JP3033104B2 - エッチング方法 - Google Patents

エッチング方法

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JP3033104B2
JP3033104B2 JP1298914A JP29891489A JP3033104B2 JP 3033104 B2 JP3033104 B2 JP 3033104B2 JP 1298914 A JP1298914 A JP 1298914A JP 29891489 A JP29891489 A JP 29891489A JP 3033104 B2 JP3033104 B2 JP 3033104B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エッチング方法に関する。本発明は、例え
ば、半導体装置などの電子部品の製造におけるエッチン
グなどに利用することができる。
〔発明の概要〕
本出願の請求項1の発明は、シリコン化合物膜を磁場
印加によりエッチングを行うエッチング方法でエッチン
グする場合に、水素を含有しないフッ化炭素系ガスを主
成分とするガスによりシリコン化合物膜の深さ方向の一
部をパターンエッチングし、その後水素を含有するフッ
化炭素系ガスを主成分とするガスによりシリコン化合物
膜の深さ方向の残部をパターンエッチングすることによ
って、途中までは高速でエッチングを行い、下地に近い
部分ではダメージの少ないエッチングを行うようにし
て、高速かつ低ダメージのエッチングを達成するもので
ある。本出願の請求項2の発明は、請求項1において、
カソードカップリング平行平板型マグネトロンRIE装置
を用いる場合である。
〔従来の技術及びその問題点〕
エッチング技術は種々の分野で用いられているが、生
産性を向上するため、エッチング速度を一層高速化する
ことが望まれている。
例えば電子材料、特に半導体装置製造の分野では、半
導体ウエハの大口径化及びパターンの微細化に伴って、
エッチング速度の増大が切望されている。大口径ウエハ
における微細パターンを面内均一性よくエッチングを行
うには、一度に多数枚のウエハを処理する従来のバッチ
方式ではもはや対応しにくく、枚葉式のエッチング処理
を実用化することが望まれるのであるが、枚葉式は1回
の処理時間がそのまま1枚当たりの処理時間となるの
で、エッチング速度を大きくして処理効率を上げる必要
がある。
枚葉式エッチング技術は一部で実用化されているもの
の、被処理材料によっては未だ実際的ではない。例えば
SiO2エッチングに関しては従来のバッチ式と同等なスル
ープットが得られるほどにはエッチング速度が上がって
いないのが現状であり、枚葉式の実用化はあまり進んで
いない。
更に、高速エッチングを実現するためには、エッチン
グの高速化に伴って生ずる問題を解決しなければならな
い。
その一つはダメージ防止の問題であり、他の一つは処
理の均一性の問題である。
ダメージ防止については言えば、エッチング速度を高
めるにはエッチング時に用いるエネルギを大きくしたり
反応性の大きいガスを用いるなどの手段があるが、これ
らはいずれも下地に対してダメージを与えるおそれがあ
る。元来高速化とダメージ低減とは相反する要請ではあ
るが、高速エッチングの実用化にはその双方を満足させ
なければならない。
また処理の均一性についても、例えばエネルギが大き
くなるとどうしても均一性が犠牲になることがある。例
えば枚葉式処理の採用については、均一性を保つために
かかる手段を用いるのに高速にして均一性を損なうおそ
れが出れば、これを採用する意義が減じてしまう。特公
昭60−11109号公報には高速でダメージの小さいマグネ
トロンドライエッチング方法が示されているが、均一性
の点で問題が残るものである。一方、特公昭57−44749
号公報にはダメージの小さい均一処理可能なエッチング
技術が示されているが、高速化という点で更に改良が望
まれる。
従って、高速エッチングが可能で、しかもそれに伴う
問題、例えばダメージの問題とか、処理不均一性の問題
とかを解決したエッチング技術が望まれているのであ
る。
本出願の各発明は、上記問題点を解決せんとするもの
である。即ち本出願の請求項1,2の発明は、高速でかつ
