JPH0425022A - マイクロ波プラズマエッチング装置及びその方法 - Google Patents
マイクロ波プラズマエッチング装置及びその方法Info
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- JPH0425022A JPH0425022A JP12621690A JP12621690A JPH0425022A JP H0425022 A JPH0425022 A JP H0425022A JP 12621690 A JP12621690 A JP 12621690A JP 12621690 A JP12621690 A JP 12621690A JP H0425022 A JPH0425022 A JP H0425022A
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- etching
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- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電子ザイク四トロン共鳴現象を利用して生成
したプラズマを用いて基板表面のエツチングを行うマイ
クロ波プラズマエツチング装置およびその方法に関する
。
したプラズマを用いて基板表面のエツチングを行うマイ
クロ波プラズマエツチング装置およびその方法に関する
。
従来のこの種の装置として２つの例が知られている。第
１の例は、第３図に示す特開昭５６１５５３５号広報所
載の発明である。ここに示されたマイクロ波プラズマエ
ツチング技術は、コイルを用いて所定の強さの磁場が印
加されたプラズマ発生室内に、マイクロ波発生器より導
波管、マイクロ波導入窓を経由してマイクロ波を導入し
、電子サイクロトロン共鳴現象を起こし、これにより発
生したエネルギーでガス導入系から導入されたプラズマ
発生室のガスをプラズマ化し、プラズマ引き出し窓から
プラズマ流を前記磁場の作る発散磁界を利用して基板処
理室内に引き出し、そのイオン衝撃によって基板ホルダ
ー上に載置した基板をエツチングするものである。第２
の例は、第４図に示す特開昭６０−１３４４２３号広報
所載の発生である。ここに示されたマイクロ波プラズマ
エツチングは石英ペルジャーを通してマイクロ波が導入
される方式である。このチャンバー内のプラズマ発生室
はマイクロ波空洞共振器の条件に適合するようには構成
されておらず、基板ホルダーはプラズマ発生室内に設置
され、プラズマ発生室は処理室を兼ねるという条件をも
つ。いずれの装置においても、８７５ガウスの電子サイ
クロトロン共鳴点から１０ｃｍ以上離れたところで基板
を設置されている。
１の例は、第３図に示す特開昭５６１５５３５号広報所
載の発明である。ここに示されたマイクロ波プラズマエ
ツチング技術は、コイルを用いて所定の強さの磁場が印
加されたプラズマ発生室内に、マイクロ波発生器より導
波管、マイクロ波導入窓を経由してマイクロ波を導入し
、電子サイクロトロン共鳴現象を起こし、これにより発
生したエネルギーでガス導入系から導入されたプラズマ
発生室のガスをプラズマ化し、プラズマ引き出し窓から
プラズマ流を前記磁場の作る発散磁界を利用して基板処
理室内に引き出し、そのイオン衝撃によって基板ホルダ
ー上に載置した基板をエツチングするものである。第２
の例は、第４図に示す特開昭６０−１３４４２３号広報
所載の発生である。ここに示されたマイクロ波プラズマ
エツチングは石英ペルジャーを通してマイクロ波が導入
される方式である。このチャンバー内のプラズマ発生室
はマイクロ波空洞共振器の条件に適合するようには構成
されておらず、基板ホルダーはプラズマ発生室内に設置
され、プラズマ発生室は処理室を兼ねるという条件をも
つ。いずれの装置においても、８７５ガウスの電子サイ
クロトロン共鳴点から１０ｃｍ以上離れたところで基板
を設置されている。
しかし、上述した従来の技術においては、電子ザイクロ
トンロン共鳴点から離れた所でエツチングしているため
、磁場の発散の影響をうけてイオンが散乱したり、イオ
ンの輸送途中で消失しイオン電流密度が低くなったりす
るため、エツチング速度が低かったり、イオンエネルギ
ーが大きくなり、下地Ｓｉ○２との選択比が低くなった
りするという問題点があった。そのため、リフラクトリ
メタルあるいはそのシリサイドのエツチングにおいては
カーボンを含んだデポジションガスを用いパターン側壁
にポリマーを形成し、側壁保護を行いながらエツチング
を行う方法が用いられている。
トンロン共鳴点から離れた所でエツチングしているため
、磁場の発散の影響をうけてイオンが散乱したり、イオ
ンの輸送途中で消失しイオン電流密度が低くなったりす
るため、エツチング速度が低かったり、イオンエネルギ
ーが大きくなり、下地Ｓｉ○２との選択比が低くなった
りするという問題点があった。そのため、リフラクトリ
メタルあるいはそのシリサイドのエツチングにおいては
カーボンを含んだデポジションガスを用いパターン側壁
にポリマーを形成し、側壁保護を行いながらエツチング
を行う方法が用いられている。
この方法であるとエツチングの安定性、再現性に問題が
あり、デイくイス特性にも影響するという問題があった
。
あり、デイくイス特性にも影響するという問題があった
。
本発明は、上記目的を達成するために、マイクロ波プラ
ズマ中の電子サイクロトロン共鳴点に基板を設置してこ
