JPH01216536A - エツチング方法 - Google Patents
エツチング方法Info
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- JPH01216536A JPH01216536A JP4313488A JP4313488A JPH01216536A JP H01216536 A JPH01216536 A JP H01216536A JP 4313488 A JP4313488 A JP 4313488A JP 4313488 A JP4313488 A JP 4313488A JP H01216536 A JPH01216536 A JP H01216536A
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- film
- etching
- layer
- etching mask
- undercut
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- Pending
Links
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 22
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Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本願の発明はミ半導体基体に対して異方性エツチングを
行うためのエツチング方法に関するものである。
行うためのエツチング方法に関するものである。
請求項1のエツチング方法は、上記の様なエツチング方
法において、エツチングマスクの断面を庇状にすること
によって、異方性の高いエツチングを半導体基体に対し
て行うことができる様にしたものである。
法において、エツチングマスクの断面を庇状にすること
によって、異方性の高いエツチングを半導体基体に対し
て行うことができる様にしたものである。
請求項2のエツチング方法は、上記の様なエツチング方
法において、第1の層に対する第2の層のアンダカット
によって断面が庇状のエツチングマスクを形成し、この
エツチングマスクを用いて異方性エツチングを行うこと
によって、異方性の高いエツチングを半導体基体に対し
て容易に行うことができる様にしたものである。
法において、第1の層に対する第2の層のアンダカット
によって断面が庇状のエツチングマスクを形成し、この
エツチングマスクを用いて異方性エツチングを行うこと
によって、異方性の高いエツチングを半導体基体に対し
て容易に行うことができる様にしたものである。
半導体基体に対して異方性エツチングを行う技術、特に
、St基体に深い溝や穴を形成する所謂シリコントレン
チエツチング技術は、DRAMのトレンチキャパシタや
高速バイポーラトランジスタのアイソレーション用等に
利用される必須の技術となっている。
、St基体に深い溝や穴を形成する所謂シリコントレン
チエツチング技術は、DRAMのトレンチキャパシタや
高速バイポーラトランジスタのアイソレーション用等に
利用される必須の技術となっている。
このシリコントレンチエツチングは、第2図に示す様に
、Si基体11とのエツチングの選択性やトレンチ12
の形状の異方性を確保するという観点から、エツチング
マスクにSing膜13膜用3、エツチングガスに01
系ガスを用いてRIEを行うのが一般的である。
、Si基体11とのエツチングの選択性やトレンチ12
の形状の異方性を確保するという観点から、エツチング
マスクにSing膜13膜用3、エツチングガスに01
系ガスを用いてRIEを行うのが一般的である。
ところがこの場合、エツチングの進行に連れて、マスク
である5i02膜13の開口14近傍が後退し、この開
口14近傍にテーパ部13aが形成される。
である5i02膜13の開口14近傍が後退し、この開
口14近傍にテーパ部13aが形成される。
この結果、テーパ部13aに衝突した活性種15はSi
基体11へ斜めに入射し、テーパ部13aの直下が侵食
されたりして、トレンチ12の形状の異方性が確保され
なかった。
基体11へ斜めに入射し、テーパ部13aの直下が侵食
されたりして、トレンチ12の形状の異方性が確保され
なかった。
そこで、この様なテーパ部13aの直下の侵食を防止、
抑制する第1の方法として、第2図に示す様に、SiO
□膜13からのスパッタ物やプラズマ中での反応生成物
等を用いた側壁保護膜16をトレンチ12内で且つSi
基体11の表面近傍に形成することが考えられている。
抑制する第1の方法として、第2図に示す様に、SiO
□膜13からのスパッタ物やプラズマ中での反応生成物
等を用いた側壁保護膜16をトレンチ12内で且つSi
基体11の表面近傍に形成することが考えられている。
また第2の方法として、特開昭60−198825号公
報に記載されている様に、エツチングマスクよりもエツ
チング速度が速く且つ被加工層よりもエツチング速度が
遅い薄膜をエツチングマスクと被加工層との間に堆積さ
せた状態でエツチングを行うことが考えられている。
報に記載されている様に、エツチングマスクよりもエツ
チング速度が速く且つ被加工層よりもエツチング速度が
遅い薄膜をエツチングマスクと被加工層との間に堆積さ
せた状態でエツチングを行うことが考えられている。
しかし上述の第1の方法でも、側壁保護膜16が形成さ
れている部分ではSi基体11の侵食が防止、抑制され
るとしても、この側壁保護膜16等で2次散乱や3次散
乱等をされた活性種15がSi基体11へ斜めに入射し
、第2図に示す様に、側壁保護膜16が形成されていな
い部分が侵食される。
れている部分ではSi基体11の侵食が防止、抑制され
るとしても、この側壁保護膜16等で2次散乱や3次散
