JPH0336908B2 - - Google Patents
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- JPH0336908B2 JPH0336908B2 JP60236454A JP23645485A JPH0336908B2 JP H0336908 B2 JPH0336908 B2 JP H0336908B2 JP 60236454 A JP60236454 A JP 60236454A JP 23645485 A JP23645485 A JP 23645485A JP H0336908 B2 JPH0336908 B2 JP H0336908B2
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Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、半導体の製造工程等において真空中
のプラズマ放電によりウエハやその他の基板をエ
ツチング処理するドライエツチング方法に関する
ものである。
のプラズマ放電によりウエハやその他の基板をエ
ツチング処理するドライエツチング方法に関する
ものである。
［従来の技術］
近年、VLSIの集積化に伴い微細加工プロセス
において溶液を用いる湿式エツチングに代つてド
ライエツチングが主流となつてきている。ドライ
エツチングには、イオン衝撃を利用して機械的に
エツチングを行なうスパツタエツチング、ラジカ
ルと基板の化学反応を利用したプラズマエツチン
グおよび反応性イオンの陰極付近での加速を利用
した反応性イオンエツチング等があり、それぞれ
種々な型式で実施されている。
において溶液を用いる湿式エツチングに代つてド
ライエツチングが主流となつてきている。ドライ
エツチングには、イオン衝撃を利用して機械的に
エツチングを行なうスパツタエツチング、ラジカ
ルと基板の化学反応を利用したプラズマエツチン
グおよび反応性イオンの陰極付近での加速を利用
した反応性イオンエツチング等があり、それぞれ
種々な型式で実施されている。
ところで、従来コンタクトホール（SiO2／Si）
のエツチングにおいては、エツチングガスとして
CF4やCHF3等のフツ素系ガスが水素、二酸化炭
素等と組み合わされて使用されている。CF4はプ
ラズマ中で容易に分解し、CF3とＦとに分解され
る。公知のように、ＦラジカルはSiを選択的にエ
ツチングする。従つて、CF4ガスに水素を添加す
れば、Ｆラジカルと水素が反応してフツ化水素
（HF）として系外へ排出され、また水素を添加
することによりSi素面にはポリマーが発生しやす
くなる。これらの相乗効果によつてSiO2／Siエ
ツチングの選択性は向上する。またCHF3は既に
水素を含んでいるため、CF4と水素との混合ガス
と同様の効果を有する。このように、SiO2／Si
エツチングに用いられるガスにおいて水素は不可
欠のものである。
のエツチングにおいては、エツチングガスとして
CF4やCHF3等のフツ素系ガスが水素、二酸化炭
素等と組み合わされて使用されている。CF4はプ
ラズマ中で容易に分解し、CF3とＦとに分解され
る。公知のように、ＦラジカルはSiを選択的にエ
ツチングする。従つて、CF4ガスに水素を添加す
れば、Ｆラジカルと水素が反応してフツ化水素
（HF）として系外へ排出され、また水素を添加
することによりSi素面にはポリマーが発生しやす
くなる。これらの相乗効果によつてSiO2／Siエ
ツチングの選択性は向上する。またCHF3は既に
水素を含んでいるため、CF4と水素との混合ガス
と同様の効果を有する。このように、SiO2／Si
エツチングに用いられるガスにおいて水素は不可
欠のものである。
［発明が解決しようとする問題点］
これらの混合ガス系をコンタクトホールのエツ
チングに用いた場合、次のような問題が生じる。
すなわち、 (1) 多量のエツチングガスを流すためにフツ化水
素が発生し、反応室や配管が腐蝕したり、真空
ポンプ油が劣化したりする。
チングに用いた場合、次のような問題が生じる。
すなわち、 (1) 多量のエツチングガスを流すためにフツ化水
素が発生し、反応室や配管が腐蝕したり、真空
ポンプ油が劣化したりする。
(2) 多量のエツチングガスを用いるため、陽極や
反応室の壁にポリマーが付着し、ダストの原因
となる。
反応室の壁にポリマーが付着し、ダストの原因
となる。
(3) 水素を用いるため、SiO2のエツチングが終
了し下地のSiが水素を含むプラズマにさらされ
た時Siがダメージを受け、その結果、PN接合
の漏れ電流を増大させることになる。
了し下地のSiが水素を含むプラズマにさらされ
た時Siがダメージを受け、その結果、PN接合
の漏れ電流を増大させることになる。
このような問題を解決する方法として、Heや
