JPH01244619A - プラズマドライエッチング方法 - Google Patents
プラズマドライエッチング方法Info
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- JPH01244619A JPH01244619A JP7272688A JP7272688A JPH01244619A JP H01244619 A JPH01244619 A JP H01244619A JP 7272688 A JP7272688 A JP 7272688A JP 7272688 A JP7272688 A JP 7272688A JP H01244619 A JPH01244619 A JP H01244619A
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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〕
この発明は、高周波放電を用いたプラズマドライエツチ
ング方法に関し、特に半導体デバイス製造プロセスに有
効な高選択性のドライエツチング方法に関するものであ
る。
ング方法に関し、特に半導体デバイス製造プロセスに有
効な高選択性のドライエツチング方法に関するものであ
る。
半導体デバイス製造プロセスのドライエツチングにおい
ては、エツチングの選択性が高いこと、即ち、エツチン
グされるべき薄膜の工□ッチング速度がその下層物質あ
るいはフォトレジストなどのマスク物質のエツチング速
度より轟かに大きいことが本質的に必要である。
ては、エツチングの選択性が高いこと、即ち、エツチン
グされるべき薄膜の工□ッチング速度がその下層物質あ
るいはフォトレジストなどのマスク物質のエツチング速
度より轟かに大きいことが本質的に必要である。
従来、高周波放電を用いたプラズマ・ドライエツチング
方法において、高選択性を得る方法としては、例えば、
エツチングガスの種類や混合比を選択するものがある。
方法において、高選択性を得る方法としては、例えば、
エツチングガスの種類や混合比を選択するものがある。
第５図、第６図は、ジャーナル オブ エレクトロケミ
カル ソサイエティｒｃＦａ−ＨｚによるＲＩＢを用い
たシリコン酸化膜の選択エツチング」エル、エム、エフ
ラス著１２６巻。
カル ソサイエティｒｃＦａ−ＨｚによるＲＩＢを用い
たシリコン酸化膜の選択エツチング」エル、エム、エフ
ラス著１２６巻。
Ｐ、Ｐ、１４１９−１４２１．１９７９年（Ｌ、Ｍ、Ｅ
ｐｈｒａｔｈ、 ＳｅｌｅｃｔｉｖｅＥｔｃｈｉｎｇ
ｏｆ ５ｉｌｉｃｏｎ Ｄｉｏｘｉｄｅ Ｕｓｉｎｇ
Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎεｔｃｈｉｎｇ ｗｉｔｈ
ＣＦ＋−Ｈ１’＋Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｃｈｅｍ−−ｉｃａｌ ５ｏｃｉｅｔｙ、Ｖｏｌ、
１２６．ｐ、Ｐ、１４１９−１４２１．１９７９）に示
された従来の方法を示す図である。第５図において、１
は被エツチング基板、２２は被エツチング基板１が載置
された第１の平行平板電極、２３は平行平板電極２２に
対向して配置された第２の平行平板電極、４は第１の平
行平板電極２２と第２の平行平板電極２３が設置された
プラズマ反応真空容器、５は容器４の内部のガスを排気
する真空排気手段、６は第１の平行平板電極２２と第２
の平行平板電極２３との間に高周波電力を印加する高周
波電力印加手段、７は容器４内に供給される第１のガス
が充填された第１のガスボンベ、８は第１のガスボンベ
７から容器４内への第１のガス流量を調節する第１のガ
ス流量制御手段、９は容器４内に供給される第２のガス
が充填された第２のガスボンベ、１０は第２のガスボン
ベ９から容器４内への第２のガス流量を調節する第２の
ガス流量制御手段、１１は容器４内のガス圧力を監視す
る圧力計である。
ｐｈｒａｔｈ、 ＳｅｌｅｃｔｉｖｅＥｔｃｈｉｎｇ
ｏｆ ５ｉｌｉｃｏｎ Ｄｉｏｘｉｄｅ Ｕｓｉｎｇ
Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎεｔｃｈｉｎｇ ｗｉｔｈ
