
（実施例） 以下にこの発明のエツチング方法の一実施例を第１図
（ａ）〜第１図（ｃ）の工程図を参照して説明する。ま
ず、第１図（ａ）において、11は表面が｛100｝の単結
晶シリコン基板であり、この単結晶シリコン基板11上に
約300Åの熱酸化膜12を成長させる。
（ａ）〜第１図（ｃ）の工程図を参照して説明する。ま
ず、第１図（ａ）において、11は表面が｛100｝の単結
晶シリコン基板であり、この単結晶シリコン基板11上に
約300Åの熱酸化膜12を成長させる。
次に、その酸化膜12上に約1500Åのシリコン窒化膜13
を被着し、さらにそのシリコン窒化膜13上に約1.5μｍ
の厚さにホトレジスト（例えば東京応化ONPR-800 chs-2
5cp）14を塗布する。
を被着し、さらにそのシリコン窒化膜13上に約1.5μｍ
の厚さにホトレジスト（例えば東京応化ONPR-800 chs-2
5cp）14を塗布する。
しかる後、第１図（ｂ）に示すように、ホトレジスト
14を通常のホトリソ工程でホトレジストパターン14aと
して形成する。
14を通常のホトリソ工程でホトレジストパターン14aと
して形成する。
次にそのホトレジストパターン14aをマスクとして、
シリコン窒化膜13、熱酸化膜12を順次エツチングするこ
とにより、このシリコン窒化膜13、熱酸化膜12をホトレ
ジストパターン14aと同一のシリコン窒化膜パターン13
a、熱酸化膜パターン12aとする。
シリコン窒化膜13、熱酸化膜12を順次エツチングするこ
とにより、このシリコン窒化膜13、熱酸化膜12をホトレ
ジストパターン14aと同一のシリコン窒化膜パターン13
a、熱酸化膜パターン12aとする。
次に、第１図（ｃ）に示すように、熱酸化膜パターン
12a、シリコン窒化膜パターン13aとホトレジストパター
ン14aをエツチングマスクパターンとして単結晶シリコ
ン基板11をエツチングする。ここで、エツチングは平行
平板型枚葉式（１枚づつ処理する）ドライエツチング装
置を用い、SF6とC2ClF5の混合ガス（混合比1:1）をエツ
チヤントとして使用する。エツチングマスクパターンを
第２図のようにO,F（orientation flat）方向（通常〔1
10〕方向）に平行、垂直に形成し、エツチングするとテ
ーパ角は約55度となる。
12a、シリコン窒化膜パターン13aとホトレジストパター
ン14aをエツチングマスクパターンとして単結晶シリコ
ン基板11をエツチングする。ここで、エツチングは平行
平板型枚葉式（１枚づつ処理する）ドライエツチング装
置を用い、SF6とC2ClF5の混合ガス（混合比1:1）をエツ
チヤントとして使用する。エツチングマスクパターンを
第２図のようにO,F（orientation flat）方向（通常〔1
10〕方向）に平行、垂直に形成し、エツチングするとテ
ーパ角は約55度となる。
また、第３図（ａ）、（第３図（ｂ）は第３図（ａ）
のＡ−Ａ′線の断面図）のようにエツチングマスクパタ
ーンをO,F方向〔110〕より角度θ傾けて形成すると、そ
れにともなつてテーパ角αも変化し、θ＝45°のとき、
α＝45°となる。その他所定角度θを用いると、55°〜
45°の範囲でテーパ角α（第３図（ｂ））が得られる。
これを図示すると、第４図の結果が得られる。
のＡ−Ａ′線の断面図）のようにエツチングマスクパタ
ーンをO,F方向〔110〕より角度θ傾けて形成すると、そ
れにともなつてテーパ角αも変化し、θ＝45°のとき、
α＝45°となる。その他所定角度θを用いると、55°〜
45°の範囲でテーパ角α（第３図（ｂ））が得られる。
これを図示すると、第４図の結果が得られる。
なお、エツチヤントはSF6，C2ClF5それぞれ単独のエ
ツチヤントでもエツチングができるが、SF6のみでエツ
チングすると、断面形状は等方的となり、上記方位依存
性効果は小さい。またC2ClF5のみでエツチングすると充
分なエツチレートがとれない。
ツチヤントでもエツチングができるが、SF6のみでエツ
チングすると、断面形状は等方的となり、上記方位依存
性効果は小さい。またC2ClF5のみでエツチングすると充
分なエツチレートがとれない。
これらのガスをSF6：C2ClF5＝1:1〜1:5程度で混合す
るとき、上述の良好な方位依存性の現われるエツチング
ができる。
るとき、上述の良好な方位依存性の現われるエツチング
ができる。
また、シリコン窒化膜13を用いた理由として、この発
明の応用をLSIの素子分離構造に適用することを前提と
しているため、耐酸化性のある膜を用いたものでSiO2膜
のみをエツチングマスクに用いても、このエツチング効
果は変わらない。
明の応用をLSIの素子分離構造に適用することを前提と
しているため、耐酸化性のある膜を用いたものでSiO2膜
のみをエツチングマスクに用いても、このエツチング効
果は変わらない。
なお、一般の露光装置の構成上、オリエンテーシヨン
