JPH03241830A - プラズマエッチングの方法 - Google Patents
プラズマエッチングの方法Info
- Publication number
- JPH03241830A JPH03241830A JP2040242A JP4024290A JPH03241830A JP H03241830 A JPH03241830 A JP H03241830A JP 2040242 A JP2040242 A JP 2040242A JP 4024290 A JP4024290 A JP 4024290A JP H03241830 A JPH03241830 A JP H03241830A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- plasma
- substrate
- reactive gas
- reactive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 160
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 52
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 22
- 229910000039 hydrogen halide Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000012433 hydrogen halide Substances 0.000 claims description 25
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 abstract description 14
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 abstract 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 26
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 22
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 22
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 11
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 101100450563 Mus musculus Serpind1 gene Proteins 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- -1 hydrogen halides Chemical class 0.000 description 1
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
- H01L21/321—After treatment
- H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
- H01L21/32133—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only
- H01L21/32135—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only
- H01L21/32136—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only using plasmas
- H01L21/32137—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only using plasmas of silicon-containing layers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F4/00—Processes for removing metallic material from surfaces, not provided for in group C23F1/00 or C23F3/00
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
- H01L21/321—After treatment
- H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
- H01L21/32133—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only
- H01L21/32135—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only
- H01L21/32136—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only using plasmas
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- ing And Chemical Polishing (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］
この発明はプラズマエツチングの方法に関するものであ
り、より特定的には、異方性が高められるように改良さ
れたプラズマエツチングの方法に関するものである。
り、より特定的には、異方性が高められるように改良さ
れたプラズマエツチングの方法に関するものである。
［従来の技術］
４−メガビットのダイナミックランダムアクセスメモリ
、または、これよりもより高集積化されたデバイスの製
造においては、サブミクロンのパターンを使用すること
が必要不可欠である。ＶＬＳＩデバイスの製造のための
サブミクロンパターンを実現するためには、異方性のプ
ロファイルを有するパターンを、汚染および損傷なしに
、形成することが必要である。この要望に応える技術と
して、電子サイクロトロン共鳴（以下、ＥＣＲという）
を用いる新規なエツチング技術が提案されている（１９
８８ ＤＲＹ ＰＲＯＣＥＳＳ ＳＹＭＰＯＳＩ
ＵＭ ｐ９）。
、または、これよりもより高集積化されたデバイスの製
造においては、サブミクロンのパターンを使用すること
が必要不可欠である。ＶＬＳＩデバイスの製造のための
サブミクロンパターンを実現するためには、異方性のプ
ロファイルを有するパターンを、汚染および損傷なしに
、形成することが必要である。この要望に応える技術と
して、電子サイクロトロン共鳴（以下、ＥＣＲという）
を用いる新規なエツチング技術が提案されている（１９
８８ ＤＲＹ ＰＲＯＣＥＳＳ ＳＹＭＰＯＳＩ
ＵＭ ｐ９）。
ＥＣＲを用いるプラズマエツチング（以下、ＥＣＲプラ
ズマエツチングと略す）は、Ｃ麩２ガス等のハロゲンガ
スのプラズマによって、単結晶シリコン、多結晶シリコ
ン、あるいは配線などに使用されるメタルのエツチング
を行なうために用いられる。この方法によると、汚染お
よび損傷なしに、被処理基板をエツチングすることが可
能となる。
ズマエツチングと略す）は、Ｃ麩２ガス等のハロゲンガ
スのプラズマによって、単結晶シリコン、多結晶シリコ
ン、あるいは配線などに使用されるメタルのエツチング
を行なうために用いられる。この方法によると、汚染お
よび損傷なしに、被処理基板をエツチングすることが可
能となる。
第５図は、ＥＣＲを利用した従来のプラズマ反応装置の
断面図である。プラズマ反応装置は、被処理基板４を収
容する試料室２を備える。試料室２内には、被処理基板
４を載せるための試料台３が設けられている。試料室２
の上部には、その中でプラズマを発生させるためのプラ
ズマ生成室１が接続されている。プラズマ生成室１の上
部には、マイクロ波導入口５が設けられている。マイク
ロ波源６は、導波管４０によって、マイクロ波導入口５
に接続されている。マイクロ波？ｙｉ、６は、たとえば
マグネトロンあるいはクライストロンである。
断面図である。プラズマ反応装置は、被処理基板４を収
容する試料室２を備える。試料室２内には、被処理基板
４を載せるための試料台３が設けられている。試料室２
の上部には、その中でプラズマを発生させるためのプラ
ズマ生成室１が接続されている。プラズマ生成室１の上
部には、マイクロ波導入口５が設けられている。マイク
ロ波源６は、導波管４０によって、マイクロ波導入口５
に接続されている。マイクロ波？ｙｉ、６は、たとえば
マグネトロンあるいはクライストロンである。
プラズマ生成室１の周囲には、プラズマ生成室１内に磁
