JPH05175167A - Siのドライエッチング方法及びこれに使用するための炭素マスク - Google Patents
Siのドライエッチング方法及びこれに使用するための炭素マスクInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】塩素を含む雰囲気中でのSi基材ドライエッチ
ングに適したマスクを提供する。 【構成】Siの基材10上にマスク12を形成し、その
状態で塩素雰囲気のRIEを用いたドライエッチングを
行う。マスク12は、取り込まれた水素を含む非晶質形
の炭素からなる。マスク12は、ドライ技術で形成、除
去可能であり、パターン加工及び除去はドライプロセス
で可能である。また、非晶質炭素は、塩素に対する耐久
性があり、エッチングを効果的に行うことができる。
ングに適したマスクを提供する。 【構成】Siの基材10上にマスク12を形成し、その
状態で塩素雰囲気のRIEを用いたドライエッチングを
行う。マスク12は、取り込まれた水素を含む非晶質形
の炭素からなる。マスク12は、ドライ技術で形成、除
去可能であり、パターン加工及び除去はドライプロセス
で可能である。また、非晶質炭素は、塩素に対する耐久
性があり、エッチングを効果的に行うことができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ドライエッチング処理
の間の耐久性マスクによるSiの所定の領域の保護に関
する。より詳細には、この発明は塩素を含む雰囲気中で
のドライエッチング処理により溝(トレンチ)等を形成
する間において所定の領域のSiを保護するための耐久
性の炭素エッチマスクの使用に関する。
の間の耐久性マスクによるSiの所定の領域の保護に関
する。より詳細には、この発明は塩素を含む雰囲気中で
のドライエッチング処理により溝(トレンチ)等を形成
する間において所定の領域のSiを保護するための耐久
性の炭素エッチマスクの使用に関する。
【0002】
【従来の技術】Si中におけるマイクロエレクトロニッ
ク素子(例えば、ICや撮像素子等)、の作成では、例
えば電気的絶縁のための溝等のマイクロオプティカル及
びマイクロエレクトロニック双方の構成要素のための機
構(構成)を形成するために、エッチングプロセスが使
用される。このような非常に小さな、しばしばサブミク
ロンサイズの面積の構成要素を準備(形成)するため
に、高度の異方性を持つエッチングプロセスが要求され
る。すなわち、アンダーカット等のない非常に正確なエ
ッチングが要求される。このため、湿式エッチング技術
は、一般的に適さない。湿式処理におけるエッチング率
(レート)は、等方的であるか、あるいは結晶学的方向
(結晶方位)、すなわちSiの結晶構造に依存する。こ
れに反して、ドライエッチング技術では、結晶学的方向
にエッチングレートが依存することを避けることができ
(至適条件下において)、要求される異方性を提供する
ことができる。
ク素子(例えば、ICや撮像素子等)、の作成では、例
えば電気的絶縁のための溝等のマイクロオプティカル及
びマイクロエレクトロニック双方の構成要素のための機
構(構成)を形成するために、エッチングプロセスが使
用される。このような非常に小さな、しばしばサブミク
ロンサイズの面積の構成要素を準備(形成)するため
に、高度の異方性を持つエッチングプロセスが要求され
る。すなわち、アンダーカット等のない非常に正確なエ
ッチングが要求される。このため、湿式エッチング技術
は、一般的に適さない。湿式処理におけるエッチング率
(レート)は、等方的であるか、あるいは結晶学的方向
(結晶方位)、すなわちSiの結晶構造に依存する。こ
れに反して、ドライエッチング技術では、結晶学的方向
にエッチングレートが依存することを避けることができ
(至適条件下において)、要求される異方性を提供する
ことができる。
【0003】Siにおける異方性エッチングを提供する
ために使用されるドライ技術の主要部分は、反応を補助
する何等かの形態の化学(化学的反応)を利用するイオ
ンベース処理(イオンをベースとする処理)である。こ
のタイプのもっとも一般的技術には、反応性(リアクテ
ィブ)イオンエッチング(RIE)、反応性イオンビー
ムエッチング(RIBE)、イオンビームアシスティッ
ドエッチング(IBAE){化学的アシスティッドイオ
ンビームエッチング(CAIBE)としても知られる}
が含まれる。反応を補助するためにこれらの技術で利用
