JPH0363808B2 - - Google Patents
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- JPH0363808B2 JPH0363808B2 JP59020995A JP2099584A JPH0363808B2 JP H0363808 B2 JPH0363808 B2 JP H0363808B2 JP 59020995 A JP59020995 A JP 59020995A JP 2099584 A JP2099584 A JP 2099584A JP H0363808 B2 JPH0363808 B2 JP H0363808B2
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-
- 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
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- 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
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、光化学反応を利用した異方性のドラ
イエツチング方法に関する。
イエツチング方法に関する。
近年、集積回路は微細化の一途を辿り、最近で
は最小パターン寸法が１〜２［μｍ］の超LSIも
試作開発されるに至つている。このような微細加
工には、プラズマエツチング技術が不可欠であ
る。プラズマエツチング技術の一つとして、平行
平板型電極を有する容器内にCF4等の反応性ガス
を導入すると共に、13.56［ＭHz］の高周波電力が
印加される電極（陰極）上に試料を置き、各電極
間にグロー放電を生起してプラズマを生成し、陰
極上に生じる陰極降下電圧によりプラズマ中の正
イオンを加速し、このイオンにより試料を衝撃し
てエツチングする方法がある。この方法は、反応
性イオンエツチング（RIE）法と称されるもの
で、現在微細加工技術の主流になつている。
は最小パターン寸法が１〜２［μｍ］の超LSIも
試作開発されるに至つている。このような微細加
工には、プラズマエツチング技術が不可欠であ
る。プラズマエツチング技術の一つとして、平行
平板型電極を有する容器内にCF4等の反応性ガス
を導入すると共に、13.56［ＭHz］の高周波電力が
印加される電極（陰極）上に試料を置き、各電極
間にグロー放電を生起してプラズマを生成し、陰
極上に生じる陰極降下電圧によりプラズマ中の正
イオンを加速し、このイオンにより試料を衝撃し
てエツチングする方法がある。この方法は、反応
性イオンエツチング（RIE）法と称されるもの
で、現在微細加工技術の主流になつている。
しかし、この種の方法ではエツチングすべき試
料がプラズマ中に置かれているため、イオンや電
子等の荷電粒子の帯電による酸化膜の破壊、ソフ
トＸ線による閾値電圧のシフト、酸化膜中へのト
ラツプの誘起の他、チヤンバ内壁からの金属汚染
等の種々のラジエーシヨンダメージを生じてい
た。これらのラジエーシヨンダメージには、デバ
イスの超LSI化にとつて致命傷となる要因が多く
含まれており、このため照射損傷のない無ダメー
ジのエツチング技術が切望されている。
料がプラズマ中に置かれているため、イオンや電
子等の荷電粒子の帯電による酸化膜の破壊、ソフ
トＸ線による閾値電圧のシフト、酸化膜中へのト
ラツプの誘起の他、チヤンバ内壁からの金属汚染
等の種々のラジエーシヨンダメージを生じてい
た。これらのラジエーシヨンダメージには、デバ
イスの超LSI化にとつて致命傷となる要因が多く
含まれており、このため照射損傷のない無ダメー
ジのエツチング技術が切望されている。
無ダメージのドライエツチング技術としては、
最近グロー放電中のガス温度だけの運動エネルギ
しか持たない原子状のＦビームによるSiやポリSi
の異方性エツチング（例えば、H.Akiya、proc、
3rd、Symp、on Dry processes、P119（1981））
やレーザや紫外光を用いたエツチング（例えば、
T.J.chuang；J.chem、phys、74.1453（1981）；H.
Okano、T.Yamazaki、M.Sekine and Y.
Horiike、proc、of ４ thsymp、on Dry
processes、P6（1982））等が報告され、無損傷、
異方性エツチングの可能性が示されている。
最近グロー放電中のガス温度だけの運動エネルギ
しか持たない原子状のＦビームによるSiやポリSi
の異方性エツチング（例えば、H.Akiya、proc、
3rd、Symp、on Dry processes、P119（1981））
やレーザや紫外光を用いたエツチング（例えば、
T.J.chuang；J.chem、phys、74.1453（1981）；H.
Okano、T.Yamazaki、M.Sekine and Y.