場を発生させる磁気コイル９ａ、９ｂが設けられている
。プラズマ生成室１の上部には、プラズマ生成室ｌ内に
反応性ガス等を導入するためのガス導入口５０が設けら
れている。試料室２の下方部には、試料室２の内部のガ
スを排気するための排気口８が設けられている。
場を発生させる磁気コイル９ａ、９ｂが設けられている
。プラズマ生成室１の上部には、プラズマ生成室ｌ内に
反応性ガス等を導入するためのガス導入口５０が設けら
れている。試料室２の下方部には、試料室２の内部のガ
スを排気するための排気口８が設けられている。
次に、プラズマ反応装置の動作について説明する。第６
Ａ図および第６Ｂ図は、該プラズマ反応装置を用いて被
処理基板をエツチングする工程を示した図であり、断面
図で表わされている。
Ａ図および第６Ｂ図は、該プラズマ反応装置を用いて被
処理基板をエツチングする工程を示した図であり、断面
図で表わされている。
被処理基板４を試料台３の上に載せる。被処理基板４は
、第６Ａ図を参照して、半導体基板５３の上に酸化膜５
５を形成し、酸化膜５５の上にアルミニウム合金膜５４
を形成し、該アルミニウム合金１１５４の上に所定の形
状のレジストパターン５２を形成することによって作ら
れる。次に、ガス導入口５０よりプラズマ発生室１内に
、反応性ガス（Ｃｌ３．Ｂｒ２等）を導入しながら、一
方で、排気口８よりガスを排気する。この操作によって
、プラズマ生成室ｌおよび試料室２の内部が所定の真空
度に保たれる。この状態で、磁気コイル９ａ、９ｂによ
って、プラズマ生成室１内に磁場を発生させる。マイク
ロ波源６より、マイクロ波を導波管４０を通じて、プラ
ズマ生成室１内に供給する。磁場の強さはたとえば８７
５ガウスであり、このときマイクロ波の周波数はたとえ
ば２゜４５ＧＨｚである。これによって、反応性ガス中
の電子は、マイクロ波よりエネルギを吸収し、螺旋運動
をする。この螺旋運動をしている電子が反応性ガス分子
に衝突し、これによって、反応性ガスの高密度のプラズ
マが形成され、プラズマ生成室１内にプラズマ領域２０
が形成される。プラズマ生成室１内で発生した反応性ガ
スのプラズマは磁力線によって試料室２内に輸送される
。試料室２内に輸送されてきた反応性ガスのガスプラズ
マは、被処理基板４の表面をエツチングする。
、第６Ａ図を参照して、半導体基板５３の上に酸化膜５
５を形成し、酸化膜５５の上にアルミニウム合金膜５４
を形成し、該アルミニウム合金１１５４の上に所定の形
状のレジストパターン５２を形成することによって作ら
れる。次に、ガス導入口５０よりプラズマ発生室１内に
、反応性ガス（Ｃｌ３．Ｂｒ２等）を導入しながら、一
方で、排気口８よりガスを排気する。この操作によって
、プラズマ生成室ｌおよび試料室２の内部が所定の真空
度に保たれる。この状態で、磁気コイル９ａ、９ｂによ
って、プラズマ生成室１内に磁場を発生させる。マイク
ロ波源６より、マイクロ波を導波管４０を通じて、プラ
ズマ生成室１内に供給する。磁場の強さはたとえば８７
５ガウスであり、このときマイクロ波の周波数はたとえ
ば２゜４５ＧＨｚである。これによって、反応性ガス中
の電子は、マイクロ波よりエネルギを吸収し、螺旋運動
をする。この螺旋運動をしている電子が反応性ガス分子
に衝突し、これによって、反応性ガスの高密度のプラズ
マが形成され、プラズマ生成室１内にプラズマ領域２０
が形成される。プラズマ生成室１内で発生した反応性ガ
スのプラズマは磁力線によって試料室２内に輸送される
。試料室２内に輸送されてきた反応性ガスのガスプラズ
マは、被処理基板４の表面をエツチングする。
被処理基板４の表面のエツチングの様子を、第３Ｂ図を
参照して、さらに詳細に説明する。
参照して、さらに詳細に説明する。
第３Ｂ図は、従来のプラズマエツチング法における、反
応性イオン種の動きを図示したものである。なお、反応
性ガスとして、Ｃ佳、ガスが用いられている。第３Ｂ図
を参照して、試料台３の上に被処理基板４が載せられて
いる。被処理基板４は、半導体基板５３と、該半導体基
板５３の上に形成された酸化膜５５と、酸化膜５５の上
に形成されたアルミニウム合金膜５４（エツチングされ
て配線になるもの）と、アルミニウム合金膜５４の上に
形成されたレジストパターン５２とからなる。
応性イオン種の動きを図示したものである。なお、反応
性ガスとして、Ｃ佳、ガスが用いられている。第３Ｂ図
を参照して、試料台３の上に被処理基板４が載せられて
いる。被処理基板４は、半導体基板５３と、該半導体基
板５３の上に形成された酸化膜５５と、酸化膜５５の上
に形成されたアルミニウム合金膜５４（エツチングされ
て配線になるもの）と、アルミニウム合金膜５４の上に
形成されたレジストパターン５２とからなる。
さて、試料室（図示せず）内にプラズマ領域２０が形成
されると、被処理基板４を載せた試料台３は、負の電位
に帯電する。すると、プラズマ領域２０と試料台３との
間に、シース領域５１と呼ばれる強い電界領域が発生す
る。プラズマ領域２０中の反応性イオン（Ｃ１１” ）
は、このシース領域５１中の電界によって加速され、被
処理基板４の上に入射する。これによって、アルミニウ
ム合金膜５４が徐々にエツチングされていき、第６Ｂ図
を参照して、配線パターン５４ｇを与える。この方法に
よると、被処理基板４に汚染および損傷を与えないで、
アルミニウム合金膜５４のエツチングが行なわれる。
されると、被処理基板４を載せた試料台３は、負の電位
に帯電する。すると、プラズマ領域２０と試料台３との
間に、シース領域５１と呼ばれる強い電界領域が発生す
る。プラズマ領域２０中の反応性イオン（Ｃ１１” ）
は、このシース領域５１中の電界によって加速され、被
処理基板４の上に入射する。これによって、アルミニウ
ム合金膜５４が徐々にエツチングされていき、第６Ｂ図
を参照して、配線パターン５４ｇを与える。この方法に
よると、被処理基板４に汚染および損傷を与えないで、
アルミニウム合金膜５４のエツチングが行なわれる。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、ＥＣＲ放電の特徴として、シース領域５
１の電界が弱いので、第３Ｂ図に示すように、プラズマ
領域２０中に存在する反応性イオン（Ｃｕ” ）は、被
処理基板４に対して垂直に入射しな゛い。このため、Ｅ
ＣＲ放電では、十分な異方性のエツチングが行なえず、
第６Ｂ図を参照して、配線パターン５４Ｈの断面形状は
下方に細るテーバ形状となる。
１の電界が弱いので、第３Ｂ図に示すように、プラズマ
領域２０中に存在する反応性イオン（Ｃｕ” ）は、被
処理基板４に対して垂直に入射しな゛い。このため、Ｅ
ＣＲ放電では、十分な異方性のエツチングが行なえず、
第６Ｂ図を参照して、配線パターン５４Ｈの断面形状は
下方に細るテーバ形状となる。
なお、本発明に関連する他の先行技術として、特開昭６
０−２１７６３４号公報は、ＥＣＲ放電を用いる方法で
はないが、アルミニウム等を塩素系の反応性ガスと水素
ガスとを含む混合ガスでプラズマエツチングすることを
特徴とするプラズマエツチング法を開示している。しか
しながら、この方法では、ＥＣＲ放電を用いていないの
で、前述したような、半導体基板が汚染されるという問
題点あるいは半導体基板が損傷を受けるという問題点が
あった。また、この先行技術では、Ｈ２ガスのみを開示
しており、異方性が高められると考えられる他のガスに
ついての開示はなかった。
０−２１７６３４号公報は、ＥＣＲ放電を用いる方法で
はないが、アルミニウム等を塩素系の反応性ガスと水素
ガスとを含む混合ガスでプラズマエツチングすることを
特徴とするプラズマエツチング法を開示している。しか
しながら、この方法では、ＥＣＲ放電を用いていないの
で、前述したような、半導体基板が汚染されるという問
題点あるいは半導体基板が損傷を受けるという問題点が
あった。また、この先行技術では、Ｈ２ガスのみを開示
しており、異方性が高められると考えられる他のガスに
ついての開示はなかった。
それゆえに、この発明の目的は、被処理基板に汚染ある
いは損傷を与えることなしに、被処理基板を、強い異方
性でもって、プラズマエツチングする方法を提供するこ
とにある。
いは損傷を与えることなしに、被処理基板を、強い異方
性でもって、プラズマエツチングする方法を提供するこ
とにある。
この発明の他の目的は、平行平板電極によって反応性ガ
スのプラズマを発生させ、このプラズマを用いて被処理
基板をエツチングする方法において、該プラズマエツチ
ングの異方性を高めることにある。
スのプラズマを発生させ、このプラズマを用いて被処理
基板をエツチングする方法において、該プラズマエツチ
ングの異方性を高めることにある。
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成するためにこの発明に従う、プラズマエ
ツチングの方法は、電子サイクロトロン共鳴によって発