される化学は、エッチング率を向上させ、揮発性のエッ
チング産物を形成し、また活性化イオン、帯電していな
い粒子(neutrals)及び/あるいはラジカルによるSi
表面の損傷を最小限にとどめる。Siのドライエッチン
グ処理においては、塩素(原子、分子、帯電していない
粒子、ラジカル)を含む雰囲気は、適切な反応補助を提
供するために最も有用である。
ために使用されるドライ技術の主要部分は、反応を補助
する何等かの形態の化学(化学的反応)を利用するイオ
ンベース処理(イオンをベースとする処理)である。こ
のタイプのもっとも一般的技術には、反応性(リアクテ
ィブ)イオンエッチング(RIE)、反応性イオンビー
ムエッチング(RIBE)、イオンビームアシスティッ
ドエッチング(IBAE){化学的アシスティッドイオ
ンビームエッチング(CAIBE)としても知られる}
が含まれる。反応を補助するためにこれらの技術で利用
される化学は、エッチング率を向上させ、揮発性のエッ
チング産物を形成し、また活性化イオン、帯電していな
い粒子(neutrals)及び/あるいはラジカルによるSi
表面の損傷を最小限にとどめる。Siのドライエッチン
グ処理においては、塩素(原子、分子、帯電していない
粒子、ラジカル)を含む雰囲気は、適切な反応補助を提
供するために最も有用である。
【0004】Siをエッチングするためのドライ技術が
用いる場合、基材の所定領域を保護するために、所定形
状のマスクが要求される。耐久性マスクは、しばしば特
別の価値を有する。「耐久性」の語は、ここで、エッチ
ングプロセスの間腐食に耐性のマスクと定義される。エ
ッチングプロセスの間腐食されず、あるいは形を変えな
い耐久性のマスクが理想的である。Siのドライエッチ
ングプロセスにおいて十分な耐久性を示すマスクでは、
Siのマスクに対するエッチング率が高くなければなら
ない。すなわち、エッチングの選択性は高くなければな
らない。
用いる場合、基材の所定領域を保護するために、所定形
状のマスクが要求される。耐久性マスクは、しばしば特
別の価値を有する。「耐久性」の語は、ここで、エッチ
ングプロセスの間腐食に耐性のマスクと定義される。エ
ッチングプロセスの間腐食されず、あるいは形を変えな
い耐久性のマスクが理想的である。Siのドライエッチ
ングプロセスにおいて十分な耐久性を示すマスクでは、
Siのマスクに対するエッチング率が高くなければなら
ない。すなわち、エッチングの選択性は高くなければな
らない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
マスクは耐久性が低く、次のような問題があった。すな
わち、耐久性の低い物質のマスクは、いくつかの理由か
ら適当でない。第一に、エッチング機構の端の質(例え
ば、トレンチの側壁のシャープさ等)がマスク厚が増す
につれて低下する。第二に、マスク機構の面積がマスク
厚より小さい場合は、処理の間に離脱あるいは位置がシ
フトするので、不適切である。最後に、マスク端の腐食
は、望まれない領域内へのマスク物質の再堆積を生じさ
せ、全体としてのエッチングの質及び均一性を低下させ
る。
マスクは耐久性が低く、次のような問題があった。すな
わち、耐久性の低い物質のマスクは、いくつかの理由か
ら適当でない。第一に、エッチング機構の端の質(例え
ば、トレンチの側壁のシャープさ等)がマスク厚が増す
につれて低下する。第二に、マスク機構の面積がマスク
厚より小さい場合は、処理の間に離脱あるいは位置がシ
フトするので、不適切である。最後に、マスク端の腐食
は、望まれない領域内へのマスク物質の再堆積を生じさ
せ、全体としてのエッチングの質及び均一性を低下させ
る。
【0006】化学的補助として塩素を含むガスを用いる
Siのドライエッチングにおいて、十分な耐久性を持つ
物はほとんど知られていない。すなわち、薄膜(厚さ
0.1ミクロン)として上塗りされたときに、2〜3ミ
クロンからかなりのミクロンの厚さまでのエッチングを
行うのに対し、耐久性を有する物質は、ほとんど知られ
ていない。フォトレジストは、エッチングマスクにもっ
とも一般的に用いられるが、深さ10μmのSi溝のエ
ッチングを許容できるような耐久性を持たない。高耐久
性マスクに要求されるものは、上塗りしやすいこと、パ
ターン加工しやすいこと、及び除去しやすいことであ
る。
Siのドライエッチングにおいて、十分な耐久性を持つ
物はほとんど知られていない。すなわち、薄膜(厚さ