Horiike、proc、of ４ thsymp、on Dry
processes、P6（1982））等が報告され、無損傷、
異方性エツチングの可能性が示されている。
また、本発明者等の研究によれば、Hg−Xeラ
ンプにより発した紫外線照射によるCl2雰囲気中
でのポリSiエツチングにおいて、従来報告されて
いるイオンアシストエツチング（例えば、J.W.
Coburn and H.F.Winters、J.Appl.phys、50、
3189（1979））と同様の効果が見出だされた（例え
ば、H.Okano、T.Yamazaki、M.Sekine and
Y.Horiike、proc.of ４ th Symp、onDry
processes、P6（1982））。即ち、光照射面のエツ
チング反応が非照射面に比べて著しく促進される
と云う効果である。この効果はアンドープポリ
Si、単結晶Si、ボロンを添加したＰタイプポリSi
において顕著であるが、例えばリンを高濃度に添
加したn+ポリSi、Mo、Ｗ、Ta或いはそのシリサ
イド化合物においても同様に認められた。
ンプにより発した紫外線照射によるCl2雰囲気中
でのポリSiエツチングにおいて、従来報告されて
いるイオンアシストエツチング（例えば、J.W.
Coburn and H.F.Winters、J.Appl.phys、50、
3189（1979））と同様の効果が見出だされた（例え
ば、H.Okano、T.Yamazaki、M.Sekine and
Y.Horiike、proc.of ４ th Symp、onDry
processes、P6（1982））。即ち、光照射面のエツ
チング反応が非照射面に比べて著しく促進される
と云う効果である。この効果はアンドープポリ
Si、単結晶Si、ボロンを添加したＰタイプポリSi
において顕著であるが、例えばリンを高濃度に添
加したn+ポリSi、Mo、Ｗ、Ta或いはそのシリサ
イド化合物においても同様に認められた。
しかしながら、この種の方法にあつては次のよ
うな問題があつた。即ち、気相中で光解離した反
応性ガスラジカルのマスク下への進入及び被エツ
チング面からの僅かな散乱光により、第１図に示
す如くエツチングマスク１下にアンダーカツト２
を生じることである。このアンダーカツト２は、
素子の微細化を妨げる大きな要因となり、超LSI
では致命的な欠点となる。なお、図中３はポリSi
等の被エツチング試料、４はSiO2膜、５はSi基
板を示している。
うな問題があつた。即ち、気相中で光解離した反
応性ガスラジカルのマスク下への進入及び被エツ
チング面からの僅かな散乱光により、第１図に示
す如くエツチングマスク１下にアンダーカツト２
を生じることである。このアンダーカツト２は、
素子の微細化を妨げる大きな要因となり、超LSI
では致命的な欠点となる。なお、図中３はポリSi
等の被エツチング試料、４はSiO2膜、５はSi基
板を示している。
本発明の目的は、被エツチング試料に照射損傷
等を与えることなく異方性エツチングを達成する
ことができ、半導体デバイスの微細化及び高集積
化に寄与し得るドライエツチング方法を提供する
ことにある。
等を与えることなく異方性エツチングを達成する
ことができ、半導体デバイスの微細化及び高集積
化に寄与し得るドライエツチング方法を提供する
ことにある。
本発明の骨子は、被エツチング試料のエツチン
グ中に試料の露出表面に被膜を形成、例えば堆積
し、これらのエツチングと膜形成との競合反応を
利用して異方性エツチングを達成することにあ
る。
グ中に試料の露出表面に被膜を形成、例えば堆積
し、これらのエツチングと膜形成との競合反応を
利用して異方性エツチングを達成することにあ
る。
即ち本発明は、光化学反応により被エツチング
試料を選択的にエツチングするドライエツチング
方法において、前記試料を収容した反応容器内に
少なくともハロゲン元素を含む反応性ガスと膜形
成に供されるガス（有機金属化合物、有機金属化
合物のハロゲン誘導体若しくは金属水素化物）と
を導入し、上記反応性ガスを解離する光を上記容
器内に導光し、且つこの光を前記試料のエツチン
グすべき部分にのみ該試料に対して垂直に照射す
るようにした方法である。
試料を選択的にエツチングするドライエツチング
方法において、前記試料を収容した反応容器内に
少なくともハロゲン元素を含む反応性ガスと膜形
成に供されるガス（有機金属化合物、有機金属化
合物のハロゲン誘導体若しくは金属水素化物）と
を導入し、上記反応性ガスを解離する光を上記容
