JPH0452613B2 - - Google Patents
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- JPH0452613B2 JPH0452613B2 JP58160355A JP16035583A JPH0452613B2 JP H0452613 B2 JPH0452613 B2 JP H0452613B2 JP 58160355 A JP58160355 A JP 58160355A JP 16035583 A JP16035583 A JP 16035583A JP H0452613 B2 JPH0452613 B2 JP H0452613B2
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- Japan
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- dry etching
- substrate
- etching method
- synchrotron orbital
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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
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- Power Engineering (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はドライエツチング方法に関し、詳しく
は、SOR光（シンクロトロン軌道放射光）を励
起光源に用いたドライエツチング方法に関する。
は、SOR光（シンクロトロン軌道放射光）を励
起光源に用いたドライエツチング方法に関する。
従来のドライエツチングとしては、例えば特開
昭55−11360号公報に記載の如き反応ガスのプラ
ズマ雰囲気中で行なうプラズマエツチング、ある
いは例えば特開昭55−4937号公報に記載の如きプ
ラズマイオンを加速させて行なう反応性イオンエ
ツチングが主に行なわれている。しかし、これら
の方法ではエツチングマスクに使用しているレジ
ストに十分な耐エツチング性が要求される。しか
し、1μｍ以下の微細加工に用いられる電子線レ
ジストやＸ線レジストは十分な耐ドライエツチン
グ性を持つものが非常に少なく、上記のリソグラ
フイを用いた場合のドライエツチングが困難であ
つた。
昭55−11360号公報に記載の如き反応ガスのプラ
ズマ雰囲気中で行なうプラズマエツチング、ある
いは例えば特開昭55−4937号公報に記載の如きプ
ラズマイオンを加速させて行なう反応性イオンエ
ツチングが主に行なわれている。しかし、これら
の方法ではエツチングマスクに使用しているレジ
ストに十分な耐エツチング性が要求される。しか
し、1μｍ以下の微細加工に用いられる電子線レ
ジストやＸ線レジストは十分な耐ドライエツチン
グ性を持つものが非常に少なく、上記のリソグラ
フイを用いた場合のドライエツチングが困難であ
つた。
本発名の目的は上記従来の問題を解決し、優れ
たドライエツチング法を提供することにある。
たドライエツチング法を提供することにある。
従来のドライエツチング方法の問題点はエツチ
ング雰囲気中の化学種がレジスト膜を物理的にス
パツタするためにレジストの膜減りや変質などを
起こすことにある。そこで従来のプラズマ励起に
かわつて、光によつて反応ガスを活性化し、基板
をエツチングすることによりレジストへのダメー
ジは著しく低減する。また、基板とマスクを適度
に離し、この間隙に反応ガスを流入することによ
りレジストなしで直接、基板をエツチングするこ
とができる。この場合、光源として、SORを用
いることにより、光の波長が短かいため、CF4や
SF6等の毒性が少なく安定なガスを分解させるこ
とができること、パワーが大きく、高いエツチン
グ速度が得られること、また、光の回析やボケが
小さいため解像度が高い等の利点がある。
ング雰囲気中の化学種がレジスト膜を物理的にス
パツタするためにレジストの膜減りや変質などを
起こすことにある。そこで従来のプラズマ励起に
かわつて、光によつて反応ガスを活性化し、基板
をエツチングすることによりレジストへのダメー
ジは著しく低減する。また、基板とマスクを適度
に離し、この間隙に反応ガスを流入することによ
りレジストなしで直接、基板をエツチングするこ
とができる。この場合、光源として、SORを用
いることにより、光の波長が短かいため、CF4や
SF6等の毒性が少なく安定なガスを分解させるこ
とができること、パワーが大きく、高いエツチン
グ速度が得られること、また、光の回析やボケが
小さいため解像度が高い等の利点がある。
本発明の要旨は次の二点にある。
次の工程を有することを特徴とするドライエ
ツチング方法。
ツチング方法。
(1) 基板と、前記基板上に設けられた被加工物
と、前記被加工物を選択エツチングするため
に前記被加工物上に設けられたマスクパター
ンとを有する被加工部材を準備する工程。
と、前記被加工物を選択エツチングするため
に前記被加工物上に設けられたマスクパター
ンとを有する被加工部材を準備する工程。
(2) 前記被加工部材近傍に前記被加工物を選択
エツチングするための反応ガスを供給しなが
ら、シンクロトロン軌道反射光の一回の照射
で前記被加工部材表面上の所定の領域全体に
前記シンクロトロン軌道反射光が照射される
ように前記シンクロトロン軌道放射光を前記
被加工部材表面上に照射することにより前記
反応ガスの少なくとも一部を活性化して前記
被加工物を選択エツチングする工程。
エツチングするための反応ガスを供給しなが
ら、シンクロトロン軌道反射光の一回の照射
で前記被加工部材表面上の所定の領域全体に
前記シンクロトロン軌道反射光が照射される
ように前記シンクロトロン軌道放射光を前記
被加工部材表面上に照射することにより前記