フラツトとエツチングマスクパターンとの関係を平行ま
たは垂直にする必要がある。そこで、オリエンテーシヨ
ンフラツトの切り方を次のようにする。
フラツトとエツチングマスクパターンとの関係を平行ま
たは垂直にする必要がある。そこで、オリエンテーシヨ
ンフラツトの切り方を次のようにする。
いま、テーパ角55°を望む場合は、オリエンテーシヨ
ンフラツトはいまのままの〈110〉方向でよい。一方、
テーパ角50°を望むならば、〈320〉方向にオリエンテ
ーシヨンフラツトを切ればよく、さらに45°を望むなら
ば、〈100〉方向に切ればよい。
ンフラツトはいまのままの〈110〉方向でよい。一方、
テーパ角50°を望むならば、〈320〉方向にオリエンテ
ーシヨンフラツトを切ればよく、さらに45°を望むなら
ば、〈100〉方向に切ればよい。
（発明の効果） 以上詳細に説明したように、この発明によれば、（10
0）表面を有する単結晶シリコン基板上に［110］方向に
対して所定角度θ（但しθ:0°＜θ＜90°）回転した対
向する２辺を有するマスクパターンを形成し、このマス
クパターンをマスクとしてプラズマ中でエッチングする
ようにしたので、エッチング断面のテーパ角αをコント
ロールすることができる。
0）表面を有する単結晶シリコン基板上に［110］方向に
対して所定角度θ（但しθ:0°＜θ＜90°）回転した対
向する２辺を有するマスクパターンを形成し、このマス
クパターンをマスクとしてプラズマ中でエッチングする
ようにしたので、エッチング断面のテーパ角αをコント
ロールすることができる。
しかも、傾け角θとテーパ角αとの間には所定の関係
があり、エツチング条件を変更することなくテーパ角を
正確にコントロールできるという利点がある。
があり、エツチング条件を変更することなくテーパ角を
正確にコントロールできるという利点がある。
また、上記テーパ角αを調整することができることに
より、たとえばLSIにおける素子分離酸化膜成長時の応
力緩和や後のSi溝内酸化膜育成において膜厚の均一化を
図ることができる。
より、たとえばLSIにおける素子分離酸化膜成長時の応
力緩和や後のSi溝内酸化膜育成において膜厚の均一化を
図ることができる。
第１図（ａ）ないし第１図（ｃ）はこの発明のエツチン
グ方法の一実施例の工程説明図、第２図および第３図
（ａ）はそれぞれこの発明のエツチング方法におけるパ
ターニング方法の説明図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）
のＡ−Ａ′線断面図、第４図はこの発明のエツチング方
法による単結晶シリコン基板のエツチングマスクパター
ンの傾け角θとテーパ角αとの関係を示す図である。 11……シリコン基板、12……シリコン酸化膜、12a……
熱酸化膜パターン、13……シリコン窒化膜、13a……シ
リコン窒化膜パターン、14……ホトレジスト、14a……
ホトレジストパターン。
グ方法の一実施例の工程説明図、第２図および第３図
（ａ）はそれぞれこの発明のエツチング方法におけるパ
ターニング方法の説明図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）
のＡ−Ａ′線断面図、第４図はこの発明のエツチング方
法による単結晶シリコン基板のエツチングマスクパター
ンの傾け角θとテーパ角αとの関係を示す図である。 11……シリコン基板、12……シリコン酸化膜、12a……
熱酸化膜パターン、13……シリコン窒化膜、13a……シ
リコン窒化膜パターン、14……ホトレジスト、14a……
ホトレジストパターン。
Claims (2)
- 【請求項１】（100）表面を有する単結晶シリコン基板
を準備する工程と、 前記表面上に［110］方向に対して所定角度θ（但しθ:
0°＜θ＜90°）回転した対向する２辺を有するマスク
パターンを形成する工程と、 前記単結晶シリコン基板を前記マスクパターンをマスク
としてプラズマ中でエッチングすることにより前記所定
角度θに対応したテーパ角α（但しα:45°≦α＜55
°）を有するパターンを形成する工程と を有することを特徴とするエッチング方法。 - 【請求項２】前記パターン形成工程はSF6と塩化フッ化
炭素を含むガスを用いることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59215098A JP2578092B2 (ja) | 1984-10-16 | 1984-10-16 | エツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59215098A JP2578092B2 (ja) | 1984-10-16 | 1984-10-16 | エツチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6194328A JPS6194328A (ja) | 1986-05-13 |