器内に導光し、且つこの光を前記試料のエツチン
グすべき部分にのみ該試料に対して垂直に照射す
るようにした方法である。
本発明によれば、電子やイオン等の荷電粒子を
用いることなく光照射により被エツチング試料を
エツチングすることができる。このため、照射損
傷のないエツチングが可能となり、半導体デバイ
ス製造に極めて有効である。また、エツチングと
膜形成との競合反応により異方性エツチングが可
能となり、半導体素子の微細化及び高集積化に寄
与し得る等の効果を奏する。
用いることなく光照射により被エツチング試料を
エツチングすることができる。このため、照射損
傷のないエツチングが可能となり、半導体デバイ
ス製造に極めて有効である。また、エツチングと
膜形成との競合反応により異方性エツチングが可
能となり、半導体素子の微細化及び高集積化に寄
与し得る等の効果を奏する。
また本発明では、膜形成に供されるガスとして
有機金属化合物、有機金属化合物のハロゲン誘導
体若しくは金属水素化物を用いているので、エツ
チング側壁に形成する膜を比較的強固にすること
ができ、反射等による直進以外の光照射があつて
も側壁膜が除去されるのを防止でき、これにより
異方性エツチングをより確実に行うことができ
る。
有機金属化合物、有機金属化合物のハロゲン誘導
体若しくは金属水素化物を用いているので、エツ
チング側壁に形成する膜を比較的強固にすること
ができ、反射等による直進以外の光照射があつて
も側壁膜が除去されるのを防止でき、これにより
異方性エツチングをより確実に行うことができ
る。
第２図は本発明の一実施例に使用したドライエ
ツチング装置を示す概略構成図である。図中１１
はエツチング室を形成する真空容器（反応容器）
であり、この容器１１内には被エツチング試料１
２を載置するサセプタ１３が配置されている。ま
た、容器１１には反応性ガス及び堆積用ガスを導
入するためのガス導入口１４及び容器１１内を真
空排気するためのガス排気口１５が設けられてい
る。そして、Cl2等のハロゲン元素を含む反応性
ガスと、例えばSi（CH3）4分子からなる堆積用ガ
スとの混合ガスが、ガス導入口１４を介して容器
１１内に導入されるものとなつている。
ツチング装置を示す概略構成図である。図中１１
はエツチング室を形成する真空容器（反応容器）
であり、この容器１１内には被エツチング試料１
２を載置するサセプタ１３が配置されている。ま
た、容器１１には反応性ガス及び堆積用ガスを導
入するためのガス導入口１４及び容器１１内を真
空排気するためのガス排気口１５が設けられてい
る。そして、Cl2等のハロゲン元素を含む反応性
ガスと、例えばSi（CH3）4分子からなる堆積用ガ
スとの混合ガスが、ガス導入口１４を介して容器
１１内に導入されるものとなつている。
一方、容器１１の上方には、上記反応性ガスを
解離させるための光源１６が配置されている。こ
の光源１６は、例えば波長308［nm］に発光の中
心を持つエキシマレーザである。光源１６からの
光１７は容器１１の上壁に設けられた紫外光通過
窓１８を介してサセプタ１３上の試料１２の上面
に垂直に照射される。そして、この光照射により
反応性ガスが解離されるものとなつている。例え
ば、反応性ガスとしてCl2を用いた場合、Cl2が
330［nm］付近の光を良く吸収するため、この光
照射により非常に高い量子効率で活性なClラジカ
ルが生成される。なお、試料１２は上記光源１６
により一括して照射されるものとなつている。
解離させるための光源１６が配置されている。こ
の光源１６は、例えば波長308［nm］に発光の中
心を持つエキシマレーザである。光源１６からの
光１７は容器１１の上壁に設けられた紫外光通過
窓１８を介してサセプタ１３上の試料１２の上面
に垂直に照射される。そして、この光照射により
反応性ガスが解離されるものとなつている。例え
ば、反応性ガスとしてCl2を用いた場合、Cl2が
330［nm］付近の光を良く吸収するため、この光
照射により非常に高い量子効率で活性なClラジカ
ルが生成される。なお、試料１２は上記光源１６
により一括して照射されるものとなつている。
このような装置を用いてリン添加ポリSiをエツ
チングする場合、反応性ガスとしてCl2、堆積用
ガスとしてSi（CH3）4を、また光源１６として前
記レーザを用いる。前記した如く光照射により光
路内にあるCl2分子は活性なCl原子となり、リン
添加ポリSi等をエツチングする。これと同時に、
この活性なCl原子はSi（CH3）4分子と反応して、
