JPH01270229A - ドライエッチング方法 - Google Patents
ドライエッチング方法Info
- Publication number
- JPH01270229A JPH01270229A JP9889388A JP9889388A JPH01270229A JP H01270229 A JPH01270229 A JP H01270229A JP 9889388 A JP9889388 A JP 9889388A JP 9889388 A JP9889388 A JP 9889388A JP H01270229 A JPH01270229 A JP H01270229A
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- groove
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- Pending
Links
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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
本発明は半導体基板に溝を形成するドライエツチング方
法に関するものである。
法に関するものである。
従来の技術
従来、この種のドライエツチング方法は平行平板型ドラ
イエ・ツチング装置を用い、二酸化シリコンをエツチン
グマスクとして次のような巣件下で行なわれていた。す
なわち圧力＝１〜５Ｐａ、反応ガスとして５ｉＣ１４冨
５０ｓｃｃｍ、 Ｃ１２＝５０ｓｃｃｍが使用され、ま
た高周波電力＝６００Ｗで行なわれた。このような条件
下でエツチングすると、第４図に示すように溝の底部の
形状が矩形となる。
イエ・ツチング装置を用い、二酸化シリコンをエツチン
グマスクとして次のような巣件下で行なわれていた。す
なわち圧力＝１〜５Ｐａ、反応ガスとして５ｉＣ１４冨
５０ｓｃｃｍ、 Ｃ１２＝５０ｓｃｃｍが使用され、ま
た高周波電力＝６００Ｗで行なわれた。このような条件
下でエツチングすると、第４図に示すように溝の底部の
形状が矩形となる。
これは、イオンシースの長さよりもイオンの平均自由行
程が十分長いために、半導体基板に垂直にイオンが入射
するためである。なお、第４図において、１１はシリコ
ン基板であり、１２はシリコン酸化Ｍ１３は溝であり、
開口幅１μｍで深さ５μｍである。
程が十分長いために、半導体基板に垂直にイオンが入射
するためである。なお、第４図において、１１はシリコ
ン基板であり、１２はシリコン酸化Ｍ１３は溝であり、
開口幅１μｍで深さ５μｍである。
発明が解決ｔようとする課題
このような従来の構成では、溝１３の底部のエツジ部が
矩形となり、引き続き溝の内壁を酸化すると酸化シリコ
ンが上記エツジ部では均一に成長しないという問題があ
った。
矩形となり、引き続き溝の内壁を酸化すると酸化シリコ
ンが上記エツジ部では均一に成長しないという問題があ
った。
本発明はこのような問題点を解決するもので、半導体基
板に底部が丸い形状を有し、かつ溝の開口部の長さに対
する溝の深さの比の大き゛な溝を形成する方法を提供す
ることを目的とするものである。
板に底部が丸い形状を有し、かつ溝の開口部の長さに対
する溝の深さの比の大き゛な溝を形成する方法を提供す
ることを目的とするものである。
課題を解決するための手段
上記問題点を解決するため、本発明のドライエツチング
方法は、平行平板型ドライエツチング装置を用いて、ま
ず１００Ｐａ程度の圧力でイオンシースの長さよりもイ
オンの平均自由行程が短がくなるように高周波電力を印
加して１〜２μｍ、の深さの溝を形成した後、引き続き
圧力を１０Ｐａより低、＜シてイオンシースの長さより
もイオンの平均自由行程の方が長くなるように高周波電
力を印加してエツチングする方法である。
方法は、平行平板型ドライエツチング装置を用いて、ま
ず１００Ｐａ程度の圧力でイオンシースの長さよりもイ
オンの平均自由行程が短がくなるように高周波電力を印
加して１〜２μｍ、の深さの溝を形成した後、引き続き
圧力を１０Ｐａより低、＜シてイオンシースの長さより
もイオンの平均自由行程の方が長くなるように高周波電
力を印加してエツチングする方法である。
作用
この方法によると、最初に高い圧力でイオンシースの長
さよりもイオンの平均自由行程の長さが短かくなるよう
に高周波電力を印加することによりイオンのウェハ表面
への方向性が分布をもち、その結果として溝の底部は丸
みを有することになる。そして引き続き前記圧力よりも
低い圧力で、イオンシースの長さよりもイオンの平均自
由行程が長くなるように高周波電力を印加してエツチン
グすることにより、イオンはウェハに対して垂直な方向
性を有して入射するなめに溝の底部の丸みを有したまま
で、溝の開口部の長さに対する溝の深さの比の大きな溝
を容易に形成することができる。この溝を酸化して、溝
形キャパシタを形成すれば、溝の底部においても均一な
酸化膜が形成されるために酸化膜耐圧が十分で、信顆性
の高い容量の大きなキャパシタが形成できる。
さよりもイオンの平均自由行程の長さが短かくなるよう