ＣＦ＋−Ｈ１’＋Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｃｈｅｍ−−ｉｃａｌ ５ｏｃｉｅｔｙ、Ｖｏｌ、
１２６．ｐ、Ｐ、１４１９−１４２１．１９７９）に示
された従来の方法を示す図である。第５図において、１
は被エツチング基板、２２は被エツチング基板１が載置
された第１の平行平板電極、２３は平行平板電極２２に
対向して配置された第２の平行平板電極、４は第１の平
行平板電極２２と第２の平行平板電極２３が設置された
プラズマ反応真空容器、５は容器４の内部のガスを排気
する真空排気手段、６は第１の平行平板電極２２と第２
の平行平板電極２３との間に高周波電力を印加する高周
波電力印加手段、７は容器４内に供給される第１のガス
が充填された第１のガスボンベ、８は第１のガスボンベ
７から容器４内への第１のガス流量を調節する第１のガ
ス流量制御手段、９は容器４内に供給される第２のガス
が充填された第２のガスボンベ、１０は第２のガスボン
ベ９から容器４内への第２のガス流量を調節する第２の
ガス流量制御手段、１１は容器４内のガス圧力を監視す
る圧力計である。
この従来例では、被エツチング基板ｌ上の被エツチング
材料として、酸化シリコン（Ｓｉｎｇ）、シリコン（Ｓ
ｉ）、更にフォトレジスト物質であるＡ２１３５０Ｂや
ＰＭＭＡが用いられ、第１のガスボンベ７内に充填され
るガスとして四フッ化炭素（ＣＦ４）が、第２のガスボ
ンベ９内に充填されるガスとして水素（Ｈ２）が用いら
れる。また、前記高周波電力印加手段６の周波数は１３
．５６ ＭＨｚである。
材料として、酸化シリコン（Ｓｉｎｇ）、シリコン（Ｓ
ｉ）、更にフォトレジスト物質であるＡ２１３５０Ｂや
ＰＭＭＡが用いられ、第１のガスボンベ７内に充填され
るガスとして四フッ化炭素（ＣＦ４）が、第２のガスボ
ンベ９内に充填されるガスとして水素（Ｈ２）が用いら
れる。また、前記高周波電力印加手段６の周波数は１３
．５６ ＭＨｚである。
次に動作について説明する。
まず、被エツチング基板１を容器４内の第１の電極２２
上に載置後、真空排気手段５により容器４内の真空排気
を行う。続いて、第１のガス流量制御手段により第１の
ガスボンベ７から容器４に供給される四フン化炭素ガス
流量を調節、設定し、また、第２のガス流量制御手段１
０により第２のガスボンベ９から容器４に供給される水
素ガス流量を調節、設定し、更に、圧力計１１により容
器４内のガス圧力を監視しつつ真空排気手段５のガス排
気速度を調節して、容器４内の四ツ・ノ化炭素と水素の
混合ガス圧力を設定する。次いで、高周波電力印加手段
６により第１の電極２２と第２の電極２３の間に周波数
１３．５６ＭＨｚの高周波電力を印加すると、容器４内
の四フフ化炭素と水素の混合ガスは第１の電極２２と第
２の電極２３の間に生じる高周波グロー放電により電離
し、プラズマが発生する。その結果、生じた炭素、フッ
素、水素中性原子や原子イオン、あるいはそれらの組み
合わせから構成される中性分子や分子イオンにより基板
ｌ上の物質はエツチングされる。
上に載置後、真空排気手段５により容器４内の真空排気
を行う。続いて、第１のガス流量制御手段により第１の
ガスボンベ７から容器４に供給される四フン化炭素ガス
流量を調節、設定し、また、第２のガス流量制御手段１
０により第２のガスボンベ９から容器４に供給される水
素ガス流量を調節、設定し、更に、圧力計１１により容
器４内のガス圧力を監視しつつ真空排気手段５のガス排
気速度を調節して、容器４内の四ツ・ノ化炭素と水素の
混合ガス圧力を設定する。次いで、高周波電力印加手段
６により第１の電極２２と第２の電極２３の間に周波数
１３．５６ＭＨｚの高周波電力を印加すると、容器４内
の四フフ化炭素と水素の混合ガスは第１の電極２２と第
２の電極２３の間に生じる高周波グロー放電により電離
し、プラズマが発生する。その結果、生じた炭素、フッ
素、水素中性原子や原子イオン、あるいはそれらの組み
合わせから構成される中性分子や分子イオンにより基板
ｌ上の物質はエツチングされる。
第６図はこの従来例において、１３．５６Ｍ）＋２高周