反応ガスの少なくとも一部を活性化して前記
被加工物を選択エツチングする工程。
次の工程を有することを特徴とするドライエ
ツチング方法。
ツチング方法。
(1) 基板と前記基板上に設けられた被加工物と
を有する被加工部材と、所定のマスクパター
ンを有する露出用マスクとを所定の間隙を保
つて配置する工程。
を有する被加工部材と、所定のマスクパター
ンを有する露出用マスクとを所定の間隙を保
つて配置する工程。
(2) 前記間隙に前記被加工物を選択エツチング
するための反応ガスを供給しながら、シンク
ロトロン軌道放射光の一回の照射で前記露出
用マスクの一の面上の所定の領域全体に前記
シンクロトロン軌道放射光が照射されるよう
に前記シンクロトロン軌道放射光を前記一の
面上に照射することにより前記反応ガスの少
なくとも一部を活性化して前記被加工物を選
択エツチングする工程。
するための反応ガスを供給しながら、シンク
ロトロン軌道放射光の一回の照射で前記露出
用マスクの一の面上の所定の領域全体に前記
シンクロトロン軌道放射光が照射されるよう
に前記シンクロトロン軌道放射光を前記一の
面上に照射することにより前記反応ガスの少
なくとも一部を活性化して前記被加工物を選
択エツチングする工程。
本発明の実施例１を第１図により説明する。被
加工材料Al膜２上にＸ線レジスト膜３を形成し、
Ｘ線露光法によりレジストパターンを形成する
（第１図ａ）。次に、第１図ｂに示すように当該試
料をBCl3，CCl4等の塩素化合物４雰囲気中にさ
らし、全面をSOR５で露光する。上記反応ガス
の圧力は種々選定できるが、２〜20Torr付近が
適切である。SOR露光はシンクロトロンの電子
エネルギー：1GeV、電流50mA、偏向電磁石の
磁束密度：Ｂ＝1.02Tの条件で30分間行うことに
より、厚さ0.5μｍのAlをエツチングすることがで
きた。この場合、反応ガスの圧力が高いため、
SORにより分解、励起された活性種の平均自由
行程が短かいので、事実上、Al表面近傍のみの
反応ガスが作用することになり、SORの直進性
を反映した、サイドエツチングのない、垂直な
Alパターン形状となる。最後にAl上のレジスト
を除去して所望のAlパターンを得る。本実施例
によればレジストへのダメージを与えることなし
にサイドエツチングの小さい高精度ドライエツチ
ングを行える効果がある。
加工材料Al膜２上にＸ線レジスト膜３を形成し、
Ｘ線露光法によりレジストパターンを形成する
（第１図ａ）。次に、第１図ｂに示すように当該試
料をBCl3，CCl4等の塩素化合物４雰囲気中にさ
らし、全面をSOR５で露光する。上記反応ガス
の圧力は種々選定できるが、２〜20Torr付近が
適切である。SOR露光はシンクロトロンの電子
エネルギー：1GeV、電流50mA、偏向電磁石の
磁束密度：Ｂ＝1.02Tの条件で30分間行うことに
より、厚さ0.5μｍのAlをエツチングすることがで
きた。この場合、反応ガスの圧力が高いため、
SORにより分解、励起された活性種の平均自由
行程が短かいので、事実上、Al表面近傍のみの
反応ガスが作用することになり、SORの直進性
を反映した、サイドエツチングのない、垂直な
Alパターン形状となる。最後にAl上のレジスト
を除去して所望のAlパターンを得る。本実施例
によればレジストへのダメージを与えることなし
にサイドエツチングの小さい高精度ドライエツチ
ングを行える効果がある。
次に実施例２を第２図により説明する。被加工
材料poly Si６上にＸ線リソグラフイ用マスク７
を設定する。マスクと被加工材料面の間隔は20〜
100μｍ程度が適切である。上記試料をSF6、ある
いは、CF4等のＦ化合物の雰囲気（ガス圧２〜
20Torr）にさらし、全面をSOR露光する。露光
条件は実施例１の場合と同じである。露光時間15
分で厚さ0.3μｍのpolySiをエツチングすることが
できた。本実施例によれば、レジストを用いるこ
となく、SOR露光により、直接、poly−Si膜を
エツチング加工できる効果がある。
材料poly Si６上にＸ線リソグラフイ用マスク７
を設定する。マスクと被加工材料面の間隔は20〜
100μｍ程度が適切である。上記試料をSF6、ある
いは、CF4等のＦ化合物の雰囲気（ガス圧２〜
20Torr）にさらし、全面をSOR露光する。露光
条件は実施例１の場合と同じである。露光時間15
分で厚さ0.3μｍのpolySiをエツチングすることが
できた。本実施例によれば、レジストを用いるこ
となく、SOR露光により、直接、poly−Si膜を
エツチング加工できる効果がある。
以上の２つの実施例では、Al、および、
polySiを被エツチング材料に選んだが、SiO2，
Si3N4，Ｗなどを含めた、あらゆる種類の半導体
製造用材料にも適用することができる。
polySiを被エツチング材料に選んだが、SiO2，
Si3N4，Ｗなどを含めた、あらゆる種類の半導体
製造用材料にも適用することができる。
本発明によれば、SORを励起光に用いたこと
により、レジストマスクを用いることなしに、あ
るいはレジストマスクを用いた場合でも、レジス
トマスクにほとんど損傷を与えることなしに、半
導体製造プロセスに用いる各種薄膜材料を高い寸
法精度でドライエツチング加工できる。
により、レジストマスクを用いることなしに、あ
るいはレジストマスクを用いた場合でも、レジス
トマスクにほとんど損傷を与えることなしに、半
導体製造プロセスに用いる各種薄膜材料を高い寸
法精度でドライエツチング加工できる。
第１図は実施例１の工程図、第２図は実施例２
の工程図を示す。第１図および第２図は、それぞ
れ本発明の異なる実施例を示す工程図である。 １……Si基板、２……Al、３……Ｘ線レジス
ト、４……BCl3ガス、５……SOR、６……poly
Si膜、７……マスク。
の工程図を示す。第１図および第２図は、それぞ
れ本発明の異なる実施例を示す工程図である。 １……Si基板、２……Al、３……Ｘ線レジス
ト、４……BCl3ガス、５……SOR、６……poly
