JP2650970B2 - ドライエッチング方法 - Google Patents
ドライエッチング方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の利用分野］ 本発明は、ドライエッチング方法に係り、特に、被エ
ッチング材を高速度，高選択比かつマスク材寸法に忠実
に、エッチングする方法に関する。
ッチング材を高速度，高選択比かつマスク材寸法に忠実
に、エッチングする方法に関する。
［従来の技術］ ドライエッチングの高速度化、高選択比の向上，およ
び高異方性エッチングについては各々例えば、プロシー
ディング・オブ・1886 ドライプロセス・シンポジウム
（Proc.Dry Process Symp.p.42（1986）），（Proc.D
ry Process Symp.p.83（1986））、および（Proc.Dry
Process Symp p.121（1984））など、数多く報告さ
れている。また、高いエッチング速度、高い選択比およ
び高異方性という上記３つの特長の内２つの特長を達成
できるドライエッチング方法も、たとえば特開昭60−15
8627に開示されている低温ドライエッチング法等が提案
されている。
び高異方性エッチングについては各々例えば、プロシー
ディング・オブ・1886 ドライプロセス・シンポジウム
（Proc.Dry Process Symp.p.42（1986）），（Proc.D
ry Process Symp.p.83（1986））、および（Proc.Dry
Process Symp p.121（1984））など、数多く報告さ
れている。また、高いエッチング速度、高い選択比およ
び高異方性という上記３つの特長の内２つの特長を達成
できるドライエッチング方法も、たとえば特開昭60−15
8627に開示されている低温ドライエッチング法等が提案
されている。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、上記従来のエッチング方法は、高い選択比、
高速度および高異方性という三つの特長を同時に達成で
きる方法ではなく、どの場合においても３つの特長のう
ちいずれか１つを達成させることができなかった。たと
えばエッチング速度が0.5μm/minと高速度であり、か
つ、サイドエッチングがエッチングの深さの1/100以下
であるという高い異方性エッチングは実現できても、選
択性が低く、エッチングマスク材との選択比（エッチン
グ速度比）が５以下にすぎなかった。
高速度および高異方性という三つの特長を同時に達成で
きる方法ではなく、どの場合においても３つの特長のう
ちいずれか１つを達成させることができなかった。たと
えばエッチング速度が0.5μm/minと高速度であり、か
つ、サイドエッチングがエッチングの深さの1/100以下
であるという高い異方性エッチングは実現できても、選
択性が低く、エッチングマスク材との選択比（エッチン
グ速度比）が５以下にすぎなかった。
そのため、加工中にマスク中にマスク材が消失してしま
うので、マスク材として、耐エッチング性のすぐれた
膜、たとえば、SiO2膜を使わざるを得ず、製造プロセス
が著しく複雑になる等の問題があった。一方、レジスト
マスクとの選択比が10以上と大きく、エッチング速度も
0.5μｍ以上と大きくすると、サイドエッチングが大き
くなり、マスク材寸法に対する被加工材の寸法シフトが
0.1〜0.2μｍ以上となり、実際のLSI製造において不良
の大きな原因となった。さらに、異方性と選択比の両者
がすぐれた場合であっても、エッチング速度が0.1μm/m
in程度にすぎず、例えば深い溝をシリコン基板に形状す
る場合などには、極めて長時間必要となるという問題が
あった。
うので、マスク材として、耐エッチング性のすぐれた
膜、たとえば、SiO2膜を使わざるを得ず、製造プロセス
が著しく複雑になる等の問題があった。一方、レジスト
マスクとの選択比が10以上と大きく、エッチング速度も
0.5μｍ以上と大きくすると、サイドエッチングが大き
くなり、マスク材寸法に対する被加工材の寸法シフトが
0.1〜0.2μｍ以上となり、実際のLSI製造において不良
の大きな原因となった。さらに、異方性と選択比の両者
がすぐれた場合であっても、エッチング速度が0.1μm/m
in程度にすぎず、例えば深い溝をシリコン基板に形状す
る場合などには、極めて長時間必要となるという問題が