0.1ミクロン)として上塗りされたときに、2〜3ミ
クロンからかなりのミクロンの厚さまでのエッチングを
行うのに対し、耐久性を有する物質は、ほとんど知られ
ていない。フォトレジストは、エッチングマスクにもっ
とも一般的に用いられるが、深さ10μmのSi溝のエ
ッチングを許容できるような耐久性を持たない。高耐久
性マスクに要求されるものは、上塗りしやすいこと、パ
ターン加工しやすいこと、及び除去しやすいことであ
る。
【0007】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、その目的は、塩素を含む雰囲気におけるSiのドラ
イエッチプロセッシングのための、耐久性のあるマスク
を提供することである。まったく予期しなかったこと
に、我々は非晶質炭素で形成されたマスクが塩素を含む
雰囲気中でのドライエッチプロセッシングの間、塩素の
攻撃に耐性であることを発見した。そして、非晶質炭素
は、ドライプロセッシング技術による上塗りと除去が可
能である。
り、その目的は、塩素を含む雰囲気におけるSiのドラ
イエッチプロセッシングのための、耐久性のあるマスク
を提供することである。まったく予期しなかったこと
に、我々は非晶質炭素で形成されたマスクが塩素を含む
雰囲気中でのドライエッチプロセッシングの間、塩素の
攻撃に耐性であることを発見した。そして、非晶質炭素
は、ドライプロセッシング技術による上塗りと除去が可
能である。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、Siのドライ
エッチング方法であって、(a)Si上に塩素に耐性で
ある非晶質炭素層を形成するステップと、(b)ドライ
処理によって上記非晶質炭素層中に窓を形成して、この
部分のSiを露出し、上記Siに対するマスクを形成す
るステップと、(c)塩素を含む雰囲気中で上記マスク
中の窓を通して上記Siのドライエッチング処理を行う
ステップと、(d)上記マスクを除去するステップと、
を有することを特徴とする。
エッチング方法であって、(a)Si上に塩素に耐性で
ある非晶質炭素層を形成するステップと、(b)ドライ
処理によって上記非晶質炭素層中に窓を形成して、この
部分のSiを露出し、上記Siに対するマスクを形成す
るステップと、(c)塩素を含む雰囲気中で上記マスク
中の窓を通して上記Siのドライエッチング処理を行う
ステップと、(d)上記マスクを除去するステップと、
を有することを特徴とする。
【0009】また、上記非晶質炭素は、ここに取り込ま
れた水素を含むことを特徴とする。さらに、上記マスク
はドライ処理で除去されることを特徴とする。
れた水素を含むことを特徴とする。さらに、上記マスク
はドライ処理で除去されることを特徴とする。
【0010】また、本発明は、塩素を含む雰囲気による
Siのドライエッチング処理において使用するための耐
性のマスクであって、塩素に対し耐性である非晶質炭素
によって構成され、Si上に形成されると共に、上記S
iを露出する窓を有することを特徴とする。
Siのドライエッチング処理において使用するための耐
性のマスクであって、塩素に対し耐性である非晶質炭素
によって構成され、Si上に形成されると共に、上記S
iを露出する窓を有することを特徴とする。
【0011】
【作用】このように、マスクを非晶質炭素で形成してい
る。この非晶質炭素は塩素に対する耐久性が非常に大き
い。このため、Siの塩素雰囲気でのドライエッチング
において、マスクがエッチングされることがほとんどな
く、好適なSiのエッチングを行うことができる。
る。この非晶質炭素は塩素に対する耐久性が非常に大き
い。このため、Siの塩素雰囲気でのドライエッチング
において、マスクがエッチングされることがほとんどな
く、好適なSiのエッチングを行うことができる。
【0012】このように、本発明は、リソグラフィック
パターン加工において、湿式エッチングステップが要求
されない。また、非晶質炭素マスクが塩素に対する耐久
性が大きいため、塩素を含む雰囲気中でのドライエッチ
ング処理による溝等の形成が非常に容易である。
パターン加工において、湿式エッチングステップが要求
されない。また、非晶質炭素マスクが塩素に対する耐久
性が大きいため、塩素を含む雰囲気中でのドライエッチ
ング処理による溝等の形成が非常に容易である。
【0013】
【実施例】非晶質炭素のマスクは、例えば、rfプラズ
