JPH03259516A - ドライエッチング方法 - Google Patents
ドライエッチング方法Info
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- JPH03259516A JPH03259516A JP5860690A JP5860690A JPH03259516A JP H03259516 A JPH03259516 A JP H03259516A JP 5860690 A JP5860690 A JP 5860690A JP 5860690 A JP5860690 A JP 5860690A JP H03259516 A JPH03259516 A JP H03259516A
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Landscapes
- Drying Of Semiconductors (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】
Ｃ産業上の利用分野〕
本発明は、半導体製造装置におけるドライエツチング方
法に関し、特に半導体基板およびポリシリコンのエツチ
ング方法に関する。
法に関し、特に半導体基板およびポリシリコンのエツチ
ング方法に関する。
従来、Ｓｉ基板あるいはポリシリコンのエツチングは、
フッ素系のガス主体で折々われでいる。
フッ素系のガス主体で折々われでいる。
フッ素系のカスはＳｉと良く反応するので、エツチング
速度が高い。しかし、フッ素系のガスはラジカルの生成
も多く等方性エツチングになっ一’ＣＬまう。そこで、
カーボンを含む塩素系のガスを添加したり、バイアスを
印加したりしている。
速度が高い。しかし、フッ素系のガスはラジカルの生成
も多く等方性エツチングになっ一’ＣＬまう。そこで、
カーボンを含む塩素系のガスを添加したり、バイアスを
印加したりしている。
また、塩素系ガス単体によるエツチングも検討されてい
るが、エツチング速度が極端に遅くなり、特に塩素ガス
（Ｃｎｚ）によるエツチングにおいては、基板に印加す
るバイアスを大きくしないと、エツチング中にテポジシ
ョンがおこり、エツチングの進行が止ってしまう。
るが、エツチング速度が極端に遅くなり、特に塩素ガス
（Ｃｎｚ）によるエツチングにおいては、基板に印加す
るバイアスを大きくしないと、エツチング中にテポジシ
ョンがおこり、エツチングの進行が止ってしまう。
上述した従来のエツチング方法では、高速エツチング、
マスク材料や下地材料との高選択エツチング、異方性エ
ツチング、デポジションのないクリーンエツチングなど
全てを両立することが難しいという問題がある。
マスク材料や下地材料との高選択エツチング、異方性エ
ツチング、デポジションのないクリーンエツチングなど
全てを両立することが難しいという問題がある。
本発明のドライエツチング方法は、半導体基板および半
導体基板上に形成されたポリシリコン膜をプラズマエツ
チング法により、エツチングする際に、（１２ガスを使
いイオン電流密度を少なくとも１０ｍＡ／ａ（に保ち、
エツチング中の圧力を１０”−’Ｔｏｒｒ台に保ちなが
ら、プラズマエツチングを行うものである。
導体基板上に形成されたポリシリコン膜をプラズマエツ
チング法により、エツチングする際に、（１２ガスを使
いイオン電流密度を少なくとも１０ｍＡ／ａ（に保ち、
エツチング中の圧力を１０”−’Ｔｏｒｒ台に保ちなが
ら、プラズマエツチングを行うものである。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は、本発明の一実施例に用いるためのプラズマエ
ツチング装置の断面図である。第１図において１はマイ
クロ波の導波管、２は２．４５ＧＨｚのマイクロ波、３
はプラズマチャンバー ４はソレノイドコイル、５はウ
ェハー設置電極、６はＲＦ電源、７は排気口、８はウニ
／％−である。プラズマチャンバー３には、２．４５Ｇ
Ｈｚのマイクロ波と８７５ガウスの磁場強度をもつソレ
ノイドコイルを配し、電子のサイクロトロン共鳴（ＥＣ
Ｒ）によりＣ１２２ガスで、１５ｍＡ／Ｑｌ？以上のイ