Ar等の不活性ガスを用いて陰極上に配置した四
フツ化エチレン樹脂をスパツタし、プラズマ中で
分解し発生する活性種によりSiO2をSiに対して
選択的にエツチングすることが考えられた。この
方法では、上記問題点(1)におけるようなフツ化水
素の発生がなく、従つて、反応室や配管の触蝕や
ポンプ油の劣化の問題は避けられ得る。また四フ
ツ化エチレン樹脂をスパツタすることによつて発
生する分解ガスは、反応室の壁等において再度重
合して比較的密着性の良いポリマーを形成するた
め、ダストの発生も少ない。しかしながら、この
方法では、水素は用いないが、HeやAr等の不活
性ガスを用いるため、上記の問題点(3)は解決でき
ず、すなわち、HeやArによるSiのスパツタイー
ルドがSiO2に対して大きいため、SiO2／Siエツ
チングの充分な選択比がとれない。また下地のSi
をHeやArを含むプラズマにさらすと、PN接合
の漏れ電流や界面準位の増加等、素子の電気特性
上問題となるダメージが生じ得る。
Ar等の不活性ガスを用いて陰極上に配置した四
フツ化エチレン樹脂をスパツタし、プラズマ中で
分解し発生する活性種によりSiO2をSiに対して
選択的にエツチングすることが考えられた。この
方法では、上記問題点(1)におけるようなフツ化水
素の発生がなく、従つて、反応室や配管の触蝕や
ポンプ油の劣化の問題は避けられ得る。また四フ
ツ化エチレン樹脂をスパツタすることによつて発
生する分解ガスは、反応室の壁等において再度重
合して比較的密着性の良いポリマーを形成するた
め、ダストの発生も少ない。しかしながら、この
方法では、水素は用いないが、HeやAr等の不活
性ガスを用いるため、上記の問題点(3)は解決でき
ず、すなわち、HeやArによるSiのスパツタイー
ルドがSiO2に対して大きいため、SiO2／Siエツ
チングの充分な選択比がとれない。また下地のSi
をHeやArを含むプラズマにさらすと、PN接合
の漏れ電流や界面準位の増加等、素子の電気特性
上問題となるダメージが生じ得る。
本発明では、高分子をHeやAr等の不活性ガス
を用いてスパツタする際に、プラズマの点火後、
不活性ガスの導入を停止しても高分子材からセル
フパツタにより発生するガスだけで十分プラズマ
を維持できることを見い出した。
を用いてスパツタする際に、プラズマの点火後、
不活性ガスの導入を停止しても高分子材からセル
フパツタにより発生するガスだけで十分プラズマ
を維持できることを見い出した。
そこで、本発明の目的は、この事実に基づいて
上述のような従来の方法の問題点や欠点を解消で
きる新規のドライエツチング方法を提供すること
にある。
上述のような従来の方法の問題点や欠点を解消で
きる新規のドライエツチング方法を提供すること
にある。
［問題点を解決するための手段］
上記の目的を達成するために、本発明によるド
ライエツチング方法は、陰極となる電極表面の少
なくとも一部に高分子材を配置し、HeやAr等の
不活性ガスを導入して上記高分子材をスパツタさ
せるプラズマを発生させ、プラズマの発生後直ち
に不活性ガスの導入を停止し、高分子材から発生
するガスのみで上記高分子材自体をスパツタさせ
ることによつて発生するガスのプラズマにより陰
極に配置した基板をエツチングすることを特徴と
している。
ライエツチング方法は、陰極となる電極表面の少
なくとも一部に高分子材を配置し、HeやAr等の
不活性ガスを導入して上記高分子材をスパツタさ
せるプラズマを発生させ、プラズマの発生後直ち
に不活性ガスの導入を停止し、高分子材から発生
するガスのみで上記高分子材自体をスパツタさせ
ることによつて発生するガスのプラズマにより陰
極に配置した基板をエツチングすることを特徴と
している。
陰極となる電極表面の少なくとも一部に配置さ
れる高分子材は、フツ素または塩素を含む高分子
樹脂から成りることができ、またこの高分子材は
エツチング処理の施される基板と同一の電極に配
置してもあるいは別個の電極に配置してもよい。
れる高分子材は、フツ素または塩素を含む高分子
樹脂から成りることができ、またこの高分子材は
エツチング処理の施される基板と同一の電極に配
置してもあるいは別個の電極に配置してもよい。
［作用］
このように構成した本発明によるドライエツチ
ング方法においては、プラズマを点火する時だけ
HeやAr等の不活性ガスを導入し、その後、ガス
導入を停止し、高分子材からスパツタにより発生
するガスで高分子材自体をスパツタさせることに
よつてプラズマが維持される。この時発生する活
性種によつてエツチングが進行する。従つて、本
発明の方法をコンタクトホールのエツチングに応
用した場合には、従来の反応性ガスを用いたドラ
イエツチング法のように反応室や配管の腐蝕やポ
ンプ油の劣化の原因となるフツ化水素は発生せ