あった。
本発明の目的は、上記従来の問題を解決し、高いエッ
チング速度、高い選択比および高い異方性を同時に達成
することのできるドライエッチング法を提供することに
ある。
チング速度、高い選択比および高い異方性を同時に達成
することのできるドライエッチング法を提供することに
ある。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は、ＣおよびSiを構
成元素として含まない非堆積性のエッチングガスを、従
来知られていた異方性エッチングにおける圧力よりも高
い圧力で使用し、被エッチングに印加されるバイアス電
圧とパワーを、所定の範囲内の値にするとともに、被エ
ッチ物の温度を、良好なエッチングの異方性が得られ、
かつ、エッチングのマスクのエッチング速度が20℃にお
けるエッチング速度の1/2になる温度以下にして、エッ
チングを行なうものである。
成元素として含まない非堆積性のエッチングガスを、従
来知られていた異方性エッチングにおける圧力よりも高
い圧力で使用し、被エッチングに印加されるバイアス電
圧とパワーを、所定の範囲内の値にするとともに、被エ
ッチ物の温度を、良好なエッチングの異方性が得られ、
かつ、エッチングのマスクのエッチング速度が20℃にお
けるエッチング速度の1/2になる温度以下にして、エッ
チングを行なうものである。
［作用］ 反応容器内のガス圧力を、異方性エッチングを得るた
めに通常用いられる圧力よりも高くするとともに、エッ
チングガスとして、ＣやSiを構成元速として含まない非
堆積性ガス（エッチングの過程において、被エッチ物上
にＣやSiなどを含む膜が堆積しないガス）を用いると、
被エッチ物に堆積したＣやSiなどを含む堆積物の除去
に、イオンやラジカルが消費されることがなく、かつ、
ガス圧力が高いので、ＣやSiを含む堆積性のガスを用い
た場合よりもエッチング速度は著るしく向上し、たとえ
ば、SF6でSiをエッチングする場合、0.5μm/分以上のエ
ッチング速度が得られる。また、上記のように、異方性
エッチングを行なう際における圧力よりもガス圧力を高
くするとともに、被エッチ物に印加されるバイアス電圧
およびパワーを所定の範囲（第１表参照）内の値にする
ことによって、極めて高いエッチング選択性が得られ
る。さらにエッチング時における被エッチ物の温度を、
良好な異方性エッチング（サイドエッチが深さ方向エッ
チの1/100以下）が行なわれ、かつ、マスクのエッチン
グ速度が、20℃におけるエッチング速度の1/2以下にな
る温度（第１表参照）に設定することによって、高い異
方性が得られるとともに、エッチングの選択性もさらに
向上する。
めに通常用いられる圧力よりも高くするとともに、エッ
チングガスとして、ＣやSiを構成元速として含まない非
堆積性ガス（エッチングの過程において、被エッチ物上
にＣやSiなどを含む膜が堆積しないガス）を用いると、
被エッチ物に堆積したＣやSiなどを含む堆積物の除去
に、イオンやラジカルが消費されることがなく、かつ、
ガス圧力が高いので、ＣやSiを含む堆積性のガスを用い
た場合よりもエッチング速度は著るしく向上し、たとえ
ば、SF6でSiをエッチングする場合、0.5μm/分以上のエ
ッチング速度が得られる。また、上記のように、異方性
エッチングを行なう際における圧力よりもガス圧力を高
くするとともに、被エッチ物に印加されるバイアス電圧
およびパワーを所定の範囲（第１表参照）内の値にする
ことによって、極めて高いエッチング選択性が得られ
る。さらにエッチング時における被エッチ物の温度を、
良好な異方性エッチング（サイドエッチが深さ方向エッ
チの1/100以下）が行なわれ、かつ、マスクのエッチン
グ速度が、20℃におけるエッチング速度の1/2以下にな
る温度（第１表参照）に設定することによって、高い異
方性が得られるとともに、エッチングの選択性もさらに
向上する。
本発明におけるエッチング条件を第１表に示す。
第１表に示したように、エッチング条件を選択するこ
とにより、たとえば、第２表に示したような良好な結果
が得られる。
とにより、たとえば、第２表に示したような良好な結果
が得られる。
第２表は、SF6によってSiをエッチした場合の結果で
あるが、他の場合についても、第２表に示したように、
エッチング速度，エッチング選択性および異方性のいず
れにおいても、良好な結果を得ることができた。