波電力密度が０．２６ Ｗ／ｃｍ”、四フッ化炭素と水
素の混合ガス流量が２８ｓｅｃ＋＋＋（ｓｔａｎｄａｒ
ｄ ｃｕｂｉｃ ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒｓｐｅｒ ｍ１
ｎｕｔｅ） 、容器４内の混合ガス圧力が４．７Ｐａ（
ＰａｓｃａｌＨＩＰａｍ？、５ Ｘ １Ｏ−３Ｔｏｒｒ
）として四フッ化炭素（ＣＨ４）と水素（Ｈ２）の混合
比を変化させた場合の酸化シリコン（ＳｉＯｔ）、シリ
コン（Ｓｉ）及びフォトレジスト物質であるＡ２１３５
０Ｂ、！：ＰＭＭＡのエツチング速度の変化を示す。各
々の物質のエツチング速度、ひいてはエツチングの選択
性はＣＨ４とＨ２の混合比に大きく依存し、例えばＳ
ｉ ０２のＳｉやＡ２１３５０Ｂ、ＰＭＭＡに対する高
選択性はＨ２のＣＨ，に対する混合比が大きい場合に得
られ、Ｈ２のＣＨ，に対する混合比が４０％に近い場合
、選択比は１０を蟲かに超える。
波電力密度が０．２６ Ｗ／ｃｍ”、四フッ化炭素と水
素の混合ガス流量が２８ｓｅｃ＋＋＋（ｓｔａｎｄａｒ
ｄ ｃｕｂｉｃ ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒｓｐｅｒ ｍ１
ｎｕｔｅ） 、容器４内の混合ガス圧力が４．７Ｐａ（
ＰａｓｃａｌＨＩＰａｍ？、５ Ｘ １Ｏ−３Ｔｏｒｒ
）として四フッ化炭素（ＣＨ４）と水素（Ｈ２）の混合
比を変化させた場合の酸化シリコン（ＳｉＯｔ）、シリ
コン（Ｓｉ）及びフォトレジスト物質であるＡ２１３５
０Ｂ、！：ＰＭＭＡのエツチング速度の変化を示す。各
々の物質のエツチング速度、ひいてはエツチングの選択
性はＣＨ４とＨ２の混合比に大きく依存し、例えばＳ
ｉ ０２のＳｉやＡ２１３５０Ｂ、ＰＭＭＡに対する高
選択性はＨ２のＣＨ，に対する混合比が大きい場合に得
られ、Ｈ２のＣＨ，に対する混合比が４０％に近い場合
、選択比は１０を蟲かに超える。
従来の高周波放電を用いたプラズマドライエツチング方
法では、エツチングの高選択性を得るには、上述したよ
うに複数種のガスの混合から構成されるエツチングガス
の混合比を選択することが必要なため、ガス流量制御装
置を用いた微妙なガス流量の調節をしなければならず、
更に、進んではガスの種類をも選択することが必要であ
り、エツチング材料によっては十分な高選択性が得られ
ない場合もあるなどの問題点があった。
法では、エツチングの高選択性を得るには、上述したよ
うに複数種のガスの混合から構成されるエツチングガス
の混合比を選択することが必要なため、ガス流量制御装
置を用いた微妙なガス流量の調節をしなければならず、
更に、進んではガスの種類をも選択することが必要であ
り、エツチング材料によっては十分な高選択性が得られ
ない場合もあるなどの問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、エツチングガスの混合比を選択することなし
にエツチングの高選択性を達成できるとともに、ガスの
種類や混合比の選択と併せるとさらに高いエツチングの
選択性を達成することができる高周波放電を用いたプラ
ズマドライエツチング方法を提供することを目的とする
。
たもので、エツチングガスの混合比を選択することなし
にエツチングの高選択性を達成できるとともに、ガスの
種類や混合比の選択と併せるとさらに高いエツチングの
選択性を達成することができる高周波放電を用いたプラ
ズマドライエツチング方法を提供することを目的とする
。
この発明に係る高周波放電を用いたプラズマドライエツ
チング方法は、高周波電力が印加される一対の平行平板
電極間の間隔を変化させて、高周波グロー放電中の活性
種の組成を選択するようにしたものである。
チング方法は、高周波電力が印加される一対の平行平板
電極間の間隔を変化させて、高周波グロー放電中の活性
種の組成を選択するようにしたものである。
（作用〕
この発明のプラズマドライエツチング方法においては、
高周波電力が印加される一対の平行平板電極間の間隔を
変化させることにより、電極間に生じるグロー放電の状
態、特にプラズマ電子のエネルギ状態が変化し、ひいて
は、プラズマ中のエツチングに寄与する活性種である中