ず、また高分子材からスパツタにより発生する分
解ガスは、反応室の壁や陽極において再度重合し
て比較的密着性の良いポリマーを形成するのでダ
ストの発生を小さくできる。また、不活性ガスで
四フツ化エチレン樹脂をスパツタさせ発生する活
性種によりエツチングを行なう方法にくらべても
下地のSiは、PN接合の漏れ電流や界面準位の増
加等を引き起す水素やHe、Ar等の不活性ガスを
含むプラズマにさらされず、また四フツ化エチレ
ン樹脂から発生する活性種は、CHF3やCF4／H2
ガス系と比較してＣ／Ｆ比が大きく、そのため良
好なエツチングの選択性が保証され得る。
ング方法においては、プラズマを点火する時だけ
HeやAr等の不活性ガスを導入し、その後、ガス
導入を停止し、高分子材からスパツタにより発生
するガスで高分子材自体をスパツタさせることに
よつてプラズマが維持される。この時発生する活
性種によつてエツチングが進行する。従つて、本
発明の方法をコンタクトホールのエツチングに応
用した場合には、従来の反応性ガスを用いたドラ
イエツチング法のように反応室や配管の腐蝕やポ
ンプ油の劣化の原因となるフツ化水素は発生せ
ず、また高分子材からスパツタにより発生する分
解ガスは、反応室の壁や陽極において再度重合し
て比較的密着性の良いポリマーを形成するのでダ
ストの発生を小さくできる。また、不活性ガスで
四フツ化エチレン樹脂をスパツタさせ発生する活
性種によりエツチングを行なう方法にくらべても
下地のSiは、PN接合の漏れ電流や界面準位の増
加等を引き起す水素やHe、Ar等の不活性ガスを
含むプラズマにさらされず、また四フツ化エチレ
ン樹脂から発生する活性種は、CHF3やCF4／H2
ガス系と比較してＣ／Ｆ比が大きく、そのため良
好なエツチングの選択性が保証され得る。
高分子材として塩素を含むものを用いることに
より、AL、AL合金系等の配線のエツチングも可
能である。
より、AL、AL合金系等の配線のエツチングも可
能である。
［実施例］
以下、添附図面を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。
いて説明する。
第１図には、反応性イオンエツチングに本発明
による方法を実施した例を概略的に示し、１は真
空排気された真空室で、電気的にはアース電位に
保たれている。この真空室１内には対向して平行
に二つの平板状の電極２，３が配置されており、
一方の電極２はアースに接続され、他方の電極３
は陰極を成し、その上にはエツチング処理すべき
基板４が装着され、またその周囲には例えば四フ
ツ化エチレン樹脂（テフロン）のような高分子膜
５が装着されており、そしてこの電極３は高周波
電源６に接続され、高周波が印加される。電極３
にはプラズマの自己バイアスにより負のバイアス
（Vdc）がかかるようにされ、それにより、電極
３上に装着された高分子膜５は正のイオンにより
スパツタされることになる。
による方法を実施した例を概略的に示し、１は真
空排気された真空室で、電気的にはアース電位に
保たれている。この真空室１内には対向して平行
に二つの平板状の電極２，３が配置されており、
一方の電極２はアースに接続され、他方の電極３
は陰極を成し、その上にはエツチング処理すべき
基板４が装着され、またその周囲には例えば四フ
ツ化エチレン樹脂（テフロン）のような高分子膜
５が装着されており、そしてこの電極３は高周波
電源６に接続され、高周波が印加される。電極３
にはプラズマの自己バイアスにより負のバイアス
（Vdc）がかかるようにされ、それにより、電極
３上に装着された高分子膜５は正のイオンにより
スパツタされることになる。
第２図は三極型の反応性イオンエツチング装置
として構成した別の実施例を示し、同様に電気的
にアースに接続された真空室７内には、二つの対
向した平行平板状の電極８，９が配置され、一方
の電極８はアースに接続され、他方の電極９は陰
極を成し、その上にはエツチング処理すべき基板
１０だけが装着され、そしてこの電極９には高周
波を印加するため高周波電源１１が接続されてい
る。この実施例では、高分子材をスパツタさせる
環状の電極１２が電極９とは別個に設けられ、こ
の環状の電極１２の内側に高分子膜１３が装着さ
れ、またこの環状の電極１２は高周波電源１４に
接続されている。この場合には電極９，１２にそ
れぞれ印加する高周波電力を調整することによつ
て、高分子膜１３のスパツタ量と基板１０のエツ
チング速度とを独自に制御することができる。
として構成した別の実施例を示し、同様に電気的
にアースに接続された真空室７内には、二つの対
向した平行平板状の電極８，９が配置され、一方
の電極８はアースに接続され、他方の電極９は陰
極を成し、その上にはエツチング処理すべき基板
１０だけが装着され、そしてこの電極９には高周
波を印加するため高周波電源１１が接続されてい