に高周波電力を印加することによりイオンのウェハ表面
への方向性が分布をもち、その結果として溝の底部は丸
みを有することになる。そして引き続き前記圧力よりも
低い圧力で、イオンシースの長さよりもイオンの平均自
由行程が長くなるように高周波電力を印加してエツチン
グすることにより、イオンはウェハに対して垂直な方向
性を有して入射するなめに溝の底部の丸みを有したまま
で、溝の開口部の長さに対する溝の深さの比の大きな溝
を容易に形成することができる。この溝を酸化して、溝
形キャパシタを形成すれば、溝の底部においても均一な
酸化膜が形成されるために酸化膜耐圧が十分で、信顆性
の高い容量の大きなキャパシタが形成できる。
実施例
以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図に基づき説明
する。
する。
まず、シリコン基板（半導体基板）１の上に開口窓２を
有するシリコン酸化ＷＡ（絶縁膜）３を形成し、この後
ドライエツチングが行われる。このエツチングは、平行
平板型ドライエツチング装置を用い、反応ガスとしてＳ
ｉ Ｃ１４＝５０ＳＣＣ１１゜Ｃ１２＝５ＱＳＣＣ１
１を使用して６０Ｐａの圧力でイオンシースの長さより
もイオンの平均自由行程が短かくなるように６００Ｗの
高周波電力を印加して２分間エツチングした後、Ｓ ｉ
Ｃ１４＝ １０１０５ｃ。
有するシリコン酸化ＷＡ（絶縁膜）３を形成し、この後
ドライエツチングが行われる。このエツチングは、平行
平板型ドライエツチング装置を用い、反応ガスとしてＳ
ｉ Ｃ１４＝５０ＳＣＣ１１゜Ｃ１２＝５ＱＳＣＣ１
１を使用して６０Ｐａの圧力でイオンシースの長さより
もイオンの平均自由行程が短かくなるように６００Ｗの
高周波電力を印加して２分間エツチングした後、Ｓ ｉ
Ｃ１４＝ １０１０５ｃ。
ＣＩ２ ＝１０ｓｅｃｍでしかも圧力＝５Ｐａでイオン
シースの長さよりもイオンの平均自由行程が長くなるよ
うに６００Ｗの高周波電力を印加して３分間エツチング
する。これにより、溝の開口部の長さが０．６μｍの穴
のパターンでは、深さ５μｍの溝４が形成でき、なおか
つ底部は丸い形状を有することになる。溝の底部の形状
は圧力と高周波電力に依存し、高周波電力を６００Ｗに
固定すればＩＰａの圧力ではイオンの平均自由行程は１
０ｍでイオンシースの長さ（約０゜５ＩＤＩ）よりも長
くなり、イオンがウェハに垂直に入射する確率が高く、
第２図［ａ）に示すように溝の底部は矩形となる。また
、圧力が１０Ｐ、ａではイオンの平均自由行程（０，７
ｍｅ）とイオンシースの長さ（０，７ｍ）がほぼ等しく
なり、イオンがウェハに垂直に入射する確率がやや低く
なり、第２図（ｂ）のように溝の底部にやや丸みを有す
るようになる。さらに、前記高周波電力で圧力を１００
Ｐａにすれば、イオンの平均自由行程（０，３ｗ）がイ
オンシースの長さ（２圓）よりも短かく、イオンはシー
スの中で散乱されてウェハに入射するために第２図（Ｃ
）のように溝の底部は丸みを有することになる。
シースの長さよりもイオンの平均自由行程が長くなるよ
うに６００Ｗの高周波電力を印加して３分間エツチング
する。これにより、溝の開口部の長さが０．６μｍの穴
のパターンでは、深さ５μｍの溝４が形成でき、なおか
つ底部は丸い形状を有することになる。溝の底部の形状
は圧力と高周波電力に依存し、高周波電力を６００Ｗに
固定すればＩＰａの圧力ではイオンの平均自由行程は１
０ｍでイオンシースの長さ（約０゜５ＩＤＩ）よりも長
くなり、イオンがウェハに垂直に入射する確率が高く、
第２図［ａ）に示すように溝の底部は矩形となる。また
、圧力が１０Ｐ、ａではイオンの平均自由行程（０，７
ｍｅ）とイオンシースの長さ（０，７ｍ）がほぼ等しく
なり、イオンがウェハに垂直に入射する確率がやや低く
なり、第２図（ｂ）のように溝の底部にやや丸みを有す
るようになる。さらに、前記高周波電力で圧力を１００
Ｐａにすれば、イオンの平均自由行程（０，３ｗ）がイ
オンシースの長さ（２圓）よりも短かく、イオンはシー
スの中で散乱されてウェハに入射するために第２図（Ｃ
）のように溝の底部は丸みを有することになる。
また、溝の開口部の長さに対する溝の深さの比の大きい
溝を形成する場合、そのエッチレートは反応圧力に大き
く依存する。第３図に示すように、平行平板型ドライエ
ツチング装置を用いて、溝の開口部の長さが異なったパ
ターンをシリコン酸化膜をマスクとして、反応ガスとし
て５ｉ０４＝１０ＳＣＣＩ、 Ｃ１２＝１０ＳＣＣ１１
を使用し、高周波電力＝６００Ｗ、圧力＝１００Ｐａで
５分間エツチングすると溝の開口部の長さすなわちパタ
ーンサイズが小さくなるにつれて急激にエツチング深さ
は減少し、良好な形状の溝が得られなくなるが、ＩＰａ
程度の圧力ではパターンサイズの影響は小さく、深い清
が容易に形成される。したがって、本実施例によれば、
第１図に示すような溝の底部に丸い形状を有し、溝の開
口部の長さに対する溝の深さの比の大きな溝を容易に形
成することができる。
溝を形成する場合、そのエッチレートは反応圧力に大き
く依存する。第３図に示すように、平行平板型ドライエ
ツチング装置を用いて、溝の開口部の長さが異なったパ
ターンをシリコン酸化膜をマスクとして、反応ガスとし