性原子２分子や原子１分子イオンの組成が変化するので
、各物質に対するエツチング速度が変化し、高選択性の
プラズマドライエツチングが達成される。
高周波電力が印加される一対の平行平板電極間の間隔を
変化させることにより、電極間に生じるグロー放電の状
態、特にプラズマ電子のエネルギ状態が変化し、ひいて
は、プラズマ中のエツチングに寄与する活性種である中
性原子２分子や原子１分子イオンの組成が変化するので
、各物質に対するエツチング速度が変化し、高選択性の
プラズマドライエツチングが達成される。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図は本発明の一実施例による高周波放電を用いた高
選択性のプラズマドライエツチング方法を説明するため
の断面構成図であり、図において、１は被エツチング基
板、２は被エツチング基板１が載置された第１の平行平
板電極、３は第１の平行平板電極２に対向して配置され
、第１の電極２との間隔が可変な第２の平行平板電極、
４は第１の平行平板電極２と第２の平行平板電極３が設
置されたプラズマ反応容器、１２は第１の平行平板電極
２の背後に設置された第１の電流プローブ、１３は第２
の平行平板電極３の背後に設置された第２の電流プロー
ブ、１４は第１の平行平板電極２と第２の平行平板電極
３との間を接続して設置された電圧プローブ、１５は第
１の平行平板電極２の有する微小孔、１６は微小孔１５
を通して容器４に接続されたガス粒子の質量分析手段、
１７は容器４の有する光学窓、１８は光学窓１７を通し
て第１の平行平板電極２と第２の平行平板電極３との間
を観測する発光分光分析手段、１９は光学窓１７を通し
て第１の電極２と第２の電極３との間の像をこの発光分
光分析手段１８の入射窓に結像されるように設置された
レンズ、２０は容器４内に供給される第３のガスが充填
された第３のガスボンベ、２１は第３のガスボンベ２０
から容器４への第３のガス流量を調節する第３のガス流
量制御手段である。その他、第５図と同一符号は同一部
分を示し説明を省略する。
選択性のプラズマドライエツチング方法を説明するため
の断面構成図であり、図において、１は被エツチング基
板、２は被エツチング基板１が載置された第１の平行平
板電極、３は第１の平行平板電極２に対向して配置され
、第１の電極２との間隔が可変な第２の平行平板電極、
４は第１の平行平板電極２と第２の平行平板電極３が設
置されたプラズマ反応容器、１２は第１の平行平板電極
２の背後に設置された第１の電流プローブ、１３は第２
の平行平板電極３の背後に設置された第２の電流プロー
ブ、１４は第１の平行平板電極２と第２の平行平板電極
３との間を接続して設置された電圧プローブ、１５は第
１の平行平板電極２の有する微小孔、１６は微小孔１５
を通して容器４に接続されたガス粒子の質量分析手段、
１７は容器４の有する光学窓、１８は光学窓１７を通し
て第１の平行平板電極２と第２の平行平板電極３との間
を観測する発光分光分析手段、１９は光学窓１７を通し
て第１の電極２と第２の電極３との間の像をこの発光分
光分析手段１８の入射窓に結像されるように設置された
レンズ、２０は容器４内に供給される第３のガスが充填
された第３のガスボンベ、２１は第３のガスボンベ２０
から容器４への第３のガス流量を調節する第３のガス流
量制御手段である。その他、第５図と同一符号は同一部
分を示し説明を省略する。
上記実施例では基板１上の被エツチング材料として多結
晶シリコン（Ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｓｉ）
と酸化シリコン（ＳｉＯ□）を用い、プラズマ反応容器
４内に供給される第１のガスとして四塩化炭素（ＣＣ１
４）、第２のガスとして酸素（０２）、第３のガスとし
てヘリウム（Ｈｅ）を用いる。また、第１の電極２と第
２の電極３との間に印加される高周波電力の周波数は１
３．５６Ｍ）ｌｚである。
晶シリコン（Ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ Ｓｉ）
と酸化シリコン（ＳｉＯ□）を用い、プラズマ反応容器
４内に供給される第１のガスとして四塩化炭素（ＣＣ１