生した反応性ガスのプラズマを用いて、被処理基板を異
方性エツチングする方法にかかるものである。まず、被
処理基板が処理容器内に配置される。処理容器内に、反
応性ガスが導入される。処理容器内に、上記反応性ガス
を構成するいずれの原子よりも、質量がより小さい原子
を含む軽量ガスが導入される。処理容器内に導入された
上記反応性ガスと上記軽量ガスとからなる混合ガスから
、電子サイクロトロン共鳴によって該混合ガスのプラズ
マが形成される。
ツチングの方法は、電子サイクロトロン共鳴によって発
生した反応性ガスのプラズマを用いて、被処理基板を異
方性エツチングする方法にかかるものである。まず、被
処理基板が処理容器内に配置される。処理容器内に、反
応性ガスが導入される。処理容器内に、上記反応性ガス
を構成するいずれの原子よりも、質量がより小さい原子
を含む軽量ガスが導入される。処理容器内に導入された
上記反応性ガスと上記軽量ガスとからなる混合ガスから
、電子サイクロトロン共鳴によって該混合ガスのプラズ
マが形成される。
この発明の好ましい実施態様によれば、上記軽量ガスは
、ＨＦ、ＨＣＬ ＨＢ ｒおよびＨＩからなる群より選
ばれたハロゲン化水素を含む。
、ＨＦ、ＨＣＬ ＨＢ ｒおよびＨＩからなる群より選
ばれたハロゲン化水素を含む。
また、上記方法を実現するための好ましい装置は、被処
理基板を収容する処理容器と、上記処理容器に取付けら
れ、該処理容器内に反応性ガスを供給する反応性ガス供
給手段と、を備えている。
理基板を収容する処理容器と、上記処理容器に取付けら
れ、該処理容器内に反応性ガスを供給する反応性ガス供
給手段と、を備えている。
処理容器には、該処理容器内に、上記反応性ガスを構成
するいずれの原子よりも、質量がより小さい原子を含む
軽量ガスを供給する軽量ガス供給手段が取付けられてい
る。当該装置は、さらに、上記処理容器の中に導入され
た上記反応性ガスと上記軽量ガスとからなる混合ガスか
ら、電子サイクロトロン共鳴によって該混合ガスのプラ
ズマを形成するプラズマ形成手段を備えている。
するいずれの原子よりも、質量がより小さい原子を含む
軽量ガスを供給する軽量ガス供給手段が取付けられてい
る。当該装置は、さらに、上記処理容器の中に導入され
た上記反応性ガスと上記軽量ガスとからなる混合ガスか
ら、電子サイクロトロン共鳴によって該混合ガスのプラ
ズマを形成するプラズマ形成手段を備えている。
この発明の他の局面に従うプラズマエツチングの方法は
、反応性ガスのプラズマによって、被処理基板を異方性
エツチングする方法にかかるものである。まず、被処理
基板が処理容器内に配置される。処理容器内に反応性ガ
スが導入される。処理容器内にＨＦ、ＩＣ迂、ＨＢｒお
よびＨＩからなる群より選ばれたハロゲン化水素が導入
される。
、反応性ガスのプラズマによって、被処理基板を異方性
エツチングする方法にかかるものである。まず、被処理
基板が処理容器内に配置される。処理容器内に反応性ガ
スが導入される。処理容器内にＨＦ、ＩＣ迂、ＨＢｒお
よびＨＩからなる群より選ばれたハロゲン化水素が導入
される。
その後、上記反応性ガスと上記ハロゲン化水素とからな
る混合ガスから、該混合ガスのプラズマが形成される。
る混合ガスから、該混合ガスのプラズマが形成される。
上記プラズマエツチングの方法を実現する好ましいプラ
ズマエツチング装置は、被処理基板を収容する処理容器
と、該処理容器に取付けられ、該処理容器内に上記反応
性ガスを供給する反応性ガス供給手段を備えている。上
記処理容器には、該処理容器内に、ＨＦ、ＨＣｕ、ＨＢ
ｒおよびＨＩからなる群より選ばれたハロゲン化水素を
供給する手段が取付けられている。当該装置は、上記反
応性ガスと前記ハロゲン化水素とからなる混合ガスから
プラズマを形成する手段を備えている。
ズマエツチング装置は、被処理基板を収容する処理容器
と、該処理容器に取付けられ、該処理容器内に上記反応
性ガスを供給する反応性ガス供給手段を備えている。上
記処理容器には、該処理容器内に、ＨＦ、ＨＣｕ、ＨＢ
ｒおよびＨＩからなる群より選ばれたハロゲン化水素を
供給する手段が取付けられている。当該装置は、上記反
応性ガスと前記ハロゲン化水素とからなる混合ガスから
プラズマを形成する手段を備えている。
［作用］
この発明に従う、電子サイクロトロン共鳴を用いるプラ
ズマエツチングの方法によれば、処理容器内に、反応性
ガスとともに、該反応性ガスを構成するいずれの原子よ
りも、質量がより小さい原子を含む軽量ガスを導入して
いる。それゆえに、電子サイクロトロン共鳴によってこ
れらの混合ガスからプラズマが形成されたとき、理由は
明らかでないが、反応性イオンのエネルギは、軽量ガス
に含まれる質量の小さい原子のプラズマに奪われ、ひい
ては反応性イオンの運動エネルギは低下する。
ズマエツチングの方法によれば、処理容器内に、反応性
ガスとともに、該反応性ガスを構成するいずれの原子よ
りも、質量がより小さい原子を含む軽量ガスを導入して
いる。それゆえに、電子サイクロトロン共鳴によってこ
れらの混合ガスからプラズマが形成されたとき、理由は
明らかでないが、反応性イオンのエネルギは、軽量ガス
に含まれる質量の小さい原子のプラズマに奪われ、ひい
ては反応性イオンの運動エネルギは低下する。
その結果、反応性イオンはシース領域に到達すると、そ
の運動エネルギが低下しているので、シース電界に沿っ
て、被処理基板に垂直に入射するようになる。ひいては
、異方性の強いエツチングが可能となる。
の運動エネルギが低下しているので、シース電界に沿っ
て、被処理基板に垂直に入射するようになる。ひいては
、異方性の強いエツチングが可能となる。
この発明の他の局面に従うプラズマエツチングの方法に
よれば、処理容器内に反応性ガスとともに、ＨＦ５ＨＣ
ｆＬ、ＨＢｒおよびＨＩからなる群より選ばれたハロゲ
ン化水素を導入している。それゆえに、これらの混合ガ
スからプラズマが形成されたとき、理由は明らかでない
が、反応性イオンのエネルギは、質量の小さい原子であ
る水素のプラズマに奪われ、ひいては反応性イオンの運
動エネルギは低下する。その結果、反応性イオンはシー
ス領域に到達すると、その運動エネルギが低下している
ので、シース電界に沿って被処理基板に垂直に入射する
ようになる。ひいては、異方性の強いエツチングが可能
となる。また、この発明によれば、ハロゲン化水素より
、ハロゲンのプラズマ（たとえばＣＭ”）が形成される
ので、このハロゲンのプラズマもまたエツチングに寄与
する。
よれば、処理容器内に反応性ガスとともに、ＨＦ５ＨＣ
ｆＬ、ＨＢｒおよびＨＩからなる群より選ばれたハロゲ
ン化水素を導入している。それゆえに、これらの混合ガ
スからプラズマが形成されたとき、理由は明らかでない
が、反応性イオンのエネルギは、質量の小さい原子であ
る水素のプラズマに奪われ、ひいては反応性イオンの運
動エネルギは低下する。その結果、反応性イオンはシー
ス領域に到達すると、その運動エネルギが低下している
ので、シース電界に沿って被処理基板に垂直に入射する
ようになる。ひいては、異方性の強いエツチングが可能
となる。また、この発明によれば、ハロゲン化水素より
、ハロゲンのプラズマ（たとえばＣＭ”）が形成される
ので、このハロゲンのプラズマもまたエツチングに寄与
する。
その結果、プラズマエツチングがより効率的に行なわれ
るようになる。
るようになる。
［実施例］
以下、この発明の実施例を図について説明する。
第１図は、この発明を実施するために使用されるプラズ
マエツチング装置の断面図である。第１図に示すプラズ
マエツチング装置は、以下の点を除いて、第５図に示す
従来のプラズマエツチング装置と同様であり、相当する
部分には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。
マエツチング装置の断面図である。第１図に示すプラズ
マエツチング装置は、以下の点を除いて、第５図に示す
従来のプラズマエツチング装置と同様であり、相当する
部分には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。
第１図を参照して、ガス導入口５０にガス導入管７が接
続されている。ガス導入管７には、反応性ガスであるハ
ロゲンガスが充填されているハロゲン−ボンベ４１が、
マスフローコントローラ４２およびバルブ４３を介在さ
せて接続されている。
続されている。ガス導入管７には、反応性ガスであるハ
ロゲンガスが充填されているハロゲン−ボンベ４１が、
マスフローコントローラ４２およびバルブ４３を介在さ
せて接続されている。
第１図に示すプラズマ装置が第５図に示す従来装置と異
なる点は、ガス導入管７に、ハロゲン化水素が充填され
ているハロゲン化水素−ボンベ４４が、マスフローコン
トローラ４５およびバルブ４６を介在させて接続されて
いる点である。
なる点は、ガス導入管７に、ハロゲン化水素が充填され
ているハロゲン化水素−ボンベ４４が、マスフローコン