れを処理する。この構成をとることによって、基板表面
に入射するイオンの方向がほぼ垂直となり、イオン電流
密度も大きくなり、高速で低ダメージの異方性エツチン
グが実現できる。さらにリフラクトメタル及びそのシリ
サイドのエツチングにおいては、Ｃｌ２２ガスのみでは
、揮発性に乏しく、エツチング残渣がのこるが、ＳＦ６
を少量添加することにより残渣なくエツチングできる。
ズマ中の電子サイクロトロン共鳴点に基板を設置してこ
れを処理する。この構成をとることによって、基板表面
に入射するイオンの方向がほぼ垂直となり、イオン電流
密度も大きくなり、高速で低ダメージの異方性エツチン
グが実現できる。さらにリフラクトメタル及びそのシリ
サイドのエツチングにおいては、Ｃｌ２２ガスのみでは
、揮発性に乏しく、エツチング残渣がのこるが、ＳＦ６
を少量添加することにより残渣なくエツチングできる。
ただしＳＦ６を添加すると下地ＳｉＯ２との選択性が低
下するため、０□ガスをさらに少量添加することでＳ
ｉ Ｏ２との選択比を無限大にできる。
下するため、０□ガスをさらに少量添加することでＳ
ｉ Ｏ２との選択比を無限大にできる。
この様に、電子サイクロトロン共鳴点でエツチング処理
を行うことでイオンの方向性を揃えイオンエネルギーを
十分に下げられるので、（１２十ＳＦ６＋０２というデ
ポジションのないエツチングガスで、リフラクトリメタ
ルあるいはそのシリサイドの高速・高選択・異方性エツ
チングが実現できる。
を行うことでイオンの方向性を揃えイオンエネルギーを
十分に下げられるので、（１２十ＳＦ６＋０２というデ
ポジションのないエツチングガスで、リフラクトリメタ
ルあるいはそのシリサイドの高速・高選択・異方性エツ
チングが実現できる。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明を実施するための装置の例である。本装
置は電子サイクロＩ・ロン共鳴によってプラズマを生成
するプラズマ発生室と基板、搬送室とが互いに隣接する
ように構成されている。このプラズマ生成室は、マイク
ロ波の電界強度を高め、放電の効率を高めるため、マイ
クロ波空洞共振器の条件に適合する形状に構成されてい
る。そして、プラズマ発生室には、プラズマを生成する
ためのガスを導入するガス導入系を備えるとともに、石
英ガラス、セラミックス等の絶縁分からなる導入窓が設
けられている。該プラズマ発生室には、マイクロ波が２
．４５ＧＨｚの場合は磁場強度が８７５ガウスの位置に
基板ホルダーが設置されている。
置は電子サイクロＩ・ロン共鳴によってプラズマを生成
するプラズマ発生室と基板、搬送室とが互いに隣接する
ように構成されている。このプラズマ生成室は、マイク
ロ波の電界強度を高め、放電の効率を高めるため、マイ
クロ波空洞共振器の条件に適合する形状に構成されてい
る。そして、プラズマ発生室には、プラズマを生成する
ためのガスを導入するガス導入系を備えるとともに、石
英ガラス、セラミックス等の絶縁分からなる導入窓が設
けられている。該プラズマ発生室には、マイクロ波が２
．４５ＧＨｚの場合は磁場強度が８７５ガウスの位置に
基板ホルダーが設置されている。
第２図は、上記装置を用いて酸化膜上のＷＳｉＸ／Ｐｏ
１ｙ−８ｉのエツチングの例である。（１２（］、 ９
ｓｃｃｍ） ＋ Ｓ Ｆ ６（１ｓｅｃ’ｍ）の混合
に０２を０〜２３ｃｃｍまで添加した時のＷＳ ｉ Ｘ
／Ｐｏ１ｙ −８ｉと５ｉＯｚとのエツチング速度を
示している。
１ｙ−８ｉのエツチングの例である。（１２（］、 ９
ｓｃｃｍ） ＋ Ｓ Ｆ ６（１ｓｅｃ’ｍ）の混合
に０２を０〜２３ｃｃｍまで添加した時のＷＳ ｉ Ｘ
／Ｐｏ１ｙ −８ｉと５ｉＯｚとのエツチング速度を
示している。
０□を／ ｓ ｃ ｃ ｍまで添加するだけで、ＳｉＣ
２のエツチング速度がＯとなり選択比が無限であること
を示している。
２のエツチング速度がＯとなり選択比が無限であること
を示している。
以上、説明したように、本発明はマイクロ波プラズマエ
ツチング装置において、リフラクトリ−メタルおよびそ
のシリサイド膜のエツチングを電子サイクロトロン共鳴
点で行い、かつ（１２に０２とＳＦ６を添加したガスを
用いることで、高速・高選択（無限大）、異方性エツチ
ングを実現できる効果がある。
ツチング装置において、リフラクトリ−メタルおよびそ
のシリサイド膜のエツチングを電子サイクロトロン共鳴
点で行い、かつ（１２に０２とＳＦ６を添加したガスを
用いることで、高速・高選択（無限大）、異方性エツチ
ングを実現できる効果がある。
第１図は、本発明を実施するためのマイクロ波プラズマ
エツチング装置の例の正面断面図、第２図は、本発明を
タングステンシリサイド／ポリシリ構造のエツチングに
適用した結果の図、第３図は、従来の装置の一例図、第
４図は、従来の装置の第２の例の図を示す。 ■・・・・・・プラズマ発生室、２・・・・・・基板搬
送室、３・・・・・・空芯ソレノイドコイル、４・・・
・・・マイクロ波導入窓、５・・・・・・導波管、６・
・・・・・マイクロ波電源、７・・・・・・ガス導入口
、訃・・・・・マイクロ波、９・・・・・・電子サイク
ロトロン共鳴点、１０・・・・・・Ｊｌｉ 板ホルタ−
１１・・・・・・高周波バイアス電源、１２・・・・・
・排気、１３・・・・・・石英ペルジャー、１４・・・
・・・プラズマ引き出し窓、１５・・・・・・基板。 代理人 弁理士 内 原 晋
エツチング装置の例の正面断面図、第２図は、本発明を