４）、第２のガスとして酸素（０２）、第３のガスとし
てヘリウム（Ｈｅ）を用いる。また、第１の電極２と第
２の電極３との間に印加される高周波電力の周波数は１
３．５６Ｍ）ｌｚである。
次に動作について説明する。
まず、被エツチング基板１を容器４内の第１の電極２上
に！３！置し、第２の電極３を上下に動かして第１の電
極２との間隔を調節、設定した後、真空排気手段５によ
り容器４内の真空排気を行う。
に！３！置し、第２の電極３を上下に動かして第１の電
極２との間隔を調節、設定した後、真空排気手段５によ
り容器４内の真空排気を行う。
続いて、第１のガス流量制御手段８により第１のガスボ
ンベ７から容器４に供給される四塩化炭素ガス流量を調
節、設定し、第２のガス流量制御手段１０により第２の
ガスボンベ９から容器４に供給される酸素ガス流量を調
節、設定し、また、第３のガス流量制御手段２１により
第３のガスボンベ２０から容器４に供給されるヘリウム
ガス流量を調節、設定し、更に、圧力計１１により容器
４内のガス圧力を監視しつつ真空排気手段５のガス排気
速度を調節して、容器４内の四塩化炭素・酸素・ヘリウ
ム混合ガス圧力を設定する０次いで、高周波電力印加手
段６により第１の電極２と第２の電極３の間に周波数１
３．５６ＭＨｚの高周波電力を印加すると、容器４内の
四塩化炭素・酸素・ヘリウム混合ガスは、第１の電極２
と第２の電極３の間に生じる高周波グロー放電により電
離し、プラズマが発生する。その結果生じた炭素、塩素
、酸素中性原子や原子イオン、あるいはそれらの組み合
わせから構成される中性分子や分子イオンにより基板１
上の物質はエツチングされる。
ンベ７から容器４に供給される四塩化炭素ガス流量を調
節、設定し、第２のガス流量制御手段１０により第２の
ガスボンベ９から容器４に供給される酸素ガス流量を調
節、設定し、また、第３のガス流量制御手段２１により
第３のガスボンベ２０から容器４に供給されるヘリウム
ガス流量を調節、設定し、更に、圧力計１１により容器
４内のガス圧力を監視しつつ真空排気手段５のガス排気
速度を調節して、容器４内の四塩化炭素・酸素・ヘリウ
ム混合ガス圧力を設定する０次いで、高周波電力印加手
段６により第１の電極２と第２の電極３の間に周波数１
３．５６ＭＨｚの高周波電力を印加すると、容器４内の
四塩化炭素・酸素・ヘリウム混合ガスは、第１の電極２
と第２の電極３の間に生じる高周波グロー放電により電
離し、プラズマが発生する。その結果生じた炭素、塩素
、酸素中性原子や原子イオン、あるいはそれらの組み合
わせから構成される中性分子や分子イオンにより基板１
上の物質はエツチングされる。
第２図は上記実施例において、１３．５６Ｍｌ１ｚ高周
波電力密度が０．７９ｗ／ｃ＋＋＋” 、四塩化炭素ガ
ス流量が４２゜５３ｃｃＩＩ＋１酸素ガス流量が７．５
ｓｅｃｍ 、ヘリウムガス流量が２００ｓｅｃｍ 、容
器４内の四塩化炭素・酸素・ヘリウム混合ガス圧力が２
０Ｐａとして電極間の間隔を変化させた場合の多結晶シ
リコン（Ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌ−−１ｉｎｅ Ｓｉ）
と酸化シリコン（３ｉ０ｚ）のエツチング速度の変化を
電極間に生じる自己バイアス電圧（ＶａＣ）と共に示す
。このＶ２Ｃは基板の載置される電極のプラズマに対す
る電位差にほぼ等しく、ひいては基板上にプラズマから
入射するイオンノエネルギーを示唆する。各々の物質の
エツチング速度、ひいてはエツチングの選択性は■。が
ほぼ一定であるにもかかわらず、電極間の間隔に大きく
依存し、例えば、Ｐｏ１ｙ−ＳｉのＳｉｎ、に対する高
選択性は電極間の間隔が広い場合に得られ、電極間の間
隔が８０ｍ＋ａの場合、選択比は１０を温かに超える。
波電力密度が０．７９ｗ／ｃ＋＋＋” 、四塩化炭素ガ
ス流量が４２゜５３ｃｃＩＩ＋１酸素ガス流量が７．５
ｓｅｃｍ 、ヘリウムガス流量が２００ｓｅｃｍ 、容
器４内の四塩化炭素・酸素・ヘリウム混合ガス圧力が２
０Ｐａとして電極間の間隔を変化させた場合の多結晶シ
リコン（Ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌ−−１ｉｎｅ Ｓｉ）