トローラ４５およびバルブ４６を介在させて接続されて
いる点である。
次に、上述のプラズマエツチング装置を用いて、半導体
基板の上に配線パターンを形成する方法について述べる
。
基板の上に配線パターンを形成する方法について述べる
。
第２Ａ図〜第２Ｃ図は、半導体基板の上に配線パターン
を形成する工程図であり、断面図で表わされている。
を形成する工程図であり、断面図で表わされている。
第２Ａ図を参照して、半導体基板５３の上に酸化膜５５
を形成し、酸化膜５５の上にアルミニウム合金膜５４を
形成する。アルミニウム合金膜５４の上に、所定の形状
のレジストパターン５２を形成する。
を形成し、酸化膜５５の上にアルミニウム合金膜５４を
形成する。アルミニウム合金膜５４の上に、所定の形状
のレジストパターン５２を形成する。
このようにして作製された被処理基板４を、第１図を参
照して、試料台３の上に載せる。次に、バルブ４３を開
けて、ハロゲン−ボンベ４１より反応性ガスをプラズマ
生成室１内に導入する。これと同時に、バルブ４６を開
けて、ハロゲン化水素−ボンベ４４より、ハロゲン化水
素をプラズマ生成室１内に導入する。ハロゲン化水素の
導入量は、反応性ガスの２０〜７０体積％、好ましくは
５０体積％である。反応性ガスは、ハロゲンガスであり
、好ましくはＣＱ２ガスである。好ましいハロゲン化水
素ガスは、ＨＣＩＪガスである。ＨＣ（ガスとＣＱ、ガ
スは、これらの混合ガス全体の流量か３０〜２００５Ｃ
ＣＭになるように、プラズマ生成室１内に導入される。
照して、試料台３の上に載せる。次に、バルブ４３を開
けて、ハロゲン−ボンベ４１より反応性ガスをプラズマ
生成室１内に導入する。これと同時に、バルブ４６を開
けて、ハロゲン化水素−ボンベ４４より、ハロゲン化水
素をプラズマ生成室１内に導入する。ハロゲン化水素の
導入量は、反応性ガスの２０〜７０体積％、好ましくは
５０体積％である。反応性ガスは、ハロゲンガスであり
、好ましくはＣＱ２ガスである。好ましいハロゲン化水
素ガスは、ＨＣＩＪガスである。ＨＣ（ガスとＣＱ、ガ
スは、これらの混合ガス全体の流量か３０〜２００５Ｃ
ＣＭになるように、プラズマ生成室１内に導入される。
次に、プラズマ生成室１および試料室２の内部の真空度
が０． １〜ＩＰａになるように、プラズマ生成室１お
よび試料室２の内部に存在するガスを排気口８より排気
する。この状態で、磁気コイル９ａ、９ｂによって、プ
ラズマ生成室］内に磁場を発生させる。マイクロ波源６
より、マイクロ波を、５０〜５００Ｗのパワーで、導波
管４０を通じてプラズマ生成室］内に供給する。磁場の
強さはたとえば８７５ガウスであり、このときマイクロ
波の周波数はたとえば２．４５ＧＩ（ｚである。これに
よって、反応性ガス中の電子が、マイクロ波よりエネル
ギを吸収し、反応性ガス分子を電離させる。これを電子
サイクロトロン共鳴といい、プラズマ生成室１内にプラ
ズマ領域２０が形成される。
が０． １〜ＩＰａになるように、プラズマ生成室１お
よび試料室２の内部に存在するガスを排気口８より排気
する。この状態で、磁気コイル９ａ、９ｂによって、プ
ラズマ生成室］内に磁場を発生させる。マイクロ波源６
より、マイクロ波を、５０〜５００Ｗのパワーで、導波
管４０を通じてプラズマ生成室］内に供給する。磁場の
強さはたとえば８７５ガウスであり、このときマイクロ
波の周波数はたとえば２．４５ＧＩ（ｚである。これに
よって、反応性ガス中の電子が、マイクロ波よりエネル
ギを吸収し、反応性ガス分子を電離させる。これを電子
サイクロトロン共鳴といい、プラズマ生成室１内にプラ
ズマ領域２０が形成される。
第３Ａ図は、実施例にかかる混合ガス系で、プラズマを
発生させた場合の、反応性イオン種の動きを示したもの
である。ＥＣＲ共鳴によって、Ｃ毬、ガスとＨＣＩＪガ
スとの混合ガスからプラズマか形成されたとき、理由は
明らかでないが、反応性イオン（ＣＱ”）のエネルギは
、Ｈ＋のプラズマに奪われ、ひいてはｃＱ＋イオンの運
動エネルギは低下する。その結果、Ｃ耗“イオンは、シ
ース領域１１に到達すると、その運動エネルギが低下し
ているので、シース電界に沿って、被処理基板４に垂直
に入射するようになる。ひいては、第２Ｂ図を参照して
、異方性の強いエツチングで、アルミニウム合金膜５４
をエツチングできるようになる。この場合、ハロゲン化
水素より、ハロゲンのプラズマ（ＣＭ” ）が形成され
るので、このハロゲンプラズマもまたエツチングに寄与
する。
発生させた場合の、反応性イオン種の動きを示したもの
である。ＥＣＲ共鳴によって、Ｃ毬、ガスとＨＣＩＪガ
スとの混合ガスからプラズマか形成されたとき、理由は
明らかでないが、反応性イオン（ＣＱ”）のエネルギは
、Ｈ＋のプラズマに奪われ、ひいてはｃＱ＋イオンの運
動エネルギは低下する。その結果、Ｃ耗“イオンは、シ
ース領域１１に到達すると、その運動エネルギが低下し
ているので、シース電界に沿って、被処理基板４に垂直
に入射するようになる。ひいては、第２Ｂ図を参照して
、異方性の強いエツチングで、アルミニウム合金膜５４
をエツチングできるようになる。この場合、ハロゲン化
水素より、ハロゲンのプラズマ（ＣＭ” ）が形成され
るので、このハロゲンプラズマもまたエツチングに寄与
する。
その結果、プラズマエツチングがより効率的に行なわれ
る 次に、第２Ｂ図および第２Ｃ図を参照して、レジストパ
ターン５２を除去すると、被処理基板４に対して垂直な
側壁面を有する配線パターン５４ａが得られる。
る 次に、第２Ｂ図および第２Ｃ図を参照して、レジストパ
ターン５２を除去すると、被処理基板４に対して垂直な
側壁面を有する配線パターン５４ａが得られる。
なお、上記実施例では、反応性ガスとしてＣ（２ガスを
例示したが、この発明はこのガスに限定されるものでな
く、他のハロゲンガスであってもよいし、ＣＦ、 、Ｓ
Ｆ、 、ＮＦ、 、ＣＨＦ、等の他の反応性ガスであっ
てもよい。
例示したが、この発明はこのガスに限定されるものでな
く、他のハロゲンガスであってもよいし、ＣＦ、 、Ｓ
Ｆ、 、ＮＦ、 、ＣＨＦ、等の他の反応性ガスであっ
てもよい。
また、上記実施例では、軽量ガスとしてＨＣｕガスを用
いた場合を例示したが、この発明はこれに限定されるも
のでなく、軽量ガスは、反応性ガスを構成するいずれの
原子よりも、質量がより小さい原子を含むガスならば、
いずれのガスも使用できる。たとえば、ＨＦ、ＨＢｒお
よびＨＩなどのハロゲン化水素、あるいは水素ガスも好
ましく用いられる。
いた場合を例示したが、この発明はこれに限定されるも
のでなく、軽量ガスは、反応性ガスを構成するいずれの
原子よりも、質量がより小さい原子を含むガスならば、
いずれのガスも使用できる。たとえば、ＨＦ、ＨＢｒお
よびＨＩなどのハロゲン化水素、あるいは水素ガスも好
ましく用いられる。
第４図は、この発明の他の実施例にかかる、平行平板形
のプラズマエツチング装置の断面図である。当該装置は
、ＥＣＲ共鳴を用いないで、反応性ガスのプラズマを形
成する。
のプラズマエツチング装置の断面図である。当該装置は
、ＥＣＲ共鳴を用いないで、反応性ガスのプラズマを形
成する。
第４図を参照して、プラズマエツチング装置は中空の処
理容器１０を備える。処理容器１ｏの中には、平板高周
波電極１１と平板高周波電極１２とが、互いに対向する
ように、かつ平行になるように設けられている。処理容
器１０の下部には、該処理容器１０内の気体を排出し、
内部を真空にするための排気口８が設けられている。処
理容器１０の上部には、処理容器１０の内部に反応性ガ
スを導入するためのガス導入管７が設けられている。ガ
ス導入管７には、ハロゲンガスが充填されているハロゲ
ン−ボンベ４１が、マスフローコントローラ４２および
バルブ４３を介在させて接続されている。ガス導入管７
には、また、ハロゲン化水素が充填されているハロゲン
化水素−ボンベ４４が、マスフローコントローラ４５お
よびバルブ４６を介在させて接続されている。上方に設
けられた平板高周波電極１１には、高周波型［１３の一
方の出力が接続されている。下方に設けられた平板高周
波電極１２には、高周波電源１３の他方の出力がコンデ
ンサ１４を介在させて接続されている。下方に設けられ
た平板高周波電極１２には、被処理基板４が載せられる
。
理容器１０を備える。処理容器１ｏの中には、平板高周
波電極１１と平板高周波電極１２とが、互いに対向する
ように、かつ平行になるように設けられている。処理容
器１０の下部には、該処理容器１０内の気体を排出し、
内部を真空にするための排気口８が設けられている。処
理容器１０の上部には、処理容器１０の内部に反応性ガ
スを導入するためのガス導入管７が設けられている。ガ
ス導入管７には、ハロゲンガスが充填されているハロゲ
ン−ボンベ４１が、マスフローコントローラ４２および
バルブ４３を介在させて接続されている。ガス導入管７
には、また、ハロゲン化水素が充填されているハロゲン
化水素−ボンベ４４が、マスフローコントローラ４５お
