JPH027424A - ドライエッチング方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の構成］ （産業上の利用分野） 本発明は、ドライエツチング方法に関する。

（従来の技術） 近年、電子素子の高密度化が急速に進み、例えばＤＲＡ
Ｍを例に挙げれば、現在ＩＭＤＲＡＭの量産が行われて
いるが、今後４ＭＤＲＡＭ、１６ＭＤＲＡＭと高密度化
が不可欠となっている。

ここで、ＩＭＤＲＡＭまでは例えば所定容量のキャパシ
タを得るに際して、ウェハ上のエツチング開口面積を比
較的大きくとれ、エツチング深さ０．３μｍ程度であっ
たが、４ＭＤＲＡＭ以上の高密度化素子では、このよう
な開口面積の占有は不可能であり、開口面積は小さく維
持し、ウェハの深さ方向に数μｍ掘り下げたトレンチ構
造とする必要があり、現在このようなトレンチエツチン
グの量産技術の改良が急務となっている。

（発明が解決しようとする問題点） 上述したトレンチエツチングの実用化に際しては、２つ
の重要な要求を満足する必要がある。

まず、第１にトレンチエツチングを行うに際しては、異
方性エツチングを実行する必要があり、しかも第１４図
に示すようなサイドエッチを極力少なくする必要がある
。すなわち、従来の０．３μｍ程度のエツチング深さで
はサイドエッチはさほど問題にはならなかったが、数μ
ｍもエツチングする場合には上記サイドエッチの悪影響
が無視できないからである。

次に、深さ数μｍのトレンチを得るための異方性エツチ
ングレートが小さいと、スループットが悪いなめ、エツ
チングレートを所定値以上に確保する必要がある。

しかしながら、従来では上記２点の要求をいずれも満足
するドライエツチング方法が提供されてなく、４ＭＤＲ
ＡＭ等の高密度化素子の量産にあたって課題となってい
た。

そこで、本発明の目的とするところは、上述した従来の
課題に雪み成されたもので、サイドエッチを少なくし、
かつ、所定のエツチングレートを確保した、アスペクト
比が１以上のトレンチを形成するのに最適なドライエツ
チング方法を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、平行平板電極の一方に被エツチング材を配置
し、深さ／開口幅のアスペクト比が１以上のトレンチを
上記被エツチング材に形成するための異方性のドライエ
ツチングを行うにあたり、添加ガスとして、０族に属す
る元素のうちＨｅ。

Ｎｅを除くいずれかの元素ガスを用いて、ドライエツチ
ングを行う構成としている。

（作用） 本発明では、アスペクト比が１以上のトレンチエツチン
グを実行するに際して、Ｏ族に属する元素のうちのＨｅ
、　Ｎ　ｅを除く元素ガスをエツチングの添加ガスとし
て使用している。

このようなガスを用いることによるエツチングレートの
向上について説明すると、上記添加ガスは３方向に作用
してエツチングレートを向上することができる。

■先ず、上記各添加ガスは、イオン化エネルギーが比較
的小さく、例えばＡｒガスは１６ｅＶ、Ｋｒガスは１４
ｅＶ等である。したがって、平行平板電極間で電離し易
く成っている。

ここで、上記平行平板電極の一方に配置された被エツチ
ング材は、高周波電圧の印加時のセルフバイアス効果に
より負電位となり、イオン化された上記添加ガス例えば
Ｋｒ＋が、負電位の被エツチング材に移動し、被エツチ
ング材をスパッタしてエツチングを助長し、そのエツチ
ングレート向上に寄与できる。

■エツチングガスとして例えばＳＦ６を用いた場合、プ
ラズマ電界中で遊離原子であるＦｌ　（フッ素ラジカル
）に分解され、被エツチング材の一例であるシリコン基
板を構成するＳｉと化学反応を起こし、Ｓｉ　＋Ｆ”→
ＳｉＦ４　↑によりＳｉエツチングを実行するものであ
るが、中にはＳｉ層上で何等のエネルギーを持たない状
態でＦ８が付着していることがある。この際、上記化学
反応は生じず、エツチングが成されないことがある。