マ中におけるメタンを分解するプラズマアシスティッド
CVDにより形成される。他の炭化水素は、メタンと置
換可能であり、幅広い処理条件で非晶質炭素のマスクを
形成することができる。また、この物質(非晶質炭素)
の堆積(例えば、蒸着)のために各種の代替技術が同様
に使用可能である。すなわち、プラズマアシスティッド
CVDのバリエーションである、真空放電(rf及びD
C)スパッタ堆積法、シングル及びデュアルイオンビー
ム堆積法、反応性イオンビーム堆積法、蒸発法、イオン
注入法といった方法等が利用可能である。選択された堆
積技術によって、炭素マスクの物理化学的性質は、変化
する。すなわち化学的性質は、非晶質炭素(a−c)か
ら水素添加非晶質炭素(a−c:H)へ、また物理的性
質はダイヤモンド様からグラファイト様へと変化する。
マ中におけるメタンを分解するプラズマアシスティッド
CVDにより形成される。他の炭化水素は、メタンと置
換可能であり、幅広い処理条件で非晶質炭素のマスクを
形成することができる。また、この物質(非晶質炭素)
の堆積(例えば、蒸着)のために各種の代替技術が同様
に使用可能である。すなわち、プラズマアシスティッド
CVDのバリエーションである、真空放電(rf及びD
C)スパッタ堆積法、シングル及びデュアルイオンビー
ム堆積法、反応性イオンビーム堆積法、蒸発法、イオン
注入法といった方法等が利用可能である。選択された堆
積技術によって、炭素マスクの物理化学的性質は、変化
する。すなわち化学的性質は、非晶質炭素(a−c)か
ら水素添加非晶質炭素(a−c:H)へ、また物理的性
質はダイヤモンド様からグラファイト様へと変化する。
【0014】高耐久マスクとして供される非晶質炭素
は、例えば走査型電子顕微鏡(SEM)を用いたルーチ
ン試験により、以下に示した実施例Ι及びΠのように容
易に測定される。耐久性を考慮すると、Siと非晶質炭
素のエッチングレート(Siのエッチング速度と非晶質
炭素のエッチング速度の比)は、3:1以上となるべき
であり、典型的には6:1である。この耐久性が確立さ
れる時の雰囲気は、Siのドライエッチングに適したも
のであれば、どのようなものであっても良く、実施例で
示されたBCl3 、BCl3 /Ar等以外の塩素を含む
ガスが混合ガスでも良い。
は、例えば走査型電子顕微鏡(SEM)を用いたルーチ
ン試験により、以下に示した実施例Ι及びΠのように容
易に測定される。耐久性を考慮すると、Siと非晶質炭
素のエッチングレート(Siのエッチング速度と非晶質
炭素のエッチング速度の比)は、3:1以上となるべき
であり、典型的には6:1である。この耐久性が確立さ
れる時の雰囲気は、Siのドライエッチングに適したも
のであれば、どのようなものであっても良く、実施例で
示されたBCl3 、BCl3 /Ar等以外の塩素を含む
ガスが混合ガスでも良い。
【0015】図1aで示したように、非晶質炭素層12
は基材10上に堆積されるが、Siの基材10はSiO
2 、Si3 O4 あるいは非晶質シリコン等の物質のオー
バーコーティング層11を含んでも良い。粒子の境界構
造の転写を妨ぐために、オーバーコーティング層11と
して非晶質体が好ましい。このオーバーコーティング層
11が存在すると、このオーバーコーティング層11は
非晶質炭素のための接着層として機能し、非晶質炭素の
堆積の間においては、Siの表面をイオン衝撃による損
傷から保護する。
は基材10上に堆積されるが、Siの基材10はSiO
2 、Si3 O4 あるいは非晶質シリコン等の物質のオー
バーコーティング層11を含んでも良い。粒子の境界構
造の転写を妨ぐために、オーバーコーティング層11と
して非晶質体が好ましい。このオーバーコーティング層
11が存在すると、このオーバーコーティング層11は
非晶質炭素のための接着層として機能し、非晶質炭素の
堆積の間においては、Siの表面をイオン衝撃による損
傷から保護する。
【0016】図1bで示したように、SiO2 、Si3
O4 あるいは非晶質シリコン等の物質の薄層は、非晶質
炭素層の上に上塗りされる。再び、非晶質体が粒界面の
転写を妨ぐめに、好ましい。リソグラフィックにパター
ン加工できる物質、たとえばフォトレジストあるいは電
子ビーム感光性レジスト等からなるリソグラフィックパ
ターン加工層14が、その後図1cで示されたように、
マスクパターン転写層13に上塗りされる。リソグラフ
ィックパターン加工層14は、その後露光、現像され、