オン電流密度を実現している。
ツチング装置の断面図である。第１図において１はマイ
クロ波の導波管、２は２．４５ＧＨｚのマイクロ波、３
はプラズマチャンバー ４はソレノイドコイル、５はウ
ェハー設置電極、６はＲＦ電源、７は排気口、８はウニ
／％−である。プラズマチャンバー３には、２．４５Ｇ
Ｈｚのマイクロ波と８７５ガウスの磁場強度をもつソレ
ノイドコイルを配し、電子のサイクロトロン共鳴（ＥＣ
Ｒ）によりＣ１２２ガスで、１５ｍＡ／Ｑｌ？以上のイ
オン電流密度を実現している。
第２図（ａ）〜（Ｃ）は、上述したプラズマエツチング
装置を使用した本発明の一実施例を説明するための工程
順に示した半導体チップの断面図である。
装置を使用した本発明の一実施例を説明するための工程
順に示した半導体チップの断面図である。
まず、第２図（ａ）に示すように、シリコン基板の表面
にシリコン酸化膜等の絶縁膜を形成し、この上にポリシ
リコン膜を成長し、このポリシリコンにＰ＋をドープし
た後、（ｂ）の様にホトレジストでパターニングする。
にシリコン酸化膜等の絶縁膜を形成し、この上にポリシ
リコン膜を成長し、このポリシリコンにＰ＋をドープし
た後、（ｂ）の様にホトレジストでパターニングする。
次で、（Ｃ）の様に（１２ガス２０ｓｃｃｍを用いたＥ
ＣＲエツチング法により、Ｐ＋ドープのポリシリコンの
エツチングを行う。
ＣＲエツチング法により、Ｐ＋ドープのポリシリコンの
エツチングを行う。
このとき、プラズマチャンバー内には、２．４５ＧＨｚ
のマイクロ波と８７５ガウスの磁場が印加されており、
ＥＣＲ条件がつくられている。エツチング中の圧力も５
Ｘ Ｉ Ｏ−’Ｔｏｒｒと低圧である。
のマイクロ波と８７５ガウスの磁場が印加されており、
ＥＣＲ条件がつくられている。エツチング中の圧力も５
Ｘ Ｉ Ｏ−’Ｔｏｒｒと低圧である。
この様にして形成したポリシリコン電極は、異方性に優
れ、側方へのエツチングの進行もほとんどなく、ホトレ
ジストと同一の寸法でゲート電極を形成することができ
る。さらに、イオン電流密度も１５ｍＡ／ｃｆｆｌと大
きくできるため、ＣＩ２□カスのみでＲＦバイアスを印
加せず、３０００Ａ／ｍｉｎ以上の高速エツチングが実
現できる。また、５×１０−’Ｔｏｒｒ台でプラズマを
生皮できるので、異方性エツチングも同時に実現できる
。
れ、側方へのエツチングの進行もほとんどなく、ホトレ
ジストと同一の寸法でゲート電極を形成することができ
る。さらに、イオン電流密度も１５ｍＡ／ｃｆｆｌと大
きくできるため、ＣＩ２□カスのみでＲＦバイアスを印
加せず、３０００Ａ／ｍｉｎ以上の高速エツチングが実
現できる。また、５×１０−’Ｔｏｒｒ台でプラズマを
生皮できるので、異方性エツチングも同時に実現できる
。
次に、第３図（ａ） −（Ｃ）は、上述したプラズマエ
ツチング装置を使用した本発明の第二の実施例を説明す
るための工程順に示した半導体チップの断面図である。
ツチング装置を使用した本発明の第二の実施例を説明す
るための工程順に示した半導体チップの断面図である。
（ａ）に示す様に、シリコン基板の表面にシリコン酸化
膜１μｍを形成し、次いでその上にフォトレジストを塗
布したのち、パターニングしてマスクを形成する。次に
、（ｂ）の様にＣＦ ４を用いた反応性イオンエツチン
グ法により、シリコン酸化膜をエツチングし、開孔部を
形成する。
膜１μｍを形成し、次いでその上にフォトレジストを塗
布したのち、パターニングしてマスクを形成する。次に
、（ｂ）の様にＣＦ ４を用いた反応性イオンエツチン
グ法により、シリコン酸化膜をエツチングし、開孔部を
形成する。
さらに、フォトレジストを除去した後、（Ｃ）に示す様
に、シリコン基板をシリコン酸化膜をマスクにＣ１□ガ
ス２０ｓｃｃｍを用いたＥＣＲエツチング法により深い
溝加工を行う。このときのエツチング中の圧力は、Ｉ
Ｘ １０−’丁ｏｒｒという低圧である。この様にして
、形成したシリコンの深い溝は、５０Ｖ程度の低いＲＦ
バイアスを印加するだけで、１μｍ ／ ｍ ｉ ｎ以
上の高速で、異方性エツチングが実現できる。また、シ
リコン深溝パターン側壁への付着物も、まったくなく、
エツチング後に溝内を洗浄する必要もないというメリッ