あるが、他の場合についても、第２表に示したように、
エッチング速度，エッチング選択性および異方性のいず
れにおいても、良好な結果を得ることができた。
［発明の実施例］ 実施例1. 第１図は、単結晶シリコンをSF6ガスプラズマを用
い、入力電力450W,ガス圧力65mTorr、の条件で反応性イ
オンエッチングした時のシリコン深さ方向エッチング速
度（曲線１）序レジストマスクのエッチング速度（曲線
２）と規格化したサイドエッチング量の基板温度による
変化（破線３）を示したものである。
い、入力電力450W,ガス圧力65mTorr、の条件で反応性イ
オンエッチングした時のシリコン深さ方向エッチング速
度（曲線１）序レジストマスクのエッチング速度（曲線
２）と規格化したサイドエッチング量の基板温度による
変化（破線３）を示したものである。
規格化したサイドエッチング量とは、マスク端からの
サイドエッチングの幅をエッチングされた深さで割った
ものである。本実施例では、上記エッチング条件で、基
板温度を−90℃以下にするとマスク（ホスレジスト膜）
のエッチング速度が＋20℃の値の1/2以下となり、かつ
サイドエッチング量が10-2以下となった。この時、セル
フバイアスの値は−100Vであり、選択比を10以上にする
には−10〜−100Vのセルフバイアスに設定すればよいこ
とが認められた。シリコンの深さ方向のエッチング速度
は−80℃以下では、5000Å/min程度と20℃での値と大差
はなく、ガス圧力60mTorr以上において、高速度でエッ
チングできた。すなわち本実施例では、入力電力を450W
基板温度を−90℃以下にし、ガス圧力を60mTorr以上に
設定し、かつバイアスを−100〜−10Vとすることにより
高速度で高選択比（10以上）であり、かつ高異方性のエ
ッチングが実現された。SF6のガス圧力と入力電力を変
化させるとエッチング速度が変わる。しかし、第１表に
示した上記範囲内でエッチングを行なえば、高速度，高
選択比および高い異方性という三つの特長がいずれも達
成できることが確認された。
サイドエッチングの幅をエッチングされた深さで割った
ものである。本実施例では、上記エッチング条件で、基
板温度を−90℃以下にするとマスク（ホスレジスト膜）
のエッチング速度が＋20℃の値の1/2以下となり、かつ
サイドエッチング量が10-2以下となった。この時、セル
フバイアスの値は−100Vであり、選択比を10以上にする
には−10〜−100Vのセルフバイアスに設定すればよいこ
とが認められた。シリコンの深さ方向のエッチング速度
は−80℃以下では、5000Å/min程度と20℃での値と大差
はなく、ガス圧力60mTorr以上において、高速度でエッ
チングできた。すなわち本実施例では、入力電力を450W
基板温度を−90℃以下にし、ガス圧力を60mTorr以上に
設定し、かつバイアスを−100〜−10Vとすることにより
高速度で高選択比（10以上）であり、かつ高異方性のエ
ッチングが実現された。SF6のガス圧力と入力電力を変
化させるとエッチング速度が変わる。しかし、第１表に
示した上記範囲内でエッチングを行なえば、高速度，高
選択比および高い異方性という三つの特長がいずれも達
成できることが確認された。
実施例2. 本実施例は、マイクロ波プラズマエッチングおよびマ
グネトロンプラズマエッチングに本発明を適用した例で
ある。
グネトロンプラズマエッチングに本発明を適用した例で
ある。
SF6をエッチングガスとして用いpoly Si膜をエッチ
ングする際に、被エッチ物の温度を＋20℃から−140℃
の範囲で種々に変えて、ガス圧力とエッチング速度の関
係、ガス圧力とサイドエッチの関係およびガス圧力と選
択比の関係をマイクロ波プラズマエッチング法によって
求めた結果を、それぞれ、第２図，第３図および第４図
に示した。マイクロ波のパワーは200W、被エッチ物のバ
イアスは−50〜−10Vとした。
ングする際に、被エッチ物の温度を＋20℃から−140℃
の範囲で種々に変えて、ガス圧力とエッチング速度の関
係、ガス圧力とサイドエッチの関係およびガス圧力と選
択比の関係をマイクロ波プラズマエッチング法によって
求めた結果を、それぞれ、第２図，第３図および第４図
に示した。マイクロ波のパワーは200W、被エッチ物のバ
イアスは−50〜−10Vとした。
第２図，第３図および第４図から明らかなように、反
応ガス圧力を4mTorr以上、被エッチ物の温度を−100〜1
35℃とすれば、エッチング速度１μm/分以上、サイドエ
ッチほとんどゼロ、選択比10以上という極めてすぐれた
結果が得られた。なお、マグネトロン反応性エッチング
でも、ほぼ同様の結果が得られた。
応ガス圧力を4mTorr以上、被エッチ物の温度を−100〜1
35℃とすれば、エッチング速度１μm/分以上、サイドエ
ッチほとんどゼロ、選択比10以上という極めてすぐれた
結果が得られた。なお、マグネトロン反応性エッチング
でも、ほぼ同様の結果が得られた。
実施例3. 本実施例は、NF3ガスによりSiをマイクロ波プラズマ
エッチングとマグネトロン反応性エッチングした。基板
温度が−120℃以下において、ガス圧力1mTorr以上、バ
イアス電圧−40〜−5V,パワー250Wとすることによって
エッチング速度が5000Å/min以上となり、マスク材とし
てホストレジストの選択比が10以上、規格化したサイド
エッチング量が10-2以下となった。PF3を用いた場合で
は、基板温度が−90℃以下にする必要があった。
エッチングとマグネトロン反応性エッチングした。基板
温度が−120℃以下において、ガス圧力1mTorr以上、バ
イアス電圧−40〜−5V,パワー250Wとすることによって
エッチング速度が5000Å/min以上となり、マスク材とし
てホストレジストの選択比が10以上、規格化したサイド
エッチング量が10-2以下となった。PF3を用いた場合で
は、基板温度が−90℃以下にする必要があった。
F2ガスの場合には、−90℃以下の基板温度に設定する
と高精度エッチングとなった。
と高精度エッチングとなった。
いずれの場合においても、エッチング条件を第１表に
示した範囲内にすることにより、さらにすぐれた結果が
得られた。
示した範囲内にすることにより、さらにすぐれた結果が
得られた。
実施例4. マイクロ波プラズマもしくはマグネトロン形成反応性
イオンエッチングではCl2ガスによるSiエッチングは−6
0℃以下の温度で、ガス圧力4mTorr以上、バイアス−20
〜−100Vという条件でエッチング速度が0.5μm/min以上
であり、ホトレジスト値との選択比が10以上、かつ規格
化されたサイドエッチング量が10-2以下となった。反応
性はイオンエッチングでは、Cl2ガス圧が100mTorr近
辺、入力電力が200W以上でよい結果が得られた。この際
のバイアスは−200V以下、温度−50℃以下とした。Br2
ガスプラズマを用いた場合には−40℃以下で高精度エッ
チングができた。
イオンエッチングではCl2ガスによるSiエッチングは−6
0℃以下の温度で、ガス圧力4mTorr以上、バイアス−20
〜−100Vという条件でエッチング速度が0.5μm/min以上
であり、ホトレジスト値との選択比が10以上、かつ規格
化されたサイドエッチング量が10-2以下となった。反応
性はイオンエッチングでは、Cl2ガス圧が100mTorr近
辺、入力電力が200W以上でよい結果が得られた。この際
のバイアスは−200V以下、温度−50℃以下とした。Br2
ガスプラズマを用いた場合には−40℃以下で高精度エッ
チングができた。
上記エッチングガスは、複数のガスたとえばSF6とCl2
またはNF3とCl2等を混合させて使用すると、より好まし
い高精度加工が得られる。
またはNF3とCl2等を混合させて使用すると、より好まし
い高精度加工が得られる。
複数種のガスの量と比を時間的に変化させて、導入す
る方法の選択比の向上に有効であった。
る方法の選択比の向上に有効であった。
実施例5. 第５図は、Cl2ガスをエッチングガスとして用い、圧
力200mTorr,入力電力400Wでバイアス電圧を−200V以下
としてAlを反応性イオンエッチングによってエッチング
した時のAlのエッチング速度（直線４）、およびレジス
ト膜のエッチング速度（曲線５）、および、サイドエッ
チング量の規格化した値（曲線６）を、エッチング処理
中の基板温度に対し示したものである。Alのエッチング
が発熱性であるため、冷却水によって冷却してエッチン
グを行なう場合においても、基板温度が40〜100℃にな
る。本実施例では、直線４に示したように、−20℃〜＋
80℃においてAlエッチング速度は5500Å/minであり、ほ
ぼ一定であった。これに対し、レジスト膜のエッチング
速度は、曲線５から明らかなように、−５℃に冷却した
場合のエッチング速度は水によって被エッチ物を冷却し
た場合のエッチング速度の1/2以下となることがわかっ
た。またサイドエッチング量は、−10℃においてエッチ
ング深さの1/100となることがわかった。総合すると−1
0℃以下に温度を保ち、ガス圧力50〜200mTorrとして、C
l2ガスでエッチングする方法がAlの高精度エッチングに
有効であった。なおバイアス電圧は−200V以下とするの
が好しい。
力200mTorr,入力電力400Wでバイアス電圧を−200V以下
としてAlを反応性イオンエッチングによってエッチング
した時のAlのエッチング速度（直線４）、およびレジス
ト膜のエッチング速度（曲線５）、および、サイドエッ
チング量の規格化した値（曲線６）を、エッチング処理
中の基板温度に対し示したものである。Alのエッチング
が発熱性であるため、冷却水によって冷却してエッチン
グを行なう場合においても、基板温度が40〜100℃にな
る。本実施例では、直線４に示したように、−20℃〜＋
80℃においてAlエッチング速度は5500Å/minであり、ほ
ぼ一定であった。これに対し、レジスト膜のエッチング
速度は、曲線５から明らかなように、−５℃に冷却した
場合のエッチング速度は水によって被エッチ物を冷却し
た場合のエッチング速度の1/2以下となることがわかっ
た。またサイドエッチング量は、−10℃においてエッチ
ング深さの1/100となることがわかった。総合すると−1
0℃以下に温度を保ち、ガス圧力50〜200mTorrとして、C
l2ガスでエッチングする方法がAlの高精度エッチングに
有効であった。なおバイアス電圧は−200V以下とするの
が好しい。
BCl3を使うとエッチング速度が約1/2に低下するが、
Ｂの堆積効果によりサイドエッチング量が−50℃で10-2
となった。すなわち、BCl3では−５℃でも高精度エッチ
ングが可能であった。
Ｂの堆積効果によりサイドエッチング量が−50℃で10-2
となった。すなわち、BCl3では−５℃でも高精度エッチ
ングが可能であった。
実施例6. マイクロ波プラズマエッチングもしくはマグネトロン
プラズマエッチングによってAlもしくはAl合金をエッチ
する場合、BCl3もしくはCl2をエッチングガスとして用
い、ガス圧力2mTorr以上、バイアス電圧−50V以下、温
度−５℃以下という条件でエッチングを行なったとこ
ろ、エッチング速度１μm/分以上、ホトレジスト膜との
選択比10以上に、サイドエッチ10-2以下という極めてす
ぐれた結果が得られた。エッチング速度はRIEの場合の
２倍以上であり、RIEを用いた場合よりもすぐれた結果
を得られることが認められた。
プラズマエッチングによってAlもしくはAl合金をエッチ
する場合、BCl3もしくはCl2をエッチングガスとして用
い、ガス圧力2mTorr以上、バイアス電圧−50V以下、温
度−５℃以下という条件でエッチングを行なったとこ
ろ、エッチング速度１μm/分以上、ホトレジスト膜との
選択比10以上に、サイドエッチ10-2以下という極めてす
ぐれた結果が得られた。エッチング速度はRIEの場合の
２倍以上であり、RIEを用いた場合よりもすぐれた結果
を得られることが認められた。
実施例7. タングステンのエッチング実施例について説明する。
エッチングガスSF6ガス圧力5mTorr,マイクロ波電力300W
という条件でレジスト膜をマスクに用いてタングステン
膜をエッチングした結果、被エッチ物の温度域を０℃以
下にすれば良好な結果が得られることがわかった。rf電
力が高い方が、エッチング速度が大きく、ガス圧力は5m
Torrから20mTorrの範囲マイクロ波プラズマエッチング
では有効であり、バイアス電圧は−40V以下にした。マ
イクロ波プラズマやマグネトロンプラズマエッチングで
はガス圧力を5mTorr以上とし、バイアス電圧が−40V以
下となるようにrf電力を印加し、かつ０℃以下にするこ
とにより、１μm/min以上のエッチ速度で選択比が10以
上の高異方性加工力ができたでも良いことがわかった。
エッチングガスSF6ガス圧力5mTorr,マイクロ波電力300W
という条件でレジスト膜をマスクに用いてタングステン
膜をエッチングした結果、被エッチ物の温度域を０℃以
下にすれば良好な結果が得られることがわかった。rf電
力が高い方が、エッチング速度が大きく、ガス圧力は5m
Torrから20mTorrの範囲マイクロ波プラズマエッチング
では有効であり、バイアス電圧は−40V以下にした。マ
イクロ波プラズマやマグネトロンプラズマエッチングで
はガス圧力を5mTorr以上とし、バイアス電圧が−40V以
下となるようにrf電力を印加し、かつ０℃以下にするこ
とにより、１μm/min以上のエッチ速度で選択比が10以
上の高異方性加工力ができたでも良いことがわかった。
実施例8. SiO2,Si3N4のエッチングでは、非堆積性のガスとして
はC3F8やC2F6,CHF3等のフロロカーボン系ガスが使用で
きる。但し、SiやＷに対してはこれらのガスは堆積性ガ
スとして作用する。SiO2をエッチングする場合は、SiO2
とCF2が反応し、SiF4とCO（もしくはCO2）が生成されて
揮散されるため、SiO2上にはＣやCFnの堆積が生じ
ないからである。
はC3F8やC2F6,CHF3等のフロロカーボン系ガスが使用で
きる。但し、SiやＷに対してはこれらのガスは堆積性ガ
スとして作用する。SiO2をエッチングする場合は、SiO2
とCF2が反応し、SiF4とCO（もしくはCO2）が生成されて
揮散されるため、SiO2上にはＣやCFnの堆積が生じ
ないからである。
SiO2のマイクロ波プラズマエッチングでは、CHF3ガス
を使い、ガス圧力2mTorr、入力電力400Wとすると、エッ
チング速度が5000Å/minとすることができ、この速度を
維持した状態でサイドエッチングを10-2,レジストとの
選択比を15以上にするには被エッチ物の温度を−60℃以
下にすればよいことがわかった。試料のバイアスは−10
0Vとした。−100Vより低いバイアスでは、エッチング速
度が低下し、温度域も−50℃から−40℃以下とやや高温
となった本実施例では、ガス圧力が2mTorr以上、バイア
ス電圧を−100V以下とし、かつウエハ温度を−40℃以下
とすれば、高エッチ速度で高選択比で高異方性加工がで
きた。エッチングにはC2F6やC3F8等のフロロカーボン系
ガスやこれらのガスにHe等を混合した混合ガスが適す
る。
を使い、ガス圧力2mTorr、入力電力400Wとすると、エッ
チング速度が5000Å/minとすることができ、この速度を
維持した状態でサイドエッチングを10-2,レジストとの
選択比を15以上にするには被エッチ物の温度を−60℃以
下にすればよいことがわかった。試料のバイアスは−10
0Vとした。−100Vより低いバイアスでは、エッチング速
度が低下し、温度域も−50℃から−40℃以下とやや高温
となった本実施例では、ガス圧力が2mTorr以上、バイア
ス電圧を−100V以下とし、かつウエハ温度を−40℃以下
とすれば、高エッチ速度で高選択比で高異方性加工がで
きた。エッチングにはC2F6やC3F8等のフロロカーボン系
ガスやこれらのガスにHe等を混合した混合ガスが適す
る。
Si3N4のエッチングでは上記フロローカーボンの他CF4
＋O2ガスを用い、ガス圧力を12mTorr以上でバイアス電
圧を−100V以下であり、かつ−40℃以下の温度であるこ
とが適していた。
＋O2ガスを用い、ガス圧力を12mTorr以上でバイアス電
圧を−100V以下であり、かつ−40℃以下の温度であるこ
とが適していた。
実施例9. WSi2やCSi2,TaSi2等のシリサイド膜のエッチングに適
するガスと温度域については、シリコン，ポリシリコン
の温度域ガス種と概ね一致した。具体的にはSF6を使用
した場合には−90℃以下、Cl2を用いた場合には、−60
℃以下に保つことが必要である。ガス圧力についても5m
Torr以上とほぼ一致し、かつセルフバイアス値を−50V
以下とすることが必要であった。
するガスと温度域については、シリコン，ポリシリコン
の温度域ガス種と概ね一致した。具体的にはSF6を使用
した場合には−90℃以下、Cl2を用いた場合には、−60
℃以下に保つことが必要である。ガス圧力についても5m
Torr以上とほぼ一致し、かつセルフバイアス値を−50V
以下とすることが必要であった。
実施例10. GaAsについては、Cl系ガスを使用し、０℃以下に保持
し、かつガス圧力を2mTorr以上で、エッチングする方法
が有効であった。
し、かつガス圧力を2mTorr以上で、エッチングする方法
が有効であった。
InPについてはGaAsとほぼ同じであるがやや高温（２
〜３℃）にする必要があった。
〜３℃）にする必要があった。
AlGaAsやInGaP等の三元混晶についても同条件があて
はまる。
はまる。
さらに、Nb,Pb,Zr等の超電導材料については、＋５℃
以下で、高精度エッチングできることがわかった。
以下で、高精度エッチングできることがわかった。
上記実施例での温度範囲は平行平板型の反応性イオン
エッチング，マイクロ波プラズマエッチング，マグネト
ロン放電型エッチング等プラズマやイオンを使うエッチ
ングで有効である。いずれの場合にもガス圧力と波長、
セルフ電圧を選択することにより１μm/min以上のエッ
チ速度で選択比が10以上の異方性加工が可能であった。
エッチング，マイクロ波プラズマエッチング，マグネト
ロン放電型エッチング等プラズマやイオンを使うエッチ
ングで有効である。いずれの場合にもガス圧力と波長、
セルフ電圧を選択することにより１μm/min以上のエッ
チ速度で選択比が10以上の異方性加工が可能であった。
［発明の効果］ 上記説明から明らかなように、本発明によれば、高速
度でありかつ高選択比であり、さらに高異方性であるド
ライエッチングができるので、製造工程数の低減や不良
発生率の低減に極めて大きな効果がある。
度でありかつ高選択比であり、さらに高異方性であるド
ライエッチングができるので、製造工程数の低減や不良
発生率の低減に極めて大きな効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示すグラフ，第２図乃至第
４図は本発明の他の実施例を示すグラフ、第５図は本発
明のさらに他の実施例を示すグラフである。
４図は本発明の他の実施例を示すグラフ、第５図は本発
明のさらに他の実施例を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 向 喜一郎 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−187238（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−159025（ＪＰ，Ａ) Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖａｃｃｎｕ ｍ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈ ｎｏｌｏｇｙ 21（２），Ｊｕｌｙ．１ Ａｎｇ．1982，ＰＰ．672−675，“Ｈｉ ｇｈ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｒｅｓｉ ｓｔ”，Ｈ．Ｎａｍａｔｓｕ，Ｙ．Ｏｚ ａｋｉ，Ｋ．Ｈｉｒａｔａ
Claims (4)
- 【請求項１】所定のパターンを有するマスクが表面上に
形成された被エッチング物をエッチング装置の反応容器
内に配置する工程と、 前記被エッチング物を、マイクロ波電力により発生させ
たエッチングガスのプラズマと接触させて、前記被エッ
チング物の露出した表面をエッチングする工程とを含
み、 前記エッチングする工程は、前記被エッチング物のエッ
チング速度が0.5μm/分以上、かつ前記被エッチング物
のエッチング速度が前記マスクのエッチング速度に対し
10以上、かつ上記被エッチング物の横方向のエッチング
速度が深さ方向のエッチング速度に対し1/100以下とな
るように、被エッチング物を20℃以下の所定の温度で、
かつ前記反応容器内を所定のガス圧力で、かつ前記マイ
クロ波電力とは独立に制御され、−10V以下−100V以上
の所定の値のバイアス電圧を被エッチング物に印加し
て、エッチングする工程であることを特徴とするドライ
エッチング方法。 - 【請求項２】前記エッチングガスは、非堆積性ガスであ
ることを特徴とする請求項１記載のドライエッチング方
法。 - 【請求項３】前記温度は−135℃以上−100℃以下の所定
の値、前記ガス圧力は4mTorr以上10mTorr以下の所定の
値、前記バイアス電圧は−50V以上−10V以下の所定の値
であることを特徴とする請求項１記載のドライエッチン
グ方法。 - 【請求項４】前記マイクロ波電力は200W以上400W以下の
所定の電力であることを特徴とする請求項１記載のドラ
イエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63181899A JP2650970B2 (ja) | 1987-07-31 | 1988-07-22 | ドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62-190036 | 1987-07-31 | ||