ダメージの小さいエッチング方法を提供することを目的
とする。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕
本出願の請求項1の発明は、シリコン化合物膜上にパ
ターン化したマスク層を形成する工程と、水素を含有し
ないフッ化炭素系ガスを主成分とするガスにより、シリ
コン化合物膜の深さ方向の一部をパターンエッチングす
る工程と、水素を含有するフッ化炭素系ガスを主成分と
するガスにより、シリコン化合物膜の深さ方向の残部を
パターンエッチングする工程とを有することを特徴とす
る磁場印加によりエッチングを行うエッチング方法であ
る。
この発明によれば、水素を含有しないフッ化炭素系ガ
スを主成分とするガスによるエッチングによって、シリ
コン化合物膜の高速エッチングを行うことができる。ま
た残りの部分について、水素を含有するフッ化水素系ガ
スを主成分とするガスによるエッチングによって、下地
に対するダメージのないエッチングを行うことができ
る。
よってこの発明を用いると、途中まで高速のエッチン
グを行い、下地付近になった段階で低ダメージのエッチ
ングに切り換えて実施することができる。従ってこの発
明により高速かつ低ダメージのエッチングが達成でき
る。
本発明においては、上記各主成分をなすガスの他に他
のガス成分、例えば希ガスなどを含有するガス系を用い
てもよい。即ちここで言う主成分とは、エッチングガス
として所望のエッチングを達成できる程度にガス系に含
有されていることをいう。
この発明において、水素を含有しないフッ化炭素系ガ
スとは、フロン系ガスあるいはフレオン系ガスなどと称
される含フッ素ガスの内、分子中に水素を含有しないも
のをいう。例えば、C3F8、C2F6等のガス(一般式CnF
2n+2で表すことのできるフッ化炭素ガス。nは1以上の
整数)や、C4F8等のガス(一般式CnF2nで表すことので
きるフッ化炭素ガス。nは1以上の整数)を好ましく用
いることができる。
また水素を含有するフッ化炭素系ガスとは、同じく上
記の如き含フッ素ガスの内、分子中に水素を含有するも
のをいう。例えば、CHF3、CH2F2等のガス(一般式CnH
2n+2-mFmで表すことのできるガス。n,mは1以上の整
数)を好ましく用いることができる。
またこの発明においてシリコン化合物膜とは、シリコ
ンの酸化物や窒化物で代表される各種シリコン化合物か
ら成る膜であり、被エッチング処理されるものであれば
特に限定はない。特にSiO2やSiN(Si3N4等のシリコンナ
イトライド)は、下地がシリコン基板の場合エッチング
によりダメージが生ずるおそれが大きいので、この発明
を有効に適用できる。
本出願の請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、カソードカップリング平行平板型マグネトロンRIE
装置を用いる場合である。
〔実施例〕
以下実施例について説明する。但し当然のことではあ
るが、本出願の各発明は以下述べる具体的な実施例によ
り限定されるものではなく、種々の態様をとることがで
きるものである。
実施例−1 本実施例は、本出願の請求項1の発明特に請求項2の
発明を具体化したものであり、特に高集積化した半導体
装置の製造に適用したものである。
本実施例ではSiO2系膜のエッチングに上記発明を適用
した。SiO2のエッチングは、イオンがエッチングに主に
寄与するいわゆるイオン・アシスト反応を主としてエッ
チングが進行すると考えられるものであるが、例えばCF
3イオンの如くSiO2をエッチングするイオンを発生する
ような解離の多いガスによる高密度プラズマにシリコン
ウエハ等の被エッチング材がさらされると、入射イオン
による基板ダメージが大きくなる。このような場合、マ
グネトロン放電により入射イオンの加速電圧がある程度
抑えられたとしても、高速エッチングを行うために高RF
パワーを印加する場合は、イオン電流密度の増大に伴う
ダメージの増大が懸念される。よって従来はかかるダメ
ージを抑えようとするとエッチング速度を犠牲にしなけ
ればならなかったのであるが、本実施例では本出願の請
求項1の発明を適用することにより、高速でなおかつ基
板ダメージを抑えたSiO2系膜のエッチングを実現した。
本実施例においては、下地上に形成されたSiO2系膜を