トもある。
に、シリコン基板をシリコン酸化膜をマスクにＣ１□ガ
ス２０ｓｃｃｍを用いたＥＣＲエツチング法により深い
溝加工を行う。このときのエツチング中の圧力は、Ｉ
Ｘ １０−’丁ｏｒｒという低圧である。この様にして
、形成したシリコンの深い溝は、５０Ｖ程度の低いＲＦ
バイアスを印加するだけで、１μｍ ／ ｍ ｉ ｎ以
上の高速で、異方性エツチングが実現できる。また、シ
リコン深溝パターン側壁への付着物も、まったくなく、
エツチング後に溝内を洗浄する必要もないというメリッ
トもある。
ＥＣＲエツチングを用いて、ＣＡ２ガスのみで、ＲＦバ
イアスを印加しない場合のポリシリコンのエツチング速
度は第４図に示す様に、イオン電流密度に大きく依存し
、ｌｏｍＡ／ｃｕ？以上のイオン電流密度で、エツチン
グ生成物のデポジションがなくなり、エツチングが進行
してくる。したがって、低バイアスでエツチングする場
合は、１０ｍＡ／ｃｆｌ！の電流密度が必要である。
イアスを印加しない場合のポリシリコンのエツチング速
度は第４図に示す様に、イオン電流密度に大きく依存し
、ｌｏｍＡ／ｃｕ？以上のイオン電流密度で、エツチン
グ生成物のデポジションがなくなり、エツチングが進行
してくる。したがって、低バイアスでエツチングする場
合は、１０ｍＡ／ｃｆｌ！の電流密度が必要である。
以上説明した様に、本発明は半導体基板および半導体基
板上に形成されたポリシリコンを、（１２ガス単体を用
いて、プラズマエツチングによりエツチングする際に、
少なくともイオン電流密度として１０ｍＡ／−を確保し
、１ （Ｌ ’Ｔｏｒｒ台の圧力下でエツチングするこ
とで、高速で高選択な異方性エツチングが実現できる。
板上に形成されたポリシリコンを、（１２ガス単体を用
いて、プラズマエツチングによりエツチングする際に、
少なくともイオン電流密度として１０ｍＡ／−を確保し
、１ （Ｌ ’Ｔｏｒｒ台の圧力下でエツチングするこ
とで、高速で高選択な異方性エツチングが実現できる。
第１図は本発明の実施を行うためのプラズマエツチング
装置の断面図である。第２図（ａ）〜（ｃ）は本発明の
一実施例を説明するための工程順に示した半導体チップ
の断面図、第３図（ａ）〜（ｃ）は本発明の第２の実施
例を説明するための工程順に示した半導体チップの断面
図である。第４図はＥＣＲプラズマエツチング法におけ
るポリシリコンのエツチング速度のイオン電流密度依存
性を示す図である。 １・・・・・・導波管、２・・・・・・マイクロ波（２
，４５ＧＨｚ）、３・・・・・・プラズマチャンバー
４・・・・・・ソレノイドコイル、５・・・・・・ウェ
ハー設置電極、６・・・・・・ＲＦ電源、７・・・・・
・排気口、８・・・・・・ウェハー ９・・・・・・シ
リコン基板、１０・・・・・・ゲート酸化膜（１００人
）、１１・・・・・・フォトレジスト、１２・・・・・
・リンドープのポリシリコン、１３・・・・・・パター
ニングされたポリシリコン、１４・・・・・・マスク用
酸化膜（１μｍ）、１５・・・・・・フォトレシス）、
１６・・・・・・シリコン酸ｒｆ［Ｍ孔部、１７・・・
・・・シリコン基板の深溝加工（５μｍ）。
装置の断面図である。第２図（ａ）〜（ｃ）は本発明の
一実施例を説明するための工程順に示した半導体チップ
の断面図、第３図（ａ）〜（ｃ）は本発明の第２の実施
例を説明するための工程順に示した半導体チップの断面
図である。第４図はＥＣＲプラズマエツチング法におけ
るポリシリコンのエツチング速度のイオン電流密度依存
性を示す図である。 １・・・・・・導波管、２・・・・・・マイクロ波（２
，４５ＧＨｚ）、３・・・・・・プラズマチャンバー
４・・・・・・ソレノイドコイル、５・・・・・・ウェ
ハー設置電極、６・・・・・・ＲＦ電源、７・・・・・
・排気口、８・・・・・・ウェハー ９・・・・・・シ
リコン基板、１０・・・・・・ゲート酸化膜（１００人
）、１１・・・・・・フォトレジスト、１２・・・・・
・リンドープのポリシリコン、１３・・・・・・パター
ニングされたポリシリコン、１４・・・・・・マスク用
酸化膜（１μｍ）、１５・・・・・・フォトレシス）、
１６・・・・・・シリコン酸ｒｆ［Ｍ孔部、１７・・・