例えばSi（CH3）2Cl2のようなモノマーを生成す
る。第３図はこのようなモノマーの堆積速度とリ
ン添加ポリSiのエツチング速度との関係を示した
ものである。図中〇印はポリSiのエツチング速
度、●印はモノマーの堆積速度を示している。な
お、上記エツチング速度及び堆積速度は、前記第
２図に示す装置を用いて第４図に示す如くエツチ
ングマスク２１が形成されたリン添加ポリSi１２
をエツチングした場合の、マスク２１が存在しな
い部分のSi１２のエツチング速度及びマスク２１
上のモノマーの堆積速度をそれぞれ示している。
第３図から、モノマーの堆積速度は Cl2＋Si
（CH3）4の全圧力が10［torr］以上において急激に
増加することが判る。一方、ポリSiのエツチング
速度は全圧力の増加に伴つて増大し、30［torr］
程度の圧力で最大値を示し、これ以上圧力が増加
するとエツチング速度は急激に低下する。ここ
で、圧力の大きいところでエツチング速度が低下
するのは次の理由によると考えられる。即ち、ポ
リSi上に堆積するモノマーはポリSiのエツチング
により該Siと共に除去されるが、圧力が大きいと
ころではモノマーの堆積速度が大きいのでその分
ポリSiのエツチングを阻害するものと考えられ
る。さらに、Cl2だけのエツチング速度に比較し
てCl2にSi（CH3）4を添加するとエツチング速度は
約２倍程度大きくなることも判明した。次に、圧
力が１、30、100［torr］の点においてリン添加ポ
リSiのエツチング形状を調べた結果、１［torr］
ではモノマーの堆積が非常に小さいので大きなア
ンダーカツトを生じ、100［torr］においてはモノ
マーの堆積が著しく良好な形状を得ることが難し
いが、30［torr］においてはアンダーカツトのな
い異方性形状が達成された。
チングする場合、反応性ガスとしてCl2、堆積用
ガスとしてSi（CH3）4を、また光源１６として前
記レーザを用いる。前記した如く光照射により光
路内にあるCl2分子は活性なCl原子となり、リン
添加ポリSi等をエツチングする。これと同時に、
この活性なCl原子はSi（CH3）4分子と反応して、
例えばSi（CH3）2Cl2のようなモノマーを生成す
る。第３図はこのようなモノマーの堆積速度とリ
ン添加ポリSiのエツチング速度との関係を示した
ものである。図中〇印はポリSiのエツチング速
度、●印はモノマーの堆積速度を示している。な
お、上記エツチング速度及び堆積速度は、前記第
２図に示す装置を用いて第４図に示す如くエツチ
ングマスク２１が形成されたリン添加ポリSi１２
をエツチングした場合の、マスク２１が存在しな
い部分のSi１２のエツチング速度及びマスク２１
上のモノマーの堆積速度をそれぞれ示している。
第３図から、モノマーの堆積速度は Cl2＋Si
（CH3）4の全圧力が10［torr］以上において急激に
増加することが判る。一方、ポリSiのエツチング
速度は全圧力の増加に伴つて増大し、30［torr］
程度の圧力で最大値を示し、これ以上圧力が増加
するとエツチング速度は急激に低下する。ここ
で、圧力の大きいところでエツチング速度が低下
するのは次の理由によると考えられる。即ち、ポ
リSi上に堆積するモノマーはポリSiのエツチング
により該Siと共に除去されるが、圧力が大きいと
ころではモノマーの堆積速度が大きいのでその分
ポリSiのエツチングを阻害するものと考えられ
る。さらに、Cl2だけのエツチング速度に比較し
てCl2にSi（CH3）4を添加するとエツチング速度は
約２倍程度大きくなることも判明した。次に、圧
力が１、30、100［torr］の点においてリン添加ポ
リSiのエツチング形状を調べた結果、１［torr］
ではモノマーの堆積が非常に小さいので大きなア
ンダーカツトを生じ、100［torr］においてはモノ
マーの堆積が著しく良好な形状を得ることが難し
いが、30［torr］においてはアンダーカツトのな
い異方性形状が達成された。
次に、上記装置を用いたエツチング方法につい
て説明する。
て説明する。
被エツチング試料１２としては、リン添加ポリ
Siを用いた。即ち、第５図ａに示す如くSi基板３
１上にSiO2膜３２を介してリン添加ポリSi膜
（被エツチング試料）３３を被着し、この上にレ
ジスト等からなるエツチングマスク３４を形成し
たものを用いた。反応性ガスにはCl2を用い、堆
積用ガスにはSi（CH3）4を用いた。また、光源１
６からの光１７は波長300〜400［nm］の紫外光と
した。