エッチングする場合に、C3F8、C2F6等のHを含有しない
フロンガスを主とするガス系で下地直前まで高速異方性
エッチングを行い、次に分子内に少なくとも1個のHを
含有するフロンガス(例えばCHF3)を主とするガス系に
切り換えることで、下地への入射イオンダメージを抑え
るようにした。
以下本実施例に係るカソードカップリング型平行平板
型マグネトロンRIE装置によるエッチング方法につい
て、具体的に説明する。
本実施例においては、第1図(a)に示すようにシリ
コン化合物膜1(シリコン酸化物や窒化物などから成る
膜。本実施例ではSiO2膜)上にマスク形成用のレジスト
層2を形成し、次いで該レジスト層2をパターニングし
て、第1図(b)に示すようなパターン化したマスク層
21を形成する。
本実施例において上記シリコン化合物膜1は、シリコ
ン基板10上に形成した。
次いで、得られた第1図(b)のパターン化したマス
ク層21をマスクにしてシリコン化合物膜1のパターンエ
ッチングを行うのであるが、本実施例におけるカソード
カップリング平行平板型マグネトロンRIE装置における
該パターンエッチングは、次の具体的条件の2段階のス
テップで行った。
I.高速条件のパターンエッチング工程。
エッチング条件は下記のとおり。
使用ガス及び流量:C3F8=46 SCCM 雰囲気圧 :2Pa RFパワー :2.76W/cm2 印加磁場 :100Gauss 本実施例ではジャストエッチ条件、即ち下地である基
板10が丁度露出するまでのエッチング条件より10%程度
前の時期まで、上記条件での高速エッチングを行った。
下地が露出しない限り、できるだけジャストエッチ条件
に近い所までこの高速条件のエッチングを行うことが好
ましく、10%以内、より好ましくは5%以内の時間まで
このエッチングを続ける。但し、シリコン化合物膜1の
膜厚の面内ばらつきが通常は3%程度あると考えられる
ので、このばらつきを考慮し、下地が露出しないように
上記高速エッチングを行う。
この工程における高速エッチングは、次工程の低ダメ
ージ条件の場合に対し、約3倍強のエッチング速度を有
する。
この工程終了時の構造を第1図(c)に略示する。
II.低ダメージ条件のパターンエッチング工程エッチン
グ条件は下記のとおり。
使用ガス及び流量:CHF3=50 SCCM 雰囲気圧 :2Pa RFパワー :1.33W/cm2 印加磁場 :100Gauss 高速エッチング条件からこの低ダメージ条件のエッチ
ング工程に入る時点は、上記のとおり下地が露出しない
限りできるだけ下地に近づく時点が好ましいのである
が、具体的には予め適正なエッチング残部になる時間を
調べて設定しておき、この設定に従うようにすることが
できる。あるいは目視その他の観察によりモニタして、
条件の切り換え時点を決定するようにしてもよい。
この条件でエッチンクすることにより、第1図(d)
の如くエッチングを完成した構造を得る。
本実施例においては、上記I,IIの各条件による2段階
のパターンエッチングを行うことで、900nm/min以上の
高いエッチング速度が得られた。かつ、基板ダメージを
抑えたSiO2膜のエッチングが可能となった。従来のエッ
チング方法であると、バッチ式にして40〜50nm/min程度
のエッチング速度であったので、本実施例によれば、枚
葉式とした場合にも従来のバッチ式に比肩する程度の生
産効率を達成できる。
低ダメージ化が可能であるという本発明の効果は、次
の実験からも明らかである。
即ち、上記実施例で用いたCHF3とC3F8との2種のガス
について、共にRFパワーを1.33W/cm2印加する条件でエ
ッチングを行った場合の基板ダメージを、Thermal Wave
法による基板のダメージ評価により調べた。この結果、
CHF3ガスではC3F8ガスによる場合に比べ、465ユニット
から110ユニットとダメージ評価が減少したものであっ
た(ノーダメージでは約25ユニットである)。このよう
に、76%ものダメージ低減ができることが確かめられ
た。
このことからも、基板露出時のパターンエッチングを
Hを含有するフッ化炭素系ガスで行う本発明が、全体と
して低ダメージ化の著しい効果を有することが理解され
よう。
この工程における含水素フッ化炭素系ガスによるエッ
チングでは、活性化したフッ素を水素が捕捉するので、