図1dで示されたようなパターンが提供される。次の反
応性イオンエッチング(RIE)ステップは、図2aで
示したように、リソグラフィックパターン加工層14に
おけるパターンの露出領域を介して選択的にマスクパタ
ーン転写層13をエッチングするために、適切なガス化
学とともに使用される。代替可能なドライエッチング技
術は、都合の良いときはいつでも、この記載中で特定さ
れるどのRIEステップに置換できる。マスクパターン
転写層13がSiO2 あるいは非晶質シリコンから構成
される場合、CF4 /O2 (96体積%CF4 、4体積
%O2 )のようなフレオン/酸素ガス混合が、RIEに
よってこの層を選択的に除去するために使用され得る。
その後、酸素(O2 )を用いたRIEドライエッチング
により、マスクパターン転写層13にマスクパターンを
選択的に非晶質炭素層12に転写し、非晶質炭素層12
に窓をあける。このエッチングは、リソグラフィックに
パターン加工できるリソグラフィックパターン加工層1
4を除去するためにも使用される(図2b)。サンプル
(ウェハー)は、その後残存しているマスクパターン転
写層13を除去するために、適当な選択されたガスを用
いたRIEによってドライエッチングされる(図2
c)。適切な物質の選定により、このRIEステップも
また、それが存在するときはオーバーコーティング層1
1のパターン加工に有用である(図2d)。この時点に
おいて、Si基材と接触するパターン加工された窓を有
する非晶質炭素マスクの形成処理が完了し、ウェハーの
塩素を含む雰囲気中でのドライエッチングの準備が整
う。
O4 あるいは非晶質シリコン等の物質の薄層は、非晶質
炭素層の上に上塗りされる。再び、非晶質体が粒界面の
転写を妨ぐめに、好ましい。リソグラフィックにパター
ン加工できる物質、たとえばフォトレジストあるいは電
子ビーム感光性レジスト等からなるリソグラフィックパ
ターン加工層14が、その後図1cで示されたように、
マスクパターン転写層13に上塗りされる。リソグラフ
ィックパターン加工層14は、その後露光、現像され、
図1dで示されたようなパターンが提供される。次の反
応性イオンエッチング(RIE)ステップは、図2aで
示したように、リソグラフィックパターン加工層14に
おけるパターンの露出領域を介して選択的にマスクパタ
ーン転写層13をエッチングするために、適切なガス化
学とともに使用される。代替可能なドライエッチング技
術は、都合の良いときはいつでも、この記載中で特定さ
れるどのRIEステップに置換できる。マスクパターン
転写層13がSiO2 あるいは非晶質シリコンから構成
される場合、CF4 /O2 (96体積%CF4 、4体積
%O2 )のようなフレオン/酸素ガス混合が、RIEに
よってこの層を選択的に除去するために使用され得る。
その後、酸素(O2 )を用いたRIEドライエッチング
により、マスクパターン転写層13にマスクパターンを
選択的に非晶質炭素層12に転写し、非晶質炭素層12
に窓をあける。このエッチングは、リソグラフィックに
パターン加工できるリソグラフィックパターン加工層1
4を除去するためにも使用される(図2b)。サンプル
(ウェハー)は、その後残存しているマスクパターン転
写層13を除去するために、適当な選択されたガスを用
いたRIEによってドライエッチングされる(図2
c)。適切な物質の選定により、このRIEステップも
また、それが存在するときはオーバーコーティング層1
1のパターン加工に有用である(図2d)。この時点に
おいて、Si基材と接触するパターン加工された窓を有
する非晶質炭素マスクの形成処理が完了し、ウェハーの
塩素を含む雰囲気中でのドライエッチングの準備が整
う。
【0017】引き続きパターンSiへの転写(図3a)
が行われ、非晶質炭素層12はO2 中でのRIEによっ
て除去される(図3b)。最後に、オーバーコーティン
グ層11が存在するときは、上述のパターン転写の間に
用いられる条件と同様の条件下で、RIEによって除去
される(図3c)。
が行われ、非晶質炭素層12はO2 中でのRIEによっ
て除去される(図3b)。最後に、オーバーコーティン
グ層11が存在するときは、上述のパターン転写の間に
用いられる条件と同様の条件下で、RIEによって除去
される(図3c)。
【0018】次に、具体的な実験例について説明する。
【0019】RIEを用いた、塩素を含む雰囲気中での
Siのドライエッチングプロセッシングにおける耐久性