Si膜、７……マスク。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 次の工程を有することを特徴とするドライエ
ツチング方法。 (1) 基板と、前記基板上に設けられた被加工物
と、前記被加工物を選択エツチングするために
前記被加工物上に設けられたマスクパターンと
を有する被加工部材を準備する工程。 (2) 前記被加工部材近傍に前記被加工物を選択エ
ツチングするための反応ガスを供給しながら、
シンクロトロン軌道放射光の一回の照射で前記
被加工部材表面上の所定の領域全体に前記シン
クロトロン軌道放射光が照射されるように前記
シンクロトロン軌道放射光を前記被加工部材表
面上に照射することにより前記反応ガスの少な
くとも一部を活性化して前記被加工物を選択エ
ツチングする工程。 ２ 前記マスクパターンを除去する工程を有する
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 前記被加工物の材料はAl、ポリシリコン、
SiO2、Si3N4またはＷのいずれか一つあり、前記
基板の材料はSiであり、前記反応ガスはCF4また
はSF6あることを特徴とする特許請求の範囲第１
項または第２項記載のドライエツチング方法。 ４ 前記被加工物は半導体製造用部材であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項また
は第３項記載のドライエツチング方法。 ５ 次の工程を有することを特徴とするドライエ
ツチング方法。 (1) 基板と前記基板上に設けられた被加工物とを
有する被加工部材と、所定のマスクパターンを
有する露出用マスクとを所定の間隙を保つて配
置する工程。 (2) 前記間隙に前記被加工物を選択エツチングす
るための反応ガスを供給しながら、シンクロト
ロン軌道放射光の一回の照射で前記露出用マス
クの一の面上の所定の領域全体に前記シンクロ
トロン軌道放射光が照射されるように前記シン
クロトロン軌道放射光を前記一の面上に照射す
ることにより前記反応ガスの少なくとも一部を
活性化して前記被加工物を選択エツチングする
工程。 ６ 前記被加工物の材料はAl、ポリシリコン、
SiO2、Si3N4またはＷのいずれか一つあり、前記
基板の材料はSiであり、前記反応ガスはCF4また
はSF6あることを特徴とする特許請求の範囲第４
項記載のドライエツチング方法。 ７ 前記被加工物は半導体製造用部材であること
を特徴とする特許請求の範囲第５項または第６項
記載のドライエツチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16035583A JPS6053025A (ja) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | ドライエツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16035583A JPS6053025A (ja) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | ドライエツチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6053025A JPS6053025A (ja) | 1985-03-26 |
| JPH0452613B2 true JPH0452613B2 (ja) | 1992-08-24 |
Family
ID=15713179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16035583A Granted JPS6053025A (ja) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | ドライエツチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6053025A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2709058B2 (ja) * | 1987-02-16 | 1998-02-04 | 日本電信電話株式会社 | 光ドライエツチング装置及び方法 |
| JPH02225680A (ja) * | 1989-02-27 | 1990-09-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光励起エッチング法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53116077A (en) * | 1977-03-22 | 1978-10-11 | Hitachi Ltd | Etching method |
| JPS56147438A (en) * | 1980-04-16 | 1981-11-16 | Fujitsu Ltd | Microplasma treatment apparatus |
-
1983
- 1983-09-02 JP JP16035583A patent/JPS6053025A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53116077A (en) * | 1977-03-22 | 1978-10-11 | Hitachi Ltd | Etching method |
| JPS56147438A (en) * | 1980-04-16 | 1981-11-16 | Fujitsu Ltd | Microplasma treatment apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6053025A (ja) | 1985-03-26 |
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