JP5125863B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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なお、本発明は、以下の構成を適用することも可能である。
(1)
インジウムおよびリンを必須の構成元素とする化合物半導体からなる被加工物上に所定パターンのエッチングマスクを形成する工程と、
前記エッチングマスクの形成後、プラズマエッチング装置のチャンバ内に配置された前記被加工物の上に、ヨウ化水素ガスおよび塩素ガスの2成分からなる混合ガスを導入するとともに前記混合ガスをプラズマ化する工程と、
当該プラズマ化された混合ガスを前記被加工物に入射させて前記被加工物を選択的にエッチングする工程と、
を含み、
前記ヨウ化水素ガスおよび塩素ガスの2成分の総流量に対する前記ヨウ化水素ガスの流量の配合比が70%以上である、半導体装置の製造方法。
(2)
(1)記載の製造方法であって、前記混合ガスの総流量に対する前記塩素ガスの流量の配合比は、10%以上30%以下の範囲内である、半導体装置の製造方法。
(3)
(1)または(2)記載の製造方法であって、前記被加工物を選択的にエッチングする工程では、前記被加工物の温度を150℃以上430℃以下の範囲内に調整する、半導体装置の製造方法。
(4)
(1)から(3)のうちのいずれか1項に記載の製造方法であって、前記混合ガスの総流量は、10sccm以上100sccm以下の範囲内である、半導体装置の製造方法。
(5)
(4)記載の製造方法であって、前記混合ガスの圧力は、0.1Pa以上2Pa以下である、半導体装置の製造方法。
(6)
(1)から(5)のうちのいずれか1項に記載の製造方法であって、前記エッチングマスクは無機誘電体材料からなる、半導体装置の製造方法。
(7)
(6)記載の製造方法であって、前記無機誘電体材料はケイ素含有化合物である、半導体装置の製造方法。
(8)
(1)から(7)のうちのいずれか1項に記載の製造方法であって、
前記プラズマエッチング装置は、
前記混合ガスを前記チャンバ内に導入するガス供給源と、
高周波電力の供給に応じて、当該導入された混合ガスをプラズマ化するための誘導電場を生起させる高周波磁場を前記チャンバ内に印加する高周波アンテナと、
前記高周波アンテナに前記高周波電力を供給する高周波発振器と、
前記チャンバ内に磁場を印加して前記混合ガスのプラズマ密度分布を制御する磁石と、
当該プラズマ化された混合ガスを前記被加工物に入射させる電場を形成するバイアス電圧印加手段と、
を備えた誘導結合型プラズマ発生装置である、半導体装置の製造方法。
(9)
(8)記載の製造方法であって、前記高周波アンテナはループ状に形成されており、前記磁石は、前記高周波アンテナと同軸状に配置されたループ状永久磁石である、半導体装置の製造方法。
(10)
(8)または(9)記載の製造方法であって、
前記プラズマエッチング装置は、
前記チャンバのプラズマ生成領域を画定する誘電体部材と、
前記プラズマ生成領域の外側に配置された前記高周波アンテナと前記誘電体部材との間に設けられた電極と、
前記高周波発振器から高周波電力の供給を受ける可変コンデンサまたは可変チョークと、
を備え、
前記電極は、前記可変コンデンサまたは可変チョークを介して前記高周波発振器と接続されている、半導体装置の製造方法。
(11)
(8)から(10)のうちのいずれか1項に記載の製造方法であって、前記高周波発振器は、前記高周波電力として200ワット以上300ワット以下の範囲内の電力を前記高周波アンテナに供給する、半導体装置の製造方法。
(12)
(1)から(11)のうちのいずれか1項に記載の製造方法であって、前記被加工物を選択的にエッチングする工程では、1μm以下の幅を有する溝が前記被加工物に形成される、半導体装置の製造方法。
(13)
(12)記載の製造方法であって、前記溝は、4.1以上のアスペクト比を有する、半導体装置の製造方法。
(14)
(1)から(13)のうちのいずれか1項に記載の製造方法によって製造された半導体装置。
(15)
所定パターンのエッチングマスクが形成された化合物半導体からなる被加工物を加工するプラズマエッチング装置であって、
チャンバ内に配置され、かつ前記被加工物を支持するホルダと、
前記被加工物の上に、ヨウ化水素ガスおよび塩素ガスの2成分からなる混合ガスを導入するガス供給源と、
高周波電力の供給に応じて、当該導入された混合ガスをプラズマ化するための誘導電場を生起させる高周波磁場を前記チャンバ内に印加する高周波アンテナと、
前記高周波アンテナに前記高周波電力を供給する高周波発振器と、
当該プラズマ化された混合ガスを前記被加工物に入射させる電場を形成するバイアス電圧印加手段と、
を備え、
前記ガス供給源は、前記ヨウ化水素ガスおよび塩素ガスの2成分の総流量に対する前記ヨウ化水素ガスの流量の配合比を70%以上の範囲内に調整する、プラズマエッチング装置。
(16)
(15)記載のプラズマエッチング装置であって、前記チャンバ内に磁場を印加して前記混合ガスのプラズマ密度分布を制御する磁石を更に備え、前記高周波アンテナはループ状に形成されており、前記磁石は、前記高周波アンテナと同軸状に配置されたループ状永久磁石である、プラズマエッチング装置。
(17)
(15)または(16)記載のプラズマエッチング装置であって、
前記チャンバのプラズマ生成領域を画定する誘電体部材と、
前記プラズマ生成領域の外側に配置された前記高周波アンテナと前記誘電体部材との間に設けられた電極と、
前記高周波発振器から高周波電力の供給を受ける可変コンデンサまたは可変チョークと、
を備え、