ここで、上記の付着したＦ＊にＫｒ＋街突すると、Ｆ５
にエネルギーが付与され、上記化学反応が行われてエツ
チングに寄与することができる。

このような作用をイオンアシストと称するが、イオン化
されやすい上記添加ガスによりこのようなイオンアシス
トが促進され、エツチングレートを高めることができる
。尚、このようなイオンアシストは質量が大きい元素程
運動エネルギーが大きいのでエネルギー付与に効果的で
あり、Ｈｅ　、　Ｎｅではこのような作用が期待出来な
いが、Ａｒガス以上でこのようなイオンアシストが十分
に実行される。

■上記添加ガスは、イオン化され易いが故に、放電の安
定化、均一化にも効果があり、したがって従来では困難
であった貰い圧力（例えば０．３Ｔｏｒｒ以上、好まし
くは０．５’ｌ’ｏｒｒ前後）下でも、均一かつ安定な
放電が得られる。そして、このような高い圧力下では、
反応種が多くなるので、エツチングレートを向上するこ
とができる。

次に、上記添加ガスによるサイドエッチの減少した異方
性エツチング効果について説明すると、比較的高圧下で
も均一かつ安定な放電が得られるプラズマ中では、多く
の添加ガスイオン例えばＫｒ＋が発生し、かつ、このＫ
ｒ＋は平行平板電極中の電界に沿って移動し、被エツチ
ング材に真っ直ぐに衝突して、上記■、■の作用によっ
てエツチングを促進することになる。したがって、イオ
ン化ガスの方向が被エツチング材に対して垂直となるの
で、トレンチのように深くエツチングする場合であって
もサイドエッチが少なくなり、好適な異方性エツチング
を実行することができる。

なお、添加ガスとしてｏ２を合わせて用いるようにすれ
ば、トレンチ側壁が酸化されてサイドエッチを防止する
効果を得ることができる。

（実施例） 以下、本発明を４ＭＤＲＡＭのキャパシタを得るための
トレンチエツチングに適用した一実施例について、図面
を参照して具体的に説明する。

まず、ドライエツチング装置について、第１図を参照し
て説明する。

このドライエツチング装置の特徴として、それぞれ平行
に配置された上部電極１．グリッド２゜下部電極３の３
つの電極をチャンバー６内に有し、上記グリッド２を接
地し、上部電極１．下部電極３にそれぞれＲＦ電源４．
５を接続したトライオードエツチング方式を採用してい
る。

このような構成により、プロセスパラメータの自由度が
大きくとれ、また、プラズマエツチャーとＲＩ　Ｅ　（
Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｊｏｎ　Ｅｔｃｈｉｎｇ）とを組み
合わせた形となっているので、両方の利点を引き出した
エツチングが可能となる。

また、本装置では、上部電極１とグリッド２との間の放
電で主にエッチャントの生成を行い、ここでの放電では
下部電極３上に載置したウェハ７に直接接触しないため
、ウェハ７にダメージを与えることなく大電力を加える
ことができ、高密度のプラズマの生成が可能となる。

また、グリッド２．下部電極３間での放電では、エッチ
ャントの生成とイオンエネルギーの制御とを行う。

このように、エッチャントの生成とイオンエネルギーの
制御を独立に行える点にトライオード方式の大きな利点
がある。

以下、本装置の各構成部材について説明する。

く上部電極１．グリッド゛２について〉上部電極１は、
シャワーヘッド状の形状となっていて、ガスが一様に引
き出せるように、例えば所定範囲に直径１鴎の約３５０
０個の穴が形成されている。また、上部電！！１内部を
冷却液が循環する冷却方式が採用されている。