の非晶質炭素マスクの2つの例をここに示す。便宜上の
理由だけから、これらの実験において非晶質炭素のパタ
ーン加工に使用された手段は、上述の実施例に記載され
た手段とは異なっている。エッチングの異方性もまた、
第一実験例では考慮されていない。この面では最適化し
ないRIE条件が、提示されている。
Siのドライエッチングプロセッシングにおける耐久性
の非晶質炭素マスクの2つの例をここに示す。便宜上の
理由だけから、これらの実験において非晶質炭素のパタ
ーン加工に使用された手段は、上述の実施例に記載され
た手段とは異なっている。エッチングの異方性もまた、
第一実験例では考慮されていない。この面では最適化し
ないRIE条件が、提示されている。
【0020】第一の実験例において、厚さ1.38μの
非晶質炭素層が厚さ0.34μのSi基材上にあるエバ
ポレートされたSiO2 密着/保護層上に堆積される。
非晶質炭素層は、プラズマアシスティッドCVD技術に
よって、自己バイアス電圧1600V、メタン圧16μ
Torrの条件かでrf印加電極上に堆積される。フォ
トレジストが形成され、イミダゾールベース(Imidazol
e-based )のフォトレジストのリフトオフプロセスを適
用することにより、パターン加工される。リフトオフ処
理のための適切なフォトレジストプロファイルを準備し
た後、アルミニウムがそのプロファイルの上に、0.1
μの厚さで堆積される。非晶質炭素層の表面上に生じた
アルミニウムのリフトオフパターンは、その後O2 圧4
0μTorr、300WのRIEを用いて非晶質炭素層
に転写される。再び、CF4 /O2 (96体積%C
F4 、4体積%O2 )圧、100μTorr、300W
のRIEが、SiO2 密着/保護層のパターン転写に用
いられる。そのサンプルからアルミニウムをはがすため
に、湿式エッチングが次に使用される。非晶質炭素及び
SiO2 マスク層中の窓を通して、Si基材中に3.0
μの深さの機構が、400WのでRIE(圧125μT
orr、BlCl3 の流量20feet3 /分、Cl2
の流量30feet3 /分、N2 の流量30feet3
/分)を用いて、ドライエッチングされる。これらの条
件下で、Siの非晶質炭素に対するエッチング比の選択
性は、4:1であった。圧40μTorrのO2 中30
0WでのRIEは、残存非晶質炭素の除去に用いられ、
圧100μTorrのCF4 /O2 (96体積%C
F4 、4体積%O2 )、300WでRIEがSiO2 密
着/保護層を除去するために、使用される。
非晶質炭素層が厚さ0.34μのSi基材上にあるエバ
ポレートされたSiO2 密着/保護層上に堆積される。
非晶質炭素層は、プラズマアシスティッドCVD技術に
よって、自己バイアス電圧1600V、メタン圧16μ
Torrの条件かでrf印加電極上に堆積される。フォ
トレジストが形成され、イミダゾールベース(Imidazol
e-based )のフォトレジストのリフトオフプロセスを適
用することにより、パターン加工される。リフトオフ処
理のための適切なフォトレジストプロファイルを準備し
た後、アルミニウムがそのプロファイルの上に、0.1
μの厚さで堆積される。非晶質炭素層の表面上に生じた
アルミニウムのリフトオフパターンは、その後O2 圧4
0μTorr、300WのRIEを用いて非晶質炭素層
に転写される。再び、CF4 /O2 (96体積%C
F4 、4体積%O2 )圧、100μTorr、300W
のRIEが、SiO2 密着/保護層のパターン転写に用
いられる。そのサンプルからアルミニウムをはがすため
に、湿式エッチングが次に使用される。非晶質炭素及び
SiO2 マスク層中の窓を通して、Si基材中に3.0
μの深さの機構が、400WのでRIE(圧125μT
orr、BlCl3 の流量20feet3 /分、Cl2
の流量30feet3 /分、N2 の流量30feet3
/分)を用いて、ドライエッチングされる。これらの条
件下で、Siの非晶質炭素に対するエッチング比の選択
性は、4:1であった。圧40μTorrのO2 中30
0WでのRIEは、残存非晶質炭素の除去に用いられ、
圧100μTorrのCF4 /O2 (96体積%C
F4 、4体積%O2 )、300WでRIEがSiO2 密
着/保護層を除去するために、使用される。
【0021】第二の例は、SiのRIEエッチングが炭
素マスクの選択性を向上させるために変更されただけ
で、他は第一の例と同じである。この場合シリコンは、