SiO2/Si間の選択比をとることができる。
なお上記Thermal Wave法による基板のダメージ評価
は、次のようにして行った。即ち1MHzに変調されたArイ
オンレーザビームにより被測定物に周期的エネルギを与
えるとともに、HeNeレーザービームを被測定物上に焦点
を結ばせるように照射し(ビーム強度は3MW程度)、被
測定物から反射した光のみを偏光分離してその信号を検
知する。この操作をエッチングの前後について行って、
エッチングにより与えられる反射率の変化や周期変化の
状態の変化をThermal Waveの吸収ユニットで示したもの
である。この評価方法の詳細については、プレスジャー
ナル社「月刊Semiconductor World」1987年1月号の121
頁〜127頁に詳細な記載があるので、これを参照された
い。
なおここでは、Thermal Wave測定に影響を与えるおそ
れのある因子を除去する処理を被測定基板に施した上で
測定を行って、測定結果が基板ダメージを反映した数値
になるようにして、測定及び評価を行い、ダメージ低下
を確認した。
上述の如く本実施例においては、SiO2膜やSiN膜など
のシリコン化合物膜をドライエッチングする際、下地直
前までをC3F8、C2F6等のHを含有しないフロンガスを主
とするガス系で高速異方性エッチングし、その後、分子
内に少なくとも1個のHを含有するフロンガス(例えば
CHF3)を主とするガス系で低ダメージエッチングを行う
2ステップエッチングでパターンエッチングするので、
高速化かつ低ダメージ化したSiO2膜系のエッチングを達
成できる。この結果、エッチングの枚葉化も実現でき
る。更に低ダメージ化によるデバイス特性の向上を図る
ことができる。かつ、低ダメージ化したのでエッチング
後の表面処理量の低減化も実現できる。
実施例−2(参考例) ここでは参考として、エッチング装置についての具体
例を示す。
このエッチング装置は、アノード電極裏側に、電界と
直交する磁界成分をもち電界と直交する方向に移動可能
な磁石を配設し、かつカソード電極周囲に、電界と直交
する磁界成分をもつ磁石を均等に配設し、かつ該カソー
ド電極には、スパッタによりエッチングに寄与するイオ
ン種を供給する含フッ素樹脂からなる部材を設けたエッ
チング装置である。
この装置を用いると、電界と直交する磁界成分をもつ
磁石を、アノード電極裏側において、電界と直交する方
向に移動させることにより主放電領域における主たる磁
界を形成するとともに、カソード電極周囲に均等に配設
した磁石により均等な磁界を与えることができ、これに
より均一なエッチングを達成できる。
この装置において、アノード電極の「裏側」とは、主
たる反応が行われる主放電領域と逆の側を意味する。ま
た「均等に配設」とは、必ずしも機械的に距離が均等と
いうことのみならず、与えられる磁界が均等であって、
均一なエッチングをもたらし得る場合を含むものであ
る。
またこの装置において「直交」とは、必ずしも厳密に
直角方向である必要はなく、磁界等による効果が奏され
る程度の角度で交わっていればよい。
この装置においてはまた、カソード電極には、スパッ
タによりエッチングに寄与するイオン種を供給する含フ
ッ素樹脂からなる部材を設けたので、エッチングレート
の高速化が達成できる。
前記したようなエッチングの高速化の要請を満たすべ
く、高密度プラズマを形成する手段として、ECR放電を
利用したマイクロ波プラズマエッチャーや、マグネトロ
ン放電を利用したRIE装置が開発されているわけである
が、そのうちマグネトロン放電型のRIEを考えた場合、
印加磁場強度の最適化とともに被処理材(例えばウエ
ハ)面内における均一性が問題となる。その対策とし
て、交番磁界を利用したものや永久磁石を機械走査させ
たものが開発されているものの、それぞれに一長一短が
あり、高エッチング速度、好均一性、低ダメージ性とい
った特性をすべて満足しうるまでには到る技術は開発さ
れていない。これに対しここに掲げるエッチング装置に
よれば、これらを満足することができる。
本実施例は第2図(a)に示すように、カソード・カ
ップリッグ型マグネトロン放電型RIEにおいて、アノー
ド電極3裏面に磁石51〜53に配置して、これらを走査さ
せる構成とするとともに、これとは別に第2図(b)に