また、上記ＲＦ主電源からのＲＦ主電力、マツチングボ
ックス（図示せず）から銅板を介して電極に供給される
ようになっている。そして、この上部電極１は、絶縁リ
ング１ａをスペーサとして挾み、前記グリッド２を取り
付けている。

グリッド２は、チャンバー６の内壁に直接接続され、チ
ャンバー６と一体にアースをとっている。

そして、このグリッド２は、所定範囲に直径５１の穴を
約１００個有している。

この上部電極１とグリッド２とのギャップ間隔は、上記
絶縁スペーサを交換することにより調整可能である。

〈下部電極３について〉 この下部電極３は、例えば８インチウェハが載置可能な
大きさとなっていて、８インチ以下の大きさのウェハ７
を使用する場合は、フォーカスリング（図示せず）を取
り付けることができる。

また、この下部電極３上にロードロックチャンバー８か
らウェハ７を設定するために、図示しないウェハリフト
が配置されている。なお、この下部電極３も上記上部電
極１と同様に冷却水を電極内に循環可能となっている。

さらに、この下部電極３へのＲＦ主電力供給は、下部電
極端子をチャンバー６の下部まで出し、そこにＲＦケー
ブルを接続することで実行している。

なお、上記下部電極３をマニュアルで上下させて、グリ
ッド２とのギャップを調整可能とすることもできる。

〈排気系について〉 チャンバー６の下部には排気ポート１０が設けられ、こ
の排気ポート１０には圧力調整用のＡ。

Ｐ　、　Ｃ（Ａｕｔｏ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｃｏｎｔｒ
ｏｌ　）バルブ１１゜コンダクタンスバルブ１２．ター
ボ分子ポンプ（Ｔ、Ｍ、Ｐ）１３及びロータリーポンプ
（Ｒ。

Ｐ）１４がそれぞれ接続されている。また、上記ロード
ロックチャンバー８にもバルブ１５を介してロータリー
ポンプ（Ｒ，Ｐ）１６が接続されている。

くガス供給系〉 ガス供給系として、本実施例では０２　、Ｋｒ。

Ｎ２及び２種のエツチングガスを上記チャンバー６に導
入できるようになっていて、各ガス系の供給流量はマス
フローコントローラ（Ｍ、Ｆ、Ｃ）１８によって制御可
能となっている。

次に、上記実施例装置を用いての本発明方法の一実施例
について説明する。

この実施例では、下記の各種条件の下でドライエツチン
グを実行した。

まず、エツチングガスとして、ＳＦ６を用い、その添加
ガスとして０２及びＯ族に属するＫｒを使用した。

その流量は、 ＳＦ６　：　１１０ｃｃ／ｍｉ　ｎ ０２　　：　　９０ｃｃ／ｍ１ｎ Ｋｒ　　　　二　２００ｃｃ／ｍｉｎ とした。すなわち、その分圧比は約１：１：２である。

また、装置の各種パラメータ条件は下記の通りである。

Ｐｒｅｓｓｕｒｅ；　０　、５　Ｔ　ｏ　ｒ　ｒＲＦパ
ワー ・上部電極１−＝１３．５６ＭＨｚ、４００Ｗ・下部電
極３−＝１３．５６ＭＨｚ、２００Ｗ電極間ギャップ ・上部電極１−グリッド２間：１０１１・下部電極３−
グリッド２間：４Ｃ１ｌグリツド２の開口面積：φ１２
ら間 上記条件の下で、第２図に示すようなＳｉウェハ２０に
、同図に示す開口幅で５ｉ０２のマスク材２２を形成し
、ドライエツチングを実行した。

この際のエツチング特性は下記の通りであった。

・エツチングレート＝２μｍ／ｌ１ｉｎ・選択比（ｖＳ
、　Ｓ　ｉ　０２）＝４０　、　にこで、トレンチエツ
チングの実用化に際しては、エツチングレートが１〜１
．５μｍ／ｌ１ｉｎ、選択比が１５以上を要求されるが
、上記結果ではいずれもこれをクリアしている。