125μTorr、BlCl3 の流量20feet3 /
分、Cl2 の流量30feet3 /分を用いた250W
でのRIEによりエッチングされる。これらの条件下
で、たとえばSiの非晶質炭素に対するエッチング比の
選択性は、6:1であった。
素マスクの選択性を向上させるために変更されただけ
で、他は第一の例と同じである。この場合シリコンは、
125μTorr、BlCl3 の流量20feet3 /
分、Cl2 の流量30feet3 /分を用いた250W
でのRIEによりエッチングされる。これらの条件下
で、たとえばSiの非晶質炭素に対するエッチング比の
選択性は、6:1であった。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
Siパターニングのためのマスクとして、非晶質炭素か
らなるマスクを利用した。このマスク、塩素雰囲気下の
ドライエッチングにおいて、十分な耐久性を有し、好適
なSiのパターニングを行うことができる。
Siパターニングのためのマスクとして、非晶質炭素か
らなるマスクを利用した。このマスク、塩素雰囲気下の
ドライエッチングにおいて、十分な耐久性を有し、好適
なSiのパターニングを行うことができる。
【図1】塩素の攻撃に耐性の耐久性マスクを形成し、除
去するための方法の各段階における、断面図である。
去するための方法の各段階における、断面図である。
【図2】塩素の攻撃に耐性の耐久性マスクを形成し、除
去するための方法の各段階における、断面図である。
去するための方法の各段階における、断面図である。
【図3】塩素の攻撃に耐性の耐久性マスクを形成し、除
去するための方法の各段階における、断面図である。
去するための方法の各段階における、断面図である。
10 基材 11 オーバーコーティング層 12 非晶質炭素層 13 マスクパターン転写層 14 リソグラフィックパターン加工層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ポール ルーカス ロッセル アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14580 ウエブスター アップル オーチャード レン 519
Claims (4)
- 【請求項1】 Siのドライエッチング方法であって、 (a)Si上に塩素に耐性である非晶質炭素層を形成す
るステップと、 (b)ドライ処理によって上記非晶質炭素層中に窓を形
成して、この部分のSiを露出し、上記Siに対するマ
スクを形成するステップと、 (c)塩素を含む雰囲気中で上記マスク中の窓を通して
上記Siのドライエッチング処理を行うステップと、 (d)上記マスクを除去するステップと、 を有することを特徴とする。 - 【請求項2】 請求項1記載の方法であって、上記非晶
質炭素は、ここに取り込まれた水素を含む。 - 【請求項3】 請求項1記載の方法であって、上記マス
クはドライ処理で除去される。 - 【請求項4】 塩素を含む雰囲気によるSiのドライエ
ッチング処理において使用するための耐性のマスクであ
って、 塩素に対し耐性である非晶質炭素によって構成され、S
i上に形成されると共に、上記Siを露出する窓を有す
ることを特徴とする。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US71176691A | 1991-06-07 | 1991-06-07 | |
US711766 | 1991-06-07 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05175167A true JPH05175167A (ja) | 1993-07-13 |
Family
ID=24859431
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4144141A Pending JPH05175167A (ja) | 1991-06-07 | 1992-06-04 | Siのドライエッチング方法及びこれに使用するための炭素マスク |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0517627A1 (ja) |