示すようにカソード電極4の周辺に均等に磁石61〜68を
配置して、これを更なる磁場印加手段とする。アノード
電極3の裏側の磁石51〜53は、電界と直交する磁界成分
をもち、電界と直交する方向(例えば図示では左右の矢
印方向)に移動可能に配置されるものである。またカソ
ード電極4の周辺に配置する磁石61〜68は、電界と直交
する磁界成分をもつ。第2図(a)(b)中、破線によ
り描いたのは磁力線である。
本実施例においては、磁石61〜68から成る均等な磁場
印加手段により、磁石51〜53の機械走査を行っても補え
ない被エッチング材8の周辺部におけるエッチング速度
の低下を防止することができる。第2図(a)におい
て、アノード電極3裏側の磁石51〜53は、所望に応じて
適宜走査できるような構造とし、その配置場所は第2図
(a)に示すようにエッチングチャンバー内側に配置す
るようにしてもよく、あるいはチャンバーの外側に配置
するものでもよい。機械的走査手段の設置という点で
は、後者の方が実用的である。
またSiO2エッチングなどにおいて、カソード材のスパ
ッタを利用して高速化を図ることも行われており、例え
ば第2図(a)に符号43で示すようにカソードカバーを
設けかつこれをいわゆるテフロン等の含フッ素樹脂で形
成するように構成できるが、このようにした場合は本実
施例の構成によれば、スパッタに寄与する被エッチング
材8(ここでは半導体ウエハ)周辺部のイオン種が効率
的に生成されるため、エッチングレートの高速化を向上
できる。但し第2図(a)の例はかかるカソード材のス
パッタリングによるレート向上の一つの構成例で、勿論
これに限られるものではない。
本実施例によれば、主放電領域に印加する磁場に加
え、被エッチング材8の周辺部に補助的な磁場印加手段
が設けられることになり、エッチング速度の向上と、被
エッチング材8の面内均一性を向上させることができ
る。このように本実施例により、高速マグネトロンRIE
エッチング装置における均一性の改善を達成できる。
また本実施例においては、具体的エッチング条件は実
施例−1におけるIの高速のエッチング条件を用いた
が、本実施例ではかかるフロンないしフレオンと称され
る含フッ素ガスを必ずしも使用しないでも、シリコン系
材料の高速エッチングを実現できる。
実施例−3(参考例) ここでは参考として、他のエッチング装置についての
具体例を示す。
このエッチング装置は、アノード電極とカソード電極
とを有する主放電領域内に、スパッタによりエッチング
に寄与するイオン種を供給するフッ素を含む樹脂を有す
る第3電極を配設し、該第3電極には、カソード電極に
印加電力を与える高周波電源とは別の独立した高周波電
源により印加電力を与えるエッチング装置である。
この装置によれば、第3電極が有するフッ素を含む樹
脂から、エッチングに寄与するフッ素系エッチャントが
発生し、エッチング速度が向上する。一般にスパッタに
よりフッ素系のイオンが供給され、これがエッチャント
として機能するのである。
またこの装置によれば、かかるエッチャント導入用の
電極は第3電極として形成するとともに、該第3電極に
は、カソード電極に印加電力を与える高周波電源とは別
の独立した高周波電源により印加電力を与えるようにし
たので、この第3電極の印加電力は、カソード印加電力
とは別々に制御できる。よってエッチャントの生成と半
導体ウエハ等の被エッチング材への入射イオンエネルギ
ーとを各独立に制御することが可能となり、低ダメージ
で高速なエッチングを達成できる。
この装置において、フッ素を含む樹脂は第3電極にエ
ッチャントを供給できるように備わっていればよく、必
ずしも該電極がフッ素を含む樹脂に被覆されている必要
はないが、好ましいのは被覆されていることである。
この装置においてフッ素を含む樹脂としては、いわゆ
るテフロンを好ましく用いることができるが、その他フ
ッ素を含有していて、フッ素系のエッチャントを供給で
きるものであれば任意に使用できる。
従来例えば、RIEにおけるSiO2エッチングレートの向
上手段として、被エッチング材の周りの電極を含フッ素
樹脂でカバーし、入射イオンによるスパッタリングでエ
ッチャントであるCFx+等の生成を促進させることが知ら
れているが、例えば枚葉式にみあうレートをかせぐため