また、２．５分のエツチングタイム経過後のエツチング
形状は第３図に示す通りであり、その形状は０字状に近
く、底部に大きなＲがついた理想的なものとなっている
。５μｍエツチングに対して、トレンチ入り口で約０．
２５μｍりのサイドエッチが生じているが、このサイド
エッチが入ることによりトレンチ入り口の角度が鈍角と
なり、また若干正テーパぎみとなっている。したがって
、この程度のサイドエッチであれば、これをトレンチ側
壁のテーパ制御及び入り口の角度の除去に利用すること
ができる。

なお、５Ｆ６１０２／Ｋｒのガス比及び上部電極１と下
部電極２とのパワー比を制御することで、その詳細を後
述するように上記トレンチ側壁のテーパ角の制御が可能
である。

また、ウェハ７の自己バイアス電圧は、−２Ｖ〜−３ｖ
程度であり、このように低い自己バイアスであるので、
イオン衝撃によるダメージは無い。

このように、ＳＦ６を用いた場合には、放電中での解離
によりＦ　を多数発生させエツチングレートを大きく取
れるが、Ｆ　自体は等友釣にエツチングを進行させるの
で、０２によりエツチング側壁を酸化してサイドエッチ
を防ぎ、かつ、Ｋｒ“の上記スパッタ作用、イオンアシ
スト作用によって、エツチングレートが高く、かつ、サ
イドエッチの少ない異方性エツチングを実行することが
できる。

以下、上記実施方法で得られたウェハのドライエツチン
グ特性について説明する。

〈均一性〉 ウェハ７上のエツチングレートの分布は、第４図に示す
ように１３ポイントの測定で±４．６％の均一性である
ことが判明した。第４図によればエツチングレートはウ
ェハ７の中央で低く、エツジ部分で大きくなっている。

このような均一化を向上させるためには、フォーカスリ
ングを最適なものとし、チャンバー６内のガス流シミュ
レーションを用いた電＃Ｉ構造のａ適化により改善可能
である。

〈ウェハ表面温度〉 第５図は、ウェハ表面温度のエツチングタイムの依存を
グラフ化した特性図であり、測定はサーモ・ラベルを使
用して実施した。約２分３０秒後に表面温度は２２０°
Ｃに達し飽和していることが分かる。なお、マスクとし
て５ｉ０２からレジストに移行する場合には、ウェハを
効率的に冷却する必要がある。

くエツチングレートの時間依存性〉 第６図は、エツチング深さのエツチング時間依存性をグ
ラフ化した特性図であり、一般にトレンチエツチングの
場合には深くエツチングするに従いエツチングレートは
低下する傾向を示すが、開口幅１．６μｍのサンプルで
はエツチングレートは一定となっている。

くエツチングレートのマスク開口幅依存性〉第７図に示
すように、マスクの開口幅が狭い程エツチングレートは
減少する傾向にある。なお、通常は同じ径のトレンチを
同一ウェハ上に形成するので、開口幅（径）によるエツ
チングレートの差は問題とはならない。

次に、グリッド２の開口面積を、均一性が比較的良好で
あるφ２００１ｕ１．φ１２５ｏｕａと変えて実験を行
い、それぞれの場合のエツチング特性を以下に説明する
。

くグリッド開口面積φ２００圓の場合〉まず、圧力３０
０　ｍＴｏｒｒ、　４００　ｍＴｏｒｒでＳＦ３：０２
：Ｋｒの分圧比を１：１：０．１：１：２．１：１：４
と変えて実験した結果、Ｋｒを添加することによりサイ
ドエッチが減少すること以外に、Ｋｒの量が多いものほ
どトレンチの底が平らになる傾向が判明した。Ｋｒ＋に
よる底面の衝撃効果のためと予想される。

また、圧力５０　ｍＴｏｒｒ、　　１００　ｍＴｏｒｒ
、　　２００ｍ　Ｔｏｒｒで実験した結果、圧力３００
　ｍＴｏｒｒ以上で見られるほどのＫｒ添加によるサイ
ドエッチの減少が生じなかった。

第８図は、圧力及びガスの混合比を変えた場合のエツチ
ングレート、選択比、自己バイアス電圧の特性を示した
ものである。　２００　ｍＴｏｒｒ以下では、Ｋｒ添加
により選択比が落ち、３００ｍＴｏｒｒ以上では逆に選
択比が大きくなる現象が見られた。

これは、２００　ｍＴＯｒｒ以下ではＫｒ添加により自
己バイアス電圧が−１００〜−４００と大きく加わり、
イオン衝撃エネルギーが高まるためと考えられる。

一方、３００　ｍＴｏｒｒ以上では、上記自己バイアス
電圧は小さく、Ｋｒ＋自体５ｉ０２を削る程の大きなエ
ネルギーを持たない、さらに、深さ方向への上記イオン
アシスト効果が増し、ラジカル以外の中性分子（原子）
がエツチングに寄与するようになるため、相対的に５ｉ
０２のエツチングレートとＳＬのエツチングレートの比
が大きくなるものと考えられる。

このように、Ｋｒ添加によるサイドエッチの減少、放電
の均一化１選択比の向上といった効果が、３００　ｍ　
Ｔｏｒｒ以上で顕著であることが判明した。

くグリッド開口面積φ１２５ｆｆｉｌＩの場合〉ＳＦ６
　：０２　：Ｋｒ＝１　：　１　：　２のもとで、以下
のような実験を実行した。

〈圧力依存性〉 ３００　ｒｎ　Ｔｏｒｒ　〜６００　ｍ　Ｔｏｒｒの間
でエツチング形状を調べた結果、このような高圧側では
側壁が正テーパ（開口側が広く底部が狭い）となる傾向
にあることが判明した。

また、底部の形状も、高圧側では大きなＲがつく形状と
なることが判明した。

第９図は、圧力を変えた場合のエツチングレート、選択
比及びウェハの中央とサイドでのサイドエッチ率を示し
たものである。　５００　ｍＴｏｒｒ以上の圧力で、ウ
ェハの中央とサイドでの均一な形状が得られている。ま
た、エツチングレート、選択比共に高圧側で大きくなっ
ている。

〈ガス混合比依存性〉 ５００　ｍＴｏｒｒ、　ＲＰパワーが上部電極１で４０
ＯＷ、下部電極３で２００Ｗとし、Ｋｒ＝２００ｃｃ／
ｌｌ１ｎと一定とした場合の５Ｆ６１０２比依存性を調
べた。

ＳＦ６１０２　＝１０５／９５で側壁は垂直となり、そ
こからＳＦ６を増ずと逆テーパとなり（ｌｆＦＩ口側が
狭く、底部が広い）、０２量を増すと正テーパとなる。

すなわち、ガス混合比率の制御によって、トレンチ形状
を制御できることが判明した。

第１０図に、エツチングレート、選択比及びサイドエッ
チ率のＳＦ［１１０２比依存性を示す。

エツチングレート、選択比は、ＳＦｅ量を増すことによ
り増加する。サイドエッチ率は、５Ｆ６１０２比に対し
、最少となるポイントを持つ、５Ｆ６１０２比を適切に
選ぶことにより、サイドエッチを最少に抑えることがで
きる。

次に、５Ｆ６１０２流量を１００／１００と固定し、Ｋ
ｒを２００〜６００　ＣＣ／　ＩＩ！ｎに変えて、圧力
５００　ｍＴｏｒｒ、上部パワー４００Ｗ、下部パワー
２００Ｗの条件で形状変化を調べた結果、ＫｒＪｉを２
００　ｃ　ｃ　／ｎｕｎから４００，６００ｃｃ／ｒａ
ｉｎと増していっても、それ以上のサイドエッチの抑制
効果は見られなかった。この条件での、エツチングレー
ト、選択比及びサイドエッチ率のＫ　ｒ　ｆｉｔ　Ｊｔ
依存性は第１１図に示す通りであり、Ｋｒｉを増すとエ
ツチングレートが減少することが判明した。これは、Ｓ
Ｆ６の分圧が減少するためであり、Ｋｒ分量はＳＦ６と
０２の分量と同程度が適当であると考えられる。

＜ＲＦパワー依存性〉 上部ＲＦパワーを４００Ｗと固定とした場合の下部ＲＦ
パワーの依存性を調べてみな。

下部ＲＦパワーを増すほど、側壁は正テーパから垂直へ
と移行して行くことが判明した。

また、トレンチ入り口のサイドエッチも下部パワーを増
すことにより小さくなる傾向にあることが判明した。

第１２図は、エツチングレート、選択比、サイドエッチ
率の下部パワーの依存を示す上記条件の下での特性図で
ある。下部パワーを増すことにより、選択比の減少、サ
イドエッチの減少、側壁が正テーパから垂直になる傾向
が分かる。これらは、下部パワーの増加により、エッチ
ャント自体のエネルギー及び深さ方向への衝撃が増すた
めであると考えられる。

第１３図は、上部と下部のＲＦパワーの比を２：１と固
定し、かつ、パワーを増加した場合のエツチングレート
、サイドエッチ率のパワー依存を示したものである。な
お、上記実験でのトレンチ形状は、パワーが低いとトレ
ンチ入り口でのサイドエッチが顕著である傾向にあり、
また、パワーを増すと側壁も正テーパから逆テーパへと
移行する傾向を示した。

上述したように、ガス混合比を制御することで、サイド
エッチの減少及び側壁テーパの制御が可能であることが
判明し、さらに、上部と下部とのＲＦパワー比及びＲＦ
パワーを制御することによっても、トレンチ形状の制御
が可能であることが分かる。

次に、本発明方法により得られたトレンチ構造及び従来
法の場合のトレンチ構造とをそれぞれ顕微鏡写真により
比較すると、第１４図は、５Ｆ６＝１００ｃｃ／ｌｉｎ
　、０２＝１００ｃｃ／ｎｉｎとし、圧力０　、３　Ｔ
ｏｒｒ、上部ＲＦパワー４００Ｗ。

下部ＲＦパワー２００Ｗとした場合のトレンチ構造を示
す顕微鏡写真であり、大きなサイドエッチが現れている
。

一方、第１５図は、第１４図での条件にＫｒ＝２００ｃ
ｃ／ｌｉｎを添加してエツチングした場合のトレンチ構
造を示す顕微鏡写真であり、サイドエッチが大幅に減少
していることが分かる。

また、第１６図は、ＳＦ６　＝４１　ｃ　ｃ／１ｌｉｎ
　。

０２＝３４ｃｃ／ｌ１ｉｎ、Ｋｒ＝７５ｃｃ／ｌ１ｉｎ
とし、圧力０　、５　Ｔｏｒｒ、上部ＲＦパ”７−４０
０Ｗ。

下部ＲＦパワー２００Ｗでの条件でドライエツチングし
た場合のトレンチ構造を示す顕微鏡写真である。同図で
上部の５ｉ０２層の厚さが０．４μｒｎ、トレンチの上
部開口幅が１．３μｍ、ＳｉＯ２層の下側のＳｉ層のト
レンチ深さが４．２μｍである。同図に示すようにサイ
ドエッチはほとんどなく、しかもエツチングレートは１
．７μｍ／ｎｉｎであった。