JP (1) | JPH05175167A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005535119A (ja) * | 2002-07-31 | 2005-11-17 | アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド | 半導体デバイス製造過程におけるパターンの変形とフォトマスクの汚染の抑制方法 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6767824B2 (en) | 2002-09-23 | 2004-07-27 | Padmapani C. Nallan | Method of fabricating a gate structure of a field effect transistor using an alpha-carbon mask |
WO2005024922A1 (en) * | 2003-08-29 | 2005-03-17 | Advanced Micro Devices, Inc. | A method of forming a teos cap layer at low temperature and reduced deposition rate |
DE10339988B4 (de) | 2003-08-29 | 2008-06-12 | Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale | Verfahren zur Herstellung einer antireflektierenden Schicht |
US7015113B2 (en) * | 2004-04-01 | 2006-03-21 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming trench isolation regions |
DE102005014749B4 (de) * | 2005-03-31 | 2010-12-23 | Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale | Verfahren zur Herstellung eines Transistors mit einem erhöhten Drain- und Sourcegebiet mittels einer Drei-Schicht-Hartmaske für die Gatestrukturierung |
CN104851782B (zh) * | 2015-04-09 | 2018-01-19 | 电子科技大学 | 一种4H‑SiC UMOSFET栅槽的制作方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4663183A (en) * | 1984-09-10 | 1987-05-05 | Energy Conversion Devices, Inc. | Glow discharge method of applying a carbon coating onto a substrate |
JPH0258221A (ja) * | 1988-08-23 | 1990-02-27 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 炭素または炭素を主成分とするマスクを用いたエッチング方法 |
-
1992
- 1992-06-03 EP EP92420184A patent/EP0517627A1/en not_active Withdrawn
- 1992-06-04 JP JP4144141A patent/JPH05175167A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005535119A (ja) * | 2002-07-31 | 2005-11-17 | アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド | 半導体デバイス製造過程におけるパターンの変形とフォトマスクの汚染の抑制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0517627A1 (en) | 1992-12-09 |
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