・・・シリコン基板の深溝加工（５μｍ）。
Claims (3)
- （１）半導体基板及び半導体基板上に形成された、ポリ
シリコン膜をＣｌ＿２ガスのみを用いてプラズマエッチ
ングし、パターンを形成する半導体装置の製造方法にお
いて、イオン電流密度を少なくとも１０ｍＡ／ｃｍ＾２
に保ち、プラズマエッチングすることを特徴とするドラ
イエッチング方法。 - （２）請求項１記載のドライエッチング方法において、
エッチング中の圧力を１０＾−＾４Ｔｏｒｒ台に保つこ
とを特徴とするドライエッチング方法。 - （３）請求項１記載のドライエッチング方法において、
電子サイクロトロン共鳴放電プラズマを用いてエッチン
グすることを特徴とするドライエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2058606A JP2811880B2 (ja) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | ドライエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2058606A JP2811880B2 (ja) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | ドライエッチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03259516A true JPH03259516A (ja) | 1991-11-19 |
| JP2811880B2 JP2811880B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=13089182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2058606A Expired - Lifetime JP2811880B2 (ja) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | ドライエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2811880B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6142135A (ja) * | 1984-08-02 | 1986-02-28 | Agency Of Ind Science & Technol | プラズマエツチング方法 |
| JPS62108527A (ja) * | 1985-11-06 | 1987-05-19 | Anelva Corp | ドライエツチング装置 |
| JPS63239948A (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-05 | Nec Corp | ドライエツチング装置 |
-
1990
- 1990-03-08 JP JP2058606A patent/JP2811880B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6142135A (ja) * | 1984-08-02 | 1986-02-28 | Agency Of Ind Science & Technol | プラズマエツチング方法 |
| JPS62108527A (ja) * | 1985-11-06 | 1987-05-19 | Anelva Corp | ドライエツチング装置 |
| JPS63239948A (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-05 | Nec Corp | ドライエツチング装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2811880B2 (ja) | 1998-10-15 |
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