る。この実施例では、高分子材をスパツタさせる
環状の電極１２が電極９とは別個に設けられ、こ
の環状の電極１２の内側に高分子膜１３が装着さ
れ、またこの環状の電極１２は高周波電源１４に
接続されている。この場合には電極９，１２にそ
れぞれ印加する高周波電力を調整することによつ
て、高分子膜１３のスパツタ量と基板１０のエツ
チング速度とを独自に制御することができる。
このように構成された各図示装置を用いてのエ
ツチング動作について説明する。
ツチング動作について説明する。
まず、エツチング処理すべき基板４，１０を真
空室１，７内に電極３，９に装着した後、真空室
１，７内に不活性ガスを導入する。続いて電極
３，９，１２に高周波電力を印加してプラズマを
発生させ、直ちに不活性ガスの導入を止める。こ
の際、真空室１，７内の圧力は徐々に減少する
が、可変コンダクタンスバルブや排気速度が可変
のルーツポンプ等を用いて真空室１，７内の圧力
を設定値に保つ。やがて、真空室１，７内の圧力
は一定となり、電極３，１２に装着された高分子
膜５，１３のセルフスパツタリングによりプラズ
マが維持され、そして高分子膜５，１３より発生
する活性種によつて基板４，１０のエツチングが
進行する。なお、エツチング開始直後の導入ガス
プラズマによるレジストのエツチングや導入ガス
を止めた際に圧力が安定するまでに要する時間が
問題となる場合には、シールド等を用いてプラズ
マが安定するまで基板４，１０がプラズマに直接
さらされないようにすることができる。
空室１，７内に電極３，９に装着した後、真空室
１，７内に不活性ガスを導入する。続いて電極
３，９，１２に高周波電力を印加してプラズマを
発生させ、直ちに不活性ガスの導入を止める。こ
の際、真空室１，７内の圧力は徐々に減少する
が、可変コンダクタンスバルブや排気速度が可変
のルーツポンプ等を用いて真空室１，７内の圧力
を設定値に保つ。やがて、真空室１，７内の圧力
は一定となり、電極３，１２に装着された高分子
膜５，１３のセルフスパツタリングによりプラズ
マが維持され、そして高分子膜５，１３より発生
する活性種によつて基板４，１０のエツチングが
進行する。なお、エツチング開始直後の導入ガス
プラズマによるレジストのエツチングや導入ガス
を止めた際に圧力が安定するまでに要する時間が
問題となる場合には、シールド等を用いてプラズ
マが安定するまで基板４，１０がプラズマに直接
さらされないようにすることができる。
［発明の効果］
以上説明してきたように、本発明によるドライ
エツチングにおいては、陰極上に四フツ化エチレ
ン樹脂等フツ素または塩素を含む高分子材を配置
し、高分子材からスパツタにより発生するガスに
よつて高分子材自体をスパツタし、これにより発
生する活性種で陰極上に装着された基板をエツチ
ングするため、従来のプラズマエツチングや反応
性イオンエツチングのように反応ガスを導入する
必要がない。また高分子材の材質を選択すること
によつて、エツチングの選択性が良く、しかも
HFのような有害ガスの発生がなく、素子へのダ
メージおよびダストの少ないエツチングを行なう
ことができる。
エツチングにおいては、陰極上に四フツ化エチレ
ン樹脂等フツ素または塩素を含む高分子材を配置
し、高分子材からスパツタにより発生するガスに
よつて高分子材自体をスパツタし、これにより発
生する活性種で陰極上に装着された基板をエツチ
ングするため、従来のプラズマエツチングや反応
性イオンエツチングのように反応ガスを導入する
必要がない。また高分子材の材質を選択すること
によつて、エツチングの選択性が良く、しかも
HFのような有害ガスの発生がなく、素子へのダ
メージおよびダストの少ないエツチングを行なう
ことができる。
第１図は本発明によるドライエツチング方法を
実施している装置の一例を示す概略線図、第２図
は本発明の方法を実施している装置の別の例を示
す概略線図である。 図中、１，７：真空室、３，９，１２：電極、
４，１０：基板、５，１３：高分子材、６，１
１，１４：高周波電源。
実施している装置の一例を示す概略線図、第２図
は本発明の方法を実施している装置の別の例を示
す概略線図である。 図中、１，７：真空室、３，９，１２：電極、
４，１０：基板、５，１３：高分子材、６，１
１，１４：高周波電源。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 真空室内にエツチングガスを導入し、高周波
電力によりプラズマ化して基板を物理的または化
学的にエツチングするドライエツチング方法にお
いて、陰極となる電極表面の少なくとも一部に高
分子材を配置し、HeやAr等の不活性ガスを導入
して上記高分子材をスパツタさせるプラズマを発
生させ、プラズマの発生後直ちに不活性ガスの導
入を停止し、高分子材から発生するガスのみで上