次に、エツチングガスとしてＳＦ６にＳｉＣ／４を混合
させた場合について説明する。ガス流量として、ＳＦ６
／Ｓ　ｉ　Ｃ！４　／Ｋ　ｒ１０２　＝　１００／１０
／２００／１００とし、上部ＲＦパワー４００Ｗ、下部
ＲＦパワー２００Ｗとし、圧力を２００　ｍ　Ｔｏｒｒ
〜４００　ｍＴｏｒｒで実験を行ってみた。

この場合のエツチングレート、選択比の圧力依存特性は
第１７図に示す通りであり、５Ｆ６１０２／　Ｋ　ｒと
比べて、少量の５ｉＣ１４の添加によって選択比のかな
りの増大が判明した。これは、Ｓｉのレートはほとんど
変わらないが、５ｉ０２のレートが半分程度に減少する
ためである。また、５ｉ０２の膜の保護効果の増加の為
と考えられる。

次に、エツチングガスとしてＣＢｒＦ３／ＳＦ６を用い
、かつ、これにＡｒを添加した場合について説明すると
、ＣＢｒＦ３／ＳＦ６のみの場合に比べてＡｒの添加に
よりサイドエッチが減少し、また、選択比も減少するこ
とが分かった。

Ａｒ＋の効果のための思われる。

次に、エツチングガスとしてＣＢｒＦ３にＡｒを添加し
た場合について説明すると、ＣＢｒＦ３はＣ系の側壁保
護膜が出来易く、異方性の得やすいガスであり、Ａｒの
添加によりトレンチの側壁は逆テーパぎみとなることが
分かった。Ａｒ＋の衝撃高価により、側壁保護効果が薄
まるためと考えられる。

第１８図にエツチングレート及び選択比の圧力依存を示
す、エツチングレート、選択比共に低いが、Ａ　Ｉ−の
添加によりエツチングレートの増加が見られる。

以上のように、０族に族する元素のうち、Ａｒ。

Ｋｒのガスがトレンチの形状や選択比に少なからず影響
があり、また、エツチングレートが１μｍ／ｌｉｎ以上
要求されるＳｉトレンチエツチングプロセスでは、ＳＦ
６の高エツチングレートを生かしつつ０２．Ｋｒを添加
することにより異方性を確保することができた。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。０
族に族する元素のうちＨｅ、Ｎｅを除いたガスとしては
、Ａｒ、Ｋｒの他にＸｅ。