よびバルブ４６を介在させて接続されている。上方に設
けられた平板高周波電極１１には、高周波型［１３の一
方の出力が接続されている。下方に設けられた平板高周
波電極１２には、高周波電源１３の他方の出力がコンデ
ンサ１４を介在させて接続されている。下方に設けられ
た平板高周波電極１２には、被処理基板４が載せられる
。
次に、上記プラズマエツチング装置を用いて、被処理基
板をエツチングする動作について説明する。
板をエツチングする動作について説明する。
第４図を参照して、被処理基板を下側に設けられている
平板高周波電極１２の上に置く。次に、バルブ４３を開
けて、ハロゲン−ボンベ４１よりハロゲンガスを処理室
１０内に導入する。これと同時に、バルブ４６を開けて
、ハロゲン化水素−ボンベ４４より、ハロゲン化水素を
処理室１０内に導入する。ハロゲン化水素の導入量は、
ハロゲンガスの約５０％である。ハロゲンガスには、Ｃ
（２ガスが好ましく用いられる。またハロゲン化水素に
は、Ｈ（４ガスが好ましく用いられる。ハロゲンガスと
ハロゲン化水素ガスを処理室１０内に導入すると同時に
、排気口８よりガスを吸引する。この操作によって、処
理室１０の内部が所定の真空度に保たれる。高周波型Ｆ
ｊ、１３をＯＮすると、平板高周波電極１１と平板高周
波電極１２との間に高周波電圧が印加される。高周波電
圧の印加によって、平板高周波電極１１と平板高周波電
極１２との間に、Ｃ（２ガスとＨＣｍガスとからなる混
合ガスのプラズマが発生し、処理容器１０内にプラズマ
領域２１が形成される。処理容器１０内が上記のような
状態になると、被処理基板４を載せた側の平板高周波電
極１２は、負の電位に帯電する。すると、プラズマ領域
２１と平板高周波電極１２との間に、シース領域２２と
呼ばれる強い電界領域が発生する。プラズマ中で生成し
た反応性イオンはシース領域２２中の電界に沿って、被
処理基板４に入射する。このとき、反応性イオン（し１
）のエネルギは、Ｈ＋のプラズマに奪われ、ひいては反
応性イオンの運動エネルギは低下する。その結果、反応
性イオンは、シース領域２２に到達すると、その運動エ
ネルギが低下しているので、シース電界に沿って被処理
基板に垂直に入射するようになる。ひいては、異方性の
強いエツチングが可能となる。
平板高周波電極１２の上に置く。次に、バルブ４３を開
けて、ハロゲン−ボンベ４１よりハロゲンガスを処理室
１０内に導入する。これと同時に、バルブ４６を開けて
、ハロゲン化水素−ボンベ４４より、ハロゲン化水素を
処理室１０内に導入する。ハロゲン化水素の導入量は、
ハロゲンガスの約５０％である。ハロゲンガスには、Ｃ
（２ガスが好ましく用いられる。またハロゲン化水素に
は、Ｈ（４ガスが好ましく用いられる。ハロゲンガスと
ハロゲン化水素ガスを処理室１０内に導入すると同時に
、排気口８よりガスを吸引する。この操作によって、処
理室１０の内部が所定の真空度に保たれる。高周波型Ｆ
ｊ、１３をＯＮすると、平板高周波電極１１と平板高周
波電極１２との間に高周波電圧が印加される。高周波電
圧の印加によって、平板高周波電極１１と平板高周波電
極１２との間に、Ｃ（２ガスとＨＣｍガスとからなる混
合ガスのプラズマが発生し、処理容器１０内にプラズマ
領域２１が形成される。処理容器１０内が上記のような
状態になると、被処理基板４を載せた側の平板高周波電
極１２は、負の電位に帯電する。すると、プラズマ領域
２１と平板高周波電極１２との間に、シース領域２２と
呼ばれる強い電界領域が発生する。プラズマ中で生成し
た反応性イオンはシース領域２２中の電界に沿って、被
処理基板４に入射する。このとき、反応性イオン（し１
）のエネルギは、Ｈ＋のプラズマに奪われ、ひいては反
応性イオンの運動エネルギは低下する。その結果、反応
性イオンは、シース領域２２に到達すると、その運動エ
ネルギが低下しているので、シース電界に沿って被処理
基板に垂直に入射するようになる。ひいては、異方性の
強いエツチングが可能となる。
以上、本発明を要約すると次のとおりである。
（１） 特許請求の範囲第１項に記載の方法において、
前記反応性ガスはハロゲンガスを含む。
前記反応性ガスはハロゲンガスを含む。
（２） 上記（１）に記載の方法において、前記ハロゲ
ンガスは塩素を含む。
ンガスは塩素を含む。
（３） 特許請求の範囲第１項に記載の方法において、
前記軽量ガスは、ＨＦ、ＨＣＩＩ、ＨＢｒおよびＨＩか
らなる群より選ばれたハロゲン化水素を含む。
前記軽量ガスは、ＨＦ、ＨＣＩＩ、ＨＢｒおよびＨＩか
らなる群より選ばれたハロゲン化水素を含む。
（４） 上記（３）に記載の方法において、前記ハロゲ
ン化水素はＨＣｆｌを含む。
ン化水素はＨＣｆｌを含む。
（５） 特許請求の範囲第１項に記載の方法において、
前記軽量ガスはＨ２ガスを含む。
前記軽量ガスはＨ２ガスを含む。
（６） 特許請求の範囲第１項に記載の方法において、
電子サイクロトロン共鳴によって前記混合ガスのプラズ
マを形成する工程は、 前記混合ガスが導入されている前記処理容器内にマイク
ロ波を供給する工程と、 前記混合ガスが導入されている前記処理容器中に磁場を
発生させる工程と、 前記処理容器内から前記混合ガスの一部を排気する工程
と、を備える。
マを形成する工程は、 前記混合ガスが導入されている前記処理容器内にマイク
ロ波を供給する工程と、 前記混合ガスが導入されている前記処理容器中に磁場を
発生させる工程と、 前記処理容器内から前記混合ガスの一部を排気する工程
と、を備える。
（７） 特許請求の範囲第１項に記載の方法において、
前記軽量ガスは、前記混合ガス中の前記軽量ガスの含有
量が２０〜７０体積％になるように、前記処理容器内に
導入される。
前記軽量ガスは、前記混合ガス中の前記軽量ガスの含有
量が２０〜７０体積％になるように、前記処理容器内に
導入される。
（８） 上記（７）に記載の方法において、前記軽量ガ
スは、前記混合ガス中の前記軽量ガスの含有量が５０体
積％になるように、前記処理容器内に導入される。
スは、前記混合ガス中の前記軽量ガスの含有量が５０体
積％になるように、前記処理容器内に導入される。
（９） 特許請求の範囲第１項に記載の方法において、
前記反応性ガスと前記軽量ガスは、これらの混合ガス全
体の流量が３０〜２００ＳＣＣＭになるように、前記処
理容器内に導入される。
体の流量が３０〜２００ＳＣＣＭになるように、前記処
理容器内に導入される。
（１０） 上記（６）に記載の方法において、前記マイ
クロ波は、５０〜５００Ｗのパワーで、前記処理容器内
に導入される。
クロ波は、５０〜５００Ｗのパワーで、前記処理容器内
に導入される。
（１１） 前記（６）に記載の方法において、前記排気
工程は前記処理容器内の真空度が０，１〜ＩＰａになる
ように行なわれる。
工程は前記処理容器内の真空度が０，１〜ＩＰａになる
ように行なわれる。
（１２、特許請求の範囲第２項に記載の方法においで、
前記軽量ガスは、前記混合ガス中の該軽量ガスの含有量
が２０〜７０体積％になるように前記処理容器内に導入
される。
前記軽量ガスは、前記混合ガス中の該軽量ガスの含有量
が２０〜７０体積％になるように前記処理容器内に導入
される。
［発明の効果］
以上説明したとおり、この発明に従う、電子サイクロト
ロン共鳴を用いるプラズマエツチングの方法によれば、
処理容器内に反応性ガスとともに、該反応性ガスを構成
するいずれの原子よりも、質量がより小さい原子を含む
軽量ガスを導入している。それゆえに、電子サイクロト
ロン共鳴によって、これらの混合ガスからプラズマが形
成されたとき、反応性イオンのエネルギは、軽量ガスに
含まれる質量の小さい原子のプラズマに奪われ、ひいて
は反応性イオンの運動エネルギは低下する。
ロン共鳴を用いるプラズマエツチングの方法によれば、
処理容器内に反応性ガスとともに、該反応性ガスを構成
するいずれの原子よりも、質量がより小さい原子を含む
軽量ガスを導入している。それゆえに、電子サイクロト
ロン共鳴によって、これらの混合ガスからプラズマが形
成されたとき、反応性イオンのエネルギは、軽量ガスに
含まれる質量の小さい原子のプラズマに奪われ、ひいて
は反応性イオンの運動エネルギは低下する。
その結果、反応性イオンは、シース領域に到達すると、
°その運動エネルギが低下しているので、シース電界に
沿って被処理基板に垂直に入射するようになる。ひいて
は、異方性の強いエツチングが可能となるという効果を
奏する。
°その運動エネルギが低下しているので、シース電界に
沿って被処理基板に垂直に入射するようになる。ひいて
は、異方性の強いエツチングが可能となるという効果を
奏する。
この発明の他の局面に従うプラズマエツチングの方法に
よれば、処理容器内に反応性ガスとともにＨＦ、ＨＣ（
Ｌ、ＨＢ ｒおよびＨＩからなる群より選ばれたハロゲ
ン化水素を導入している。それゆえに、これらの混合ガ
スからプラズマが形成されたとき、反応性イオンのエネ
ルギは、水素のプラズマ（Ｈ＋）に奪われ、ひいては反