乱等をされた活性種15がSi基体11へ斜めに入射し
、第2図に示す様に、側壁保護膜16が形成されていな
い部分が侵食される。
この結果、ポーリングと称される屈曲形状をトランジス
タ12が呈するのを防止し切れず、トレンチ12の形状
の異方性が依然として十分には確保されなかった。
タ12が呈するのを防止し切れず、トレンチ12の形状
の異方性が依然として十分には確保されなかった。
また上述の第2の方法でも、エツチングマスクのテーパ
部直下の薄膜が侵食され、チー、パ部に衝突した活性種
がこの侵食部へ入り込んでしまう状態になれば、被加工
層の侵食が防止、抑制されるとしても、その状態に至る
までの間は、薄膜よりも被加工層の方がエツチング速度
が速いこともあって、薄膜で2次散乱等をされた活性種
が被加工層へ斜めに入射する。
部直下の薄膜が侵食され、チー、パ部に衝突した活性種
がこの侵食部へ入り込んでしまう状態になれば、被加工
層の侵食が防止、抑制されるとしても、その状態に至る
までの間は、薄膜よりも被加工層の方がエツチング速度
が速いこともあって、薄膜で2次散乱等をされた活性種
が被加工層へ斜めに入射する。
従って、この第2の方法でも、トレンチ12の形状の異
方性を十分には確保することができなかった。
方性を十分には確保することができなかった。
請求項1のエツチング方法では、断面が庇状のエツチン
グマスク22を半導体基体11上に形成し、前記エツチ
ングマスク22を用いて前記半導体基体11を異方性エ
ツチングする様にしている。
グマスク22を半導体基体11上に形成し、前記エツチ
ングマスク22を用いて前記半導体基体11を異方性エ
ツチングする様にしている。
請求項2のエツチング方法では、前記半導体基体11に
対してエツチングの選択性を有している第1の層13と
この第1の層13に対してアンダカットされている第2
の層21とで前記工・ノチングマスク22を形成する様
にしている。
対してエツチングの選択性を有している第1の層13と
この第1の層13に対してアンダカットされている第2
の層21とで前記工・ノチングマスク22を形成する様
にしている。
請求項1のエツチング方法では、エツチングマスク22
の断面が庇状であるので、エツチングマスク22の開口
14近傍で散乱されて庇の下部へ入り込んだエツチング
粒子15が更に散乱されて半導体基体11をエツチング
するということが少ない。
の断面が庇状であるので、エツチングマスク22の開口
14近傍で散乱されて庇の下部へ入り込んだエツチング
粒子15が更に散乱されて半導体基体11をエツチング
するということが少ない。
請求項2のエツチング方法では、第1の層13に対する
第2の層21のアンダカットによって断面が庇状のエツ
チングマスク22を形成しているので、この様なエツチ
ングマスク22を容易に形成することができる。
第2の層21のアンダカットによって断面が庇状のエツ
チングマスク22を形成しているので、この様なエツチ
ングマスク22を容易に形成することができる。
以下、シリコントレンチエツチングに適用した本願の発
明の一実施例を、第1図を参照しながら説明する。
明の一実施例を、第1図を参照しながら説明する。
本実施例では、第1A図に示す様に、Si基体ll上に
厚さ1.0 μmの多結晶Si膜21と厚さ1.0μm
の5i01膜13とを順次に堆積させてバターニングし
た後、Sin、膜13に対するRIEで開口14を形成
し、この状態のSing膜13膜下3のマスク層とする
。
厚さ1.0 μmの多結晶Si膜21と厚さ1.0μm
の5i01膜13とを順次に堆積させてバターニングし
た後、Sin、膜13に対するRIEで開口14を形成
し、この状態のSing膜13膜下3のマスク層とする
。
次に、トレンチエツチング用のチェンバと同一のチェン
バ内で、SF4やNF、等を用いて多結晶Si膜21に
対するエツチングを行う。すると、Fラジカルの反応で
等方性エツチングが起こり、第1B図に示す様に多結晶
Si膜21がアンダカットされる。
バ内で、SF4やNF、等を用いて多結晶Si膜21に
対するエツチングを行う。すると、Fラジカルの反応で
等方性エツチングが起こり、第1B図に示す様に多結晶
Si膜21がアンダカットされる。
本実施例では、この状態の多結晶Si膜21を第2のマ
スク層とし、SiO□膜13膜条3晶Si膜21との2
層をエツチングマスク22とする。従ってこのエツチン
グマスク22は、断面が庇状を成している。
スク層とし、SiO□膜13膜条3晶Si膜21との2
層をエツチングマスク22とする。従ってこのエツチン
グマスク22は、断面が庇状を成している。
次に、エツチングマスク22を用い、5iCJ!*/N
2やC1dN!等のガスでシリコントレンチエツチング
を行う0本実施例でも、この際、第1C図に示す様にS
iO□膜13膜条3パ部13aが形成され、このテーパ
部13aに衝突した活性種15がSing膜13膜下3
へ斜めに入射する。
2やC1dN!等のガスでシリコントレンチエツチング
を行う0本実施例でも、この際、第1C図に示す様にS
iO□膜13膜条3パ部13aが形成され、このテーパ
部13aに衝突した活性種15がSing膜13膜下3
へ斜めに入射する。
しかし本実施例では、sto、g 13の下に配してい
る多結晶Si膜21を予めアンダカットしであるので、
SiO□wA13の下方へ斜めに入射する活性種15は
このアンダカット部へ入り込む。
る多結晶Si膜21を予めアンダカットしであるので、
SiO□wA13の下方へ斜めに入射する活性種15は
このアンダカット部へ入り込む。
このため、このアンダカット部で2次散乱や3次散乱等
をされた活性種15がアンダカット部から抜は出してS
i基体11へ斜めに入射することは非常に稀である。つ
まり、Si基体11へ入射する活性種15の大部分は、