| JP2578092B2 true JP2578092B2 (ja) | 1997-02-05 |
Family
ID=16666718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59215098A Expired - Lifetime JP2578092B2 (ja) | 1984-10-16 | 1984-10-16 | エツチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2578092B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100440447C (zh) * | 2004-09-15 | 2008-12-03 | 泰勒工程有限公司 | 应用于半导体制备工艺中的斜面制造方法 |
| JP2012084737A (ja) * | 2010-10-13 | 2012-04-26 | Kagawa Univ | シリコンの結晶異方性ドライエッチング方法、および装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56104474A (en) * | 1980-01-23 | 1981-08-20 | Semiconductor Res Found | Silicon semiconductor device |
| JPS58137214A (ja) * | 1982-02-09 | 1983-08-15 | Kokusai Electric Co Ltd | パタ−ン形成方法 |
-
1984
- 1984-10-16 JP JP59215098A patent/JP2578092B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6194328A (ja) | 1986-05-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH05121317A (ja) | Ｓｏｉ構造形成方法 | |
| KR970003731B1 (ko) | 반도체 장치의 소자 격리막 제조방법 | |
| US4911783A (en) | Process for etching recesses in a silicon substrate | |
| JP2578092B2 (ja) | エツチング方法 | |
| JPH0545057B2 (ja) | ||
| JPS61271839A (ja) | パタ−ン形成方法 | |
| JPH06302834A (ja) | 薄膜構造の製造方法 | |
| JPS5923105B2 (ja) | 軟ｘ線露光用マスクの製造方法 | |
| JPS60198826A (ja) | エツチング方法 | |
| JPS6376451A (ja) | 化合物半導体結晶基板の製造方法 | |
| JPH0574745A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0422021B2 (ja) | ||
| JPS58206137A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS6210311B2 (ja) | ||
| JPS63119239A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS63258020A (ja) | 素子分離パタ−ンの形成方法 | |
| JPH06302513A (ja) | 単結晶シリコン量子細線の製造方法 | |
| JPS62234333A (ja) | 微細溝加工用マスクの形成方法 | |
| JPS57157543A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
| JPS60206041A (ja) | 半導体集積回路装置の製造方法 | |
| JPS5911630A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS6161431A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPH0399421A (ja) | Ｓｏｉ構造の形成方法 | |
| JPS62273750A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JPS5848424A (ja) | ＩｎΡ半導体結晶のエツチング方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |