JP2754966B2 - 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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- JP2754966B2 JP2754966B2 JP3212858A JP21285891A JP2754966B2 JP 2754966 B2 JP2754966 B2 JP 2754966B2 JP 3212858 A JP3212858 A JP 3212858A JP 21285891 A JP21285891 A JP 21285891A JP 2754966 B2 JP2754966 B2 JP 2754966B2
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- Japan
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- plasma
- etching
- gas
- dry etching
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は反応性ガスプラズマを用
いたドライエッチング方法に関する。
いたドライエッチング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】反応性ガスプラズマを用いたドライエッ
チング方法には、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）、
反応性イオンビームエッチング（ＲＩＢＥ）などがあ
る。これらのエッチング方法は、化学反応性ガスにより
蒸気圧の高い生成物を作ることでエッチング速度や平滑
性を増している。そのため、基板に到達する化学反応種
濃度はエッチングに非常に大きな影響を及ぼす。上記エ
ッチング方式では、装置内のガス圧を調整して反応種濃
度をコントロールしている。
チング方法には、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）、
反応性イオンビームエッチング（ＲＩＢＥ）などがあ
る。これらのエッチング方法は、化学反応性ガスにより
蒸気圧の高い生成物を作ることでエッチング速度や平滑
性を増している。そのため、基板に到達する化学反応種
濃度はエッチングに非常に大きな影響を及ぼす。上記エ
ッチング方式では、装置内のガス圧を調整して反応種濃
度をコントロールしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】プラズマの状態は、装
置内のガス圧に大きく依存するので、上記の装置で化学
反応種濃度を変えようとしてガス圧を変化させると、プ
ラズマ解難率，イオン電流，ラジカル濃度なども変化し
てしまう。このため反応種濃度とガス圧は複雑な関係と
なっており、ガス圧による反応種濃度の制御は困難であ
った。
置内のガス圧に大きく依存するので、上記の装置で化学
反応種濃度を変えようとしてガス圧を変化させると、プ
ラズマ解難率，イオン電流，ラジカル濃度なども変化し
てしまう。このため反応種濃度とガス圧は複雑な関係と
なっており、ガス圧による反応種濃度の制御は困難であ
った。
【０００４】本発明の目的は、プラズマに影響を与えず
に基板に到達する化学反応種濃度の制御を簡単に行うド
ライエッチング方法を提供することにある。
に基板に到達する化学反応種濃度の制御を簡単に行うド
ライエッチング方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によるドライエッチング方法においては、化
学反応性ガスプラズマを用いるドライエッチング方法に
おいて、プラズマ室内で反応性ガスをプラズマ化し、こ
れをプラズマ室からエッチング室内に導入して基板のエ
ッチング処理を行い、 さらに、前記反応性ガスに対する
反応性が低いガスを前記エッチング室内の基板近傍で該
基板に直接吹き付けることにより、プラズマ化した反応
ガスを局所的に希釈し、その吹付量を調整することによ
り制御性をもって基板到達エッチャント量を減少させる
ものである。
め、本発明によるドライエッチング方法においては、化
学反応性ガスプラズマを用いるドライエッチング方法に
おいて、プラズマ室内で反応性ガスをプラズマ化し、こ
れをプラズマ室からエッチング室内に導入して基板のエ
ッチング処理を行い、 さらに、前記反応性ガスに対する
反応性が低いガスを前記エッチング室内の基板近傍で該
基板に直接吹き付けることにより、プラズマ化した反応
ガスを局所的に希釈し、その吹付量を調整することによ
り制御性をもって基板到達エッチャント量を減少させる
ものである。
【０００６】
【作用】反応性の低いガスを基板に直接吹き付けること
で基板に達するエッチャント量を減らせることができ
る。これはエッチャントが基板の近傍で局所的に希釈さ
れるからである。さらに吹き付ける量を調整すること
で、基板到達エッチャント量を単に減らすだけでなく制
御性を持って減らすことができる。吹き付けは基板の近
傍で局所的に行うので装置内全体への影響は小さく、プ
ラズマの状態も変わらない。したがって、他のエッチン
グパラメータは変えずに反応種温度だけを効率良く制御
できる。
で基板に達するエッチャント量を減らせることができ
る。これはエッチャントが基板の近傍で局所的に希釈さ
れるからである。さらに吹き付ける量を調整すること
で、基板到達エッチャント量を単に減らすだけでなく制
御性を持って減らすことができる。吹き付けは基板の近
傍で局所的に行うので装置内全体への影響は小さく、プ
ラズマの状態も変わらない。したがって、他のエッチン
グパラメータは変えずに反応種温度だけを効率良く制御
できる。
【０００７】また上記の作用は運動エネルギーの小さい
ラジカル，ガスに対して大きく、運動エネルギーの大き
いイオンビームに対しては小さいので、これらのエッチ
ャントが混在する場合は、中性種エッチャントのみを選
択的に減らせるので、エッチングのイオン性が強くなり
垂直異方性の高いエッチングが可能となる。
ラジカル，ガスに対して大きく、運動エネルギーの大き
いイオンビームに対しては小さいので、これらのエッチ
ャントが混在する場合は、中性種エッチャントのみを選
択的に減らせるので、エッチングのイオン性が強くなり
垂直異方性の高いエッチングが可能となる。
【０００８】以下実施例を挙げて本発明のドライエッチ
ング方法を説明する。
ング方法を説明する。
【０００９】図１は、通常のＲＩＢＥ装置に低反応性ガ
ス導入ノズル８を取り付けた装置である。
ス導入ノズル８を取り付けた装置である。
【００１０】プラズマ室２で塩素プラズマをたてて、引
出し電極３に電圧をかけ、塩素イオンビーム７を形成
し、ヒーター６で加熱してＩｎＰ基板５に照射する。中
性反応種である塩素分子，塩素ラジカルは、拡散によっ
てプラズマ室２よりエッチング室４，ＩｎＰ基板５へと
到達する。
出し電極３に電圧をかけ、塩素イオンビーム７を形成
し、ヒーター６で加熱してＩｎＰ基板５に照射する。中
性反応種である塩素分子，塩素ラジカルは、拡散によっ
てプラズマ室２よりエッチング室４，ＩｎＰ基板５へと
到達する。
【００１１】低反応性ガス導入ノズル８より三沸化窒素
（ＮＦ3）をＩｎＰ基板５へ吹き付けると、基板近傍で
塩素がＮＦ3で希釈されて基板５に到達する塩素量を減
らすことができる。低反応性ガス導入ノズル８より吹き
付けるＮＦ3の流量を調整することで基板５に到達する
塩素量を制御できるので、図２に示すようにエッチング
速度がＮＦ3流量で簡単に制御できる。
（ＮＦ3）をＩｎＰ基板５へ吹き付けると、基板近傍で
塩素がＮＦ3で希釈されて基板５に到達する塩素量を減
らすことができる。低反応性ガス導入ノズル８より吹き
付けるＮＦ3の流量を調整することで基板５に到達する
塩素量を制御できるので、図２に示すようにエッチング
速度がＮＦ3流量で簡単に制御できる。
【００１２】引出し電圧を十分大きくすれば、塩素イオ
ンビーム７の運動エネルギーが大きくなり、低反応性ガ
スを吹き付けても影響を受けずに基板５に到達できる。
それに対し、塩素分子，ラジカルの基板到達量は減るの
でエッチングは化学反応性が減り、イオン性が強くなり
垂直異方度が向上する。
ンビーム７の運動エネルギーが大きくなり、低反応性ガ
スを吹き付けても影響を受けずに基板５に到達できる。
それに対し、塩素分子，ラジカルの基板到達量は減るの
でエッチングは化学反応性が減り、イオン性が強くなり
垂直異方度が向上する。
【００１３】図３，図４は、基板温度２３０℃，引出し
電圧５００Ｖで行ったＩｎＰ基板の塩素ＲＩＢＥの結果
である。図３ではサイドエッチが起こっているが、図４
で低反応性ガス導入ノズル８からＡｒ１０ｓｃｃｍを基
板５に吹き付けることで垂直異方性が増している。
電圧５００Ｖで行ったＩｎＰ基板の塩素ＲＩＢＥの結果
である。図３ではサイドエッチが起こっているが、図４
で低反応性ガス導入ノズル８からＡｒ１０ｓｃｃｍを基
板５に吹き付けることで垂直異方性が増している。
【００１４】図５は、通常のＲＩＥ装置に低反応性ガス
導入ノズル８を取り付けたものであり、メタン・水素混
合ガスによるＲＩＥ中に一方の平行平板電極１０上に置
かれたＩｎＰ基板５の近傍に低反応性ガス導入ノズル８
よりＡｒを吹き付けることで基板到達メタン・水素量を
制御できる。
導入ノズル８を取り付けたものであり、メタン・水素混
合ガスによるＲＩＥ中に一方の平行平板電極１０上に置
かれたＩｎＰ基板５の近傍に低反応性ガス導入ノズル８
よりＡｒを吹き付けることで基板到達メタン・水素量を
制御できる。
【００１５】以上、実施例において反応性ガスは、塩
素，メタン・水素混合ガスに限定されるものではなく、
ＣＦ4，エタン・水素混合ガスなどあらゆる反応性ガス
でかまわない。基板もＩｎＰに限定されず、ＧａＡｓ，
Ｓｉなど反応性ドライエッチングされるものであればか
まわない。同様に吹き付けに用いるガスもＮＦ3，Ａｒ
に限定されず基板及び反応性ガスとの反応性が低ければ
良くＨｅ，Ｎｅ，Ｘｅなどでもかまわない。
素，メタン・水素混合ガスに限定されるものではなく、
ＣＦ4，エタン・水素混合ガスなどあらゆる反応性ガス
でかまわない。基板もＩｎＰに限定されず、ＧａＡｓ，
Ｓｉなど反応性ドライエッチングされるものであればか
まわない。同様に吹き付けに用いるガスもＮＦ3，Ａｒ
に限定されず基板及び反応性ガスとの反応性が低ければ
良くＨｅ，Ｎｅ，Ｘｅなどでもかまわない。
【００１６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、基板及び
エッチングに用いる反応性ガスに対する反応性が低いガ
スを直接基板に吹き付けることで、プラズマ状態を変え
ずに基板に到達するエッチャント量を制御することがで
きる。それによってエッチングの制御を簡単に行うこと
ができる。
エッチングに用いる反応性ガスに対する反応性が低いガ
スを直接基板に吹き付けることで、プラズマ状態を変え
ずに基板に到達するエッチャント量を制御することがで
きる。それによってエッチングの制御を簡単に行うこと
ができる。
【図１】ＩｎＰ基板のＮＦ3吹き付け塩素ＲＩＢＥ方法
を示す図である。
を示す図である。
【図２】ＮＦ3吹き付け流量によるエッチング速度の制
御を示す図である。
御を示す図である。
【図３】通常のＲＩＢＥでサイドエッチで垂直異方性が
悪い形状の例を示す図である。
悪い形状の例を示す図である。
【図４】Ａｒ吹き付けにより垂直異方性が改善された形
状を示す図である。
状を示す図である。
【図５】ＩｎＰ基板のＡｒ吹き付けメタン・水素混合ガ
スＲＩＥを示す図である。
スＲＩＥを示す図である。
１ 反応性ガス導入管 ２ プラズマ室 ３ 引出し電極 ４ エッチング室 ５ ＩｎＰ基板 ６ ヒーター ７ 塩素イオンビーム ８ 低反応性ガス導入ノズル ９ ＳｉＯ2マスク １０ 平行平板電極
Claims (1)
- 【請求項１】 化学反応性ガスプラズマを用いるドライ
エッチング方法において、プラズマ室内で反応性ガスをプラズマ化し、これをプラ
ズマ室からエッチング室内に導入して基板のエッチング
処理を行い、 さらに、前記反応性ガスに対する反応性が低いガスを前
記エッチング室内の基板近傍で該基板に直接吹き付ける
ことにより、プラズマ化した反応ガスを局所的に希釈
し、その吹付量を調整することにより制御性をもって基
板到達エッチャント量を減少させる ことを特徴とするド
ライエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3212858A JP2754966B2 (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | ドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3212858A JP2754966B2 (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | ドライエッチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0536646A JPH0536646A (ja) | 1993-02-12 |
| JP2754966B2 true JP2754966B2 (ja) | 1998-05-20 |
Family
ID=16629474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3212858A Expired - Lifetime JP2754966B2 (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | ドライエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2754966B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2894658B2 (ja) * | 1992-01-17 | 1999-05-24 | 株式会社東芝 | ドライエッチング方法およびその装置 |
| JP2015007463A (ja) | 2013-06-26 | 2015-01-15 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ティルティングパッド軸受 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0789545B2 (ja) * | 1986-04-23 | 1995-09-27 | 株式会社日立製作所 | プラズマエッチング方法 |
| JPH04105531U (ja) * | 1991-02-25 | 1992-09-10 | 沖電気工業株式会社 | エツチング装置 |
-
1991
- 1991-07-30 JP JP3212858A patent/JP2754966B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0536646A (ja) | 1993-02-12 |
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