と酸化シリコン（３ｉ０ｚ）のエツチング速度の変化を
電極間に生じる自己バイアス電圧（ＶａＣ）と共に示す
。このＶ２Ｃは基板の載置される電極のプラズマに対す
る電位差にほぼ等しく、ひいては基板上にプラズマから
入射するイオンノエネルギーを示唆する。各々の物質の
エツチング速度、ひいてはエツチングの選択性は■。が
ほぼ一定であるにもかかわらず、電極間の間隔に大きく
依存し、例えば、Ｐｏ１ｙ−ＳｉのＳｉｎ、に対する高
選択性は電極間の間隔が広い場合に得られ、電極間の間
隔が８０ｍ＋ａの場合、選択比は１０を温かに超える。
第３図に第２図におけるのと同一条件の下で電極間の間
隔を変化させた場合の基板が載置される電極上の直径０
、３ｍｍの領域にプラズマから入射するＣＣ１” 、
ＣＣ１ｚ ” １ＣＣＪｚ ” 、Ｃ１” 、及びＣ１
２１イオン電流の変化を示す。
隔を変化させた場合の基板が載置される電極上の直径０
、３ｍｍの領域にプラズマから入射するＣＣ１” 、
ＣＣ１ｚ ” １ＣＣＪｚ ” 、Ｃ１” 、及びＣ１
２１イオン電流の変化を示す。
また、第４図に第２図におけるのと同一条件の下で、電
極間の間隔を変化させた場合の電極間プラズマからのＣ
Ｃ１，Ｃ１，Ｃ１ｚ中性原子１分子スペクトル発光強度
の変化を示す。
極間の間隔を変化させた場合の電極間プラズマからのＣ
Ｃ１，Ｃ１，Ｃ１ｚ中性原子１分子スペクトル発光強度
の変化を示す。
第３図、第４図において、ＣＣＩ ＩＦ （ｘ＝１，２
．３）種に関する量は電極間の間隔に大きく依存し、そ
の変化は第２図におけるＳ ｉ Ｏｔのエツチング速度
の変化に対応する。一方、第３図、第４回において、Ｃ
ｌ ｙ （ｙ＝１．２）種に関する量は電極間の間隔に
あまり依存せず、第２図におけるＰｏ１ｙ−Ｓｔのエツ
チング速度の変化に対応する。従って、電極間の間隔を
変化させると、高周波グロー放電によるプラズマ状態の
変化に伴いプラズマ中のエツチングに寄与する活性種で
ある中性原子９分子や原子。
．３）種に関する量は電極間の間隔に大きく依存し、そ
の変化は第２図におけるＳ ｉ Ｏｔのエツチング速度
の変化に対応する。一方、第３図、第４回において、Ｃ
ｌ ｙ （ｙ＝１．２）種に関する量は電極間の間隔に
あまり依存せず、第２図におけるＰｏ１ｙ−Ｓｔのエツ
チング速度の変化に対応する。従って、電極間の間隔を
変化させると、高周波グロー放電によるプラズマ状態の
変化に伴いプラズマ中のエツチングに寄与する活性種で
ある中性原子９分子や原子。
分子イオンの組成が変化し、その結果、各物質に対する
エツチング速度が変化し、高選択性のプラズマドライエ
ツチングが達成される。
エツチング速度が変化し、高選択性のプラズマドライエ
ツチングが達成される。
なお、上記実施例では、高周波電力の印加される一対の
平行子＋Ｉｉ電極間の間隔を変化させて高周波グロー放
電中の活性種の組成を選択する場合について示したが、
これと同時に放電に用いる混合気体の種類や混合比を選
択してもよく、更に高周波放電に加え電子線、イオン線
、中性粒子線、あるいは放電ランプ、レーザ、軌道放射
光等の光線を補助的に用いてもよく、これによりプラズ
マドライエツチングの選択性はより一層向上する。
平行子＋Ｉｉ電極間の間隔を変化させて高周波グロー放
電中の活性種の組成を選択する場合について示したが、
これと同時に放電に用いる混合気体の種類や混合比を選
択してもよく、更に高周波放電に加え電子線、イオン線
、中性粒子線、あるいは放電ランプ、レーザ、軌道放射
光等の光線を補助的に用いてもよく、これによりプラズ
マドライエツチングの選択性はより一層向上する。
また、上記実施例では高周波電力の印加される一対の平
行平板電極間に外部磁場が印加されていない場合につい
て示したが、電極表面に平行あるいは垂直な方向に外部
磁場を印加してもよく、この場合においても上記実施例
の効果はより一層向上する。
行平板電極間に外部磁場が印加されていない場合につい
て示したが、電極表面に平行あるいは垂直な方向に外部
磁場を印加してもよく、この場合においても上記実施例
の効果はより一層向上する。
以上のように、この発明のプラズマドライエツチング方
法によれば、高周波電力の印加される一対の平行平板電