前記電極は、前記可変コンデンサまたは可変チョークを介して前記高周波発振器と接続されている、プラズマエッチング装置。
(18)
(15)から(17)のうちのいずれか1項に記載のプラズマエッチング装置であって、前記混合ガスの総流量に対する前記塩素ガスの流量の配合比は、10%以上30%以下の範囲内である、プラズマエッチング装置。
(19)
(15)から(18)のうちのいずれか1項に記載のプラズマエッチング装置であって、前記被加工物の温度は150℃以上430℃以下の範囲内に調整される、プラズマエッチング装置。
(20)
(15)から(19)のうちのいずれか1項に記載のプラズマエッチング装置であって、前記混合ガスの総流量は、10sccm以上100sccm以下の範囲内に調整される、プラズマエッチング装置。
(21)
(20)記載のプラズマエッチング装置であって、前記混合ガスの圧力は、0.1Pa以上2Pa以下の範囲内に調整される、プラズマエッチング装置。
(22)
(15)から(21)のうちのいずれか1項に記載のプラズマエッチング装置であって、前記エッチングマスクは無機誘電体材料からなる、プラズマエッチング装置。
(23)
(22)記載のプラズマエッチング装置であって、前記無機誘電体材料はケイ素含有化合物である、プラズマエッチング装置。
(24)
(15)から(23)のうちのいずれか1項に記載のプラズマエッチング装置であって、前記高周波発振器は、前記高周波電力として200ワット以上300ワット以下の範囲内の電力を前記高周波アンテナに供給する、プラズマエッチング装置。
10g 溝
10e エッチングされた被加工物
11 マスク層
11p マスクパターン
12 レジスト膜
12p レジストパターン
20 プラズマエッチング装置
21 真空チャンバ
22 石英板
23 高周波ループアンテナ
24 マッチング回路
25 高周波電源
26 ループ状永久磁石
27 平面状電極
28 可変コンデンサ
30 基板ホルダ
31 バイアス用マッチング回路
32 バイアス用高周波電源
40 ガス供給源
41 制御部
Claims (12)
- インジウムおよびリンを必須の構成元素とする化合物半導体からなる被加工物上に所定パターンのエッチングマスクを形成する工程と、
前記エッチングマスクの形成後、プラズマエッチング装置のチャンバ内に配置された前記被加工物の上に、ヨウ化水素ガスおよび塩素ガスの2成分からなる混合ガスを導入するとともに前記混合ガスをプラズマ化する工程と、
当該プラズマ化された混合ガスを前記被加工物に入射させて前記被加工物を選択的にエッチングする工程と、
を含み、
前記ヨウ化水素ガスおよび塩素ガスの2成分の総流量に対する前記ヨウ化水素ガスの流量の配合比が70%以上であり、
前記エッチングマスクは無機誘電体材料または金属からなる、半導体装置の製造方法。 - 請求項1記載の製造方法であって、前記混合ガスの総流量に対する前記塩素ガスの流量の配合比は、10%以上30%以下の範囲内である、半導体装置の製造方法。
- 請求項1または2記載の製造方法であって、前記被加工物を選択的にエッチングする工程では、前記被加工物の温度を150℃以上430℃以下の範囲内に調整する、半導体装置の製造方法。
- 請求項1から3のうちのいずれか1項に記載の製造方法であって、前記混合ガスの総流量は、10sccm以上100sccm以下の範囲内である、半導体装置の製造方法。
- 請求項4記載の製造方法であって、前記混合ガスの圧力は、0.1Pa以上2Pa以下である、半導体装置の製造方法。
- 請求項1から5のうちのいずれか1項に記載の製造方法であって、前記無機誘電体材料はケイ素含有化合物である、半導体装置の製造方法。
- 請求項1から6のうちのいずれか1項に記載の製造方法であって、
前記プラズマエッチング装置は、
前記混合ガスを前記チャンバ内に導入するガス供給源と、
高周波電力の供給に応じて、当該導入された混合ガスをプラズマ化するための誘導電場を生起させる高周波磁場を前記チャンバ内に印加する高周波アンテナと、
前記高周波アンテナに前記高周波電力を供給する高周波発振器と、
前記チャンバ内に磁場を印加して前記混合ガスのプラズマ密度分布を制御する磁石と、
当該プラズマ化された混合ガスを前記被加工物に入射させる電場を形成するバイアス電圧印加手段と、
を備えた誘導結合型プラズマ発生装置である、半導体装置の製造方法。 - 請求項7記載の製造方法であって、前記高周波アンテナはループ状に形成されており、前記磁石は、前記高周波アンテナと同軸状に配置されたループ状永久磁石である、半導体装置の製造方法。
- 請求項7または8記載の製造方法であって、
前記プラズマエッチング装置は、
前記チャンバのプラズマ生成領域を画定する誘電体部材と、
前記プラズマ生成領域の外側に配置された前記高周波アンテナと前記誘電体部材との間に設けられた電極と、
前記高周波発振器から高周波電力の供給を受ける可変コンデンサまたは可変チョークと、
を備え、
前記電極は、前記可変コンデンサまたは可変チョークを介して前記高周波発振器と接続されている、半導体装置の製造方法。 - 請求項7から9のうちのいずれか1項に記載の製造方法であって、前記高周波発振器は、前記高周波電力として200ワット以上300ワット以下の範囲内の電力を前記高周波アンテナに供給する、半導体装置の製造方法。
- 請求項1から10のうちのいずれか1項に記載の製造方法であって、前記被加工物を選択的にエッチングする工程では、1μm以下の幅を有する溝が前記被加工物に形成される、半導体装置の製造方法。
- 請求項11記載の製造方法であって、前記溝は、4.1以上のアスペクト比を有する、半導体装置の製造方法。
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