JPH03180032A - 微細加工方法 - Google Patents
微細加工方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
エツチング装置(以下rECRエツチング装置」という
)に適用される微細加工方法に関する。
である。同図に示すように、筒状の第1の反応室1内に
は、半導体ウェハ2を載置・保持するためのステージ3
が配置される。また、第1の反応室1の上方に連設して
第2の反応室4が形成される。この第2の反応室4には
、ガス導入管5が押通されており、このガス導入管5を
介して第2の反応室4に反応ガスを流入することができ
る。また、第2の反応室4の上方位置に石英窓6aが形
成されるとともに、その石英窓6aに導波管6が接続さ
れて、その導波管6および石英窓6aを介して第2の反
応室4内に所定周波数のマイクロ波が導入される。さら
に、第2の反応室4の外周部にはコイル7が設けられて
、ステ、−ジ3上に載置された半導体ウェハ2の表面に
対し垂直方向に所定の磁束密度の磁界が与えられる。こ
うして、第2の反応室4では、電子サイクロトロン共鳴
(ECR)条件が満足されて高密度のガスプラズマが生
成されるように構成している。
その排気口8aに接続された排気管8を介して図示しな
い真空ポンプに接続されており、第1および第2の反応
室1.4内が真空排気されるとともに、第1および第2
の反応室1,4内の真空気密が保てるように構成されて
いる。
エツチング処理を施すには、まず第1および第2の反応
室1.4内を真空排気する。つづいて、排気を行いなが
ら、ガス導入管5を介して第2の反応室4内に所定流量
で反応ガスを流入して所定の圧力に設定するとともに、
第2の反応室4内に磁界とマイクロ波とを印加してガス
プラズマを発生させる。そして、このようにして第2の
反応室4で発生したガスプラズマを磁力線に沿って第1
の反応室1に導き、このプラズマにより半導体ウェハ2
をエツチングする。
、上記のようにしてエツチング処理を行った場合のガス
プラズマ、すなわち塩素イオンCI+の動きについて考
えてみる。第3図はその動きを示す模式図である。同図
において、10は上記のようにして形成されたプラズマ
領域であり、このプラズマ領域10には塩素イオンCI
+が存在している。なお、同図に示したベクトルの大き
さは塩素イオン(1)“がもっているエネルギーの大き
さを示し、ベクトルの向きはその塩素イオンC2+の運
動方向を示している。同図かられかるように、塩素イオ
ンCI+は比較的大きなエネルギーを持ち、無秩序に運
動している。
域11には従来より周知のように半導体ウェハ2の表面
に対し垂直な方向にシース電界Eが生じている。したが
って、このシース領域11に塩素イオンCI+が到達す
ると、シース電界Eの影響を受けて、シース領域11内
に進み、そのシース領域11内での塩素イオンCI+の
移動方向がそのイオンC9“のベクトルとシース電界E
とのベクトル和によって決定される。そのため、プラズ
マ領域10からシース領域11に移動してきたときの運
動方向が半導体ウェハ2の表面に対しほぼ垂直な方向で
ある塩素イオンCI+は、半導体ウェハ2に垂直に入射
する。また、その運動方向が半導体ウェハ2の表面に対
し垂直でない場合であっても、シース電界Eの大きさが
塩素イオンCI+が持っているエネルギーよりも十分に
大きければ、その塩素イオンCI はほぼシース電界E
に沿って移動するようになる。したがって、上記の条件
を満たす塩素イオンCI ばかりであれば異方性の強い
エツチングを行うことができる。
に無秩序に運動しているために、シース電界Eの方向と
ほぼ同一方向に運動をしている塩素イオンC1はわずか
じか存在していない。それに加えて、塩素イオン(lI
が持っているエネルギーはシース電界Eの大きさに
比べてかなり大きいために、第3図に示すように半導体
ウニ/X2の表面に到達する塩素イオンCI2+のうち
その表面に垂直に入射する割合は一定の限度に限られて
、充分な異方性をもったエツチングを行うことができな
い。
たもので、より異方性の強いエツチングを行うことがで
きる微細加工方法を提供することを目的とする。
室にハロゲン含有ガスを流入しながら、前記反応室内に
マイクロ波と磁界を印加して電子サイクロトロン共鳴に
よりプラズマを形成し、そのプラズマにより半導体ウェ
ハをエツチング処理する微細加工方法であって、前記エ
ツチング処理に寄与するハロゲン反応活性種よりも質量
が小さく、かつプラズマ状態において安定な添加ガスを
前記ハロゲン含有ガスと混合して前記反応室に流入する
ようにしている。
マを形成するにあたり、エツチング処理に寄与するハロ
ゲン反応活性種よりも質量が小さく、かつプラズマ状態
において安定な添加ガスをハロゲン含有ガスと混合しな
がら反応室に流入するようにしているため、生成される
プラズマ領域は、ハロゲン反応活性種と前記添加ガスの
ガスプラズマにより構成される。したがって、そのプラ
ズマ領域において前記ハロゲン反応活性種が持つエネル
ギーが低く抑えられる。その結果、前記ハロゲン反応活
性種が半導体ウェハの表面近傍に生じるシース電界にほ
ぼ沿って前記半導体ウェハの表面に入射し、異方性の高
いエツチング処理が行われる。
Rエツチング装置に適用可能である。なお、そのECR
エツチング装置の構成についてはすでに言及しているた
め、ここではその説明を省略する。
て第1図および第2図を参照しつつ説明する。この実施
例においては、まず反応ガスとして塩素ガスCI□を用
意するとともに、添加ガスとして塩素CIよりも質量が
小さく、しかもプラズマ状態でも安定なヘリウムガスH
eを用意する。
CJ)、HBr、Hl、F 、Br2あるいはI2の
ガスを用いてもよい。また、それらHF等のガスおよび
塩素ガスCI□のうちの適当なものを混合した混合ガス
を用いてもよい。一方、添加ガスとして、ヘリウムガス
Heの代わりにN2゜N2あるいはNeのガスを用いて
もよく。また、それらN2等のガスおよびヘリウムガス
Heのうち適当なものを混合した混合ガスを用いてもよ
い。
ン反応活性種よりも質量が小さく、しかもプラズマ状態
において安定でなければならない。
ガスと添加ガスとを適当に選択することができる。
(反応ガス)とHeのガス(添加ガス)とを適当な割
合で混合し、混合ガス(CI。+He)を生成する。
並行して、第1および第2の反応室1.4内を真空排気
する。つづいて、排気を行いながら、ガス導入管5を介