応性イオンの運動エネルギは低下する。その結果、反応
性イオンはシース領域に到達すると、その運動エネルギ
が低下しているので、シース電界に沿って被処理基板に
垂直に入射するようになる。ひいては、異方性の強いエ
ツチングが可能となる。また、この発明によれば、ハロ
ゲン化水素から、ハロゲンのプラズマ（たとえばＣｆｌ
”）が形成されるので、このハロゲンプラズマもまたエ
ツチングに寄与する。その結果、プラズマエツチングが
より効率的に行なわれるようになるという効果を奏する
。
よれば、処理容器内に反応性ガスとともにＨＦ、ＨＣ（
Ｌ、ＨＢ ｒおよびＨＩからなる群より選ばれたハロゲ
ン化水素を導入している。それゆえに、これらの混合ガ
スからプラズマが形成されたとき、反応性イオンのエネ
ルギは、水素のプラズマ（Ｈ＋）に奪われ、ひいては反
応性イオンの運動エネルギは低下する。その結果、反応
性イオンはシース領域に到達すると、その運動エネルギ
が低下しているので、シース電界に沿って被処理基板に
垂直に入射するようになる。ひいては、異方性の強いエ
ツチングが可能となる。また、この発明によれば、ハロ
ゲン化水素から、ハロゲンのプラズマ（たとえばＣｆｌ
”）が形成されるので、このハロゲンプラズマもまたエ
ツチングに寄与する。その結果、プラズマエツチングが
より効率的に行なわれるようになるという効果を奏する
。
第１図は、この発明の一実施例を実現するためのプラズ
マエツチング装置の断面図である。 第２Ａ図〜第２Ｃ図は、この発明を用いて、半導体基板
の上に配線パターンを形成する工程を示した図であり、
断面図で表わされている。 第３Ａ図は、ＣＱ２ガスおよびＨＣ，ｌガスからなる混
合ガス系で、プラズマを発生させた場合の、反応性イオ
ン種の動きを示した図である。 第３Ｂ図は、従来の電子サイクロトロン共鳴によってプ
ラズマを発生させた場合の、反応性イオン種の動きを示
した図である。 第４図は、この発明の他の実施例にかかる方法を実現す
るためのプラズマエツチング装置の断面図である。 第５図は、従来の電子サイクロトロン共鳴を用いるプラ
ズマエツチング装置の断面図である。 第６Ａ図および第６Ｂ図は、従来のＥＣＲ共鳴によって
、被処理基板をエツチングする工程図であり、断面図で
表わされている。 図において、１はプラズマ生成室、２は試料室、４は被
処理基板、６はマイクロ波源、９ａ、９ｂは磁気コイル
、２０はプラズマ領域、４１はハロゲン−ボンベ、４４
はハロゲン化水素−ボンベである。
マエツチング装置の断面図である。 第２Ａ図〜第２Ｃ図は、この発明を用いて、半導体基板
の上に配線パターンを形成する工程を示した図であり、
断面図で表わされている。 第３Ａ図は、ＣＱ２ガスおよびＨＣ，ｌガスからなる混
合ガス系で、プラズマを発生させた場合の、反応性イオ
ン種の動きを示した図である。 第３Ｂ図は、従来の電子サイクロトロン共鳴によってプ
ラズマを発生させた場合の、反応性イオン種の動きを示
した図である。 第４図は、この発明の他の実施例にかかる方法を実現す
るためのプラズマエツチング装置の断面図である。 第５図は、従来の電子サイクロトロン共鳴を用いるプラ
ズマエツチング装置の断面図である。 第６Ａ図および第６Ｂ図は、従来のＥＣＲ共鳴によって
、被処理基板をエツチングする工程図であり、断面図で
表わされている。 図において、１はプラズマ生成室、２は試料室、４は被
処理基板、６はマイクロ波源、９ａ、９ｂは磁気コイル
、２０はプラズマ領域、４１はハロゲン−ボンベ、４４
はハロゲン化水素−ボンベである。
Claims (2)
- （１）電子サイクロトロン共鳴によって発生した反応性
ガスのプラズマを用いて、被処理基板を異方性エッチン
グする方法であって、 前記被処理基板を処理容器内に配置する工程と、前記処
理容器内に、反応性ガスを導入する工程と、 前記処理容器内に、前記反応性ガスを構成するいずれの
原子よりも、質量がより小さい原子を含む軽量ガスを導
入する工程と、 前記処理容器内に導入された前記反応性ガスと前記軽量
ガスとからなる混合ガスから、電子サイクロトロン共鳴
によって該混合ガスのプラズマを形成する工程と、 を備えた、プラズマエッチングの方法。 - （２）反応性ガスのプラズマによって、被処理基板を異
方性エッチングする方法であって、前記被処理基板を処
理容器内に配置する工程と、前記処理容器内に反応性ガ
スを導入する工程と、前記処理容器内にＨＦ、ＨＣｌ、
ＨＢｒおよびＨＩからなる群より選ばれたハロゲン化水
素を導入する工程と、 前記反応性ガスと前記ハロゲン化水素とからなる混合ガ
スから、該混合ガスのプラズマを形成する工程と、 を備えたプラズマエッチングの方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2040242A JP2673380B2 (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | プラズマエッチングの方法 |
| US07/653,634 US5223085A (en) | 1990-02-20 | 1991-02-12 | Plasma etching method with enhanced anisotropic property and apparatus thereof |
| DE4105103A DE4105103A1 (de) | 1990-02-20 | 1991-02-19 | Verfahren zum anisotropen aetzen und vorrichtung zu dessen durchfuehrung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2040242A JP2673380B2 (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | プラズマエッチングの方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03241830A true JPH03241830A (ja) | 1991-10-29 |
| JP2673380B2 JP2673380B2 (ja) | 1997-11-05 |
Family
ID=12575247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2040242A Expired - Lifetime JP2673380B2 (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | プラズマエッチングの方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5223085A (ja) |
| JP (1) | JP2673380B2 (ja) |
| DE (1) | DE4105103A1 (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5304775A (en) * | 1991-06-06 | 1994-04-19 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of etching a wafer having high anisotropy with a plasma gas containing halogens and in inert element |
| EP0535540A3 (en) * | 1991-10-02 | 1994-10-19 | Siemens Ag | Etching process for aluminium-containing coatings |
| US5387556A (en) * | 1993-02-24 | 1995-02-07 | Applied Materials, Inc. | Etching aluminum and its alloys using HC1, C1-containing etchant and N.sub.2 |
| JP2804700B2 (ja) * | 1993-03-31 | 1998-09-30 | 富士通株式会社 | 半導体装置の製造装置及び半導体装置の製造方法 |
| US5779926A (en) * | 1994-09-16 | 1998-07-14 | Applied Materials, Inc. | Plasma process for etching multicomponent alloys |
| US5591301A (en) * | 1994-12-22 | 1997-01-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Plasma etching method |