記高分子材自体をスパツタさせることによつて発
生するガスのプラズマにより陰極に配置した基板
をエツチングすることを特徴とするドライエツチ
ング方法。 ２ 陰極となる電極表面の少なくとも一部に配置
される高分子材がフツ素または塩素を含む高分子
樹脂である特許請求の範囲第１項に記載のドライ
エツチング方法。 ３ 高分子材と基板とを別個の電極表面上に配置
した特許請求の範囲第１項に記載のドライエツチ
ング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23645485A JPS6299482A (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | ドライエツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23645485A JPS6299482A (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | ドライエツチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6299482A JPS6299482A (ja) | 1987-05-08 |
| JPH0336908B2 true JPH0336908B2 (ja) | 1991-06-03 |
Family
ID=17000986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23645485A Granted JPS6299482A (ja) | 1985-10-24 | 1985-10-24 | ドライエツチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6299482A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63253628A (ja) * | 1987-04-10 | 1988-10-20 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置 |
| JPH082734A (ja) * | 1994-06-14 | 1996-01-09 | Kofu Nippon Denki Kk | 紙葉類搬送装置 |
| JP5028617B2 (ja) * | 2007-01-18 | 2012-09-19 | 国立大学法人大阪大学 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法、並びに、フッ素含有高分子廃棄物処理方法 |
| PL239577B1 (pl) * | 2018-04-19 | 2021-12-13 | Przed Produkcyjno Handlowo Uslugowe Defalin Group Spolka Akcyjna | Kłębek sznurka, zwłaszcza do maszyn rolniczych |
| PL239576B1 (pl) * | 2018-04-19 | 2021-12-13 | Przed Produkcyjno Handlowo Uslugowe Defalin Group Spolka Akcyjna | Sposób wytwarzania kłębka sznurka, zwłaszcza sznurka polipropylenowego i urządzenie do wytwarzania kłębka sznurka, zwłaszcza sznurka polipropylenowego |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56105483A (en) * | 1980-01-25 | 1981-08-21 | Mitsubishi Electric Corp | Dry etching device |
-
1985
- 1985-10-24 JP JP23645485A patent/JPS6299482A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56105483A (en) * | 1980-01-25 | 1981-08-21 | Mitsubishi Electric Corp | Dry etching device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6299482A (ja) | 1987-05-08 |
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