して第2の反応室4内に所定流量で混合ガス(CEl
2 + He )を流入して所定の圧力に設定するとと
もに、第2の反応室4内に磁界とマイクロ波とを印加し
てガスプラズマを発生させる。
きを模式的に表した図である。なお、同図においても、
上記のように、ベクトルの向きは各イオンの運動方向を
、またその大きさは各イオンのもっているエネルギーの
大きさをそれぞれ示している。第1図と第3図を比較し
てわかるように、この実施例のプラズマ領域10におけ
る塩素イオンCI のエネルギーが従来例のそれよりも
かなり小さくなっている。
ように、質量が相互に異なる複数のイオンがプラズマ領
域に存在するとき、各イオンのもつエネルギーはそれぞ
れの質量の逆数に比例する。
オンCI とヘリウムイオンHe とが存在する場合
、ヘリウムイオンHe+がもつエネルギーは比較的大き
いのに対し、塩素イオンCI+のそれはかなり低く抑え
られる。言い換えれば、塩素イオンCfI のエネルギ
ーの一部が上記のようにして形成されたヘリウムイオン
He によって奪われて、従来の場合(プラズマ領域
10に塩素イオンCI のみが存在する場合:第3図)
に比べて塩素イオンCI のエネルギーが低くなる。
がシース領域11内に進入すると、その塩素イオンC
量 の運動方向がシース電界Eのそれと一致していなく
とも、それら塩素イオンCI+とシース電界Eとのベク
トル和はシース電界Eのベクトルに近いものとなる。す
なわち、その塩素イオンCI はシース電界Eにほぼ沿
って半導体ウェハ2の表面に導かれ、半導体ウェハ2に
ほぼ垂直に入射される。その結果、その塩素イオンCf
I により半導体ウェハ2が従来に比べてより強い異方
性をもってエツチング処理される。
を、また添加ガスとしてヘリウムガスHeを選択した場
合を取り上げて説明したが、上記のように所定条件を満
足した適当な組合せをもって反応および添加ガスをそれ
ぞれ選択した場合においても、同様な理由からハロゲン
反応活性種のエネルギーを低く抑えることが可能であり
、異方性の高いエツチング処理が可能となる。
2 + He )を生成し、その混合ガスを第2の反応
室4に流入するようにしているが、反応および添加ガス
の双方を同時に第2の反応室4に流入したり、先にガス
導入管5を介して反応ガスを第2の反応室4に流入し、
その後でさらに添加ガスを流入するようにしても、ある
いはその逆の手順で行ってもよい。
与するハロゲン反応活性種よりも質量が小さく、かつプ
ラズマ状態において安定な添加ガスをハロゲン含有ガス
と混合しながら反応室に流入しているため、生成される
プラズマ領域で前記ハロゲン反応活性種が持つエネルギ
ーを抑えることができる。その結果、前記ハロゲン反応
活性種を半導体ウェハの表面にほぼ垂直に入射させるこ
とができ、より異方性の強いエツチング処理を行うこと
ができる。
の説明図、第2図はその微細加工方法を適用可能なEC
Rエツチング装置の構成図、第3図は従来の微細加工方
法を説明するための説明図である。 図において、1は第1の反応室、2は半導体ウェハ、4
は第2の反応室である。 なお、 各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- (1)真空排気された反応室にハロゲン含有ガスを流入
しながら、前記反応室内にマイクロ波と磁界を印加して
電子サイクロトロン共鳴によりプラズマを形成し、その
プラズマにより半導体ウェハをエッチング処理する微細
加工方法において、前記エッチング処理に寄与するハロ
ゲン反応活性種よりも質量が小さく、かつプラズマ状態
において安定な添加ガスを前記ハロゲン含有ガスと混合
して前記反応室に流入することを特徴とする微細加工方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1319538A JPH0828347B2 (ja) | 1989-12-08 | 1989-12-08 | 微細加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1319538A JPH0828347B2 (ja) | 1989-12-08 | 1989-12-08 | 微細加工方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03180032A true JPH03180032A (ja) | 1991-08-06 |
JPH0828347B2 JPH0828347B2 (ja) | 1996-03-21 |
Family
ID=18111365
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1319538A Expired - Lifetime JPH0828347B2 (ja) | 1989-12-08 | 1989-12-08 | 微細加工方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0828347B2 (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6447028A (en) * | 1987-08-18 | 1989-02-21 | Sumitomo Metal Ind | Plasma device |
JPH02299227A (ja) * | 1989-05-15 | 1990-12-11 | Seiko Epson Corp | 化合物半導体のエッチング方法 |
-
1989
- 1989-12-08 JP JP1319538A patent/JPH0828347B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6447028A (en) * | 1987-08-18 | 1989-02-21 | Sumitomo Metal Ind | Plasma device |
JPH02299227A (ja) * | 1989-05-15 | 1990-12-11 | Seiko Epson Corp | 化合物半導体のエッチング方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0828347B2 (ja) | 1996-03-21 |
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