極間の間隔を変化させて高周波グロー放電中の活性種の
組成を選択するようにしたので、放電に用いる混合ガス
の混合比を選択せずにプラズマドライエツチングの高選
択性を達成でき、しかもこれにガスの種類や混合比を選
択することを併せて行うと更に高いエツチングの選択性
を得ることができる。
法によれば、高周波電力の印加される一対の平行平板電
極間の間隔を変化させて高周波グロー放電中の活性種の
組成を選択するようにしたので、放電に用いる混合ガス
の混合比を選択せずにプラズマドライエツチングの高選
択性を達成でき、しかもこれにガスの種類や混合比を選
択することを併せて行うと更に高いエツチングの選択性
を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例によるプラズマドライエツチ
ング方法を説明するための断面構成図、第２図は本発明
の一実施例による多結晶シリコン（Ｐｏｌｙｃｒｙｓｔ
ａｌｌｉｎｅ Ｓｉ）と酸化シリコン（ＳｉＯｚ）のエ
ツチング速度と電極間に生じる自己バイアス電圧（Ｖ４
Ｃ）の電極間の間隔依存性を示す図、第３図は本発明の
一実施例による基板が載置される電極上の直径０．３
ｍ＋ｓの領域にプラズマから入射するＣＣ１” 、 Ｃ
Ｃ１ｇ ” 、 ＣＣｊ！ｚ ” 、Ｃｊ！” 、及び
Ｃ１２′イオン電流の電極間の間隔依存性を示す図、第
４図は本発明の一実施例による電極間プラズマからのＣ
Ｃ１，Ｃ４，Ｃ１ｚ中性原子１分子スペクトル発光強度
の電極間の間隔依存性を示す図、第５図は従来のプラズ
マドライエツチング方法を説明するための断面構成図、
第６図は従来例による酸化シリコン（ＳｉＯｚ）、シリ
コン（Ｓｉ）及びフォトレジスト物質であるＡ２１３５
０ＢとＰＭＭＡのエツチング速度の四フッ化炭素と水素
の混合比に対する依存性を示す図である。 図において、１は被エツチング基板、２は第１の平行平
板電極、３は上下可動な第２の平行平板電極、４はプラ
ズマ反応容器、５は真空排気手段、６は高周波電力印加
手段、？、９．２０はそレソれ第１．第２．第３のガス
ボンベ、８，１０，２１はそれぞれ第１．第２．第３の
ガス流量制御手段、１１は圧力計、１２は第１の電流プ
ローブ、１３は第２の電流プローブ、１４は電圧プロー
ブ、１５は微小孔、１６は質量分析手段、１７は光学窓
、１８は発光分光分析手段、１９はレンズである。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
ング方法を説明するための断面構成図、第２図は本発明
の一実施例による多結晶シリコン（Ｐｏｌｙｃｒｙｓｔ
ａｌｌｉｎｅ Ｓｉ）と酸化シリコン（ＳｉＯｚ）のエ
ツチング速度と電極間に生じる自己バイアス電圧（Ｖ４
Ｃ）の電極間の間隔依存性を示す図、第３図は本発明の
一実施例による基板が載置される電極上の直径０．３
ｍ＋ｓの領域にプラズマから入射するＣＣ１” 、 Ｃ
Ｃ１ｇ ” 、 ＣＣｊ！ｚ ” 、Ｃｊ！” 、及び
Ｃ１２′イオン電流の電極間の間隔依存性を示す図、第
４図は本発明の一実施例による電極間プラズマからのＣ
Ｃ１，Ｃ４，Ｃ１ｚ中性原子１分子スペクトル発光強度
の電極間の間隔依存性を示す図、第５図は従来のプラズ
マドライエツチング方法を説明するための断面構成図、
第６図は従来例による酸化シリコン（ＳｉＯｚ）、シリ
コン（Ｓｉ）及びフォトレジスト物質であるＡ２１３５
０ＢとＰＭＭＡのエツチング速度の四フッ化炭素と水素
の混合比に対する依存性を示す図である。 図において、１は被エツチング基板、２は第１の平行平
板電極、３は上下可動な第２の平行平板電極、４はプラ
ズマ反応容器、５は真空排気手段、６は高周波電力印加
手段、？、９．２０はそレソれ第１．第２．第３のガス
ボンベ、８，１０，２１はそれぞれ第１．第２．第３の
ガス流量制御手段、１１は圧力計、１２は第１の電流プ
ローブ、１３は第２の電流プローブ、１４は電圧プロー
ブ、１５は微小孔、１６は質量分析手段、１７は光学窓
、１８は発光分光分析手段、１９はレンズである。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- （１）真空容器内に複数種のガスを供給し、一対の平行