Siを用いた。即ち、第５図ａに示す如くSi基板３
１上にSiO2膜３２を介してリン添加ポリSi膜
（被エツチング試料）３３を被着し、この上にレ
ジスト等からなるエツチングマスク３４を形成し
たものを用いた。反応性ガスにはCl2を用い、堆
積用ガスにはSi（CH3）4を用いた。また、光源１
６からの光１７は波長300〜400［nm］の紫外光と
した。
前記容器１１内に第５図ａに示す試料を配置
し、容器１１内に反応性ガス及び堆積用ガスを導
入すると共に、容器１１内に紫外光を導入した。
容器１１内に導入された反応性ガス、つまりCl2
は光の照射により解離され、Clラジカルを生成す
る。このClラジカルは被エツチング試料としての
ポリSi膜３３をエツチングする。一方、容器１１
内に導入された堆積用ガス、つまりSi（CH3）4は
上記解離したClラジカルと反応してSi（CH3）2Cl2
等のモノマーを生成する。ここで、上記モノマー
はポリSi膜３３及びマスク３４の表面に新たに薄
い被膜（堆積膜）を形成する。この堆積反応とエ
ツチヤントであるClラジカルの横方向への進入や
反射光によるパターン側壁のエツチング反応とが
競合し、これによりアンダーカツトの増加が妨げ
られることになる。これに対して、光照射面にお
いては、光アシスト効果によりエツチング反応が
堆積反応より進行するため垂直エツチングが進
み、この結果アンダーカツトのない異方性エツチ
ングが達成されることになる。
し、容器１１内に反応性ガス及び堆積用ガスを導
入すると共に、容器１１内に紫外光を導入した。
容器１１内に導入された反応性ガス、つまりCl2
は光の照射により解離され、Clラジカルを生成す
る。このClラジカルは被エツチング試料としての
ポリSi膜３３をエツチングする。一方、容器１１
内に導入された堆積用ガス、つまりSi（CH3）4は
上記解離したClラジカルと反応してSi（CH3）2Cl2
等のモノマーを生成する。ここで、上記モノマー
はポリSi膜３３及びマスク３４の表面に新たに薄
い被膜（堆積膜）を形成する。この堆積反応とエ
ツチヤントであるClラジカルの横方向への進入や
反射光によるパターン側壁のエツチング反応とが
競合し、これによりアンダーカツトの増加が妨げ
られることになる。これに対して、光照射面にお
いては、光アシスト効果によりエツチング反応が
堆積反応より進行するため垂直エツチングが進
み、この結果アンダーカツトのない異方性エツチ
ングが達成されることになる。
第５図ｂは被エツチング試料であるポリSi膜３
３を途中までエツチングした状態を示すものであ
る。この場合、マスク３４がClラジカルでエツチ
ングされないことからマスク３４上にはモノマー
３５が堆積する。さらに、エツチング側壁３６で
は光が照射されないので、やはりモノマー３５が
堆積する。これに対し、マスク３４の存在しない
ポリSi３３上ではモノマーの堆積よりもエツチン
グの方が先行するので、モノマーは堆積しない。
即ち、光照射面での堆積膜は速やかにエツチング
されポリSi３３のエツチングが進む。一方、光の
照射されない側壁では堆積反応がエツチングより
速いため、極薄い堆積膜３５が残り側壁を保護
し、これにより異方性が達成されることになる。
そして、このエツチングを続けることにより、ポ
リSi３３は第５図ｃに示す如き形状にエツチング
されることになる。なお、第５図ｂ，ｃに示す堆
積膜３５はエツチング側壁３６では極めて薄いも
のであり、この膜厚によりパターン精度が低下す
る等の不都合は殆どない。
３を途中までエツチングした状態を示すものであ
る。この場合、マスク３４がClラジカルでエツチ
ングされないことからマスク３４上にはモノマー
３５が堆積する。さらに、エツチング側壁３６で
は光が照射されないので、やはりモノマー３５が
堆積する。これに対し、マスク３４の存在しない
ポリSi３３上ではモノマーの堆積よりもエツチン
グの方が先行するので、モノマーは堆積しない。
即ち、光照射面での堆積膜は速やかにエツチング
されポリSi３３のエツチングが進む。一方、光の
照射されない側壁では堆積反応がエツチングより
速いため、極薄い堆積膜３５が残り側壁を保護
し、これにより異方性が達成されることになる。
そして、このエツチングを続けることにより、ポ
リSi３３は第５図ｃに示す如き形状にエツチング
されることになる。なお、第５図ｂ，ｃに示す堆
積膜３５はエツチング側壁３６では極めて薄いも
のであり、この膜厚によりパターン精度が低下す
る等の不都合は殆どない。
かくして本実施例によれば、電子やイオン等の