| JP19003687 | 1987-07-31 | ||
| JP63181899A JP2650970B2 (ja) | 1987-07-31 | 1988-07-22 | ドライエッチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01103837A JPH01103837A (ja) | 1989-04-20 |
| JP2650970B2 true JP2650970B2 (ja) | 1997-09-10 |
Family
ID=26500900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63181899A Expired - Fee Related JP2650970B2 (ja) | 1987-07-31 | 1988-07-22 | ドライエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2650970B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2939269B2 (ja) * | 1989-05-24 | 1999-08-25 | 富士通株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JPH0590224A (ja) * | 1991-01-22 | 1993-04-09 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JP2016144874A (ja) * | 2015-02-06 | 2016-08-12 | 旭化成株式会社 | 円筒形モールド、ドライエッチング装置及び円筒形モールドの製造方法 |
| KR20200123481A (ko) * | 2018-03-16 | 2020-10-29 | 램 리써치 코포레이션 | 유전체들의 고 종횡비 피처들의 플라즈마 에칭 화학물질들 |
| US11456180B2 (en) | 2019-11-08 | 2022-09-27 | Tokyo Electron Limited | Etching method |
| WO2021090516A1 (ja) * | 2019-11-08 | 2021-05-14 | 東京エレクトロン株式会社 | エッチング方法 |
| EP4050641A4 (en) * | 2019-11-08 | 2023-12-13 | Tokyo Electron Limited | ENGRAVING PROCESS |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57159025A (en) * | 1981-03-27 | 1982-10-01 | Toshiba Corp | Method and device for dry etching |
| JPH0626208B2 (ja) * | 1985-02-14 | 1994-04-06 | 株式会社東芝 | ドライエツチング方法 |
-
1988
- 1988-07-22 JP JP63181899A patent/JP2650970B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖａｃｃｎｕｍ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ２１（２），Ｊｕｌｙ．１Ａｎｇ．１９８２，ＰＰ．６７２−６７５，"Ｈｉｇｈ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔ"，Ｈ．Ｎａｍａｔｓｕ，Ｙ．Ｏｚａｋｉ，Ｋ．Ｈｉｒａｔａ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01103837A (ja) | 1989-04-20 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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