開口14を通って垂直に近い角度でSi基体11へ入射
する活性種15である。
をされた活性種15がアンダカット部から抜は出してS
i基体11へ斜めに入射することは非常に稀である。つ
まり、Si基体11へ入射する活性種15の大部分は、
開口14を通って垂直に近い角度でSi基体11へ入射
する活性種15である。
従って、5iOt膜13と多結晶Si膜21とを除去す
れば、第1D図に示す様に、形状の異方性が非常に高い
トレンチ12がSi基体11に形成されている。
れば、第1D図に示す様に、形状の異方性が非常に高い
トレンチ12がSi基体11に形成されている。
なお、本実施例では多結晶Si膜21を第2のマスク層
としたが、プラズマSt 、 N 、や^1等の様にS
ing膜13膜下3てアンダカットを形成できるもので
あれば何でもよく、またアンダカット形成方法もドライ
エツチングに限られない。
としたが、プラズマSt 、 N 、や^1等の様にS
ing膜13膜下3てアンダカットを形成できるもので
あれば何でもよく、またアンダカット形成方法もドライ
エツチングに限られない。
請求項1のエツチング方法では、エツチングマスクの開
口近傍で散乱されて庇の下部へ入り込んだエツチング粒
子が更に散乱されて半導体基体をエツチングするという
ことが少ないので、異方性の高いエツチングを半導体基
体に対して行うことができる。
口近傍で散乱されて庇の下部へ入り込んだエツチング粒
子が更に散乱されて半導体基体をエツチングするという
ことが少ないので、異方性の高いエツチングを半導体基
体に対して行うことができる。
請求項2のエツチング方法では、断面が庇状のエツチン
グマスクを容易に形成することができるので、異方性の
高いエツチングを半導体基体に対して容易に行うことが
できる。
グマスクを容易に形成することができるので、異方性の
高いエツチングを半導体基体に対して容易に行うことが
できる。
第1図は本願の発明の一実施例を順次に示す側断面図、
第2図は本願の発明の一従来例を示す側断面図である。 なお図面に用いた符号において、 11−・−・・・・・−・・−・・−・Si基体13−
・−・−・−・・−・・−・SiO□膜14−・−・・
・−・・−・−・・−・開口15・・・・・−・−・・
・・・・−活性種21・−・・・・・・−・・・・−・
−多結晶Si膜22・−・−・・・・・・−・−−−−
−・・エツチングマスクである。
第2図は本願の発明の一従来例を示す側断面図である。 なお図面に用いた符号において、 11−・−・・・・・−・・−・・−・Si基体13−
・−・−・−・・−・・−・SiO□膜14−・−・・
・−・・−・−・・−・開口15・・・・・−・−・・
・・・・−活性種21・−・・・・・・−・・・・−・
−多結晶Si膜22・−・−・・・・・・−・−−−−
−・・エツチングマスクである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、断面が庇状のエッチングマスクを半導体基体上に形
成し、 前記エッチングマスクを用いて前記半導体基体を異方性
エッチングするエッチング方法。 2、前記半導体基体に対してエッチングの選択性を有し
ている第1の層とこの第1の層に対してアンダカットさ
れている第2の層とで前記エッチングマスクを形成する
請求項1記載のエッチング方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4313488A JPH01216536A (ja) | 1988-02-25 | 1988-02-25 | エツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4313488A JPH01216536A (ja) | 1988-02-25 | 1988-02-25 | エツチング方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01216536A true JPH01216536A (ja) | 1989-08-30 |
Family
ID=12655376
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4313488A Pending JPH01216536A (ja) | 1988-02-25 | 1988-02-25 | エツチング方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01216536A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006228846A (ja) * | 2005-02-16 | 2006-08-31 | Tokyo Electron Ltd | エッチング方法、エッチング方法を実行するための制御プログラム、制御プログラム記憶媒体及び処理装置 |
-
1988
- 1988-02-25 JP JP4313488A patent/JPH01216536A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006228846A (ja) * | 2005-02-16 | 2006-08-31 | Tokyo Electron Ltd | エッチング方法、エッチング方法を実行するための制御プログラム、制御プログラム記憶媒体及び処理装置 |
JP4515278B2 (ja) * | 2005-02-16 | 2010-07-28 | 東京エレクトロン株式会社 | エッチング方法、エッチング方法を実行するための制御プログラム、制御プログラム記憶媒体及び処理装置 |
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