には、それだけでは不充分であった。本実施例は、充分
に高速なエッチングを実現できるようにしたものであ
る。
本実施例の構成を、第3図に示す。
本実施例は第3図に示すように、カソードカップリン
グ型RIE装置において、アノード電極3とカソード電極
4とを有する主放電領域内に、フッ素を含む樹脂を有す
る第3電極9としてテフロン等のフッ素樹脂で表面を被
覆した電極を新たに導入する。図に91で、フッ素含有樹
脂を示す。この第3電極9に、高周波電力を印加する。
第3図に符号92でこのための高周波電源を示す。カソー
ド電極4の電源となる高周波電源は、符号41で示す。
上記第3電極9に高周波電力を印加することにより、
スパッタリングによるエッチャントの供給を増やす。
本実施例における第3電極9の形状は、第3図におけ
るIV方向矢視図である第4図に示すように環状の構造と
し、その外径Rはカソード電極4の径よりも大きなもの
とし、また内部には被エッチング材8であるウエハの径
にほぼ等しい径rの孔を設けることで、主放電を阻害し
ない形とした。
また本実施例では、カソードカバー43としてもフッ素
含有の例えばテフロン樹脂から成るものを設けた。
これにより、カソードカバー43のスパッタリングに加
え、導入した第3電極9表面からのスパッタによって、
エッチャントであるCFx+の供給が増大する。このためSi
O2エッチングの高速化が達成される。また、希ガス(Ar
など)を更にガス系に含有させて、その放電により上記
のスパッタリングを効果的に行うようにできる。この結
果、フロン等のフッ素系ガスを使用しなくても、SiO2
効果的なエッチングが可能となる。
更にこの構成によれば、第3電極9への印加電力とカ
ソード印加電力は別々に制御できるので、エッチャント
の生成と被エッチング材8への入射イオンエネルギーを
独立に制御することが可能となる。よって、被エッチン
グ材8を低ダメージで高速エッチングすることが可能と
なる。
即ち本実施例では、カソード電極4に高周波を与える
電源41は、例えば100kHz〜13.56MHz程度の周波数のもの
とし、かかる比較的低い周波数の高周波をカソード電極
4に与えることにより、イオンの追従性を容易にした。
この結果、被エッチング材8の直上に形成されるイオン
・シースの電界強度が低減される。一方、第3電極9に
高周波を与える電極92は、例えば13.58MHzの如く高周波
とした。このように各々の周波数や印加パワー強度を最
適に独立に制御するようにしたのである。
本実施例は、被エッチング材8のSiO2のエッチングに
このエッチング装置を用いたものであり、エッチング条
件は次のとおりである。
使用ガス:C2F6(またはC3F8等) 流量 :46 SCCM 雰囲気圧:0.5〜2Pa 印加電力:2.76W/cm2 エッチングガスとしてCnF2n+2で表されるフッ化炭素
系ガスを用いたのは、高速化を達成するためである。
実際上記の条件によって効率の良いSiO2のエッチング
が実現できた。かつ、基板ダメージも制御されたもので
あった。
このように本実施例は、放電領域内に含フッ素樹脂91
で表面が被覆された第3電極9を導入し、高周波電力を
印加させることで、スパッタリングによるエッチャント
の供給を増大させ、もってSiO2のエッチングを高速化す
ることを可能としたものである。このようにエッチング
を高速にできる結果、枚葉式エッチングにした場合で
も、充分に実用に足るスループットの向上が図れる。
また上記実施例は高速化を狙ったのでエッチングガス
として含フッ素ガスを用いたが、アルゴン等の不活性基
体を用いるだけでも、含フッ素樹脂91からフッ素が供給
されるのでエッチングを効果的に達成できる。よって請
求項3の発明を用いると、フロンガス等の含フッ素ガス
を使用せずにSiO2等のエッチングが可能となる。
更に請求項3の発明は、上記実施例の如くエッチャン
トの生成と被エッチング材8への入射イオンエネルギー
を独立して制御することが可能となり、エッチングレー
トの高速化と低ダメージ性の両立が図れる。
実施例−4(参考例) ここでは参考として、さらに他のエッチング装置につ
いての具体例を示す。この実施例では、マグネトロンRI
E装置、特にカソードカップリング型マグネトロンRIE装
置とした。