荷電粒子を用いることなく、光照射により被エツ
チング試料としてのリン添加ポリSi膜３３を照射
損傷なく効果的にエツチングすることができる。
しかも、反応性ガス及び光によるエツチングと堆
積用ガス及びによる堆積との競合反応により、エ
ツチング側壁に薄い堆積膜３５を形成しながらポ
リSi膜３３を垂直にエツチングすることができ
る。つまり、異方性エツチングを達成することが
でき、微細加工に極めて有効で、半導体デバイス
の微細化及び高集積化等に絶大なる効果を発揮す
る。また、Cl2等の反応性ガスを解離するための
光を用いるのみで堆積用ガスを間接的に解離させ
ることができるので、光源が一つで済む等の利点
もある。
荷電粒子を用いることなく、光照射により被エツ
チング試料としてのリン添加ポリSi膜３３を照射
損傷なく効果的にエツチングすることができる。
しかも、反応性ガス及び光によるエツチングと堆
積用ガス及びによる堆積との競合反応により、エ
ツチング側壁に薄い堆積膜３５を形成しながらポ
リSi膜３３を垂直にエツチングすることができ
る。つまり、異方性エツチングを達成することが
でき、微細加工に極めて有効で、半導体デバイス
の微細化及び高集積化等に絶大なる効果を発揮す
る。また、Cl2等の反応性ガスを解離するための
光を用いるのみで堆積用ガスを間接的に解離させ
ることができるので、光源が一つで済む等の利点
もある。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるも
のではない。例えば、前記光の照射方法としては
第６図に示す如く被エツチング試料１２の長径よ
りも長い矩形状のビームを用い、このビームを試
料１２上で一様に走査するようにしてもよい。さ
らに、第７図に示す如く小径の矩形状ビームを用
い、エツチヤント生成領域をステツプアンドリピ
ート方式で順次移動させながら試料全体のエツチ
ングを行うようにしてもよい。また、前記選択エ
ツチングのためのマスクとしては、前記被エツチ
ング試料上に直接形成するレジストパターン等に
限定されるものではなく、第８図に示す如く石英
基板４１上にマスク材料４２を選択的に取着して
なるマスク基板を用い、この基板を試料と離間し
た状態でマスク上方から該マスクを介して試料上
に光を照射するようにしてもよい。なお、この場
合光が当つていない領域にも前記堆積膜が堆積さ
れるが、この膜は例えばアセトン等の有機溶媒に
容易に溶解するため、エツチング後の簡単な後処
理で除去することができる。
のではない。例えば、前記光の照射方法としては
第６図に示す如く被エツチング試料１２の長径よ
りも長い矩形状のビームを用い、このビームを試
料１２上で一様に走査するようにしてもよい。さ
らに、第７図に示す如く小径の矩形状ビームを用
い、エツチヤント生成領域をステツプアンドリピ
ート方式で順次移動させながら試料全体のエツチ
ングを行うようにしてもよい。また、前記選択エ
ツチングのためのマスクとしては、前記被エツチ
ング試料上に直接形成するレジストパターン等に
限定されるものではなく、第８図に示す如く石英
基板４１上にマスク材料４２を選択的に取着して
なるマスク基板を用い、この基板を試料と離間し
た状態でマスク上方から該マスクを介して試料上
に光を照射するようにしてもよい。なお、この場
合光が当つていない領域にも前記堆積膜が堆積さ
れるが、この膜は例えばアセトン等の有機溶媒に
容易に溶解するため、エツチング後の簡単な後処
理で除去することができる。
また、被エツチング試料としてはポリSiに限ら
ず、Al、Al合金、Ta、Ｗ、Mo等の高融点金属
或いはこれらのシリサイド化合物、さらに他の半
導体に適用することができる。また、反応性ガス
は、Cl2に限るものではなく、弗素や臭素等のハ
ロゲン元素を含むガス、或いはこれらに炭素、ホ
ウ素若しくは水素等を含むガスであつてもよい。
さらに、堆積用ガスはSi（CH3）4に限定されるも
のではなく、有機シラン類、有機ゲルマニウム
類、有機アルミニウム類、有機ガリウム類、有機
フオスフイン類、有機ボラン類、有機アルシン類
等の有機金属化合物、特にアルキル系の有機金属
化合物、若しくはそのハロゲン誘導体、或いはシ
ラン、フオスフイン、アルシン等であつてもよ
く、要は半導体若しくは金属の少なくとも一方と
炭素若しくは水素の少なくとも一方とを含むもの
であればよい。また、堆積用ガスの代りに被エツ
チング試料と反応して、例えば酸化膜を形成する
ようなガスを用いることも可能である。また、光