| US5874363A (en) * | 1996-05-13 | 1999-02-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Polycide etching with HCL and chlorine |
| KR980005793A (ko) * | 1996-06-12 | 1998-03-30 | 김광호 | 반도체장치 제조공정의 플라즈마 식각 방법 |
| US5976986A (en) * | 1996-08-06 | 1999-11-02 | International Business Machines Corp. | Low pressure and low power C12 /HC1 process for sub-micron metal etching |
| US6268661B1 (en) * | 1999-08-31 | 2001-07-31 | Nec Corporation | Semiconductor device and method of its fabrication |
| US5849641A (en) * | 1997-03-19 | 1998-12-15 | Lam Research Corporation | Methods and apparatus for etching a conductive layer to improve yield |
| US6083815A (en) * | 1998-04-27 | 2000-07-04 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Method of gate etching with thin gate oxide |
| JP2000164691A (ja) * | 1998-11-25 | 2000-06-16 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| TW467970B (en) * | 1999-08-20 | 2001-12-11 | Applied Komatsu Technology Inc | Aluminum-neodymium etch process with hydrogen iodide |
| DE60218541T2 (de) * | 2002-05-01 | 2007-11-22 | Danfoss A/S | Verfahren zur modifizierung einer metalloberfläche |
| WO2008153674A1 (en) * | 2007-06-09 | 2008-12-18 | Boris Kobrin | Method and apparatus for anisotropic etching |
| CN102294471A (zh) * | 2010-06-24 | 2011-12-28 | 曹水秀 | Nd-Fe-B永磁体的制造方法 |
| CN107154331B (zh) * | 2017-05-12 | 2019-04-02 | 中国科学院微电子研究所 | 钒的氧化物各向异性刻蚀的方法 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49390A (ja) * | 1972-04-15 | 1974-01-05 | ||
| JPS51141741A (en) * | 1975-05-22 | 1976-12-06 | Ibm | Method of selectively removing aluminum |
| JPS529648A (en) * | 1975-07-09 | 1977-01-25 | Ibm | Method of selectively ionnetching silicon |
| JPS53138942A (en) * | 1977-05-06 | 1978-12-04 | Texas Instruments Inc | Anticorrosive method of silicon |
| JPS5751265A (en) * | 1980-09-10 | 1982-03-26 | Hitachi Ltd | Microwave plasma etching device |
| JPS60241226A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-11-30 | Hitachi Ltd | ドライエツチング方法 |
| JPS6289882A (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-24 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 気相エツチング方法 |
| JPS62249421A (ja) * | 1986-04-23 | 1987-10-30 | Hitachi Ltd | プラズマエッチング方法 |
| JPS63211628A (ja) * | 1987-02-26 | 1988-09-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマ処理装置 |
| JPH0242722A (ja) * | 1988-08-03 | 1990-02-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 化合物半導体のエッチング方法，電極形成方法，エッチドミラー，分離溝およびエッチドミラーレーザ |
| JPH03222417A (ja) * | 1990-01-29 | 1991-10-01 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5690525A (en) * | 1979-11-28 | 1981-07-22 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
| DE3016736A1 (de) * | 1980-04-30 | 1981-11-05 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zum herstellen geaetzter strukturen in siliziumoxidschichten |
| JPS5853832A (ja) * | 1981-09-26 | 1983-03-30 | Toshiba Corp | プラズマエツチング装置 |
| US4445267A (en) * | 1981-12-30 | 1984-05-01 | International Business Machines Corporation | MOSFET Structure and process to form micrometer long source/drain spacing |
| DE3272083D1 (en) * | 1982-03-31 | 1986-08-28 | Ibm Deutschland | Reactor for reactive ion etching, and etching process |
| US4572765A (en) * | 1983-05-02 | 1986-02-25 | Fairchild Camera & Instrument Corporation | Method of fabricating integrated circuit structures using replica patterning |
| US4502915B1 (en) * | 1984-01-23 | 1998-11-03 | Texas Instruments Inc | Two-step plasma process for selective anisotropic etching of polycrystalline silicon without leaving residue |
| JPS60217634A (ja) * | 1984-04-13 | 1985-10-31 | Victor Co Of Japan Ltd | プラズマエツチング法 |
| US4528066A (en) * | 1984-07-06 | 1985-07-09 | Ibm Corporation | Selective anisotropic reactive ion etching process for polysilicide composite structures |
| US4680085A (en) * | 1986-04-14 | 1987-07-14 | Ovonic Imaging Systems, Inc. | Method of forming thin film semiconductor devices |