平板電極間に高周波電力を印加し、発生する高周波グロ
ー放電によりエッチングを行うプラズマドライエッチン
グ方法において、 上記エッチングを、一対の平行平板電極間の間隔を変化
させて高周波グロー放電中の活性種の組成を選択して行
うようにしたことを特徴とするプラズマドライエッチン
グ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7272688A JPH01244619A (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | プラズマドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7272688A JPH01244619A (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | プラズマドライエッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01244619A true JPH01244619A (ja) | 1989-09-29 |
Family
ID=13497648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7272688A Pending JPH01244619A (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | プラズマドライエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01244619A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002043100A3 (en) * | 2000-11-24 | 2002-08-15 | Secr Defence | Radio frequency ion source |
| JP2012009624A (ja) * | 2010-06-24 | 2012-01-12 | Tokyo Electron Ltd | 基板処理方法及び基板処理装置 |
-
1988
- 1988-03-25 JP JP7272688A patent/JPH01244619A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002043100A3 (en) * | 2000-11-24 | 2002-08-15 | Secr Defence | Radio frequency ion source |
| GB2389456A (en) * | 2000-11-24 | 2003-12-10 | Secr Defence | Radio frequency ion source |
| GB2389456B (en) * | 2000-11-24 | 2005-04-06 | Secr Defence | Radio frequency ion source |
| US6906469B2 (en) | 2000-11-24 | 2005-06-14 | The Secretary Of State For Defence | Radio frequency ion source with maneuverable electrode(s) |
| JP2012009624A (ja) * | 2010-06-24 | 2012-01-12 | Tokyo Electron Ltd | 基板処理方法及び基板処理装置 |
| CN104282523A (zh) * | 2010-06-24 | 2015-01-14 | 东京毅力科创株式会社 | 基板处理装置 |
| US9524847B2 (en) | 2010-06-24 | 2016-12-20 | Tokyo Electron Limited | Substrate processing apparatus |
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