タングステンシリサイド／ポリシリ構造のエツチングに
適用した結果の図、第３図は、従来の装置の一例図、第
４図は、従来の装置の第２の例の図を示す。 ■・・・・・・プラズマ発生室、２・・・・・・基板搬
送室、３・・・・・・空芯ソレノイドコイル、４・・・
・・・マイクロ波導入窓、５・・・・・・導波管、６・
・・・・・マイクロ波電源、７・・・・・・ガス導入口
、訃・・・・・マイクロ波、９・・・・・・電子サイク
ロトロン共鳴点、１０・・・・・・Ｊｌｉ 板ホルタ−
１１・・・・・・高周波バイアス電源、１２・・・・・
・排気、１３・・・・・・石英ペルジャー、１４・・・
・・・プラズマ引き出し窓、１５・・・・・・基板。 代理人 弁理士 内 原 晋
Claims (2)
- （１）プラズマ発生室内でマイクロ波により発生する電
場と、該電場に直交する磁場とによって起こる電子サイ
クロトロン共鳴現象を利用して処理ガスをプラズマ化し
、該プラズマを設置された基板に照射してエッチングを
行うマイクロ波プラズマエッチング装置において、高融
点金属およびそのシリサイド膜をエッチングする際に、
電子サイクロトロン共鳴点に基板を設置すると同時に、
ガスとしてＣｌ＿２にＯ＿２、ＳＦ＿６を添加したもの
を使用することを特徴とするマイクロ波プラズマエッチ
ング装置。 - （２）プラズマ発生室内でマイクロ波により発生する電
場と、該電場に直交する磁場とによって起こる電子サイ
クロトロン共鳴現象を利用して処理ガスをプラズマ化し
、該プラズマを設置された基板に照射してエッチングを
行うマイクロ波プラズマエッチング装置を用いて、高融
点金属およびそのシリサイド膜をエッチングする際に、
電子サイクロトロン共鳴点に基板を設置すると同時にガ
スとしてＣｌ＿２にＯ＿２、ＳＦ＿６を添加したものを
使用することを特徴とするマイクロ波プラズマエッチン
グ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12621690A JPH0425022A (ja) | 1990-05-16 | 1990-05-16 | マイクロ波プラズマエッチング装置及びその方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12621690A JPH0425022A (ja) | 1990-05-16 | 1990-05-16 | マイクロ波プラズマエッチング装置及びその方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0425022A true JPH0425022A (ja) | 1992-01-28 |
Family
ID=14929610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12621690A Pending JPH0425022A (ja) | 1990-05-16 | 1990-05-16 | マイクロ波プラズマエッチング装置及びその方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0425022A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010278363A (ja) * | 2009-05-29 | 2010-12-09 | Toyota Central R&D Labs Inc | 結晶欠陥検出方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62249421A (ja) * | 1986-04-23 | 1987-10-30 | Hitachi Ltd | プラズマエッチング方法 |
| JPS63177525A (ja) * | 1987-01-19 | 1988-07-21 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置 |
| JPS63217620A (ja) * | 1987-03-06 | 1988-09-09 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置 |
-
1990
- 1990-05-16 JP JP12621690A patent/JPH0425022A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62249421A (ja) * | 1986-04-23 | 1987-10-30 | Hitachi Ltd | プラズマエッチング方法 |
| JPS63177525A (ja) * | 1987-01-19 | 1988-07-21 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置 |
| JPS63217620A (ja) * | 1987-03-06 | 1988-09-09 | Hitachi Ltd | プラズマ処理装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010278363A (ja) * | 2009-05-29 | 2010-12-09 | Toyota Central R&D Labs Inc | 結晶欠陥検出方法 |
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