の波長は解離すべき反応性ガスの種類に応じて適
宜定めれば良い。さらに、光源はレーザ等のよう
に干渉性の光を発生いするものに限るものではな
く、Hg−Xeランプのような非干渉性の光を発生
するものであつてもよい。その他、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で、種々変形して実施すること
ができる。
ず、Al、Al合金、Ta、Ｗ、Mo等の高融点金属
或いはこれらのシリサイド化合物、さらに他の半
導体に適用することができる。また、反応性ガス
は、Cl2に限るものではなく、弗素や臭素等のハ
ロゲン元素を含むガス、或いはこれらに炭素、ホ
ウ素若しくは水素等を含むガスであつてもよい。
さらに、堆積用ガスはSi（CH3）4に限定されるも
のではなく、有機シラン類、有機ゲルマニウム
類、有機アルミニウム類、有機ガリウム類、有機
フオスフイン類、有機ボラン類、有機アルシン類
等の有機金属化合物、特にアルキル系の有機金属
化合物、若しくはそのハロゲン誘導体、或いはシ
ラン、フオスフイン、アルシン等であつてもよ
く、要は半導体若しくは金属の少なくとも一方と
炭素若しくは水素の少なくとも一方とを含むもの
であればよい。また、堆積用ガスの代りに被エツ
チング試料と反応して、例えば酸化膜を形成する
ようなガスを用いることも可能である。また、光
の波長は解離すべき反応性ガスの種類に応じて適
宜定めれば良い。さらに、光源はレーザ等のよう
に干渉性の光を発生いするものに限るものではな
く、Hg−Xeランプのような非干渉性の光を発生
するものであつてもよい。その他、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で、種々変形して実施すること
ができる。
第１図は従来方法の問題点を説明するための断
面図、第２図は本発明の一実施例に使用したドラ
イエツチング装置を示す概略構成図、第３図は上
記装置によるポリSiのエツチング速度とモノマー
の堆積速度との関係を示す特性図、第４図は上記
関係を測定するために使用した試料を示す断面
図、第５図ａ〜ｃは上記装置を用いたエツチング
方法を説明するための工程断面図、第６図乃至第
８図はそれぞれ変形例を説明するための斜視図及
び断面図である。 １１……真空容器（反応容器）、１２……試料、
１３……サセプタ、１４……ガス導入口、１５…
…ガス排気口、１６……光源、１７……光、１８
……紫外光通過窓、３１……Si基板、３２……
SiO2膜、３３……リン添加ポリSi膜（被エツチ
ング試料）、３４……エツチングマスク、３５…
…モノマー（堆積膜）、４１……石英板、４２…
…マスク材。
面図、第２図は本発明の一実施例に使用したドラ
イエツチング装置を示す概略構成図、第３図は上
記装置によるポリSiのエツチング速度とモノマー
の堆積速度との関係を示す特性図、第４図は上記
関係を測定するために使用した試料を示す断面
図、第５図ａ〜ｃは上記装置を用いたエツチング
方法を説明するための工程断面図、第６図乃至第
８図はそれぞれ変形例を説明するための斜視図及
び断面図である。 １１……真空容器（反応容器）、１２……試料、
１３……サセプタ、１４……ガス導入口、１５…
…ガス排気口、１６……光源、１７……光、１８
……紫外光通過窓、３１……Si基板、３２……
SiO2膜、３３……リン添加ポリSi膜（被エツチ
ング試料）、３４……エツチングマスク、３５…
…モノマー（堆積膜）、４１……石英板、４２…
…マスク材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光化学反応により被エツチング試料を選択的
にエツチングするドライエツチング方法におい
て、前記試料を収容した容器内に少なくともハロ
ゲン元素を含む反応性ガスと、有機金属化合物、
有機金属化合物のハロゲン誘導体若しくは金属水
素化物からなる膜形成に供されるガスとを導入
し、上記反応性ガスを解離する光を前記試料のエ
ツチングすべき部分に選択的に、且つ該試料に対
して垂直に照射することを特徴とするドライエツ
チング方法。 ２ 前記膜形成に供されるガスは、有機シラン
類、有機ゲルマニウム類、有機アルミニウム類、
有機ガリウム類、有機フオスフイン類、有機ボラ
ン類、有機アルシン類等の有機金属化合物、若し
くはそのハロゲン誘導体、或いはシラン、フオス
フイン、アルシン等であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のドライエツチング方法。 ３ 前記光を選択照射する手段として、前記試料