| KR900007687B1 (ko) * | 1986-10-17 | 1990-10-18 | 가부시기가이샤 히다찌세이사꾸쇼 | 플라즈마처리방법 및 장치 |
| US4923562A (en) * | 1987-07-16 | 1990-05-08 | Texas Instruments Incorporated | Processing of etching refractory metals |
| US4799991A (en) * | 1987-11-02 | 1989-01-24 | Motorola, Inc. | Process for preferentially etching polycrystalline silicon |
| JP2668915B2 (ja) * | 1988-02-12 | 1997-10-27 | 株式会社島津製作所 | プラズマ処理装置 |
| US4997520A (en) * | 1988-06-10 | 1991-03-05 | Texas Instruments Incorporated | Method for etching tungsten |
| JPH0216732A (ja) * | 1988-07-05 | 1990-01-19 | Mitsubishi Electric Corp | プラズマ反応装置 |
-
1990
- 1990-02-20 JP JP2040242A patent/JP2673380B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-02-12 US US07/653,634 patent/US5223085A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-02-19 DE DE4105103A patent/DE4105103A1/de active Granted
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49390A (ja) * | 1972-04-15 | 1974-01-05 | ||
| JPS51141741A (en) * | 1975-05-22 | 1976-12-06 | Ibm | Method of selectively removing aluminum |
| JPS529648A (en) * | 1975-07-09 | 1977-01-25 | Ibm | Method of selectively ionnetching silicon |
| JPS53138942A (en) * | 1977-05-06 | 1978-12-04 | Texas Instruments Inc | Anticorrosive method of silicon |
| JPS5751265A (en) * | 1980-09-10 | 1982-03-26 | Hitachi Ltd | Microwave plasma etching device |
| JPS60241226A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-11-30 | Hitachi Ltd | ドライエツチング方法 |
| JPS6289882A (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-24 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 気相エツチング方法 |
| JPS62249421A (ja) * | 1986-04-23 | 1987-10-30 | Hitachi Ltd | プラズマエッチング方法 |
| JPS63211628A (ja) * | 1987-02-26 | 1988-09-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマ処理装置 |
| JPH0242722A (ja) * | 1988-08-03 | 1990-02-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 化合物半導体のエッチング方法，電極形成方法，エッチドミラー，分離溝およびエッチドミラーレーザ |
| JPH03222417A (ja) * | 1990-01-29 | 1991-10-01 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2673380B2 (ja) | 1997-11-05 |
| DE4105103A1 (de) | 1991-08-22 |
| DE4105103C2 (ja) | 1993-09-09 |
| US5223085A (en) | 1993-06-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH03241830A (ja) | プラズマエッチングの方法 | |
| EP0131433B1 (en) | Plasma processing apparatus | |
| US5110408A (en) | Process for etching | |
| US5474615A (en) | Method for cleaning semiconductor devices | |
| Oehrlein et al. | Plasma-based dry etching techniques in the silicon integrated circuit technology | |
| JP2626913B2 (ja) | シリコン表面の処理方法 | |
| JPS61136229A (ja) | ドライエツチング装置 | |
| US20040077511A1 (en) | Method for performing fluorocarbon chamber cleaning to eliminate fluorine memory effect | |
| US5318654A (en) | Apparatus for cleaning a substrate with metastable helium | |
| WO2003056617A1 (fr) | Procede de gravure et dispositif de gravure au plasma | |
| KR100272123B1 (ko) | 텅스텐 화학기상증착 반응실에서의 식각 방법 | |
| JPH0789545B2 (ja) | プラズマエッチング方法 | |
| JPH07263408A (ja) | プラズマエッチング方法 | |
| JPH03263827A (ja) | デジタルエツチング装置 | |
| JPS6113634A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| US8198195B2 (en) | Plasma processing method and plasma processing apparatus | |
| US7037843B2 (en) | Plasma etching method | |
| JP4360065B2 (ja) | プラズマ処理方法 | |
| JP3096953B2 (ja) | プラズマアッシング装置 | |
| JPH11176817A (ja) | ポリシリコンエッチング方法及びそのエッチング装置 | |
| JP2897752B2 (ja) | 試料後処理方法 | |
| JPH05283379A (ja) | ドライエッチング方法 | |
| JPH03129821A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS6047421A (ja) | ドライエッチング方法 | |
| JPH06104217A (ja) | エッチング方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080718 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080718 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090718 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100718 Year of fee payment: 13 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100718 Year of fee payment: 13 |