Ｒｎがあり、これらも同様にスパッタ作用とイオンアシ
スト作用によって同様な効果が期待できるが、希ガスで
あるが故に高価であり、この点Ａｒ。

Ｋｒが実用化に適しているといえる。また、エツチング
ガスとしてＳＦ６が高エツチングレートを生かせる点で
優れているが、これに限定されるものではない。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によればアスペクト比が１
以上のトレンチエツチングを行うにあたって、０族に族
する元素のうちＨｅ、Ｎｅを除いたいずれかの元素ガス
を添加することで、エツチングレートが向上し、かつ、
サイドエッチの減少した異方性エツチングを実行するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法を実施するためのエツチング装置
の一例を説明するための概略説明図、第２図は、被エツ
チング材として、５ｉ０２をマスクとしたＳｔウウェを
説明するための概略説明図、 第３図は、添加ガスとしてＫｒを使用した場合のＳｔウ
ウェのエツチング形状を示す概略説明図、第４図は、エ
ツチングレートの均一性を説明するための図で、同図（
Ａ）はウェハの座標を示し、同図（Ｂ）、（Ｃ）はそれ
ぞれＸ方向、Ｙ方向各位置でのエツチングレートを示す
特性図、第５図は、ウェハの表面温度のエツチングタイ
ムの依存性を示す特性図、 第６図は、エツチング深さのエツチング時間依存性を示
す特性図、 第７図は、エツチングレートのマスク開口幅依存性を説
明するための特性図、 第８図は、５Ｆ６１０２／Ｋｒの分圧比及び圧力を変え
た場合の、エツチングレート、選択比及び自己バイアス
電圧を示す特性図、 第９図は、圧力を変化させた場合のエツチングレート、
選択比及びウェハの中央とエツジでのサイドエッチ率を
示す特性図、 第１０図は、Ｋｒ量を一定とした場合の、エツチングレ
ート、選択比及びサイドエッチ率の５Ｆ６１０２混合比
依存を示す特性図、 第１１図は、５Ｆ６１０２流量を一定とした場合の、エ
ツチングレート、選択比及びサイドエッチ率のＫｒ流量
依存を示す特性図、 第１２図は、エツチングレート、選択比及びサイドエッ
チ率の下部ＲＦパワー依存を示す特性図、第１３図は、
上部、下部パワーの比を２：１と固定した場合の、エツ
チングレート、選択比及びサイドエッチ率のＲＦパワー
依存を示す特性図、第１４図は、Ｋｒを添加しない場合
のエツチングにより得られたトレンチ構造を示す顕微鏡
写真、第１５図は、第１４図のエツチング条件にＫｒを
添加してエツチングを実行した場合のトレンチ構造を示
す顕微鏡写真、 第１６図は、Ｋｒを添加して２．５分間エツチングを実
行した後のトレンチ構造を示す顕微鏡写真、 第１７図は、ＳＦ６　／ＳｉＣ！４　／Ｋｒ１０２をエ
ツチングガスとして用いた場合の、エラチングレー＋−
、選択比の圧力依存を示す特性図、第１８図は、ＣＢｒ
Ｆ３にＡｒを添加した場合のにエツチングレート及び選
択比の圧力依存を示す特性図である。 １・・・上部電極、 ２・・・グリッド、 ３・・・下部電極、 ４．５・・・ＲＦ主電源 ６・・・チャンバー ７・・・被エツチング材、 ８・・・ロードロックチャンバー ２０・・・Ｓｉウェハ、 ２２・・・５ｉ０２（マスク材）。 代理人　弁理士　井　上　　−（他１名）第 図 ２０クエハ 第 図 第 図 ０．５ 工、７チンクｊイム （ｍ１ｎ） 第 図 ○ 工〜ナンク　Ｍ＋間　（くす 第 図 開口愉（ＪＬｍ） 第 １４図 第 図 手続補正書（方式） 昭和６３年特許願第１５７６２７号 発明の名称 ドライエツチング方法 補正する者 事件との関係　特許出願人 住所　東京都新宿区西新宿１丁目２６番２号名称　　東
京エレクトロン　株式会社 代　　表　　者　　小　　　　高　　　　敏　　　　末
代　　理　　人 住所　東京都新宿区市谷本村町３番２５号６、補正の内
容 （１）明細書第２７貞節１６行目、第１９行目の「顕微
鏡写真」の後Ｋｒの模式図１を挿入する。 （２）同第２８頁第１〜２行目の「顕微鏡写真」の後Ｋ
ｒの模式図ｊを挿入する。 （３）願書に最初に添付した図面の浄書・別紙のとおり
（内容に変更なし）。 以　　上

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）平行平板電極の一方に被エッチング材を配置し、
   深さ／開口幅のアスペクト比が１以上のトレンチを上記
   被エッチング材に形成するための異方性のドライエッチ
   ングを行うにあたり、 添加ガスとして、Ｏ族に属する元素のうちＨｅ、Ｎｅを
   除くいずれかの元素ガスを用いて、ドライエッチングを
   行うことを特徴とするドライエッチング方法。
2. （２）添加ガスとしてＫｒガスを用いた特許請求の範囲
   第１項記載のドライエッチング方法。
3. （３）ＳＦ＿６、Ｏ＿２、Ｋｒをエッチングガスとし、
   ＳＦ＿６：Ｏ＿２：Ｋｒの分圧比を約１：１：２とした
   特許請求の範囲第２項記載のドライエッチング方法。
4. （４）反応室内の圧力を０．３Ｔｏｒｒ以上とした特許
   請求の範囲第３項記載のドライエッチング方法。