上に予めマスクを形成しておき、このマスク上方
から光を試料に照射するようにしたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のドライエツチン
グ方法。 ４ 前記光を選択照射する手段として、前記試料
上に該試料と離間してマスクを配置し、このマス
クを介して試料に光を照射するようにしたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のドライエ
ツチング方法。 ５ 前記光は、干渉性或いは非干渉性の光である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のド
ライエツチング方法。 ６ 前記被エツチング試料は、半導体材料、高融
点金属或いはこれらのシリサイド化合物であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のドラ
イエツチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2099584A JPS60165725A (ja) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | ドライエツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2099584A JPS60165725A (ja) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | ドライエツチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60165725A JPS60165725A (ja) | 1985-08-28 |
| JPH0363808B2 true JPH0363808B2 (ja) | 1991-10-02 |
Family
ID=12042699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2099584A Granted JPS60165725A (ja) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | ドライエツチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60165725A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6489519A (en) * | 1987-09-30 | 1989-04-04 | Toshiba Corp | Dry etching |
| JP3128231B2 (ja) * | 1990-07-24 | 2001-01-29 | ソニー株式会社 | 銅系材料のパターニング方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57194257A (en) * | 1981-05-26 | 1982-11-29 | Ibm | Dry etching process |
| JPS58100683A (ja) * | 1981-12-12 | 1983-06-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | プラズマエツチング方法 |
-
1984
- 1984-02-08 JP JP2099584A patent/JPS60165725A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57194257A (en) * | 1981-05-26 | 1982-11-29 | Ibm | Dry etching process |
| JPS58100683A (ja) * | 1981-12-12 | 1983-06-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | プラズマエツチング方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60165725A (ja) | 1985-08-28 |
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