本実施例のエッチング装置は、第5図に示したように
アノード電極3の裏面に磁石51〜53を配して、電界に直
交する磁場を形成し、マグネトロンエッチングを行う構
成としたものである。
その他、第4図と同じ符号を付した部分は、同様の構
成部分を示す。
本実施例において実施例−3と同様の条件でエッチン
グを行ったところ、実施例−3と同じくSiO2の高速エッ
チングが達成され、かつマグネトロンRIEの特徴である
面内均一性の効果を充分に発揮させることができた。
実施例−5(参考例) ここでは参考として、さらに別のエッチング装置につ
いての具体例を示す。この実施例は、前記説明した第2
図に示したようにカソード電極5の周囲に均等に磁界発
生手段である磁石6を配するとともに、フッ素を含む樹
脂91を有する第3電極9を設けたものである。即ち、第
2図の構成と第3図の構成とを結合させた形のものであ
る。
この構成を第6図に示す。
即ち本実施例においては、周辺部に第2図と同様な補
助磁場を設けるとともに、これに加えて、表面がテフロ
ン等のフッ素を含む樹脂91で被覆された第3電極9を放
電領域に導入させる。これにより、上記説明したとおり
スパッタによるエッチャントの生成が一層増大し、SiO2
のエッチングレートも上がる。電力も小さくてよく、例
えば100ガウスのマグネットを用いると、1.33W/cm2で所
望のエッチングが達成された。本実施例によればフロン
ガス等の含フッ素ガスを使用しなくても、希ガス(Arな
ど)の放電によって、SiO2膜系のエッチングが可能であ
る。
また本実施例では、第6図に図示のように、アノード
周辺部にも磁界発生手段71,72を設置して、これにより
第3電極9を導入したことによる効果を更に向上させて
いる。
なお第6図中、磁石51〜53は互いに密着するように図
示してあるが、他の第2図、第5図の例と同様、やや離
間させて電界に直交するような磁場を形成させるように
してある。
〔発明の効果〕
上述の如く本出願の各発明によれば、エッチング速度
を大きくできて、よって枚葉式エッチングに適用しても
実用性があり、かつエッチングの高速化に伴う各種の問
題点の解決も図ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(d)は、実施例−1に係るエッチング
方法の工程を被エッチング材の断面図で示すものであ
る。第2図(a)(b)は、実施例−2に係るエッチン
グ装置の構成を示す。第3図は実施例−3に係るエッチ
ング装置の構成を示し、第4図は第3図における主要部
のIV線方向矢視図である。第5図及び第6図は、各々実
施例−4及び実施例−5の実施例に係るエッチング装置
の構成を示すものである。 1…シリコン化合物膜、21…パターン化したマスク層、
3…アノード電極、4…カソード電極、6,61〜68…磁
石、8…被エッチング材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−236329(JP,A) 特開 昭54−50440(JP,A) 特開 昭63−55939(JP,A) 特開 昭62−128526(JP,A) 特開 昭63−5527(JP,A) 特開 昭61−164224(JP,A) 実開 昭64−24828(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/3065

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シリコン化合物膜上にパターン化したマス
    ク層を形成する工程と、 水素を含有しないフッ化炭素系ガスを主成分とするガス
    により、シリコン化合物膜の深さ方向の一部をパターン
    エッチングする工程と、 水素を含有するフッ化炭素系ガスを主成分とするガスに
    より、シリコン化合物膜の深さ方向の残部をパターンエ
    ッチングする工程と を有することを特徴とする磁場印加によりエッチングを
    行うエッチング方法。
  2. 【請求項2】請求項1において、カソードカップリング
    平行平板型マグネトロンRIE装置を用いることを特徴と
    するエッチング方法。
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