て５ｉ０４＝１０ＳＣＣＩ、 Ｃ１２＝１０ＳＣＣ１１
を使用し、高周波電力＝６００Ｗ、圧力＝１００Ｐａで
５分間エツチングすると溝の開口部の長さすなわちパタ
ーンサイズが小さくなるにつれて急激にエツチング深さ
は減少し、良好な形状の溝が得られなくなるが、ＩＰａ
程度の圧力ではパターンサイズの影響は小さく、深い清
が容易に形成される。したがって、本実施例によれば、
第１図に示すような溝の底部に丸い形状を有し、溝の開
口部の長さに対する溝の深さの比の大きな溝を容易に形
成することができる。
発明の効果
以上のように本発明のドライエツチング方法によれば、
半導体基板に溝の開口部の長さに対する溝の深さの比が
大きく、底部が丸い形状を有する清を容易に形成するこ
とができ、したがって、この清を用いてキャパシタを形
成すれば信頼性の高いキャパシタが容易に得られるとい
う効果がある。
半導体基板に溝の開口部の長さに対する溝の深さの比が
大きく、底部が丸い形状を有する清を容易に形成するこ
とができ、したがって、この清を用いてキャパシタを形
成すれば信頼性の高いキャパシタが容易に得られるとい
う効果がある。
第１図は本発明の一実施例のドライエッチ、ング方法に
よりエツチングされた半導体基板の断面図、第２図は高
周波電力を固定した場合の半導体基板のエツチング形状
の圧力依存性を示す断面図、第３図は高周波電力を固定
した場合のパターンサイズと溝の深さの関係の圧力依存
性を示す特性図、第４図は従来のドライエツチング方法
によりエツチングされた半導体基板の断面図である。 １・・・シリコン基板、２・・・開口窓、３・・・シリ
コン酸化膜、４・・・溝。 代理人 森 本 義 弘 第１図 ？ 第４図
よりエツチングされた半導体基板の断面図、第２図は高
周波電力を固定した場合の半導体基板のエツチング形状
の圧力依存性を示す断面図、第３図は高周波電力を固定
した場合のパターンサイズと溝の深さの関係の圧力依存
性を示す特性図、第４図は従来のドライエツチング方法
によりエツチングされた半導体基板の断面図である。 １・・・シリコン基板、２・・・開口窓、３・・・シリ
コン酸化膜、４・・・溝。 代理人 森 本 義 弘 第１図 ？ 第４図
Claims (1)
- １、半導体基板上に開口窓を有する絶縁膜を形成した後
、この絶縁膜をマスクとしてドライエッチングする際に
、まず１０Ｐａ以上の圧力でイオンの平均自由行程より
もイオンシースの長さが長くなるように、高周波電力を
印加してエッチングした後、前記圧力よりも低い圧力で
イオンシースの長さよりもイオンの平均自由行程が長く
なるような高周波電力を印加するドライエッチング方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9889388A JPH01270229A (ja) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | ドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9889388A JPH01270229A (ja) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | ドライエッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01270229A true JPH01270229A (ja) | 1989-10-27 |
Family
ID=14231814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9889388A Pending JPH01270229A (ja) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | ドライエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01270229A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7033514B2 (en) * | 2001-08-27 | 2006-04-25 | Micron Technology, Inc. | Method and apparatus for micromachining using a magnetic field and plasma etching |
-
1988
- 1988-04-21 JP JP9889388A patent/JPH01270229A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7033514B2 (en) * | 2001-08-27 | 2006-04-25 | Micron Technology, Inc. | Method and apparatus for micromachining using a magnetic field and plasma etching |
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